《物联网设备编程与实施》课程的构建与实施

邱晓荣

摘 要：主要针对高职物联网应用技术专业的《物联网设备编程与实施》课程，通过对企业相关岗位工作内容的调研和分析，归纳出课程的学习情境和子工作任务，从而构建出基于工作岗位的课程内容，并给出了具体的教学实施方案。

关键词：物联网；课程；构建；实施

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2015）07-00-02

0 引 言

自2011年教育部批准在高职高专开设物联网应用技术专业以来，物联网应用技术已经成为各高职院校竞相开设的热门专业。目前，全国开设该专业的高职院校分布在全国28个省、市、自治区，总的专业点已达264所；江苏省开设物联网应用技术专业的院校最多，达32所。2010年无锡职业技术学院从新生中选拔了一批学生，开设了以物联网技术作为专业方向的创新班，2011年成为首批设置物联网应用技术专业的高职院校，2012年成为物联网工程高职本科专业的试点高职院校。

2014年无锡职业技术学院成功申报了职业教育物联网应用技术专业教学资源库，该教学资源库的联合建设单位包含16所高职院校和物联网行业的29家企业，其中无锡职业技术学院负责《物联网设备编程与实施》、《RFID技术及应用》两门主干核心课程的建设。《物联网设备编程与实施》是突出基于物联网设备进行软件开发的一门课程，是物联网应用技术专业学生提高软件开发能力的一门课程，所学知识在实际工作中有着重要的应用，在整个专业群的教学体系中具有十分重要的地位。

1 课程内容的选择

无锡职业技术学院物联网应用技术专业人才培养的目标是：培养从事物联网工程项目的规划、施工管理，物联网设备安装、调试和维护，物联网项目售后服务、维保与管理等工作的高端技能型专门人才。

一般的物联网企业的工作岗位与人才需求分析如表1所列。但由于物联网产业链较长，应用范围较大，教学资源库的合作院校和相关企业对该门课程的定位及授课内容存在以下几点疑问：

（1）课程的教学内容如何选择？如何选用物联网应用中的典型设备进行课程的构建与实施？

（2）课程内容的难易程度如何把握？对于物联网应用技术专业的学生是否容易掌握和理解？

（3）课程的授课方式如何选择？是采用纯理论课、理实一体，还是课程设计、专用周的形式？课时多少比较合适？

为了解决以上这些问题，从2014年开始，本课程组对无锡地区物联网产业中相关岗位所需的技能要求、物联网核心技术进行了调研与分析，通过对中科怡海、天业智能、英臻科技、远迈信息、蓝深远望、泛太科技、三通科技等33家物联网企业的专业调研，本课程的课程定位主要是针对物联网应用层“物联网应用软件设计与测试”、“物联网应用工程项目解决方案”等典型工作岗位中的核心工作任务，培养学生在物联网智能终端设备上工作。

2 课程内容的构建

根据高职教育的特点，课程内容紧紧围绕实际工程的课程设计理念，以理实一体讲授为主，选取了基于WSN的环境监控系统、基于RFID的识别定位系统、IP视频监控系统、基于GPRS的远程监控系统、智能家居综合应用系统等5个典型的学习情境，再将每个学习情境分解为若干个子工作任务，注重培养学生的软件编程实践技能，满足高职高专对物联网应用技术专业高技能人才的培养要求。具体如表2到表6所列。

表2 基于WSN的环境监控系统的编程与实施

序号 子工作任务授课内容概要

1 基于WSN的环境监控系统调研

2 人体红外传感节点编程与调试

3 编程实现PC与协调器串口通信

4 串口应用层通信协议分析

5 信息后处理和存储

6 信息的可视化显示

7 系统综合调试和评价

表3 基于RFID的识别定位系统的编程与实施

序号 子工作任务授课内容概要

1 射频识别（RFID）应用系统调研

2 识别定位系统分析和实施

3 室内区域定位RFID设备编程和测试

4 WCF数据库操作接口服务

5 系统综合调试和评价

表4 IP视频监控系统设备编程与实施

序号 子工作任务授课内容概要

1 IP视频监控系统调研

2 IP视频监控系统分析和实施

3 IP摄像机设备编程与调试

4 系统综合调试和评价

表5 基于GPRS的远程监控系统设备编程与实施

序号 子工作任务授课内容概要

1 远程监控系统的调研

2 GPRS DTU的安装与配置

3 AT指令串口操作

4 远程天气预报监控系统的设计与实现

5 系统综合调试和评价

表6 智能家居综合应用系统设备编程与实施

序号 子工作任务授课内容概要

1 智能家居综合应用系统的调研

2 智能家居综合应用系统的系统规划

3 智能家居综合应用系统的设计与实现

4 系统综合调试和评价

3 课程内容的实施

3.1 学习模块六步教学法

每个学习情境对应一个物联网设备编程与实施的工作过程，如将基于GPRS的远程监控系统的系统调研、系统规划、设备选型、设备装调、编程实施、调试评价等综合成一个工程项目，再将工程项目中子系统的设备选型、设备装调、编程实施、调试评价作为学习模块中的若干工作任务，按资讯、决策、计划、实施、检查、评价六步法进行学习模块教学，每个学习模块中任务教学的开展都采取以学生为中心、教师辅助指导的任务驱动式教学方法。

3.2 三区一室现场教学法

本课程以三区一室物联网教学实训系统为载体，采用教、学、做结合的三区一室现场教学法。在该教学环境中，教师首先在教学区讲解某一学习情境中的系统组成、设备选型、设备装调、工作任务、考核标准等，并要求学生对系统组成与设备选型进行咨询；通过现场勘探与查阅资料，组织学生进入讨论区对相关系统的系统组成与设备选型进行决策；并制定完成项目工作任务；学生进入实训区，在教师的指导下进行设备装调和编程实施工作，若遇到问题可返回讨论区，讨论解决问题的方案，然后再到实训区继续工作。遇到一些共性的问题可集中到教学区由教师进行讲解。完成设备装调和编程实施工作任务后，教师对学生的实训情况进行检查与评价。

4 结 语

本课程的开发建设对提高物联网应用技术专业人才培养质量、拓宽毕业生就业面、提升毕业生就业能力和就业质量等方面都具有十分重要的意义。

通过近一年五个班级的实施，课程教学效果良好。课程的课时安排以64学时为宜，其中理论环节安排44学时，实践环节安排20学时。通过本课程的学习，学生掌握了多种典型的物联网智能终端设备，能够将物联网设备的基本原理与日常生产生活中的实际应用相结合，综合运用所学知识解决实际工程案例，同时为后续课程的学习打下坚实的基础。

参考文献

[1]曹建峰.物联网导论课程的构建与实施[J].物联网技术， 2014，4 （5）： 86-89.

[2]朱平，顾卫杰.基于技术框架的高职物联网专业课程体系的构建[J].教育与职业， 2012 （14）： 124-125.

[3]周志德.物联网专业的人才需求分析与课程体系构建[J].中国职业技术教育， 2011 （36）： 39-43.