物联网专业课程开发现状与开发实践路径探索

2016-12-27 19:25崔嘉
中国教育技术装备 2016年19期
关键词:物联网实验室

崔嘉

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.19.086

摘 要 很多高校设置物联网专业课程,然而课程开发过程中还存在诸多问题。对此进行研究,主要分析课程开发实践路径。

关键词 物联网;实验室;智能教学环境

中图分类号:G642.3 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2016)19-0086-02

物联网指的是一种物体与物体间进行连接的互联网,是严格按照相关协议对专门的设备进行连接,实现互联网、任意物品间的相互连接,进行信息交换和通信,从而实现智能化识别、跟踪、定位等目的的全新技术。人们将其誉为第三种类型的信息技术,是信息产业的又一次革新,被视为在互联网基础上的业务和应用。因此,物联网的核心技术依然是互联网,它是对互联网技术的延伸,其用户终端覆盖世界上全部的物品,能够实现包括物品与物品之间的通信。

1 物联网专业课程开发现状以及存在的问题

高校物联网课程开发现状 物联网是由负责标识物品感知层、负责网络接入和信息传播的传输层、负责信息分析和应用的处理层等三大部分构成的庞大信息系统。物联网技术涵盖材料、通信、信息、电、机等各个领域。作为新型专业,物联网在很多高校已经存在。本文分析各个高校的情况,为物联网课程开发提供借鉴。从培养层次角度来看,大部分高校主要是培养中级技术人员,只有少数高校侧重培养高层次人员,与此同时重视培养产品研发人才的也是少之又少。从培养方向看,高校的人才培养定位主要集中在三方面:1)系统维护以及调试;2)相关设备安装;3)项目管理以及施工。从招生规模看,各个高校的招生规模主要是1~2个班,与其他学科相比,招生人数较少。从主干课程看,近几年高校同时考虑到应用程序、电子技术等方面技术,如安卓系统、C语言编程、安装智能家居、电子电路等。很多高校招生学生较少,而且培养方向也有所不同,主要集中在管理、生产等方向,很少涉及产品研发。

物联网课程开发存在的问题

1)课程设置、定位间存在矛盾。在调查过程中发现,多数高校物联网人才培养主要是设备管理、维护、调试等人员,少数涉及产品开发,这说明该专业主要是提高学生物联网基本技能。换句话说,大部分高校的课程集中在物联网终端以及感知这两个层次。然而课程设置与此情况存在明显矛盾,多数课程侧重物联网相关程序开发,难以充分显示出人才培养方向。

2)教材难以满足发展需要。一是教材知识跟不上发展步伐。目前,很多特殊学校仍然采用十几年前的教材,存在严重滞后性。同时,一些学校过度重视学生的理论知识,而忽视今后踏入社会的情况,忽视培养他们适应社会发展的能力,难以适应物联网的发展。可见,教学内容缺乏实用性,与今后发展需求存在矛盾,难以满足今后发展需要。同时,教学过度重视灌输书本知识,难以达到切实效果,反而会引起学生反感,进而降低学习的积极性。二是教学内容较难。在调查过程中,笔者发现很多教材较难,偏向理论,加上学生基础差,因此达不到教学效果。

3)实训场所落后。多数高校使用一些市场上较为常见的设备,确保先进技术以及设备。实训场所对于提高学生技能具有巨大的推动作用,同时也明显开阔了学生的视野。与此同时,物联网中的RFID、传感等技术都发展较快,设备更新较快。但是很多高校开设的实训课较少,而且相关教学资源落后,难以提高学生的物联网技能。

2 课程开发实践路径探索

明确人才培养目标 明确目标是课程开发的基础,对于课程设置具有至关重要的影响。实践表明,培养目标是否与社会需求相适应,直接影响社会经济发展。培养目标包括:社会对人才需求;行业发展;培养人才类型。其中,现阶段社会需要的人才大致分为四类:1)研发类,主要工作是开发硬件以及软件、设计系统等,要求具有完善的物联网知识,而且在创新方面具有较大的潜力;2)施工类,工作是设备调试、选型以及制订具体施工方案等,要求具有较强的协调能力;3)运营维护类,工作是系统管理、测试等,技能较强,而且熟悉物联网的大部分技能;4)营销类,工作是服务客服、产品营销,熟悉一定的技术以及技能,而且全面了解产品的特点以及使用,同时善于与人交流。

强化校企合作 校企合作对于物联网教学发展具有现实意义。首先,代表着教育理念的重大变革,也象征着一种教育发展趋势或教育潮流;其次,作为一种先进的、科学的教育理念,校企合作有效地提高了学生的知识、业务水平和专业素养,使学生更加勤奋、努力地提高自己的能力;最后,校企合作强化了学校的教育、管理,实现了学校教育与学生职业生涯的有序衔接,不仅帮助企业找到优秀的人才,还使学校的教育工作更具有针对性,大大提高了学生的就业率。

为了制订校企合作人才培养模式教育方案,学校应该与企业进行合作,并以企业为核心,无论是市场调查还是技能培养,都应将教学结构、教学内容与企业相结合,一方面与企业进行合作为学生创造实习机会,一方面在课堂上将教学与实践进行结合,提高学生的专业技能。在教学过程中,按照工学结合制订培养计划,加强培养学生的实践能力,并高度重视培养学生的就业习惯与就业意识,不仅要加强学生的岗位技能训练,还要培养学生的应用能力,以此来满足社会的需要。要想充分发挥此种方法的作用,学校关键点在于建立一个完整的评价系统。借助这个评价系统,可按期对学生的就业竞争力、技能进行考核与观察,不仅可以充分评价人才培养的质量,还可以检验人才培养过程中的优势与不足。因此,校方应积极与企业进行合作,并展开评价活动,检验学生在企业实践中是否具备专业水平、专业素养。由于企业与学校各自的目的存在差异,因此在学校中主要以评价学生的专业知识、能力为首要目标,以此来确保评价的客观性。

开设特色课程 高校的人才平培养有所不同,因此应当结合自身特点,开设特色课程,形成差异化课程,如农业学院设置物联网农业,将物联网技术应用在农业生产过程中。如进入培育阶段后,可以采用物联网技术及时掌握种植环境状况,如温度、湿度、CO2等信息。同时可根据收集的信息设置自动检测,对产品进行及时管理,那样可以高效应对环境变化,马上采取措施,确保幼苗生长环境最佳。进行温度信息采集,能够远程调节适宜的温度,高科技的应用不仅可以减少人员成本,而且能确保生产出来的农产品的质量以及产量。在生长过程中,有关工作人员同样可采取物联网监测功能,这样有利于农民及时、准确掌握植物的生长环境、营养情况及病害虫情况。利用传感器能够及时获得土壤、水分、光照等情况,通过监测的结果分析,可帮助农民改善植物生长条件,进而减轻病虫害的损伤,稳定作物的生长条件,运用光感科技获得信息对产品进行科学管理具有非常重要的意义。此外,家居设计专业课将其应用于家居建设过程中,通过综合布线,建成一个具有网络通信、安全防范、智能控制以及音视频等效果的实验室。

强化教学资源建设

1)强化实验室建设。相关人员可从两个方面着手。一方面是改造。物联网技术发展迅猛,具有较快的更新速度,目前不少高校实验室已经难以跟上时代发展步伐,导致大量设备不能满足教学需要。为此,高校应当强化对此类实验室的改造,置办一些先进设备,同时全面考虑经济、安全等因素。另一方面是新建。高校可新建具有针对性的实验室,如智能类型的家居、安防、交通等。如智能家居,在软件方面,其网口的驱动设置为10 M/100 M的适应模式,其无线网Wi-Fi设备驱动应用802.11b/g;Tvout驱动是NTSC模式,3D驱动是Graphics;视频驱动支持JPEC CODEC的标准;GPS驱动支持全球定位;网络协议设计支持大部分应用,比如HTTP等。在硬件方面,主处理器是应用ARM13,网络盒应用家里现有的无线Wi-Fi设备;GRPS模块应用SiRFStar IIIGSC3F/LP.7979,在捕获时是144 dBm;VGA接口应用液晶显示器,将250 M内存集成,可以播放出高清视频。

2)在智能教学环境中的应用。物联网信息技术主要是指依据相关的网络协议,通过GPS、射频识别、传感器、感应器等先进技术工具,实现物体、互联网间的连接,并在网络中完成信息的交换,最终达到监控、定位等效果的全新技术。通过物联网信息技术可以构建出智能化的教学环境,让学校直接在智能化教学平台中对校园中的各类电子设备进行管理。例如:教师或学生走进教室后,校园网络中的温度感应系统可以依据教师身体温度,对中央空调的温度进行调整;光线识别系统可以对教学环境的亮暗程度进行判断,之后自动启用相应的照明设备;人像识别系统则可以识别出进入教室的人是教师还是学生,如果进入对象是学生,系统将会启用自动识别签到,若是教师进入则自行启动课堂中的多媒体教学设备,并直接将学生的签到信息发送到多媒体设备中。此外,智能化教学环境运行时,如果多媒体设备出现故障,物联网络中的传感器系统能够及时对故障信息进行收集和分析,并传送到校园网络管理平台中,提醒相关的管理人员及时进行维护和检修。

3 结束语

如今社会是信息发展的时代,科学技术更新较快,同时互联网、电脑等技术也得到长足发展,而且对于物联网发展具有积极促进作用,实现新技术的革新与进步。物联网是一种全新的科学技术,是信息、通信、互联网技术的结合体,为人们生活、生产的需要提供了庞大的信息量,其智能化的信息技术实现了信息的传输、感知与交互。本文基于物联网概述以及前景分析,剖析该专业课程现状以及存在的问题,最后提出进行课程开发的行之有效策略。■

参考文献

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