物联网技术方向课程体系构建

物联网技术方向课程体系构建

一、物联网用现状及前景展望物联网是信息交换设备，可以根据约定的协议实现人类、人类、材料和材料的全面互联网络。它的主要特点是通过高频传感器和传感器从物理世界接收各种信息，并将信息传输到网络、移动互联网和其他网络以进行互动。智能计算和信息分析采用先进的信息技术来分析和处理信息，提高对物质世界的感知能力，实现智能决策和控制。物联网市场如今已从电力、交通、安保等公共服务领域逐步走入民用市场,初步形成产业链。物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,把感知模块嵌入或装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。随着物联网市场的爆发性扩张,预计物联网行业,明年会有10万以上人才缺口,而且未来10年,每年会以20%的缺口递增。物联网开发应用涉及电子、嵌入式开发、自动化控制、网络通信、计算机等方向综合应用,大学本科阶段将重点学习理论知识。需要进一步掌握动手实践能力,才能适应工作需要。高等职业院校则开展以实验、项目开发为主的物联网应用实训则。随着感知中国战略的启动及逐步展开,中国物联网产业发展面临巨大机遇,拥有十分广阔的就业市场。因此构建高职院校物联网应用技术方向课程体系显得势在必行。二、物联网的应用领域广泛,为高职院校的教育实践提供了新的机会对于高职院校的学生而言,他们的理论知识基础相对薄弱,不愿意学习枯燥的概念和公式。高职学生思维很活跃,愿意接受新事物,在动手实践方面具备较强的能力。随着温总理“感知中国”的重要指示,感知中国战略的启动已逐步展开,至2015年,物联网的市场规模将达到7500亿,物联网的广泛应用领域为高职院校的学生提供了广阔的就业前景。物联网的高端技术开发有专门的行业人员进行,恰恰缺少的就是直接可以上岗工作实践的专业技术人员,而高职院校恰好提供了这样一个平台。所以对于高职院校而言,开设物联网应用技术方向课程体系完全具备前提条件。三、如何构建相应的课程体系1.嵌入式微处理节点和计算机软件系统物联网涉及的关键技术非常多,从传感器技术到通信网络技术,从嵌入式微处理节点到计算机软件系统,包含了自动控制、通信、计算机等不同领域,是跨学科的综合应用。物联网通常被公认为有3个层次,从下到上依次是感知层、传送层和应用层,如图1所示。1距离网络的组成物联网的感知层主要完成信息的采集、转换和收集。感知层包含两个部分:传感器(或控制器)、短距离传输网络。传感器(或控制器)用来进行数据采集及实现控制,短距离传输网络将传感器收集的数据发送到网关或将应用平台控制指令发送到控制器。2网桥接入单元网络改造物联网的传送层主要完成信息传递和处理,传送层包括两个部分:接入单元、接入网络。接入单元是连接感知层的网桥,它汇聚从感知层获得的数据,并将数据发送到接入网络。接入网络即现有的通信网络,包括移动通信网、有线电话网、有线宽带网等。通过接入网络,人们将数据最终传入互联网。3物联网技术能力拓展物联网的应用层主要完成数据的管理和数据的处理,并将这些数据与各行业应用的结合。应用层包括两部分:物联网中间件、物联网应用。物联网中间件是一种独立的系统软件或服务程序。中间件将许多可以公用的能力进行统一封装,提供给丰富多样的物联网应用。统一封装的能力包括通信的管理能力、设备的控制能力、定位能力等。物联网应用是用户直接使用的各种应用,种类非常多。物联网应用既包括家庭物联网应用,如家电智能控制、家庭安防等,也包括很多企业和行业应用,如石油监控应用、电力抄表、车载应用、远程医疗等。根据物联网技术的3个层次,将物联网技术人才培养划分为:传感采集控制方向、通讯网络方向、系统应用方向,如图2所示。物联网技术系统应用方向主要涉及软件工程、面向对象的程序设计、Linux系统程序设计、Windows系统程序设计、数据库技术、物联网技术应用系统开发等课程。根据物联网技术方向特点,以“岗位驱动”的模式建立相关的课程体系,建设优质的核心课程、实训项目、教材和课件,整合出一系列的教学标准和课程标准。以实训和项目入手,让学生们快速地进入角色,在与校企合作的实践中可以直接进入实践岗位。2.语音提示设置建设公交车计费系统、远程可控智能家居系统设计等为物联网技术应用核心课程。如图3所示,完全模拟公交车计费系统,用户可完成扣费和充值操作,完成每项操作会产生语音提示。如图4所示,用户端通过电脑或者笔记本通过互联网访问web服务器,通过手机短信息或者Web服务器控制各个家居电器设备。核心课程的设置更可以加入学生们生活学习环境中熟悉的内容,例如校园一卡通系统、基于标签的签名系统设计等。通过此类核心课程的学习,学生们可以切实地体会到物联网应用的广泛,引发学生们学习的积极性,极大地提高了学生们的学习兴趣,进而为掌握物联网的实践应用知识打下坚实的基础。3.构建课程体系,提高学生的实践能力在教学中可以通过学生们走进企业的方式来完善原有的课程体系,学到的知识在工作岗位中得到实践,学生们可以在工作岗位上直接应用学习的知识,真正做到“校企结合”。在校园里学习到的理论知识和实践经验,通过“轮换岗位分工”的方式,让学生们在企业里体会不同岗位所应用到的物联网的知识,发现自己的不足,在结束企业实践后,回到课堂,总结经验,弥补不足,实现“工学交替”。通过高职院