物聯網導論論文范文
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第1篇
TN0-4；G642
隨著物聯網產業的興起、移動互聯網業務的拓展、云計算等計算模式的應用、泛在服務的推廣，物聯網被麥肯錫全球研究院（MGI）在2013年5月的預測報告中認為是12項顛覆性技術之一[1]。車聯網是典型的物聯網，涉及汽車業、通信業和信息業三大戰略性新興產業，因此車聯網的發展，必然會帶動全新的產業鏈的建立和快速成型。
湖北汽車工業學院（以下簡稱“我校”）位于湖北省十堰市，該市因車而建、因車而興，不僅是東風汽車公司的發源地，而且擁有國家級汽車關鍵零部件產業基地和國家商用車零部件高新技術產業化基地，汽車工業在十堰市國民經濟中處于主導地位[2]。因此，在我校專業建設規劃中，學校依據自身的發展定位和人才培養目標，充分發揮大工程背景優勢，緊密圍繞“汽車產業鏈”，優化專業結構，拓寬專業面，按照“調整結構，突出特色，發揮優勢，注重內涵，提高質量”的專業建設與發展路徑，分層次、分類別的開展專業建設，并提出要圍繞“汽車產業鏈”積極培育汽車產業發展和地方經濟建設急需的新專業，如：新材料、新能源汽車、車聯網等國家戰略性新興產業相關專業或專業方向。
因此，我校結合當前車聯網發展的大趨勢和在科研、教研中積累的科研和教學資源，設置了電子信息科學與技術專業（車聯網工程方向）。在車聯網專業方向的綜合改革過程中，需要面對的一個重要課題是如何對新生進行專業教育，激發學生對本專業方向的興趣，進而為后續學習奠定良好的基礎。導論課程將承擔這一任務[3]。《車聯網導論》課程首次對2011級學生開課。在課程的教學過程中，借鑒了國外大學的教學方法，注重學生自主學習能力的培養，經過4年的教學過程，取得了較好的效果。
一、《車聯網導論》課程整體設計
（一）內容和方法并重
《車聯網導論》課程是本專業方向學生接觸到的第一門具有專業內容的課程，教學內容的設計十分重要。不僅要能夠全面概括本專業方向所涉及到的大學四年的教學內容，而且要能夠清楚地說明大學四年的教學課程之間的關系，讓學生對本專業方向的專業相關課程有一個有機整體的概念。
因此，設計本課程的目的和內容是“車聯網是能夠對車用信息進行采集、識別、傳輸、融合和利用的一種物聯網，能夠實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理，被認為是最容易形成系統標準、最具備產業潛力的物聯網應用。本課程從車聯網的感知層、傳輸層、支撐層和應用層這四層分別進行闡述，使電子信息科學與技術（車聯網工程）專業學生對車聯網的基本概念、技術框架、應用范圍具有初步認識，為后續相關課程的學習打下基礎。”
好的教學方法能夠對教學起到錦上添花的作用。在本門課程中，對學生的考核方法是“課程報告（60%）+課堂匯報（40%）。”這個考核方法要求學生在課后發揮主觀能動性，查閱資料，針對一個主題，以正式的科技文獻的形式完成相應課程報告，同時，還要以PPT演示的方式對課程報告進行匯報。這對學生來說，不僅具有很大的挑戰性，而且具有很強的趣味性。挑戰性體現在，學生剛剛從高中被動式學習向大學的主動式學習轉變，課程考核要求學生從查、思、寫、講等多個方面全面挑戰自己以前的學習方法；趣味性體現在，學生以團隊的形式完成考核，不僅能夠在合作中找到樂趣，而且能夠在PPT匯報過程中，體驗評價他人和自我對比的樂趣。
（二）前后知識貫穿
《車聯網導論》課程的一個重要內容是要清楚地說明本專業方向的專業相關課程之間的關系[3]。為了能夠組織教學課程關系，本課程在感知層、傳輸層、支撐層和應用層等四層的車聯網分層基礎上，通過把專業相關課程和車聯網體系結構各層進行分學期的對應，使學生能夠清楚地了解未來所學專業相關課程在車聯網中處于什么位置。專業相關課程與某層的分學期對應關系如下圖所示，其中，左圖分類課程中紅色字體的課程表示該課程與車聯網直接相關。
另外，本門課程在大一上學期開設，同期，學生正在學習《計算機操作基礎》課程，其中包括Word和PowerPoint等內容。本門課程要求學生用Word軟件完成課程匯報，用PowerPoint軟件完成課堂匯報的演示文稿。這不僅鍛煉了學生對所學知識的應用能力，而且讓學生體會到學有所用的成就感。
二、培養綜合素質
在《車聯網導論》課程的教學過程中，還對學生的綜合素質進行了培養。這種培養主要表現在三個方面。
一是對學生文獻檢索和科技寫作能力的培養。由于課程考核要求學生以正式的科技文獻的形式完成相應課程報告，因此，不僅需要學生在課外查閱大量資料，而且需要學生對科技寫作進行實踐。文獻檢索能力的培養過程以中國知網CNKI中的文獻檢索為例，給學生演示了如何從學校主頁找到圖書館主頁，進而一步步找到所需要的數據庫并進行關鍵字檢索。盡管演示很簡單，但是學生了解了文獻檢索的基本過程，為學生后續的文獻檢索工作打下了基礎。在科技寫作能力的培養過程中，以“湖北汽車工業學院學報”為例，給學生演示了如何查找期刊主頁，進而一步步找到所需要的投稿模版和論文撰寫要求。這里面涉及到的內容包括論文格式、論文組織方式、參考文獻，以及摘要、引言、結論等各個部分的撰寫要求等。同樣地，盡管演示很簡單，但是學生了解了科技寫作的基本要求，為學生未來的畢業論文以及科技資料撰寫打下了基礎。特別令人欣喜的是，通過任務式的教導方法，學生對文獻檢索和科技寫作的目的有了深刻的認識，不僅能夠找到所需要的參考文獻，而且撰寫了在形式和內容上都頗為專業的課程報告。
二是對學生表達能力的培養。由于本門課程還要求學生以10分鐘PPT演示的方式對課程報告進行匯報，因此，學生還要準備正式的課堂匯報。這不僅要求學生能夠清楚地表達課程報告內容，而且在匯報內容組織、課堂過程、儀態等方面都要做精心的設計。雖然部分學生是第一次以這樣的形式完成課程考核，但是都認真對待，順利完成了課堂匯報。每一屆學生的都能夠帶來驚喜，例如，有的學生充分利用圖文并茂、視頻穿插的設計，使得匯報內容豐富多彩；有的學生進行課堂互動，活躍課堂氣氛；有的學生語言幽默，結合當前時事和網絡語言，提升學習興趣。教師對每一組同學的課堂匯報都要即時點評，包括PPT的內容和形式、學生的表達能力和課堂組織等；這里需要特別注意的是，點評要突出優點，使得學生增強自信，但同時也不能回避缺點，但是要注意語言表達，不能挫傷學生的積極性。另外，還有一個附加效果是在最初設計課程教學時所沒有想到的，即學生對站在三尺講臺的教師課堂教學有了直接和深刻的感受，即這并不是一件隨意可以完成的事情，只有在課前做好充分的準備才能夠真正上好一堂課。
三是對學生團隊精神的培養。本門課程要求學生分組完成課堂匯報和課程報告，學生可以自由組合。在任務分配過程中，學生也需要自己選擇主事人，分配各個任務。只有大家分工合作才能夠出色地完成課程考核要求。在學生提交課程報告時，需要注明本組成員的分工，在考核成績上，會根據分工給予考慮。從對2011級學生開設本門課程開始，學生基本都屬于90后，大部分都是獨生子女。通過本門課程的小組任務，學生們理解了團隊精神的重要性。
三、課程教學效果
盡管《車聯網導論》只有16個學時的授課時間，但是課程信息量大，同時盡可能地對學生的綜合素質進行培養，取得了較好的效果，如圖2所示。
四、結束語
《車聯網導論》課程是我校電子信息科學與技術專業（車聯網工程方向）新生進行初步專業教育的重要課程。本文對該課程的課程教學進行了研究和實踐，主要包括課程內容和考核方法的設計，如何通^本門課程把前后知識貫穿起來，并闡述了在課程教學中對學生綜合素質的培養，特別強調了學生課堂匯報的有益效果。通過上述方法，課程教學取得了較好的效果；未來還需要在學生自我評價方面進行改進和探索。
參考文獻：
[1]盧錫城；顛覆性創新與信息技術――兼談高水平計算機人才培養[J].中國大學教學， 2015（8）：4-8.
[2]楊風.全力推進“國際商用車之都”建設――記十堰市汽車產業基地[J].專用汽車， 2015（10）：72-75.
第2篇
【關鍵詞】物聯網 課程 教學實踐 應用能力
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006－9682（2012）06－0063－02
一、引 言
物聯網（Internet of Things，IOT）又稱傳感網，指的是將無處不在的末端設備和設施，包括具備“內在智能”的傳感器、移動終端、工業系統、樓控系統、視頻監控系統和“外在使能”的各種資產、攜帶智能終端的個人與車輛等，通過各種無線或有線的通訊網絡實現互聯互通，從而提供安全可控乃至個性化的實時監控、定位溯源、報警聯動、遠程控制、安全防范等管理和服務功能，實現任何智能物體間的“管、控、營”一體化。物聯網是繼計算機、互聯網和移動通信之后的又一次信息產業的革命性發展。目前物聯網被正式列為國家重點發展的戰略性新興產業之一。物聯網產業具有產業鏈長、涉及多個產業群的特點，其應用范圍幾乎覆蓋了各行各業。并且隨著科學技術的不斷發展，物聯網技術將催生新的產業，形成新的經濟增長點，其發展前景十分可觀。鑒于此，2010年8月，教育部審批通過了35所高校獲批開設物聯網相關專業，新設專業將自2011年開始招生。在2011年，又有27所高校設置的“物聯網”專業通過了教育部的審批。
二、教學實踐與教學方法的初步探索
筆者所在的大學還未申報物聯網專業，但與物聯網技術相關的支撐專業門類比較齊全，如信息與通信工程、電子科學技術、計算機科學與技術、控制工程及測控技術及儀器等專業。基于此，筆者在2011年連續兩個學期開設了物聯網技術導論的公選課，學生選課非常踴躍，170人的選課規模每次都爆滿，從這可以看出當前本科生對物聯網等新生技術具有非常強的學習欲望。針對物聯網技術的特點，在現有教學技術的基礎上，對教學方案進行了初步探索。
1．合理選擇教材
筆者結合選課學生的特點：不僅有理工科學生，還有社會科學類學生，選擇了周洪波博士所編寫的《物聯網技術、應用、標準和商業模式》一書。此書以通俗易懂的方式，指導學生了解物聯網世界，且不需要較強的專業背景，適應不同專業的學生。
2．嚴格修訂教學大綱，合理安排教學內容。
教學大綱不僅是進行教學內容及進度的依據，也是考試考查的依據，更是教學質量評估的依據。一個好的教學大綱，非常有利于教學質量的提高。在教學內容上，首先講述物聯網產業的發展與機遇，讓同學們明白物聯網技術無論是在經濟、生活以及國家戰略上都有非常重要的前景。讓同學們掌握互聯網、物聯網以及它們的區別與聯系，并了解基于四大技術的物聯網支柱產業群，分別為RFID從業人員、傳感網從業人員、M2M人群以及工業信息化人群；其次，著重講述物聯網產業鏈，即Device、Connect以及Manage（DCM）三層系統，或者也可稱之為感知層、網絡層和應用層。讓學生了解物聯網的通訊與連接，包括短距離無線通訊技術、長距離無線通訊技術、短距離有線通訊技術和長距離有線通訊技術。在物聯網應用方面，通過物聯網在城市市政管理、農業園林、醫療保健、智能樓宇和交通運輸等方面和同學們進行交流和探討。并通過介紹各種傳感器的原理與技術，讓同學們對整個物聯網系統有更進一步的了解。
3．教學方法和教學互動
物聯網是個實用性很強、發展前景很廣的技術。將來物聯網會發展到什么程度，對人類的科技和生活會產生什么影響，都是一個未知數。因而在教學過程中，筆者非常注意和學生互動，讓同學們發揮自己的想象力，盡量去描繪50年，甚至100年后因物聯網的存在，人們的生活所發生的翻天覆地的變化。在上課過程中，筆者既有講述的環節，有和學生互動的環節，更有讓學生分組討論的環節。筆者希望此課程是個開放的課程，學生不僅能學到知識，更能發揮自己的主觀能動性。同時，通過運用多媒體等途徑來呈現物聯網所存在的問題和發展前景，請同學們利用已有知識，并發揮自己的想象嘗試提出解決方案，設置懸念，然后抓住重點、熱點作深入分析，最后上升為理論知識。從而使課程生動形象，對錯分明，環環相扣，印象深刻，氣氛活躍。當然，這種講課方式有一個前提，那就是建立在師生間平等、相互理解的基礎上。這種授課方式，就是師生間的相互溝通，實現這種溝通，理解是基礎，也即心靈交融，才能實現交往、溝通。
4．考核方式
為了適應物聯網技術應用型人才培養目標的要求，筆者在考核方式上突出強調學生對物聯網技術的基本概念掌握和發展前景設想，同時考查學生的論文寫作能力，從而實現對學習過程的督促與考核，客觀完整地評價學生的學習效果。在考核的評價標準上學生的成績由學生上課過程中的討論報告、出勤率和最終課程論文三個部分組成。其中討論報告占20%，出勤率占20%，最終課程論文占60%。這種考核方式既能讓學生進一步了解物聯網技術，又能發揮學生的想象力和主動性，并能讓學生初步掌握科技論文的寫作格式和寫作方法。
三、結束語
物聯網是一個新興的產業和技術，筆者依據物聯網專業的特點，結合我校應用型人才的培養目標，從物聯網專業設置的現狀、教學內容、教學方法和考核方式等方面進行了初步的探討。經過幾個學期的教學探索，摸清了教學規律，優化了教學過程，改進了教學方法，使學生具有合理的知識結構，理論與實踐相結合，從而具有解決實際問題的能力、開放的思維和協作能力，能夠暢想未來，把握經濟、社會和科學發展的大趨勢，以適應社會經濟和本科生教育信息化發展的需要，成為能夠適應21世紀新挑戰的復合型高端人才。
參考文獻
1 周洪波.物聯網技術、應用、標準和商業模式［M］.北京：電子工業出版社，2010
2 康曉慧、羅霄鳳、張梅等.植物病理學方向研究生教學改革與探索［J］.安徽農業科學，2012（2）：1225～1227
3 張玉梅.物聯網在高校中的應用前景分析［J］.學術研究，2011（10）：82～83
第3篇
關鍵詞： “物聯網工程導論”課程 實驗教學 教學方法
“物聯網工程導論”作為物聯網專業的入門引導課程，旨在幫助大學新生了解專業性質，把握專業全貌，掌握專業學習方法，增強學生的學習熱情。物聯網是一個涉及多領域技術的交叉學科，兼具理論性與實踐性，對于大學新生，憑借以往知識結構很難全面透徹理解本課程知識內容。筆者結合教學經驗和實踐，分析教學中存在的問題，并提出相應的辦法與建議，以期提高教學質量。
一、課程目標
物聯網作為國家新興戰略產業，涉及電子科學與技術、智能科學與技術、通信工程、計算機科學與技術等眾多領域。本課程將介紹物聯網的起源及發展現狀，闡釋物聯網的關鍵技術及特點，介紹物聯網技術的具體應用及相關產業發展方向。通過本課程的學習，學生要掌握物聯網的含義，理解物聯網的相關技術及應用現狀，了解物聯網發展面臨的技術難題，把握物聯網的技術調整方向。
在實際教學中，要根據大一新生認知水平和思維方式對教學內容進行適當增刪，讓學生宏觀把握住本課程基本內容，掌握本專業學習重點和學習方法，講授內容宜廣不宜深，盡可能地激發學生的學習興趣，為日后學習其他專業課程奠定良好基礎。
二、教學中存在的問題
1.學生基礎薄弱，認知理解能力有限。
“物聯網工程導論”課程面授對象是大學一年級學生，在此之前他們沒有進行過任何專業學習，沒有一點理論基礎，雖然充滿好奇心與求知欲，但學習起來有難度，尤其是學習一些抽象理論的時候，學生學習起來會很吃力。此外，在講課過程中提到一些名詞，如路由器，學生幾乎都聽過，但大多都沒見過實物，不利于學生學習。因此，要針對本課程開設相應的實驗課程，以便提高學生理解力。
2.實踐教學環節薄弱，實驗室建設有待加強。
本課程是一門實踐性很強的課程，學生實踐動手能力的培養很重要。一方面一些高校單純理論講解，沒有開設相關實驗課程，另一方面一些高校雖開設有相關實驗，但實驗條件簡陋，實驗場地、實驗設備數量不能滿足教學需求，無法強化對學生科研能力、綜合素質、創新意識的培養。
3.學生學習方法存在誤區，考核方式陳舊單一。
學生習慣了以往中學學習方式，一方面過于依賴老師，課后自主學習意識不強，查閱文獻資料少，另一方面死記理論，沒有理解其內涵。這與傳統陳舊單一的考核方式不無關系，長期以來采用“期末成績+平時成績”的考評機制，學生為應付考試，背誦記憶，不利于發散思維，也不能有效檢測學生對知識的掌握程度。
4.學科建設不成熟，教師知識結構不完善。
物聯網專業作為一個開設不久的新專業，存在學科建設不成熟、主干課程設置不合理的問題。物聯網是一門綜合叉學科，教師專業研究方向很難覆蓋物聯網的方方面面，這就需要教師通過自學、聽講座、學術交流等方式完善知識結構。另外，物聯網涉及眾多專業，可以將一門課由幾名專業教師共同承擔，發揮各個教師專業優勢，力爭提高教學質量。
三、教學方法探究
1.優化教學內容。
“物聯網工程導論”課程內容豐富，針對物聯網專業新生特點，教學中要注意以下幾點：（1）選擇教材時要考慮學生的接受能力，參考老教師的教學經驗和建議，教材要難度適中，內容結構合理，語言淺顯易懂，可以選擇一些實例較多的教材，有助于學生理解課程內容和培養學習興趣，教材每章節后面要附有練習題與思考題，便于鞏固所學知識；（2）在開始每節課內容之前，將本節課的知識體系講一下，讓學生對本節課的脈絡結構有一個宏觀認識，講課過程中注意知識點間的銜接貫通，幫助學生理清思路。內容講完后，對本節課知識點進行串講回顧，強化記憶與理解；（3）講課過程中，少用專業詞匯，盡量用淺顯的語言進行描述，對于一些縮寫詞，如RFID（Radio Frequency Identification）、WSN（Wireless Sensor Network）等，要對縮寫詞原文進行說明，注重基本概念，開展基礎技術的學習。
2.豐富教學方式。
在新時代下，要采用多元化的教學方式，注重激發學生的學習熱情。（1）講課過程中多采用案例，如比爾?蓋茨最早提出了“物―物互聯”的設想，可以以比爾蓋茨智能家居為例，它實現了真正意義上的“物―物互聯”，不但可以激發學生的學習興趣，讓學生了解一些前沿技術，而且對物聯網概念有一個更深刻的認識。此外可以給學生多講一些前沿科技產品，如谷歌智能眼鏡，蘋果iwatch智能手表等，揭秘其中的技術奧秘，開闊學生眼界，發散學生思維。（2）講課過程中多與現實結合，如講傳感器時，可以結合智能手機，其中內置了多種傳感器，包括方向傳感器、距離傳感器、光線傳感器和壓力傳感器等。講課中擴展一些課外知識，如教學生如何用手機控制電腦，這是通過現有一些簡單設備很容易實現的，學生對科技帶來的便捷會覺得神奇，也會有學習動力。（3）注重師生間的交流，建立平等師生關系，讓學生不畏懼老師，敢于在課堂發問，關于這門課的疑惑或現實中遇到一些難題都可以提問，老師要給予及時回答。
3.開展實驗教學。
物聯網涉及大量全新復雜的概念與技術，開展實驗教學有助于學生更好地理解一些抽象理論。（1）設計一些基礎實驗，如講解RFID時，可以利用RFID教學實驗箱進行RFID功能演示與學生；講解數據采集時，可以利用數據采集板卡，實現數據的采集或利用開發軟件模擬數據采集與處理；講解無線區域網時，可以讓學生利用手機藍牙進行數據傳輸。（2）設計一些綜合性實驗，可以借助本校現有資源，如我校農學專業比較強，學校里有小麥中心研究基地，可以在小麥種植區部署一些傳感器節點，每隔一定時間檢測一次土壤濕度、溫度或有害物數量，這就是物聯網的一個典型實例，實現農業智能耕種。
4.完善考核機制。
傳統考核方式多為試卷考試，新形勢下新型專業考核機制要更合理全面。（1）課堂報告，不限題目，只要與該門課相關，學生可以根據自己的興趣點搜集資料，進行課堂匯報與展示，并對講解內容組織課堂討論，對于積極參與的學生進行期末加分。（2）提交期中課程小論文，鼓勵學生課下自主學習，根據論文立意、內容進行打分。（3）課程實踐設計，提交實驗報告，實驗報告要包含實驗目的、要求、設計內容、實驗中問題、問題分析與解決。學生最終成績應該是這些成績的綜合考量。
四、結語
筆者根據個人教學經驗，分析了“物聯網工程導論”教學中存在的若干問題，并從教學內容、教學方式、實驗教學、考核機制四個方面給出詳細的解決方案與建議，希望改進和完善現有的課程教學，指導后續課程的學習，培養出高精尖物聯網專業人才。
參考文獻：
[1]劉云浩.物聯網導論[M].北京：科學出版社，2010.
