物聯網技術與應用實踐
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物聯網技術與應用實踐范文第1篇
物聯網應用技術專業秉承厚基礎、重實踐、求創新的育人理念，在堅持全面發展的同時兼顧個性發展，培養具有良好的職業道德和敬業精神，掌握物聯網應用技術的基本理論知識和基本技能，接受校企合作實踐項目訓練，具備一定的物聯網綜合應用能力，能在物聯網技術應用的相關行業和領域中從事物聯網應用技術建設、管理、維護及方案設計的高素質技能型專門人才。特別是針對物流企業，培養物聯網技術與物流企業進行產業對接時，所急需的掌握智能物流等相關專業知識的高級專門技術人才。
二 物聯網應用技術專業人才素質和能力要求
物聯網應用技術專業畢業生可在各行業、企業從事物聯網系統開發、系統集成、測試、銷售及物聯網產品技術支持等工作。
1.素質要求
第一，思想政治素質。具有正確的世界觀、人生觀和價值觀；踐行社會主義榮辱觀；具有愛國主義精神；具有責任心和社會責任感；具有法律意識。
第二，文化技術素質。具有合理的知識結構和一定的知識儲備；具有不斷更新知識和自我完善的能力；具有持續學習和終身學習的能力；具有一定的創新意識、創新精神及創新能力；具有一定的人文和藝術修養；具有良好的人際溝通能力。
第三，專業素質。了解物流企業基本的運營知識，掌握從事物聯網產品集成、物聯網平臺運營、物聯網技術支持、物聯網產品營銷與策劃等工作所必需的專業知識；具有一定的工程意識和效益意識；具有一定的市場營銷能力。
第四，職業素質。具有良好的職業道德與職業操守；具備較強的組織觀念和團隊意識。
第五，身心素質。具有健康的體魄和良好的身體素質；擁有積極的人生態度和良好的心理調節能力。
2.能力要求
第一，職業基礎能力。良好的溝通表達能力；無線網絡基礎知識應用和常見故障的處理能力；單片機基本知識的理解能力；數據庫操作系統的基本操作能力；基本的程序設計能力；基本的市場營銷和策劃能力；常用辦公軟件、工具軟件的使用能力，利用Office進行項目開發文檔的整理（Word）、報告的演示（PPT）、表格的繪制與數據的處理（Excel）的能力，利用Visio繪制流程圖的能力；閱讀并正確理解需求分析報告和項目建設方案的能力；閱讀本專業相關英語技術文獻、資料的能力；熟練查閱各種資料，并加以整理、分析與處理，進行文檔管理的能力；通過系統幫助、網絡搜索、專業書籍等途徑獲取本專業幫助的能力。
第二，專業核心能力。傳感器、RFID、二維碼等感知設備的識別和集成能力；ZigBee、WiFi、藍牙等無線網絡的配置與維護能力；物聯網應用層開發、物聯網平臺的運營能力；智能物流平臺設計與維護能力；智能設備平臺的認知與維護能力；物聯網-ERP集成技術應用能力。
第三，其他能力。分析問題與解決問題的能力；應用知識能力；創新能力；工程實踐能力；人員管理、時間管理、技術管理、流程管理等能力；組織管理能力。
三 物聯網課程體系構建
為了強化物聯網基礎教育，突出物聯網應用技術專業實踐能力的培養，對應用技術型專業培養模式進行改革和調整，將課程體系分為公共基礎課、專業基礎課、專業核心課和實踐教學課等4個階段，如下圖所示。通過改革和優化培養方案，強化物聯網理論教學、網絡物聯網工程實驗教學以及特色網絡課教學，建立了適應物聯網時代技術發展的整套課程體系。課程設置以能力為本位，依據課程間的關聯循序漸進地培養職業能力。
1.主要課程設置
第一，公共基礎課程。公共基礎類課程是高等學校各專業學生必修的課程，課程體系將公共基礎課程劃分為三類，其中通識教育類課程包括體育、英語、思想政治概論、大學生素養等課程；公共基礎類課程包括計算數學、概率論與數理統計、信息技術基礎等課程；職業教育類課程包括入學教育、職業生涯規劃、職業道德等。
第二，專業基礎課程。本階段主課程有C語言程序設計、電子技術基礎、通訊基礎、數據庫技術、計算機網絡基礎等課程。
第三，專業核心課程。根據物聯網的三個層次（感知層、傳輸層、應用層），本階段主要課程有傳感器設計基礎、RFID技術及應用、嵌入式系統開發、物聯網組網技術、網絡設備配置與管理、智能家居應用技術、制造業ERP技術應用、物聯網系統集成等課程。
第四，實踐教學課程。主要實踐教學和主要專業實驗為：行業認知實踐、職業規劃實踐、C語言程序設計實驗、條碼應用實踐、數據庫設計實驗、無線傳感器網絡設計實驗、RFID系統設計實驗、嵌入式系統開發實驗、C# Windows編程實驗、單片機與傳感器結點實驗、物流與ERP實驗、物聯網綜合應用設計與實現、畢業實踐和畢業設計等。
2.主要實踐性教學環節
第一，行業認知實踐。第1學期安排一周時間開展行業認知實踐。學生通過聽取物聯網技術發展報告，了解行業背景和發展狀況；通過走訪考察物聯網企業，了解崗位職業需求以及崗位技能與素質要求；通過專業教師對本專業課程體系的介紹，明確學習目標及就業取向，增強學生對專業的認同感和使命感。學生參加行業認知實踐必須做好相應的記錄，寫出相應的實踐報告，報告應包括行業認知、自我評估和職業定位等。
第三，職業規劃實踐 。第3學期安排一周時間開展職業規劃實踐。人才測評專家將學生的職業發展預測、學生的社會活動、學生自我評價、教師對學生評價、職業素質綜合評分、專業課成績、基礎課成績等原始數據與勝任特征模型的動機、特質、自我認識、社會角色、技能、知識等層次進行匹配，給出職業素質評分報告和職業生涯規劃建議，學生根據評分報告和建議完成職業規劃報告。
四 物聯網應用技術專業實踐教學設計
1.專項實踐設計
第一，程序設計實踐。在第1學期的教學周內，單獨利用一周時間開設程序設計實踐。本設計實踐是程序設計基礎課程的重要組成部分。通過本設計實踐，學生能更進一步理解C語言程序設計方法，在編程實現時要保持良好的程序設計風格，對程序設計風格在軟件設計中的重要作用有進一步的認識。根據程序設計實踐完成情況進行考核，并結合設計報告對學生進行等級評定。
第二，數據結構實踐。在第2學期的教學周內，單獨利用一周時間開設數據結構實踐。要求學生利用掌握的數據結構知識，對各種典型的算法問題進行編程、調試，并分析其時間復雜度與空間復雜度，理解設計選型對軟件性能的重要性，撰寫設計報告。
第三，電子技術設計實踐。在第3學期的教學周內，單獨利用一周時間開設電子技術設計實踐。要求學生運用所學的電子技術知識，針對具體的實際問題或任務，全面地分析和設計出解決該問題的實施方案，最后完成電路的制作和測試。根據學生提交的設計報告和圖紙進行考核。
第四，設計實踐。基于Web的數據庫設計實踐，在第4學期的教學周內，單獨利用一周時間開設基于Web的數據庫設計實踐。要求學生能夠利用服務器端和客戶端腳本進行網絡數據庫編程，掌握利用.Net平臺進行網絡數據庫系統的設計能力。根據學生的完成情況和設計報告進行考核。
第五，無線傳感器網絡設計實踐。利用一周時間開設無線傳感器網絡設計實踐。要求學生運用所學知識，結合C51RF-WSN平臺，選擇合適的器件與模塊來設計常用的無線傳感器網絡解決方案。根據學生的完成情況和設計報告進行考核。
2.綜合系統設計實踐
第一，RFID系統設計實踐。在第5學期的教學周內，單獨利用一周時間開設RFID系統設計實踐。要求學生利用所學的RFID技術實現短距離通信，設計具有寫卡與讀卡功能的單片機、無源應答器和閱讀器，完成設計報告。根據學生的完成情況和設計報告進行考核。
第二，小型物聯網綜合設計與實現。在第6學期的教學周內，單獨利用一周時間開設小型物聯網綜合設計實踐。要求學生利用IEEE802.15.4標準和ZigBee協議，將無線傳感器網絡和RFID技術結合起來組建簡單的物聯網并實現相關應用，完成設計報告。根據學生的完成情況和設計報告進行考核。
3.畢業實踐與畢業設計
第一，畢業實踐。第5～6學期安排18周的畢業實踐。實踐的形式包括企業考察與調研、參與短期項目開發、到企業進行頂崗鍛煉等。學生實踐結束后，寫出實踐報告或總結，指導教師根據學生實習情況對實踐進行評定。
第二，畢業設計。畢業設計是工程項目和教學緊密結合的實踐環節。學生畢業設計題目可以源于教師科研項目、物聯網公司、電信運營商的工程項目以及其他來源。學生必須通過論文選題、資料收集、開題答辯、系統設計、論文撰寫、論文答辯等環節。
物聯網應用技術專業是面向國家戰略性新興產業發展需要而設置的新專業，物聯網應用技術專業學生是物聯網產業人才的重要來源，核心能力對他們整個職業生涯來說起著至關重要的作用。物聯網專業學生核心能力的培養必須以多渠道、多角度滲透式進入所有課程，貫穿于教育教學的全過程，最終培養和訓練學生的職業核心能力。物聯網課程從根本上強化了網絡教學的先進性和實踐性，為培養具有網絡應用能力、工程實踐能力和創新能力的計算機特色人才提供了條件。
參考文獻
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物聯網技術與應用實踐范文第2篇
1．智慧城市的概念與內涵
1.1智慧城市的概念
智慧城市是把新一代信息技術充分運用在城市的各行各業之中的基于知識社會下一代創新（創新2.0）的城市信息化高級形態。智慧城市是基于互聯網、云計算等新一代信息技術以及大數據、社交網絡、Fab Lab、Living Lab、綜合集成法等工具和方法的創新應用。智慧城市實現全面透徹的感知、寬帶泛在的互聯、智能融合的應用以及以用戶創新、開放創新、大眾創新、協同創新為特征的可持續創新。
1.2智慧城市的內涵
1.2.1 更透徹的感知，更全面的互聯互通
智慧城市基于無處不在的智能傳感器，實現對城市物理空間的全面、綜合的感知，動態的獲取城市的各種信息，對城市核心系統進行實施感測，實現“無所不在的連接”。
1.2.2 更深入的整合，更協同的運作
通過城市“三網”融合，再加上物聯網和基于云計算平臺的多元異構數據（多參考系、多語義、多尺度、多時相等）的整合，構建智慧城市的信息基礎設施。1.2.3 更多樣的服務，更積極的創新
智慧城市所構建的服務，是一種新的提供服務的體系結構，對所感知到的海量數據能夠進行不同深度的處理、挖掘與延伸，為人們提供不同種類、不同層次、不同要求的低成本、高效率的智慧化服務。同時智慧城市給了政府、企業、個人更多的創新的機會，鼓勵在智慧城市提體系內尋找新的經濟增長點，為社會進步、經濟發展、文明前進提供不息動力。
2．智慧城市實現的關鍵技術
2.1物聯網技術
物聯網的網絡架構可以分為三層：感知層、網絡層和應用層，如圖1所示。感知層對物理世界感知、識別并控制。網絡層實現信息的傳遞。應用層在對信息計算和處理的基礎上實現在各行業的應用。
圖1
2.2云計算
2.2.1云計算的定義
現今，廣為接受的是美國國家標準與技術研究院（NIST）定義：云計算是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網絡訪問， 進入可配置的計算資源共享池（資源包括網絡，服務器，存儲，應用軟件，服務），這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務供應商進行很少的交互。
2.2.2云計算的特點
云計算是通過使計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程服務器中，企業數據中心的運行將與互聯網更相似。這使得企業能夠將資源切換到需要的應用上，根據需求訪問計算機和存儲系統。特點如下：(1) 超大規模(2) 虛擬化(3) 高可靠性(4) 通用性(5) 高可擴展性(6) 按需服務(7) 極其廉價2.3物聯網與云計算的關系
目前物聯網的發展存在“信息孤島”現象，其在各個行業、各個小地域的應用互相隔離，不能形成城市范圍的一體化協作平臺。究其原因除，社會經濟層次上的困難外，主要是標準化程度較低，缺乏統一的中間件接口，以及各部門、各行業應用融合所帶來的海量信息存儲和計算的壓力，而云計算技術為后者提供了很好的解決方案。
3．智慧城市建設應用體系
3.1智慧公共服務體系：建設智慧公共服務和城市管理系統。通過加強就業、醫療、文化、安居等專業性應用系統建設，通過提升城市建設和管理的規范化、精準化和智能化水平，有效促進城市公共資源在全市范圍共享，積極推動城市人流、物流、信息流、資金流的協調高效運行，在提升城市運行效率和公共服務水平的同時，推動城市發展轉型升級。
3.2智慧城市綜合體：采用視覺采集和識別、各類傳感器、無線定位系統、RFID、條碼識別、視覺標簽等頂尖技術，構建智能視覺物聯網，對城市綜合體的要素進行智能感知、自動數據采集，涵蓋城市綜合體當中的商業、辦公、居住、旅店、展覽、餐飲、會議、文娛和交通、燈光照明、信息通信和顯示等方方面面，將采集的數據可視化和規范化，讓管理者能進行可視化城市綜合體管理。國內公司也在“智慧地球”啟示下提出架構體系，如“智慧城市4+1體系”（圖2），已在城市綜合體智能化天津智慧和平區等智能化項目中得到應用。
圖2
3.3智慧政務城市綜合管理運營平臺：此類項目已有實際案例，天津市和平區的“智慧和平城市綜合管理運營平臺”包括指揮中心、計算機網絡機房、智能監控系統、和平區街道圖書館和數字化公共服務網絡系統四個部分內容，其中指揮中心系統囊括政府智慧大腦六大中樞系統，分別為公安應急系統，公共服務系統，社會管理系統，城市管理系統，經濟分析系統，輿情分析系統。
3.4智慧安居服務體系。開展智慧社區安居的調研試點工作，在部分居民小區為先行試點區域，充分考慮公共區、商務區、居住區的不同需求，融合應用物聯網、互聯網、移動通信等各種信息技術，發展社區政務、智慧家居系統、智慧樓宇管理、智慧社區服務、社區遠程監控、安全管理、智慧商務辦公等智慧應用系統，使居民生活“智能化發展”。
3.5智慧教育文化服務體系：積極推進智慧教育文化體系建設。建設完善我市教育城域網和校園網工程，推動智慧教育事業發展，重點建設教育綜合信息網、網絡學校、數字化課件、教學資源庫、虛擬圖書館、教學綜合管理系統、遠程教育系統等資源共享數據庫及共享應用平臺系統。
3.6智慧服務應用。組織實施部分智慧服務業試點項目，通過示范帶動，推進傳統服務企業經營、管理和服務模式創新，加快向現代智慧服務產業轉型。
智慧貿易：支持企業通過自建網站或第三方電子商務平臺，開展網上詢價、網上采購、網上營銷，網上支付等電子商務活動。積極推動商貿服務業、旅游會展業、中介服務業等現代服務業領域運用電子商務手段，創新服務方式，提高服務層次。
建設智慧服務業示范推廣基地。積極通過信息化深入應用，改造傳統服務業經營、管理和服務模式，加快向智能化現代服務業轉型。
4．智慧城市建設面臨的挑戰及未來展望
伴隨網絡帝國的崛起、移動技術的融合發展以及創新的民主化進程，知識社會環境下的智慧城市是繼數字城市之后信息化城市發展的高級形態。智慧城市建設需要技術和金融的創新，需要有統一的標準和完善的法規，更需要政府的引導和市場的主導。但是發展智慧城市要防止一哄而起，急于求成，炒作概念。希望我們智慧城市的建設能夠健康可持續的發展。我們相信我們通過城市的智慧的發展，我們一定會迎來一個幸福城市、智慧城市、綠色城市和和諧城市的時代。
然而，智慧城市建設必然會改變城市人的生活和生產方式。21世紀的“智慧城市”，能夠充分運用信息和通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵信息，從而對于包括民生、環保、公共安全、城市服務、工商業活動在內的各種需求做出智能的響應，為人類創造更美好的城市生活。
參考文獻
物聯網技術與應用實踐范文第3篇
【關鍵詞】物聯網技術在智能家居中的應用;研究分析;技術思想;應用原則
引言：
隨著當前社會科學技術不斷向前發展，廣大群眾的生活逐步的邁向現代化和居住環境的舒適化等方向之中，在實踐當中，相關物聯網技術的發展，也使得廣大群眾的生活質量水準進一步的提升。在工作的開展過程當中一方面應當明確物聯網技術在智能家居中的應用的原則和核心的原理，另外也應當加強技術的創新與發展，逐步的對其中關鍵性的網絡通訊技術、布線技術以及自動控制技術等進行研究，以更好的實現應用水準的增強，為廣大群眾提供更加舒適的環境和居住氛圍。
1.物聯網技術在智能家居中的應用的原理和概念分析
明確物聯網技術的相關技術原則和技術的核心思想對于保證后期應用的效果和基本的質量有著關鍵性的意義，所以在實踐當中還應當重點的加強對此方面內容的深入分析，以更好的實現相關技術的革新與向前發展。隨著當前全球范圍之內的科學技術水準不斷提升，物聯網技術的發展也在呈現出不斷改進的趨勢，進而出現了一些智能化的相關概念，當前智能化以及自動化技術的不斷成熟發展，再加上智能家居建設水準不斷增強。
？從技術架構上來看，物聯網可分為三層：感知層、網絡層和應用層。感知層由各種傳感器以及傳感器網關構成，其主要功能是識別物體，采集信息。網絡層由各種私有網絡、互聯網、有線和無線通信網、網絡管理系統和云計算平臺等組成，相當于人的神經中樞和大腦，負責傳遞和處理感知層獲取的信息。應用層是物聯網和用戶（包括人、組織和其他系統）的接口，它與行業需求結合，實現物聯網的智能應用。在今后物聯網技術在智能家居中的應用和相關的發展也相當關鍵，在實踐當中不僅應當加強對物聯網技術在智能家居中的應用價值進行系統性的分析，在工作的開展過程當中應當明確物聯網技術在智能家居中的應用的原則和核心的原理，同時還應當加強對設計基本現狀的研究，進而使得設計的水準可以得到穩步的增強，為廣大群眾提供更加舒適的環境和居住氛圍。真正意義上實現相關科學技術的穩步向前發展。
2.物聯網技術在智能家居中的應用要點
根據上文針對當前物聯網技術的基本概念和實際的原則等進行分析可以明確其在實踐當中應用的思想環節。下文將針對物聯網技術在家居當中的應用基本現狀等進行分析，重點的對家庭控制中心、家庭娛樂中心以及數據中心的應用現狀等進行研究，旨在更好的促進物聯網技術向前發展和創新。
2.1家庭安防中心和數據中心
家庭數據中心，常見的諸如游戲資料、電影資料以及音樂數據等等，均可以通過物聯網存儲至服務器之中，進而可以幫助居住者可以隨時的進行查看，另外，在一些關鍵的數據中心之中還包含有家庭環境當中的必需品，使得其可以很好的與家庭當中的設備相互連接，彼此之間形成一種相互連接和相互交互的工具，進而使得交互的效應和應用的價值大大增強，更加的進行資料和數據的整合，保證最佳的物聯網連接狀態，幫助家庭成員之間很好的對相關資料和信息進行分享。
通過物聯網技術設計，可以使得物聯網技術在智能家居中的應用運作更加穩定和可靠，并且通過相關數據的分析和研究，通過對客觀資料的調查，可以初步的確定得出最佳的初始運營方案，進而使得數值的檢測以及對物聯網技術的分析更加可靠，在實踐當中應當加強對物聯網技術在智能家居中的應用價值進行系統性的分析，保證反饋的效益和質量，初步的修訂得出最佳的設計方案計劃，旨在以此為基礎更好的實現相關事業的整改和創新。保證控制技術可以得到妥善的發展。
2.2家庭娛樂中心和控制中心
常用的家庭信息，如天氣預報、咨詢信息等可以通過連接入網的家庭終端設備及時了解到。娛樂的內容也是涵蓋影視、音樂、游戲、通訊等眾多應用，并且內容的來源需包含來自專業機構制作的、來自親朋好友分享的、以及自己采集錄制的三大部分，有的需付費，有的可分享，甚至還有的可以去收錢。通過物聯網與外部的服務連接起來，才能真正實現服務與設備互動。總的來講加強物聯網技術的改革，意義重大。自從進入新時代之后我國飛物聯網技術的發展進入到了一個嶄新的階段，并且很好的突破了技術發展過程之中存在的問題。但是需要注意的是，在今后還應當加強相關物聯網技術中關鍵性技術的分析，同時對應用的具體層面和應用過程當中應當掌握的重難點等進行集中性的分析，以更好的促進相關事業邁向成熟的發展局面。
3.結束語
總的來講加強物聯網技術在智能家居中的應用要點和基本思想原則的分析有著重大的意義，正如上文所分析到的，隨著當前社會科學技術不斷向前發展，廣大群眾的生活逐步的邁向現代化和居住環境的舒適化等方向之中，綜上所述，根據對當前現代化的物聯網技術和其在實踐當中的廣泛應用等進行系統性的分析，從實際的角度著手對今后工作的發展方向和一般性的思想原則等進行分析，旨在更好的實現物聯網技術在智能家居中的應用水準和效益的持續增強，為現代化的生活質量改善奠定堅實的基礎條件。
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物聯網技術與應用實踐范文第4篇
隨著2013年3月《江蘇省義務教育信息技術課程指導綱要（2013年修訂）》的頒布，“擴展模塊III”的“物聯網技術”作為一項新內容正式進入小學信息技術課堂。物聯網通過傳統互聯網+傳感技術實現萬物互聯，是將信息轉化為行動，給企業、個人和國家創造新的功能，并帶來更加豐富的體驗和前所未有的經濟發展機遇。物聯網技術進課堂是以國務院《全民科學素質行動計劃綱要》和教育部《基礎教育課程改革綱要（試用）》等相關文件為指導的重要舉措，是建立在江蘇省信息技術課程具體情況基礎上的一次大膽嘗試。
江蘇省無錫市是“感知中國”的一個中心，是當今物聯網技術研究與應用的“橋頭堡”，而筆者所在學校是江蘇省科學教育特色學校，有信息技術、機器人、物聯網等多個社團活動經驗，并在各類相關競賽中取得優異成績，故被推薦為無錫市物聯網實驗器材試點學校。在無錫市教科院和電教館的指導下，學校認真參照指導綱要有關精神，在六年級中開設以蘇科版小學信息技術6年級教材為主的物聯網基礎知識課程，并積極參與相關研討工作，參與公開示范課的錄制工作，積極反饋教材與相關實驗器材的意見與建議。由于內容新穎獨特，貼近生活，加上有相關教學資源和用具的相配套，受到師生的普遍歡迎，取得良好成效。
二、物聯網教學進課堂的實踐意義與理論價值
2014版江蘇省《小學信息技術》6年級教材的主要內容從信息感知、信息傳輸和智能應用三大方面結合現實生活中的實例對物聯網技術進行啟蒙，主體是傳感技術的生活應用，體驗運用物聯網技術解決生活實際問題的過程與方法，以培養學生的信息素養，也為以后初中進一步學習物聯網技術打下良好基礎。
1.“物聯網技術”的加入擴大了信息技術課程的內涵
物聯網技術加入信息技術課程，使“信息技術課”基本擺脫了“計算機課”或者“電腦課”的標簽，提高了師生對信息技術課程的認識，全面培養了學生的信息素養和運用信息技術解決生活實際問題的能力。
2.“物聯網技術”的加入凸顯信息技術課程的綜合性
教育部印發的《基礎教育課程改革綱要（試行）》指出：“從小學至高中設置綜合實踐活動并作為必修課程，其內容主要包括：信息技術教育、研究性學習、社區服務與社會實踐以及勞動與技術教育。強調學生通過實踐，增強探究和創新意識，學習科學研究的方法，發展綜合運用知識的能力。”物聯網技術這部分內容更全面地詮釋了當前信息技術課程是綜合實踐活動一大組成部分的屬性，要求在實驗器材和相關應用平臺的支持下開展體驗性實踐，學會研究、分析和分享的基本方法，評價身邊的物聯網技術系統的應用特點及其與實際生活的關系，并嘗試設計富有創意的物聯網應用方案。
3.“物聯網技術”的加入是信息技術課程發展方向的重大嘗試
信息技術課到底什么，業界一直在爭論不休，其內容也不斷變化。我國信息技術課程作為一門工具性和實踐性并重的學科，需要與時俱進。蘇教版教材歷經十多年的發展，實現了以軟件操作工具學習為主的計算機課程向信息技術課程的轉變，歷次改版后，加入了機器人課程、Scratch軟件學習等新內容，并大力支持國產軟件。這次在較短的時間內編寫出小學物聯網技術基礎課程更加貼近信息技術前沿和生活實際，是一次大膽實踐與嘗試，為信息技術課程的發展指明了方向。
三、物聯網教學進課堂需要解決的問題
1.物聯網技術是什么
筆者并不認同物聯網技術是一門新的技術，其基礎還是互聯網技術，核心是傳感技術，我國定義“物聯網”這一概念是為了增加高新技術產業的話語權，并制定推廣相應標準，提高我國知識產權的地位，抓住互聯網+時代的發展機遇。所以筆者認為在課堂教學過程中不必要過分注重定義“物聯網”這一概念，也不要過多涉及技術類的名詞術語與相關原理，應更多地讓學生能夠主動地發現并嘗試分析日常生活中的物聯網典型智能應用，體驗物聯網系統的特點。
2.物聯網技術能干什么和怎么干
物聯網教材的主要內容是熟悉幾種常見傳感器和電子標簽并了解其應用，通過對生活中的典型智能應用的開發與分析，以及對實驗器材的體驗性實踐，觀察、思考、嘗試、探究，使學生逐步了解物聯網技術的發展與相關知識，加深對信息感知的理解，提高學生的綜合信息素養，培養學生發現問題解決問題的能力。
執教者做好充分的課前準備，運用好教材配套的輔助教學光盤，引導學生觀察身邊典型的物聯網智能應用事例，提倡實物演示，避免傳統的大段講解。筆者在課堂教學中運用“比特實驗室”推出的與教材相配套的實驗器材，讓學生實際操作感知相關傳感技術的特點，進行相應的探究實驗，學會較為科學的研究方法，寓教于樂，學以致用，受到了學生們的歡迎。
3.物聯網技術實際效果的評價
信息技術發展的特點是數字化、小型化、網絡化、智能化和系統化，物聯網技術正是綜合了以上發展趨勢，在計算機、通信和自動控制三個領域相互聯系、不斷發展、集成應用，使整個社會普遍實現了自動化，并被廣泛應用于從政府辦公到企業運作再到家庭、個人生活的各個領域。那么我們在教學過程中應當通過與傳統方式的對比，以實際效果分析和評價身邊的物聯網系統的應用特點及其與實際生活的關系，并嘗試設計富有創意的物聯網應用方案。
四、物聯網教學進課堂的教學策略
盡管物聯網教學進課堂在江蘇省已經落地，取得了階段性成果，但作為一種嘗試，這只是個開始，并不代表著完全進入了正軌。筆者通過自己的教學實踐以及與同行的交流，對物聯網教學進課堂提出了初步意見。
物聯網教學進課堂需要領導的高度重視。由于地區和學校發展的不平衡，部分學校缺少對信息技術課程的經費和師資投入，特別是物聯網相關教學內容需要大量的實物和實驗器材購置，如果不解決這個問題，課堂教學只能變成干巴巴的說教，失去了此課程模塊開設的意義。所以上級領導主管部門應盡快制定和落實課程計劃和配套器材標準，解決物聯網技術真正走入課堂的器材投入問題。
物聯網教學進課堂也必須要有相關的師資支持。當前各個學校的信息技術教師相對不足，而物聯網技術的加入，使其缺少專業教師的問題更加突出。所以在不能增加編制的情況下，可以考慮從綜合實踐或科學學科方面引進師資，加強專業指導培訓，以解燃眉之急。無錫市通德橋小學成功地展示的一堂物聯網公開課，其執教者也是一名科學教師，該教師很好地面向全體學生，立足學生發展，突出科學探究，體現嚴謹、善于質疑的科學精神，對溫度傳感技術這一應用進行了廣泛的對比研究，取得了很好的課堂效果。
物聯網教學的學習內容不是傳統的講授所能掌握的，必須通過實踐探究，經歷一個從發現問題、提出方案、付諸實施、修正維護到評價效果的一系列過程。特別是在實驗器材不充足的情況下還要通過小組合作的方式，協同完成學習任務，這樣傳統的一周一課時的課程計劃難以滿足教學的時間需求。并且在實踐器材的使用過程中還要有器材準備和器材整理的時間，所以有必要調整課時計劃，與其他課程（如綜合實踐課）相協調，改成隔周兩課時連上的方式比較適合。
物聯網技術與應用實踐范文第5篇
關鍵詞：課程體系；教學模式；平臺建設；分層/分類培養
中圖分類號：G642 文獻標識碼：B 文章編號：2095-1302（2014）01-0077-03
0 引 言
物聯網是繼計算機、互聯網、移動通信網之后的又一次信息產業浪潮。代表了未來網絡的發展趨勢與方向，政府大力支持物聯網的發展，企業和教育界、科技界共同推動，物聯網產業已經成為國家戰略性新興產業，需要大量熟悉和精通物聯網的專業人才[1，2]。在此背景下，北京聯合大學自動化學院對2011版自動化專業培養計劃進行了修訂，在 “智能測控技術”專業方向的基礎上建立了“信息處理與物聯網技術”方向[3]。
1 專業現狀與背景分析
原“智能測控技術”專業方向以信息的采集和處理為主，課程主要包括檢測技術、傳感器原理及應用、智能儀器、計算機控制技術以及LabVIEW技術等，是傳統的專業方向，課程的覆蓋面較窄，偏重于系統前端的硬件采集原理，系統的概念較為薄弱；從人才培養的角度來看，已經滿足不了厚基礎、寬口徑的人才需求，學生掌握知識的集成度不高。為了既保持傳統的經典知識內容，又要為課程體系增加新的特色和先進內容，將傳統的專業方向賦予時代意義，使學生們真正學以致用，“信息處理與物聯網技術”專業方向應運而生。
“智能測控技術”和“信息處理與物聯網技術”并不是割裂的，前者是后者的基礎，后者是前者的延續和拓展。從技術的角度上講，物聯網分成三個層次[4，5]，即感知層、網絡層、應用層，形成了物聯網的體系架構。物聯網的感知層涉及到傳感網技術，會有多種傳感器應用其中，正是“智能測控技術”方向的核心內容；物聯網的應用層是多種信息的智能處理技術，也是“智能測控技術”方向的主要內容，它們被物聯網網絡層連接，即新的專業方向加入無線傳感網等新知識、新技術，形成物聯網系統體系的概念。
我們的教學理念在于從一個大系統的角度看待物聯網，利用物聯網實現系統的集成創新應用和信息化服務。以物聯網體系框架為依托，實現信息的采集、傳輸、有用信息的提取和整理、以及完成相應的控制和信息應用，重點突出無線傳感網和應用層設計，及物聯網的行業應用和信息化服務。因此本課程體系的設置將突出系統網絡架構、選擇物聯網關鍵技術，并將物聯網技術與經典的檢測及控制方法相結合，實現物聯網的多領域應用[6，7]。以物聯網為載體，培養學生的創新意識，增強學生的實踐動手能力，提高學生專業綜合素質。
2 課程體系設置
“信息處理與物聯網技術”專業方向設置在自動化學院，因此它的應用特色非常鮮明。課程體系的設置如圖1所示，加強了實驗/實踐環節的內容設置。其中，理論教學是基礎，對物聯網的體系結構、關鍵技術和相關領域的典型應用形成完整的闡述，實驗教學作為理論課程的延伸，是抽象到具體的過程，試驗環節的設置按照物聯網的體系結構，完成由下而上的知識獲取和驗證；物聯網作為一種實用技術，讓學生去感受、去體驗、去親自動手設計和實現一個系統更是至關重要的。通過實踐環節中的認識實踐，學生去企業參觀感受，體會知識的力量和企業文化，培養對專業的認知和信心；工作實踐則更近了一步，利用假期時間到相關企業中從事基礎和簡單的專業工作，深化所學知識的專業應用技能；請工程師或行業企業從業者走進學校的課堂，結合實際的應用案例，為學生出題和指導，進行專業綜合訓練，為學生的實際設計能力和實際動手能力培養打造了平臺，提供了方向。理論教學、實驗教學、案例教學和各個實踐環節相結合，增加課程的實用性。為應用型人才的培養奠定了基礎。
2.1 理論課程
集成了多種新知識和新技術的應用，涉及的知識點眾多，作為系統的學習和設計，理論教學中課程內容的銜接、承上啟下的課程安排非常重要；理論課程包括基礎課程（也稱為學科大類課程）和專業課程[1]。
本專業方向偏重于傳感檢測、無線網絡的設計以及行業應用，尤其是工業物聯網的兩化（信息化、自動化）融合，因此在限選課中還有相關行業技術應用課程：虛擬儀器技術、現場總線技術等。任選課作為專業限選課的補充，完善物聯網的設計和應用。
通過理論課的學習，學生將會對知識融會貫通，對信息處理和物聯網的應用體系和架構充分了解，具有物聯網系統的理念和基本的組網設計能力。但是在實際應用中，需要將多門課程、甚至多學科的知識融為一體，去設計、安裝、調試、運行一套系統。這種靈活運用所學知識于實際系統的能力，是真正的學以致用的體現。因此實驗室建設、實驗基地建設和實驗項目開發，對于學生消化、理解理論知識和培養實際動手能力至關重要。
2.2 實驗室建設
圖2所示是物聯網專業方向的實驗室建設框架，實驗室建設與課程設置緊密相連，并考慮到學生的分層教學以及科研平臺的擴展性。利用已申請的中央財政支持地方高校專項資金，正在籌建支撐“物聯網技術及應用”、“無線通信和無線網絡基礎”及“物聯網應用層系統設計”等課程的課內實驗平臺，包括三個模塊：第一是物聯網技術基礎實驗模塊； 第二是無線傳感網開發設計模塊；第三是物聯網技術沉浸式體驗模塊。其中第一和第二模塊在教學上采用學生熟悉的C或C++語言實現節點和無線網的設計，網關采用Linux、andor兩種操作系統，學生可以根據自己的基礎和喜好選擇；第三模塊是智能家居（體驗）實驗室，根據家居實景建立的物聯網系統，可以實現燈光、安防、煙感、窗簾、空調等家居設備的遠程控制。此系統采用最適合無線傳感網絡的Tiny OS操作系統，可以作為學生初識物聯網系統的感性認識體驗模塊，也可以作為教師、學生進行科研開發的平臺。目前在建實驗室物流綜合實驗室和未來超市都是物聯網在行業中的具體應用，提供學生進行專業綜合訓練。
課程的實驗內容全部以實際系統為主，綜合訓練學生的系統設計、軟件編程和系統調試能力，包括對傳感/變送器的選取、信號的采集與處理方法、無線傳感網組網技術、物聯網應用層設計、針對不同領域執行器的選擇等；并將先進的虛擬儀器技術與物聯網應用相結合作為物聯網的信息處理方式，培養學生設計智能儀器的開放性創新能力。通過實際項目訓練，學生可以完成從了解任務的需求、根據需求制定系統方案、在最佳性價比的基礎上選型系統的硬件配置、組網，到應用所學知識編制合理的軟件程序，并具有系統調試、通過系統運行結果分析問題、定位問題、以及解決問題的專業核心能力。
2.3 實踐基地建設
物聯網工程技術是集成的信息/控制服務系統，可以應用于不同的行業和領域。據報道目前物聯網專業的人才缺口近20萬，因此培養適合于企業的應用型人才就是物聯網專業的人才培養目標。產學研的辦學模式是企業和學校快速溝通、共建共贏的很好方法。在課程建設、實驗室建設的同時，積極與企業聯系，建設校外實踐教學基地是專業方向建設的重要環節。同時在我們的教學計劃中還有工作實踐的內容，建設實踐基地也為學生的工作實踐提供了場所和條件。利用北京市高新企業多，許多區縣建立數字北京、智慧北京的物聯網項目的機會，與企業和公司合作，進行橫向項目的開發和實踐基地的建設。選派學生到相應的公司企業進行畢業設計，不但使學生掌握了物聯網技術、熟悉了企業的運行模式，還可以為企業提供專業的人才，實現企業與學生的雙向選擇。
3 教學模式的探索
物聯網教學涉及的知識點眾多，學生直接進行理論課的學習難免感覺枯燥和凌亂；但物聯網的應用可以無所不在、生動有趣，這樣的特點決定了我們在教學時可以先引起學生的興趣，讓他們明白所學可以如何用。因此在課程的安排上首先是導論和浸入式體驗的認識實踐，然后才是相關專業課的學習和實驗，并在第六個學期進行工作實踐，加深專業知識的應用，第七學期開設專業綜合訓練，學生進行設計性、應用性訓練，形成物聯網系統。圖3所示是學校物聯網方向的教學進程圖。
4 結 語
物聯網技術的課程設置應當具有以下特色：
第一是先進。課程設置針對目前最熱門的集成技術應用—物聯網系統的設計及應用，是傳感技術、計算機技術、網絡技術和信息控制技術的發展方向，體現了先進技術的特質；
其次就是實用。課程設置和內容將重點突出實用性，理論是基礎，實用是根本。強調實驗環節，以增強學生的實踐動手能力和畢業后對崗位的適應能力為宗旨，突出重點，強調實用。
第三是靈活。不但體現在課堂上課程設置的靈活性，也顯示了物聯網學習的靈活性。以物聯網體系框架為依托，重點突出無線傳感網和應用層設計及工業物聯網的應用。學生可以根據實際系統的需要靈活配置。強調培養學生靈活思維，突出創造性和創新意識，是學生綜合素質的體現。
最后是深入。課程的工程性、實用性、設計性很強，也有許多公司會舉辦大型的物聯網設計大賽，因此可以為有興趣的同學開辟第二課堂，通過指導學生參加相關專業的科技競賽帶動大家的學習熱情，深入理解本門課的內容。
參 考 文 獻
[1] 王志良，閆紀錚.普通高等學校物聯網工程專業知識體系和課程規劃[M].西安：西安電子科技大學出版社，2011.
[2] 王志良，石志國.物聯網工程導論[M].西安：西安電子科技大學出版社，2011.
[3] 教育部高等學校計算機科學與技術專業教學指導委員會.高等學校物聯網工程專業實踐教學體系與規范[M].北京：機械工業出版社，2011.
[4] 張光會，余晃晶.試論物聯網工程專業的人才素質和培養目標[J].科技信息，20ll（11）： 216-217.
[5] 沈蘇彬，范曲立，宗平，等.物聯網的體系結構與相關技術研究[J].南京郵電大學學報，2009，29（6）：1-11.
