物联网导论论文范文
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第1篇
TN0-4；G642
随着物联网产业的兴起、移动互联网业务的拓展、云计算等计算模式的应用、泛在服务的推广，物联网被麦肯锡全球研究院（MGI）在2013年5月的预测报告中认为是12项颠覆性技术之一[1]。车联网是典型的物联网，涉及汽车业、通信业和信息业三大战略性新兴产业，因此车联网的发展，必然会带动全新的产业链的建立和快速成型。
湖北汽车工业学院（以下简称“我校”）位于湖北省十堰市，该市因车而建、因车而兴，不仅是东风汽车公司的发源地，而且拥有国家级汽车关键零部件产业基地和国家商用车零部件高新技术产业化基地，汽车工业在十堰市国民经济中处于主导地位[2]。因此，在我校专业建设规划中，学校依据自身的发展定位和人才培养目标，充分发挥大工程背景优势，紧密围绕“汽车产业链”，优化专业结构，拓宽专业面，按照“调整结构，突出特色，发挥优势，注重内涵，提高质量”的专业建设与发展路径，分层次、分类别的开展专业建设，并提出要围绕“汽车产业链”积极培育汽车产业发展和地方经济建设急需的新专业，如：新材料、新能源汽车、车联网等国家战略性新兴产业相关专业或专业方向。
因此，我校结合当前车联网发展的大趋势和在科研、教研中积累的科研和教学资源，设置了电子信息科学与技术专业（车联网工程方向）。在车联网专业方向的综合改革过程中，需要面对的一个重要课题是如何对新生进行专业教育，激发学生对本专业方向的兴趣，进而为后续学习奠定良好的基础。导论课程将承担这一任务[3]。《车联网导论》课程首次对2011级学生开课。在课程的教学过程中，借鉴了国外大学的教学方法，注重学生自主学习能力的培养，经过4年的教学过程，取得了较好的效果。
一、《车联网导论》课程整体设计
（一）内容和方法并重
《车联网导论》课程是本专业方向学生接触到的第一门具有专业内容的课程，教学内容的设计十分重要。不仅要能够全面概括本专业方向所涉及到的大学四年的教学内容，而且要能够清楚地说明大学四年的教学课程之间的关系，让学生对本专业方向的专业相关课程有一个有机整体的概念。
因此，设计本课程的目的和内容是“车联网是能够对车用信息进行采集、识别、传输、融合和利用的一种物联网，能够实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，被认为是最容易形成系统标准、最具备产业潜力的物联网应用。本课程从车联网的感知层、传输层、支撑层和应用层这四层分别进行阐述，使电子信息科学与技术（车联网工程）专业学生对车联网的基本概念、技术框架、应用范围具有初步认识，为后续相关课程的学习打下基础。”
好的教学方法能够对教学起到锦上添花的作用。在本门课程中，对学生的考核方法是“课程报告（60%）+课堂汇报（40%）。”这个考核方法要求学生在课后发挥主观能动性，查阅资料，针对一个主题，以正式的科技文献的形式完成相应课程报告，同时，还要以PPT演示的方式对课程报告进行汇报。这对学生来说，不仅具有很大的挑战性，而且具有很强的趣味性。挑战性体现在，学生刚刚从高中被动式学习向大学的主动式学习转变，课程考核要求学生从查、思、写、讲等多个方面全面挑战自己以前的学习方法；趣味性体现在，学生以团队的形式完成考核，不仅能够在合作中找到乐趣，而且能够在PPT汇报过程中，体验评价他人和自我对比的乐趣。
（二）前后知识贯穿
《车联网导论》课程的一个重要内容是要清楚地说明本专业方向的专业相关课程之间的关系[3]。为了能够组织教学课程关系，本课程在感知层、传输层、支撑层和应用层等四层的车联网分层基础上，通过把专业相关课程和车联网体系结构各层进行分学期的对应，使学生能够清楚地了解未来所学专业相关课程在车联网中处于什么位置。专业相关课程与某层的分学期对应关系如下图所示，其中，左图分类课程中红色字体的课程表示该课程与车联网直接相关。
另外，本门课程在大一上学期开设，同期，学生正在学习《计算机操作基础》课程，其中包括Word和PowerPoint等内容。本门课程要求学生用Word软件完成课程汇报，用PowerPoint软件完成课堂汇报的演示文稿。这不仅锻炼了学生对所学知识的应用能力，而且让学生体会到学有所用的成就感。
二、培养综合素质
在《车联网导论》课程的教学过程中，还对学生的综合素质进行了培养。这种培养主要表现在三个方面。
一是对学生文献检索和科技写作能力的培养。由于课程考核要求学生以正式的科技文献的形式完成相应课程报告，因此，不仅需要学生在课外查阅大量资料，而且需要学生对科技写作进行实践。文献检索能力的培养过程以中国知网CNKI中的文献检索为例，给学生演示了如何从学校主页找到图书馆主页，进而一步步找到所需要的数据库并进行关键字检索。尽管演示很简单，但是学生了解了文献检索的基本过程，为学生后续的文献检索工作打下了基础。在科技写作能力的培养过程中，以“湖北汽车工业学院学报”为例，给学生演示了如何查找期刊主页，进而一步步找到所需要的投稿模版和论文撰写要求。这里面涉及到的内容包括论文格式、论文组织方式、参考文献，以及摘要、引言、结论等各个部分的撰写要求等。同样地，尽管演示很简单，但是学生了解了科技写作的基本要求，为学生未来的毕业论文以及科技资料撰写打下了基础。特别令人欣喜的是，通过任务式的教导方法，学生对文献检索和科技写作的目的有了深刻的认识，不仅能够找到所需要的参考文献，而且撰写了在形式和内容上都颇为专业的课程报告。
二是对学生表达能力的培养。由于本门课程还要求学生以10分钟PPT演示的方式对课程报告进行汇报，因此，学生还要准备正式的课堂汇报。这不仅要求学生能够清楚地表达课程报告内容，而且在汇报内容组织、课堂过程、仪态等方面都要做精心的设计。虽然部分学生是第一次以这样的形式完成课程考核，但是都认真对待，顺利完成了课堂汇报。每一届学生的都能够带来惊喜，例如，有的学生充分利用图文并茂、视频穿插的设计，使得汇报内容丰富多彩；有的学生进行课堂互动，活跃课堂气氛；有的学生语言幽默，结合当前时事和网络语言，提升学习兴趣。教师对每一组同学的课堂汇报都要即时点评，包括PPT的内容和形式、学生的表达能力和课堂组织等；这里需要特别注意的是，点评要突出优点，使得学生增强自信，但同时也不能回避缺点，但是要注意语言表达，不能挫伤学生的积极性。另外，还有一个附加效果是在最初设计课程教学时所没有想到的，即学生对站在三尺讲台的教师课堂教学有了直接和深刻的感受，即这并不是一件随意可以完成的事情，只有在课前做好充分的准备才能够真正上好一堂课。
三是对学生团队精神的培养。本门课程要求学生分组完成课堂汇报和课程报告，学生可以自由组合。在任务分配过程中，学生也需要自己选择主事人，分配各个任务。只有大家分工合作才能够出色地完成课程考核要求。在学生提交课程报告时，需要注明本组成员的分工，在考核成绩上，会根据分工给予考虑。从对2011级学生开设本门课程开始，学生基本都属于90后，大部分都是独生子女。通过本门课程的小组任务，学生们理解了团队精神的重要性。
三、课程教学效果
尽管《车联网导论》只有16个学时的授课时间，但是课程信息量大，同时尽可能地对学生的综合素质进行培养，取得了较好的效果，如图2所示。
四、结束语
《车联网导论》课程是我校电子信息科学与技术专业（车联网工程方向）新生进行初步专业教育的重要课程。本文对该课程的课程教学进行了研究和实践，主要包括课程内容和考核方法的设计，如何通^本门课程把前后知识贯穿起来，并阐述了在课程教学中对学生综合素质的培养，特别强调了学生课堂汇报的有益效果。通过上述方法，课程教学取得了较好的效果；未来还需要在学生自我评价方面进行改进和探索。
参考文献：
[1]卢锡城；颠覆性创新与信息技术――兼谈高水平计算机人才培养[J].中国大学教学， 2015（8）：4-8.
[2]杨风.全力推进“国际商用车之都”建设――记十堰市汽车产业基地[J].专用汽车， 2015（10）：72-75.
第2篇
【关键词】物联网 课程 教学实践 应用能力
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006－9682（2012）06－0063－02
一、引 言
物联网（Internet of Things，IOT）又称传感网，指的是将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、视频监控系统和“外在使能”的各种资产、携带智能终端的个人与车辆等，通过各种无线或有线的通讯网络实现互联互通，从而提供安全可控乃至个性化的实时监控、定位溯源、报警联动、远程控制、安全防范等管理和服务功能，实现任何智能物体间的“管、控、营”一体化。物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展。目前物联网被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点，其应用范围几乎覆盖了各行各业。并且随着科学技术的不断发展，物联网技术将催生新的产业，形成新的经济增长点，其发展前景十分可观。鉴于此，2010年8月，教育部审批通过了35所高校获批开设物联网相关专业，新设专业将自2011年开始招生。在2011年，又有27所高校设置的“物联网”专业通过了教育部的审批。
二、教学实践与教学方法的初步探索
笔者所在的大学还未申报物联网专业，但与物联网技术相关的支撑专业门类比较齐全，如信息与通信工程、电子科学技术、计算机科学与技术、控制工程及测控技术及仪器等专业。基于此，笔者在2011年连续两个学期开设了物联网技术导论的公选课，学生选课非常踊跃，170人的选课规模每次都爆满，从这可以看出当前本科生对物联网等新生技术具有非常强的学习欲望。针对物联网技术的特点，在现有教学技术的基础上，对教学方案进行了初步探索。
1．合理选择教材
笔者结合选课学生的特点：不仅有理工科学生，还有社会科学类学生，选择了周洪波博士所编写的《物联网技术、应用、标准和商业模式》一书。此书以通俗易懂的方式，指导学生了解物联网世界，且不需要较强的专业背景，适应不同专业的学生。
2．严格修订教学大纲，合理安排教学内容。
教学大纲不仅是进行教学内容及进度的依据，也是考试考查的依据，更是教学质量评估的依据。一个好的教学大纲，非常有利于教学质量的提高。在教学内容上，首先讲述物联网产业的发展与机遇，让同学们明白物联网技术无论是在经济、生活以及国家战略上都有非常重要的前景。让同学们掌握互联网、物联网以及它们的区别与联系，并了解基于四大技术的物联网支柱产业群，分别为RFID从业人员、传感网从业人员、M2M人群以及工业信息化人群；其次，着重讲述物联网产业链，即Device、Connect以及Manage（DCM）三层系统，或者也可称之为感知层、网络层和应用层。让学生了解物联网的通讯与连接，包括短距离无线通讯技术、长距离无线通讯技术、短距离有线通讯技术和长距离有线通讯技术。在物联网应用方面，通过物联网在城市市政管理、农业园林、医疗保健、智能楼宇和交通运输等方面和同学们进行交流和探讨。并通过介绍各种传感器的原理与技术，让同学们对整个物联网系统有更进一步的了解。
3．教学方法和教学互动
物联网是个实用性很强、发展前景很广的技术。将来物联网会发展到什么程度，对人类的科技和生活会产生什么影响，都是一个未知数。因而在教学过程中，笔者非常注意和学生互动，让同学们发挥自己的想象力，尽量去描绘50年，甚至100年后因物联网的存在，人们的生活所发生的翻天覆地的变化。在上课过程中，笔者既有讲述的环节，有和学生互动的环节，更有让学生分组讨论的环节。笔者希望此课程是个开放的课程，学生不仅能学到知识，更能发挥自己的主观能动性。同时，通过运用多媒体等途径来呈现物联网所存在的问题和发展前景，请同学们利用已有知识，并发挥自己的想象尝试提出解决方案，设置悬念，然后抓住重点、热点作深入分析，最后上升为理论知识。从而使课程生动形象，对错分明，环环相扣，印象深刻，气氛活跃。当然，这种讲课方式有一个前提，那就是建立在师生间平等、相互理解的基础上。这种授课方式，就是师生间的相互沟通，实现这种沟通，理解是基础，也即心灵交融，才能实现交往、沟通。
4．考核方式
为了适应物联网技术应用型人才培养目标的要求，笔者在考核方式上突出强调学生对物联网技术的基本概念掌握和发展前景设想，同时考查学生的论文写作能力，从而实现对学习过程的督促与考核，客观完整地评价学生的学习效果。在考核的评价标准上学生的成绩由学生上课过程中的讨论报告、出勤率和最终课程论文三个部分组成。其中讨论报告占20%，出勤率占20%，最终课程论文占60%。这种考核方式既能让学生进一步了解物联网技术，又能发挥学生的想象力和主动性，并能让学生初步掌握科技论文的写作格式和写作方法。
三、结束语
物联网是一个新兴的产业和技术，笔者依据物联网专业的特点，结合我校应用型人才的培养目标，从物联网专业设置的现状、教学内容、教学方法和考核方式等方面进行了初步的探讨。经过几个学期的教学探索，摸清了教学规律，优化了教学过程，改进了教学方法，使学生具有合理的知识结构，理论与实践相结合，从而具有解决实际问题的能力、开放的思维和协作能力，能够畅想未来，把握经济、社会和科学发展的大趋势，以适应社会经济和本科生教育信息化发展的需要，成为能够适应21世纪新挑战的复合型高端人才。
参考文献
1 周洪波.物联网技术、应用、标准和商业模式［M］.北京：电子工业出版社，2010
2 康晓慧、罗霄凤、张梅等.植物病理学方向研究生教学改革与探索［J］.安徽农业科学，2012（2）：1225～1227
3 张玉梅.物联网在高校中的应用前景分析［J］.学术研究，2011（10）：82～83
第3篇
关键词： “物联网工程导论”课程 实验教学 教学方法
“物联网工程导论”作为物联网专业的入门引导课程，旨在帮助大学新生了解专业性质，把握专业全貌，掌握专业学习方法，增强学生的学习热情。物联网是一个涉及多领域技术的交叉学科，兼具理论性与实践性，对于大学新生，凭借以往知识结构很难全面透彻理解本课程知识内容。笔者结合教学经验和实践，分析教学中存在的问题，并提出相应的办法与建议，以期提高教学质量。
一、课程目标
物联网作为国家新兴战略产业，涉及电子科学与技术、智能科学与技术、通信工程、计算机科学与技术等众多领域。本课程将介绍物联网的起源及发展现状，阐释物联网的关键技术及特点，介绍物联网技术的具体应用及相关产业发展方向。通过本课程的学习，学生要掌握物联网的含义，理解物联网的相关技术及应用现状，了解物联网发展面临的技术难题，把握物联网的技术调整方向。
在实际教学中，要根据大一新生认知水平和思维方式对教学内容进行适当增删，让学生宏观把握住本课程基本内容，掌握本专业学习重点和学习方法，讲授内容宜广不宜深，尽可能地激发学生的学习兴趣，为日后学习其他专业课程奠定良好基础。
二、教学中存在的问题
1.学生基础薄弱，认知理解能力有限。
“物联网工程导论”课程面授对象是大学一年级学生，在此之前他们没有进行过任何专业学习，没有一点理论基础，虽然充满好奇心与求知欲，但学习起来有难度，尤其是学习一些抽象理论的时候，学生学习起来会很吃力。此外，在讲课过程中提到一些名词，如路由器，学生几乎都听过，但大多都没见过实物，不利于学生学习。因此，要针对本课程开设相应的实验课程，以便提高学生理解力。
2.实践教学环节薄弱，实验室建设有待加强。
本课程是一门实践性很强的课程，学生实践动手能力的培养很重要。一方面一些高校单纯理论讲解，没有开设相关实验课程，另一方面一些高校虽开设有相关实验，但实验条件简陋，实验场地、实验设备数量不能满足教学需求，无法强化对学生科研能力、综合素质、创新意识的培养。
3.学生学习方法存在误区，考核方式陈旧单一。
学生习惯了以往中学学习方式，一方面过于依赖老师，课后自主学习意识不强，查阅文献资料少，另一方面死记理论，没有理解其内涵。这与传统陈旧单一的考核方式不无关系，长期以来采用“期末成绩+平时成绩”的考评机制，学生为应付考试，背诵记忆，不利于发散思维，也不能有效检测学生对知识的掌握程度。
4.学科建设不成熟，教师知识结构不完善。
物联网专业作为一个开设不久的新专业，存在学科建设不成熟、主干课程设置不合理的问题。物联网是一门综合叉学科，教师专业研究方向很难覆盖物联网的方方面面，这就需要教师通过自学、听讲座、学术交流等方式完善知识结构。另外，物联网涉及众多专业，可以将一门课由几名专业教师共同承担，发挥各个教师专业优势，力争提高教学质量。
三、教学方法探究
1.优化教学内容。
“物联网工程导论”课程内容丰富，针对物联网专业新生特点，教学中要注意以下几点：（1）选择教材时要考虑学生的接受能力，参考老教师的教学经验和建议，教材要难度适中，内容结构合理，语言浅显易懂，可以选择一些实例较多的教材，有助于学生理解课程内容和培养学习兴趣，教材每章节后面要附有练习题与思考题，便于巩固所学知识；（2）在开始每节课内容之前，将本节课的知识体系讲一下，让学生对本节课的脉络结构有一个宏观认识，讲课过程中注意知识点间的衔接贯通，帮助学生理清思路。内容讲完后，对本节课知识点进行串讲回顾，强化记忆与理解；（3）讲课过程中，少用专业词汇，尽量用浅显的语言进行描述，对于一些缩写词，如RFID（Radio Frequency Identification）、WSN（Wireless Sensor Network）等，要对缩写词原文进行说明，注重基本概念，开展基础技术的学习。
2.丰富教学方式。
在新时代下，要采用多元化的教学方式，注重激发学生的学习热情。（1）讲课过程中多采用案例，如比尔・盖茨最早提出了“物―物互联”的设想，可以以比尔盖茨智能家居为例，它实现了真正意义上的“物―物互联”，不但可以激发学生的学习兴趣，让学生了解一些前沿技术，而且对物联网概念有一个更深刻的认识。此外可以给学生多讲一些前沿科技产品，如谷歌智能眼镜，苹果iwatch智能手表等，揭秘其中的技术奥秘，开阔学生眼界，发散学生思维。（2）讲课过程中多与现实结合，如讲传感器时，可以结合智能手机，其中内置了多种传感器，包括方向传感器、距离传感器、光线传感器和压力传感器等。讲课中扩展一些课外知识，如教学生如何用手机控制电脑，这是通过现有一些简单设备很容易实现的，学生对科技带来的便捷会觉得神奇，也会有学习动力。（3）注重师生间的交流，建立平等师生关系，让学生不畏惧老师，敢于在课堂发问，关于这门课的疑惑或现实中遇到一些难题都可以提问，老师要给予及时回答。
3.开展实验教学。
物联网涉及大量全新复杂的概念与技术，开展实验教学有助于学生更好地理解一些抽象理论。（1）设计一些基础实验，如讲解RFID时，可以利用RFID教学实验箱进行RFID功能演示与学生；讲解数据采集时，可以利用数据采集板卡，实现数据的采集或利用开发软件模拟数据采集与处理；讲解无线区域网时，可以让学生利用手机蓝牙进行数据传输。（2）设计一些综合性实验，可以借助本校现有资源，如我校农学专业比较强，学校里有小麦中心研究基地，可以在小麦种植区部署一些传感器节点，每隔一定时间检测一次土壤湿度、温度或有害物数量，这就是物联网的一个典型实例，实现农业智能耕种。
4.完善考核机制。
传统考核方式多为试卷考试，新形势下新型专业考核机制要更合理全面。（1）课堂报告，不限题目，只要与该门课相关，学生可以根据自己的兴趣点搜集资料，进行课堂汇报与展示，并对讲解内容组织课堂讨论，对于积极参与的学生进行期末加分。（2）提交期中课程小论文，鼓励学生课下自主学习，根据论文立意、内容进行打分。（3）课程实践设计，提交实验报告，实验报告要包含实验目的、要求、设计内容、实验中问题、问题分析与解决。学生最终成绩应该是这些成绩的综合考量。
四、结语
笔者根据个人教学经验，分析了“物联网工程导论”教学中存在的若干问题，并从教学内容、教学方式、实验教学、考核机制四个方面给出详细的解决方案与建议，希望改进和完善现有的课程教学，指导后续课程的学习，培养出高精尖物联网专业人才。
参考文献：
[1]刘云浩.物联网导论[M].北京：科学出版社，2010.
