物联网技术与应用实践

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物联网技术与应用实践范文第1篇

一 物联网应用技术专业培养目标

物联网应用技术专业秉承厚基础、重实践、求创新的育人理念，在坚持全面发展的同时兼顾个性发展，培养具有良好的职业道德和敬业精神，掌握物联网应用技术的基本理论知识和基本技能，接受校企合作实践项目训练，具备一定的物联网综合应用能力，能在物联网技术应用的相关行业和领域中从事物联网应用技术建设、管理、维护及方案设计的高素质技能型专门人才。特别是针对物流企业，培养物联网技术与物流企业进行产业对接时，所急需的掌握智能物流等相关专业知识的高级专门技术人才。

二 物联网应用技术专业人才素质和能力要求

物联网应用技术专业毕业生可在各行业、企业从事物联网系统开发、系统集成、测试、销售及物联网产品技术支持等工作。

1.素质要求

第一，思想政治素质。具有正确的世界观、人生观和价值观；践行社会主义荣辱观；具有爱国主义精神；具有责任心和社会责任感；具有法律意识。

第二，文化技术素质。具有合理的知识结构和一定的知识储备；具有不断更新知识和自我完善的能力；具有持续学习和终身学习的能力；具有一定的创新意识、创新精神及创新能力；具有一定的人文和艺术修养；具有良好的人际沟通能力。

第三，专业素质。了解物流企业基本的运营知识，掌握从事物联网产品集成、物联网平台运营、物联网技术支持、物联网产品营销与策划等工作所必需的专业知识；具有一定的工程意识和效益意识；具有一定的市场营销能力。

第四，职业素质。具有良好的职业道德与职业操守；具备较强的组织观念和团队意识。

第五，身心素质。具有健康的体魄和良好的身体素质；拥有积极的人生态度和良好的心理调节能力。

2.能力要求

第一，职业基础能力。良好的沟通表达能力；无线网络基础知识应用和常见故障的处理能力；单片机基本知识的理解能力；数据库操作系统的基本操作能力；基本的程序设计能力；基本的市场营销和策划能力；常用办公软件、工具软件的使用能力，利用Office进行项目开发文档的整理（Word）、报告的演示（PPT）、表格的绘制与数据的处理（Excel）的能力，利用Visio绘制流程图的能力；阅读并正确理解需求分析报告和项目建设方案的能力；阅读本专业相关英语技术文献、资料的能力；熟练查阅各种资料，并加以整理、分析与处理，进行文档管理的能力；通过系统帮助、网络搜索、专业书籍等途径获取本专业帮助的能力。

第二，专业核心能力。传感器、RFID、二维码等感知设备的识别和集成能力；ZigBee、WiFi、蓝牙等无线网络的配置与维护能力；物联网应用层开发、物联网平台的运营能力；智能物流平台设计与维护能力；智能设备平台的认知与维护能力；物联网-ERP集成技术应用能力。

第三，其他能力。分析问题与解决问题的能力；应用知识能力；创新能力；工程实践能力；人员管理、时间管理、技术管理、流程管理等能力；组织管理能力。

三 物联网课程体系构建

为了强化物联网基础教育，突出物联网应用技术专业实践能力的培养，对应用技术型专业培养模式进行改革和调整，将课程体系分为公共基础课、专业基础课、专业核心课和实践教学课等4个阶段，如下图所示。通过改革和优化培养方案，强化物联网理论教学、网络物联网工程实验教学以及特色网络课教学，建立了适应物联网时代技术发展的整套课程体系。课程设置以能力为本位，依据课程间的关联循序渐进地培养职业能力。

1.主要课程设置

第一，公共基础课程。公共基础类课程是高等学校各专业学生必修的课程，课程体系将公共基础课程划分为三类，其中通识教育类课程包括体育、英语、思想政治概论、大学生素养等课程；公共基础类课程包括计算数学、概率论与数理统计、信息技术基础等课程；职业教育类课程包括入学教育、职业生涯规划、职业道德等。

第二，专业基础课程。本阶段主课程有C语言程序设计、电子技术基础、通讯基础、数据库技术、计算机网络基础等课程。

第三，专业核心课程。根据物联网的三个层次（感知层、传输层、应用层），本阶段主要课程有传感器设计基础、RFID技术及应用、嵌入式系统开发、物联网组网技术、网络设备配置与管理、智能家居应用技术、制造业ERP技术应用、物联网系统集成等课程。

第四，实践教学课程。主要实践教学和主要专业实验为：行业认知实践、职业规划实践、C语言程序设计实验、条码应用实践、数据库设计实验、无线传感器网络设计实验、RFID系统设计实验、嵌入式系统开发实验、C# Windows编程实验、单片机与传感器结点实验、物流与ERP实验、物联网综合应用设计与实现、毕业实践和毕业设计等。

2.主要实践性教学环节

第一，行业认知实践。第1学期安排一周时间开展行业认知实践。学生通过听取物联网技术发展报告，了解行业背景和发展状况；通过走访考察物联网企业，了解岗位职业需求以及岗位技能与素质要求；通过专业教师对本专业课程体系的介绍，明确学习目标及就业取向，增强学生对专业的认同感和使命感。学生参加行业认知实践必须做好相应的记录，写出相应的实践报告，报告应包括行业认知、自我评估和职业定位等。

第三，职业规划实践 。第3学期安排一周时间开展职业规划实践。人才测评专家将学生的职业发展预测、学生的社会活动、学生自我评价、教师对学生评价、职业素质综合评分、专业课成绩、基础课成绩等原始数据与胜任特征模型的动机、特质、自我认识、社会角色、技能、知识等层次进行匹配，给出职业素质评分报告和职业生涯规划建议，学生根据评分报告和建议完成职业规划报告。

四 物联网应用技术专业实践教学设计

1.专项实践设计

第一，程序设计实践。在第1学期的教学周内，单独利用一周时间开设程序设计实践。本设计实践是程序设计基础课程的重要组成部分。通过本设计实践，学生能更进一步理解C语言程序设计方法，在编程实现时要保持良好的程序设计风格，对程序设计风格在软件设计中的重要作用有进一步的认识。根据程序设计实践完成情况进行考核，并结合设计报告对学生进行等级评定。

第二，数据结构实践。在第2学期的教学周内，单独利用一周时间开设数据结构实践。要求学生利用掌握的数据结构知识，对各种典型的算法问题进行编程、调试，并分析其时间复杂度与空间复杂度，理解设计选型对软件性能的重要性，撰写设计报告。

第三，电子技术设计实践。在第3学期的教学周内，单独利用一周时间开设电子技术设计实践。要求学生运用所学的电子技术知识，针对具体的实际问题或任务，全面地分析和设计出解决该问题的实施方案，最后完成电路的制作和测试。根据学生提交的设计报告和图纸进行考核。

第四，设计实践。基于Web的数据库设计实践，在第4学期的教学周内，单独利用一周时间开设基于Web的数据库设计实践。要求学生能够利用服务器端和客户端脚本进行网络数据库编程，掌握利用.Net平台进行网络数据库系统的设计能力。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。

第五，无线传感器网络设计实践。利用一周时间开设无线传感器网络设计实践。要求学生运用所学知识，结合C51RF-WSN平台，选择合适的器件与模块来设计常用的无线传感器网络解决方案。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。

2.综合系统设计实践

第一，RFID系统设计实践。在第5学期的教学周内，单独利用一周时间开设RFID系统设计实践。要求学生利用所学的RFID技术实现短距离通信，设计具有写卡与读卡功能的单片机、无源应答器和阅读器，完成设计报告。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。

第二，小型物联网综合设计与实现。在第6学期的教学周内，单独利用一周时间开设小型物联网综合设计实践。要求学生利用IEEE802.15.4标准和ZigBee协议，将无线传感器网络和RFID技术结合起来组建简单的物联网并实现相关应用，完成设计报告。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。

3.毕业实践与毕业设计

第一，毕业实践。第5～6学期安排18周的毕业实践。实践的形式包括企业考察与调研、参与短期项目开发、到企业进行顶岗锻炼等。学生实践结束后，写出实践报告或总结，指导教师根据学生实习情况对实践进行评定。

第二，毕业设计。毕业设计是工程项目和教学紧密结合的实践环节。学生毕业设计题目可以源于教师科研项目、物联网公司、电信运营商的工程项目以及其他来源。学生必须通过论文选题、资料收集、开题答辩、系统设计、论文撰写、论文答辩等环节。

物联网应用技术专业是面向国家战略性新兴产业发展需要而设置的新专业，物联网应用技术专业学生是物联网产业人才的重要来源，核心能力对他们整个职业生涯来说起着至关重要的作用。物联网专业学生核心能力的培养必须以多渠道、多角度渗透式进入所有课程，贯穿于教育教学的全过程，最终培养和训练学生的职业核心能力。物联网课程从根本上强化了网络教学的先进性和实践性，为培养具有网络应用能力、工程实践能力和创新能力的计算机特色人才提供了条件。

参考文献

[1]马忠梅、孙娟、李奇.物联网工程专业课程体系与实践探讨[J].单片机与嵌入式系统应用，2011（10）

[2]孙兴华、梁俊花.基于Android的物联网课程体系探索[J].河北北方学院学报（社会科学版），2013（6）

[3]李佳、胡汉辉、李健.高职物联网专业课程体系建设研究初探[J].湖南工业职业技术学院学报，2013（1）

物联网技术与应用实践范文第2篇

1．智慧城市的概念与内涵

1.1智慧城市的概念

智慧城市是把新一代信息技术充分运用在城市的各行各业之中的基于知识社会下一代创新（创新2.0）的城市信息化高级形态。智慧城市是基于互联网、云计算等新一代信息技术以及大数据、社交网络、Fab Lab、Living Lab、综合集成法等工具和方法的创新应用。智慧城市实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。

1.2智慧城市的内涵

1.2.1 更透彻的感知，更全面的互联互通

智慧城市基于无处不在的智能传感器，实现对城市物理空间的全面、综合的感知，动态的获取城市的各种信息，对城市核心系统进行实施感测，实现“无所不在的连接”。

1.2.2 更深入的整合，更协同的运作

通过城市“三网”融合，再加上物联网和基于云计算平台的多元异构数据（多参考系、多语义、多尺度、多时相等）的整合，构建智慧城市的信息基础设施。1.2.3 更多样的服务，更积极的创新

智慧城市所构建的服务，是一种新的提供服务的体系结构，对所感知到的海量数据能够进行不同深度的处理、挖掘与延伸，为人们提供不同种类、不同层次、不同要求的低成本、高效率的智慧化服务。同时智慧城市给了政府、企业、个人更多的创新的机会，鼓励在智慧城市提体系内寻找新的经济增长点，为社会进步、经济发展、文明前进提供不息动力。

2．智慧城市实现的关键技术

2.1物联网技术

物联网的网络架构可以分为三层：感知层、网络层和应用层，如图1所示。感知层对物理世界感知、识别并控制。网络层实现信息的传递。应用层在对信息计算和处理的基础上实现在各行业的应用。

图1

2.2云计算

2.2.1云计算的定义

现今，广为接受的是美国国家标准与技术研究院（NIST）定义：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问， 进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。

2.2.2云计算的特点

云计算是通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将与互联网更相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。特点如下：(1) 超大规模(2) 虚拟化(3) 高可靠性(4) 通用性(5) 高可扩展性(6) 按需服务(7) 极其廉价2.3物联网与云计算的关系

目前物联网的发展存在“信息孤岛”现象，其在各个行业、各个小地域的应用互相隔离，不能形成城市范围的一体化协作平台。究其原因除，社会经济层次上的困难外，主要是标准化程度较低，缺乏统一的中间件接口，以及各部门、各行业应用融合所带来的海量信息存储和计算的压力，而云计算技术为后者提供了很好的解决方案。

3．智慧城市建设应用体系

3.1智慧公共服务体系：建设智慧公共服务和城市管理系统。通过加强就业、医疗、文化、安居等专业性应用系统建设，通过提升城市建设和管理的规范化、精准化和智能化水平，有效促进城市公共资源在全市范围共享，积极推动城市人流、物流、信息流、资金流的协调高效运行，在提升城市运行效率和公共服务水平的同时，推动城市发展转型升级。

3.2智慧城市综合体：采用视觉采集和识别、各类传感器、无线定位系统、RFID、条码识别、视觉标签等顶尖技术，构建智能视觉物联网，对城市综合体的要素进行智能感知、自动数据采集，涵盖城市综合体当中的商业、办公、居住、旅店、展览、餐饮、会议、文娱和交通、灯光照明、信息通信和显示等方方面面，将采集的数据可视化和规范化，让管理者能进行可视化城市综合体管理。国内公司也在“智慧地球”启示下提出架构体系，如“智慧城市4+1体系”（图2），已在城市综合体智能化天津智慧和平区等智能化项目中得到应用。

图2

3.3智慧政务城市综合管理运营平台：此类项目已有实际案例，天津市和平区的“智慧和平城市综合管理运营平台”包括指挥中心、计算机网络机房、智能监控系统、和平区街道图书馆和数字化公共服务网络系统四个部分内容，其中指挥中心系统囊括政府智慧大脑六大中枢系统，分别为公安应急系统，公共服务系统，社会管理系统，城市管理系统，经济分析系统，舆情分析系统。

3.4智慧安居服务体系。开展智慧社区安居的调研试点工作，在部分居民小区为先行试点区域，充分考虑公共区、商务区、居住区的不同需求，融合应用物联网、互联网、移动通信等各种信息技术，发展社区政务、智慧家居系统、智慧楼宇管理、智慧社区服务、社区远程监控、安全管理、智慧商务办公等智慧应用系统，使居民生活“智能化发展”。

3.5智慧教育文化服务体系：积极推进智慧教育文化体系建设。建设完善我市教育城域网和校园网工程，推动智慧教育事业发展，重点建设教育综合信息网、网络学校、数字化课件、教学资源库、虚拟图书馆、教学综合管理系统、远程教育系统等资源共享数据库及共享应用平台系统。

3.6智慧服务应用。组织实施部分智慧服务业试点项目，通过示范带动，推进传统服务企业经营、管理和服务模式创新，加快向现代智慧服务产业转型。

智慧贸易：支持企业通过自建网站或第三方电子商务平台，开展网上询价、网上采购、网上营销，网上支付等电子商务活动。积极推动商贸服务业、旅游会展业、中介服务业等现代服务业领域运用电子商务手段，创新服务方式，提高服务层次。

建设智慧服务业示范推广基地。积极通过信息化深入应用，改造传统服务业经营、管理和服务模式，加快向智能化现代服务业转型。

4．智慧城市建设面临的挑战及未来展望

伴随网络帝国的崛起、移动技术的融合发展以及创新的民主化进程，知识社会环境下的智慧城市是继数字城市之后信息化城市发展的高级形态。智慧城市建设需要技术和金融的创新，需要有统一的标准和完善的法规，更需要政府的引导和市场的主导。但是发展智慧城市要防止一哄而起，急于求成，炒作概念。希望我们智慧城市的建设能够健康可持续的发展。我们相信我们通过城市的智慧的发展，我们一定会迎来一个幸福城市、智慧城市、绿色城市和和谐城市的时代。

然而，智慧城市建设必然会改变城市人的生活和生产方式。21世纪的“智慧城市”，能够充分运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对于包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能的响应，为人类创造更美好的城市生活。

参考文献

物联网技术与应用实践范文第3篇

【关键词】物联网技术在智能家居中的应用;研究分析;技术思想;应用原则

引言：

随着当前社会科学技术不断向前发展，广大群众的生活逐步的迈向现代化和居住环境的舒适化等方向之中，在实践当中，相关物联网技术的发展，也使得广大群众的生活质量水准进一步的提升。在工作的开展过程当中一方面应当明确物联网技术在智能家居中的应用的原则和核心的原理，另外也应当加强技术的创新与发展，逐步的对其中关键性的网络通讯技术、布线技术以及自动控制技术等进行研究，以更好的实现应用水准的增强，为广大群众提供更加舒适的环境和居住氛围。

1.物联网技术在智能家居中的应用的原理和概念分析

明确物联网技术的相关技术原则和技术的核心思想对于保证后期应用的效果和基本的质量有着关键性的意义，所以在实践当中还应当重点的加强对此方面内容的深入分析，以更好的实现相关技术的革新与向前发展。随着当前全球范围之内的科学技术水准不断提升，物联网技术的发展也在呈现出不断改进的趋势，进而出现了一些智能化的相关概念，当前智能化以及自动化技术的不断成熟发展，再加上智能家居建设水准不断增强。

？从技术架构上来看，物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成，其主要功能是识别物体，采集信息。网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。在今后物联网技术在智能家居中的应用和相关的发展也相当关键，在实践当中不仅应当加强对物联网技术在智能家居中的应用价值进行系统性的分析，在工作的开展过程当中应当明确物联网技术在智能家居中的应用的原则和核心的原理，同时还应当加强对设计基本现状的研究，进而使得设计的水准可以得到稳步的增强，为广大群众提供更加舒适的环境和居住氛围。真正意义上实现相关科学技术的稳步向前发展。

2.物联网技术在智能家居中的应用要点

根据上文针对当前物联网技术的基本概念和实际的原则等进行分析可以明确其在实践当中应用的思想环节。下文将针对物联网技术在家居当中的应用基本现状等进行分析，重点的对家庭控制中心、家庭娱乐中心以及数据中心的应用现状等进行研究，旨在更好的促进物联网技术向前发展和创新。

2.1家庭安防中心和数据中心

家庭数据中心，常见的诸如游戏资料、电影资料以及音乐数据等等，均可以通过物联网存储至服务器之中，进而可以帮助居住者可以随时的进行查看，另外，在一些关键的数据中心之中还包含有家庭环境当中的必需品，使得其可以很好的与家庭当中的设备相互连接，彼此之间形成一种相互连接和相互交互的工具，进而使得交互的效应和应用的价值大大增强，更加的进行资料和数据的整合，保证最佳的物联网连接状态，帮助家庭成员之间很好的对相关资料和信息进行分享。

通过物联网技术设计，可以使得物联网技术在智能家居中的应用运作更加稳定和可靠，并且通过相关数据的分析和研究，通过对客观资料的调查，可以初步的确定得出最佳的初始运营方案，进而使得数值的检测以及对物联网技术的分析更加可靠，在实践当中应当加强对物联网技术在智能家居中的应用价值进行系统性的分析，保证反馈的效益和质量，初步的修订得出最佳的设计方案计划，旨在以此为基础更好的实现相关事业的整改和创新。保证控制技术可以得到妥善的发展。

2.2家庭娱乐中心和控制中心

常用的家庭信息，如天气预报、咨询信息等可以通过连接入网的家庭终端设备及时了解到。娱乐的内容也是涵盖影视、音乐、游戏、通讯等众多应用，并且内容的来源需包含来自专业机构制作的、来自亲朋好友分享的、以及自己采集录制的三大部分，有的需付费，有的可分享，甚至还有的可以去收钱。通过物联网与外部的服务连接起来，才能真正实现服务与设备互动。总的来讲加强物联网技术的改革，意义重大。自从进入新时代之后我国飞物联网技术的发展进入到了一个崭新的阶段，并且很好的突破了技术发展过程之中存在的问题。但是需要注意的是，在今后还应当加强相关物联网技术中关键性技术的分析，同时对应用的具体层面和应用过程当中应当掌握的重难点等进行集中性的分析，以更好的促进相关事业迈向成熟的发展局面。

3.结束语

总的来讲加强物联网技术在智能家居中的应用要点和基本思想原则的分析有着重大的意义，正如上文所分析到的，随着当前社会科学技术不断向前发展，广大群众的生活逐步的迈向现代化和居住环境的舒适化等方向之中，综上所述，根据对当前现代化的物联网技术和其在实践当中的广泛应用等进行系统性的分析，从实际的角度着手对今后工作的发展方向和一般性的思想原则等进行分析，旨在更好的实现物联网技术在智能家居中的应用水准和效益的持续增强，为现代化的生活质量改善奠定坚实的基础条件。

参考文献：

[1] 葛东，张国海，胡国栋，孙立贤. 物联网技术的现状及应用[J]. 价值工程. 2012（12）

[2] 陈明阳，宋文广. 物联网发展现状分析与新构想[J]. 科技创新与应用. 2012（07）

[3] 侯立功. 基于物联网技术的智能家居系统构想[J]. 数字通信. 2011（06）

物联网技术与应用实践范文第4篇

随着2013年3月《江苏省义务教育信息技术课程指导纲要（2013年修订）》的颁布，“扩展模块III”的“物联网技术”作为一项新内容正式进入小学信息技术课堂。物联网通过传统互联网+传感技术实现万物互联，是将信息转化为行动，给企业、个人和国家创造新的功能，并带来更加丰富的体验和前所未有的经济发展机遇。物联网技术进课堂是以国务院《全民科学素质行动计划纲要》和教育部《基础教育课程改革纲要（试用）》等相关文件为指导的重要举措，是建立在江苏省信息技术课程具体情况基础上的一次大胆尝试。

江苏省无锡市是“感知中国”的一个中心，是当今物联网技术研究与应用的“桥头堡”，而笔者所在学校是江苏省科学教育特色学校，有信息技术、机器人、物联网等多个社团活动经验，并在各类相关竞赛中取得优异成绩，故被推荐为无锡市物联网实验器材试点学校。在无锡市教科院和电教馆的指导下，学校认真参照指导纲要有关精神，在六年级中开设以苏科版小学信息技术6年级教材为主的物联网基础知识课程，并积极参与相关研讨工作，参与公开示范课的录制工作，积极反馈教材与相关实验器材的意见与建议。由于内容新颖独特，贴近生活，加上有相关教学资源和用具的相配套，受到师生的普遍欢迎，取得良好成效。

二、物联网教学进课堂的实践意义与理论价值

2014版江苏省《小学信息技术》6年级教材的主要内容从信息感知、信息传输和智能应用三大方面结合现实生活中的实例对物联网技术进行启蒙，主体是传感技术的生活应用，体验运用物联网技术解决生活实际问题的过程与方法，以培养学生的信息素养，也为以后初中进一步学习物联网技术打下良好基础。

1.“物联网技术”的加入扩大了信息技术课程的内涵

物联网技术加入信息技术课程，使“信息技术课”基本摆脱了“计算机课”或者“电脑课”的标签，提高了师生对信息技术课程的认识，全面培养了学生的信息素养和运用信息技术解决生活实际问题的能力。

2.“物联网技术”的加入凸显信息技术课程的综合性

教育部印发的《基础教育课程改革纲要（试行）》指出：“从小学至高中设置综合实践活动并作为必修课程，其内容主要包括：信息技术教育、研究性学习、社区服务与社会实践以及劳动与技术教育。强调学生通过实践，增强探究和创新意识，学习科学研究的方法，发展综合运用知识的能力。”物联网技术这部分内容更全面地诠释了当前信息技术课程是综合实践活动一大组成部分的属性，要求在实验器材和相关应用平台的支持下开展体验性实践，学会研究、分析和分享的基本方法，评价身边的物联网技术系统的应用特点及其与实际生活的关系，并尝试设计富有创意的物联网应用方案。

3.“物联网技术”的加入是信息技术课程发展方向的重大尝试

信息技术课到底什么，业界一直在争论不休，其内容也不断变化。我国信息技术课程作为一门工具性和实践性并重的学科，需要与时俱进。苏教版教材历经十多年的发展，实现了以软件操作工具学习为主的计算机课程向信息技术课程的转变，历次改版后，加入了机器人课程、Scratch软件学习等新内容，并大力支持国产软件。这次在较短的时间内编写出小学物联网技术基础课程更加贴近信息技术前沿和生活实际，是一次大胆实践与尝试，为信息技术课程的发展指明了方向。

三、物联网教学进课堂需要解决的问题

1.物联网技术是什么

笔者并不认同物联网技术是一门新的技术，其基础还是互联网技术，核心是传感技术，我国定义“物联网”这一概念是为了增加高新技术产业的话语权，并制定推广相应标准，提高我国知识产权的地位，抓住互联网+时代的发展机遇。所以笔者认为在课堂教学过程中不必要过分注重定义“物联网”这一概念，也不要过多涉及技术类的名词术语与相关原理，应更多地让学生能够主动地发现并尝试分析日常生活中的物联网典型智能应用，体验物联网系统的特点。

2.物联网技术能干什么和怎么干

物联网教材的主要内容是熟悉几种常见传感器和电子标签并了解其应用，通过对生活中的典型智能应用的开发与分析，以及对实验器材的体验性实践，观察、思考、尝试、探究，使学生逐步了解物联网技术的发展与相关知识，加深对信息感知的理解，提高学生的综合信息素养，培养学生发现问题解决问题的能力。

执教者做好充分的课前准备，运用好教材配套的辅助教学光盘，引导学生观察身边典型的物联网智能应用事例，提倡实物演示，避免传统的大段讲解。笔者在课堂教学中运用“比特实验室”推出的与教材相配套的实验器材，让学生实际操作感知相关传感技术的特点，进行相应的探究实验，学会较为科学的研究方法，寓教于乐，学以致用，受到了学生们的欢迎。

3.物联网技术实际效果的评价

信息技术发展的特点是数字化、小型化、网络化、智能化和系统化，物联网技术正是综合了以上发展趋势，在计算机、通信和自动控制三个领域相互联系、不断发展、集成应用，使整个社会普遍实现了自动化，并被广泛应用于从政府办公到企业运作再到家庭、个人生活的各个领域。那么我们在教学过程中应当通过与传统方式的对比，以实际效果分析和评价身边的物联网系统的应用特点及其与实际生活的关系，并尝试设计富有创意的物联网应用方案。

四、物联网教学进课堂的教学策略

尽管物联网教学进课堂在江苏省已经落地，取得了阶段性成果，但作为一种尝试，这只是个开始，并不代表着完全进入了正轨。笔者通过自己的教学实践以及与同行的交流，对物联网教学进课堂提出了初步意见。

物联网教学进课堂需要领导的高度重视。由于地区和学校发展的不平衡，部分学校缺少对信息技术课程的经费和师资投入，特别是物联网相关教学内容需要大量的实物和实验器材购置，如果不解决这个问题，课堂教学只能变成干巴巴的说教，失去了此课程模块开设的意义。所以上级领导主管部门应尽快制定和落实课程计划和配套器材标准，解决物联网技术真正走入课堂的器材投入问题。

物联网教学进课堂也必须要有相关的师资支持。当前各个学校的信息技术教师相对不足，而物联网技术的加入，使其缺少专业教师的问题更加突出。所以在不能增加编制的情况下，可以考虑从综合实践或科学学科方面引进师资，加强专业指导培训，以解燃眉之急。无锡市通德桥小学成功地展示的一堂物联网公开课，其执教者也是一名科学教师，该教师很好地面向全体学生，立足学生发展，突出科学探究，体现严谨、善于质疑的科学精神，对温度传感技术这一应用进行了广泛的对比研究，取得了很好的课堂效果。

物联网教学的学习内容不是传统的讲授所能掌握的，必须通过实践探究，经历一个从发现问题、提出方案、付诸实施、修正维护到评价效果的一系列过程。特别是在实验器材不充足的情况下还要通过小组合作的方式，协同完成学习任务，这样传统的一周一课时的课程计划难以满足教学的时间需求。并且在实践器材的使用过程中还要有器材准备和器材整理的时间，所以有必要调整课时计划，与其他课程（如综合实践课）相协调，改成隔周两课时连上的方式比较适合。

物联网技术与应用实践范文第5篇

关键词：课程体系；教学模式；平台建设；分层/分类培养

中图分类号：G642 文献标识码：B 文章编号：2095-1302（2014）01-0077-03

0 引 言

物联网是继计算机、互联网、移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。代表了未来网络的发展趋势与方向，政府大力支持物联网的发展，企业和教育界、科技界共同推动，物联网产业已经成为国家战略性新兴产业，需要大量熟悉和精通物联网的专业人才[1，2]。在此背景下，北京联合大学自动化学院对2011版自动化专业培养计划进行了修订，在 “智能测控技术”专业方向的基础上建立了“信息处理与物联网技术”方向[3]。

1 专业现状与背景分析

原“智能测控技术”专业方向以信息的采集和处理为主，课程主要包括检测技术、传感器原理及应用、智能仪器、计算机控制技术以及LabVIEW技术等，是传统的专业方向，课程的覆盖面较窄，偏重于系统前端的硬件采集原理，系统的概念较为薄弱；从人才培养的角度来看，已经满足不了厚基础、宽口径的人才需求，学生掌握知识的集成度不高。为了既保持传统的经典知识内容，又要为课程体系增加新的特色和先进内容，将传统的专业方向赋予时代意义，使学生们真正学以致用，“信息处理与物联网技术”专业方向应运而生。

“智能测控技术”和“信息处理与物联网技术”并不是割裂的，前者是后者的基础，后者是前者的延续和拓展。从技术的角度上讲，物联网分成三个层次[4，5]，即感知层、网络层、应用层，形成了物联网的体系架构。物联网的感知层涉及到传感网技术，会有多种传感器应用其中，正是“智能测控技术”方向的核心内容；物联网的应用层是多种信息的智能处理技术，也是“智能测控技术”方向的主要内容，它们被物联网网络层连接，即新的专业方向加入无线传感网等新知识、新技术，形成物联网系统体系的概念。

我们的教学理念在于从一个大系统的角度看待物联网，利用物联网实现系统的集成创新应用和信息化服务。以物联网体系框架为依托，实现信息的采集、传输、有用信息的提取和整理、以及完成相应的控制和信息应用，重点突出无线传感网和应用层设计，及物联网的行业应用和信息化服务。因此本课程体系的设置将突出系统网络架构、选择物联网关键技术，并将物联网技术与经典的检测及控制方法相结合，实现物联网的多领域应用[6，7]。以物联网为载体，培养学生的创新意识，增强学生的实践动手能力，提高学生专业综合素质。

2 课程体系设置

“信息处理与物联网技术”专业方向设置在自动化学院，因此它的应用特色非常鲜明。课程体系的设置如图1所示，加强了实验/实践环节的内容设置。其中，理论教学是基础，对物联网的体系结构、关键技术和相关领域的典型应用形成完整的阐述，实验教学作为理论课程的延伸，是抽象到具体的过程，试验环节的设置按照物联网的体系结构，完成由下而上的知识获取和验证；物联网作为一种实用技术，让学生去感受、去体验、去亲自动手设计和实现一个系统更是至关重要的。通过实践环节中的认识实践，学生去企业参观感受，体会知识的力量和企业文化，培养对专业的认知和信心；工作实践则更近了一步，利用假期时间到相关企业中从事基础和简单的专业工作，深化所学知识的专业应用技能；请工程师或行业企业从业者走进学校的课堂，结合实际的应用案例，为学生出题和指导，进行专业综合训练，为学生的实际设计能力和实际动手能力培养打造了平台，提供了方向。理论教学、实验教学、案例教学和各个实践环节相结合，增加课程的实用性。为应用型人才的培养奠定了基础。

2.1 理论课程

集成了多种新知识和新技术的应用，涉及的知识点众多，作为系统的学习和设计，理论教学中课程内容的衔接、承上启下的课程安排非常重要；理论课程包括基础课程（也称为学科大类课程）和专业课程[1]。

本专业方向偏重于传感检测、无线网络的设计以及行业应用，尤其是工业物联网的两化（信息化、自动化）融合，因此在限选课中还有相关行业技术应用课程：虚拟仪器技术、现场总线技术等。任选课作为专业限选课的补充，完善物联网的设计和应用。

通过理论课的学习，学生将会对知识融会贯通，对信息处理和物联网的应用体系和架构充分了解，具有物联网系统的理念和基本的组网设计能力。但是在实际应用中，需要将多门课程、甚至多学科的知识融为一体，去设计、安装、调试、运行一套系统。这种灵活运用所学知识于实际系统的能力，是真正的学以致用的体现。因此实验室建设、实验基地建设和实验项目开发，对于学生消化、理解理论知识和培养实际动手能力至关重要。

2.2 实验室建设

图2所示是物联网专业方向的实验室建设框架，实验室建设与课程设置紧密相连，并考虑到学生的分层教学以及科研平台的扩展性。利用已申请的中央财政支持地方高校专项资金，正在筹建支撑“物联网技术及应用”、“无线通信和无线网络基础”及“物联网应用层系统设计”等课程的课内实验平台，包括三个模块：第一是物联网技术基础实验模块； 第二是无线传感网开发设计模块；第三是物联网技术沉浸式体验模块。其中第一和第二模块在教学上采用学生熟悉的C或C++语言实现节点和无线网的设计，网关采用Linux、andor两种操作系统，学生可以根据自己的基础和喜好选择；第三模块是智能家居（体验）实验室，根据家居实景建立的物联网系统，可以实现灯光、安防、烟感、窗帘、空调等家居设备的远程控制。此系统采用最适合无线传感网络的Tiny OS操作系统，可以作为学生初识物联网系统的感性认识体验模块，也可以作为教师、学生进行科研开发的平台。目前在建实验室物流综合实验室和未来超市都是物联网在行业中的具体应用，提供学生进行专业综合训练。

课程的实验内容全部以实际系统为主，综合训练学生的系统设计、软件编程和系统调试能力，包括对传感/变送器的选取、信号的采集与处理方法、无线传感网组网技术、物联网应用层设计、针对不同领域执行器的选择等；并将先进的虚拟仪器技术与物联网应用相结合作为物联网的信息处理方式，培养学生设计智能仪器的开放性创新能力。通过实际项目训练，学生可以完成从了解任务的需求、根据需求制定系统方案、在最佳性价比的基础上选型系统的硬件配置、组网，到应用所学知识编制合理的软件程序，并具有系统调试、通过系统运行结果分析问题、定位问题、以及解决问题的专业核心能力。

2.3 实践基地建设

物联网工程技术是集成的信息/控制服务系统，可以应用于不同的行业和领域。据报道目前物联网专业的人才缺口近20万，因此培养适合于企业的应用型人才就是物联网专业的人才培养目标。产学研的办学模式是企业和学校快速沟通、共建共赢的很好方法。在课程建设、实验室建设的同时，积极与企业联系，建设校外实践教学基地是专业方向建设的重要环节。同时在我们的教学计划中还有工作实践的内容，建设实践基地也为学生的工作实践提供了场所和条件。利用北京市高新企业多，许多区县建立数字北京、智慧北京的物联网项目的机会，与企业和公司合作，进行横向项目的开发和实践基地的建设。选派学生到相应的公司企业进行毕业设计，不但使学生掌握了物联网技术、熟悉了企业的运行模式，还可以为企业提供专业的人才，实现企业与学生的双向选择。

3 教学模式的探索

物联网教学涉及的知识点众多，学生直接进行理论课的学习难免感觉枯燥和凌乱；但物联网的应用可以无所不在、生动有趣，这样的特点决定了我们在教学时可以先引起学生的兴趣，让他们明白所学可以如何用。因此在课程的安排上首先是导论和浸入式体验的认识实践，然后才是相关专业课的学习和实验，并在第六个学期进行工作实践，加深专业知识的应用，第七学期开设专业综合训练，学生进行设计性、应用性训练，形成物联网系统。图3所示是学校物联网方向的教学进程图。

4 结 语

物联网技术的课程设置应当具有以下特色：

第一是先进。课程设置针对目前最热门的集成技术应用—物联网系统的设计及应用，是传感技术、计算机技术、网络技术和信息控制技术的发展方向，体现了先进技术的特质；

其次就是实用。课程设置和内容将重点突出实用性，理论是基础，实用是根本。强调实验环节，以增强学生的实践动手能力和毕业后对岗位的适应能力为宗旨，突出重点，强调实用。

第三是灵活。不但体现在课堂上课程设置的灵活性，也显示了物联网学习的灵活性。以物联网体系框架为依托，重点突出无线传感网和应用层设计及工业物联网的应用。学生可以根据实际系统的需要灵活配置。强调培养学生灵活思维，突出创造性和创新意识，是学生综合素质的体现。

最后是深入。课程的工程性、实用性、设计性很强，也有许多公司会举办大型的物联网设计大赛，因此可以为有兴趣的同学开辟第二课堂，通过指导学生参加相关专业的科技竞赛带动大家的学习热情，深入理解本门课的内容。

参 考 文 献

[1] 王志良，闫纪铮.普通高等学校物联网工程专业知识体系和课程规划[M].西安：西安电子科技大学出版社，2011.

[2] 王志良，石志国.物联网工程导论[M].西安：西安电子科技大学出版社，2011.

[3] 教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导委员会.高等学校物联网工程专业实践教学体系与规范[M].北京：机械工业出版社，2011.

[4] 张光会，余晃晶.试论物联网工程专业的人才素质和培养目标[J].科技信息，20ll（11）： 216-217.

[5] 沈苏彬，范曲立，宗平，等.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报，2009，29（6）：1-11.