物联网工程嵌入式培训

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物联网工程嵌入式培训范文第1篇

嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件，并使其紧密耦合在一起的计算机系统[1]。嵌入式技术可应用在工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能化管理、网络及电子商务、环境监测和机器人等方面。随着物联网以及智能家居的发展，嵌入式方向的人才需求量与日俱增[2]。为了适应市场的需求，增强学生的就业能力，学院于2013年创建了嵌入式系统实验室，面向系里的电子信息工程、物联网工程、通信工程、计算机科学与技术、软件工程等专业的学生，开设了嵌入式系统这门课程。但是传统的教学手段与方法并不适用于这门课，主要存在如下问题：（1）理论课时偏多；（2）课程设置与实验大纲没有结合学生实际情况；（3）师资力量薄弱。为了尽快提高教学质量，达到预期的教学效果，应从以下几个方面进行改革。

1 合理安排理论课时数

嵌入式课程是实践操作很强的课程，不能像传统的教学那样，以教师为核心的课堂上讲解，学生都是被动接受知识。学习一段时间后，由于学生缺乏学习的主动性，也就渐渐失去了兴趣[3]。针对这样的情况，应加大实践课时数。首先，理论课时和实践课时要达到1∶1，原先，笔者所在系采用的教学方式是2节课在多媒体教室进行理论教学，2节课在实验室做实验，虽然理论与实践课时数达到要求，但是这样做相当于把理论与实验割裂开，有些实验现象由于多媒体教室不具备实验室环境，教师只能干讲，没办法让学生看到实验效果。学生上完理论课，有的时候要过一两天才能安排实验课，理论课讲的内容基本忘得差不多了。所以，教学效果不太好。后来想到，嵌入式实验室配备有32台高性能电脑，可利用凌波或其他教学软件以屏幕广播的方式来进行教学，所以，如今系里的嵌入式系统课程全部在实验室上课，这样做有如下好处：首先，可以满足理论教学的需要，采用传统大屏幕，播放PPT的方式，坐在后面的同学可能看不清，采用屏幕广播则不存在此问题。其次，老师在讲授的过程中，随时可根据需要，引导学生进行实验，不用必须等到实验课在实验室才能做实验。采用这样的方式，理论与实践教学的课时比例实际可达到1∶3，这样的教学方式受到学生的好评。

2 根据学生情况安排教学内容以及实验内容

嵌入式系统所包含的领域非常广阔，需要学生对许多技术都有深入的了解。要求学生既要懂得硬件，也要懂得软件，相关的课程，比如电路、数字逻辑电路、软件工程、C语言程序设计等[4]。笔者曾经对学生进行过调查，普遍的学生认为硬件比软件学习起来要难。另外，系里和河南智游公司有相关的培训合作，智游公司主要从事苹果IOS的应用程序开发，学生经过培训后，公司负责安排就业，很多学生第一份工作的月薪过万。有这样的学长做榜样，学生更愿意从事嵌入式系统顶层应用程序的设计和开发，不愿意进行底层的驱动和电路板的设计。而传统的教学大纲和实验大纲或者是相关教材，面向硬件相关的内容比较多，与之对应的实验项目也是面向硬件的内容较多，所以，学生学起来比较吃力，而且学习积极性不高。针对这样的情况，从学生实际出发，改变授课的相关内容，实验项目也主要面向软件层面。在实际教学中，主要以ARM9系列S3C2410微处理器为核心，以Linux为主要平台来讲授[5]，讲授过程中发现学生没有Linux基础，又增加了很多关于Linux操作系统的内容，此学期实验项目如表1所示。

从表1可以看出，对于硬件的内容，并没有过多的涉及，只在最后介绍了一下ARM的I/O和中断。当然，这些实验内容并不是一成不变的，教师会根据学生的情况，对授课内容和实验项目进行更新，因材施教。

3 师资力量薄弱

由于学院是一所民办院校，并没有财政投入，学院的运转都是以学费为基础，每一笔钱都要用到更需要的地方，学院对于教师培训等方面并不是太重视。随着教育部对于高校转型的要求，学院也在向应用技术性大学转变，但是转变不是一朝一夕就能实现的。这几年学院对于理工科院系实验室的投入上力度较大，有了先进的实验室，还要有能上实验课的教师，这些课程都是由系里的年轻教师担任，虽然能满足日常教学活动，但是，已经感觉到力不从心。系里要求要加大实习和实践的综合设计环节，也就是要领着学生做一些产品或者设计，对教师来说难度很大。教师自己都没有做过相关的项目或者设计，如何引导学生来做？解决方法要么引进更高水平的人才，要么对现有的师资进行培训，针对第一种情况，高水平的人才不愿意来三本院校发展，那只能从现有的师资来解决。根据这样的情况，系里决定和实习基地或者有合作关系的公司或者校友的企业来进行师资的培训，让教师在暑假可根据需要到相应的单位来进行学习，让教师参与到企业实际的项目中去，反过来，教师水平提高以后，可以带着学生承接企业的相关项目，而且也能培养出企业急需的人才，使得高校的教学与企业实现对接，最终实现双赢的目的。

4 未来工作

下一步，系里准备开设Linux C程序设计课程，一方面解决学生没有学习过Linux操作系统，在学习嵌入式课程时还要补基础知识的情况；另一方面可加强学生C语言的编程能力，学生普遍编程能力不强。这样的话嵌入式系统课程体系就更加完善，后续准备增加一些QT程序设计的内容，主要还是面向软件层面。再有一点，就是要编写适合于学院学生情况的教材。目前市场上的教材并不适合与我院学生的情况，硬件内容比较多，比如现在所采用的教材《ARM9嵌入式系统设计――基于S3C2410与Linux（第3版）》，硬件介绍内容达到了1/3强，剩余内容又与实验指导书内容重复，所以急需编写一本适合笔者学院情况的教材。目前，系里的嵌入式系统课程教师很少，教材编写任务较重，短时间内无法解决。学生想要在课下进行嵌入式的学习或者开发比较难，主要是因为开发要具有嵌入式开发的试验箱或者开发板，购买嵌入式开发板比较昂贵，学生不愿意花钱，那就只能从学校的实验室方面想办法解决，主要是建立开放的实验室，对应的就要建立配套的实验室管理机制，对实验室的设备和财产有效进行管理，使实验室能24 h开放，以便学生能随时使用实验室里面的设备进行设计或开发。

5 结语

物联网工程嵌入式培训范文第2篇

[关键词]高师院校 CDIO 中软国际 物联网工程

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）14-0132-03

物联网工程专业是教育部为服务国家战略性新兴产业而开办的新型专业，覆盖计算机、控制、通信技术、信息安全、系统工程等领域，是计算学科发展的必然。[1]由于其强劲的社会需求与学科发展的需要受到了高等院校和企业界的共同关注。近年来，部分高校、高职、高专院校以及独立学院纷纷设立了“物联网工程”、“传感网技术”等相关专业。从产业的未来需求来看，由于物联网在交通、物流、水电等领域的广泛应用前景，相关企业对物联网工程专业方面的人才需求十分迫切。从物联网专业人才的培养目标来看，本科生人才的培养类型可以分为理论创新型、工程应用型和综合技术型。其中工程应用型是物联网专业人才培养的主流。[2]从国内当前的物联网工程专业人才培养现状来看，面向高师院校的物联网工程专业人才的长效机制尚未形成。由于物联网专业具有很强的工程应用背景，因此面向高师院校的计算学科的物联网工程化教育面临三大挑战：（1）如何把计算机科学作为工具学科的教育潜在观点转化为计算类的系统学科教育观点；（2）如何在保持计算学科核心课程的前提下，扩展计算学科的外延课程，增强计算学科的社会服务能力；（3）如何在增强计算专业优势的基础上，开展计算学科与其他学科之间的交叉性研究工作。上述三大挑战在高等师范院校的物联网专业建设方面表现得尤为明显。因此如何在高等师范院校构建有效的物联网工程专业人才培养机制是一个迫切需要解决的计算学科教育重大问题之一。[3] [4]本文主要探讨在面向高师院校如何实施物联网工程专业人才培养的实验教学策略问题。

一、高师院校物联网工程实验教学现状及分析

物联网工程专业工程实验课的内容主要涉及控制科学与工程、计算机科学与技术、信息与通信工程。相比于工科院校，高等师范院校培养物联网工程专业人才在实践方面有很大的不足。[4]具体表现在毕业生的工程实践能力偏弱、行业应用背景知识匮乏、项目经验不足等问题。这些问题的存在严重地影响了高师院校计算学科快速发展。根据我们的调研发现，目前的高师院校的物联网实验教学环节存在以下三个方面的问题：（1）实验教材强调课程的完整性，忽视了相关课程之间的融通性。先前的实验教材通常是一个独立的知识体，强调知识的全面性，忽略课程之间的相关性。学生难以系统地实现课程知识体系。（2）强调计算机原理性知识的学习，缺乏工程性方法的系统训练。传统的实验课程教学往往突出原理性知识的实验呈现，往往没有融入一套有效的工程性构建方法。学生虽然知道了基本概念，却难于实现具有一定规模的实验。（3）强调分析式教学，忽视了系统综合式实验教学。教学内容主要采用分析性教学方法，往往缺乏工程性的方法。进一步结合相关毕业生的诉求和ACM/IEEE-CSJointTaskForce的观点[2]，我们认为产生这些问题的原因是多方面的，具体的原因主要包括：（1）高师院校长期办学的传统理念的制约；（2）高师院校的非师范计算机专业学生的行业视野受限；（3）课程设置与教学方法缺乏针对性；（4）工程应用背景知识匮乏；（5）教学实践环节相对较弱。[3]工程技术人才的培养除了必要的基础理论知识之外，更重要的是通过实践教学培养学生动手操作能力。而计算学科的实践教学需要具备二个条件：一是熟悉实践操作的教师；二是实验实训的设备、基地。目前真正具备这两个条件的师范院校较少，这导致高质量的物联网工程专业建设难以开展，以致教学质量偏低。上述5点主要原因导致高师院校在物联网专业人才培养质量与工科院校相比，在人才规格上具有一定的差距，并进一步导致发展空间受到一定的限制。根据著名软件TheodoreY的观点，“科学家发现世界上已经存在的事物，而工程师创造世界上从未存在的事物”，这一观点与当前国际上最新的工程项目成果CDIO工程教育理念是一致的。[7]我们认为，面向高师院校的物联网工程专业建设尤为需要引入CDIO的工程教育理念。CDIO包含构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）几个方面的内容，它以产品研发到运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程的理论、技术与经验。其教学大纲满足美国、加拿大和其他华盛顿协议国家职业工程师组织对工科教育的要求，其教学框架体现了创新的教育思想。面向高师院校的物联网专业建设的CDIO能力培养内容如图1。

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图1 物联网工程实践中的CDIO能力培养内容

二、高师院校物联网专业实验的分层策略

物联网实验的目标是基于当前通用的软件硬件技术平台，通过实验全面地展现物联网相关技术。由于传统的计算机实验室环境受限，以及时间、成本、复杂度等方面的限制，物联网的相关实验内容只能在物联网的感知层、网络层和应用层相关技术中进行筛选。我们将物联网的实验归入三类实验平台之上，具体内容如表1。

表1 物联网三类实验平台及内容

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在实验教学中，为保证每个学生都能更好地理解物联网课程知识，兼顾不同层次学生的求知需求，提高实践教学质量，我们采用了层次化的实践教学策略，分别为基础实验、设计性实验、课程延伸实验。下面以物联网嵌入式系统的教学为案例进行介绍。

（一）基础实验

基础实验使用EL-JY-II型计算机组成原理实验箱，以“基板+开放式CPU板”的形式构成实验平台。在实验教学过程中，要求学生根据功能结构图和实验目标，分析概括实验步骤，完成实验内容，写实验小结。在实验箱上完成的主要是原理验证性实验，设计性实验在实验箱上是难以进行的。

（二）设计实验

为降低设计实验难度，可使用FPGA进行嵌入式的设计实验，要求学生利用硬件描述语言进行逻辑设计。首先在PC机上利用EDA工具进行功能仿真，最后下载到芯片中进行功能测试。整个设计实现过程，不仅使同学们初步了解硬件芯片的设计、制造、调试和运行维护的过程及相关技巧，更增强了学生理论联系实际的能力。对于这类实验，学生的兴趣较大，不仅完成既定设计目标，有的学生还提出了独特的设计方案，有利于学生创新能力的培养，为后续课程的学习和科研工作奠定基础。

（三）拓展实验

在嵌入式系统实验中，微程序控制是课程设计中的一个难点，由于微程序控制单元看不见、摸不着，学生对涉及的许多概念如：微程序入口地址、微指令格式、下址等概念难以理解，通过设计、调试、下载和验证过程，可以深刻理解微程序控制嵌入式系统的本质，了解软硬件协同工作的原理，建立整机的概念，可以培养学生完成工程项目的能力。我们的做法是将此内容与毕业设计有机结合在一起。

在上述的分层实验策略中，我们一方面将课程的基础知识借助实验箱进行巩固，另一方面将CDIO实验理念分别融入设计实验与拓展实验中。由于物联网课程内容的系统化与复杂性，因此后两类实验更具实效性。

三、物联网工程专业的工程教育环境构建策略

根据全国高等师范学校计算机教育研究会提出的教育创新的需求[6]，物联网工程专业的工程教育环境需要采用新的视角加以构建。下面以安徽师范大学皖江学院与中软国际公司的合作项目为案例，介绍高师院校如何依托企业构建物联网工程专业的教育环境。中软国际是中国大型综合性软件与信息服务企业，提供从IT咨询服务、IT技术服务、IT外包服务到IT培训的“端到端”软件及信息服务。

因此，为了有效实施物联网工程实验环境的建设，我们与中软国际合作，共同构建物联网CDIO实验培训基地，双方以项目的形式加以实施。这种合作方式有效解决了高等师范院校的工程教育环境的建设问题。将CDIO的教学理念既融入学科课程体系安排和整体教学实施上，还渗透在具体专业课程的教学实践中。

在构建了基本的物联网工程实验环境的基础上，我们还引入了基于物联网工程应用背景的项目教学法。指导学生主持创新和创业类实践课题，进行“实战性的项目开发，带领学生参加各项设计类竞赛”，以赛促学，学以致用，对学生进行科学思维的训练，养成良好的工作习惯和工作作风；充分利用各种平台，开展学科前沿交流，拓展学生视野，鼓励学生探索学科前沿领域，激发学生的探索意识和创新精神，培养学生的主体意识，提高学生独立解决现实问题的能力，使之成为适应社会发展需要的实用型人才。这些具体举措使得CDIO的内容全方位地融入物联网人才培养中来。从已有实际效果来看，本文提出的教学策略具有较好的成效。

四、结语

如何构建面向高师院校的计算机工程技术人才培养体系是目前高等师范院校学科建设与专业发展过程中所面临的重大课题之一。这需要改变师范院校以往理论强、实践弱的局面，充分发挥团队协作优势，增强学生创新能力的培养。我们针对高等师范院校在工程技术人才培养方面的不足，结合安徽师范大学物联网专业建设的具体实际，借鉴CDIO教育理念进行了面向高师院校的工程教育改革的有益尝试，并进行了具体实践，取得了一定的效果。今后我们将进一步深化加强物联网工程教育环境的建设，吸收新的工程教育理念，培养社会需求的，与国际接轨的现代化物联网综合性工程技术人才。

[ 注 释 ]

[1] 周晓聪，衣杨，赖剑煌.计算机科学与技术专业综合实践课程教学模式探索[J].计算机教育，2014（1）：60-63.

[2] 王杨，许勇.高师院校非师范计算机专业人才培养新途径[J].计算机教育，2010（8）：4-10.

[3] ComputerScienceCurricula2013FinalReporthttp：//robotics.st？鄄anford.edu/users/sahami/CS2013/.

[4] 陈付龙，齐学梅，罗永龙等.创新能力驱动的层次化计算机硬件课程群构建与实施[J].大学教育，2014（2）：39-42.

[5] 吴恭兴，刘文白，张宝吉等.基于CDIO模式的卓越工程师培养方案的探索与实践研究[J].大学教育，2013（9）：7-10.

[6] 教育部，高等学校计算机科学与技术专业教学指导委员会.忠于使命积极努力承上启下改革创新[J].计算机教育，2011（21）：1-9.

物联网工程嵌入式培训范文第3篇

关键词：物联网；专业建设；课程体系；实训室建设

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）14-3336-02

1 概述

自2009年以来，一场关于物联网的风暴席卷了全球。年初，美国总统奥巴马提出了“智慧地球”概念，将“新能源”和“物联网”列为振兴经济的两大武器；6月，欧盟委员会递交了《欧盟物联网行动计划》；7月，日本IT战略本部颁布了日本新一代的信息化战略——“U-Japan”战略；8月，总理视察无锡的中科院物联网技术研发中心时，提出把无锡建设成“感知中国”中心，2011 年国家制定了物联网“十二五”发展规划，“物联网”的研究、开发和应用等进入了[1]。

物联网是从英文“The Internet of things”，可以理解为是“物物相连的互联网”。2010 年总理在第十一届人大三次会议上所作的政府工作报告中对物联网定义为：物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位跟踪、监控和管理上的一种网络。说简单点，就是把虚拟的网络世界与现实中的物质世界有机结合在一起，做到物质网络化，让每一个物质在网络中都有个身份，便于管理和维护[2]。

物联网技术和产业的发展将引发新一轮信息技术革命和产业革命，涵盖了大量现有的专业门类和技术体系，需要高校培养教育应用型技术型人才。自2010年3月教育部号召高校建立物联网专业学科，各高校纷纷提交了专业申请。目前，全国开设物联网专业的高校很多，但大多处在探索阶段，没有完整的标准和体系，结合我校的实际情况，从专业的教学目标、课程体系规划、实训室建设、师资队伍建设等方面来探讨与研究该专业的建设。

2 物联网专业的教学目标

物联网专业是研究信息感知、传输、处理和应用的基础理论与关键共性技术的综合性、跨学科、跨领域的新型学科[3]，涉及计算机科学与技术、电子科学与技术、通信工程、控制以及软件工程、管理工程等多个专业，根据我校的实际情况，在计算机系的软件与网络专业发展的基础上，增设物联网专业，协同其它专业发展。

物联网专业培养具有良好的思想道德素质和科学素养，知识结构合理，具备扎实的电子技术、网络通信原理、现代传感器技术及物联网相关理论知识，具备在物联网领域跟踪新知识、新技术的能力以及较强的创新实践能力，能从事物联网领域的系统设计、系统分析与科技开发及研究方面的高素质物联网工程技术应用型人才[1]，突出体现“口径宽、基础实、重实践、强能力”的培养理念。

3 物联网专业的课程体系

根据教学目标与我校的实际情况，该专业课程体系由六个模块组成：公共基础模块、学科基础模块、专业基础模块、专业组选模块、专业选修模块、专项实践模块。

1） 公共基础模块：培养学生的思想政治素质、人文和科学素质及身心素质，具体包括思想和中国特色社会主义理论体系概论、思想道德修养与法律基础、大学英语和体育等课程。

2） 学科基础模块：对学生进行计算机的基本操作技能训练，具体包括计算机导论、高等数学、C语言程序设计、电路基础、计算机网络、数据库原理及应用等课程。

3） 专业基础模块：培养学生掌握物联网的基础理论知识，具体包括传感器技术与RFID、单片机技术基础、嵌入式系统、无线传感器网络，物联网应用层设计等课程。

4） 专业组选模块：根据物联网的感知层、网络层及应用层三层结构体系，分为不同的发展方向，开设了不同的课程，学生可选择自己的发展方向进行学习，具体包括Java程序设计、Android系统开发、数据通信与交换技术、GPS技术、物联网控制基础等课程。

5） 专业选修模块：以学生的学习兴趣来进行选择学习，具体包括云计算、物联网综合应用、数据挖掘等课程。

6） 专项实践模块：侧重培养学生的实践动手能力，具体包括基础实践、专业实践和应用创新实践三个层次。其中基础实践是嵌入到课程中，体现教、学、做一体化教学；专业实践则是每学期末安排两周左右时间，根据课程进行应用创新；应用创新实践是安排学生利用假期时间深入到企业去或参加大型的比赛，独立完成一个实际的物联网相关的项目，将理论应用到实际工作中去。

4 物联网实训室建设

高校开设物联网专业，除了有合理的知识教学，还要建设相关的实训室。由于我校已经有自己的网络实训室和嵌入式实训室，充分利用现有的资源，建立物联网基础教学实训室，用来完成物联网基础课程实验，培养学生所需掌握的电子、计算机、通讯等领域内的专业能力；另外我校与许多的企业建立了稳定的合作关系，如武汉创维特信息科技有限公司，共建物联网综合演示实训室，用于构建完整的通用物联网小系统，集传感层、网络层、应用层的综合应用系统，采用校企合作的模式可以使教学信息与市场要求同步，符合专业人才培养需要。

我校所建立的物联网实训室，包括硬件设备、软件资源两大部分。硬件设备主要包括单片机、ARM9实验平台、各种传感器、RFID等。软件资源主要包括嵌入式操作系统Linux、嵌入式网关软件、无线传感器网络软件等。

根据我校物联网专业培养目标及专业课程体系，实训内容包括单片机开发平台基础实验、嵌入式ARM9平台基础实验、各种传感器实验、ZigBee/WiFi/3G/蓝牙网络通讯实验等。以项目驱动为主，案例教学，理论和实践相结合，使学生在做中学，提高学生的知识应用能力、实践能力，突出培养“技能型、应用型、实践型”的人才。

5 师资队伍建设

物联网专业是个新兴的、多学科交叉的、强调实践应用的学科，目前我校本专业拥有一支老、中、青结合的双师型教师队伍，其中高级职称的12位，占65%，研究生及以上学历（位）教师15位，占85%。但是这些教师都不是物联网专业毕业的，而且都不具有物联网行业相关企业的从业经历，缺乏物联网的实践经验，因此需要加强师资队伍建设。

我校坚持“引聘名师、培养骨干”的原则，积极拓宽师资队伍的来源渠道，优化教师队伍，实行激励与制约相结合，健全管理机制，采取“引、聘、送、下、带”等措施，致力于“双师型”教师队伍的建设。拟采取以下主要措施：1）直接引进物联网行业相关企业的人才或聘请行业专家到学校任教；2）对专业带头人和骨干教师进行重点扶持和培养，送他们去物联网相关培训机构参加培训，学习和提高物联网相关理论；3）以老带新，实施“传帮带”，以老教授、专业带头人和骨干教师作为导师，指导中青年教师，定期对中青年教师进行实习、实训、课程建设等方面的培训，以提高中青年教师的教学和科研水平；4）校企合作，派教师到物联网相关企业开发一线，如武汉创维特信息科技有限公司，企业帮助培养实用技术型师资；5）在有条件的情况下，可以参与或申报物联网相关的科研项目，以教学促进科研，以科研指导教学，进一步将理论与实际需求相结合。

6 小结

作为应用型本科院校，应抓住物联网的发展机遇，以就业为导向，突出体现“口径宽、基础实、重实践、强能力”的培养理念，加强校企合作，培养面向广东、服务东莞的高素质技能型应用人才。目前物联网专业建设还处于起步阶段，这方面经验还非常缺乏，需要进一步的深入研究。

参考文献：

[1] 孙珊珊，赵健飞，王晓菊. 高校开设物联网专业的思考[J].中小企业管理与科技， 2012（8）.

物联网工程嵌入式培训范文第4篇

关键词：物联网应用技术；师资队伍；建设思路

作者简介：曾宝国（1982-），男，四川南充人，四川信息职业技术学院物联网研究中心，讲师。（四川广元628017）

中图分类号：G715     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）14-0118-02

继2010年多所本科院校申办物联网相关专业以来，2011年成为了高职高专院校开办物联网应用技术专业的元年。虽然物联网的定义简单，但却是射频识别技术、传感器技术、网络技术、信息技术、数据库技术、中间件技术、自动控制技术以及M2M应用技术等的综合应用，使得物联网应用技术专业的培养目标、课程设置众说纷纭，支撑专业发展的师资队伍更是基础薄弱，表现为发展规划不清晰、学缘结构不完善、培养途径不丰富等等。[1]如何在专业建设、项目研究、技术应用中建设结构合理、教学水平高、应用能力强的师资队伍，是高职院校需要重点研究的内容。

一、物联网应用技术专业的培养目标

由于物联网产业链长而分散，每一环节规模效益不够，没有形成规模产业链，故而人才需求变化较大，无法形成成熟准确的人才需求。[2]因此，物联网应用技术专业人才培养目标需根据区域物联网应用情况、学院的行业特色和高职人才需求特点准确定位。行业特色显明的高职院校，可选择某个领域培养专才；行业特色不突出的高职院校，可侧重基础培养通才。高职物联网应用技术专业通才型培养方向可定位为：培养掌握嵌入式、射频识别、无线传感器网络技术等信息领域宽广的专业知识，具有较强的实践能力与创新能力，能够从事智能设备、智能监控、智能家居等领域的生产管理、工程技术、技术支持和应用开发等岗位相关工作的高素质技能型人才，如表1所示。[3]

二、物联网应用技术专业师资队伍的结构及应具备的素质

为实现表1所示的人才培养目标，高职高专物联网应用技术专业在课程设置上一般都以电路为基础、软件为支撑、通信为辅助、工程应用为龙头，因此对专业教学团队的学缘结构提出了很高的要求，一般以金字塔梯队配置为宜。以一个年级两个班（80~100人）的教学规模为例，应配备副高以上职称、硕士以上学位、具备“三师”素质的专业带头人1名、校内“双师”素质教师6名、企业兼职教师12名。[4]专业带头人应具有丰富的企业实践经验、团队意识和创新精神，具有较强的把握专业发展方向的能力、项目开发能力、组织协调能力和教学科研能力。校内6名“双师”素质教师应做到学历和职称高低搭配，知识结构应覆盖嵌入式、通讯、射频识别、传感器等领域，具备物联网项目规划、新技术开发、工程管理能力，获得相应资格认证证书。在上述能力中，要特别强调电路设计、软件开发和工程管理能力的培养，为研发和应用做好准备。12名企业兼职教师的主要工作是为学校专职教师和学生提供技术咨询、科研支持，参与到学生的项目实训、科技创新、毕业设计和顶岗实习中，他们应是企业一线的项目经理或高级工程师。

三、物联网应用技术专业师资队伍建设思路

高职高专物联网应用技术专业起步晚、基础薄，专业建设宜坚持“校企合作、课程先行、科研引领、成果孵化”的基本原则。其中，师资队伍建设是关键，需要学校、教师、企业三方共同投入，将校企“师资互嵌”落到实处，不能简单的搞“企业工程师请进来，学校教师派出去”的模式，要从制度、科研应用、教育教学多方同步推进，最后才能实现学校、教师、学生、企业多方共赢。

1.校企联合整合资源，建立校内物联网应用研究中心，为物联网师资的发展建立载体

物联网应用技术专业是通信技术、电子信息技术、计算机网络技术等多专业的融合与提升，需要多专业课程的汇聚与结合，只有那些在计算机类、电子信息类和通信类专业有较好基础和较强实力的高职院校才有能力思考开设物联网相关专业。[1]建立校内物联网应用研究中心，通过整合各专业师资、课程、科研资源，是实现物联网应用技术专业又快又好建设的重要途径。[5]

以四川信息职业技术学院为例，为促进物联网应用技术专业建设，学院于2010年5月将电子信息、通信、网络、软件、楼宇智能化专业进行资源整合，成立了“物联网工程技术应用研究中心”。中心的工作思路如图1所示，详述为：坚持“联合、应用、发展”的基本原则，以涵盖水质监测、楼宇智能、矿情监测等领域的省、市、院级科研项目及中小型物联网工程改造项目为载体，通过与企业的紧密合作，培育高水平且有影响力的科研团队，促进学院物联网工业化、信息化融合的科学研究和实际应用的深入开展，带动电子信息类专业特别是物联网应用技术专业的建设和发展，并为进一步创建物联网企业提供坚实的技术后盾。

经过一年多的发展，中心已经成功申报立项省部级项目4项、院级项目7项，获取国家专利3项，培养专业骨干教师4名、培育复合型学生十余人，获得社会服务资金40余万元，实现了“以专业为载体、培养物联网人才；以科研为载体，提升师资水平和技术应用能力；以唯诚信息等合作企业为载体，促进成果孵化和服务社会”的三赢目标。

2.围绕专业实训环节和课程建设，大力开展院级科研项目，提升教师技术水平

目前，各高职院校物联网应用技术专业教学的主力军仍是校内专职教师，如何快速提升专职教师水平，是专业师资建设的重中之重。目前各院校采取的主要措施包括短期培训、下企业实践锻炼、访问交流或者出国进修等。但关于物联网应用技术的培训很多都是时间短、内容浅，下企业实践锻炼难以进入开发岗位，访问交流止于表面，难以在根本上提升校内专职教师的水平。因此，在求知培训不力、取经企业不易的背景下，依托学校和教师自身的投入，开展大量围绕专业实训环节和课程建设的教育教学科学研究乃是有效途径。以四川信息职业技术学院为例，在2010~2011年，先后开展了“创意之星机器人竞赛及实训平台研究”、“无线智能卡教学系统研发”、“嵌入式实训平台研究”、“基于RFID的移动基站维护管理系统研究”、“RFID+ZigBee无线考勤系统研究”、“物联网照明监控系统研究”、“物联网模拟地震调度系统”、“物联网应用技术专业《ZigBee无线传感器网络》教学资源库建设”等多项院级科研项目研究。在研究中，以物联网应用技术专业师资团队为主体的研发队伍，系统地学习和应用了嵌入式技术、RFID技术、ZigBee技术、GPRS技术、自动控制技术，开发了大批可用于专业实践教学的资源，达到了“精炼内功、建设资源、促进教育”的目的。

四、结论

物联网已成为国家战略性产业，大量物联网人才需求使人才培养势在必行。高职院校应抓住机遇，明确人才培养目标，通过校企合作、课程建设、科学研究、社会服务等多种形式，积极培养物联网师资队伍特别是专职教师队伍，为物联网应用技术专业建设和培育物联网人才奠定基础。

参考文献：

[1]王红旭,孙玉宝.论物联网在高校的发展前景[J].现代计算机(专业版),2011,(Z1).

[2]程远东.物联网发展趋势与高职院校人才培养思考[J].物联网技术,2011,(2).

[3]杨从亚.高职物联网专业建设探索[J].职业技术教育,2010,(35).

物联网工程嵌入式培训范文第5篇

作者简介：周世杰，男，副教授，研究方向为分布式计算、信息安全和RFID；秦志光，男，教授，博士生导师，研究方向为信息安全；邢建川，男，副教授，研究方向为分布式计算、集群系统、Petri网建模与分析、工作流管理等。

摘 要：从分析国家级计算机实验教学示范中心的任务入手，提出示范中心平台应包括计算机实验中心和具有学校特色的工程实践平台两个部分。介绍电子科技大学国家级计算机实验教学示范中心平台建设的实践工作，并对具有显著特色的建设竞赛中心、学生创新创业中心、软件工程技术中心和IBM大型主机技术中心等进行了详细阐述。

关键词：示范中心；实验平台；创新人才培养

1 研究背景

计算机实验中心往往被视为理论教学的补充，是学生完成理论验证的环境或开展验证性实验的平台。因此，它往往是扁平化的组织结构：实验中心包括若干实验指导小组，每个小组由一位或多位实验指导教师构成，每位实验指导教师分别负责一门或多门实验课程[1]。在这种扁平化结构之下，实验中心的任务当然主要是满足实验教学的需要。

但是，随着社会对计算机专业人才需求的变化，实验中心在培养工程创新人才方面的作用愈加明显。国家级计算机实验教学示范中心的建设目标，是以计算机科学与技术学科建设为基础，以学生能力培养为核心，依托教学和科研的人才资源优势，全面提升实验教学体系，建设实验教学环境，使中心成为设备先进、资源共享、开放管理，满足本科、研究生、专业和非专业不同对象、层次实验需求的大型实践教学基地和工程创新人才的培养基地[2]。

因此，作为国家级的计算机实验教学示范中心，除了完成基本的计算机公共基础实验和计算机专业实验之外，也承担着培养计算机工程创新人才的任务。探索国家级计算机实验教学示范中心的新型组织架构，对于发挥示范中心在计算机工程创新人才方面的作用极为重要[3]。

2 国家级计算机实验教学示范中心平台构成

从国家级计算机实验教学示范中心的基本任务来看，主要包括两个部分：计算机基础实验和专业实验教学任务及学生工程创新能力培养[4]。因此，从组织结构来看，国家级计算机实验教学示范中心应该包括计算机实验中心和具有工程创新人才培养功能的工程实践平台。图1为示范中心的平台架构。

1) 计算机实验中心。

计算机实验中心除完成基本的实践教学任务之外，也必须注重学生工程实践能力的培养。因此，实验中心不能简单地按照“实验指导教师―实验课程”的模式来建设，而应该以专业实验室的方式来管理。专业实验室可以按照课程或课程群来组建，基本任务是以教学大纲为基础，完成多层次实验的教学任务，如基本型实验、综合型实验和设计型实验的指导。

以电子科技大学国家级计算机实验教学示范中心为例，其下设的计算机实验中心主要由下属的13个专业实验室(嵌入式系统专业实验室、软件工程专业实验室、计算机网络专业实验室、数字媒体专业实验室、信息及网络安全专业实验室、微机原理与接口及应用实验室、计算机组成原理实验室、语言与算法设计实验室、数据库及应用实验室、计算机系统结构实验室、编译与形式语言实验室、数字逻辑实验室、计算机操作系统实验室等)组成。专业实验室涉及的实验课程包含程序设计语言、离散数学建模实验、数据库、数据结构、操作系统、汇编语言、计算机组成原理、数字逻辑、编译技术、微机原理与接口、嵌入式系统、计算机网络、软件工程、数据挖掘等几十门计算机学科的主要专业知识课程教学实验以及相应的综合课程设计(独立设课)。各专业实验室承担基础型、综合型和创新型实验的建设、开发和指导工作。

(1) 基础实验。指应知应会等原理性实验，提高学生对原理、算法的理解和设计能力。基础实验的目的是加强学生对理论知识的理解，多以验证性实验为主。

(2) 综合型实验。要求学生结合一门课程的多个知识点，甚至综合多门相关课程，完成一个较为复杂的实验任务，难度较大。在这种实验中，学生要具有多方面的知识，即巩固前面实验阶段的学习成果，能够融合实验原理、设计思想、实验方法及相关的理论知识，对实验结果进行判断、归纳与分析，能综合应用所学理论知识分析问题和解决问题。

(3) 创新型实验。完全为开放式教学方式，由学生独立或与指导教师共同拟定设计题目和设计目标，并独立完成，难度大，具有探索性、创新性。该类实验注重科研成果向实验教学内容的转化，让学生在实验教学中感受知识产生和发展的过程，享受知识转化为能力的成就感。同时培养学生的自主学习和实践研究的能力，使学生的创新意识和创新能力得到全面的锻炼与提高。

通过专业实验室的方式组织和管理实验教学，有助于拓展实验教学的范围，提高实验质量，为培养学生工程实践能力提供支持。

2) 工程实践平台。

工程实践平台以提高本科生的工程实践能力、创新能力和综合素质为目标。因此必须建立在专业实验室的基础之上，整合科研重点实验室、科研项目、科研成果等，形成有利于学生工程能力提高的环境。一般来说，工程实践平台采用工程实践项目方式指导学生开展课外科技创新活动，利用社会资源，将理论、实验、实习、工程、科研、设计、创新有机结合起来。同时，内容应丰富多彩，为学生提供丰富的实验项目菜单，供不同层次、不同爱好的学生选择。

以下以我校国家级计算机实验教学示范中心的工程实践平台为例，讨论建设工程实践平台的重要性。

(1) 学生创新创业中心。

学生创新创业中心是我校国家级计算机实验教学示范中心为学生进行创新创业活动，促进学生综合素质全面发展而设立的机构。自成立以来，中心受到学校、学院的一贯支持和关注，奉行“理论与实践结合，创新与创业并重”的理念，以“加强创新能力实践，实现创新人才培养”为宗旨及目标，努力提高每一个成员的创新意识和创造能力，培养学生的务实开拓精神和创业精神，锻造适应未来各种挑战的应变能力。它的组织架构如图2所示。

学生创新创业中心下属4个企业技术俱乐部(微软技术俱乐部、IBM技术俱乐部、腾讯技术俱乐部、维塔士俱乐部)和12个学生工作室，先后资助学生创新项目数百项，已有梦飞无线工作室、象牙塔工作室等多个学生团队实现创业或入驻成都天府软件园大学生创业园区。

(2) 竞赛中心。

竞赛中心的任务主要包括三个方面：竞赛培训、竞赛指导、竞赛承办。以我校示范中心为例，其竞赛中心的组织架构包括竞赛中心培训部、竞赛中心指导委员会和竞赛中心学生会。竞赛中心培训部下设ACM、信息安全、机器人、电子设计竞赛等几个分支，每个分支有领头老师带队。培训部有日常开支活动经费，主要作用是着力加强各竞赛方向的重视力度。竞赛中心指导委员会设主席1名，副主席7名，主席由主管副院长兼任，副主席由各系主任兼任。竞赛中心指导委员会的作用主要是发动教师参与竞赛指导工作。竞赛中心学生会设主席1名，副主席若干名，主要作用是两个，一方面与竞赛中心指导委员会的老师进行对接，另一方面在平时组织一些活动，培养学生对竞赛的兴趣。

竞赛中心的任务包括ACM程序设计竞赛、电子设计(嵌入式)竞赛、信息安全竞赛、机器人足球竞赛4个赛事的竞赛组织工作。在学校及学院的支持下，示范中心负责实施了全校性质的竞赛相关素质公选课，将学生竞赛培养纳入到本科培养大纲中。由竞赛团队责任老师担任主讲教师，以初级、中级和高级3个层次设计竞赛培训课程内容，为学生参与各类赛事奠定了良好的基础。近年来，竞赛中心负责组织了全国大学生电子设计竞赛及信息安全和嵌入式专题竞赛、全国大学生信息安全竞赛等各类全国性大赛，并获得佳绩。

(3) IBM中心。

我校国家级计算机实验教学示范中心下属IBM中心的目标是培养大型机计算机专业人才。IBM主机系统教育中心成立于2005年5月，顺利进行了IBM eServer Z900主机系统环境建设和主机系统安装调试，使我校拥有了世界一流的主机系统教学实验平台。该平台可以提供主机系统课程的教学实验环境，并可作为高性能计算、计算智能、系统性能评价、智能存储、并行耦合系统等方面的研究实验平台。2006年，中心组队参加了“IBM大型主机技术2006校园应用大赛”， 蓝色之星队一举夺得该次全国大赛唯一的最高奖项――最佳作品奖，蓝色之星Ⅱ队勇夺优胜奖！此外，还获得了最佳指导奖和最佳表现奖，成绩名列全国各参赛高校之首。IBM主机系统教育中心(成都)在各方面取得的成就得到了IBM公司的高度赞赏和奖励，先后获得了“IBM主机大学合作项目2006年度教书育人奖”和“IBM大学合作项目2006年度最佳校方支持与合作奖”。

(4) 嵌入式工程中心。

嵌入式软件工程中心将所承担的国家863、电子发展基金、发改委、国防预研等多项国家级嵌入式软件项目及成果转化为实验教学资源。针对嵌入式系统硬件多样性的特点，提供多种不同硬件平台的实验系统版本，让学生能够充分领略不同硬件平台开发的共性和差异性，加深对理论的理解，更加有针对性地学习掌握重难点知识。在此基础上，衍生出了高级实验内容：将嵌入式操作系统移植到不同硬件平台上。

另外，嵌入式系统软件开发涉及从底层硬件、设备驱动、操作系统、应用组件到最终应用的不同层次内容，这是与传统桌面软件开发的主要差别所在，因此业界对嵌入式软件开发人才的需求是多层次的，有不同侧重点的。一个优秀的嵌入式软件工程师不仅要掌握编程语言、程序设计思想及方法、开发工具的使用等通用要求，还应比桌面软件开发工程师具有更扎实的硬件基础知识和系统结构知识，也间接提高了嵌入式软件开发的门槛。基于这样的考虑，实验内容涵盖了嵌入式微处理器编程、设备驱动开发、嵌入式操作系统基础应用、嵌入式操作系统综合应用、嵌入式操作系统移植、综合应用开发等不同层次和难度的实验项目，适应不同层次嵌入式知识学习和软件开发能力培养的需要。这些实验不是一次性地要求学生做，而是配合不同课程内容的变化，由简到难、逐步推进，配合本科嵌入式课程、综合课程设计、毕业设计、科研项目使用。

3 示范中心平台建设的建议

1) 加强示范中心平台的信息化建设。

虽然各个学校的计算机教学实验示范中心会有不同的功能定位，但基本任务都是为全校计算机基础和专业教学服务。与传统的计算机实验中心相比，其规模大、人员多，且可供使用的实验资源丰富。因此，必须加强示范中心平台的信息化建设，提高示范中心平台的管理效率，实现示范中心资源贡献，并实现对学生实验教学科学、合理的管理[5]。例如，如果能够开发并应用“实验报告防抄袭系统”，不仅可以实现对学生实验报告的无纸化管理，节约成本，也可以加强实验中心平台的利用和有效管理。而示范中心统一信息化管理平台不仅可以整合实验中心资源，也可以提高示范中心资源在高校之间的共享效率。

2) 结合计算机学科发展，建设新的工程实践平台。

计算机学科的发展会对实验教学和学生工程实践能力提出新的要求。为此，示范中心平台建设也必须满足计算机科学发展的需要，不断更新或建设新的工程实践平台[6]。以我校国家级计算机实验教学示范中心为例，考虑到近几年计算机学科中云计算的发展，示范中心投入30余万元，购置了云计算平台，成立了云计算机实验室，培养学生在云计算领域的创新能力，并负责组织学生参加各类云计算竞赛。目前，该实验室已形成了定期学术讲座，邀请企业人员参与讨论，参与VMware云计算大赛等常规机制，加强学生创新能力的培养。同样，考虑到计算机学科中机器人应用的广泛性，示范中心投入20余万元，购置了安保机器人以及各类机器人开发平台，并成立了机器人实验室，培养学生在机器人领域的创新能力，并负责组织学生参加各类机器人竞赛。

此外，考虑到信息安全、物联网的发展，也可以在示范中心中建设相应的工程实践平台，为学生参与相关工程实践提供环境。

3) 积极开展产学研合作，成立校企联合工程实践平台。

计算机专业具有非常强的工程应用特色。因此，计算机专业所培养的学生必须满足企业的需要。在搭建工程实践平台时，示范中心如果能够充分结合企业的需要，建设校企联合工程实践平台(如校企联合实验室、校企工程训练中心或实践中心等)，将有助于培养学生的计算机应用能力，从而更好地满足企业需要。

4 结语

作为国家级计算机实验教学示范中心，在满足基本实践教学任务的基础上，还必须承担培养学生工程实践能力的任务。其中，搭建符合需要的实践平台是开展工程实践教学的基础。作为示范中心平台的重要组成部分之一，计算机实验中心在实践教学和培养学生基本技能中发挥了极大作用。同样，建设符合高校计算机学科特色和人才培养目标的工程实践平台，将有助于培养学生的工程创新能力。因此，国家必须加大对示范中心建设的投入，建设满足学科需要和发展的高水平示范中心平台，使示范中心在培养高素质计算机工程创新人才中发挥更大的作用。

参考文献：

[1] 柳中海,李蕾. 实验教学示范中心建设之我见[J]. 实验室研究与探索,2006,25(3):339-342.

[2] 全成斌,杨士强,赵有健,等. 计算机实验教学示范中心的建设[J]. 实验技术与管理,2009(2):110-112.

[3] 刘风泰. 深化教育改革,加强实验室建设和发展[J]. 实验室研究与探索,2004,23(1):123.

[4] 宋长青,张福岭,薛进. 高等学校计算机实验教学中心建设模式的研究与实践[J]. 中国现代教育装备,2008(9):86-88.

[5] 伍国明. 实验室体制创新与实验教学改革的探索[J]. 实验室研究与探索,2006,25(3):380-382.

[6] 钱丽艳,李文新. 融合多学科课程实验平台,全面提升实验教学软环境[J]. 计算机教育,2008(15):9-13.

Building Platform of National Teaching Lab to Cultivate Creative Computer Engineers

ZHOU Shijie, QIN Zhiguang, XING Jianchuan

(National Teaching Lab for Computer Science, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 611731, China)