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物联网专业论文

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物联网专业论文

物联网专业论文范文第1篇

生长环境的好坏决定着农产品的质量,植物的健康成长更是与其环境息息相关。除此之外,自然因素对植物的生长有着决定性的作用,最主要的则表现在:光线的强度及阳光照射时间的长短、土壤环境、二氧化碳浓度、水分的控制等等,这些都共同决定了植物的生长状况。现代科学技术还可以在一定程度上改变植物的生长环境,通过改变其土壤中的养分及空气中二氧化碳的浓度,来对植物的正常生长环境进行合理的控制,通过这种方法可以在某种程度上提高果实的结果率,再利用现代化生物技术等来提高农产品质量,从而为企业迎来更好的发展。

2物联网技术的实施方案

2.1传感器单元物联网技术农业专家系统想要获得更好的应用效果,在传感器方面,需要做到对症有效。

2.1.1气体温度传感器在国外的先进国家这种传感器技术已相对纯熟。我国主要采用瑞士公司推出的单片数字温湿度传感器,来对空气温度进行传感探究。这种高端传感产品具有可靠性和稳定性等特点,可以在一定程度上大幅降低了获取数据的难度,并有效增强了其抗干扰能力,做到低能耗、高灵敏、高性价比等特点。在实际的农业栽培培养技术中,可以利用这种气体温湿度传感器来更加准确的获取环境信息,并为以后的农作物生长提供相应的材料资源。

2.1.2土壤水分温度传感器该传感器主要利用时域反射原理进行设计,并通过将其埋藏在土壤的方法,更好地检测土壤中水分的分布情况。土壤水分温度传感器可以与采集器结合使用,利用这2种现代科技可以对土壤中各种理化性状、气温变化及人为水分管理进行合理化监测。除此之外,这种传感器可适用于各种土壤环境,并对其土壤水分情况进行精确的判断,并将数据及时上传到数据库中,以便人们对其合理控制。

2.1.3光照传感器这种传感器的主要特点在于,其体型较小、使用时间长、密封性好、精准性高、可控效果好,可以更好地抵御因自然环境造成的干扰,从而对现代温室环境进行合理监测。

2.2数据采集单元

2.2.1无线传感器采集器通过传输数据的方式将采集器所采集到的信息及时传送到管理系统当中,使人们可以在第一时间对农作物生长情况做出准确的监测及处理。采集器主要包括数据采集和传输2方面,其特点则表现在安装简便、使用成本低等。对采集器的电路本身而言,其主要包括信息处理电路、复位电路、A/D/D/A转换器、晶振电路、显示电路等等。

2.2.2多通道无线数据采集器这种多通道数据采集器可以采集多种信号,而信号则主要表现在物理模拟信号和数字信号2种。通过这种采集方式可以有效解决传统的人力、物力和资源等问题,除此之外,还具有防水、防晒、安全采集、防雷击等优点。物联网农业专家系统可以实现在数据上的多种显示技术,在数据采集、打印、存储等方面更是具有突出的特点。

3结论

物联网专业论文范文第2篇

专业是高校人才培养的载体,是高校推进教育教学改革、提高教育教学质量的立足点,其建设水平和绩效决定着高校的人才培养质量和特色。“专业综合改革试点”将在“十二五”期间启动实施,以引导高校主动适应国家战略和地方经济社会发展需求,优化专业结构,加强专业内涵建设,创新人才培养模式,大力提升人才培养水平。

为有效实施专业综合改革,需要结合办学定位、学科特色和服务面向等,明确专业培养目标和建设重点,优化人才培养方案。按照准确定位、注重内涵、突出优势、强化特色的原则,推进培养模式、教学团队、课程教材、教学方式、教学管理等专业发展重要环节的综合改革,促进人才培养水平的整体提升,形成教育观念先进、特色更加鲜明的专业点(教高司函[2011] 226号文件)。可以看到,教学管理改革是专业综合改革中的一个重要组成部分。而当前教学管理存在诸多问题:

教学管理理念陈旧。管理理念停留在行政管理层面,管理过于死板,缺乏对管理对象的个性需求的重视和个性品质的尊重,妨碍激发教师和学生教与学的积极性,进而影响专业综合改革的新人才培养目标的实现。

管理模式僵化。传统的教学管理模式滞后于社会对人才素质的要求。行政管理依然占据主导地位,专业课程的设置、教学活动的组织由上级行政管理部门统一安排。强调行政权威和服从,不利于学生创新精神和实践能力的培养。

教学质量监控体系不完善。目前,教师(特别是青年教师)教学工作量负荷大,对新教师的培养不足;教学质量监控偏重于课堂教学,缺乏激励机制,不能充分调动教师和学生的教与学的积极性。

因而,当前的教学管理体制严重束缚了专业综合改革的进展,需要结合实际,大胆创新和探索新的管理方法和策略。

二教学管理改革的实施方略

基于上述教育管理中的问题,结合本院网络工程专业综合改革的实际情况,实施教学管理改革方略。教学管理改革针对教学管理对象、过程和结果,积极探索教学管理改革的新思路和新方向,提高教学管理决策的科学性、规范教学管理过程、客观评估教学管理结果,为提高教学质量、培养创新人才提供重要保证。具体实施包括:

1建立校内教学过程质量监控,保证校内教学质量

健全校内质量监控体系,落实教学过程监控,实行校、院两级教学质量监控管理,形成学期初、学期中和学期末三段式的集中监控和教学过程的随机监控相结合的制度,建立完善的教学质量评价和反馈体系。

坚持校、院领导及职能部门干部听课、巡课制度;督导员全面督查实现教学督导对教学质量的全过程控制;教学部门与学工处密切配合,通过规章制度与质量标准建设和科学管理、学生事务的严格管理以及学风建设等,发挥教学质量监控作用;实施学生网上评教和教师同行听课评教、评学,及时反馈学生对教学过程的质量意见和建议。

学院作为教学管理的主体,在校内教学过程质量监控中的主要工作包括:(1)根据培养目标,考察课程体系与教学内容、具体计划、配套措施和执行情况。主要考察专业培养方案、教学计划、课程教学大纲、教学执行计划、教学日历、课程表、学期教学的总结等。(2)严格执行各项规章制度,采取措施,严把教学质量关。根据培养要求,制定了各主要教学环节(理论教学、实验、实习、社会实践、课程设计和毕业设计等)的质量标准,制定了严格的考核标准。(3)及时收集各种教学信息(包括统计和测量),组织专家评估,随时反馈信息,进行调控。(4)定期建立教学质量档案,对教学环节的质量进行跟踪管理,对各专业班级历年的教学质量和学习效果进行纵向比较。

2建立校外实习过程质量监控体系,保证企业实践质量

学生在企业实习与实践的环节由学校统一组织与集体安排,强化企业项目实习与实践锻炼。学生到企业后,实行学校和合作企业双向管理,实现产学结合、双向推动,共同受益。重点改革校外毕业设计(论文)过程监控方法和院企协同管理的措施和机制,具体包括:(1)强化校外毕业设计(论文)的过程管理。强化学生在企业完成的毕业设计(论文)的过程管理,采用校院二级管理体制,对毕业设计(论文)工作实行“过程监控、分段管理”办法,通过中期检查制度和专家抽查的方式,对毕业设计(论文)进行过程监控,通过各个环节的全程跟踪和层层把关,确保毕业设计(论文)的质量。毕业论文的答辩工作由学院组织专业教师与合作企业的工程师共同参与答辩评审。(2)建立学院与企业共同组织与管理的措施与机制。学院与企业共同参与学生考核评价。企业视学生为企业员工,对学生按员工的考核方式对实习学生进行考核,包括如遵守企业管理制度、出勤率、工作态度、合作态度、工作绩效等方面,学院则根据学生的实习反馈、总结、实习答辩情况、遵守学院管理制度情况等方面对学生进行评价。

建立学校、实习单位的学生实习信息通报制度。学生到企业实习前,学校、企业和学生本人应当签订书面协议,明确各方的责任、权利和义务,学生在实习期间应随时与校内导师保持联系,及时汇报实习情况,学校安排校内指导教师定期赴企业协助做好实习学生的管理工作。

实行实习生质量跟踪调查制度。学院定期向实习单位发放实习学生质量跟踪调查表,调查、了解实习单位对学生的工作适应性、基础理论知识、专业知识、技能以及综合素质等方面的反映和评价,分析学生的就业意向,并将获得的信息及时向有关职能部门或学院反映,使学院能及时调整人才培养计划、人才培养模式,改善教学管理。企业根据反馈信息,及时调整和改善实习教学形式。

3建立科学的选拔、学业评价、择优补进与退出机制,保证人才培养质量

针对学生选拔、评价、择优补进与退出等方面,探索促进高质量、创新型人才培养的新型管理措施,具体包括:(1)网络工程(物联网方向)特色班学生的选拔范围:工科各专业普通全日制本科新生,以个人申请并通过公开选拔考试和面试的方式择优录取。(2)网络工程(物联网方向)特色班学生每学年进行一次学业评价,学业评价结果分优、良、中、合格、不合格五个等级,由相关专家组根据学生的课程成绩、自主实践创新、导师评价等方面综合给予评定。学业评价将以能力评价为主,教师评价与学生评价相结合,形成性评价与终结性评价相结合,注重学生领导能力、主动工程实践能力、人际沟通能力、团队合作能力、获取信息能力和批判性思维能力的评价。(3)实行开放式办学,建立荣誉资格制度、择优补进与退出的竞争机制。普通班上思维活跃、创新意识强、成绩优异的学生,经本人申请、考核合格后可补充进入网络工程(物联网方向)特色班。除执行学校本科生学籍管理规定外,凡出现学年学业评价不合格的;因各种原因受警告或警告以上处分的;因身体状况不能坚持在特色班继续学习的;自愿申请退出的情况之一者,应转出网络工程(物联网方向)特色班学习。

4建立有效教学管理组织,确保教学管理成效

通过校和院两级管理、校企联合管理等方式,保证教学管理的成效,具体包括:(1)成立网络工程专业(物联网方向)试点改革领导小组,在学校和学院领导下,全面负责培养过程的领导工作;(2)成立有企业专家参与的教学专家组,负责人才培养方案、培养标准和评价方式的制定以及教学研究等工作;(3)与合作企业分别建立“工程实践教育中心”并成立相应的教学指导委员会,负责企业工程实践培养方案的制定与实施。

5提供政策保障,加快教学管理改革步伐

通过一系列保障性政策,加快网络工程专业(物联网方向)的教学管理改革步伐,具体包括:(1)学院为学生研究性学习、主动实践、工程创新训练、学术交流、国际合作等活动提供自主发展的平台及各类资源;(2)建立多学科交叉教学科研团队,开展高水平、学科交叉的研究活动;(3)学院各类科研、教学平台优先向参与专业试点改革的学生开放;(4)学院为参与专业试点改革的学生提供优质的教学资源,为学生创新活动和主动工程实践提供教师、经费、设备等资源和政策保障;(5)网络工程(物联网方向)特色班教学任务原则上由学术造诣深、工程实践能力强、教学水平高的教授或副教授承担;专业基础课和专业课授课教师享受学校主讲教授(教师)待遇,学生导师享受学校“特优生”指导教师待遇;(6)专业综合改革试点建设经费专款专用;(7)在出国访问、职称评定等方面,在同等条件下,对本专业教学、科研团队成员优先考虑;(8)加大网络工程(物联网方向)特色班研究生保送比例(最高可达30%)。

6建立健全毕业生回访制度

在本专业学生毕业离校时,及时建立班级通讯录,记录工作去向、联系方式等信息,在学生进入社会后,由学生工作部门保持密切联系,对工作变动、出国留学等情况及时进行更新。按毕业生工作区域的分布情况,每年定期制定回访路线,到用人单位就毕业生的表现情况、知识结构、工作能力等进行回访。通过与用人单位的直接交流,由用人单位对本专业的教育、教学质量进行评价,对建设性的意见予以汇总,在分析各种反馈意见的基础上,对在校生的培养工作进行相应调整。

参考资料

[1]戴世英.论高校教学管理改革与创新[J].教育研究,2010(5)

[2]谷自力.新形势下的高校教学管理改革问题与对策探析[J].教育教学论坛,2011(10)

[3]熊斌.加强大学教育管理改革途径探讨[J].教育改革,2011(12)

物联网专业论文范文第3篇

关键词:物联网;人才培养;改革创新

中图分类号:G424 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)24-0181-03

1人才培养模式改革综述

随着我国科技的快速发展以及智能信息一体化进程的不断推进,物联网行业如雨后春笋,成为新型信息技术行业中的一支主力军,造成物联网工程方向的人才严重缺乏。如今无论是高职院校,还是本科院校,都开设了物联网工程方向的专业,主要为物联网行业培养和输送高素质的技能型人才与应用型人才,为推动科技发展打造物联网精英。然而,就我国目前情况来看,还尚未形成高等院校、企业、毕业生三方共赢的良好局面,具体表现在两个方面:一方面,很多物联网企业通过招聘,但很难招到适合企业岗位需求的毕业生;另一方面,许多高校物联网专业的毕业生没有意识到企业岗位的用人需求,毕业生没有动手能力,也无实践经验,最终导致就业率非常低。那么高校物联网工程方向人才的培养效果,和物联网企业需求之间的差距越来越大,其根本原因就是人才培养模式和培养方法的守旧与落后,缺少专业与课程的改革与创新。如今,大多数高校物联网工程类专业还主要以理论教学和实验室为中心的传统的人才培养模式,这使学生的实践能力和职业技能的培养大大受到限制,最终对该专业人才培养的质量与特色产生很大的影响,无法适合物联网企业的需求。针对物联网企业招人难以及物联网专业毕业生就业难的问题,可以看出很多高校的高等教育与企业实际出现了严重的脱节。鉴于此,本人针对此问题,以我校为例,依托校企合作,进行共建专业,共建实验室,对物联网专业人才培养模式进行创新与改革,培养出“素能本位,理实一体”的专业人才,既有利于为物联网企业培养高素质应用型与技能型人才,也拓宽了物联网专业毕业生的就业渠道。

2物联网专业建设

物联网专业经过多年建设,现已成为我校的品牌专业之一,建有“电工电子实验实训中心”、“现代通信实验实训中心”以及“中央财政支持楼宇智能化专业实训基地”等。另外,学校还拥有多个校内外实习实训基地。其中“现代物联网实验实训中心”和“软件实训中心”是我院与多个物联网设备有限公司合作建成了实验实训中心,并科大讯飞等知名企业签订了合作办学协议。该中心引进了目前社会上先进的物联网设备(福建新大陆产品),及教学用软件(青岛东信科技产品),从而做到了“学生在校所学内容和实践环节与社会使用同步”,开创了教学(理论+实验)—实践(实训+实习)—就业零距离的教学模式。目前物联网技术尤其是互联网+技术已经成为当前物联网技术的主流,物联网技术的应用也在紧锣密鼓地进行。我国发展物联网技术还存在巨大的市场潜力,目前物联网技术企业严重缺乏产品技术支持,产品技术维护维修等一线岗位应用型人才,随着物联网技术的更新发展,网络设备的使用量逐年增多,社会急需大量的网络设备维护人员以及物联网方向的技术人员,这为物联网专业的毕业生提供了更加广阔的就业空间。为适应市场需求,我院抓住此契机,在2011年,物联网专业与多个物联网设备有限公司共同申报并获批专业人才培养计划,2012年开始招生,实现校企合作,共同培养人才,旨在培养物联网应用及其设备维护方向技术人才。

2.1前期调研等情况

我校物联网专业先后派出三批骨干教师赴南京、无锡、北京进行物联网行业情况的学习和调研,并参加中国物联网行业协会举办的会议。并且在2012年12月,由专业带头人带队,先后去无锡贝浮特通信有限公司考察,就无线通信产品的研发等问题达成合作意向,随后赴江苏经贸职业学院和南京邮电大学参观物联网实验室与实训基地的建设,学习并交流经验,为我校与相关物联网设备有限公司合作办学、合作共建实验室打下坚实的基础。

2.2实验室建设

在已建设的实验室中,其中包含网络实验室、软件实验室、物联网实验室、楼宇智能化实验室以及与物联网相关的一些实验室,其中网络实验室能实现网络系统的仿真、设计,为物联网专业学生提供了一个演示平台,提高动手能力与设计能力;软件实验室与物联网实验室为我校与多个物联网设备有限公司合作共建,专为我院开设物联网方向提供服务,学生在此实验室可开展物联网设备的维护及优化实习实训,提高动手实践能力,为学生走上工作岗位实现无缝对接;另外,目前已具备的单片机实验室、PLC实验室等也为现有专业包括后期物联网方向的发展提供了一个平台。学校以中央财政支持专业——楼宇智能化实训基地为平台。2012年以来,经过与多个物联网相关公司的反复沟通和深入交流,现已就共建专业、共建实习实训基地(实验室)、合作就业等达成共识,建立了长期合作关系,签订了框架协议。同时,合作就业工作稳步推进,其中有已有物联网以及相关公司已决定在2015届毕业生中招收学员进行培训,并在我校开始开班授课,对学生进行专业培训,为该公司物联网技术储备人才,并计划在以后每届接收物联网专业毕业生约几十人左右。

2.3师资队伍

目前电子、计算机等专业方向拥有一支专业基础扎实、爱岗敬业、具有丰富实践经验的教师队伍,专兼职教师共五十多人,具有高级职称的教师十几人。物联网技术作为综合型专业方向可整合我系师资资源进行课程教育。2013年,先后派出多批教师去多家物联网设备有限公司参加技术培训与暑期社会实践与企业挂职锻炼,物联网专业教育的核心团队已初步形成。同时,结合物联网工程人才培养计划,利用合作关系,聘请企业技术人员进行物联网一些专业课程教育,这也符合应用型或技能型人才培养的需求。同时,建立“校企互聘互管”的制度,一线专业教师进入企业锻炼,承担企业的项目与产品的研发以及社会服务项目,必须到学校科研处签订相关的协议备案,作为后期晋升高一级职称评审以及评先评优的条件之一。兼职教师的考核管理纳入企业管理机制,完善教师的奖励制度、考核制度与评聘制度等。物联网方向的设立将为地方及周边省市培养高级应用人才。本专业的学生,不仅可以满足合肥市及安徽省物联网人才需求,而且可以覆盖长三角经济圈甚至全国乃至全球。

3物联网专业人才培养模式改革的具体措施

3.1校企深度合作机制的建设

全力发挥物联网行业(中国物联网行业协会)、物联网企业(多家物联网设备有限公司)优势,同时,将学校的人才输出、技能培训、研发、技术服务等功能充分挖掘以满足企业的需求,实现共赢局面,形成行业、企业、学校“三位一体”的合作教学模式,搭建校企合作组织机制,制定并完善校企合作管理制度,建设良好的校企合作运作机制,为物联网专业人才的培养模式的改革与创新打下坚实的基础。

3.2创新人才培养模式

物联网的人才培养模式分为本科四年制和高职三年制两类,三年制是在四年制的基础之上,缩减部分公共课课程与专业选修课程。下面以本科四年制为例,重点讲述人才培养模式的创新之处,四年制采用“3+1”的培养方式,其中3年在校集中学习,主要学习基础科学知识、核心工程基础知识以及专业工程基础知识三方面的知识、锻炼工程技术能力以及培养综合素质。另外,累计1年的时间在企业实习并做毕业设计,重点培养、锻炼和应用个人素质和发展能力、协作能力和在企业与社会环境下的综合工程能力。前四学期“重基础”,完成对学生专业基础知识和基本技能的培养。通过强化数理基础模块和注重专业基础模块教学,促进学生创新思维的形成和创新方法、创新工具的掌握;让学生更早了解工程背景,为专业后续模块学习和工程能力培养打好基础。第五、六学期开始进行“工程应用能力”的培养,即一方面使学生深入学习专业课程、专业方向课程;另一方面加强与企业的合作,通过让学生在企业进行专业课程设计、项目训练、专业实习等环节,将物联网行业所需要的专业能力融入人才培养体系;培养学生综合运用多学科知识、各种专业技能和现代工程工具解决工程实际问题的能力和综合素质;培养学生的自主学习能力、创新意识和探索未知领域的兴趣。第七、八学期“强工程”,学生利用一年时间到企业进行实践实训、毕业实习和做毕业设计(论文),通过上述工程实践环节,强化学生从事工程实践所需的专业技术能力,进一步锻炼学生的工程实践能力和独立工作能力。毕业设计(论文)的选题要求来源于企业。

3.3校企合作,进行项目课程的开发与改革

要想实现人才培养模式的创新,归根结底要在课程中去落实,要在教材中去落实,要在教学过程中去落实。根据我校物联网专业教师于2014年去南京参加全国物联网专业课程体系研究论文发现,很多高校的物联网专业的都没有一个合适的课程体系,体系的建立没有依据;针对这种课程体系建设出现的问题,我校以课程项目开发与改革作为突破口,实施教学内涵的建设。在进行物联网行业市场需求调研时,组织企业的专家、课程专家、专业教师进行多方位的课程项目的开发。以工作就业为主线贯穿整个课程的设置,以职业能力发展、工作任务的完成为出发点编写课程内容,以物联网服务为载体进行教学项目的设计,将理论与实践进行整合,完成理论与实践的一体化教学,体现“理实一体”的教学原则,另外,学生一边完成教学项目一边构建理论知识,以提高学生的学习兴趣以及其职业能力。最后让学生在学校的最后一年,进入相关物联网企业各项目组,进行项目训练,实地锻炼。

3.4校企合作建设实训基地

实践教学可以提高学生的技能水平、实践能力和创新能力,水平和能力的提高在很大程度上要依赖于实训基地。而物联网设备的投入非常大,仅仅依靠学校自身是远远不够的,因此,通过校企合作进行物联网类专业实训基地的建设是一种重要的解决办法。我院物联网专业与广州粤嵌、福建新大陆等多家物联网企业共同建设校内实训基地——物联网实验室,在该实验室,学生可完成初步技能训练、技术理论知识与技术实践知识整合、特殊训练等功能。

3.5通过校企合作打造一支“双师型”师资队伍

学校制定了相关措施,建设“双师型”师资队伍,鼓励专业教师通过企业实践、社会服务、培训考证等相关途径往“双师型”教师转型,提高教学水平与教学效果。物联网方向的师资队伍由本校“双师型”教师与企业聘请的兼职教师组成。另外,学校制定了企业兼职教师管理方法,做到有章可循;制定了企业兼职教师的任职条件、聘用程序、管理要求及教学工作规范等相关文件;并采取相应的激励措施,充分调动了企业兼职教师的积极性,为学校的专业建设与课程建设出谋划策。

4总结

校企合作是人才培养的重要途径,校企合作能否深入、长效的开展,要依据良好的合作机制与科学的管理模式。以各种平台为基础,不断创新,与外部企业搭建各类校企合作平台,引进多家大型物联网企业加入校内实训基地的合作共建,通过学院院长、系主任、教研室主任、企业管理与技术人员等多方共同制订实践教学计划,以企业产品发展设计实训项目,充分显示实训基地的应用功能,积极培养“卓越物联网工程师”,大力发展各项教学的内涵建设,最终打造出以物联网专业为核心的特色办学模式,并向其他专业辐射,实现与物联网企业进行零距离接轨的培养模式。

参考文献:

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[5]楼一峰.关于人才培养模式改革和高职教育发展的深入思考[J].职教论坛,2005(10).

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物联网专业论文范文第4篇

关键词:无线传感器网;理论课程教学;自制实验平台;实验项目

Discussion on education of the postgraduate course: wireless sensor networks

Zhang Jianhui, Zeng Hong

Hangzhou dianzi university, Hangzhou, 310018, China

Abstract: This paper analyzed some appearing problems in teaching this course among postgraduate students, and designed a new way in theory teaching by designing and constructing test-bed, by designing and developing experiment items. Our new teaching way could change the unsmooth and bald status quo in unidirectionally teaching theoretical courses, and was a reference to promote the teaching development of postgraduate courses.

Key words: wireless wensor networks; teaching of theoretical course; self-developed test-bed; experiment item

无线传感器网近年来成为IT领域的研究热点[1]。2009年8月,总理提出尽快建立“感知中国”中心,促进我国无线传感器网技术与产业的发展。无线传感器网是物联网的技术核心,2010年7月20日,教育部向社会公布了2011年全国各高校140个本科新专业详细名单,其中“物联网工程”专业占据30个,高居榜首。无线传感器网是物联网专业骨干课程之一,也是一门新课程。我们对该课程的教学方法作了些探索性的改革。

1 目前存在的问题

物联网作为新专业有新的建设和教学思想[2]。而无线传感器网作为新兴行业的新课程,其理论基础要求高,应用性也要强,因而给教学带来新的挑战。存在的主要问题有:

(1)教学内容涉及广与系统性教学的矛盾。无线传感器网是一门应用性和理论基础要求都很强的课程。该课程所讲述的网络是一种集成创新型技术,同时理解和运用好该技术需要一定理论基础。它所涉及的内容广泛,需要多方面计算机基础理论知识,且涵盖面广,包括概率论、图论、高等数学、随机过程等。同时,它涉及单片机编程、电子线路、无线电发射等多方面硬件知识。而这门课程的传授对象是研究生,研究生班的学生往往来自不同专业,读研期间的主修专业也各不相同,而其导师所指导的研究方向更是千差万别。因而,如何系统地讲授这门课,同时又能满足学生不同需求,将成为面临的难题。

(2)理论教学与实验教学的脱节。无线传感器网是门全新课程,问题(1)中所述特点使得在理论与实验教学两个方面的任务既各有特色又繁重,造成这两方面的教学任务难以平衡。由于它是一门新课程,可以借鉴的教学经验并不多。而从横向比较来看,类似应用性很强的课程,其教学方法一般单一地偏向理论教学或实验教学。

(3)传统单向性教学模式的不良影响。多年来,研究生教学模式一般都是单向性的,即教师教、学生学,缺乏真正的互动,难以培养学生的独立思维,更难以激发其主动性和创造性。从学生角度来看,这种教学模式从中学一直延续到研究生阶段,没有让学生充分参与到教学中来,使得学生的学习效果无法保证,学习的兴趣也不高。这种长期的被动式参与教学,使得学生失去了主动性、独立性和主导性,形成了不良的学习和科研习惯,最终导致研究生创造性的缺失[5]。

2 改革方法

我们在Seminar[4]教学方法的基础上,让学生充分参与教学,体会完成科研任务的独立性和自主性。总体改革方法是教师导引,学生参与学、教、实验设计与实现全过程,形成单向教学向理论教学与实验互动、学生参与转变。在设计该方法时,要充分考虑到所在高校的历史与优势,发挥其在电子电路设计、嵌入式编程等方面的坚实基础与专业特色,观察学院近几年在无线传感器网方面的发展速度,针对前一小节所提出的问题,给出相应的教学改革方法。

夯实基础知识,划分学习小组。本课程选择的教材清华大学出版社出版、孙利民等编著的《无线传感器网络》为主教材,以剑桥大学出版社出版的Xiangyang Li的专著"Wireless Ad Hoc and Sensor Networks: Theory and Applications"为辅助教材。在掌握无线传感器网络这门课程的基础知识的同时,根据学生所学专业和研究方向,将他们分为两大组:理论组和应用组(如图1所示)。对于理论组和应用组分别布置不同的课外作业。为此,笔者从计算机网络、体系结构和应用技术领域的一些最新国际顶级会议上,如SigComm,MobiCom,SenSys,InfoCom等,选择理论和应用两类论文。其中,根据每名学生的指导教师对研究方向的要求,对所选论文进行较细致的筛选。在所选出的论文中,学生可以根据自己的兴趣进行再选择。当然,学生也可以从指定的学术会议论文集中选择论文。这是一个有限定的双向选择过程,所选论文包含诸多无线传感器网络应用案例和科研实例。这些论文作为课外作业让学生自己去研读,而教师会从两个组中分别随机抽取部分学生,分两个阶段,即理论阶段和应用阶段,让其上讲台宣讲其所读的论文。在宣讲过程中,大家可以自由提问和讨论,学生由此可以充分参与到教和学的两个环节。课堂的自由讨论,使得学生从传统课程授课模式中的被动听课变为主动参与,提高了学生对该课程的学习和参与兴趣。为保证效率,教师对宣讲和讨论的时间做了限定,在讨论的过程中也会做一些导引。

在两个阶段(理论阶段和应用阶段)开始之前,教师分别讲授两个阶段的基础知识,即理论基础知识和应用基础知识。由于所涉及的内容非常广泛,讲授一些入门知识,而对学生所要宣讲论文的相关基础知识要深入地讲解。另外一个重要的组成部分是给学生讲授获取相关知识的技巧与途径,例如如何使用图书馆资源及学术网站,如Google scholar,Citeseer等。

图1 教学步骤图

在上述过程中,理论组的学生偏重理解算法的原理,应用组的学生偏重算法实现所需的硬件运行原理和编程实现。笔者所在实验室的主要研究方向之一是无线传感器网络,依托这个实验室特点,在指导学生时采用TelosB传感器节点,在TinyOS平台上开发算法实现程序。

统分兼顾,学生自主。如图1所示,在“理论(应用)基础知识”阶段中,通过让学生自己阅读学术论文,让两个组的学生分别对某一方面的理论知识有了具体了解,对无线传感器网络中的硬件原理也有了初步认识。在紧接着的“理论(应用)案例”阶段中,从学生宣读过的学术论文中挑选出几篇经典的论文,它们有算法设计及其性能的理论分析,又有实验设计与验证。为此,根据先前的理论组和应用组划分,以及所选经典论文,进一步将学生交叉分队。一个分队一般由5名学生组成:一名学生负责算法原理的解释,两名负责TinyOS编程和调试,一名负责数据采集与硬件平台搭建,最后一名负责协调分队整体工作并撰写最终实验报告。实际教学过程中,每队学生人数和任务分配可以视情况做适当调整,例如,当理论组学生人数较多时,在每队中负责算法原理解释的学生可以适当增多。当分队组建好以后,分给每名学生的任务以课外作业的形式完成。每个分队的进度情况由该队负责人以实验报告的形式按阶段提交给教师。同时,在协调学生完成作业的过程中,教师应逐个分析案例,这些案例中有涉及路由设计的,有涉及面向实际应用数据采集的,也有涉及网络时延分析的,案例涵盖面广,以解决课程内容涉及广的问题。

案例分析结束以后,进入实验验证或者仿真分析。在这个过程中,主要分以下几个阶段:实验平台的构建、实验设计、实验验证及其实验报告的撰写。在这些过程中,学生不仅充分参与,而且在有些过程中,学生还起到主导的作用。实验平台的构建需要一定的科研经费支持,制作过程复杂,将在下文中阐述。在无线传感器网络的教学中,由于实验条件限制,不一定都能搭建硬件平台。另外,在教学中还发现,一个实验平台不能同时满足多个分队使用,而有些分队的任务也不一定要在实验平台上进行。为此,让部分有一定C/C++语言编程基础的学生使用一个专门的网络仿真平台―OMNeT++[3]。

OMNeT++是一个面向对象的离散时间模拟器,由土耳其布达佩斯技术大学的Andras Varga等人设计。其内核源代码完全开放,采用标准C++语言编写,可以运行于Linux,Windows等几乎所有支持标准C++的系统平台上。它采用了一种搭积木式的建模方式,可以应用于任何离散事件系统的计算机模拟和仿真,包括模拟通信网络的业务流,模拟通信协议的模型,排队网络,模拟多处理器和其他分布式系统。对于教学比较有利的是OMNeT++完全免费,有很多现成的模块、框架和范例,相关资源可从其官方网站[3]免费下载。在教学过程中,部分学生使用该仿真软件,完成了一些无线传感器网络中的案例,如消息洪泛案例仿真(如图2所示),目标追踪案例仿真(如图3所示)。在图2,3中,灰色点和白色点表示传感器节点,灰点表示已经接受到消息的节点;图中间较大的点表示Sink节点;图3左上角的黑色点表示目标。

图2 消息洪泛仿真截图 图3 目标追踪仿真截图

自制实验平台,自己设计完成实验,学生充分参与。需要实验平台验证的分队参与设计与构建了一个无线传感器网络平台(如图6所示)。该平台高2米,宽4米,由200个自制TelosB节点(如图4所示)、50个多接口Hub(如图5所示)和一台台式机组成。2009和2010级部分研究生参与了该实验平台的设计与搭建。在该实验平台上验证理论或应用案例的每个分队,都自行设计、开发、调试实验和相应的TinyOS程序。根据无线传感器网络这门课程教学的需要,以及学生科研和兴趣的选择,先后设计了6个实验:时间同步、路由树构建、基于非时间同步的通信时间调度、消息洪泛、主被动式追踪、人物辨别。

图4 自制TelosB传感器节点 图5 多接口Hub

图6 200个节点组成的测试平台

3 结束语

在整个教学过程中,总体教学思路是:从课程基础知识开始,将学生分成两类(理论类和应用类);根据学生的兴趣和科研需要,有重点地讲解具体的理论和应用基础知识;而后以国际顶级会议论文为素材,从具体案例着手,通过让学生充分参与的方式诱导学生理解理论知识(如图论、概率论、随机过程等)是如何在无线传感器网络这个应用性技术中应用的,也让他们体验无线传感器网络中的算法是如何在实际实验平台上实现的。整个过程从基础理论知识细化到具体理论知识,再到具体案例分析,循序渐进,有重点、系统性地讲授了这门知识涉及面广、结构较为庞杂的应用性课程。同时,在整个教学中,学生也从逐渐参与、充分参与到教和学中,到最后甚至在某些方面起到主导作用。新教学方法使得学生在研究生阶段能够体会从被动地学到主动地、独立地完成一个完整的科研任务的转变。这种转变中蕴含着主动创新的种子,在长期的科研锻炼中将会发芽结果。

参考文献

[1] 李建中.无线传感器网络专刊前言[J].软件学报,2007,18(05):1077-1079.

[2] 吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育,2010,21:26-28.

[3] OMNeT++ [N/OL].省略/.

物联网专业论文范文第5篇

在今天,人们阅读习惯的改变极大地触动了出版业的改革。出版业掀起了数字化的转型风潮。各大出版社纷纷开展纸媒出版向多媒体出版转型,即“互联网+”模式的出版数字化建设。这正是与出版业紧密相关的平面设计行业最需要关注的发展趋势。平面设计如何适应出版业的转型,应用型高校教育中的平面设计课程如何引导学生认识转型后的新型媒介和媒体的传播,这是涉及到如何改进设计专业教学方向的重要课题。

关键词:

出版业;转型;平面设计;教育;互联网+

出版业对专业设计人才的需求一直旺盛,尤其是平面设计方向。应用型高校平面设计方向的人才培养更是与出版、传媒等企业息息相关。对出版业的关注与分析,可以更好地帮助学生在招聘工作中找到与企业的对接方式,同时帮助出版企业尽快发现学生的闪光优势。所以如何培养能够适应新形势下出版社发展的人才,是对应用型高校平面设计专业教学任务的一大挑战。

一、出版业中新媒体的兴起

21世纪以来,数字技术迅猛发展。在出版业中,出版介质、经营角色、运作模式等等都发生了不可逆转的改变。数字阅读的需求跟随着Ipad、Kindle等电子设备的大面积普及,成几何倍数迅猛增长。正处于转型关键期的出版行业只有抓住发展技术,顺应新的时代技术,推进数字化与新媒体,才能走出一条可持续发展的路线。传统出版企业的劣势在于生产周期长,传播速度慢,传播范围受物流制约,传播数量受预算制约,出版过程会产生大量污染等。受到数字技术冲击后的出版业为了改变这一现状,大量引入了新媒体作为新的信息传播模式。新媒体继承了传统媒体的优势,将现在以网络为载体的新型技术加入其中,使得信息在最短的时间得以迅速传播与推广。这也是现在最为主流的信息传递模式。出版业紧紧抓住新媒体的这一特点,结合当下多种数据终端设备向用户提供信息,使得原来只能承载于二维纸面的娱乐信息、新闻信息和视觉体验等一系列数据服务立体起来。多元化媒体形式的加入为出版业带来更多样的发展机遇,科技进步加速了出版业的改革,促使出版业迅速发展。

二、新型出版业对平面设计的需求

如何适应新媒体呢?如何更好地服务于新型出版企业呢?平面设计在出版业中一直被大量需求,主要应用于美术编辑等岗位。广义上的美编是指在出版过程中以出版产品为对象的全部装帧艺术活动,以及从事这种活动的编辑人员。在传统出版业中,美编主要服务于版面设计、封面设计、广告设计等。随着出版业的改革,美编的工作内容和身份角色都在发生变化。市场的变化也促使企业对平面设计的需求变化。平面设计从色彩、构图、文字、字体等扩展到动态效果甚至声、光、电、影元素的运用等等。通过各种手段将图书的形式多样化,传播途径丰富化,迅速抓住消费者的视线,以此激发购买的欲望。手机等平板电子产品的阅读功能就是出版业中的平面设计最应该关注的产品推广方向。新的出版形式促使平面设计在专业技术上发生改变,也推动教师去反思自己的教育手段和教学方法。

教师在平面设计的日常教学中应引导学生从基础着手,先要去了解电子产品的基本信息,比如常规的屏幕尺寸、导航页尺寸、页边距等细节问题,日常去关注手机端的设计,形成自己的灵感库,找出时下优秀的作品,分析作品的设计逻辑,这也是一个平面设计师应该具备的素质。好的平面设计网站也可以给学生以极大灵感,所以在教学中对优秀平面作品的收集和讲解非常重要。除了教学方法,教师在传授设计思路上也需要变改变。新形势下的平面设计教学需要在专业上不断延伸,对教学内容要进一步拓展。传统出版业的美编仅仅强调形象和形式设计,而新的“互联网+”时代的美编更加注重在此基础上对各种新技术,特别是各种电脑、手机技术的融合。新科技成为平面设计的必修课。只有了解这些设备技术才能将设计很好地融合进去,否则设计出的产品就会与当下脱节,也很难满足新型出版的需求。所以教学中在强调设计中的精准和细节之外更要激活学生的思维方式和潜在能力,提高学生的知识和技能,宽展学生的知识外沿,启发学生善于“跨界”和“混搭”的能力。

三、结语

电子阅读产品的普及和互联网经济的兴起必然导致纸质媒介的衰落,因此探索新型的出版形式是出版行业在逆境中生存的必要路径。传统中求新,积极开发各种形式的出版衍生品和数字版权读物等,都能够帮助企业更好的与时代同步发展。在新形势下的平面设计行业也必须跟随趋势调整设计思路。作为应用型高校平面设计专业的教师,仅仅按照传统的、简单的设计教学方案灌输给学生最基本的设计技术和技能远远不够,应该积极应对快速发展的现实调整、优化教学目标和教学方向,在教学中一方面要注重扩充学生的知识,特别是跨界知识和互联网知识;另一方面要努力激发学生的创新意识,鼓励学生对新事物的好奇,好奇心是创新的基础。

当学生充分掌握各种新技术的应用,才能在获得平面设计基本技能的基础上更加丰富自我,扩宽自己的视野,更容易对新鲜事物感兴趣,也更容易理解新生事物。这样的训练才能够使得设计与新型出版业相互呼应,与高速发展的社会同步,满足现在人们对新生事物的期待。此外,教师也要不断丰富自己的知识,不断去企业或机构锻炼充电。教师的知识面决定了学生能够得到的知识,如果教师自己的视野不够开阔,不能够和现在社会形势接轨,就很难教学,也很难科学地引导和带领学生适应新的社会发展和新的求职需求。

参考文献:

[1]李莉.“互联网+”时代的编辑业务创新,“互联网+编辑”研讨会论文.

[2]史学卿.新媒体影响下的平面设计研究.河北师范大学,硕士论文,2014.09.20.

[3]王紫薇.出版改制的背景下图书美编转型探究.湖南师范大学,硕士论文,2015.06.30.

[4]单浩.浅析新媒体与广告设计.创意设计源主题论坛:新媒体与信息传播,2014(1).

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