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物联网导论论文样例十一篇

时间:2022-04-19 12:06:03

物联网导论论文

物联网导论论文例1

摘要:随着物联网产业的兴起,对物联网工程的人才培养逐渐提上高校人才培养的日程。本文结合产业需求的实际,论述了物联网专业人才培养的课程设置、工程实践、就业引导等,全方位阐述了当前物联网工程专业人才培养亟待解决的问题,可以为物联网工程专业人才培养提供借鉴。

关键词 :物联网;IT产业;需求导向;人才培养;专业课程设置

中图分类号:G640 文献标识码:A 文章编号:1671-1580(2014)10-0058-02

物联网工程专业是随着物联网技术的兴起而开设与逐步发展的新专业,从其专业覆盖的范围来看,物联网工程专业是目前机、电、控制、通信等专业的融合,其专业特点即是对现有的专业技术和领域的整合,涵盖了电子信息技术、通信技术、计算机技术、网络技术、控制技术、数据库技术等专业领域的最新成果,并与行业应用密切联系,与社会需求紧密结合。物联网专业的人才培养应立足社会需求的实际,重点培养学生实践与理论相结合的综合运用能力。

一、以需求为导向的专业课程规划

物联网工程专业课程设置应以市场为依托,以需求为导向,以培养产业急需的物联网应用技术人才、推动产业发展为目标,在这一培养目标引导下,学生应能够了解物联网的发展历史,掌握物联网专业基本理论知识,具备基本的专业技能和科学素养。物联网工程是一个系统工程,因此,在人才培养上,要注重多专业知识的融合渗透,更要注重提高学生对国外最新文献、新技术应用的获取技能,培养学生对外文文献的阅读能力,从多领域、宽口径提高培养质量。

在物联网专业的课程体系设置上,可以按照分块设置思路,依据学生四年学习时间内的自身特点,按照通识课程、公共课程、专业课程、实践课程的脉络进行课程规划。通识类课程以宽、广、新、全为设置依据,在课时内使学生对物联网的整体产业获得较为全面的了解。公共课程以培养学生的科学思维方法和掌握基本的理论知识为目标,引入日后工作必需的数学、物理、英语、工程类的基本理论知识。专业类课程应着眼于专、精、深,以点带面,在课程规划上,应密切联系物联网的专业应用,以实际案例为依托,深入掌握物联网在行业中的应用。实践类课程在物联网专业人才培养中占有重要的地位,实践类课程设置应面对具体应用,培养学生的动手能力、综合分析问题能力、团队沟通能力、写作能力和总体规划实施能力。

在课程规划上,应注意突出物联网工程专业的新、全、专的特点,在课程设置中,既要反映出物联网工程专业的多学科综合特点,又要突出物联网专业的深入、综合的特点,将传统的相关专业课程进行整合。在课程设置过程中,鼓励自编教材,以弥补已有课程的宽泛、繁杂、陈旧等不足,突出针对性、实用性、操作性、易理解等要求,从实际需求的角度,加强学生的应用技能培养。

二、需求导向的理论课堂教学

物联网工程是一门新兴学科,在物联网工程的专业课程教学中应坚持以需求为导向,在教学实施过程中根据市场应用和行业背景的实际需求进行适当取舍、与时俱进,才能使教学与实际密切联系,做到所学即所需、所需即所学,提高教学内容的实用性。

需求导向的理论课堂教学要求教师必须做到密切联系产业需求的实际,在教学中结合实际工程项目,并通过具体深入的分析,使学生就某一知识点深入掌握其在市场中的实际应用,以做到与市场同步,与需求对接,更好地掌握相关的知识点和技能。因此,在教师队伍配备上,要突出对业务知识的深入把握,适当增加在一线工作的业务精、目光新的具有前瞻性的技术人员担任教学工作,将需求与教学直接对接,提高教学的针对性和实践性。

理论课程的教学难点之一是知识点众多,并且相互之间的衔接性不强,学生难以把握重点和难点,因此,教学的效果难以凸显。以需求为导向的教学模式旨在打破固有的教学模式,将知识点进行归纳分类,将与社会需求联系紧密、可以直接对接的章节知识列为着重讲解的部分,结合案例进行深入分析,在较短的课时内使学生获得实用性强的理论和技能,同时对其他知识点进行梳理,以需求为主线,将课堂教学进行组织和串接,使学生始终能够把握教学的重点,始终能够将所学知识与社会需求实际密切联系和结合,并能够通过消化吸收所学的知识,达到举一反三、提升理论课程教学效果的目的。

三、需求导向的实践技能培训

物联网技术是一门实践性和应用性极强的学科,因此,在人才培养方案上,要密切结合需求的实际,着力加强实践类课程的教学。具体来讲,就是在实践技能课程的设置上将实习、课程设计、毕业论文等实践环节与需求结合,以实际需求为导向,以实际的项目案例为依托,强化实践技能培养,提高学生的实践能力。

物联网技术也是一门专业性极强的学科,其专业涵盖宽广,对学生的知识面要求较高,可以在相关的专业课程中增加课程设计学时,在课程设计中引入需求目标,引导学生将所学的知识理论转化为实践技能。在编程能力培养上,通过程序设计,引入工程需求实际项目,对学生进行规范化的编程训练,掌握面向对象进行开发的思想。在掌握网络指令和协议设置上,通过路由交换课程设计,熟悉路由器的基本配置命令,熟悉路由协议。在传感器应用设计中,结合具体的行业需求目标,引入各种物理传感器的应用设计,掌握常用传感器应用设计、信息处理、显示和传送等。

结合嵌入式系统设计实践,对目前嵌入式设计的市场需求有一个直观全面的了解。深入学习单片机技术、嵌入式系统,结合实际应用案例,掌握嵌入式系统的规划设计、实施方案要求、软件硬件设计、综合测试等多环节应用。结合网络技术,深入学习以物联网实际需求为主的网络架构知识,重点掌握Zigl)ee协议的基本原理和组网规范,通过实际操作搭建有效的无线物联网络。在毕业实习和设计环节,以小组为单位,结合实际需求,在教师指导下独立完成分析、设计、编程任务。

四、结束语

物联网工程专业人才培养是一项系统工程,需要综合产业需求的实际,开展立体化教学。既注重理论课程的教学,又强化应用实践,使学生具备良好的专业知识素养、扎实的理论基础和丰富的实践经验。物联网工程的人才培养需要学校、社会、企业多方面共同参与,这样才能培养出物联网产业的可用之才。

[

参考文献]

[1]于翔,基于物联网的大学信息化教学辅助实验平台应用[J]物联网技术,2013(5)

[2]孙冠男,高校物联网创新实验平台建设探索[J]软件导刊,2013f 9)

物联网导论论文例2

作者简介:施炯(1982-),男,浙江余姚人,浙江万里学院电子信息学院,讲师;杨亚萍(1967-),女,浙江宁波人,浙江万里学院电子信息学院,副教授。(浙江 宁波 315100)

基金项目:本文系宁波市服务型教育重点专业子项目物联网工程专业实践教学体系建设(文件号:甬教计[2009]359号文件)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)28-0106-02

“十二五”期间,从全国到浙江省宁波市,以物联网为特征的产业导向是产业结构优化调整的一项重要内容和重要举措,对于提高总体的经济实力和技术水平具有举足轻重的作用。在此背景下,浙江万里学院(以下简称“我校”)于2011年7月申报了物联网工程专业,并于2012年2月在《教育部关于公布2011年度高等学校本科专业设置备案或审批结果的通知》(教高[2012]2号)中得到了批复,浙江省首批物联网工程专业高校达到四所,浙江万里学院成为目前浙江除杭州外唯一拥有物联网工程本科专业的高校。物联网工程这个新专业与实际紧密结合,应用范围涉及到了社会的各行各业。[1,2]正是由于其处于初始阶段,且与现有专业相关的技术知识体系存在较大的差异性,使得该专业的教学模式不能照搬现有专业的教学模式,[3]而必须探索新的教学模式和方法,以适应社会对于物联网工程专业人才的需求。[4]

一、“物联网工程导论”课程目标

“物联网工程导论”是物联网工程专业学生学习的第一门专业基础课,其主要目的是使学生了解物联网的基本概念和相关技术,对物联网在各个领域的典型应用有所认识,[5]在此基础上了解物联网系统的整体框架,明确物联网工程各个专业课程的意义和课程之间的关系,为后续的学习打好基础,同时激发学生的学习兴趣。因此,设计“物联网工程导论”课程时,不应该把重点放在核心原理上,而应该注重基本概念的理解和对物联网系统的认识。[6]

二、“物联网工程导论”教学模式和教学内容

物联网工程专业是一个新的本科专业,包含的技术和概念较多,如何精心设计课程内容来帮助学生理解相关的知识,激发其学习后续课程的兴趣,是教学工作的关键。因此,为了培养学生主动学习的能力和学习兴趣,提出了“内外结合、联系实际、项目驱动”的教学模式和方法,即教师授课与专家讲座相结合,课堂教学与实际产品体验相结合,以项目为驱动,推动整个课程的教学。

1.课程总体教学规划

在内容上,“物联网工程导论”课程侧重于物联网的应用、技术、服务、知识体系以及作为物联网工程师的合格人才标准,涉及到的技术包括RFID技术、WSN技术、常见组网技术和应用开发技术等。在授课方式上,采用课堂讲解与企业参观相结合、学校老师和业内知名专家相结合的方式。通过这种课程安排,自下而上对物联网的应用案例、技术支撑、知识体系进行讲解和讨论,一方面让学生对企业实际的物联网项目和人才需求有所认识;另一方面,使得学校在物联网工程专业人才培养方面,形成以本地物联网企业的实际情况为依据,以地方物联网产业的发展为依托,树立应用创新型人才培养的目标,强调应用创新和实践创新的结合,从而创建以培养应用创新能力为核心的实践教学体系。

2.课程内容分析

以课程总体教学规划为基础,设计了“物联网工程导论”课程的内容,详细安排如表1所示。

第一讲主要介绍物联网在国内外发展的近况,了解物联网发展需要经历的几个阶段和我国目前物联网发展所处的阶段,了解物联网在各行业的应用和发展前景。第二讲安排宁波市智慧城市建设领域专家为学生讲课,让学生了解智慧城市的发展历史,了解智慧城市的整体架构,理解物联网与智慧城市的关系,熟悉宁波市智慧城市建设的现状和发展前景。在此基础上,第三讲安排学生参观宁波市智慧城市建设应用成果展示厅,亲身体验物联网技术在智慧城市建设中的各项成果和应用。在研讨课环节,引入物联网产品创意设计比赛,以小组为单位,根据前两次课对智慧城市应用领域的学习和参观,设计一款理想中的物联网产品,比赛分为初赛和决赛环节,在初赛中表现出色的团队进入决赛。在“物联网应用体验——手机控制家电”环节,利用学院已有的实验条件,向学生介绍手机控制家电的原理,熟悉控制信号的流程,了解应用程序和硬件之间的接口和开发流程,同时提供手机客户端的应用程序,使得学生可以现场安装,现场体验,激发学生的兴趣。在物联网设计作品与分析环节,以高年级同学进行电子设计大赛的成果为基础,展示与物联网相关的作品,通过视频和现场演示等多种手段,向同学们展示触手可及的物联网产品,解开物联网技术的面纱,排除技术等因素给学生带来的困惑。

三、“物联网工程导论”教学实践

以“内外结合、联系实际、项目驱动”的教学模式和方法为参考,采用“走出去、请进来”的策略,结合“项目驱动”的物联网产品创意比赛,进行了“物联网工程导论”课的实际教学。

1.走出去——智慧城市建设应用成果展厅参观

宁波市是我国首批进行智慧城市建设的试点之一,物联网为智慧城市建设提供了坚实的技术基础;反过来说,智慧城市是物联网技术的重要应用领域。从已经举办两届的“中国宁波智慧城市技术与应用”展会来看,很多基于物联网的产业和应用都已经服务于智慧城市的方方面面,物联网为智慧城市提供了城市的感知能力,并使得这种感知更加深入和智能,从而实现市政、民生、产业等方面的智慧管理。

利用宁波的地域优势,在“物联网工程导论”课程中引入智慧城市建设应用成果展厅参观的环节,有利于学生更好地理解和体验多种物联网关键技术的应用场景。在参观过程中,学生对智慧城市应用成果展厅中展示的云计算技术、互联网技术、物联网技术和RFID技术表现出极大的兴趣。通过实物展示、应用系统演示、现场体验、动态更新等多种形式,学生形象直观地了解了智慧城市建设十大应用体系的建设成果,其中包括智慧社会管理、智慧公共服务、智慧健康保障、智慧交通、智慧物流、智慧贸易、智慧制造、智慧能源、智慧文化服务、智慧安居服务首批共36个应用成果,为后续的物联网产品创意比赛提供了灵感和素材。

2.请进来——智慧城市建设专家讲座

由于物联网工程是新建专业,因此,在人才培养方向方面,需要充分考虑宁波本地经济对物联网人才培养的需求,及时了解本地物联网产业的发展趋势,适时地调整专业方向,合理设置培养目标、课程体系和教学内容,以更好地服务于区域物联网产业链。在“物联网工程导论”课程中引入专家讲座的环节,既有利于学生熟悉物联网相关的专业背景知识,又能够使学生了解企业实际的项目和用人需求,尽早树立自身的职业规划。

在本课程的教学过程中,邀请了浙江思创理德物联网(宁波)科技有限公司总经理黄生颜女士来我校授课。思创理德物联科技有限公司是中瑞思创科技股份有限公司旗下专注于物联网应用集成和市场开发的子公司,已成功开发并逐步推广服装供应链管理、数字化仓储管理、工厂精益管理、行业服务平台管理、防伪防窜货管理等系列RFID解决方案和关键产品。黄经理在向同学们介绍基于RFID技术的服装供应链管理的同时,引入了企业实际项目的运转和人才需求的现状,描述了物联网产业蓬勃发展的前景,鼓励同学们认真学好相关的专业课程,从而在毕业时能够成为一名满足企业需求的物联网工程专业人才,为宁波智慧城市建设和物联网产业的发展贡献力量。

3.项目驱动——物联网产品创意比赛

通过之前物联网产生的背景和发展前景的学习,结合专家对于智慧城市建设的介绍和对智慧城市建设应用成果的体验,在研讨课环节,引入物联网产品创意设计比赛,让同学们以物联网相关技术为基础,设计一款产品,解决日常生活中碰到的问题。

在实施过程中,让同学们以小组为单位,由组长负责协调,各成员进行项目的创意、调研和设计,最终形成产品文档和展示材料。在产品展示环节,组员以PPT、视频和实物演示等多种手段,对小组设计的产品进行详细的讲解,内容主要包括创意来源、用户场景、产品功能、技术规范和产品前景。在项目的评分规则上,主要包含创意、影响力和执行力这三个部分,占的比重分别为50%、30%和20%。其中,“创意”是指产品或者服务是否具有创新性和突破性,是否具有全新的功能或者在很大程度上提升了已有的功能;“影响力”是指产品或者服务的影响力有多大,是否会被大量的用户和机构所采用;“执行力”是指设计的产品或服务是否具有较好的商业可行性。在评分环节,每个小组对除自己以外的每个项目进行打分,各个小组的最后得分为总分取平均。

研讨课环节一方面增强了学生们对于课程的参与度,另一方面通过小组头脑风暴和讨论,培养了学生的团队合作精神和集体荣誉感,极大地提升了其对于本专业后续课程学习的兴趣。

4.课程评价

在合作式学习模式的基础上,参考学生在课程过程中的参与程度以及课堂表现,课程的评价包含自我评价、小组评价、项目评价和教师评价。其中,小组评价在小组内部产生,主要参考组员在物联网产品创意比赛过程中的投入和参与程度。项目评价主要参考小组项目的评分,即其他各小组对本组项目的综合评价。教师评价主要参考学生的出勤率、课堂参与度。这种评价方式已经在我校其他“项目化”课程及合作式课程中实施,从学生的反馈来看,这种综合、全面的评价方法比传统、单一的评价方法更加合理,它有效地减少了学生的逃课现象,提高了学习的自主性和参与度,增强了学习的兴趣。

四、教学效果

在浙江万里学院物联网工程新专业建设过程中,探索了“物联网工程导论”课程的教学模式和教学方法,并付诸了实践。从目前来看,学生通过该课程的学习,培养了专业的学习兴趣,增强了专业的学习热情,为后续课程的开展打好了基础。从培养学生的角度来看,物联网技术在飞速发展,对于物联网课程教学的探索也没有终点,必须总结现有的经验,不断改进和完善。

参考文献:

[1]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,(2l):26-29.

[2]桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育,2010,(16):1-3.

[3]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.

物联网导论论文例3

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)11-0126-02

黑龙江科技大学自2012年招收物联网工程专业本科生,“物联网技术导论”是该专业的一门必修课程,也是学生学习物联网专业课程的基础课程和核心课程,该课程为学生后期学习物联网专业课程奠定了坚实的基础。但该课程由于涉及多门学科的技术知识,理论基础知识和概念性知识相对较多,缺少实践性的操作,学生在学习的同时会缺乏主动性和积极性。传统的教学模式是以教师为主体,教师讲授知识,学生接受知识,但是,这种方式无法调动学生的积极性和主动性,也无法让学生真正提高解决和处理问题的能力。因此,针对本门课教学过程中出现的问题,对物联网技术导论教学模式做出改革,将Blended-Learning引入教学,即发挥了教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,又充分让学生作为学习过程主体,增强学生学习的主动性、积极性和创造性。

一、E-Learning优势和弊端

E-learning是指通过因特网或者数字化媒体等进行教学的一种方式,其充分利用现代信息技术所提供的、具有全新沟通机制与丰富资源的学习环境,实现一种全新的学习方式。主要针对学生在网上学习时操作的方便性,以学生自主学习为主导,从而改变了传统教学中教师的作用和师生之间的关系,使得学生的个性化学习得到更充分的体现,使得学生的参与意识得到增强,提高了学生学习的主动性和积极性。[1]

尽管E-learning在教学过程中有上述的许多优势,但是针对物联网技术导论课程的教学,它也存在某些不足,表现在以下几个方面:第一,单纯的E-learning并不能为学生成功地学习提供足够的学习内容,不能为学生提供足够的参与和接触社会的机会。第二,只注重教学内容的讲解,而缺乏学习环境与课堂学习活动的设计。第三,只注重单个学生的个体学习,而缺乏学生的协作性学习的设计、组织与实施的指导。第四,缺乏研究性学习和学习效果评估。

二、B-Learning的涵义和优势

B-Learning(Blended-learning),即是所说的混合学习,其主要思想是把面对面(Face to Face)教学和在线(Online)学习两种学习模式有机地整合,以达到降低成本、提高效益的一种教学方式。[2]

2004年,何克抗教授正式发表“混合式学习”的涵义,他认为,“混合式学习”就是要把传统学习方式的优势和E-learning(即数字化或网络化学习)的优势结合起来;也就是说,既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,又要充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性。

三、B-Learning课程教学设计

1.课程设计的内涵

“所谓课程设计”就是对于课程的各个方面做出规划和安排。课程设计是课程论在应用层面上最重要的范畴之一,一种课程设计理论经常会全面地涉及课程目标、课程内容、课程评价、课程结构等各个范畴。[3]

2.确定B-Learning课程设计目标

针对物联网专业课程选课学生数量、学生的年级、接受课程能力的水平状况和学习环境的基础上进行。

(1)学习需求分析。是实施混合学习的主要依据。[4]“物联网技术导论”是黑龙江科技大学物联网工程专业开设的一门专业基础课程,具有较强的理论性、覆盖性和专业性等特点,是物联网工程专业学生的入门课程。结合了目前物联网专业需要多学科交叉特点的人才需求,学生要掌握计算机、无线通信、嵌入式、云计算、智能处理等相关技术的基本知识,使学生学习本门课程后,能够使用相关知识顺利开展后期的物联网专业课程的学习活动。

(2)学生特征分析。学生掌握知识的快慢程度和学生对课程了解的程度等,是有效做到“因材施教”的重要途径。[5]本课程中主要采用问卷调查方式了解学生对课程相关内容的了解程度,对于课程的每一章按照学生学习前的具体情况进行设计教学内容。

(3)学习环境分析。把握课程教学所具备的内部和外部环境条件,避免所制订的课程目标不符合实际教学要求。黑龙江科技大学具备混合学校的网络教学平台、网络教学资源等硬软件条件。教师可以将课程教学大纲、教案、电子课件、习题、课程指导等教学资源附加在网上,建立基于网络的远程学习环境,为学生个性化学习提供网络服务条件。

(4)课程目标描述。在明确学习需求,对学生特征与现存学习环境进行初步分析之后,对课程教学目标进行有条理的描述。确定了“物联网技术导论”作为物联网工程专业的专业基础课程,涉及了物联网八门专业课程的相关知识,通过掌握相关知识,可以引导学生对于专业课程的学习,提高学生处理本专业领域中问题的能力。

3.选择B-Learning课程内容

(1)课程内容结构分析。“物联网技术导论”课程可将内容分为理论课、实践课和网络课三部分。其中理论课是对专业基础概念的讲解;实践课是通过理论学习和网上学习能够理解相应的知识体系,从而让同学们分成小组协同合作共同完成项目。项目可以是教师给定也可以是学生自选形式。网络课是教师给学生留下特定的学习任务,学生可以通过网络检索找到正确的答案,也可以通过网络交流来完成学习任务。课程的具体内容如框图1所示。

(2)知识重点、难点确定。确定基本课程内容后,对于每一章内容的知识重点、难点进行划分,以便于针对不同的知识要点设计恰当的学习活动和策略。

4.设计Blended-Learning课程内容

(1)学习活动设计。本课程充分利用黑龙江科技大学的网络教学平台,突破传统教育方式在时间和空间上的限制,积极探索混合课程设计,调动学生的学习热情和主动性,使学生在教师的引导下,根据自己的学习习惯,依托网络学习平台进行主动学习、合作性学习、讨论式学习、网络搜索式学习和研究性学习。具体的学习活动方式可以采用基于网络教学资源的自主学习体系、基于大规模网络资源的搜索式学习体系、基于教材理论的自主式学习体系、基于实践平台的学习体系、基于教师引导的学习体系和基于小组讨论式的学习体系。通过以上几种学习体系,学生可以根据个人能力水平和喜好随意安排学习时间和学习方式,更好地体现了混合学习的自由度。

(2)策略选择。本课程设计了一系列网上在线学习内容。对学生进行引导性学习,而不至于使学生产生盲目性和无目的性。比如学生学习某一知识点时,可以引导学生阅读教材的哪个章节,以及使用课件中的哪些内容,浏览哪些案例和需要学生完成哪些实验等。本课程在实践环节提供视频演示和学生自主创作环节,学生可以将自己创作的作品传到网上,通过网络平台相互进行评价,通过交流获得建设性意见。

(3)学习资源收集。收集“物联网技术导论”课程的各种教学资源是设计B-Learning课程内容中的关键一步。本课程采用了“文字教材”―“辅助教学光盘”―“网络教学平台”―“项目实践系统”―“知识自测”五位一体的混合式教材。文字教材可以提供本课程相关概念和技术的理论性文字;辅助教学光盘存储了教师电子课件等内容;网络教学平台可以提供教师的讲课视频和实践性操作视频及教师和学生发表的关于课程的相关技能的文章和见解;项目实践系统可提供一些项目案例和学生所作的实验项目等。知识自测系统中可以分单元、分章节设置测试题库,学生可以随机进行题库选择,对于学到的知识进行阶段性测试,反应混合式测试的学习效果。对于没有掌握的内容进行选择性学习和重复性学习。

5.设计B-Learning课程评价

为了更好地促进学生使用混合学习系统进行有效的学习,及时获取反馈信息,修改教学方案,提高教学质量,系统加入了混合学习评价,即传统性评价与网络评价相结合,利用网络学习平台对学生的学习行为、历程和学习结果进行详细分析。在混合学习评价设计中,使用以下评价指标:第一,讲师授课启发学生思维和创造性;第二,课堂讨论和网上交流促进学生学习兴趣;第三,课程内容的丰富性;第四,混合式学习提高了学生学习的自主性;第五,实践性教学促进学生技能学习和理论知识的理解;第六,混合式学习结果的满意度。

评价等级分为四级:A代表非常满意;B代表一般满意;C代表不太满意;D代表不满意。对于这几项评价指标采用网上问卷调查的方式,参与课程学习有72位同学,设置72份问卷。计算出每项评价指标学生投票数占学生总投票数的百分比值。调查结果如表1所示。

通过以上评价指标,可以更好地了解学生通过混合学习对本门课程相关知识掌握的程度,从而对混合课程的教学方式和教学内容等进行不断改进,使学生的学习成绩得到明显的提高,增加学生学习本门课程的兴趣。

四、结论

文中采用B-Learning思想,以黑龙江科技大学物联网工程专业2012级学生为例,对于“物联网技术导论”课程设计采用个案研究法,主要从课程设计目标、课程设计内容、课程评价、课程内容结构等几个方面进行深入的研究和探索,并提出了五位一体的教材混合模式,结果表明,取得了较好的效果。本课程设计模式可以为其他课程设计的改革提供借鉴,具有一定的推广价值。

参考文献:

[1]金一,王移芝,刘君亮.基于混合式学习的分层教学模式研究[J].现代教育技术,2013,23(1):37-40.

[2]罗运虎,邢丽冬,王勤.基于项目教学法的课程设计改革[J].电气电子教学学报,2009,(31):14-15.

物联网导论论文例4

设置优质的互动话题

选择或发起一个讨论话题,这不仅是互联网舆论形成的起点,也是积极引导舆论走势的重要前提之一。

目前网站内容管理者在设置话题上,主要依据这些标准:一是内容题材富有“新鲜感”,这符合新闻传播的一般性规律,强调“第一时间”,越及时则话题价值越高;二是贴近实际生活,所选话题应与大部分网民切身利益相关,或有浓厚的“地域色彩”;三是趣味性强,人人都有“猎奇心理”,话题越有趣味,互动性则越强。明星八卦之类的新闻,点击量常居各类“话题榜”前列,便是这一标准最直观的体现;四是话题所涉事件比较震撼、有亮点。诸如贪官污吏的色情视频、城管打死人的现场直播等,都是易令网民感到震撼而产生激动情绪的题材;五是有一定的可分享性。这一选题标准主要是针对那些资讯类内容,包括个人经验经历、优质的摄影图片分享等。这些选择讨论话题的标准,基本上切合了网民需求。

当然这些标准的应用,还得取决于内容编辑的话题捕捉能力。做好话题捕捉,设置优质的互动话题,首先要习惯性关注网络论坛、微博等各类社交平台,全面掌握所有信息源,发掘“影响力资源”。即借助网络传播平台,充分“就地取材”,顺势发掘有看点的素材或信息源。这是话题策划或议程设置最根本的“规则”。譬如红网论坛“点赞2013正能量”主题策划,就是由红网网友在论坛收集帖子,整合编辑成“精帖”,然后由论坛管理员进行推荐置顶的。

其次要突出主题差异化,强化“身边人”意识。即使是全国性题材,也应选择一个角度或某一网民比较关注的点,进行话题设置,这才能使话题有交流讨论的切入点。对于地方网站,在议程设置或话题引导上,则更应当发挥“本地化”优势,尽量挖掘本地化的故事素材,强化“身边人”的策划导向。在红网论坛“点赞2013正能量”主题活动中所整合的十大小人物,都是湖南省各市州的真人真事。这些来自偏远山区的小人物的生存状况,更能激起社会各界关注与反思。

另外还应及时拓展论坛策划的“话题延伸空间”。所谓“话题延伸空间”,是指围绕论坛活动的推进,不偏离主题地制造话题,发动网民讨论。这一步必须把持正确的讨论方向。只有在坚持正确引导方向的前提下,切合网民兴趣,用最佳的题材选择策略灵活设置话题,同时深入到网民交流互动的语境中去,才有可能实现互动话题的最优化、讨论价值的最大化。

突破单一的传播模式

网络话题设置后的关键问题,应是形成立体化、全方面的话题扩展路径,尽可能丰富话题传播方式或渠道。即突破单一的传播模式,形成有效引导舆论热点的立体化格局。

从方法论上看,作为话语引导的主体,网站编辑或政府部门,首先要重视宣传的“规模效应”、“整合效应”与活动持续性。一方面对话语引导的客体――“话题内核”进行宣传推广,使之形成持续关注与网民热议;另一方面精心策划,充分遵从网络传播规律,借势推出活动帖文、报道、评论。按事件发展规律,网民爆料发帖、论坛推荐置顶、新闻媒体跟进报道、评论,不本末倒置,一环扣一环。

其次,巧用新媒体,使传统媒介平台与新媒介平台形成传播话题的合力。当前微传播方兴未艾,合理运用微博、微信及各类新闻客户端,提升网民参与度,并收集整理各渠道反馈的有价值信息,已成为互联网话语引导的主要方式。通过发挥不同平台的优势,实现传播方式的最优化。因为不同传播平台的网民群体成分不一样,只有在不同的网民群体中全方位互动,才能最大限度获取最有效的舆论反馈,才能正确从网民反馈中提升改进舆论引导方法。

当前互联网舆论生态日益复杂,研判舆情的难度加大,更不用说能及时、精确捕捉舆情下一步的走势,并进行议程设置的调整。所以对互联网话语引导来说,突破单一的传播方式,实现立体化全方位互动,必须在严格划定话语底线的前提下,制定出不同的应急预案,以应对失控的话题偏向或改变话题引导未达到预期的情况。因为话语引导是舆情萌发、舆论形成及网民倾向性观点的全过程调控,需在这一过程中不断地变换或调整引导策略。

强化议程的间接推力

话语是有力量的。议程设置后,网民热议推动着舆论走向,然而这种推力有直接与间接之分。话语的“直接推力”易理解,而“间接推力”则是指寻找议程或互联网治理行为的“他角度”,为互联网输入正能量,通过其他方面的间接努力,使得互联网管理者或事件当事人等主体避免陷入舆论的风口浪尖,化解舆论危机,改善互联网舆论生态。这种引导上的“间接推力”,可以体现出话语引导的水平高低。

物联网导论论文例5

中图分类号:F250 文献标识码:A

文章编号:1004-4914(2017)05-223-01

随着物联网技术的发展以及社会对物联网技术的认可,开设物联网应用技术专业的高职院校也逐渐增多,物联网应用技术专业发展态势较好。《物联网工程项目应用》课程是连接物联网理论知识与工程实践的纽带,我们通过调研各院校同专业课程体系发现物联网工程项目应用课程已成为各院校物联网应用技术专业的必备课程。虽然各院校对应此课程的名称有所区别,但内容大同小异,这也就说明大家对于该课程的重要性具有统一的认知,但是该课程相对于传统课程在课程内容、教学方法、实训实验课程等方面还存在明显不足。我们所在学校已连续四年开设了《物联网工程项目应用》课程,在课程内容设置、教学方法以及实训实验课程设置方面已进行了一些探索,积累了部分经验。

一、课程特点及课程定位

《物联网工程项目应用》是集无线传感器网络技术、综合布线技术、嵌入式开发技术于一体的综合应用课程,是将理论知识转化为实用技能的纽带课程。该课程最大的特点就是学科交叉,从单片机编程到上位机开发、从设备安装到设备布线、从方案设计到整体项目调试,每一步都对学生的基础知识和知识面有较高的要求。并且由于物联网工程均要落实到具体的应用,所以要求学生对于行业规范标准要有一定的认知。总的来说,此课程具有面向应用、注重实践、强调实用技能的特点。

高职院校《物联网工程项目应用》课程一般_设在第四学期,此课程的前导课程有《电子技术基础》、《无线传感器网络技术》、《嵌入式开发》、《传感器技术》和《网络综合布线》,通过这些课程的学习,学生能够掌握物联网工程项目所需的理论知识和基本技能,为后面工程应用做好铺垫。《物联网工程项目应用》这门课程不仅仅是物联网技术技能的出口,同时也是连接理论知识和实际工程项目的桥梁,在整个课程体系中具有非常重要的作用。

二、课程理论教学设计

《物联网工程项目应用》课程的特点使得此课程理论内容覆盖范围较广,所以在进行理论教学时要考虑到学生知识基础和学校实训条件。通过上文介绍,我们通过对学生前导课程的学习,基本能够掌握物联网工程应用的理论知识。我们物联网工程实训平台为凌阳公司生产的物联网智能家居实训平台,智能家居工程作为物联网工程的典型代表,具备物联网工程的大部分特点,同时涵盖市场需求较大,所以《物联网工程项目应用》课程以智能家居工程项目应用为主,理论内容包括智能家居理论基础、智能家居相关技术、控制设备理论、安防报警及监控理论和工程案例分析。课程涉及到的传感器知识、编程知识等内容将在授课过程中进行穿插讲解,这样方便学生活学活用,效率较高。

针对理论课程存在理解困难、复杂枯燥等问题,我们利用分组教学、角色扮演等方法来提高课堂的互动和趣味性。将完整的物联网工程分解为一个个小工程,由同学扮演甲方和乙方,在提出需求和解决问题的过程中融入理论知识,不仅增强了学生的互动,同时也让学生掌握了理论知识,效果较好。

三、课程实训教学设计

课程的实训教学与理论教学相互联系又存在很大不同,本课程的实训教学特别重视对学生实用技能的培养,通过物联网项目的设计、安装、调试来锻炼学生对完整工程项目的把控能力。为完成课程目标,我们将此课程的实训分为两部分内容:上位机软件实训和智能家居平台实训。

1.上位机软件实训。上位机软件是物联网工程项目不可缺少的部分,目前主流的上位机大部分采用C#开发,但是随着工业智能化改造的加快,工业物联网也有了越来越多的需求,工业组态屏这一新型应用也逐渐普及。为适应产业需求,我们在进行上位机软件实训的时候,在不影响学生学习的基础上,适当的调整了C#开发时间,增加了组态屏上位机软件开发的课程,让学生能够尽快的接触新应用,为以后的岗位需求做好铺垫。

2.智能家居平台实训。智能家居平台实训是本课程实施的核心,主要可以分为终端节点实训和综合项目实训两部分。其中终端节点实训包括光照探测器、温湿度探测器、烟雾探测器、灯光控制器、家电控制器等16个实训项目,通过这些实训学生能够掌握常用传感器、控制器的基本原理和使用方法,能够具备独立调试设备、网络布线以及参数配置的能力。综合项目实训包括门禁控制系统、灯光控制系统、智能安防系统、智能监控系统和情景模式控制系统等五部分内容,每个实训项目都是综合传感器、控制器和上位机软件的完整项目,学生从项目的设计、安装到实施都亲历亲为,在这个过程中学生能够锻炼解决问题的能力、学会团队协作同时也能够积累部分项目经验。我们在指导学生实训的同时,注重培养学生文档写作能力,让学生注重保存过程材料,积极撰写项目实施方案,从多方面锻炼学生的能力。

四、结论

《物联网工程项目应用》课程是连接物联网理论知识与工程实践的纽带,在物联网应用技术专业的课程体系具有重要地位。我们结合最新的项目需求和实践经验对教学内容进行了重新设计,增加了工业组态屏开发内容,使课程内容更充实。在课程实施过程中以智能家居实训平台为基础注重学生实际技术技能的培养,效果显著。

参考文献:

[1] 王健.高职“无线传感器网络技术”课程教学研究[J].中国市场,2017(2)

[2] 赵良,金星,郑芳.无线传感器网络创新性实践教学的实施[J].实验室研究与探索,2014(10)

物联网导论论文例6

物联网导论作为新兴复合型学科“物联网工程”的入门引导课程,旨在引导学生对物联网专业知识内涵建立起整体认识,为后续课程的学习打下基础。由于物联网导论兼备理论性与实践性,知识覆盖面广,加之学生认识偏差和学习方法等主观问题,能够让学生很好地掌握课程知识点并非易事。笔者结合实际教学工作,对教学过程中若干问题进行分析,探讨提高课程教学质量的办法与学习建议。

1 课程特点与存在问题

1.1 物联网复合型学科涉及技术广

从智慧地球到感知中国,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浪潮。物联网通过射频识别、激光扫描、红外感应器等信息传感设备,按协议规范,把物品与物品之间以互联网为基础连接起来,进行信息交换资源共享,从而实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理[1]。在技术体系上物联网融合了计算机科学、通信工程、微电子检测、自动化等多门专业技术。如何将多门学科综合起来,较好地运用于物联网工程是掌握好这门专业的关键。物联网作为典型交叉学科,涉及技术广,因此在物联网导论教学过程中必须贯穿以全局指导局部的思想,对教学内容进行整体优化,力求为后续的技术学习构建一个基本知识框架。

1.2 教学对象一年级新生的特点

大学一年级学生初步涉及物联网专业学习,了解专业知识总体较少,普遍欠缺动手能力,但是他们对新知识、新技术具有较强的好奇心和求知欲,因此物联网导论在教学过程应该根据每名学生的特点合理组织教学内容,引导他们掌握了解相关基础知识,理清物联网专业课程体系的基本脉络,通过综合运用各种教学手段,调动学生的学习积极性。与此同时,培养他们的职业素养、职业道德,为今后的学习与工作打下良好基础。

1.3 教学过程中教师的自我完善

物联网工程作为新兴的研究领域,面临着涉及专业多、学科建设不成熟、课程体系有待完善和高校缺乏能够全面掌握实践教学的师资队伍等问题,因此对这门学科的任课教师提出了更多要求。教师在授课之前必须充分备课,通过自学、参加培训、教研探讨、学术交流等多种方式扩充自身知识结构,不断更新自我认知内容,并且要根据学生提问、师生交流、平时作业、考试等环节的反馈信息,及时调整教学内容,改进教学方法,保证教学质量。

2 教学方法思考与探讨

2.1 注重系统性教学

物联网导论课程内容丰富,各部分知识点要求程度并不相同,在教学过程中应注重系统性授课。(1)突出重点,把握好内容难易程度适中,运用多样化教学方式。例如:物联网历史、研究现状、应用案例等内容可以作为一般性介绍,而在物联网的技术基础、信息处理与软件服务等方面则要重点介绍。(2)在讲授新知识点时,应尽量避免过多使用专业词汇。由于物联网导论课程内容比较抽象,新生还不能掌握大多数专业词汇,如果过多使用会增加学生理解的难度。如果遇到必须掌握的专业词汇,比如射频识别(Radio Frequency IDentification,RFID),则在教学过程中必须对缩写词原文、词汇含义、主要特点、运用领域等内容做出合理的解释说明。(3)在教材选择上应避免使用过于简单或过于复杂的教材。由于物联网专业刚刚设立,在教材和参考资料上相对比较欠缺,所以教材选择一定要根据学生的实际情况和教学效果综合考虑,力求通俗易懂,比如一些专著,虽然内容、组织论证非常好,但作为一年级新生专业入门教材并不太适合,可以选择一些具有引导作用的入门性优秀教材。

2.2 教学方式多样化

由于一年级学生知识掌握程度参差不齐,而且物联网导论课程内容比较抽象,如果采用单一的授课方法,很难达到预期的教学效果,可能对学生的后续课程学习产生消极的负面影响,甚至会让他们产生厌学情绪。因此,多样化教学方式应该贯穿于整个授课过程。

2.2.1 案例式教学

通过直观方法分析抽象的内容,把实际生活案例编织到教学内容中,以案例带动知识点。例如:在介绍ZigBee技术[2]时,可以引入世博园中运用ZigBee无线技术实现无线路灯控制案例;在介绍物联网与传感关系时,可以引入上海浦东机场防入侵系统传感节点如何感应物品、传输数据等成功案例。

2.2.2 启发式教学

启发式教学是把学生被动性学习转变为主动性学习的一种方式,将课程内容归纳提炼,提出问题启发学生思考,从而提高学生分析问题和解决问题的能力。例如在分析中间件技术时,让学生通过学习教材、研讨、资料查阅等多种形式了解目前在物联网里主要有几种中间件技术[3],例如:RFID,WSN,设备中间件,软硬件关系等,从而达到对问题的充分认识,得到解决实际问题的方法,最后在教师的指导下圆满解决问题。

2.2.3 交互式教学

运用多媒体教学环境辅助教学。例如在分析物联网中的移动技术时,对比802.20广域网技术与3G技术[3],则可以使用多媒体以表格形式同时列出2项技术的主要特性,直观对比2项技术特点。在讲授物联网底层技术—无线移动自组织Adhoc网络[4]的移动节点兼具主机、路由、天线功能的这个知识点时,可以运用PPT等工具制作动画,形象描述节点移动性、路由探测、天线覆盖等过程。另外,在授课时随时解决学生提出的问题,以免影响学习效果,保证教学质量的提高。

2.2.4 多元化课外辅导

构建课堂之外的教学环境,例如:精品课程网站、远程辅导、网络教室、网上讨论辅导平台BBS、电子图书等网上教学资源,打破传统课堂教学时间和空间受限的弊端,可以通过计算机、掌上电脑、手机等终端通信设备随时随地进行教学,为学生课余提供一个自主学习、思索、讨论的开放空间。

2.3 通过实验突出专业特点

物联网工程作为实践性很强的工科学科,实验是教学中的必备环节。学生通过实验操作的感性认识可以加深对理论知识的理解。在实验教学过程中应该注意以下几方面。

(1)实验内容应该丰富多样。例如大部分物联网专业学生都有自己的笔记本电脑,在讲解物联网中对等式网络时,为加深学生对技术的认识,可让学生开启无线网卡,配置对等式模型,实现小型对等式无线局域网搭建实验;在讲解无线个人区域网时,可以让学生运用手机中的蓝牙通信功能进行数据传输,进一步了解无线个人区域网的特点,如10米内传输、传输速度、主从节点关系等;在讲解物联网安全知识时,可以演示一些趣味防御实例,调动学生的学习积极性。(2)在实验环节设计时必须精心选题,突出专业特点。实验题目应具有代表性,知识点覆盖全面。例如在讲解传感器感知知识时,可以选择图像采集、键盘与显示屏模拟感知等典型实验[5]。(3)可以组织小组互助。实验前对学生进行分组,合理搭配小组成员,并选出组长。实验过程中遇到问题时可以让学生先在小组内讨论,养成主动积极的学习态度。(4)组织丰富多彩的集趣味性、专业性于一体活动,让学生在一起交流学习心得和方法,并可以去实习基地实践,提高实际运用能力。

3 结束语

物联网作为一项战略性新兴产业,在国内刚刚起步,并飞速发展。据CCID预测,未来3年内我国将有50万物联网人才缺口,因此高校教育任重道远。“物联网工程”已经逐步成为一门重要学科,物联网导论肩负着如何把“物联网工程”专业新生引入物联网科学殿堂的重任。在教学过程中必须不断地改革和完善教学模式,积极探索、研究并推广教学方法,调动学生主动学习的积极性,着力理论与实践的双向培养,达到本课程的教学目的,指导后续课程的学习,培养出社会急需的高级物联网专业人才。

参考文献

[1]胡永利,孙艳丰,尹宝才.物联网信息感知与交互技术述[J].计算机学报,2012(6):1147-1163.

[2]詹青龙,刘建卿.物联网工程导论[M].北京:清华大学出版社,2012.

物联网导论论文例7

[DOI]1013939/jcnkizgsc201615126

2011年起,高职院校开始物联网应用技术专业的招生,经过三届学生的培养积累了一定的经验,由于物联网技术是近几年快速发展的技术,无论是技术本身还是高校相关专业建设与教学经验都处在探索与实践之中,特别是高职院校,由于师资与实训资源的短缺,对相关物联网专业的建设有更多的困惑。

绍兴职业技术学院从2012年开始招收物联网应用技术专业学生,已毕业一届另有一届学生进入顶岗实习阶段,从这些学生的反应来看,普遍认为《物联网技术概论》这门课十分重要,是这门课让学生认识和了解到了物联网技术相关知识和应用前景,特别是增强了学生对未来就业的信心,提升了对专业学习的兴趣,同时也提出了创新改革的建议,这些都是做好《物联网技术概论》课程教学的动力。《物联网技术概论》是一门物联网技术从业人员的知识普及课程,知识涉及面广而杂,对学生学习的背景知识要求高,而高职学生素质相对较差,在这现实情况下,如何开展好此课程的教学将直接影响后面专业课程学习,因此《物联网技术概论》课程的教学创新研讨有着十分重要的现实意义。

1学情与课程

11学情分析

高等职业院校目前在中国高校中已占据半边江山,高校大规模的扩招带来最明显的特点是生源质量激剧下降,特别是民办高职院校的生源质量更加突出,绍兴职业技术学院作为民办院校深有感受,具体表现如下:

一是不少学生进学校抱的是来玩的心态,家长只是让孩子在学校度过这三年时光罢了。二是高考成绩明显下降,高中根本就没有学到什么东西。三是为了达到招生数量,招收大量文科生来读工科专业。四是招生中出现大量调剂生,进校后学生读的不是自己喜欢的专业,导致学生对所读专业无兴趣。五是受到社会新读书无用论的影响,学生没有学习的动力。绍职院物联网专业每届招生二个班的规模,学生素质不高,特别是文科性占据近半,另外,由于物联网技术是较新的技术和专业,社会对其认知相对少和肤浅,早期招生调剂生比较多,对专业不了解更谈不上以后的就业对象在何处,学生比较迷茫。

12课程背景

高职物联网应用技术专业培养的是产业链上生产一线的具有一定物联网基础理论知识,掌握物联网技术应用技能的专业人才。以就业为导向职业能力培养为目标是高职人才培养的基本思路,人才培养目标从分析职业就业岗位能力需要出发,依据物联网专业人才多类就业岗位的能力要求来确定课程体系与教学内容。物联网技术是综合性技术,它涉及计算机、通信、控制、电子和软件等技术,涉及的知识面广而深,专业课的开设一般会重点放在某一方向,不可能涉及物联网技术的方方面面,更何况高职院校本来学制就短,有效课程学时更少,因此完全有必要开设一门课,较全面介绍物联网所涉及的主要技术和应用,《物联网技术概论》就是这一思想的结果,由这门课来开启学生对物联网的学门,通过此课程来认知和了解物联网的主要技术和行业应用,启发和引导学生对学习物联网的兴趣,展示给学生未来就业的前景与希望。

2课程定位与教学内容

21课程定位

物联网应用技术专业的课程体系随人才培养方案的制订而构建。以“岗位―能力―课程”的思路来搭建课程体系体现职业能力培养的特点。整个课程体系由四大模块组成:一是通识课程;二是专业基础课;三是专业核心课程;四是专业拓展课程,以知识渐进的方式组合而成。课程背景论述中已说明《物联网技术概论》主要是为了解决学生对众多物联网技术知识的普及和了解,提高学生对专业的认识与兴趣,是一专业知识的入门课,所以该课程是专业基础课,处在通识课程之上专业课程之下,起到专业学习承下启上的重要作用。此课程虽定位为专业基础课,但与一般的专业基础课如《电子技术基础》之类的还是有很大的区别,实际上是后面众多专业课的浓缩简介以及未能开设相关课程的介绍,信息量相当大,需要一定的电子技术和计算机等相关的背景知识为前提,由此一般放在第二学期开课比较合适,但也有的学校如无锡职院已从第二学期调整到了第一学期。

22教学内容

物联网技术目前还处在快速发展与变化之中,很多技术也不是十分成熟,无论是其内涵与外延也不是十分清晰。但是从目前大家所熟悉而常见的来说一般从物联网三层体系结构的角度来考虑。每一层都涉及大量相关技术,如以感知层来举例,感知层主要是解决物体识别与信息采集并转发,核心技术有传感技术、射频识别技术、条码识别技术、MEMS系统、目标定位和近距离无线传输等多类型技术。三层体系所涉及的技术都比较复杂,那么如何选择课程教学内容将是很关键的问题,作为专业基础知识普及入门性质的《物联网技术概论》,主要以学生易掌握、提兴趣、开阔眼界为目标出发,宜采用知识范围涉及较广的教材作为学生的课程教材,当前此类教材已相当丰富,但内容千差万别各有侧重,经过多方调研和认真对比,绍职院选用了由清华大学刘云浩教授编著的《物联网工程导论》,此教材是国内同类中较早推出的教材,教材内容较全面地覆盖了物联网所涉及的相关技术并包含有一定数量的应用案例。当然对于高职学生是不能完全参照讲解的,具体讲课务必按学生情况进行一定程度的取舍。

3教学手段与方法

《物联网技术概论》属于理实一体的课程,从教学内容上看偏重于理论知识的传授,传统的课堂教学以老师主讲学生在课堂被动听的方式进行,应当说这种形式对于理论课的教学有着较好的效果。但是在高职民办院校,学生的生源素质相对较差,学生对理论知识的讲授不同程度上有些抵触心理,从经验来看,学生一次二学时的上课,老师讲解不超过一学时为好,因此,在教学上采用了多种手段来调节和缓解学生的课堂状态。一是在讲解理论知识时,多用日常学生生活中案例来说明,如讲到RFID时用学生证和身份证来说明,这样就容易吸引学生的注意力。二是多用视频和图片等多媒体的形式来讲解,如讲到移动通信技术时采用动画和视频来说明基本工作原理,这样贴近学生的爱好又容易理解移动通信的基本原理。三是充分利用互联网的优势,在讲解完理论知识后,布置课堂作业,安排学生上网查找相关资料补充学习。四是针对课程部分内容组织学生分组讨论,教师适度参与。五是适当安排学生现场参观与交流,然后结合参观交流时所见所闻来讲述相关物联网技术。多种课堂教学手段的应用,大大调动了学生的学习兴趣和学习动力,把相对枯燥的理论教学扭转为形式多样生动活泼的形式,受到学生一致好评,教学效果良好。

教学计划中的三分之一课时用于实训教学。实训分两块,一是校内实训室进行,二是校外协作企业展开。本课程以传授知识为主的课程,实训教学是作为知识引领的补充手段。校内实训室主要让学生了解如RFID,无线传感器网络、传感器和网络传输方面的一些实训设备,以感性认识为主。校外实训主要到校企合作的企业参观体验,如到绍兴科创中心参观物联网产业应用,到诸几智慧农业示范区参观智能农业应用等。通过这种开放式课内外结合的实训形式,有效地推动了学生的好奇性和兴趣,大大增加了学生对未来专业课学习的动力和就业前景的向往。

4考核与分析

课程考核是检验课堂教学质量的最终环节,本课程的教学考核采用过程性与终结性两种考核的结合。二类考核如何划分比例可视情处理,但从课程教学的手段和方式来看,应更加重视过程性考核,本课程过程性考核可以包括以下几个方面:校内实训评价、校外实训评价、课内(外)作业评价、学习态度等几个主要方面。终结性考核是期未完成教学要求后的知识检查,可以采用多种形式进行,在最近三届学生的终结性考核中,采用了大作业与卷面考试二种方式进行摸索,从学生反馈的情况来看,比较喜欢大作业作为期终考试,但这种方式容易给学生造成易过好学的懒汉心理。卷面考试可以有开卷和闭卷两种形式,分别在二届学生中进行了尝试,由于理论知识的理解掌握还是有一定难度的,因此试卷的难易程度要控制好。

《物联网技术概论》课程在绍职院历经了三届学生的课堂教学,应当说是在前进中的探索与实践。第一届有近一半的文科生,期终考试采用了大作业的形式,从上交的作业来看总的来说表现良好,但深入后发现大多原封不动地抄袭于网上资源。后二届采用了卷面考试方式,相对难一些,出现部分学生的不及格。从课程教学整体分析,学生通过一学期的物联网相关知识普及性学习,对物联网技术有了一个较全新的认识和了解,大大缩短了学生与物联网专业的心理距离,关键是提高了对专业学习的兴趣,为后面进一步的专业学习课打下了良好基础。

5结论

《物联网技术概述》这门课在物联网应用技术专业中处于比较重要的位置。经过几届学生的教学摸索与实践,探索出了本课程理实一体化的教学设计与思路,针对民办高职学生生源素质不高,结合绍职院专业建设现实,选好合适教学内容,通过五种课堂教学形式,激活了学生对本课程的学生兴趣,也提升了对专业的认可度,从毕业和顶岗实习的学生反馈情况看,收到了较好效果。

参考文献:

[1]张新物联网应用技术实训教学探索与实践[J].中国市场,2016(2):113-115

物联网导论论文例8

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)14-0031-03

1 物联网技术概述

1.1 物联网定义

物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按照约定通信协议,把物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。“IOT,The Internet of Things”,就是“物物相连的互联网”。

1.2 物联网体系结构

IOT的体系结构由3层组成,其模型如图1所示。分别为感知层、网络层和应用层。下面简要各层次的功能和作用。

1)感知层

物联网的核心,是信息采集的关键部分。感知层位于物联网三层结构中的最底层,其功能为“感知”,即通过传感网络获取环境信息。感知层是物联网的核心,是信息采集的关键部分。

感知层技术包括传感器技术、二维码技术、射频识别(RFID)技术、ZigBee、蓝牙等相关技术。

2)网络层

网络层为第二层,其功能为实现信息的“传送”,即通过通信网络进行信息传输。网络层是感知层和应用层联系的媒介和桥梁,它由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网等组成,相当于人的神经中枢系统,负责将感知层获取的信息,安全可靠地传输到应用层,然后根据不同的应用需求进行信息处理。

网络层技术包括移动通信网络、互联网、信息中心、网管中心、云计算平台等。

3)应用层

应用层根据不同用户的需求向用户提供各类管理平台和运行平台,并根据各种应用的特点集成相关的内容服务。应用层通过各类用户界面显示设备以及其他管理设备来为用户提供服务。

应用层的应用包括物流监控、污染监控、智能检索、远程医疗、智能家居、智能交通等。

2 核心技术分析

2.1 无线传感器网络

无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)是由大量的传感器组成,以分布式的方式构成的无线网络,其传感器节点以静止或移动的方式分布与协作。以无线传输方式,将整个网络覆盖范围内被感知对象的信息通过感知、采集、处理,并最终把这些信息发送给网络的所有者。无线传感器网络结构如图2所示。

2.2 新型的无线传感器网络

无线传感器网络主要应用在采集位置、光强、温度、湿度、压力、生化等可量化数据。同时,对视频、音频、图像等多媒体信息的获取也成为我们在医疗监护、交通监控、智能家居等领域中的实际需求。因此,无线多媒体传感器网络成为一种解决方案。无线多媒体传感器网络(WMSN,Wireless Multimedia Sensor Networks)是以传统WSN为基础,导入视频、音频、图像等多媒体信息感知功能而产生的新型传感器网络。无线多媒体传感器网络体系结构如图3所示。

3 “智能环境检测系统”解决方案

“智慧幼儿园”是以物联网为基础通过物联网感知层的各类感知设备借助互联网覆盖全校园,利用智能网关给予认证,结合摄像头,将学校资源整合到互联网上的一项智能应用。智慧幼儿园以物联网技术为基础,将各种应用服务系统集成,使幼儿园保教工作、园务管理和家园共育充分有效融合。

环境是人们赖以生存的必要条件,特别是幼儿在园的环境更是家长关心和关注的焦点。智能环境监测系统,实现对幼儿园室内环境的实时监测,实时为用户提供可靠并且全面的环境信息。通过系统,家长可以获得实时的居住环境信息,如温度和湿度、各种有害气体的浓度、光照强度、火灾信息等。同时,此系统中传感器所得到的环境参数可以为其他幼儿园设备做决策参考,最终由智能园所系统实现对园所环境的智能调节。因此,智能园所系统为用户提供了安全、舒适、便捷生活的环境,从而使环境监测子系统成为了智能园所系统的一个非常重要关键部分与基本环节,,能否拥有一个好的智能家居系统的关键在于能否设计出好环境监测子系统,这对改善人们生活环境的舒适度有非常重要的意义。

3.1 ZigBee 技术

ZigBee 技术主要用于低数据传输速率并且传输距离要求不是很远的各种通信设备之间[3]。ZigBee的名字主要来源于蜜蜂通过跳 ZigZag形状的舞蹈来传递所发现的食物的位置、距离和方向等信息,一只一只的传递下去,此种技术与蜜蜂的这种通信方式相类似。ZigBee联盟则于2001年成立,而在2002年下半年,以及四大半导体公司共同宣布加盟ZigBee技术联盟,以研发名为ZigBee的新一代无线通信标准。而在2006年作为中国通信行业龙头的华为公司亦加入了此联盟。ZigBee网络拓扑结构图如图4所示。

3.2 智能环境监测系统方案

基于ZigBee技术的无线传感器网络环境监测系统,故根据ZigBee技术的标准和特点设计了由多传感器节点,协调器节点和PC组成的该系统。其中,传感器节点通过无线技 术与协调器进行信息的交换;协调器则通过串口 进行相连通信。本文设计的系统结构如图4所示。

系统功能定义:

1)温度湿度:温度传感器可以在用户设定的频率下采集区域的温度信息,并将其发送到协调器节点进行处理,再由协调器将处理结果数据通过串口发送到PC,此时,PC可按之前用户设置好的参数和程序对空调系统进行控制,从而实现对室内温度的控制,当然这些是后续控制,不在本文讨论范围内。

2)湿度:通过湿度传感器对湿度信息的采集,再经由PC的处理后,对加湿器进行控制,即可达到科学明了地控制室内的湿度。

3)烟雾:当系统检测到烟雾浓度大于用户设定是初值时,PC会立即发送报警信号到报警装置或者是家庭成员的手机或直接报警,PC在启动报警装置的同时,或可以自动控制开窗,以达到室内空气流通的效果,保证家庭成员的安全。

4)灯光:光敏传感器可以将感知的光线强度信息发送到协调器节点,协调器则将信息传输到PC,经过处理和判断光线强度控制窗帘的开关或灯的开关。当光线过强时,可以控制窗帘自动合起,反之则可以控制其打开或电灯打开。

4 结论

“物联网技术在幼儿教育中的应用研究”项目由物联网技术教学应用子模块、物联网技术教育管理应用子模块、物联网技术教育信息应用子模块构成。本文论述的是物联网技术教育信息应用子模块内容。通过无线传感器网络,利用ZigBee技术设计智能环境监测系统,为智慧幼儿园提供了一种可行的整体解决方案。

参考文献:

[1] ITU, ITU Internet Report 2005: The Internet of Things, ITU, 2005.

[2] Commission of the European Communities, Internet of Things-An action plan for Europe, Commission of the European Communities, 2009.

[3] Ovidiu Vermesan, European Research Cluster on the Internet of Things COutlook of IoT Activities in Europe,Workshop: ”RFID and the Internet of Things - Are you ready?” 10-11 May 2010, Radisson Blu Scandinavia Hotel, Oslo, Norway, 2010.

[4] 中国物联网产业发展年度蓝皮书,中国物联网研究发展中心,2010.

[5] 刘云浩,物联网导论[M].科学出版社,2012.

物联网导论论文例9

近年来,物联网(Intemet of Things)受到国内外工业界和教育界的重点关注。物联网的概念由美国麻省理工学院于1999年提出,主要通过射频识别(RFID)技术、无线传感器、激光扫描仪、全球定位系统等信息传输设备,按照无线传输协议,将物品连接到互联网进行信息传输,从而实现“物物相连”的应用目标。与传统互联网不同,物联网更强调全面感知,即通过RFID、无线传感器等感知体采集信息,同时通过无线网络进行可靠传输,智能处理捕获的信息,真正实现物与物的沟通。物联网被认为是继计算机、互联网、移动通信之后的新一代信息产业化浪潮,深刻影响着人们的生活、工作方式,目前已在智能家居、环境监测、工业监控等领域成功应用。

在教育部首批战略性新兴产业相关本科新专业中,物联网工程相关专业建设是信息技术与社会需求发展的必然要求,同时为计算机教育和计算机应用型人才培养提供了新的方向。该专业旨在培养能系统掌握物联网相关理论和技能,具备通信、网络、传感技术等专业知识的高级工程技术人才。截止到2012年秋,全国经教育部批准开设物联网工程专业的本科院校有135所。目前,物联网工程相关专业的课程设置、培养模式、实验配置、教材建设等内容尚处于探索和完善阶段,同时,物联网技术领域需要的从业人员数量急剧上升。

由于在技术特点方面,物联网是互联网、无线网络、嵌入式软件、传感器技术的集成和整合,重点涉及高频技术和通信协议栈等核心技术,对从业人员的知识储备和实践能力要求较高。但目前,国内相关专业多专注于单项技术的培育,对上述多种技术的聚合存在较大欠缺,需要根据物联网技术的特点,对其课程内容进行升级和扩容。

TCP/IP协议分析是计算机网络、通信相关专业的专业课,也是物联网工程专业的核心课程之一。作为计算机网络原理的后续课程,该课程侧重于讲述TCP/IP协议族的基本原理和核心技术,使学生对网络互连的原理有更深刻的认识。对于物联网,核心技术已由传统的互联网转向无线网络和无线通信,如zigBee无线网络协议和IPv6协议。因此,对于物联网工程专业,TCP/IP协议分析不仅要讲述经典TCP/IP协议,更要侧重物联网环境下的无线网络协议。显然,要对TCP/IP协议分析的教学模式进行改革,使其满足物联网工程专业的培养需要。

1、教学现状分析

TCPflP协议分析的主体是对TCP/IP协议族中各层协议的详细介绍,增强学生对TCP/IP协议复杂机理的直观理解。根据作者实践教学总结,目前该课程存在如下问题。

1.1 授课内容偏重理论,与先期课程重叠过多

TCP/IP协议分析的核心是TCP/IP 4层模型及相关通信方式、时序等规则,一定程度上与计算机网络原理课程重复,单纯的理论阐述会导致学生失去兴趣。此外,抽象讲解各种协议的实现细节容易重复,如每个协议的组成部分几乎一致,简单重复很容易使学生感觉枯燥。

1.2 教学内容单一,缺少源代码分析

通过分析TCP/IP的源代码,有助于观察协议实现细节,深化对协议的理解,提高网络编程与内核开发技能,使学生具备根据需求修改协议栈的基本能力。然而,在实践教学中我们发现,绝大多数TCP/IP协议分析教材集中于对协议的抽象分解,如采用示意图的方式描述帧的封装过程,在实验教学中多采用数据包捕获软件分析协议的运行机理。这样无法使学生真正理解网络协议,将实际网络协议的修改和应用与源码的实现细节进行有效结合,造成理论与实践应用脱节。以帧的封装为例,Linux下数据包的统一数据结构为“struct sk_buff”,所谓的封装和解封是该结构体中头尾2个指针的移动,这个机制简单,但充满了技巧,如果不阅读源代码,理论和应用之间始终存在隔阂。对于已经引入Linux TCP/IP协议栈源代码的教师来说,如何有效组织上万行的协议栈源代码是重要问题。在教学中抽取出具有代表性的代码段,需要根据不同学生的基础条件反复凝练,还要兼顾学生的学习热情,激发自主学习意识。

1.3 几乎不涉及无线网络理论的讲授

现行教材几乎全部以经典IPv4为授课内容,部分教材扩展到IPv6,对网络层以下涉及甚少,基本默认以IEEE 802,3标准(以太网)为例阐述。而在近些年的实际应用中,无线网越来越成为业界的技术亮点,各种成熟的网络产品纷纷延伸至无线网平台。无线网标准主要以IEEE 802.11和802.15为代表,在实现细节以及协议规则方面与以太网有较大差别,为提高传输效率,在网络层和传输层需要有相应的改变。通用的IP和TCP协议显得过于冗余且针对性不强,无法应对无线网高容量、短延时、低速率的应用需求。这就决定了现有教学内容无法直接应用于物联网工程专业。同时,现有的绝大多数实验组网设备不适宜无线网络架构,因此,无法提供这方面的实验平台。此外,无论是经典的LinuxTCP/IP代码分析,还是无线网络协议的理论学习,均缺乏相应的操作性强的实验指导教材,这也不利于学生的学习和理解。

2、教学模式改革

依照物联网工程专业的培养目标,TCP/IP协议分析课程改革遵循“应用为先导、工程为特色、实践能力为培养重点”的教学理念,按照如下思路进行实践。

2,1 应用驱动型的启发式教学模式

根据物联网的应用特点,明确“TCP/IP协议分析”课程以应用为驱动,促进学生从应用的角度学习。教师有意识地根据物联网不同的技术需求,引导学生对经典的TCP/IP协议知识进行重构,从而培养富有探索精神的思维模式和创新精神。

在具体教学中,以Linux协议栈代码分析为主,TCP/IP协议的大多数原理在先导课程“计算机网络原理”中已经教过,所以课堂教学一半时间讲述理论细节,其余时间辅以代码分析。例如,Linux平台下“struct sk buff”作为数据包的统一结构体,涵盖了经典协议栈里的诸多选项,此时,我们除了引导学生对代码进行分析外,还应启发学生思考如何删减和添加哪些选项,才能保证实现无线网络高容量、短延时等应用要求。然后以ZigBee协议为代表,抽选出该协议下的帧结构以及相应的实现代码,并以此展开ZigBee协议的若干细节,比如NPDU中载荷选项的构成、序列信息的作用以及半径域选项的意义。通过对比学习,学生们可以轻松地过渡到物联网技术氛围。又如,Linux平台下传输层的主要实现函数为“tcp v4 do rcv( )”,主要工作是遍历后备队列链表,将合适的数据包添加至完成队列,并作校验。教师除了带领学生对此函数进行详细分析外,还要指出zigBee协议中传输层功能很小,甚至已经合并到网络层,引导学生思考原因,以及哪些功能可以保留,哪些是冗余,并对比经典TCP协议的滑动窗口机制,分析物联网应用环境下应如何实现拥塞控制。再如,在经典TCP/IP协议中,路由是IP层的核心功能,常用的路由协议如OSPF、RIP等多考虑广域网的情况,但在物联网应用中,这些协议显然都不适合。此时我们引导学生思考,如何通过在路由选择格式、地址转换计算、算法的实时性、安全性等方面的调整,以指定适宜短距离无线通信的路由选择协议。尽管一两节课的时间不足以将改进的细节讨论完善,但通过这样的学习,使学生既达到了掌握经典TCP/IP协议理论的目的,也明白了物联网与常用网络协议的异同,为课下自学以及后续课程的学习打下良好的基础。

2.2 理论与工程产品相结合的教学方法

TCP/IP协议内容庞杂,涵盖面广,协议细节繁琐,根据教学实践,如果直接照本宣科,学生容易厌倦,教学效果不好。对于物联网工程专业的学生,我们在授课时加入了大量的无线网络理论,加大IPv6讲授部分,这些内容在“计算机网络原理”课程中一笔带过,实践中学生的反响非常强烈,听课兴趣明显增加。例如在网络层的授课内容中,我们加入了配置无线网网关的内容,首先从实际无线路由的网关配置演示,扩展到zigBee无线网关协议转换的实现,并给出了无线网关射频部分(物理层)接收到数据报文后进行有效载荷等选项的格式转换细节,直到最终交由802.3以太网网卡处理。数据最终还是返回到熟悉的以太网,但学生对无线网关的数据传输原理有了更深入的理解。

此外,我们在教学中增加了物联网相关工具箱的应用。目前主要使用ZigBee工具箱做教学对象。由于现在主流ZigBee工具箱体积小、便于携带,且都具备在线调试功能,因此很容易在课堂进行变量观察,对上述新添加的无线网的理论进行实时验证。同时,工具箱大多配备图形、汉字LCD显示器和各类语音接口,便于学生直观感受。此外,zigBee工具箱大多开放源代码,理论授课完全可以伴随代码分析。理论讲授、工具箱验证、代码分析构成了我们教学方法的“三重奏”。

2.3 仿真软件与编程实践相结合的教学手段

由于物联网系统需要配备多个传感器、无线网关和终端,设备成本较高,因此可采用以仿真软件为主的教学手段。目前我们主要采用NS2软件,可以方便地设定各类通信环境和不同的区域网络类型,构建虚拟的无线与有线耦合的通信网络模型,可以观察不同协议的运作流程。例如,我们采用NS2仿真zigBee协议体系中树形路由的分布式地址分配方式,构造了不同类型的无线网络节点接入方式,并可以得到直观的性能分析定量数据。基础实验以数据包捕获软件为主,这类软件有助于学生直观地了解协议实现细节,不用在开始就纠缠具体的代码。目前我们实验主要采用的是锐捷公司的协议分析器,界面简单直观,所支持的协议类型全面。此外,我们推荐学生在课余学习中使用Sniffer软件,这也是一款轻量级的捕获软件,便于安装在学生电脑中。

显然,单纯的捕获并分析数据包只能从宏观角度理解网络协议的原理,如想与物联网的应用性接轨,则应在实验教学中适当引入网络编程。这里的网络编程并不是指内核(协议栈)开发,而是指从应用层编程人手模拟部分协议。由于Linux内核编程的基础知识要求较多,而LinuxSocket编程易学易用,因此我们在教学中引入后者作为实验技术。例如,讲完ICMP协议后,我们会在课堂上讲授基于Linux c的ping程序的主干代码,然后在实验中根据无线网关和无线地址分配的机理,要求学生进行相应的修改。又如,讲完TCP的ACK、RST、SYN等报文格式后,我们利用Linux c编写端口扫描程序,并指导学生进行调试。引入Linux c网络编程的直接好处是,学生不再认为TCP8P协议分析是纯理论,产生了浓厚的学习兴趣,同时Linux c编程能力也得到了很好的锻炼。

3、结语

目前,物联网工程专业的课程建设尚处于起步和摸索阶段。对于该专业的每门课程都要以物联网本身的技术特点和应用需求作为导向,进行教学模式调整,这样才有助于实现该专业的培养目标。作为该专业的核心课程,TCPhP协议分析在今后的教学中不仅要完成经典网络协议原理的讲授,更要考虑无线网络的特殊需求以及对学生实践能力的培养。

参考文献:

物联网导论论文例10

    数字化技术带来的物流产品新概念和新价值,以及数字化信息融合现象波及到物流市场的每一个角落,引发的市场多样化,尤其是数字化信息融合的代表产物——移动融合技术正从时间、速度、空间等角度创造出前所未有的新思维,更新着产品的概念,甚至还改变着传统产业的特征(Anckar和D'Incau, 2002; Gilder, 1988)。移动融合正给产品概念带来日新月异的变化(Clarke, 2001)。然而,这种移动融合现象不仅仅是停留在更新产品概念的阶段,而是给整个物流行业带来了创新发展的新局面。

    数字化技术应用手段的日臻完善给物联网技术在物流领域的应用带来了新的挑战。利用数字化技术我们可以把从事运输、保管、装载、仓储管理等不同类别的物流企业水平连接在一起,对整个物流过程提供全方位服务,这就是所谓的第四方物流取代以少数个别企业所承担部分物流过程的第三方物流,以新型的物联网技术应用模式来为物流企业提供服务,创造出新的价值(朱哲学和吴昱南,2010)。以移动融合为核心的物联网技术也给物流行业带来了史无前例的变化,即解除了生产厂家与客户之间存在的信息不对称问题,使得多数分散化的经验性信息以汇集智能(wisdom of crowds)形式捆绑在一起发挥作用,致使客户对物流产品生产的影响更为普遍,加速了所谓的生产消费者现象的形成过程(邓亦涛,2010)。这种生产消费者现象把交易的主导地位从生产者转向了客户,这在物流行业起到把卖方主导市场转换成买方主导市场的作用。这样一来,买方的期待和创新意识对物流企业的经营活动起着至关重要的影响。事实上,近年来让客户参与到技术开发过程的物流企业越来越多,这就是典型的生产消费者现象。Chun, Hong Mal(2008)把客户主导权概括为客户在交易中对订购清单的探究明了权利、对出现问题的请求解释权利、对存在问题的纠正解决权利、对不良后果的改善提案权利等4个内容。

    从理论的实际应用价值层面来看,如同近距离无线通信一样,移动融合通过扩大各种通信手段间的连接性,大大增强了使用这些通信手段的人们的便利性。它把器械间紫外线通信技术与现有的有线和无线通信技术连接起来,最大限度地凸显出近距离无线通信的作用,进而改变了现有通信产品所拥有的属性概念和功能概念。1G时代把那些独立存在的成千上万台电脑通过一个网络系统连接在一起,2G时代则把那些与电脑有关的设备及装备全部连接在一起,3G时代再把与电脑和设备及装备有关的所有事物自由自在地连接在一起形成了物联网系统。从文献考察结果我们得出移动融合是通过提高3G产品间的连接性来影响网络外部效应,进而创造出新的移动融合便利性(Gilder, 1988)。这种移动融合便利性具体包括时间便利性、速度便利性、空间便利性、质量便利性、服务便利性等5种构成因素(Anckar和D'Incau, 2002; Clarke, 2001)。以移动融合为核心的物联网技术给客户带来的时间便利性是指在既定时间内处理业务并完成任务的可能性;速度便利性是指如何快速处理业务并完成任务的可能性;空间便利性是指在任何地方处理业务并完成任务的可能性;质量便利性是指改善物流产品质量的可能性;服务便利性是指改善物流服务效益的可能性(Chun, Hong Mal, 2008)。

    以移动融合为核心的物联网技术可以解决卖方和买方间信息不对称问题,从而促使市场交易主导权转向买方,即一向以供应方为主导的市场逐渐向客户为主导的市场转移,这样一来,以移动融合为核心的物联网技术在物流领域起到促使物流企业更加容易接受客户的期待和需要的作用。客户主导权的增加不仅对买方有好处,而且对物流企业也有益处。只有积极获得改善物流产品所需的买方多样化创意信息,才有可能有效地创造物流产品的价值。文献考察结果表明,只有积极接受由客户主导权的增加而引起的买方多样化需要,率先捕捉市场机会,物流企业才能构筑可持续发展的内部循环经济体系(Brian, 1996, 2000)。

    目前,物流产品是以数字化信息融合为背景,把焦点放在运输、保管、装载、仓储管理、交付、结算等与物流业务有关的所有领域供给与消费可持续联动上面,并通过这种可持续联动过程提高物流的时间、空间、形态、所有关系等的效用,追求物流功能创新和价值创造,把所有物流企业水平连接起来。文献调查结果表明,针对物流过程全局提供全方位服务的第四方物流的出现正好迎合了这一点(Morciniec, 2006)。

    从文献考察我们还发现Calantone和Cooper(1981)曾提出决定产品竞争优势的主要因素包括产品的质量、信赖性、新颖性、独特性等,据此我们把物流企业竞争优势的测度概括为物流产品的质量信誉、功能独特、形式新颖、可得利用性等内容。朱哲学和吴昱南(2010)阐述了物联网技术在社会经济领域的应用效应。刘婧和杨晓冬(2010)则强调了企业物联网技术的应用能力和政府的引导作用。邓亦涛(2010)阐述了物联网技术在供应链管理中的应用效应和客户主导作用。李霞(2010)则强调了物流信息技术与物联网技术的内在联系。国内外学者从不同侧面强调了影响物流企业竞争优势的因素为客户主导权、移动融合便利性、物联网技术应用能力。在文献考察的基础上我们走访了政府、行业协会、物流企业等相关部门的专家,采用FGI和专家意见法把测量物联网技术应用能力的焦点放在了物流企业电子标签(RFID)、无线传感器网络(WSN)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、智能运输系统(ITS)等技术的应用能力上。

    

    

    图1 研究的概念框架

    二、物联网技术和物流企业竞争优势模型的建立与分析

    从文献考察我们还发现Han,Kim和Srivastava(1998),Hurley和Hult(1998),Li和Calantone(1998),Madhavan和Grover(1998)等学者从不同角度强调了 企业的技术创新和应用能力影响企业的产品竞争优势。

    本文从这些文献考察结果得到启发,提出如下研究的概念框架,如图1所示。

    根据这一概念框架我们提出了如下研究假设:

    H1:客户主导权将凸现出移动融合便利性;

    H2:移动融合便利性将有助于物流企业提高物联网技术的应用能力;

    H3:移动融合便利性将有助于物流企业的产品竞争优势;

    H4:物流企业物联网技术的应用能力将有助于其产品竞争优势。

    为进行假设检验,我们面向宁波市物流行业协会、物流职业政府培训机构以及部分物流企业先后采用FGI(焦点小组座谈)和问卷调查方法获取了相关的定性资料和第一手资料。在实施FGI和问卷调查之前,我们首先采访了宁波市物流行业的政策专家、职业技能培训师以及物流实业家,就我们的调研内容细节性问题听取了专家们的意见。

    

    根据文献考察资料和定性调研的结果我们整理了图1中4种概念(理论变量)的测量内容,即客户主导权包括4项测量指标,移动融合便利性包括13项测量指标,物联网技术应用能力包括5项测量指标,物流产品竞争优势包括4项测量指标,另外又设置了4项物流企业相关信息,设计出包括30项问题的问卷调查表。

    由于宁波市有4000来家物流企业主要分布在江东区(以货代为主),北仑区(以码头运输及货代为主),江北区(以运输、零担、仓储业为主)。为此,我们进行了抽样设计,即采用非比例分层抽样(江东区选33家物流企业,共发放99份问卷;北仑区选30家物流企业,共发放90份问卷;江北区选25家物流企业,共发放75份问卷)方法的基础上,进行了简单随机抽样。发放问卷共264份,回收213份,剔除44份废卷,有效问卷为169份。调查对象的样本特性如表1所示。

    从样本特性表中我们得知宁波市的物流企业大部分是中小型民营企业,主要经营仓储配送和运输保管业务。正因为以仓储配送及运输保管为主,所以企业管理人员中一线管理人员所占比重相对较高(2/3左右)。

    针对问卷调查表中4种理论变量的26项测量指标我们进行了KMO和Bartlett检验,然后进行了因子分析。通过因子分析我们萃取出特征值(eigenvalues)大于1的因子共4个,这与我们设计的4种理论变量相吻合。变量的效度和信度分析结果如表2所示。

    研究的概念框架中4种理论变量的效度和信度符合规定要求,所以我们对这4个变量进行了相关分析,如表3所示。

    

    

    相关分析结果表明,移动融合便利性与客户主导权、移动融合便利性与物流产品竞争优势、物联网技术应用能力与物流产品竞争优势等3种相关系数有效。其中,移动融合便利性和物流产品竞争优势呈现负相关的主要原因是受客户主导权影响的移动融合便利性自然更加有利于买方,而不利于物流企业。

    我们分别以物流产品竞争优势为因变量,移动融合便利性为自变量;以物联网技术应用能力为因变量,移动融合便利性为自变量;以移动融合便利性为因变量,客户主导权为自变量;以物流产品竞争优势为因变量,物联网技术应用能力为自变量,通过回归分析进行了变量之间的因果关系假设检验,如表4所示。

    假设检验结果表明,H1和H4在显著水平α<0.000时成立;H3在显著水平α<0.05时成立;H2在显著水平α<0.1时不成立。

    三、结论与对策

    根据上述实证分析结果我们得出如下研究结论:

    (1)在买方主导的物流市场,客户对订购清单的探究明了、出现问题的请求解释、存在问题的纠正解决、不良后果的改善提案等权利,有效地凸现出移动融合的各种便利性特点。

    (2)在物联网时代,物流企业的电子标签、无线传感器网络、全球定位系统、地理信息系统、智能运输系统等技术的应用能力,有效地影响着物流产品竞争优势。

    (3)目前,对于物流企业来说,移动融合的便利性虽然不能有效地影响企业强化对物联网技术的应用能力,却有效地影响企业提高其产品竞争优势。

    (4)移动融合便利性和物流产品竞争优势之间存在负的相关关系,其原因是客户主导权影响移动融合便利性导致市场对客户有利,而不利于物流企业。

    根据研究结论我们可以提出如下讨论问题。

    (1)移动融合便利性的影响没有波及到物流企业物联网技术的应用领域。其原因在于我们调查的物流企业主要是从事仓储配送和运输保管业务的中小型民营企业,缺乏物联网时代高新技术的应用理念和长远目标导向意识,虽然承认和接受移动融合给企业所带来的诸多便利性,但不能以此为契机来引导企业提高物联网技术的应用能力。

    (2)移动融合便利性虽没有影响到物流企业物联网技术的应用,却有效地影响其产品竞争优势。原因在于我们调查的物流企业对物联网技术的应用能力还没有达到智能处理阶段,而只停留在全面感知和可靠传输阶段。这意味着物流企业相对零散地利用个别的物联网技术(如:RFID或WSN或GPS或GIS或ITS),还不能把这些物联网技术更加有效地整合利用。

    (3)客户主导权有效地促进了移动融合在时间、速度、空间、质量、服务等方面为客户创造诸多便利性,改变了客户被动利用移动融合技术的局面。因此,物流企业为加强供应链管理,提高其竞争优势,应积极采用移动融合技术,给自身创造更多商机。

    (4)物流企业若改善物联网技术的应用环境,提高物联网技术的应用能力,将会有效地增强其竞争优势。然而,对于中小型民营物流企业来说,这需要政府的积极扶持和正确引导,形成物联网技术的应用平台,才能不断提高这种技术的应用能力,增强其竞争优势。

    根据上述研究结论和讨论问题,我们提出如下几点应对策略:

    (1)要实现智慧物流,物流企业的物联网技术应用能力应达到智能处理阶段。对宁波物流企业调查的结果表明,目前物流企业物联网技术的应用能力正处于全面感知阶段转向可靠传输阶段的关键时期。为此建议政府和行业协会对物流企业做好物联网技术得以广泛应用的引导工作,切实推进物流企业的物联网技术应用能力上升到智能处理阶段的步伐。

物联网导论论文例11

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2013)29-0094-03

作者简介:徐慧,女,博士,讲师,研究方向为网络与服务管理;邵雄凯,男,博士,教授,硕士生导师,教学副院长,研究方向为计算机网络、移动数据库技术和Web信息服务;陈卓,女,博士,教授,硕士生导师,研究方向为信息安全;阮鸥,男,博士,讲师,研究方向为网络安全。

作为一所地方工科院校,湖北工业大学(以下简称“我校”)目前面向本科生稳步推进“721”梯级、分类、多元人才培养模式改革:针对70%左右的本科生,以就业为导向,实施以培养实践动手能力为主体、创新创业精神为两翼的高素质应用型人才培养模式;针对20%左右的本科生,培养具有一专多能、湖北工业经济发展急需的复合型中坚人才;针对10%左右的本科生,扎实推进卓越工程师项目计划,培养高素质创新型的、未来湖北工业经济发展的领军人物。在这一背景下,网络工程专业与物联网工程专业在培养方案设置和修订的过程中,考虑利用科研平台、培训、竞赛等方式,切实加强实践环节的设计,进一步推进我校“721”人才培养模式改革,并以此为契机,进行培养和提高学生的创新精神和实践动手能力的教学改革与实践。本文旨在讨论网络工程专业与物联网工程专业的网络管理与安全综合课程设计的改革实践。

一、网络管理与安全综合课程设计的定位

按照“721”梯级、分类、多元人才培养模式改革思路,我校依据学科专业特点探索实施“实验教学――实习实训――毕业设计(论文)――创新教育――课外科技活动――社会实践”六元结合的实践教学体系。在这一实践教学体系的规划下,网络工程专业与物联网工程专业的人才培养方案都明确规定六大内容的基本要求和学分,并分为基础层次(基础课程实验、生产劳动、认知实习等)、提高层次(学科基础实验、课程设计、专业实习或生产实习、学年论文等)、综合层次(设计性实验及科研训练、学科竞赛、毕业实习、毕业设计或论文等)三个层次,从低年级到高年级前后衔接,循序渐进,贯穿整个本科生培养过程,旨在增强本科生的创新意识,提高他们的实践能力。

面向网络工程专业本科生的网络管理与安全课程群,主要包括“信息安全概论”、“应用密码学”、“计算机网络管理”、“网络防御技术”、“网络性能分析”和“网络安全编程与实践”这六门专业课程。在课程安排上,“信息安全概论”课程首先引入信息安全的基本概念和基本原理,包括消息鉴别与数字签名、身份认证、操作系统安全、数据库安全技术以及数据的备份与恢复等知识点;而“应用密码学”课程则介绍密码学基本概念、基本理论以及主要密码体制的算法与应用;更进一步,“计算机网络管理”课程以协议分析为导向讲授网络管理的相关理论,包括功能域、体系结构、协议规范、信息表示等知识点;“网络防御技术”课程以统一网络安全管理能力作为培养目标,阐述网络攻击的手段和方法以及网络防御的基本原理;在此基础上,“网络性能分析”课程着重讨论网络性能管理的理论与应用;“网络安全编程与实践”课程讨论网络安全编程实现的基本技术。值得注意的是,网络工程专业的网络管理与安全课程群建设成果,目前正在为面向物联网工程专业的相关课程体系设置与教学方法改革所借鉴。

网络管理与安全综合课程设计介于实践教学体系中提高层次到综合层次的过渡阶段,作为网络工程专业与物联网工程专业本科生第四学年实践能力培养的一个重要环节,有利于深入培养相关专业本科生的网络管理与安全综合实践能力。

二、基于项目角色划分的实施方案

为了培养网络工程专业与物联网工程专业本科生的工程实践能力,网络管理与安全综合课程设计实施过程的改革思路是:采用自主团队方式,选择并完成一个网络管理与安全项目。对于相关专业本科生而言,因为是自由组成团队,项目角色划分显得尤为重要。在这一背景下,提出基于项目角色划分的网络管理与安全综合课程设计实施方案。

网络管理与安全综合课程设计并不是要求本科生在短时间内便可以完成一个很大的网络管理与安全项目,主要是希望他们能够利用已有网络管理与安全课程群的知识基础,按照软件工程的思路合作完成一个规模适中的网络管理与安全项目,提高网络管理与安全综合实践能力。基于不太大的项目规模,网络管理与安全综合课程设计的项目角色划分与相应职责见表1。

三、网络工程专业与物联网工程专业的协同设计

作为一所地方工科院校,我校自2008年开始面向本科生开设网络工程专业,并于2012年面向本科生开设物联网工程专业,同时已获批“湖北省高等学校战略性新兴(支柱)产业人才培养计划本科项目”。网络工程专业与物联网工程专业虽然是两个不同的专业,却具有一定的关联性,如何保证网络管理与安全综合课程设计的实施方案对于这两个专业的协同设计,是专业改革实践过程中需要考虑的问题。图1给出网络管理与安全综合课程设计在实施过程中网络工程专业与物联网工程专业的协同设计方案:

如图1所示,网络工程专业的网络管理与安全综合课程设计的选题主要包括四个方向,即“信息安全与密码学”、“网络防御技术”、“计算机网络管理”与“统一网络安全管理”。其基本的选题思路在于帮助本科生熟悉常用的网络管理与安全编程开发包,并掌握网络管理与安全项目实践的基本技术,为将来从事网络管理与安全方面的研发工作打下一定的基础,各方向的参考选题见表2。

更进一步,较之网络工程专业,物联网工程专业具有更强的整合性与自身的特色,见图1,物联网工程专业的网络管理与安全综合课程设计的选题主要包括两个方向,即“物联网安全”与“物联网管理”,各方向的参考选题如表3所示。[1,2]

按照我校“721”梯级、分类、多元人才培养模式改革思路,作为实践教学体系中提高层次到综合层次过渡阶段的一个重要环节,网络管理与安全综合课程设计在改革实践过程中,考虑采用基于项目角色划分的实施方案,并尝试实现该方案在网络工程专业与物联网工程专业的协同设计,同时给出这两个专业不同方向的参考选题。