物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論課程的構(gòu)建與實施
引言
無錫及長三角地區(qū)經(jīng)濟正向物聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型,無 錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院于2011年開始招收物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)??? 2012年招收物聯(lián)網(wǎng)工程本科。物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)及相 關(guān)專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,課程主要介紹物聯(lián)網(wǎng)的基本 原理,使學(xué)生了解什么是物聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)以及物聯(lián)網(wǎng)的 應(yīng)用,從而增強對專業(yè)的認識,提高對專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。但由 于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈較長,應(yīng)用范圍較大,同時,許多專業(yè)均在圍 繞物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用進行改造,該課程又是專業(yè)的前導(dǎo)課程,所以 不少院校對該門課程的定位及授課內(nèi)容存在以下幾點疑問:
作為專業(yè)前導(dǎo)課程,放在專業(yè)基礎(chǔ)課前還是放在專 業(yè)基礎(chǔ)課后,即在第一學(xué)期上還是在第二、三學(xué)期上?
課程的內(nèi)容如何選擇?針對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)及非物聯(lián)網(wǎng)專 業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)專科及本科課程內(nèi)容的差異?
所選內(nèi)容的難易層度如何把握?太深是不是對于初 接觸專業(yè)的學(xué)生無法接收?太淺是不是無法達到所需的要求? 課時多少合適?
該課程的授課方式如何?純理論課還是其它形式?
為了解決這些問題,從2012年開始,課程組對無錫地區(qū) 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中相關(guān)崗位所需的技能要求、物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)和其 它院校同類課程的開設(shè)情況等內(nèi)容進行了調(diào)研與分析,并且通 過一年八個班級的實施,最終對物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論課程的課程內(nèi)容 和授課方式進行了構(gòu)建。
1物聯(lián)網(wǎng)崗位調(diào)研與課程內(nèi)容選擇
通過對無錫著名的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)中電科、中科怡海、無錫 泛聯(lián)、無錫聚聯(lián)、無錫鵬訊、無錫優(yōu)特、江蘇寶乾、云海創(chuàng) 想等30多家物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的專業(yè)調(diào)研,筆者得到了物聯(lián)網(wǎng)工作 崗位的人才需求及知識技能調(diào)查結(jié)果。
現(xiàn)在普遍認為:物聯(lián)網(wǎng)分為三層架構(gòu):即感知層、信息 匯聚層和應(yīng)用層,每層的核心技術(shù)如下:
感知層:感知層的主要作用是識別物體和采集信 息,核心技術(shù)有傳感器技術(shù)、射頻識別技術(shù)、二維碼技術(shù)、 MEMS系統(tǒng)和GPS技術(shù);
信息匯聚層(傳輸層):信息匯聚層的作用是將來自 傳感器或傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)進行簡單處理后放在通信網(wǎng)上傳輸, 核心技術(shù)有無線傳感網(wǎng)自組網(wǎng)技術(shù)、局域網(wǎng)技術(shù)及廣域網(wǎng)技術(shù);
應(yīng)用層(數(shù)據(jù)處理層):主要完成數(shù)據(jù)的管理和數(shù)據(jù) 的處理,并將這些數(shù)據(jù)與各行業(yè)應(yīng)用相結(jié)合,形成各類的物 聯(lián)網(wǎng)解決方案,構(gòu)建智能化的行業(yè)應(yīng)用。核心技術(shù)有物聯(lián)網(wǎng) 中間件、云計算技術(shù)、軟件和算法、標(biāo)識與解析技術(shù)、信息和 隱私安全技術(shù)等。
通過分析,把物聯(lián)網(wǎng)典型工作崗位所需的核心技術(shù)及知 識按三層架構(gòu)進行分類,可以得到如圖1所示的物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論課 程內(nèi)容框架。
2本科和??普n程內(nèi)容構(gòu)建
根據(jù)高職教育的特點,課程內(nèi)容緊緊圍繞工程實際的課 程設(shè)計理念,在對工作崗位進行整體調(diào)研與分析的基礎(chǔ)上, 通過校企合作共同開發(fā)課程。在構(gòu)建課程體系時,課程組著 重根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)中本科和??飘厴I(yè)生的工作崗位、工作過程, 以及要從事這些崗位和工作過程所需的知識和技能等方面進行 構(gòu)建課程內(nèi)容。對內(nèi)容進行重構(gòu)和整理,得到如表1所列的本、 ??茖W(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)知識的需求。
從表1可以看出:本科與??频恼n程內(nèi)容重點是不一樣 的。可以根據(jù)圖1與表1,加上一些課程必要的引導(dǎo)內(nèi)容,同 時,為了更好的提高學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)的感性認識,在物聯(lián)網(wǎng)三 層架構(gòu)中每層加入一個物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方面的現(xiàn)場教學(xué)項目。在課時方面,本科安排32學(xué)時,??圃谛r間短,安排24學(xué)時。 這樣就得到如表2和表3所列的本、??频恼n程內(nèi)容。
3課程內(nèi)容的實施
目前,常見的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用主要集中在智能家居、智慧農(nóng)業(yè)、 智慧交通、智慧物流等方面,為了更好的進行教學(xué),和企業(yè)一 起定制了智能家居、智慧農(nóng)業(yè)、智慧交通、環(huán)境監(jiān)控、食品溯 源和智慧圖書館等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用項目沙盤或?qū)嵨铮瑸檎n程的現(xiàn)場 教學(xué)做準(zhǔn)備。
在教學(xué)內(nèi)容課堂實施時,充分考慮了課程的作用和地位, 在教學(xué)過程中為了更好的調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,課程主要以視 頻和圖片為主。這些多媒體資料主要介紹物聯(lián)網(wǎng)的組成及應(yīng) 用情況,其中相當(dāng)部分視頻和圖片均是英語的。針對播放的 視頻,師生一起對涉及的物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)及器件進行討論,不 僅活躍了課堂氣氛,主要加深了課堂內(nèi)容的理解和記憶。通 過這種教學(xué)形式,學(xué)生反映效果較好,不僅拓展了知識,還 鍛煉的英語的聽力,更重要的是,如物聯(lián)網(wǎng)中用到的一些器件, 如MEMS等,通過視頻、講解和討論,就能非常容易的明白 其構(gòu)造及應(yīng)用,提高了學(xué)習(xí)的效率。
在課程的實施過程中,由于物聯(lián)網(wǎng)涉及面廣,發(fā)展速度快, 課程組積極利用網(wǎng)絡(luò)資源,建立如圖2所示的課程學(xué)習(xí)資源 網(wǎng),把所有備課、視頻等資料均放在網(wǎng)上,并且進行網(wǎng)絡(luò)考試, 引導(dǎo)自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
課程的考試主要采用應(yīng)知方式,以選擇題和判斷題為主, 配以少量簡答題。這些試題均放在課程資源網(wǎng)上,采用一學(xué) 期多次測試的形式,讓學(xué)生逐步了解并掌握物聯(lián)網(wǎng)的基本知識。
4問題的解答
通過一年的實施,效果較好。課程主要還是讓學(xué)生了解 物聯(lián)網(wǎng),以提高對專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣為主,所以課程內(nèi)容不能選 擇太深,以了解和提高學(xué)習(xí)興趣為主,本科課時以32為宜,專科24學(xué)時,非物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論可以把??莆锫?lián)網(wǎng) 專業(yè)中的現(xiàn)場教學(xué)部分去掉,即16學(xué)時。在課程的設(shè)置方面, 根據(jù)課程定位,無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院2013級本、??莆锫?lián)網(wǎng)專 業(yè)均把該課程從第二、三學(xué)期放至第一學(xué)期實施。授課主要 采用圖像、視頻、現(xiàn)場教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺等。
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