物联网课程总结汇总十篇

时间:2022-11-04 18:45:25

序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇物联网课程总结范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。

物联网课程总结

篇(1)

目前传感器的课程内容设置主要有三种:一按工作原理分类讲授,在重点木科高校按照工作原理的讲解居多,这种内容设置系统性好,但传感器种类众多,工作机理复杂,常常涉及物理、机械、电子、材料、化工、环境、地质、核技术等方面知识的交又,对学生相关基础知识的掌握程度要求甚高,不适用于学生基础较薄弱以实践能力培养为主的应用性高等院校。二按被测对,这种分类便于学生理论联系实际,但内容庞杂,知识点系统化存在难度,同一测量参数涉及多类传感器,从课程角度很难一一涉猎。且信息技术发展迅速,内容容易缺乏时效性,对于新型传感器的应用十分考验学生融会贯通、举一反三的能力。三按项目应用,项目应用教学注重学生动手能力的培养,很多教学研究论文都有提及,主要应用于高职高专、应用型木科院校。由以课木理论知识为中心转变为以工程项目为中心,由以课堂教学为中心转变为以实训操作为中心,可以极大提高学生学习兴趣与主观能动性,但容易出现项目实用价值不高、缺乏典型性以及仟务分工与项目实施存在困难等问题。

二、教学改革方式的探索

1.根据物联网专业培养目标整合教学内容

物联网涉及传感、通信与信息处理三个层次,学科交又性强,应用创新是物联网技术的发展核心,传统的传感器课程内容设置不能满足技术创新应用的人才培养目标。从应用出发,将内容模块化。在物联网技术应用中,数据的真实可靠有效是关键,担当数据采集功能的传感器在整个系统的构建中要求学生具备根据系统需求选择传感器的能力,及其对所选传感器应用于实践的能力。

以物联网的典型应用智能家居为构建目标为例,确立数据采集对象,如温度、光照、人体监测、气体等,以其中的气体监测对象为例,不同应用场景需求不一样,传感器的选型也有极大区别,需对气体传感器的分类与工作原理及其主要特性参数有所了解。例如,在厨房,可燃气体的监测,选用前需弄清可燃气体主要成分和安全浓度;若在客厅,空气质量的监测,考虑门窗常开状态,其测量范围与特性参数与卧室门窗常闭的环境亦有所不同。

课堂教学由实际应用案例引出典型传感器,进而解析其选型原因、工作原理、特性参数与使用注意事项。以点带面,内容在于精而不在于多。对于应用型木科院校的物联网工程专业学生来说,理论基础不够扎实,动手能力强,这种教学内容设计便于学生案例重建,提升学习兴趣,主观上愿意深人了解传感器的相关特性及应用,进而举一反三,融会贯通。

2.加强课堂教学形式的组织与教学过程的设计,提升课堂教学效果

课堂教学从案例出发,案例实物演不或者成熟案例视频演不,学生总结案例作品功能,教师从型号、主要参数、工作特性、工作原理、优缺点、使用注意事项等方面着手剖析案例所用传感器,并找出同类传感器,组织学生进行讨论,叙述其是否可替换及其缘由。最后由教师总结该类传感器工作原理、工作特J吐及其选型注意事项等。学生可提前准备相关传感器的资料以备课堂讨论需要,从实际应用出发,模拟案例设计中的方案讨论环节让学生参人设计,提升课堂教学效果。

3.多元化考核,促进学生传感器应用能力的提升

篇(2)

物流运输领域是物联网技术应用较早的领域之一,主要应用在特种货物运输领域。物联网技术的发展和应用,对物流运输管理将产生巨大影响。基于物联网的运输人才与岗位需求也会发生变化,“运输管理实务”课程作为高职物流管理专业最重要的核心技术课程,物联网背景下的课程设计也将随之调整。

1物联网技术对物流运输管理的影响

RFID技术、GPS技术、智能机器人等较成熟的物联网技术在五种传统的运输方式中都有应用,特种货物运输中应用最多。物联网技术的应用会产生积极的影响。例如:从整体上优化运输管理的流程,提高运输环节的自动化程度;改善运输信息的传递,实现运输管理的透明化,提高货物运输效率;实时监控和跟踪车辆与货物信息,确保车货安全,降低运输风险;提高资源利用率,实现规模效益,降低运输成本。当然,物联网技术的应用也会产生一些负面影响,比如物联网设备和技术需要大量的资金投入,企业信息和网络的安全问题,物联网技术的标准问题等。

2基于物联网的物流运输人才和岗位能力需求

传统的运输操作和管理流程、方法、操作要点等将不能适应物联网背景下物流运输行业的发展。现有的物流运输人才和岗位能力需求也会发生相应的变化。经过笔者大量调查,我国高职高专物流运输人才大致包括基础操作岗位(业务员层次)、基础管理岗位(项目经理层次)、运输管理岗位(高级项目经理层次)三个不同层级的岗位需求。这些不同层次的岗位能力需求和传统的岗位能力需求大致相当,但需要融入物联网的元素进来。简单地说,基于物联网的物流运输人才和岗位能力要求,就是在传统的运输操作和管理能力的基础上,还需具备物联网和互联网的思维,了解物联网、大数据、云计算等最新技术的发展状况,以及思考如何在自己工作的领域上应用,具备物联网技术相关知识和技能。例如:了解运输领域常用的物联网感知技术(如RFID技术)、网络通信与网络技术(如3G技术)和智能技术(如数据挖掘技术);能够在确保物联网相关设施和设备正常使用的情况下,对物联网背景下的运输作业流程进行管理和优化,顺利高效完成运输管理各环节任务。

3基于物联网的“运输管理实务”课程设计

3.1校企融合的“运输管理实务”的系统化课程模式

北京信息职业技术学院物流管理专业“运输管理实务”课程一直采用的是基于校企融合的系统化课程模式。该模式有两个关键点:第一,校企融合。包括课程定位与企业岗位融合、课程内容与工作内容融合、学校教师与企业教师融合、课程的评价与企业标准融合。第二,系统化课程模式。根据运输领域中各种运输业务之间的难易程度和递进关系,打破传统按照运输方式划分教学模块的思路,按照一个运输人员从初学者—能手—专家的认知规律和成长规律,在学习任务的难度、复杂度、广度和深度方面逐渐递增,体现从由易到难、由浅入深、循序渐进的一种课程模式。在物联网背景下,该课程模式保持不变,结合“运输管理实务”课程的主要学习任务,将物联网技术的简单认知和基本应用知识等系统化融入课程项目任务学习中去。

3.2基于物联网的“运输管理实务”课程定位

北京信息职业技术学院物流管理专业经过企业调研、实践专家研讨和往届毕业生访谈,结合高职学生的性格、基础、特点、就业规律和学院所处的区位特征,结合北京信息职业技术学院物流管理专业基于物流职业岗位层级的校企融合三环渐进模式专业人才培养模式,将“运输管理实务”定位课程定位于培养在物联网背景下,在第一线从事运输调配(运输调度及运输主管)的高技能人才。该岗位的主要工作包括:第一,了解基于物联网背景的运输行业的总体情况;第二,进行物联网环境下具体运输业务的操作;第三,进行简单的基于物联网的运输决策与规划。

3.3基于物联网的“运输管理实务”课程目标和设计思路

本课程目标的确定遵循三个原则:课程目标结合专业体系的定位与企业要求;课程目标的描述上要体现综合职业能力;课程目标适当高于企业要求,以培养可持续发展能力。基于物联网的“运输管理实务”课程目标除了该课程原有的保证货物安全、选择合理运输方式、运输工具、运输路线、处理各种具体运输业务、正确核算运费、处理运输事故与纠纷、统计运输数据、设计运输方案等11个能力目标外,还要求学生掌握物联网背景下各种运输流程的变化和处理办法,结合物联网技术进行最优运输方案的设计,运用物联网技术进行各种运输操作和管理,运输物联网技术来保证货物安全。在课程设计时,严格遵循“调研典型工作岗位的要求和内容—根据岗位要求确定课程学习目标—对岗位工作内容进行由简单到复杂进行排序—将工作内容整合成学习内容”的过程。

3.4基于物联网的“运输管理实务”课程内容

物联网背景下“运输管理实务”课程内容以完整的工作过程为载体、遵循学习者的认知规律、学习内容适当高于工作内容、理论与实践相结合、每个完整的学习任务具有共同的业务流程、注意与其他课程的衔接、课程目标与学习内容的融合等原则来确定。将典型的工作内容转化为学习任务。如下表所示。在进行具体学习任务设计时要考虑学生的基础、每个任务的学习目标、需要的知识含量。

3.5基于物联网的“运输管理实务”教学方法与手段

在教学方法与手段方面,“运输管理实务”课程为了实现实践与理论融合,真正提高学生分析问题和解决问题的能力,采取了项目任务驱动模式,从任务导入(采用问题引导法、角色扮演法、影视放映法、案例导入法等)—知识点输入(采用教师讲授法、问题引导法、伙伴学习法等)—解决项目任务问题(采用小组讨论法、头脑风暴法、模拟实践法、辩论法等)—师生检查(采用伙伴学习法、教师讲授法、小组展示法等)—师生评价(采用小组讨论法、教师讲授法、问卷调查法、闪光灯法)—师生反思(采用教师讲授法、自我总结法)。反思环节尤为重要,让学生通过深入的反思和总结,掌握每一个学习任务的关键点,掌握该课程学习的重点,把握学习和认知的规律,让学生获得学习过程的迁移。

3.6基于物联网的“运输管理实务”课程评价

本课程结合物联网背景下运输管理实际工作的要求进行课程评价,评价方案体现评价内容结合课程目标、评价主体多样化、评价对象可视化、评价内容综合化、评价标准企业化、课程考核方法过程化。“运输管理实务”总成绩包括三部分:第一,项目成绩(主要包括出勤成绩、平时表现、调研报告、模拟操作记录、学习工作页、运输方案、汇报材料等)占60%。其中,六个学习任务按照难易程度,比例分别为10%、10%、20%、10%、20%、30%。每个学习任务的成绩按照组间评价、组内评价、教师评价及通用能力评价四个方面进行评分。第二,期中考核(采用期中课业或期中考试的方式)占10%。第三,期末考核(采用期末课业或期末考试的方式)占30%。

4结论

物联网技术在物流运输领域的应用将会越来越广泛,物流运输人才需求和岗位能力要求也将发生巨大的变化,“运输管理实务”作为高职物流管理专业最重要的核心课程,其课程模式、课程定位、课程目标和设计思路、课程内容、课程评价等都应该结合物联网技术应用这个大背景,本文只是初步探讨,在具体内容设计和课堂实施上还需要进行深入探讨和完善。

参考文献:

[1]阙丽娟.物联网技术在物流运输领域的应用及对策分析[J].现代商业,2016(9):14-16.

篇(3)

作者简介:吴韶波(1970-),女,江苏常熟人,北京信息科技大学信息与通信工程学院,副教授;文江川(1977-),男,江西永新人,北京信息科技大学信息与通信工程学院,讲师。(北京 100101)

基金项目:本文系北京信息科技大学重点教改项目(项目编号:2012JGZD04)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)02-0111-01

导论课程是为了帮助刚刚进入大学的新生,在进行专业知识学习之前,使其了解所学专业、解读所就读的专业是什么,包括哪些专业课程、如何学习和运用专业知识、就业及考研去向等方面的问题,帮助其顺利完成学业的一门专业基础课程。目的在于通过导论课程的学习,使学生对所学习的专业有整体认识,对专业技术领域有一个初步的了解,明确各门专业课之间的联系,为学生后续四年的知识学习、能力提高、素质培养以及毕业后从事科学研究、技术开发或经营管理等工作打下坚实基础,是培养学生专业兴趣、激发学习的动力、引导学习的方法、规划学习计划和未来就业十分有效的方式和重要的手段。

一、导论课程教学中存在的问题

物联网工程专业是自2010年才陆续开设的新专业,涉及多领域技术,学科交叉,具有深厚的理论与广泛的实践相结合的特征。“物联网工程导论”是物联网工程专业的入门课程,从物联网的应用、技术、服务、知识体系等角度阐述本专业包括的内容。在该课程的教学过程中发现存在着以下问题:

1.课程内容多,技术广,综合性强

物联网被誉为信息产业的第三次浪潮,涉及计算机科学与技术、电子科学与技术、通信工程、自动化、智能科学与技术等多领域、综合叉学科,被广泛应用于智能交通、智慧城市、智慧医疗、工业监测、物流等方面。由于物联网工程专业的教学内容涉及内容多,技术广,对教学内容的有效综合和整体优化势在必行。

2.学生有兴趣,热情高,基础缺乏

“物联网工程导论”课程在大学一年级新生入学后开设,学生对新知识、新技术具有强烈的好奇心。通过对北京信息科技大学2013级物联网工程专业新生进行统计,96.8%的学生对物联网技术有前期调研,但对物联网工程专业的具体教学内容了解较少,实践动手能力普遍欠缺。教师综合运用教学手段,突出物联网工程专业课程体系知识脉络,引导学生采用正确的学习方法开展专业课程的学习,培养其职业素养和职业道德,将为学生今后的学习与工作打下良好基础。

3.专业领域新,对师资队伍要求高

物联网技术作为新兴的研究领域,高校在新办物联网工程专业的过程中存在着涉及的专业知识广,交叉性强;课程体系尚处在摸索阶段,有待不断完善;学科建设不成熟;全面掌握物联网技术实践教学的师资队伍严重缺乏等问题。这对任课教师提出了更高要求,教师需不断更新专业认知,扩充知识结构,并加强工程实践能力培养。

4.教学方法单一,考评方式片面

“物联网工程导论”课程涉及知识内容丰富,对各部分知识点的要求掌握的程度各不相同。导论课程面向一年级新生开设,学生的基础和知识掌握程度参差不齐,若采用单一授课的方式,可能达不到预期教学效果。再者,若考评只采用传统的“期末考试成绩+平时成绩”进行考量的方式,很难全面体现学生对新知识的掌握程度和相关能力的提高,或将束缚学生的思维,使学生对后续课程产生为难情绪或消极的负面影响,甚至厌学。

二、导论课程教学的几点思考

针对以上在“物联网工程导论”课程的教学中存在的问题,对物联网技术本身特点以及物联网专业新生特点进行分析总结和实际授课情况,建议从以下几方面进行改进:

1.解析专业知识框架,优化教学内容

“物联网工程导论”课程应从宏观上介绍了物联网工程领域的相关知识内容,综合性较强。通过对物联网基本概念、知识体系进行整体介绍,使学生既对涉及到的广泛技术有了解、有兴趣,又不会被庞大的众多学科内容吓倒,形成对“物联网工程”基本模型和基本问题的初步且宏观的科学认识。目前,绝大多数的物联网导论书籍对于物联网专有的RFID技术、无线传感器网络以及M2M等技术介绍比较详细,其他必须的计算机、通信和控制方面的内容则很少提及。因此,应贯穿“全局指导局部”的方针构建基本知识框架,对教学内容进行整体的优化,保证后续教学能围绕物联网的需求进行;剖析物联网技术与相关学科之间相互交叉、互相作用、互相促进的关系,引导学生采用正确的学习方法开展专业课程的学习,强调基础知识,注重技术应用,让学生了解物联网技术发展的前沿技术和巨大的创新机遇以及极其广阔的发展空间。

2.教学方式多样化,鼓励创新思维

物联网技术发展迅速,正不断应用于很多领域中,因此,导论课程的教学可以采用多样化的教学方式融于整个授课过程中。

作为实践性很强的工科学科,感性认识可以加深对物联网工程理论知识的理解。采用案例式教学,如:在介绍物联网与传感器采集数据的关系时,教室可以带领学生参观智能家居的样板间,让学生亲身感受如何采集温度、湿度、光照等信息,如何传输这些数据并对家电进一步控制。也可以综合考虑课程侧重内容以及学生的兴趣点,归纳提炼出研究的方向,采用研究式教学,启发学生思考,鼓励学生通过查阅资料、对比分析等方式来解决问题和提出自己的想法,以达到培养学生分析和解决实际问题的能力和创新思维的目的。最后,课程也可以不局限于课内教学,教师可充分利用网络教学资源进行教学辅助,突破传统导论课教学在时间与空间上的局限性。

3.强化实践教学,紧跟领域前沿研究新技术

“物联网工程导论”课程内容多,除了介绍计算机、电子、通信、控制等有关专业基础外,还涉及到大量全新而复杂的新技术。对于刚进入该专业的新生来说,从书本中很难明确自己今后的学习和研究方向,也很难将抽象的书面知识与实际应用相结合。因此,教师应适当辅以实践教学环节,并通过参观与专业相关的实验室、物联网应用样板间、开展物联网技术现场教学与实践活动,拉近学生与物联网技术应用之间的距离。注重实际应用,帮助学生理解抽象的概念,让学生既能提升对课程的兴趣,又可及时掌握技术发展的最新动态。这样有利于学生从技术层面整体把握物联网,对其后续专业课程的学习和理解起到较好的引导作用。通过进入实验室体验学术研究的过程,也能激发学生对高水平研究与应用的热情。

4.建立综合考评体系,考评方式全面灵活

导论课程的考评可分为期末考试、实践报告、研究报告等多个组成部分。期末考试可采用开卷形式,基于课程内容涉及的基本理论、基础知识进行测试,同时也避免了学生死记硬背。研究报告可以小组形式进行提交,根据选定的研究方向从查阅文献、自主思考、组织讨论到形成结果、汇报总结,明确小组中每名学生的工作与贡献。实践报告指学生通过参观与实践,对物联网新技术应用的进一步理解,包括基本的原理、实践操作、方案改进等,培养学生系统获得新知识、新技术的能力,扩展知识面,鼓励创新思维。

三、结束语

“物联网工程导论”课程肩负着引导物联网工程专业新生了解专业技术发展,激发专业课程学习兴趣,掌握自主获取知识方法,引导正确学习方法的重任。本文首先根据物联网技术及专业新生的特点,讨论了“物联网工程导论”教学中存在的若干问题,从教学模式、实践教学、考评机制等三个方面给出了对于本课程教学的有关新思考,力争提高学生的学习兴趣,指导后续课程的学习,培养出具有自主学习、创新思维和较强实践能力的物联网工程专业人才。

参考文献:

[1]邱秧琼,宋扬,顾征,等.工程导论:工科大学生的必修课[J].高等工程教育研究,2009,(1).

篇(4)

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)24-0101-02

随着现代电子制造水平和网络技术的飞速发展,嵌入式系统已经成为汽车电子、家电控制和消费类电子等产品的重要组成部分,由于其硬件部分体积小、价格便宜、集成度高,并且软硬件都可以进行“按需定制”可裁剪,嵌入式系统有着十分广阔的发展前景。

同时嵌入式系统中的无线通信技术、传感器技术和自动化系统控制技术的日益成熟,把传感器得到的各种数据,通过互联网的手段传输出去,使得世界的联系从人与人的联系,逐步转变成物与人的联系,物与物的联系;使得现实世界与信息网络更加的紧密结合。通过物联网项目的开发,更好的促进嵌入式系统作为物联网项目的载体的教学和改革工作。

1嵌入式系统教学的现状

关于嵌入式系统教学过程中的课程定位、相关先导课程与基础知识的准备、教学内容(包括硬件平台和软件平台)的选择、实践教学与实践环节组织等问题,在目前,仍然存在争论和探索。本环节就以下几个方面进行分析:

1)嵌入式系统的课程定位

由于各个院校对于嵌入式系统的课程定位的不同,不同的院校对于本课程的应用方向也不同。有的院校更加侧重于底层硬件和系统文件的裁剪,偏向于基于单片机的应用;有的院校更加侧重于嵌入式系统的应用,偏向于软件开发与调试。

2)嵌入式系统教学的先导课程

基于上述不同院校之间课程定位的不同,嵌入式系统课程的先导课程也有所不同,针对偏硬件设计方向的,硬件电路设计作为重点。针对偏软件设计方向的,则是把程序设计语言作为重点。

3)嵌入式系统教学的学时分配

不同院校的不同专业对于嵌入式系统课程的要求不同,有的专业是作为专业核心类课程,有的专业是作为专业通识类课程,有的专业是作为专业选修类课程。因此,对于嵌入式系统教学的学时,有着很大的不同。

4)嵌入式系统教学内容的选择

嵌入式系统课程由于对前期课程的要求较高,同时现有教学内容中,理论偏多,各种概念和模型较难理解,学生动手去实践相对较少,学生学习起来非常抽象和枯燥,无法形成自己的知识体系结构,缺乏直观性,因此学生学习积极性会随着课程的深入,逐步降低。

同时嵌入式系统教学需结合教学平台设备来进行开展。在现有市场上,嵌入式系统教学平台种类繁多,并且配套的软件操作系统也有所不同,不同院校都根据自身的实际情况进行相应选择。

2嵌入式系统教学组织

根据本学院“5-3-3”课程体系构建的思想,再结合江苏省苏州市吴江区地方经济具体特点的基础上,以近年来国际工程教育改革CDIO工程教育模式为思路,将构思、设计、实现和运作贯穿在整个课程体系之中,以产品研发到产品运行的生命周期为载体,结合物联网的发展,在不同的行业、企业及应用背景下,将物联网的项目案例,和嵌入式系统的课程体系融会贯通,强调职业教育教学行动的过程属性,将典型物联网产品设计案例引入到教学中并进行重构,编排模块化课程教学内容,组织教学过程。使得学生通过本课程的学习,不仅能了解嵌入式系统的基本原理和设计方法,同时能对嵌入式系统中的ARM体系结构、ARM指令系统进行应用,选择嵌入式Linux操作系统根据不同的需求进行相应的裁剪、交叉编译开发和移植应用,同时根据学生的实际情况进行应用程序和驱动程序开发,服务地方经济。

3传统教学中存在的问题

传统教学过程中通常以教师讲授为主,以教材对应章节和知识点作为讲授单元,理论基础和实践环节分离,无法做到“理实一体化”。在有限的课程授课时间内,设置与教学内容配套的实践环节,通过课后实践来强化教学内容,激发学生创造性的能力比较有限。

嵌入式操作系统选择非常多,在嵌入式系统应用中常用的软件中间件,比如网络协议栈、嵌入式平台下的根文件系统和数据库管理系统、媒体压缩与解压缩库、各种加密算法与协议等,更是令人眼花缭乱。

同时,作为授课对象的学生,由于来自不同的专业方向,前导课程的基础知识参差不齐。具体表现为:电子类专业方向的学生,软件基础较为薄弱,计算机类专业方向的学生,电路与硬件基础弱。

4基于物联网项目驱动的嵌入式系统教学

以职业岗位能力为主线的高职教育体系需要构建项目化教学课程体系,同时在物联网技术快速发展的大背景下,嵌入式系统的课程体系确实应当有所调整,以适应时代的发展和社会的需求。

项目驱动教学的理念认为:学生知识的积累和构建,是在一定的条件下自主构建而成的;学习是知识、技能与行为、态度与价值观等方面的长进。

同时,以企业中真实的生产、研发和具有实际应用价值的案例作为教学内容的选择,要求学生能够通过自身的特点,获取相关的资讯,指定真实的计划,通过自身的决策和实施,并且进行检查和互查来对项目进行评价。

1)项目的具体构建

将嵌入式系统教学课程知识点进行碎片化和重组,以本院的校企合作单位物联网智能家居企业真实案例为基础,将整个教学过程以项目的形式开展教学,再将物联网智能家居项目中分成相应子项目,对相应子项目再进行具体的任务分解。在整个过程中,要求学生能够以教学主体的身份参与进来,对真实案例从总体上进行把握,明确学习和构建的内容。

2)项目驱动教学组织形式

本院该课程在采用小班化教学的基础上,对学生进行项目分组,将4~5名学生分配到一个项目团队。在不同的项目中扮演企业开发过程中的不同角色,同时在不同的子项目中,学生的角色进行轮转或互换,使得学生在完成本课程的学习之后,能对项目开发的整个过程相对熟悉。

学生在不同的子项目中,可以对项目团队的不同角色进行体验,根据自身的实际情况,为更好的走上工作岗位,融入企业项目团队做准备。

3)具体项目教学的实施

在每一个具体项目教学的实施过程中,以本院的2014级计算机应用技术专业为例,该专业有40人,将学生以5个学生为项目小组进行分组,共8个小组,根据学生的学情和实际情况进行项目任务书下发,将CDIO中的构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)融入进来。

以物联网智能家居企业真实案例中的智能窗帘子项目为例,通过任务分解,如下图所示,可以分为嵌入式Linux系统裁剪、直流电机控制、交叉编译、驱动文件加载和嵌入式平台下移植应用等五个子任务,同时针对模块化教学,进行相应学习情境设计和教学方案设计,整合现有教学内容,使得老师的教和学生的学都体现项目驱动模式下理实一体化的紧密结合。

首先要求每个项目小组的学生进行项目分析,将构思(Conceive)采用行动导向中资讯的形式展现出来,给出工作任务,提出任务要求,要求学生应当把前导课程以及已做过的项目中已掌握的知识点和即将开展的项目中需要的知识点进行融合,使得学生温故知新,同时也学会综合运用新旧知识的技能;其次要通过实践的方式,项目和任务必须能够通过实践来完成及验证。

对于设计(Design)则要求学生在项目小组中指定相应计划,安排时间进度。

而实现(Implement),要求各小组通过决策和实施的方式,分别提出完成该项目的设计方案说明书,每个小组推选1名同学上台进行本组实施方案的具体表述,授课教师与项目小组成员共同讨论,进行分析和优化,最终确定相对合理、科学的最佳方案,并进行下一步的实施。

运作(Operate),则是在之前所做工作的基础上,结合项目方案说明书,对于项目内容对照完成。在项目完成之后,对照最初提出的工作任务要求,逐项检查项目完成情况。如存在不符的情况,进行分析和修改,直至满足相应要求。同时要求项目小组内的同学和不同小组的同学进行自评和互评,进行相应总结和考核。

5总结

基于物联网飞速发展的技术和应用背景,如何精简嵌入式系统课程的理论教学内容,并扩宽学生的知识面,让学生掌握设计与思考的方法,重点把与真实项目案例密切相关的内容进行重构与设计,同时进行层次化的实践设计,在实践环节中,让学生真正参与到前沿发展的企业课题和项目中去,这是在嵌入式系统课程教学改革中要研究和具体实践的方向。

基于物联网项目驱动的嵌入式系统教学改革实践教学过程中,学生对于企业项目开发的整个过程更加熟悉,学生参与项目团队开发的积极性和主动性得到提高,同时,通过项目驱动的学习方法,学生也认识到团队合作的重要性。项目驱动教学改革的实施,使学生学习的方式发生了很大的变化,学生能够主动地去学习,更加善于发现问题和思考问题,解决问题的能力也得到了很大提高,学生的专业技能能力得到系统的锻炼。项目驱动教学改革,为学生自主学习意识的养成和从学校到毕业顶岗实习、就业更好的“无缝”对接提供了保障。

参考文献:

[1] 陈承欢.软件工程项目驱动式教程[M].清华大学出版社,2015.

[2] 丁金昌.高职教育人才培养理论研究与实践[M].国防工业出版社,2011.

篇(5)

作为“智慧中国”的重要组成部分,物联网技术受到越来越广泛的关注。为适应这种发展趋势,培养社会所需的具有综合能力的物联网工程人才,教育部在2010年将“物联网工程”设置为独立的一个专业。物联网技术导论作为物联网工程专业的核心课程,是物联网专业学生接触的第一门专业课程。主要讲授物联网从感知层,传输层,数据处理层到应用层的整体技术流程,以及每层的关键核心技术,对学生建立正确的专业概念,整体的专业技术框架有重要意义。

1.2实践教学中的现有问题

目前对物联网技术导论课程的教学方法主要是以讲授为主,平时留有课后作业,课程考核方式以期末闭卷考试为主,期末卷面成绩占总评成绩的70%。该教学模式在教学实践中出现以下问题:(1)单一讲授的教学模式不能适应物联网多学科交叉、密切联系行业的特点。学生反映物联网涉及学科非常多,仅每个学科简单理论概念的讲解,就已经非常庞杂,学生很难把握其脉络。且现有技术的应用与行业背景密切联系,单纯的理论讲授效果不佳。反映在课堂提问中学生往往答非所问,或者完全无法理解题目意思。(2)一考定论,平时不学,考前突击现象突出。但是由于知识点繁杂,突击背诵效率不高,且不及格率较高。(3)死记硬背现象突出,对技术理解不深。对于物联网产业环境和应用流程的理解和技术在应用中的创新上,有的教学方法和教材均不能提供有效的支撑。在平时的考查中,我们发现学生对死记硬背的技术点掌握得尚可,但是碰到综合应用题,大部分同学就不知所措。面对以上主要问题,现有的物联网技术导论课程教学方法和思想必须改变。否则,不光是导论课应有的目的不能达到,还直接影响后续物联网专业课程的教学。

1.3国内研究现状

目前对物联网技术导论课程的改革成果总体来说并不多,公开文献较少,这与物联网工程本身是新专业,物联网导论课程本身涉及技术较多,知识体系复杂都有关系。已有的一些改革方案如下:文献[1]提出物联网导论的课堂要引入启发式教学法,即将课程内容归纳提炼,提出问题启发学生思考。其次,采用案例式教学法,把生活中物联网的实际应用案例渗透到整个教学内容中。还强调应用交互式教学法,运用多媒体教学环境辅助教学,例如播放物联网相关理论与技术相关视频和短片,加强互动,提高学习兴趣,拓展知识面。文献[2]提出适当增删教学内容,讲授内容忌深、忌细,引导学生转变学习方法,促进良好学习习惯的养成,注重培养学生的综合能力。文献[3]提出改进课程大纲设计、提升教师能力、改进教学资源等多个方面,以提升物联网导论课的教学质量。文献[2]与文献[3]所提措施,对物联网技术导论课和其他课程都适用。实际上,在已进行的几届学生的教学中,我们已经使用过上述方法,事实证明,此类广泛适用于一般课程的方法并不能解决物联网技术导论课程中的具体问题。而文献[2]所提改进课程大纲、教学资源等,其实是涉及到物联网技术体系架构的问题,已经有教育部牵头的教学指导组在负责梳理,本文暂不讨论。文献[1]提出了一些比较具有操作性的课程教学方法,总结起来就是提问启发,案例讲解,多媒体互动教学。实际上我们在授课的时候已经使用了这些方法,但是教学效果仍然不够理想。例如:提问启发,如果问题简单,学生还基本能够回答,如果问题真的是启发式问题,而且是书上和网上都查不到现成答案的问题,则大部分学生表现出完全没有思路,更不要说回答问题。案例和多媒体互动在本校理工类课程中的使用也已十分广泛,物联网技术导论课程也不例外。上课过程中也给同学们播放了相关视频短片,行业应用短片,对比没有播放这些案例的情况,学生的理解程度确实有所提高,但是提高幅度也比较有限。如果是跟播放视频直接相关的设计类问题,学生根据视频还能回答部分内容,但是要求学生从该视频的技术方案做延伸,更换应用场景,则大部分学生又非常茫然。例如:课程中有播放精细化农业的相关技术解决方案,从感知、传输到最后数据处理与反馈服务都做了说明。学生观看后,如果问该应用领域问题,比如前端要用什么传感器,部署在哪里,学生还能回答。但是,要学生变化技术的应用场景,将技术应用在另一森林防火场景中时,部分学生还能把类似要用的传感器列举出来,但是不知如何部署。这说明要加深学生对物联网知识体系的理解程度,仅靠观看案例、提问启发是不够的,物联网技术导论课程的教学改革还需要进一步深入。

2过程与实践化的课程改革方法

2.1原因分析

根据课下座谈,统计课程出勤率,考试通过率等方式获取的信息,我们认为影响学习效果的主要原因有二:其一,理论和实践相脱节,虽然已经用案例视频,多媒体互动等教学方式,但明显还不足以让学生理论联系实际。其二,虽然有课程作业,平时提问和抽查,但是平时努力学习的学生仍然只占少数,大部分学生的学习积极性不高。针对这两个主要问题,我们提出过程与实践化课程教学改革方法。

2.2方法的具体内容

对学习自觉性强的学生,提供多种课外实践参观机会,帮助学生理解技术在实际中的应用,理论与实践融合;对学习自觉性差的同学,采用过程化考试方法,督促其平时努力学习。(1)实践化教学:物联网是多交叉学科,知识点非常多,光靠课堂教学肯定不能尽善尽美,所以要加入实践教学环节。①在课外布置思考与设计题目,指导学生自学,并自主解答问题、动手设计简单的物联网应用。如果有较为优秀的学生,让其在课堂上讲解自己的设计方案。②建立完善的课程考核体系,增加实践能力考核环节。将作业、演讲、课外参加的比赛情况等都当作考核方式,按合理比例计入总评成绩。改变以往期末卷面考试这种单一的考核方式。③在条件允许的情况下,可建立物联网实训实验室,并配备相应的器材等。我们与四川省成都市物联网产业联盟形成良好合作关系,借他们的物联网技术展示厅让学生实地了解物联网技术及其应用。(2)过程化考核:以上考核方式加上学院的过程化考试系统,分阶段进行上机考试,最大程度避免一考定论、突击应付等不合理现象。目前的具体操作是:当讲完一阶段(感知,传输,处理)即上机考试本阶段技术要点,成绩以比例计入总分,最后课程完结还有一次总体性考试,4次考试成绩的加权总和才是本门课程的考试成绩,并算上平时作业、提问等平时成绩作为最后总评成绩。这样一来,12周课程,每隔三周就有一次阶段考试,加上平时的抽查与作业,有效督促了学生的平时学习。

2.3方法实施的效果

2011年本学院设定物联网专业,2012年开始开设物联网技术导论课程,2013年进入实践化教学,14年引入过程化考核,图1显示了历年课程的考试情况,以60分以下为不及格,80分以上为良好。图1很清楚的显示,刚开始时物联网技术课程的不及格率高达约30%,后来引入实践化教学后下降至12%,到最后引入过程化考核后直接下降到7%左右,而良好率逐年上升,连续2年保持在70%左右,达到了改革的目的。

篇(6)

中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)09(a)-0114-02

敏捷开发是21世纪初产生的新型软件开发模式,主要是针对传统软件开发方式的不足之处提出的。敏捷开发技术中包含了先进的开发理念――Scrum模式。在软件开发过程中应用Scrum模式能够显著提高系统的执行效率和响应能力。Scrum开发方法将软件开发过程中的参与人员视为一个非常重要的因素,强调个人能力的重要性,强调交流合作,强调软件的实用性与可操作性。

1 物联网教学现状分析

在目前的物联网教学中,存在着以下问题。

(1)现有的物联网专业教学大多采用“任务驱动、项目引领”的教学模式。教师引入项目教学的模块,布置任务,学生按照老师的操作步骤,按部就班地学习。在项目教学实施的过程中,普遍存在学生缺乏压力和动力的现象,学生感受不到真正的、企业化的物联网氛围,因此不愿意自主地动手操作。

(2)自2010年国内各高职院校开始开设物联网专业至今,经历了六年的实践,但是学校在教学方面积累的经验还不是很丰富,其课程大多是演示型和验证型的[1],缺少在真实的物联网环境下面操作的经验,其教学过程也不能激发学生的主动性和创造性。

(3)教师缺乏物联网工程的实践经验,在目前我国教育体制的大背景下,教师职业的一项重要内容就是职称评定,因此,高职院校的教师大多是科研型的,“双师型”的教师严重缺乏。任课教师缺少物联网工程的实践经验,将过多的学时用于理论教学,使得培养出来的人才与物联网的实际需求脱节。

2 基于敏捷开发中Scrum模式的教学改革

针对目前物联网教学中存在的问题,将敏捷开发中的scrum方式引入物联网实训课程中,根据敏捷开发的思想,在物联网教学改革中应用Scrum模式旨在体现以学生为核心的教学理念,提高学生的学习兴趣,培养学生的团队协作能力[2],让学生感受真实企业中物联网的氛围。

2.1 根据Scrum开发模式划分物联网实践教学阶段

Scrum开发模式将软件开发分为5个阶段:确定项目内容与实施方案,制定项目实施计划并召开计划会议,每日站会(日常例会),召开项目评审会议,召开项目反思会议。

根据Scrum开发模式,将物联网教学阶段划分为5个部分:明确教学内容并制订方案,编写教学大纲及授课计划,根据计划进行日常授课、阶段性教学效果评议、教学效果总结。

2.2 具体实施过程

根据物联网教学阶段的5个部分,具体实施过程如下。

(1)第一部分:明确教学内容并制订方案。由教师制订物联网专业的实施性教学方案、学生分组方案。教学实施周期为一个学期,每周为一个教学小周期,由任课教师将物联网教学项目分解为多个子项目,并且标注项目的优先级。

(2)第二部分:编写教学大纲及授课计划。教师召开讨论会议,根据教学内容和实施性教学方案编写物联网课程的教学大纲和授课计划,这两项内容由物联网教师团队共同完成。

每学期初召开教师讨论会议制定教学大纲和授课计划,由课程负责人告知团队该课程中重要且优先级较高的项目模块,教师团队共同探讨,一起决定如何合理地安排授课进度,并合理地安排课时,形成教学大纲和授课计划的标准文档,保存备用。

(3)第三部分:根据计划进行日常授课。教师团队成员各自按照授课计划进行日常授课,并为接下来的一堂课制定计划。在日常授课部分,每个教师要回答3个问题:上一堂课我做了什么?今天的这堂课我要怎么做?我有哪些需要改进的地方?

(4)第四部分:阶段性教学效果评议。在每一个教学项目完成以后,教师团队成员要向课程负责人汇报教学情况,展示教学效果,并说明下一阶段的执行计划,由课程负责人评价其教学质量[4]。

(5)第五部分:教学效果总结反思。在整个物联网教学项目完成之后,教师团队的成员要向课程负责人汇报整个教学情况,学生的学习情况、考核情况,演示经典的教学案例,展示教学成果,总结教学经验,反思不足之处并提出改进方案。

2.3 项目分工与角色扮演

在Scrum模式中,其项目团队由产品负责人、项目主管和开发团队组成。产品负责人的职责是保证产品效益的最优化和开发团队工作价值的最大化。项目主管的职责是确保团队中的每个成员都能够正确地理解并实施项目计划。开发团队是自发组织的团队,通常人数在3至9人。敏捷开发方式认为,团队人数少于3人则不能进行有效的互动、沟通,团队人数大于9人则需要协调的事务过多,影响执行效率,因此,3~9人的开发团队能够最好地完成项目工作,而不需要依靠团队以外的人员指导。

在具体的教学过程中,应考虑学校实际的教学环境,产品负责人由任课教师担任,项目主管和开发团队由学生担任。开发团队由6名同学组成,其中1名同学兼任项目主管。6名同学中2名同学完成物联网感知层的安装与调试,2名同学完成物联网应用层软件的安装与配置,还有2名同学完成物联网移动应用开发(Android)和PC应用开发(.net和WPF)。

2.4 考核评价

根据Scrum模式的特点,将物联网课程分为若干个项目模块,考评时采用过程性考核方式对学生的表现进行评价,每次完成一个项目教学时,任课教师要以产品负责人的身份参加考核评价,每个项目的综合得分取决于每个学生的个人贡献和项目团队的整体得分,这样既锻炼了学生个人的能力,又培养了团队合作精神[3]。

3 结语

通过在物联网教学过程中引入敏捷开发和Scrum模式,对物联网教学在教学阶段的划分、具体的实施过程、教师和学生的角色分工以及成绩考核方式4个方面进行了改革探索。实践证明,以敏捷开发模式进行物联网专业教学,明显地提高了学生的实践能力,教学效果相比于传统的教学模式有了显著的改善,通过这样的人才培养方式,使学生能够胜任“物联网”相关岗位工作。笔者相信,随着教学改革的深入开展,敏捷开发模式将会在物联网教学中发挥更大的作用,将会涌现出越来越多的优秀的物联网专业人才。

参考文献

[1] 吴治海.“物联网技术导论”课程的教学内容探讨[J].中国电力教育,2013(31):70-71.

[2] 黄伟,徐新黎.开放式教学法在物联网导论教学中的运用[J].计算机教育,2015(2):68-72.

篇(7)

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)20-0106-02

湖北工业大学作为我省第一批物联网本科教育单位,一直走在物联网专业课程建设的前端。通过四年的课程建设,我们建立了物联网创新班,其中集合了计算机大类专业素质优秀的学生,针对他们实施物联网专业较为完善的课程体系和专业能力培养方案,旨在培养能够满足国家“十三五”产业转型发展需要的人才,适应和引领未来的信息技术及物联网技术方向的工程师。

一、物联网创新班

物联网作为我国“十三五”高新技术的信息产业发展的重点,培养优秀的创新物联网人才是我们高校的重要职责。经过近五年的物联网人才培养工作,我们逐步总结了物联网专业人才培养的路子,在利用现有信息及计算机学科力量的同时,应尽快形成更加专业、更高水平、更国际化的物联网师资队伍和课程体系建设。同时,要与国际接轨,开拓创新,扩大知识来源,将学科建设与相关产业的科学发展统一起来。具体而言,物联网专业应该培养具有扎实软件开发技术、现代传感器技术、无线网络技术、有线和无线网络通信理论、大数据信息处理技术、系统工程等基础理论与专业技能的专业人才。因此,我们于2014年建立了物联网创新班,其中集合了计算机大类专业素质优秀的学生,学院要求对物联网创新班的课堂教学内容进行整合优化,突出物联网的专业特色,让学生全方位理解专业知识并掌握课程的核心知识点。[1-3]

二、物联网创新班课程体系建设

目前我校的物联网创新班本科相关课程规划如表1所示,其涵盖不仅有计算机科学与技术的专业课也有计算机网络的专业课,同时针对物联网的相关新技术也开展了《物联网导论》、《传感器技术》和《物联网软件工程》等专业课。

首先授课教师可以通过课前资料共享、课中话题讨论、课后实验辅导这三个基本步骤循序渐进,使学生能够掌握物联网专业的最新、最优知识,更好地进行物联网专业知识的学习。例如,物联网工程专业的特点是最新、最前沿的技术发表在当年的国际学术会议上,因此讲授《物联网软件工程》课程的教师应该注意从最新的物联网软件引导学生对本门课程的兴趣,然后通过相关软件的应用过程并将最新的物联网软件技术开发论文中选取部分相关内容介绍给学生。[4-6]这样的“专业课+实践应用”模式可以循序渐进地将学生带入对每门专业课程的学习过程中,同时教师也可以向学生介绍一些与专业知识有关的最新技术发展及应用等,开拓学生的视野,增加学生学习物联网相关专业课程的兴趣和积极性。

三、结语

随着信息技术就业需求和高校教学理念的不断更新,物联网专业的教学改革成为各大高校改革的重点课程体系之一,在湖北工业大学计算机学院的物联网创新班教学改革中,我们深切体会到采用因材施教分类培养的教学理念是教学改革的核心;采取“弱化教师课堂、加强实验实践动手环节,鼓励自主创新学习,推行课外创新结合课内教学的教学模式;实施“淡化考试约束,强化实践过程的二元考核方式并行”的教学模式。通过近四年的课程建设,我们的物联网创新班,其中集合了计算机大类专业素质优秀的学生。他们无论是在专业课程学习还是各类创新创业大赛上都取得了优异的成绩,同时表明我校计算机学院的物联网创新班的专业课程建设和专业能力培养等相关改革是成功的,我们也将继续努力完善并为国家高新技术产业输送更多的人才。

参考文献:

[1]吴B,王春枝,叶志伟.面向信息时展的物联网技术课程创新规划研究[J].教育教学论坛,2016,(17):233-234.

[2]茹艳,潘俊方,樊阿娇,等.物联网技术的发展及其应用研究[J].无线互联科技,2016,(5):139-140.

[3]刘顺财.浅谈物联网技术发展现状及其应用[J].网络安全技术与应用,2016,(4):93-94.

篇(8)

关键词

数据处理与智能决策;物联网;情境教学法

1引言

北京信息科技大学的物联网专业创办于2013年,是建立以提升工程素质为根本、以培养物联网工程能力为核心、以掌握物联网工程学科知识要求为目标的课程体系,相关课程的建设也力求结合实际工程应用要求,加强学生实际应用能力的培养。我校的物联网专业重点突出我校在可靠通信传输与智能信息处理方面的技术优势,本专业开设的核心课程有:物联网工程导论、通信原理、自动控制基础、RFID原理及应用、传感器原理及应用、传感网原理及应用、数据处理与智能决策、物联网工程设计与实施、信息安全等。我校的物联网专业课程体系结构如图1所示。

2“数据处理与智能决策”课程特色

当前社会对物联网行业智能信息处理方面人才培养的需求越来越旺盛,人才培养的任务日益紧迫。而我系开设的“数据处理与智能决策”课程,所要达到的目的就是使学生掌握“数据处理与智能决策”的相关技术体系以及相关理论,并能够用课程中学到的知识,对数据处理与智能决策应用系统进行初步设计、开发;课程的社会需求也要求在教学的内容、方法、手段上做出相应的调整与改革,在理论教学上探索新的考核方法。“数据处理与智能决策”是物联网工程专业最重要的主干课程之一,开设在大三第二学期,是一门专业必修课,教学中全面地讲述了数据处理基本知识、数据分析体系以及相关理论,对数据处理的关键技术,如数据挖掘、数据处理模型、数据分析算法等进行了详细讲解,同时对智能决策技术也进行了深入的论述。“数据处理与智能决策”同物联网专业内容的关系如图2所示。

课程教学所要达到的目的是:使学生掌握“数据处理与智能决策”的相关技术体系以及相关理论,并能够用课程中学到的知识,对数据处理与智能决策应用系统进行初步设计、开发;课程同时安排有相应的实践教学环节。我校物联网工程专业实践教学体系结构如图3所示。为了更合理地安排课程的教学内容,特别是为“数据处理与智能决策”这门课程积累更多的经验,笔者进一步对多所高校物联网专业相关课程进行了调研,北京科技大学相近的课程有“物联网与信息服务”,讲述的内容主要是物联网信息处理过程及信息服务模式;北京邮电大学相近的课程有云计算与物联网,主要以云计算和信息技术为主要内容进行授课;电子科技大学通信与信息工程学院物联网系主要以大数据为切入点,进行大数据理论和实践教学的安排;四川大学计算机学院物联网专业数据处理方面的课程主要以数据挖掘和算法应用为主;成都理工大学电子系安排有实践教学环节进行数据处理和传感感知的融合。

3情境教学法的具体应用

3.1研究内容和目标研究方法如图4所示,具体的研究内容和目标包括:

3.1.1精心设计,在教学中采用启发式教学一切教学活动都必须以调动学生的积极性、主动性、创造性为出发点,引导学生主动探索,积极思维。应用启发式教学方法,将以学生为本的思想始终贯穿于教学中的每一个过程,可以充分发挥学生的主观能动性,激发学生的积极内因,将新的教育理念融于教学的全过程,达到使学生掌握知识培养能力和思想教育的目的。在教学过程中,精心安排提问的时机,鼓励学生大胆发言,并及时点拨和引导。例如,在讨论数据处理具体算法K-means的用法时,通过国足排名进行计算,并提供多个数据的比较和验证,激发学生学习的兴趣。

3.1.2应用情境教学方法,通过联系生活和设置疑问创设情境在本课程的教学中从学生生活经验和已有知识背景出发,联系生活讲授物联网,将“数据处理与智能决策”对应的知识点同实际生活中的问题关联起来,使学生感到平时生活中充满着物联网应用的种种奥妙,使他们倍感亲切,内心感到课程技术的应用原来离我们这么近:比如今天需要去商城采购点日常用品,于是在手机中设定了目的地;路上怕堵车,于是设定路径选择为“时间最短”。出门后,手机上的导航软件自动根据最新的路况情况修正路径信息,从而避开了车辆拥堵端,这其中所用的就是典型的最优分析理论和路径优化算法,正是我们这门课所学内容之一。这种情境的创设,能极大地调动学生学习的主动性。

3.1.3引导学生参与互动,主动分析问题在教学过程中,鼓励学生提问,营造良好的课堂氛围。通过事先做好课堂教学设计,引导学生积极思考,分析问题,帮助他们解决问题。

3.1.4引入合作式教学,建立自学汇报答辩机制根据“授人以渔”的教学思路,培育学生积极的思维习惯和探究问题的意识。针对技术专题中感兴趣的具体技术,将学生分组,确定组内的明确分工,分头查阅资料、参考书、网络搜索等收集信息,撰写研究报告,内容要求包括专题技术背景、主要技术方法、研究思路等,课堂抽出时间进行答辩。这样可以培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力。

3.1.5改革考核方式,注重过程评价考试作为教学评价的重要手段,对学生学习和教师教学有着重要的导向作用。传统考试的主要形式是一次性定时闭卷笔试,这种考试会造成学生考试前临时突击现象,放松平时学习,也不利于全面考查学生综合运用所学知识解决问题的能力,难以发挥创造性思维能力。因此,本课程将改革考核制度。加大课堂互动、综合问题的讨论、专题小论文、作业质量的成绩比例,引导学生创新意识方面的培养,提高学生解决问题的能力。

4结论

本文总结了“数据处理与智能决策”课程的特点,提出了具体教学方法在“数据处理与智能决策”课程应用的模式和具体实例,在教学方法改革中贯彻卓越工程师培养———注重实训基本观念,教学方法注重启发学生掌握物联网基本概念和一般方法,结合实际问题,引导学生关注物联网的发展趋势,培养学生关注物联网领域的新知识和新技术。对现有的考核方式进行丰富,增加课题小组案例分析、模拟答辩等环节,提高学生自学参与的成绩比例。本文通过讨论情境教学法在“数据处理与智能决策”实现的具体内容和方法,形成具有北京信息科技大学特色的“数据处理与智能决策”专业课程教学方法,并具有借鉴意义,以期对物联网专业的发展起到一定的促进作用。

参考文献

[1]何静.探讨应用技术型大学无机与分析化学实验课程教学改革[J].科教文汇,2015(240):55-57.

[2]宋铁成“.通信原理”课程的系统级实验建设[J].电气电子教学学报,2004(4).

[3]陈立军.理论联系实际,建设“误差理论与数据处理”[J].科教文汇,2015(323):56-58.

[4]名师开讲:有价值的教学情境什么样[EB/OL].2007-01-15.

[5]孙玉华.运筹学“灵敏度分析”教学方法探讨[J].科教文汇,2015(321):46-48.

[6]于泳.信息教育背景下情境式教学在物理中的应用[J].物理通报,2014(S1):4-7.

[7]崔爽.情境教学法在中职日语教学中的应用和问题[D].大连:辽宁师范大学,2011.

篇(9)

0 引言

1991年美国麻省理工学院的Kevin Ashton教授首次提出物联网(Internet of Things, IoT)[1]概念。2009年1月,IBM提出“智慧地球”。2009年8月在无锡视察时提出“感知中国”,物联网开始在国内得到广泛关注和重视。物联网是通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,实现物品和物品之间的信息交换和通信,被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮,并被列为国家战略性新兴产业大力支持发展。

为了响应国家大力发展物联网产业的号召,培养物联网产业人才,教育部于2010年在全国35所高校批准设置物联网工程专业。物联网工程专业[2]作为一门新设置专业,在培养方案、课程体系等方面仍不完善,需要对其进行不断改进和研究。

Android[3]是于2007年1月1日由Google的基于Linux内核的智能移动设备操作系统。近年来,由于Android具有开源、免费的特点,吸引了越来越多的企业、机构的广泛关注,使得Android在国内外得到了迅猛发展,其人才需求也急剧增长。智能移动终端作为物联网的重要组成部分,在信息、信息获取方面具有重要作用,而Android平台是移动终端广泛采用的操作系统。为此,各大高校的物联网工程专业纷纷开设Android相关课程来满足物联网专业的人才培养目标。

面向物联网工程专业的Android开发课程,其课程内容并不完善,其教学方法还处在一个研究和实践阶段,因此如何结合物联网工程专业的实际和Android课程特点来改进教学模式、提高教学质量,是一件迫在眉睫的事情。

1 Android程序设计课程的特点

1.1 新颖性

Android技术作为一个免费、开源的便携设备操作系统,近年来得到了迅速发展,并占据了较大市场份额,市场对Android应用开发人员的需求也日益增加。针对这种需求,许多高校陆续开设Android技术方面的课程,为社会提供Android人才。Android系统出现时间较短,且仍在更新发展之中,而物联网专业也是一个新设置的专业。因此,面向物联网专业的Android程序设计课程,是面向一个新专业开设一个新课程,具有很强的新颖性。

1.2 前导课程多

Android程序设计课程是在已有技术的基础上发展起来的,它所涉及到的基础课程较多。首先,Android是基于Linux内核的智能设备操作系统,Linux 操作系统是该课程的前导平台基础;其次,Android用户界面、配置文件界面使用XML(可扩展的标记语言)语言进行绘制,学生需要前期学习XML语言;再次,Android业务代码使用Java语言编写,要求学生能够熟悉Java语言及其开发环境(Eclipse);最后,Android平台数据存储会用到数据库网络,通信会用到网络编程,学生应具备数据库和网络的基础知识。总体来看,学习Android程序设计对学生的基础要求较高,需要学生掌握的基础技术较多。

1.3 开课难度大

高校开设Android程序设计课程的难度较大。

从课程自身出发:首先,从教师要求方面看,Android程序设计是一门新兴课程,大多数老师没有实际开发经验,在授课时存在经验不足的问题;其次,从学生要求方面看,Android程序设计涉及到的基础知识较多,对学生要求高,导致学生学习难度较大。

从课程与物联网专业结合角度出发:物联网专业是交叉学科,需要教师掌握多学科的知识,在讲授Android程序设计时,需要结合Android在物联网中的应用背景进行教学,提高教学的针对性,这对教师在Android开放能力和物联网应用背景两个方面的综合素质提出了更高的要求。

1.4 开发环境搭建和配置复杂

任何应用程序在建立之前都需要先搭建开发环境。同样,Android开发环境的安装与配置是开发Android应用程序的第一步,也是深入理解Android系统的一个良好途径。

普通程序设计开发直接在PC上运行,较为简单。而Android程序设计的开发,不仅需要程序编写环境,还需要搭建Android运行模拟环境。具体Android开发需要安装Eclipse、ADT插件、JDK、SDK。安装完成以后还要进行适当配置(环境变量配置、SDK的配置、模拟器的启动),其开发环境搭建和配置较为复杂。

1.5 实践性强

Android是第一个可以完全定制、免费、开放的移动终端操作系统平台。Android不仅能够在智能手机中使用,还可以用在平板电脑、移动互联网终端、上网笔记本、便携式媒体播放器等电子设备上运行。同时,物联网工程专业是一门实践性较强的专业,重点培养学生的物联网工程实践能力。由此来看,面向物联网工程专业的Android程序设计是一门实践性强,重点培养学生动手实践能力的课程。

2 “基于项目驱动”的教学模式改革

依据面向物联网工程专业Android程序设计课程的特点,以及现有一些程序设计课程教学方法[4-5],提出“基于项目驱动”的教学模式。基于项目驱动的教学模式的基本原理如图1所示。基于项目驱动的教学模式分为基础知识学习阶段、项目实训阶段。基础知识学习侧重理论学习,而项目实训侧重实践能力培养。

2.1 基础知识学习阶段

在学习基于Android平台的智能手机软件开发技术之前,必须让学生对Android平台有宏观上的认知,主要采用教室课堂讲授的方式进行。

1)Android的发展历史

Android作为一种新兴技术,要让学生们了解Android的发展历程,以及现在的发展状况。采用播放视频或图片等方式,向学生展示Android的魅力,激发学生的学习兴趣。

2)Android的体系结构

Android是基于Linux内核的软件平台和操作系统,采用了软件堆栈(Software Stack)的架构,从下至上包括4个层次,如图2所示。第一层是Linux内核层,提供由操作系统内核管理的底层功能,是硬件和其他软件堆栈之间的一个抽象隔离层。第二层是中间件层,由函数库和Android运行时构成。第三层是应用框架层,提供了Android平台基本的管理功能和组件重用机制。第四层是应用程序层,提供了一些核心的用用程序,包括邮件客户端、浏览器、通讯录等。

3)Android的特征

在内存和进程管理方面,Android具有自己的运行时和虚拟机;在界面设计上,提供了丰富的界面控件;Android提供轻量级的进程间通讯机制Intent,使用跨进程组件通信和发送系统级广播成为可能;Android提供了Service作为无用户界面、长时间后台运行的组件;Android支持高效、快速的数据存储方式;Android支持位置服务和地图应用;Android支持Widget插件;Android NDK支持使用本地代码(C或C++)开发应用程序的部分核心模块。

在学生具备以上基础知识以后,再通过项目实训阶段,培养学生的智能手机软件开发能力。

2.2 项目实训阶段

项目实训阶段,主要采用“设定目标――分解目标――解决目标――综合训练”路线进行,在实验室开展,边讲解边操作。

设定目标:即项目选取,是尤为重要的环节,应该遵循既要包含基本的教学知识点,又要难度适中,能调动学生的积极性和主动性,在教学中还要注重师生共同参与的原则进行选取。下面就以“基于Android的微博客户端设计”作为例子进行介绍。

分解目标:当选定目标之后,老师把完成的系统向学生展示,对整个系统进行详细分解,把一个项目分解为多个子任务。把要实现整个界面的所有涉及的知识都一一列出。例如,登陆界面:1)界面布局;2)界面绘制;3)XML文件;4)Activity;5)给组件添加监听事件。

解决目标:目标分解后,要考虑如何实现每个子任务。首先演示和讲解开发工具如何使用,在讲解中适当的留出时间让学生自己搭建环境,并帮助学生解决环境搭建过程中遇到的问题;接着,按顺序讲解每个子任务开发中涉及到的关键知识点,并用代码段举例。比如,登陆界面涉及到“用户名”的显示,涉及到控件TextView,老师就讲解TextView的用法,并给出TextView典型用法的代码,让学生掌握其编程方法。子任务所涉及到的知识讲解完成后,回到子任务的目标并实现。解决目标阶段,是核心阶段。在该阶段,将让学生掌握Android开发过程中的核心知识点。在每个学习阶段,教师可以留一些小程序作为作业,加强学生对相关知识的掌握。

综合训练:这个过程主要是对前三个过程的巩固。老师再选定一个类似的题目,然后交由学生自主去完成,加强巩固前面学习的知识。综合训练最好集中进行,并以此来考察学生的学习效果。

3 考核方式

Android程序设计是一门实践性较强的课程,检验教学效果的手段不应单纯是卷面成绩,而应考察学生能否将所学知识能够灵活应用到实际项目中,能否通过所学的知识解决实际问题。在考核方式上,改变传统的试卷考核方式,采用多元化的考试方式。学生成绩由三部分组成,即平时成绩、卷面成绩和上机考试成绩。平时成绩主要是出勤、作业、平时的表现,占20%;卷面成绩主要是对Android基础知识的考察,占30%;上机考试主要是对Android程序设计能力的考察,以及平时在机房训练的成果的考察,占50%。通过改革考核方式,引导学生重视实践操作,锻炼和培养学生编程实践能力。

4 总结

教学实践表明,实施该教学方法后,Android程序设计课程收到了很好的教学效果,学生学习的积极性、主动性得到了提高,学生的动手能力、综合素质得到了加强和锻炼,达到了“教中做、做中学”的效果。当然在教学过程中也发现了一些问题,如学生轻视理论知识学习等。这些都需要在以后的教学过程中认真总结,把这些经验教训更好应用到以后的教学中,同时也为物联网工程专业其他实践性强的课程的教学改革提供借鉴。

【参考文献】

[1]刘云浩.物联网导论[M].北京:科学出版社,2010.

[2]谢秋丽,黄刚.基于物联网人才培养与教学实践的研究[J].软件导刊,2011,3(2): 44-46.

篇(10)

中图分类号:D68 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)04-0267-01

0 引言

射频识别是无线电频率识别(Radio Frequency Identification,RIFD)的简称,即通过无线电波进行识别。[1]RFID射频识别技术是当前热点技术之一,也是物联网的基础之一,它能够在不需要人工干预的情况下,自动完成物品信息的采集、处理和识别等功能,给交通、安全、销售、管理和物流等领域带来了巨大的变革,也为我国信息化建设做出了巨大的贡献。RFID射频识别技术作为物联网专业的核心课程之一,是一门理论性和实践性都很强的课程,RFID射频识别技术不但能够结合之前的嵌入式系统应用技术的相关知识,还能为后续的毕业设计打下良好地基础,对物联网专业学生的实践能力和理论知识体系的培养至关重要。

1“RFID射频识别技术”课程的教学模式

1.1 理论教学模式

“RFID射频识别技术”课程的理论教学方法如下:首先,简单学习RFID射频识别技术中的一些基本概念和基本原理,主要包括RFID射频识别技术的概念、特点、基本工作原理和应用系统构架;其次,重点剖析RFID射频识别技术的基础理论和行业相关标准,主要包括射频前端电路的原理、编码和调制、数据校验、防碰算法、数据传输的安全性以及ISO/IEC标准这几部分;最后,从应用的角度出发,分别从软硬件角度介绍125kHz、13.56MHz、900MHz和2.4GHz@四个频率下的阅读器、应答器以及天线的设计方法。

通过本课程的理论知识的学习,使得学生能够熟悉RFID射频识别技术的概念和工作原理,在理论教学的过程当中通过采用典型案例分析的方法,比如学校食堂饭卡、图书馆管理以及公交车刷卡等生活中经常使用和随处可见的案例,使学生通过案例理解进而掌握RFID射频识别技术在各个领域的应用、设计方法和开发过程等,逐步培养学生掌握RFID射频识别技术的系统集成设计以及相应的分析能力,并通过实践环节设计和搭建实际的射频识别应用系统,为将来的毕业设计、参加工作和增加就业竞争力打下良好的基础。[2]

1.2 实践教学模式

实践教学是“RFID射频识别技术”课程中至关重要的一部分,实践教学不仅是培养学生应用能力的重要组成部分,而且实践教学必须以理论教学为依据,只有两者相结合才能让学生更好地去理解和应用RFID射频识别技术。实践教学是在本校的物联网实验室中进行的,主要包括RFID射频识别技术基础实验和RFID射频识别技术课程设计两大部分,通过这两部分的实践教学来巩固学生的理论知识并提高学生的实践能力。

实验部分的教学一方面由教师向学生演示物联网智能家居中的门禁系统,以及通过原理机基础实验和原理机通信协议实验的学习,原理机基础实验包括通过示波器查看RFID系统载波的产生、RFID系统的编码、RFID系统的信号功率放大、RFID系统副载波解调、RFID系统包络检波、RFID系统数据速率选择和RFID系统天线等基础实验,原理机通信协议实验包括CRC计算实验、读单个Block实验、写单个Block实验、读多个Block实验、写多个Block实验、标签选择命令实验和复位命令实验,让学生能够对RFID射频识别技术的理论知识和实际应用有个直观的认知;另一方面是让学生使用应用型RFID实验箱中的125kHz、13.56MHz、900MHz和2.4GHz这四个频率模块分别进行寻找标签实验、识别单个标签实验、识别多个标签实验、读取标签实验、写入标签实验以及标签的防碰撞实验,并结合嵌入式开发环境搭建、Qt开发环境搭建和嵌入式串口通信这三个嵌入式系统应用技术的相关实验,通过LCD液晶显示器观察不同频率下的实验结果,通过这几个频率模块下的实验让学生更好地理解在不同频率下的应答器和阅读器的工作原理、通讯协议、RFID两个常用标准、选择方法以及相应的应用领域,还能进一步巩固之前嵌入式系统应用技术课程的知识。通过实验部分的学习,一方面巩固了之前的理论课程的学习,另一方面为后续的课程设计也打下扎实的基础。

课程设计部分采用让学生分组进行一个实际应用设计的方法来加强学生的综合能力和合作能力,每组学生可以根据自身的特点选择自己比较擅长的模块,课程设计部分的题目如下:图书馆管理系统、超市会员卡管理系统、ETC充值系统、商品溯源系统和校园一卡通系统,通过课程设计部分让学生掌握RFID射频识别技术的基本设计原理、流程和方法,学生在这部分的学习当中不但能够发挥自己的长处,提高学习兴趣、增强自信心,还能够互相学习和沟通,增加学生之间的感情。实践教学方案如图1所示[3]。

2 “RFID射频识别技术”课程的教学改革与实现

“RFID射频识别技术”课程的教学改革主要从考核方式这方面进行全面改革,由于传统的考核方式都是采用期末考试作为检验学生掌握情况的标准,这种考核方法严重忽略了学生的实践能力,导致学生在实践环节出现不学习、不认真和不动手的情况。针对这种情况,改革后的“RFID射频识别技术”课程的考核主要由学生的平时实践环节和最后的笔试环节两部分构成,实践环节不但包括要检查学生的实验运行结果和相应的软件程序代码,针对不同的实验还包括相应的答辩环节,这个环节主要要求学生回答教师和其他学生针对于设计提出的问题,通过学生的答辩来检查学生的学习效果,并计入到最后的考核成绩当中。

通过这种考核方式能够提高学生学习的积极性和学习兴趣,能够让学生主动参与到教师的教学过程当中,积极与教师和学生进行沟通交流,进而提高学生的实践能力,也能更好地巩固理论基础。当然,教师在整个教学过程中也要多学习,多参加一些相关的培训和研讨会议来提高自身的知识水平和实际应用能力,能够更好地指导学生,而且针对学生在实际的上课过程当中遇到的问题要及时调整教学方法,这样才能更好地帮助和指导学生。

2 总结

“RFID射频识别技术”是物联网专业的核心课程之一,该课程不仅对学生之前所学习的知识进行了延续和巩固,还对学生的后续学习、实践能力、毕业设计和就业前景都具有一定的影响。本文结合我校物联网专业学生的实际学习情况,从理论教学和实践教学两部分对这门课程进行了探索和改革。同时,教师在教学的过程当中也要不断地总结教学经验,积极参与相关培训和研讨,与时俱进,紧跟时代步伐,对学生认真负责,以便学生能够胜任物联网专业的技术和就业需求。

参考文献

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