物联网工程研究汇总十篇
时间：2024-03-20 10:58:03
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工程研究范例，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。
篇（1）
关键词：
2005年，国际电信联盟(ITU)了一份题为《TheInternetofthings》的年度报告，将物联网的发展定位为任何时刻、任何地点、任意物体之间互联和无所不在的网络以及无所不在的计算[1]。此后，世界各国先后将物联网作为一项战略性新兴产业大力发展，并将物联网技术的培养需求渗透到高等院校等教育领域。据统计，我国教育部2010年批设的新增高等学校战略新兴产业本科专业中，物联网产业相关专业数量高达37个，占新增设总专业数量的26.4%[2]。物联网工程是我国高校现阶段开设的主要物联网专业之一，覆盖了计算机、通信、电子、控制技术、信息网络等多个学科领域，因其广泛的社会需求和强劲的发展势头受到高校和企业的重点关注[3-5]。计算思维(ComputationalThinking)最早是由美国卡内基•梅隆大学的周以真(JeannetteM.Wing)教授于2006年提出，在国内外引起了强烈反响。不仅催生了美国CPARH计划和CDI计划，也使得国内高等教育界“九校联盟(C9)”倡议在高校计算机基础教学中培养计算思维[6]。在我国，计算思维是当前高校教育界广为关注的热点并正在被推进到多种计算机相关学科的教学活动中。本文认为计算思维应该是高等院校所有课堂教学都应该广泛采用的工具，将计算思维的理念引入物联网工程专业的教学中将具有显著的现实意义。综合社会经济、文化、科技以及国家发展定位，物联网工程专业强调注重工程实践性与应用创新性，计算思维助推物联网工程教育面临着两大挑战：(1)如何把计算思维真正融入物联网教学活动并形成整体，将它作为一个问题解决的有效工具切实发挥作用，指导物联网工程专业的课程内容设置和教学方案设计；(2)如何确定引入计算思维的物联网工程专业的实践教学体系与理论技术体系的关系，在确保物联网工程学科理论体系完整厚实的前提下，探索有效的实践教学途径，以增强物联网学科的工程应用性。本文主要探讨如何利用计算思维来指导物联网工程专业的人才培养教育问题。
一、高校物联网工程教育现状及分析
物联网工程专业是计算机科学与技术、网络工程、电子技术、信息工程、通信工程及其它边缘科学交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门新型应用型学科。相对于一些传统的工程学科专业，高校对于新增设的物联网工程专业在教育培养方面存在很多的不足，具体表现在课程体系不够健全、师资力量比较匮乏、实验条件建设不完善，各项教育尚处于探索阶段，并因此导致物联网工程的毕业生实践动手能力弱、行业应用背景知识缺乏、工程能力不够、项目经验不足等问题，严重地制约了我国高等院校的物联网专业的建设发展。经过调查统计，现阶段高等院校物联网工程专业的教育问题集中体现在以下几点：(1)物联网属于跨专业学科，知识体系边界难以界定，课程主要教学内容是物联网交叉学科知识的一个“压缩饼干”，大量教材基本上是有关领域的浓缩版；(2)缺乏科学的思维方式作指导，对于物联网工程专业的课程总体定位和教学方法设计不甚明确，盲目开展教学活动；(3)实践环节过多地强调工具的使用，导致“狭义工具论”。过分依赖现有的教学实验平台和教学实践体系，缺乏跨学科、融合性的实践教学方案。针对上述存在的问题，本文将其原因概括为以下几个方面：(1)高等院校长期积淀的传统教育理念和教育体制；(2)课程内容的总体设计和教学方案设计缺乏针对性；(3)工程应用背景知识和行业项目知识匮乏；(4)教学实践环节以及实训平台建设相对薄弱等等。其根本原因是教育定位及教学设计出现了偏差，缺乏类似“计算思维”等先进理念的指导。本文认为，我国高等院校在开展物联网工程教育的同时，要深入理解并贯彻计算思维的理念，充分发挥它科学指导工程教育的思维优势，培育具有扎实的理论知识、过硬的工程技术的高信息素养型的物联网专业人才。
二、计算思维
国际上广泛认同的计算思维定义来自周以真教授：“计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计，以及人类行为理解的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[7]”。抽象和自动化是计算思维的本质内容，这一观点与当前国际上物联网工程的教育特点是一致的。因此本文认为，面向国内高校的物联网工程专业教育尤为需要引入计算思维这一科学思维理念来指导教学。计算思维包含“建模方法”、“关注点分离方(SeparationofConcerns,SoC)法”、“递归方法”、“启发式推理”等多种内容，它能够以“发现问题、寻求解决问题的思路、分析比较不同方案到最后验证方案”的主线方式，让学生主动地、实践地去学习物联网工程的理论、技术和经验，培养学生的问题求解能力。在文献[8]的基础上，本文将计算思维的定义进行了分析并加以归纳总结。
三、计算思维与物联网工程教育
将计算思维融入物联网工程教育旨在助力我国高等院校物联网专业的建设，并有望解决当前物联网专业教学活动中存在的问题，因此探索建立有效的基于计算思维的物联网工程专业人才培养教育策略意义重大。本文从物联网工程专业“计算思维能力”的特色需求着手，研究以计算思维理念为指导的物联网工程教育的培养关键。
（一）有物联网工程专业“计算思维能力”的特色需求
依托计算机科学与技术学科建设物联网工程专业，物联网工程专业人才应该具备《高等学校计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养》[9]定义的计算机专业人才的专业基本能力，同时还应该从物联网工程专业的特色出发，深刻认识计算思维能力、算法设计与分析能力、程序设计与实现能力以及系统能力在本专业的特色需求。物联网计算模式的变革在于物理空间与信息空间的一体化，物理世界与信息世界的整合统一。从计算思维培养的角色要求物联网工程专业人才的教育过程中应该注意使学生充分理解物理空间与信息空间的一体化，并在利用这样的无缝连接方面具有足够的“想象力”与“实现能力”。
（二）培养物联网工程“实现能力”的方法
(1)专业理论与技术体系
物联网工程教育在引入计算思维理念后，应该在物联网工程课程原有的培养目标上增加两个方面的内容：一是培养学生计算思维的意识与能力；二是掌握计算思维解决问题的一般步骤和方法。所以物联网工程专业的教育在传统定位的基础上要进一步扩展，不仅要让学生掌握相关的学科知识和专业理论，还要强调培养学生具有一定的专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的工程应用和创新实践能力。CDIO(ConceiveDesignImplementOperate)工程教育模式[10]是近年来国际工程教育改革的最新成果，它涵盖了从研发到运行的整个产品生命周期，是一种主动的、实践的、课程之间有机联系的工程学习方式。本文认为，计算思维驱动的高校物联网工程专业建设应该结合CDIO教育理念，综合考虑物联网工程专业所涉及的学科领域和知识范围，设置该专业的理论与技术体系。与物联网各层理论与技术对应，物联网工程专业的实践教学体系设计也应该配合加强学生对于感知层、传输层、数据处理层和应用层理论和技术的认识、理解和应用。
(2)设计“思考”型课堂
计算思维强调问题求解能力。根据计算思维求解角度的定义[11]，物联网工程的学习、规划和调度问题可以利用启发式推理方法寻求解答。设计具有启发性和探索性的教学课堂是计算思维对于当前物联网工程教育的新要求。本文提倡在高等院校的日常教学活动中，摒弃传统老套的知识讲述方法，尝试融入新的理论讲授形式，如利用思维导图对知识进行归纳和演绎、利用框架流程图对知识进行总结和概括，尤其要突显出对于计算思维能力的引导。善于采用启发诱导式教学方式培养学生的主动思考能力和扩散思维能力。例如验证码的教学，课堂可以设计为：Yahoo公司免费邮箱面临的垃圾邮件问题→人机辨识问题→学生讨论解决方法→解决方案：验证码(CAPTCHA)→LuisVonAhn设计思想→问题延伸：未来的验证码和发展趋势。这种基于计算思维的引导教学方法不仅适用于理论课程的课堂教学，也可以设计用于实验教学之中。以基于FPGA的嵌入式设计实验为例，学生首先要在PC机上利用可编程芯片设计工具EDA进行功能仿真，然后利用物理芯片进行功能测试。这类实验设计过程可以完整地体现芯片的设计、制造、调试、运行以及维护的全部工程流程。因此，物联网工程的教学设计要充分体现理论联系应用的“思考”型课堂，进一步激发学生的兴趣和主动性，培养具有良好问题求解能力的物联网人才。
(3)强化物联网企业的作用
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。在传统教育策略，如加大实验室经费投入、强化教师实践考核指标的基础上，现今高等院校要寻求依托企业搭建物联网工程专业的教育环境。一条完整的物联网产业链条包括：感知和控制器件(如RFID、各类传感器、执行器等)提供商，感知层末端设备(传感节点、网关等底层组网/自组网设备)提供商，网络(固网和移动网等通信网、互联网、广电网、PLC等电力通信网、专网等)提供商，软件与系统解决方案(包括从底层微操作系统、微中间件和处理层的操作系统、数据库、中间件以及应用软件)提供商，系统集成商以及专业运营和服务提供商。可以通过吸引和鼓励上述各种类型的物联网企业参与到物联网实践教学体系建设过程，高校可以与企业合作，共同构建物联网CDIO实验培训基地，签单定点培养并输送优秀毕业生进企业，切实在物联网工程专业人才培养和物联网产业人才需求之间搭建桥梁。
四、结束语
计算思维是目前国际教育界广为关注的热点，已经被推进到许多计算学科的教学过程中。物联网工程专业是近年来国内高校新增设的本科专业，其人才培养教育体系尚未健全。为此，本文研究了借助计算思维的定义理念推动物联网工程教育问题。通过分析计算思维的定义和特点，提出引入计算思维的物联网工程教育关键在于提高学生关于物理空间与信息空间一体化的“想象力”和“实现能力”。最后具体阐述了如何强化物联网工程“实现能力”的几点方法。
作者：蔡婷 陈昌志 单位：重庆邮电大学移通学院计算机系 重庆邮电大学软件学院
参考文献
[2] 王杨,殷晓斌,陈付龙,等.面向高师院校物联网工程专业的实验教学策略研究[J].大学教育,2014(8):132-134.
[3] 百度百科.物联网工程[OL].
[5] 孙其博,刘杰.物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J].北京邮电大学学报,2010,33(3):1-9.
[6] 董荣胜.《九校联盟(c9)计算机基础教学发展战略联合声明》呼唤教育的转型[J].中国大学教学,2010(10):14-15.
[9] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会.高等学校计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养[M].北京:机械工业出版社,2010.
[10] 林艺真.CDIO高等工程教育模式探析[J].哈尔滨学院学报,2008,4(4):137-140.
[11] 董荣胜.计算思维与大学计算机基础教育[J].中国大学教学,2011,(1):7-11.
篇（2）
1.物联网技术内涵
物联网技术在信息工程安全监理系统中发挥了重要的应用价值,为系统网络化的重要核心。该项技术借助网络平台,应用统一一致物品编码手段、射频识别处理技术以及无线通信手段,可对广阔范畴之中,甚至是全球范围中的各类单件产品进行追溯以及有效跟踪。应用物联网技术手段,可由工程项目的招标环节开始直至工程管理验收环节,对各类应用设施器具设置EPC标志,并应用无线射频手段,传输信息工程各个阶段的价值化咨询信息至网络系统中,进而令监理人员仅依据EPC标签,便可获取产品各阶段包含的信息,进而判定其生产加工直至成品的流程阶段中包含的潜在威胁以及不安全因素。由此可见借助射频识别技术,进行有用信息数据的全面采集分析与汇总,科学应用移动计算手段以及数据库系统设计便可有效对信息工程进行安全管控监理,并做好数据判断辨析,提升综合安全水平,强化实践工作效率。
2.信息工程安全监理科学创建物联网架构体系
信息工程安全监理主要负责信息化工程建设服务、运行升级与优化改造阶段中从事的信息安全有关监督管理活动。
目前,我国信息工程监理框架体系的创建基于IT市场构成了独立体系中的两个层次。应用物联网现代化技术可令信息工程发展建设中包含的安全隐患问题以及存在的风险事项快速的传达至业主,并有效的疏导业主方以及承建方的相关争议与矛盾问题。核心工作内容便是对包含的信息安全相关问题实施风险分析并做好优化管控。信息工程安全监理创建物联网体系架构应涵盖四类组成内容。具体包括物联网系统架构、安全监理平台、监督管理系统以及中间结构体系。信息工程安全监督管理物联网体系架构主体就信息化应用发展过程中安全监督管理涉及范畴广泛、管控指标内容丰富、需连续性实践等具体特征,采用物联网手段技术完成对信息化项目工程的优化改造、建设调节,并实施安全问题管理监视。具体工作内容则涵盖对生产实践场景、环境做好检测监督、进行生产员工安全行为测试管控,并就特定生产物品的整体安全性进行管理监督,重点监视控制人流相对密集的方位,同时做好重要生产设施、以及设备的管理,完善安全事故应急管理阶段中各类场景资讯、人员与物品综合信息的汇总搜集等。
3.物联网技术信息交互安全问题
伴随物联网技术应用服务范畴的持续拓宽,感知网络应对处理的信息呈现出更为多元化的态势,甚至涵盖政府管理、国防建设、军事服务以及金融市场等较多领域。
由此引发的信息安全问题则需要我们重点关注,有效解决。基于网络以及节点有限资源的总量限制,相对来讲较为成熟应用的安全监理措施方案常常不能直接用在物联网感知系统中。为此,研究人员探讨了更为丰富的安全管理方案。例如应用加密技术、安全路由管理协议、管控存取以及数据融合技术等,提升物联网技术应用安全水平。数据加密应用阶段中,基于网络节点存储、分析以及能量的有限,较多手段应用相对简单加密算法。数据加密应用技术中密钥管理尤为重要,其担负着密钥的形成、分发以及保管、更新与处理等任务,在全局预制应用方案的基础上,我们可依据无线感知系统网络结构体系、节点规划以及安全管理需求,创建更为丰富的密钥管理策略。
例如应用预分布处理方案,可在脱机状态下形成一定容量密钥池,各个节点则可随机由其中获取密钥成为密钥环,完成网络系统的规划部署之后,则只需节点包含同对密钥便可应用其组建安全通道。为优化提升物联网架构体系安全能力水平,可进一步优化更新技术方案。可将节点公钥数量扩充,进而令网络攻击影响变得更为困难,进而确保信息安全,优化监理管控。另外,可配设安全路由,科学应对节点、汇聚方位安全问题,确保高效准确的实现信息数据的传输应用。基于无线感知系统网络体现了节点对等以及多跳传输的实践特征,倘若攻击方进行恶意节点布设,便较易形成路由篡改、选择转发影响,导致黑洞以及蠕虫病毒感染问题。为此,应依据无线感知体系网络特征以及物联网技术应用需要,分析制定合理的安全路由应用协议,可应用冗余路由同相关认证机制预防网络不良攻击影响,提升物联网系统技术综合安全水平。
数据融合为物联网交互以及信息感知的核心手段,倘若其中节点被不良俘获,便较易导致融合节点无法分清正常信息以及恶意数据的问题。尤其对融合节点影响攻击,不仅会对下游节点信息形成不良破坏,还会对发送至汇聚节点信息形成负面影响。为此,物联网数据融合阶段中应全面考量信息安全应用问题。可创建良好的融合管理机制,通过随机抽样以及数据信息的互相验证,令用户位于节点遭遇捕获状况,仍旧可判定汇聚节点信息数据安全有效性。
篇（3）
Study on Curriculum Reform of Network Engineering in Internet of Things Professional Direction
JIANG Lalin, WANG Jing, XU Weihong
篇（4）
一、引言
自2009年8月同志提出“感知中国”以来，物联网已成为国家战略新兴产业的重要组成内容。2013 年2 月，国务院提出了关于推进物联网有序健康发展的指导意见。物联网是继互联网之后的又一次信息技术浪潮，具有广阔的应用前景和难得的发展机遇。在教育领域，自2010年7月教育部批准30余所高校院系建设物联网工程专业以来，2011年，教育部又批准了27所高等院校设立物联网工程的申请；2013年4月，我校物联网工程专业获得教育部批准。在学科发展方面，中国电子学会物联网专家委员会、教育部电子信息与电气学教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会一直高度关注物联网及相关专业建设。全国高校物联网及相关专业教学指导小组组织高校在物联网专业的知识体系、课程体系、工程实践和人才培养等方面进行了一系列的探索，国内高校也根据自身的情况对物联网工程专业的课程体系进行了探索。作为国家倡导的新兴战略性产业，物联网备受各界重视，并成为就业前景广阔的热门领域，该专业主要就业于与物联网相关的企业、行业，从事物联网的通信架构、网络协议和标准、信息安全等的设计、开发、管理与维护，就业口径广，需求量十分大。但是，在众多高校积极申报的专业的同时也面临一个十分严峻的问题，物联网目前属于新兴产业，中国高校刚刚开始开设物联网工程专业，没有成熟的经验可以借鉴。本文通过分析物联网工程专业的知识体系、主要知识领域，提出了物联网工程专业课程体系的基本思路，以期为兄弟院校物联网相关专业课程规划抛砖引玉。[1]
二、物联网专业涉及的关键技术
物联网是互联网的拓展应用和网络延伸，它利用多种不同的感知技术对现实物理世界进行感知后，通过网络完成对数据的传输，然后进行数据挖掘、分析、决策，最终实现人与人、人与物、物与物之间的信息交流，最终达到对物理世界进行管控、决策的目的。因此，常规意义上物联网可以分为三个层次：感知层、网络层和应用层。[2]
1、感知层关键技术
感知层是物联网发展和应用的基础，RFID技术、传感和控制技术、 短距离无线通讯技术是感知层涉及的主要技术，主要负责物品的标识、信息感知采集。该层的关键技术包括：传感器网络、射频技术、传感器技术。
2、网络层关键技术
网络层将建立在现有的移动通讯网和互联网基础上，其主要功能是直接通过现有的互联网或移动通信网（如GSM、CDMA）、 无线接入网（WiMAX）、无线局域网（WiFi）、卫星网等基础网络设施，负责物联网感知层感知信息的接入、融合、交换与传递，是实现数据交互、物物相连的关键，在物联网三层架构中起到承上启下的作用。物联网最终将实现异质网络互联互通，因此通信技术将是网络层的核心技术，包括蓝牙、ZigBee、WiFi、GSM、CDMA、GPRS 等相关技术。
3、应用层关键技术
应用层对网络层传输过来的信息进行处理，主要由业务支撑平台、服务支撑平台、网络管理和信息处理等平台构成，共同完成对信息的分析、计算、存储、挖掘等处理操作，供决策者使用和决策。应用层核心技术包括中间件技术、云计算、海量数据存储、挖掘、检索以及虚拟技术等。
三、物联网工程专业核心课程构成
物联网是典型的交叉学科，涉及到网络工程、自动化、电子工程、计算机、通信工程、信息安全等多个学科。由于物联网产业涵盖面宽，应用广泛，所以物联网工程专业包含的知识点较多，课程涉及基础课模块、感知类课程模块、网络与通信类课程模块与数据处理与领域应用类课程模块。
基础类课程为：数理类课程，如高等数学、概率论与数理统计、线性代数、离散数学、大学物理等；电路类课程，如数字逻辑、电路与电子技术、高频电子线路等；程序算法类课程，如C语言程序设计、Java语言程序设计、数据结构与算法等。
感知类课程为：RFID原理及应用、传感器原理及应用、模式识别与状态监控、微机原理与接口技术、数据获取与信息处理系统等。
网络与通信类课程为：计算机网络、通信原理、物联网通信技术、无线传感器网络、短距离无线与移动通信网络、物联网数据库技术等。[3]
数据处理与领域应用类课程为：物联网工程导论、操作系统、嵌入式系统设计、物联网信息安全、海量数据存储、物联网工程设计与实施、物联网系统综合设计、移动应用开发、智能物流等。
四、物联网工程专业课程体系构建
物联网工程专业是以应用为驱动的专业，专业人才的培养根据专业共性和我校其他相关优势专业的特点，以达到能服务区域经济发展为目的。因此我校物联网工程专业确立了以智能物流和智能家居两个应用方向，在后期应用类课程突出物联网技术在这两个方向的工程应用，且物联网专业建设要紧密联系社会、学生、专业发展的需求，统筹兼顾其“专业新、对应产业链长、相关技术门类差异大”的特点，深入研究，准确定位，根据计算机类专业工程教育关于课程体系的总体要求和专业的目标定位设置科学的课程体系，注重课程体系的交叉融合。本专业将相关主干学科的核心课程和专业课程统筹结合，与物联网专业知识体系相对应，将专业课程按照以上不同类型进行了梳理，制定出了初步的课程体系，具体层次关系如图1所示。
图1 物联网工程专业课程体系结构图
五、结束语
物联网工程专业是面向国家战略性新兴产业发展的需要而设置的，作为为国家培养人才的高校，应站在国家发展战略的视野来看待专业建设。根据本文提出的物联网的技术体系、培养目标和课程体系，我校在物联网工程专业的建设过程中，高度凝炼专业特色，认真把握本专业综合性强，学科交叉等特点，加强师资队伍和实验室等建设，改革人才培养方案，强化实践教学，以推进物联网工程专业建设与人才培养。
参考文献
[1]吴国民.地方工科院校物联网工程专业人才培养的研究[J].现代计算机.2011（07）：35～37
[2]马忠梅，孙娟，李奇.物联网工程专业课程体系与实践探讨[J].单片机与嵌入式系统应用，2011，（10）：1～4.
篇（5）
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，物联网产业已被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。面对国家战略性新兴产业发展的需要，教育部于2010年批准设置了物联网工程专业，到2015年为止，全国已有200多所本科高等学校开设了该专业，办学规模不断扩大[1]。中国石油大学（华东）自2011年起依托计算机专业设置物联网培养方向，并于2014年4月获批物联网工程新专业，在物联网专业人才的培养上积累了一定的经验。物联网工程作为工程应用型专业，如何科学的构建物联网专业实践教学体系是专业建设的核心内容之一[2]，我校在这方面也做了很多探索与实践，取得较好的效果，为培养满足社会需求的高素质创新型物联网专业人才奠定了基础。
一、物联网专业实践教学体系现状
在物联网专业申请的筹备阶段，学校先后到北航、西交、武大、华中科技等十余所开设物联网专业的高校调研，并参加了2013年和2014年中国物联网大会等多个研讨会，与产业界和教育界相关人员做了较深入的交流。通过调研和交流发现，实践教学体系改革是物联网专业建设和教学改革中最关注的领域，由于是新设专业，很多高校都在摸索。目前，大多高校延续传统的“实践内容=实验+实习+毕业设计”实践教学体系，但构建时由于物联网专业新、对应产业链长、相关技术门类差异大，往往将实践环节分成零散的单元，各个实践环节在具体实施过程中目标偏向单一、手段缺乏创新，各个环节彼此独立，缺乏统一的协调和管理，不利于系统的培养学生实践能力和创新能力。
二、工程教育背景下的物联网专业实践教学体系
1．现代工程教育理念
现代工程教育理念起源于美国，它是伴随美国工程教育的变革历程而生成的一套完整的指导工程教育改革的理论体系[3]。现代工程教育理念非常强调工程实践训练在教育中的作用，是对工程教育从“科学模式”回归“工程模式”的重大变革。我国在《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》中明确提出促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国，以现代工程教育理论为指导，培养造就创新能力强、适应社会经济发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务[4]。因此，在工程教育背景下，进行物联网专业实践教学体系构建是非常有必要和有意义的。本文针对现代工程教育的要求和物联网工程专业特点，结合专业培养目标要求，以强化综合能力和提高工程素质及创新能力为培养核心，探索物联网工程专业实践教学体系的构建。
2．物联网实践教学体系构建
实践教学涉及课程实验、课程设计、专业实习、创新训练、毕业设计等多个环节。这些环节按照层次又可划分为基本技能训练、综合实践和创新训练等，构成一个多维的整体。因此，在设计各实践环节内容时，应避免孤立存在，需整体规划，并明确各环节在人才培养目标中的作用，同时结合课外学科竞赛、学生创新团队等多种形式，构建一个系统性强的实践教学体系。要实现以上目标，关键是如何选择主线将各环节串联起来。在工程教育背景下，工程实训项目的实施在人才培养中起到关键作用，让学生在项目实施中加深对专业理论的学习，同时培养学生的创新精神和团队合作等方面的综合能力。因此，我校在建设物联网实践教学体系时，采用如下思路：构建实践教学体系首先结合专业特点，密切联系物联网产业，以工程实训项目为驱动，将项目实施作为主线，贯穿于课内外实践教学的全过程，各实践环节要为项目实施服务，这也符合国际工程教育界工程教育模式的特点。具体实施时，主要包含专业课程的课内实践体系顶层设计、课外学生竞赛和导师指导下的创新团队建设三个方面：
（1）重视专业课程的课内实践体系顶层设计，以实际工程项目的实施为主线，打破各课程实践环节界限，重组课程实验及课程设计内容，以项目为驱动设计课内实践环节。课内的实践环节是实践教学体系中的基础，也是关键的一环。课内实践环节包括专业课程实验、课程设计、实习等，在设计时，每门课程的实践环节不单纯为本课程服务，而是要站在项目实施的角度进行组织，重视各课程实践环节之间的贯通和融合。根据学生的认知特点和规律，依托物联网产业中完整的实际工程项目，以工程实训项目为主线，把项目实施过程中涉及的知识模块分解到各课程实践环节中。物联网技术具有鲜明的行业特征，可选择几个典型应用领域，如：智能家居、物流、智能交通、智慧油田等，结合现在实验条件，设计若干个大型综合性工程实训项目案例，把每个工程项目案例的实施按照物联网感知识别层、网络构建层（传输层）和应用层（管理服务和创新应用层）的知识体系结构划分成易于课程实践实施的多个模块，把这些模块分解到专业课程的实践环节中去，找到各模块与专业课程知识点之间的对应关系。这样学生能直接感受到所学知识在实际工作中的作用和地位，提高学生综合利用学习知识解决实际问题的能力，同时激发学习兴趣。
（2）依托各种课外科技竞赛，以工程实训项目为纽带，培养学生的自主创新能力。学科竞赛是在课堂教学的基础上，通过竞赛的形式对学生的综合素质和能力进行多方位考察的课外实践教学活动。倡导、组织学生参加各类课外学术科技竞赛，是物联网工程专业实践教学体系的重要组成部分。目前我校在这方面有比较好的氛围，但物联网工程专业作为新办专业，在具体实施中，可能会存在学生无成熟经验借鉴、对本专业内的学科竞赛不了解等问题，因此，在学院层次，搭建一个课外实践活动网络平台，并尝试通过社交网络、课外实践活动与课内综合实践类课程的融合等方式提高学生参与的积极性。针对学生普遍存在的课程负担重、对竞赛积极性不够等问题，可将课外竞赛与课内实践课融合。
（3）强化导师团队指导下的学生创新团队建设，鼓励学生参加教师科研项目。为培养学生创新能力、开阔学科视野，鼓励学生参加教师科研项目或科研项目转化的创新项目。由于本科学生知识水平有限、工程能力不强，他们的科技创新活动尤其是活动初期需要指导教师提供较多帮助。但在实际过程中，如果是一个学生创新团队只有一位教师指导，会在时间和精力上无法保证，挫伤学生的积极性，同时单个指导教师掌握的知识也存在局限性。因此，我们采用由多位教师和研究生组建导师团队，学生在自愿的前提下，结合兴趣点选择加入相应的导师团队，并按项目组建学生创新团队。创新团队的学生可直接参与到教师的科研课题中去，以科研项目为依托，将科研项目转化为学生实践项目，培养学生发现问题、提出问题、解决问题的能力，提高学生理论与实际相结合的实践能力和创新能力。参与科研课题，还能让学生及时了解学科的最新研究动向，并根据兴趣爱好尽早确定自己的研究方向。
三、实践效果
基于现代工程教育理念，中国石油大学（华东）在物联网方向的计算机专业学生以及物联网专业学生中进行了实践教学体系的构建探索，取得了明显的实践效果。比如物联网方向的计算机专业学生普遍具有较强的动手实践能力，参加各种学科竞赛及创新项目的积极性高涨。2011年至2014年期间，每年均有二十多名学生积极参加物联网设计、智能车和嵌入式设计大赛等各类竞赛，获国家级一、二等奖及山东省一等奖等十多项奖项。物联网新专业的学生虽然只处在低年级阶段，但专业兴趣浓厚，对新专业的认同感非常高，很多已提前进入专业课程的学习，为参与各自实践活动及课内外竞赛做准备。因此，基于现代工程教育理念探索物联网专业实践教学体系的构建是可行和有意义的。
参考文献
[1]吴韶波，李振华.物联网工程专业教学体系建设探讨[J].中国电力教育.2013.31（11）：51-53
[2]马忠梅，孙娟，李奇.物联网工程专业课程体系与实践探讨[J].单片机与嵌入式系统应用.2011.18(11):1-4
篇（6）
1.引言
物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID无线通信、传感器与接口技术等把物品接入互联网的网络。1995年，比尔盖茨在未来之路中提出了物联网的雏形，2002年，麻省理工学院成立了Auto-ID Labs，联合世界著名大学共同研究了RFID的关键技术，2005年，国际电信联盟ITU正式提出了物联网的概念，2009年，国家在无锡成立了物联网的国家级基地，2010年，工信部和发展改革委员会出台了一系列政策支持物联网的发展。2011年，工信部了物联网的十二五发展规划。在此背景下，无论是珠三角地区还是长三角地区，都出台了相应的政策支持物联网的发展。
随着新一代信息技术的发展，除了传统的互联网之外，移动互联网逐步与物联网融合，为地区实现产业转型升级战略提供了活力。与此相对应的是，随着物联网产业的逐步发展壮大，对物联网工程的应用型本科人才培养提出了新的要求。在人才培养方面，人才的应用能力培养能否适应服务经济转型和信息技术的融合与升级换代成为本科院校教学和实践能力培养的挑战。
2.人才培养目标
物联网工程是一门交叉学科，内容广泛，覆盖了电子、通信、计算机等多个学科，物联网专业人才培养体系的建设，需要多学科相互合作，合理配置教学资源，组建多学科复合型的师资团队，从产学研各个方面合作，共同制定物联网工程的人才培养目标。在制定人才培养目标方面，坚持从工程中来、到工程中去的原则，人才培养与企业密切配合。深圳市三木通信技术有限公司是一家以研发和销售新一代移动通信设备的企业，研发的项目是把新一代移动通信技术、RFID，物联网有机结合在一起。在硬件方面，传统的3G通信手机结合RFID通信技术从而构成移动互联网与物联网的有机结合。在软件方面，则有RFID中间件，信息的获取与编码，信号传输与接收等方面，在更高层次上，则需要云计算技术，并且保证数据安全性。企业的这些项目主要运用于RFID手机钱包和物流管理，为高校的人才培养提供了实践基础。
物联网工程人才培养目标要结合企业的用人标准，并与国内的产业结构相适应。因此，物联网专门技术人才的培养目标为：掌握物联网的基础知识，熟悉各类物联网专用的传感器，掌握无线和有限传感技术，熟悉电子技术，信息与网络通信技术和计算机技术。具备物联网的相关产品开发技术能力，具备构建物联网子网络与应用平台的开发维护能力和应用推广能力，具备物联网技术支持和云计算技术的维护能力，具备物联网平台运营能力。
3.物联网工程人才培养
物联网的技术体系结构可以分为感知层、网络层和应用层三大层次。其中，感知层的硬件可以分为各类传感器、RFID技术、条码和摄像头等动作执行部件，并且包括数据采集和执行器控制等功能，在通信方式上，可以采用红外、蓝牙、WiFi、Zigbee及其他无线通信方式等短距离无线通信。在网络层，采用PSTN、2G/3G移动网络、互联网、广电网络、专网等广域网通信方式。在应用层，主要采用云计算、数据挖掘、数据安全等数据分析处理技术；在具体应用上，可以应用在移动支付的手机钱包、智能物流管理、智能医疗、智能农业、智能家居、智能电网、工业监控、城市管理、环境监测等方面。
通过对物联网技术体系结构的分析，从这三个层次需要的核心能力是有所不同的。感知层偏重于硬件研发与设计，网络层偏重于通信技术，而应用层则偏重于应用和运营维护。从学科来说，物联网工程专业覆盖了电子科学与技术、通信工程、计算机工程等学科，专业学科多，知识面广，一方面反映了物联网工程这个专业是一个多学科交叉融合的专业，另一方面，反映培养人才面临门类太多的困难。通常情况下，由于科研基础的不同和研发投入与力量的不同，研究型大学偏重于解决物联网中的关键技术，应用型本科院校偏重于具体技术的研发和设计，高职类院校偏重于物联网应用和运营维护。
结合应用型本科院校的实际情况，在人才培养方面，理论教学和实践能力培养需要做到科学合理，突出口径宽和有侧重点的原则。专业基础课程教学方面，除了传统的包含电子技术基础、信号与系统等电类通识的课程之外，突出物联网基础、传感器与检测技术、RFID技术和嵌入系系统等课程，重点讲授物联网的硬件基础和软件基础，是物联网工程人才具备物联网感知层的设计开发和应用实践能力。在专业课程方面，主要开设物联网应用软件技术、短距离无线通信技术、计算机网络技术和现代通信网络技术等课程，重点培养物联网应用层的设计开发和应用实践能力。在选修课方面，主要开设嵌入式操作系统、移动终端开发、IPv6、数据安全、云计算技术等课程，并开设物联网项目工程管理等管理维护课程，拓宽知识面，培养物联网的应用管理能力。在实践能力培养方面，主要开设电子技术、嵌入式系统、RFID技术等与物联网相关的实训项目，突出学以致用的动手能力。在感性认识方面，开设RFID具体应用如HFRFID的门禁管理系统、UHFRFID的物流管理系统等课程实践项目，加强对RFID和物联网的感性认识。在校企结合方面，通过校企联盟，参与RFID手机钱包和3G移动物联网的物流园建设等项目，更加贴近工程实际项目，提高物联网工程人才能力培养的针对性。
通过以上课程设置与能力培养，应用型本科院校培养的人才既有开发设计能力，又有物联网工程应用能力，能够满足地区物联网基础发展的需要。
4.结语
物联网是一个新兴的产业，有着良好的市场前景，对人才的需求非常迫切。物联网本身是一个多学科交叉的产业，在人才培养方面，应用型本科院校需要结合实际情况，不可能做到面面俱到，应有所侧重，着重于有一定研究开发能力并有工程应用能力的人才培养。
参考文献：
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中图分类号：G642.0 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.17.098
2005年11月17日，国际电信联盟正式提出了“物联网”（Internet of Things，IoT）概念[1]。“物联网”颠覆了人类之前将物理基础设施和IT基础设施截然分开的传统思维，将具有自我标识、感知和智能的各种物理实体基于通信技术连接在一起，并使政府管理、生产制造、社会管理以及个人生活等实现互联互通，被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。考虑到物联网技术对社会发展的重要影响，世界各科技强国都将物联网放在未来发展战略中的重要位置。我国“十二五”规划中也将物联网作为战略性新兴产业予以重点关注和推进。
为满足国家战略性新兴产业对高素质人才的迫切需求，自2010年我国教育部首次批准30余所高校设立“物联网工程”本科专业以来，发展至今全国共有100多所高校获批开设“物联网工程”本科专业，并开始陆续招生。目前，“物联网工程”专业在我国各高校的开设处于刚刚起步的阶段，有关“物联网工程”专业的知识体系、课程体系、工程实践、师资建设和人才培养等方面都还是一片空白。一些高校在“物联网工程”专业的建设上也存在着专业定位不明确、学科知识体系认识模糊、专业特色不突出、实践教学体系缺乏层次性和系统性等问题。如何依据物联网技术的发展规律和特征，建立科学的专业人才培养体系，并使之能够快速适应战略性新兴产业的发展对人才培养的需要，是近期教学研究任务中一个重要的课题。本文通过分析物联网工程专业的知识体系及核心知识领域，力求归纳物联网工程专业建设的专业共性基础，提出构建物联网工程专业课程体系的主体思路，以期为兄弟高校物联网相关专业课程规划抛砖引玉。
1 物联网体系结构
物联网涉及的关键技术很多，包括自动控制、通信、计算机、电子、测控等不同领域，是跨学科综合应用的典型代表。理解物联网的体系结构是搞清楚物联网知识体系的基础，也是建设物联网工程专业的基础。
物联网作为一种形式多样的聚合性复杂系统，涉及了信息技术的每一个层面。目前世界上还没有形成统一的物联网规范和标准。从物联网工程教学角度分析，本文更倾向于采取物联网四层结构模型[2]。如图1所示，物联网的体系结构自下而上依次包括感知控制层、信息传输层、服务支撑层和应用服务层四部分，此外还有物联网的安全隐私保护以及网络管理两大方面。
1.1 感知控制层
感知控制层包括数据采集子层、短距离通信技术和协同信息处理子层。数据采集子层通过各种传感器实现对物理对象的感知和数据获取，其中涉及传感器、射频识别（RFID）、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术。短距离通信技术和协同信息处理子层将采集到的数据在局部范围内进行协同处理，并通过具有自组织能力的短距离传感网接入广域承载网络。在有些应用中还需要通过执行器或其他智能终端对感知结果做出响应，实现智能控制。
1.2 信息传输层
信息传输层将来自感知控制层的各类信息通过基础承载网络传输给上层，并提供透明的数据传输能力。其中，基础承载网主要包括移动通信网、互联网、卫星网、广电网、行业专网及形成的融合网等。
1.3 服务支撑层
在高性能计算和海量存储技术的支持下，服务支撑层对网络获取的大量不确定信息进行重组、清洗、融合等处理，整合为相对准确的结论，并为上层行业应用提供智能的支撑平台。本层的主要特点是智慧处理，运用概率论、机器学习、数据挖掘、模式识别等理论，对多点网元感知信息高效综合，从而使物联网能够提供更加多样化、人性化的服务。
1.4 应用服务层
应用服务层主要将物联网技术与行业专业系统相结合，将信息转化为内容，实现广泛的物物互联的应用解决方案。
简单概括，物联网就是传感网、互联网、智能服务的综合体。与传统的互联网相比，物联网加进了感知控制层以降低互联门槛，实现非智能、弱智能设备的互联，同时这也给数据传输、信息处理、信息服务带来了新的挑战，使网络体系结构变得更加复杂。
2 物联网工程专业知识体系
物联网工程专业是学科交叉度高、理论体系尚未完全成型、市场应用又发展迅速的新兴专业，因此通过知识体系来梳理和指导课程体系的建设是非常必要的。按照一般工程专业划分，物联网工程专业可分为三大知识领域：通识基础类知识领域、综合管理类知识领域和专业技术类知识领域，本文主要讨论物联网工程的专业技术类知识领域所涉及的知识模块、知识单元和知识点。依据物联网技术及产业发展对人才培养的需求，物联网工程知识结构中的专业技术知识部分应能够覆盖物联网整体的结构框架并体现其关键技术，因此对应于物联网的体系结构，物联网工程专业的专业技术类知识领域主要涵盖感知识别、网络构建、智能信息处理和创新应用等四个知识模块[3]。其中，感知识别、网络构建知识模块属于物理基础层次，偏重于硬件技术；智能信息处理、创新应用模块则偏重软件技术。
物联网工程专业知识模块涵盖的知识单元较多，其中感知识别模块主要包括传感与控制技术、短距离无线通讯技术、射频识别技术、阅读器技术和智能终端设备等知识单元，涉及的关键知识点有EPC编码技术、标签技术、RFID技术、传感器技术、无线传感器网络、嵌入式系统应用等；网络构建知识模块主要包括网络结构框架、通信协议、技术标准、信息安全等知识单元，涉及的关键知识点有数据通信网与路由交换技术、无线通信技术、组网技术、网络融合技术、网络管理与安全技术等；智能信息处理模块主要包括云计算系统、人工智能系统、分布智能系统等知识单元，涉及的关键知识点有数据融合技术、数据库技术、云计算技术、智能中间件技术等；创新应用模块主要包括工业物联网、智能电网、智能交通、智能家居、环境监测等知识单元，涉及的关键知识点有物联网应用系统设计、物联网工程规划与设计等。
3 物联网工程专业课程体系
物联网工程专业课程体系的设置需要综合考虑相关学科的交叉融合，尽可能多地覆盖本专业的知识体系，并将相关主干学科的核心课程和专业课程进行通盘考虑。围绕物联网工程专业涉及的学科知识领域和知识点，物联网工程专业课程体系可由通识教育模块、自然科学公共基础模块、专业基础模块、专业必修模块、专业选修模块等五部分构成。
3.1 通识教育模块
通识教育是高等教育的组成部分，它是“非专业、非职业性”的教育， 是关注人的生活、道德、情感和理智和谐发展的教育。通过学习这部分知识可增强学生接触知识的广度与深度，拓展学生视野，培养学生的政治思想素质和职业道德，以使学生兼备人文素养与科学精神，从而把学生培养成为全面发展的人。各高校的通识教育课程通常会贯穿第一至第四学期，主要涉及思想、政治、心理健康、英语、体育、经济与管理等方面。
3.2 自然科学公共基础模块
自然科学公共基础课是高等学校各专业学生共同必修的课程，通过学习这部分知识学生可以掌握作为一名大学生所要学习的源于中学又高于中学的理论性知识，从而为进一步学习专业知识提供方法论的基础支持。作为工科专业，物联网工程专业的自然科学公共基础模块主要包括大学物理、高等数学、复变函数与积分变换、概率论与数理统计、线性代数、计算机文化基础、C/C++语言程序设计基础等课程。
3.3 专业基础模块
专业基础课是高等学校中设置的一种为专业课学习奠定必要基础的课程，是学生掌握专业知识技能必修的重要课程。作为隶属计算机科学与技术一级学科下的工科专业，物联网工程专业的专业基础课主要包括电路分析、工程制图、电子技术、离散数学、C语言程序设计、面向对象程序设计、信号与系统概论、通信原理、数据结构、操作系统、计算机组成原理、微机原理与接口技术、计算机网络、数据库原理、软件工程、物联网工程导论、传感器原理与应用等。
3.4 专业必修模块
物联网工程专业的专业必修课是在专业基础课程之上对物联网的体系框架以及主要原理技术进行深入研究探讨，为进一步学习和发展打下基础。物联网工程专业的专业必修课程主要包括[4]物联网体系结构、无线传感器网络、射频识别技术、Zigbee原理与应用、嵌入式系统原理、数据通信网及交换技术原理、物联网信息安全、大型数据库应用技术、物联网技术与应用等课程。
3.5 专业选修模块
专业选修课程的设置体现了学科发展的专业特点，同时也指明了物联网工程专业学生的职业之路。作为新设专业，物联网工程专业的学生培养走向一直引人注意；作为一门学科，物联网工程专业可以从学科发展角度划分为三个方向：感知与控制方向、传输与网络方向、软件与服务方向；作为一门工程实践，物联网工程又可以从岗位需求角度划分为三种工作：系统综合工程师、产品研发工程师、设计规划工程师。各个学校可以根据本校的学科优势、特色及所处行业背景，构建有自己特色的可选专业课程，并将其融入到核心课程体系中。下面给出按照学科发展的方向设置的专业选修课参考内容。
感知与控制方向主要设置单片机原理及应用、DSP处理器及应用、数字信号处理、计算机控制技术、ARM结构与编程等选修课程；传输与网络方向主要设置下一代互联网技术、短距离无线与移动通信网络、网络融合技术、网络规划与设计、网络管理与安全、网络编程等选修课程；软件与服务方向主要设置云计算与服务计算、模式识别、数据挖掘与融合技术、Web应用开发技术、物联网应用系统设计等选修课程。
在具体设计课程体系时，各高校可根据本校的专业背景和学科优势，充分考虑物联网工程知识体系各领域、各模块、各单元的内容，依照不同的学科方向灵活调整课程开设时间和授课学时，增加或删减具体课程。
4 结束语
物联网工程是一个战略性新兴本科专业，它不是以理论为主导，重点在于工程应用[5]，这就决定了其课程体系具有发展变化的动态特性。因此，在制定专业教学计划时，要以时刻服务于社会发展需要为根本依据，紧密结合当前物联网新技术及行业应用的时代需求，依托学校自身的学科优势和行业背景，设计出与时俱进的、科学合理的、可持续发展的专业课程体系，只有这样才能为国家战略性新兴产业发展所需高素质专门人才的培养做出更多贡献。
参考文献：
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中图分类号：G642.0？摇 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）36-0211-02
教育部实施“卓越工程师教育培养计划”，为创新工程教育本科人才培养质量提出了全新的要求，引领工科高校向工程教育的本质理性回归。本文就教育生态理念在江南大学物联网工程专业卓越工程师培养计划方案中的运用进行了初步的探索。
一、教育生态理念及专业建设的生态性分析
教育生态学是教育学和生态学相互渗透的结果，教育生态学研究教育与其周围生态环境（包括自然的、社会的、规范的、生理信息的）之间相互作用的规律和机理。教育生态系统以教育及其结构层次作为主体，以开发者（转换者）、被开发者（被转换者）和服务者（管理者）三种功能为纽带，以出人才、出成果为中心。教育生态环境可分类为社会生态环境、规范生态环境和自然生态环境三种环境圈层。教育生态环境以教育为中心，围绕几种生态环境圈层，形成多因子综合影响和相互作用，对教育的产生、存在和发展起着制约和调控作用，是一多维空间和多元环境体系。
江南大学物联网工程专业实施2年厚基础教育、1年物联网工程专业教育和1年工程实践教育的人才培养方案。具体采用能力递进的“2.5+0.5+0.5+0.5”本科生卓越工程师培养模式，物联网工程专业卓越工程师培养计划实施方案可参照一年级（校内一学年）、二年级（校内一学年）、三年级（校内0.5学年）、四年级（校内0.5学年）。
二、卓越工程师培养的内部生态发展体系
（一）创新优化工程能力培养课程体系
规范环境强调教育是科学技术的基础，科学技术是教育的内容，科学技术促进教育内容、方法和手段的更新。为适应物联网科学技术革命的挑战，培养物联网工程专业卓越工程师，对物联网专业建设提出了培养创新工程素养的质量要求。在课程体系设置方面，强调知识的应用和知识的生产，而不局限于知识的持有和追求。课程体系设置以学生工程实践能力、创新能力的培养为核心，以工程实践与科研训练为主线，以自然科学、人文社会科学及工程技术三类基础课程构筑教育平台，划分为通识教育、学科基础教育、工程专业教育、工程实践教育四个层次。课程体系强调工程创新能力要求导向，强化知识结构的设计与建设，课程涵盖物联网支撑技术和物联网应用共性关键技术。四层次课程体系体现了教学从传授知识为主转变为开发智力为主，强调学科的本质和知识结构，形成连贯、顺序和整合的“螺旋状课程”结构，以求实现知识的迁移。
（二）创新教学团队建设
高校教师队伍是教育生态学的重要因子，物联网专业教育与教师队伍的密切关系具有生态学的意义。依据教育生态的平衡规律，教师队伍是专业建设成败的关键因素。教育生态因子教师队伍的花盆效应，揭示高校教师不能在土产的环境中一直生产，封闭和半封闭的教育系统会导致教师从书本到书本产生局部生态环境效应[9]。物联网专业师资队伍建设以组建创新工程教育师资队伍为目标，培养具有创新性工程教育理念和实践工程教育能力的师资队伍，形成一支具有国际视野的高水平教学团队，重点抓好“双精型”、“双语型”和“双导师”队伍建设。
三、卓越工程师培养的外部生态发展体系
物联网科学技术促进专业培养形态的改变，教育的基本形态呈现出向企业形态发展态势。基于卓越工程师培养目标，强调知识培养的创新工程意识和创新工程能力。培养方案强调学校-科研院所、学校-高新企业的深度联合，将高层次创造性人才提升计划与创新工程教育有机结合，强调在更高水平的工程科学知识传授层面，体现学术要求的知识结构和行业要求的工程能力之间的结合。学生从2年级开始实施导师制：校内实践环节由校内导师指导，科研院所或企业实践环节由双导师共同指导。从以下几个方面加强外部生态环境对专业建设的良性作用。
1.构建校企联盟两阶段人才培养模式。依托物联网产业发展需求，借助江苏物联网产业优势，充分利用物联网技术教育部工程研究中心、物联网工程与技术江苏省优势学科、物联网工程训练综合训练中心江苏省高等学校实验教学示范中心等科研、教学平台，结合无锡及周边地区物联网高新企业，开展与科研院所、高新企业的多元合作，提出由学校和科研院所或企业两阶段、双导师培养的卓越工程师培养手段，提高学生工程实践能力的创新工程教育理念。
2.校企联合和企业实训课程设置。物联网工程专业实践教学培养方案的制定突出校企合作机制。加强产学研合作和教学科研结合，促进交叉融合和资源整合，优化实验教学体系结构，突出平台建设；改革实验教学内容，突出实践教学技术和方法，拓展和优化专业课程内涵和功能，形成工程实践性强的实验课程体系。实践教学培养方案重点考虑与地方物联网企业的合作，在企业建立实习基地，通过校企合作方式作为实践能力提升培养的重要手段。企业基地的实践教学分为四个层次：专业认知实习、物联网应用系统分析与设计、物联网工程实践、毕业设计，总学习时间为43周。
认知生产实习目标定位于了解专业涉及的产品设计、生产、测试等流程，建立起物联网系统的整体概念和感性认识，进一步了解课程在微电子、通信与集成电路、传感网等领域的基本应用。物联网应用系统分析与设计通过现场考察和实际操作的形式完成学习过程。在校企联合培养基地开设与企业研发过程、生产过程、管理环节、市场营销、工程概算、工程施工、系统维护等方面的相关课程，其主要教学目标是使学生验证、理解并掌握课程理论内容，提高学生应用理论解决工程实际问题的能力。物联网工程实践要求学生到企业现场参与体验设计、开发、测试、工程实施的流程。通过专业实习使学生具体地感受和了解物联网行业新技术发展的现状和趋势，了解专业领域的主要技术和经验，培养初步的实际工作能力和专业技术能力，培养学生应用理论知识解决工程规划、设计、施工、生产、维修和管理的能力。
毕业设计是实现培养目标的重要环节，由企业提供合适的岗位供学生顶岗实习，结合现场工程问题进行有针对性的研究与实践。通过联合培养使学生了解企业的全部生产运营流程，了解行业的基本规范和发展需求。
四、结语
本文从教育生态的视角，分析了物联网工程专业建设的教育生态特性，同时，基于教育生态理论，构建和分析我校物联网工程专业卓越工程师培养计划，在培养计划的方案实施中，强调专业建设与环境的适应性、环境对专业建设的反作用，尤其引入了校企联盟和双导师机制，加强物联网工程专业建设的企业生态环境的建设。
参考文献：
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[2]高雪梅，潘丰.卓越工程师培养模式初探[J].贵州社会科学，2011，63（11）：108-110.
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中图分类号：G642；TP39 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）01-0-02
0 引 言
根据《中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》《国家中长期人才发展规划纲要2010-2020》《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》等相关报告和政策性文件，物联网被誉为信息技术的第三次革命，有着广阔的发展前景[1]。自2012年起，全球物联网市场规模已经超过1 700亿美元，2015年接近3 500亿美元，年增长率接近25%。美国市场研究公司Forrester预测，到2020年，世界上“物物互联”的业务跟人与人通信的业务相比，将达到30：1，仅在智能电网和机场防入侵系统方面的市场就有上千亿美元。因此物联网被称为下一个万亿美元级的信息技术产业，未来10年，物联网将实现大规模的普及与发展[2，3]。物联网作为新增本科专业，在国家大力推进物联网的发展过程中，如何能更好地贯彻教育精神，把握市场动态，提高教学质量，培养适合市场需求的物联网工程人才就显得尤为重要。
1 物联网工程专业建设思考
1.1 物联网概述
物联网在维基百科中的解释是：The Internet of Things （IoT） is the network of physical objects or "things" embedded with electronics， software， sensors， and network connectivity， which enables these objects to collect and exchange data“…all about physical items talking to each other”。
根据国家教育部相关规定及《普通高等学校物联网工程专业知识体系和课程规划》，明确了物联网工程专业属于计算机类学科[4]，在市场需求的引导下，分析了全国物联网工程专业的开设情况，尤其是西北地区的开设情况后，结合物联网产业体系及我院现有专业布局情况，明确我院的发展战略，确定物联网工程专业定位。我们将物联网分为感知层，传输层，智能层，应用层共四樱而分院其他四个专业包括电子信息工程、通信工程、网络工程、软件工程将围绕这四层进行服务和支持。物联网体系结构如图1所示。
传感层主要通过传感技术、辨识技术实时获取关键的特征值和数据。
传输层通过有线、无线，公网等连接，支持IPv6，通过防火墙等技术进行网络安全处理。
智能层借助云计算、数据挖掘等机器处理技术进行信息处理和决策。
1.2 校企合作联合培养
通过对分院现有成熟专业建设的经验来看，培养应用型人才的重要途径是与企业合作，而且是与明星企业合作。如何在物联网工程建设中加强与企业的合作，可以借助其他专业的做法，首先进行学生实习、实验室建设，包括设备、师资培养等，随后可以在课程置入、学生就业等方面进行深度合作。通过与企业合作，在人才培养过程中构建多元化的培养模式，在结合市场，考虑学生就业、创业和继续深造等不同要求后，努力形成特色鲜明、层次清晰、模式多元、制度配套、保障有力的本科人才培养体系。
1.3 职业素养体系设置
在对学生专业进行能力调研的过程中，多数企业均指出学生职业素养培养的重要性，因此在物联网工程专业培养方案修订过程中，增加了基于学生企业文化、职业安全、时间管理、专业工具使用等方面的职业素养培养，在具体执行过程中主要由合作企业工程师、部门经理进行内容讲授和实践，让学生在学校期间就与企业零距离接触，这样可有效节约企业二次培养的成本。
2 课程建设
2.1 课程地图建设
专业课程地图是学生大学四年的学习导航[5]，主要为学生提供有效的学习引导，按照培养方案中课程体系从大一到大四课程之间的关联，前续、后续课程之间的关系及课程之间的能力支撑给予了学生明确的学习目标，让学生能够更有效的学习并规划自己的生活。
通过对大、中、小型10多家企业进行深度访谈与招聘网站90多家企业能力的调研，及国内外标杆院校的调研分析，根据物联网的体系结构，明确我院物联网培养目标，并设置两个方向，分别为智能信息处理与应用方向和传感技术与控制方向，同时设置了专业选修课，以满足学生多元化能力培养。通过建立专业课程地图，协助学生以职业生涯发展为导向进行学习规划。
2.2 实践课程设置
对于应用型人才的培养，更要重视实践应用能力的培养，如何更好地完成学生工程应用能力的培养呢？
首先要学习CDIO工程理念培养的大纲，重视学生做中学，学中做的过程，通过设置课程设计环节让学生从构思、设计、执行、操作等方面培养技术、团队协作、领导能力，之后加大实践环节的具体实施，在大一阶段，通过认知实习，让学生参观企业，对企业文化、办公场所等有了感官认识；在大二阶段让学生利用所学的电路、传感等知识进行电子小产品设计与制作，为后续的系统设计打下基础。同时利用寒暑假进行市场调研，了解专业动态，清楚市场需求，明确自己的就业方向；从大三开始利用无线传感网络实验室，结合老师的项目进行实践，通过开放实验室、第二课堂等科技活动，聘请企业人员进行指导实践，增强学生的学习兴趣，重视毕业设计的过程控制及真题真做的题目，而更多的题目则来源于学生的创新思维、竞赛等，采用企业和校内导师共同指导的方式完成课题，保证设计质量，通过答辩提升学生的沟通、表达能力。
3 结 语
物联网作为战略新兴产业和信息时代的发展趋势，势必会对未来社会发展、人们生活等方面带来很大的影响。如何在国家政策及计算机、通信、控制等技术高速发展的情况下进行物联网工程专业人才的培养是一项与时俱进的任务。对于应用型人才的培养需要实时关注市场动态，加大企业合作的力度和深度，而这也将是我们下一步研究的重点。
参考文献
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一、建设现状
实验教学示范中心是衡量高校实验教学水平和学生实践动手能力的重要标志，是实验教学改革与创新的重大成果。实践教学是培养学生科学精神、科学素养和实践能力的重要环节，在学生综合能力、素质和创新能力培养方面具有极其重要的作用。
物联网是以感知为目的，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮。自2010年教育部进行物联网相关专业审批开始，目前国内已有近300所高校开设了物联网工程专业。物联网工程专业是为国家战略性新兴产业――物联网产业的发展培养高素质专门人才而设置的新专业。物联网的建设与发展离不开人才，而人才的培养离不开实践教育，物联网工程实验教学示范中心的建设就显得尤为重要和意义重大。
尽管物联网工程专业刚刚成立短短几年，国内各高校物联网工程实验教学中心的建设工作不仅早已开始，更在近几年内长足、迅猛发展。具有突出影响的是南京航空航天大学，该校高度重视物联网工程实验教学示范中心建设，将将原有的计算机技术实验室、信息安全实验室、嵌入式实验室、单片机实验室、计算机网络实验室以及与企业联办的实验室纳入到物联网工程实验教学中心，并在2011年新建物联网感知实验室、物联网接入实验室等新型实验室。
江南大学、西安电子科技大学、南京邮电大学等高校近年来成立了物联网工程实验教学中心，为物联网工程专业人才培养奠定坚实基础。与我校同时获批的哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学也正在进行物联网工程实验教学中心的建设中。
我校物联网工程实验中心成立于2011年，总面积约1000m2，下设5个实验分室，分别为传感器网络分室、嵌入式系统开发分室、射频识别技术分室、移动计算分室、实践创新分室，全部配备多媒体教学设备及视频监控系统，可容纳120人同时进行实验。
二、不足之处
在各级部门的关心和支持下，经过近6年的建设，实验中心已初具规模，在实验教学、科研项目、课外开放等方面发挥了很大作用。但是，和国内一流高校相比实验中心还存在一些不足，主要体现在以下几点。
⑴ 实验中心规模尚需扩大。据测算，物联网的产业规模比互联网产业大20倍以上，物联网技术领域需要的人才每年也将在百万人的量级。随着人才培养的需求规模不断增加，现有实验中心的规模已经远远不能满足人才培养需求。
⑵ 实验中心科研水平有待提高。物联网工程是一个围绕“战略新兴产业”设立的新专业，具有鲜明的综合性、交叉性和应用性特点，设计电子、计算机、测控与通信等多领域相关专业知识，具有厚基础、重理论、强实践、求创新、促应用的专业特点。这就要求实验中心有较高的科研水平。
⑶ 实验室开放能力有待提高。实验室是一个学生自我实验、提高实践动手能力的场所，需要有大量时间面向学生开放，给学生创造更多的实践机会和时间。
⑷ 实验室管理水平有待提高。由于历史原因，实验室管理队伍普遍年龄偏大，学历层次不高，技术水平偏低，对新技术、新知识的掌握不够好，造成实验室管理水平在一定程度上难以提高。
⑸ 实验室架构有待完善，急需建设实验中心网上平台。现代化的实验中心需要有网络平台的支持，这样才能最大限度地发挥实验教学中心的作用。
三、研究与探索
基于以上不足，我们在以下几方面加强了实验中心的建设：
1.以科研项目带动和促进实验室建设。
以物联网工程教研室为主体，以物联网实验中心为依托，申报和实施了多项科研项目，其中国家自然科学基金一项，省级项目三项，校级项目（含教改项目）十余项。这些科研和教改项目以项促教、以项促学，浓厚了实验中心的科研氛围，推动科研型实验中心的建设和形成。
2.加大实验室开放力度，提高学生参与的积极性。
实验中心的建设与实验的主体――学生息息相关。我们加大实验中心的开放力度，每周保证20学时的开放时间（每学年开放600学时），为学生进入实验室创造有利条件，目前已形成一年级了解实验、二三年级自我实验、四年级毕业设计实验的完整的实验室开放体系。此外，实验中心吸收有参与愿望的学生进入实验室，在指导老师的指导下开展实验开放项目研究，目前已开展30余项实验室开放项目的研究，提高了学生参与科研活动的积极性，努力建设成开放型实验中心。
3.加强实验教师和管理人员培训，提高专业素质。
做好实验室队伍建设的长远规划，要按课程组织教学队伍，实现理论课教学、实验课教学的有机结合，从未实现理论课教师、实验教师和实验技术人员的相互融通，建立一支业务水平高、服务意识强的实验教学队伍。为提高实验中心的整体水平，我们注重实验教师和管理人员的培训，多次邀请设备厂家技术人员现场培训，并鼓励教师们外出学习，先后到博创、远望谷、清华大学、上海交大、吉林大学等物联网公司和高校学习，取人之长补己之短，提高教学和技术水平，促进技术型实验中心的建设。
4.积极探索新模式，开拓实验教学新领域。
固步自封是没有前途的。为拓宽领域、提高层次，实验中心关注物联网领域新技术，先后引进远程医疗、大屏幕、远程监控、网络服务器等实验系统，并投入到科研项目和实验室开放中，形成了以项目为驱动、以学生为主体、以教师为指导的项目式实验教学模式，开发了30余个新实验项目，极大地丰富了实验内容。中心注重实验教学改革，以省、校两级教改项目为切入点，以实验课堂为重点，以青年教师为主体，积极探索实验教学改革，创新实验模式、改良实验形式、优化实验资源，打造创新型实验中心。
5.实验中心网络平台的建设。
当今社会随着互联网+迅猛发展，虚拟实验室和仿真实验室十分盛行，实验中心的建设也需要有一个数字化管理平台作为支撑才能更有效地提高实验室的管理水平，提高实践教学效率。因此，我们号召青年教师，吸收学生科研骨干，以学生毕业设计为契机，建立了网上实验中心。网上平台集虚拟仿真实验室、实验分室介绍、实验项目介绍、实验室开放预约于一身，极大的方便了学生自主学习，改善实验环境，进一步提高了实验室管理和设备管理的科学化、规范化和信息化程度，提高了实践教学效率，有利于学生个性化发展，加强实践能力和动手能力，培养学生的创新意识与创新思维，建设网络型实验教学中心。
四、未来展望
实验教学示范中心的建设任重道远，需要多方面协调努力、共同建设才能有所成就。我们会在观念、资源、方法、手段、形式等方面继续努力，建设科研型、开放型、技术型、创新型、网络型的实验中心，为打造国内一流的物联网实验教学示范中心不断努力。
参考文献：
[1]李斯杰.示范性建设后高职院校建设发展策略的思考[J].中国高教研究，2010（11）：76-78.
[2]张伟伟，赵忠君.省级实验教学示范中心建设中的问题与对策[J].实验室科学，2014.17（6）：142-144.
