物联网学的技术范文

导语：如何才能写好一篇物联网学的技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

（郑州市电子信息工程学校，河南郑州450007）

摘要：物联网技术是一项新兴的技术，又是当前最为蓬勃发展的技术之一，在中等职业学校开展物联网技术的教学已经势在必行；同时，中职学校要注意找准定位，采取正确的方式方法，这样才能有利于学生更好地学习和应用。物联网相关课程和知识包括：传感器、电子电路、单片机编程基础、网页编程、数据库、网络配置、安卓编程基础以及常用软硬件设备。如何更好地开展物联网技术教学对中职学校和教师都提出了更高的要求。

关键词 ：物联网技术；中职学校；教学内容；软硬件设备

DOI：10.16083/j.cnki.22-1296/g4.2015.05.049

中图分类号：G718.3 文献标识码：A 文章编号：1671—1580（2015）05—0111—02

收稿日期：2014—12—02

作者简介：冯皓（1982— ），男，河南郑州人。郑州市电子信息工程学校，助理讲师，研究方向：网络技术教学。

物联网技术是一项新兴的技术，又是当前最为蓬勃发展的技术之一，早已渗透到了我国各个城市、各个行业和各个领域。所以，培养合格的物联网技术人员是一项非常重要的工作。另外，物联网技术本身又是一个交叉学科——电子专业和计算机专业均扮演着重要的角色，同时，又涉及多方面的专业知识，如电子电路、传感器、单片机、网页、网络等，每项技术既实用，又繁杂。因此，在中等职业学校开展物联网技术的教学要注意找准定位，采取正确的方式方法，这样才能有利于学生更好地学习和应用。

一、教学内容

物联网技术中适合中职学生学习的相关课程和知识包括：传感器、电子电路、单片机编程基础、网页编程、数据库、网络配置、安卓编程基础以及常用软硬件设备。其中，传感器、电子电路、单片机编程基础属于电子专业的课程，网页编程、数据库、网络配置、安卓编程基础属于计算机专业学生学习的内容，常用软硬件设备相对比较简单、实用，适合两个专业所有学生学习。

在传感器课程中，学生要能够识别主流的传感器并理解其基本功能和原理，能够根据实际需要选择合适的传感器。在物联网中，传感器是获取丰富数据的重要手段之一，不同的传感器有着不同的功能。例如：气体传感器通过设置可以检测一氧化碳、二氧化碳、氧气或酒精等气体；温度传感器可以实时检测温度的变化情况。这些传感器虽然外观、功能、性能各有不同，但标准统一，使用简便，学生可以通过系统的学习，认识部分常见传感器，并掌握学习新设备的方法。

在电子电路课程中，学生需要掌握电子电路的基础知识，能够根据应用情景正确地识别、安装、应用、测试电子设备和电路。当前，电子产品集成度高，稳定性好，因此，中职学生在学习的时候不应过度强调集成电路的学习，而是要注重培养动手能力；另外，学生要能够在安全用电的基础上，合理连接电线电路，做到接线牢固、美观、节约。

在单片机编程基础课程中，学生只须掌握最简单的编程技术以及程序烧写方法即可。单片机编程这门课程本身非常复杂，属于更高层次学历的学生应该掌握的知识，因此，中职学生应该重点掌握相关的基础知识，提高对单片机设备进行检测和应用的技能。实际工作中对中职学生在此方面的要求并不高，个别有兴趣的学生可以在入门之后深入学习。

网页编程课程要适应当前社会的需要，主要学习在IIS平台上利用C#语言制作动态网页。C#语言功能丰富，使用简便，可扩展性强，是当前开发动态网站最常用的编程语言之一。学好C#编程不仅可以用于物联网的搭建，也可以在各网络公司、软件公司中任职。

在数据库课程中，学生要能够搭建安全、稳定的数据库服务器，创建简单的数据表，用于测试、调试。数据库应用和管理依然要求具有较高的学历，对于中职学生而言，应当立足于学习基础、常见的知识。学习的数据库应当包括MSSQL、MYSQL和ACCESS，这些数据库软件操作简便、实用性强。

网络配置课程本身专业性很强，在物联网中的应用弹性也很大，中职网络专业的学生

对该课程

经过一学期的学习后，就可以非常熟练地应对各种常见网络的配置和管理。本课程中学习的知识应当包括交换机、路由器、防火墙、VPN和无线设备等。

安卓是目前最流行的嵌入式开发环境，广泛应用于手机、平板、智能电视以及其他专业智能平台中，更是物联网的重要组成部分。利用安卓系统可以非常方便地查询、汇总、管理来自传感器和网络的大量数据，因此，中职学校应当适时开展安卓开发基础的教学。中职学生要能够利用安卓开发工具制作简易的APP应用程序，合理利用网络程序资源，熟悉必要的美化和汉化操作，对于学有余力的学生，可以深入学习安卓程序开发。

中职学生应掌握常用软硬件设备的使用，包括LED展示屏的使用，RFID设备的使用，条形码和扫描枪的使用，摄像头、打印机、开关量采集器、模拟采集器、串口服务器、智能医疗设备等设备的使用。这些设备和技术都已经很成熟，广泛应用于各个产业和行业，而且都有着丰富的应用软件和配置程序，使用方便，非常适合中职学生学习。

二、教学方法

学生在学习和实训的过程中，应当坚持专业分工、协同合作，由浅入深、从操作到理论循序渐进地学习，特别要重视实训练习。不同专业的学生首先要掌握本专业的相关技术，在学习的不同阶段还要组织不同专业、不同工种的学生协同合作，共同完成一个比较复杂、综合的实训任务。当学生的技能已经比较熟练时，可以组织他们学习必要的跨专业知识，特别是专业交叉点的“接口”知识，这样，有利于他们宏观地把握整个技术体系。

学生的学习可以从合适的物联网实训平台入手，像搭积木一样完成必要的实操练习，积累感性经验，产生兴趣，并培养自己认真细致、追求完美和吃苦耐劳的品质；当学生实操练习熟练之后，再对相关的各个知识模块进行有针对性的系统教学，教学的深度和广度要适应学生的接受能力；在教学过程中，要坚持理论联系实践，精讲多练，通过多样化的实训任务提高学生的技能。另外，每一次实训任务都应当与具体的应用情景相结合，在做中学，在学中练，这样不仅有助于学生对工作的认识和理解，还能够激发学生深入思考，触类旁通，积极创造。

三、注意事项

很多中职学校都还没有引入物联网这一新兴技术，因此，缺少相关的实训设备和教学教材，甚至教师本身也很难满足有关的要求，学生的学习接受能力也是必须要考虑的因素。

校企合作是引入物联网技术的关键，学校要定期选派合适的教师参加企业举办的相关技术培训，也可以采购相关的实训设备，这样不仅可以掌握最新的技术动向，还可以保证教学更加接近企业的实际需求，有利于培养合格的学生。有些大学也开设了物联网相关专业，在基础技术研究和项目开发方面也有着得天独厚的优势，中职教师参加大学的相关培训有利于中职物联网专业的可持续发展。

另外，还要注意各专业的分工和合作。任何一名中职教师或学生都不可能完全学会物联网的全部知识，在实际的应用中也完全没有这个必要，教师和学生要根据自己的专业、个人能力和兴趣爱好，在某一个或某几个方向上学精学专，在其他方向有所兼顾。从事不同专业的教师和学生要经常集合在一起，交流学习成果，合作完成不同的实训教学任务，这样有利于提高他们的工作和协调能力。当然，这就对教师提出了更高的要求，也对学校跨专业的协调统一提出了新的要求。

随着信息技术的快速发展，物联网技术也在不断地发展，物联网正在极大地改变着传统的工业和企业。因此，物联网技术必然会迎来更大的发展空间，中职的物联网技术教学也将面临更多的机遇和挑战。

［

参考文献］

［1］肖慧彬.物联网中企业信息交互中间件技术开发研究［D］.北方工业大学，2009.

［2］胡汉辉.传感器技术及应用［M］.北京：科学技术出版社，2009.

［3］赵芳.物联网在电子商务中的应用［J］.湖北工业大学学报，2013（3）.

篇2

云计算和物联网技术

云计算是一种通过互联网，以服务的方式提供动态可伸缩的虚拟化资源的计算模式，它将计算任务分布在大量依靠网络连接起来的硬件平台上，使用户能够按需获取计算能力、存储空间和信息服务，并实施多种应用。

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，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

由此可以看出，云计算和物联网技术之间拥有着一种紧密联系、互相促进的关系。一方面，物联网的发展离不开云计算强大的运算作为技术支撑。从量上看，物联网将使用数量惊人的传感器，如RFID、视频监控等，采集到超大规模的数据。这些数据需要通过各种渠道向某些存储和处理设施汇聚，而使用云计算技术来完成这些巨量任务，具有十分显著的计算容量优势。从质上看，使用云计算设施对这些数据进行分析、处理与转换，可以更加迅速、准确、智慧地对物理世界进行管理和控制，使人们可以更加及时、精准地管理物质世界，从而达到“智能”的状态，大幅提高资源利用率。由此可以看出，云计算凭借其强大的处理能力、存储能力和极高的性价比，自然而然成为物联网强大的后台技术支撑平台。另一方面，物联网将成为云计算最大的用户，将为云计算取得更大商业成功奠定基石。

“实验动物学”教学中存在的问题

1.“实验动物学“内容多样，教学手段更新不足

由于“实验动物学”在我国是一门较新的学科，所以各有关院校“实验动物学”课程的开设情况存在着诸多问题。例如，教学内容多种多样、教学手段及方法相对陈旧、学时参差不齐、实验课内容及质量不尽如人意等，其教学质量的现状令人担忧。在这样的情况下，学生进行有关动物实验时便会出现实验动物学的基本知识不足及操作技能欠缺等问题。

2.网络教学应用程度差，学生对于授课内容不感兴趣

随着粉笔加黑板的老式手写板书的教学模式逐渐被大屏幕多媒体教学系统所取代，课堂教学可以变得有声有色。但在互联网飞速发展的今天，广大学生对于多媒体的理论教学，更加期待运用先进的方法和技术手段学习到更新、更前沿的知识和更先进的技术。但实际情况是，很多院校在教授“实验动物学”课程时，只是用演示文稿（PPT等）取代了手写板书，其主要内容和教学手段并无太大变化。对于这些在书本上就能看到的传统知识，并不能激发广大学生的学习热情，因此这种教学模式显然是需要改进的。

条件较好一些的院校，会利用自建的校内网络平台一些课程教学内容，但这些资料外校学生往往无法得到，对于通过互联网获取本学科的前沿资料，实时传输给学生的教学模式并没有在相关院校教学活动中得到普及。

3.实践教学环节比较薄弱，动手能力训练欠缺

“实验动物学”是对实践技能要求较高的一门学科，然而部分院校的实践教学环节还比较薄弱。其主要原因为：一是场地设备问题。由于标准化的实验动物设施建设的投入很大，日常运行维护费用较高，还要有专门的管理人员，且单个实验动物设施很难同时饲养多种实验动物。这样使得一些院校宁肯从其他地方购买实验动物用于相关学科实验，也不愿意自己建设和使用实验动物设施开展相关实验动物的教学实验活动。这样，学生很难直观了解到实验动物设施的运转模式，更谈不上参与到实验动物设施的日常工作中。二是实验材料价格问题。由于标准化的实验动物及其饲料等价格的不断上涨，使得实践教学成本增高，因此“实验动物学”实验教学质量和数量大打折扣。三是安全问题。由于操作不规范或使用不标准的实验动物，学生在操作过程中存在着可能受伤或患病的安全隐患。

云计算和物联网技术在“实验动物学”中的应用探讨

目前，中国实验动物学会和北京、广东、湖北、江苏、吉林、上海、福建等地都已经建立了各自的实验动物信息网络，用于本地区实验动物行业的信息和政策引导等服务，同时多数网络都设置了教育培训专栏。这就为更大规模的网络技术应用于“实验动物学”课程教学奠定了初步基础。为了实现资源的最大共享化，我们可以利用云计算技术，把各种信息网资源整合起来，建设一个统一的公用第三方云端平台，既免去了各单位自身服务器的维护投入和使用的局限性，又能方便第三方操作平台统一整合运用与保护所有资源，便于管理。这样，无论是更新客户端，还是新的信息等，由于有了统一的第三方管理平台，这些设置均可以随时补充和更新，并能立即生效。包括学习“实验动物学”课程的学生在内的所有使用实验动物学资源的用户，均可以使用自己的用户名和密码登入该资源库，查找自己所需的信息。这样就达到了资源利用最大共享化的目的。

由于所有资源全部由第三方平台管理，所以以往需要专业计算机人才维护的服务器等设备可以直接移除。一些没有计算机专业知识的人依然可以轻松完成复杂数据的处理，因为这些任务已经交由强大的云端帮你完成了。由于云计算技术对终端硬件配置要求不高，只要有网络的地方，无论是使用手机，还是上网本、台式机，均可随时随地连上云端，新的信息资料，使用各种资源，极大程度地方便“实验动物学”的教学、实训等活动的开展。

物联网技术也可以进一步地应用于“实验动物学”的课程教学活动。例如，利用视频监控系统，可将实验动物中心的各个监控探头纳入各自统一的平台管理系统。这些实时的监控影像资料，可以上传到云端备份保存，不用再保存在自己的物理硬盘中。这样，资料可以随时调取使用，所有线上用户均可以共享这些资源，用作视频教学的范例。基于此项优点，我们可以甄选出规范化实验动物操作技术，借助云计算和物联网技术推向全国，进而建立起视频化的实验动物学实验操作标准作业程序（SOP）。

物联网的另一个应用范例便是芯片识别技术。可将每只实验动物的身上植入微型芯片，这些芯片本身就含有该动物的基本信息。每当想要查找该动物的基本信息时，只需扫描该芯片，基本信息便一目了然。当然，智能芯片的功能不止这一点，它除了具备储存信息的功能外，也能作为小型传感器和发射机。即无论动物在哪，我们都可以清楚地定位到它的准确位置；无论动物发生何种异常状况，我们都可以实时监测到。这样再通过信息采集系统，就能够大大节省人力，我们不用再时时刻刻面对面观察动物。这些信息也可以直接存储于云端，方便随时调用，使得学生在学校学习阶段就能实际接触到云计算和物联网技术在实验动物领域中的应用，并能切身感受到这些新技术应用于教学所带给我们的好处。

基于实验动物设施需要投入较大资金，而“实验动物学”课程的教学绝对不应该脱离动手能力训练这一共识。应用云计算和物联网技术可以在一定程度上解决这一问题。如上所述，利用现代视频技术，在视觉上已经能直观地观察到实验动物设施以及各种实验动物状态。在实际操作中，应用于物联网技术及远程遥控技术，我们可以做到相隔千里亦能控制远方的机械手，使我们在异地完成一系列的实验操作。这样的控制系统，在医学手术中已得到广泛的尝试。

篇3

关键词：物联网；导论；层次结构；教学内容

作者简介：吴治海（1981-），男，安徽亳州人，江南大学物联网工程学院，副教授。（江苏 无锡 214122）

基金项目：本文系江南大学本科教育教学改革研究项目“物联网新专业实验实践性环节设置策略研究”（项目编号：JGB2011057）、“物联网新专业人才培养与产业结合模式研究”（项目编号：JGB2011053）的研究成果。

中图分类号：G642.421 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）31-0070-02

最近几年，物联网（Internet of Things，IOT）概念的提出及其技术的飞速发展引起了世界各国的广泛关注，被称为继计算机与互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。为了能在这一技术领域占据重要位置，许多国家提出了相应的物联网发展战略。如美国的“智慧地球”、日本的“u-Japan”、韩国的“u-Korea”、欧盟的“欧盟物联网行动计划”、中国的“感知中国”等。发展物联网技术的基础与核心是培养物联网方向的专业人才，为此，国内各大高校相继开设了物联网工程专业并开始招收第一届本科生，如哈尔滨工业大学、华中科技大学、西北工业大学、北京科技大学、江南大学、南京邮电大学等。然而，物联网工程的新专业属性，决定其人才培养方案的制订、课程的设置以及教学方法的实施等，目前仍处于“摸着石头过河”的探索性阶段。但是，国内目前已开设物联网工程专业的大部分高校，都将“物联网技术导论”作为本专业的第一门课程，旨在向学生整体介绍物联网的概念、内涵、关键技术、发展现状以及主要应用等，以激发学生的学习兴趣，并使学生树立学习的信心。因此，“物联网技术导论”课程的讲授成功与否关系到物联网人才培养的质量，进而影响到中国物联网技术发展的进程。

一、物联网的概念及内在层次结构

目前，关于物联网的定义有多种，但是被大多数学者认同的一个定义为：物联网，即通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息的交换与通讯，以实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之，物联网就是“物物相连的互联网”。使用通俗的语言，可以这样表述物联网的内涵：使用传感器获取物理对象的信息、使用网络传输信息、使用计算机处理信息、使用控制器设计反馈控制策略、利用执行器对物理对象进行控制与管理等各类操作。由此可以绘制出物联网中的信息流（如图1所示）。因此，从控制学科的角度来说，物联网是一个典型的网络化控制系统（Networked Control Systems，NCS）。从物联网的定义以及图1中展示的物联网中的信息流向，可以概括出物联网的层次结构：感知层、网络层、处理层与控制层（如图2所示）。其每层的功能分别为信息的获取、信息的传输、信息的处理与信息的反馈。这四层结构的划分是对传统的物联网三层结构，即感知层、网络层与应用层的进一步细分，本质上是一致的。从这四层结构的划分不难看出，物联网技术涉及信息技术领域的四大一级学科，即电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术以及控制科学与工程。因此物联网是一个多学科交叉的技术，这使得物联网的内容极为丰富。但另一方面，这种交叉性也增加了“物联网技术导论”课程的讲课难度，对教师的专业素质提出了更高的要求。因此，如何选择讲课的重点，既让学生感受到物联网技术的重要性，激发他们的学习兴趣，又使他们面对繁杂的内容而不畏惧，树立学好物联网技术的信心，具有重要的意义。

二、“物联网技术导论” 教学内容选择

目前国内已出版发行的“物联网技术导论”教材有十多本。[1-12]通过浏览这些教材的目录，不难发现物联网内容极其庞杂，主要涉及传感器技术、无线传感器网络、射频识别技术、短距离无线通信技术、远程通信技术、无线单片机、嵌入式系统、云计算技术、机器学习、模式识别、数据挖掘、智能信息处理技术、物联网控制技术、物联网安全技术、物联网技术标准、物联网应用等。依据物联网的四层结构，可以将上述内容进行如下层次归类：感知层包括传感器技术、无线传感器网络与射频识别技术；网络层包括短距离无线通信技术与远程通信技术；处理层包括云计算技术、机器学习、模式识别与数据挖掘；控制层包括物联网控制技术；物联网安全技术、物联网技术标准与物联网应用横跨物联网的四层结构。但另一方面，作为一门导论课，一般来说讲课时间会限制在20课时以内。试图在较短的时间内把上述内容完全彻底讲一遍是不现实的，因此需要选择重点内容进行讲解，目标是让学生对物联网的整体架构、关键技术有一个整体上的清晰认识。那么如何选择主要内容呢？以江南大学已经实施两年的“物联网技术导论”课程教学方案为例，结合物联网的四层结构，来分配每讲的主要内容。目前江南大学“物联网技术导论”课为16课时，除去最后一次考核占用的2课时，还有7讲14课时。下面，结合物联网的四层内在结构，详细叙述每讲的主要内容。

第一讲——绪论。介绍物联网的基本定义、内在结构、研究现状、发展动态、主要应用领域。重点讲解物联网的基本定义与内在结构，讲解时应播放一段物联网应用案例的视频，增加学生对物联网内在结构的整体认识。

第二讲——感知层技术一。介绍智能传感器技术，包括传感器技术、微控制器接口、无线单片机、嵌入式系统。重点介绍传感器工作原理、比较CC2430和CC2530功能差异、嵌入式智能传感器的一般结构、标准接口与串行接口。

第三讲——感知层技术二。介绍无线传感器网络。由于无线传感器网络具备了一个简单的物联网系统的架构，对本讲内容的讲解可以大大提高学生对物联网内在结构的认识。主要讲授无线传感器网络的定义、体系结构、特征、协议栈结构、主要支撑技术，如定位技术、时间同步、数据融合、安全技术等。可以结合无线传感器网络在智能农业当中的应用来讲解本部分内容。

第四讲——感知层技术三。介绍射频识别技术。由于射频识别技术也具备了一个简单的物联网系统的架构，所以对本章内容的讲解可以进一步增强学生对物联网内在结构的认识。主要讲解射频识别的组成、分类、工作原理、技术标准、与传统自动识别技术的区别以及安全问题。可以结合射频识别技术在门禁系统当中的应用来讲解本部分内容。

第五讲——网络层技术。介绍短距离无线通信技术和远程通信技术。重点介绍Zigbee技术、WiFi技术、蓝牙技术、超宽带技术和3G无线远程通信技术，简单介绍多路访问技术和多路复用技术。应结合具体的应用来讲解Zigbee技术、WiFi技术和蓝牙技术。

第六讲——处理层技术。主要介绍云计算技术、机器学习、模式识别与数据挖掘。重点介绍它们的含义、基本结构和主要方法。在介绍基本结构时应画出结构方图，使其技术原理清晰明了。

第七讲——控制层技术。重点介绍控制的思想，即反馈。可以结合具体的例子来讲解，如倒立摆的控制，让学生主观感受反馈的作用，但要避免复杂的数学公式。也可以适当介绍控制学科的前言问题，如网络化控制系统与多智能体系统，让学生深刻感受到控制技术在物联网技术当中的地位。

以上七讲基本包含了物联网技术的主要内容。通过这七讲的学习，学生基本上对物联网架构和关键技术有了一个整体上的认识。由于不同高校开设物联网工程专业的院系有所不同，教师的专业背景也有所不同。但是，确保学生正确认识物联网技术的一个基本要求是教师向学生完整地介绍物联网的四层结构。任何一层的缺失都将导致学生对物联网概念和内涵认识的不准确，影响其以后的学习效果。

三、结语

本文在阐述物联网内在层次结构的基础上，结合“物联网技术导论”课程课时短、内容多的特点，详细介绍了如何在有限的课时内分配主要的物联网技术的知识点。由于“物联网技术导论”是一门新的课程，目前还没有成熟的课程教学方案，因此，本专业的高校教师要善于结合自己的专业知识和教学经验，编写符合中国国情的“物联网技术导论”教材，探寻一条符合中国学生的“物联网技术导论”课程教学方法，进而培养出基础扎实、技术熟练的物联网专业人才，推动“感知中国”战略的进程。

参考文献：

[1]刘云浩.物联网导论[M].北京：科学出版社，2010.

[2]曾园园.物联网导论[M].北京：中国铁道出版社，2012.

[3]张凯，张雯婷.物联网导论[M].北京：清华大学版社，2012.

[4]张翼英，杨巨成，李晓卉.物联网导论[M].北京：中国水利水电出版社，2012.

[5]张飞舟.物联网技术导论[M].北京：电子工业出版社，2010.

[6]王汝传，孙力娟.物联网技术导论[M].北京：清华大学出版社，

2011.

[7]桂小林.物联网技术导论[M].北京：清华大学出版社，2012.

[8]黄东军.物联网技术导论[M].北京：电子工业出版社，2012.

[9]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.

[10]吴功宜，吴英.物联网工程导论[M].北京：机械工业出版社，

2012.

[11]暴建民.物联网技术与应用导论[M].北京：人民邮电出版社，

篇4

关键词：物联网技术；RFID；高职学生；管理工作

中图分类号：G311 文献标识码：A

1 引言

物联网的准确定义其实至今还没有形成，一般认为，物联网是通过各种传感设备，把物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，可广泛应用于各行各业，如把各种传感器嵌入或装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，形成物联网，通过无线信息的收发，便于通讯和监管，不用数据线，成本低，使用便利。实际上，物联网是在传统互联网基础上发展延伸出来的，可以为任何物品间的信息交换提供通讯保障。而传统互联网只能为人与人之间或人与物品间提供通讯，因此物联网范围更广，应用终端种类更丰富。

2 物联网在高职院校管理中的应用现状

随着高职院校的发展，学生管理方面的工作改革逐步深入，校园内的学习生活环境虽然越来越好，但同学之间、学生与学校间的关系却越来越复杂，学生的日常管理和教学管理也日趋多样化，所有这些都使得物联网技术在学生管理工作方面将发挥越来越重要的作用。通过物联网技术，学生的心理、言行等信息可以及时获取，这对于加强少数个性强的学生管理很有帮助，同时对处理一些突发事件也起到很大的作用。当前，我们的物联网技术还处于起步阶段，物联网产业规模还没有形成，但发展潜力巨大，值得好好研究探索[1]。目前，在学生管理工作中应用物联网技术比较好的学校有北京电子科技职业学院、无锡科技职业技术学院等几所，射频识别（RFID）技术已经被这些学校广泛应用。例如：学生的门禁卡、就餐卡、图书卡、上机卡等都结合了RFID技术，而北京电子科技职业学院更是把门禁卡、就餐卡、图书卡多卡合一，为智慧校园工程的实施跨出了重要一步。物联网的核心技术包括RFID技术，学生在校园里通过使用手机终端或RFID卡就可以实现购物、就餐、阅读电子读物等，这些只是物联网技术在学校工作中的初步应用，更深层面的研究需要更多学校的加入[2]。

3 学生日常管理中用到的物联网技术

（1）身份识别技术——门禁人脸识别系统

图像识别技术及传感网络技术的应用使得摄像头具有一定的智能功能，可以根据传感网络收集到的信号自动拍摄，还可以记录对应的图像信息。这些图像信息可以和后台数据库的信息做比对，从而迅速识别来人是本校学生还是外来人员，大大减轻了宿舍管理员的工作强度。若系统比对发现来人是被通缉的罪犯，还可以立即自动报警，并提醒管理员采取相应防范措施。该系统的识别过程如图1所示。

通过人脸识别系统后学生可以用自己装有RFID卡的手机终端开门。门的上方安装有传感器控制的门禁装置，在遇到撬门情况时，门禁装置可以自动发送报警信号给学校保卫部门。同样原理，在教室、图书馆、实验室安装门禁装置也可以控制本校学生自由进出，实现校园管理的智能化。

（2）跟踪定位技术——预防学生突发事件

目前，很多学校都实现了无线网络覆盖，无线局域网在给广大师生提供网络通信便利的同时也为物联网的技术实现提供的前提保障。学校可在操场、图书馆、教学楼、实训基地等遍布校园各处架设RFID接收器，通过RFID卡和接收器之间的通讯联系确定目标位置，再利用无线局域网完成定位显示[3]。当持有RFID卡手机的学生进入RFID接收区域时，RFID卡会自动和接收器之间建立联系，每个接收器都连接在局域网上，通过计算机软件数据分析处理结合电子地图、表格统计、文字信息显示等形式实时跟踪学生的位置和行动轨迹，从而达到预防学生突发事件发生的目的。系统可设置具有潜在危险的区域范围，一旦发现持卡学生进入，系统立即通过短信等形式警告学生暂缓进入该区域，同时通知相关管理人员第一时间赶往现场以阻止可能的突发事件，使生命财产损失降到最低。系统跟踪定位过程如图2所示。

（3）智慧管理技术——方便学生的学习生活

智慧管理是基于智慧校园卡系统基础之上的，该系统应该从统一身份识别、统一数据信息、统一网络平台、统一数据传送安全标准等方面综合设计实现，使每个管理子系统、各读卡终端的智能化程度达到最佳。利用物联网实施的智慧管理技术，需要将很多功能集中植入学生带有RFID标签的校园卡或手机终端中，学生可以使用校园卡或手机完成借书、就餐、门禁、校内购物，车辆进出等事情。这种“智慧管理”在新生入学时更能得到体现，新生利用校园卡可以完成注册、缴费、宿舍入住、校内购物、军训考勤等，大大节省了办事时间，提高了工作效率和管理水平，对学生和学校是双赢的结果。

（4）物联网记录学生缴费等信息

智能校园卡可广泛应用于学校财务室、食堂、超市，凡是有学生持卡上缴学费、就餐、购物，各种交易消费信息都能被系统记录。这些记录在学生申请助学金、困难补助或学校评定助学金、发放困难补助时具有参考价值[4]。学生在新学年时可根据自家情况通过智能校园卡使用手机或网络终端向学校相关部门提出助学金或困难补助申请，相关部门通过物联网平台收到这些申请后，根据贫困证明及学生上一学年或学期的消费记录综合评定助学金或困难补助发放额度，在通过物联网把助学金或困难补助发放情况短信通知学生，同时将发放的助学金或困难补助转账到该学生的智能校园卡。让真正困难的学生得到帮助，避免助学金和困难补助发放的不合理性。

4 结束语

高职学生自身管理能力普遍比较低，学校层面加强对在校学生的日常管理十分必要，而借助物联网平台管理学生，学校的日常管理水平可以更上一个台阶，同时也是信息社会发展的必然趋势。将物联网技术应用于高职学校学生日常管理工作中意义重大。

（1）可促使学校原有网络更开放、智能化程度更高、综合信息服务质量更完善，有效提高学校信息服务水平，提高物联网技术应用效率。

（2）通过物联网、网络终端等设备搭建的信息综合服务平台，学生、教师、行政管理人员均可定制适合自身个性的服务项目，如：教师可获得适合自己专业的教学资源，并可共享、协助完成备课工作。学生也可以获得自己喜欢的学习资料及实时信息，更合理安排自己的学习时间和娱乐时间，丰富业余生活，提高学习效率。

（3）学生的日常管理可以更科学、更细致、更规范、更人性化，从而实现真正意义上的“校园智慧管理”。

参考文献

[1] 王晶妹.基于物联网的数字化校园建设研究[J].软件工程师，2012，3：40-42.

[2] 岑伟，林兵.物联网在企业信息化管理中的应用[J].计算机光盘软件及应用，2013，9：74-75.

[3] 黄琼琼.高校物联网专业前景探讨[J].电脑知识与技术，2013，10（9）：2386-2388.

[4] 林秋平.基于物联网的高校物流实验室建设研究[J].实验技术与管理，2013，6（30）：201-204.

作者简介：

篇5

关键词：职业院校;学生管理;物联网技术

一、职业院校学生管理工作中物联网技术的应用现状

随着职业院校的不断改革和发展，有关学生管理方面的各项工作也在不断的进行改革和深入，虽然学校的生活环境越来越好，但是学校和学生之间、学生与教师之间、学生与学生之间的关系越变越复杂，学生的教学管理和日常行为管理也越来越多样化。这就使得物联网在学生的管理方面发挥着越来越重要的作用。教师可以通过互联网技术及时获取学生的言行和心理特征，有助于培养学生的个性，并且对突发事件的处理也非常有帮助。现阶段，我国的物联网还处在初级阶段，还没有形成完整的物联网产业。尽管如此，物联网技术仍然有很大的发展潜力，非常值得深入探索。当前，将物联网技术应用在学生的管理工作中的一些相对较好的学校有无锡科技职业技术学院、北京电子科技职业学院等，RFID技术已经广泛的被这些学校应用。

二、物联网技术在学生日常管理中的应用

（一）识别身份技术――门禁人脸识别系统。网络传感技术和图像识别技术的应用增加了摄像头的职能功能，使摄像头能够根据网络的传感效应采集到的信息来进行自动的拍摄，并且还能够记录其拍摄的各种图像信息。然后再根据这些图像所带来的信息再与后台数据库所对应的信息进行对比并快速的辨别所进入的人员是外来学生还是本校的学生，减轻了宿舍管理员的工作压力。如果经过系统的详细对比，发现进来的人员是通缉犯，门禁人脸识别系统还能够进行自动报警，提醒管理员做好相应的防范准备工作。门禁人脸识别系统的具体识别系统如下：摄像设备采集人脸图像信息将人脸信息与后台数据进行对比判断图像是否在系统中存在如果是通缉犯报警如果不是通缉犯则提醒管理人员为学生开门。

经过人脸识别系统的识别后，学生们能够用自己带有RFID卡的手机终端来自己进行开门。在校门的上面安装利用传感器来控制的门禁装置，如果有人恶性进行撬门，门警装置就会给学校保安发出报警信号。利用同样的原理，在实验室、图书馆、教室，安装门禁装置也能够对本校学生的进出进行控制，实现智能化的校园管理。

（二）预防学生突发事件――跟踪定位技术。现阶段，很多学校都安装了无线网，无线网的应用不仅为师生提供了通信便利还为物联网技术提供了保障。学校可以在实训基地、教学楼、图书馆、操场、食堂等校园的各个角落安装R FID设备，利用接收器与R FID卡之间的联系来确定具体的位置和目标，然后再利用无线网完成相应的定位显示。如果有学生拿着带有R FID卡的手机走进R FID 的接受区域，R FID 卡与接收器之间会自动的建立起联系，学校的无线网上都按有接收器，通过电脑软件的数据分析再结合文字信息显示、表格统计、电子图标等各种形式，对学生的行踪和具置进行实时跟踪，进而来达到预防突发事件的目标。系统还能够对有危险的地方进行设置，如果有学生带着R FID卡进入到危险区域，系统会发出各种信号来对学生进行警告，提醒学生不要走进。系统的具体跟踪定位如下：跟踪定位的系统主机发出命令阅读器阅读命令无线网络接受命令无线网络再将信息反馈给阅读器阅读器处理后再呈现给主机。

（三）方便学生的学习生活――智慧管理技术。以智慧校园卡系统为主要基础的智慧管理应该从统一的数据传送、统一的网络平台、统一的数据信息、统一的身份识别、统一的安全标准等各个方面来进行综合的设计，使得每个读卡终端、管理子系统的智能化都达到最好的水平。将物联网应用到智慧管理技术中，需要将许多功能植入到带有R FID 卡的收集终端或校园卡中。学生能够通过手机或校园卡来完成车辆进出、校内购物、门禁、就餐、借书等项目。这种智能化的管理尤其是在新同学进校时得到体现。新生可以利用校园卡完成军训考勤、校内购物、宿舍入住、缴费、注册等，不仅节约了很多时间而且还提高了管理水平和工作效率，不仅方便了学生而且还方便了学校对学生的管理。

结束语：职业院校的学生自制能力普遍较差，加强学校层面对学生的日常管理很重要，将物联网技术应用到职业学校的学生管理工作中能提高学校的日常管理水平，并且也是当今社会科技日新月异的发展结果。物联网技术的应用能够完善学校的信息服务质量，提高校园管理的智能化程度，开放校园网络，提高校园网的应用技术，并且物联网技术的应用可以使得校园行政管理人员、教师、学生根据自己的实际情况来制定适合自身发展的项目。从而使得学生的日常管理更加人性化、规范化、细致化、科学化，从而真正的实现智慧化的校园管理。

参考文献：

篇6

关键词:物联网;物联网工程导论;教学方法

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 13-0000-02

一、引言

物联网(InternetofThings)是将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等装置与互联网络结合起来而形成的一个巨大网络。物体通过智能感应装置,再经过传输网络到达指定的信息载体,再经过全面感知、可靠传送和智能处理,最终实现物与物、人与物之间的自动化信息交互与智能处理[1]。2011年,在工业和信息化部出台的“物联网十二五发展规划”中,明确指出,物联网已成为当前世界新一轮经济和科技发展的战略制高点之一,发展物联网对于促进经济发展和社会进步具有重要的现实意义。2010年,教育部公布了140个高校新设本科专业,重点培养与国家确定的战略性新兴产业相关的专业。其中,“物联网”专业排名居首,国内许多高校纷纷开设或准备开设物联网专业。

二、物联网工程专业的课程体系

从物联网的技术构成上来看,主要包含感知层、网络层、服务层和应用层。[2][3]因此,物联网专业涉及多个专业方向,其基础教学体系的建立也需要多个专业的汇聚。对于不同的大专院校,由于自身的情况、特点以及优势不同,可以建立不同的具有各自特点的理论课程以及实训课程。物联网工程专业面向现代信息处理技术,以培养从事物联网专业领域的研发、设计、工程及制造等方面的高级工程技术人才。因此,物联网工程专业或方向应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。[4]

如图1所示。

图1物联网工程专业的课程体系

三、物联网工程导论实践教学

物联网工程导论是物联网工程专业的核心课程之一,同时也是本专业的入门课程。对于刚刚进入大学的本科新生来说,这是他们进入大学后学习的第一门专业课程。新入学的学生对物联网这一新生事物了解的程度较差,头脑中没有相关的概念。因此,物联网工程导论课程授课的主要内容应以介绍物联网基本原理及知识和物联网的一些常见应用为主,在教学中以建立完整的知识框架结构作为中心点。通过教学活动,使学生能够对整个物联网专业的内容有一个较为清晰的认识,对整个学科的课程体系有一个初步了解,包括核心课程的简要内容和在专业中的作用和地位、相互关系等。这样可以尽量减少他们在今后四年学习中的迷茫和困扰,因此,在教学过程中需要注意以下几点:

(一)适当增删教学内容,讲授内容忌深、忌细

在教学内容的选择上应以面向应用为指导思想对教学内容进行适当的补充或删减。教学过程中切忌讲的过深过细,要让学生了解并掌握本学科的基本内容和研究方法。本课程作为物联网工程专业的引导性课程,基本上涵盖了物联网这一学科知识体系的各个主要方面。因此,在授课过程中,在介绍每一方面内容时,应从宏观层面入手,对学生做一个较高层次的高级科普。讲课内容要能反映物联网科学技术和产品的最新发展,在使学生了解相关概念和术语的基本含义的基础上,同时更多的了解最新流行电子产品的功能和基本原理;这些内容比较适合一年级大学生的思维方式和知识背景,有利于提高他们对物联网知识的理解能力;通过本课程的讲授,引导学生思考物联网在发展和应用中存在的问题,从而培养学生对物联网工程专业的兴趣,为更好的学习相关的其他课程奠定一个良好的基础。

(二)引导学生转变学习方法,促进良好习惯的养成

大学新生入学后,学校一般会安排入学后的专业教育,但是由于时间较短,效果有限。很多学生仍然不太适应大学的学习生活方式。因此,物联网工程导论作为新生入学后学习的第一门专业核心课程,教师在授课中不仅要介绍物联网的基本知识,还要着重引导学生的学习方法,促进学生养成良好的学习习惯。使学生能够很快适应大学的学习方式。

中学阶段,学习的主要方式就是大量而紧凑的课堂教学。学生的学习时间由学校安排,老师实施灌输式教学。老师教学生是“手拉手”领着教,老师对于课程的安排非常详细和周到,使得同学们养成了依赖老师的习惯,在学习过程中只会去被动的记忆和背诵。到了大学,老师的课堂讲授相对减少了很多,在课堂上的不会讲授全部的教学内容,而是以自学为主。课外时间都是自己安排,自己找老师讨论问题,自己去图书馆看书,自己找志同道合的人研究问题。学习过程中也不再采用题海战术和死记硬背的方法,需要学生勤于思考,勇于实践,尤其对于物联网专业而言,很多知识需要通过实践才能真正理解和掌握。

根据中学和大学学习特点的不同,在本课程的教学中,教师在授课过程中,要结合本专业的基础知识去引导学生转变学习方法。一方面,要和学生一起分析中学和大学的学习特点,使学生明白二者的不同,从而主动的去适应大学的学习方式;另一方面,通过读书报告、专题讨论、课程实践等方式,训练学生适应新的学习方式。要使同学们明白,除了要认真听老师的讲课,认真阅读教材和参考书,加强实践环节的学习,除此之外,更重要的是还要有个人的独立思考和积极探索的精神。

(三)教学的重点在于学生能力的培养

教育部在教高[2007]2号文件中明确提出要求:努力提高大学生的学习能力、创新能力、实践能力、交流能力和社会适应能力[5]。众所周知,我国的高考竞争非常激烈,因此在中学阶段,对于绝大多数学生而言,把时间全部用在了知识学习和完成各种各样的作业题、模拟题和考试题上是唯一的选择,而对于自身综合素质与能力的培养无暇顾及。从中学进入大学,学生的学习方式有了根本的变化,因此学生要利用好业余时间,有意识地培养和提高自身的综合能力与素质,主要包括以下几个方面:

学习能力:即自学的能力。对中学生来说,学习就是按照学校的安排,在课堂上接受教师的知识传授,课下完成老师布置的作业。而在大学中,需要学生自主地安排学习计划、主动地获取知识,不仅仅在课堂上进行知识的学习,在课下的时间还要去读书、去思考、去实践,逐步的提高自己的自学能力。

创新能力:所谓创新,就是用新思想、新方法和新技术解决工作中遇到的各种问题。作为大学生,只有具有良好的创新意识和能力,才能面对在未来学习和工作中面临的各种挑战,有效的解决遇到的各种问题。

实践能力:实践能力是指在工作当中运用自身的知识去分析问题和解决问题的能力。对于工科专业的本科学生,实践能力的强弱尤为重要,因此,在大学阶段,应该着重加强诸如课程设计、实验、实习、大学生科技竞赛等环节的学习和训练,以提高自身的实践能力。

交流能力:交流能力指一个人与他人有效地进行信息交流的能力。在现代社会,交流能力是个人素质的重要体现,它代表了一个人的知识、能力和品德。本科学生无论毕业后无论进入那一个行业,都是在一个团队进行自己的工作,因此,如何与团队内外人员的进行良好的交流对于自己的研究和工作是至关重要的。

四、结语

综上所述,物联网导论课程在本科教学的整个过程中有着重要的作用。通过本课程的教学,使学生对物联网专业的基本知识有了一个初步的认识,并在学习的过程中逐步去适应大学的学习方法,为后续专业课程的学习也打下了一个良好的基础。同时,在学生的思想当中逐步树立起培养自身综合素质的意识,最终成长为一个高素质的大学本科毕业生。

参考文献:

[1]张小平.物联网知识讲座(一)[J].物联网技术,2011,1(5):91-92

[2]沈苏彬,范曲立.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报:自然科学版,2009,29(6):1-11

[3]袁静.物联业务的发展及网络融合趋势[J].电信技术,2010,1:10-12

篇7

随着物联网技术的兴起，国内有很多公司开发出了应用于高校的物联网实验平台，例如无锡泛太科技有限公司、深联致远科技有限公司和杭州喜马拉雅集团科技有限公司等。这些公司的物联网实验平台存在如下问题。1.各公司开发的物联网实验平台往往只提供相关项目的代码，由于公司的研发人员不具备教学经验，他们提供的项目很难与本专业的相关课程进行有机的结合。2.各公司开发的物联网实验平台采用的都是高端的ARM处理器，由于电子信息工程专业的学生只开设了51单片机的课程，由51过渡到带有嵌入式操作系统的高端ARM处理器的学习难度较大。3.各公司开发的物联网实验平台只提供物联网的感知层和网络层的相关实验，即使个别的平台也提供了应用层的实验，但这些实验很难与电子信息工程专业开设的相关课程进行有效的结合，学生在这样的平台下实验，很难达到较好的效果。4.各公司开发的物联网实验平台价格昂贵，每套价格都在万元以上，如果以此平台建立物联网实验室，资金投入较大。

二、物联网与电子信息专业课程体系的对应关系

物联网技术与电子信息工程专业课程体系的关系如图1所示。由图可以看出物联网可分为三个层，分别为感知层、网络层和应用层。下面研究这三个层与课程体系的对应关系。1.感知层与课程体系的对应关系。感知层是物联网的皮肤和五官，主要负责数据采集和数据短距离传输两部分，物联网的该层与专业课程体系中的Zigbee技术、RFID技术与应用、传感器及检测技术和单片机原理与应用等课程相对应。传感器及检测技术课程从属于物联网领域，传感器是获取信息的工具，位于系统之首，其作用相当于人体的五官，直接感受外部信息，将信息转化成可用信号，对系统的智能化起着决定性作用，智能程度愈高，系统对传感器的依赖程度愈大。ZigBee技术在射频与无线电技术、物联网技术、工业通信技术等领域具有广泛的应用。它是一种短距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线网络技术。Zigbee技术是物联网平台感知层的一个重要组成部分。RFID技术是一种利用无线通信实现的非接触式自动识别技术，是基于射频识别的自动识别类的项目的核心技术，并且RFID技术也成为了物联网感知层的核心技术。传感器及检测技术课程在物联网的感知层负责的是数据的采集。Zigbee技术、RFID技术与应用这两门课程在物联网的感知层负责的是数据的短距离传输。单片机原理与应用课程在物联网的感知层负责的是数据采集与数据短距离传输之间的桥梁。2.网络层与课程体系的对应关系。网络层主要负责把感知层感知到的数据无障碍、可靠及安全地进行传送，物联网的该层与专业课程体系中的通信原理、信息论与编码、通信网及接入技术和工业通信技术基础等课程相对应。这些课程给物联网的网络层技术提供理论支撑，是物联网网络层理论基础。3.应用层与课程体系的对应关系。应用层主要负责把感知和传输来的数据进行分析和处理，做出正确的控制和决策，物联网的该层与专业课程体系中的电子系统软件设计、监控系统软件基础、3G技术应用和数字图像处理等课程相对应。

三、物联网实践教学平台的设计

物联网的三个层都有相应的课程与之对应，但学生在进行课程的理论学习和实践学习的时候，课程之间比较孤立，很难建立这种对应的关系，所以导致课程的理论和实践教学效果较差。通过以上分析可以看出物联网技术与电子信息工程专业课程体系有着紧密的关系，该关系是设计并实现基于物联网技术的实践教学平台的基础。以物联网技术与电子信息专业课程体系的对应关系为依托，结合本专业理论教学与实践教学的特点设计符合本专业的物联网实践教学平台。该实践教学平台如图2所示。该平台硬件由ARM嵌入式主板、模块板和PC机平台或手机平台构成。模块板中RFID模块、Zigbee模块、蓝牙模块、传感器模块和GPS模块主要负责物联网感知层的功能，感知层的每一个模块都有与之对应的理论课程，在利用模块进行感知层实验时可以让学生更深刻地理解与之对应的理论课程的知识点，达到理论与实践的统一。模块板中以太网模块、GPRS模块和WIFI模块主要负责物联网网络层的功能，网络层的两个模块都有与之对应的理论课程，同样在利用模块进行网络层实验时可以让学生更深刻地理解通信原理、信息论与编码这些理论性较强的课程的知识点。PC机平台或手机平台主要负责物联网应用层的功能，基于这两个平台的应用层软件开发，可以将传输层上传的数据进行更好地显示和存储，这正是监控系统软件设计这样的专业课所涉及的知识。而ARM嵌入式主板是感知层模块和网络层模块之间的桥梁。它一方面负责与传感器模块及短距离传输模块进行通信进行数据的获取，另一方面它将获取到的数据通过网络层模块进行传输与上位机进行通信。

ARM嵌入式主板采用意法半导体公司的STM32系列处理器，方便学生由51快速的过渡到ARM处理器的学习，PC机平台选用Windows操作系统，手机平台选用Android操作系统。

四、教学效果

篇8

关键词：物联网技术导论；实验教学；实验考核

中图分类号：TP393；G642 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2014）03-0091-02

0 引 言

物联网被认为是继计算机、互联网之后的第三次信息浪潮。2009年8月总理在无锡考察传感网产业发展时提出“感知中国”后，物联网的探索逐渐成为国家战略。2010年3月底，教育部批准30所高校第一批开设物联网工程专业，没有物联网专业的学校也相继开设了物联网相关的课程。我校于2010年招生时就将物联网及相关课程加入了计算机科学技术、网络工程专业的培养方案，并于本学期首次开设了《物联网技术导论》课程。本课程的特点是理论性强，通过实验课加强学生对于物联网理论内容的理解，才能很好地培养学生分析问题、解决问题的能力和专业实践能力，加强实践教学是培养应用型人才的重要途径。研究《物联网技术导论》课程的实验内容，对培养物联网应用人才具有重大的意义。

1 研究现状及存在问题

《物联网技术导论》是本学期为2010级计算机科学技术专业新开设的一门专业任选课。课程的目标是使学生可以对物联网技术的相关知识有一个全面、系统的认识；具备规划设计与构建出一些简单的物联网应用系统的能力；具备运用理论知识解决实际问题的基本素质。

现在开设物联网课程的学校很多，主要从理论上讲解物联网中的无线传感器网络、RFID（射频识别）技术等，项目组对市面上的物联网技术课程及实验的教材及几个学校的实验教学做了调查，主要发现有以下几个问题：

1.1 课程内容差异很大，实验内容不统一

物联网是一个相对比较新的技术，很多理论还没有完全沉淀下来，形成非常统一的理论体系。不同的学校不同的教材讲授的内容有很大差异，相对于实验内容也就有不同的安排。

1.2 开设的专业不同，实验内容的重点不一

物联网技术是一个综合性比较强的新技术，涉及到计算机技术、通信技术、自动控制技术等，造成了不同专业都开物联网课程的现状。通信技术相关专业讲解的重点在于物联网通信传输、通信协议分析等，自动控制相关专业讲解的重点在于物联网芯片的研究设计等。计算机相关专业讲解的重点在于物联网相关算法、应用开发等。开设专业的不同，导致了实验内容的重点不一。如北京科技术大学王志良教授出版的实训教程[1]有大量的硬件设计指导等。

1.3 不同学校配备的实验箱不同，实验操作不一致

对于物联网课程的实验大部分都是基于实验箱进行操作的，不同的学校配备的实验箱基本都不同。每种实验箱都有不同的核心板，不同的程序，操作起来都有自己的步骤[2]。本系关于物联网的实验箱共有3套，即使是同一种类型的实验，软硬件环境，实验效果也都不同，这也给实验的选择、融合带来一定的难度。

1.4 学生层次不同，实验内容的难易度设置问题

物联网实验需要大量的硬件编程基础，这些基础都是通过以前课程的学习积累的。有的学生基础好些，如果实验内容过浅，就不能满足学生对知识的渴望，设置过难又使基础不好的学生失去信心。

基于以上问题的分析，我们在实验内容的选择上要以符合专业需求为主要方向，找出实验教学的重点，体现实验的层次性等，为培养物联网方向的应用人才奠定基础。

2 实验内容研究

主要研究《物联网技术导论》课程的基础实验与应用实验内容，以符合专业需求为导向，整合现有实验箱实验的基础上，在各个实验中拟设置选学内容，以满足不同层次学生的要求，同时为学生深入学习物联网相关课程打下坚实基础。

拟选取以下6组实验：

（1）建立实验环镜

实验为1学时，主要是认识实验设备，安装配置IAR、KeilC开发环境。

（2）数据感知实验

实验为3学时，主要物联网感知层的实验，包括温湿度传感器、超声波传感器、酒精传感器的实验，使学生通过各种传感器感知信号及编程方法。选学内容设置为光电传感器、压力传感器。

（3）ZigBee组网实验

实验为4学时，主要是让学生熟悉ZigBee协议栈原理、工作流程，掌握点对点、星状网通信原理及相关程序应用分析。选学内容为树状通信实验等。

（4）网关通信实验

实验为2学时，使学生掌握网关上各种通信接口如串口，网口、GPRS的使用及程序分析修改。

（5）认识RFID系统实验

实验为2学时，使学生掌握RFID 的基本原理，学会RFID 模块的使用方法及相关程序分析。选学内容为超高频RFID模块分析等。

（6）物联网应用实验

实验为4学时，是物联网应用层的实验，主要是对智能家居系统、智能超市系统和智能仓储系统从系统功能、架构、原理上进行分析，并通过各种模拟系统进行实际分析等。选学内容为智能农业等。

实验的总学时为16学时，我们的重点放在无线传感器网和物联网应用上。

3 实验教学方法与手段

3.1 启发式教学

为了培养学生的创新能力，激发学生学习兴趣，改变以往填鸭式教学方法，在实验中，先讲解实验内容和实验要求等基本内容后，再将本次实验的结果展示出来，然后引导学生观察、发现问题，由教师以点拨、提问和探讨的方式加以解决。实验中根据学生的实际情况，这种变学生被动为主动参与的教学方法在调动学生的学习主动性及创新能力的培养上均收到了良好的效果。

3.2 层次教学

根据实验教学的进度和实验深度要求的不同，把实验分成不同的层次，有助于引导学生由浅入深地学习。在物联网实验教学中分成两个方面的层次。

第一个层次，是从必学到选学将实验内容分成必学和选学，必学是所有学生都要学习的内容。选学内容是对本实验更有兴趣的学生学习的内容。

第二个层次，是将必修实验再分为使用、验证分析、综合设计3个层次。

在教学前期适合于做一些使用层次要求的实验，如建立实验环镜、传感器和ZigBee网等， 通过全面使用物联网系统使学生对传感器、ZigBee等操作有全面的感性认识。 在有一定的操作和理论基础时可做验证分析层次的实验，从外部观察验证传感器、ZigBee的原理、编程、实现过程。如学完进程就可通过在实际的操作系统上编程使用系统调用来观察操作系统的进程调度结果，并根据结果分析不同的调度策略。 在验证分析的基础上就可做设计实现层次的实验，要求学生在模拟操作系统上自己编程实现操作系统的功能模块，并观察自己所设计的功能模块的工作情况。让学生对物联网功能有一个使用、探索验证、自己设计逐步深入的学习过程。

4 实验考核

考试是引导学生学习、了解教师教学效果的一个重要方法。许多高校计算机科学技术专业硬件课程实验教学和课堂教学的比例超过20%，但学生的成绩仅凭试卷考试来确定，忽略了实验教学成绩，这是不全面的。因此需要完善学生成绩评定，充分调动学生对实验教学的积极性，达到学生实验动手能力的成绩在总评成绩中占一定比例。在平时的实验教学中，应该告知学生实验成绩在总评成绩中的比例，要求学生重视实验报告，启发学生创新思维，鼓励学生认真总结实验经验，杜绝抄袭他人现象。几年来在计算机科学技术专业硬件实验教学成绩占课程总评成绩的20%～30%是比较恰当的。

5 结 语

本文对《物联网技术导论》实验课程的内容、实验教学方法与手段、实验考核等方面所作的分析，可为高校建设物联网技术导论课程提供一些参考。物联网技术导论的实验教学是培养实用性和创新性的高素质物联网技术人才的重要途径和手段。因此，实验教学是当前需要认真研究和探讨的问题。

参 考 文 献

[1]王志良，王新平. 物联网工程实训教程：实验案例和习题解答[M].北京：机械工业出版社，2011.

[2]魏晓宁. 物联网实验教学初探[J]. 计算机时代， 2011（10）：49-53.

[3]刘云浩. 物联网导论[M].北京：科学出版社， 2010.

[4]吴功宜. 物联网工程导论[M].北京：机械工业出版社，2012.

[5]徐勇军. 物联网实验教程[M].北京：机械工业出版社，2011.

篇9

【关键词】高中地理 “互联网+” 机遇和挑战

中图分类号：G4 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2017.01.091

“互联网+”是互联网思维的进一步实践成果，推动经济形态不断地发生演变，从而带动社会经济实体的生命力，为改革、创新、发展提供广阔的网络平台。通俗地说，“互联网+”就是“互联网+各个传统行业”，但这并不是简单的两者相加，而是利用信息通信技术以及互联网平台，让互联网与传统行业进行深度融合，创造新的发展生态。那么具体到传统高中地理教学活动上来，“互联网+”能够探索出多少可能性呢？

一、“互联网+”在高中地理教学中的应用可能性分析

抛开复杂的“互联网+”原理内涵，简而言之，“互联网+”即是为传统行业提供了一个信息和技术平台，这一平台能够最大限度的突破时间、空间的限制，并且呈现出多样化的内容。高中地理这一学科兼具文科和理科的特性，既需要文字理论的叙述，又需要具象的图像、数字的展示，对于许多同学来说，地理学习的难度较大，对现象原理的结合把握尤其是一大难点。可以说，传统的教学形式在一定程度上已经不能满足教学的需要。高中地理教学要适应时展的趋势，不断利用时代进步的成果，创新教学的方式方法，才能实现教学的进步发展，长远来说，也是为了培养出更加适应新时代要求的人才。

当前我们日常生活常用的微博、微信、QQ、门户网站、搜索引擎、电子图书馆等都属于“互联网+”的一部分，可以发现这些媒介具有极强的资源可获得性，强大高效的互动共享功能，这正是地理教学改革所需要的。教学越来越倡导书本理论与实践相结合、师生之间的交流互动，利用“互联网+”这一平台可以很好的达到改革的目标，但是“互联网+”在给教学的改革带来新机遇的同时，也给教学带来了新的挑战。一方面任何事物都有两面性，“互联网+”因其固有或发展过程中延伸出来的种种弊端，给教学的健康发展带来挑战；另一方面，“互联网+”高中地理教学这一新概念，在探索l展中没有足够的经验借鉴，需要一步一步在摸索中前进，这也是一大挑战。

二、机遇――“互联网+”高中地理改革新趋势

（一）教学模式多元化

传统的高中地理教学模式空间仅局限于教室、课堂，时间上仅局限于上课时间，这使得学习的范围较狭窄，拓展不足，学习时间也相对碎片化，再从整体来看，教学模式单一，创新性、趣味性不足。以当下正热的“微课程”为例，微课程是运用建构主义方法化成的、以在线学习或移动学习为目的的实际教学内容，微课程具有完整的教学设计环节，包含课程设计、开发、实施、评价等环节。“微课程”以其不微的学习教育应用优势逐渐拓展出新的教学途径。首先，“微课程”具有很强的互动性，师生之间可以随时随地的交流沟通，突破时空限制；其次，“微课程”具有较强的针对性，能够对某一特定知识点，在较短的时间段专门探讨学习，并且结合互联网资源优势，全方位的学习拓展；最后，“微课程”借助网络通信技术，信息传播速度快且信息保真度高，极大地提高了教学的效率。高中生成长在这个信息爆炸、技术发展迅速的时代，对于新鲜事物具有极大的兴趣，同时也有较强的学习接受能力。移动手机、网络、微信微博等等对于他们来说不是什么陌生事物，但是这些事物与学习的结合并不是每位同学都有所接触。所以教师可以利用新生事物的特点，吸引学生参与其中，再使之成为一种学习习惯。

通过“互联网+”这一平台的资源共享功能，能够最大限度地利用学习资源，包括文字、图像、影音等各种形式，同时所获得的学习资源既能够触及历史的优秀成果，也能够紧跟时展的最新成果。例如学习鲁教版《高中地理》必修中的“遥感技术及其应用”“地理信息系统与城市管理”“学用电子地图”“全球定位系统与交通运输”部分，通常我们只能通过课本上的文字和图片介绍来了解，留下一个似是而非的模糊印象。但是通过互联网技术，能够借助相关的技术获得第一视角的动态感受，或者更近一步的模拟操作，学生通过这样的情境体验，能够对深化对知识的理解，激发学习的信心热情，提高学习的有效性。

（二）增强教学的互动性

教学改革倡导改变“填鸭教学”之弊端，增强教学互动性，包括师生之间、学生之间以及教师之间三方面的互动。利用“互联网+”技术教学，教学由单一的线下转变为线上、线下相结合，信息交流的渠道随之增多。在课堂之外，老师不是布置了作业就不再过问，学生遇到学习问题能够及时和老师交流解决，而不是累积问题；教师通过相关平台进行教学沟通，交流教学方式方法、经验教学，也可就学科知识深入学习，提高自身积累；学生之间相互学习交流，例如组建学习小组，在课后相互监督约束，交学习探究。

（三）提高学生自主学习的能力

学习这一概念，广义来说，并不只是学校的教学学习，还包括学校之外的自主学习和探索。学生根据自己兴趣和疑惑，自主探究，学习效果甚至比课堂学习更好，所以培养学生的自主学习能力也是教学改革发展的一个重要目标。“互联网+”背景下，资源容易获得，所以学生只要有学习的想法，就能够利用这一平台交流和探索。

三、挑战――“互联网+”高中地理教学可能存在的问题

（一）如何鉴别信息有效性

“互联网+”的核心在于信息和技术，而对于终端的使用者来说，信息是最重要的，信息的质量往往决定了执行的结果，但是随着有效信息的增加，虚假甚至有害信息也掺杂其中，这就要求使用者能够准确的识别。我们考虑把“互联网+”和教学结合起来，在享受其利好的同时，不可避免的要承担其弊端，但是教育的特殊性决定了它不能承担过高的试错成本，所以如何鉴别信息的有效性是发挥其作用的前提和保障。

（二）如何避免“喧宾夺主”

篇10

关键词： 物联网；实验室；计算机

高校计算机实验室承担着计算机实验教学的重任，是考核计算机教学水平、培养学生动手操作能力和创造性思维的重要场所。因此，计算机实验室的建设管理是高校赖以生存和发展的重要筹码。

由于高校计算机实验室承担着繁重的教学任务，用机主体不固定，用机习惯不统一，用机操作不规范。加之传统的实验室管理采用人工管理模式，使得计算机故障频发，难以保证计算机实验教学的顺利进行。而物联网技术的提出，使得计算机实验室管理问题迎刃而解。

1 物联网含义

1999年在美国召开的移动计算和网络国际会议首次提出物联网（The Internet of things）这个概念并提出“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。

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，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。“物联网就是物物相连的互联网”。可见物联网是在互联网的基础上延伸和发展起来的网络，物联网的核心和基础仍然是互联网，物联网将其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。

2 传统计算机实验室管理

教学管理方面，教师上课时需要利用教学软件对学生进行电子点名，然后需手动统计缺席学生。在进行实验教学时，一个实验室六十名学生配备一名实验教师，学生如对所学知识存在疑问或者不会的情况下，需要教师对学生进行指导答疑，课堂时间有限，不能满足学生的解答需要。

计算机的基本信息管理方面，利用纸质的记录本记录每批软、硬件的购入时间和损坏时间，每台计算机的维修时间，以及每次课每台计算机的用机记录，由于部分学生不填写导致记录不完整，实验室管理人员无法根据用机记录情况排查计算机运行情况，给实验室管理员的工作带来了极大的不便。而且纸质的资料容易丢失，不易保管。

计算机的定期检测方面，实验室管理员需要维护众多的计算机，然而计算机的频繁使用，必然导致不同类型的故障，例如，计算机硬件损坏，计算机无法正常启动，计算机遭到病毒破坏等。实验室管理员维修计算机只能利用实验室的空闲时间，打开每一台计算机进行检测，查找故障原因、修理、记录维修情况等，既浪费时间，又影响教学。

实验室环境管理方面，由于实验室的使用频率较高，实验室的湿度、温度控制和除尘工作得不到及时的处理，导致实验室的硬件设备故障频发，如电源、主板损坏，主机蓝屏等。不能保障教学的顺利进行。

实验室的安全方面，实验室每天都会有许多学生上机，不可避免的涉及到实验室物品和学生物品的安全管理问题，主要预防电源的不规范使用导致的火灾隐患和实验室物品的丢失现象。

3 基于物联网的计算机实验室管理

物联网对实验室的管理可以实现人与人，物与物，人与物的相互通信，有效的整合系统内的人、事、物实现信息采集和信息控制。实时的识别、定位和跟踪系统内的行为。利用物联网技术管理计算机实验室代替传统的人工管理计算机实验室提高了计算机实验室的管理的自动化和智能化程度。

3.1 教学管理

确保日常教学的顺利进行是实验室管理的重中之重，利用物联网技术对计算机实验室进行管理使实验室的管理更加智能化，网络化。

3.1.1 学生签到。在每个实验室的门口安装门禁（RFID读取器），同时每名学生带有RFID标签，没有RFID标签的学生无法进入实验室，教师可以通过系统获取每名学生的出勤情况和学习内容等监控信息。

3.1.2 教学质量监控。利用物联网技术，通过各种数据采集终端获取数据，监控教师上课的全部信息，包括教学内容、教学方法、教姿、教态等，并根据获取的数据系统进行全方位分析和检测，评定其教学质量及优缺点，以求改进不足。有效的教学质量监控是教学过程的重要组成部分，亦是所有有效教学与成功教学的基础。

3.1.3 学习过程跟踪。学生课堂学习的过程可以被物联网全程记录。如果学生在上机操作过程中，学生对某个知识点掌握的不好或者遗忘了，可以通过记录的学习过程再次学习，弥补学习中的漏洞，并且可以复习已学知识，达到查缺补漏的目的。强化学习中的重难点。

3.2 计算机的维护

利用物联网技术对计算机实验室的设备进行维护实现了计算机管理方式的跨越式发展。

3.2.1 计算机的基本信息。在每一台计算机上安装一个RFID标签，记录计算机购买日期、使用说明、硬件配置、维修记录等基本信息。这样在对计算机更换硬件，变更软件的时候，可以通过手持式读写设备将变更信息录入计算机的RFID标签中，同时更新后的标签信息通过手持式设备自动发送到设备管理服务器更新数据，永久保存起来。还可以利用手持式读写设备盘查实验室的各种物品，防止漏查、错查等，大大减少了用于统计各种信息的时间。