物聯網學的技術范文
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導語：如何才能寫好一篇物聯網學的技術，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。
篇1
（鄭州市電子信息工程學校，河南鄭州450007）
摘要：物聯網技術是一項新興的技術，又是當前最為蓬勃發展的技術之一，在中等職業學校開展物聯網技術的教學已經勢在必行；同時，中職學校要注意找準定位，采取正確的方式方法，這樣才能有利于學生更好地學習和應用。物聯網相關課程和知識包括：傳感器、電子電路、單片機編程基礎、網頁編程、數據庫、網絡配置、安卓編程基礎以及常用軟硬件設備。如何更好地開展物聯網技術教學對中職學校和教師都提出了更高的要求。
關鍵詞 ：物聯網技術；中職學校；教學內容；軟硬件設備
DOI：10.16083/j.cnki.22-1296/g4.2015.05.049
中圖分類號：G718.3 文獻標識碼：A 文章編號：1671—1580（2015）05—0111—02
收稿日期：2014—12—02
作者簡介：馮皓（1982— ），男，河南鄭州人。鄭州市電子信息工程學校，助理講師，研究方向：網絡技術教學。
物聯網技術是一項新興的技術，又是當前最為蓬勃發展的技術之一，早已滲透到了我國各個城市、各個行業和各個領域。所以，培養合格的物聯網技術人員是一項非常重要的工作。另外，物聯網技術本身又是一個交叉學科——電子專業和計算機專業均扮演著重要的角色，同時，又涉及多方面的專業知識，如電子電路、傳感器、單片機、網頁、網絡等，每項技術既實用，又繁雜。因此，在中等職業學校開展物聯網技術的教學要注意找準定位，采取正確的方式方法，這樣才能有利于學生更好地學習和應用。
一、教學內容
物聯網技術中適合中職學生學習的相關課程和知識包括：傳感器、電子電路、單片機編程基礎、網頁編程、數據庫、網絡配置、安卓編程基礎以及常用軟硬件設備。其中，傳感器、電子電路、單片機編程基礎屬于電子專業的課程，網頁編程、數據庫、網絡配置、安卓編程基礎屬于計算機專業學生學習的內容，常用軟硬件設備相對比較簡單、實用，適合兩個專業所有學生學習。
在傳感器課程中，學生要能夠識別主流的傳感器并理解其基本功能和原理，能夠根據實際需要選擇合適的傳感器。在物聯網中，傳感器是獲取豐富數據的重要手段之一，不同的傳感器有著不同的功能。例如：氣體傳感器通過設置可以檢測一氧化碳、二氧化碳、氧氣或酒精等氣體；溫度傳感器可以實時檢測溫度的變化情況。這些傳感器雖然外觀、功能、性能各有不同，但標準統一，使用簡便，學生可以通過系統的學習，認識部分常見傳感器，并掌握學習新設備的方法。
在電子電路課程中，學生需要掌握電子電路的基礎知識，能夠根據應用情景正確地識別、安裝、應用、測試電子設備和電路。當前，電子產品集成度高，穩定性好，因此，中職學生在學習的時候不應過度強調集成電路的學習，而是要注重培養動手能力；另外，學生要能夠在安全用電的基礎上，合理連接電線電路，做到接線牢固、美觀、節約。
在單片機編程基礎課程中，學生只須掌握最簡單的編程技術以及程序燒寫方法即可。單片機編程這門課程本身非常復雜，屬于更高層次學歷的學生應該掌握的知識，因此，中職學生應該重點掌握相關的基礎知識，提高對單片機設備進行檢測和應用的技能。實際工作中對中職學生在此方面的要求并不高，個別有興趣的學生可以在入門之后深入學習。
網頁編程課程要適應當前社會的需要，主要學習在IIS平臺上利用C#語言制作動態網頁。C#語言功能豐富，使用簡便，可擴展性強，是當前開發動態網站最常用的編程語言之一。學好C#編程不僅可以用于物聯網的搭建，也可以在各網絡公司、軟件公司中任職。
在數據庫課程中，學生要能夠搭建安全、穩定的數據庫服務器，創建簡單的數據表，用于測試、調試。數據庫應用和管理依然要求具有較高的學歷，對于中職學生而言，應當立足于學習基礎、常見的知識。學習的數據庫應當包括MSSQL、MYSQL和ACCESS，這些數據庫軟件操作簡便、實用性強。
網絡配置課程本身專業性很強，在物聯網中的應用彈性也很大，中職網絡專業的學生
對該課程
經過一學期的學習后，就可以非常熟練地應對各種常見網絡的配置和管理。本課程中學習的知識應當包括交換機、路由器、防火墻、VPN和無線設備等。
安卓是目前最流行的嵌入式開發環境，廣泛應用于手機、平板、智能電視以及其他專業智能平臺中，更是物聯網的重要組成部分。利用安卓系統可以非常方便地查詢、匯總、管理來自傳感器和網絡的大量數據，因此，中職學校應當適時開展安卓開發基礎的教學。中職學生要能夠利用安卓開發工具制作簡易的APP應用程序，合理利用網絡程序資源，熟悉必要的美化和漢化操作，對于學有余力的學生，可以深入學習安卓程序開發。
中職學生應掌握常用軟硬件設備的使用，包括LED展示屏的使用，RFID設備的使用，條形碼和掃描槍的使用，攝像頭、打印機、開關量采集器、模擬采集器、串口服務器、智能醫療設備等設備的使用。這些設備和技術都已經很成熟，廣泛應用于各個產業和行業，而且都有著豐富的應用軟件和配置程序，使用方便，非常適合中職學生學習。
二、教學方法
學生在學習和實訓的過程中，應當堅持專業分工、協同合作，由淺入深、從操作到理論循序漸進地學習，特別要重視實訓練習。不同專業的學生首先要掌握本專業的相關技術，在學習的不同階段還要組織不同專業、不同工種的學生協同合作，共同完成一個比較復雜、綜合的實訓任務。當學生的技能已經比較熟練時，可以組織他們學習必要的跨專業知識，特別是專業交叉點的“接口”知識，這樣，有利于他們宏觀地把握整個技術體系。
學生的學習可以從合適的物聯網實訓平臺入手，像搭積木一樣完成必要的實操練習，積累感性經驗，產生興趣，并培養自己認真細致、追求完美和吃苦耐勞的品質；當學生實操練習熟練之后，再對相關的各個知識模塊進行有針對性的系統教學，教學的深度和廣度要適應學生的接受能力；在教學過程中，要堅持理論聯系實踐，精講多練，通過多樣化的實訓任務提高學生的技能。另外，每一次實訓任務都應當與具體的應用情景相結合，在做中學，在學中練，這樣不僅有助于學生對工作的認識和理解，還能夠激發學生深入思考，觸類旁通，積極創造。
三、注意事項
很多中職學校都還沒有引入物聯網這一新興技術，因此，缺少相關的實訓設備和教學教材，甚至教師本身也很難滿足有關的要求，學生的學習接受能力也是必須要考慮的因素。
校企合作是引入物聯網技術的關鍵，學校要定期選派合適的教師參加企業舉辦的相關技術培訓，也可以采購相關的實訓設備，這樣不僅可以掌握最新的技術動向，還可以保證教學更加接近企業的實際需求，有利于培養合格的學生。有些大學也開設了物聯網相關專業，在基礎技術研究和項目開發方面也有著得天獨厚的優勢，中職教師參加大學的相關培訓有利于中職物聯網專業的可持續發展。
另外，還要注意各專業的分工和合作。任何一名中職教師或學生都不可能完全學會物聯網的全部知識，在實際的應用中也完全沒有這個必要，教師和學生要根據自己的專業、個人能力和興趣愛好，在某一個或某幾個方向上學精學專，在其他方向有所兼顧。從事不同專業的教師和學生要經常集合在一起，交流學習成果，合作完成不同的實訓教學任務，這樣有利于提高他們的工作和協調能力。當然，這就對教師提出了更高的要求，也對學校跨專業的協調統一提出了新的要求。
隨著信息技術的快速發展，物聯網技術也在不斷地發展，物聯網正在極大地改變著傳統的工業和企業。因此，物聯網技術必然會迎來更大的發展空間，中職的物聯網技術教學也將面臨更多的機遇和挑戰。
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參考文獻］
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篇2
云計算和物聯網技術
云計算是一種通過互聯網，以服務的方式提供動態可伸縮的虛擬化資源的計算模式，它將計算任務分布在大量依靠網絡連接起來的硬件平臺上，使用戶能夠按需獲取計算能力、存儲空間和信息服務，并實施多種應用。
物聯網是通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物體與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。
由此可以看出，云計算和物聯網技術之間擁有著一種緊密聯系、互相促進的關系。一方面，物聯網的發展離不開云計算強大的運算作為技術支撐。從量上看，物聯網將使用數量驚人的傳感器，如RFID、視頻監控等，采集到超大規模的數據。這些數據需要通過各種渠道向某些存儲和處理設施匯聚，而使用云計算技術來完成這些巨量任務，具有十分顯著的計算容量優勢。從質上看，使用云計算設施對這些數據進行分析、處理與轉換，可以更加迅速、準確、智慧地對物理世界進行管理和控制，使人們可以更加及時、精準地管理物質世界，從而達到“智能”的狀態，大幅提高資源利用率。由此可以看出，云計算憑借其強大的處理能力、存儲能力和極高的性價比，自然而然成為物聯網強大的后臺技術支撐平臺。另一方面，物聯網將成為云計算最大的用戶，將為云計算取得更大商業成功奠定基石。
“實驗動物學”教學中存在的問題
1.“實驗動物學“內容多樣，教學手段更新不足
由于“實驗動物學”在我國是一門較新的學科，所以各有關院校“實驗動物學”課程的開設情況存在著諸多問題。例如，教學內容多種多樣、教學手段及方法相對陳舊、學時參差不齊、實驗課內容及質量不盡如人意等，其教學質量的現狀令人擔憂。在這樣的情況下，學生進行有關動物實驗時便會出現實驗動物學的基本知識不足及操作技能欠缺等問題。
2.網絡教學應用程度差，學生對于授課內容不感興趣
隨著粉筆加黑板的老式手寫板書的教學模式逐漸被大屏幕多媒體教學系統所取代，課堂教學可以變得有聲有色。但在互聯網飛速發展的今天，廣大學生對于多媒體的理論教學，更加期待運用先進的方法和技術手段學習到更新、更前沿的知識和更先進的技術。但實際情況是，很多院校在教授“實驗動物學”課程時，只是用演示文稿（PPT等）取代了手寫板書，其主要內容和教學手段并無太大變化。對于這些在書本上就能看到的傳統知識，并不能激發廣大學生的學習熱情，因此這種教學模式顯然是需要改進的。
條件較好一些的院校，會利用自建的校內網絡平臺一些課程教學內容，但這些資料外校學生往往無法得到，對于通過互聯網獲取本學科的前沿資料，實時傳輸給學生的教學模式并沒有在相關院校教學活動中得到普及。
3.實踐教學環節比較薄弱，動手能力訓練欠缺
“實驗動物學”是對實踐技能要求較高的一門學科，然而部分院校的實踐教學環節還比較薄弱。其主要原因為：一是場地設備問題。由于標準化的實驗動物設施建設的投入很大，日常運行維護費用較高，還要有專門的管理人員，且單個實驗動物設施很難同時飼養多種實驗動物。這樣使得一些院校寧肯從其他地方購買實驗動物用于相關學科實驗，也不愿意自己建設和使用實驗動物設施開展相關實驗動物的教學實驗活動。這樣，學生很難直觀了解到實驗動物設施的運轉模式，更談不上參與到實驗動物設施的日常工作中。二是實驗材料價格問題。由于標準化的實驗動物及其飼料等價格的不斷上漲，使得實踐教學成本增高，因此“實驗動物學”實驗教學質量和數量大打折扣。三是安全問題。由于操作不規范或使用不標準的實驗動物，學生在操作過程中存在著可能受傷或患病的安全隱患。
云計算和物聯網技術在“實驗動物學”中的應用探討
目前，中國實驗動物學會和北京、廣東、湖北、江蘇、吉林、上海、福建等地都已經建立了各自的實驗動物信息網絡，用于本地區實驗動物行業的信息和政策引導等服務，同時多數網絡都設置了教育培訓專欄。這就為更大規模的網絡技術應用于“實驗動物學”課程教學奠定了初步基礎。為了實現資源的最大共享化，我們可以利用云計算技術，把各種信息網資源整合起來，建設一個統一的公用第三方云端平臺，既免去了各單位自身服務器的維護投入和使用的局限性，又能方便第三方操作平臺統一整合運用與保護所有資源，便于管理。這樣，無論是更新客戶端，還是新的信息等，由于有了統一的第三方管理平臺，這些設置均可以隨時補充和更新，并能立即生效。包括學習“實驗動物學”課程的學生在內的所有使用實驗動物學資源的用戶，均可以使用自己的用戶名和密碼登入該資源庫，查找自己所需的信息。這樣就達到了資源利用最大共享化的目的。
由于所有資源全部由第三方平臺管理，所以以往需要專業計算機人才維護的服務器等設備可以直接移除。一些沒有計算機專業知識的人依然可以輕松完成復雜數據的處理，因為這些任務已經交由強大的云端幫你完成了。由于云計算技術對終端硬件配置要求不高，只要有網絡的地方，無論是使用手機，還是上網本、臺式機，均可隨時隨地連上云端，新的信息資料，使用各種資源，極大程度地方便“實驗動物學”的教學、實訓等活動的開展。
物聯網技術也可以進一步地應用于“實驗動物學”的課程教學活動。例如，利用視頻監控系統，可將實驗動物中心的各個監控探頭納入各自統一的平臺管理系統。這些實時的監控影像資料，可以上傳到云端備份保存，不用再保存在自己的物理硬盤中。這樣，資料可以隨時調取使用，所有線上用戶均可以共享這些資源，用作視頻教學的范例。基于此項優點，我們可以甄選出規范化實驗動物操作技術，借助云計算和物聯網技術推向全國，進而建立起視頻化的實驗動物學實驗操作標準作業程序（SOP）。
物聯網的另一個應用范例便是芯片識別技術。可將每只實驗動物的身上植入微型芯片，這些芯片本身就含有該動物的基本信息。每當想要查找該動物的基本信息時，只需掃描該芯片，基本信息便一目了然。當然，智能芯片的功能不止這一點，它除了具備儲存信息的功能外，也能作為小型傳感器和發射機。即無論動物在哪，我們都可以清楚地定位到它的準確位置；無論動物發生何種異常狀況，我們都可以實時監測到。這樣再通過信息采集系統，就能夠大大節省人力，我們不用再時時刻刻面對面觀察動物。這些信息也可以直接存儲于云端，方便隨時調用，使得學生在學校學習階段就能實際接觸到云計算和物聯網技術在實驗動物領域中的應用，并能切身感受到這些新技術應用于教學所帶給我們的好處。
基于實驗動物設施需要投入較大資金，而“實驗動物學”課程的教學絕對不應該脫離動手能力訓練這一共識。應用云計算和物聯網技術可以在一定程度上解決這一問題。如上所述，利用現代視頻技術，在視覺上已經能直觀地觀察到實驗動物設施以及各種實驗動物狀態。在實際操作中，應用于物聯網技術及遠程遙控技術，我們可以做到相隔千里亦能控制遠方的機械手，使我們在異地完成一系列的實驗操作。這樣的控制系統，在醫學手術中已得到廣泛的嘗試。
篇3
關鍵詞：物聯網；導論；層次結構；教學內容
作者簡介：吳治海（1981-），男，安徽亳州人，江南大學物聯網工程學院，副教授。（江蘇 無錫 214122）
基金項目：本文系江南大學本科教育教學改革研究項目“物聯網新專業實驗實踐性環節設置策略研究”（項目編號：JGB2011057）、“物聯網新專業人才培養與產業結合模式研究”（項目編號：JGB2011053）的研究成果。
中圖分類號：G642.421 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）31-0070-02
最近幾年，物聯網（Internet of Things，IOT）概念的提出及其技術的飛速發展引起了世界各國的廣泛關注，被稱為繼計算機與互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。為了能在這一技術領域占據重要位置，許多國家提出了相應的物聯網發展戰略。如美國的“智慧地球”、日本的“u-Japan”、韓國的“u-Korea”、歐盟的“歐盟物聯網行動計劃”、中國的“感知中國”等。發展物聯網技術的基礎與核心是培養物聯網方向的專業人才，為此，國內各大高校相繼開設了物聯網工程專業并開始招收第一屆本科生，如哈爾濱工業大學、華中科技大學、西北工業大學、北京科技大學、江南大學、南京郵電大學等。然而，物聯網工程的新專業屬性，決定其人才培養方案的制訂、課程的設置以及教學方法的實施等，目前仍處于“摸著石頭過河”的探索性階段。但是，國內目前已開設物聯網工程專業的大部分高校，都將“物聯網技術導論”作為本專業的第一門課程，旨在向學生整體介紹物聯網的概念、內涵、關鍵技術、發展現狀以及主要應用等，以激發學生的學習興趣，并使學生樹立學習的信心。因此，“物聯網技術導論”課程的講授成功與否關系到物聯網人才培養的質量，進而影響到中國物聯網技術發展的進程。
一、物聯網的概念及內在層次結構
目前，關于物聯網的定義有多種，但是被大多數學者認同的一個定義為：物聯網，即通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器、氣體感應器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息的交換與通訊，以實現智能化的識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。簡而言之，物聯網就是“物物相連的互聯網”。使用通俗的語言，可以這樣表述物聯網的內涵：使用傳感器獲取物理對象的信息、使用網絡傳輸信息、使用計算機處理信息、使用控制器設計反饋控制策略、利用執行器對物理對象進行控制與管理等各類操作。由此可以繪制出物聯網中的信息流（如圖1所示）。因此，從控制學科的角度來說，物聯網是一個典型的網絡化控制系統（Networked Control Systems，NCS）。從物聯網的定義以及圖1中展示的物聯網中的信息流向，可以概括出物聯網的層次結構：感知層、網絡層、處理層與控制層（如圖2所示）。其每層的功能分別為信息的獲取、信息的傳輸、信息的處理與信息的反饋。這四層結構的劃分是對傳統的物聯網三層結構，即感知層、網絡層與應用層的進一步細分，本質上是一致的。從這四層結構的劃分不難看出，物聯網技術涉及信息技術領域的四大一級學科，即電子科學與技術、信息與通信工程、計算機科學與技術以及控制科學與工程。因此物聯網是一個多學科交叉的技術，這使得物聯網的內容極為豐富。但另一方面，這種交叉性也增加了“物聯網技術導論”課程的講課難度，對教師的專業素質提出了更高的要求。因此，如何選擇講課的重點，既讓學生感受到物聯網技術的重要性，激發他們的學習興趣，又使他們面對繁雜的內容而不畏懼，樹立學好物聯網技術的信心，具有重要的意義。
二、“物聯網技術導論” 教學內容選擇
目前國內已出版發行的“物聯網技術導論”教材有十多本。[1-12]通過瀏覽這些教材的目錄，不難發現物聯網內容極其龐雜，主要涉及傳感器技術、無線傳感器網絡、射頻識別技術、短距離無線通信技術、遠程通信技術、無線單片機、嵌入式系統、云計算技術、機器學習、模式識別、數據挖掘、智能信息處理技術、物聯網控制技術、物聯網安全技術、物聯網技術標準、物聯網應用等。依據物聯網的四層結構，可以將上述內容進行如下層次歸類：感知層包括傳感器技術、無線傳感器網絡與射頻識別技術；網絡層包括短距離無線通信技術與遠程通信技術；處理層包括云計算技術、機器學習、模式識別與數據挖掘；控制層包括物聯網控制技術；物聯網安全技術、物聯網技術標準與物聯網應用橫跨物聯網的四層結構。但另一方面，作為一門導論課，一般來說講課時間會限制在20課時以內。試圖在較短的時間內把上述內容完全徹底講一遍是不現實的，因此需要選擇重點內容進行講解，目標是讓學生對物聯網的整體架構、關鍵技術有一個整體上的清晰認識。那么如何選擇主要內容呢？以江南大學已經實施兩年的“物聯網技術導論”課程教學方案為例，結合物聯網的四層結構，來分配每講的主要內容。目前江南大學“物聯網技術導論”課為16課時，除去最后一次考核占用的2課時，還有7講14課時。下面，結合物聯網的四層內在結構，詳細敘述每講的主要內容。
第一講——緒論。介紹物聯網的基本定義、內在結構、研究現狀、發展動態、主要應用領域。重點講解物聯網的基本定義與內在結構，講解時應播放一段物聯網應用案例的視頻，增加學生對物聯網內在結構的整體認識。
第二講——感知層技術一。介紹智能傳感器技術，包括傳感器技術、微控制器接口、無線單片機、嵌入式系統。重點介紹傳感器工作原理、比較CC2430和CC2530功能差異、嵌入式智能傳感器的一般結構、標準接口與串行接口。
第三講——感知層技術二。介紹無線傳感器網絡。由于無線傳感器網絡具備了一個簡單的物聯網系統的架構，對本講內容的講解可以大大提高學生對物聯網內在結構的認識。主要講授無線傳感器網絡的定義、體系結構、特征、協議棧結構、主要支撐技術，如定位技術、時間同步、數據融合、安全技術等。可以結合無線傳感器網絡在智能農業當中的應用來講解本部分內容。
第四講——感知層技術三。介紹射頻識別技術。由于射頻識別技術也具備了一個簡單的物聯網系統的架構，所以對本章內容的講解可以進一步增強學生對物聯網內在結構的認識。主要講解射頻識別的組成、分類、工作原理、技術標準、與傳統自動識別技術的區別以及安全問題。可以結合射頻識別技術在門禁系統當中的應用來講解本部分內容。
第五講——網絡層技術。介紹短距離無線通信技術和遠程通信技術。重點介紹Zigbee技術、WiFi技術、藍牙技術、超寬帶技術和3G無線遠程通信技術，簡單介紹多路訪問技術和多路復用技術。應結合具體的應用來講解Zigbee技術、WiFi技術和藍牙技術。
第六講——處理層技術。主要介紹云計算技術、機器學習、模式識別與數據挖掘。重點介紹它們的含義、基本結構和主要方法。在介紹基本結構時應畫出結構方圖，使其技術原理清晰明了。
第七講——控制層技術。重點介紹控制的思想，即反饋。可以結合具體的例子來講解，如倒立擺的控制，讓學生主觀感受反饋的作用，但要避免復雜的數學公式。也可以適當介紹控制學科的前言問題，如網絡化控制系統與多智能體系統，讓學生深刻感受到控制技術在物聯網技術當中的地位。
以上七講基本包含了物聯網技術的主要內容。通過這七講的學習，學生基本上對物聯網架構和關鍵技術有了一個整體上的認識。由于不同高校開設物聯網工程專業的院系有所不同，教師的專業背景也有所不同。但是，確保學生正確認識物聯網技術的一個基本要求是教師向學生完整地介紹物聯網的四層結構。任何一層的缺失都將導致學生對物聯網概念和內涵認識的不準確，影響其以后的學習效果。
三、結語
本文在闡述物聯網內在層次結構的基礎上，結合“物聯網技術導論”課程課時短、內容多的特點，詳細介紹了如何在有限的課時內分配主要的物聯網技術的知識點。由于“物聯網技術導論”是一門新的課程，目前還沒有成熟的課程教學方案，因此，本專業的高校教師要善于結合自己的專業知識和教學經驗，編寫符合中國國情的“物聯網技術導論”教材，探尋一條符合中國學生的“物聯網技術導論”課程教學方法，進而培養出基礎扎實、技術熟練的物聯網專業人才，推動“感知中國”戰略的進程。
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篇4
關鍵詞：物聯網技術；RFID；高職學生；管理工作
中圖分類號：G311 文獻標識碼：A
1 引言
物聯網的準確定義其實至今還沒有形成，一般認為，物聯網是通過各種傳感設備，把物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡，可廣泛應用于各行各業，如把各種傳感器嵌入或裝備到電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統、大壩、油氣管道等各種物體中，形成物聯網，通過無線信息的收發，便于通訊和監管，不用數據線，成本低，使用便利。實際上，物聯網是在傳統互聯網基礎上發展延伸出來的，可以為任何物品間的信息交換提供通訊保障。而傳統互聯網只能為人與人之間或人與物品間提供通訊，因此物聯網范圍更廣，應用終端種類更豐富。
2 物聯網在高職院校管理中的應用現狀
隨著高職院校的發展，學生管理方面的工作改革逐步深入，校園內的學習生活環境雖然越來越好，但同學之間、學生與學校間的關系卻越來越復雜，學生的日常管理和教學管理也日趨多樣化，所有這些都使得物聯網技術在學生管理工作方面將發揮越來越重要的作用。通過物聯網技術，學生的心理、言行等信息可以及時獲取，這對于加強少數個性強的學生管理很有幫助，同時對處理一些突發事件也起到很大的作用。當前，我們的物聯網技術還處于起步階段，物聯網產業規模還沒有形成，但發展潛力巨大，值得好好研究探索[1]。目前，在學生管理工作中應用物聯網技術比較好的學校有北京電子科技職業學院、無錫科技職業技術學院等幾所，射頻識別（RFID）技術已經被這些學校廣泛應用。例如：學生的門禁卡、就餐卡、圖書卡、上機卡等都結合了RFID技術，而北京電子科技職業學院更是把門禁卡、就餐卡、圖書卡多卡合一，為智慧校園工程的實施跨出了重要一步。物聯網的核心技術包括RFID技術，學生在校園里通過使用手機終端或RFID卡就可以實現購物、就餐、閱讀電子讀物等，這些只是物聯網技術在學校工作中的初步應用，更深層面的研究需要更多學校的加入[2]。
3 學生日常管理中用到的物聯網技術
（1）身份識別技術——門禁人臉識別系統
圖像識別技術及傳感網絡技術的應用使得攝像頭具有一定的智能功能，可以根據傳感網絡收集到的信號自動拍攝，還可以記錄對應的圖像信息。這些圖像信息可以和后臺數據庫的信息做比對，從而迅速識別來人是本校學生還是外來人員，大大減輕了宿舍管理員的工作強度。若系統比對發現來人是被通緝的罪犯，還可以立即自動報警，并提醒管理員采取相應防范措施。該系統的識別過程如圖1所示。
通過人臉識別系統后學生可以用自己裝有RFID卡的手機終端開門。門的上方安裝有傳感器控制的門禁裝置，在遇到撬門情況時，門禁裝置可以自動發送報警信號給學校保衛部門。同樣原理，在教室、圖書館、實驗室安裝門禁裝置也可以控制本校學生自由進出，實現校園管理的智能化。
（2）跟蹤定位技術——預防學生突發事件
目前，很多學校都實現了無線網絡覆蓋，無線局域網在給廣大師生提供網絡通信便利的同時也為物聯網的技術實現提供的前提保障。學校可在操場、圖書館、教學樓、實訓基地等遍布校園各處架設RFID接收器，通過RFID卡和接收器之間的通訊聯系確定目標位置，再利用無線局域網完成定位顯示[3]。當持有RFID卡手機的學生進入RFID接收區域時，RFID卡會自動和接收器之間建立聯系，每個接收器都連接在局域網上，通過計算機軟件數據分析處理結合電子地圖、表格統計、文字信息顯示等形式實時跟蹤學生的位置和行動軌跡，從而達到預防學生突發事件發生的目的。系統可設置具有潛在危險的區域范圍，一旦發現持卡學生進入，系統立即通過短信等形式警告學生暫緩進入該區域，同時通知相關管理人員第一時間趕往現場以阻止可能的突發事件，使生命財產損失降到最低。系統跟蹤定位過程如圖2所示。
（3）智慧管理技術——方便學生的學習生活
智慧管理是基于智慧校園卡系統基礎之上的，該系統應該從統一身份識別、統一數據信息、統一網絡平臺、統一數據傳送安全標準等方面綜合設計實現，使每個管理子系統、各讀卡終端的智能化程度達到最佳。利用物聯網實施的智慧管理技術，需要將很多功能集中植入學生帶有RFID標簽的校園卡或手機終端中，學生可以使用校園卡或手機完成借書、就餐、門禁、校內購物，車輛進出等事情。這種“智慧管理”在新生入學時更能得到體現，新生利用校園卡可以完成注冊、繳費、宿舍入住、校內購物、軍訓考勤等，大大節省了辦事時間，提高了工作效率和管理水平，對學生和學校是雙贏的結果。
（4）物聯網記錄學生繳費等信息
智能校園卡可廣泛應用于學校財務室、食堂、超市，凡是有學生持卡上繳學費、就餐、購物，各種交易消費信息都能被系統記錄。這些記錄在學生申請助學金、困難補助或學校評定助學金、發放困難補助時具有參考價值[4]。學生在新學年時可根據自家情況通過智能校園卡使用手機或網絡終端向學校相關部門提出助學金或困難補助申請，相關部門通過物聯網平臺收到這些申請后，根據貧困證明及學生上一學年或學期的消費記錄綜合評定助學金或困難補助發放額度，在通過物聯網把助學金或困難補助發放情況短信通知學生，同時將發放的助學金或困難補助轉賬到該學生的智能校園卡。讓真正困難的學生得到幫助，避免助學金和困難補助發放的不合理性。
4 結束語
高職學生自身管理能力普遍比較低，學校層面加強對在校學生的日常管理十分必要，而借助物聯網平臺管理學生，學校的日常管理水平可以更上一個臺階，同時也是信息社會發展的必然趨勢。將物聯網技術應用于高職學校學生日常管理工作中意義重大。
（1）可促使學校原有網絡更開放、智能化程度更高、綜合信息服務質量更完善，有效提高學校信息服務水平，提高物聯網技術應用效率。
（2）通過物聯網、網絡終端等設備搭建的信息綜合服務平臺，學生、教師、行政管理人員均可定制適合自身個性的服務項目，如：教師可獲得適合自己專業的教學資源，并可共享、協助完成備課工作。學生也可以獲得自己喜歡的學習資料及實時信息，更合理安排自己的學習時間和娛樂時間，豐富業余生活，提高學習效率。
（3）學生的日常管理可以更科學、更細致、更規范、更人性化，從而實現真正意義上的“校園智慧管理”。
參考文獻
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作者簡介：
篇5
關鍵詞：職業院校;學生管理;物聯網技術
一、職業院校學生管理工作中物聯網技術的應用現狀
隨著職業院校的不斷改革和發展，有關學生管理方面的各項工作也在不斷的進行改革和深入，雖然學校的生活環境越來越好，但是學校和學生之間、學生與教師之間、學生與學生之間的關系越變越復雜，學生的教學管理和日常行為管理也越來越多樣化。這就使得物聯網在學生的管理方面發揮著越來越重要的作用。教師可以通過互聯網技術及時獲取學生的言行和心理特征，有助于培養學生的個性，并且對突發事件的處理也非常有幫助。現階段，我國的物聯網還處在初級階段，還沒有形成完整的物聯網產業。盡管如此，物聯網技術仍然有很大的發展潛力，非常值得深入探索。當前，將物聯網技術應用在學生的管理工作中的一些相對較好的學校有無錫科技職業技術學院、北京電子科技職業學院等，RFID技術已經廣泛的被這些學校應用。
二、物聯網技術在學生日常管理中的應用
（一）識別身份技術――門禁人臉識別系統。網絡傳感技術和圖像識別技術的應用增加了攝像頭的職能功能，使攝像頭能夠根據網絡的傳感效應采集到的信息來進行自動的拍攝，并且還能夠記錄其拍攝的各種圖像信息。然后再根據這些圖像所帶來的信息再與后臺數據庫所對應的信息進行對比并快速的辨別所進入的人員是外來學生還是本校的學生，減輕了宿舍管理員的工作壓力。如果經過系統的詳細對比，發現進來的人員是通緝犯，門禁人臉識別系統還能夠進行自動報警，提醒管理員做好相應的防范準備工作。門禁人臉識別系統的具體識別系統如下：攝像設備采集人臉圖像信息將人臉信息與后臺數據進行對比判斷圖像是否在系統中存在如果是通緝犯報警如果不是通緝犯則提醒管理人員為學生開門。
經過人臉識別系統的識別后，學生們能夠用自己帶有RFID卡的手機終端來自己進行開門。在校門的上面安裝利用傳感器來控制的門禁裝置，如果有人惡性進行撬門，門警裝置就會給學校保安發出報警信號。利用同樣的原理，在實驗室、圖書館、教室，安裝門禁裝置也能夠對本校學生的進出進行控制，實現智能化的校園管理。
（二）預防學生突發事件――跟蹤定位技術。現階段，很多學校都安裝了無線網，無線網的應用不僅為師生提供了通信便利還為物聯網技術提供了保障。學校可以在實訓基地、教學樓、圖書館、操場、食堂等校園的各個角落安裝R FID設備，利用接收器與R FID卡之間的聯系來確定具體的位置和目標，然后再利用無線網完成相應的定位顯示。如果有學生拿著帶有R FID卡的手機走進R FID 的接受區域，R FID 卡與接收器之間會自動的建立起聯系，學校的無線網上都按有接收器，通過電腦軟件的數據分析再結合文字信息顯示、表格統計、電子圖標等各種形式，對學生的行蹤和具置進行實時跟蹤，進而來達到預防突發事件的目標。系統還能夠對有危險的地方進行設置，如果有學生帶著R FID卡進入到危險區域，系統會發出各種信號來對學生進行警告，提醒學生不要走進。系統的具體跟蹤定位如下：跟蹤定位的系統主機發出命令閱讀器閱讀命令無線網絡接受命令無線網絡再將信息反饋給閱讀器閱讀器處理后再呈現給主機。
（三）方便學生的學習生活――智慧管理技術。以智慧校園卡系統為主要基礎的智慧管理應該從統一的數據傳送、統一的網絡平臺、統一的數據信息、統一的身份識別、統一的安全標準等各個方面來進行綜合的設計，使得每個讀卡終端、管理子系統的智能化都達到最好的水平。將物聯網應用到智慧管理技術中，需要將許多功能植入到帶有R FID 卡的收集終端或校園卡中。學生能夠通過手機或校園卡來完成車輛進出、校內購物、門禁、就餐、借書等項目。這種智能化的管理尤其是在新同學進校時得到體現。新生可以利用校園卡完成軍訓考勤、校內購物、宿舍入住、繳費、注冊等，不僅節約了很多時間而且還提高了管理水平和工作效率，不僅方便了學生而且還方便了學校對學生的管理。
結束語：職業院校的學生自制能力普遍較差，加強學校層面對學生的日常管理很重要，將物聯網技術應用到職業學校的學生管理工作中能提高學校的日常管理水平，并且也是當今社會科技日新月異的發展結果。物聯網技術的應用能夠完善學校的信息服務質量，提高校園管理的智能化程度，開放校園網絡，提高校園網的應用技術，并且物聯網技術的應用可以使得校園行政管理人員、教師、學生根據自己的實際情況來制定適合自身發展的項目。從而使得學生的日常管理更加人性化、規范化、細致化、科學化，從而真正的實現智慧化的校園管理。
參考文獻：
篇6
關鍵詞:物聯網;物聯網工程導論;教學方法
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 13-0000-02
一、引言
物聯網(InternetofThings)是將各種信息傳感設備,如射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等裝置與互聯網絡結合起來而形成的一個巨大網絡。物體通過智能感應裝置,再經過傳輸網絡到達指定的信息載體,再經過全面感知、可靠傳送和智能處理,最終實現物與物、人與物之間的自動化信息交互與智能處理[1]。2011年,在工業和信息化部出臺的“物聯網十二五發展規劃”中,明確指出,物聯網已成為當前世界新一輪經濟和科技發展的戰略制高點之一,發展物聯網對于促進經濟發展和社會進步具有重要的現實意義。2010年,教育部公布了140個高校新設本科專業,重點培養與國家確定的戰略性新興產業相關的專業。其中,“物聯網”專業排名居首,國內許多高校紛紛開設或準備開設物聯網專業。
二、物聯網工程專業的課程體系
從物聯網的技術構成上來看,主要包含感知層、網絡層、服務層和應用層。[2][3]因此,物聯網專業涉及多個專業方向,其基礎教學體系的建立也需要多個專業的匯聚。對于不同的大專院校,由于自身的情況、特點以及優勢不同,可以建立不同的具有各自特點的理論課程以及實訓課程。物聯網工程專業面向現代信息處理技術,以培養從事物聯網專業領域的研發、設計、工程及制造等方面的高級工程技術人才。因此,物聯網工程專業或方向應建立以提升工程素質為根本、以培養物聯網工程能力為核心、以掌握物聯網工程學科知識要求為目標的課程體系。[4]
如圖1所示。
圖1物聯網工程專業的課程體系
三、物聯網工程導論實踐教學
物聯網工程導論是物聯網工程專業的核心課程之一,同時也是本專業的入門課程。對于剛剛進入大學的本科新生來說,這是他們進入大學后學習的第一門專業課程。新入學的學生對物聯網這一新生事物了解的程度較差,頭腦中沒有相關的概念。因此,物聯網工程導論課程授課的主要內容應以介紹物聯網基本原理及知識和物聯網的一些常見應用為主,在教學中以建立完整的知識框架結構作為中心點。通過教學活動,使學生能夠對整個物聯網專業的內容有一個較為清晰的認識,對整個學科的課程體系有一個初步了解,包括核心課程的簡要內容和在專業中的作用和地位、相互關系等。這樣可以盡量減少他們在今后四年學習中的迷茫和困擾,因此,在教學過程中需要注意以下幾點:
(一)適當增刪教學內容,講授內容忌深、忌細
在教學內容的選擇上應以面向應用為指導思想對教學內容進行適當的補充或刪減。教學過程中切忌講的過深過細,要讓學生了解并掌握本學科的基本內容和研究方法。本課程作為物聯網工程專業的引導性課程,基本上涵蓋了物聯網這一學科知識體系的各個主要方面。因此,在授課過程中,在介紹每一方面內容時,應從宏觀層面入手,對學生做一個較高層次的高級科普。講課內容要能反映物聯網科學技術和產品的最新發展,在使學生了解相關概念和術語的基本含義的基礎上,同時更多的了解最新流行電子產品的功能和基本原理;這些內容比較適合一年級大學生的思維方式和知識背景,有利于提高他們對物聯網知識的理解能力;通過本課程的講授,引導學生思考物聯網在發展和應用中存在的問題,從而培養學生對物聯網工程專業的興趣,為更好的學習相關的其他課程奠定一個良好的基礎。
(二)引導學生轉變學習方法,促進良好習慣的養成
大學新生入學后,學校一般會安排入學后的專業教育,但是由于時間較短,效果有限。很多學生仍然不太適應大學的學習生活方式。因此,物聯網工程導論作為新生入學后學習的第一門專業核心課程,教師在授課中不僅要介紹物聯網的基本知識,還要著重引導學生的學習方法,促進學生養成良好的學習習慣。使學生能夠很快適應大學的學習方式。
中學階段,學習的主要方式就是大量而緊湊的課堂教學。學生的學習時間由學校安排,老師實施灌輸式教學。老師教學生是“手拉手”領著教,老師對于課程的安排非常詳細和周到,使得同學們養成了依賴老師的習慣,在學習過程中只會去被動的記憶和背誦。到了大學,老師的課堂講授相對減少了很多,在課堂上的不會講授全部的教學內容,而是以自學為主。課外時間都是自己安排,自己找老師討論問題,自己去圖書館看書,自己找志同道合的人研究問題。學習過程中也不再采用題海戰術和死記硬背的方法,需要學生勤于思考,勇于實踐,尤其對于物聯網專業而言,很多知識需要通過實踐才能真正理解和掌握。
根據中學和大學學習特點的不同,在本課程的教學中,教師在授課過程中,要結合本專業的基礎知識去引導學生轉變學習方法。一方面,要和學生一起分析中學和大學的學習特點,使學生明白二者的不同,從而主動的去適應大學的學習方式;另一方面,通過讀書報告、專題討論、課程實踐等方式,訓練學生適應新的學習方式。要使同學們明白,除了要認真聽老師的講課,認真閱讀教材和參考書,加強實踐環節的學習,除此之外,更重要的是還要有個人的獨立思考和積極探索的精神。
(三)教學的重點在于學生能力的培養
教育部在教高[2007]2號文件中明確提出要求:努力提高大學生的學習能力、創新能力、實踐能力、交流能力和社會適應能力[5]。眾所周知,我國的高考競爭非常激烈,因此在中學階段,對于絕大多數學生而言,把時間全部用在了知識學習和完成各種各樣的作業題、模擬題和考試題上是唯一的選擇,而對于自身綜合素質與能力的培養無暇顧及。從中學進入大學,學生的學習方式有了根本的變化,因此學生要利用好業余時間,有意識地培養和提高自身的綜合能力與素質,主要包括以下幾個方面:
學習能力:即自學的能力。對中學生來說,學習就是按照學校的安排,在課堂上接受教師的知識傳授,課下完成老師布置的作業。而在大學中,需要學生自主地安排學習計劃、主動地獲取知識,不僅僅在課堂上進行知識的學習,在課下的時間還要去讀書、去思考、去實踐,逐步的提高自己的自學能力。
創新能力:所謂創新,就是用新思想、新方法和新技術解決工作中遇到的各種問題。作為大學生,只有具有良好的創新意識和能力,才能面對在未來學習和工作中面臨的各種挑戰,有效的解決遇到的各種問題。
實踐能力:實踐能力是指在工作當中運用自身的知識去分析問題和解決問題的能力。對于工科專業的本科學生,實踐能力的強弱尤為重要,因此,在大學階段,應該著重加強諸如課程設計、實驗、實習、大學生科技競賽等環節的學習和訓練,以提高自身的實踐能力。
交流能力:交流能力指一個人與他人有效地進行信息交流的能力。在現代社會,交流能力是個人素質的重要體現,它代表了一個人的知識、能力和品德。本科學生無論畢業后無論進入那一個行業,都是在一個團隊進行自己的工作,因此,如何與團隊內外人員的進行良好的交流對于自己的研究和工作是至關重要的。
四、結語
綜上所述,物聯網導論課程在本科教學的整個過程中有著重要的作用。通過本課程的教學,使學生對物聯網專業的基本知識有了一個初步的認識,并在學習的過程中逐步去適應大學的學習方法,為后續專業課程的學習也打下了一個良好的基礎。同時,在學生的思想當中逐步樹立起培養自身綜合素質的意識,最終成長為一個高素質的大學本科畢業生。
參考文獻:
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篇7
隨著物聯網技術的興起，國內有很多公司開發出了應用于高校的物聯網實驗平臺，例如無錫泛太科技有限公司、深聯致遠科技有限公司和杭州喜馬拉雅集團科技有限公司等。這些公司的物聯網實驗平臺存在如下問題。1.各公司開發的物聯網實驗平臺往往只提供相關項目的代碼，由于公司的研發人員不具備教學經驗，他們提供的項目很難與本專業的相關課程進行有機的結合。2.各公司開發的物聯網實驗平臺采用的都是高端的ARM處理器，由于電子信息工程專業的學生只開設了51單片機的課程，由51過渡到帶有嵌入式操作系統的高端ARM處理器的學習難度較大。3.各公司開發的物聯網實驗平臺只提供物聯網的感知層和網絡層的相關實驗，即使個別的平臺也提供了應用層的實驗，但這些實驗很難與電子信息工程專業開設的相關課程進行有效的結合，學生在這樣的平臺下實驗，很難達到較好的效果。4.各公司開發的物聯網實驗平臺價格昂貴，每套價格都在萬元以上，如果以此平臺建立物聯網實驗室，資金投入較大。
二、物聯網與電子信息專業課程體系的對應關系
物聯網技術與電子信息工程專業課程體系的關系如圖1所示。由圖可以看出物聯網可分為三個層，分別為感知層、網絡層和應用層。下面研究這三個層與課程體系的對應關系。1.感知層與課程體系的對應關系。感知層是物聯網的皮膚和五官，主要負責數據采集和數據短距離傳輸兩部分，物聯網的該層與專業課程體系中的Zigbee技術、RFID技術與應用、傳感器及檢測技術和單片機原理與應用等課程相對應。傳感器及檢測技術課程從屬于物聯網領域，傳感器是獲取信息的工具，位于系統之首，其作用相當于人體的五官，直接感受外部信息，將信息轉化成可用信號，對系統的智能化起著決定性作用，智能程度愈高，系統對傳感器的依賴程度愈大。ZigBee技術在射頻與無線電技術、物聯網技術、工業通信技術等領域具有廣泛的應用。它是一種短距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的雙向無線網絡技術。Zigbee技術是物聯網平臺感知層的一個重要組成部分。RFID技術是一種利用無線通信實現的非接觸式自動識別技術，是基于射頻識別的自動識別類的項目的核心技術，并且RFID技術也成為了物聯網感知層的核心技術。傳感器及檢測技術課程在物聯網的感知層負責的是數據的采集。Zigbee技術、RFID技術與應用這兩門課程在物聯網的感知層負責的是數據的短距離傳輸。單片機原理與應用課程在物聯網的感知層負責的是數據采集與數據短距離傳輸之間的橋梁。2.網絡層與課程體系的對應關系。網絡層主要負責把感知層感知到的數據無障礙、可靠及安全地進行傳送，物聯網的該層與專業課程體系中的通信原理、信息論與編碼、通信網及接入技術和工業通信技術基礎等課程相對應。這些課程給物聯網的網絡層技術提供理論支撐，是物聯網網絡層理論基礎。3.應用層與課程體系的對應關系。應用層主要負責把感知和傳輸來的數據進行分析和處理，做出正確的控制和決策，物聯網的該層與專業課程體系中的電子系統軟件設計、監控系統軟件基礎、3G技術應用和數字圖像處理等課程相對應。
三、物聯網實踐教學平臺的設計
物聯網的三個層都有相應的課程與之對應，但學生在進行課程的理論學習和實踐學習的時候，課程之間比較孤立，很難建立這種對應的關系，所以導致課程的理論和實踐教學效果較差。通過以上分析可以看出物聯網技術與電子信息工程專業課程體系有著緊密的關系，該關系是設計并實現基于物聯網技術的實踐教學平臺的基礎。以物聯網技術與電子信息專業課程體系的對應關系為依托，結合本專業理論教學與實踐教學的特點設計符合本專業的物聯網實踐教學平臺。該實踐教學平臺如圖2所示。該平臺硬件由ARM嵌入式主板、模塊板和PC機平臺或手機平臺構成。模塊板中RFID模塊、Zigbee模塊、藍牙模塊、傳感器模塊和GPS模塊主要負責物聯網感知層的功能，感知層的每一個模塊都有與之對應的理論課程，在利用模塊進行感知層實驗時可以讓學生更深刻地理解與之對應的理論課程的知識點，達到理論與實踐的統一。模塊板中以太網模塊、GPRS模塊和WIFI模塊主要負責物聯網網絡層的功能，網絡層的兩個模塊都有與之對應的理論課程，同樣在利用模塊進行網絡層實驗時可以讓學生更深刻地理解通信原理、信息論與編碼這些理論性較強的課程的知識點。PC機平臺或手機平臺主要負責物聯網應用層的功能，基于這兩個平臺的應用層軟件開發，可以將傳輸層上傳的數據進行更好地顯示和存儲，這正是監控系統軟件設計這樣的專業課所涉及的知識。而ARM嵌入式主板是感知層模塊和網絡層模塊之間的橋梁。它一方面負責與傳感器模塊及短距離傳輸模塊進行通信進行數據的獲取，另一方面它將獲取到的數據通過網絡層模塊進行傳輸與上位機進行通信。
ARM嵌入式主板采用意法半導體公司的STM32系列處理器，方便學生由51快速的過渡到ARM處理器的學習，PC機平臺選用Windows操作系統，手機平臺選用Android操作系統。
四、教學效果
篇8
關鍵詞：物聯網技術導論；實驗教學；實驗考核
中圖分類號：TP393；G642 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2014）03-0091-02
0 引 言
物聯網被認為是繼計算機、互聯網之后的第三次信息浪潮。2009年8月總理在無錫考察傳感網產業發展時提出“感知中國”后，物聯網的探索逐漸成為國家戰略。2010年3月底，教育部批準30所高校第一批開設物聯網工程專業，沒有物聯網專業的學校也相繼開設了物聯網相關的課程。我校于2010年招生時就將物聯網及相關課程加入了計算機科學技術、網絡工程專業的培養方案，并于本學期首次開設了《物聯網技術導論》課程。本課程的特點是理論性強，通過實驗課加強學生對于物聯網理論內容的理解，才能很好地培養學生分析問題、解決問題的能力和專業實踐能力，加強實踐教學是培養應用型人才的重要途徑。研究《物聯網技術導論》課程的實驗內容，對培養物聯網應用人才具有重大的意義。
1 研究現狀及存在問題
《物聯網技術導論》是本學期為2010級計算機科學技術專業新開設的一門專業任選課。課程的目標是使學生可以對物聯網技術的相關知識有一個全面、系統的認識；具備規劃設計與構建出一些簡單的物聯網應用系統的能力；具備運用理論知識解決實際問題的基本素質。
現在開設物聯網課程的學校很多，主要從理論上講解物聯網中的無線傳感器網絡、RFID（射頻識別）技術等，項目組對市面上的物聯網技術課程及實驗的教材及幾個學校的實驗教學做了調查，主要發現有以下幾個問題：
1.1 課程內容差異很大，實驗內容不統一
物聯網是一個相對比較新的技術，很多理論還沒有完全沉淀下來，形成非常統一的理論體系。不同的學校不同的教材講授的內容有很大差異，相對于實驗內容也就有不同的安排。
1.2 開設的專業不同，實驗內容的重點不一
物聯網技術是一個綜合性比較強的新技術，涉及到計算機技術、通信技術、自動控制技術等，造成了不同專業都開物聯網課程的現狀。通信技術相關專業講解的重點在于物聯網通信傳輸、通信協議分析等，自動控制相關專業講解的重點在于物聯網芯片的研究設計等。計算機相關專業講解的重點在于物聯網相關算法、應用開發等。開設專業的不同，導致了實驗內容的重點不一。如北京科技術大學王志良教授出版的實訓教程[1]有大量的硬件設計指導等。
1.3 不同學校配備的實驗箱不同，實驗操作不一致
對于物聯網課程的實驗大部分都是基于實驗箱進行操作的，不同的學校配備的實驗箱基本都不同。每種實驗箱都有不同的核心板，不同的程序，操作起來都有自己的步驟[2]。本系關于物聯網的實驗箱共有3套，即使是同一種類型的實驗，軟硬件環境，實驗效果也都不同，這也給實驗的選擇、融合帶來一定的難度。
1.4 學生層次不同，實驗內容的難易度設置問題
物聯網實驗需要大量的硬件編程基礎，這些基礎都是通過以前課程的學習積累的。有的學生基礎好些，如果實驗內容過淺，就不能滿足學生對知識的渴望，設置過難又使基礎不好的學生失去信心。
基于以上問題的分析，我們在實驗內容的選擇上要以符合專業需求為主要方向，找出實驗教學的重點，體現實驗的層次性等，為培養物聯網方向的應用人才奠定基礎。
2 實驗內容研究
主要研究《物聯網技術導論》課程的基礎實驗與應用實驗內容，以符合專業需求為導向，整合現有實驗箱實驗的基礎上，在各個實驗中擬設置選學內容，以滿足不同層次學生的要求，同時為學生深入學習物聯網相關課程打下堅實基礎。
擬選取以下6組實驗：
（1）建立實驗環鏡
實驗為1學時，主要是認識實驗設備，安裝配置IAR、KeilC開發環境。
（2）數據感知實驗
實驗為3學時，主要物聯網感知層的實驗，包括溫濕度傳感器、超聲波傳感器、酒精傳感器的實驗，使學生通過各種傳感器感知信號及編程方法。選學內容設置為光電傳感器、壓力傳感器。
（3）ZigBee組網實驗
實驗為4學時，主要是讓學生熟悉ZigBee協議棧原理、工作流程，掌握點對點、星狀網通信原理及相關程序應用分析。選學內容為樹狀通信實驗等。
（4）網關通信實驗
實驗為2學時，使學生掌握網關上各種通信接口如串口，網口、GPRS的使用及程序分析修改。
（5）認識RFID系統實驗
實驗為2學時，使學生掌握RFID 的基本原理，學會RFID 模塊的使用方法及相關程序分析。選學內容為超高頻RFID模塊分析等。
（6）物聯網應用實驗
實驗為4學時，是物聯網應用層的實驗，主要是對智能家居系統、智能超市系統和智能倉儲系統從系統功能、架構、原理上進行分析，并通過各種模擬系統進行實際分析等。選學內容為智能農業等。
實驗的總學時為16學時，我們的重點放在無線傳感器網和物聯網應用上。
3 實驗教學方法與手段
3.1 啟發式教學
為了培養學生的創新能力，激發學生學習興趣，改變以往填鴨式教學方法，在實驗中，先講解實驗內容和實驗要求等基本內容后，再將本次實驗的結果展示出來，然后引導學生觀察、發現問題，由教師以點撥、提問和探討的方式加以解決。實驗中根據學生的實際情況，這種變學生被動為主動參與的教學方法在調動學生的學習主動性及創新能力的培養上均收到了良好的效果。
3.2 層次教學
根據實驗教學的進度和實驗深度要求的不同，把實驗分成不同的層次，有助于引導學生由淺入深地學習。在物聯網實驗教學中分成兩個方面的層次。
第一個層次，是從必學到選學將實驗內容分成必學和選學，必學是所有學生都要學習的內容。選學內容是對本實驗更有興趣的學生學習的內容。
第二個層次，是將必修實驗再分為使用、驗證分析、綜合設計3個層次。
在教學前期適合于做一些使用層次要求的實驗，如建立實驗環鏡、傳感器和ZigBee網等， 通過全面使用物聯網系統使學生對傳感器、ZigBee等操作有全面的感性認識。 在有一定的操作和理論基礎時可做驗證分析層次的實驗，從外部觀察驗證傳感器、ZigBee的原理、編程、實現過程。如學完進程就可通過在實際的操作系統上編程使用系統調用來觀察操作系統的進程調度結果，并根據結果分析不同的調度策略。 在驗證分析的基礎上就可做設計實現層次的實驗，要求學生在模擬操作系統上自己編程實現操作系統的功能模塊，并觀察自己所設計的功能模塊的工作情況。讓學生對物聯網功能有一個使用、探索驗證、自己設計逐步深入的學習過程。
4 實驗考核
考試是引導學生學習、了解教師教學效果的一個重要方法。許多高校計算機科學技術專業硬件課程實驗教學和課堂教學的比例超過20%，但學生的成績僅憑試卷考試來確定，忽略了實驗教學成績，這是不全面的。因此需要完善學生成績評定，充分調動學生對實驗教學的積極性，達到學生實驗動手能力的成績在總評成績中占一定比例。在平時的實驗教學中，應該告知學生實驗成績在總評成績中的比例，要求學生重視實驗報告，啟發學生創新思維，鼓勵學生認真總結實驗經驗，杜絕抄襲他人現象。幾年來在計算機科學技術專業硬件實驗教學成績占課程總評成績的20%～30%是比較恰當的。
5 結 語
本文對《物聯網技術導論》實驗課程的內容、實驗教學方法與手段、實驗考核等方面所作的分析，可為高校建設物聯網技術導論課程提供一些參考。物聯網技術導論的實驗教學是培養實用性和創新性的高素質物聯網技術人才的重要途徑和手段。因此，實驗教學是當前需要認真研究和探討的問題。
參 考 文 獻
[1]王志良，王新平. 物聯網工程實訓教程：實驗案例和習題解答[M].北京：機械工業出版社，2011.
[2]魏曉寧. 物聯網實驗教學初探[J]. 計算機時代， 2011（10）：49-53.
[3]劉云浩. 物聯網導論[M].北京：科學出版社， 2010.
[4]吳功宜. 物聯網工程導論[M].北京：機械工業出版社，2012.
[5]徐勇軍. 物聯網實驗教程[M].北京：機械工業出版社，2011.
篇9
【關鍵詞】高中地理 “互聯網+” 機遇和挑戰
中圖分類號：G4 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2017.01.091
“互聯網+”是互聯網思維的進一步實踐成果，推動經濟形態不斷地發生演變，從而帶動社會經濟實體的生命力，為改革、創新、發展提供廣闊的網絡平臺。通俗地說，“互聯網+”就是“互聯網+各個傳統行業”，但這并不是簡單的兩者相加，而是利用信息通信技術以及互聯網平臺，讓互聯網與傳統行業進行深度融合，創造新的發展生態。那么具體到傳統高中地理教學活動上來，“互聯網+”能夠探索出多少可能性呢？
一、“互聯網+”在高中地理教學中的應用可能性分析
拋開復雜的“互聯網+”原理內涵，簡而言之，“互聯網+”即是為傳統行業提供了一個信息和技術平臺，這一平臺能夠最大限度的突破時間、空間的限制，并且呈現出多樣化的內容。高中地理這一學科兼具文科和理科的特性，既需要文字理論的敘述，又需要具象的圖像、數字的展示，對于許多同學來說，地理學習的難度較大，對現象原理的結合把握尤其是一大難點。可以說，傳統的教學形式在一定程度上已經不能滿足教學的需要。高中地理教學要適應時展的趨勢，不斷利用時代進步的成果，創新教學的方式方法，才能實現教學的進步發展，長遠來說，也是為了培養出更加適應新時代要求的人才。
當前我們日常生活常用的微博、微信、QQ、門戶網站、搜索引擎、電子圖書館等都屬于“互聯網+”的一部分，可以發現這些媒介具有極強的資源可獲得性，強大高效的互動共享功能，這正是地理教學改革所需要的。教學越來越倡導書本理論與實踐相結合、師生之間的交流互動，利用“互聯網+”這一平臺可以很好的達到改革的目標，但是“互聯網+”在給教學的改革帶來新機遇的同時，也給教學帶來了新的挑戰。一方面任何事物都有兩面性，“互聯網+”因其固有或發展過程中延伸出來的種種弊端，給教學的健康發展帶來挑戰；另一方面，“互聯網+”高中地理教學這一新概念，在探索l展中沒有足夠的經驗借鑒，需要一步一步在摸索中前進，這也是一大挑戰。
二、機遇――“互聯網+”高中地理改革新趨勢
（一）教學模式多元化
傳統的高中地理教學模式空間僅局限于教室、課堂，時間上僅局限于上課時間，這使得學習的范圍較狹窄，拓展不足，學習時間也相對碎片化，再從整體來看，教學模式單一，創新性、趣味性不足。以當下正熱的“微課程”為例，微課程是運用建構主義方法化成的、以在線學習或移動學習為目的的實際教學內容，微課程具有完整的教學設計環節，包含課程設計、開發、實施、評價等環節。“微課程”以其不微的學習教育應用優勢逐漸拓展出新的教學途徑。首先，“微課程”具有很強的互動性，師生之間可以隨時隨地的交流溝通，突破時空限制；其次，“微課程”具有較強的針對性，能夠對某一特定知識點，在較短的時間段專門探討學習，并且結合互聯網資源優勢，全方位的學習拓展；最后，“微課程”借助網絡通信技術，信息傳播速度快且信息保真度高，極大地提高了教學的效率。高中生成長在這個信息爆炸、技術發展迅速的時代，對于新鮮事物具有極大的興趣，同時也有較強的學習接受能力。移動手機、網絡、微信微博等等對于他們來說不是什么陌生事物，但是這些事物與學習的結合并不是每位同學都有所接觸。所以教師可以利用新生事物的特點，吸引學生參與其中，再使之成為一種學習習慣。
通過“互聯網+”這一平臺的資源共享功能，能夠最大限度地利用學習資源，包括文字、圖像、影音等各種形式，同時所獲得的學習資源既能夠觸及歷史的優秀成果，也能夠緊跟時展的最新成果。例如學習魯教版《高中地理》必修中的“遙感技術及其應用”“地理信息系統與城市管理”“學用電子地圖”“全球定位系統與交通運輸”部分，通常我們只能通過課本上的文字和圖片介紹來了解，留下一個似是而非的模糊印象。但是通過互聯網技術，能夠借助相關的技術獲得第一視角的動態感受，或者更近一步的模擬操作，學生通過這樣的情境體驗，能夠對深化對知識的理解，激發學習的信心熱情，提高學習的有效性。
（二）增強教學的互動性
教學改革倡導改變“填鴨教學”之弊端，增強教學互動性，包括師生之間、學生之間以及教師之間三方面的互動。利用“互聯網+”技術教學，教學由單一的線下轉變為線上、線下相結合，信息交流的渠道隨之增多。在課堂之外，老師不是布置了作業就不再過問，學生遇到學習問題能夠及時和老師交流解決，而不是累積問題；教師通過相關平臺進行教學溝通，交流教學方式方法、經驗教學，也可就學科知識深入學習，提高自身積累；學生之間相互學習交流，例如組建學習小組，在課后相互監督約束，交學習探究。
（三）提高學生自主學習的能力
學習這一概念，廣義來說，并不只是學校的教學學習，還包括學校之外的自主學習和探索。學生根據自己興趣和疑惑，自主探究，學習效果甚至比課堂學習更好，所以培養學生的自主學習能力也是教學改革發展的一個重要目標。“互聯網+”背景下，資源容易獲得，所以學生只要有學習的想法，就能夠利用這一平臺交流和探索。
三、挑戰――“互聯網+”高中地理教學可能存在的問題
（一）如何鑒別信息有效性
“互聯網+”的核心在于信息和技術，而對于終端的使用者來說，信息是最重要的，信息的質量往往決定了執行的結果，但是隨著有效信息的增加，虛假甚至有害信息也摻雜其中，這就要求使用者能夠準確的識別。我們考慮把“互聯網+”和教學結合起來，在享受其利好的同時，不可避免的要承擔其弊端，但是教育的特殊性決定了它不能承擔過高的試錯成本，所以如何鑒別信息的有效性是發揮其作用的前提和保障。
（二）如何避免“喧賓奪主”
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關鍵詞： 物聯網；實驗室；計算機
高校計算機實驗室承擔著計算機實驗教學的重任，是考核計算機教學水平、培養學生動手操作能力和創造性思維的重要場所。因此，計算機實驗室的建設管理是高校賴以生存和發展的重要籌碼。
由于高校計算機實驗室承擔著繁重的教學任務，用機主體不固定，用機習慣不統一，用機操作不規范。加之傳統的實驗室管理采用人工管理模式，使得計算機故障頻發，難以保證計算機實驗教學的順利進行。而物聯網技術的提出，使得計算機實驗室管理問題迎刃而解。
1 物聯網含義
1999年在美國召開的移動計算和網絡國際會議首次提出物聯網（The Internet of things）這個概念并提出“傳感網是下一個世紀人類面臨的又一個發展機遇”。
物聯網是通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。“物聯網就是物物相連的互聯網”。可見物聯網是在互聯網的基礎上延伸和發展起來的網絡，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，物聯網將其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。
2 傳統計算機實驗室管理
教學管理方面，教師上課時需要利用教學軟件對學生進行電子點名，然后需手動統計缺席學生。在進行實驗教學時，一個實驗室六十名學生配備一名實驗教師，學生如對所學知識存在疑問或者不會的情況下，需要教師對學生進行指導答疑，課堂時間有限，不能滿足學生的解答需要。
計算機的基本信息管理方面，利用紙質的記錄本記錄每批軟、硬件的購入時間和損壞時間，每臺計算機的維修時間，以及每次課每臺計算機的用機記錄，由于部分學生不填寫導致記錄不完整，實驗室管理人員無法根據用機記錄情況排查計算機運行情況，給實驗室管理員的工作帶來了極大的不便。而且紙質的資料容易丟失，不易保管。
計算機的定期檢測方面，實驗室管理員需要維護眾多的計算機，然而計算機的頻繁使用，必然導致不同類型的故障，例如，計算機硬件損壞，計算機無法正常啟動，計算機遭到病毒破壞等。實驗室管理員維修計算機只能利用實驗室的空閑時間，打開每一臺計算機進行檢測，查找故障原因、修理、記錄維修情況等，既浪費時間，又影響教學。
實驗室環境管理方面，由于實驗室的使用頻率較高，實驗室的濕度、溫度控制和除塵工作得不到及時的處理，導致實驗室的硬件設備故障頻發，如電源、主板損壞，主機藍屏等。不能保障教學的順利進行。
實驗室的安全方面，實驗室每天都會有許多學生上機，不可避免的涉及到實驗室物品和學生物品的安全管理問題，主要預防電源的不規范使用導致的火災隱患和實驗室物品的丟失現象。
3 基于物聯網的計算機實驗室管理
物聯網對實驗室的管理可以實現人與人，物與物，人與物的相互通信，有效的整合系統內的人、事、物實現信息采集和信息控制。實時的識別、定位和跟蹤系統內的行為。利用物聯網技術管理計算機實驗室代替傳統的人工管理計算機實驗室提高了計算機實驗室的管理的自動化和智能化程度。
3.1 教學管理
確保日常教學的順利進行是實驗室管理的重中之重，利用物聯網技術對計算機實驗室進行管理使實驗室的管理更加智能化，網絡化。
3.1.1 學生簽到。在每個實驗室的門口安裝門禁（RFID讀取器），同時每名學生帶有RFID標簽，沒有RFID標簽的學生無法進入實驗室，教師可以通過系統獲取每名學生的出勤情況和學習內容等監控信息。
3.1.2 教學質量監控。利用物聯網技術，通過各種數據采集終端獲取數據，監控教師上課的全部信息，包括教學內容、教學方法、教姿、教態等，并根據獲取的數據系統進行全方位分析和檢測，評定其教學質量及優缺點，以求改進不足。有效的教學質量監控是教學過程的重要組成部分，亦是所有有效教學與成功教學的基礎。
3.1.3 學習過程跟蹤。學生課堂學習的過程可以被物聯網全程記錄。如果學生在上機操作過程中，學生對某個知識點掌握的不好或者遺忘了，可以通過記錄的學習過程再次學習，彌補學習中的漏洞，并且可以復習已學知識，達到查缺補漏的目的。強化學習中的重難點。
3.2 計算機的維護
利用物聯網技術對計算機實驗室的設備進行維護實現了計算機管理方式的跨越式發展。
3.2.1 計算機的基本信息。在每一臺計算機上安裝一個RFID標簽，記錄計算機購買日期、使用說明、硬件配置、維修記錄等基本信息。這樣在對計算機更換硬件，變更軟件的時候，可以通過手持式讀寫設備將變更信息錄入計算機的RFID標簽中，同時更新后的標簽信息通過手持式設備自動發送到設備管理服務器更新數據，永久保存起來。還可以利用手持式讀寫設備盤查實驗室的各種物品，防止漏查、錯查等，大大減少了用于統計各種信息的時間。
