物联网工程专业实践教学建设研究

胡海峰 平顶山学院计算机科学与技术学院 河南平顶山 467000

【文章摘要】

通过对物联网工程专业的特点的分析，指出了实践教学在人才培养中的重要性。根据物联网工程专业发展和知识更新的要求，设计了物联网工程专业的实践教学体系。

0 前言

物联网是物与物的互联网，世界信息产业的第三次浪潮，具有广泛的应用需求和巨大的产业发展空间。目前我国物联网起步伊始，从事该行业的人才稀缺，因此，高校开始建立物联网专业。物联网技术涉及多个学科，这些跨学科知识的融合和贯通必须通过实践来进行。通过提供优质的实验条件和丰富的实验资源，进行多层次的实践教学，才能培养学生的工程实践能力和创新精神，为其成为高素质应用型人才、复合型人才和拔尖创新人才奠定坚实的基础。

1 实践教学体系研究

根据学科发展和知识更新的要求，与时俱进，对各专业课程的内涵和功能不断拓展和优化融合，形成工程实践性强、综合性强、创新性强的实践课程体系，深化“大学科平台基础实验—专业实践—创新能力提升—本科毕业设计”四层次实验教学体系的建设。在建立物联网工程实践教学体系方面，包括以下几个主要方面。

1.1 物联网工程实践教学内容建设

参考国内多家知名物联网实验平台，可将物联网的实验内容归纳为三个层次， 自下而上分别为感知层、网络层和应用层：

1）感知层实验：由各种具有感知能力的设备组成，包括二维码采集、摄像头、RFID 读/ 写、全球定位系统、传感器和M2M( Machine to Machine) 终端、传感器网络和传感器网关等，解决如何感知和识别物体采集和捕获信息。

2）网络层实验：包括各种通信网络与互联网形成的融合网络，涵盖WIFI、RFID 自组网异构网接入等技术相关实验。

3）应用层实验：将物联网技术与行业需求相结合，实现广泛智能化应用的解决方案集。

在实施过程中，具体内容包括对基础类课程的实验通过减少理论学时、增加实验学时，整合实验内容、增加综合性、设计性实验方式，加强对学生基本技能的训练；进一步加强专业课程的整合与优化力度, 开出多门专业课程的综合性实验， 培养学生综合应用知识及实践创新的能力；进一步整合各学科各专业课程, 开出跨学科、跨专业的学科综合与创新实验， 提升学生的综合实践能力和工程创新能力。

1.2 实验室建设

因为物联网工程专业是一门多学科交叉的专业，在实验室建设方面应整合校内校外优质资源，大力推进校企联合实验室、企业实训实习基地等的建设，使实验教学和企业生产紧密结合，进一步丰富实验教学体系，改善实验教学环境，锻炼和提升学生的综合实践能力和工程创新能力，充分利用校内实训基地和校外实训基地的一体化平台建设，形成物联网专业人才从校园至企业的无缝对接；依据物联网及其相关专业的实验教学体系，及培养创新型、应用型人才的目标。物联网实验室应该分成四个层次：基础型实验室、专业型实验室、创新型实验室、岗位实验室。

1）基础实验室包括软件实验室、数据库实验室、组成原理实验室等.

2）专业实验室包括RFID 实验室、无线网络技术实验室、传感网络实验室、单片机实验室、嵌入式实验室等.

3）创新实验室主要包括智能家居创新应用和地方行业创新应用两大类。

4）岗位实训室，岗位实训室旨在培养学生从事相关行业所必备的素质和能力。岗位方向物联网系统设计架构师、物联网系统管理员、网络应用系统管理员、物联网应用系统开发工程师等核心职业岗位以及物联网设备技术支持与营销等相关职业岗位。

1.3 实验教学方法与手段

从对学生自主学习和多样化发展的适应性和实践能力培养目标出发，各门实验课程的授课教师对本门实验课程中各个实验项目进行认真研究，对综合性、设计性实验进行准确认定。结合物联网工程类实验教学的特征，针对不同专业的学科特点选择实验项目，仍然保留部分传统的手工操作实验技术，如电路理论、电子技术等传统实验和实训项目，让学生通过传统的操作方式完成，便于教师在教学中以手把手的方式进行辅导。同时积极采用现代化信息技术，更新先进的计算机和网络设备，实现先进的计算机仿真模拟操作和网络化管理的实验环境。目前，实验教学中心大多数专业实验项目通过计算机进行仿真或模拟操作，在 Internet 网络环境下进行，各专业课程的演示实验也均可以多媒体技术、电子幻灯、电子显示屏系统等现代信息技术进行。

1.4 实验队伍建设

队伍建设包括课程梯队建设、教师进修与培养建设、教师科研与教学能力培养建设。教学队伍教学建设措施如下：

1）加强教学梯队的建设，注重提高青年教师的理论素养和实践能力。

2）以老带新，老教师指导年轻新教师。改善其教学方法，提高其教学技能。

3）不断引进高级人才和IT 企业工程技术人员，提升专业教学师资。

4）依托校企同盟，建立引进与派出双向培养机制，快速提升校内专职教师的双师素质。

1.5 学生创新体系建设

充分利用物联网工程大学生创新实践基地的资源，通过建立完善大学生科技创新实践培养体系，优化大学生科技创新实践开放和激励机制，促进各专业实验室向学生科技创新活动开放，鼓励老师科学研究与项目开发开放，组织大学生参与教师科研项目的研究和各类学科科技竞赛，构筑“参研、立项、创新”一体化的自主性创新实践新平台；充分利用省国际服务外包人才培训基地等中心资源，主动融入地方经济发展，在承担校内本科培养的工程实践教学和综合创新训练的同时，将实现校内外相关专业人才培养的资源共享，并逐步建设成为地方企事业单位物联网人才的实践培训基地，为开展面向社会的物联网技术培训提供综合性、创新性训练支撑；努力开拓和建设适应大学生综合实践和工程创新的新平台，逐渐形成“中心、企业、社会”共建共享的多元化运行机制。

2 结论

实践教学建设是巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径，是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要环节，是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。因此，对物联网实践教学建设进行研究意义重大。