物聯網技術導論論文范文
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第1篇
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）06-0237-01
學院教學檔案是一個學院在教學管理、教學實踐和教學研究等活動中形成的、對學院當前與長遠發展具有指導意義的文件材料。教學檔案的存儲、整理、保存和利用是教學管理工作的重要組成部分，是影響學院評估效果的一個重要因素。但是，由于教學檔案的種類繁多，而且需要維護的檔案數量也非常龐大，經過長期的積累，必然給檔案的管理、維護、查閱等帶來極大的挑戰，通過基于RFID的物聯網技術，為每種檔案設置不同標簽，將極大的減輕管理人員的工作強度并提高工作效率。
1.教學檔案管理主要內容及目前現狀及面臨的問題
1.1 教學檔案管理主要內容
作為教學過程的主要記錄載體，學院教學檔案需要很多的書面材料，主要包括：（一）教學類檔案：課程教學大綱、授課計劃表、課程試題庫、試卷審批表A、B卷及標準答案、學生成績一覽表、考場記錄表、試卷分析表、記分冊、網絡課程、多媒體課件、雙語教學課程建設相關材料、典型教案、重要備課記錄；（二）畢業設計類檔案：畢業設計課題及成績匯總表、畢業設計相關管理規定、畢業設計（論文）報告、畢業設計工作安排及檢查材料、教師指導畢業設計的經驗體會等典型材料；（三）實驗實踐類檔案：學生社會實踐工作計劃、總結、表彰材料、實習教學相關的規章制度、校內外教學實踐、實習基地建設和運轉情況材料、實習報告、考核表、實結、實習教學的典型材料、實習學生、指導教師名單及分組表、實習計劃或方案；（四）其他類型的檔案：本科專業學士學位申請材料、課程建設規劃、課程組建設和活動情況、教學內容、方法和手段改革以及考試內容、方法和手段改革相關材料、其他教學建設的典型材料。
隨著學院的發展，教學檔案的數量日漸增多，種類也日趨多樣化，同時檔案管理人員少，任務繁重，傳統的教學檔案管理方法已很難適應現代的教學檔案管理要求。所面臨的主要問題有：
一、教學檔案材料種類繁多，材料的收集易出錯，容易丟失材料；
二、教學檔案存放雜亂無序；
三、教學檔案查閱非常繁瑣費時，當學校檢查或者評估時，檔案材料的查閱非常困難，需要花費較長的時間和精力；
四、教學檔案的安全管理，例如，未經允許，不準隨意查詢教學資料或者記錄誰在何時查閱什么資料。
因此，教學檔案管理技術手段急需升級改造，利用RFID物聯網技術實現教學檔案管理的自動化與智能化，從而提高工作效率，加強管理流程。
2.RFID技術及在檔案管理中的應用
2.1RFID技術
RFID（Radio Frequency Identification）技術利用射頻信號通過空間耦合實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到自動識別的目的[1]。通常一個RFID系統由閱讀器、天線和標簽三部分組成。應用中，通過讀寫器將物品的相關信息例如名稱、所有人等屬性信息寫入RFID標簽，然后將該標簽貼在待識別物體表面。讀寫器可無接觸地讀取并識別電子標簽中所保存的數據，并將該數據傳遞到智能終端，從而實現對物體識別信息的遠距離、無接觸式采集、無線傳輸和處理等功能，并且同時能識別多個RFID標簽[2][3]。 RFID技術應用于教學檔案管理可以促進檔案管理的自動化、智能化，具有很多優點，比如：遠距離快速掃描、安全性高[4][5][6]。
2.2RFID物聯網教學檔案管理系統
基于RFID物聯網技術的教學檔案管理系統，主要有如下幾大模塊和功能：
（1）RFID 教學檔案管理信息系統，該系統將RFID閱讀器所讀取的數據 進行保存和處理。檔案管理人員通過該系統可實時查看檔案的實際情況。
（2）教學檔案的RFID標簽。通過RFID標簽制作設備，將檔案的信息例如，教學檔案的教師姓名，課程名稱，班級等信息寫入到該標簽，并將其貼在教學檔案袋之上。
（3）教學檔案的儲存柜實時監控。該柜安裝有多個RFID閱讀器和通信模塊，能實時監控檔案的存放位置的情況。儲藏柜每個存放位置都有一個RFID閱讀器，當存入檔案材料時，由該閱讀器讀取標簽信息并將該信息及存放位置信息通過通信模塊傳輸給管理信息系統保存。當取出檔案材料時，信息管理系統記錄取出材料的信息及借閱人的相關信息。
3.RFID物聯網技術在教學檔案管理中的應用
新技術的應用必然導致工作流程的規范化，以前課程的教學材料只需要任課考試將所有材料整理好之后，放入到檔案袋中，查閱時，相關人員可隨意從中抽取瀏覽；還有些教學材料的收集時間跨度非常長，有些教師長時間不交材料，造成管理的不方便。這些問題都可通過在引入RFID物聯網技術后進行規范化操作。
3.1 教學檔案入庫管理
每一個學期，新的教學檔案入庫前，要對該檔案進行標識例如檔案制作人，檔案名稱等，將這些信息由相關責任人通過終端管理器寫入RFID標簽。
3.2 教學檔案查閱管理
教學檔案在入庫管理時，由儲存柜上的閱讀器將放置的位置信息與標簽信息一起寫入到系統中，用戶在查閱時，可先在系統根據關鍵詞，例如課程名稱，任課教師等信息查閱具置，因而可快速地發現文件。
3.3教學檔案的統計管理
通過該技術，管理人員可以很方便的統計各種材料的情況，不需要手工統計。系統也可由管理人員對相關材料設置時間要求，若在規定時間未提交材料，則系統通過郵件向相關教師進行提醒。
4.總結
通過RFID物聯網技術在教學檔案管理中的應用，不僅提高了工作效率，而且對教學管理工作的流程進一步規范化，標準化提供了基礎，為教學工作提供更好的支持和幫助，使之成為學院工作的重要支撐。
參考文獻：
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[2]劉云浩. 物聯網導論[M]. 北京： 科學出版社，2011.
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[4]嚴林.電子檔案管理―計算機技術在檔案管理中的應用[J].機電兵船檔案，2010，3：81-82.
第2篇
隨著計算機技術、互聯網技術、無線通信技術、傳感器技術、嵌入式技術等飛速發展，物聯網的研究和應用也得到快速發展，并越來越引起各國的高度重視。物聯網甚至被稱為繼計算機和互聯網之后的又一次信息產業革命。美國于2008年末由IBM提出“智慧地球”概念后，“智慧地球”框架下多個典型智能解決方案已經在全球推廣；歐盟于2009年6月了全球首個國家級物聯網發展戰略規劃；韓國和日本等發達國家也都分別提出了“U-Japan”和“U-Korea”信息化戰略，其核心內容都是利用無所不在的泛在網絡技術實現人與人、物與物、人與物之間連接，讓民眾可以隨時隨地享有科技智慧服務。我國政府于2009年8月提出“感知中國”的戰略構想，并由政府、科研院所和企業建立相關研究基地和成立物聯網產業聯盟。可見物聯網技術以及相關產業已經成為各國下一個必爭的戰略制高點。而任何一個新興產業和行業的發展，都需要大量的專門技術人才，物聯網的發展同樣也不例外。目前，我國物聯網專業人才還非常緊缺，人才的培養還處于起步階段，而大批專門人才培養主要依靠高等學校來承擔。在這樣一個大的環境和背景下，國家教育部于2010年批準在35所高校設立物聯網工程和傳感網技術本科專業，并于2011年開始招生。另外，全國有將近20所高職高專院校以及獨立學院開設了物聯網工程專業。物聯網工程專業是一個多學科高度交叉的新興專業，如何培養出合格的、符合市場需求的物聯網專業人才是高校面臨的一個主要問題。南于物聯網本身技術復雜、牽涉面廣，涉及多學科的交叉，這就必然對人才的培養和專業建設都需要進行全新的考慮。筆者結合安徽理工大學物聯網工程專業建設和實踐，對物聯網丁程專業人才培養和教學資源建設進行了一些初步的探索，為高校物聯網工程專業人才培養和專業建設提供指導和參考
2 物聯網工程專業的研究內容
2.1 物聯網的體系結構
物聯網的概念是1999年美國Auto-ID中心首先提出的，最初的定義是通過射頻識別等信息傳感設備把所有物品與互聯網連接起來，實現智能化識別和管理。現在普遍認為物聯網是一個基于互聯網、傳統電信網等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通對象實現互聯互通，具有普通對象設備化、自治終端互聯化和普適服務智能化特征的網絡。從物聯網的定義可以看出要實現物聯網需要具有感知、通信與計算能力的智能信息傳感設備等實現全面感知，借助現有的互聯網和電信網來進行數據的可靠傳輸，以及數據的智能處理，進而實現人與人、物與物、人與物之間的互聯互通和智能信息服務。物聯網的體系結構可以根據信息生成、傳輸、處理和應用劃分為4個層次：感知識別層、網絡層、管理服務層和綜合應用層。其中感知層是物聯網信息的來源，包括各種類型的傳感器、RFID標簽和讀寫器、智能手機、智能家電以及智能測控設備等；網絡層實現數據的傳輸，包括有線和無線網絡的接人層、會聚層和核心交換層；管理服務層實現數據存儲、處理的和智能決策服務等，包括中間件、數據存儲與處理、數據挖掘與智能決策等；綜合應用層實現不同行業的綜合應用，包括智能物流、智能電網、智能交通、智能環保、智能醫療等。物聯網4層體系結構如圖1所示。
2.2 物聯網關鍵技術和研究內容
由物聯網的4層體系結構圖可以看出：感知層是物聯網應用的基礎，位于物聯網應用的最底層，也是物聯網區別于傳統互聯網的重要方面之一。感知層主要涉及RFID技術、無線傳感器網絡和控制技術、短距離無線通訊技術等主要關鍵技術。物聯網的應用層與具體的應用領域不同存在很大的差異，需要根據具體的應用來設計。物聯網網絡層的數據傳輸技術、無線通信技術以及管理服務層涉及的數據存儲、云計算、數據挖掘等各種支撐技術都是物聯網應用和研究過程中涉及的主要技術和內容。
由于物聯網的研究內容比較寬泛而且涉及多學科的交叉，開設物聯網相關專業的高校現有學科基礎、專業設置以及研究內容的側重點都會有所不同，因此在物聯網工程專業的課程設置以及培養方案方面會存在的一定的差異。由物聯網的4層體系結構，可以根據實際情況對物聯網工程專業設置不同的研究方向，如電子技術和嵌入式技術基礎較好的高校可以側重于感知層設計和應用，計算機技術基礎較好的高校可以側重于物聯網應用層和信息服務層，網絡技術和通信技術基礎較好的高校可以側重于網絡層和管理服務層，還有各相關交叉專業設置較為全面、研究基礎較好的高校則可以在物聯網的各層都平衡發展。具體設置什么樣研究方向和培養方案，各高校需要根據自身的學科專業基礎和特點以及高校的行業背景，設置具有自己特色和優勢的培養方案和側重研究方向。安徽理工大學是一所具有煤炭行業背景和醫學特色的理工類高校，目前設有相關的專業有：計算機科學與技術、電子技術與儀器、網絡信息安全、自動化、電子信息工專業提供論文寫作、寫作論文的服務，歡迎光臨dylw.net程、通信工程、電氣工程及其自動化等，具有較好的相關專業建設基礎，尤其是面向煤礦自動化和信息化應用領域有著較強的優勢。因此，基于學校的行業背景和專業基礎現狀，物聯網工程專業的側重點是物聯網的感知層設計和應用，兼顧管理服務層的相關技術研究，如中間件等。重點應用領域是礦山物聯網以及智能移動醫療，結合現有的網絡信息安全和計算機科學與技術等相關專業，制定符合學校實際和充分利用現有教學資源的物聯網工程專業的培養方案。
3 物聯網工程專業培養目標和課程設置
3.1 物聯網工程專業培養目標
在高等學校本科人才培養目標的前提下，根據物聯網專業的研究內容和市場需求定位，物聯網工程專業培養目標是：具有寬厚扎實的基礎知識，系統地掌握物聯網的相關理論、方法和技能，具備網絡技術、傳感技術、射頻識別技術、嵌入式技術、通信技術以及計算機技術等信息領域寬廣的專業知識，具有綜合運用所學知識解決物聯網中信息獲取、傳輸、處理問題的能力，能夠從事物聯網的通信架構、網絡協議和標準、無線傳感器、電子標簽射頻識別、信息安全等產品及系統的科學研究、工程設計、產品開發、技術管理與設備維護等工 作。
通過相關課程的學習，掌握必需的傳感器、電子、通信、單片機、RFID技術等知識和專業技能；掌握基本物聯網節點、網關、網絡協議棧，有線和無線網絡技術原理，無線自組織組網、有線和無線網絡拓撲以及網絡安全技術等基礎理論和關鍵技術；熟練并系統地掌握物聯網應用系統集成、物聯網硬件與軟件設計、互聯網應用等，具有綜合應用所學知識解決物聯網工程中實際問題的能力，包括：工程設計、設備制造、網絡運營和技術管理中的實際問題等能力；掌握基于無線傳感器網絡的物聯網業務的開發、測試、推廣等知識，具有較強的綜合應用信息網絡相關知識解決問題的能力、綜合試驗能力與工程實踐能力；熟悉礦山物聯網的架構、應用環境和關鍵技術，并能夠進行系統設計和開發；熟悉物聯網在智能醫療領域的應用技術，并在現有醫院信息系統的基礎上，進行移動醫療的智能終端、醫療傳感設備、中間件、數據存儲、應用系統的設計和開發等。此外，還應具有較強的創新意識、創造性思維能力，能綜合運用多學科知識、技術和現代工程工具，將所學內容應用到其他行業和應用領域。
3.2 物聯網工程專業課程設置
由于物聯網工程專業是綜合多學科的新興專業，在課程的設置和教學內容的安排上還不夠成熟和穩定，還處于探索階段。需要根據專業培養目標和實際教學情況，不斷地調整和優化課程的設置。目前，物聯網專業課程設置基本上在現有較成熟的計算機科學技術和電子信息類專業的基礎上，增加與物聯網相關的核心課程，但側重點是物聯網技術及應用。結合學校相關專業課程設置現狀，物聯網專業課程分為以下幾個主要模塊：（1）公共基礎模塊；（2）專業必修課程模塊：（3）專業核心課程模塊；（4）專業任選課程模塊；（5）跨學科課程模塊；（6）實踐課程模塊；（7）素質拓展模塊。各模塊包含的主要課程如表1所示。
在課程的設置上既考慮了物聯網專業的核心研究內容和專業特色，同時考慮到物聯網專業是一門新興的專業，還沒有專門的碩士和博士學位點，目前基本上都是作為計算機或相關學科的一個研究方向，而計算機專業研究生入學考試的專業課實現國家統一命題，因此，在課程的設置上要能夠和計算機科學與技術專業核心課程實現無縫對接，使得物聯網工程專業培養的學生能夠輕松實現進一步深造的愿望。基于這樣的一種現狀，學校物聯網工程專業在必修課程模塊和核心課程模塊中分別開設了數據結構、計算機組成原理、計算機網絡、操作系統等相關的課程，同時開設了物聯網導論、無線傳感器網絡、RFID原理與應用，能夠滿足學生專業學習和考研深造的需要。為了突出物聯網專業知識，在專業任選課程模塊中開設了大量與物專業提供論文寫作、寫作論文的服務，歡迎光臨dylw.net聯網和計算機相關和當前最為熱門的課程，充分體現了該專業方向的知識面寬、技術先進等特點。跨學科課程模塊的設置為進一步拓寬學生的知識面，了解煤礦行業的生產背景和主要技術裝備，為以后從事煤礦物聯網和數字礦山建設打下基礎。實踐課程模塊的設置是培養學生動手能力和學習興趣的重要教學環節，是達到學以致用的主要途徑，是整個教學過程不可缺少的內容。素質拓展模塊通過組織多種形式和內容的第二課堂教學活動，以培養學生創新精神和實踐能力，促進個性發展，提高綜合素質。
4 人才培養和教學資源建設
4.1 物聯網工程專業人才培養
高等學校的使命是培養人才，高校需要根據市場的需求和自身優勢以及綜合其他因素來確定人才的培養模式。因此，對人才培養目標的定位能夠全面反映高校對合格人才的理解和時代需求。安徽理工大學是行業特色鮮明、理工類為主的綜合型大學，學校人才培養目標是：結合煤炭行業特色，培養“厚基礎、高素質、強能力、善創新”的創新型人才和高級專門人才。在人才培養過程中要構建多元化、多目標的培養模式，同時充分考慮學生就業、創業和繼續深造等不同要求，努力形成特色鮮明、層次清晰、模式多元、制度配套、保障有力的本科人才培養體系。在學校人才培養目標的指導下，借助現有相關專業的培養模式和經驗，并結合物聯網工程專業的特點，對物聯網工程專業的人才培養采用校企聯合培養的模式。
安徽理工大學是第二批“卓越工程師教育培養計劃”高校，目前在計算機科學與技術專業以及其他電子信息類專業的卓越工程師培養計劃和方案制定過程中積累了一定的經驗，其核心培養方式是采取的3+X培養模式，主要措施是其中3年時間在學校進行相關基礎課和理論課的學習，至少1年時間采取校企聯合培養模式，通過將企業納入到人才培養主體地位，可以進行訂單式培養，大大增強學生對企業需求的了解和實踐動手能力。真正體現“卓越計劃”的3個特點，即行業企業深度參與培養過程；學校按通用標準和行業標準培養工程人才；強化培養學生的工程能力和創新能力。物聯網工程專業主要是培養工程類的專門型應用人才，可以按照“卓越工程師”的培養模式進行培養。一方面是在現有教學資源的基礎上，加強物聯網專業基礎理論和專業核心課程內容的教學，另一方面加強實踐教學環節，尤其是引入相關企業的參與。目前，我校已與安徽徽斯頓電子科技有限公司以及安徽科艾網絡技術有限公司簽訂了戰略合作協議，聯合培養物聯網專業人才，由參與的公司提供相關課程的教學和實踐環節的平臺，并且公司有優先挑選優秀畢業生的權利。另外，安徽理工大學與附屬醫院安徽淮南東方醫院集團也簽訂了合作協議，共同研究和制訂數字移動醫療系統方案。移動數字醫療系統的實施可為學校物聯網專業教師和學生提供了參與設計和開發的機會，同時也會為學生的培養提供很好的實習場所和平臺。另外，安徽理工大學與兩淮煤礦企業都建立了很好的合作關系，有著很好的合作基礎，雙方都在積極準備聯合培養礦山物聯網建設人才，進行校企深度合作，為拓展學校物聯網專業人才培養提供了很好的實踐和就業機會。此外，學校還與一些經濟發達地區的相關企業建立實習基地，如上海、深圳、無錫、蕪湖等，為學生進入工作崗位前提供深入企業實習機會，為進一步就業打下了堅實的基礎。校企合作模式的效果已經在學校的一些專業取得了很好的效果，校企合作是物聯網專業人才培養較為理想的模式。
4.2 物聯網工程專業教學資源建設
物聯網專業人才的培養，除了有定位準確的培養目標和合適的培養模式之外，還需要有配套的軟硬件教學資源的支撐，教學資源是培養合格人才的重要保證。一個專業辦學水平的高低往往與該專業的師資、實驗室、教材、實習場所等建設水平有關。對于物聯網專業這樣一門新興專業，面臨的專業教學問題更為嚴重和急迫。學校在物聯網專業建設過程中，相應地采取了一些有效措施來保證高水平的教學資源。
（1）物聯網專業師資隊伍的建設。這是所有教學資源中最為重要的部分，沒有好的師資很難想象能夠培養出優秀的人才。因此，學校和學院都非常重視教師的培養，培養的方式主要是從學院中挑選出一部分對物聯網感興趣而且嵌入式技術以及軟件開發能力過硬的教師組建成物聯網科研團隊和教學團隊，通過申專業提供論文寫作、寫作論文的服務，歡迎光臨dylw.net請物聯網相關課題展開物聯網理論和應用研究，目前已有2項物聯網相關的國家自然科學基金項目，5項省部級物聯網應用課題，多項企業物聯網應用橫向課題，通過科研課題工作的深入展開和研究，大大提高了教師對物聯網理論的理解和實踐應用水平，對推動物聯網專業的教學水平起到明顯的促進作用。除此之外，學院利用寒暑假時間組織部分教師到北京、無錫、長沙等地參加“全國高校物聯網專業教學和研討”“高級物聯網開發工程師物”等教學和專業技術的培訓，通過培訓進一步提高教師的物聯網教學水平和專業技能，然后再通過校內的研討和講座帶動更多教師物聯網專業水平的提高。
（2）教材建設也是辦好專業必不可少的環節。由于物聯網專業是新建專業，雖然已經出版了一些不錯的物聯網方面的圖書，但適合作為本科教學的好教材還是鳳毛麟角，而且大多是技術類或普及類。因此，在教材的建設方面還有很多的工作需要做。我們根據開設的課程和目前已有教材的現狀，挑選出相對較好的基本教材和參考書，通過大家閱讀討論，然后根據制定的教學計劃，來確定講授的內容和學生需要自學的內容，并整理教學講義和課件，為后續教材建設做好準備。通過這一環節，充分提高了對教學內容細節的掌握和理解，也對物聯網技術掌握得更為全面。
（3）實驗室建設是實踐教學環節的有力保障。為了能夠滿足物聯網實驗教學的需求，學院對物聯網實驗室建設投入了大量的建設經費，實驗室采購了北京西普陽光教育科技有限公司的SimpleRFID射頻識別實驗教學系統，并向安徽福訊信息技術有限公司訂制了無線傳感網絡教學系實驗系統。在物聯網實驗建設過程中，物聯網專業教學團隊全程參與整個實驗室建設過程，對系統的安裝、調試、運行都進行全面掌握；專業提供論文寫作、寫作論文的服務，歡迎光臨dylw.net并邀請物聯網實驗系統開發的T程技術人員給教師做專門的技術培訓和講座，進一步提高了教師的理論水平和實踐水平。通過師資、教材和實驗竄3個環節的建設，目前學校已經具有較高水平的物聯網專業教學團隊和完善的教學配套資源，完全能夠按照既定的教學目標和計劃來進行物聯網專業人才的培養。當然，任何一個新的專業的開設，都需要一定時間的建設和完善，在建設的過程中要不斷探索和完善，并借鑒其他高校的成功經驗，及時修正不合理的方面。
5 結語
物聯網工程專業的人才培養和教學資源建設，是所有高校物聯網工程專業在辦學過程中需要考慮和解決的問題，而特色人才培養模式和高水平教學資源建設是辦好物聯網專業的前提，因此，各個高校應根據各自不同的辦學基礎和行業特點，著眼于市場需求和自身的辦學優勢，在體現物聯網工程專業共同特點的基礎上，要突出物聯網工程專業的行業特色，這樣培養出的人才更能滿足市場需求和具有更寬的就業面。
參考文獻：
[1]吳功宜，吳英.物聯網工程導論[M].北京：機械工業出版社，2012：1-5.
[2]劉云浩.物聯網導論[M].北京：科學出版社，2011：3-6.
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第3篇
關鍵詞：物聯網工程專業課課程體系；感知層；網絡層；應用層；體系結構
中圖分類號：TP391.44-4
1 物聯網工程專業設置的必要性和可行性
“物聯網”[1]的概念于1999年提出，本意是“物與物相連的互聯網”，物聯網是通過紅外感應器、射頻識別（RFID）、全球定位系統、無線傳感器網絡、激光掃描器等傳感技術，依據通信協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和處理，以實現智能識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。
根據教育部辦公廳關于戰略性新興產業相關專業申報和審批工作的通知[2]的精神，為了加大新興產業人才培養力度，加快課程體系、教學內容、教學方法、管理體制與運行機制的創新，大力培養新興產業相關專業的人才，滿足國家戰略性新興產業對高素質人才的迫切需求，北京交通大學海濱學院計算機科學與技術專業以良好的辦學條件和過硬的教學質量贏得了社會信譽，培養了大批合格的信息技術人才。這些專業均具有強大的師資力量和完善的實驗設備，為開辦“物聯網工程”新專業打下了良好基礎。
2 物聯網工程專業知識體系架構
物聯網與傳統網絡的主要區別在于，物聯網擴大了傳統網絡的通信范圍，即物聯網不僅僅局限于人與人之間的通信，還擴展到人與物、物與物之間的通信。物聯網網絡架構由感知層、網絡層、應用層組成。
2.1 感知層
感知層，也常稱為感知控制層，解決了從物理世界到人類世界的數據獲取問題[3]，包括各種物理量、標識、音頻、視頻等數據。感知層位于三層架構體系中的底層，是物聯網應用的基礎，是物聯網全面感知的核心。作為物聯網的最基礎一層，感知層具有十分重要的作用。
感知控制層包括數據采集、短距離通信技術和協同信息處理。數據采集是通過相關傳感器對物理對象的感知和數據收集，其中涉及射頻識別（RFID）、傳感器、多媒體信息采集、實時定位和二維碼等技術。短距離通信技術和協同信息處理將采集到的數據在局部范圍內進行處理，并通過具有自組織能力的短距離傳感網接入廣域網。
2.2 網絡層
物聯網網絡層將來自感知層的各類信息通過基礎網絡傳輸給上層，并提供透明的數據傳輸能力。其中，基礎網主要包括移動通信網、廣電網、衛星網、行業專網、互聯網及形成的融合網等。
2.3 應用層
應用層主要將物聯網技術與行業系統結合，將信息轉化為內容，實現物物互聯的應用解決方案。概括起來，物聯網就是傳感網、互聯網和智能服務的綜合體[4]。與傳統的互聯網相比，物聯網加進了感知層，降低互聯門檻，實現非智能、弱智能設備能夠接入互聯[5]。
在高性能計算和海量存儲技術支持下，應用層還對網絡獲取的大量不確定信息進行清洗、融合、重組等處理，整合為相對準確的結論，并為行業應用提供智能的支撐平臺。
3 物聯網工程專業課課程體系設置
3.1 專業定位
本專業依托北京交通大學計算機與信息技術學院的優勢學科，面向京、津、冀和環渤海區域經濟、社會、生態的發展需要，突出計算機應用技術與現代信息處理技術交叉與融合的特點。培養學生具備良好的自然科學、人文社會科學和工程技術基礎知識。使學生具有物聯網工程專業技術的扎實理論基礎，面向物聯網應用系統的程序設計技術，各種信息處理網絡應用系統的工程實踐能力，以及培養學生具有較強的自主學習意識和工程意識，能夠從事物聯網工程技術及其應用方面相關應用設計、開發與應用工作。
3.2 培養目標
物聯網專業需要培養適應國家科技化和現代化建設需求，建設創新型國家發展戰略的需要，具有雄厚的基礎，強大的綜合實力和專業適應能力，具有社會責任感，具有信息采集和檢索、分析和處理能力的，具備良好的動手實踐能力和創新能力，能勝任通信，傳感器網絡及電子信息處理技術領域的研究，設計、開發、系統集成及管理與教學，并具有創新能力，能夠在計算機和通信等領域起領軍作用，具有國際化視野的高素質的高層次專門人才。
3.3 課程體系結構設置
物聯網工程專業是新興專業，由于整個行業在我國都處于發展階段，因此對人才培養提出了更高的要求。由于物聯網方面的信息相對較少，學生有可能對于專業的認知度不高，應當加強專業認知方面的教育，同時，通過實驗演示等方式，讓學生來親身體驗物聯網技術帶來的技術革新，是學生們對于專業有一個全方面的認知，從而培養學生的學習興趣和鉆研精神。物聯網工程課程體系的原則是覆蓋必要的學科背景和專業知識。
我院物聯網工程專業依托計算機科學與技術專業進行發展，物聯網專業需要計算機科學與技術方面知識的學習，同時，重點加強與“物”相關的傳感器、RDIF等技術的學習。在教學過程中注重學科背景知識體系，力求學生考研和后期發展有明確的學科目標。
物聯網技術專業的設置需要綜合考慮相關交叉學科的特點，注重課程體系的交叉融合，將相關主干學科的核心課程和專業課程進行統籌考慮。在總學分180學分的情況下，將課程分為基礎教育、專業教育和素質拓展和自主實踐。
3.3.1 基礎教育
在基礎課程的教學中，尤其是對于整個專業學習和發展至關重要的數學和物理等課程的學習，使學生充分意識到學習這些知識的重要性，物聯網專業在國內屬于新興專業，國內起步較晚，需要查閱大量的外文資料，因此，需要良好的英語水平，尤其是專業英語水平，在教學中，適當引入專業英語教學。同時，在基礎課程的學習中，應該加強學生對于政策法規的學習，避免學生學習技術知識之后通過技術手段進行違法犯罪活動。
3.3.2 專業教育
專業教育包含專業基礎課程和專業課程以及各自的實踐環節，共114學分。專業基礎教育是整個課程體系中較為重要的環節，高素質的人才需要有過硬的專業基礎知識，通過全方位學習物聯網以及計算機、通訊、自動化等相關學科的知識，能夠使學生培養對于知識的跨學科應用能力。
（1）專業基礎課課程結構設置及分析
專業基礎教育主要包括計算機基礎與專業導論、程序設計基礎、C語言程序設計、面向對象程序設計與C++、離散數學、數據結構、模擬與數字電路、Java語言程序設計、Web應用、物聯網導論、圖論與算法設計、計算機組成原理、信號與系統、專業英語等課程，突出專業定位和特色，擁有一定的廣度和深度，多起點同時推進，學生在全方位的學習中，找到適合自己的發展方向。
在專業基礎課程的教學中，起步難度要適當，既不能難度過大而嚇退學生，打消學習積極性，也不能過于容易而什么都學不到。將盡可能多的課程安排在實驗室進行，理論知識通過實驗現象和結論更容易理解和掌握，學生能通過現象看到本質，有利于學生興趣的養成和動手實踐能力的培養。考慮到學生的實際情況，專業基礎課程計劃安排一定的課外上機學時，使學生鞏固課堂學習的內容。
（2）專業課課程結構設置及分析
專業課程包括Web程序設計、Linux程序設計、嵌入式系統原理、數字信號處理、數據庫系統原理、操作系統、編譯原理、匯編語言、微機系統與接口技術、物聯網架構與技術、RFID原理與應用、VHDL設計實踐、移動互聯網技術、空間信息技術、計算機網絡原理、無線傳感網與通訊技術、人機交互技術、傳感器件與編程技術等科目，學生可根據自己的興趣與自身發展進行選擇學習。
專業課程的考核不能以考試成績作為唯一標準提高實踐和實訓在考核中所占比重，嚴格實訓內容的考試。在專業課程的學習中，增加項目實訓，適當引入企業項目，在學習中就能體驗到未來工作中的實際感受，通過親身體驗，尋找差距，彌補不足。學生在畢業之后，能夠迅速適應工作崗位，擁有較高的起點。
（3）專業主干課課程
具體包括：物聯網技術導論、電路、模擬電子技術、電子技術基礎實驗、數據結構與算法、信號與系統、數字邏輯與數字系統、傳感與檢測技術、軟件工程、計算機網絡原理、通信原理、嵌入式系統與接口技術、數據庫與數據挖掘。
（4）專業選修課課程
無線傳感網與自組織網絡、天線原理、物聯網信息安全、物流管理概論、RFID技術、計算機系統結構、智能交通概論、GPS技術、環境工程概論、電子商務等。
3.4.3 實踐教育
實踐教育主要包括程序設計專題訓練Ⅰ、程序設計專題訓練Ⅱ、硬件系統課程設計、軟件系統課程設計、就業指導、物聯網綜合實踐、多媒體技術、Linux應用系統開發、信息系統集成與開發、軟件工程與實踐、計算機系統課程設計、畢業實習、畢業設計（論文）。其中部分科目為選修，學生可以根據自身發展進行選擇。
3.4.4 素質拓展與自主實踐
素質拓展與自主實踐方面，鼓勵學生參與學科競賽、科研項目、創新創業項目、非本專業的公共選修課、各類職業、執業資格證書，總學分不得低于10學分。
4 結束語
物聯網工程是一個戰略性新興本科專業，它不是以理論為主導，重點在于工程應用，這就決定了該課程體系所特有的發展變化的動態特性。因此，在制定專業教學計劃時，要時刻以服務于社會發展需要為根本依據，把當前物聯網新技術及行業應用的時代需求緊密結合起來，依托學校自身的行業背景和學科優勢，設計出科學合理的、與時俱進的、可持續發展的專業課程體系，為國家戰略性新興產業發展，培養高素質專門人才多做貢獻，爭取使我院物聯網工程專業在同類學校的同類專業中起到示范和帶頭作用。
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