发布时间：2023-10-08 17:39:28
绪论：一篇引人入胜的物联网应用技术导论，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）35-8464-02
2009年8月7日，国务院总理来到中科院无锡高新传感网工程技术研发中心考察并发表重要讲话后，“物联网”这一概念在中国迅速走红。各地相继成立了各种与物联网有关的组织，目前在中国，物联网已经被提升到国家战略。
物联网是通过RFID、无线传感器、GPS等信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行通讯和信息交换，以实现智能化识别、监控、定位、管理的一种网络。简单地说，物联网是指把世界上所有的物体都联接到互联网上，形成“物联网”。
1 物联网技术
目前，物联网公认为有三个层次，最底层是感知层，这里的感知主要就是指系统信息的采集，包括把物品通过射频识别（RFID）、一维、二维条码、传感器、红外感应器、GPS等信息传感装置自动采集到与物品相关的信息；第二层是网络层，它是物联网的网络传输平台，建立在现有的移动通讯网、互联网和其他专网的基础上，将从底层获取的数据传输出去；最上面则是应用层，将所获得的数据进行分析、处理，完成物联网的“收集―传输―处理”三个步骤。
2 专业方向与课程体系
从技术上来分析，物联网所涉及的核心技术有传感器技术、RFID技术、无线网络技术、云计算技术等， 这些技术覆盖面广，从专业建设的角度来说不可能全部涉及，要有专业的定位。从物联网的主要应用来看物联网专业至少可以有以下几个方向：
2.1物联网工程方向
1）培养目标：面向物联网产业，服务区域与地方经济发展，培养具有扎实的专业理论基础知识、较强的实践能力、良好的团队协作能力，具有可持续发展能力与创新精神，掌握物联网基本知识和基本原理，具备物联网组建、管理、维护、应用，物联网设备营销与技术支持等能力的高素质技能型人才。
2）专业核心能力：物联网组网方案拟定及物联网组建能力；物联网工程施工组织及实施能力；网络设备配置与调试能力；物联网管理与维护及保障网络系统安全运行的能力；网络系统运行维护（监控、故障排除、网络系统优化和升级）能力；物联网应用能力；物联网应用系统管理与维护能力；物联网设备营销与技术支持能力。
3）主干课程：物联网技术导论、网页设计与制作、电子技术、数据库设计、嵌入式技术、编程与应用、综合布线、C#程序设计等
4）核心课程：传感器与无线传感器网络技术、RFID技术、短距离无线数据通信、网络设备配置调试与管理、物联网规划与组建等。
2.2 智能建筑方向
1）培养目标：面向智能建筑楼宇智能化产业，服务地方经济发展，培养具有智能建筑楼宇智能化必备的专业理论知识，良好的团队协作和创新精神，较强实践操作技能，掌握楼宇智能化产品营销运作、楼宇智能化设备的生产与维修、楼宇智能工程的设计与施工等方面技术，具备楼宇智能工程行业生产、服务、技术、管理等职业能力的高素质技能型人才。
2）专业核心能力：智能建筑及小区物业设备管理能力；智能建筑行业电气方面的安装、施工、管理和监理能力；建筑智能产品的生产、销售及售后服务能力；建筑智能系统的调试、维护维修、设备更新能力；建筑智能化系统相关产品研制开发的能力等。
3）主干课程：电子电路技术、楼宇自动化技术、AutoCAD工程制图、现代空调制冷与测控技术、建筑楼宇节能过程控制技术、PLC编程技术、综合安防监控技术等。
4）核心课程：物联网技术导论、RFID技术与高频技术、传感器与无线传感器网络技术、智能楼宇组态软件设计与应用、网络设备配置调试与管理、云语言信息技术、网络通信技术等
2.3车联网方向
1）培养目标：面向汽车行业，培养具有扎实的专业理论基础知识、较强的实践能力、良好的团队协作能力，具有可持续发展能力与创新精神，掌握车联网基本知识和基本原理，具备车联网组建、管理、维护、应用，车联网设备营销与技术支持等能力的高素质技能型人才。
2）专业核心能力：车联网系统管理能力；卫星定位系统应用能力；信号收集与利用能力，车联网系统配置能力；车联网系统监管处理能力；网络设备配置与调试能力。
3）主干课程：网络通信技术、车载技术、交通导航与信息服务、蓝牙技术、智能轨道交通管理、无线网络技术、微波技术等。
4）核心课程：M2M技术应用、RFID技术与高频技术、传感器与无线传感器网络技术、GPS定位技术/北斗定位技术、网络设备配置调试与管理、云语言信息技术、短距离无线通信技术、3G移动通信技术等。
2.4智能农业方向
1）培养目标：面向农业生产单位培养具有扎实的智能农业管理专业理论基础知识、较强的实践能力、良好的团队协作能力，具有创新能力和奉献精神，掌握智能农业管理基本知识和基本原理，具备农业生产经营管理、农业信息获取及处理、农业专家系统、农业系统模拟、农业决策支持系统、农业物联网网络技术等能力的高素质技能型人才。
2）专业核心能力：信息存储和处理能力、通讯系统应用能力、WSN网络应用能力、地理信息系统GIS应用能力、全球定位系统GPS应用能力，遥感技术应用能力等。
3）主干课程：精准农业管理、地理地质信息应用技术、生态环境监测与治理、设施农业智能化管理、精细化农业管理、种子储藏加工与种子管理、WSN现代农业应用、灌溉技术等。
4）核心课程：物联网技术导论、RFID技术与高频技术、传感器与无线传感器网络技术、无线网络技术、网络设备配置调试与管理、短距离无线通信技术、3G移动通信技术等。
3 总结
物联网专业的方向与课程体系的建设要依靠区域的物联网产业，这样才能为专业发展提供行业背景支撑，区域经济发展建设，同样也需要大量物联网人才支持。一个专业的建设与发展，需要很多硬件或软件的条件，只有因地制宜，与时俱进，制定出合理的专业方向和课程体系才能培养出更多的物联网高素质技能型人才。
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2017.02.233
无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是由大量传感器通过无线通信方式构成的多跳自组织网络，目的是协作地采集、处理和传输网络覆盖地域内感知对象的监测信息，并报告给用户。[1]“无线传感器网络”概念一经提出就迅速成为学术研究热点，并被美国《商业周刊》列为21世纪最有影响的技术之一。[2]随着近年来国家对于物联网技术的关注程度不断提升，作为物联网的关键支撑技术的无线传感器网络技术也逐渐升温，《无线传感器网络技术》课程已成为高职院校物联网应用技术专业的核心课程。[3]
我国高校于2010年起开始开设物联网专业，绍兴职业技术学院（下文简称“我校”）于 2012年正式获批开设物联网应用技术专业，当年开始招生，规模为100人，属于浙江省第一批开设物联网应用技术专业的高职高专院校。根据该校物联网应用技术专业人才培养方案规定，“无线传感器网络技术”课程是物联网应用技术专业核心课程。作为一门新兴课程，课程的教学内容、教学方法、实训设施、实验课程都处于不断变化更新中，该校已连续四年开设了《无线传感器网络技术》课程，在此课程的内容设置、实训设施选型、实验课程教授方面进行了一些探索，特别是在拓展第二课堂、培养学生创新创业意识方面积累了一定的经验。
1 “无线传感器网络技术”课程特点
无线传感器网络是集传感器技术、嵌入式系统、电子技术、现代网络和无线通信技术于一体的综合信息处理系统，[4]具有广泛的应用前景，是计算机信息领域最活跃的研究热点之一。课程涉及的无线传感器网络通信协议、网络种类、网络设备、网络标准都是随着技术进步在不断更新的，这就要求课程内容须紧跟学术研究成果和行业规范标准，课程内容时效性较强。此外本课程较为注重工程实践应用，强调技能培养。
学科交叉是“无线传感器网络技术”课程最大的特点，也是其最大的难点。学科交叉使得此课程涉及的知识面较广，不仅包括传感器、硬件电路、软件编程等基础知识，也包含通信协议、软件算法等前沿知识。此门课程的学习对学生素质要求较高，高职高专学生学习此门课程具有较大的难度。
2 课程实施存在的问题
2.1 教学内容设计难度大
根据绍兴职业技术学院物联网应用技术专业人才培养方案规定，“无线传感器网络技术”课程在第三学期开设，一周4课时，共64课时，课程容量有限。但是此课程的理论和实践内容多，理论内容包括：无线传感器网络基础知识、协议规范、传感器检测技术、射频识别技术、通信技术、定位技术、时间同步技术、安全技术、数据管理与数据融合等；实践内容包括：传感器识别应用、传感器驱动电路设计、C语言编程、ZigBee组网、WI-FI通信、Bluetooth通信等。高难度、多种类、大跨度的知识体系让课程教学内容成为一个难点。如何在有限的课程容量中设置最合适的内容，是此课程成功的基础。
2.2 学生素质要求高
该课程涉及的理论知识较为深入且实践项目均要求学生能够综合应用传感器、电子电路、软件编程等方面知识。该课程的授课对象是绍兴职业技术学院大二学生，虽然在学习此课程之前，学生学过“C语言程序设计”“电子技术基础”“物联网导论”等课程，但是学生缺乏综合项目的实践锻炼。该课程的学习对学生提出了一定的挑战。
2.3 实验设施标准化程度低
由于无线传感器网络发展时间较短，发展还不成熟。配套的实训设施虽然种类较多，但产品质量参差不齐，且标准化程度较低，不利于学生的技能培养。市场上物联网产品也同样没有严格的标准，各厂商均使用独立的协议，产品的通用性较差，在一定程度上会造成教师授课方向偏差。
3 改善课程教学的措施方法
3.1 合理设置教学内容
课程组在制定“无线传感器网络技术”课程标准时发现此课程内容丰富，具有较强的工程性和实践性，合理有效的实训设置是授课质量的关键。所以在课程标准设置中要求学生在掌握无线传感器网络的体系结构、网络管理技术、通信协议等理论知识的基础上，着重掌握常用传感器的使用、无线传感器网络节点开发、无线传感器组网及通信等实践知识，最终锻炼学生电路设计、程序设计、嵌入式开发等技能。同时，在培养学生的过程中，结合校园文化，让学生树立起团队合作、爱岗敬业意识。
通过调研多个企业和兄弟院校，发现目前公司主流产品和训设备的通信方式主要有ZigBee网络、WI-FI、Bluetooth等几种方式，其中ZigBee网络应用最多，WI-FI次之。所以在实训设置时，侧重ZigBee节点开发、ZigBee组网通信等内容，让市场需求在一定程度上体现在课程内容设置中。
结合以往授课经验以及课程自身特点，对“无线传感器网络技术”课程授课内容和学时进行了精心安排，采用精简理论+项目式实训教学方法，由简到难、循序渐进，既照顾到了学生基础薄弱的情况，又保持了知识结构的完整性。具体授课安排如下表所示。
3.2 搭建创新实训平台
本校无线传感器网络实训室选用华育物联网综合实验箱进行无线传感器网络实训学习，此实验箱包含ZigBee模块、WI-FI模块、Bluetooth模块、RFID模块以及一个嵌入式网关，并配备多种传感器模块，具有较强的功能。特别是在ZigBee组网实验方面具有较强的优势，能够让学生较直观地看到实验结果和ZigBee网络结构，能够适应课程中ZigBee基础实验和组网实验。但是由于实验箱属于定制产品，体积较大，且各模块功能有一定限制，单独使用不方便，不能满足课程后续的综合创新项目应用。因此，课程组设计了一款基于ZigBee网络的开发板，开发板体积小、功能全，非常适用于独立项目应用和部署。实验箱与独立开发板的配合使用，能够完全满足学生课内课外学习的需求，效果较好。
3.3 拓展第二课堂
“无线传感器网络技术”课程内容较多，加之课堂容量有限，拓展第二课堂势在必行。第二课堂的作用主要是让学有余力或创造性思维较强的同学能够通过第二课堂实现创新探索。课程组将学有余力或有兴趣的同学吸收到物联网应用技术专业工作室，鼓励学生参与省市级大学生创新创业项目申请和省市级技能竞赛。两年来，共有30多名学生加入了物联网应用技术专业工作室，学生共申请省级创新创业项目一项、市级创新创业项目两项、校级综合项目两项，并获得省级竞赛二等奖一项、三等奖一项、市级奖项若干。通过开设第二课堂，学生各方面能力得到显著提升，创新创业意识明显增强。
3.4 完善考核方式，注重实践培养
“无线传感器网络技术”课程传统考核方式由平时成绩和期末成绩两部分组成，其中平时成绩占40%，期末考核占60%，平时成绩包括实训动手能力以及上课表现情况。为了增强学生创新创业意识，课程组将竞赛获奖、项目申请纳入课程考核中，开展学分置换。如果学生参与竞赛并获得省三等奖以上奖励或者成功申请省级创新创业项目，可以申请课程免考，这一举措大大调动了学生参与创新创业项目和技能竞赛的积极性。
4 结 论
“无线传感器网络技术”课程作为高职院校物联网应用技术专业的核心课程，具有较强的工程性和实践性。课程组结合市场需求及学生基础对教学内容进行了重组，采用精简理论+项目式实训教学方法，改善了教学效果。并积极开设第二课堂，引导学生参与技能竞赛和创新创业项目，实现学以致用，培养了学生创新创业意识。文章提出的思路符合国家关于深化高等学校创新创业教育改革的政策，与国家高职教育人才培养目标相吻合，并为创新创业教育在专业核心课程中的实践提供了参考。
参考文献：
[1] 马国强，路宁，包蕊. 农业院校“无线传感器网络”课程特点与教学方法研究[J]. 物联网技g，2015（11）：107-108.
1课程性质
“无线传感器网络技术”涉及通信技术、计算机技术和传感器技术等多种技术领域，因此本课程是一门理论综合性高，应用实践性强的课程。通过本课程的学习和实践，旨在使学生了解WSN和ZigBee协议规范的基础知识，为进行ZigBee项目开发提供了理论基础。
2课程设计理念
在本课程教学设计过程中，遵循“项目为载体，模块递进”的原则，在夯实学生WSN和ZigBee协议理论基础的同时，培养学生对ZigBee技术的应用能力，并引进ZigBee项目，采用任务驱动的方式，充分体现WSN的教学实践。将专业教学过程，技能训练过程有机结合起来，有效地提高课程教学的实践性、开发性和有效性。
3课程开发思路
本课程的教学过程要实现课堂案例教学和实践任务导向教学相结合，将项目式案例引入课堂教学，以真实项目为对象进行工作导向组织教学，从教学过程和形式上体现“学”和“做”的紧密结合。课程模拟完成企业“项目任务”贯穿整个教学过程。通过问题、项目导入（实践）学生思考、分析、回答、教师评议、总结（理论）扩展应用（实践）的方式进行，使授课内容与工作实际紧密结合[2]。项目实施过程中教师加强对学生的引导，并且进行过程性评价，教会学生怎样应付大量的信息，引导学生如何在实践中发现新知识，掌握新内容。教师要成为教学策划和导演，在教学过程中起指导作用[3]。
4课程目标
本课程的项目强调从学生的学习和认知水平出发，通过理论、实践相结合的教学方式，边讲边学、边学边做、做中学、学中做，把学生培养成为具有良好职业道德的、具有嵌入式系统开发、程序设计的管理理论和实践能力的、具有可持续发展能力的高素质高技能型物联网专门人才，以适应市场对物联网人才的需求[4]。
5课程内容和要求
本课程的内容主要包括以下4大模块：无线传感器网络、无线片上系统、ZigBee网络协议、TIZ-Stack协议栈的使用，具体要求如表1所示。
6课程考核
本课程的考核采用过程考核和结果考核相结合的方法。过程考核根据课堂提问、课堂练习、课后作业和学习态度而定，是形成性考核；结果考核根据学生的考试成绩而定。本课程对各学习模块的考核标准如下文所示。6.1无线传感器网络能够阐述WSN的特点、体系结构和关键技术。6.2无线片上系统（1）会对芯片GPIO相关寄存器进行配置。（2）根据开关Led的原理，会设置Led驱动。（3）会切换时钟源来控制时钟频率。（4）能够设置外部中断相关寄存器。（5）会使用串口通信收发字符串。（6）能够获取片内温度传感器的温度值，并能通过串口发送到上位机。（7）会根据定时器中断配置步骤来会配置T1寄存器，完成T1中断程序。（8）会设置睡眠定时器的定时间隔，会设置系统功耗模式。本课程的教学不是单一机械地向学生传授知识和技能，也不是一种向学生灌输式传授知识的过程，而是一种启发引导学生自主探索学习、总结、体会知识和技能的过程。
[参考文献]
[1]谢金龙，邓人铭.物联网无线传感器网络技术与应用[M].北京：人民邮电出版社，2016.
[2]桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育，2010（16）：1-3.
[3]李强.浅谈我国高校物联网专业教学模式创新[J].北京师范大学学报，2010（2）：30-35.
