发布时间：2023-10-09 15:04:55
绪论：一篇引人入胜的物联网专业课程体系，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：G642.0 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.17.098
2005年11月17日，国际电信联盟正式提出了“物联网”（Internet of Things，IoT）概念[1]。“物联网”颠覆了人类之前将物理基础设施和IT基础设施截然分开的传统思维，将具有自我标识、感知和智能的各种物理实体基于通信技术连接在一起，并使政府管理、生产制造、社会管理以及个人生活等实现互联互通，被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。考虑到物联网技术对社会发展的重要影响，世界各科技强国都将物联网放在未来发展战略中的重要位置。我国“十二五”规划中也将物联网作为战略性新兴产业予以重点关注和推进。
为满足国家战略性新兴产业对高素质人才的迫切需求，自2010年我国教育部首次批准30余所高校设立“物联网工程”本科专业以来，发展至今全国共有100多所高校获批开设“物联网工程”本科专业，并开始陆续招生。目前，“物联网工程”专业在我国各高校的开设处于刚刚起步的阶段，有关“物联网工程”专业的知识体系、课程体系、工程实践、师资建设和人才培养等方面都还是一片空白。一些高校在“物联网工程”专业的建设上也存在着专业定位不明确、学科知识体系认识模糊、专业特色不突出、实践教学体系缺乏层次性和系统性等问题。如何依据物联网技术的发展规律和特征，建立科学的专业人才培养体系，并使之能够快速适应战略性新兴产业的发展对人才培养的需要，是近期教学研究任务中一个重要的课题。本文通过分析物联网工程专业的知识体系及核心知识领域，力求归纳物联网工程专业建设的专业共性基础，提出构建物联网工程专业课程体系的主体思路，以期为兄弟高校物联网相关专业课程规划抛砖引玉。
1 物联网体系结构
物联网涉及的关键技术很多，包括自动控制、通信、计算机、电子、测控等不同领域，是跨学科综合应用的典型代表。理解物联网的体系结构是搞清楚物联网知识体系的基础，也是建设物联网工程专业的基础。
物联网作为一种形式多样的聚合性复杂系统，涉及了信息技术的每一个层面。目前世界上还没有形成统一的物联网规范和标准。从物联网工程教学角度分析，本文更倾向于采取物联网四层结构模型[2]。如图1所示，物联网的体系结构自下而上依次包括感知控制层、信息传输层、服务支撑层和应用服务层四部分，此外还有物联网的安全隐私保护以及网络管理两大方面。
1.1 感知控制层
感知控制层包括数据采集子层、短距离通信技术和协同信息处理子层。数据采集子层通过各种传感器实现对物理对象的感知和数据获取，其中涉及传感器、射频识别（RFID）、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术。短距离通信技术和协同信息处理子层将采集到的数据在局部范围内进行协同处理，并通过具有自组织能力的短距离传感网接入广域承载网络。在有些应用中还需要通过执行器或其他智能终端对感知结果做出响应，实现智能控制。
1.2 信息传输层
信息传输层将来自感知控制层的各类信息通过基础承载网络传输给上层，并提供透明的数据传输能力。其中，基础承载网主要包括移动通信网、互联网、卫星网、广电网、行业专网及形成的融合网等。
1.3 服务支撑层
在高性能计算和海量存储技术的支持下，服务支撑层对网络获取的大量不确定信息进行重组、清洗、融合等处理，整合为相对准确的结论，并为上层行业应用提供智能的支撑平台。本层的主要特点是智慧处理，运用概率论、机器学习、数据挖掘、模式识别等理论，对多点网元感知信息高效综合，从而使物联网能够提供更加多样化、人性化的服务。
1.4 应用服务层
应用服务层主要将物联网技术与行业专业系统相结合，将信息转化为内容，实现广泛的物物互联的应用解决方案。
简单概括，物联网就是传感网、互联网、智能服务的综合体。与传统的互联网相比，物联网加进了感知控制层以降低互联门槛，实现非智能、弱智能设备的互联，同时这也给数据传输、信息处理、信息服务带来了新的挑战，使网络体系结构变得更加复杂。
2 物联网工程专业知识体系
物联网工程专业是学科交叉度高、理论体系尚未完全成型、市场应用又发展迅速的新兴专业，因此通过知识体系来梳理和指导课程体系的建设是非常必要的。按照一般工程专业划分，物联网工程专业可分为三大知识领域：通识基础类知识领域、综合管理类知识领域和专业技术类知识领域，本文主要讨论物联网工程的专业技术类知识领域所涉及的知识模块、知识单元和知识点。依据物联网技术及产业发展对人才培养的需求，物联网工程知识结构中的专业技术知识部分应能够覆盖物联网整体的结构框架并体现其关键技术，因此对应于物联网的体系结构，物联网工程专业的专业技术类知识领域主要涵盖感知识别、网络构建、智能信息处理和创新应用等四个知识模块[3]。其中，感知识别、网络构建知识模块属于物理基础层次，偏重于硬件技术；智能信息处理、创新应用模块则偏重软件技术。
物联网工程专业知识模块涵盖的知识单元较多，其中感知识别模块主要包括传感与控制技术、短距离无线通讯技术、射频识别技术、阅读器技术和智能终端设备等知识单元，涉及的关键知识点有EPC编码技术、标签技术、RFID技术、传感器技术、无线传感器网络、嵌入式系统应用等；网络构建知识模块主要包括网络结构框架、通信协议、技术标准、信息安全等知识单元，涉及的关键知识点有数据通信网与路由交换技术、无线通信技术、组网技术、网络融合技术、网络管理与安全技术等；智能信息处理模块主要包括云计算系统、人工智能系统、分布智能系统等知识单元，涉及的关键知识点有数据融合技术、数据库技术、云计算技术、智能中间件技术等；创新应用模块主要包括工业物联网、智能电网、智能交通、智能家居、环境监测等知识单元，涉及的关键知识点有物联网应用系统设计、物联网工程规划与设计等。
3 物联网工程专业课程体系
物联网工程专业课程体系的设置需要综合考虑相关学科的交叉融合，尽可能多地覆盖本专业的知识体系，并将相关主干学科的核心课程和专业课程进行通盘考虑。围绕物联网工程专业涉及的学科知识领域和知识点，物联网工程专业课程体系可由通识教育模块、自然科学公共基础模块、专业基础模块、专业必修模块、专业选修模块等五部分构成。
3.1 通识教育模块
通识教育是高等教育的组成部分，它是“非专业、非职业性”的教育， 是关注人的生活、道德、情感和理智和谐发展的教育。通过学习这部分知识可增强学生接触知识的广度与深度，拓展学生视野，培养学生的政治思想素质和职业道德，以使学生兼备人文素养与科学精神，从而把学生培养成为全面发展的人。各高校的通识教育课程通常会贯穿第一至第四学期，主要涉及思想、政治、心理健康、英语、体育、经济与管理等方面。
3.2 自然科学公共基础模块
自然科学公共基础课是高等学校各专业学生共同必修的课程，通过学习这部分知识学生可以掌握作为一名大学生所要学习的源于中学又高于中学的理论性知识，从而为进一步学习专业知识提供方法论的基础支持。作为工科专业，物联网工程专业的自然科学公共基础模块主要包括大学物理、高等数学、复变函数与积分变换、概率论与数理统计、线性代数、计算机文化基础、C/C++语言程序设计基础等课程。
3.3 专业基础模块
专业基础课是高等学校中设置的一种为专业课学习奠定必要基础的课程，是学生掌握专业知识技能必修的重要课程。作为隶属计算机科学与技术一级学科下的工科专业，物联网工程专业的专业基础课主要包括电路分析、工程制图、电子技术、离散数学、C语言程序设计、面向对象程序设计、信号与系统概论、通信原理、数据结构、操作系统、计算机组成原理、微机原理与接口技术、计算机网络、数据库原理、软件工程、物联网工程导论、传感器原理与应用等。
3.4 专业必修模块
物联网工程专业的专业必修课是在专业基础课程之上对物联网的体系框架以及主要原理技术进行深入研究探讨，为进一步学习和发展打下基础。物联网工程专业的专业必修课程主要包括[4]物联网体系结构、无线传感器网络、射频识别技术、Zigbee原理与应用、嵌入式系统原理、数据通信网及交换技术原理、物联网信息安全、大型数据库应用技术、物联网技术与应用等课程。
3.5 专业选修模块
专业选修课程的设置体现了学科发展的专业特点，同时也指明了物联网工程专业学生的职业之路。作为新设专业，物联网工程专业的学生培养走向一直引人注意；作为一门学科，物联网工程专业可以从学科发展角度划分为三个方向：感知与控制方向、传输与网络方向、软件与服务方向；作为一门工程实践，物联网工程又可以从岗位需求角度划分为三种工作：系统综合工程师、产品研发工程师、设计规划工程师。各个学校可以根据本校的学科优势、特色及所处行业背景，构建有自己特色的可选专业课程，并将其融入到核心课程体系中。下面给出按照学科发展的方向设置的专业选修课参考内容。
感知与控制方向主要设置单片机原理及应用、DSP处理器及应用、数字信号处理、计算机控制技术、ARM结构与编程等选修课程；传输与网络方向主要设置下一代互联网技术、短距离无线与移动通信网络、网络融合技术、网络规划与设计、网络管理与安全、网络编程等选修课程；软件与服务方向主要设置云计算与服务计算、模式识别、数据挖掘与融合技术、Web应用开发技术、物联网应用系统设计等选修课程。
在具体设计课程体系时，各高校可根据本校的专业背景和学科优势，充分考虑物联网工程知识体系各领域、各模块、各单元的内容，依照不同的学科方向灵活调整课程开设时间和授课学时，增加或删减具体课程。
4 结束语
物联网工程是一个战略性新兴本科专业，它不是以理论为主导，重点在于工程应用[5]，这就决定了其课程体系具有发展变化的动态特性。因此，在制定专业教学计划时，要以时刻服务于社会发展需要为根本依据，紧密结合当前物联网新技术及行业应用的时代需求，依托学校自身的学科优势和行业背景，设计出与时俱进的、科学合理的、可持续发展的专业课程体系，只有这样才能为国家战略性新兴产业发展所需高素质专门人才的培养做出更多贡献。
参考文献：
[1]ITU Internet report 2005：The Internet of Things[DB/OL]. http：//itu.int/[dms_pub/itu-s/opb/pol/S-POL-IR.IT-2005-]SU
M-PDF-E.pdf.
[2]崔莉，刘强，李栋.物联网系统及核心设备[J].中国计算机学会通讯，2010，6（4）：18-22.
[3]胡忠望.物联网工程新专业课程体系的设计[J].中国电力教育，2010，（22）：109-110.
[4]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.
[5]马忠梅，孙娟，李奇.物联网工程专业课程体系与实践探讨[J].单片机与嵌入式系统应用，2011，（10）：1-4.
中图分类号：TP393.0 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2015）02-70-02
Research and practice of Internet of things professional curriculum system in independent college
Zou Xiaohua1， Zhou Mei2， Fang Xuanjie3
（1. Science And Technology college of NCHU Information Engineering， Jiangxi， Nanchang 330034， China；
2. Jiangxi Industry Polytechnic College； 3. Nanchang Aeronautical University）
Abstract： More colleges and universities have set up networking profession. According to the analysis of demand and the IOT post professional competence， networking professional curriculum system is composed of three parts， namely the public compulsory module， the discipline foundation module and specialized compulsory module. Aiming at training a large number of talents expert in production， manufacture， maintenance and applying networking products， the abilities of students are ensured.
Key words： independent college； professional curriculum system of Internet of things； products； Internet of things； training objectives
0 引言
物联网概念于1999年提出，其本意是“物物相连的互联网”。物联网被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮，针对物联网的国家战略以及应用在世界范围内发展迅速。《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》将以物联网为代表的新一代信息技术列为重点培育和发展的战略性新兴产业[1]。据统计，目前国内已经开设近200个物联网工程专业，物联网工程专业已经成为各类高校竞相开设的专业之一，研究其课程体系的构建，也是当前的主要任务。
有关专家认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本，另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作等多个领域。社会对物联网技术方面的人才需求量大。目前，世界各国都把物联网提到很高的战略层面并付诸了实际行动。国内各地物联网联盟的成立，标志着物联网产品产业链将发挥各自优势朝着专业化方向发展。
物联网工程专业发展战略研究的目的是深入研究物联网工程专业的内涵和外延，分析产业人才培养需求，制定正确的人才目标，提出专业建设方法和途径的战略性建议，建立物联网工程专业的“认知基础”，并进一步指导专业规范和实践教学体系的构建。对独立学院来说，物联网工程专业发展主要是吸收和学习计算机类专业规范研制过程中的经验，构建出以知识领域、知识单元、知识点形式呈现的物联网工程专业知识体系，培养物联网应用型本科人才，发展优质的大众化高等教育。
1 独立学院网络工程（物联网方向）人才培养目标
通过调查、专家座谈和查阅资料等多种途径，对物联网技术应用领域的市场需求、岗位设置、工作任务性质及职能要求等进行调研，确定了独立学院物联网方向专业人才的就业岗位，明确了人才培养目标[2]。物联网课程体系设置要体现工程教育与工程训练相结合的人才培养模式，根据物联网领域技术的发展和社会需求，按照物联网系统设计、运营、技术支持和设备研发的复合型高级工程技术人才培养目标，专业理论和工程实践相结合，提升学生解决实际问题的能力，综合提高学生整体素质，使学生具有扎实的理论基础和全面的物联网软硬件系统知识，有较宽的知识面和进一步发展的基本能力。加强学科所要求的基本修养，使学生具有本学科科学研究和教学所需的基本素质，为学生今后的发展、创新打下良好的基础。使学生具有较强的实践能力，具有应用基本知识解决实际问题的能力，不断增强物联网系统的设计开发能力，不断获取新知识的能力。
独立学院物联网专业课程体系使学生了解行业技术，掌握应用技能，不强调学生具备系统开发设计能力，但需要学生会生产制造、使用和维护物联网产品，满足企业用人要求。同时加强学校与企业合作，提供实践平台，强化培养学生动手能力。该课程体系的构建采用贯通式课程设计思想，整体优化课程体系结构，强化基础课程教学，重视学生基本素质培养，明确专业定位，确立了培养目标，突出了专业人才培养特色。课程体系增加创新实践环节，将课程教学与课程设计、毕业设计、网络工程赛等教学活动结合起来。
2 物联网工程的专业课程设置
根据独立学院的办学情况，吸收和学习计算机类专业规范研制过程中的经验，构建出以知识领域、知识单元、知识点形式呈现的物联网工程专业知识体系，培养物联网应用型本科人才，发展优质的大众化高等教育，以符合应用技能型人才的培养目标[3]。
2.1 整合课程内容，优化体系结构
把建立和提升工程素质为根本，以培养物联网工程能力为核心，以掌握物联网工程知识要求为目标的“一体化”课程体系为研究对象。物联网专业理论教学体系具有“拓展基础、注重应用、提倡创新”的特点，以先进性、应用性和实践性为原则，根据人才培养方案，吸取国内外先进的物联网专业设置的优点。针对社会需求和独立学院办学实际，设计教学内容和课程体系，建设好课程模块，按需教学、按需培养。重视案例教学，加强物联网实用技术的培养和训练，提高人才培养针对性和适应性。
2.2 完善实践教学体系，强化培养学生动手能力
根据物联网工程专业重技能、懂设计的应用型人才培养目标，着重培养学生掌握电子电路应用技术、信息处理技术、RFID技术、网络技术和计算机技术。以物联网应用为核心培养目标，强化系统设计和编程调试能力，从而使学生具备物联网工程专业核心竞争力。采用“递进式项目驱动法”来设计实践环节，所设计的实践环节基于项目引导由浅入深，由简单到复杂，层层递进。采用实验作业，综合练习，课程设计，面向应用和开发服务实际问题的毕业设计。使学生在“调查、分析、综合”和“实践、理论、实践”的逐步深入中，实践理论知识，提高应用能力。学生能够独立完成企事业部门（含校内）的一个实际开发课题，做到毕业实践与企业生产、就业相结合。
2.3 物联网课程体系的定位
根据企业对物联网的人才需求，需要大量生产、制造、维护和使用物联网产品的人员，其课程体系的搭建应符合现有教学条件和企业用人需求，激发学生学习的积极性与主动性，有效提高学生应用技能，增强就业竞争力。
针对以上目标，提出解决方法。利用学校现有条件和教学水平，根据企业对物联网的人才需求，大量培养生产、制造、维护和使用物联网产品的人员。如何针对市场需求和独立学院的特点，找准定位，我们需要重点考虑如何使课程体系以强化感知层为突破口，重点打造传感器、嵌入式系统、无线传输网络、大规模数据处理理论体系，如何让学生掌握物联网知识与技能，确保人才的专长和优势。需要规避专业设置的风险，避免课程设置过多、过乱，导致学生知识与能力结构的无序化，以确保毕业生具有较强的竞争力。为强化工程能力培养，如何走“产、学、研”合作的教育途径，加强校企合作，以合作建立教学实践基地等方式，提高师资水平，增加学生工程实践的机会，实现社会教学资源的共享，以解决独立学院在实践性教学方面的投入、人手与项目相对不足的问题，确保应用型本科人才培养目标的实现。
3 课程体系的构建
按照掌握基础理论、基本知识和了解学科前沿发展相结合的培养方针，强化实践能力的培养。整个课程体系结构的设计体现了培养目标，即培养从事物联网系统研究、开发和运行维护工作的物联网领域的复合型高级工程技术人才。
课程体系应紧紧围绕就业岗位群[4]，依据其能力需求来组建课程结构，以使学生综合掌握物联网专业的知识和技能。根据物联网专业人才需求及岗位能力分析，物联网专业的课程体系由三部分组成，即公共必修模块、学科基础模块和专业必修模块，如图1所示。其中，公共必修模块主要有大学英语、计算机专业英语、体育、概论等课程；学科基础模块主要有高等数学，C语言程序设计、数据结构等；专业必修模块是各就业岗位群所需的专业基础课程，主要包括物联网体系结构、数据库原理及应用、计算机网络、计算机组成与结构、数字通信原理、无线传感器网络与RFID技术、JAVA语言程序设计、物联网安全、中间件技术原理及应用、物联网系统集成技术、操作系统等。主要实践性教学环节有C语言课程设计、数据结构课程设计、电工实习、电子实习、高级网络调试与故障维护、JAVA程序课程设计、无线传感器网络课程设计、物联网系统集成技术课程设计、专业综合设计、毕业实习、毕业设计（论文）等。这三个模块可以让学生打好扎实的基础并全面提高实践应用能力。
4 结束语
物联网技术已经应用于各行各业，物联网专业毕业生就业前景看好，物联网行业人才需求巨大[5]。传统网络工程专业已经无法满足物联网人才能力需求。我们已经制定好物联网专业的人才培养方案，而将优质的课程体系付诸实践才能够促进独立学院物联网专业的发展，培养出具有积极的心态、良好的执行能力和良好的团队合作能力的高素质物联网人才。为强化工程能力培养，我们将探索“产、学、研”合作的教育途径，加强校企合作，以合作建立教学实践基地等方式，提高师资水平，增加学生工程实践的机会，实现社会教学资源的共享，以解决独立学院在实践性教学方面的投入、人手与项目相对不足的问题，确保应用型本科人才培养目标的实现。
参考文献：
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[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.
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[4] 徐小龙，鲁蔚锋，杨庚.物联网专业人才培养策略研究[J].南京邮电大
为了构建合理的高职物联网应用技术专业课程体系，培养服务地区经济的高技能物联网人才，课题组成员通过深入企业调研，对物联网应用人才目标岗位进行分析，明确了高职物联网应用技术专业人才培养目标，与企业技术人员共同开发突出综合职业能力的课程体系，并形成了该研究论文。
一、 物联网产业现状分析
物联网是在计算机互联网的基础上，利用 RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。 2012年工信部公布的《物联网“十二五”发展规划》，明确了“十二五”时期是我国物联网由起步发展进入规模发展的阶段，物联网的发展将提升传统产业的经济附加值，促进经济发展方式转变和产业结构调整，并将显著提升人们的生活质量和水平。物联网相关技术已经广泛应用于二十多个领域，在未来3年内中国物联网产业将在智能电网、智能家居、数字城市、智能医疗、车用传感器等领域率先普及，预计将实现3万亿的总产值。
二、高职物联网人才职业岗位分析
课题组成员深入吉林中软吉大信息技术有限公司、青岛感知教育科技公司等单位进行专业及人才需求调研，明确了高职物联网人才的职业岗位能力：具有物联网基本理念，具有物联网行业相对应岗位必备的理论知识和专门知识，具有较强的物联网岗位操作能力、一定的系统开发能力，能从事物联网应用技术及物联网系统管理工作的高技术应用型专门人才。面向的职业岗位主要有：物联网产品销售员、咨询员、物联网产品售前/售后工程师、物联网设备调试员、物联网系统集成工、物联网系统安全测试员、物联网系统安全维护工程师、物联网系统开发助理工程师等岗位，由低到高分为三个工作层面，如图1所示。
三、高职物联网人才培养目标
根据专业调研，明确了高职物联网应用技术专业人才培养目标为：培养拥护党的基本路线，适应物联网应用行业生产、管理、服务一线需要的，德、智、体、美等方面全面发展的高等技术应用性专门人才；在具有必备的基础理论知识和专门知识的基础上，重点掌握从事本专业领域无线通信网络、无线传感网络系统的组建、调试、维修与维护；简单物联网系统的应用、调试、维护、检测与运营服务；物联网设备销售及技术支持的基本能力和基本技能，具有良好职业道德和敬业精神。
四、高职物联网专业课程体系建设
根据人才培养目标，与企业技术人员共同开发了由公共基础课、职业素质课、专业基础课、专业核心课和专业拓展课五部分组成的课程体系，突出了综合职业能力，具体见表1所示。
专业基础课 计算机及网络系统运行与维护 使学生掌握物联网技术专业的基础理论知识，为掌握分析问题、解决问题的基本理论与基本方法打好基础。
