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物联网课程总结

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物联网课程总结

物联网课程总结范文第1篇

关键词:职业能力;高职;物联网项目综合实务;课程标准

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)32-0190-03

一、引言

2011年,南京信息职业技术学院正式成立物联网应用技术专业,2012年该专业成为国家骨干高职院校重点建设专业。按照《教育部、财政部关于确定“国家示范性高等职业院校建设计划”骨干高职院校立项建设单位的通知》(教高函[2010]27号)文件要求,国家骨干高职院校应着力推进办学体制机制创新,增强办学活力,以专业建设为核心,强化内涵建设,提高人才培养质量,带动本地区高等职业教育整体水平提升。高职专业建设的理念最终要通过课程来实现,专业核心课程的建设水平,是衡量专业建设水平的一个重要指标。同时教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高[2006]16号文件)指出:高等职业院校要积极与行业企业合作开发课程,根据技术领域和职业岗位(群)的任职要求,参照相关的职业资格标准,改革课程体系和教学内容。建立突出职业能力培养的课程标准,规范课程教学的基本要求,提高课程教学质量。由此可见,高职的课程标准建设是课程建设的关键,是高职院校提高人才培养质量,带动本地区高等职业教育整体水平提升的一项重要任务。“物联网项目综合实务”课程作为物联网应用技术专业的专业核心课程之一,在大三学年第一期开设,是重要的岗位能力课程,是对前序课程的综合运用,也是对毕业生职业能力的提升。该课程首次在全国开设,具有较强的探索性。

二、物联网项目综合实务课程标准制定原则

1.以职业能力培养为导向,融入职业标准。课程面向学校所在区域培养物联网技术专业群应用型人才,在课程标准建设中坚持以就业为导向,紧紧围绕学生未来的职业岗位,着眼于从事具体职业岗位工作所需的核心职业能力,根据能力要求来设计具体课程内容,保证教学内容与岗位核心能力的要求相吻。同时课程以项目为依托导向、采取一体化的教学模式,保证职业资格证书考试标准与课程标准全面接轨。

2.基于工作过程,突出工学结合。课程开发要基于工作过程,充分体现工学结合的特点,以真实的工作任务为载体来实施课程整体设计。

3.校企合作、共同开发。企业合作进行课程及课程标准的开发,根据企业实际需求,制定课程教学内容,从而保证培养一线实用型技术人才的质量。

4.立足现实,保证可实施性。课程标准开发立足专业基础、实训条件和教学团队力量,确保课程的可实施性。

三、课程标准开发流程

为保证课程标准科学和有效,需要对开发过程进行控制,课程标准开发的控制流程如下:市场需求调研岗位分析工作任务分析职业能力要求分析课程标准编写课程标准审核课程标准修订。在课程标准开发过程中,积极与行业、企业、合作办学单位开展调研合作,始终遵循课程标准制定原则和课程标准开发流程。

四、物联网项目综合实务课程标准

物联网项目综合实务的课程标准基本框架构成如下:课程定位、课程目标、课程设计思路、课程内容与教学要求、考核评价、课程实施等。

1.课程定位。本课程是物联网应用技术专业的岗位能力课程。通过本课程的学习,学生可以了解物联网项目建设相关岗位所需的基本概念和工程管理基础知识,能够根据客户需求编写物联网项目设计方案,能够进行物联网设备的选型和采购,能够完成物联网工程施工和调试,能够完成对物联网项目的功能测试,能够进行系统故障判断与维修,为将来从事物联网工程项目相关工作打下坚实的基础。课程学习后应达到“物联网应用工程师”资格证书的基本要求。物联网是一个综合的领域,所涉及的行业种类繁多,确定课程建设的方向尤为重要,基于物联网应用领域和学院基础的分析,我们选取了智能家居这个行业作为本课程的建设内容落脚点。课程以一个真实的智能家居系统项目入手,按照物联网项目的建设进度流程,依次引入物联网项目的立项,物联网设备或产品的采购,物联网设备的安装,物联网设备的调试,物联网系统的维护和管理等几个工作任务。

2.课程目标。总体目标面向物联网应用系统集成和调试工程师、物联网设备销售经理工程师、物联网设备安装工程师、物联网项目运营师、物联网高级监理师等工作岗位,针对“智能家居”物联网工程项目的项目设计、设备选型与采购、设备安装与调试、系统维护等典型工作任务,着力培养学生物联网工程项目相关岗位的职业能力,培养正确的工作态度,养成良好的职业习惯。课程目标分为知识目标、技能目标和素质培养目标。(1)知识目标。了解物联网工程项目的建设过程、熟悉物联网工程项目各个阶段的特点及任务,了解物联网工程项目产品选型与采购的相关知识,熟悉物联网工程项目的安装调试和运行维护方法,了解施工图的识读方法。(2)技能目标。①能够根据客户需求和现场勘测设计项目方案;②能够进行物联网设备的选型;③能够根据需求进行设备的采购;④能够根据相关的技术标准在工程现场对设备进行安装;⑤能够对设备进行调试,对一般故障进行现场排查与处理;⑥能够根据设计方案和验收标准对工程进行测试和验收;⑦能够根据工程图纸指导施工;⑧能够使用相关软硬件设备和工具对系统运行状态进行检测与维护;⑨对物联网系统的日常数据进行统计与汇总,并能根据数据判断物联网项目的运行状态。(3)素质养成目标。国家教育部在教高[2006]16号文件中指出,高职的培养目标规定为“为社会主义现代化建设培养千百万高素质技能型专门人才”,因此在注重培养职业技能的同时,还应该注重职业素质的培养。因此课程的素质目标确定为:良好的精神状态和乐观进取的工作生活态度,良好的职业道德素质、敬业精神、良好的团队协作精神和意识,永不满足的创新精神以及良好的自我身心调控能力等。

3.课程内容。课程在内容设计方面突出体现职业能力培养,紧紧围绕完成工作任务的需要来选择课程内容,从“任务与职业能力”分析出发,打破传统的知识传授方式,以“项目”为主线,构建工作情景。课程内容以南京信息职业技术学院新技术体验中心(别墅)智能家居项目案例构建了七个项目,分别是:项目一智能家居项目建设方案、项目二照明项目、项目三智慧家电项目、项目四智慧安防项目、项目五智慧监控项目、项目六智慧门禁系统和智能家居管理项目。课程内容的每一个项目又有具体要求,表1是项目二智慧照明项目的具体实施要求。表1教学活动的设计既有利于教师教学的实施,具有切实的指导作用,同时有利于学生培养各种职业能力。

4.课程的教学评价。由于是任务引领下的学习方式,在完成任务的过程中,学习相关知识和职业技能,所以考核必须结合课程的授课特点,变一次性考核为过程考核,即在学生的整个学习过程中考察学生。总评成绩由课堂表现、项目实操、项目报告和理论考试综合构成。具体考核内容和权重分配见下页表2。

以上各项独立评分,按比例记入课程总成绩,对考核结果及时进行统计分析。

5.课程建设的保障。①教材及教学方法。通过文献检索和调研,目前本课程没有现成的实例可以借鉴,需要根据市场调研、企业调研和参考相关资料编写教材。在教材编写过程中北京凌阳爱普科技有限公司和北京中讯威易科技有限公司的工程师给予了指导建议,并参与了部分内容的编写。本课程授课时要注意理论和实际有机结合,采取一体化教学方法,在智能家居实训室和智能家居体验中心的环境中让学生融入工作情景。同时还可以带学生体验物联网实训基地的煤矿人员定位系统及不停车系统,带领学生分析讨论。教师在授课时应注意调动学生的积极性,让学生自主学习,多采取分组布置任务、小组讨论、任务驱动等教学手段,教师的任务主要是归纳、总结,知识的系统讲解。②教师。教师需要通过自身的学习和培训提高专业知识水平,可通过与物联网企业的合作、实习提高教师的实践能力。由于课程的工程性较强,课程内由企业工程师现场讲解设备的安装和调试的相关知识。企业工程师授课学时数不少于课程总学时的50%,企业工程师授课时校内教师作为助理,从而保证课程效果。③智能家居综合实训基地。作为课程实施的有力保障,智能家居综合实训基地分为智能家居实训室和智能家居体验中心两部分。智能家居实训室拥有9套物联网工程实训平台,采用结构化实训架作为实训项目的“柔性工位”,实验所用产品均接近实际应用系统,能够组建具有行业特色的物联网工程实训项目,确保学生可利用智能家居实训室设备搭建真实物联网项目。智能家居展示体验中心是一套两居室的样板房,完全按照实际的家居环境设计,智能家居体验中心将当前热门和最有市场潜力的智能家居产品方案引进实训基地,为高校师生接触和研究当前先进技术搭建桥梁,让学生了解所学习的专业知识在实际工程项目中的应用。

五、总结

提出了基于职业能力培养的物联网项目综合实务课程标准开发方案。该方案有利于提高学生的职业技能和职业素质。由于物联网专业开设时间不长,在课程建设方面还有很多问题,如师资问题、教材问题等还需进一步的深入研究。

参考文献:

[1]杨喜林.浅谈高职院校物联网专业校企合作模式课程建设[J].中国电子商务,2012,(7).

[2]肖俊华,尹高飞.国家骨干高职院校专业核心课程标准建设探索[J].北京劳动保障职业学院学报,2012,(12).

[3]王雨华.关于高等职业教育课程标准建设的思考[J].辽宁高职学报,2011,(13).

[4]赵白云.基于能力与素质培养一体化的高职数学课程教学改革[J].职业技术教育,2011,(32).

[5]柯强.物联网专业课程建设探讨[J].物联网技术,2012,(2).

[6]谢昌荣,李菊英.高职物联网专业学生职业核心能力培养研究[J].物联网技术,2013,(9).

物联网课程总结范文第2篇

【关键词】物联网技术;单片机

伴随着物联网技术的逐渐成熟,其应用范围也越来越广泛,同时社会对物联网专业人才的需求量也越来越大。单片机技术作为物联网产业的关键底层技术在电子技术课程体系中的地位愈来愈重要,但是传统的单片机课程应用已经无法满足大众的需求,利用物联网技术改革单片机课程也是大势所趋。

1传统单片机课程中存在的问题

(1)传统的单片机课程主要是理论知识课程为主,并不重视培养学生的综合实践能力。目前大多数的单片机教材跟不上时代的发展,其学习知识存在严重的滞后性。而且单片机理论知识的理解难度较大,学生很难准确把握单片机知识原理,学习积极不高的。(2)由于多数高校的条件有限,无法真正让学生实践单片机知识,比如有的学生主要是以仿真实验平台为主,无法满足学生的学习需求,同时实践课程与社会发展严重脱轨,无法保证学生的学习效率。虽然随着我国物联网技术的发展,单片机技术也在不断更新变化,但是多数工作人员对于物联网等新技术的发展和应用不是很关注。显然,这种课程形式不仅不能满足学生的学习需求,也无法适应社会对高素质、高技能的专业人才的需求。在此大环境下,相关工作人员必须要积极转变理念,彻底摈弃传统的方法才能推动单片机课程的改革,才能进一步提高学生的实践能力。

2物联网技术在单片机课程中的应用

2.1优化单片机课程应用

单片机技术是物联网底层最重要的技术。随着我国物联网技术的兴起,我们在单片机技术课程推广中就应当以物联网系统应用为目标,重点突出互联网络、信息数据采集传送等相关知识。同时,还要在原有模式的基础上对单片机课程进行优化设计,比如选择目前比较流行的无线SOC单片机来缩短课程与实践的距离。在物联网技术背景下,不仅仅要优化课程内容,还要改革课程方法,同时结合创设情境、任务驱动、小组合作等方法,增强单片机课程课堂的学习氛围。在物联网技术发展的背景下改革单片机课程,应当重视以物联网应用为基础,强调出单片机技术对物联网技术发展的作用。比如在SPI接口的课程中,可以从应用原理、接口函数到模块使用都添加应用实例,以提升课堂的生动性和趣味性。在此过程中,还应当适当减少一些理论知识的传授,并加大实践知识的讲解,适当的增加无线通信协议栈实践内容,突出C语言中所描写的ZigGee协议栈程序,并重点突出应用曾开发网络拓扑结构形态等知识。总的来说,将物联网新技术与单片机课程相结合,加强单片机课程应用的改革。

2.2搭建实验平台

作为物联网底层最重要的技术,只有在实践中不断的研究才能进一步促进物联网技术的发展,才能提高学生的实践能力。为了达到学以致用的目的,应当重视搭建实验平台,让学生能够亲身实践课堂上所学到的理论知识,并从中感悟到更多的单片机知识。搭建实验平台主要内容是完善和更新单片机课程实验系统,以便真正提高学生的综合实践能力。比如选择新型的无线SOPC单片机实验箱,同时选择Keil/IAR编译开发平台。另外,还可以多选择SOC单片机基础硬件实验、网路协议实验等。例如在单片机的定时器/计数器的课程中,可以先创设教学情境:在电线测量的实验中,其采用的测量方法将电线绕一个周长是1米的轮子上面,拉动电线带动轮子旋转,这样只要计算下轮子转过了多少圈,就可以知道绕过的电线有多长了。单片机中的计数器的计数功能与此相似,不同的是电线测量例子中计的是轮子转的圈数,而单片机的计数器计的是从单片机P3.4、P3.5引脚进入的脉冲的个数。在课程中,可以引导学生把MCS-51单片机中的两个计数作用看成水滴落,让他们思考如何测量装水的水盆容量。在实践过程中,可以让学生选择不同的定时器和计数器队各种物理量的测量以验证计数器的计数功能。总的来说,应当重视是实验课程实践,并尽量选择较为先进的实验手段和工具,以便于学生学习。

2.3课程理念的改革

随着我国物联网技术的发展,单片机技术的发展也会更加成熟。在新一轮的教育事业改革背景下,应当彻底摒弃传统的课程理念。只有与时俱进,选择最为先进的课程理念才能真正实现单片机课程应用的改革,最终发挥出物联网技术的优势。首先,应当重视突出学生的主体地位,把课堂的主动权交还给学生。这也就意味着应当采用灵活的课程方法,使学生的主观能动性得以发挥。其次,在应用物联网技术时应当结合单片机实际课程应用内容,并选择合理的案例和实践方案,以便于真正促进学生的学习。比如采用项目式的方式,将单片机课程分成若干个小项目,以项目目标为主线,结合相应的知识点进行讲解,激发学生的主动性,课程应用还应从实际问题入手,采取提出任务、分析任务、设计任务、解决任务、归纳规律的方法,让学生在解决项目任务的过程中掌握知识。最后,还应当注意从学生的认知水平和课程实际出发,完善课堂设计。并合理选择实验实践和理论知识的进度,保证能够在充实学生理论知识的基础上,进一步提高学生的综合实践能力。总的来说,在新的教育形势下,应当积极转变课程理念,以此推动单片机课程的改革。

3总结

在单片机课程中,应当充分利用物联网技术,在充实学生理论知识的基础上要进一步提高学生的综合实践能力。只有这样才能真正提高学生的综合学习能力和创新能力,最终培养出专业的物联网专业技术人才。

参考文献

[1]郑一力,赵燕东,葛桃桃,陈善安.物联网技术在单片机教学改革中的应用[J].实验技术与管理,2014(09):22-24.

[2]王忆.物联网技术在单片机教学中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2014(18):54-55.

物联网课程总结范文第3篇

针对无线传感器网络课程知识点讲解难、原理演示难和案例应用难的问题,提出一套无线传感器网络课程教学方法,包括课前知识探究、比较讲解、仿真演示和创新案例设计等方法。

关键词:

物联网工程;无线传感器网络;课堂教学方法;创新案例;比较讲解

0引言

物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展,目前被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一[1]。近年来,物联网专业在全国很多高校开设,但是作为一个新兴专业,有其独有的特征,如知识范围涵盖广等。对于其专业课程教学特别是像无线传感器网络(WirelessSensorNetworks,WSN)这类核心课程更需要在教学方法、教学思路上进行改革和创新[2]。

1无线传感器网络课程的地位

物联网专业在全国很多高校开设,培养方案和课程体系可能有差别,但无线传感器网络一般会被设置成核心课程或必修课程[3]。无线传感器网络是一门理论性和实用性都较强的课程,多学科高度交叉,知识点涵盖范围广,在课堂教学上对教师的要求较高,需要学生掌握的内容也较多和复杂[4]。

2无线传感器网络教学中存在的问题

(1)知识点讲解难,知识点涵盖了传感器、嵌入式计算、网络与通信、分布式信息处理等技术,在课堂讲解中,学生对于不熟悉的知识点往往觉得晦涩难懂,最终放弃听讲。(2)原理演示难,无线传感器网络中很多原理在课堂教学中较难演示,学生只能在理论上接受,不能建立形象化理解。(3)案例应用难,无线传感器网络可以在很多领域进行应用实验,但学生往往难以找到突破口,不能很好的将所学知识应用在实际需要中,一方面是不善于寻找需求,另一方面是对所学知识不能够融会贯通,举一反三。

3无线传感器网络教学方法探讨

3.1课前知识探究

物联网专业学生需要有较广的知识面和较深的专业技能,课上所学内容是有限的,需要学生对知识进行广泛涉猎,但往往他们又是迷茫的,不知从何学起以及学些什么。“课前知识探究”是建立教师引导性的知识学习过程,在这个过程中,教师抽取出下次课堂教学中的前提内容,即学生需要提前了解的内容,让学生进行探究。学生凭借已有的知识、生活经验和学习方法自主探索,从而激发学习兴趣,增强学好课程的信心。最后以多种形式进行总结汇报,如写成科技综述、PPT课堂汇报等。这种预习不再是单纯为掌握知识和技能的学习活动,而是为了学生综合素质的培养和提升。主要过程如下:教师布置任务,多以“主题”形式展现;学生根据已有知识进行独立思考;学生通过知网、百科、文库、技术论坛等网络资源库进行更全面的信息获取;形成汇报文件,以PPT讲稿呈现;课堂10分钟讲解。比如在学习“传感器网络数据融合技术”前,让学生提前总结整理“数据融合”的概念由来、发展历程、工作原理以及应用等信息,下次课堂讲解预留10分钟让学生通过PPT进行演示讲解。课前知识探求充分调动学生自主学习的能力,同时也锻炼了分析、总结能力和基本的科学素养。学生通过这种探求方式获取的知识要比教师直接课堂讲授掌握得更牢固、更深刻。

3.2比较讲解法

比较讲解法不是一个普遍适用的方法,但对于无线传感器网络课堂教学有着独特的良好效果,主要原因是无线传感器网络与计算机网络在层次结构、知识框架以及应用特征上都具有参照性,而计算机网络又是学生已经学习过的、较为熟悉的课程。教师在讲解中通过比较突显所需掌握知识的特征、难点和重点。主要过程如下:①通过比较法引入新概念,有些概念间有许多相似之处,了解一些概念之后,另一些概念可用比较法引入,使教学难度降低,并能把规律揭示出来;②通过对比图或者表讲解异同,帮助学生理解两者的差别,深化记忆。如图1所示是开放式系统互联网络参考模型(OSI)和无线传感器网络体系结构模型的对比图。在协议、安全以及应用等各个方面都可以通过比较讲解法进行课堂教学。通过比较学习会发现很多知识有相同点和不同点,若不去比较,可能会把相关知识的概念、原理、现象等混为一谈,这不利于对知识进行深刻理解和准确应用;善于比较则可以抓住知识的本质特征和知识间的内在联系,从而达到准确理解、记忆和应用知识的目的。

3.3仿真演示法

WSN是一门实用型课程,在课堂上需要形象、立体地向学生展示所学知识,比如数据是如何在网络中传输的,路由方式是怎样的。在课堂上只是讲解路由协议或者算法,学生对知识的理解不深刻。仿真演示可激发学生求知欲望,提高学习兴趣,调动学习积极性,激发求知欲。我校使用了ATOS-SensorSim无线传感器网络仿真系统,如图2所示。法后,学生基本能给出他所要设计的家居系统的物理层解决方案,采用哪种介质传输,哪些设备并给出原因和性能说明。每次课会抽取1~2个学生对自己的设计方案进行讲解。通过创新案例设计法,建立学生独立解决问题的能力和知识运用能力。在经历过初期的挣扎和迷茫后,大部分学生都能认真、顺利地完成设计。重要的是通过这个过程,学生能充分理解一个系统的产生流程,从需求分析、框架设计、软硬件选择到子部件的设计、集成、测试等让学生深入了解每个环节的工作以及差异,也为将来走上工作岗位打下坚实的基础。4结语物联网专业是新兴专业,物联网课程的教学应该有其独特性和创新性,无线传感器网络课程作为物联网专业的一门重点课程,更要提高课堂教学效率。我们提出的包含课前知识探究、比较讲解、仿真演示和创新案例设计等4部分的WSN课堂教学方法应用在大学无线传感器网络课程的课堂教学中,取得良好的教学效果,学生的学习积极性和学习效率大大提高。通过课堂教学+实验课实践后的成果参加多项国家级、省部级物联网竞赛并取得优异成绩。它是一款功能强大、配置简便的WSN专业模拟系统,具备算法过程演示、算法分析和调试等功能,通过配置参数,可实现不同参数条件下的算法自动运行、运行过程显示、实验结果统计和实验结果图自动生成。通过模拟演示,学生直观了解WSN的组织结构、传输过程及算法应用等;学生也可以验证自己所写的路由算法,并对结果自动分析,这种仿真演示法极大提高了学生学习的积极性和学习兴趣。

3.4创新案例设计

创新案例设计教学法是让学生主动观察生活中的细节,提炼业务需求,自主设计基于WSN的解决方案。在课堂中每讲解一个知识点,就让学生将所学知识应用在自己设计的案例中,具体的设计实施在实验课中完成,整个过程教师给予指导和重要知识讲解。基本过程如下:学生在具有一定知识储备后提出创意设计思路;教师帮助确定设计思路的可行性;学生学习新知识后将知识应用到创意设计中,完成文档编写或编码;学生课堂讲解知识在自己设计中的应用;提交最终设计方案。比如设计“基于WSN的智能家居系统”,在学习WSN的物理层概念、主要技术以及设计方法后,学生基本能给出他所要设计的家居系统的物理层解决方案,采用哪种介质传输,哪些设备并给出原因和性能说明。每次课会抽取1~2个学生对自己的设计方案进行讲解。通过创新案例设计法,建立学生独立解决问题的能力和知识运用能力。在经历过初期的挣扎和迷茫后,大部分学生都能认真、顺利地完成设计。重要的是通过这个过程,学生能充分理解一个系统的产生流程,从需求分析、框架设计、软硬件选择到子部件的设计、集成、测试等让学生深入了解每个环节的工作以及差异,也为将来走上工作岗位打下坚实的基础。

4结语

物联网专业是新兴专业,物联网课程的教学应该有其独特性和创新性,无线传感器网络课程作为物联网专业的一门重点课程,更要提高课堂教学效率。我们提出的包含课前知识探究、比较讲解、仿真演示和创新案例设计等4部分的WSN课堂教学方法应用在大学无线传感器网络课程的课堂教学中,取得良好的教学效果,学生的学习积极性和学习效率大大提高。通过课堂教学+实验课实践后的成果参加多项国家级、省部级物联网竞赛并取得优异成绩。

参考文献:

[1]王靖淇,沈海,常状.智能物联,芯系未来—英特尔助力物联网教育创新[J].计算机教育,2015(13):109-110.

[2]傅骞.从优化管理到促进创新—物联网教育应用目标发展概述[J].中国电化教育,2014(11):69-73.

[3]张务农.物联网发展图景中的教育变革与挑战[J].教育发展研究,2015(17):21-26.

物联网课程总结范文第4篇

摘要:针对物联网工程专业计算机组成原理课程在教学中面临的新问题,分析物联网工程专业的人才培养目标及物联网行业的特点,阐述面向物联网工程专业的计算机组成原理课程教学改革方法,提出基于分流培养模式的层次化教学内容设置方案。

关键词:物联网;计算机组成原理;分流培养;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)50-0103-02

一、引言

计算机组成原理课程是计算机类专业本科阶段最重要的核心基础课之一,在整个计算机类专业教学中起着重要的承上启下的作用。该课程对于学生完整地理解计算机系统的层次结构,系统地建立计算机整机的概念,培养学生对计算机系统分析、应用、设计及开发的能力,都具有非常重要的作用。目前,国内重点高校的计算机组成原理课程主要是面向计算机科学与技术、软件工程和网络工程等专业的学生,相关教学改革研究也主要是针对上述计算机类专业展开的,很少针对物联网工程专业展开计算机组成原理课程教学改革研究。然而,教育部自2010年批准设置物联网工程专业以来,国内很多高校陆续开设了物联网工程专业,我校于2014年也开设物联网工程专业。针对新开设的物联网工程专业的培养方案、人才培养目标及物联网行业的特点,有必要对计算机组成原理课程的教学改革展开新的研究,以使本课程更好地为物联网工程专业学生后m课程的学习打下坚实的基础。本文针对物联网工程专业的人才培养方案与人才培养目标,基于物联网行业的整体发展趋势和人才市场的需求,通过分析当前物联网工程专业的专业特点,并总结目前物联网工程专业在教学过程中存在的问题,构建适用于物联网工程专业的计算机组成原理课程的教学内容。在设置教学内容时把握内容的基础性和新颖性,既注重基础的、核心教学内容的完整性,又要考虑物联网工程专业的特点。同时,又要跟上现代计算技术的发展水平和实际情况,增加新进而实用的相关知识点。既要考虑教学内容的完整性,又要考虑到教学学时的有限性,设计部分培养和训练学生自主学习的内容,从而构建课堂学习与自主学习相融合的教学内容,最终形成一套基于分流培养模式的层次化教学内容。

二、物联网工程专业计算机组成原理课程面临的新问题

物联网工程专业以培养能够系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能,具备通信技术、网络技术、传感技术等信息领域宽广的专业知识的高级工程技术人才。物联网涵盖了传感器技术、射频识别技术、嵌入式系统技术、数据库技术、通信技术、互联网技术以及云计算技术等,是一门具有涉及领域广、学科交叉性强和工程实践性强等特点的学科,物联网系统更是新一代信息技术的高度集成和综合运用。因此,面向物联网工程专业,本课程的授课内容还需要考虑以下二个方面的问题。

1.物联网工程专业对嵌入式相关内容有较高要求。英特尔构架事业部副总裁兼嵌入式与通信事业部总经理唐迪曼指出“物联网的核心基础:嵌入式”。指出物联网是嵌入式计算系统一种新的应用,比较传统的嵌入式系统应用,物联网应用的层次更加丰富和复杂,既有表现在传感层上的实时应用,还有在计算和网络应用层上的海量的数据处理和分析工作。物联网作为新一代信息技术的重要组成部分,是互联网与嵌入式计算系统发展到高级阶段的融合。嵌入式计算技术已经成为物联网行业的关键技术。然而,传统面向计算机科学与技术专业和软件工程专业的计算机组成原理的大部分内容是面向复杂指令系统计算机类而设置的,而面向嵌入式类的,如面向精简指令系统计算机类的授课内容几乎没有涉及。而我校物联网工程专业在本课程的后续课程中有很多与嵌入式相关的课程。

2.物联网工程专业的培养方案及前后课程设置与其他计算机类专业不同。随着半导体工艺技术的飞速进步和体系结构的不断发展,多核/众核处理机硬件日趋普及,使得昔日高端的并行计算机呈现出普适化的发展趋势,并行计算系统已成为各类计算系统的基础。然而,我校物联网工程专业的培养方案与计算机科学与技术专业的培养方案不同,在本课程之前并未设置汇编语言与接口技术课程,本课程之后也没有计算机系统结构、编译原理等课程。因此,需要结合物联网工程专业培养方案的实际情况,根据前后课程的设置来构建本课程的授课内容。例如,原先在计算机系统结构课程中介绍的新进技术,如多处理器、多核、流水线技术等有必要有取舍地引入到本课程中来。因此,我们有必要结合物联网工程专业的培养方案、人才培养目标和物联网的行业特点,对本课程的教学内容的设置进行进一步深入研究。

三、基于分流培养模式的层次化教学内容设置

在我校原有课程内容的基础上,我们借鉴了南京大学计算机系统基础课程的部分授课内容,同时结合物联网工程专业的人才培养目标和我校物联网工程专业培养方案,采用了“计算机组成与设计:硬件/软件接口”一书的部分内容,将本课程由原来的9个部分优化为7个部分,去除了原有课程中外部设备部分内容。并将原先第2部分(计算机中数据信息的表示)和第3部分(运算方法和运算器)的内容进行合并,弱化了运算部件设计部分的内容,此部分内容可在实验课程或后续计算机组成与设计课程中重点讲解。同时,将系统总线和输入输出系统进行了合并,并增加了异常控制流部分内容。优化后的授课内容如下:第1部分是计算机系统概述,第2和第3部分分别介绍高级语言程序中的数据和语句所对应的底层机器级表示,展示的是高级语言程序到机器级语言程序的对应转换关系,即数据的机器级表示与处理和指令系统;第4部分和第5部分着重介绍与程序的运行密切相关的硬件部分―中央处理器和存储器的组织,即中央处理器和层次结构存储系统;第6部分介绍打断程序正常运行的事件机制―异常控制流;第7部分主要介绍程序中I/O操作的实现机制。其中,每个部分又包含了3个层次:基础与核心、专业特色和新进技术和知识点强化。

1.基础与核心:本部分内容主要包括计算机系统最基础与最核心的内容,是本门课程重点讲授的内容,与原有课程的教学内容基本上相同,但结合物联网工程专业的培养需求,做了部分优化。

2.专业特色与新进技术:本部分内容结合物联网工程的专业特色,考虑了嵌入式计算系统在物联网应用系统中核心与基础地位,设置了部分以ARM和MIPS为实例的内容。同时,考虑到并行计算系统的重要性及我校物联网工程专业后续课程中没有计算机系统结构课程,引入了部分新进技术,如流水线方式下指令的执行和并行与存储器层次结构。

3.知识点强化:本部分内容贯穿整个教学内容,是训练和强化学生建立整机概念的重要环节。拟以高级语言程序的开发和运行过程为主线,将该过程中每个环节所涉及的硬件和软件的基本概念P联起来,以使学生建立起一个完整的计算机系统层次结构及其相互转换关系,并建立起整个专业课程之间的相互关系。同时,对指令在硬件上的执行过程和指令的底层硬件执行机制有一定的认识和理解,从而增强学生在程序的调试、性能优化、移植和健壮性保证等方面的系统能力,并为后续的相关课程打下基础。最后,考虑到课时的限制,我们设置了部分培养和训练学生自主学习能力的内容,主要包括数字逻辑电路、汇编语言、基于FPGA的数字系统开发基础等内容。

四、结束语

计算机组成原理课程的地位决定了合理设置本课程教学内容的重要性。在面向新开设的物联网工程专业时,需要考虑新专业的培养方案、人才培养目标以及物联网行业的特点,同时要考虑新技术的发展,并结合物联网专业学生的实际情况来设置合理有效的教学内容。

参考文献:

[1]袁春风,张泽生,蔡晓燕,等.计算机组成原理课程实践教学探索[J].计算机教育,2011,(17):110-114.

[2]刘卫东,张悠慧,向勇,等.面向系统能力培养的计算机专业课程体系建设实践[J].中国大学教学,2014,(8):48-52.

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物联网课程总结范文第5篇

随着信息技术的发展,智能化管理和服务已经快速进入发展阶段,物联网正是在这样的背景上发展起来的新兴产业,物联网应用的快速发展和其应用范围,迫使社会对物联网人才需求日趋增长,物联网专业技能型人才的培养工作也是各职业院校、中等专业学校未来的培训目标。物联网应用技术是一门新兴课程,该课程的实践性和实用性都很强,所教授的知识与实际生活、企业实践息息相关。教师在教学过程中,如单纯以课堂讲授和原理验证为主进行教学,学生则难以把理论知识转化为实际动手能力,难以了解真实的物联网络环境,更无法亲历物联网络项目工作过程和积累必要的工作经验。因此,在中职物联网应用技术课程教学中实施项目教学法有着重要的实践意义。

一、项目教学法的在课堂教学中的优势

实训教学的目标是提高学生的全面能力,使专业实训更接近社会需求,最终能实现学生的零距离上岗。为此,研究了一种更贴近实际应用的教学策略――项目教学法。在项目教学法的具体实践中,教师的作用不再是一部百科全书或一个供学生利用的资料库,而成为了一名向导和顾问,帮助学生在独立研究的道路上迅速前进,引导学生如何在实践中发现新知识,掌握新内容。学生作为学习的主体,通过独立完成项目把理论与实践有机地结合起来,不仅提高了理论水平和实操技能,而且又在教师有目的的引导下,培养了合作、解决问题等综合能力。同时,教师在观察学生、帮助学生的过程中,开阔了视野,提高了专业水平。可以说,项目教学法是师生共同完成项目,共同取得进步的教学方法。在技工院校、职业教育中,项目教学法有其独特的优势,应进一步总结提高,大力试用推广。

二、《物联网应用技术》课实施项目教学法的必要性

(1)物联网应用技术课程是一门实践性很强的专业课程,具有指令多、理论知识抽象、编程思想复杂,但实践性强等特点,学生在学习时常常感觉内容抽象,枯燥无味,不容易听懂。在教学过程中采用项目教学法,能够使学生在项目实践中掌握物联网应用技术课程的理论知识,提高物联网应用技术操作技能水平,做到学、做合一,理实一体,最终达到培养技能型人才的目标。

(2)激发学生的学习兴趣形成积极学习的态度。在教师精心创设的环境中,把学生带入学习的主题,学生的共同兴趣必然会相互促进形成积极向上的学习态度。而这些多个项目兴趣的累积同时也会逐渐在学生中形成良好的兴趣氛围和学习氛围。

(3)让学生养成自主学习的行为习惯。学生在项目里不断讨论、交流、自主探索,必然能够养成自主学习的行为习惯,这为陪养学生的学习能力提供了可靠的前提。诚然,学生能养成自主学习的行为习惯也是我们教学的一个目的所在,而实践证明项目教学确实能达到这一目的。

(4)有利于提升教师自身的教学能力。将项目教学法应用于《物联网应用技术》课程中,不仅仅对学生是一种考验,对教师也是一种挑战。高质量的教学效果要有高质量的师资作保障,在进行项目教学时,教师要了解和熟悉所选项目,并且要对可能出现的情况问题进行预测和分析,在项目进行过程中还要进行跟踪并对学生进行指导。这就要求教师具备深厚的专业功底和广博的知识,同时还要加强对相邻学科的学习。因此,运用项目教学法有利于优化教师自身的知识结构和提升自身教学能力。

三、项目教学法在《物联网应用技术》教学中的实施

(1)确定项目任务。在项目教学法中,教学的整个过程和内容都以项目为主线,项目确定后,整个教学过程也就确定了下来,所以项目的选择是关键。但是项目的选择要以教学内容为依据,它既要与书本知识紧密结合,又要能提供一定的想象空间,让学生既能运用已有知识,又可以发挥创造力。就《物联网应用技术实训》课程,由教师提出项目任务设想,然后与学生一起讨论,最终确定项目的目标和任务(详见下表)。

(2)制定计划。首先由学生组建团队,这一步很重要,它是贯穿整个项目教学活动的基础。笔者根据班级学生综合情况,把班级学生划分为三类:一类为VC编程较好的学生,另一类为eclipse编程较好的学生,第三类为动手能力较强的学生。每类出一个学生自由组合,三人组成一个小组。这样利于学生的项目分工、合作、融洽等好处。每小组选举产生组长,小组成员讨论并制定项目实施计划,根据个人特长分配不同的工作。小组制定一份完成“项目”的计划书,其内容包括人力分配、完成项目所需时间计划、使用材料计划、所需模块等。

(3)实施计划。每个小组安排一台物联网综合实训设备及两台电脑,根据小组制定的计划,完成对项目的功能拓扑图、程序流程图、程序设计、连接图绘制、器件安装、项目调试等。在实施过程中,学生会遇到各种各样的问题,教师应鼓励学生积极地探索和解决问题,并提供解决问题的思路,切忌走回教师讲授、示范,学生完成实操的老路。学生遇到的集体性问题,教师应进行集中讲解,但一定要把握切入的时机。教师恰到好处的讲授,将有助于理论与实践的结合,也可以扩充学生的相关理论知识,帮助学生解答疑难问题。总之在这个环节,教师的角色是辅助者、监督员,学生才是项目的完成者。在实施项目过程中,教师起到主持人的作用,而学生起到主导作用,引导学生边做边想,从不同的项目中去了解整个流程,从而培养学生动手能力、分析解决问题能力、小组沟通协调能力等。

四、项目评价

项目的评价是项目教学法的重要环节。针对所给出的项目,教师应设计出相应的评价标准,使其能够客观公正地对学生的学习成果给予评价。在设计过程中采用阶段性评价与目标性评价相结合的方式,分阶段、分目标地给出考核结果。同时建立小组自评、小组互评、相关专业教师综合评定的多元评定机制。将学生的知识掌握程度、操作熟练程度、团队合作意识、问题处理能力等各个方面有机结合起来,客观地给出考核评价结果。

五、实施项目教学法的反思

项目教学法突破了传统的教学模式,通过选取项目来创设情景,通过合作学习的方式开展学习,通过完成项目实现“意义建构”,通过解决现实问题促使学生学习知识与技能。这给学生足够的空间,允许学生形成自己的看法,按自己的方式去研究,同时又培养了良好的团队合作精神,充分体现以学生的全面发展为中心的教育思想。这种教学方法可以广泛应用到技能实训中,但在实施项目教学的过程中一定要重视以下几个问题。

1.充分考虑影响课程任务的各种因素。比如,项目中一些任务可能由于时间的限制,无法当堂完成,影响了任务的连续性和课程的进度;也可能由于学生的计算机基础参差不齐或学习态度的问题,有小部分学生无法按时完成相应的任务,从而导致整个小组任务推迟完成或者无法完成;课堂上教师可能无法对每一位学生的学习任务进行及时有效的指导和评价等。

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