計算機網(wǎng)絡在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學中的實踐探索

錢喜亞

摘要：本文首先分析了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的概念與發(fā)展現(xiàn)狀，其次闡述了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學中存在的問題，包括專業(yè)歸屬、人才培養(yǎng)目標與培養(yǎng)條件三個方面，最后總結了計算機網(wǎng)絡在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學中實踐探索。意旨在通過對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學現(xiàn)狀的分析，從專業(yè)知識體系構建、核心課程構建與專業(yè)課程構建三個部分對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學體系進行合理構建與探索。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)；教學；問題；探索

物聯(lián)網(wǎng)是一種物與物、人與物之間的網(wǎng)絡互連。從1999年的最初提出到現(xiàn)在，經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)在多個領域內得到推廣與應用，物聯(lián)網(wǎng)技術的專業(yè)人才的教育也引起人們的高度重視。大多高校對于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的設立都是處于剛剛開始階段，沒有足夠的經(jīng)驗，無論在學科體系建設上還是實踐應用上都不夠完善。

1.物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的概述

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）一詞起源于傳媒領域，國內外普遍公認的是Ashton教授在1999年研究RFID時最早提出來的。隨著物聯(lián)網(wǎng)的進一步發(fā)展，其最初定義也在不斷變化，覆蓋范圍不再局限于RFID技術，而物聯(lián)網(wǎng)工程目前還沒有一個比較明確的定義，究其原因主要有兩點：（1）物聯(lián)網(wǎng)工程的理論體系仍然沒有完善地建立。（2）物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)、移動通信等計算機類專業(yè)緊密聯(lián)系，與其他專業(yè)還沒有形成一個學科的共識。

物聯(lián)網(wǎng)是一個信息載體，它能夠使獨立的物體通過互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)等信息網(wǎng)絡實現(xiàn)交互互通。物聯(lián)網(wǎng)技術是基于互聯(lián)網(wǎng)而發(fā)展起來的新興技術，其涉及范圍也越來越廣。從計算機網(wǎng)絡與物聯(lián)網(wǎng)的關系，我們可以看出計算機和網(wǎng)絡是物聯(lián)網(wǎng)應用的基礎。現(xiàn)今，大多數(shù)高校所設的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)包含基礎課程與專業(yè)課程兩類。基礎課程主要是就計算機網(wǎng)絡的基礎知識的學習，同時也涉及一些數(shù)學、物理的相關知識，而專業(yè)課程則主要是針對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的相關知識，包括物聯(lián)網(wǎng)技術與應用、物聯(lián)網(wǎng)安全技術等物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識。總的來講，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個由多學科融合的且內容較為復雜的新興的計算機專業(yè)學科，其覆蓋面較為廣泛，主要由計算機、通信技術、電子技術、數(shù)學、物理等多個學科構成。目前，我國對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)體系的構建仍然處于探索階段[1]。由于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)所涉及的知識范圍較為廣泛，需要多方面結合，因而對該專業(yè)的學生也有更多的要求。在充分學習理論知識的同時，應當將相應的知識有效運用，不斷進行創(chuàng)新與探索。

2.物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學中的問題

從物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，目前我國許多高校已經(jīng)創(chuàng)建了物聯(lián)網(wǎng)工程的相應課程，但由于存在著對物聯(lián)網(wǎng)技術理解不夠透徹，專業(yè)課程體系設計不夠完善等問題，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學效果并不盡如人意。

主要表現(xiàn)為以下特點：（1）專業(yè)歸屬難以明確。當前多數(shù)高校雖然設有物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，但是就改專業(yè)的具體歸屬沒有明確的標準劃分，一些高校將其劃分為通信學院的專業(yè)課程，另一些則是劃分為計算機學院課程進行教學。造成這一現(xiàn)象的主要原因還是由物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本身的內容龐雜所決定的，該專業(yè)涵蓋了多個領域使學校在教學設計上也存在一定困難。（2）人才培養(yǎng)目標不明晰。由于學校對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的歸屬有不同的看法，因此在教學目標上也存在著一定差異。而從物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展前景來看，應當以行業(yè)需求為導向進行專業(yè)化教育，不斷推動物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療、教育、智能家居、智慧交通、智能電網(wǎng)、智能農(nóng)業(yè)、智能安防、智慧城市等多個領域的發(fā)展。（3）專業(yè)人才培養(yǎng)條件比較落后。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學條件落后主要表現(xiàn)為兩個方面，一是專業(yè)的師資力量短缺。大多數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教師的專業(yè)水平較低，雖然精通計算機、自動化等專業(yè)知識，但是對跨學科知識的掌握程度不夠，理解也不夠透徹。二是，由于教學的基礎設施不夠完善以及物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)類教材稀缺而難以對學生進行有效教育[2]。

3.計算機網(wǎng)絡在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學中的構建探索

3.1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識體系構建

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識體系構建就是針對物聯(lián)網(wǎng)比較龐雜的知識體系進行整合，形成一個層次分明、結構銜接、完善統(tǒng)一的有機整體。對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識體系的構建首先應當對物聯(lián)網(wǎng)工程有所理解，并對物聯(lián)網(wǎng)技術進行分析，這一知識體系應當能夠體現(xiàn)出物聯(lián)網(wǎng)的整體框架結構及其關鍵技術。因此，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識體系應當包括：（1）感知層，包括射頻識別技術（即RFID技術）與無線傳感器網(wǎng)絡的技術；（2）網(wǎng)絡層；（3）應用層；（4）物聯(lián)網(wǎng)整體框架構成。

在物聯(lián)網(wǎng)技術的應用過程中，其主要在感知層、傳送層及應用層方面對計算機網(wǎng)絡產(chǎn)生一定影響。在感知層上，物聯(lián)網(wǎng)技術通過對整個網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域的不同對象進行監(jiān)測、控制，將所采集的相關信息進行收集處理，因此運用物聯(lián)網(wǎng)感知層能夠比較完善地了解到監(jiān)測對象的變化狀況，大大提高了信息處理效率，為計算機網(wǎng)絡的整體發(fā)展奠定了堅實的基礎。隨著物流網(wǎng)的發(fā)展，不同的通信節(jié)點也經(jīng)常出現(xiàn)，而這種獨立性的節(jié)點往往給計算機網(wǎng)絡造成許多壓力。而通過對物聯(lián)網(wǎng)技術的應用，能夠實現(xiàn)對不同節(jié)點的有效管理，提升工作效率在應用方面，它能夠為用戶提供特定服務，根據(jù)用戶的不同需求進行設備的協(xié)調與整合。因此，我們可以看到計算機網(wǎng)絡貫穿于物聯(lián)網(wǎng)的各個環(huán)節(jié)，是物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展的基礎，也是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學的重要基礎。

3.2 核心課程的構建

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系的構建應當更多地涵蓋與物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識相關的知識體系，圍繞物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識點進行設計，充分運用計算機網(wǎng)絡對專業(yè)知識進行分類整合，大體上可以分為四個部分：基礎類、感知類、計算機網(wǎng)絡與通信類、數(shù)據(jù)處理與領域應用類。其中基礎類的課程主要包括：數(shù)理類課程、電路類課程、程序類課程。感知類課程主要包括：RFID技術、傳感器技術、微機原理、數(shù)據(jù)獲取與處理等。計算機網(wǎng)絡與通信類主要包括：計算機網(wǎng)絡課程、RFID技術與無線通信、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫技術等。數(shù)據(jù)處理與領域應用類主要包括：嵌入式系統(tǒng)設計、與計算與云存儲、物聯(lián)網(wǎng)工程規(guī)劃與設計等。

3.3 專業(yè)課程的構建

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是適應時代的需要而產(chǎn)生的新興的專業(yè)課程，具有較強的應用性，專業(yè)人才的培養(yǎng)也應當注重物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)性技術的應用。專業(yè)課程構件上應當注重學生個人能力的提升，根據(jù)學生的不同興趣，進行不同領域的分類指導，同時注重傳感器網(wǎng)絡技術與物聯(lián)網(wǎng)應用開發(fā)兩個方面，通過對物聯(lián)網(wǎng)技術的實踐應用實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術的進一步發(fā)展[3]。

4.結束語

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學更多的是側重于實踐運用，在掌握基本理論知識的基礎上進行一定創(chuàng)新，使物聯(lián)網(wǎng)技術更好地運用與現(xiàn)實生活之中。因此，以計算機網(wǎng)絡為基礎的物聯(lián)網(wǎng)工程技術應當構建相應的專業(yè)知識體系，讓學生能夠有效地理解與掌握，并就相應的核心課程與專業(yè)課程建設進行一定的歸類，激發(fā)學生的學習興趣，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學目標的高質量完成，

參考文獻

[1]徐軍明. 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學體系建設探討[J]. 通訊世界，2017（03）：266-267.

[2]盧彪，吳孝銀，張曉梅. 基于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的教學研究[J]. 攀枝花學院學報，2015，32（05）：106-108+116.

[3]朱金秀，韓光潔，朱川，吳迪. 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系的研究與探索[J]. 中國電力教育，2012（16）：67-68.

（作者單位：天津白澤技術有限公司）