面向物联网方向的跨专业课程群建设探索

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1、面向物联网方向的跨专业课程群建设探索物联网是跨众多学科的新兴专业方向，课程建设适合采用跨专业?n程群建设模式。本文介绍了物联网感知层课程群的组建，并以《电子感测技术》课程为例，从教学A容建设、教学方法改进、实训设备开发及教材选取和建设多方面，探讨了面向跨学科专业方向的课程建设和实践。关键词：物联网；课程群；课程建设；电子感测技术屮图分类号：G718.5A1674-9324(2017)14-0244-02一、研究背景随着现代信息技术的发展，以物联网技术为代表的聚合性应川与技术的提升不断出现。对应的人才培养专业随之诞生，这类专业往往是多个学科的融合。物联网是一门交叉学科，涉及计算机、通信技

2、术、电子技术、测控技术等专业基础知识，以及管理学、软件开发等多方面知识。在专业课程建设和完善的过程中，单一学科课程体系无法适用于物联网应用的需要，采用跨学科的教学模式j能满足专业课程建设的要求。同样，细化到课程建设，单门课程的闭门建设已无法满足跨学科知识体系的要求，迫切需要将相关课程进行融合和整体规划，形成课程群进行“大课程”建设。二、课程群的组建课程群是由内容上密切相关，相承和渗透，具有互补性的几门系列课程组成的有机整体，并配备相应的教学素质，按大课程框架进行课程建设，获得整体优化，进而更适用于跨学科的课程建设。面向物联网方向课程群建设的基本思路是通过梳理物联网关键技术，理清物联网应

3、用的技术体系层次结构。跨专业挑选出相关课程对应到各个层次结构中，分层次进行课程组团形成课程群。三、基于物联网技术体系层次组建课程群物联网技术体系架构分为感知层、网络层、应用层三个层次。以感知层课程群组建为例，感知层位于物联网三层结构中的最底层，其功能为“感知”，是由各种具有感知能力的设备组成，主要用于感知和采集物理世界屮发生的物理事件和数据。感知层是物联网的核心，是信息采集的关键部分。基于感知层在物联网中的作用，梳理出该层的核心技术包括射频技术、新兴传感技术、无线网络组网技术、现场总线控制技术（FCS）等，涉及的核心产品包括传感器、电子标签、传感器节点、无线路由器、无线网关等。通过多方

4、调研高职层次应用型岗位的需求出高职层次应届毕业生岗位需求主要集中在“测试工程师”、“系统运维工程师”、“售后工程师”、“产品销售人员”、“工程施工人员”及“产品检测人员”等。通过对上述尚位典型职业活动进行分析，将岗位描述和能力要求进行汇总，再对应到知识技能要求后，将学院原开设相关课程的内容与物联网方向相关技能和知识进行比对，在己开设课程中跨专业选取出《电子感测技术》、《单片机技术》和《无线通信》三门课程形成课程群进行统一建设。四、课程群建设力法探索（一）教学内容建设方面以《电子感测技术》课程为例，原有课程内容侧重于传感器原理、基本结构的教学，强调被测量检测为目的的传感器应用。然而，从传

5、感器技术在物联网屮的应用现状分析，传统传感器及独立传感器功能已无法满足物联网行业的需求。除了熟悉传感器原理和结构外，还需要掌握传感器智能化、组网、信息获取、传输及应用等相关技术。而上述这些相关技术的应用和实现涉及到单片机、无线通信等相关技术，仅凭《电子感测技术》课程本身增加概念性教学内容是无法使学生理解和掌握的。为保障新增和调整的教学

6、A］容开展有效的教学，面向物联网方向的《电子感测技术》课程教学内容的调整及课程本身的二次开发需要基于课程群建设。在《单片机技术》和《无线通信》两门课程的支撑下，教学内容主要从以下二方面进行新增和调整。1.新增无线传感器节点相关教学内容。物联网行业技术发展

7、现状要求传感器不仅具有感知获取功能，还具有信息处理、逻辑判断、自诊断等功能。目前成熟的技术是将传感器部分与信号预处理电路、输入输出接口、微处理器等结合到一起，形成传感器节点。传感器节点是无线传感器网络的基本功能单元。传感器节点基本组成模块有：传感单元、处理单元、通信单元以及电源部分。2.新增无线传感网相关教学内容。传感器节点的开发和大量使用，使分布式控制系统中对传感信息交换提出更高要求，单独传感器数据采集已不能适应物联网技术的发展，取而代之的是无线传感器网络（WirelessSensorNetwork,WSN）。无线传感器网络是由大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网

8、络。教学内容主要在融合无线通信和单片机课程相关内容基础上新增无线传感器网络的介绍，重点包括传感器网络结构、通信协议等。（二）教学方法改进课程群中的课程各自按特点选用合适的教学方法外，主要采用项目引导、任务驱动的教学方法来幵展教学。但随着课程群中课程学习的深入，课程间的交叉和融合越来越明敁，需要共同开发建设教学项H和任务，让学生全面了解和掌握物联网关键技术的要领。以物联网感知层课程群设计的教学项冃“校园环境温湿度监测系统”为例，《电子感测技术》课