物聯網工程嵌入式培訓

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物聯網工程嵌入式培訓范文第1篇

嵌入式系統是設計完成復雜功能的硬件和軟件，并使其緊密耦合在一起的計算機系統[1]。嵌入式技術可應用在工業控制、交通管理、信息家電、家庭智能化管理、網絡及電子商務、環境監測和機器人等方面。隨著物聯網以及智能家居的發展，嵌入式方向的人才需求量與日俱增[2]。為了適應市場的需求，增強學生的就業能力，學院于2013年創建了嵌入式系統實驗室，面向系里的電子信息工程、物聯網工程、通信工程、計算機科學與技術、軟件工程等專業的學生，開設了嵌入式系統這門課程。但是傳統的教學手段與方法并不適用于這門課，主要存在如下問題：（1）理論課時偏多；（2）課程設置與實驗大綱沒有結合學生實際情況；（3）師資力量薄弱。為了盡快提高教學質量，達到預期的教學效果，應從以下幾個方面進行改革。

1 合理安排理論課時數

嵌入式課程是實踐操作很強的課程，不能像傳統的教學那樣，以教師為核心的課堂上講解，學生都是被動接受知識。學習一段時間后，由于學生缺乏學習的主動性，也就漸漸失去了興趣[3]。針對這樣的情況，應加大實踐課時數。首先，理論課時和實踐課時要達到1∶1，原先，筆者所在系采用的教學方式是2節課在多媒體教室進行理論教學，2節課在實驗室做實驗，雖然理論與實踐課時數達到要求，但是這樣做相當于把理論與實驗割裂開，有些實驗現象由于多媒體教室不具備實驗室環境，教師只能干講，沒辦法讓學生看到實驗效果。學生上完理論課，有的時候要過一兩天才能安排實驗課，理論課講的內容基本忘得差不多了。所以，教學效果不太好。后來想到，嵌入式實驗室配備有32臺高性能電腦，可利用凌波或其他教學軟件以屏幕廣播的方式來進行教學，所以，如今系里的嵌入式系統課程全部在實驗室上課，這樣做有如下好處：首先，可以滿足理論教學的需要，采用傳統大屏幕，播放PPT的方式，坐在后面的同學可能看不清，采用屏幕廣播則不存在此問題。其次，老師在講授的過程中，隨時可根據需要，引導學生進行實驗，不用必須等到實驗課在實驗室才能做實驗。采用這樣的方式，理論與實踐教學的課時比例實際可達到1∶3，這樣的教學方式受到學生的好評。

2 根據學生情況安排教學內容以及實驗內容

嵌入式系統所包含的領域非常廣闊，需要學生對許多技術都有深入的了解。要求學生既要懂得硬件，也要懂得軟件，相關的課程，比如電路、數字邏輯電路、軟件工程、C語言程序設計等[4]。筆者曾經對學生進行過調查，普遍的學生認為硬件比軟件學習起來要難。另外，系里和河南智游公司有相關的培訓合作，智游公司主要從事蘋果IOS的應用程序開發，學生經過培訓后，公司負責安排就業，很多學生第一份工作的月薪過萬。有這樣的學長做榜樣，學生更愿意從事嵌入式系統頂層應用程序的設計和開發，不愿意進行底層的驅動和電路板的設計。而傳統的教學大綱和實驗大綱或者是相關教材，面向硬件相關的內容比較多，與之對應的實驗項目也是面向硬件的內容較多，所以，學生學起來比較吃力，而且學習積極性不高。針對這樣的情況，從學生實際出發，改變授課的相關內容，實驗項目也主要面向軟件層面。在實際教學中，主要以ARM9系列S3C2410微處理器為核心，以Linux為主要平臺來講授[5]，講授過程中發現學生沒有Linux基礎，又增加了很多關于Linux操作系統的內容，此學期實驗項目如表1所示。

從表1可以看出，對于硬件的內容，并沒有過多的涉及，只在最后介紹了一下ARM的I/O和中斷。當然，這些實驗內容并不是一成不變的，教師會根據學生的情況，對授課內容和實驗項目進行更新，因材施教。

3 師資力量薄弱

由于學院是一所民辦院校，并沒有財政投入，學院的運轉都是以學費為基礎，每一筆錢都要用到更需要的地方，學院對于教師培訓等方面并不是太重視。隨著教育部對于高校轉型的要求，學院也在向應用技術性大學轉變，但是轉變不是一朝一夕就能實現的。這幾年學院對于理工科院系實驗室的投入上力度較大，有了先進的實驗室，還要有能上實驗課的教師，這些課程都是由系里的年輕教師擔任，雖然能滿足日常教學活動，但是，已經感覺到力不從心。系里要求要加大實習和實踐的綜合設計環節，也就是要領著學生做一些產品或者設計，對教師來說難度很大。教師自己都沒有做過相關的項目或者設計，如何引導學生來做？解決方法要么引進更高水平的人才，要么對現有的師資進行培訓，針對第一種情況，高水平的人才不愿意來三本院校發展，那只能從現有的師資來解決。根據這樣的情況，系里決定和實習基地或者有合作關系的公司或者校友的企業來進行師資的培訓，讓教師在暑假可根據需要到相應的單位來進行學習，讓教師參與到企業實際的項目中去，反過來，教師水平提高以后，可以帶著學生承接企業的相關項目，而且也能培養出企業急需的人才，使得高校的教學與企業實現對接，最終實現雙贏的目的。

4 未來工作

下一步，系里準備開設Linux C程序設計課程，一方面解決學生沒有學習過Linux操作系統，在學習嵌入式課程時還要補基礎知識的情況；另一方面可加強學生C語言的編程能力，學生普遍編程能力不強。這樣的話嵌入式系統課程體系就更加完善，后續準備增加一些QT程序設計的內容，主要還是面向軟件層面。再有一點，就是要編寫適合于學院學生情況的教材。目前市場上的教材并不適合與我院學生的情況，硬件內容比較多，比如現在所采用的教材《ARM9嵌入式系統設計――基于S3C2410與Linux（第3版）》，硬件介紹內容達到了1/3強，剩余內容又與實驗指導書內容重復，所以急需編寫一本適合筆者學院情況的教材。目前，系里的嵌入式系統課程教師很少，教材編寫任務較重，短時間內無法解決。學生想要在課下進行嵌入式的學習或者開發比較難，主要是因為開發要具有嵌入式開發的試驗箱或者開發板，購買嵌入式開發板比較昂貴，學生不愿意花錢，那就只能從學校的實驗室方面想辦法解決，主要是建立開放的實驗室，對應的就要建立配套的實驗室管理機制，對實驗室的設備和財產有效進行管理，使實驗室能24 h開放，以便學生能隨時使用實驗室里面的設備進行設計或開發。

5 結語

物聯網工程嵌入式培訓范文第2篇

[關鍵詞]高師院校 CDIO 中軟國際 物聯網工程

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）14-0132-03

物聯網工程專業是教育部為服務國家戰略性新興產業而開辦的新型專業，覆蓋計算機、控制、通信技術、信息安全、系統工程等領域，是計算學科發展的必然。[1]由于其強勁的社會需求與學科發展的需要受到了高等院校和企業界的共同關注。近年來，部分高校、高職、高專院校以及獨立學院紛紛設立了“物聯網工程”、“傳感網技術”等相關專業。從產業的未來需求來看，由于物聯網在交通、物流、水電等領域的廣泛應用前景，相關企業對物聯網工程專業方面的人才需求十分迫切。從物聯網專業人才的培養目標來看，本科生人才的培養類型可以分為理論創新型、工程應用型和綜合技術型。其中工程應用型是物聯網專業人才培養的主流。[2]從國內當前的物聯網工程專業人才培養現狀來看，面向高師院校的物聯網工程專業人才的長效機制尚未形成。由于物聯網專業具有很強的工程應用背景，因此面向高師院校的計算學科的物聯網工程化教育面臨三大挑戰：（1）如何把計算機科學作為工具學科的教育潛在觀點轉化為計算類的系統學科教育觀點；（2）如何在保持計算學科核心課程的前提下，擴展計算學科的外延課程，增強計算學科的社會服務能力；（3）如何在增強計算專業優勢的基礎上，開展計算學科與其他學科之間的交叉性研究工作。上述三大挑戰在高等師范院校的物聯網專業建設方面表現得尤為明顯。因此如何在高等師范院校構建有效的物聯網工程專業人才培養機制是一個迫切需要解決的計算學科教育重大問題之一。[3] [4]本文主要探討在面向高師院校如何實施物聯網工程專業人才培養的實驗教學策略問題。

一、高師院校物聯網工程實驗教學現狀及分析

物聯網工程專業工程實驗課的內容主要涉及控制科學與工程、計算機科學與技術、信息與通信工程。相比于工科院校，高等師范院校培養物聯網工程專業人才在實踐方面有很大的不足。[4]具體表現在畢業生的工程實踐能力偏弱、行業應用背景知識匱乏、項目經驗不足等問題。這些問題的存在嚴重地影響了高師院校計算學科快速發展。根據我們的調研發現，目前的高師院校的物聯網實驗教學環節存在以下三個方面的問題：（1）實驗教材強調課程的完整性，忽視了相關課程之間的融通性。先前的實驗教材通常是一個獨立的知識體，強調知識的全面性，忽略課程之間的相關性。學生難以系統地實現課程知識體系。（2）強調計算機原理性知識的學習，缺乏工程性方法的系統訓練。傳統的實驗課程教學往往突出原理性知識的實驗呈現，往往沒有融入一套有效的工程性構建方法。學生雖然知道了基本概念，卻難于實現具有一定規模的實驗。（3）強調分析式教學，忽視了系統綜合式實驗教學。教學內容主要采用分析性教學方法，往往缺乏工程性的方法。進一步結合相關畢業生的訴求和ACM/IEEE-CSJointTaskForce的觀點[2]，我們認為產生這些問題的原因是多方面的，具體的原因主要包括：（1）高師院校長期辦學的傳統理念的制約；（2）高師院校的非師范計算機專業學生的行業視野受限；（3）課程設置與教學方法缺乏針對性；（4）工程應用背景知識匱乏；（5）教學實踐環節相對較弱。[3]工程技術人才的培養除了必要的基礎理論知識之外，更重要的是通過實踐教學培養學生動手操作能力。而計算學科的實踐教學需要具備二個條件：一是熟悉實踐操作的教師；二是實驗實訓的設備、基地。目前真正具備這兩個條件的師范院校較少，這導致高質量的物聯網工程專業建設難以開展，以致教學質量偏低。上述5點主要原因導致高師院校在物聯網專業人才培養質量與工科院校相比，在人才規格上具有一定的差距，并進一步導致發展空間受到一定的限制。根據著名軟件TheodoreY的觀點，“科學家發現世界上已經存在的事物，而工程師創造世界上從未存在的事物”，這一觀點與當前國際上最新的工程項目成果CDIO工程教育理念是一致的。[7]我們認為，面向高師院校的物聯網工程專業建設尤為需要引入CDIO的工程教育理念。CDIO包含構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate）幾個方面的內容，它以產品研發到運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程的理論、技術與經驗。其教學大綱滿足美國、加拿大和其他華盛頓協議國家職業工程師組織對工科教育的要求，其教學框架體現了創新的教育思想。面向高師院校的物聯網專業建設的CDIO能力培養內容如圖1。

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圖1 物聯網工程實踐中的CDIO能力培養內容

二、高師院校物聯網專業實驗的分層策略

物聯網實驗的目標是基于當前通用的軟件硬件技術平臺，通過實驗全面地展現物聯網相關技術。由于傳統的計算機實驗室環境受限，以及時間、成本、復雜度等方面的限制，物聯網的相關實驗內容只能在物聯網的感知層、網絡層和應用層相關技術中進行篩選。我們將物聯網的實驗歸入三類實驗平臺之上，具體內容如表1。

表1 物聯網三類實驗平臺及內容

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在實驗教學中，為保證每個學生都能更好地理解物聯網課程知識，兼顧不同層次學生的求知需求，提高實踐教學質量，我們采用了層次化的實踐教學策略，分別為基礎實驗、設計性實驗、課程延伸實驗。下面以物聯網嵌入式系統的教學為案例進行介紹。

（一）基礎實驗

基礎實驗使用EL-JY-II型計算機組成原理實驗箱，以“基板+開放式CPU板”的形式構成實驗平臺。在實驗教學過程中，要求學生根據功能結構圖和實驗目標，分析概括實驗步驟，完成實驗內容，寫實驗小結。在實驗箱上完成的主要是原理驗證性實驗，設計性實驗在實驗箱上是難以進行的。

（二）設計實驗

為降低設計實驗難度，可使用FPGA進行嵌入式的設計實驗，要求學生利用硬件描述語言進行邏輯設計。首先在PC機上利用EDA工具進行功能仿真，最后下載到芯片中進行功能測試。整個設計實現過程，不僅使同學們初步了解硬件芯片的設計、制造、調試和運行維護的過程及相關技巧，更增強了學生理論聯系實際的能力。對于這類實驗，學生的興趣較大，不僅完成既定設計目標，有的學生還提出了獨特的設計方案，有利于學生創新能力的培養，為后續課程的學習和科研工作奠定基礎。

（三）拓展實驗

在嵌入式系統實驗中，微程序控制是課程設計中的一個難點，由于微程序控制單元看不見、摸不著，學生對涉及的許多概念如：微程序入口地址、微指令格式、下址等概念難以理解，通過設計、調試、下載和驗證過程，可以深刻理解微程序控制嵌入式系統的本質，了解軟硬件協同工作的原理，建立整機的概念，可以培養學生完成工程項目的能力。我們的做法是將此內容與畢業設計有機結合在一起。

在上述的分層實驗策略中，我們一方面將課程的基礎知識借助實驗箱進行鞏固，另一方面將CDIO實驗理念分別融入設計實驗與拓展實驗中。由于物聯網課程內容的系統化與復雜性，因此后兩類實驗更具實效性。

三、物聯網工程專業的工程教育環境構建策略

根據全國高等師范學校計算機教育研究會提出的教育創新的需求[6]，物聯網工程專業的工程教育環境需要采用新的視角加以構建。下面以安徽師范大學皖江學院與中軟國際公司的合作項目為案例，介紹高師院校如何依托企業構建物聯網工程專業的教育環境。中軟國際是中國大型綜合性軟件與信息服務企業，提供從IT咨詢服務、IT技術服務、IT外包服務到IT培訓的“端到端”軟件及信息服務。

因此，為了有效實施物聯網工程實驗環境的建設，我們與中軟國際合作，共同構建物聯網CDIO實驗培訓基地，雙方以項目的形式加以實施。這種合作方式有效解決了高等師范院校的工程教育環境的建設問題。將CDIO的教學理念既融入學科課程體系安排和整體教學實施上，還滲透在具體專業課程的教學實踐中。

在構建了基本的物聯網工程實驗環境的基礎上，我們還引入了基于物聯網工程應用背景的項目教學法。指導學生主持創新和創業類實踐課題，進行“實戰性的項目開發，帶領學生參加各項設計類競賽”，以賽促學，學以致用，對學生進行科學思維的訓練，養成良好的工作習慣和工作作風；充分利用各種平臺，開展學科前沿交流，拓展學生視野，鼓勵學生探索學科前沿領域，激發學生的探索意識和創新精神，培養學生的主體意識，提高學生獨立解決現實問題的能力，使之成為適應社會發展需要的實用型人才。這些具體舉措使得CDIO的內容全方位地融入物聯網人才培養中來。從已有實際效果來看，本文提出的教學策略具有較好的成效。

四、結語

如何構建面向高師院校的計算機工程技術人才培養體系是目前高等師范院校學科建設與專業發展過程中所面臨的重大課題之一。這需要改變師范院校以往理論強、實踐弱的局面，充分發揮團隊協作優勢，增強學生創新能力的培養。我們針對高等師范院校在工程技術人才培養方面的不足，結合安徽師范大學物聯網專業建設的具體實際，借鑒CDIO教育理念進行了面向高師院校的工程教育改革的有益嘗試，并進行了具體實踐，取得了一定的效果。今后我們將進一步深化加強物聯網工程教育環境的建設，吸收新的工程教育理念，培養社會需求的，與國際接軌的現代化物聯網綜合性工程技術人才。

[ 注 釋 ]

[1] 周曉聰，衣楊，賴劍煌.計算機科學與技術專業綜合實踐課程教學模式探索[J].計算機教育，2014（1）：60-63.

[2] 王楊，許勇.高師院校非師范計算機專業人才培養新途徑[J].計算機教育，2010（8）：4-10.

[3] ComputerScienceCurricula2013FinalReporthttp：//robotics.st？鄄anford.edu/users/sahami/CS2013/.

[4] 陳付龍，齊學梅，羅永龍等.創新能力驅動的層次化計算機硬件課程群構建與實施[J].大學教育，2014（2）：39-42.

[5] 吳恭興，劉文白，張寶吉等.基于CDIO模式的卓越工程師培養方案的探索與實踐研究[J].大學教育，2013（9）：7-10.

[6] 教育部，高等學校計算機科學與技術專業教學指導委員會.忠于使命積極努力承上啟下改革創新[J].計算機教育，2011（21）：1-9.

物聯網工程嵌入式培訓范文第3篇

關鍵詞：物聯網；專業建設；課程體系；實訓室建設

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）14-3336-02

1 概述

自2009年以來，一場關于物聯網的風暴席卷了全球。年初，美國總統奧巴馬提出了“智慧地球”概念，將“新能源”和“物聯網”列為振興經濟的兩大武器；6月，歐盟委員會遞交了《歐盟物聯網行動計劃》；7月，日本IT戰略本部頒布了日本新一代的信息化戰略——“U-Japan”戰略；8月，總理視察無錫的中科院物聯網技術研發中心時，提出把無錫建設成“感知中國”中心，2011 年國家制定了物聯網“十二五”發展規劃，“物聯網”的研究、開發和應用等進入了[1]。

物聯網是從英文“The Internet of things”，可以理解為是“物物相連的互聯網”。2010 年總理在第十一屆人大三次會議上所作的政府工作報告中對物聯網定義為：物聯網是指通過信息傳感設備，按照約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位跟蹤、監控和管理上的一種網絡。說簡單點，就是把虛擬的網絡世界與現實中的物質世界有機結合在一起，做到物質網絡化，讓每一個物質在網絡中都有個身份，便于管理和維護[2]。

物聯網技術和產業的發展將引發新一輪信息技術革命和產業革命，涵蓋了大量現有的專業門類和技術體系，需要高校培養教育應用型技術型人才。自2010年3月教育部號召高校建立物聯網專業學科，各高校紛紛提交了專業申請。目前，全國開設物聯網專業的高校很多，但大多處在探索階段，沒有完整的標準和體系，結合我校的實際情況，從專業的教學目標、課程體系規劃、實訓室建設、師資隊伍建設等方面來探討與研究該專業的建設。

2 物聯網專業的教學目標

物聯網專業是研究信息感知、傳輸、處理和應用的基礎理論與關鍵共性技術的綜合性、跨學科、跨領域的新型學科[3]，涉及計算機科學與技術、電子科學與技術、通信工程、控制以及軟件工程、管理工程等多個專業，根據我校的實際情況，在計算機系的軟件與網絡專業發展的基礎上，增設物聯網專業，協同其它專業發展。

物聯網專業培養具有良好的思想道德素質和科學素養，知識結構合理，具備扎實的電子技術、網絡通信原理、現代傳感器技術及物聯網相關理論知識，具備在物聯網領域跟蹤新知識、新技術的能力以及較強的創新實踐能力，能從事物聯網領域的系統設計、系統分析與科技開發及研究方面的高素質物聯網工程技術應用型人才[1]，突出體現“口徑寬、基礎實、重實踐、強能力”的培養理念。

3 物聯網專業的課程體系

根據教學目標與我校的實際情況，該專業課程體系由六個模塊組成：公共基礎模塊、學科基礎模塊、專業基礎模塊、專業組選模塊、專業選修模塊、專項實踐模塊。

1） 公共基礎模塊：培養學生的思想政治素質、人文和科學素質及身心素質，具體包括思想和中國特色社會主義理論體系概論、思想道德修養與法律基礎、大學英語和體育等課程。

2） 學科基礎模塊：對學生進行計算機的基本操作技能訓練，具體包括計算機導論、高等數學、C語言程序設計、電路基礎、計算機網絡、數據庫原理及應用等課程。

3） 專業基礎模塊：培養學生掌握物聯網的基礎理論知識，具體包括傳感器技術與RFID、單片機技術基礎、嵌入式系統、無線傳感器網絡，物聯網應用層設計等課程。

4） 專業組選模塊：根據物聯網的感知層、網絡層及應用層三層結構體系，分為不同的發展方向，開設了不同的課程，學生可選擇自己的發展方向進行學習，具體包括Java程序設計、Android系統開發、數據通信與交換技術、GPS技術、物聯網控制基礎等課程。

5） 專業選修模塊：以學生的學習興趣來進行選擇學習，具體包括云計算、物聯網綜合應用、數據挖掘等課程。

6） 專項實踐模塊：側重培養學生的實踐動手能力，具體包括基礎實踐、專業實踐和應用創新實踐三個層次。其中基礎實踐是嵌入到課程中，體現教、學、做一體化教學；專業實踐則是每學期末安排兩周左右時間，根據課程進行應用創新；應用創新實踐是安排學生利用假期時間深入到企業去或參加大型的比賽，獨立完成一個實際的物聯網相關的項目，將理論應用到實際工作中去。

4 物聯網實訓室建設

高校開設物聯網專業，除了有合理的知識教學，還要建設相關的實訓室。由于我校已經有自己的網絡實訓室和嵌入式實訓室，充分利用現有的資源，建立物聯網基礎教學實訓室，用來完成物聯網基礎課程實驗，培養學生所需掌握的電子、計算機、通訊等領域內的專業能力；另外我校與許多的企業建立了穩定的合作關系，如武漢創維特信息科技有限公司，共建物聯網綜合演示實訓室，用于構建完整的通用物聯網小系統，集傳感層、網絡層、應用層的綜合應用系統，采用校企合作的模式可以使教學信息與市場要求同步，符合專業人才培養需要。

我校所建立的物聯網實訓室，包括硬件設備、軟件資源兩大部分。硬件設備主要包括單片機、ARM9實驗平臺、各種傳感器、RFID等。軟件資源主要包括嵌入式操作系統Linux、嵌入式網關軟件、無線傳感器網絡軟件等。

根據我校物聯網專業培養目標及專業課程體系，實訓內容包括單片機開發平臺基礎實驗、嵌入式ARM9平臺基礎實驗、各種傳感器實驗、ZigBee/WiFi/3G/藍牙網絡通訊實驗等。以項目驅動為主，案例教學，理論和實踐相結合，使學生在做中學，提高學生的知識應用能力、實踐能力，突出培養“技能型、應用型、實踐型”的人才。

5 師資隊伍建設

物聯網專業是個新興的、多學科交叉的、強調實踐應用的學科，目前我校本專業擁有一支老、中、青結合的雙師型教師隊伍，其中高級職稱的12位，占65%，研究生及以上學歷（位）教師15位，占85%。但是這些教師都不是物聯網專業畢業的，而且都不具有物聯網行業相關企業的從業經歷，缺乏物聯網的實踐經驗，因此需要加強師資隊伍建設。

我校堅持“引聘名師、培養骨干”的原則，積極拓寬師資隊伍的來源渠道，優化教師隊伍，實行激勵與制約相結合，健全管理機制，采取“引、聘、送、下、帶”等措施，致力于“雙師型”教師隊伍的建設。擬采取以下主要措施：1）直接引進物聯網行業相關企業的人才或聘請行業專家到學校任教；2）對專業帶頭人和骨干教師進行重點扶持和培養，送他們去物聯網相關培訓機構參加培訓，學習和提高物聯網相關理論；3）以老帶新，實施“傳幫帶”，以老教授、專業帶頭人和骨干教師作為導師，指導中青年教師，定期對中青年教師進行實習、實訓、課程建設等方面的培訓，以提高中青年教師的教學和科研水平；4）校企合作，派教師到物聯網相關企業開發一線，如武漢創維特信息科技有限公司，企業幫助培養實用技術型師資；5）在有條件的情況下，可以參與或申報物聯網相關的科研項目，以教學促進科研，以科研指導教學，進一步將理論與實際需求相結合。

6 小結

作為應用型本科院校，應抓住物聯網的發展機遇，以就業為導向，突出體現“口徑寬、基礎實、重實踐、強能力”的培養理念，加強校企合作，培養面向廣東、服務東莞的高素質技能型應用人才。目前物聯網專業建設還處于起步階段，這方面經驗還非常缺乏，需要進一步的深入研究。

參考文獻：

[1] 孫珊珊，趙健飛，王曉菊. 高校開設物聯網專業的思考[J].中小企業管理與科技， 2012（8）.

物聯網工程嵌入式培訓范文第4篇

關鍵詞：物聯網應用技術；師資隊伍；建設思路

作者簡介：曾寶國（1982-），男，四川南充人，四川信息職業技術學院物聯網研究中心，講師。（四川廣元628017）

中圖分類號：G715     文獻標識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）14-0118-02

繼2010年多所本科院校申辦物聯網相關專業以來，2011年成為了高職高專院校開辦物聯網應用技術專業的元年。雖然物聯網的定義簡單，但卻是射頻識別技術、傳感器技術、網絡技術、信息技術、數據庫技術、中間件技術、自動控制技術以及M2M應用技術等的綜合應用，使得物聯網應用技術專業的培養目標、課程設置眾說紛紜，支撐專業發展的師資隊伍更是基礎薄弱，表現為發展規劃不清晰、學緣結構不完善、培養途徑不豐富等等。[1]如何在專業建設、項目研究、技術應用中建設結構合理、教學水平高、應用能力強的師資隊伍，是高職院校需要重點研究的內容。

一、物聯網應用技術專業的培養目標

由于物聯網產業鏈長而分散，每一環節規模效益不夠，沒有形成規模產業鏈，故而人才需求變化較大，無法形成成熟準確的人才需求。[2]因此，物聯網應用技術專業人才培養目標需根據區域物聯網應用情況、學院的行業特色和高職人才需求特點準確定位。行業特色顯明的高職院校，可選擇某個領域培養專才；行業特色不突出的高職院校，可側重基礎培養通才。高職物聯網應用技術專業通才型培養方向可定位為：培養掌握嵌入式、射頻識別、無線傳感器網絡技術等信息領域寬廣的專業知識，具有較強的實踐能力與創新能力，能夠從事智能設備、智能監控、智能家居等領域的生產管理、工程技術、技術支持和應用開發等崗位相關工作的高素質技能型人才，如表1所示。[3]

二、物聯網應用技術專業師資隊伍的結構及應具備的素質

為實現表1所示的人才培養目標，高職高專物聯網應用技術專業在課程設置上一般都以電路為基礎、軟件為支撐、通信為輔助、工程應用為龍頭，因此對專業教學團隊的學緣結構提出了很高的要求，一般以金字塔梯隊配置為宜。以一個年級兩個班（80~100人）的教學規模為例，應配備副高以上職稱、碩士以上學位、具備“三師”素質的專業帶頭人1名、校內“雙師”素質教師6名、企業兼職教師12名。[4]專業帶頭人應具有豐富的企業實踐經驗、團隊意識和創新精神，具有較強的把握專業發展方向的能力、項目開發能力、組織協調能力和教學科研能力。校內6名“雙師”素質教師應做到學歷和職稱高低搭配，知識結構應覆蓋嵌入式、通訊、射頻識別、傳感器等領域，具備物聯網項目規劃、新技術開發、工程管理能力，獲得相應資格認證證書。在上述能力中，要特別強調電路設計、軟件開發和工程管理能力的培養，為研發和應用做好準備。12名企業兼職教師的主要工作是為學校專職教師和學生提供技術咨詢、科研支持，參與到學生的項目實訓、科技創新、畢業設計和頂崗實習中，他們應是企業一線的項目經理或高級工程師。

三、物聯網應用技術專業師資隊伍建設思路

高職高專物聯網應用技術專業起步晚、基礎薄，專業建設宜堅持“校企合作、課程先行、科研引領、成果孵化”的基本原則。其中，師資隊伍建設是關鍵，需要學校、教師、企業三方共同投入，將校企“師資互嵌”落到實處，不能簡單的搞“企業工程師請進來，學校教師派出去”的模式，要從制度、科研應用、教育教學多方同步推進，最后才能實現學校、教師、學生、企業多方共贏。

1.校企聯合整合資源，建立校內物聯網應用研究中心，為物聯網師資的發展建立載體

物聯網應用技術專業是通信技術、電子信息技術、計算機網絡技術等多專業的融合與提升，需要多專業課程的匯聚與結合，只有那些在計算機類、電子信息類和通信類專業有較好基礎和較強實力的高職院校才有能力思考開設物聯網相關專業。[1]建立校內物聯網應用研究中心，通過整合各專業師資、課程、科研資源，是實現物聯網應用技術專業又快又好建設的重要途徑。[5]

以四川信息職業技術學院為例，為促進物聯網應用技術專業建設，學院于2010年5月將電子信息、通信、網絡、軟件、樓宇智能化專業進行資源整合，成立了“物聯網工程技術應用研究中心”。中心的工作思路如圖1所示，詳述為：堅持“聯合、應用、發展”的基本原則，以涵蓋水質監測、樓宇智能、礦情監測等領域的省、市、院級科研項目及中小型物聯網工程改造項目為載體，通過與企業的緊密合作，培育高水平且有影響力的科研團隊，促進學院物聯網工業化、信息化融合的科學研究和實際應用的深入開展，帶動電子信息類專業特別是物聯網應用技術專業的建設和發展，并為進一步創建物聯網企業提供堅實的技術后盾。

經過一年多的發展，中心已經成功申報立項省部級項目4項、院級項目7項，獲取國家專利3項，培養專業骨干教師4名、培育復合型學生十余人，獲得社會服務資金40余萬元，實現了“以專業為載體、培養物聯網人才；以科研為載體，提升師資水平和技術應用能力；以唯誠信息等合作企業為載體，促進成果孵化和服務社會”的三贏目標。

2.圍繞專業實訓環節和課程建設，大力開展院級科研項目，提升教師技術水平

目前，各高職院校物聯網應用技術專業教學的主力軍仍是校內專職教師，如何快速提升專職教師水平，是專業師資建設的重中之重。目前各院校采取的主要措施包括短期培訓、下企業實踐鍛煉、訪問交流或者出國進修等。但關于物聯網應用技術的培訓很多都是時間短、內容淺，下企業實踐鍛煉難以進入開發崗位，訪問交流止于表面，難以在根本上提升校內專職教師的水平。因此，在求知培訓不力、取經企業不易的背景下，依托學校和教師自身的投入，開展大量圍繞專業實訓環節和課程建設的教育教學科學研究乃是有效途徑。以四川信息職業技術學院為例，在2010~2011年，先后開展了“創意之星機器人競賽及實訓平臺研究”、“無線智能卡教學系統研發”、“嵌入式實訓平臺研究”、“基于RFID的移動基站維護管理系統研究”、“RFID+ZigBee無線考勤系統研究”、“物聯網照明監控系統研究”、“物聯網模擬地震調度系統”、“物聯網應用技術專業《ZigBee無線傳感器網絡》教學資源庫建設”等多項院級科研項目研究。在研究中，以物聯網應用技術專業師資團隊為主體的研發隊伍，系統地學習和應用了嵌入式技術、RFID技術、ZigBee技術、GPRS技術、自動控制技術，開發了大批可用于專業實踐教學的資源，達到了“精煉內功、建設資源、促進教育”的目的。

四、結論

物聯網已成為國家戰略性產業，大量物聯網人才需求使人才培養勢在必行。高職院校應抓住機遇，明確人才培養目標，通過校企合作、課程建設、科學研究、社會服務等多種形式，積極培養物聯網師資隊伍特別是專職教師隊伍，為物聯網應用技術專業建設和培育物聯網人才奠定基礎。

參考文獻：

[1]王紅旭,孫玉寶.論物聯網在高校的發展前景[J].現代計算機(專業版),2011,(Z1).

[2]程遠東.物聯網發展趨勢與高職院校人才培養思考[J].物聯網技術,2011,(2).

[3]楊從亞.高職物聯網專業建設探索[J].職業技術教育,2010,(35).

物聯網工程嵌入式培訓范文第5篇

作者簡介：周世杰，男，副教授，研究方向為分布式計算、信息安全和RFID；秦志光，男，教授，博士生導師，研究方向為信息安全；邢建川，男，副教授，研究方向為分布式計算、集群系統、Petri網建模與分析、工作流管理等。

摘 要：從分析國家級計算機實驗教學示范中心的任務入手，提出示范中心平臺應包括計算機實驗中心和具有學校特色的工程實踐平臺兩個部分。介紹電子科技大學國家級計算機實驗教學示范中心平臺建設的實踐工作，并對具有顯著特色的建設競賽中心、學生創新創業中心、軟件工程技術中心和IBM大型主機技術中心等進行了詳細闡述。

關鍵詞：示范中心；實驗平臺；創新人才培養

1 研究背景

計算機實驗中心往往被視為理論教學的補充，是學生完成理論驗證的環境或開展驗證性實驗的平臺。因此，它往往是扁平化的組織結構：實驗中心包括若干實驗指導小組，每個小組由一位或多位實驗指導教師構成，每位實驗指導教師分別負責一門或多門實驗課程[1]。在這種扁平化結構之下，實驗中心的任務當然主要是滿足實驗教學的需要。

但是，隨著社會對計算機專業人才需求的變化，實驗中心在培養工程創新人才方面的作用愈加明顯。國家級計算機實驗教學示范中心的建設目標，是以計算機科學與技術學科建設為基礎，以學生能力培養為核心，依托教學和科研的人才資源優勢，全面提升實驗教學體系，建設實驗教學環境，使中心成為設備先進、資源共享、開放管理，滿足本科、研究生、專業和非專業不同對象、層次實驗需求的大型實踐教學基地和工程創新人才的培養基地[2]。

因此，作為國家級的計算機實驗教學示范中心，除了完成基本的計算機公共基礎實驗和計算機專業實驗之外，也承擔著培養計算機工程創新人才的任務。探索國家級計算機實驗教學示范中心的新型組織架構，對于發揮示范中心在計算機工程創新人才方面的作用極為重要[3]。

2 國家級計算機實驗教學示范中心平臺構成

從國家級計算機實驗教學示范中心的基本任務來看，主要包括兩個部分：計算機基礎實驗和專業實驗教學任務及學生工程創新能力培養[4]。因此，從組織結構來看，國家級計算機實驗教學示范中心應該包括計算機實驗中心和具有工程創新人才培養功能的工程實踐平臺。圖1為示范中心的平臺架構。

1) 計算機實驗中心。

計算機實驗中心除完成基本的實踐教學任務之外，也必須注重學生工程實踐能力的培養。因此，實驗中心不能簡單地按照“實驗指導教師―實驗課程”的模式來建設，而應該以專業實驗室的方式來管理。專業實驗室可以按照課程或課程群來組建，基本任務是以教學大綱為基礎，完成多層次實驗的教學任務，如基本型實驗、綜合型實驗和設計型實驗的指導。

以電子科技大學國家級計算機實驗教學示范中心為例，其下設的計算機實驗中心主要由下屬的13個專業實驗室(嵌入式系統專業實驗室、軟件工程專業實驗室、計算機網絡專業實驗室、數字媒體專業實驗室、信息及網絡安全專業實驗室、微機原理與接口及應用實驗室、計算機組成原理實驗室、語言與算法設計實驗室、數據庫及應用實驗室、計算機系統結構實驗室、編譯與形式語言實驗室、數字邏輯實驗室、計算機操作系統實驗室等)組成。專業實驗室涉及的實驗課程包含程序設計語言、離散數學建模實驗、數據庫、數據結構、操作系統、匯編語言、計算機組成原理、數字邏輯、編譯技術、微機原理與接口、嵌入式系統、計算機網絡、軟件工程、數據挖掘等幾十門計算機學科的主要專業知識課程教學實驗以及相應的綜合課程設計(獨立設課)。各專業實驗室承擔基礎型、綜合型和創新型實驗的建設、開發和指導工作。

(1) 基礎實驗。指應知應會等原理性實驗，提高學生對原理、算法的理解和設計能力。基礎實驗的目的是加強學生對理論知識的理解，多以驗證性實驗為主。

(2) 綜合型實驗。要求學生結合一門課程的多個知識點，甚至綜合多門相關課程，完成一個較為復雜的實驗任務，難度較大。在這種實驗中，學生要具有多方面的知識，即鞏固前面實驗階段的學習成果，能夠融合實驗原理、設計思想、實驗方法及相關的理論知識，對實驗結果進行判斷、歸納與分析，能綜合應用所學理論知識分析問題和解決問題。

(3) 創新型實驗。完全為開放式教學方式，由學生獨立或與指導教師共同擬定設計題目和設計目標，并獨立完成，難度大，具有探索性、創新性。該類實驗注重科研成果向實驗教學內容的轉化，讓學生在實驗教學中感受知識產生和發展的過程，享受知識轉化為能力的成就感。同時培養學生的自主學習和實踐研究的能力，使學生的創新意識和創新能力得到全面的鍛煉與提高。

通過專業實驗室的方式組織和管理實驗教學，有助于拓展實驗教學的范圍，提高實驗質量，為培養學生工程實踐能力提供支持。

2) 工程實踐平臺。

工程實踐平臺以提高本科生的工程實踐能力、創新能力和綜合素質為目標。因此必須建立在專業實驗室的基礎之上，整合科研重點實驗室、科研項目、科研成果等，形成有利于學生工程能力提高的環境。一般來說，工程實踐平臺采用工程實踐項目方式指導學生開展課外科技創新活動，利用社會資源，將理論、實驗、實習、工程、科研、設計、創新有機結合起來。同時，內容應豐富多彩，為學生提供豐富的實驗項目菜單，供不同層次、不同愛好的學生選擇。

以下以我校國家級計算機實驗教學示范中心的工程實踐平臺為例，討論建設工程實踐平臺的重要性。

(1) 學生創新創業中心。

學生創新創業中心是我校國家級計算機實驗教學示范中心為學生進行創新創業活動，促進學生綜合素質全面發展而設立的機構。自成立以來，中心受到學校、學院的一貫支持和關注，奉行“理論與實踐結合，創新與創業并重”的理念，以“加強創新能力實踐，實現創新人才培養”為宗旨及目標，努力提高每一個成員的創新意識和創造能力，培養學生的務實開拓精神和創業精神，鍛造適應未來各種挑戰的應變能力。它的組織架構如圖2所示。

學生創新創業中心下屬4個企業技術俱樂部(微軟技術俱樂部、IBM技術俱樂部、騰訊技術俱樂部、維塔士俱樂部)和12個學生工作室，先后資助學生創新項目數百項，已有夢飛無線工作室、象牙塔工作室等多個學生團隊實現創業或入駐成都天府軟件園大學生創業園區。

(2) 競賽中心。

競賽中心的任務主要包括三個方面：競賽培訓、競賽指導、競賽承辦。以我校示范中心為例，其競賽中心的組織架構包括競賽中心培訓部、競賽中心指導委員會和競賽中心學生會。競賽中心培訓部下設ACM、信息安全、機器人、電子設計競賽等幾個分支，每個分支有領頭老師帶隊。培訓部有日常開支活動經費，主要作用是著力加強各競賽方向的重視力度。競賽中心指導委員會設主席1名，副主席7名，主席由主管副院長兼任，副主席由各系主任兼任。競賽中心指導委員會的作用主要是發動教師參與競賽指導工作。競賽中心學生會設主席1名，副主席若干名，主要作用是兩個，一方面與競賽中心指導委員會的老師進行對接，另一方面在平時組織一些活動，培養學生對競賽的興趣。

競賽中心的任務包括ACM程序設計競賽、電子設計(嵌入式)競賽、信息安全競賽、機器人足球競賽4個賽事的競賽組織工作。在學校及學院的支持下，示范中心負責實施了全校性質的競賽相關素質公選課，將學生競賽培養納入到本科培養大綱中。由競賽團隊責任老師擔任主講教師，以初級、中級和高級3個層次設計競賽培訓課程內容，為學生參與各類賽事奠定了良好的基礎。近年來，競賽中心負責組織了全國大學生電子設計競賽及信息安全和嵌入式專題競賽、全國大學生信息安全競賽等各類全國性大賽，并獲得佳績。

(3) IBM中心。

我校國家級計算機實驗教學示范中心下屬IBM中心的目標是培養大型機計算機專業人才。IBM主機系統教育中心成立于2005年5月，順利進行了IBM eServer Z900主機系統環境建設和主機系統安裝調試，使我校擁有了世界一流的主機系統教學實驗平臺。該平臺可以提供主機系統課程的教學實驗環境，并可作為高性能計算、計算智能、系統性能評價、智能存儲、并行耦合系統等方面的研究實驗平臺。2006年，中心組隊參加了“IBM大型主機技術2006校園應用大賽”， 藍色之星隊一舉奪得該次全國大賽唯一的最高獎項――最佳作品獎，藍色之星Ⅱ隊勇奪優勝獎！此外，還獲得了最佳指導獎和最佳表現獎，成績名列全國各參賽高校之首。IBM主機系統教育中心(成都)在各方面取得的成就得到了IBM公司的高度贊賞和獎勵，先后獲得了“IBM主機大學合作項目2006年度教書育人獎”和“IBM大學合作項目2006年度最佳校方支持與合作獎”。

(4) 嵌入式工程中心。

嵌入式軟件工程中心將所承擔的國家863、電子發展基金、發改委、國防預研等多項國家級嵌入式軟件項目及成果轉化為實驗教學資源。針對嵌入式系統硬件多樣性的特點，提供多種不同硬件平臺的實驗系統版本，讓學生能夠充分領略不同硬件平臺開發的共性和差異性，加深對理論的理解，更加有針對性地學習掌握重難點知識。在此基礎上，衍生出了高級實驗內容：將嵌入式操作系統移植到不同硬件平臺上。

另外，嵌入式系統軟件開發涉及從底層硬件、設備驅動、操作系統、應用組件到最終應用的不同層次內容，這是與傳統桌面軟件開發的主要差別所在，因此業界對嵌入式軟件開發人才的需求是多層次的，有不同側重點的。一個優秀的嵌入式軟件工程師不僅要掌握編程語言、程序設計思想及方法、開發工具的使用等通用要求，還應比桌面軟件開發工程師具有更扎實的硬件基礎知識和系統結構知識，也間接提高了嵌入式軟件開發的門檻。基于這樣的考慮，實驗內容涵蓋了嵌入式微處理器編程、設備驅動開發、嵌入式操作系統基礎應用、嵌入式操作系統綜合應用、嵌入式操作系統移植、綜合應用開發等不同層次和難度的實驗項目，適應不同層次嵌入式知識學習和軟件開發能力培養的需要。這些實驗不是一次性地要求學生做，而是配合不同課程內容的變化，由簡到難、逐步推進，配合本科嵌入式課程、綜合課程設計、畢業設計、科研項目使用。

3 示范中心平臺建設的建議

1) 加強示范中心平臺的信息化建設。

雖然各個學校的計算機教學實驗示范中心會有不同的功能定位，但基本任務都是為全校計算機基礎和專業教學服務。與傳統的計算機實驗中心相比，其規模大、人員多，且可供使用的實驗資源豐富。因此，必須加強示范中心平臺的信息化建設，提高示范中心平臺的管理效率，實現示范中心資源貢獻，并實現對學生實驗教學科學、合理的管理[5]。例如，如果能夠開發并應用“實驗報告防抄襲系統”，不僅可以實現對學生實驗報告的無紙化管理，節約成本，也可以加強實驗中心平臺的利用和有效管理。而示范中心統一信息化管理平臺不僅可以整合實驗中心資源，也可以提高示范中心資源在高校之間的共享效率。

2) 結合計算機學科發展，建設新的工程實踐平臺。

計算機學科的發展會對實驗教學和學生工程實踐能力提出新的要求。為此，示范中心平臺建設也必須滿足計算機科學發展的需要，不斷更新或建設新的工程實踐平臺[6]。以我校國家級計算機實驗教學示范中心為例，考慮到近幾年計算機學科中云計算的發展，示范中心投入30余萬元，購置了云計算平臺，成立了云計算機實驗室，培養學生在云計算領域的創新能力，并負責組織學生參加各類云計算競賽。目前，該實驗室已形成了定期學術講座，邀請企業人員參與討論，參與VMware云計算大賽等常規機制，加強學生創新能力的培養。同樣，考慮到計算機學科中機器人應用的廣泛性，示范中心投入20余萬元，購置了安保機器人以及各類機器人開發平臺，并成立了機器人實驗室，培養學生在機器人領域的創新能力，并負責組織學生參加各類機器人競賽。

此外，考慮到信息安全、物聯網的發展，也可以在示范中心中建設相應的工程實踐平臺，為學生參與相關工程實踐提供環境。

3) 積極開展產學研合作，成立校企聯合工程實踐平臺。

計算機專業具有非常強的工程應用特色。因此，計算機專業所培養的學生必須滿足企業的需要。在搭建工程實踐平臺時，示范中心如果能夠充分結合企業的需要，建設校企聯合工程實踐平臺(如校企聯合實驗室、校企工程訓練中心或實踐中心等)，將有助于培養學生的計算機應用能力，從而更好地滿足企業需要。

4 結語

作為國家級計算機實驗教學示范中心，在滿足基本實踐教學任務的基礎上，還必須承擔培養學生工程實踐能力的任務。其中，搭建符合需要的實踐平臺是開展工程實踐教學的基礎。作為示范中心平臺的重要組成部分之一，計算機實驗中心在實踐教學和培養學生基本技能中發揮了極大作用。同樣，建設符合高校計算機學科特色和人才培養目標的工程實踐平臺，將有助于培養學生的工程創新能力。因此，國家必須加大對示范中心建設的投入，建設滿足學科需要和發展的高水平示范中心平臺，使示范中心在培養高素質計算機工程創新人才中發揮更大的作用。

參考文獻：

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Building Platform of National Teaching Lab to Cultivate Creative Computer Engineers

ZHOU Shijie, QIN Zhiguang, XING Jianchuan

(National Teaching Lab for Computer Science, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 611731, China)