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關鍵詞:物聯網;專業建設;CDIO;校企合作;應用型
中圖分類號:G642;TP39 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2017)01-0-02
0 引 言
根據《中國物聯網行業應用領域市場需求與投資預測分析報告》《國家中長期人才發展規劃綱要2010-2020》《國務院關于推進物聯網有序健康發展的指導意見》等相關報告和政策性文件,物聯網被譽為信息技術的第三次革命,有著廣闊的發展前景[1]。自2012年起,全球物聯網市場規模已經超過1 700億美元,2015年接近3 500億美元,年增長率接近25%。美國市場研究公司Forrester預測,到2020年,世界上“物物互聯”的業務跟人與人通信的業務相比,將達到30:1,僅在智能電網和機場防入侵系統方面的市場就有上千億美元。因此物聯網被稱為下一個萬億美元級的信息技術產業,未來10年,物聯網將實現大規模的普及與發展[2,3]。物聯網作為新增本科專業,在國家大力推進物聯網的發展過程中,如何能更好地貫徹教育精神,把握市場動態,提高教學質量,培養適合市場需求的物聯網工程人才就顯得尤為重要。
1 物聯網工程專業建設思考
1.1 物聯網概述
物聯網在維基百科中的解釋是:The Internet of Things (IoT) is the network of physical objects or "things" embedded with electronics, software, sensors, and network connectivity, which enables these objects to collect and exchange data“…all about physical items talking to each other”。
根據國家教育部相關規定及《普通高等學校物聯網工程專業知識體系和課程規劃》,明確了物聯網工程專業屬于計算機類學科[4],在市場需求的引導下,分析了全國物聯網工程專業的開設情況,尤其是西北地區的開設情況后,結合物聯網產業體系及我院現有專業布局情況,明確我院的發展戰略,確定物聯網工程專業定位。我們將物聯網分為感知層,傳輸層,智能層,應用層共四櫻而分院其他四個專業包括電子信息工程、通信工程、網絡工程、軟件工程將圍繞這四層進行服務和支持。物聯網體系結構如圖1所示。
傳感層主要通過傳感技術、辨識技術實時獲取關鍵的特征值和數據。
傳輸層通過有線、無線,公網等連接,支持IPv6,通過防火墻等技術進行網絡安全處理。
智能層借助云計算、數據挖掘等機器處理技術進行信息處理和決策。
1.2 校企合作聯合培養
通過對分院現有成熟專業建設的經驗來看,培養應用型人才的重要途徑是與企業合作,而且是與明星企業合作。如何在物聯網工程建設中加強與企業的合作,可以借助其他專業的做法,首先進行學生實習、實驗室建設,包括設備、師資培養等,隨后可以在課程置入、學生就業等方面進行深度合作。通過與企業合作,在人才培養過程中構建多元化的培養模式,在結合市場,考慮學生就業、創業和繼續深造等不同要求后,努力形成特色鮮明、層次清晰、模式多元、制度配套、保障有力的本科人才培養體系。
1.3 職業素養體系設置
在對學生專業進行能力調研的過程中,多數企業均指出學生職業素養培養的重要性,因此在物聯網工程專業培養方案修訂過程中,增加了基于學生企業文化、職業安全、時間管理、專業工具使用等方面的職業素養培養,在具體執行過程中主要由合作企業工程師、部門經理進行內容講授和實踐,讓學生在學校期間就與企業零距離接觸,這樣可有效節約企業二次培養的成本。
2 課程建設
2.1 課程地圖建設
專業課程地圖是學生大學四年的學習導航[5],主要為學生提供有效的學習引導,按照培養方案中課程體系從大一到大四課程之間的關聯,前續、后續課程之間的關系及課程之間的能力支撐給予了學生明確的學習目標,讓學生能夠更有效的學習并規劃自己的生活。
通過對大、中、小型10多家企業進行深度訪談與招聘網站90多家企業能力的調研,及國內外標桿院校的調研分析,根據物聯網的體系結構,明確我院物聯網培養目標,并設置兩個方向,分別為智能信息處理與應用方向和傳感技術與控制方向,同時設置了專業選修課,以滿足學生多元化能力培養。通過建立專業課程地圖,協助學生以職業生涯發展為導向進行學習規劃。
2.2 實踐課程設置
對于應用型人才的培養,更要重視實踐應用能力的培養,如何更好地完成學生工程應用能力的培養呢?
首先要學習CDIO工程理念培養的大綱,重視學生做中學,學中做的過程,通過設置課程設計環節讓學生從構思、設計、執行、操作等方面培養技術、團隊協作、領導能力,之后加大實踐環節的具體實施,在大一階段,通過認知實習,讓學生參觀企業,對企業文化、辦公場所等有了感官認識;在大二階段讓學生利用所學的電路、傳感等知識進行電子小產品設計與制作,為后續的系統設計打下基礎。同時利用寒暑假進行市場調研,了解專業動態,清楚市場需求,明確自己的就業方向;從大三開始利用無線傳感網絡實驗室,結合老師的項目進行實踐,通過開放實驗室、第二課堂等科技活動,聘請企業人員進行指導實踐,增強學生的學習興趣,重視畢業設計的過程控制及真題真做的題目,而更多的題目則來源于學生的創新思維、競賽等,采用企業和校內導師共同指導的方式完成課題,保證設計質量,通過答辯提升學生的溝通、表達能力。
3 結 語
物聯網作為戰略新興產業和信息時代的發展趨勢,勢必會對未來社會發展、人們生活等方面帶來很大的影響。如何在國家政策及計算機、通信、控制等技術高速發展的情況下進行物聯網工程專業人才的培養是一項與時俱進的任務。對于應用型人才的培養需要實時關注市場動態,加大企業合作的力度和深度,而這也將是我們下一步研究的重點。
參考文獻
[1]陳輝,李敬兆,詹林.物聯網工程專業人才培養和專業建設探索[J].計算機教育,2014(4):13-17.
[2]彭力,謝林柏,吳治海,等.物聯網工程新專業本科人才培養方案研討[J].計算機教育,2013(15):77-81.
[3]肖賢建,李曉芳,莊燕濱,等.物聯網工程專業應用型人才培養模式探析[J].計算機教育,2015(10): 5-9.
[4]王志良,閆紀錚.普通高等學校物聯網工程專業知識體系和課程規劃[M].西安:西安電子科技大學出版社,2011:38-56.
[5]燕麗紅.基于CDIO的電子信息工程專業課程地圖建設[J].課程教育研究,2015(30):170-171.
[6]黃靜,徐藝,畢海燕.基于CDIO模式的項目式教學對大學生實踐能力培養――以貴州師范學院為例[J].物聯網技術,2016,6(7):119-120.
關鍵詞:物聯網專業;課程體系;培養方案;實驗實踐設計
1 背景
無錫是國務院批準建立的物聯網“感知中國”中心,同時也是國家物聯網創新示范區。物聯網行業是當前最熱門、最具競爭力的產業,社會對該專業技術人才的需求十分旺盛。物聯網專業培養的學生知識面廣、基礎扎實、適應性強,具有廣闊的就業前景和良好的發展潛力。
在與物聯網相關的行業企業中,從事物聯網的通信架構、網絡協議和標準、無線傳感器以及信息安全等產品及系統的科學研究、工程設計、產品開發、技術管理與設備維護等發展強勁。
物聯網產業的發展已經寫進了政府工作報告中,物聯網人才高校培養工作也得到國家大力支持,但是作為一個發展初見端倪的新興產業,物聯網各個環節的發展尚不成熟,人才領域劃分和培養方向尚不明朗。在這樣的背景下建設高校物聯網及相關專業,給全國的高校帶來了巨大的挑戰。
江南大學作為首批獲建物聯網工程專業的學校,于2010年6月成立了全國第一個實體建制的物聯網工程學院,成為全國建設物聯網工程學院和專業的領頭羊。江南大學在已有自動化和計算機國家特色與江蘇省品牌專業建設成果的基礎上,獲得國家特色專業建設點、教育部物聯網綜合建設示范基地、物聯網應用技術教育部工程中心等平臺,將依托學校生物工程、食品工程、紡織工程等優勢學科,彰顯輕工特色,采用國際創新型工程教育模式,按照教育部卓越工程師教育培養計劃理念,以學生能力培養為目標,培養物聯網工程專業的創新、創業人才,力爭把江南大學物聯網工程專業建設成在全國同類行業院校中處于領先地位、特色鮮明、示范作用強的本科專業,成為輕工行業的高素質應用型人才的培養基地。
2 國內外高校相關專業情況
物聯網專業作為一個全新學科,受到教育部和各高校的高度重視。截至2010年3月,全國已有700多所高等院系向教育部提交了增設物聯網等相關專業的申請,2010年底包括江南大學在內的34所高校首次獲批建設物聯網工程專業,2011年更有包括高職大專在內的多所學校開始建立物聯網工程專業。
江南大學物聯網工程學院是國內建立的第一個實體學院,其物聯網工程專業現為國家特色專業建設點,無錫市重點扶持專業。經過兩年多的發展,該專業建設思路逐漸清晰,課程體系和實驗規劃已具雛形,并為眾多兄弟院校提供示范。
以物聯網為代表的新一代信息產業發展迅猛,無錫領全國之先,最早開始發展物聯網信息產業。隨著物聯網學院的不斷壯大,學院改變了原有多學科多專業的劃分模式,新成立了自動化系、計算機科學與技術系、信息技術系和傳感技術系4個系(見圖1),在鞏固物聯網特色的基礎上創新優勢,完善了學院內部構架,實現了行政與學術的交融。
目前,物聯網相關項目從國家到地方的投入都很大,并配有工信部、發改委等物聯網專項,極大推動了政產學研緊密結合,產業化得到大力發展。同時,物聯網技術發展很快,涉及多種網絡技術,不同網絡各有特點,適用于不同的應用環境。所以,教學大綱要求學生掌握多種基礎網絡技術(3G、GPRS/藍牙、WIFI、ZIGBEE、專用網絡等)和網絡問路由與數據處理、無線有線網關設計等新技術,在人才培養上也加大了傳感器應用、多網絡融合以及云計算方面的培養力度。
3 人才培養模式與課程體系設置
按照國際創新型工程教育模式,學院改革現有專業培養方案,并注重工程實踐能力的培養,加強學生創新、創業能力的培養。學生培養具有如下特色:有較扎實的通信、控制和計算機(Communication+Control+Computer,3C)專業基礎知識和基本技能;具有獨立分析、設計物聯網系統的工程能力;獨立開展物聯網相關項目的設計和研發能力;應用性強,直接面向工程,為國家和地方輸送專業人才。
本專業培養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級工程技術人才,培養的學生德智體全面發展,知識結構合理,具備扎實的電子技術、傳感技術、通信網絡理論、信息處理技術、計算機技術、系統工程等基礎理論,掌握物聯網系統的分析與設計等專門知識和技能,具有一定的人文社科、經濟管理等方面的綜合素質,具備在本專業領域跟蹤新理論、新知識和新技術的能力以及較強的創新實踐能力。
學生在四年的學習中,一二年級打好扎實的基礎,三年級結合所學專業課接觸專業應用背景,進入創新基地開展小型課題研發,四年級跟隨專業導師構思綜合課題,并結合畢業設計開展創新性應用課題研發。物聯網專業教學大綱分為6個模塊:
1)通識教育課程。
根據學校的統一部署,思想政治理論課根據、教育部文件精神進行安排;大學英語實行分級教學,共分四級;數學物理類課程按照機電類專業要求開設高等數學Ⅰ、線性代數Ⅰ、概率論與數理統計Ⅰ、復變函數與積分變換、大學物理Ⅰ和大學物理實驗。
2)學科平臺課程。
開設了機電類基礎課程工程制圖1、程序設計基礎C;根據建立物聯網學院相近專業公用大平臺原則,由電路理論、模擬電子技術、數字電子技術、電子技術實驗、微機原理及接口技術、信號與系統、軟件技術基礎和物聯網技術導論幾門課程組成全院大平臺課程。同時,結合相近的傳感網、通信工程和電子信息工程等專業的共性要求,開設了數字信號處理和傳感器技術。
3)專業核心課程。
突出體現了物聯網專業重點要求的感知層、網絡層和應用層3個層次的核心課程,包括傳感層的嵌入式系統、無線射頻識別技術與應用、檢測技術與智能系統、網絡層的傳感器網絡原理及應用、通信原理、控制技術及應用、應用層相關的算法設計以及計算機組成原理等課程。
4)專業選修課程。
在專業核心課程的基礎上,確定了幾個模塊的選修課,要求選修合計不少于28學分,即448學時,整個物聯網課程架構以及組織體系見圖2。
對于本專業應該了解的計算機技術、通信原理、信號與系統、控制技術和學科前沿進展專題,作為必選課供學生選修,為學生打下較扎實的理論基礎,共12學分。
第六學期的計算機網絡、面向對象程序設計、移動通信技術和現代物流技術課程組成第一個任選模塊,突出物聯網專業在網絡層的知識的加強,進一步開展網絡協議、定位技術和機器學習等知識的教學;第七學期上半學期的物聯網體系與標準、物聯網中間件技術、M2M技術概論和物品信息制作與識別技術等課程組成第二個任選模塊,突出物聯網專業在感知層知識的加強,要求任選不少于6學分;第七學期下半學期的工程數據庫設計與應用、信息系統集成技術與應用、多網融合系統設計與應用、物聯網系統分析與設計等課程為校企共建課程,重點在物聯網專業的工程應用方面展開,培養了學生的工程實踐能力,要求任選不少于4學分。
5)集中性實踐環節。
主要由4部分組成,對于所有IT類學生必備的金工實習、電子工藝實習、電子設計CAD和電子技術課程設計構成第1部分;培養物聯網專業學生專業實踐能力的算法分析課程設計、軟件編程課程設計、嵌入式系統課程設計和物聯網應用課程設計構成第2部分;培養學生工程實踐能力的企業認知實習、物聯網項目工程設計和多網融合系統設計與應用構成第3部分,這一部分與企業共建;培養本科學生綜合實踐能力的畢業實習和畢業設計構成第4部分,這一部分為校企共建。
6)素質教育課程。
按照江南大學本科生素質學分管理辦法等有關規定,開設軍事理論、軍訓、形勢與政策、社會實踐等素質教育課程,共計13學分。本專業的培養方案本著“卓越工程師”目標設置,重點突出工程應用背景。在方案設置中,我們引入CDIO理念,以工程教育背景設置教學計劃。在第6學期的13-21周,學生將被安排在企業培養,進行物聯網項目工程設計,工程設計的進行方式將參考CDIO模式進行。在第7學期,繼續加強學生理論與實踐的結合能力的培養,課程的設置專門引入了校企共建課程共4個學分的選修課程,且開設了多網融合系統設計與應用實踐環節,用于提升學生的工程實踐能力。第8學期所有的教學培養將在企業進行,即教學計劃學期為2.5(基礎學習)+0.5(企業實習)+0.5(專業學習)+0.5(校企項目研發),累計有1學年的培養由校企共同完成,最終實現教育部重點推出的“卓越工程師”計劃。
4 物聯網工程專業本科人才培養新方案的特色
物聯網工程專業培養方案以模塊化的方式組織,突出了工科本科學生在通識教育和素質教育方面應掌握的知識;學科平臺和專業核心課程構成了物聯網專業學生最核心基礎知識的培養;專業選修和集中性實踐環節則突出了物聯網專業的應用性能力要求。
結合國際先進教學理念和卓越工程師教學培養精神,引入CDIO理念,在培養方案中突出了工程培養理念。第6學期16-21周的培養在企業進行,由校企聯合培養,以企業的實際工程背景進行針對性的物聯網項目工程設計;同時,在第7學期所開設的第3個任選模塊是校企聯合培養方式,根據工程實際安排教學課程內容,由企業副高以上職稱的企業老師和高校教師聯合授課,形成“理論學習+專業學習+CDIO實踐+企業實踐”培養模式,打通理論與實踐教學培養通道。
4.1 專業特色課程設置
1)無線傳感器網絡技術。
該課程圍繞傳感器技術原理、數據調制和通信原理、IEEE802.15.4通信協議標準、網絡結構和拓撲控制、微功耗節點和網關、時鐘同步技術、無線定位技術和算法、網絡協議分析、中間件和數據庫技術、路由算法和加密安全等技術展開。
2)短距離通信與嵌入式網絡。
該課程是物聯網的基礎,應該包括電磁波理論、無線通信加密理論、短距離無線通信標準、通信質量分析、MAC算法設計、數字調制和解調、嵌入式操作系統、簡單網絡協議棧結構、網絡中繼和轉發等。
3)無線射頻識別技術。
該課程包括高頻電路、數據通信基礎、頻譜資源和管理、協議標準體系、防碰撞技術、標簽和讀卡器設計、數據庫和WebService等技術。
4)物聯網系統集成技術。
該課程結合應用背景,從物聯網工程角度出發,按照感知、傳輸和應用3大層次展開物聯網系統集成技術的講述。課程內容包括:硬件系統集成、軟件系統集成、軟件工程設計方法、接口技術、總線技術、系統優化等技術。
4.2 專業特色實踐
針對物聯網專業面向應用的特點,其實驗和實踐一般可以按照認知實驗、驗證實驗和綜合實踐逐級深化規模、不斷復雜,最終設計和實現一個有創意的智能系統。
1)應用認知實驗。
該實驗結合各種物聯網典型應用,按照物聯網體系架構組織可視化強的特點進行實驗。學生從中體驗物聯網概念和技術,激發學習興趣。
2)專業實驗。
該實驗體系分為無線傳感網(WSN)實驗、無線射頻識別(RFID)實驗、嵌人式和短距離通信網絡實驗等。
3)綜合應用創新實驗。
學生可以根據自己的創意,進行系統設計,提出技術路線和實現手段,利用實驗室多種模塊組合搭建系統,實現預期功能。
關鍵詞 物聯網 本科教育 教學設計
物聯網技術的發展的發展,它將計算機技術、通信技術以及微電子技術作為基礎,它利用射頻技術、傳感器、分布式計算、無線傳輸及實時數據交換等技術與互聯網形成了一個物物通信的架構和系統。物聯網作為第三次信息產業的發展趨勢,受到了我國政府、教育、科研、產業界的高度重視,各高校相繼申報和試行物聯網專業,預示著物聯網技術將成為未來發展的戰略進程,為人們的生產、生活提供了廣闊的發展前景,中國的物聯網發展已進入了一個全新的、難得的高速發展時期。
與此同時,以計算機技術與網絡技術為基礎的物聯網工程專業,也面臨著如何建設物聯網本科專業的嚴峻問題,從如何設置專業的培養方向,如何對培養的目標和課程教學體系建設,如何將學生的基本能力與社會發展需求相適應,本文將結合高校物聯網專業的相關實際進行探討,以期對相關決策者提供一定的參考與依據。
一、物聯網技術的發展現狀
物聯網技術的發展與我國的信息化建設息息相關,任何一項技術的出現及發展都必須與其社會發展背景相適應。經過很長一段時間的發展,信息技術作為推動物聯網技術發展的強力支撐,將伴隨著通信技術、微電子技術的飛速發展而日益成為促進社會經濟發展模式的新動力。中國互聯網信息中心在每年的網絡統計報告中指出,我國網民人數將近5億,位居全球第一位,我國在無線射頻技術、傳感技術等領域的不斷研究和實踐,已初步形成了覆蓋人與物的網絡信息技術系統,為物聯網技術與互聯網的接入提供了延伸和擴展。
通過對人的分析,我們可以概括出物聯網技術的所實現的功能。比如人是通過人的感覺器官來從外界獲得刺激等信息,并通過人的神經系統來講感知到的信息傳遞給大腦,大腦通過分析和處理,將感知的結果又通過神經系統傳遞給人的感官,通過感官的行為來作用于外界的事物。與此相同的是,物聯網技術的實質就是通過多種技術來實現對外界的信息的獲取,并傳輸給中央處理器,通過處理后將結構或指令傳遞給相關的電子設備或元器件,此項過程的完成是在計算、控制、通信、協調與自治中來實現對智能設備的管理與操作,從而實現對物的實時感知、動態反饋等。
二、物聯網專業與課程體系建設關系研究
(一)物聯網工程專業的設置必須與社會需求相適應
物聯網技術的發展具有“新、長、專”的行業特點,它不僅涵蓋更的新型技術,也與很多產業存在關聯,因此,對其發展必須由技術領域展開,逐步實現物聯網學科體系的全面深化和建設,在課堂體系設置上要根據社會、產業的發展需求,對課程體系的設計要結合國內外的先進的設置理念,十分審慎的規避風險,從而將“源學科”的專業優勢發揮出來。
(二)對未來社會就業崗位及就業能力進行相適應
物聯網工程專業不僅具有信息技術的特征,同時與工程技術緊密相關,對學科的分類與定位也是當前爭論的焦點。我們知道,物聯網技術的發展,主要依靠信息技術的傳遞來實現人、機、物的信息交換,從而將其歸屬于計算機學科比較合理。
(三)對物聯網技術專業與計算機專業之間的融合
物聯網技術是建立在計算機技術的基礎之上,必然要與計算機技術的學科產生交叉和影響,因此,在對其專業設置時,要從學科關系上確立計算機專業的地位,并對教材建設、師資配備上保持一定的相適應。
三、物聯網專業本科段的培養目標
制定合格的專業培養目標不僅關系到學生未來就業的成敗,同時對于提升院校的教育教研水平至關重要。為此,物聯網專業在培養目標上應該從以下幾個方面著手。
(一)課程體系建設方面
物聯網專業的課程設置必須遵循學生德、智、體、美全面發展的要求,在計算機技術、通信技術、軟件技術等領域里培養扎實的基礎,具備相應的職業道德,具備一定的工程技術理論知識,具備一定處理設計、集成、應用等一體化的技術能力。在課程開設方面要將高等數學、概率與數理統計、電路分析基礎、場論與復變函數、高頻電子技術、計算機語言程序設計技術、以及電磁場與電磁波、微波技術與天線等專業技術作為基礎理論課程。
(二)實踐實習是物聯網技術專業建設中的重要環節
通過對電子電工實驗室建設,為學生的實習與實操提供訓練場地,物聯網技術與工程技術具有緊密的聯系,特別是軟件課程設計、硬件課程實踐,對各種電子技術、高頻技術、以及通信原理技術都需要在其相應的實驗室進行實踐和操作,唯有此,才能為社會提供高水平、高能力的綜合性技能型物聯網人才。
(三)加強對物聯網專業的師資建設
師資力量是關系到專業開設成敗的重要方面,各高等院校在人才的引進與調度上要結合課程開設實際,特別是對于電子信息工程專業的高職稱的人才應該作為物聯網專業人才引進的重點。
總之,物聯網專業的發展必將對國家的發展戰略起到重要的推動作用,加強對物聯網專業的學科建設,著眼于未來,將計算機技術、信息技術、傳感器技術等學科的綜合優勢轉化為提高學生的綜合能力,為社會培養更多物聯網人才。
參考文獻:
[1]吳功宜.對物聯網工程專業教學體系建設的思考[J].計算機教育,2010(21).
【關鍵詞】物聯網 課程 教學實踐 應用能力
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006-9682(2012)06-0063-02
一、引 言
物聯網(Internet of Things,IOT)又稱傳感網,指的是將無處不在的末端設備和設施,包括具備“內在智能”的傳感器、移動終端、工業系統、樓控系統、視頻監控系統和“外在使能”的各種資產、攜帶智能終端的個人與車輛等,通過各種無線或有線的通訊網絡實現互聯互通,從而提供安全可控乃至個性化的實時監控、定位溯源、報警聯動、遠程控制、安全防范等管理和服務功能,實現任何智能物體間的“管、控、營”一體化。物聯網是繼計算機、互聯網和移動通信之后的又一次信息產業的革命性發展。目前物聯網被正式列為國家重點發展的戰略性新興產業之一。物聯網產業具有產業鏈長、涉及多個產業群的特點,其應用范圍幾乎覆蓋了各行各業。并且隨著科學技術的不斷發展,物聯網技術將催生新的產業,形成新的經濟增長點,其發展前景十分可觀。鑒于此,2010年8月,教育部審批通過了35所高校獲批開設物聯網相關專業,新設專業將自2011年開始招生。在2011年,又有27所高校設置的“物聯網”專業通過了教育部的審批。
二、教學實踐與教學方法的初步探索
筆者所在的大學還未申報物聯網專業,但與物聯網技術相關的支撐專業門類比較齊全,如信息與通信工程、電子科學技術、計算機科學與技術、控制工程及測控技術及儀器等專業。基于此,筆者在2011年連續兩個學期開設了物聯網技術導論的公選課,學生選課非常踴躍,170人的選課規模每次都爆滿,從這可以看出當前本科生對物聯網等新生技術具有非常強的學習欲望。針對物聯網技術的特點,在現有教學技術的基礎上,對教學方案進行了初步探索。
1.合理選擇教材
筆者結合選課學生的特點:不僅有理工科學生,還有社會科學類學生,選擇了周洪波博士所編寫的《物聯網技術、應用、標準和商業模式》一書。此書以通俗易懂的方式,指導學生了解物聯網世界,且不需要較強的專業背景,適應不同專業的學生。
2.嚴格修訂教學大綱,合理安排教學內容。
教學大綱不僅是進行教學內容及進度的依據,也是考試考查的依據,更是教學質量評估的依據。一個好的教學大綱,非常有利于教學質量的提高。在教學內容上,首先講述物聯網產業的發展與機遇,讓同學們明白物聯網技術無論是在經濟、生活以及國家戰略上都有非常重要的前景。讓同學們掌握互聯網、物聯網以及它們的區別與聯系,并了解基于四大技術的物聯網支柱產業群,分別為RFID從業人員、傳感網從業人員、M2M人群以及工業信息化人群;其次,著重講述物聯網產業鏈,即Device、Connect以及Manage(DCM)三層系統,或者也可稱之為感知層、網絡層和應用層。讓學生了解物聯網的通訊與連接,包括短距離無線通訊技術、長距離無線通訊技術、短距離有線通訊技術和長距離有線通訊技術。在物聯網應用方面,通過物聯網在城市市政管理、農業園林、醫療保健、智能樓宇和交通運輸等方面和同學們進行交流和探討。并通過介紹各種傳感器的原理與技術,讓同學們對整個物聯網系統有更進一步的了解。
3.教學方法和教學互動
物聯網是個實用性很強、發展前景很廣的技術。將來物聯網會發展到什么程度,對人類的科技和生活會產生什么影響,都是一個未知數。因而在教學過程中,筆者非常注意和學生互動,讓同學們發揮自己的想象力,盡量去描繪50年,甚至100年后因物聯網的存在,人們的生活所發生的翻天覆地的變化。在上課過程中,筆者既有講述的環節,有和學生互動的環節,更有讓學生分組討論的環節。筆者希望此課程是個開放的課程,學生不僅能學到知識,更能發揮自己的主觀能動性。同時,通過運用多媒體等途徑來呈現物聯網所存在的問題和發展前景,請同學們利用已有知識,并發揮自己的想象嘗試提出解決方案,設置懸念,然后抓住重點、熱點作深入分析,最后上升為理論知識。從而使課程生動形象,對錯分明,環環相扣,印象深刻,氣氛活躍。當然,這種講課方式有一個前提,那就是建立在師生間平等、相互理解的基礎上。這種授課方式,就是師生間的相互溝通,實現這種溝通,理解是基礎,也即心靈交融,才能實現交往、溝通。
4.考核方式
為了適應物聯網技術應用型人才培養目標的要求,筆者在考核方式上突出強調學生對物聯網技術的基本概念掌握和發展前景設想,同時考查學生的論文寫作能力,從而實現對學習過程的督促與考核,客觀完整地評價學生的學習效果。在考核的評價標準上學生的成績由學生上課過程中的討論報告、出勤率和最終課程論文三個部分組成。其中討論報告占20%,出勤率占20%,最終課程論文占60%。這種考核方式既能讓學生進一步了解物聯網技術,又能發揮學生的想象力和主動性,并能讓學生初步掌握科技論文的寫作格式和寫作方法。
三、結束語
物聯網是一個新興的產業和技術,筆者依據物聯網專業的特點,結合我校應用型人才的培養目標,從物聯網專業設置的現狀、教學內容、教學方法和考核方式等方面進行了初步的探討。經過幾個學期的教學探索,摸清了教學規律,優化了教學過程,改進了教學方法,使學生具有合理的知識結構,理論與實踐相結合,從而具有解決實際問題的能力、開放的思維和協作能力,能夠暢想未來,把握經濟、社會和科學發展的大趨勢,以適應社會經濟和本科生教育信息化發展的需要,成為能夠適應21世紀新挑戰的復合型高端人才。
參考文獻
1 周洪波.物聯網技術、應用、標準和商業模式[M].北京:電子工業出版社,2010
2 康曉慧、羅霄鳳、張梅等.植物病理學方向研究生教學改革與探索[J].安徽農業科學,2012(2):1225~1227
3 張玉梅.物聯網在高校中的應用前景分析[J].學術研究,2011(10):82~83
踐行大健康
會議以“智慧互聯大健康、融合創新見未來”為主題,從智慧醫療、移動醫療、醫療健康大數據、互聯網醫療、分級診療等方向,全面解析了信息技術在未來醫療健康領域的融合與發展趨勢,體現了大會搭建產學研用交流平臺作用,以及持續推進云大物移、人工智能等相關應用、技術與醫療健康產業融合創新發展的宗旨。
健康報社副社長肖景丹及北京大學信息科學院副院長謝冰代表主辦方致辭,國家衛計委統計信息中心原副主任王才有和北京大學教授、IEEEVTS北京分會主席焦秉立主持了開幕式全體大會。
據了解,目前我國全民健康信息化建設存在資源統籌和整合利用不足、業務協同和數據共享亟待加強、政策法規和相關標準滯后、專業機構不健全及人才總量不足等問題。國家衛計委統計信息中心有關負責人在會上介紹,“十三五”期間,我國全民健康信息化建設將著眼加快建成全民健康保障信息化工程、健康醫療大數據應用發展工程、基層信息化能力提升工程、智慧醫療便民惠民工程和健康扶貧信息支撐工程五大重點工程。
國家衛計委統計信息中心副主任周恭偉、中國工程院院士鄔賀銓分別就全民健康信息化“十三五”規劃和大智移云時代的智慧醫療為主題做了大會主旨報告。
周恭偉在報告中說,國家衛生計生委圍繞13大重點工作任務,制定了加快建成全民健康保障信息化工程、建設健康醫療大數據應用發展工程、建設基層信息化能力提升工程、建設智慧醫療便民惠民工程、建設健康扶貧信息支撐工程等五大工程,來著力推進信息技術的應用。
“踐行大健康理念,核心就是要樹立大健康理念,要以治病為中心,變為以人民健康為中心,建立健全健康的教育體系,提升全民健康素質,推動全民健身和全民健康的深度融合,也就是沒有全民的健康就沒有全民的小康。”周恭偉說。
區塊鏈護航醫療數據安全
鄔賀銓院士則從技術應用方面分析了未來醫療健康領域創新技術的應用。他講到,“現在是一個計算無處不在的時代,軟件定義一切,軟件包容萬物,連接隨手可及,寬帶永無止境,智慧點亮未來,服務以人為本,助力智慧及精準醫療。”從大數據、人工智能、移動互聯網、云計算、物聯網、寬帶互聯網、區塊鏈等新興技術展現智慧醫療未來的場景。當前,數據安全和患者隱私,是醫療領域永遠無法回避的關鍵問題。隨著互聯網移動醫療時代的到來,醫療行業面臨嚴重的數據安全問題,也許來源于醫師的失誤,黑客的攻擊,或者實時編輯過程中沒有及時更新電子記錄,患者可能遭遇各種健康、精神和經濟損失。
鄔賀銓介紹說,區塊是包含時間戳的數字資產交易信息數據塊,區塊鏈是由密碼關聯的區塊串組成的分布式數據庫,也可稱為分布式賬本。區塊鏈(Block Chain)是比特幣技術中的核心部分,能夠實時核實和記錄所有交易,維護數據的可靠性,有助于避免醫療行業誤診或惡意修改數據的行為。
“目前的醫療網絡,所有數據都匯總到一個中心控制系統,中心服務器管理者在未經授權的情況下,可能使用其存儲的涉及用戶隱私的數據。由于區塊鏈去中心化的特點,其所有傳輸的數據都經過嚴格加密,用戶的數據和隱私更加安全。區塊鏈能夠收集和整合醫療過程中的所有數據,所記錄的每一次診斷治療和其他醫療行為都有時間戳,事后不可改變,確保了數據來源的可靠性、可信性和完整性,有助于在醫患之間建立起信任。”
國家衛計委規劃與信息司相關負責人透露,目前他們正在制定“醫院信息化建設指引”,預計下半年能夠出臺。
多點發力 各方協作
北京市衛計委信息中心主任琚文勝則從電子健康記錄共享的實踐與思考方面,分享了電子健康記錄共享在未來分級診療、醫聯體建設與國家規劃制定中的重要作用,希望移動醫療的出現,能在下一步電子健康記錄分享帶來新的突破。
湖北省衛計委信息中心主任肖樹發從服務醫改、惠及民生的高度,講解了省人口健康信息化建設在推進醫改實踐中的助力。河南省衛計委統計信息中心主任王永峰從區域醫療協同平臺的實踐,展現了未來發展的前景與期望。
大會得到了中國移動、中國聯通、七樂康、藍卡健康集團、IBM、健客網的支持,也帶來了最新的技術應用演示。中國移動以服務健康中國發展的戰略愿景,依托技術資源的優勢,展示了在醫療健康領域遠程醫療、智慧醫院、分級診療、健康管理4大業務領域的應用案例;中國聯通建立了醫療云基地,著力于醫療信息化云化之路的推進與服務;七樂康以全新的醫療生態平臺打造的互聯網醫院,通過融合與創新,實現醫療的無界限;藍卡健康集團則通過互聯網平臺強基層、扶基層,以支撐家庭醫生簽約及分級診療的實現;藍色巨人IBM是全球領先的ICT公司,一直在引領全球信息技術的發展趨勢,本次會議IBM帶來了認知醫療的最新實踐,為醫療與健康構建有效的連接;健客網則從醫藥電商的角度發力互聯網醫院,向與會觀眾分析了互聯網醫院的贏利模式、醫藥電商的助力和健康網的互聯網醫療探索。