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        公務員期刊網 精選范文 物聯網工程嵌入式培養范文

        物聯網工程嵌入式培養精選(九篇)

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        物聯網工程嵌入式培養

        第1篇:物聯網工程嵌入式培養范文

        關鍵詞:項目驅動;嵌入式系統;物聯網;教學改革

        中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)24-0101-02

        隨著現代電子制造水平和網絡技術的飛速發展,嵌入式系統已經成為汽車電子、家電控制和消費類電子等產品的重要組成部分,由于其硬件部分體積小、價格便宜、集成度高,并且軟硬件都可以進行“按需定制”可裁剪,嵌入式系統有著十分廣闊的發展前景。

        同時嵌入式系統中的無線通信技術、傳感器技術和自動化系統控制技術的日益成熟,把傳感器得到的各種數據,通過互聯網的手段傳輸出去,使得世界的聯系從人與人的聯系,逐步轉變成物與人的聯系,物與物的聯系;使得現實世界與信息網絡更加的緊密結合。通過物聯網項目的開發,更好的促進嵌入式系統作為物聯網項目的載體的教學和改革工作。

        1嵌入式系統教學的現狀

        關于嵌入式系統教學過程中的課程定位、相關先導課程與基礎知識的準備、教學內容(包括硬件平臺和軟件平臺)的選擇、實踐教學與實踐環節組織等問題,在目前,仍然存在爭論和探索。本環節就以下幾個方面進行分析:

        1)嵌入式系統的課程定位

        由于各個院校對于嵌入式系統的課程定位的不同,不同的院校對于本課程的應用方向也不同。有的院校更加側重于底層硬件和系統文件的裁剪,偏向于基于單片機的應用;有的院校更加側重于嵌入式系統的應用,偏向于軟件開發與調試。

        2)嵌入式系統教學的先導課程

        基于上述不同院校之間課程定位的不同,嵌入式系統課程的先導課程也有所不同,針對偏硬件設計方向的,硬件電路設計作為重點。針對偏軟件設計方向的,則是把程序設計語言作為重點。

        3)嵌入式系統教學的學時分配

        不同院校的不同專業對于嵌入式系統課程的要求不同,有的專業是作為專業核心類課程,有的專業是作為專業通識類課程,有的專業是作為專業選修類課程。因此,對于嵌入式系統教學的學時,有著很大的不同。

        4)嵌入式系統教學內容的選擇

        嵌入式系統課程由于對前期課程的要求較高,同時現有教學內容中,理論偏多,各種概念和模型較難理解,學生動手去實踐相對較少,學生學習起來非常抽象和枯燥,無法形成自己的知識體系結構,缺乏直觀性,因此學生學習積極性會隨著課程的深入,逐步降低。

        同時嵌入式系統教學需結合教學平臺設備來進行開展。在現有市場上,嵌入式系統教學平臺種類繁多,并且配套的軟件操作系統也有所不同,不同院校都根據自身的實際情況進行相應選擇。

        2嵌入式系統教學組織

        根據本學院“5-3-3”課程體系構建的思想,再結合江蘇省蘇州市吳江區地方經濟具體特點的基礎上,以近年來國際工程教育改革CDIO工程教育模式為思路,將構思、設計、實現和運作貫穿在整個課程體系之中,以產品研發到產品運行的生命周期為載體,結合物聯網的發展,在不同的行業、企業及應用背景下,將物聯網的項目案例,和嵌入式系統的課程體系融會貫通,強調職業教育教學行動的過程屬性,將典型物聯網產品設計案例引入到教學中并進行重構,編排模塊化課程教學內容,組織教學過程。使得學生通過本課程的學習,不僅能了解嵌入式系統的基本原理和設計方法,同時能對嵌入式系統中的ARM體系結構、ARM指令系統進行應用,選擇嵌入式Linux操作系統根據不同的需求進行相應的裁剪、交叉編譯開發和移植應用,同時根據學生的實際情況進行應用程序和驅動程序開發,服務地方經濟。

        3傳統教學中存在的問題

        傳統教學過程中通常以教師講授為主,以教材對應章節和知識點作為講授單元,理論基礎和實踐環節分離,無法做到“理實一體化”。在有限的課程授課時間內,設置與教學內容配套的實踐環節,通過課后實踐來強化教學內容,激發學生創造性的能力比較有限。

        嵌入式操作系統選擇非常多,在嵌入式系統應用中常用的軟件中間件,比如網絡協議棧、嵌入式平臺下的根文件系統和數據庫管理系統、媒體壓縮與解壓縮庫、各種加密算法與協議等,更是令人眼花繚亂。

        同時,作為授課對象的學生,由于來自不同的專業方向,前導課程的基礎知識參差不齊。具體表現為:電子類專業方向的學生,軟件基礎較為薄弱,計算機類專業方向的學生,電路與硬件基礎弱。

        4基于物聯網項目驅動的嵌入式系統教學

        以職業崗位能力為主線的高職教育體系需要構建項目化教學課程體系,同時在物聯網技術快速發展的大背景下,嵌入式系統的課程體系確實應當有所調整,以適應時代的發展和社會的需求。

        項目驅動教學的理念認為:學生知識的積累和構建,是在一定的條件下自主構建而成的;學習是知識、技能與行為、態度與價值觀等方面的長進。

        同時,以企業中真實的生產、研發和具有實際應用價值的案例作為教學內容的選擇,要求學生能夠通過自身的特點,獲取相關的資訊,指定真實的計劃,通過自身的決策和實施,并且進行檢查和互查來對項目進行評價。

        1)項目的具體構建

        將嵌入式系統教學課程知識點進行碎片化和重組,以本院的校企合作單位物聯網智能家居企業真實案例為基礎,將整個教學過程以項目的形式開展教學,再將物聯網智能家居項目中分成相應子項目,對相應子項目再進行具體的任務分解。在整個過程中,要求學生能夠以教學主體的身份參與進來,對真實案例從總體上進行把握,明確學習和構建的內容。

        2)項目驅動教學組織形式

        本院該課程在采用小班化教學的基礎上,對學生進行項目分組,將4~5名學生分配到一個項目團隊。在不同的項目中扮演企業開發過程中的不同角色,同時在不同的子項目中,學生的角色進行輪轉或互換,使得學生在完成本課程的學習之后,能對項目開發的整個過程相對熟悉。

        學生在不同的子項目中,可以對項目團隊的不同角色進行體驗,根據自身的實際情況,為更好的走上工作崗位,融入企業項目團隊做準備。

        3)具體項目教學的實施

        在每一個具體項目教學的實施過程中,以本院的2014級計算機應用技術專業為例,該專業有40人,將學生以5個學生為項目小組進行分組,共8個小組,根據學生的學情和實際情況進行項目任務書下發,將CDIO中的構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate)融入進來。

        以物聯網智能家居企業真實案例中的智能窗簾子項目為例,通過任務分解,如下圖所示,可以分為嵌入式Linux系統裁剪、直流電機控制、交叉編譯、驅動文件加載和嵌入式平臺下移植應用等五個子任務,同時針對模塊化教學,進行相應學習情境設計和教學方案設計,整合現有教學內容,使得老師的教和學生的學都體現項目驅動模式下理實一體化的緊密結合。

        首先要求每個項目小組的學生進行項目分析,將構思(Conceive)采用行動導向中資訊的形式展現出來,給出工作任務,提出任務要求,要求學生應當把前導課程以及已做過的項目中已掌握的知識點和即將開展的項目中需要的知識點進行融合,使得學生溫故知新,同時也學會綜合運用新舊知識的技能;其次要通過實踐的方式,項目和任務必須能夠通過實踐來完成及驗證。

        對于設計(Design)則要求學生在項目小組中指定相應計劃,安排時間進度。

        而實現(Implement),要求各小組通過決策和實施的方式,分別提出完成該項目的設計方案說明書,每個小組推選1名同學上臺進行本組實施方案的具體表述,授課教師與項目小組成員共同討論,進行分析和優化,最終確定相對合理、科學的最佳方案,并進行下一步的實施。

        運作(Operate),則是在之前所做工作的基礎上,結合項目方案說明書,對于項目內容對照完成。在項目完成之后,對照最初提出的工作任務要求,逐項檢查項目完成情況。如存在不符的情況,進行分析和修改,直至滿足相應要求。同時要求項目小組內的同學和不同小組的同學進行自評和互評,進行相應總結和考核。

        5總結

        基于物聯網飛速發展的技術和應用背景,如何精簡嵌入式系統課程的理論教學內容,并擴寬學生的知識面,讓學生掌握設計與思考的方法,重點把與真實項目案例密切相關的內容進行重構與設計,同時進行層次化的實踐設計,在實踐環節中,讓學生真正參與到前沿發展的企業課題和項目中去,這是在嵌入式系統課程教學改革中要研究和具體實踐的方向。

        基于物聯網項目驅動的嵌入式系統教學改革實踐教學過程中,學生對于企業項目開發的整個過程更加熟悉,學生參與項目團隊開發的積極性和主動性得到提高,同時,通過項目驅動的學習方法,學生也認識到團隊合作的重要性。項目驅動教學改革的實施,使學生學習的方式發生了很大的變化,學生能夠主動地去學習,更加善于發現問題和思考問題,解決問題的能力也得到了很大提高,學生的專業技能能力得到系統的鍛煉。項目驅動教學改革,為學生自主學習意識的養成和從學校到畢業頂崗實習、就業更好的“無縫”對接提供了保障。

        參考文獻:

        [1] 陳承歡.軟件工程項目驅動式教程[M].清華大學出版社,2015.

        [2] 丁金昌.高職教育人才培養理論研究與實踐[M].國防工業出版社,2011.

        [3] 童加斌.高職教學改革[M].東南大學出版社,2010.

        第2篇:物聯網工程嵌入式培養范文

        嵌入式技術融合了先進的集成電路技術、通信技術和計算機軟硬件技術,設計學科眾多,具有很強的實用性和專業性,是一個技術密集、高度分散、不斷創新的知識集成系統。由于涉及多個學科的交叉,嵌入式技術課程除了包含傳統的應用電子技術專業課程外還涵括了一些正處在發展中的新興的技術課程。嵌入式技術教學體系主要體現以下4個特點:①知識涉及面廣。嵌入式技術的理論和實踐幾乎涵蓋了計算機科學與技術、電子信息工程、通信工程等多個專業的基礎知識,知識體系要求比較全面。所以嵌入式技術涉及多學科專業的相互融合,而且大多為較為先進的新技術,知識內容較為龐大。②課程綜合性強。嵌入式技術不像方向只側重于某一點的其他一些專業學科,其集軟硬件技術于一體,需要在課程學習的同時,進行軟硬件協同設計。③課程實踐性要求高。嵌入式技術的相關課程實踐學時比例較大,通過動手實踐來解除學生對理論知識的深澀難懂,通過實例驗證來加深對課程內容的理解。實踐學時的增添,培養了學生的實踐應用能力,同時也為省級或國家級技能大賽的嵌入式方向賽題及課外第二課堂及創新小組進行知識儲備。④新興領域多,內容較前沿。嵌入式技術的相關原理、基本技術雖然近些年內沒有根本性改變,但是研究和應用往往牽涉到社會生活的新興領域和科技研究的最新成果,需要不斷補充新的內容。

        二嵌入式技術課程門類建設

        鑒于嵌入式技術課程授課內容概括性強,講授難度大;同時高職學生的理解能力又有限,對領會此類課程難度更大,教與學都存在一定的問題,所以在高職學生的培養過程中,需要與本科學生有很大的不同,每門課程都要強調實踐,注重理論與實際緊密結合。課程講授過程中注重知識的前沿性,以適應嵌入式技術的快速更新。

        1嵌入式系統處理器及應用

        本課程結合典型的ARM芯片,通過講授ARM的內部架構、ARM的指令系統、ARM匯編程序設計、ARM存儲系統、ARM內部資源的C語言編程以及簡單的嵌入式系統的設計等知識,使學生熟悉ARM嵌入式處理器結構與簡單應用,掌握ARM系統的軟硬件構成,具備基于ARM體系架構的應用處理器為核心進行系統設計及相關應用的能力。

        2嵌入式系統設計與開發

        本課程通過實際的嵌入式應用項目的案例分析,講授嵌入式系統的開發流程和方法,使學生掌握幾種常用的嵌入式應用開發方法,如嵌入式圖形系統、嵌入式數據庫、嵌入式Web服務器、GSM、GPRS等,熟悉嵌入式系統的開發環境、嵌入式實時操作系統,培養學生從事嵌入式系統設計與開發的能力。

        3智能家居系統

        本課程通過兩室兩廳智能家居電子系統設計項目的學習,使學生掌握智能燈光控制、智能電器控制、智能溫度控制、智能窗戶控制、智能窗簾控制、智能安防控制、智能遙控控制、智能定時控制、智能網絡控制、智能遠程控制、智能場景控制等智能家居系統組成與控制工作原理,使學生初步具備根據客戶要求設計制定智能家居控制系統方案的能力。

        4物聯網技術

        本課程主要內容包括射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按物物與互聯網連接起來,及物聯網在各個領域的典型應用。讓學生學生理解物聯網的概念,開闊學術視野,啟發學習興趣。

        5教學機器人組裝與調試

        本課程通過具體的教學機器人制作項目讓學生了解機器人的結構、種類、工作原理,使學生熟悉教學機器人的制作及控制調試過程,讓學生在掌握機器人的核心技術的基本知識基礎上,具備組裝、控制、調試和維護機器人的能力。

        三嵌入式技術課程實施方法

        在進行嵌入式技術授課時,教師可以引入一些實際的嵌入式電子產品,并進行實例分析,分解產品加工特點,進而倒推出整個產品的開發過程。這種教學方法即為實例剖析教學法。實例剖析教學法包含了產品到部件的整個過程。這種教學方法便于學生更好地了解和把握各章節內容的內在聯系,從而有效提升其解決實際開發問題的能力。教師可以在具體的學習過程中適當安排一些嵌入式技術學習任務,并劃分學習小組,引導和鼓勵學生單獨完成相應的產品設計和開發工作。同時,在課程結束后,教師還可以單獨開設一些綜合實訓項目,使學生從整體上把握嵌入式產品開發的規律和方法,提升其職業能力,使其更好地適應企業的崗位需求,實現學校到企業的良好過渡。通過三個實踐教學環節,學生的專業能力水平得到了極大的提升,并逐漸具備單獨完成嵌入式項目開發的能力。這三個環節即章節實驗環節、課程設計環節、綜合實訓環節。其中,章節實驗環節主要通過實驗的方式進行內容分解,并將章節知識融入實驗當中,實現了理論和實踐的有機結合。課程設計環節則側重課程內容的組織和安排,旨在通過課程的優化設計提升學生的專業能力。綜合實訓過程的實踐性較強。在此環節中,學生的主要任務為設計出嵌入式產品雛形,并明確其功能和性能,并制定出具體的改進方案。

        四結束語

        第3篇:物聯網工程嵌入式培養范文

        關鍵詞:嵌入式系統;教學內容;教學模式;教學改革

        中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2012)31-7536-03

        隨著后PC時代的來臨,PC機的重要性下降,嵌入式系統將變得功能強大、無處不在。目前,嵌入式系統在消費電子、通信設備、工業控制等領域發揮著越來越重要的作用。物聯網和移動互聯網作為我國信息產業主旋律,其核心也是嵌入式系統。

        與我國嵌入式系統產品的迅猛發展和巨大的產業需求相比,嵌入式系統工程人才培養相對落后[1]。嵌入式系統教學模式成為眾多高校都在研究的課題。本文主要針對應用型本科計算機專業的嵌入式系統課程教學,結合我院的具體情況,在教學內容和模式上進行一些改革和探討。

        1 課程特點

        嵌入式系統是一門綜合性很強的課程,幾乎涵蓋了所有基本的軟硬件設計技術。所需基礎知識較多,前修課程包括:數字邏輯、計算機組成原理、微機接口原理、單片機、匯編語言、C語言、操作系統、數據結構等。涉及內容廣泛,與通信、自動控制、電子等專業知識相關。教學難度大,學習門檻高。

        嵌入式系統是一門實踐性很強的課程。嵌入式技術是具有工程應用性的實用技術,只有通過實踐才能真正理解和掌握嵌入式系統開發的方法。

        2 現狀與問題

        我校是一所地方性、教學型本科院校,定位于培養“基礎厚實、素質較高、創新精神和實踐能力較強”的應用型人才。我院計算機系共設有計算機科學與技術、網絡工程、通信工程3個專業,所有專業都在第5個學期開設嵌入式系統課程。另外,在第7個學期,學生可以通過校企聯合培養選擇嵌入式作為專業方向,到企業學習更多嵌入式課程。《嵌入式系統》是學生在校期間開設的唯一一門嵌入式課程,對于要選修嵌入式開發專業方向的學生來說,是打好基礎的關鍵,對于其他絕大部分學生來說,則是了解嵌入式系統的唯一途徑。在這門課程的教學過程中,發現主要存在如下問題:

        1)課時少,內容多。

        2)實踐能力培養不夠,實驗課時不足。

        3)前修課不足。3個專業都未開設單片機、微機接口原理,網絡工程和通信工程專業未開設匯編語言。

        4)學生的基礎和學習能力參差不齊。到第5個學期,學生分化比較明顯,學生間的差距較大。

        5)學生學習目標不同。進入大三之后,許多同學對專業方向已有初步選擇,學生對嵌入式系統的學習目標和期望不同。教學內容對所有學生來說都是相同的,難以滿足學生個性化發展的需求[2]。

        3 層次化教學模式的提出

        針對以上問題,我校從教學內容和教學方法出發進行了一系列改革,形成了課內課外相結合、注重基礎、因材施教的層次化教學模式。

        第一層面向計算機專業的所有學生,注重基礎,以《嵌入式系統》課程的課堂內學習為主、開放性實驗室學習為輔。課程目標應該從實際出發,與大部分同學的基礎和學習能力相適應,不應過高。另外,還考慮到我校開設的前修課較少,因此,教學目標設定為:掌握基礎知識,了解嵌入式開發的基本過程,能夠設計實現一個簡單的最小系統,為進一步學習打好基礎。

        第二層為嵌入式興趣小組,面向對嵌入式有興趣的學生,重在提高。主要是對《嵌入式系統》課程進行知識的擴展和加深,開闊學生視野,培養簡單嵌入式系統的設計開發能力。

        第三層為嵌入式開發小組,面向有志于從事嵌入式系統開發的學生。學習嵌入式關鍵技術和實用技術,培養嵌入式高級專門人才,注重創新能力。

        4 層次化教學模式的實施

        第4篇:物聯網工程嵌入式培養范文

        【關鍵詞】嵌入式系統 分類教育 人才

        【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006-9682(2011)09-0057-02

        【Abstract】The characteristics of embedded system are analyzed in the paper. Foundation courses related to the embedded system are reasonably classified. Based on specialized features and applications of their respective professional, the instruction content of embedded system is explored to meet the demand for talents in embedded system.

        【Key words】Embedded system Category education Talents

        一、引 言

        嵌入式是當前應用最廣、最有發展前景的IT應用領域之一,它融合了電子、計算機、微電子等多種學科和技術,被廣泛應用于航天、航空、工業控制、智能手機、消費類電子、信息家電、安防監控、醫療儀器、汽車電子等領域。[1]目前,嵌入式系統產品正不斷滲透各個行業,并以其應用領域廣、人才需求大等優勢,獲得更大的關注,特別是將來3G和物聯網的普及與推廣,應用前景非常好。

        二、嵌入式系統的特點

        嵌入式系統是在單片機上發展起來的,其定義是以應用為中心、以計算機技術為基礎,軟硬件可裁剪,適用于系統,對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統。它涉及硬件設計和軟件開發,具有系統性、綜合性、實踐性等特點。

        1.涉及學科多、面向不同的工程師

        嵌入式系統知識涉及領域廣,主要與三大學科相關:微電子學科、電子技術學科、計算機學科,是多學科的融合。微電子學科涉及微控制單元MCU(Micro Controller Unit)、芯片等集成電路IC平臺,即芯片級設計,主要培養的是微電子工程師;電子技術學科主要涉及硬件電路的設計、介于操作系統和硬件之間的BSP(板級支持包)和硬件驅動的開發,主要培養的是電子工程師;計算機學科主要承擔嵌入式系統應用平臺的構建任務,包括嵌入式操作系統、嵌入式系統的集成開發環境、程序設計語言等內容,培養的是嵌入式軟件工程師。[2]

        2.涉及基礎課程多、綜合性高

        嵌入式系統要求知識面廣,涉及基礎課程多,與電子類專業相關的基礎課程有C語言程序設計、數字電子技術、電子設計自動化(EDA)、單片機原理、可編程邏輯器件、DSP原理及應用等,與計算機類專業相關的課程有C語言程序設計、數字電子技術、計算機組成原理與結構、微機原理、數據結構、操作系統等,如果要進行嵌入式應用軟件開發的還應掌握計算機網絡、網絡編程、數據庫原理及軟件工程等課程。

        3.技術更新快,實踐性強。

        目前嵌入式系統還是屬于比較新的領域,現在很多高校各專業都新開設這方面的課程。但嵌入式系統的技術發展和更新很快,從ARM處理器到嵌入式操作系統、多媒體通信、無線通信等,特別是物聯網技術的發展、以IPV6為基礎的下一代網絡NGN(Next Generation Network)等,都給嵌入式系統的發展帶來了很多機遇。同時也使得嵌入式系統與實際產品開發聯系越來越緊密,必須通過大量的實驗、實踐環節和學生科研項目來提高學生的理論基礎和實際動手能力,從而提高學生實際項目的開發能力,與市場技術接軌。

        三、嵌入式系統人才分類教育探索

        1.嵌入式系統的教學存在的問題

        嵌入式系統的諸多特點也給嵌入式系統的教學帶來了一定的難度和挑戰性,首先,它不像其他課程,教學內容和知識點基本固定,課程體系已經經過十幾年甚至幾十年的研究和探討,已變得非常完整,擁有非常經典的教材;其次,不同學校不同專業開設課程的內容也不一致:僅處理器的選擇就有非ARM系列和ARM系列,ARM系列有Cortex-M3、ARM7、ARM9……,操作系統的選擇有uC/OS-II、Linux、Win CE等,從硬件接口到操作系統,再到軟件開發,涉及知識內容難于統一。有些學校偏向于理論教學;有些以嵌入式處理器為主,介紹其接口技術;有些則以嵌入式操作系統為主;[3]另外要求授課教師知識要全面,軟硬兼顧,并具備一定的項目開發經驗。

        圖1 嵌入式系統相關課程

        圖1所示是信息類專業嵌入式系統相關課程示意圖,虛方框里分別對應的是電子類和計算機類專業在開設嵌入式系統課程之前相關的先修課程。與硬件直接相關的電子類專業主要有單片機原理、可編程邏輯器件、DSP等課程,計算機類專業主要有操作系統、計算機組成原理、微機原理與匯編語言等課程,有了這些課程的基礎,才能學習嵌入式系統課程。

        2.嵌入式系統的教學內容和主要知識點

        從技術的角度來講,嵌入式系統是將應用程序、操作系統和計算機硬件集成在一起的系統,見圖2。硬件層以微處理器為核心,配以存儲器、I/O接口、串口、網口、總線,以及LCD、觸摸屏或鍵盤等人機接口。驅動層提供硬件抽象層和板級支持包,包括BootLoader程序和硬件驅動程序,如以太網驅動、串口驅動等。操作系統層主要有uC/OS-II、Linux、uCLinux、Vxworks、Win CE等嵌入式操作系統,包括嵌入式內核、嵌入式文件系統、嵌入式TCP/IP協議、嵌入式GUI等。最上面的應用層是針對具體項目的應用軟件開發程序。

        應用層 應用程序

        操作系統層 嵌入式文件系統 嵌入式GUI 嵌入式內核 嵌入式TCP/IP協議

        驅動層 板級初始化 LCD驅動 串口

        驅動 以太網

        驅動 鍵盤驅動 其它

        驅動

        硬件層 存儲器 嵌入式處理器 通用接口 人機接口 I/O口

        圖2 典型的嵌入式系統的框架

        嵌入式系統教學涉及的教學內容和主要知識點見圖1右側所示,具體如下:[4]

        (1)嵌入式系統基礎知識。主要介紹嵌入式系統的基本概念、特點、應用領域和發展趨勢;簡單介紹嵌入式系統的基本結構使學生對嵌入式系統及嵌入式軟件開發有一個基本和總體上的認識。

        (2)嵌入式處理器。主要以ARM處理器為例介紹嵌入式體系結構、ARM指令集和匯編程序設計;設備介紹,包括I/O口、JTAG接口、串行總線、并行總線、人機接口、有線網絡和無線網絡接口、硬件驅動程序開發等相關知識。

        (3)嵌入式操作系統。嵌入式操作系統必須要有操作系統課程的基礎,分析多任務實時的基本概念、競爭與調度算法、任務間同步與通信、存儲管理、文件系統等。

        (4)嵌入式應用軟件開發。嵌入式應用軟件開發可以從教學的角度,以一個實際案例或項目為主線,介紹一個實際項目完成所需要掌握的知識、開發方法和開發過程,從嵌入式開發平臺的選擇,到嵌入式操作系統的選擇和移植、嵌入式圖形用戶界面的開發和具體應用軟件的編程實現等,使得嵌入式系統課程群最終能夠形成一個完備的嵌入式系統課程體系。

        3.不同專業嵌入式系統課程教學內容探索

        不同的專業可以結合專業自身的特點,針對不同的應用領域,以先修課程為前提,開設不同的嵌入式系統課程的內容。

        (1)電子類專業。電子類專業基本上都開設單片機原理課程,以8位機為主,有較好的硬件基礎,因此,在課程教學過程中應處理好單片機原理課程和嵌入式系統課程的銜接問題,并引入操作系統的知識。因電子類專業主要針對小型控制系統,基本上以嵌入式硬件產品設計和實現控制功能為主,因此在嵌入式系統的教學中應有別于計算機類專業的學生,在對嵌入式操作系統知識的講解中只需要學生了解操作系統的工作原理,學會操作系統的具體應用開發。由于uC/OS對處理器的移植來說相對容易,因此電子類專業可盡量利用uC/OS小巧、占用空間少、實時性強的優點,以處理器為核心,講授ARM7處理器(或Cortex-M3)+uC/OS-II操作系統為主,學會操作系統在處理器上的移植,實現最基本的底層嵌入式系統的控制功能。具體實驗項目可包含以下幾部分的內容:軟件開發基礎實驗、基本I/O接口實驗、人機接口實驗、設備驅動實驗、嵌入式操作系統實驗、綜合應用實驗。學生在實驗中應能自己動手移植嵌入式操作系統,使學生產生一種成就感,加強他們學習嵌入式系統的興趣。

        (2)計算機類專業。計算機專業基本上都開設有程序設計基礎、計算機組成原理、操作系統、微機原理或匯編語言等課程。程序設計基礎為嵌入式系統課程提供了良好的嵌入式C編程基礎;計算機組成原理、微機原理或匯編語言等課程為了解ARM處理器及ARM匯編指令系統的相關知識打下基礎;另外可以在操作系統的實驗課程里開設Linux操作系統方面的實驗,加快嵌入式操作系統的理解。一般來說,從事嵌入式開發的人員應該至少熟悉一種嵌入式操作系統,考慮到計算機專業的學生以軟件為主,嵌入式系統課程的學習可以開設ARM9+Linux操作系統的內容;另外由于Win CE開發基于VC++環境,而大部分計算機專業學生有開設VC++程序設計這門課程,也熟悉Windows操作系統,學生可能上手比較快,因此也可以開設ARM9+Windows CE操作系統的內容。

        對于軟件專業的學生來說,相對可以開設課程多些,如嵌入式系統原理與接口技術、嵌入式操作系統、嵌入式應用軟件開發(如嵌入式Linux應用開發、Windows CE應用開發、3G手機軟件開發等)課程,以嵌入式軟件應用開發為主。

        四、結束語

        嵌入式系統體現了各類不同學科的交叉融合,其課程教學需要一定的知識積累、項目積累、豐富的教學經驗和創新思想。從以上分析可以看出,不同專業只有結合各自專業的特點和應用領域,合理安排課程的教學內容,才能體現出自己的專業特色,并通過相應的實驗、實踐和實際項目去完善整個課程體系,以培養出更多的符合社會需求的高素質嵌入式系統應用型人才。

        參考文獻

        1 徐 慧、金 敏.“三點一線”教學方法在“嵌入式系統”課程中的應用[J].計算機教育,2009(10):39~41

        2 何立民.嵌入式系統支柱學科的交叉與融合[J].單片機與嵌入式系統,2008(5):5~8

        第5篇:物聯網工程嵌入式培養范文

        【關鍵詞】高職院校物聯網專業建設

        1. 引言

        物聯網是通過信息傳感設備,按約定的協議實現人與人、人與物、物與物全面互聯的網絡,其主要特征是通過射頻識別、傳感器等方式獲取物理世界的各種信息,結合互聯網、移動通信網等網絡進行信息的傳送與交互,采用智能計算技術對信息進行分析處理,從而提高對物質世界的感知能力,實現智能化的決策和控制。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,是信息產業領域未來競爭的制高點和產業升級的核心驅動力。物聯網概念是龐大和豐富的,其中涵蓋了大量現有的專業門類和技術體系,而在其系統集成和應用端,可以說物聯網技術將能夠應用于工業、農業、服務業、環保、軍事、交通、家居等幾乎所有的領域。

        目前物聯網技術還屬于一個新興技術,正在快速發展。學習與掌握物聯網的技術理論,發展方向及其行業應用是目前高等教育的核心目標。2010年最新的教育部通知已將物聯網、傳感網作為戰略性新興產業相關專業的重點,開始鼓勵各高校申報相關專業。教育部高等學校高職高專計算機類專業教學指導委員會于2010年11月在西安舉辦了物聯網應用暨計算機網絡專業改革發展研討會,來自全國102所高職院校及企業的與會人員圍繞物聯網技術發展、物聯網絡專業設置、深層次的校企合作等問題交換意見,分享經驗。多位企業代表在會議上從企業的角度分析了物聯網技術對人才的知識結構、技能要求和數量需求等方面的期望,為高職高專院校的人才培養提出了新的目標和任務。深圳職業技術學院孫湧教授作了《物聯網專業辦學若干思考》的報告。多位專家還從各自單位實際出發,闡述了對物聯網專業申辦和計算機網絡專業改革的認識和實踐。

        2. 物聯網專業建設的需求分析

        從物聯網產業鏈來分析,物聯網產業主要有傳感控制、數據傳輸和數據處理三個環節。傳感控制主要通過傳感器等設備來對物獲取感知信息,涉及到物聯網中的硬件系統,這個環節需要電子設備技術人員以及芯片設計和制造人員;當物的信息被感知到,就可以通過數據傳輸到數據處理環節對數據進行分析、控制,從而進行應用,這個環節主要是通過網絡進行傳輸,涉及到計算機網絡和通訊技術,因此需要通訊和計算機網絡人員;數據處理環節主要對傳輸過來的數據進行處理,涉及到系統分析,因此需要系統設計、系統應用和系統管理人員。根據以上物聯網特征分析,物聯網產業人才需求主要為電子設備技術和芯片設計技術人才,計算機網絡和通訊人才,系統集成和應用人才。

        物聯網專業的學生畢業后能夠在信息、物流等部門從事物聯網相關領域的技術研發工作,也能勝任物聯網技術在環境保護、工業監測、智能交通、公共安全、智能消防、個人健康等多個領域中的應用工作。

        然而,經過兩年的發展,物聯網專業的培養目標還是不很清晰,尤其當大批的本科專業

        批準開設后,高職高專的物聯網專業如何建設,與本科的培養目標如何界定,物聯網相關專業的定位、人才培養目標,如何進行物聯網相關專業的課程設置、技能實訓要求以及如何根據地域特點進行物聯網專業應用人才,都是高職類院校設立物聯網專業需要探討的問題,也是高職類院校計算機專業一個新的生長點。

        3. 物聯網專業建設的內容分析

        對于高職院校建設物聯網專業的內容主要應從以下方面展開:

        1) 高職院校物聯網專業目標崗位及人才培養方向研究

        物聯網專業的建設,根據物聯網市場人才需求特征和高職人才培養目標,結合地方區域特征和我院計算機學科已有優勢,研究物聯網專業目標崗位定位,進而確定人才培養的方向。使得培養對象既具有物聯網基本理念,具有物聯網行業相對應崗位必備的理論知識和專門知識,又具備較強的物聯網崗位操作能力、一定的系統開發能力,成為能夠從事物聯網技術及物聯網系統管理工作的高技術應用型專門人才。

        2) 高職院校物聯網專業課程體系建設的研究

        課程體系的建立是實現專業人才培養目標的重要環節,也是人才培養的具體表現。本項目將以崗位需求為牽引,以人才培養方向為目標,從學生基本道德品質、職業素養、職業核心能力的培養的角度,同時兼顧一定的知識面和專業延伸,來研究如何構建適應于我院特點的物聯網專業課程體系。

        3)高職院校物聯網專業實踐教學基地的建設的研究

        為了提高物聯網專業人才的技術含量,加強物聯網專業人才的技能培養,必須開發和建設物聯網專業實訓演練基地。由于目前物聯網實驗建設沒有一個完整、成熟的方案,因此從改造和新建兩個方面來探討適應于高職院校物聯網專業的實踐教學基地的建設方案,并可以借助本地的地域經濟特點,建立以行業應用案例為教學師范的實踐平臺,比如物聯網在農業、煤礦等領域的應用為依托,探討基于這些領域應用的實驗平臺的建設方案。

        通過實證研究探討在高職院校物聯網專業建設的可行性,并在此基礎上為物聯網專業在高職院校的建設提供實施依據和前期論證。此項研究主要是整合我們現有在計算機網絡方面的已有積累,結合當地的地域經濟特點來解決物聯網專業在課程、實訓場地建設方面可能會遇到的問題以及在人才的培養、崗位需求方面需要前期論證的一些關鍵問題,為物聯網專業在高職院校的建設提供可行性和可操作性的理論依據。

        4. 物聯網專業建設的實施

        高職院校物聯網專業的建設實施應該面向現代信息處理技術,培養從事物聯網領域的系統開發及應用方面的高等工程技術人才。需要培養學生合理的知識結構、具備扎實的電子技術、現代傳感器和無線網絡技術、物聯網相關高頻和微波技術,有線和無線網絡通信理論、信息處理、計算機技術、系統工程等基礎理論,掌握物聯網系統相關設計和應用的專門知識和技能,并且具備在本專業領域跟蹤新技術的能力以及較強的創新實踐能力。因此高職院校

        物聯網專業的建設可以從以下幾方面考慮實施:

        1)課程體系建設的實施

        高職院校物聯網課程體系的建設必須以面向應用為導向,因此必須以應用為目標,建議基于下列模塊進行實施:

        單片機和嵌入式系統

        從最基礎的8051單片機到ARM嵌入式技術,由淺入深,知識點包括:微機原理,接口技術,微控制器體系和原理,實時操作系統,C語言編程技術等。

        無線片上系統

        無線單片機通訊接口設計,無線有線收發器原理和結構,通訊原理和結構,運行于無

        線片上系統的操作系統,如TINYOS等。

        無線通訊和無線自組織網絡

        短距離無線數據通訊基礎和原理,無線自組網技術,基本無線網絡拓撲,ZIGBEE無線技術和802.15.4無線標準,高級的ZIGBEE技術。網絡安全和加密技術,C語言和無線網絡算法高級技術原理。

        RFID知識模塊

        電磁技術基礎,RFID標簽防沖突算法,EPC和IS0—18000—6C通訊協議和原理;大功率RFID讀卡器原理和設計,RFID和物聯網數據庫結構和原理等。

        物聯網傳輸層知識模塊

        物聯網網關原理和結構,GSM/GPRS技術原理,接入網絡原理,3G技術原理和結構,M2M 數據傳輸和遠程通訊,嵌入式和高級實時操作系統在物聯網網關設計技術等。

        數據庫應用

        SQL SERVER數據庫在PC上的應用,SQL數據庫嵌入式版本的移植和應用,嵌入式系統網關上的嵌入式數據庫與PC數據庫之間的同步與數據傳輸,備份等。

        軟件開發

        使用VC或VB進行PC及服務器端的軟件開發,編寫對物聯網網關設備的客戶端控制程序,使用JAVA語言編寫移動終端的控制程序及客戶段程序。

        2) 物聯網專業實訓教學環境的建設

        在學生掌握物聯網基礎教學及開展基礎教學實驗后,以物聯網的真實應用為依托,使學生能夠進行物聯網產品開發,產品應用改造及工程訓練,掌握物聯網技術應用。基于目前物聯網在很多行業都有應用的空間,因此實訓環境可以基于專題形式進行建設,具體建議按如下專題實施:

        傳感采集控制設計及實現

        包含物聯網無線傳感數據采集基礎、數據采集原理和應用、數傳控制設計環境和應用

        開發流程。基于現有產品實施監測體系的搭建和實際運行。

        傳感節點應用

        傳感節點應用初步包含物聯網無線傳感節點的設計原理、實務與開發流程、應用場景

        描述和選配方案。

        自動控制系統

        自動控制實訓包含物聯網無線傳感網的控制作用原理、實務與開發流程,自動控制基

        礎及初步應用。

        通信網絡設計及實現

        通信網絡設計及實現包含物聯網無線局域組網、數據無縫接入、遠程使用開發流程。

        基于現有產品實施監測體系中網絡部分的順利建設和運行。

        系統應用設計及實現

        系統應用設計及實現包含物聯網應用場景描述、需求分析、系統集成開發流程。基于

        現有產品面向具體應用的監測體系建設和運行。

        參考文獻

        [1] 賈國榮.高職院校積極應對物聯網時期到來的思考[J].貴州商業高等專科學校學報,2010(3).

        第6篇:物聯網工程嵌入式培養范文

        關鍵詞:嵌入式;實驗教學;模塊化

        “十二五”發展規劃中強調高等教育教學改革的重點是提高教學質量,注重創新人才的培養。嵌入式技術具有非常廣闊的應用前景, 其應用領域包括工業現場控制、智能儀器儀表、航天軍工、鐵路汽車控制等等。此外,據預計,到2020年,超過40萬個百萬設備(地球上的每人將擁有五到十個嵌入式設備)將出售世界各地。嵌入式的系統已成為一個日益重要的課題,是幾個特別設計的課程重點。隨著物聯網、通信技術的發展,嵌入式產品在全球各行業得到了更廣泛的應用。但嵌入式技術更新速度非常快,這對嵌入式技術人員提出了更高的挑戰,也對教學和實驗內容緊跟技術前沿提出了更高的要求。

        嵌入式系統是一門實踐性很強的課程,嵌入式系統實驗著重于培養學生的實際動手能力,學生通過實驗掌握嵌入式系統的硬件基本體系和結構、系統運行模式、嵌入式軟件開發流程、系統調試、驗證和測試方法等,使學生具有一定的嵌入式系統開發知識和能力。學好嵌入式系統課程不僅有助于學生了解系統設計的基本方法,提高學生的動手能力,而且能提高學生對于相關學科的理解和實際工程應用能力。在嵌入式系統教學中,實驗課程可以加深學生理解理論知識,并將理論知識與實踐緊密結合,提高學生解決實際問題的能力,提高系統設計能力,增加學生對嵌入式系統的感性認識。通過具體實驗,學生不僅切實感受到嵌入式系統的豐富功能,而且對嵌入式系統的開發和設計流程有一個全面和系統的認識,有利于學生全面掌握嵌入式系統的設計技術,有利于學生在今后的工作中成為卓越的工程師。但目前嵌入式實驗過程中還存在一些問題,主要表現在以下幾方面:(1)實驗內容多為驗證性實驗;(2)實驗平臺多為實驗箱,學生只需簡單地、機械化地按實驗步驟操作,遠離了工程復雜的實際環境,沒有達到實驗教學的目的;

        (3)嵌入式系統飛速發展,對其實驗教學的快速跟進、研究、探討和實踐缺乏科學合理的實驗教學體系。

        現代教育理論指出:指導學生從實踐和探索中通過思考獲取知識,又在解決問題的探索活動中,運用已獲得的知識和技能是培養智能的最好途徑。

        我們以培養適應社會需求的嵌入式開發人才為目標,充分研究了嵌入式實驗教學的特點、體系結構及開發內容、嵌入式實驗方式的特殊性以及業界對嵌入式開發人才的知識體系結構需求,開發了多模塊配置方案實驗項目的嵌入式實驗教學系統。

        為了緊跟嵌入式技術前沿的快速發展,嵌入式實驗內容必須及時更新才能使培養出的人才技術創新能力強,具有很好的市場適應性,提高學生的緊跟工程技術快速發展的能力和素養。

        一、嵌入式系統實驗特點

        我國國內對嵌入式系統公認的定義為:嵌入到對象體系中的專用計算機系統。即以應用為中心,以計算機技術為基礎,軟件硬件可裁剪,適應應用,對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統。

        可以看出,嵌入式系統的教學必須以應用為中心,而嵌入式系統實驗更必須結合應用。以計算機為基礎是指嵌入式系統一般都以處理器或微控制器為控制核心。嵌入式系統的處理器一般分為:微控制器、嵌入式微處理器、DSP處理器和FPGA為代表的片上系統(SOC)。常規情況下,嵌入式系統單指以32/64位嵌入式微處理器為核心的系統。由于ARM嵌入式微控制器和微處理器系統應用非常廣泛,ARM技術成為嵌入式系統中的主流技術,當前嵌入式系統本科教學通常是以ARM嵌入式微控制器和微處理器為核心的嵌入式系統。軟硬件可裁減是指針對特定的應用系統,實現特定的軟硬件功能,具有很強的針對性,因此不具有通用性和壟斷性。因此,對嵌入式系統教學和實驗都必須圍繞軟硬件系統開展,而且是圍繞特定應用要求的軟硬件系統,并且對功能、功耗、成本、體積和可靠性都有較高的要求。學生既要掌握一定的硬件電路設計、PCB置備、元器件焊接和電路連接等環節,同時也必須完成程序的研讀、編寫、編譯和下載等環節,而且在程序下載到硬件系統之后,完成軟硬件系統的聯調。可以看出,嵌入式系統課程理論的教學離不開實驗內容。

        嵌入式系統實驗是嵌入式系統課程內容的一部分,通過實驗可以進一步了解和掌握嵌入式系統的基本理論、處理器或微控制器的體系結構,系統硬件設計和焊接基礎以及嵌入式軟件環境和

        軟件環境搭建和相應的軟件設計,學習和掌握嵌入式系統開發環境的使用和實現技術,提高調試電路的能力和計算機應用能力以及對操作系統有更高水平的理解。

        二、基于模塊化嵌入式實驗的研究與實踐

        1.理論與實踐緊密結合

        由于實驗課時的限制,在理論教學中,將硬件電路設計和軟件設計的要求、特點及處理器的端口選擇、芯片的選擇等除了在課上講授之外,還要作為多個大作業布置給學生,學生可以自主選擇大作業的不同內容,利用理論課為實驗課做好充足的課上課下準備,力爭提煉出設計、綜合和創新層次。確保硬件電路正確,合理選擇元器件,PCB制備無誤。只有真正理解電路的真正原理,才會在實驗課上,線路聯結正確,焊接無誤,才會在硬件電路出問題時,快速查出原因,及時采取正確措施,才會使實驗課上知其然且知其所以然,才會有的放矢,而不是盲目跟著實驗步驟做實驗,從而真正提高學生掌握設計、制備、焊接和調試的系統流程。對于軟件部分,學生雖然在大學一年級學過C語言,但要和工程實際相結合,達到解決工程所需的軟件設計能力還遠遠不夠,需要在理論課上和課下做好充足的準備。

        第7篇:物聯網工程嵌入式培養范文

        (1)召開學生座談會,征集畢業年級學生及畢業后走上工作崗位學生對“方案”的修訂意見,了解學生自身需求。堅持以學生的學為中心,處理好教與學的關系。(2)邀請用人單位參與“方案”的修訂。了解行業最新發展動態,邀請用人單位參與修訂論證,充分考慮行業對專業人才的要求,尤其是行業協會制定的人才質量標準。(3)參照執行教育部的專業規范標準,確保專業完整性。

        2德、智、體、美全面發展,處理好

        通識教育與專業教育的關系本著“通識教育為體,專業教育為用”的思想,通識素質類教育貫穿始終,德育工作與通識類課程考核結合,學術講座日常化,引進并開設高質量的藝術類通識教育課程。針對全國各地生源基礎教育水平差異,對外語、數學、計算機課程進行分級教學。專業教育逐步向產學研合作的模式靠近,專業課程開設以業界需求為主導,鼓勵與業界建立長期、穩定、互動的合作關系,鼓勵“方案”的部分課程以合作教育的形式開展,包括合作辦學、合作育人、合作就業、合作發展等。

        3大力開展第二課堂教育,“方案”

        反映培養學生創新意識的要求設置6學分區間,給予參加學科競賽、參與教師教、科研課題研究,參加人文、社會科學、自然科技、軍事、歷史、藝術類通識課程修讀,開展創業,參加職業資格認證考試、英語四、六級考試,參加計算機等級考試等學生的學分獎勵,該模塊是學生畢業必要條件之一。

        4改革實踐教學模式,加強實踐教學環節,處理好理論教學與實踐教學的關系

        按照《普通高等學校本科教學工作合格評估方案》,工科實踐教學比例占總學分不低于25%。根據校企合作的實際情況,改革實踐教學模式,靈活多樣,畢業實習以集中統一安排為主。重點讓學生體驗基層行業工人的工作過程,磨練意志,為走上工作崗位打下良好的基礎。提倡學生的畢業論文(設計)以參與教師的教、科研課題的形式完成。重視課程設計。

        5合理安排第四學年教學工作

        根據學生職業發展需求“,方案”要考慮考取研究生深造和就業兩種需求,1-10周集中安排課程,剩余時間安排畢業實習、畢業論文(設計)、準備研究生考試,確保教學秩序。

        6教學計劃統一性與靈活性相結合

        隨時關注行業發展需求,建立專業與行業信息交流機制,將行業發展最新的信息整合為課程資源,通過短課時的課程、講座等形式開設,同時必須堅持“方案”的執行穩定性。

        7分方向培養

        在電子技術和信息系統的理論基礎上,從第三學年開始分方向培養:嵌入式集成電路、信號與信息處理兩個方向。嵌入式集成電路方向主要課程:嵌入式系統原理與應用、嵌入式操作系統、嵌入式微控制器應用、嵌入式Linux設備驅動開發;信號與信息處理方向主要課程:信息論基礎、數字圖像處理、DSP技術與應用、信息與網絡安全。同時設置多門其他方向的選修課:通信工程、物聯網工程、計算機網絡、軟件工程等。

        8小結

        第8篇:物聯網工程嵌入式培養范文

        【關鍵詞】物聯網 模塊化課程 課程體系

        【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)02-0019-02

        一 引言

        物聯網技術作為第三次信息產業浪潮,近年來已成為全球科技人員和政府決策部門持續關注的熱點,從“智慧地球”到“感知中國”,各國都在積極布局物聯網產業格局,力圖抓住物聯網帶動產業提升的戰略機會。自總理2009年8月考察無錫提出“感知中國”到2010年政府工作報告中提出加快物聯網的研發應用,中國的物聯網發展進入了一個全新的高速發展時期。

        物聯網是利用條形碼、射頻識別(RFID)、傳感器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按照約定的協議,實現人與人、人與物、物與物在任何時間、任何地點的連接,從而進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的龐大網絡系統。作為一項戰略性產業,越來越多的企業把目光投向先進的物聯網技術,物聯網的發展離不開人才的培養。高職院校作為培養技能型人才的中堅力量,制訂切實可行的人才培養方案迫在眉睫。

        二 物聯網人才職業崗位能力分析

        根據物聯網市場人才需求特征和高職人才培養目標,高職物聯網專業應培養具有物聯網基本理念,具有物聯網行業相對應崗位必備的理論知識和專門知識,具有較強的物聯網崗位操作能力、一定的系統開發能力,能從事物聯網技術及物聯網系統管理等工作的業務能力,學生畢業后可以在物聯網系統集成、物聯網設備維護、運營服務等企業,從事無線傳感網、RFID系統、局域網、安防監控網等工程施工、安裝、調試、維護工作。可從事的部門有各類物聯網企業工程技術部、售前技術部、售后服務部;物聯網系統應用行業技術服務中心;物聯網相關行業網絡產品、傳感器、RFID設備、無線通訊設備的采購、營銷、售后服務等工作。

        三 物聯網應用技術專業模塊化課程體系的構成

        課程體系是指為培養人才所確立的目標以及依據這些目標所選擇并加以組織的課程內容、教育教學活動的系統。在高等教育中,課程體系是核心,它是社會需求、科學知識和個性發展的集中表現,決定著人才培養的規格和質量。為了物聯網應用技術專業人才的培養,我們建立了由公共學習模塊、學科專業基礎模塊、學科專業方向模塊三部分組成的課程體系。

        1.公共學習模塊

        公共學習模塊全部為必修課,該模塊由思想政治理論課、職業生涯規劃、心理健康指導、職業生涯規劃、就業創業指導、大學英語、體育、計算機基礎等主干課程組成。其目的是提高和培養學生的政治思想素質和職業道德,培養學生的辯證思維能力和外語應用能力,培養學生調查抽象的邏輯思考與判斷分析的能力。

        2.學科專業基礎模塊

        學科專業模塊全部為必修課,該模塊是物聯網應用技術專業的平臺,為專業課的學習提供堅實的理論基礎,為學生掌握分析問題、解決問題的基本理論與基本方法奠定基礎。主要課程有:應用數學、線性代數、物流信息技術與應用電子技術基礎、現代物流概論、C語言程序設計、數據結構、物聯網網絡基礎、數據庫基礎與應用、電路分析、微機原理與接口技術、通信線路等。

        3.學科專業方向模塊

        學科專業方向模塊分為選修模塊,學生可根據其學習興趣選擇其中的一個模塊進行學習。學科專業方向模塊的開設,是為了讓學生根據個人的興趣和自身特點,為自己今后的發展和研究選擇一個適合自己的模塊學習。我們擬定了三個學科專業方向模塊:(1)物聯網系統集成和測試模塊;(2)物聯網應用軟件開發模塊;(3)物聯網管理和維護模塊。

        第一,物聯網系統集成和測試模塊。該模塊要求學生具備的能力有:掌握物聯網系統體系結構設計、系統調試的基本流程與技巧、無線網絡基本知識、網絡組建基本知識、硬件組裝和維護能力、物聯網應用軟件測試方法、基本的測試工具。

        該模塊的工作內容是:系統軟件、硬件、傳感裝置集成在一起測試,發現并改正單元設計中的錯誤,無線網絡與移動設備的構建、組網等工作。

        該模塊開設的核心課程有:測試技術、組網技術、物聯網系統開發、無線網絡技術、傳感器技術、RFID射頻識別技術與應用。

        第二,物聯網應用軟件開發模塊。該模塊要求學生具備的能力有:物聯網相關知識、物聯網相關產品的應用系統開發、RFID系統集成項目應用系統的設計、開發、實施嵌入式系統集成項目的開發和實施、面向對象的程序設計。

        該模塊的工作內容是:RFID解決方案研究、項目設計方案、系統開發和集成、工程設計和施工指導嵌入式系統解決方案、項目設計方案。

        該模塊開設的核心課程有:計算機網絡、單片機應用、JAVA程序設計、RFID射頻識別技術與應用、物聯網系統開發、無線網絡技術、條碼技術與應用、嵌入式系統。

        第三,物聯網管理和維護模塊。該模塊要求學生具備的能力有:通訊系統運行維護與管理的能力、通信設備的安裝調試和故障排除的能力。

        該模塊的工作內容:系統維護與設計、物聯網運行管理、物聯網產品生產與檢測、物聯網系統運營與維護。

        該模塊開設的核心課程有:無線通信技術、現代傳感技術、物聯網應用開發、計算機網絡技術、JAVA程序設計、網絡操作系統、網絡設備管理、企業網絡方案設計等。

        四 結束語

        物聯網產業作為未來的新興產業,孕育著巨大的人才需求,高職院校培養具有物聯網應用技術專業知識的應用型人才非常緊迫。高職院校在辦學過程中,應緊密結合社會發展需要,不斷地進行市場調研和人才需求的分析,改革傳統的人才培養方案,積極開展專業模塊化課程教學內容的改革,及時更新教學內容,讓學生能夠掌握物聯網的最新技術,實現教學與就業的直接對接,為畢業后能夠順利地就業奠定堅實的基礎。

        參考文獻

        [1]李坡、吳彤、匡興華.物聯網技術及其應用[J].國防科技,2011(1):18~22

        [2]葉健華、明小波.高職計算機應用技術專業模塊化課程體系設置研究[J].濟南職業學院學報,2008(8):54~57

        [3]劉桂江等.物聯網技術專業人才培養方案的研究[J].安慶師范學院學報(自然科學版),2011(2):108~111

        第9篇:物聯網工程嵌入式培養范文

        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).

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