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基于职业能力培养的物联网课程开发与建设研究(2)

时间:2014-01-03 15:43 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:杨元利 点击次数:

  三物联网课程开发与建设的目标

  物联网课程研究的总体目标是:以职业能力培养为目标,研究物联网课程教学中的虚拟化实现和应用方法,创造性地构建出一套可操作的课程沙盘式教学体系;建立一支学术水平高、创新能力强的研究人员和教师队伍,培养一批具有较强操作能力、理论基础扎实的专业人才。

  形成物联网课程与虚拟化现实教学系统的体系结构,动态构建、高效应用基于网络传感、感知的教学模式,工学结合,发展创新性实验教学体系;研究基于职业能力培养的传感技术与职业能力培养异构驱动型理论与方法,实现从传统教学模式到新型可操作虚拟化现实教学体系的构建;以职业能力培养为目标,形成一个崭新的虚拟化物联网课程教学学科体系。形成操作性较强的物联网课程虚拟化现实操作教学体系和管理模式。

  四物联网课程开发与建设的体系构建

  1.以职业能力培养为主导的物联网新学科教学体系建设

  以职业能力培养为主线,以物联网课程教学与操作技能培养为目标,围绕物联网课程虚拟化教学和管理体系进行研究,动态构建体系透明、软硬件一体化的虚拟化教学模型和体系。

  2.科学建立职业能力内涵培养机制,确立物联网课程教学综合职业能力培养目标

  坚持综合职业能力培养的关键是要全面、科学地掌握综合职业能力的具体内涵,并在此基础上形成正确的职业能力教育观,有效地促进学生综合职业能力的形成与发展。

  3.动态建立基于分布式计算资源的物联网计算环境,形成虚拟化现实教学体系与学科体系

  在物联网课程教学中实现虚拟网元系统在虚拟环境中像物理设备一样在网络中进行联机,并在物理环境中进行物联网实体的异构应用。

  4.物联网创新实验系统与多实验例程环境构建

  物联网教学环境集成了多种传感器模型以及多种无线组网模式,可实现多种物联网构架,面向各专业教学及创新应用,提供多实验例程模型,使学生熟悉和掌握物联网的构成及实际应用。

  5.物联网实验资源环境建设

  物联网课程教学环境包括微型无线传感器、通用传感器及被控对象、嵌入式网关、GPRS网络设备、蓝牙、低功耗WiFi和其他配套设备。软件资源包括无线传感器网络软件、嵌入式网关软件、PC数据管理与分析软件,实验资源包括基于控制器的基础实验、传感器信息采集实验、无线信号收发实验、ZigBee/GPRS/WiFi/蓝牙等网络通讯实验及组件控制实验等。在系列资源学习环境中,通过不同传感器的特性、不同网络的组成形式,开发出更多实用性强的物联网应用模式。

  6.分层设计教学模式

  根据物联网的感知层、网络层、应用层三层特征,构建出一个层次式的教学模式,以实验平台建设方案为核心,依据物联网网络层次分别展开软硬件科研与教学及面向市场需求的各项内容教学。对于物联网感知层的教学,提供了多种射频识别和传感器节点与路由器网络等硬件和数据采集控制软件等资源。物联网网络层教学,提供了功能强大的以ARM等处理器为内核的网关硬件和自主研发的网关核心软件,不仅能完成多种无线网络管理,传感器和射频识别信息处理,而且可以通过不同无线和有线网络路径,将数据传输到物联网网络中心服务器数据库和互联网;平台网络监控软件,可以在PC上直观方便地完成对各种网络的监控、数据库管理、网络维护和拓扑/曲线显示,并且具有无线网络状态监控等多种高级网络监控功能。物联网应用层的教学开发,用户可以使用实验平台提供的感知层、网络层部件,像搭建积木一样,构建不同的应用系统,实现智能交通、智慧城市、智慧农业、智能家居等应用。

  7.物联网课程教学技术差异化的发展与技术均化策略

  各个高校物联网教学资源、师资能力、教材开发等存在着较大的差异,且教学技术发展不平衡,这对人才培养造成了极大的障碍。在教学环境中对技术差异化的发展与技术均化策略进行研究,打破学科、专业,以及学校间的壁垒,形成均等化策略,对促进物联网课程的发展有着至关重要的作用。

  8.物联网教学生态环境构建

  物联网是一门跨众多学科与专业的技术性课程,我们应在教学的发展中形成一个良性的交叉科学融合的教学环境,使物联网技术融合到各学科中去,也使各学科知识融合到物联网课程中来,建立融合性、标准化为一体的课程模式,形成良性的学科生态环境。

  五结束语

  建立一个多模的物联网教学模式,让物联网真正成为服务区域经济发展的驱动力。物联网课程教学体系是推进区域经济人才培养,以及实现制造业、物流业、商业、零售业等联动发展的有效途径。虚拟化现实教学体系的建立是物联网课程开发与职业能力培养的又一途径。高校物联网教学资源、师资能力、教材开发等技术差异化的发展与技术均化策略的形成将对促进物联网课程的发展有着至关重要的作用。物联网教学生态环境构建以及标准化课程模式建设势在必行。

  以物联网课程虚拟化教学体系促进高校学生职业能力的培养,形成新的学科体系,发展教学技术差异化与技术均化策略,设计分层教学模式,建立物联网教学的生态环境。提出虚拟化物联网课程教学的职业能力培养理论,设计分层教学模式;提出了动态建立基于分布式计算资源的物联网计算环境,以网络织化形式建立教学体系结构;提出沙盘式物联网课程教学体系与机制的建立,打破传统职业能力培养模式,创造性地建立规模化实训模式;物联网教学生态环境的建立,是对传统教学观念、方法的挑战,突破了学科与专业独立建设的壁垒,建立融合性、标准化为一体的课程模式,形成良性的学科生态环境。

  参考文献

  [1]柯强.物联网专业课程建设探讨[J].物联网技术,2012(1):80~85

  [2]曾文波.浅谈物联网相关专业中通信技术类课程建设[J].物联网技术,2013(3):78~80

  [3]赵雨境.以“三线并重”为核心的物联网应用技术专业课程体系研究[J].学园(教育科研),2013(1):12~14

  [4]谢昌荣、李菊英.高职物联网专业学生职业核心能力培养研究[J].物联网技术,2013(9):87~89

  [5]李刚、李阳、候霞.高校开展物联网专业建设的探讨[J].计算机光盘软件与应用,2011(19):8~9

 


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