導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇物聯網工程嵌入式培養，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

中圖分類號：G643 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）01（a）-0141-02

隨著計算機信息技術的發展，我國傳統農業正在加快向現代農業轉型，而智慧農業將成為現代農業未來發展的趨勢。智慧農業將農業看成一個有機聯系的系統，依托嵌入式技術、感知技術、互聯互通技術、智能化技術等綜合、全面、系統地應用到農業系統的各個環節，使得農業系統的運轉智能化、多功能，大力推進農業科技創新。

智慧農業所涉及的關鍵技術包括嵌入式技術、檢測技術、通信技術等。嵌入式是當前發展最快、應用最廣、最有發展前景的信息技術應用領域之一。目前，許多高等院校的計算機、電子、軟件等專業針對市場需求，開設了嵌入式系統相關課程，也在逐步完善適應社會需求的嵌入式系統的教學體系。本文基于智慧農業背景，結合都市型現代農業開設嵌入式課程的經驗，對農林院校嵌入式課程教學改革進行了探討。

1 智慧農業物聯網嵌入式系統

智慧農業是最近興起的一個概念，出現的時間很短，目前還沒有一個公認的定義。中國農業大學李道亮教授認為： 智慧農業是以最高效率地利用各種農業資源，最大限度地降低農業成本和能耗、減少農業生態環境破壞以及實現農業系統的整體最優為目標，以農業全產業、全過程智能化的泛在化為特征，以全面感知、可靠傳輸和智能處理等物聯網技術為支撐和手段，以自動化生產、最優化控制、智能化管理、系統化物流和電子化交易為主要生產方式的高產、高效、低耗、優質、生態和安全的一種現代農業發展模式與形態。

要建設智慧農業，就要依托物聯網等先進的科學技術。物聯網（The Internet of Things，簡稱IOT）的概念是在1999年提出的，2005年國際電信聯盟（ITU）的ITU互聯網報告，對物聯網做了如下定義：通過二維碼識讀設備、射頻識別（RFID）裝置、紅外感應器、全球定位系統和激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

智慧農業物聯網唯一的物聯源頭是嵌入式系統。隨著嵌入式系統的各個領域應用需求的多樣化，嵌入式技術已成為當今電子技術發展的主流。

本文基于嵌入式技術，針對農林院校計算機專業嵌入式系統方向課程體系的特點， 通過一系列教學嘗試，對計算機專業嵌入式系統方向的課程體系建設進行了一些探索，使學生在保證專業原有課程的基礎上，根據專業方向的不同，側重點有所差別，將智慧農業貫徹課程體系始終，使學生在軟件和硬件設計方面都得到很好的鍛煉，最終為都市型現代農業培養全方位的信息技術人才。

2 嵌入式課程體系建設

（1）我校計算機專業嵌入式系統方向培養和教學目標。

我校計算機專業嵌入式系統方向培養目標培養側重嵌入式軟件設計開發的嵌入式系統開發人員。根據學生的接受能力，嵌入式系統的學習體現層次性、漸進性、注重實踐性，尤其側重培養在農業領域中的嵌入式系統應用能力。（圖1）

嵌入式系統課程體系的設置體現“注重工程能力培養的嵌入式系統人才知識體系”，學習側重嵌入式軟件設計部分。嵌入式系統教學體系教學目標是掌握四個“1”，即“一種主流嵌入式微處理器、一門開發語言、一種嵌入式操作系統、一套開發工具”，嵌入式開發語言主要有匯編語言、C和C++語言、Java語言等；嵌入式操作系統主要有Windows CE、Linux等；集成開發工具主要有Windows CE開發工具、ADS等。

（2）嵌入式系統課程體系。

北京農學院計算機與信息工程學院自2011年設置了計算機專業嵌入式系統方向，根據自由選擇的原則在大學三年級實施特定方向培養，同期購買了30套嵌入式開發實驗平臺設備，可實現每人一臺的教學環境。

嵌入式系統課程體系大致可分為：基礎課程、專業基礎課以及專業課。

基礎課程在大學一、二年級開設，主要學習理工科的一些基礎課程，如高等數學等。

專業基礎以及專業課的開設時間以及內容如表1所示。需要特別說明的是根據我?！?+1”本科人才培養模式，大學前六個學期完成的是課內學習，旨在掌握較寬厚的基礎知識和扎實的專業知識，最后一學年有計劃地到校內外實調基地進行為期一年的實踐和實訓，所以第七學期和第八學期是專業實習和畢業設計實習環節。

嵌入式導論課程：介紹嵌入式的主要應用領域、嵌入式軟件開發的基本概念、嵌入式軟件開發的基本流程和基本方法、嵌入式系統的特點。

嵌入式操作系統課程：介紹嵌入式系統基本知識，嵌入式操作系統與通用操作系統的差別。結合典型的嵌入式操作系統對操作系統的基本構成、工作機制、系統移植剪裁和實時任務調度等內容進行介紹。我校根據具體情況選擇、Linux、WinCE等嵌入式操作系統進行教學。

嵌入式程序設計基礎：介紹嵌入式系統體系結構、嵌入式系統設計的基本方法、軟件編程及設備接口和驅動等。通過該課程的學習，學生了解和掌握必要的嵌入式系統設計方法學的概念、方法和工具嵌入式程序設計基礎，掌握嵌入式系統的基本原理與設計開發思想，學生能完成簡單的嵌入式系統的軟硬件設計。

JAVA開發語言：介紹Java語言的體系結構、Java語言的基本概念和程序設計的基礎知識、面向對象的程序設計的思路和方法。培養學生的編程能力，使學生能夠運用Java語言作為完成應用程序設計。

嵌入式接口技術：介紹鍵盤接口、LED顯示器接口、觸摸屏、通信接口、中斷接口、A/D和D/A轉換、ARM的JTAG接口。

嵌入式高級編程：介紹Android嵌入式開發環境搭建的方法，項目結構；Android的體系結構，嵌入式軟件開發流程；嵌入式特性開發，多媒體開發，數據存儲開發，聯網開發等開發方法，學生通過實踐能達到獨立完成開發單機、網絡嵌入式軟件的能力。

3 嵌入式課程實踐教學

（1）層次化實驗實踐教學。

實驗室選用UP-Magic6410嵌入式實驗開發平臺，著重培養學生在該平臺下進行嵌入式Linux程序開發的相關環境搭建與軟件設計方法的能力。針對各模塊以及嵌入式系統的應用背景，按照由淺入深，不同課程層次對應不同實驗項目等原則，組織設計了三個層次的實驗，循序漸進，逐步提高，以滿足不同階段的實驗和實踐需求，分別為涉及嵌入式導論的基礎性實驗、涉及嵌入式程序設計基礎的實操性實驗、設計嵌入式高級編程的提高性實驗?；A性實驗多以理論驗證為主，在于學習方法；綜合性實驗和提高性實驗則多以應用為主，在于提高能力。三個層次的實驗教學內容，為學生提高了動手能力，進一步的實踐開發和畢業設計打下了良好的基礎。

（2）通過項目案例，強化實踐教學。

首先，依托教師實際的科研或工程項目，教師在實驗課程實施時，可以按照模塊化將案例的分解到各個部分，鼓勵學生對實例所采用的技術和方案進行不同角度的評價，變被動知識灌輸為主動探索思考，使教學理論知識與科研實踐有機地結合在一起。

其次，在設計綜合課程設計等綜合性實驗時，結合教師實際的科研或工程項目，在強調基礎性知識掌握的同時，鼓勵學生創新的綜合設計。使得學生既掌握了一些具體的通用的嵌入式系統的開發方法，也能發揮主觀能動性，獨立設計并實現較完整的嵌入式系統，激發學習、創造熱情。在課程設計綜合實驗中，考慮到學生水平差異，按照“自由組合、自主選題”的原則，要求學生課外查找資料進一步地學習，引導學生進行主動性學習，對某些問題進行深入的分析研究，進而提出自己的設計思想，此環節中設計思想的原創性也將作為課程考核的重要內容。

（3）鼓勵學生參與科研項目，注重培養創新能力。

通過項目實踐來鍛煉和提高學生動手能力是非常重要的。我校實行導師制指導學生，在參與教師科研項目的過程中，本科生導師負責學生在整個科研期間從理論到具體操作的各個環節的指導工作，加強了指導力度。

學生在家禽食品安全追溯系統的嵌入式系統應用項目中，教師組織學有余力的同學成立興趣小組，直接參與到前沿的課題和項目中去，將食品安全追溯系統按照生產鏈的六個環節分解成若干子題目，交由各興趣小組，模擬項目的形式實踐開發，真正做到“在學中做，在做中學”，以務實的項目培養學生的實踐科研能力。

（4）鼓勵學生積極參與課外科技活動。

近年來，高等院校加大了學生的課外科技活動開展的力度，筆者指導的學生參與了北京市大學生科研計劃，利用嵌入式平臺，對溫室環境等參數檢測，進而對溫室大棚實現智能化控制，學生在該課題中，運用所學理論知識，系統的完成了整個項目，獲得了北京市大學生科研計劃成果二等獎，尤其值得一提的是，畢業的學生在擔任京郊村官期間，將課題成果應用于所服務的村鎮，取得了良好的效果。實踐證明，鼓勵學生參與課外科技活動，將會拓展學生的知識體系，并學以致用，對進一步提高學習興趣以及培養合作精神發揮了至關重要的作用。

（5）做好畢業設計及畢業實習

我校實行的是采取“3+1”人才培養模式。以往學生在第八學期進行畢業論文和實習，部分學生在校內機房根據教師給出的題目完成畢業實習和設計論文，學生如果不走出去。就無法完成理論與實踐的有機結合，部分同學雖然通過實習單位的學習完成畢業論文，但是畢業設計和論文的時間和質量也難以保證。因此，我們將畢業論文提前到第七學期安排任務，進行設計、論文的前期準備及調試工作，既可以保證充分的畢業設計時間又可以提高學生專業課的學習興趣和主動性，做到有的放矢.提高設計.論文和專業課的學習質量。

針對在校學生缺少行業背景知識這一缺點，在教學中大力開展了與企業的合作，直接把學生派到相關企業進行實習和畢業設計，使得培養的嵌入式人才能夠適應企業的需要，目前我院已經建立了中軟、中國農業科學院信息所等校外實習基地，并簽訂了相關的實習協議。一方面學生在實踐工程項目中完成畢業設計和論文，綜合能力得到極大的提升，另一方面用人單位在與學校合作辦學的過程中也為自己培養了急需的技術人才，實行了定單式培養，最終構筑高校.學生和企業獲利的共贏平臺，從而實現人才培養和社會需求的無縫對接。從以往經驗來看，選擇嵌入式系統開發課題并能按時保質保量完成課題的的學生知識面更廣，就業面更寬，既可以從事軟件開發，也可以適應硬件的開發工作。

4 結語

嵌入式系統作為應用性極強的課程，其教學體系建設是一項復雜而艱巨的任務，包括完整的課程設置體系結構、不斷的豐富實踐教學內容，獲取更多的實踐項目等內容。隨著嵌入式在現代農業應用的迅猛發展，如何真正立足于農業院校發展特色，培養高素質嵌入式系統農業信息化人才，將是我們今后教學的方向和努力目標。

參考文獻

[1] 李道亮.物聯網與智慧農業[J].農業工程，2012（1）：1-7.

[2] 朱仲英.傳感網與物聯網的進展與趨勢[J].微型電腦應用，2010（1）：1-3.

[3] 柳翔.嵌入式軟件工程人才培養的探索與實踐[J].計算機教育，2005，11：55-57.

[4] 馬忠梅.嵌入式系統教學模式探討[J].單片機與嵌入式系統應用，2008（11）：5-8.

篇2

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.

篇3

1 物聯網概述

1.1 物聯網概念

所謂“物聯網”，就是通過各種信息傳感設備，如射頻識別技術、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描儀等，實時采集物品信息，按照約定的協議通過無線傳感網與互聯網相連，形成一個大的網絡。物聯網主要實現人、機器和物體之間的智能互聯，是繼互聯網之后的第三次信息產業革命，具有巨大的經濟效益和社會效益，因此高校必須重視物聯網技術研究和專業人才培養。

1.2 政府支持物聯網產業發展，企業加大研發力度

物聯網受到各個國家政府高度重視，美、日、韓、歐盟投入巨資研究物聯網技術，中國也于2009年提出“感知中國”計劃，并在無錫成立了物聯網研發中心，期望能夠搶占這次全球信息產業革命的制高點。無錫市以國家物聯網發展研發中心為核心，大力吸引海內外知名企業和人才落戶物聯網產業園，目前引進企業200余家，涉及智慧交通、智慧醫療、智慧農業等多個行業，大力打造全國物聯網研發中心與制造基地。

2 高職院物聯網專業定位

物聯網專業具有學科交叉，知識體系龐雜的特點。本科院校開設的物聯網工程專業，主要偏向理論研究，側重于物聯網系統與終端產品研發與設計上。高職教育側重于學生動手能力的培養，因此高職教育物聯網人才培養應該以物聯網應用為重點，培養一批“高素質、懂技術”，能夠勝任“生產、管理、服務”一線崗位上的技能型、應用型人才。該類型人才可以勝任以下工作崗位：

物聯網應用實施工程師：具備物聯網的網絡綜合布線能力，末端傳感器、智能網關、無線網絡部署能力，物聯網系統的綜合管理能力。

物聯網應用開發工程師：能夠進行物聯網感知層系統開發、嵌入式系統開發及Web服務器應用層系統開發。

物聯網應用技術支持工程師：能夠根據客戶需求對物聯網系統及末端設備進行配置、調試與系統運行；能夠現場發現問題，與公司開發工程師進行溝通，實現系統的更新與升級工作。

3 課程體系建設

3.1 物聯網專業關鍵技術

物聯網是以計算機科學為基礎，以網絡通訊技術為紐帶，最終將采集到的物體信息進行云存儲和云計算的綜合性專業。物聯網主要技術集中在感知層和傳輸層，其中射頻技術、傳感器技術、無線傳感網絡技術是物聯網專業的關鍵技術。

智能網關是一種解決不同網絡協議進行相互轉換的智能設備，在物聯網系統中起到承上啟下的作用，所以嵌入式技術也是物聯網專業的核心技術。

物聯網的應用系統主要解決從感知層獲取的大數據的深度計算（云計算），挖掘出有價值的數據，實現分類分項數據統計和報表生成。這部分內容對高職學生來說比較困難，不建議全面開課，可以通過綜合實訓課程，讓學生全面了解物聯網數據的全過程即可。有興趣的學生還可以通過專業課拓展的方式進行選修深造。

3.2 物聯網專業課程體系

物聯網專業課程體系最理想的構建方式是在嵌入式應用技術專業基礎上加入物聯網感知層和傳輸層課程，同時結合物聯網在行業中的特殊應用綜合實訓，全面培養學生在數據感知、數據傳輸和數據應用方面的實施、管理、開發、維護能力。

高職院校學生在校時間短，所以建議公共平臺課只開設計算機基礎、計算機專業英語和高等數學和程序設計基礎；專業基礎課重點培養學生的計算機編程基礎知識，側重物聯網概論和嵌入式技術；專業核心課全面開設物聯網感知層和網絡層技術課程；專業拓展課分為感知控制、智能產品設計、移動互聯三個方向。課程體系結構圖1。

3.3 專業課拓展方向劃分

物聯網的三層架構涉及的學科非常多，所以物聯網專業必須處理好本專業和計算機專業、自動控制專業之間的關系，物聯網專業只解決全面感知和無線傳輸部分，其他課程需要分散到不同專業授課。大三上學期學生可以選修一到三門專業拓展課，主要分為以下幾個方向：

感知控制方向：研究傳感器和傳感技術、無線數據采集終端技術、無線組網技術。

智能產品開發方向：重點研究單片機技術、嵌入式Linux系統開發，研究物聯網網關系統的構建與設計。

移動互聯與云計算：研究M2M應用，Android應用開發及云存儲與云計算。

4 課程實施方案

高職校的人才培養目標是物聯網應用的實施、研發與技術支持。實際授課過程中需要與典型的物聯網企業緊密合作，以企業實際項目和系統作為教學項目，真正做到教、學、做三位一體，使學生與企業零距離，畢業后就可以快速適應企業研發生產工作。

課程實際實施過程中，必須建立與課程相適應的物聯網實訓室，以項目為載體，以項目分解任務為驅動，全面實施項目化教學。具體建議如下。

建立物聯網綜合實訓室：建議購買物聯網綜合實驗箱，通過該實驗箱完成RFID、Zigbee、WIFI、GPRS、嵌入式ARM系統構建與裁剪等多種基礎實驗，使學生能夠全面掌握物聯網的基礎知識。

建立物聯網綜合實訓平臺：該校物聯網專業偏重智能樓宇專業，所以我們開發了一套“建筑能耗數據采集終端與系統”實訓平臺，集成多功能電表、水表、燃氣表及各種環境信息實時采集，通過Zigbee無線傳輸技術上傳智能網關，最后進行大數據處理，通過Web端完成數據挖掘展示。學生可以在這個大系統中了解建筑物聯網的全數據走向，也可以選取一個模塊進行升級改造。

篇4

物聯網（Internet of Things，IOT）是指通過射頻識別（RFID）、傳感器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物體與互聯網連接起來，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網概念的引入，把互聯網的應用延伸和擴展到了任何物體與物體之間，進行信息交換和通信。物聯網是繼計算機互聯網與移動通信網絡之后的又一次信息產業革命。

物聯網概念是1999年由麻省理工學院自動標識中心（MIT AutoID Center）提出的。2005年，國際電信聯盟（ITU）了一份題為《The Internet of Things》的年度報告，正式將“物聯網”命名為“the Internet of Things”。2009年8月，總理考察中科院無錫高新微納傳感網工程技術研發中心，明確要求盡快建立中國的傳感信息中心，也就是“感知中國”中心。筆者從微控制器應用到ARM&Linux嵌入式系統，又回歸到微控制器的研究教學，親歷近30年國內嵌入式應用的發展歷程。下面就物聯網工程專業、物聯網課程體系和物聯網實踐3方面介紹國內現階段的情況，望和大家一起探討。

在教育部首批戰略性新興產業相關本科新專業中，物聯網相關專業就有700多所學校申報，最終28家IOT、5家WSN獲批，共33所高校。其中70%設在計算機學院。在2011年3月28日又批了第二批27所高校的物聯網專業，這樣全國現共有62所高校開設物聯網專業。

物聯網網絡架構由感知層、網絡層、應用層組成。計算機學院在物聯網技術的網絡層和應用層領域具有很好的研究基礎，而感知層更多依賴的是軟硬件結合的嵌入式系統技術。物聯網的傳感器接口、RFID讀寫都涉及嵌入式技術，但實際上新技術含量很少，可看作是一個新袋子。

篇5

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。

篇6

作者簡介：胡海根（1977-），男，江西豐城人，浙江農林大學信息工程學院，講師；李光輝（1970-），男，湖南資興人，浙江農林大學信息工程學院，教授。（浙江?臨安?311300）

基金項目：本文系浙江農林大學教改項目（YB1125，ZC1128）、浙江農林大學“電路分析”精品課程（201014）、浙江農林大學信息工程學院“課程建設專項”的研究成果。

中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）20-0051-02

隨著電子科學技術的不斷進步和發展，農業領域的科技水平迅速提高，諸如精準農業技術、設施農業技術、農產品無損檢測技術以及從數字農業到感知農業等，無不從廣度和深度上體現了電子信息技術在現代農業中的應用。為此，如何依托農林大學強大的農林學科特色背景，更好地滿足現代農業發展對電子信息科技人才的需求，培養應用型、技術型和智力技能型人才，是高等農林院校電子信息類專業面臨的一個緊迫問題。本文主要以浙江農林大學電子信息工程專業為例，探討浙江農林大學（以下簡稱“我?！保╇娮有畔㈩悓I增設嵌入式系統專業方向、并加強其課程體系改革的問題。

一、農林院校的特色

農林院校大多以農業和生物科學作為它的獨特專長。林業科學、植物科學、食品科學、生物科學以及園林園藝等學科，是近現代以來形成的比較明顯優勢的特色學科。[1]而作為“非主流”的其他學科，則是各高校出于對自身發展的考慮，調整了自身的發展思路，把學科建設延伸到理工、經濟、管理以及人文社科等門類。例如，浙江農林大學經過五十幾年的建設與發展，現已經成為一所以農林為特色，理學、工學、文學、管理學、農學、經濟學、法學、醫學、藝術學等學科協調發展的省屬綜合性重點建設大學。其他“非主流”學科則自然成為了“配角”，服務于傳統的優勢學科。隨著現代農業技術的發展，學科交叉融合發展非常迅猛，“非主流”學科，特別是電子信息技術的作用日益顯現，例如：精準農業中GPS、GIS、實時信息的采集處理等都是以電子信息技術為基礎的；工廠化農業中的信息采集處理及控制也離不開電子信息技術的應用。這為電子信息技術的發展提供了廣闊的空間，同時也為電子信息類專業課程體系建設提出了挑戰。例如，電子信息類專業現有的課程體系大多承襲于傳統工科院校的相關專業，與現代農業技術的需求嚴重脫節，沒有很好地依托農林大學自身強大的學科特色背景。

二、電子技術在現代農業領域具有廣闊的應用前景

1.基于物聯網的“感知農業”

隨著科學技術的發展以及生活的需要，人們利用WLAN、Wi-Fi、Wi-Max、WSN、UWB、ZigBee、Blue Tooth、RFID等智能傳感信息設備實現了物物相連，并由此催生無線傳感器網絡和物聯網。物聯網能按約定的異構互聯協議，把農業資源、農業生產、流通、農產品質量安全監督、農業病蟲害監測、農業生態環境監測等各環節與互聯網相連，并進行信息交換和通信，以實現智能化生產、識別、定位、跟蹤、監控和管理的目的。例如：浙江農林大學參與的綠野千傳（GreenOrbs）則是諸類成功的應用案例。

2.基于實時控制的設施農業及其裝備

隨著人民生活水平的提高，對設施種植、設施養殖的農產品的需求量在不斷增加，為設施農業的大發展提供了廣闊市場，如：農業生產實時控制系統主要用于灌溉、耕作作業、果實收獲、畜牧生產過程自動控制（包括農業機器人），農產品加工自動化控制及農業生產工廠化（智能溫室）；畜牧生產的自動控制可優化飼料配方，自動調節動物生產環境。

3.基于農林產品的檢測技術及其儀器儀表

農產品是人類賴以生存和發展的物質基礎，因此，農產品安全不僅關系到人體健康，更是關系國計民生的重大問題。近年來，農林產品的品質與安全越來越受到各級政府的高度重視，各類檢測技術及其儀器儀表不斷涌現出來，如：木材檢測技術、水果無損檢測技術等。

三、電子類專業應體現現代農業發展特點

現代農業（modern agriculture）是相對于傳統農業而言，是廣泛應用現代科學技術、現代工業提供的生產資料和科學管理方法進行的社會化農業。傳統農業主要依賴資源的投入，而現代農業則日益依賴不斷發展的新技術投入。新技術是現代農業的先導和發展動力，這包括生物技術、信息技術、耕作技術、節水灌溉技術等農業高新技術，這些技術使現代農業成為技術高度密集的產業。新技術的應用，使現代農業的增長方式由單純地依靠資源的外延開發，轉到主要依靠提高資源利用率和持續發展能力的方向上來。[2]目前我國正從傳統農業向現代農業轉變，在實現現代化農業，擺脫傳統農業束縛的進程中，農業電子信息技術起著不可替代的作用。

為此，作為農林高校的電子信息類專業，必須適應現代農業發展特點，突出以農業生產為主的電子信息技術，依托農林大學強大的農林學科背景，在培育電子信息科技人才方面必然會獨具特色。

四、依托農林高校的學科特色，制定與其優勢學科相適應的專業方向與培養方案

目前，大多數農林高校的電子信息類專業培養計劃幾乎沿襲工科高校的相關專業，在培養方案、教學內容、教學方法等方面與工科院校的基本一致，沒有充分依托農林高校的學科特色制定相應的教學計劃與培養方案，往往造成學生就業困難與農業電子信息技術人才短缺的尷尬境地。一方面，農林院校的電子信息類專業學生就業先天受到“歧視”，無法與工科院校的同類專業“同臺競技”；另一方面，造成與現代農業對電子信息技術人才的需求嚴重脫節。為解決這一現狀，農林高校電子信息類專業人才培養計劃應適應現代農業領域需要，筆者結合我校的學科特色，認為應從以下幾方面制定人才培養方案。

1.以科研創建培養特色，探索多學科交叉的復合型人才培養模式

“多學科交叉融合是創新的源泉，推動了科學研究的重大突破與高新技術的產生?！边@是在廣東科協論壇第十四期專題報告會上，中國科學院院士、中科院植物研究所研究員匡廷云作了“學科交叉在科學研究中的作用”的專題報告，以生命科學的發展為例闡述了多學科結合的重要性。2011年，由我校和清華大學牽頭，包括香港科技大學、美國伊利諾伊理工大學、新加坡南洋理工大學等9所高校共同參與建設的“低碳與物聯網技術聯合實驗室”就是多學科交叉融合的一個成功案例。在開展碳匯研究中，物聯網技術可以有效解決大范圍布設測量、異步與同步共融、連續觀測統計、人類難及區域、少人工或無人工等碳匯計量和監測中影響數據科學、精確等方面的問題。

聯合實驗室的建立，標志著林學、生態學與電子信息技術的有效交叉融合，這也是我?？蒲械奶厣?。眾所周知，教學和科研有著相輔相成的關系，科研與教學并進、以科研帶動教學，有利于實現現代教育理論所提倡的研究性教與學，使研究性教與學變得切實可行。例如，特別是讓學生參與科研課題、開設科研方向的選修課等形式，可使畢業生在科研方向上具有明顯的競爭優勢。營造良好的育人環境，把相關的農學、林學知識和信息技術教育融入到人才培養的全過程，把電子信息技術與農林學科背景有機結合起來，落實到教學的各環節，通過學科交叉融合，實現課程的有機結合，促進大學生綜合素質的全面提高。我校從2008年就開始啟動基于林業領域知識的信息技術應用特色人才培養模式，探索“林業信息化定制班”培養方案，以培養即懂林業業務又懂電子信息技術的復合型人才為目標，受到浙江省各地林業局的熱烈歡迎，定制班的建立即能解決當前的人才急需，又為學生的就業創造了有利條件。

同時，注重交叉學科特色，在專業教師隊伍專業背景選擇、課程體系設置、研究方向選定等方面要注重交叉學科的比例。

2.進行課程體系改革，增設嵌入式系統方向

近年來，隨著智能農業、精準農業、感知農業的發展，嵌入式系統由于其體積小、重量輕、成本低、功耗小，其功能可以滿足不同用戶的要求，嵌入式系統在現代農業中得到了廣泛應用。嵌入式系統可以將計算機自動控制技術、現代信息技術等高新技術結合起來，實現現代化的“智能農業”、“精準農業”和可持續發展農業。甚至，在物聯網這一綜合性技術中，嵌入式系統起著主導作用，因為無論是智能傳感器，無線網絡還是計算機技術中信息顯示和處理都包含了大量嵌入式技術和應用。[3]為此，嵌入式系統將成為農林院校進行電子信息類專業課程體系改革的重要方向。

嵌入式系統從學科上，涉及電子科學與技術、計算機科學與技術、微電子學等眾多領域；在系統的架構上涉及數字電路、模擬電路、嵌入式微處理器、嵌入式操作系統及底層驅動等技術，因此，靠一兩門課程難以講授其方方面面。[4]而目前，以我校電子信息工程專業為例，僅開設了“高級C語言程序設計”“模擬電子技術”“數字電子技術”“微機及接口技術”“嵌入式系統及應用”以及“DSP技術及應用”等嵌入式系統的相關課程，完全是偏硬件的一些課程，在課程體系上還不能構成嵌入式系統方向的有效支撐。嵌入式系統本身是一個軟硬件系統，強調的是軟硬件系統協同設計。因此過分強調硬件系統或是軟件系統都有失偏頗。為此必須進行課程體系改革，在課程內容的安排上不僅僅要考慮傳統的硬件系統知識，同時還須安排大量的嵌入式軟件系統的內容，包括嵌入式系統高級C 語言、嵌入式操作系統以及嵌入式程序設計等內容。

3.探索積極有效的實踐性教學模式，激勵個性化學習與創新精神

工程實踐能力應是應用性較強的電子信息類專業人才培養的主要目標。在教學內容和實施措施方面，適當考慮多樣性和靈活性，針對學生的實際動手能力，將實驗、實訓課程分為三個環節。例如，第一為基本訓練環節；第二為綜合訓練環節；第三為自由選題環節。第一和第二環節主要針對大部分學生，幫助他們完成課程的學習，掌握基本的理論知識。第三環節主要針對有興趣繼續往深度和難度發展的同學，由學生自由選題，鼓勵學生根據自身水平和興趣選擇適合的訓練方式、數量和難度，自主安排學習進程，使自己得到充分的發展和提高。同時，積極利用大學生學科競賽、“大學生科技創新項目”、“開放實驗性項目”以及教師科研項目等課外實踐教學平臺，鼓勵學生積極參與進來。例如，根據“全國大學生電子設計競賽”及生產科研單位對大學生技能與工藝知識的需求，通過各種手段加強學生在電路設計、制作、調試與工藝方面的能力培養，在必要時開設相應專題輔導班。總之，運用各種有效手段和措施，充分發掘和培養同學的綜合能力及創新精神，培養出一批品學兼優的尖子學生。

4.近年來所取得的成績與效果

經過浙江農林大學信息工程學院近年來的實施與不斷實踐，學生的課外創新活動成果豐碩。例如：五年來，大學生學科競賽共獲得國家二等獎以上者9項，其中，包括在全國大學生“挑戰杯”創業計劃金獎1項，全國機器人大賽一等獎1項，全國大學生“挑戰杯”課外科技作品競賽二等獎1項，全國電子設計競賽二等獎2項，ACM程序設計全國邀請賽二等獎1項，全國嵌入式設計大賽二等獎1項，全國文科計算機設計大賽二等獎1項，全國機器人大賽二等獎1項，全國電子專業人才技能與設計大賽二等獎2項。另外獲得省級特等獎1項、省級一等獎5項，省級二等獎12項。

學生參與教師的科研項目也取得了令人矚目的成績。例如：如何在不破壞木材的前提下檢測出木材內部情況，以更好保護木質古建筑？浙江農林大學信息工程學院的李光輝教授指導孫林飛、劉凱等在校本科生研發的“木材無損檢測儀”，解決了這一木材研究領域的難題，并成功地申請了國家發明專利。2010年8月，他們帶著發明的木材無損檢測儀，為故宮和天安門的木柱和木質結構建筑，成功地進行了檢測，效果非常理想。

五、結語

以浙江農林大學為例，分析了農林院校的學科特色以及在大農業背景下電子信息技術的應用前景，探索了現代農業領域中的電子信息結合點，并結合我校的學科布局、科研特色及成功案例，從人才培養模式、課程體系改革以及實踐教學模式等方面闡述了我校電子信息類專業今后的建設方向。為適應現代農業發展特點，突出以農業生產為主的電子信息技術，依托我校強大的農林學科背景，逐漸培育我校特有的電子信息類專業特色。

參考文獻：

篇7

一、當地物聯網人才需求分析

湖北省物聯網產業發展，創建了“智慧光谷”――“武漢？中國光谷物聯網產業技術創新聯盟”，成立武漢物聯網聯盟的宗旨，就是要加強產業鏈上下游的技術合作，以獲得物聯網關鍵技術突破，擴大物聯網在湖北的推廣應用，打造湖北省新的千億元產業。結合武漢特大城市以及“兩江多湖”的特點，啟動智能交通、智能湖泊、智能城管、智能小區、智能電網、智能商貿、智能物流等物聯網示范工程，為國家物聯網“十二五”規劃編制工作獻策。據相關部門的估算，未來僅專業性物聯網系統設計師，在我國的需求量就將達到5萬人。未來十年，物聯網重點應用領域投資可達4萬億，產出8萬億，形成就業崗位2500萬個，其產業將比互聯網大30倍。

二、根據需求確定人才培養目標

物聯網工程專業培養適應我國信息化建設需要，德、智、體、美全面發展，并具有良好的科學文化素質、敬業精神和社會責任感，掌握物聯網的基本理論、基礎知識，較系統的掌握融合計算機技術、通信技術、傳感信息處理技術和互聯網技術進行信息標識、獲取、傳輸、處理、識別和控制的基本能力。培養適用地方區域經濟發展，能在企業從事物聯網相關工程設計和施工、物聯網嵌入式系統應用、物聯網通信設備維護等相關領域的高級應用型人才。

三、人才培養模式――“產業+企業+專業”的產學研用實踐人才培養模式

1.實踐型人才培養模式分析

單一的學校理論教學讓學生與企業的實際應用脫離，單一的職業培訓讓學生知識體系不完善，約束了學生的發展前景。應用型本科物聯網人才從6個方面闡述物聯網專業+物聯網企業+物聯網產業的應用型人才培養模式的基本思路。

2.校企合作模式探討

校企合作體現在三方面：一是校企共同確定物聯網工程專業人才培養目標和培養規格，校企共建物聯網工程專業，對物聯網工程專業人才培養目標與規格進行準確定位，利于更好發揮培養目標在專業建設和教育教學中的目標牽引作用。二是校企共同開發物聯網工程專業模塊化課程體系及科目課程，深化“產學研用”，突出“應用特色”，校企合作是物聯網工程專業堅持“產學研用”相結合辦學理念的實踐，積極與相關企業建立廣泛的聯系，通過產學研合作關系，聯合開展科研項目、人員培訓等，是一種校企雙贏的舉措。一方面，學校可以通過為企業培訓人員，幫助其改進業務流程和運行與管理模式，提高工作效率； 另一方面，企業可為學校提供實訓基地和實訓設備，并接受師生見習和實習，同時也為學校面向社會推行“訂單式”教育提供了基礎。三是校企共建物聯網工程專業實習實訓基地，學校與該公司簽署了聯合培養物聯網工程專業本科生的合作協議書，雙方積極開展以后的工作，為學生和教師的交流建立順暢的渠道。

3.校企合作的優勢

在校企合作模式下有兩大優勢，一是校企一體化有利于物聯網工程專業“雙師”結構教學團隊減少，物聯網工程專業要保證承載基于實際應用過程所需的知識傳授和職業技能訓練的順利展開和高質量，教學團隊建設的一個基本要求，是培養既有高校教師資格和專業職稱，又有職業資格和技能等級證的“雙師”結構師資隊伍。在開辟渠道和實現人員雙向交流的基礎上，為教師到企業見習鍛煉、掛職實踐、參與員工培訓提供平臺，也為聘請企業經驗豐富的實踐專家來學院兼課任課、當好實訓實習指導教師、參與監控人才培養的教學過程和量化評價教學質量創造條件。第二個優勢校企共建物流專業人才培養激勵機制，實施訂單培養，分析企業人才需求，按照職位要求的專業業務素質和綜合素質來培養。學生到企業參與生產性任務，對表現好、專業掌握過硬、綜合素質高的學生推薦就業，實行訂單式培養。結合產業需求，校企共建物聯網工程專業畢業生就業渠道，為物聯網專業的學生就業提供了穩定的專業人才輸送渠道。

四、以就業為導向的課程設置

1.就業崗位需求分析

對應用型物聯網工程師人才的培養，要以就業為導向，適應社會發展的需要，體現自己的專業技能，分析物聯網技術相關的行業，具體從事的就業崗位有射頻開發工程師、通信開發工程師、無線傳感器/物聯網/硬件開發工程師、網絡層應用層開發工程師、無線傳感器/物聯網/嵌入式系統軟件工程師、無線傳感器/物聯網/嵌入式系統應用開發工程師等等。

2.基于要求的核心課程設置

基于就業崗位的分析，射頻開發工程師要求具備一定軟件知識，能獨立進行設備安裝、配置、調試，熟悉NET或J2EE開發模式和Oracle或SQL Server等數據庫開發技術，了解RFID標簽及讀寫設備基本特性；物聯網嵌入式軟件工程師要求你熟悉至少一種嵌入式平臺（MSP430、ARM等）的編程開發，熟練掌握Linux或Android系統，掌握常用外設接口技術、Wi-Fi、藍牙、TCP/IP等通訊協議，精通匯編或C、C++編程，掌握常用的軟件開發和調試工具，了解傳感器工作原理及選型；移動應用開發工程師：熟悉Android或iOS架構，熟悉HTML，CSS，Javascript，XML等前端開發技術用，熟練掌握UDP/TCP/IP、HTTP等網絡協議，掌握Oracle/Sql server/MySql等多種關系型數據庫應用。各種職位具體要求的分析，在應用型本科的物聯網工程教學體系中主要課程有：C語言程序設計、計算機組成與接口、計算機網絡、操作系統、物聯網通信技術、數據庫原理及應用、RFID原理及應用、無線傳感器網絡、數據處理與智能決策、ARM嵌入式技術等。

3. 課程教學模式

在主要課程的學習中，通過項目的形式帶動理論教學，物聯網工程專業教學步驟和教學模式如下圖1，通過實際的例子來講解理論，通過驗證性的實驗理解理論，然后學生通過課程設計綜合理論和實驗的內容，最后和企業的項目實訓提升自己的能力，遇到不懂的理論部分開始新的理論知識的學習。

4.4證書建議

為了提高學生的職業能力，進行各種職業資格證書的考試也是必要的的，應用型物聯網工程師可以建議如下一個資格證的考試：一是AAE認證（ARM認證工程師計劃），二是全國計算機技術與軟件專業技術資格（水平）考試中級資格認證，三是全國物聯網工程師證書（由人力資源和社會保障部中國就業培訓技術指導中心（簡稱CETTIC）批復，有北京企學研教育科技發展中心負責執行）。通過資格證書的考試提高學生學習和應用知識的能力，增加了自己的就業砝碼。

五、總結

物聯網工程應用型人才培養模式能系統地學習、理解和掌握計算機網絡技術、無線傳感器網絡技術和物聯網技術，能應用于社會生活的物聯網工作領域，培養成為社會需求的人才。有校企合作一起確定人才培養模式，已就業為導向開設課程，由校企合作提供學生實習的場地，讓人才的培養符合現代社會的需要。

參考文獻

[1]沈蘇彬，毛燕琴，范曲立，宗平，黃維.物聯網概念模型與體系結構[J]. 南京郵電大學學報（自然科學版）. 2010（04）

篇8

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?！肚度胧较到y》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。

篇9

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 19-0000-01

Professional Building Talking on Internet of Things in Colleges

Li Gang1,Li Yang1,Hou Xia2

(puter Science and Information Engineering College,Anyang Institute of Technology,Anyang455000,China;2.High School of Anyang Development Zone,Anyang455000,China)

Abstract:In today's technological advances,computer network professional is faced with the maturity of networking technology and development to bring new and expanded it.This paper analyzes the status of networking technology,and made things in the colleges and universities for professional development and curriculum design of the program.

Keywords:Computer network;Internet of Things;Professional development;Curriculum design

一、引言

物聯網（Internet of Things）[1]是一個基于互聯網、傳統電信網等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。它具有普通對象設備化、自治終端互聯化和普適服務智能化3個重要特征。

物聯網的定義是：通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡概念。在2005年國際電信聯盟的報告中，物聯網的定義和范圍已經發生了變化，覆蓋范圍有了較大的拓展，不再只是指基于RFID技術的物聯網。

二、物聯網專業的分析

（一）專業建設的背景分析

物聯網改變了人類之前物理基礎設施和IT基礎設施截然分開的傳統思維，將具有自我標識、感知和智能的物理實體基于通信技術有效連接在一起，使得政府管理、生產制造、社會管理，以及個人生活實現互聯互通，被成為繼計算機、互聯網之后，世界信息產業的第三次浪潮。

自2009年8月總理提出“感知中國”[2]以來，物聯網被正式列為國家五大新興戰略性產業之一，寫入“政府工作報告”，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。物聯網在中國受到了全社會極大的關注，其受關注程度遠超美國、歐盟、等其他各國，因此，我國迫切需要培養大批物聯網專業的人才。

（二）申報專業的院系分析

2010年初教育部下達了高校設置物聯網專業申報通知，眾多高校爭相申報。由于物聯網涉及的領域非常廣泛，從技術角度，主要涉及的現有高校院系與專業有：計算機科學與工程，電子與電氣工程，電子信息與通訊，自動控制，遙感與遙測，精密儀器，電子商務等等。物聯網專業可能會在上述這些院系中開設。

（三）專業課程的選擇

物聯網技術的快速發展和廣闊使用促使高校進行該專業的建設，在進行學生培養的時候，不同的高校應該明確自身的培養目標，一是結合物聯網技術的應用；另一是結合物聯網技術的理論研究。

在進行物聯網建設時，選擇的專業基礎課程包括：物聯網產業與技術導論；Java程序設計；無線傳感網絡概論；TCP/IP網絡與協議；嵌入式系統技術；傳感器技術概論；RFID技術概論等。

（四）專業課程的實驗設計

物聯網專業的實驗設計要從物聯網的網絡層次結構，物聯網關鍵技術，以及物聯網所注重的關鍵性問題出發，結合目前的產業現狀和高校教學環境，力求讓學生掌握物聯網系統的感知層、接入層、網絡層、支持層與應用層，設計出具體的實驗內容使學生獲得自主學習、自我發展的創新實踐能力，以適應不斷變化的未來。

開設的實驗課程可以按照方向來進行劃分：嵌入式方向有有藍牙嵌入式編程、3G嵌入式編程等；傳感器方向有光敏傳感器實驗、壓力傳感器實驗、溫度傳感器實驗等；RFID技術方向有：RFID介紹及讀卡器設計實驗、串口讀卡實驗、以太網讀卡實驗等；ZigBee技術方向有：ZigBee介紹、IAR使用介紹、無線傳感網實驗等。

三、總結

本文介紹了在目前物聯網技術快速發展的環境下，高校通過對該專業的申報、院系安排、課程選擇及課程實驗內容設計等方面的工作，積極開展物聯網專業學生的教育培養，適應了目前我國對該專業學生急切需要的需求。通過認真系統的專業建設能夠培養學生具有物聯網技術實際應用能力，并且具備在本專業領域跟蹤新理論、新知識、新技術的能力。

篇10

The Research of Embedded Comprehensive Experimental Based on ARM9

YANG Wan-hua FU Cheng-biao CHEN Hao LENG Li-hua

（Department of Computer Science and Engineering Qujing Nomal University， Qujing Yunnan 655011， China）

【Abstract】Along with the embedded technology has got more and more wide application in the real life， the status of embedded system course in university computer professional is increasingly highlighted. Based on the analysis of embedded technology， on the basis of a comprehensive experiments of the embedded system is designed.

【Key words】Embedded； Experiment； Linux

近年來，嵌入式系統依托于物聯網技術[1]，是發展很快的信息領域之一，也是國家信息產業的一個重要發展方向。為突出學生的實踐和創新能力訓練，以培養有特色的高素質的工程研究應用型人才為目標，加強實踐教學環節中綜合性和設計性實驗，進行此綜合實驗設計。

1 嵌入式系統簡介

嵌入式系統課程是一門軟硬結合、偏向于實踐與應用的技術課程，對學生的專業拓展和綜合性實驗技能的培養具有重要的作用。尤其是嵌入式Linux系統由于具有開源、網絡功能強大、內核穩定高效等特性[2]，在產品開發周期、產品的功能可擴展性、開發時的人力投入等方面都具有顯著的優勢，因此應用廣泛。隨著物聯網的趨熱，作為物聯網的底層技術之一的嵌入式智能技術將具有巨大的市場前景。

而在高校教學中，對于嵌入式技術這類強調實踐性的學科，實驗對于培養學生的實際操作能力和解決問題的能力是至關重要的嵌入式系統課程具有很強的滲透性，與其他專業課程相比，嵌入式系統課程具有獨特的特點：該課程對學生的專業知識有較高的要求，課程具有交叉性，并且對學生的動手能力和系統思考解決問題的能力要求較高。

通過實驗，使學生掌握嵌入式系統程序設計方面的基本概念和技能[3]，嵌入式軟件設計的一般方法和流程，系統引導、內核配置與編譯、嵌入式文件系統操作、嵌入式網絡編程等知識，使學生能夠達到實際開發能力的目的，適應于社會的需要。

2 綜合實驗的設計

本綜合設計實驗，以開源的Linux操作系統為基礎，進行綜合的藍牙通信實驗。第一步是進行目標機引導程序、內核和文件系統的燒寫。

在本實驗中采用vivi引導程序，完成引導程序的燒寫。以源程序的形式提供給學生一個分析研究的例子，展示內核的配置、內核鏡像的編譯過程以及內核的測試，并使用串口完成內核的燒寫。另外一個就是文件系統的燒寫，本實驗選用cramfs作為根文件系統，由于它只是一個只讀文件系統，為了得到可讀寫文件系統，用戶文件系統使用YAFFS格式。用戶文件系統掛載于根文件系統下的/mnt/yaffs目錄。yaffs是專為嵌入式系統使用NAND Flash而設計的一種日志型文件系統。

第二步是搭建嵌入式交叉開發環境。在一臺PC機（宿主機）上安裝Linux操作系統以及交叉開發工具，編輯、編譯目標板的Linux引導程序、內核、文件系統以及應用程序，然后把結果下載到目標機。通常這種在主機環境下開發，在目標板上運行的開發模式稱為交叉開發。由于主機與目標板是兩個獨立的個體，要想在它們之間傳輸數據，就必須先建立某種數據連接，才能實現通信、文件傳輸等功能。通常，在目標板和主機之間可以使用串口、以太網接口、USB接口和JTAG接口等連接方式。

在此學習一般的嵌入式開發流程，以及開發環境中的軟件和硬件的安裝與調試。目的是了解嵌入式交叉編譯的相關知識，以及能夠搭建嵌入式Linux系統的開發環境。本實驗是在Windows系統上面使用Vmware虛擬機安裝一個Linux Redhat 9.0進行實驗。

要實現Windows主機和Linux主機之間的通信，可以通過搭建Samba服務器或者Ftp服務器實現。在完成嵌入式Linux操作系統的啟動之后，可以通過搭建NFS服務器，完成Linux主機到嵌入式目標機之間的通信。

由于實驗的最終目的是能夠實現藍牙無線通信，藍牙模塊作為一個硬件，要能使其工作，必須先給嵌入式操作系統安裝相應的驅動程序。此時，需要重新回到內核程序中，給其配置藍牙模塊驅動，并且讓其以模塊的方式編譯出內核藍牙驅動模塊。在此，讓學生熟悉驅動程序編寫的基本過程，掌握模塊驅動程序設計的基本流程。在分析和提取出藍牙驅動模塊之后，通過交叉開發環境，下載驅動模塊到目標機，并且安裝到嵌入式設備中。

藍牙通信主要是面向網絡中各類數據及語音設備，使用無線微波的方式將它們連成一個微網，多個微網之間也可以互連，從而方便快速地實現各類設備之間的通信。其目的使學生掌握藍牙設備通信原理，以及Linux嵌入式開發平臺上藍牙設備的使用。掌握基本的應用程序設計方法與流程，為后續的應用程序的設計打基礎。

本實驗使開發板上的藍牙適配器能夠和Windows主機中的藍牙適配器建立連接，并且能在嵌入式設備中啟動一個FTP服務器，能夠提供無線數據傳輸功能。本實驗通過另外一臺PC機安裝一個藍牙模塊，啟動藍牙功能，查找嵌入式設備上的藍牙設備并與其進行連接，然后登陸嵌入式設備上面的FTP服務器完成數據的通信。

本實驗按照從簡單到復雜的實驗過程依次實現，在簡單的基礎實驗的基礎上，掌握基本的嵌入式開發技能，再完成最后的無線通信綜合實驗。

3 結論

本文首先概述了嵌入式技術，然后在分析嵌入式系統實驗課程的基礎上，給出了一個基于藍牙通信的綜合性設計實驗。

【參考文獻】