導(dǎo)言：作為寫作愛(ài)好者，不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇物聯(lián)網(wǎng)工程嵌入式培養(yǎng)，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(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

中圖分類號(hào)：G643 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2014）01（a）-0141-02

隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)正在加快向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型，而智慧農(nóng)業(yè)將成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。智慧農(nóng)業(yè)將農(nóng)業(yè)看成一個(gè)有機(jī)聯(lián)系的系統(tǒng)，依托嵌入式技術(shù)、感知技術(shù)、互聯(lián)互通技術(shù)、智能化技術(shù)等綜合、全面、系統(tǒng)地應(yīng)用到農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，使得農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)智能化、多功能，大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新。

智慧農(nóng)業(yè)所涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括嵌入式技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、通信技術(shù)等。嵌入式是當(dāng)前發(fā)展最快、應(yīng)用最廣、最有發(fā)展前景的信息技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域之一。目前，許多高等院校的計(jì)算機(jī)、電子、軟件等專業(yè)針對(duì)市場(chǎng)需求，開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)相關(guān)課程，也在逐步完善適應(yīng)社會(huì)需求的嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)體系。本文基于智慧農(nóng)業(yè)背景，結(jié)合都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)開設(shè)嵌入式課程的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)農(nóng)林院校嵌入式課程教學(xué)改革進(jìn)行了探討。

1 智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)嵌入式系統(tǒng)

智慧農(nóng)業(yè)是最近興起的一個(gè)概念，出現(xiàn)的時(shí)間很短，目前還沒(méi)有一個(gè)公認(rèn)的定義。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)李道亮教授認(rèn)為： 智慧農(nóng)業(yè)是以最高效率地利用各種農(nóng)業(yè)資源，最大限度地降低農(nóng)業(yè)成本和能耗、減少農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境破壞以及實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的整體最優(yōu)為目標(biāo)，以農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)、全過(guò)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(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐和手段，以自動(dòng)化生產(chǎn)、最優(yōu)化控制、智能化管理、系統(tǒng)化物流和電子化交易為主要生產(chǎn)方式的高產(chǎn)、高效、低耗、優(yōu)質(zhì)、生態(tài)和安全的一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式與形態(tài)。

要建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)，就要依托物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of Things，簡(jiǎn)稱IOT）的概念是在1999年提出的，2005年國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）的ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)做了如下定義：通過(guò)二維碼識(shí)讀設(shè)備、射頻識(shí)別（RFID）裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)和激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)唯一的物聯(lián)源頭是嵌入式系統(tǒng)。隨著嵌入式系統(tǒng)的各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用需求的多樣化，嵌入式技術(shù)已成為當(dāng)今電子技術(shù)發(fā)展的主流。

本文基于嵌入式技術(shù)，針對(duì)農(nóng)林院校計(jì)算機(jī)專業(yè)嵌入式系統(tǒng)方向課程體系的特點(diǎn)， 通過(guò)一系列教學(xué)嘗試，對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)嵌入式系統(tǒng)方向的課程體系建設(shè)進(jìn)行了一些探索，使學(xué)生在保證專業(yè)原有課程的基礎(chǔ)上，根據(jù)專業(yè)方向的不同，側(cè)重點(diǎn)有所差別，將智慧農(nóng)業(yè)貫徹課程體系始終，使學(xué)生在軟件和硬件設(shè)計(jì)方面都得到很好的鍛煉，最終為都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)培養(yǎng)全方位的信息技術(shù)人才。

2 嵌入式課程體系建設(shè)

（1）我校計(jì)算機(jī)專業(yè)嵌入式系統(tǒng)方向培養(yǎng)和教學(xué)目標(biāo)。

我校計(jì)算機(jī)專業(yè)嵌入式系統(tǒng)方向培養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)側(cè)重嵌入式軟件設(shè)計(jì)開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員。根據(jù)學(xué)生的接受能力，嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)體現(xiàn)層次性、漸進(jìn)性、注重實(shí)踐性，尤其側(cè)重培養(yǎng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用能力。（圖1）

嵌入式系統(tǒng)課程體系的設(shè)置體現(xiàn)“注重工程能力培養(yǎng)的嵌入式系統(tǒng)人才知識(shí)體系”，學(xué)習(xí)側(cè)重嵌入式軟件設(shè)計(jì)部分。嵌入式系統(tǒng)教學(xué)體系教學(xué)目標(biāo)是掌握四個(gè)“1”，即“一種主流嵌入式微處理器、一門開發(fā)語(yǔ)言、一種嵌入式操作系統(tǒng)、一套開發(fā)工具”，嵌入式開發(fā)語(yǔ)言主要有匯編語(yǔ)言、C和C++語(yǔ)言、Java語(yǔ)言等；嵌入式操作系統(tǒng)主要有Windows CE、Linux等；集成開發(fā)工具主要有Windows CE開發(fā)工具、ADS等。

（2）嵌入式系統(tǒng)課程體系。

北京農(nóng)學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院自2011年設(shè)置了計(jì)算機(jī)專業(yè)嵌入式系統(tǒng)方向，根據(jù)自由選擇的原則在大學(xué)三年級(jí)實(shí)施特定方向培養(yǎng)，同期購(gòu)買了30套嵌入式開發(fā)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)每人一臺(tái)的教學(xué)環(huán)境。

嵌入式系統(tǒng)課程體系大致可分為：基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課。

基礎(chǔ)課程在大學(xué)一、二年級(jí)開設(shè)，主要學(xué)習(xí)理工科的一些基礎(chǔ)課程，如高等數(shù)學(xué)等。

專業(yè)基礎(chǔ)以及專業(yè)課的開設(shè)時(shí)間以及內(nèi)容如表1所示。需要特別說(shuō)明的是根據(jù)我?！?+1”本科人才培養(yǎng)模式，大學(xué)前六個(gè)學(xué)期完成的是課內(nèi)學(xué)習(xí)，旨在掌握較寬厚的基礎(chǔ)知識(shí)和扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，最后一學(xué)年有計(jì)劃地到校內(nèi)外實(shí)調(diào)基地進(jìn)行為期一年的實(shí)踐和實(shí)訓(xùn)，所以第七學(xué)期和第八學(xué)期是專業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)。

嵌入式導(dǎo)論課程：介紹嵌入式的主要應(yīng)用領(lǐng)域、嵌入式軟件開發(fā)的基本概念、嵌入式軟件開發(fā)的基本流程和基本方法、嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)。

嵌入式操作系統(tǒng)課程：介紹嵌入式系統(tǒng)基本知識(shí)，嵌入式操作系統(tǒng)與通用操作系統(tǒng)的差別。結(jié)合典型的嵌入式操作系統(tǒng)對(duì)操作系統(tǒng)的基本構(gòu)成、工作機(jī)制、系統(tǒng)移植剪裁和實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度等內(nèi)容進(jìn)行介紹。我校根據(jù)具體情況選擇、Linux、WinCE等嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)。

嵌入式程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)：介紹嵌入式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法、軟件編程及設(shè)備接口和驅(qū)動(dòng)等。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生了解和掌握必要的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法學(xué)的概念、方法和工具嵌入式程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，掌握嵌入式系統(tǒng)的基本原理與設(shè)計(jì)開發(fā)思想，學(xué)生能完成簡(jiǎn)單的嵌入式系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。

JAVA開發(fā)語(yǔ)言：介紹Java語(yǔ)言的體系結(jié)構(gòu)、Java語(yǔ)言的基本概念和程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)的思路和方法。培養(yǎng)學(xué)生的編程能力，使學(xué)生能夠運(yùn)用Java語(yǔ)言作為完成應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。

嵌入式接口技術(shù)：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(zhuǎn)換、ARM的JTAG接口。

嵌入式高級(jí)編程：介紹Android嵌入式開發(fā)環(huán)境搭建的方法，項(xiàng)目結(jié)構(gòu)；Android的體系結(jié)構(gòu)，嵌入式軟件開發(fā)流程；嵌入式特性開發(fā)，多媒體開發(fā)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)開發(fā)，聯(lián)網(wǎng)開發(fā)等開發(fā)方法，學(xué)生通過(guò)實(shí)踐能達(dá)到獨(dú)立完成開發(fā)單機(jī)、網(wǎng)絡(luò)嵌入式軟件的能力。

3 嵌入式課程實(shí)踐教學(xué)

（1）層次化實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)。

實(shí)驗(yàn)室選用UP-Magic6410嵌入式實(shí)驗(yàn)開發(fā)平臺(tái)，著重培養(yǎng)學(xué)生在該平臺(tái)下進(jìn)行嵌入式Linux程序開發(fā)的相關(guān)環(huán)境搭建與軟件設(shè)計(jì)方法的能力。針對(duì)各模塊以及嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用背景，按照由淺入深，不同課程層次對(duì)應(yīng)不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等原則，組織設(shè)計(jì)了三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)，循序漸進(jìn)，逐步提高，以滿足不同階段的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐需求，分別為涉及嵌入式導(dǎo)論的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、涉及嵌入式程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的實(shí)操性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)嵌入式高級(jí)編程的提高性實(shí)驗(yàn)?；A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)多以理論驗(yàn)證為主，在于學(xué)習(xí)方法；綜合性實(shí)驗(yàn)和提高性實(shí)驗(yàn)則多以應(yīng)用為主，在于提高能力。三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生提高了動(dòng)手能力，進(jìn)一步的實(shí)踐開發(fā)和畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。

（2）通過(guò)項(xiàng)目案例，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)。

首先，依托教師實(shí)際的科研或工程項(xiàng)目，教師在實(shí)驗(yàn)課程實(shí)施時(shí)，可以按照模塊化將案例的分解到各個(gè)部分，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)例所采用的技術(shù)和方案進(jìn)行不同角度的評(píng)價(jià)，變被動(dòng)知識(shí)灌輸為主動(dòng)探索思考，使教學(xué)理論知識(shí)與科研實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合在一起。

其次，在設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)等綜合性實(shí)驗(yàn)時(shí)，結(jié)合教師實(shí)際的科研或工程項(xiàng)目，在強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性知識(shí)掌握的同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新的綜合設(shè)計(jì)。使得學(xué)生既掌握了一些具體的通用的嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)方法，也能發(fā)揮主觀能動(dòng)性，獨(dú)立設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)較完整的嵌入式系統(tǒng)，激發(fā)學(xué)習(xí)、創(chuàng)造熱情。在課程設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)中，考慮到學(xué)生水平差異，按照“自由組合、自主選題”的原則，要求學(xué)生課外查找資料進(jìn)一步地學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)性學(xué)習(xí)，對(duì)某些問(wèn)題進(jìn)行深入的分析研究，進(jìn)而提出自己的設(shè)計(jì)思想，此環(huán)節(jié)中設(shè)計(jì)思想的原創(chuàng)性也將作為課程考核的重要內(nèi)容。

（3）鼓勵(lì)學(xué)生參與科研項(xiàng)目，注重培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

通過(guò)項(xiàng)目實(shí)踐來(lái)鍛煉和提高學(xué)生動(dòng)手能力是非常重要的。我校實(shí)行導(dǎo)師制指導(dǎo)學(xué)生，在參與教師科研項(xiàng)目的過(guò)程中，本科生導(dǎo)師負(fù)責(zé)學(xué)生在整個(gè)科研期間從理論到具體操作的各個(gè)環(huán)節(jié)的指導(dǎo)工作，加強(qiáng)了指導(dǎo)力度。

學(xué)生在家禽食品安全追溯系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用項(xiàng)目中，教師組織學(xué)有余力的同學(xué)成立興趣小組，直接參與到前沿的課題和項(xiàng)目中去，將食品安全追溯系統(tǒng)按照生產(chǎn)鏈的六個(gè)環(huán)節(jié)分解成若干子題目，交由各興趣小組，模擬項(xiàng)目的形式實(shí)踐開發(fā)，真正做到“在學(xué)中做，在做中學(xué)”，以務(wù)實(shí)的項(xiàng)目培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐科研能力。

（4）鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課外科技活動(dòng)。

近年來(lái)，高等院校加大了學(xué)生的課外科技活動(dòng)開展的力度，筆者指導(dǎo)的學(xué)生參與了北京市大學(xué)生科研計(jì)劃，利用嵌入式平臺(tái)，對(duì)溫室環(huán)境等參數(shù)檢測(cè)，進(jìn)而對(duì)溫室大棚實(shí)現(xiàn)智能化控制，學(xué)生在該課題中，運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)，系統(tǒng)的完成了整個(gè)項(xiàng)目，獲得了北京市大學(xué)生科研計(jì)劃成果二等獎(jiǎng)，尤其值得一提的是，畢業(yè)的學(xué)生在擔(dān)任京郊村官期間，將課題成果應(yīng)用于所服務(wù)的村鎮(zhèn)，取得了良好的效果。實(shí)踐證明，鼓勵(lì)學(xué)生參與課外科技活動(dòng)，將會(huì)拓展學(xué)生的知識(shí)體系，并學(xué)以致用，對(duì)進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)興趣以及培養(yǎng)合作精神發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。

（5）做好畢業(yè)設(shè)計(jì)及畢業(yè)實(shí)習(xí)

我校實(shí)行的是采取“3+1”人才培養(yǎng)模式。以往學(xué)生在第八學(xué)期進(jìn)行畢業(yè)論文和實(shí)習(xí)，部分學(xué)生在校內(nèi)機(jī)房根據(jù)教師給出的題目完成畢業(yè)實(shí)習(xí)和設(shè)計(jì)論文，學(xué)生如果不走出去。就無(wú)法完成理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，部分同學(xué)雖然通過(guò)實(shí)習(xí)單位的學(xué)習(xí)完成畢業(yè)論文，但是畢業(yè)設(shè)計(jì)和論文的時(shí)間和質(zhì)量也難以保證。因此，我們將畢業(yè)論文提前到第七學(xué)期安排任務(wù)，進(jìn)行設(shè)計(jì)、論文的前期準(zhǔn)備及調(diào)試工作，既可以保證充分的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間又可以提高學(xué)生專業(yè)課的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，做到有的放矢.提高設(shè)計(jì).論文和專業(yè)課的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

針對(duì)在校學(xué)生缺少行業(yè)背景知識(shí)這一缺點(diǎn)，在教學(xué)中大力開展了與企業(yè)的合作，直接把學(xué)生派到相關(guān)企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，使得培養(yǎng)的嵌入式人才能夠適應(yīng)企業(yè)的需要，目前我院已經(jīng)建立了中軟、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院信息所等校外實(shí)習(xí)基地，并簽訂了相關(guān)的實(shí)習(xí)協(xié)議。一方面學(xué)生在實(shí)踐工程項(xiàng)目中完成畢業(yè)設(shè)計(jì)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(xué)校合作辦學(xué)的過(guò)程中也為自己培養(yǎng)了急需的技術(shù)人才，實(shí)行了定單式培養(yǎng)，最終構(gòu)筑高校.學(xué)生和企業(yè)獲利的共贏平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)和社會(huì)需求的無(wú)縫對(duì)接。從以往經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，選擇嵌入式系統(tǒng)開發(fā)課題并能按時(shí)保質(zhì)保量完成課題的的學(xué)生知識(shí)面更廣，就業(yè)面更寬，既可以從事軟件開發(fā)，也可以適應(yīng)硬件的開發(fā)工作。

4 結(jié)語(yǔ)

嵌入式系統(tǒng)作為應(yīng)用性極強(qiáng)的課程，其教學(xué)體系建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜而艱巨的任務(wù)，包括完整的課程設(shè)置體系結(jié)構(gòu)、不斷的豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，獲取更多的實(shí)踐項(xiàng)目等內(nèi)容。隨著嵌入式在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)應(yīng)用的迅猛發(fā)展，如何真正立足于農(nóng)業(yè)院校發(fā)展特色，培養(yǎng)高素質(zhì)嵌入式系統(tǒng)農(nóng)業(yè)信息化人才，將是我們今后教學(xué)的方向和努力目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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篇2

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）24-0101-02

隨著現(xiàn)代電子制造水平和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成為汽車電子、家電控制和消費(fèi)類電子等產(chǎn)品的重要組成部分，由于其硬件部分體積小、價(jià)格便宜、集成度高，并且軟硬件都可以進(jìn)行“按需定制”可裁剪，嵌入式系統(tǒng)有著十分廣闊的發(fā)展前景。

同時(shí)嵌入式系統(tǒng)中的無(wú)線通信技術(shù)、傳感器技術(shù)和自動(dòng)化系統(tǒng)控制技術(shù)的日益成熟，把傳感器得到的各種數(shù)據(jù)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的手段傳輸出去，使得世界的聯(lián)系從人與人的聯(lián)系，逐步轉(zhuǎn)變成物與人的聯(lián)系，物與物的聯(lián)系；使得現(xiàn)實(shí)世界與信息網(wǎng)絡(luò)更加的緊密結(jié)合。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的開發(fā)，更好的促進(jìn)嵌入式系統(tǒng)作為物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的載體的教學(xué)和改革工作。

1嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的現(xiàn)狀

關(guān)于嵌入式系統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中的課程定位、相關(guān)先導(dǎo)課程與基礎(chǔ)知識(shí)的準(zhǔn)備、教學(xué)內(nèi)容（包括硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)）的選擇、實(shí)踐教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)組織等問(wèn)題，在目前，仍然存在爭(zhēng)論和探索。本環(huán)節(jié)就以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析：

1）嵌入式系統(tǒng)的課程定位

由于各個(gè)院校對(duì)于嵌入式系統(tǒng)的課程定位的不同，不同的院校對(duì)于本課程的應(yīng)用方向也不同。有的院校更加側(cè)重于底層硬件和系統(tǒng)文件的裁剪，偏向于基于單片機(jī)的應(yīng)用；有的院校更加側(cè)重于嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用，偏向于軟件開發(fā)與調(diào)試。

2）嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的先導(dǎo)課程

基于上述不同院校之間課程定位的不同，嵌入式系統(tǒng)課程的先導(dǎo)課程也有所不同，針對(duì)偏硬件設(shè)計(jì)方向的，硬件電路設(shè)計(jì)作為重點(diǎn)。針對(duì)偏軟件設(shè)計(jì)方向的，則是把程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言作為重點(diǎn)。

3）嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的學(xué)時(shí)分配

不同院校的不同專業(yè)對(duì)于嵌入式系統(tǒng)課程的要求不同，有的專業(yè)是作為專業(yè)核心類課程，有的專業(yè)是作為專業(yè)通識(shí)類課程，有的專業(yè)是作為專業(yè)選修類課程。因此，對(duì)于嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的學(xué)時(shí)，有著很大的不同。

4）嵌入式系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的選擇

嵌入式系統(tǒng)課程由于對(duì)前期課程的要求較高，同時(shí)現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容中，理論偏多，各種概念和模型較難理解，學(xué)生動(dòng)手去實(shí)踐相對(duì)較少，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)非常抽象和枯燥，無(wú)法形成自己的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，缺乏直觀性，因此學(xué)生學(xué)習(xí)積極性會(huì)隨著課程的深入，逐步降低。

同時(shí)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)需結(jié)合教學(xué)平臺(tái)設(shè)備來(lái)進(jìn)行開展。在現(xiàn)有市場(chǎng)上，嵌入式系統(tǒng)教學(xué)平臺(tái)種類繁多，并且配套的軟件操作系統(tǒng)也有所不同，不同院校都根據(jù)自身的實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)選擇。

2嵌入式系統(tǒng)教學(xué)組織

根據(jù)本學(xué)院“5-3-3”課程體系構(gòu)建的思想，再結(jié)合江蘇省蘇州市吳江區(qū)地方經(jīng)濟(jì)具體特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，以近年來(lái)國(guó)際工程教育改革CDIO工程教育模式為思路，將構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作貫穿在整個(gè)課程體系之中，以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，在不同的行業(yè)、企業(yè)及應(yīng)用背景下，將物聯(lián)網(wǎng)的項(xiàng)目案例，和嵌入式系統(tǒng)的課程體系融會(huì)貫通，強(qiáng)調(diào)職業(yè)教育教學(xué)行動(dòng)的過(guò)程屬性，將典型物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)案例引入到教學(xué)中并進(jìn)行重構(gòu)，編排模塊化課程教學(xué)內(nèi)容，組織教學(xué)過(guò)程。使得學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，不僅能了解嵌入式系統(tǒng)的基本原理和設(shè)計(jì)方法，同時(shí)能對(duì)嵌入式系統(tǒng)中的ARM體系結(jié)構(gòu)、ARM指令系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，選擇嵌入式Linux操作系統(tǒng)根據(jù)不同的需求進(jìn)行相應(yīng)的裁剪、交叉編譯開發(fā)和移植應(yīng)用，同時(shí)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行應(yīng)用程序和驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)。

3傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問(wèn)題

傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中通常以教師講授為主，以教材對(duì)應(yīng)章節(jié)和知識(shí)點(diǎn)作為講授單元，理論基礎(chǔ)和實(shí)踐環(huán)節(jié)分離，無(wú)法做到“理實(shí)一體化”。在有限的課程授課時(shí)間內(nèi)，設(shè)置與教學(xué)內(nèi)容配套的實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過(guò)課后實(shí)踐來(lái)強(qiáng)化教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性的能力比較有限。

嵌入式操作系統(tǒng)選擇非常多，在嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用中常用的軟件中間件，比如網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧、嵌入式平臺(tái)下的根文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、媒體壓縮與解壓縮庫(kù)、各種加密算法與協(xié)議等，更是令人眼花繚亂。

同時(shí)，作為授課對(duì)象的學(xué)生，由于來(lái)自不同的專業(yè)方向，前導(dǎo)課程的基礎(chǔ)知識(shí)參差不齊。具體表現(xiàn)為：電子類專業(yè)方向的學(xué)生，軟件基礎(chǔ)較為薄弱，計(jì)算機(jī)類專業(yè)方向的學(xué)生，電路與硬件基礎(chǔ)弱。

4基于物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)

以職業(yè)崗位能力為主線的高職教育體系需要構(gòu)建項(xiàng)目化教學(xué)課程體系，同時(shí)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展的大背景下，嵌入式系統(tǒng)的課程體系確實(shí)應(yīng)當(dāng)有所調(diào)整，以適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的需求。

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)的理念認(rèn)為：學(xué)生知識(shí)的積累和構(gòu)建，是在一定的條件下自主構(gòu)建而成的；學(xué)習(xí)是知識(shí)、技能與行為、態(tài)度與價(jià)值觀等方面的長(zhǎng)進(jìn)。

同時(shí)，以企業(yè)中真實(shí)的生產(chǎn)、研發(fā)和具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的案例作為教學(xué)內(nèi)容的選擇，要求學(xué)生能夠通過(guò)自身的特點(diǎn)，獲取相關(guān)的資訊，指定真實(shí)的計(jì)劃，通過(guò)自身的決策和實(shí)施，并且進(jìn)行檢查和互查來(lái)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1）項(xiàng)目的具體構(gòu)建

將嵌入式系統(tǒng)教學(xué)課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行碎片化和重組，以本院的校企合作單位物聯(lián)網(wǎng)智能家居企業(yè)真實(shí)案例為基礎(chǔ)，將整個(gè)教學(xué)過(guò)程以項(xiàng)目的形式開展教學(xué)，再將物聯(lián)網(wǎng)智能家居項(xiàng)目中分成相應(yīng)子項(xiàng)目，對(duì)相應(yīng)子項(xiàng)目再進(jìn)行具體的任務(wù)分解。在整個(gè)過(guò)程中，要求學(xué)生能夠以教學(xué)主體的身份參與進(jìn)來(lái)，對(duì)真實(shí)案例從總體上進(jìn)行把握，明確學(xué)習(xí)和構(gòu)建的內(nèi)容。

2）項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)組織形式

本院該課程在采用小班化教學(xué)的基礎(chǔ)上，對(duì)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目分組，將4～5名學(xué)生分配到一個(gè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)。在不同的項(xiàng)目中扮演企業(yè)開發(fā)過(guò)程中的不同角色，同時(shí)在不同的子項(xiàng)目中，學(xué)生的角色進(jìn)行輪轉(zhuǎn)或互換，使得學(xué)生在完成本課程的學(xué)習(xí)之后，能對(duì)項(xiàng)目開發(fā)的整個(gè)過(guò)程相對(duì)熟悉。

學(xué)生在不同的子項(xiàng)目中，可以對(duì)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的不同角色進(jìn)行體驗(yàn)，根據(jù)自身的實(shí)際情況，為更好的走上工作崗位，融入企業(yè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)做準(zhǔn)備。

3）具體項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)施

在每一個(gè)具體項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)施過(guò)程中，以本院的2014級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)為例，該專業(yè)有40人，將學(xué)生以5個(gè)學(xué)生為項(xiàng)目小組進(jìn)行分組，共8個(gè)小組，根據(jù)學(xué)生的學(xué)情和實(shí)際情況進(jìn)行項(xiàng)目任務(wù)書下發(fā)，將CDIO中的構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate）融入進(jìn)來(lái)。

以物聯(lián)網(wǎng)智能家居企業(yè)真實(shí)案例中的智能窗簾子項(xiàng)目為例，通過(guò)任務(wù)分解，如下圖所示，可以分為嵌入式Linux系統(tǒng)裁剪、直流電機(jī)控制、交叉編譯、驅(qū)動(dòng)文件加載和嵌入式平臺(tái)下移植應(yīng)用等五個(gè)子任務(wù)，同時(shí)針對(duì)模塊化教學(xué)，進(jìn)行相應(yīng)學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)和教學(xué)方案設(shè)計(jì)，整合現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容，使得老師的教和學(xué)生的學(xué)都體現(xiàn)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)模式下理實(shí)一體化的緊密結(jié)合。

首先要求每個(gè)項(xiàng)目小組的學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目分析，將構(gòu)思（Conceive）采用行動(dòng)導(dǎo)向中資訊的形式展現(xiàn)出來(lái)，給出工作任務(wù)，提出任務(wù)要求，要求學(xué)生應(yīng)當(dāng)把前導(dǎo)課程以及已做過(guò)的項(xiàng)目中已掌握的知識(shí)點(diǎn)和即將開展的項(xiàng)目中需要的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行融合，使得學(xué)生溫故知新，同時(shí)也學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用新舊知識(shí)的技能；其次要通過(guò)實(shí)踐的方式，項(xiàng)目和任務(wù)必須能夠通過(guò)實(shí)踐來(lái)完成及驗(yàn)證。

對(duì)于設(shè)計(jì)（Design）則要求學(xué)生在項(xiàng)目小組中指定相應(yīng)計(jì)劃，安排時(shí)間進(jìn)度。

而實(shí)現(xiàn)（Implement），要求各小組通過(guò)決策和實(shí)施的方式，分別提出完成該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案說(shuō)明書，每個(gè)小組推選1名同學(xué)上臺(tái)進(jìn)行本組實(shí)施方案的具體表述，授課教師與項(xiàng)目小組成員共同討論，進(jìn)行分析和優(yōu)化，最終確定相對(duì)合理、科學(xué)的最佳方案，并進(jìn)行下一步的實(shí)施。

運(yùn)作（Operate），則是在之前所做工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合項(xiàng)目方案說(shuō)明書，對(duì)于項(xiàng)目?jī)?nèi)容對(duì)照完成。在項(xiàng)目完成之后，對(duì)照最初提出的工作任務(wù)要求，逐項(xiàng)檢查項(xiàng)目完成情況。如存在不符的情況，進(jìn)行分析和修改，直至滿足相應(yīng)要求。同時(shí)要求項(xiàng)目小組內(nèi)的同學(xué)和不同小組的同學(xué)進(jìn)行自評(píng)和互評(píng)，進(jìn)行相應(yīng)總結(jié)和考核。

5總結(jié)

基于物聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的技術(shù)和應(yīng)用背景，如何精簡(jiǎn)嵌入式系統(tǒng)課程的理論教學(xué)內(nèi)容，并擴(kuò)寬學(xué)生的知識(shí)面，讓學(xué)生掌握設(shè)計(jì)與思考的方法，重點(diǎn)把與真實(shí)項(xiàng)目案例密切相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)與設(shè)計(jì)，同時(shí)進(jìn)行層次化的實(shí)踐設(shè)計(jì)，在實(shí)踐環(huán)節(jié)中，讓學(xué)生真正參與到前沿發(fā)展的企業(yè)課題和項(xiàng)目中去，這是在嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)改革中要研究和具體實(shí)踐的方向。

基于物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)于企業(yè)項(xiàng)目開發(fā)的整個(gè)過(guò)程更加熟悉，學(xué)生參與項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開發(fā)的積極性和主動(dòng)性得到提高，同時(shí)，通過(guò)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)方法，學(xué)生也認(rèn)識(shí)到團(tuán)隊(duì)合作的重要性。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)改革的實(shí)施，使學(xué)生學(xué)習(xí)的方式發(fā)生了很大的變化，學(xué)生能夠主動(dòng)地去學(xué)習(xí)，更加善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和思考問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力也得到了很大提高，學(xué)生的專業(yè)技能能力得到系統(tǒng)的鍛煉。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)改革，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)的養(yǎng)成和從學(xué)校到畢業(yè)頂崗實(shí)習(xí)、就業(yè)更好的“無(wú)縫”對(duì)接提供了保障。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 丁金昌.高職教育人才培養(yǎng)理論研究與實(shí)踐[M].國(guó)防工業(yè)出版社，2011.

篇3

1 物聯(lián)網(wǎng)概述

1.1 物聯(lián)網(wǎng)概念

所謂“物聯(lián)網(wǎng)”，就是通過(guò)各種信息傳感設(shè)備，如射頻識(shí)別技術(shù)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描儀等，實(shí)時(shí)采集物品信息，按照約定的協(xié)議通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)相連，形成一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)主要實(shí)現(xiàn)人、機(jī)器和物體之間的智能互聯(lián)，是繼互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次信息產(chǎn)業(yè)革命，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，因此高校必須重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究和專業(yè)人才培養(yǎng)。

1.2 政府支持物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，企業(yè)加大研發(fā)力度

物聯(lián)網(wǎng)受到各個(gè)國(guó)家政府高度重視，美、日、韓、歐盟投入巨資研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，中國(guó)也于2009年提出“感知中國(guó)”計(jì)劃，并在無(wú)錫成立了物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)中心，期望能夠搶占這次全球信息產(chǎn)業(yè)革命的制高點(diǎn)。無(wú)錫市以國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展研發(fā)中心為核心，大力吸引海內(nèi)外知名企業(yè)和人才落戶物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園，目前引進(jìn)企業(yè)200余家，涉及智慧交通、智慧醫(yī)療、智慧農(nóng)業(yè)等多個(gè)行業(yè)，大力打造全國(guó)物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)中心與制造基地。

2 高職院物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)定位

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)具有學(xué)科交叉，知識(shí)體系龐雜的特點(diǎn)。本科院校開設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，主要偏向理論研究，側(cè)重于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與終端產(chǎn)品研發(fā)與設(shè)計(jì)上。高職教育側(cè)重于學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，因此高職教育物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)應(yīng)該以物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用為重點(diǎn)，培養(yǎng)一批“高素質(zhì)、懂技術(shù)”，能夠勝任“生產(chǎn)、管理、服務(wù)”一線崗位上的技能型、應(yīng)用型人才。該類型人才可以勝任以下工作崗位：

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)施工程師：具備物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)綜合布線能力，末端傳感器、智能網(wǎng)關(guān)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)部署能力，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的綜合管理能力。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)工程師：能夠進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)感知層系統(tǒng)開發(fā)、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)及Web服務(wù)器應(yīng)用層系統(tǒng)開發(fā)。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)支持工程師：能夠根據(jù)客戶需求對(duì)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)及末端設(shè)備進(jìn)行配置、調(diào)試與系統(tǒng)運(yùn)行；能夠現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，與公司開發(fā)工程師進(jìn)行溝通，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的更新與升級(jí)工作。

3 課程體系建設(shè)

3.1 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是以計(jì)算機(jī)科學(xué)為基礎(chǔ)，以網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)為紐帶，最終將采集到的物體信息進(jìn)行云存儲(chǔ)和云計(jì)算的綜合性專業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)主要技術(shù)集中在感知層和傳輸層，其中射頻技術(shù)、傳感器技術(shù)、無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)。

智能網(wǎng)關(guān)是一種解決不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換的智能設(shè)備，在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中起到承上啟下的作用，所以嵌入式技術(shù)也是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的核心技術(shù)。

物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用系統(tǒng)主要解決從感知層獲取的大數(shù)據(jù)的深度計(jì)算（云計(jì)算），挖掘出有價(jià)值的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)分類分項(xiàng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和報(bào)表生成。這部分內(nèi)容對(duì)高職學(xué)生來(lái)說(shuō)比較困難，不建議全面開課，可以通過(guò)綜合實(shí)訓(xùn)課程，讓學(xué)生全面了解物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的全過(guò)程即可。有興趣的學(xué)生還可以通過(guò)專業(yè)課拓展的方式進(jìn)行選修深造。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系最理想的構(gòu)建方式是在嵌入式應(yīng)用技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)上加入物聯(lián)網(wǎng)感知層和傳輸層課程，同時(shí)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)在行業(yè)中的特殊應(yīng)用綜合實(shí)訓(xùn)，全面培養(yǎng)學(xué)生在數(shù)據(jù)感知、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)應(yīng)用方面的實(shí)施、管理、開發(fā)、維護(hù)能力。

高職院校學(xué)生在校時(shí)間短，所以建議公共平臺(tái)課只開設(shè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)專業(yè)英語(yǔ)和高等數(shù)學(xué)和程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；專業(yè)基礎(chǔ)課重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)編程基礎(chǔ)知識(shí)，側(cè)重物聯(lián)網(wǎng)概論和嵌入式技術(shù)；專業(yè)核心課全面開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)感知層和網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)課程；專業(yè)拓展課分為感知控制、智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)、移動(dòng)互聯(lián)三個(gè)方向。課程體系結(jié)構(gòu)圖1。

3.3 專業(yè)課拓展方向劃分

物聯(lián)網(wǎng)的三層架構(gòu)涉及的學(xué)科非常多，所以物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)必須處理好本專業(yè)和計(jì)算機(jī)專業(yè)、自動(dòng)控制專業(yè)之間的關(guān)系，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)只解決全面感知和無(wú)線傳輸部分，其他課程需要分散到不同專業(yè)授課。大三上學(xué)期學(xué)生可以選修一到三門專業(yè)拓展課，主要分為以下幾個(gè)方向：

感知控制方向：研究傳感器和傳感技術(shù)、無(wú)線數(shù)據(jù)采集終端技術(shù)、無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)。

智能產(chǎn)品開發(fā)方向：重點(diǎn)研究單片機(jī)技術(shù)、嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)，研究物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的構(gòu)建與設(shè)計(jì)。

移動(dòng)互聯(lián)與云計(jì)算：研究M2M應(yīng)用，Android應(yīng)用開發(fā)及云存儲(chǔ)與云計(jì)算。

4 課程實(shí)施方案

高職校的人才培養(yǎng)目標(biāo)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的實(shí)施、研發(fā)與技術(shù)支持。實(shí)際授課過(guò)程中需要與典型的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)緊密合作，以企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目和系統(tǒng)作為教學(xué)項(xiàng)目，真正做到教、學(xué)、做三位一體，使學(xué)生與企業(yè)零距離，畢業(yè)后就可以快速適應(yīng)企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)工作。

課程實(shí)際實(shí)施過(guò)程中，必須建立與課程相適應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室，以項(xiàng)目為載體，以項(xiàng)目分解任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，全面實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)。具體建議如下。

建立物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)訓(xùn)室：建議購(gòu)買物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)驗(yàn)箱，通過(guò)該實(shí)驗(yàn)箱完成RFID、Zigbee、WIFI、GPRS、嵌入式ARM系統(tǒng)構(gòu)建與裁剪等多種基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能夠全面掌握物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)知識(shí)。

建立物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)：該校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)偏重智能樓宇專業(yè)，所以我們開發(fā)了一套“建筑能耗數(shù)據(jù)采集終端與系統(tǒng)”實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，集成多功能電表、水表、燃?xì)獗砑案鞣N環(huán)境信息實(shí)時(shí)采集，通過(guò)Zigbee無(wú)線傳輸技術(shù)上傳智能網(wǎng)關(guān)，最后進(jìn)行大數(shù)據(jù)處理，通過(guò)Web端完成數(shù)據(jù)挖掘展示。學(xué)生可以在這個(gè)大系統(tǒng)中了解建筑物聯(lián)網(wǎng)的全數(shù)據(jù)走向，也可以選取一個(gè)模塊進(jìn)行升級(jí)改造。

篇4

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IOT）是指通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)概念的引入，把互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用延伸和擴(kuò)展到了任何物體與物體之間，進(jìn)行信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)革命。

物聯(lián)網(wǎng)概念是1999年由麻省理工學(xué)院自動(dòng)標(biāo)識(shí)中心（MIT AutoID Center）提出的。2005年，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）了一份題為《The Internet of Things》的年度報(bào)告，正式將“物聯(lián)網(wǎng)”命名為“the Internet of Things”。2009年8月，總理考察中科院無(wú)錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心，明確要求盡快建立中國(guó)的傳感信息中心，也就是“感知中國(guó)”中心。筆者從微控制器應(yīng)用到ARM&Linux嵌入式系統(tǒng)，又回歸到微控制器的研究教學(xué)，親歷近30年國(guó)內(nèi)嵌入式應(yīng)用的發(fā)展歷程。下面就物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)課程體系和物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐3方面介紹國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段的情況，望和大家一起探討。

在教育部首批戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)本科新專業(yè)中，物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)就有700多所學(xué)校申報(bào)，最終28家IOT、5家WSN獲批，共33所高校。其中70%設(shè)在計(jì)算機(jī)學(xué)院。在2011年3月28日又批了第二批27所高校的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)，這樣全國(guó)現(xiàn)共有62所高校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)。

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層組成。計(jì)算機(jī)學(xué)院在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層領(lǐng)域具有很好的研究基礎(chǔ)，而感知層更多依賴的是軟硬件結(jié)合的嵌入式系統(tǒng)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)的傳感器接口、RFID讀寫都涉及嵌入式技術(shù)，但實(shí)際上新技術(shù)含量很少，可看作是一個(gè)新袋子。

篇5

二嵌入式技術(shù)課程門類建設(shè)

鑒于嵌入式技術(shù)課程授課內(nèi)容概括性強(qiáng)，講授難度大；同時(shí)高職學(xué)生的理解能力又有限，對(duì)領(lǐng)會(huì)此類課程難度更大，教與學(xué)都存在一定的問(wèn)題，所以在高職學(xué)生的培養(yǎng)過(guò)程中，需要與本科學(xué)生有很大的不同，每門課程都要強(qiáng)調(diào)實(shí)踐，注重理論與實(shí)際緊密結(jié)合。課程講授過(guò)程中注重知識(shí)的前沿性，以適應(yīng)嵌入式技術(shù)的快速更新。

1嵌入式系統(tǒng)處理器及應(yīng)用

本課程結(jié)合典型的ARM芯片，通過(guò)講授ARM的內(nèi)部架構(gòu)、ARM的指令系統(tǒng)、ARM匯編程序設(shè)計(jì)、ARM存儲(chǔ)系統(tǒng)、ARM內(nèi)部資源的C語(yǔ)言編程以及簡(jiǎn)單的嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等知識(shí)，使學(xué)生熟悉ARM嵌入式處理器結(jié)構(gòu)與簡(jiǎn)單應(yīng)用，掌握ARM系統(tǒng)的軟硬件構(gòu)成，具備基于ARM體系架構(gòu)的應(yīng)用處理器為核心進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)及相關(guān)應(yīng)用的能力。

2嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)

本課程通過(guò)實(shí)際的嵌入式應(yīng)用項(xiàng)目的案例分析，講授嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)流程和方法，使學(xué)生掌握幾種常用的嵌入式應(yīng)用開發(fā)方法，如嵌入式圖形系統(tǒng)、嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)、嵌入式Web服務(wù)器、GSM、GPRS等，熟悉嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境、嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，培養(yǎng)學(xué)生從事嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)的能力。

3智能家居系統(tǒng)

本課程通過(guò)兩室兩廳智能家居電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，使學(xué)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(shí)控制、智能網(wǎng)絡(luò)控制、智能遠(yuǎn)程控制、智能場(chǎng)景控制等智能家居系統(tǒng)組成與控制工作原理，使學(xué)生初步具備根據(jù)客戶要求設(shè)計(jì)制定智能家居控制系統(tǒng)方案的能力。

4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

本課程主要內(nèi)容包括射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按物物與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，及物聯(lián)網(wǎng)在各個(gè)領(lǐng)域的典型應(yīng)用。讓學(xué)生學(xué)生理解物聯(lián)網(wǎng)的概念，開闊學(xué)術(shù)視野，啟發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

5教學(xué)機(jī)器人組裝與調(diào)試

本課程通過(guò)具體的教學(xué)機(jī)器人制作項(xiàng)目讓學(xué)生了解機(jī)器人的結(jié)構(gòu)、種類、工作原理，使學(xué)生熟悉教學(xué)機(jī)器人的制作及控制調(diào)試過(guò)程，讓學(xué)生在掌握機(jī)器人的核心技術(shù)的基本知識(shí)基礎(chǔ)上，具備組裝、控制、調(diào)試和維護(hù)機(jī)器人的能力。

三嵌入式技術(shù)課程實(shí)施方法

在進(jìn)行嵌入式技術(shù)授課時(shí)，教師可以引入一些實(shí)際的嵌入式電子產(chǎn)品，并進(jìn)行實(shí)例分析，分解產(chǎn)品加工特點(diǎn)，進(jìn)而倒推出整個(gè)產(chǎn)品的開發(fā)過(guò)程。這種教學(xué)方法即為實(shí)例剖析教學(xué)法。實(shí)例剖析教學(xué)法包含了產(chǎn)品到部件的整個(gè)過(guò)程。這種教學(xué)方法便于學(xué)生更好地了解和把握各章節(jié)內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系，從而有效提升其解決實(shí)際開發(fā)問(wèn)題的能力。教師可以在具體的學(xué)習(xí)過(guò)程中適當(dāng)安排一些嵌入式技術(shù)學(xué)習(xí)任務(wù)，并劃分學(xué)習(xí)小組，引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生單獨(dú)完成相應(yīng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)工作。同時(shí)，在課程結(jié)束后，教師還可以單獨(dú)開設(shè)一些綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，使學(xué)生從整體上把握嵌入式產(chǎn)品開發(fā)的規(guī)律和方法，提升其職業(yè)能力，使其更好地適應(yīng)企業(yè)的崗位需求，實(shí)現(xiàn)學(xué)校到企業(yè)的良好過(guò)渡。通過(guò)三個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生的專業(yè)能力水平得到了極大的提升，并逐漸具備單獨(dú)完成嵌入式項(xiàng)目開發(fā)的能力。這三個(gè)環(huán)節(jié)即章節(jié)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)、課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、綜合實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)。其中，章節(jié)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)主要通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行內(nèi)容分解，并將章節(jié)知識(shí)融入實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)了理論和實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)則側(cè)重課程內(nèi)容的組織和安排，旨在通過(guò)課程的優(yōu)化設(shè)計(jì)提升學(xué)生的專業(yè)能力。綜合實(shí)訓(xùn)過(guò)程的實(shí)踐性較強(qiáng)。在此環(huán)節(jié)中，學(xué)生的主要任務(wù)為設(shè)計(jì)出嵌入式產(chǎn)品雛形，并明確其功能和性能，并制定出具體的改進(jìn)方案。

篇6

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

基金項(xiàng)目：本文系浙江農(nóng)林大學(xué)教改項(xiàng)目（YB1125，ZC1128）、浙江農(nóng)林大學(xué)“電路分析”精品課程（201014）、浙江農(nóng)林大學(xué)信息工程學(xué)院“課程建設(shè)專項(xiàng)”的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.0?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?????文章編號(hào)：1007-0079（2012）20-0051-02

隨著電子科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的科技水平迅速提高，諸如精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)、設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)、農(nóng)產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)技術(shù)以及從數(shù)字農(nóng)業(yè)到感知農(nóng)業(yè)等，無(wú)不從廣度和深度上體現(xiàn)了電子信息技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。為此，如何依托農(nóng)林大學(xué)強(qiáng)大的農(nóng)林學(xué)科特色背景，更好地滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)電子信息科技人才的需求，培養(yǎng)應(yīng)用型、技術(shù)型和智力技能型人才，是高等農(nóng)林院校電子信息類專業(yè)面臨的一個(gè)緊迫問(wèn)題。本文主要以浙江農(nóng)林大學(xué)電子信息工程專業(yè)為例，探討浙江農(nóng)林大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“我?！保╇娮有畔㈩悓I(yè)增設(shè)嵌入式系統(tǒng)專業(yè)方向、并加強(qiáng)其課程體系改革的問(wèn)題。

一、農(nóng)林院校的特色

農(nóng)林院校大多以農(nóng)業(yè)和生物科學(xué)作為它的獨(dú)特專長(zhǎng)。林業(yè)科學(xué)、植物科學(xué)、食品科學(xué)、生物科學(xué)以及園林園藝等學(xué)科，是近現(xiàn)代以來(lái)形成的比較明顯優(yōu)勢(shì)的特色學(xué)科。[1]而作為“非主流”的其他學(xué)科，則是各高校出于對(duì)自身發(fā)展的考慮，調(diào)整了自身的發(fā)展思路，把學(xué)科建設(shè)延伸到理工、經(jīng)濟(jì)、管理以及人文社科等門類。例如，浙江農(nóng)林大學(xué)經(jīng)過(guò)五十幾年的建設(shè)與發(fā)展，現(xiàn)已經(jīng)成為一所以農(nóng)林為特色，理學(xué)、工學(xué)、文學(xué)、管理學(xué)、農(nóng)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、法學(xué)、醫(yī)學(xué)、藝術(shù)學(xué)等學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的省屬綜合性重點(diǎn)建設(shè)大學(xué)。其他“非主流”學(xué)科則自然成為了“配角”，服務(wù)于傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)學(xué)科。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，學(xué)科交叉融合發(fā)展非常迅猛，“非主流”學(xué)科，特別是電子信息技術(shù)的作用日益顯現(xiàn)，例如：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中GPS、GIS、實(shí)時(shí)信息的采集處理等都是以電子信息技術(shù)為基礎(chǔ)的；工廠化農(nóng)業(yè)中的信息采集處理及控制也離不開電子信息技術(shù)的應(yīng)用。這為電子信息技術(shù)的發(fā)展提供了廣闊的空間，同時(shí)也為電子信息類專業(yè)課程體系建設(shè)提出了挑戰(zhàn)。例如，電子信息類專業(yè)現(xiàn)有的課程體系大多承襲于傳統(tǒng)工科院校的相關(guān)專業(yè)，與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的需求嚴(yán)重脫節(jié)，沒(méi)有很好地依托農(nóng)林大學(xué)自身強(qiáng)大的學(xué)科特色背景。

二、電子技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景

1.基于物聯(lián)網(wǎng)的“感知農(nóng)業(yè)”

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)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(shè)備實(shí)現(xiàn)了物物相連，并由此催生無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)能按約定的異構(gòu)互聯(lián)協(xié)議，把農(nóng)業(yè)資源、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、流通、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督、農(nóng)業(yè)病蟲害監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)等各環(huán)節(jié)與互聯(lián)網(wǎng)相連，并進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)、識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的目的。例如：浙江農(nóng)林大學(xué)參與的綠野千傳（GreenOrbs）則是諸類成功的應(yīng)用案例。

2.基于實(shí)時(shí)控制的設(shè)施農(nóng)業(yè)及其裝備

隨著人民生活水平的提高，對(duì)設(shè)施種植、設(shè)施養(yǎng)殖的農(nóng)產(chǎn)品的需求量在不斷增加，為設(shè)施農(nóng)業(yè)的大發(fā)展提供了廣闊市場(chǎng)，如：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)主要用于灌溉、耕作作業(yè)、果實(shí)收獲、畜牧生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制（包括農(nóng)業(yè)機(jī)器人），農(nóng)產(chǎn)品加工自動(dòng)化控制及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工廠化（智能溫室）；畜牧生產(chǎn)的自動(dòng)控制可優(yōu)化飼料配方，自動(dòng)調(diào)節(jié)動(dòng)物生產(chǎn)環(huán)境。

3.基于農(nóng)林產(chǎn)品的檢測(cè)技術(shù)及其儀器儀表

農(nóng)產(chǎn)品是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，因此，農(nóng)產(chǎn)品安全不僅關(guān)系到人體健康，更是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重大問(wèn)題。近年來(lái)，農(nóng)林產(chǎn)品的品質(zhì)與安全越來(lái)越受到各級(jí)政府的高度重視，各類檢測(cè)技術(shù)及其儀器儀表不斷涌現(xiàn)出來(lái)，如：木材檢測(cè)技術(shù)、水果無(wú)損檢測(cè)技術(shù)等。

三、電子類專業(yè)應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)（modern agriculture）是相對(duì)于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)而言，是廣泛應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、現(xiàn)代工業(yè)提供的生產(chǎn)資料和科學(xué)管理方法進(jìn)行的社會(huì)化農(nóng)業(yè)。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)主要依賴資源的投入，而現(xiàn)代農(nóng)業(yè)則日益依賴不斷發(fā)展的新技術(shù)投入。新技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的先導(dǎo)和發(fā)展動(dòng)力，這包括生物技術(shù)、信息技術(shù)、耕作技術(shù)、節(jié)水灌溉技術(shù)等農(nóng)業(yè)高新技術(shù)，這些技術(shù)使現(xiàn)代農(nóng)業(yè)成為技術(shù)高度密集的產(chǎn)業(yè)。新技術(shù)的應(yīng)用，使現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的增長(zhǎng)方式由單純地依靠資源的外延開發(fā)，轉(zhuǎn)到主要依靠提高資源利用率和持續(xù)發(fā)展能力的方向上來(lái)。[2]目前我國(guó)正從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變，在實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，擺脫傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)束縛的進(jìn)程中，農(nóng)業(yè)電子信息技術(shù)起著不可替代的作用。

為此，作為農(nóng)林高校的電子信息類專業(yè)，必須適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)，突出以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主的電子信息技術(shù)，依托農(nóng)林大學(xué)強(qiáng)大的農(nóng)林學(xué)科背景，在培育電子信息科技人才方面必然會(huì)獨(dú)具特色。

四、依托農(nóng)林高校的學(xué)科特色，制定與其優(yōu)勢(shì)學(xué)科相適應(yīng)的專業(yè)方向與培養(yǎng)方案

目前，大多數(shù)農(nóng)林高校的電子信息類專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃幾乎沿襲工科高校的相關(guān)專業(yè)，在培養(yǎng)方案、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面與工科院校的基本一致，沒(méi)有充分依托農(nóng)林高校的學(xué)科特色制定相應(yīng)的教學(xué)計(jì)劃與培養(yǎng)方案，往往造成學(xué)生就業(yè)困難與農(nóng)業(yè)電子信息技術(shù)人才短缺的尷尬境地。一方面，農(nóng)林院校的電子信息類專業(yè)學(xué)生就業(yè)先天受到“歧視”，無(wú)法與工科院校的同類專業(yè)“同臺(tái)競(jìng)技”；另一方面，造成與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對(duì)電子信息技術(shù)人才的需求嚴(yán)重脫節(jié)。為解決這一現(xiàn)狀，農(nóng)林高校電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃應(yīng)適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域需要，筆者結(jié)合我校的學(xué)科特色，認(rèn)為應(yīng)從以下幾方面制定人才培養(yǎng)方案。

1.以科研創(chuàng)建培養(yǎng)特色，探索多學(xué)科交叉的復(fù)合型人才培養(yǎng)模式

“多學(xué)科交叉融合是創(chuàng)新的源泉，推動(dòng)了科學(xué)研究的重大突破與高新技術(shù)的產(chǎn)生?！边@是在廣東科協(xié)論壇第十四期專題報(bào)告會(huì)上，中國(guó)科學(xué)院院士、中科院植物研究所研究員匡廷云作了“學(xué)科交叉在科學(xué)研究中的作用”的專題報(bào)告，以生命科學(xué)的發(fā)展為例闡述了多學(xué)科結(jié)合的重要性。2011年，由我校和清華大學(xué)牽頭，包括香港科技大學(xué)、美國(guó)伊利諾伊理工大學(xué)、新加坡南洋理工大學(xué)等9所高校共同參與建設(shè)的“低碳與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”就是多學(xué)科交叉融合的一個(gè)成功案例。在開展碳匯研究中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以有效解決大范圍布設(shè)測(cè)量、異步與同步共融、連續(xù)觀測(cè)統(tǒng)計(jì)、人類難及區(qū)域、少人工或無(wú)人工等碳匯計(jì)量和監(jiān)測(cè)中影響數(shù)據(jù)科學(xué)、精確等方面的問(wèn)題。

聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的建立，標(biāo)志著林學(xué)、生態(tài)學(xué)與電子信息技術(shù)的有效交叉融合，這也是我?？蒲械奶厣?。眾所周知，教學(xué)和科研有著相輔相成的關(guān)系，科研與教學(xué)并進(jìn)、以科研帶動(dòng)教學(xué)，有利于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代教育理論所提倡的研究性教與學(xué)，使研究性教與學(xué)變得切實(shí)可行。例如，特別是讓學(xué)生參與科研課題、開設(shè)科研方向的選修課等形式，可使畢業(yè)生在科研方向上具有明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。營(yíng)造良好的育人環(huán)境，把相關(guān)的農(nóng)學(xué)、林學(xué)知識(shí)和信息技術(shù)教育融入到人才培養(yǎng)的全過(guò)程，把電子信息技術(shù)與農(nóng)林學(xué)科背景有機(jī)結(jié)合起來(lái)，落實(shí)到教學(xué)的各環(huán)節(jié)，通過(guò)學(xué)科交叉融合，實(shí)現(xiàn)課程的有機(jī)結(jié)合，促進(jìn)大學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提高。我校從2008年就開始啟動(dòng)基于林業(yè)領(lǐng)域知識(shí)的信息技術(shù)應(yīng)用特色人才培養(yǎng)模式，探索“林業(yè)信息化定制班”培養(yǎng)方案，以培養(yǎng)即懂林業(yè)業(yè)務(wù)又懂電子信息技術(shù)的復(fù)合型人才為目標(biāo)，受到浙江省各地林業(yè)局的熱烈歡迎，定制班的建立即能解決當(dāng)前的人才急需，又為學(xué)生的就業(yè)創(chuàng)造了有利條件。

同時(shí)，注重交叉學(xué)科特色，在專業(yè)教師隊(duì)伍專業(yè)背景選擇、課程體系設(shè)置、研究方向選定等方面要注重交叉學(xué)科的比例。

2.進(jìn)行課程體系改革，增設(shè)嵌入式系統(tǒng)方向

近年來(lái)，隨著智能農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、感知農(nóng)業(yè)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)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(tǒng)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。嵌入式系統(tǒng)可以將計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)等高新技術(shù)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的“智能農(nóng)業(yè)”、“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”和可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)。甚至，在物聯(lián)網(wǎng)這一綜合性技術(shù)中，嵌入式系統(tǒng)起著主導(dǎo)作用，因?yàn)闊o(wú)論是智能傳感器，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)還是計(jì)算機(jī)技術(shù)中信息顯示和處理都包含了大量嵌入式技術(shù)和應(yīng)用。[3]為此，嵌入式系統(tǒng)將成為農(nóng)林院校進(jìn)行電子信息類專業(yè)課程體系改革的重要方向。

嵌入式系統(tǒng)從學(xué)科上，涉及電子科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、微電子學(xué)等眾多領(lǐng)域；在系統(tǒng)的架構(gòu)上涉及數(shù)字電路、模擬電路、嵌入式微處理器、嵌入式操作系統(tǒng)及底層驅(qū)動(dòng)等技術(shù)，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(yè)為例，僅開設(shè)了“高級(jí)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”“模擬電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”“微機(jī)及接口技術(shù)”“嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用”以及“DSP技術(shù)及應(yīng)用”等嵌入式系統(tǒng)的相關(guān)課程，完全是偏硬件的一些課程，在課程體系上還不能構(gòu)成嵌入式系統(tǒng)方向的有效支撐。嵌入式系統(tǒng)本身是一個(gè)軟硬件系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)的是軟硬件系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計(jì)。因此過(guò)分強(qiáng)調(diào)硬件系統(tǒng)或是軟件系統(tǒng)都有失偏頗。為此必須進(jìn)行課程體系改革，在課程內(nèi)容的安排上不僅僅要考慮傳統(tǒng)的硬件系統(tǒng)知識(shí)，同時(shí)還須安排大量的嵌入式軟件系統(tǒng)的內(nèi)容，包括嵌入式系統(tǒng)高級(jí)C 語(yǔ)言、嵌入式操作系統(tǒng)以及嵌入式程序設(shè)計(jì)等內(nèi)容。

3.探索積極有效的實(shí)踐性教學(xué)模式，激勵(lì)個(gè)性化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新精神

工程實(shí)踐能力應(yīng)是應(yīng)用性較強(qiáng)的電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)的主要目標(biāo)。在教學(xué)內(nèi)容和實(shí)施措施方面，適當(dāng)考慮多樣性和靈活性，針對(duì)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，將實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)課程分為三個(gè)環(huán)節(jié)。例如，第一為基本訓(xùn)練環(huán)節(jié)；第二為綜合訓(xùn)練環(huán)節(jié)；第三為自由選題環(huán)節(jié)。第一和第二環(huán)節(jié)主要針對(duì)大部分學(xué)生，幫助他們完成課程的學(xué)習(xí)，掌握基本的理論知識(shí)。第三環(huán)節(jié)主要針對(duì)有興趣繼續(xù)往深度和難度發(fā)展的同學(xué)，由學(xué)生自由選題，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自身水平和興趣選擇適合的訓(xùn)練方式、數(shù)量和難度，自主安排學(xué)習(xí)進(jìn)程，使自己得到充分的發(fā)展和提高。同時(shí)，積極利用大學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽、“大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目”、“開放實(shí)驗(yàn)性項(xiàng)目”以及教師科研項(xiàng)目等課外實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與進(jìn)來(lái)。例如，根據(jù)“全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽”及生產(chǎn)科研單位對(duì)大學(xué)生技能與工藝知識(shí)的需求，通過(guò)各種手段加強(qiáng)學(xué)生在電路設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試與工藝方面的能力培養(yǎng)，在必要時(shí)開設(shè)相應(yīng)專題輔導(dǎo)班?？傊?，運(yùn)用各種有效手段和措施，充分發(fā)掘和培養(yǎng)同學(xué)的綜合能力及創(chuàng)新精神，培養(yǎng)出一批品學(xué)兼優(yōu)的尖子學(xué)生。

4.近年來(lái)所取得的成績(jī)與效果

經(jīng)過(guò)浙江農(nóng)林大學(xué)信息工程學(xué)院近年來(lái)的實(shí)施與不斷實(shí)踐，學(xué)生的課外創(chuàng)新活動(dòng)成果豐碩。例如：五年來(lái)，大學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽共獲得國(guó)家二等獎(jiǎng)以上者9項(xiàng)，其中，包括在全國(guó)大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)業(yè)計(jì)劃金獎(jiǎng)1項(xiàng)，全國(guó)機(jī)器人大賽一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，全國(guó)大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”課外科技作品競(jìng)賽二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，全國(guó)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，ACM程序設(shè)計(jì)全國(guó)邀請(qǐng)賽二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，全國(guó)嵌入式設(shè)計(jì)大賽二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，全國(guó)文科計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，全國(guó)機(jī)器人大賽二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，全國(guó)電子專業(yè)人才技能與設(shè)計(jì)大賽二等獎(jiǎng)2項(xiàng)。另外獲得省級(jí)特等獎(jiǎng)1項(xiàng)、省級(jí)一等獎(jiǎng)5項(xiàng)，省級(jí)二等獎(jiǎng)12項(xiàng)。

學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目也取得了令人矚目的成績(jī)。例如：如何在不破壞木材的前提下檢測(cè)出木材內(nèi)部情況，以更好保護(hù)木質(zhì)古建筑？浙江農(nóng)林大學(xué)信息工程學(xué)院的李光輝教授指導(dǎo)孫林飛、劉凱等在校本科生研發(fā)的“木材無(wú)損檢測(cè)儀”，解決了這一木材研究領(lǐng)域的難題，并成功地申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專利。2010年8月，他們帶著發(fā)明的木材無(wú)損檢測(cè)儀，為故宮和天安門的木柱和木質(zhì)結(jié)構(gòu)建筑，成功地進(jìn)行了檢測(cè)，效果非常理想。

五、結(jié)語(yǔ)

以浙江農(nóng)林大學(xué)為例，分析了農(nóng)林院校的學(xué)科特色以及在大農(nóng)業(yè)背景下電子信息技術(shù)的應(yīng)用前景，探索了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的電子信息結(jié)合點(diǎn)，并結(jié)合我校的學(xué)科布局、科研特色及成功案例，從人才培養(yǎng)模式、課程體系改革以及實(shí)踐教學(xué)模式等方面闡述了我校電子信息類專業(yè)今后的建設(shè)方向。為適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)，突出以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主的電子信息技術(shù)，依托我校強(qiáng)大的農(nóng)林學(xué)科背景，逐漸培育我校特有的電子信息類專業(yè)特色。

參考文獻(xiàn)：

篇7

一、當(dāng)?shù)匚锫?lián)網(wǎng)人才需求分析

湖北省物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，創(chuàng)建了“智慧光谷”――“武漢？中國(guó)光谷物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟”，成立武漢物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟的宗旨，就是要加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的技術(shù)合作，以獲得物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)突破，擴(kuò)大物聯(lián)網(wǎng)在湖北的推廣應(yīng)用，打造湖北省新的千億元產(chǎn)業(yè)。結(jié)合武漢特大城市以及“兩江多湖”的特點(diǎn)，啟動(dòng)智能交通、智能湖泊、智能城管、智能小區(qū)、智能電網(wǎng)、智能商貿(mào)、智能物流等物聯(lián)網(wǎng)示范工程，為國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)“十二五”規(guī)劃編制工作獻(xiàn)策。據(jù)相關(guān)部門的估算，未來(lái)僅專業(yè)性物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師，在我國(guó)的需求量就將達(dá)到5萬(wàn)人。未來(lái)十年，物聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域投資可達(dá)4萬(wàn)億，產(chǎn)出8萬(wàn)億，形成就業(yè)崗位2500萬(wàn)個(gè)，其產(chǎn)業(yè)將比互聯(lián)網(wǎng)大30倍。

二、根據(jù)需求確定人才培養(yǎng)目標(biāo)

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)我國(guó)信息化建設(shè)需要，德、智、體、美全面發(fā)展，并具有良好的科學(xué)文化素質(zhì)、敬業(yè)精神和社會(huì)責(zé)任感，掌握物聯(lián)網(wǎng)的基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)，較系統(tǒng)的掌握融合計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、傳感信息處理技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行信息標(biāo)識(shí)、獲取、傳輸、處理、識(shí)別和控制的基本能力。培養(yǎng)適用地方區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，能在企業(yè)從事物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)工程設(shè)計(jì)和施工、物聯(lián)網(wǎng)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)通信設(shè)備維護(hù)等相關(guān)領(lǐng)域的高級(jí)應(yīng)用型人才。

三、人才培養(yǎng)模式――“產(chǎn)業(yè)+企業(yè)+專業(yè)”的產(chǎn)學(xué)研用實(shí)踐人才培養(yǎng)模式

1.實(shí)踐型人才培養(yǎng)模式分析

單一的學(xué)校理論教學(xué)讓學(xué)生與企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用脫離，單一的職業(yè)培訓(xùn)讓學(xué)生知識(shí)體系不完善，約束了學(xué)生的發(fā)展前景。應(yīng)用型本科物聯(lián)網(wǎng)人才從6個(gè)方面闡述物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)+物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)+物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的基本思路。

2.校企合作模式探討

校企合作體現(xiàn)在三方面：一是校企共同確定物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)規(guī)格，校企共建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)與規(guī)格進(jìn)行準(zhǔn)確定位，利于更好發(fā)揮培養(yǎng)目標(biāo)在專業(yè)建設(shè)和教育教學(xué)中的目標(biāo)牽引作用。二是校企共同開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)模塊化課程體系及科目課程，深化“產(chǎn)學(xué)研用”，突出“應(yīng)用特色”，校企合作是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)堅(jiān)持“產(chǎn)學(xué)研用”相結(jié)合辦學(xué)理念的實(shí)踐，積極與相關(guān)企業(yè)建立廣泛的聯(lián)系，通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系，聯(lián)合開展科研項(xiàng)目、人員培訓(xùn)等，是一種校企雙贏的舉措。一方面，學(xué)?？梢酝ㄟ^(guò)為企業(yè)培訓(xùn)人員，幫助其改進(jìn)業(yè)務(wù)流程和運(yùn)行與管理模式，提高工作效率； 另一方面，企業(yè)可為學(xué)校提供實(shí)訓(xùn)基地和實(shí)訓(xùn)設(shè)備，并接受師生見習(xí)和實(shí)習(xí)，同時(shí)也為學(xué)校面向社會(huì)推行“訂單式”教育提供了基礎(chǔ)。三是校企共建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，學(xué)校與該公司簽署了聯(lián)合培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科生的合作協(xié)議書，雙方積極開展以后的工作，為學(xué)生和教師的交流建立順暢的渠道。

3.校企合作的優(yōu)勢(shì)

在校企合作模式下有兩大優(yōu)勢(shì)，一是校企一體化有利于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)“雙師”結(jié)構(gòu)教學(xué)團(tuán)隊(duì)減少，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)要保證承載基于實(shí)際應(yīng)用過(guò)程所需的知識(shí)傳授和職業(yè)技能訓(xùn)練的順利展開和高質(zhì)量，教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)的一個(gè)基本要求，是培養(yǎng)既有高校教師資格和專業(yè)職稱，又有職業(yè)資格和技能等級(jí)證的“雙師”結(jié)構(gòu)師資隊(duì)伍。在開辟渠道和實(shí)現(xiàn)人員雙向交流的基礎(chǔ)上，為教師到企業(yè)見習(xí)鍛煉、掛職實(shí)踐、參與員工培訓(xùn)提供平臺(tái)，也為聘請(qǐng)企業(yè)經(jīng)驗(yàn)豐富的實(shí)踐專家來(lái)學(xué)院兼課任課、當(dāng)好實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師、參與監(jiān)控人才培養(yǎng)的教學(xué)過(guò)程和量化評(píng)價(jià)教學(xué)質(zhì)量創(chuàng)造條件。第二個(gè)優(yōu)勢(shì)校企共建物流專業(yè)人才培養(yǎng)激勵(lì)機(jī)制，實(shí)施訂單培養(yǎng)，分析企業(yè)人才需求，按照職位要求的專業(yè)業(yè)務(wù)素質(zhì)和綜合素質(zhì)來(lái)培養(yǎng)。學(xué)生到企業(yè)參與生產(chǎn)性任務(wù)，對(duì)表現(xiàn)好、專業(yè)掌握過(guò)硬、綜合素質(zhì)高的學(xué)生推薦就業(yè)，實(shí)行訂單式培養(yǎng)。結(jié)合產(chǎn)業(yè)需求，校企共建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)渠道，為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學(xué)生就業(yè)提供了穩(wěn)定的專業(yè)人才輸送渠道。

四、以就業(yè)為導(dǎo)向的課程設(shè)置

1.就業(yè)崗位需求分析

對(duì)應(yīng)用型物聯(lián)網(wǎng)工程師人才的培養(yǎng)，要以就業(yè)為導(dǎo)向，適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，體現(xiàn)自己的專業(yè)技能，分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的行業(yè)，具體從事的就業(yè)崗位有射頻開發(fā)工程師、通信開發(fā)工程師、無(wú)線傳感器/物聯(lián)網(wǎng)/硬件開發(fā)工程師、網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層開發(fā)工程師、無(wú)線傳感器/物聯(lián)網(wǎng)/嵌入式系統(tǒng)軟件工程師、無(wú)線傳感器/物聯(lián)網(wǎng)/嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)工程師等等。

2.基于要求的核心課程設(shè)置

基于就業(yè)崗位的分析，射頻開發(fā)工程師要求具備一定軟件知識(shí)，能獨(dú)立進(jìn)行設(shè)備安裝、配置、調(diào)試，熟悉NET或J2EE開發(fā)模式和Oracle或SQL Server等數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)技術(shù)，了解RFID標(biāo)簽及讀寫設(shè)備基本特性；物聯(lián)網(wǎng)嵌入式軟件工程師要求你熟悉至少一種嵌入式平臺(tái)（MSP430、ARM等）的編程開發(fā)，熟練掌握Linux或Android系統(tǒng)，掌握常用外設(shè)接口技術(shù)、Wi-Fi、藍(lán)牙、TCP/IP等通訊協(xié)議，精通匯編或C、C++編程，掌握常用的軟件開發(fā)和調(diào)試工具，了解傳感器工作原理及選型；移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)工程師：熟悉Android或iOS架構(gòu)，熟悉HTML，CSS，Javascript，XML等前端開發(fā)技術(shù)用，熟練掌握UDP/TCP/IP、HTTP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，掌握Oracle/Sql server/MySql等多種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用。各種職位具體要求的分析，在應(yīng)用型本科的物聯(lián)網(wǎng)工程教學(xué)體系中主要課程有：C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)組成與接口、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用、RFID原理及應(yīng)用、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理與智能決策、ARM嵌入式技術(shù)等。

3. 課程教學(xué)模式

在主要課程的學(xué)習(xí)中，通過(guò)項(xiàng)目的形式帶動(dòng)理論教學(xué)，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學(xué)步驟和教學(xué)模式如下圖1，通過(guò)實(shí)際的例子來(lái)講解理論，通過(guò)驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)理解理論，然后學(xué)生通過(guò)課程設(shè)計(jì)綜合理論和實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，最后和企業(yè)的項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)提升自己的能力，遇到不懂的理論部分開始新的理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。

4.4證書建議

為了提高學(xué)生的職業(yè)能力，進(jìn)行各種職業(yè)資格證書的考試也是必要的的，應(yīng)用型物聯(lián)網(wǎng)工程師可以建議如下一個(gè)資格證的考試：一是AAE認(rèn)證（ARM認(rèn)證工程師計(jì)劃），二是全國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格（水平）考試中級(jí)資格認(rèn)證，三是全國(guó)物聯(lián)網(wǎng)工程師證書（由人力資源和社會(huì)保障部中國(guó)就業(yè)培訓(xùn)技術(shù)指導(dǎo)中心（簡(jiǎn)稱CETTIC）批復(fù)，有北京企學(xué)研教育科技發(fā)展中心負(fù)責(zé)執(zhí)行）。通過(guò)資格證書的考試提高學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識(shí)的能力，增加了自己的就業(yè)砝碼。

五、總結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式能系統(tǒng)地學(xué)習(xí)、理解和掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能應(yīng)用于社會(huì)生活的物聯(lián)網(wǎng)工作領(lǐng)域，培養(yǎng)成為社會(huì)需求的人才。有校企合作一起確定人才培養(yǎng)模式，已就業(yè)為導(dǎo)向開設(shè)課程，由校企合作提供學(xué)生實(shí)習(xí)的場(chǎng)地，讓人才的培養(yǎng)符合現(xiàn)代社會(huì)的需要。

參考文獻(xiàn)

[1]沈蘇彬，毛燕琴，范曲立，宗平，黃維.物聯(lián)網(wǎng)概念模型與體系結(jié)構(gòu)[J]. 南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）. 2010（04）

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中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2012）31-7536-03

隨著后PC時(shí)代的來(lái)臨，PC機(jī)的重要性下降，嵌入式系統(tǒng)將變得功能強(qiáng)大、無(wú)處不在。目前，嵌入式系統(tǒng)在消費(fèi)電子、通信設(shè)備、工業(yè)控制等領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)作為我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)主旋律，其核心也是嵌入式系統(tǒng)。

與我國(guó)嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品的迅猛發(fā)展和巨大的產(chǎn)業(yè)需求相比，嵌入式系統(tǒng)工程人才培養(yǎng)相對(duì)落后[1]。嵌入式系統(tǒng)教學(xué)模式成為眾多高校都在研究的課題。本文主要針對(duì)應(yīng)用型本科計(jì)算機(jī)專業(yè)的嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)，結(jié)合我院的具體情況，在教學(xué)內(nèi)容和模式上進(jìn)行一些改革和探討。

1　課程特點(diǎn)

嵌入式系統(tǒng)是一門綜合性很強(qiáng)的課程，幾乎涵蓋了所有基本的軟硬件設(shè)計(jì)技術(shù)。所需基礎(chǔ)知識(shí)較多，前修課程包括：數(shù)字邏輯、計(jì)算機(jī)組成原理、微機(jī)接口原理、單片機(jī)、匯編語(yǔ)言、C語(yǔ)言、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。涉及內(nèi)容廣泛，與通信、自動(dòng)控制、電子等專業(yè)知識(shí)相關(guān)。教學(xué)難度大，學(xué)習(xí)門檻高。

嵌入式系統(tǒng)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。嵌入式技術(shù)是具有工程應(yīng)用性的實(shí)用技術(shù)，只有通過(guò)實(shí)踐才能真正理解和掌握嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的方法。

2　現(xiàn)狀與問(wèn)題

我校是一所地方性、教學(xué)型本科院校，定位于培養(yǎng)“基礎(chǔ)厚實(shí)、素質(zhì)較高、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力較強(qiáng)”的應(yīng)用型人才。我院計(jì)算機(jī)系共設(shè)有計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、通信工程3個(gè)專業(yè)，所有專業(yè)都在第5個(gè)學(xué)期開設(shè)嵌入式系統(tǒng)課程。另外，在第7個(gè)學(xué)期，學(xué)生可以通過(guò)校企聯(lián)合培養(yǎng)選擇嵌入式作為專業(yè)方向，到企業(yè)學(xué)習(xí)更多嵌入式課程。《嵌入式系統(tǒng)》是學(xué)生在校期間開設(shè)的唯一一門嵌入式課程，對(duì)于要選修嵌入式開發(fā)專業(yè)方向的學(xué)生來(lái)說(shuō)，是打好基礎(chǔ)的關(guān)鍵，對(duì)于其他絕大部分學(xué)生來(lái)說(shuō)，則是了解嵌入式系統(tǒng)的唯一途徑。在這門課程的教學(xué)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)主要存在如下問(wèn)題：

1）課時(shí)少，內(nèi)容多。

2）實(shí)踐能力培養(yǎng)不夠，實(shí)驗(yàn)課時(shí)不足。

3）前修課不足。3個(gè)專業(yè)都未開設(shè)單片機(jī)、微機(jī)接口原理，網(wǎng)絡(luò)工程和通信工程專業(yè)未開設(shè)匯編語(yǔ)言。

4）學(xué)生的基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力參差不齊。到第5個(gè)學(xué)期，學(xué)生分化比較明顯，學(xué)生間的差距較大。

5）學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)不同。進(jìn)入大三之后，許多同學(xué)對(duì)專業(yè)方向已有初步選擇，學(xué)生對(duì)嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)和期望不同。教學(xué)內(nèi)容對(duì)所有學(xué)生來(lái)說(shuō)都是相同的，難以滿足學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的需求[2]。

3　層次化教學(xué)模式的提出

針對(duì)以上問(wèn)題，我校從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法出發(fā)進(jìn)行了一系列改革，形成了課內(nèi)課外相結(jié)合、注重基礎(chǔ)、因材施教的層次化教學(xué)模式。

第一層面向計(jì)算機(jī)專業(yè)的所有學(xué)生，注重基礎(chǔ)，以《嵌入式系統(tǒng)》課程的課堂內(nèi)學(xué)習(xí)為主、開放性實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)為輔。課程目標(biāo)應(yīng)該從實(shí)際出發(fā)，與大部分同學(xué)的基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力相適應(yīng)，不應(yīng)過(guò)高。另外，還考慮到我校開設(shè)的前修課較少，因此，教學(xué)目標(biāo)設(shè)定為：掌握基礎(chǔ)知識(shí)，了解嵌入式開發(fā)的基本過(guò)程，能夠設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的最小系統(tǒng)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

第二層為嵌入式興趣小組，面向?qū)η度胧接信d趣的學(xué)生，重在提高。主要是對(duì)《嵌入式系統(tǒng)》課程進(jìn)行知識(shí)的擴(kuò)展和加深，開闊學(xué)生視野，培養(yǎng)簡(jiǎn)單嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)能力。

第三層為嵌入式開發(fā)小組，面向有志于從事嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的學(xué)生。學(xué)習(xí)嵌入式關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)用技術(shù)，培養(yǎng)嵌入式高級(jí)專門人才，注重創(chuàng)新能力。

篇9

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：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(lián)網(wǎng)（Internet of Things）[1]是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體，讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對(duì)象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。它具有普通對(duì)象設(shè)備化、自治終端互聯(lián)化和普適服務(wù)智能化3個(gè)重要特征。

物聯(lián)網(wǎng)的定義是：通過(guò)射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念。在2005年國(guó)際電信聯(lián)盟的報(bào)告中，物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍已經(jīng)發(fā)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(shù)的物聯(lián)網(wǎng)。

二、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的分析

（一）專業(yè)建設(shè)的背景分析

物聯(lián)網(wǎng)改變了人類之前物理基礎(chǔ)設(shè)施和IT基礎(chǔ)設(shè)施截然分開的傳統(tǒng)思維，將具有自我標(biāo)識(shí)、感知和智能的物理實(shí)體基于通信技術(shù)有效連接在一起，使得政府管理、生產(chǎn)制造、社會(huì)管理，以及個(gè)人生活實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，被成為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后，世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。

自2009年8月總理提出“感知中國(guó)”[2]以來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國(guó)家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，寫入“政府工作報(bào)告”，目前物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)具有產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、涉及多個(gè)產(chǎn)業(yè)群的特點(diǎn)，其應(yīng)用范圍幾乎覆蓋了各行各業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)受到了全社會(huì)極大的關(guān)注，其受關(guān)注程度遠(yuǎn)超美國(guó)、歐盟、等其他各國(guó)，因此，我國(guó)迫切需要培養(yǎng)大批物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的人才。

（二）申報(bào)專業(yè)的院系分析

2010年初教育部下達(dá)了高校設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)申報(bào)通知，眾多高校爭(zhēng)相申報(bào)。由于物聯(lián)網(wǎng)涉及的領(lǐng)域非常廣泛，從技術(shù)角度，主要涉及的現(xiàn)有高校院系與專業(yè)有：計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程，電子與電氣工程，電子信息與通訊，自動(dòng)控制，遙感與遙測(cè)，精密儀器，電子商務(wù)等等。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)可能會(huì)在上述這些院系中開設(shè)。

（三）專業(yè)課程的選擇

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展和廣闊使用促使高校進(jìn)行該專業(yè)的建設(shè)，在進(jìn)行學(xué)生培養(yǎng)的時(shí)候，不同的高校應(yīng)該明確自身的培養(yǎng)目標(biāo)，一是結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用；另一是結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的理論研究。

在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)時(shí)，選擇的專業(yè)基礎(chǔ)課程包括：物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與技術(shù)導(dǎo)論；Java程序設(shè)計(jì)；無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)概論；TCP/IP網(wǎng)絡(luò)與協(xié)議；嵌入式系統(tǒng)技術(shù)；傳感器技術(shù)概論；RFID技術(shù)概論等。

（四）專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要從物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)，物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，以及物聯(lián)網(wǎng)所注重的關(guān)鍵性問(wèn)題出發(fā)，結(jié)合目前的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和高校教學(xué)環(huán)境，力求讓學(xué)生掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的感知層、接入層、網(wǎng)絡(luò)層、支持層與應(yīng)用層，設(shè)計(jì)出具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容使學(xué)生獲得自主學(xué)習(xí)、自我發(fā)展的創(chuàng)新實(shí)踐能力，以適應(yīng)不斷變化的未來(lái)。

開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程可以按照方向來(lái)進(jìn)行劃分：嵌入式方向有有藍(lán)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(shí)驗(yàn)、壓力傳感器實(shí)驗(yàn)、溫度傳感器實(shí)驗(yàn)等；RFID技術(shù)方向有：RFID介紹及讀卡器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、串口讀卡實(shí)驗(yàn)、以太網(wǎng)讀卡實(shí)驗(yàn)等；ZigBee技術(shù)方向有：ZigBee介紹、IAR使用介紹、無(wú)線傳感網(wǎng)實(shí)驗(yàn)等。

三、總結(jié)

本文介紹了在目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展的環(huán)境下，高校通過(guò)對(duì)該專業(yè)的申報(bào)、院系安排、課程選擇及課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)等方面的工作，積極開展物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生的教育培養(yǎng)，適應(yīng)了目前我國(guó)對(duì)該專業(yè)學(xué)生急切需要的需求。通過(guò)認(rèn)真系統(tǒng)的專業(yè)建設(shè)能夠培養(yǎng)學(xué)生具有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用能力，并且具備在本專業(yè)領(lǐng)域跟蹤新理論、新知識(shí)、新技術(shù)的能力。

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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(lái)，嵌入式系統(tǒng)依托于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)[1]，是發(fā)展很快的信息領(lǐng)域之一，也是國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要發(fā)展方向。為突出學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力訓(xùn)練，以培養(yǎng)有特色的高素質(zhì)的工程研究應(yīng)用型人才為目標(biāo)，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行此綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

1 嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介

嵌入式系統(tǒng)課程是一門軟硬結(jié)合、偏向于實(shí)踐與應(yīng)用的技術(shù)課程，對(duì)學(xué)生的專業(yè)拓展和綜合性實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)具有重要的作用。尤其是嵌入式Linux系統(tǒng)由于具有開源、網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)大、內(nèi)核穩(wěn)定高效等特性[2]，在產(chǎn)品開發(fā)周期、產(chǎn)品的功能可擴(kuò)展性、開發(fā)時(shí)的人力投入等方面都具有顯著的優(yōu)勢(shì)，因此應(yīng)用廣泛。隨著物聯(lián)網(wǎng)的趨熱，作為物聯(lián)網(wǎng)的底層技術(shù)之一的嵌入式智能技術(shù)將具有巨大的市場(chǎng)前景。

而在高校教學(xué)中，對(duì)于嵌入式技術(shù)這類強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和解決問(wèn)題的能力是至關(guān)重要的嵌入式系統(tǒng)課程具有很強(qiáng)的滲透性，與其他專業(yè)課程相比，嵌入式系統(tǒng)課程具有獨(dú)特的特點(diǎn)：該課程對(duì)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)有較高的要求，課程具有交叉性，并且對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力和系統(tǒng)思考解決問(wèn)題的能力要求較高。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握嵌入式系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)方面的基本概念和技能[3]，嵌入式軟件設(shè)計(jì)的一般方法和流程，系統(tǒng)引導(dǎo)、內(nèi)核配置與編譯、嵌入式文件系統(tǒng)操作、嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程等知識(shí)，使學(xué)生能夠達(dá)到實(shí)際開發(fā)能力的目的，適應(yīng)于社會(huì)的需要。

2 綜合實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)

本綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，以開源的Linux操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，進(jìn)行綜合的藍(lán)牙通信實(shí)驗(yàn)。第一步是進(jìn)行目標(biāo)機(jī)引導(dǎo)程序、內(nèi)核和文件系統(tǒng)的燒寫。

在本實(shí)驗(yàn)中采用vivi引導(dǎo)程序，完成引導(dǎo)程序的燒寫。以源程序的形式提供給學(xué)生一個(gè)分析研究的例子，展示內(nèi)核的配置、內(nèi)核鏡像的編譯過(guò)程以及內(nèi)核的測(cè)試，并使用串口完成內(nèi)核的燒寫。另外一個(gè)就是文件系統(tǒng)的燒寫，本實(shí)驗(yàn)選用cramfs作為根文件系統(tǒng)，由于它只是一個(gè)只讀文件系統(tǒng)，為了得到可讀寫文件系統(tǒng)，用戶文件系統(tǒng)使用YAFFS格式。用戶文件系統(tǒng)掛載于根文件系統(tǒng)下的/mnt/yaffs目錄。yaffs是專為嵌入式系統(tǒng)使用NAND Flash而設(shè)計(jì)的一種日志型文件系統(tǒng)。

第二步是搭建嵌入式交叉開發(fā)環(huán)境。在一臺(tái)PC機(jī)（宿主機(jī)）上安裝Linux操作系統(tǒng)以及交叉開發(fā)工具，編輯、編譯目標(biāo)板的Linux引導(dǎo)程序、內(nèi)核、文件系統(tǒng)以及應(yīng)用程序，然后把結(jié)果下載到目標(biāo)機(jī)。通常這種在主機(jī)環(huán)境下開發(fā)，在目標(biāo)板上運(yùn)行的開發(fā)模式稱為交叉開發(fā)。由于主機(jī)與目標(biāo)板是兩個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，要想在它們之間傳輸數(shù)據(jù)，就必須先建立某種數(shù)據(jù)連接，才能實(shí)現(xiàn)通信、文件傳輸?shù)裙δ?。通常，在目?biāo)板和主機(jī)之間可以使用串口、以太網(wǎng)接口、USB接口和JTAG接口等連接方式。

在此學(xué)習(xí)一般的嵌入式開發(fā)流程，以及開發(fā)環(huán)境中的軟件和硬件的安裝與調(diào)試。目的是了解嵌入式交叉編譯的相關(guān)知識(shí)，以及能夠搭建嵌入式Linux系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境。本實(shí)驗(yàn)是在Windows系統(tǒng)上面使用Vmware虛擬機(jī)安裝一個(gè)Linux Redhat 9.0進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

要實(shí)現(xiàn)Windows主機(jī)和Linux主機(jī)之間的通信，可以通過(guò)搭建Samba服務(wù)器或者Ftp服務(wù)器實(shí)現(xiàn)。在完成嵌入式Linux操作系統(tǒng)的啟動(dòng)之后，可以通過(guò)搭建NFS服務(wù)器，完成Linux主機(jī)到嵌入式目標(biāo)機(jī)之間的通信。

由于實(shí)驗(yàn)的最終目的是能夠?qū)崿F(xiàn)藍(lán)牙無(wú)線通信，藍(lán)牙模塊作為一個(gè)硬件，要能使其工作，必須先給嵌入式操作系統(tǒng)安裝相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序。此時(shí)，需要重新回到內(nèi)核程序中，給其配置藍(lán)牙模塊驅(qū)動(dòng)，并且讓其以模塊的方式編譯出內(nèi)核藍(lán)牙驅(qū)動(dòng)模塊。在此，讓學(xué)生熟悉驅(qū)動(dòng)程序編寫的基本過(guò)程，掌握模塊驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)的基本流程。在分析和提取出藍(lán)牙驅(qū)動(dòng)模塊之后，通過(guò)交叉開發(fā)環(huán)境，下載驅(qū)動(dòng)模塊到目標(biāo)機(jī)，并且安裝到嵌入式設(shè)備中。

藍(lán)牙通信主要是面向網(wǎng)絡(luò)中各類數(shù)據(jù)及語(yǔ)音設(shè)備，使用無(wú)線微波的方式將它們連成一個(gè)微網(wǎng)，多個(gè)微網(wǎng)之間也可以互連，從而方便快速地實(shí)現(xiàn)各類設(shè)備之間的通信。其目的使學(xué)生掌握藍(lán)牙設(shè)備通信原理，以及Linux嵌入式開發(fā)平臺(tái)上藍(lán)牙設(shè)備的使用。掌握基本的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)方法與流程，為后續(xù)的應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)打基礎(chǔ)。

本實(shí)驗(yàn)使開發(fā)板上的藍(lán)牙適配器能夠和Windows主機(jī)中的藍(lán)牙適配器建立連接，并且能在嵌入式設(shè)備中啟動(dòng)一個(gè)FTP服務(wù)器，能夠提供無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸功能。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)另外一臺(tái)PC機(jī)安裝一個(gè)藍(lán)牙模塊，啟動(dòng)藍(lán)牙功能，查找嵌入式設(shè)備上的藍(lán)牙設(shè)備并與其進(jìn)行連接，然后登陸嵌入式設(shè)備上面的FTP服務(wù)器完成數(shù)據(jù)的通信。

本實(shí)驗(yàn)按照從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)過(guò)程依次實(shí)現(xiàn)，在簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，掌握基本的嵌入式開發(fā)技能，再完成最后的無(wú)線通信綜合實(shí)驗(yàn)。

3 結(jié)論

本文首先概述了嵌入式技術(shù)，然后在分析嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程的基礎(chǔ)上，給出了一個(gè)基于藍(lán)牙通信的綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

【參考文獻(xiàn)】