构建贯穿始终的物联网工程项目案例库的探讨与实践
网络物联解决方案案例(3篇)

第1篇一、背景介绍随着我国城市化进程的加快,城市交通问题日益突出,交通拥堵、事故频发、停车难等问题严重影响市民的生活质量。
为解决这些问题,提升城市交通管理水平,实现交通智能化,我国积极推进智慧城市建设。
在此背景下,网络物联网技术在城市交通管理中的应用成为解决问题的关键。
二、项目需求1. 实现实时交通流量监测:通过部署物联网设备,实时监测道路、桥梁、隧道等交通设施的使用情况,为交通管理部门提供数据支持。
2. 优化交通信号控制:根据实时交通流量数据,智能调整信号灯配时,提高道路通行效率。
3. 提升交通安全:通过物联网技术,实时监控交通违法行为,实现交通安全预警。
4. 实现智能停车管理:利用物联网技术,实时掌握停车场、路边停车位的使用情况,为市民提供便捷的停车服务。
5. 降低管理成本:通过物联网技术,实现交通管理系统的智能化、自动化,降低人力成本。
三、解决方案1. 物联网感知层在道路、桥梁、隧道等交通设施上部署传感器、摄像头等物联网设备,实现对交通流量、交通事件、车辆行驶轨迹等数据的实时采集。
2. 物联网网络层采用有线和无线相结合的网络架构,实现数据的高速传输。
有线网络主要应用于城市主干道、重点区域,无线网络则应用于偏远地区、桥梁、隧道等。
3. 物联网平台层搭建智慧交通管理平台,实现数据的存储、处理、分析和可视化。
平台主要功能包括:(1)实时交通流量监测:通过传感器采集的数据,实时展示道路、桥梁、隧道等交通设施的使用情况。
(2)智能信号控制:根据实时交通流量数据,智能调整信号灯配时,提高道路通行效率。
(3)交通安全预警:通过分析历史数据和实时数据,对潜在的交通事故进行预警。
(4)智能停车管理:实时掌握停车场、路边停车位的使用情况,为市民提供便捷的停车服务。
4. 应用层针对不同用户需求,开发相应的应用,如:(1)交通管理部门:实时监控交通状况,优化交通信号控制,提升交通安全。
(2)市民:提供实时路况、停车场信息、交通违法查询等服务。
物联网实践报告总结(2篇)

第1篇一、引言随着信息技术的飞速发展,物联网(Internet of Things,IoT)逐渐成为我国乃至全球科技产业的热点。
物联网作为一种新型网络技术,将互联网、移动通信、传感器、云计算等技术与实体世界相结合,实现万物互联、智能感知和高效管理的目标。
为了更好地了解物联网技术在实际应用中的表现,我们开展了一次物联网实践项目,现将实践过程及总结报告如下。
二、实践项目背景近年来,我国政府高度重视物联网产业发展,将其列为国家战略性新兴产业。
物联网技术在智慧城市、智能家居、智能交通、智能农业等领域具有广泛的应用前景。
为了深入了解物联网技术在实际应用中的表现,我们选择了智能家居领域作为实践项目,旨在通过搭建一个具有代表性的智能家居系统,验证物联网技术在智能家居领域的可行性和实用性。
三、实践项目内容1. 项目目标(1)了解物联网技术的基本原理和架构;(2)掌握智能家居系统的设计、开发和应用;(3)验证物联网技术在智能家居领域的可行性和实用性;(4)培养团队协作和创新能力。
2. 项目实施(1)需求分析:根据项目目标,我们对智能家居系统进行了需求分析,主要包括照明控制、温度控制、安防监控、家电控制等功能模块。
(2)系统设计:根据需求分析,我们设计了智能家居系统的整体架构,包括传感器模块、控制器模块、执行器模块、数据传输模块和用户界面模块。
(3)硬件选型:针对各个功能模块,我们选择了合适的硬件设备,如传感器、控制器、执行器等。
(4)软件开发:基于物联网技术,我们开发了智能家居系统的软件部分,包括数据采集、处理、传输和用户界面等。
(5)系统集成:将硬件和软件进行集成,搭建起完整的智能家居系统。
(6)测试与优化:对系统进行测试,发现问题并及时优化,确保系统稳定运行。
四、实践成果与总结1. 成果通过本次实践项目,我们成功搭建了一个具有代表性的智能家居系统,实现了照明控制、温度控制、安防监控、家电控制等功能。
系统具有以下特点:(1)智能化:通过物联网技术,实现了设备间的互联互通,实现了自动化控制。
物联网行业应用实践报告(2篇)

第1篇一、引言随着信息技术的飞速发展,物联网(Internet of Things,IoT)已成为当前全球科技领域的热点。
物联网通过将各种信息传感设备与互联网相连接,实现物与物、物与人、人与网的互联互通,从而为各行各业带来前所未有的变革。
本文将从物联网在工业、农业、家居、医疗等领域的应用实践出发,探讨物联网行业的发展现状、挑战及未来趋势。
二、物联网行业应用实践1. 工业领域(1)智能制造物联网技术在工业领域的应用,有助于实现智能制造。
通过在生产线中部署传感器、执行器等设备,实现设备间的实时通信和数据交换,提高生产效率、降低能耗。
例如,我国某家电企业采用物联网技术对生产线进行智能化改造,实现生产过程的实时监控和优化,提高了产品质量和生产效率。
(2)设备远程监控物联网技术在设备远程监控方面的应用,有助于提高设备运行效率,降低维护成本。
通过在设备上安装传感器,实时采集设备运行数据,并通过互联网传输至监控中心,实现对设备的远程监控和管理。
例如,我国某石油企业利用物联网技术对油气管道进行远程监控,及时发现并处理安全隐患,保障了油气管道的安全运行。
2. 农业领域(1)智能农业物联网技术在农业领域的应用,有助于提高农业生产效率,降低生产成本。
通过在农田中部署传感器,实时监测土壤湿度、温度、养分等数据,为农民提供科学种植指导。
例如,我国某农业企业采用物联网技术对农田进行智能化管理,实现了精准灌溉、施肥,提高了农作物产量。
(2)农产品溯源物联网技术在农产品溯源方面的应用,有助于提高消费者对农产品品质的信任度。
通过在农产品生产、加工、运输等环节部署传感器,实时采集数据,实现对农产品生产过程的全程追溯。
例如,我国某农产品企业利用物联网技术对农产品进行溯源,提高了消费者对产品的信任度。
3. 家居领域(1)智能家居物联网技术在智能家居领域的应用,有助于提高居住舒适度,降低生活成本。
通过在家庭中部署各类传感器和智能设备,实现家庭环境的智能化管理。
基于敏捷开发的物联网工程实践教学探讨

基于敏捷开发的物联网工程实践教学探讨【摘要】本文旨在探讨基于敏捷开发的物联网工程实践教学,在引言部分介绍了背景、研究目的和研究意义。
在分别从教学内容设计、教学方法探讨、教学案例分析、教学效果评估和教学实践总结等方面深入探讨了教学实践的各个环节。
在总结了本文的实践启示,并提出了教学改进建议和未来展望。
通过对这些内容的探讨和分析,可以为敏捷开发的物联网工程教学提供有益的参考,促进教学质量的提升,培养学生的实践能力和创新意识。
【关键词】敏捷开发、物联网、教学实践、教学内容设计、教学方法、教学案例分析、教学效果评估、教学实践总结、实践启示、教学改进建议、未来展望1. 引言1.1 背景介绍物联网技术是指利用互联网、无线通信技术和传感器等设备,实现对各类物品的监测、交互和控制。
随着物联网技术的不断发展,越来越多的企业和机构开始关注物联网工程实践的教学。
教育机构需要不断更新教学内容和方法,以适应物联网领域日益增长的需求。
本文将围绕基于敏捷开发的物联网工程实践教学展开探讨,探讨教学内容设计、教学方法探讨、教学案例分析、教学效果评估以及教学实践总结等方面。
结合实际教学经验,对实践启示、教学改进建议和未来展望进行深入分析,旨在为物联网工程实践教学提供有益借鉴和参考。
1.2 研究目的本研究旨在探讨基于敏捷开发的物联网工程实践教学,主要目的包括以下几点:1. 研究如何将敏捷开发方法论应用于物联网工程实践教学中,提高教学效果和学生学习体验。
2. 探讨敏捷开发在物联网领域的具体应用情况,通过案例分析和实际教学实践,总结出最佳实践经验。
3. 评估基于敏捷开发的物联网工程实践教学在学生学习成果、实践能力和团队协作能力方面的效果,为教学改进建议提供依据。
4. 总结敏捷开发方法在物联网工程实践教学中的优势和不足之处,进而提出未来教学改进建议和研究方向。
1.3 研究意义物联网技术的快速发展为社会带来了巨大的变革和机遇,而教育领域也需要跟上时代的步伐,将新兴技术融入到教学实践中。
物联网工程实践教学(3篇)

第1篇摘要:物联网工程是一门新兴的交叉学科,其实践教学对于培养具备实际操作能力的专业人才具有重要意义。
本文从物联网工程实践教学的现状、存在问题以及改进措施三个方面进行了分析,以期为我国物联网工程实践教学提供有益的参考。
一、引言随着互联网、大数据、云计算等技术的快速发展,物联网(Internet of Things,IoT)逐渐成为我国乃至全球科技发展的热点。
物联网工程作为一门新兴的交叉学科,涵盖了计算机科学、通信工程、电子工程等多个领域。
实践教学在物联网工程人才培养中具有举足轻重的地位,通过实践教学,学生可以掌握物联网技术的实际应用,提高自身的动手能力和创新能力。
二、物联网工程实践教学的现状1. 实践教学体系逐步完善近年来,我国高校在物联网工程实践教学方面投入了大量的人力、物力和财力,逐步形成了较为完善的实践教学体系。
主要包括以下几个方面:(1)课程设置:物联网工程专业课程设置涵盖了物联网硬件、软件、网络、安全等多个方面,为学生提供了全面的知识体系。
(2)实验环节:实验课程注重培养学生的动手能力,通过实验项目的设计与实施,使学生掌握物联网技术的实际应用。
(3)实习实训:校企合作,为学生提供实习实训机会,让学生在实际工作中锻炼自己的能力。
(4)创新创业教育:鼓励学生参加各类创新创业比赛,提高学生的创新意识和创业能力。
2. 实践教学资源日益丰富随着物联网技术的快速发展,实践教学资源日益丰富。
主要体现在以下几个方面:(1)实验室建设:高校纷纷投入资金建设物联网实验室,为学生提供实验平台。
(2)教材与教辅资源:教材编写紧密结合实际应用,教辅资源丰富,有助于学生巩固理论知识。
(3)在线教育平台:利用互联网技术,为学生提供丰富的在线教育资源。
三、物联网工程实践教学存在的问题1. 实践教学与理论教学脱节在实际教学中,部分教师过分强调理论知识传授,忽视了实践环节的培养。
导致学生在实际操作中遇到问题时,难以运用所学知识解决。
物联网技术与应用实践(项目式)熊茂华 项目1

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项目一 物联网体系架构设计
2. 感知层的关键技术 1) 传感器技术 传感器的分类方法多种多样,比较常用的有按传感器的 物理量、工作原理和输出信号三种方式来分类。 一般传感器采集的信息需要计算机进行处理;智能传感 器带有微处理器,本身具有采集、处理、交换信息的能力, 具备数据精度高、高可靠性与高稳定性、高信噪比与高分辨 力、强自适应性、低价格性能比等特点。 (1) 新型传感器。 (2) 智能化传感网节点技术。
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项目一 物联网体系架构设计
3) 二维码技术 二维码(2-dimensional bar code)技术是物联网感知层实现 过程中最基本和关键的技术之一。二维码也叫二维条码或二 维条形码,是用某种特定的几何形体按一定规律在平面上分 布(黑白相间)的图形来记录信息的应用技术。从技术原理来看, 二维码在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的 “0”和“1”比特流的概念,使用若干与二进制相对应的几何形 体来表示数值信息,并通过图像输入设备或光电扫描设备自 动识读以实现信息的自动处理。
物联网有如下基本特点: (1) 全面感知。 (2) 可靠的传送。 (3) 智能控制。
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项目一 物联网体系架构设计
1.1.1 国外物联网发展现状 1. 美国物联网发展现状 1995年,比尔・盖茨在其《未来之路》一书中已提及物
联网概念。2005年11月17日,在突尼斯举行的信息社会世界 峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告 2005:物联网》,报告指出,无所不在的“物联网”通信时 代即将来临,世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸 巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别(RFID)技术、 传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应 用。
物联网实验教学方法实践与探讨
物联网实验教学方法实践与探讨随着物联网技术的迅猛发展,越来越多的学校开始加大物联网实验教学的力度。
在物联网实验教学中,教师们需要运用各种教学方法,让学生们真正理解物联网技术的原理和应用,提高学生的动手能力和实验创新能力。
本文将就物联网实验教学的方法进行探讨和实践。
首先,我们可以采用案例教学法,通过实际例子将物联网技术融会贯通。
例如,通过介绍智能家居、智能交通、智能医疗等方面的案例,让学生们了解物联网技术的应用现状和未来发展趋势。
此外,学生们可以自己动手制作简单的物联网应用,如智能家居控制系统、基于物联网的火灾预警系统等,从而在实践中更加深入地了解物联网技术。
其次,我们可以采用案例研究法,让学生们从实际情况中寻找问题并解决问题。
例如,通过对智能家居系统的研究,学生们可以发现智能家居面临的网络安全威胁,从而探究安全机制的设计和实现方式,并设计出更安全可靠的智能家居系统。
通过这种方式,学生们可以将课堂学习和实际问题相结合,真正掌握物联网技术的核心原理和应用技巧。
此外,我们还可以采用团队合作教学法,让学生们一起完成实验课程。
在这种模式下,学生们可以自行组成团队,协同完成物联网实验的设计和制作。
团队合作可以让学生们学会沟通、协调、分工合作的能力,培养实验研发的团队合作精神。
通过团队合作,学生们可以更快地完成实验任务,同时也可以更好地交流和分享经验,共同进步。
综上所述,针对物联网实验教学,我们可以采用案例教学法、案例研究法和团队合作教学法等多种方法。
这些方法不仅可以让学生们深入了解物联网技术的应用和原理,同时也可以让学生们将课堂知识和实际问题结合起来,培养学生们的实验创新能力和实践操作能力。
我们相信,在这些方法的帮助下,物联网实验教学将会变得更加生动、有趣和富有成效。
以培养实践能力为导向的物联网工程专业实验教学方法改革的探索与应用
以培养实践能力为导向的物联网工程专业实验教学方法改革的探索与应用1. 引言1.1 研究背景物联网工程专业是一个涉及多领域知识和技能的新兴领域,其实验教学一直是培养学生实践能力的重要途径。
传统的实验教学方法在培养学生实践能力方面存在着一定的局限性,无法完全满足当前社会的需求。
针对物联网工程专业实验教学中存在的问题,开展以培养实践能力为导向的实验教学方法改革具有重要的现实意义和深远的发展意义。
随着社会的飞速发展和技术的不断进步,物联网工程专业的学生需要具备更强的实践能力,才能适应未来工作的需求。
探索和应用以培养实践能力为导向的物联网工程专业实验教学方法是当前亟待解决的问题。
通过对实验教学现状的分析,可以更清晰地了解当前存在的问题和不足之处,从而为实践能力培养需求分析以及实验教学模式设计提供有力的支撑。
【研究背景】1.2 研究意义物联网工程专业实验教学是培养学生实践能力的重要途径之一,而实践能力是当今社会对高校毕业生的重要要求之一。
对于如何有效地提高学生的实践能力,特别是在物联网领域,进行实验教学方法改革尤为迫切和必要。
本研究旨在探索以培养实践能力为导向的物联网工程专业实验教学方法改革,以促进学生在实践中的动手能力和解决问题的能力。
通过研究这一方面,可以为高校物联网工程专业的实验教学工作提供宝贵的参考和借鉴,进一步提升学生的实践能力,为他们未来的就业和发展奠定坚实的基础。
本研究的意义不仅在于提高学生的实践能力,更在于为高等教育领域的实验教学方法改革提供新思路和新途径,为培养具有创新能力和实践能力的高素质人才贡献力量。
1.3 研究目的研究目的是为了探讨如何通过改革物联网工程专业的实验教学方法,以培养学生的实践能力为导向。
具体目的包括:深入分析当前实验教学存在的问题和不足,总结学生实践能力培养的需求和特点,设计适合培养实践能力的实验教学模式,并通过实施和评估改革措施来验证其效果,进而提出针对性的改进建议。
物联网系统工程综合实践(2篇)
第1篇一、引言随着信息技术的飞速发展,物联网(Internet of Things,IoT)作为一种新兴的综合性技术,已成为当前国内外研究的热点。
物联网系统工程是将物联网技术应用于实际工程项目中的过程,包括系统设计、开发、部署和维护等环节。
本文将从物联网系统工程综合实践的角度,探讨其在实际工程项目中的应用,以期为我国物联网产业的发展提供参考。
二、物联网系统工程概述1. 物联网系统定义物联网系统是指通过互联网、无线通信等技术,将各类物体连接起来,实现信息交换和共享的智能系统。
物联网系统具有以下特点:(1)广泛性:物联网系统覆盖范围广泛,包括各种设备、传感器、网络等。
(2)智能化:物联网系统能够自动感知、处理和传递信息。
(3)开放性:物联网系统具有开放性,便于与其他系统进行互联互通。
2. 物联网系统工程概述物联网系统工程是指将物联网技术应用于实际工程项目中的过程,包括系统设计、开发、部署和维护等环节。
物联网系统工程的主要任务包括:(1)需求分析:明确物联网系统的应用场景、功能需求和性能指标。
(2)系统设计:根据需求分析,设计物联网系统的架构、硬件、软件等。
(3)系统开发:根据系统设计,开发物联网系统的各个模块。
(4)系统部署:将物联网系统部署到实际环境中,实现系统功能。
(5)系统维护:对物联网系统进行定期检查、更新和优化,确保系统稳定运行。
三、物联网系统工程综合实践案例分析1. 智能家居系统智能家居系统是物联网技术在家庭领域的典型应用。
以下以某智能家居系统为例,分析其物联网系统工程综合实践。
(1)需求分析:用户希望实现家庭设备的智能化控制、能源管理、安全监控等功能。
(2)系统设计:系统采用分层架构,包括感知层、网络层、应用层。
感知层由各类传感器组成,负责采集家庭环境数据;网络层采用无线通信技术,实现数据传输;应用层实现智能家居功能。
(3)系统开发:开发智能家居系统各个模块,包括传感器模块、网络通信模块、应用模块等。
学校物联网项目实践报告(2篇)
第1篇一、项目背景随着信息技术的飞速发展,物联网(Internet of Things,IoT)技术已经成为当今世界的一个重要发展方向。
物联网是指通过信息传感设备,将各种物品连接到网络上进行信息交换和通信,实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的技术。
近年来,我国政府高度重视物联网产业的发展,将其列为国家战略性新兴产业。
为了培养具有物联网技术应用能力的人才,我校开展了物联网项目实践,旨在提高学生的实践能力和创新能力。
二、项目目标本项目旨在通过实践,实现以下目标:1. 掌握物联网的基本概念、技术原理和应用领域;2. 熟悉物联网硬件设备、软件平台和开发工具;3. 学会使用物联网技术解决实际问题;4. 培养学生的团队合作精神和创新意识。
三、项目内容本项目主要分为以下几个阶段:1. 理论学习:通过对物联网相关教材、论文和在线课程的学习,了解物联网的基本概念、技术原理和应用领域。
2. 硬件设备选型:根据项目需求,选择合适的物联网硬件设备,如传感器、控制器、通信模块等。
3. 软件平台搭建:搭建物联网软件平台,包括数据采集、处理、存储和分析等模块。
4. 系统设计:根据实际需求,设计物联网系统方案,包括硬件连接、软件编程和数据交互等。
5. 系统实现:根据设计方案,进行硬件组装、软件编程和系统调试。
6. 系统测试与优化:对物联网系统进行测试,验证其功能、性能和稳定性,并根据测试结果进行优化。
四、项目实施1. 组织实施:成立项目小组,明确各成员职责,制定项目实施计划。
2. 理论学习:组织学生参加物联网相关讲座、研讨会和培训课程,提高理论知识水平。
3. 硬件设备选型:根据项目需求,选择合适的传感器、控制器、通信模块等硬件设备。
4. 软件平台搭建:使用开源物联网平台,如MQTT、CoAP等,搭建数据采集、处理、存储和分析等模块。
5. 系统设计:根据实际需求,设计物联网系统方案,包括硬件连接、软件编程和数据交互等。
6. 系统实现:进行硬件组装、软件编程和系统调试,实现物联网系统的基本功能。
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构建贯穿始终的物联网工程项目案例库的探讨与实践
作者:陈艳平李正茂郭昌建
来源:《电脑知识与技术》2018年第17期
摘要:该文在分析案例教学在物联网工程专业人才培养领域现状的基础上,结合模块化教学的新思想,探究构建贯穿始终的物联网工程项目案例库的目标,方法,步骤,并将应用于合肥学院物联网工程专业教学中。
实践表明,从大一开始不断强化同学们对专业领域的了解,增强学生的专业认知度和认同感,能够高效的培养学生分析和解决物联网专业领域问题的能力和物联网工程开发创新能力。
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2018)17-0197-02
1 案例教学法的特点与存在的问题
案例教学法是基于建构主义理论的一种教与学的模式,是一种综合性的教学方法[1-2]。
在课堂教学中,通常先引入案例,提出问题,激发学习兴趣,明确学习目标。
然后逐步引导,分析案例,提出解决办法,切入知识点。
最后再次回归到案例,进行总结提炼。
案例教学在学生能力培养方面的诸多优点,使得其广泛应用于各个学科的教学实践中。
然而,案例教学在实际应用中也存在一些问题。
以课程为单元构建而成的人才培养方案中,课程之间的独立性强,耦合性差,各个课程往往引入的是不相干的案例,一方面增加了学生需要不断了解新案例背景与需求的负担,另一方面也不利于后续综合课程中,对学生综合能力的培养。
鉴于此,构建贯穿始终的教学案例库能够很好的解决课程各自为政,耦合性差的问题。
这些事先设计好的案例就像一条条纽带,将各个模块联系在一起,通过构建一定数量的时效性强的真实案例库,培养学生具有解决物联网工程领域里的复杂和不可预测的问题的高级技能。
2 合肥学院物联网工程方向模块化教学现状
在合肥学院物联网方向模块化教学改革理念的指导下,根据社会和产业的发展对物联网工程类人才能力素质的要求,构建了物联网工程模块化人才培养方案的模块图[3-4]。
为了突出物联网工程方向,如图1所示,程序设计模块与电路与电子技术模块为基础模块,为IT行业大类基础。
数据库技术,数据结构与算法,计算机网基础,单片机技术及应用为专业基础课,为后续的Web应用系统开发,网络协议编程,无线网络技术提供理论及技能的支撑。
物联网综合实训,毕业设计,第二课堂则为高级模块,旨在将理论、技能、分析问题能力等多方面的综合起来,解决行业内的实际问题。
模块层层递进,环环相扣。
3 贯穿人才培养方案始终的项目案例库的设计思路
如何利用有限的教学实践和资源高效率的实现这一目标的问题被自然而然的提出,例如,物联网工程专业的培养目标是物联网工程师,而物联网就是典型的源于应用需求的多学科综合领域,包含传感层,网络通信层,应用层。
其中传感层涉及传感器技术,单片机技术,嵌入式技术;网络通信层涉及串口通信,Zigbee通信,WIFI通信,Socket编程;应用层涉及Web应用系统开发,HTTP协议编程,嵌入式开发,数据库技术等;此时,基于项目或者问题求解的学习和工作就将不同学科关联起来。
利用以项目驱动为导向,通过分解项目,提炼任务,精心设计教学案例,把理论知识运用于工程实践。
在掌握该领域的高级知识的基础上,整合小案例,综合小任务,最终通过团队协作完成专业化领域里的复杂项目的求解。
从而达到事半功倍的效果。
贯穿人才培养方案的项目案例库的总体思路为以项目驱动为抓手,培养学生专业复合能力,以案例教学为基础,培养学生的基本技能。
图1展示了贯穿人才培养方案的项目案例库的设计思路与流程。
具体方法是首先获取来自企业实际的真实项目,这些项目需要具有时效性,代表性,综合性三大特点。
时效性指的是项目要新,在IT领域日新月异的当今,所选项目一定要紧跟时代发展的潮流。
代表性指的是项目要典型,能代表物联网工程领域的普遍需求,综合性指的是项目需求涉及的面要广,能基本覆盖物联网功能的能力要素。
往往实际项目的应用场景千差万别,为了能让实际项目更加适合专业化教学,需要简化并提取项目中的普适性问题,将其按照软件工程模块设计思想——单个模块独立性强,耦合度低,可重用——做任务分解,分解为一个个小任务。
这些任务再通过重构,形成一个个案例,服务于不同模块教学目标的达成。
从整个教学环节来看,项目案例作用可以通过图3在三个方面得到体现。
(1)项目案例首先通过简化,重构的方式,运用于模块教学中,服务于培养学生具有某一工作或学习领域的高级知识,包括能深度知晓有关理论和原理的能力,打好基础。
(2)项目案例直接应用于集中实训、企业实训环节,学生以项目组形式组队,设置项目经理,项目监理,技术总监等角色,完成整个项目案例,包括从需求分析、可行性分析、系统设计到系统实现,测试,交付等环节,服务于培养学生具有解决在某工作或学习专业化领域里的复杂和不可预测的问题的高级技能,以及团对沟通协作能力。
(3)项目案例通过深化,扩展,引出新的问题或者添加新的功能,可以参加第二课堂学科竞赛,也可以作为学生毕业设计的研究课题,更甚者可以作为教师的科研产学研课题加以研究,研究结果进一步回馈行业。
4 构建实践
4.1 项目筛选
项目案例全部来自于生产一线,主要有两个途径,一方面来自于合作企业的实际项目,另一方面来自于参与教学的教师的产学研项目。
根据项目案例应该具备时效性,代表性,综合性的筛选原则,我们从大量的案例库中筛选出物联网应用领域广泛的农业物联网,智能交通物联网,智能家居物联网三大应用领域。
4.2 项目简化
作为真实的企业案例,考虑预算、技术可行性、人员、应用场景等多方面的因素,设计出的方案一定是个性化的。
而作为教学案例,需要将其需求进行整合,去繁存简,保证项目案例既要面面俱到,又不能吹毛求疵。
以农业物联网为例,典型的应用是传感层采集环境数据,网络层传输环境数据,应用层在云端存储,查看,分析数据,通过手动或者自动的方式反向控制终端设备,以及过程中的排错与安全等问题。
然而场景不同,传感层采集的参数就不同,而农业物联网是传感器应用类型最多的领域,显然我们将实际项目案例照搬过来就不合适,因此会选取常规的环境数据,如空气温度湿度,选取常用的网络传输方式,如Zigbee,4G,Internet (有线或无线)作为教学案例来用。
4.3 项目任务分解
项目任务分解按照软件工程模块设计原则,即单个模块独立性强,耦合度低,可重用的原则,做任务分解,分解为一个个小任务。
同样以农业物联网为例,目标要求构建智能阳台种植系统。
可以将案例分解为三个层面的多个小任务。
如传感层需要完成环境参数的采集与传输,设备的反向实时控制,单片机应用最为核心。
在网络层,根据技术方案的不同,可采用Socket 通信,MQTT,HTTP等协议进行数据的传输交换。
在应用层,主要关注人机交互界面的开发,业务流程的处理等,可采用手机端(Andriod开发,IOS开发),PC端(Web开发),微信端。
由此,将任务分解为三个层面上的三个任务:(1)传感层上基于单片机应用的数据采集与反向控制;(2)网络层上的数据交换技术的应用——网络协议编程;(3)应用层上的应用开发(Andriod开发,Web应用系统开发)。
这三个任务所涉及到的内容则基本覆盖了物联网专业人才培养的大部分模块。
接下来的将这些小任务目标进一步明确细化,就可以用于基础模块中,作为案例进行教学训练。
4.4 为模块定制案例
为人才培养方案中涉及到的核心模块定制案例时,遵循从简单到综合的原则。
首先为基础课和专业基础课定制案例。
例如,程序设计模块为基础模块,根据程序设计模块的能力要求,结合物联网的采集控制的逻辑特点,定制了智能阳台控制案例,用以培养学生利用分支结构解决实际问题的能力。
智能阳台控制案例的任务描述为:为智能阳台系统编写一个应用场景,当湿度
通过以上方法,精心设计模块教学案例,力求通过各个模块案例的训练,一方面达到本模块的培养目标,另一方面为后续的实训模块,第二课堂,毕业设计环节提供技术储备。
理想情况是,学生在实训模块中,完成任务就像搭积木一样轻松,而积木则来源于各个模块的积累。
5 总结
在合肥学院模块化教学改革的引领下,在本系网络工程专业开展了构建贯穿始终的物联网工程项目案例库的实践。
它既汲取了案例教学发的优势,又弥补了模块间关联度不够,案例引入与专业领域知识不相关的问题,一定程度上可以增强学生的学习兴趣,并从大一开始不断强化同学们对专业领域的理解,增强学生的专业认知度和认同感,最终变被动学习为主动学习,同时也能够高效的培养学生分析和解决物联网专业领域问题的能力和物联网工程开发创新能力。
下一步,还需要进一步进入企业的经典案例,在任务分解和案例设计上,还需要不断的打磨,以适应新工科建设目标。
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