以网络互联为契入点的物联网课程交融的教学探索

李学锋+杨建强+徐德刚+项东升

摘要：针对物联网工程的跨学科、网络互联的特点，提出以网络互联为契入点的物联网工程专业的课程交融。从构建教学体系、开发课程教学方案、建设双师型教学团队、建立案例库、以案例为导向的实践教学等方面，对物联网课程交融进行了探索，并在教学中进行实践，取得了良好效果。

关键词：物联网工程；跨学科；网络互联；教学体系；课程交融

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）27-0132-02

Abstract： In view of the interdisciplinary and interconnection characteristics of Internet of Things project， the paper puts forward the curriculum integration of Internet of Things engineering with network interconnection as the entry point.This paper explores the blending of the Internet of things from the aspects of constructing teaching system， developing curriculum teaching scheme， building dual teaching team， establishing case base and case oriented practice teaching.It has been put into practice and has gained a good effect.

Key words： Internet of Things Engineering；Interdisciplinary；Network Interconnection；Teaching system；Curriculum Integration

1 概述

物聯网工程是一种基于网络互联的新兴的集成性工程应用技术，是一种多学科交叉融合的前沿性技术。2010年，《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》将物联网产业定位为一种重要的战略性新兴产业，随后，众多高校里的物联网工程专业应运而生。

物联网工程专业作为一个跨学科的新兴专业，它有机地融合了计算机科学与技术、电子科学与技术、信息与通信工程、控制科学与工程等学科的相关技术[1]。物联网工程专业的一些主干课程也来自于这些学科。对于物联网工程专业而言，如果仅仅只是将这些课程简单地组合与堆砌，按照这些课程原有的教学内容与方法去开展教学，显然不满足物联网工程专业的定位与人才培养目标的需求。那么，如何实现课程间的交融互通，以更好地培养符合物联网工程的需求人才是高校面临的一大问题。

本文以网络互联为契入点，对物联网工程专业课程交融的教学模式与教学方法进行探索与研究。

2 多学科交融的物联网工程专业知识体系

物联网工程应用是基于网络互联的各种设备之间信息的采集、传输、处理与响应，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等的应用。物联网工程应用的实现需要涉及很多知识点，这些知识分布在电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术、控制科学与工程等学科中，只有把这些学科知识有效融合起来，才能形成一个完整的知识体系，才能有效促进物联网工程专业进一步发展。

多学科交叉、融合推动了科学技术的创新发展，多学科协同攻关、学科之间相互渗透、融合的趋势日益凸显[2]。物联网工程专业由于专业教学学时数的限制，不可能将所有涉及学科内容全部照搬到教学体系中。只能是根据物联网工程专业定位与人才培养目标，整合相关学科内容，形成能够有效支撑本专业的知识体系。这个知识体系不是原有学科相关知识的简单堆砌，而是围绕物联网工程专业目标，由多学科的知识子集有机融合而成的一个全新的知识体系，即物联网工程的知识体系。

专业的知识体系在教学中表现为教学课程体系，课程体系中的每一门课程包含的知识点是专业知识体系中的一个子集[3]。由于多学科融合、集成创新等固有特点，物联网工程专业与计算机、电子信息等其他相关专业相比，教学内容既有相同之处，又有自己独有的特色。

物联网工程专业中的课程，即使名称和其他专业的课程相同，内容也不应该完全相同。课程是为专业服务的，是围绕专业目标而梳理出的必要知识体系的表现形式[4]。物联网工程专业中的课程是结合本专业特点形成的知识集合，与其他专业的相应知识集合不应该完全相同。这要求专业教师必须摒弃旧的观念，在物联网工程专业教学中贯彻“新专业、新体系、新方法”的思维，明确新的专业自有新的知识体系，新的知识体系对应新的教学方法，在实践中逐步形成具有自身专业特点的教学内容与教学方法。否则，物联网工程专业也就不能成为独立的专业，而是其他专业的生硬拼凑。

3 网络互联是物联网的基本特征

网络互联是物联网的基本特征。所谓物联网，字面上通俗地说就是物物之间互联而形成的网络，这个物物之间的网络可以是计算机互联网、移动通信网、传感器网络、无线网、WiFi等，或者是多个不同网络的互联而成的网络。物联网的各种应用都是建立在网络互联的基础之上的信息的传输、处理与共享。

基于物联网的这个特点，我们以网络互联为契入点，对物联网工程专业教学中的课程之间的交叉、衔接与融合进行探索。

4 基于网络互联的物联网工程专业的课程交融教学

面向网络互联的物联网工程专业的课程交融，主要从以下四个方面进行开展。

（1） 教师参与构建教学体系，形成专业特色的课程群

实现面向网络互联的物联网课程交融，首要工作就是构建面向多网互联的物联网课程交融教学体系，制定具有交融特性的课程教学方案。endprint

教师参与培养方案与教学体系的制定。只有教师从总体上清晰地理解整个专业教学体系的构成，了解每门课程的定位，才能更好地理解与把握课程之间的关系。在培养方案与教学体系的制定过程中，组织全体教师参与到物联网工程专业培养方案的制定中来；在培养方案形成之后，需要多次组织研讨，使专业教师深刻理解物联网工程专业课程。结合本专业实际，组织教师逐条梳理各课程知识点，再由知识点扩充为课程体系。由教师亲手打造课程体系的过程，彻底打破教师对原学科体系下相关课程的固有认知，形成具有物联网工程专业特色的课程群。

（2） 以网络互联为契入点，注重课程交融的课程教学方案

在课程教学方案制定上，在反映课程自身的知识点的同时，应该以应用的目标，从网络互联的角度，注重课程间的交叉、衔接与融合。在课程教学方案中，跳出原有的窠臼，以物联网应用的特点，调整教学内容；根据物联网的常用环境，设计实践与实验项目。例如计算机网络、单片机、无线传感器网络、移动终端开发技术等课程，可以有意识地将这些课程的一些内容进行交融，加入单片机之间、单片机与手机之间、手机与互联网之间的通信与应用的实验实践项目。

通过这种交融性的课程方案的实施，可以更好地培養学生应用能力与创新能力。

（3） 建设双师型教学团队

课程交融式教学要求任课教师具备坚实的专业理论修养与极强工程实践能力。高水平的双师型教学团队是进行课程交融的有力保障。双师型教学团队的建设主要从以下方面开展：

研修理论，提高修养。团队成员系统地学习国内外先进的教学理论，提高理论修养。组织教师参与国内相关专业教学研讨会，通过交流了解专业发展的新趋势，学习其他高校的有效的教学方法，积累教学经验。

教学实践，做中锤炼。教师结合日常具体的教学任务，进行课程开发、教学方法改革、教学资源建设，有意识地不断地锤炼与提高自身的执教能力。

以校企合作为切入点，整合资源，强化科研，促进双师型教学团的持续成长。通过组织一部分教师参加企业实训、邀请企业资深工程师来校开展讲座等形式，使教师从实际项目中积累物联网工程研发与教学经验。通过企业的优秀技术人才成为学校的兼职教师，为学校带来一线的技术、经验与规范，为高素质应用型人才培养提供有力支撑。通过校企合作，教师深入了解一线的问题与需求，开拓思维，为教师的科研找到更好的契入点，并通过科研项目，扎实地、持续地提高教师的社会服务能力。

（4） 建立案例库，实施以案例为导向的实践教学

物联网专业跨学科知识的融合和贯通必须通过实践来进行。案例式教学是让学生快速理解理论应用、扎实地掌握实践技能的重要手段。案例库是案例教学的核心内容与根本保障。

坚持开放理念，建立案例库。通过与国际国内领先物联网研究机构以及相关企业进行广泛、充分的互动合作，与国内外物联网产业对接，通过充分地调研、考查，收集、整理、提炼与优化，构建案例库。在教学案例的选择上，要注重以多网互联的课程交融的角度，依据所开设实验项目内容及学生的水平，设计难度适中并能引发学生兴趣的案例。

通过案例为导向的实践教学，让学生体会到理论课程设置的关联性和整体性，进一步强化理论和实践教学；为学生竞赛、项目驱动、创新创业项目提供开放体系框架参考，提高学生的学习主动性，激发学生的自主创新意识；提高学生的工程实践能力。

5 结束语

本文以网络互联为契入点，对物联网工程专业的课程交融的教学进行了探索。通过教师参与构建物联网教学体系、课程教学方案建设、双师型教学团队建设、建立案例库、实施以案例为导向的实践教学等教学探索，促进物联网工程专业的课程交融，使整体教学质量持续提升。

参考文献：

[1] 吴功宜，吴英.物联网工程导论[M].机械工业出版社，2012.

[2] 秦磊华，石柯，甘早斌.基于CDIO的物联网工程专业实践教学体系[J].高等工程教育研究，2013（5）.

[3] 胡成全，魏晓辉，钟丽鸿，何丽莉.物联网工程专业课程设置与实践教学体系设计[J].计算机教育，2015（9）：12-15.

[4] 李洪兵，黄猛，陈强，陈立万，熊江.应用科技大学视角下物联网工程专业人才培养模式研究[J].实验室科学，2014，17（4）.endprint