E-learning是指通过因特网或者数字化媒体等进行教学的一种方式,其充分利用现代信息技术所提供的、具有全新沟通机制与丰富资源的学习环境,实现一种全新的学习方式。主要针对学生在网上学习时操作的方便性,以学生自主学习为主导,从而改变了传统教学中教师的作用和师生之间的关系,使得学生的个性化学习得到更充分的体现,使得学生的参与意识得到增强,提高了学生学习的主动性和积极性。[1]
尽管E-learning在教学过程中有上述的许多优势,但是针对物联网技术导论课程的教学,它也存在某些不足,表现在以下几个方面:第一,单纯的E-learning并不能为学生成功地学习提供足够的学习内容,不能为学生提供足够的参与和接触社会的机会。第二,只注重教学内容的讲解,而缺乏学习环境与课堂学习活动的设计。第三,只注重单个学生的个体学习,而缺乏学生的协作性学习的设计、组织与实施的指导。第四,缺乏研究性学习和学习效果评估。
二、B-Learning的涵义和优势
B-Learning(Blended-learning),即是所说的混合学习,其主要思想是把面对面(FacetoFace)教学和在线(Online)学习两种学习模式有机地整合,以达到降低成本、提高效益的一种教学方式。[2]
2004年,何克抗教授正式发表“混合式学习”的涵义,他认为,“混合式学习”就是要把传统学习方式的优势和E-learning(即数字化或网络化学习)的优势结合起来;也就是说,既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,又要充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性。
三、B-Learning课程教学设计
1.课程设计的内涵
“所谓课程设计”就是对于课程的各个方面做出规划和安排。课程设计是课程论在应用层面上最重要的范畴之一,一种课程设计理论经常会全面地涉及课程目标、课程内容、课程评价、课程结构等各个范畴。[3]
2.确定B-Learning课程设计目标
针对物联网专业课程选课学生数量、学生的年级、接受课程能力的水平状况和学习环境的基础上进行。
(3)学习环境分析。把握课程教学所具备的内部和外部环境条件,避免所制订的课程目标不符合实际教学要求。黑龙江科技大学具备混合学校的网络教学平台、网络教学资源等硬软件条件。教师可以将课程教学大纲、教案、电子课件、习题、课程指导等教学资源附加在网上,建立基于网络的远程学习环境,为学生个性化学习提供网络服务条件。
3.选择B-Learning课程内容
(1)课程内容结构分析。“物联网技术导论”课程可将内容分为理论课、实践课和网络课三部分。其中理论课是对专业基础概念的讲解;实践课是通过理论学习和网上学习能够理解相应的知识体系,从而让同学们分成小组协同合作共同完成项目。项目可以是教师给定也可以是学生自选形式。网络课是教师给学生留下特定的学习任务,学生可以通过网络检索找到正确的答案,也可以通过网络交流来完成学习任务。课程的具体内容如框图1所示。
(2)知识重点、难点确定。确定基本课程内容后,对于每一章内容的知识重点、难点进行划分,以便于针对不同的知识要点设计恰当的学习活动和策略。
4.设计Blended-Learning课程内容
(2)策略选择。本课程设计了一系列网上在线学习内容。对学生进行引导性学习,而不至于使学生产生盲目性和无目的性。比如学生学习某一知识点时,可以引导学生阅读教材的哪个章节,以及使用课件中的哪些内容,浏览哪些案例和需要学生完成哪些实验等。本课程在实践环节提供视频演示和学生自主创作环节,学生可以将自己创作的作品传到网上,通过网络平台相互进行评价,通过交流获得建设性意见。
5.设计B-Learning课程评价
为了更好地促进学生使用混合学习系统进行有效的学习,及时获取反馈信息,修改教学方案,提高教学质量,系统加入了混合学习评价,即传统性评价与网络评价相结合,利用网络学习平台对学生的学习行为、历程和学习结果进行详细分析。在混合学习评价设计中,使用以下评价指标:第一,讲师授课启发学生思维和创造性;第二,课堂讨论和网上交流促进学生学习兴趣;第三,课程内容的丰富性;第四,混合式学习提高了学生学习的自主性;第五,实践性教学促进学生技能学习和理论知识的理解;第六,混合式学习结果的满意度。
评价等级分为四级:A代表非常满意;B代表一般满意;C代表不太满意;D代表不满意。对于这几项评价指标采用网上问卷调查的方式,参与课程学习有72位同学,设置72份问卷。计算出每项评价指标学生投票数占学生总投票数的百分比值。调查结果如表1所示。
四、结论
文中采用B-Learning思想,以黑龙江科技大学物联网工程专业2012级学生为例,对于“物联网技术导论”课程设计采用个案研究法,主要从课程设计目标、课程设计内容、课程评价、课程内容结构等几个方面进行深入的研究和探索,并提出了五位一体的教材混合模式,结果表明,取得了较好的效果。本课程设计模式可以为其他课程设计的改革提供借鉴,具有一定的推广价值。
参考文献:
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[2]罗运虎,邢丽冬,王勤.基于项目教学法的课程设计改革[J].电气电子教学学报,2009,(31):14-15.
[3]李利.基于混合学习的高校网络课程的设计[J].高等理科教育,2007,(6):42-45.
关键词:物联网;高职;建设思路;课程体系
2009年8月7日,国务院总理来到中科院无锡高新传感网工程技术研发中心考察并发表重要讲话后,“物联网”这一概念在中国迅速走红。各地相继成立了各种与物联网有关的组织,目前在中国,物联网已经被提升到国家战略。
物联网是通过RFID、无线传感器、GPS等信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行通讯和信息交换,以实现智能化识别、监控、定位、管理的一种网络。简单地说,物联网是指把世界上所有的物体都联接到互联网上,形成“物联网”。
1物联网技术
2专业方向与课程体系
从技术上来分析,物联网所涉及的核心技术有传感器技术、RFID技术、无线网络技术、云计算技术等,这些技术覆盖面广,从专业建设的角度来说不可能全部涉及,要有专业的定位。从物联网的主要应用来看物联网专业至少可以有以下几个方向:
2.1物联网工程方向
1)培养目标:面向物联网产业,服务区域与地方经济发展,培养具有扎实的专业理论基础知识、较强的实践能力、良好的团队协作能力,具有可持续发展能力与创新精神,掌握物联网基本知识和基本原理,具备物联网组建、管理、维护、应用,物联网设备营销与技术支持等能力的高素质技能型人才。
2)专业核心能力:物联网组网方案拟定及物联网组建能力;物联网工程施工组织及实施能力;网络设备配置与调试能力;物联网管理与维护及保障网络系统安全运行的能力;网络系统运行维护(监控、故障排除、网络系统优化和升级)能力;物联网应用能力;物联网应用系统管理与维护能力;物联网设备营销与技术支持能力。
3)主干课程:物联网技术导论、网页设计与制作、电子技术、数据库设计、嵌入式技术、编程与应用、综合布线、C#程序设计等
4)核心课程:传感器与无线传感器网络技术、RFID技术、短距离无线数据通信、网络设备配置调试与管理、物联网规划与组建等。
2.2智能建筑方向
1)培养目标:面向智能建筑楼宇智能化产业,服务地方经济发展,培养具有智能建筑楼宇智能化必备的专业理论知识,良好的团队协作和创新精神,较强实践操作技能,掌握楼宇智能化产品营销运作、楼宇智能化设备的生产与维修、楼宇智能工程的设计与施工等方面技术,具备楼宇智能工程行业生产、服务、技术、管理等职业能力的高素质技能型人才。
3)主干课程:电子电路技术、楼宇自动化技术、AutoCAD工程制图、现代空调制冷与测控技术、建筑楼宇节能过程控制技术、PLC编程技术、综合安防监控技术等。
4)核心课程:物联网技术导论、RFID技术与高频技术、传感器与无线传感器网络技术、智能楼宇组态软件设计与应用、网络设备配置调试与管理、云语言信息技术、网络通信技术等
2.3车联网方向
1)培养目标:面向汽车行业,培养具有扎实的专业理论基础知识、较强的实践能力、良好的团队协作能力,具有可持续发展能力与创新精神,掌握车联网基本知识和基本原理,具备车联网组建、管理、维护、应用,车联网设备营销与技术支持等能力的高素质技能型人才。
2)专业核心能力:车联网系统管理能力;卫星定位系统应用能力;信号收集与利用能力,车联网系统配置能力;车联网系统监管处理能力;网络设备配置与调试能力。
3)主干课程:网络通信技术、车载技术、交通导航与信息服务、蓝牙技术、智能轨道交通管理、无线网络技术、微波技术等。
4)核心课程:M2M技术应用、RFID技术与高频技术、传感器与无线传感器网络技术、GPS定位技术/北斗定位技术、网络设备配置调试与管理、云语言信息技术、短距离无线通信技术、3G移动通信技术等。
2.4智能农业方向
1)培养目标:面向农业生产单位培养具有扎实的智能农业管理专业理论基础知识、较强的实践能力、良好的团队协作能力,具有创新能力和奉献精神,掌握智能农业管理基本知识和基本原理,具备农业生产经营管理、农业信息获取及处理、农业专家系统、农业系统模拟、农业决策支持系统、农业物联网网络技术等能力的高素质技能型人才。
2)专业核心能力:信息存储和处理能力、通讯系统应用能力、WSN网络应用能力、地理信息系统GIS应用能力、全球定位系统GPS应用能力,遥感技术应用能力等。
3)主干课程:精准农业管理、地理地质信息应用技术、生态环境监测与治理、设施农业智能化管理、精细化农业管理、种子储藏加工与种子管理、WSN现代农业应用、灌溉技术等。
4)核心课程:物联网技术导论、RFID技术与高频技术、传感器与无线传感器网络技术、无线网络技术、网络设备配置调试与管理、短距离无线通信技术、3G移动通信技术等。
3总结
物联网专业的方向与课程体系的建设要依靠区域的物联网产业,这样才能为专业发展提供行业背景支撑,区域经济发展建设,同样也需要大量物联网人才支持。一个专业的建设与发展,需要很多硬件或软件的条件,只有因地制宜,与时俱进,制定出合理的专业方向和课程体系才能培养出更多的物联网高素质技能型人才。
【关键词】RFID物联网技术教学档案管理
学院教学档案是一个学院在教学管理、教学实践和教学研究等活动中形成的、对学院当前与长远发展具有指导意义的文件材料。教学档案的存储、整理、保存和利用是教学管理工作的重要组成部分,是影响学院评估效果的一个重要因素。但是,由于教学档案的种类繁多,而且需要维护的档案数量也非常庞大,经过长期的积累,必然给档案的管理、维护、查阅等带来极大的挑战,通过基于RFID的物联网技术,为每种档案设置不同标签,将极大的减轻管理人员的工作强度并提高工作效率。
1.教学档案管理主要内容及目前现状及面临的问题
1.1教学档案管理主要内容
随着学院的发展,教学档案的数量日渐增多,种类也日趋多样化,同时档案管理人员少,任务繁重,传统的教学档案管理方法已很难适应现代的教学档案管理要求。所面临的主要问题有:
一、教学档案材料种类繁多,材料的收集易出错,容易丢失材料;
二、教学档案存放杂乱无序;
四、教学档案的安全管理,例如,未经允许,不准随意查询教学资料或者记录谁在何时查阅什么资料。
因此,教学档案管理技术手段急需升级改造,利用RFID物联网技术实现教学档案管理的自动化与智能化,从而提高工作效率,加强管理流程。
2.RFID技术及在档案管理中的应用
2.1RFID技术
2.2RFID物联网教学档案管理系统
基于RFID物联网技术的教学档案管理系统,主要有如下几大模块和功能:
(1)RFID教学档案管理信息系统,该系统将RFID阅读器所读取的数据进行保存和处理。档案管理人员通过该系统可实时查看档案的实际情况。
(2)教学档案的RFID标签。通过RFID标签制作设备,将档案的信息例如,教学档案的教师姓名,课程名称,班级等信息写入到该标签,并将其贴在教学档案袋之上。
3.RFID物联网技术在教学档案管理中的应用
3.1教学档案入库管理
3.2教学档案查阅管理
教学档案在入库管理时,由储存柜上的阅读器将放置的位置信息与标签信息一起写入到系统中,用户在查阅时,可先在系统根据关键词,例如课程名称,任课教师等信息查阅具置,因而可快速地发现文件。
3.3教学档案的统计管理
4.总结
通过RFID物联网技术在教学档案管理中的应用,不仅提高了工作效率,而且对教学管理工作的流程进一步规范化,标准化提供了基础,为教学工作提供更好的支持和帮助,使之成为学院工作的重要支撑。
[1]吴功宜,吴英.物联网工程导论[M].北京:机械工业出版社,2012.
[2]刘云浩.物联网导论[M].北京:科学出版社,2011.
[3]游站清,李苏剑,张益强等.无线射频识别技术理论与应用[M].北京:电子工业出版社,2005.21-52.
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【关键字】物联网;移动通信;4G
一、物联网基本概念
二、4G通信技术在物联网中的应用
参考文献
[1]瞿中,熊安萍,蒋溢.计算机科学导论(第3版).北京:清华大学出版社,2010年3月
[2]PeterNorton著;杨继萍,钱伟等译.计算机导论(第6版).北京:清华大学出版社,2009年1月
[3]郭卫斌,杨建国.计算机导论.上海:华东理工大学出版社,2012年8月
[4]吴功宜,吴英.物联网工程导论.北京:高等教育出版社,2012年7月
[5]刘云浩.物联网导论.北京:科学出版社,2011年3月
关键词:物联网;IPv6;ZigBee;无线网络
中图分类号:TP393
0引言
物联网(InternetofThings,IoT),顾名思义就是指“物物相连的互联网”,就是在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的嵌入式芯片和软件,使之成为“智能物体”,进而通过网络设施实现信息传输、协同和处理,从而实现物与物、物与人之间的通信。
1计算机网络技术在物联网时展中的作用
2计算机网络技术课程的改革
2.1加入IPv6内容
尽管物联网的互联对象数不胜数,但却主要分为两类:一类是体积小、能量低、存储容量小、运算能力弱的智能小物体,如传感器节点;另一类是没有上述约束的智能终端,如无线POS机、智能家电、视频监控等。这两类互联对象,从终端侧向通信网络提出了特定的需求,而支持巨大的地址空间、网络可扩展、传递可靠等显然是其共性需求。通信网络不仅要能提供足够多的地址空间来满足互联对象对地址的需求,而且网络容量足够大,能满足大量智能终端、智能小物体之间的通信需求。值得注意的是,智能小物体在尺寸与复杂度等方面的限制决定了其能量、存储、计算速度与带宽也是受限的,因而需要通信网络能够提供轻量级的通信协议、可靠的低速率传输,同时网络还要具备自组织能力。
基于以上原因,物联网对IP地址产生了前所未有的大量需求。而构成现今互联网技术基石的IPv4,在面临地址资源枯竭等困境的背景下,显然已无法为地球上存在的万事万物都分配一个IP地址,而这又恰恰是实现物联网的关键。
所以,在现在的计算机网络技术教学中适当引入IPv6的教学内容,有助于学生了解当前网络的状态和物联网时代的要求。
2.2加大无线网技术的内容
物联网技术的应用主要以公众无线网络为载体,大多使用2G、3G网络来实现远程通信,同时也有部分应用采用固定光纤接入方式。固定光纤接入具有传输速率高、传输信息量大、可靠稳定、保密性好等特点,因此,应用时需要根据不同的应用场景选择不同的接入方式。
常用的近距离无线通信技术有802.11b、802.15.4(ZigBee)、Bluetooth、UWB、RFID、IrDA等。其中,ZigBee是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术,完整的协议栈只有32KB,可以嵌入到各种设备中,同时支持地理定位功能,因而成为构建近距离无线传感网的主流技术。
鉴于上述情况,在课程内容中加入物联网中的无线通信内容,让学生学习各种无线RF通讯技术与标准,比如ZigBee、蓝牙、Wi-Fi、GPRS、CDMA、3G、4G、5G等,使学生能够适应未来物联网时代的发展要求。
3结语
物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的信息产业的一个新方向。作为培养中、高级应用人才的主力军,高等学校要掌握时代的脉搏,要通过广泛的社会调研来跟踪物联网发展的趋势和前沿技术,以此占领人才培养的制高点,促进高等学校计算机专业的改革和发展,从而使所教知识都能转化为社会生产力。
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[2]王汝传,孙力娟秀.物联网技术导论[M].北京:清华大学出版社,2011.
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