物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)與實(shí)踐思考

1、物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)與實(shí)踐中的困惑 物聯(lián)網(wǎng)概念逐漸清晰 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)前景還不明朗，企業(yè)不敢冒進(jìn) 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)有待挖掘。 物聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)應(yīng)該包含哪些內(nèi)容、如何開展、學(xué)生老師要有什么知識結(jié)構(gòu)。 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)還需進(jìn)一步明確：大綱、計劃、內(nèi)容、目標(biāo)。 物聯(lián)網(wǎng)科研實(shí)踐如何進(jìn)行：報項(xiàng)目、校企合作。面臨的難題 兩年的教學(xué)實(shí)踐還是有很多問題：課程大綱、日歷、課程間銜接性； 企業(yè)某個崗位為什么就要物聯(lián)網(wǎng)這個專業(yè)？問題的實(shí)質(zhì)是物聯(lián)網(wǎng)特色到底在哪兒？學(xué)生就業(yè)時會遇到什么問題？ 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)的外部因素？產(chǎn)業(yè)？ 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師隊(duì)伍的建設(shè)？江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院建設(shè)介紹 成立新學(xué)院 院系學(xué)科調(diào)整 新專業(yè)申請 與政府合作建立人才高地

2、 與企業(yè)合作建立工程中心、實(shí)驗(yàn)和產(chǎn)業(yè)化平臺 面向本科生建立創(chuàng)新基地和開放課題基金2010年6月10日，全國首家物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院在我校正式揭牌成立。 校長陳堅(jiān)、無錫市副市長談學(xué)明分別代表學(xué)校和無錫市政府簽定共建協(xié)議 7月14日校長陳堅(jiān)、無錫新區(qū)管委會主任嵇克儉分別代表學(xué)校與地方簽署了全面合作協(xié)議 ，美新公司董事長趙陽博士等15名新區(qū)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)“530”高級人才同時受聘為江南大學(xué)兼職(客座)教授。7月29日，“無線傳感網(wǎng)物流安全應(yīng)用教育部工程研究中心”建設(shè)方案論證會在江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院召開。教育部科技司婁晶副司長率北京郵電大學(xué)方濱興院士、中科院微電子所葉甜春所長等10位物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的知名專家

3、學(xué)者蒞臨江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院。校黨委書記武貴龍、校長陳堅(jiān)、副校長紀(jì)志成及物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院、科技處的領(lǐng)導(dǎo)和專家也出席了當(dāng)天的論證會。會議由教育部科技司董維國處長主持。 2009年10月28日 無錫物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院簡介江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院由原通信與控制工程學(xué)院和信息工程學(xué)院合并組建而成，具有信息、電子與電氣類學(xué)科交叉的綜合優(yōu)勢，是國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域第一所實(shí)體性學(xué)院。學(xué)院設(shè)有控制科學(xué)與工程博士后流動站，擁有2個一級學(xué)科博士學(xué)位授予權(quán)、23個碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)?？刂评碚撆c控制工程學(xué)科被評為教育部優(yōu)勢學(xué)科平臺、江蘇省重點(diǎn)學(xué)科，建有“輕工過程先進(jìn)控制”教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用”教育部工程研究中心、“工業(yè)裝備

4、節(jié)能與控制技術(shù)”無錫市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。學(xué)院設(shè)有物聯(lián)網(wǎng)工程、自動化、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動化、微電子學(xué)、電子信息工程、通信工程、信息安全工程和印刷工程9個本科專業(yè)，其中物聯(lián)網(wǎng)工程、自動化和計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)入選國家特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，電氣工程及其自動化專業(yè)入選江蘇省特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn),電子信息工程入選江蘇省品牌專業(yè)建設(shè)點(diǎn)。近年來，主持承擔(dān)了國家863計劃、國家自然科學(xué)基金、國家科技攻關(guān)項(xiàng)目以及省部級以上科研課題100余項(xiàng)，獲省部級以上各類科研獎勵30余項(xiàng)，年科研經(jīng)費(fèi)5000余萬元，每年發(fā)表三大檢索論文300余篇。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)申報 填寫申報書：完整的知識體系；有實(shí)力的教師隊(duì)伍；合理的實(shí)驗(yàn)室配置

5、；有特色的科研應(yīng)用等外部因素； 學(xué)校鼎力支持，并全程跟蹤投入宣傳。物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院專業(yè)系調(diào)整架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)中的控制技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)中的信息處理技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)中的傳輸技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)中的感知技術(shù)控制理論與控制工程微電子、檢測技術(shù)通信工程計算機(jī)與電子信息工程物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)專業(yè)院系學(xué)科 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高校 教學(xué)體系結(jié)構(gòu)需要解決教什么？物聯(lián)網(wǎng)初級教育物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論，無線傳感器網(wǎng)基礎(chǔ)RFID技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)設(shè)備開發(fā)生產(chǎn)企業(yè)提供支撐平臺包括：教學(xué)用物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)箱，大型物聯(lián)網(wǎng)演示系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)和教師培訓(xùn)，技術(shù)支持物聯(lián)網(wǎng)高級教育體系教育部全國物聯(lián)網(wǎng)人才教育培訓(xùn)辦公室組織全國高校技術(shù)和教育專家教授編寫系列物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)教材

6、教學(xué)大綱、題庫實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書系統(tǒng)庫和考試大綱目前已經(jīng)規(guī)劃專業(yè)課教材12本傳統(tǒng)電子，信息，計算機(jī)，通訊，控制課程體系橋接到物聯(lián)網(wǎng)核心課程教材編寫體系高頻電路和微波、衛(wèi)星通訊3G/4G/TD遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)和基站藍(lán)牙/WIFI/ZIGBEERFID和EPC無線傳感網(wǎng)和OS廣播電視和光纖網(wǎng)絡(luò)車載無線網(wǎng)絡(luò)和汽車電子物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系 物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論； 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)； 物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)； 物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)； 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理； 物聯(lián)網(wǎng)信息安全； RFID原理及應(yīng)用； 傳感網(wǎng)原理與應(yīng)用； 物聯(lián)網(wǎng)集成控制技術(shù)； 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計； 。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn) EPC、RFID物流實(shí)驗(yàn)室（B329）； ZIGBEE無線

7、傳感網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室（B328）； WiFi、藍(lán)牙、3G實(shí)驗(yàn)室（B306）； DIY自由組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室； 嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室； 軟件工程、應(yīng)用流程建模仿真和工程公共服務(wù)平臺； 應(yīng)用系統(tǒng)集成實(shí)戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)室； 。物聯(lián)網(wǎng)工程的關(guān)鍵技術(shù) 無線通信、嵌入式、網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)、控制 各種技術(shù)的協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)； 各種技術(shù)的局限性(效率、功率、成本、可靠性等）； 多種技術(shù)的集成、融合與無縫銜接； 海量數(shù)據(jù)存儲管理（云計算）；物聯(lián)網(wǎng)工程的測試評價 數(shù)據(jù)傳輸?shù)目蛇_(dá)性； 感知手段多樣性； 時間特性； 結(jié)構(gòu)合理性； 服務(wù)安全性； 信息處理的智能性； 混雜網(wǎng)的柔性培養(yǎng)目標(biāo) 有較扎實(shí)的通信、控制和計算機(jī)（3C）專業(yè)基礎(chǔ)知識和基本技能； 具有獨(dú)立分

8、析設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的能力； 能獨(dú)立開展物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)項(xiàng)目的研發(fā)能力。教材和參考書已出版的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)教材：物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)（冶金工業(yè)出版社2011）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論（北航出版社2011）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（冶金工業(yè)出版社2011）信息融合關(guān)鍵技術(shù)（冶金工業(yè)出版社2010 ）。專業(yè)特色 應(yīng)用性強(qiáng)，直接面向工程； 結(jié)合學(xué)校輕工、食品、生工、服裝、控制優(yōu)勢特色學(xué)科專業(yè)展開研發(fā)； 立足學(xué)校工程中心、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室平臺開展多學(xué)科多層次交叉研發(fā)； 利用無錫本地優(yōu)勢，發(fā)揮感知中心、太科園等物聯(lián)網(wǎng)園區(qū)，結(jié)合企業(yè)進(jìn)行新產(chǎn)品研制和產(chǎn)業(yè)化推廣。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容中的8大模塊40個知識點(diǎn) 1、單片機(jī)和嵌入式知識模塊 知識點(diǎn)包括：從最

9、基礎(chǔ)的8051單片機(jī)到ARM嵌入式技術(shù)，由淺入深，知識點(diǎn)包括：微機(jī)原理，接口技術(shù)，微控制器體系和原理，實(shí)時操作系統(tǒng)，C語言編程技術(shù)等等 2、 無線片上系統(tǒng)（SoC)知識模塊 知識點(diǎn)包括：無線單片機(jī)通訊接口設(shè)計，無線有線收發(fā)器原理和結(jié)構(gòu)，通訊原理和結(jié)構(gòu)，嵌入式軟件基礎(chǔ)等； 3、無線通訊和無線網(wǎng)絡(luò)知識模塊 知識點(diǎn)包括：短距離無線數(shù)據(jù)通訊基礎(chǔ)和原理，無線自組網(wǎng)技術(shù)，基本無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，ZIGBEE無線技術(shù)和802.15,.4無線標(biāo)準(zhǔn)，高級的ZIGBEE技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)安全和加密技術(shù)，C語言和無線網(wǎng)絡(luò)算法高級技術(shù)原理；4、高頻微波知識模塊知識點(diǎn)包括：高頻微波技術(shù)基礎(chǔ)，調(diào)制和解調(diào)技術(shù)，天線原理和設(shè)計，阻抗匹配和

10、反射，高頻儀器使用，微波放大器設(shè)計，無線單片機(jī)高頻測試和調(diào)試方法和原理等；5、RFID知識模塊知識點(diǎn)包括：電磁技術(shù)基礎(chǔ)，RFID標(biāo)簽防沖突算法，EPC和IS0-180006C通訊協(xié)議和原理；大功率RFID讀卡器原理和設(shè)計，RFID和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和原理等；6、物聯(lián)網(wǎng)傳輸層知識模塊知識點(diǎn)包括：物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)原理和結(jié)構(gòu)，GSM/GPRS技術(shù)原理，3G技術(shù)原理和結(jié)構(gòu)，M2M 數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程通訊，嵌入式和高級實(shí)時操作系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)計技術(shù)等；7、高級無線網(wǎng)絡(luò)知識模塊知識點(diǎn)包括：微功耗802.11標(biāo)準(zhǔn)WIFI傳感器網(wǎng)絡(luò)原理和結(jié)構(gòu)，內(nèi)置多ARM和WI-FI收發(fā)器的無線單片機(jī)，802.15.1 藍(lán)牙技術(shù)和低

11、功耗藍(lán)牙無線技術(shù)原理；Wi-Fi/藍(lán)牙，ZIGBEE PRO 無線通訊協(xié)議棧原理和設(shè)計；8、系統(tǒng)集成知識模塊知識點(diǎn)包括：操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫技術(shù)，控制技術(shù)，云計算等。卓越工程師計劃 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)方案和教育部大力推廣的卓越工程師計劃高度匹配，可以無縫銜接（強(qiáng)調(diào)工程應(yīng)用、系統(tǒng)集成、校企結(jié)合、課題項(xiàng)目驅(qū)動等） 無錫政府提出培養(yǎng)政產(chǎn)學(xué)研綜合人才，必須要貫通現(xiàn)有學(xué)院專業(yè)，即有依賴又要跳出，進(jìn)行多專業(yè)高效融合，不斷在各專業(yè)中引入物聯(lián)網(wǎng)要素，包括全院入學(xué)的概論、大二大三的課程設(shè)計、實(shí)踐實(shí)習(xí)乃至大四的畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生走卓越工程師的道路一年進(jìn)企業(yè)（2.5+0.5+0.5+0.5）。搭建校企校內(nèi)項(xiàng)目

12、實(shí)踐平臺近兩年學(xué)院已經(jīng)和無錫200多個企業(yè)合作申報項(xiàng)目，進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)項(xiàng)目開發(fā)：輸液器液位監(jiān)視報警系統(tǒng)；池塘監(jiān)控系統(tǒng)；污水監(jiān)控系統(tǒng)；食品安全可追溯系統(tǒng)；菜場感知系統(tǒng)；感知能耗；感知工業(yè)。加大對實(shí)驗(yàn)設(shè)備的投資，對現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行更新、調(diào)整，并依托江蘇省電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心與江南大學(xué)電氣信息類大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐基地，采用校企共建模式，建立一個具有交叉性、開放性、研究型的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)實(shí)踐平臺，大力推進(jìn)卓越工程師計劃。針對學(xué)生（覆蓋全院50%）開展創(chuàng)新計劃項(xiàng)目（11331111）：1個項(xiàng)目， 1個指導(dǎo)老師，3個學(xué)生，3000元啟動經(jīng)費(fèi)，1個樣機(jī)，1篇論文，1個專利，1個軟件著作權(quán)等；學(xué)生

13、項(xiàng)目很多：智慧家居；智能交通；智能灌溉。物聯(lián)網(wǎng)是個對政府、對企業(yè)、對學(xué)校、對研究所大舞臺，只要你有想法都可以找到落腳點(diǎn)，舞出不一樣的人生。 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵問題具體表現(xiàn)在五個方面： 1） 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的理論和技術(shù) 傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計，包括結(jié)構(gòu)、功能等問題；節(jié)點(diǎn)操作系統(tǒng)；節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集與信號處理；節(jié)點(diǎn)能量管理問題等。 2） 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施的理論和技術(shù) 傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)；傳感器網(wǎng)絡(luò)的部署、建模及性能評價；傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋和拓?fù)淇刂?；定位與同步；安全與隱私；與互聯(lián)網(wǎng)的接入技術(shù)；傳感器網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量服務(wù)（QoS）等關(guān)鍵問題。 3） 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的理論和技術(shù) 底層無線通信技術(shù)；介質(zhì)傳輸控制

14、（MAC）層通信協(xié)議；路由層通信協(xié)議；傳輸層通信協(xié)議；移動傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議等。4） 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理和中間件的理論和技術(shù)數(shù)據(jù)模型和查詢語言；數(shù)據(jù)的分布式存儲方法；分布式數(shù)據(jù)操作算法；查詢處理技術(shù)；數(shù)據(jù)挖掘與分析技術(shù)；數(shù)據(jù)融合技術(shù)；中間件技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。5） 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件開發(fā)、測試與調(diào)試工具以及模擬環(huán)境傳感器網(wǎng)絡(luò)性能的評價模型；傳感器網(wǎng)絡(luò)的測試技術(shù)及工具；傳感器網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試技術(shù)及工具；傳感器網(wǎng)絡(luò)的仿真模型與系統(tǒng)；傳感器網(wǎng)絡(luò)的軟件開發(fā)技術(shù)； 傳感器網(wǎng)絡(luò)的跨層設(shè)計等。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)幾乎具有涵蓋上述研究內(nèi)容的所有學(xué)科領(lǐng)域如通信、控制、計算機(jī)、電信等，是目前集成度最大、產(chǎn)業(yè)鏈最長、覆蓋面最廣、

15、智能性最高的技術(shù)。可以把人力、物力、財力聚焦，為多方位大規(guī)模有目標(biāo)地創(chuàng)新項(xiàng)目協(xié)同研究發(fā)展提供舞臺。 2012全國高校物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)論壇全國高校物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)論壇 謝謝！面臨的難題 兩年的教學(xué)實(shí)踐還是有很多問題：課程大綱、日歷、課程間銜接性； 企業(yè)某個崗位為什么就要物聯(lián)網(wǎng)這個專業(yè)？問題的實(shí)質(zhì)是物聯(lián)網(wǎng)特色到底在哪兒？學(xué)生就業(yè)時會遇到什么問題？ 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)的外部因素？產(chǎn)業(yè)？ 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師隊(duì)伍的建設(shè)？7月14日校長陳堅(jiān)、無錫新區(qū)管委會主任嵇克儉分別代表學(xué)校與地方簽署了全面合作協(xié)議 ，美新公司董事長趙陽博士等15名新區(qū)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)“530”高級人才同時受聘為江南大學(xué)兼職(客座)教授。 2009年10月2

16、8日 無錫培養(yǎng)目標(biāo) 有較扎實(shí)的通信、控制和計算機(jī)（3C）專業(yè)基礎(chǔ)知識和基本技能； 具有獨(dú)立分析設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的能力； 能獨(dú)立開展物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)項(xiàng)目的研發(fā)能力。4、高頻微波知識模塊知識點(diǎn)包括：高頻微波技術(shù)基礎(chǔ)，調(diào)制和解調(diào)技術(shù)，天線原理和設(shè)計，阻抗匹配和反射，高頻儀器使用，微波放大器設(shè)計，無線單片機(jī)高頻測試和調(diào)試方法和原理等；5、RFID知識模塊知識點(diǎn)包括：電磁技術(shù)基礎(chǔ)，RFID標(biāo)簽防沖突算法，EPC和IS0-180006C通訊協(xié)議和原理；大功率RFID讀卡器原理和設(shè)計，RFID和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和原理等；6、物聯(lián)網(wǎng)傳輸層知識模塊知識點(diǎn)包括：物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)原理和結(jié)構(gòu)，GSM/GPRS技術(shù)原理，3G技術(shù)原理和結(jié)構(gòu)，M2M 數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程通訊，嵌入式和高級實(shí)時操作系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)計技術(shù)等；7、高級無線網(wǎng)絡(luò)知識模塊知識點(diǎn)包括：微功耗802.11標(biāo)準(zhǔn)WIFI傳感器網(wǎng)絡(luò)原理和結(jié)構(gòu)，內(nèi)置多ARM和WI-FI收發(fā)器的無線單片機(jī)，802.15.1 藍(lán)牙技術(shù)和低功耗藍(lán)牙無線技術(shù)原理；Wi-Fi/藍(lán)牙，ZIGBEE PRO 無線通訊協(xié)議棧原理和設(shè)計；8、系統(tǒng)集成知識模塊知識點(diǎn)包括：操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫技術(shù)，控制技術(shù)，云計算等。4） 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理和中間件的理論和技術(shù)數(shù)據(jù)模型和查詢語言；數(shù)據(jù)的分布式存儲方法