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物联网学习计划优选九篇

时间:2022-11-01 04:59:15

物联网学习计划

物联网学习计划第1篇

(三峡大学 计算机与信息学院,湖北 宜昌 443000)

摘 要:根据当前物联网产业人才的需求情况,分析地方本科院校物联网工程专业人才的培养目标,提出一种面向创新的人才培养模式,即通过系统化的实训提高人才培养质量。

关键词 :物联网;实训;创新;人才培养模式

基金项目:湖北省教研项目“地方高校IT类专业创新性人才培养实训教学体系的建立与实践”;三峡大学教研项目“基于项目驱动的物联网实训教学模式研究与实践”。

第一作者简介:田卫新,男,副教授,研究方向为物联网应用与大数据挖掘,t_wxin@126.com。

1 背 景

物联网工程是一门典型的交叉学科,涉及计算机科学、电子信息工程、通信工程等多门专业的核心知识。物联网技术以传感器、射频识别、嵌入式系统、计算机网络、无线通信技术、分布式系统及大数据处理等技术为基础,对监控对象实现声音、图像、环境、位置等信号的采集,进行各种距离上的信息传输,对信息进行处理、实时控制以及对过程中积累的海量数据进行分析挖掘,最终实现对各种受控对象的智能感知和管理。物联网技术是实现智慧地球的基础,和云计算技术一起被认为是未来IT技术的两大发展方向,蕴含着巨大的产业价值。当前,世界上主要发达国家和经济体都制定了物联网发展计划:美国提出了“智慧地球”的概念,奥巴马政府将物联网列为振兴经济的两大重点产业之一,计划投资新一代的智慧型基础设施;欧盟发布了欧洲物联网行动计划,提出欧盟政府要加强物联网管理,促进物联网发展;日本、韩国分别提出了各自的物联网发展计划U-Japan和U-Korea,建设本国的物联网基础设施,发展物联网产业。中国的物联网经过几年的发展,产业布局已经走在世界前列,物联网被列为国家五大战略新兴产业之一,建立了以“感知中国”为核心的物联网技术研究和应用开发产业链,《信息产业科技发展“十一五”规划和2020 年中长期规划纲要》将物物通信(Machine-to-Machine,M2M)相关产业纳入国家重点扶持项目,《国家中长期科学与技术发展规划(2006—2020 年)》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将“传感网”列入重点研究项目。据《2014—2018年中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》数据表明,2010年物联网在安防、交通、电力和物流领域的市场规模分别为600亿元、300亿元、280亿元和150亿元,2013年中国物联网产业市场规模达到4 000多亿元,而且预计今后几年内每年都会以二位数的百分比增长。

为了适应物联网战略新型产业快速发展的需求,避免形成物联网产业人才瓶颈,国家在2010年批准设立物联网工程专业,至今已有千余所高校开设了该专业。在规模增大的情况下,如何提高物联网专业人才培养质量成为一个迫切问题。由于开设时间较短,当前物联网工程在专业建设方面尚处于探索阶段,教学内容主要由各开设高校根据教育部制定的培养目标自行设计,没有形成统一的标准,在培养模式上没有成熟的经验。

2 物联网工程产业人才需求分析

物联网是随着IT技术逐渐发展成熟而出现的继互联网之后又一具有巨大影响的新事物。在各国政府的重视和大力投入下,物联网产业在最近几年得到蓬勃发展。当前国内物联网产业规模已达到数千亿元,相关产业链基本形成,涉及的行业门类日趋广泛,物联网专业的人才需求也随之增大。据统计,全国物联网产业人才需求每年约20万左右,物联网产业发达地区,物联网专业人才需求已经超过传统用人大户。从行业来看,当前物联网人才需求集中在智能交通、环境监测、远程医疗、公共安全、智能家居以及智能农业等方面。从人才需求类型来看,主要分为研究型人才、技术应用型人才以及服务辅助型人才。具体技能要求为:对研究型人才,要求其了解物联网相关政策,有能力制定行业标准、产品规划、系统评测等工作;对技术应用型人才,要求其具备物联网技术设计、产品研发维护等技能;对服务辅助型人才,要求其具备物联网相关产品销售、推广普及、专题讲座以及技术培训等方面的技能。技术应用型人才根据其所处产业链位置不同,在技能要求上又可细分为3类:①感知技术,通过多种传感器、RFID、二维码、定位、地理识别系统、多媒体信息等数据采集技术,实现外部世界信息的感知和识别;②网络技术,通过广泛的互联技术,实现感知信息高可靠性、高安全性传送,要求掌握各种传输技术、交换技术、组网技术、网关技术等;③应用技术,通过应用中间件提供跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同及共享功能,要求掌握数据存储、并行计算、数据挖掘、平台服务、信息呈现、服务体系架构、软件和算法技术等。以上分析可以看出,物联网工程专业人才要求具有知识面广、综合性能力强、创新能力强等特点,高校只有对物联网工程专业人才培养目标有明确的定位,才能更好地为物联网产业发展提供人才保障。

3 物联网工程专业平台建设

地方性本科院校由于在教学资源、影响力等方面同985、211高校具有一定的差距,在物联网专业人才培养目标上不能片面追求同国内一流高校看齐,应该结合高校自身在地方和行业领域方面的特色,强化优势,提高人才在专业知识和技能方面同国内一流高校之间的互补性。

基于上述考虑,三峡大学在建设物联网工程专业时将目标定位为培养技术应用型人才,专业建设原则是充分利用原有计算机专业教育资源,发挥自身教学积累和师资优势,具有比较鲜明的计算机特色。人才培养知识结构定位以掌握物联网应用层和网络层相关工程技术为重点,面向物联网产业链中的物联网需求分析、网络规划、系统集成以及应用开发等领域,培养掌握各类传感器接口技术、嵌入式系统、数据传输网络原理及组网技术、信息系统分析设计、移动终端程序设计、Web程序设计等物联网工程核心知识的、具有一定创新能力的复合型人才。

3.1 课程体系

围绕物联网工程专业人才培养导向及目标,按照本科课程类别,建立功能明确、主次分明的课程体系是人才培养质量的重要保障。课程按照关联性纵向划分成群,一个课程群一般由1~2门核心课程及多门支撑课程组成,对应物联网工程中一项具体应用技术。同一课程群内的课程分属专业基础课、学位课、选修课等不同类别,根据教学计划,按课程内容的依赖关系安排在不同学年。目前设置的主要课程群有嵌入式技术、传感器及传感网络、物联网应用开发技术等。

3.2 一个平台两个培养方向

专业平台开设除大学公共课以外的专业基础课以及相关的必修课程,如计算机网络、操作系统、数据库系统、微机原理等平台必修课。在课程平台上,分设物联网终端技术和物联网信息系统两个专业方向。物联网终端技术方向学习终端设备数据采集、数据传输相关技术,设置的主要平台选修课程有传感器原理及应用、RFID技术、微机接口技术、嵌入式系统设计等。物联网信息系统方向学习物联网规划及组网技术、物联网应用开发相关技术,设置的主要平台选修课程有物联网组网技术、信息系统分析与设计、Windows程序设计、Web程序设计、智能终端程序设计等,具体设计如图1所示。

3.3 兴趣驱动的分流模式

平台必修课结束后,学生将转入两个不同的专业方向进行后续学习。选择物联网终端技术方向还是物联网信息系统方向,主要考虑学生自身兴趣,并参考已修相关方向支撑课程的成绩进行引导分流。

3.4 实践能力培养

实践能力是创新能力的基础,大学期间提供足够的实践训练有助于学生提高综合素质,毕业后能快速适应工作环境。我们主要从两方面加强物联网工程专业实践能力培养环节,一是实践课时的保障,使专业课程配套实验率达到100%,对于理论性课程,通过针对核心原理设计验证性的实验,加深学生对原理的认识;对于应用技术类课程,按照理论与实验比例1:1以上配设实验,改变以往被动式的学习模式,通过大量实验培养学生积极思考、主动学习,真正将教材的知识消化为自己的知识。二是加强实践条件建设,在条件建设方面采用“硬软”二手同时抓的策略,一手抓实验室硬件条件建设,一手抓以丰富实验内容、提高实验质量为目标的软件建设。我们紧跟当前物联网进展情况,引进较为先进的物联网相关教学设备和模拟系统,以提高课堂实验质量;着力改进实验内容,增大设计性实验比例,引入问题来激发学生的学习兴趣和探索热情;关联课程群结课后,进行集中综合性实验,提高对所学知识的综合运用能力;积极开展同企业合作,通过“引智工程”,让企业骨干工程师到课堂讲授部分综合实训课程,同时通过院级联创平台,让学生有机会参与企业项目。三是采用“3+1”培养模式,大幅提高实训比重,即3年课堂内教学,1年课外实训,将主要课堂教学任务安排在前六个学期完成,后面两个学期除了完成毕业设计外,到企业进行实习。

4 实训体系建设

实训体系建设以创新能力培养为目标。创新是企业在市场竞争中的生存基础,科学技术人才是企业开展创新活动的主体。物联网工程作为一个新兴产业,面临专业知识门槛高、行业标准缺乏、市场不成熟等诸多困难因素,更是迫切需要具有创新能力的产业人才。首先,要加强专业基础课程教学,扎实的专业理论是科技人才创新能力的基础,物联网工程专业人才培养,要重视专业基础理论教学质量,抓关键知识点的教学过程管理。我们根据物联网工程专业基础课程特点,采取针对性的教学模式,积极吸收借鉴精品课程、网络公开课等优秀教学资源,探索新的教学手段和方法,让专业基础理论在教学过程中具体化、应用化。其次,要提高学生专业实践能力训练水平,逐步加大应用性课程配套的实验比重,加大设计型实验在配套实验中的比重,合理设计课程实验体系,建立设计驱动型的教学实验模式。第三,建立创新激励机制,鼓励学生组建创新团队,参与本专业全国范围的学科竞赛,同时积极组织相应的校级、院级层次的创新设计比赛,激发学生的学习热情和创新思维。

系统化设计实训内容。围绕专业培养目标,合理规划实训内容,自上而下建立知识结构完整、过程安排合理、层次清晰的实训内容体系。在指导思想上,将原来以理论教学为本,实验服务于理论教学的做法,变为以设计能力为本,理论为设计服务。打破原有按照单一课程安排实验时间、内容的方法,在体系设计时对实训内容统一规划整理,注重内容的衔接,消除不同课程之间的重复实验,建立以课程实验、课程设计、综合设计、创新设计竞赛、企业合作项目以及校外实习为一体,以设计、实践能力驱动的人才实训培养模式。

完善质量评估标准。为切实保证人才培养质量,必须进一步加强人才培养质量监控和评价体系建设。首先我们积极探索同人才培养要求相适应的评价方法,根据物联网工程专业技术应用型人才的培养特点,开设课程中实训内容占有较大比例,课程要求除了掌握基本理论外,更要求具备实际动手设计能力,因而在评价中需要引入“硬”“软”结合的评价方式,除采用卷考等“硬”指标外,积极引入答辩、设计论文等“软”指标进行综合成绩评价。其次加强教学过程监控,加强教学过程管理,落实平时成绩评定 ,将课程成绩评定分解到各教学环节中,提高教学质量和教学效果的可预见性。最后积极探索推进学分改革,针对性地增加创新设计学分,从评价机制上鼓励参与实践设计项目以激励创新。

5 结 语

如何提高物联网工程专业人才培养质量,培养物联网产业需要的人才,是当前高校面临的一个亟待解决的问题。将目标定位为培养技术应用型人才,通过较大幅度提高课程实训比重,将创新意识培养贯穿到整个培养环节,系统地建立实训模式,使人才培养过程具有明确的目标导向,可作为地方性本科院校物联网工程专业建设的参考。

参考文献:

[1] 吴韶波. 李振华. 物联网工程专业教学体系建设探讨[J]. 中国电力教育, 2013(31): 51-53.

[2] 彭力, 谢林柏, 吴治海, 等. 物联网工程新专业本科人才培养方案研讨[J]. 计算机教育, 2013(15): 77-81.

[3] 徐小龙, 鲁蔚锋, 杨庚. 物联网专业人才培养策略研究[J]. 南京邮电大学学报, 2012(1): 119-124.

[4] 顾卫杰, 王云良. 对不同层次教育的物联网专业定位的思考[J]. 中国电力教育, 2011(27): 182-183.

物联网学习计划第2篇

关键词:敏捷开发 物联网 教学改革

中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)09(a)-0114-02

敏捷开发是21世纪初产生的新型软件开发模式,主要是针对传统软件开发方式的不足之处提出的。敏捷开发技术中包含了先进的开发理念――Scrum模式。在软件开发过程中应用Scrum模式能够显著提高系统的执行效率和响应能力。Scrum开发方法将软件开发过程中的参与人员视为一个非常重要的因素,强调个人能力的重要性,强调交流合作,强调软件的实用性与可操作性。

1 物联网教学现状分析

在目前的物联网教学中,存在着以下问题。

(1)现有的物联网专业教学大多采用“任务驱动、项目引领”的教学模式。教师引入项目教学的模块,布置任务,学生按照老师的操作步骤,按部就班地学习。在项目教学实施的过程中,普遍存在学生缺乏压力和动力的现象,学生感受不到真正的、企业化的物联网氛围,因此不愿意自主地动手操作。

(2)自2010年国内各高职院校开始开设物联网专业至今,经历了六年的实践,但是学校在教学方面积累的经验还不是很丰富,其课程大多是演示型和验证型的[1],缺少在真实的物联网环境下面操作的经验,其教学过程也不能激发学生的主动性和创造性。

(3)教师缺乏物联网工程的实践经验,在目前我国教育体制的大背景下,教师职业的一项重要内容就是职称评定,因此,高职院校的教师大多是科研型的,“双师型”的教师严重缺乏。任课教师缺少物联网工程的实践经验,将过多的学时用于理论教学,使得培养出来的人才与物联网的实际需求脱节。

2 基于敏捷开发中Scrum模式的教学改革

针对目前物联网教学中存在的问题,将敏捷开发中的scrum方式引入物联网实训课程中,根据敏捷开发的思想,在物联网教学改革中应用Scrum模式旨在体现以学生为核心的教学理念,提高学生的学习兴趣,培养学生的团队协作能力[2],让学生感受真实企业中物联网的氛围。

2.1 根据Scrum开发模式划分物联网实践教学阶段

Scrum开发模式将软件开发分为5个阶段:确定项目内容与实施方案,制定项目实施计划并召开计划会议,每日站会(日常例会),召开项目评审会议,召开项目反思会议。

根据Scrum开发模式,将物联网教学阶段划分为5个部分:明确教学内容并制订方案,编写教学大纲及授课计划,根据计划进行日常授课、阶段性教学效果评议、教学效果总结。

2.2 具体实施过程

根据物联网教学阶段的5个部分,具体实施过程如下。

(1)第一部分:明确教学内容并制订方案。由教师制订物联网专业的实施性教学方案、学生分组方案。教学实施周期为一个学期,每周为一个教学小周期,由任课教师将物联网教学项目分解为多个子项目,并且标注项目的优先级。

(2)第二部分:编写教学大纲及授课计划。教师召开讨论会议,根据教学内容和实施性教学方案编写物联网课程的教学大纲和授课计划,这两项内容由物联网教师团队共同完成。

每学期初召开教师讨论会议制定教学大纲和授课计划,由课程负责人告知团队该课程中重要且优先级较高的项目模块,教师团队共同探讨,一起决定如何合理地安排授课进度,并合理地安排课时,形成教学大纲和授课计划的标准文档,保存备用。

(3)第三部分:根据计划进行日常授课。教师团队成员各自按照授课计划进行日常授课,并为接下来的一堂课制定计划。在日常授课部分,每个教师要回答3个问题:上一堂课我做了什么?今天的这堂课我要怎么做?我有哪些需要改进的地方?

(4)第四部分:阶段性教学效果评议。在每一个教学项目完成以后,教师团队成员要向课程负责人汇报教学情况,展示教学效果,并说明下一阶段的执行计划,由课程负责人评价其教学质量[4]。

(5)第五部分:教学效果总结反思。在整个物联网教学项目完成之后,教师团队的成员要向课程负责人汇报整个教学情况,学生的学习情况、考核情况,演示经典的教学案例,展示教学成果,总结教学经验,反思不足之处并提出改进方案。

2.3 项目分工与角色扮演

在Scrum模式中,其项目团队由产品负责人、项目主管和开发团队组成。产品负责人的职责是保证产品效益的最优化和开发团队工作价值的最大化。项目主管的职责是确保团队中的每个成员都能够正确地理解并实施项目计划。开发团队是自发组织的团队,通常人数在3至9人。敏捷开发方式认为,团队人数少于3人则不能进行有效的互动、沟通,团队人数大于9人则需要协调的事务过多,影响执行效率,因此,3~9人的开发团队能够最好地完成项目工作,而不需要依靠团队以外的人员指导。

在具体的教学过程中,应考虑学校实际的教学环境,产品负责人由任课教师担任,项目主管和开发团队由学生担任。开发团队由6名同学组成,其中1名同学兼任项目主管。6名同学中2名同学完成物联网感知层的安装与调试,2名同学完成物联网应用层软件的安装与配置,还有2名同学完成物联网移动应用开发(Android)和PC应用开发(.net和WPF)。

2.4 考核评价

根据Scrum模式的特点,将物联网课程分为若干个项目模块,考评时采用过程性考核方式对学生的表现进行评价,每次完成一个项目教学时,任课教师要以产品负责人的身份参加考核评价,每个项目的综合得分取决于每个学生的个人贡献和项目团队的整体得分,这样既锻炼了学生个人的能力,又培养了团队合作精神[3]。

3 结语

通过在物联网教学过程中引入敏捷开发和Scrum模式,对物联网教学在教学阶段的划分、具体的实施过程、教师和学生的角色分工以及成绩考核方式4个方面进行了改革探索。实践证明,以敏捷开发模式进行物联网专业教学,明显地提高了学生的实践能力,教学效果相比于传统的教学模式有了显著的改善,通过这样的人才培养方式,使学生能够胜任“物联网”相关岗位工作。笔者相信,随着教学改革的深入开展,敏捷开发模式将会在物联网教学中发挥更大的作用,将会涌现出越来越多的优秀的物联网专业人才。

参考文献

[1] 吴治海.“物联网技术导论”课程的教学内容探讨[J].中国电力教育,2013(31):70-71.

[2] 黄伟,徐新黎.开放式教学法在物联网导论教学中的运用[J].计算机教育,2015(2):68-72.

[3] 吴衡.基于敏捷开发的高校网络评教系统[J].计算技术与自动化,2011,30(4):118-121.

物联网学习计划第3篇

关键词:互联网+;生物统计学;课程教学;改革与思考

生物统计学是以数理统计学来研究、揭示生物现象的学科,是生物学的方法论和生物专业的工具性专业基础课,兼具理论性和实践性。该课程对生物专业学生的科研素质培养及职业发展具有重要意义。互联网的出现改变了人类的生活方式和生产方式,也为大学教育带来了新的机遇和挑战。笔者针对生物统计学传统教学过程中存在的问题,在“互联网+”背景下,对该课程的思政教育、线上线下混合教学、教学模式改革和过程考核等方面进行了探讨。

1生物统计学课程教学面临的困境

生物统计学传统教学成果调查评价显示,学生普遍对该课程存在畏惧心理,对相关的数学原理、公式、方法等掌握不够,统计分析应用不合理或分析不准确等。造成这些问题的原因有很多:首先,课程设置和教学形式单一。生物统计学课程具有内容多、概念多、计算多的“三多”现象,存在教师难教,学生难懂、难记、难用的“四难”局面[1]。该课程教学课时一般为32~48学时,为了在较少的教学时间内让学生掌握更多的知识,传统教育多采用以教师课堂讲解为主的教学方式。这种教学模式相对单一,被动的“填鸭式”教学方法降低了学生的课堂参与度和学习兴趣,抽象的概念和繁多的公式极易导致学生产生厌学情绪。其次,由于课程概念和公式内容较多,教师的授课过于注重对原理、公式的讲授和推导,而对统计方法的实践训练和案例分析不够,出现重理论、轻实践的现象。再次,教学过程中师生交流短路的现象比较普遍,课堂上往往教师讲得激情四射,学生却听得头晕目眩。最后,现代信息技术没有广泛应用于教学中,对统计软件相关内容的介绍较少,学生全面掌握理论知识和灵活运用统计方法的能力不足,对学生统计学思维的培养不够。

2“互联网+”在教学中的作用

在2015年《政府工作报告》中,首次提出“互联网+”行动计划。在同年的第二届世界互联网大会上,提出“中国将大力实施网络强国战略、国家大数据战略、“互联网+”行动计划,发展积极向上的网络文化,拓展网络经济空间,促进互联网和经济社会融合发展”[2-3]。“互联网+教育”充分发挥了互联网在教育各环节上的优化和集成作用,将云计算、5G、AR/VR等信息通信新技术和雨课堂、微课、慕课、翻转课堂、SPOC等新教学平台和方法应用于教学各环节,从根本上改变了传统课堂中的师生地位以及教与学的时空限制,使学生能在课堂之外随时复习课堂内容并与教师在线交流与讨论,优化了教育资源的合理分配,培养了适应信息时代需求的创新型人才[4-5]。

3“互联网+”背景下生物统计学教学改革

据CNNIC中国互联网报告,截至2020年12月,我国网民规模达9.89亿。在“互联网+”快速发展的背景下,本文结合生物统计学课程的特点和传统教学中出现的问题,从以下方面展开探讨:

3.1加强课程思政教育

总书记在全国高校思想政治工作会议上提出:“要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人,努力开创我国高等教育事业发展新局面。”[6]思想是行动的统帅,是实现人生价值的前提[7]。教师在讲解生物统计学理论知识时,应充分利用现代信息技术,发掘课程教学中的思政元素,结合时展及社会热点,及时将思想政治教育融入课程教学。同时,教师要充分发挥自身的专业优势,帮助学生在面对浩瀚的网络资源,能够“披沙拣金、激浊扬清”,面对网络上的负面信息和消极思想保持清醒的认知,能利用统计思维客观、正确地看待世界[8]。

3.2完善课程教学内容

生物统计学是多学科交叉的一门综合性课程,涉及理论、实践和统计软件等多方面内容,需要学生具有概率论与数理统计、高等数学等先修课程的基础。科学的课前规划有助于学生更好地掌握学习内容。

3.2.1优选规划教材

教材对于课程的教和学都非常重要。在教学过程中,教师应根据生物专业学生的学科设计和科学研究特点,选择一本规划教材。同时,筛选其他统计学教材中优秀的统计分析方法和内容并整合到教学中,这不但有利于学生更深入地掌握生物统计分析方法在科学研究中的应用,还能有目的地引导学生在统计的知识海洋中遨游[9]。

3.2.2加强案例教学

20世纪初,哈佛大学创造了案例教学法。该方法对真实事件予以典型化处理,形成可供学员思考、分析、讨论、决断的案例,从而提高学员分析问题和解决问题的能力。生物统计学理论知识较抽象、不易理解,教师授课时可通过科研中的实际案例,用浅显易懂的语言将抽象的概念表达出来。同时,在案例教学中,师生角色发生了转变,学生是主角、执行者,积极参与案例分析、讨论,而教师是旁听者、激励者、指导者。案例教学实现了学生主动学习,激发了学生学习的兴趣,提高了教学效果,实现了教学目标。

3.2.3优化实验教学

生物统计学计算机实验教学是生物统计学课程系的一个重要内容。在计算机实验教学过程中,应根据专业要求配备一套合适的统计学分析软件,常用的统计分析软件有Excel、SAS、BMDP、SPSS、EPINFO、Statistica、Origin、SPLM和Minitab等,这些软件各有优缺点[10]。如Excel可对实验数据进行整理、转换与简单计算,操作简单,但统计分析的功能不够强大。如需要更为专业系统的分析,可使用SAS和SPSS等专业分析软件[11]。

3.2.4构建模块教学

该课程包括概率、抽样分布、假设检验、方差分析、回归相关分析、实验设计等内容,内容多且分散。在教学中,可根据课程知识结构和教学目标,将学习内容分成几大模块,如概率基础模块、实验设计模块、统计检验与分析模块、计算机统计软件应用模块等。在教学过程中,教师既要注重模块之间的逻辑关系,又要强化它们之间的联系。如概率基础模块是学习统计检验与分析模块的理论基础。又如科学的实验设计是获得具有统计学意义的数据的基础,而统计检验与分析的结果对实验设计有反馈作用,有助于进一步优化实验设计方法,提高实验效率,获得更加有科学价值的数据。

3.3深化“互联网+”教学模式变革

鉴于“互联网+”发展的新形势,结合生物统计学传统教学过程中面临的困境,建议从以下方面进行改革尝试:

3.3.1互联网+教师

在日新月异的“互联网+”时代,教育资源实现了互通共享。通过网络,学生可以轻松获取各种图文并茂的数字化教学资源,这也成为学生摄取知识的一种新途径。在此背景下,教师应适时转变观念,准确定位自身角色,及时完善个人知识储备,充分利用互联网资源,将学科前沿知识融入相关教学内容[12]。同时,面对良莠不齐的网络教学资源,教师应做好指导者和引领者角色,培养学生形成科学合理地甄别和利用网络教学资源以及掌控知识与信息的能力[13]。

3.3.2互联网+教学

在“互联网+”时代,教学活动不仅局限于课堂。虽然生物统计学主要的教学活动依然是在课堂上完成,但师生间的知识交流应远超课堂的45分钟。教师应及时修正教学计划,依据课程目标对教学内容进行分类。课堂上,通过将板书教学与多媒体教学有机结合,讲解理论性、抽象性较强的知识内容。课后,将实操性强的技能教学安排在线下进行,形成线上线下优势互补的教学方案。同时,教师利用微信、QQ、E-mail、腾讯课堂、钉钉课堂等在线工具与学生进行交流,为学生答疑解惑,实现个性化指导和因材施教。

3.3.3互联网+资源

针对生物统计学教学中普遍存在的理论与实践脱节的问题,课前,教师可利用网络资源平台,如中国大学MOOC,结合本校资源,根据教学重点、难点进行组课,并导入学校网络教学平台,要求学生预习。学生带着问题学习,学习会更具有针对性[14]。课后,通过微课等碎片化、目标知识点明确的学习方式,促进实践与理论的结合,培养学生养成良好的学习习惯,使学生深入研究知识点。

3.3.4注重过程考核

教学评价的核心内容之一是对学生学习效果的评价。合理的评价不仅能够真实地反映学生的知识和技能掌握水平,而且还能够考查学生对知识和技能的应用能力。在传统教学中,考试、测验等终结性评价是评价学生学习效果的主要手段,这种评价方式容易使学生过于重视卷面成绩,忽视了学习过程的重要性,不利于学生养成良好的学习态度和习惯[15]。近年来,过程性评价作为一种改革传统课程考核方式的教学评价方法,逐渐被应用于大学课程之中。过程性考核旨在考核学生的学习态度、实践活动参与情况、平时行为、个性能力发挥等,注重对学生学习过程的考核和评价,能够让学生在更广阔的空间内进行创新和探索[16-17]。生物统计学课程的过程性考核,应依据课程标准,结合“互联网+教育”构建过程性评价测评策略。一部分过程性考核要通过平时成绩来体现。可以借助雨课堂等网络平台记录课堂上发生的提问与回答、讨论等互动环节,教师可参考网络平台记录给出学生的平时成绩。另一部分过程性评测可根据学生课外实践的参与度和应用统计分析软件的能力评定。如软件上机考核要求学生至少掌握一种统计软件的操作技能。此外,借助微信、QQ等建立信息反馈机制,通过学生自评、学生互评等方式,对学生的课外学习态度进行实时监督和考核[18]。

4结语

物联网学习计划第4篇

(武汉工程大学计算机科学与工程学院,湖北武汉430073)

摘要:随着物联网产业的兴起,对物联网工程的人才培养逐渐提上高校人才培养的日程。本文结合产业需求的实际,论述了物联网专业人才培养的课程设置、工程实践、就业引导等,全方位阐述了当前物联网工程专业人才培养亟待解决的问题,可以为物联网工程专业人才培养提供借鉴。

关键词 :物联网;IT产业;需求导向;人才培养;专业课程设置

中图分类号:G640 文献标识码:A 文章编号:1671-1580(2014)10-0058-02

物联网工程专业是随着物联网技术的兴起而开设与逐步发展的新专业,从其专业覆盖的范围来看,物联网工程专业是目前机、电、控制、通信等专业的融合,其专业特点即是对现有的专业技术和领域的整合,涵盖了电子信息技术、通信技术、计算机技术、网络技术、控制技术、数据库技术等专业领域的最新成果,并与行业应用密切联系,与社会需求紧密结合。物联网专业的人才培养应立足社会需求的实际,重点培养学生实践与理论相结合的综合运用能力。

一、以需求为导向的专业课程规划

物联网工程专业课程设置应以市场为依托,以需求为导向,以培养产业急需的物联网应用技术人才、推动产业发展为目标,在这一培养目标引导下,学生应能够了解物联网的发展历史,掌握物联网专业基本理论知识,具备基本的专业技能和科学素养。物联网工程是一个系统工程,因此,在人才培养上,要注重多专业知识的融合渗透,更要注重提高学生对国外最新文献、新技术应用的获取技能,培养学生对外文文献的阅读能力,从多领域、宽口径提高培养质量。

在物联网专业的课程体系设置上,可以按照分块设置思路,依据学生四年学习时间内的自身特点,按照通识课程、公共课程、专业课程、实践课程的脉络进行课程规划。通识类课程以宽、广、新、全为设置依据,在课时内使学生对物联网的整体产业获得较为全面的了解。公共课程以培养学生的科学思维方法和掌握基本的理论知识为目标,引入日后工作必需的数学、物理、英语、工程类的基本理论知识。专业类课程应着眼于专、精、深,以点带面,在课程规划上,应密切联系物联网的专业应用,以实际案例为依托,深入掌握物联网在行业中的应用。实践类课程在物联网专业人才培养中占有重要的地位,实践类课程设置应面对具体应用,培养学生的动手能力、综合分析问题能力、团队沟通能力、写作能力和总体规划实施能力。

在课程规划上,应注意突出物联网工程专业的新、全、专的特点,在课程设置中,既要反映出物联网工程专业的多学科综合特点,又要突出物联网专业的深入、综合的特点,将传统的相关专业课程进行整合。在课程设置过程中,鼓励自编教材,以弥补已有课程的宽泛、繁杂、陈旧等不足,突出针对性、实用性、操作性、易理解等要求,从实际需求的角度,加强学生的应用技能培养。

二、需求导向的理论课堂教学

物联网工程是一门新兴学科,在物联网工程的专业课程教学中应坚持以需求为导向,在教学实施过程中根据市场应用和行业背景的实际需求进行适当取舍、与时俱进,才能使教学与实际密切联系,做到所学即所需、所需即所学,提高教学内容的实用性。

需求导向的理论课堂教学要求教师必须做到密切联系产业需求的实际,在教学中结合实际工程项目,并通过具体深入的分析,使学生就某一知识点深入掌握其在市场中的实际应用,以做到与市场同步,与需求对接,更好地掌握相关的知识点和技能。因此,在教师队伍配备上,要突出对业务知识的深入把握,适当增加在一线工作的业务精、目光新的具有前瞻性的技术人员担任教学工作,将需求与教学直接对接,提高教学的针对性和实践性。

理论课程的教学难点之一是知识点众多,并且相互之间的衔接性不强,学生难以把握重点和难点,因此,教学的效果难以凸显。以需求为导向的教学模式旨在打破固有的教学模式,将知识点进行归纳分类,将与社会需求联系紧密、可以直接对接的章节知识列为着重讲解的部分,结合案例进行深入分析,在较短的课时内使学生获得实用性强的理论和技能,同时对其他知识点进行梳理,以需求为主线,将课堂教学进行组织和串接,使学生始终能够把握教学的重点,始终能够将所学知识与社会需求实际密切联系和结合,并能够通过消化吸收所学的知识,达到举一反三、提升理论课程教学效果的目的。

三、需求导向的实践技能培训

物联网技术是一门实践性和应用性极强的学科,因此,在人才培养方案上,要密切结合需求的实际,着力加强实践类课程的教学。具体来讲,就是在实践技能课程的设置上将实习、课程设计、毕业论文等实践环节与需求结合,以实际需求为导向,以实际的项目案例为依托,强化实践技能培养,提高学生的实践能力。

物联网技术也是一门专业性极强的学科,其专业涵盖宽广,对学生的知识面要求较高,可以在相关的专业课程中增加课程设计学时,在课程设计中引入需求目标,引导学生将所学的知识理论转化为实践技能。在编程能力培养上,通过程序设计,引入工程需求实际项目,对学生进行规范化的编程训练,掌握面向对象进行开发的思想。在掌握网络指令和协议设置上,通过路由交换课程设计,熟悉路由器的基本配置命令,熟悉路由协议。在传感器应用设计中,结合具体的行业需求目标,引入各种物理传感器的应用设计,掌握常用传感器应用设计、信息处理、显示和传送等。

结合嵌入式系统设计实践,对目前嵌入式设计的市场需求有一个直观全面的了解。深入学习单片机技术、嵌入式系统,结合实际应用案例,掌握嵌入式系统的规划设计、实施方案要求、软件硬件设计、综合测试等多环节应用。结合网络技术,深入学习以物联网实际需求为主的网络架构知识,重点掌握Zigl)ee协议的基本原理和组网规范,通过实际操作搭建有效的无线物联网络。在毕业实习和设计环节,以小组为单位,结合实际需求,在教师指导下独立完成分析、设计、编程任务。

四、结束语

物联网工程专业人才培养是一项系统工程,需要综合产业需求的实际,开展立体化教学。既注重理论课程的教学,又强化应用实践,使学生具备良好的专业知识素养、扎实的理论基础和丰富的实践经验。物联网工程的人才培养需要学校、社会、企业多方面共同参与,这样才能培养出物联网产业的可用之才。

[

参考文献]

[1]于翔,基于物联网的大学信息化教学辅助实验平台应用[J]物联网技术,2013(5)

[2]孙冠男,高校物联网创新实验平台建设探索[J]软件导刊,2013f 9)

[3]刘晓晶,吴海燕,案例教学法与创新人才培养[J]黑龙江高教研究,2011(3)

物联网学习计划第5篇

关键词:物联网;人才培养方案;通用技术;知识分解

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2016)06-0-02

0 引 言

自上世纪90年代初开始提出物联网的概念到现在,经过近30年的发展,目前已经形成了一种百花齐放,百家争鸣的格局。从1990刚开始的施乐自动可乐售卖机,1991年美国麻省理工学院(MIT)的Kevin Ash-ton教授首次提出物联网的概念,再到1995年比尔盖茨的《未来之路》中物联网技术引起重视;2004年日本提出u-Japan计划,2005在突尼斯举行的信息社会世界峰会上,国际电信联盟了《ITU互联网报告2005:物联网》,引用了“物联网”的概念,2006年韩国确立了u-Korea计划,2009年IBM提出智慧地球计划;再到2009年,提出了“感知中国”,中国十二五规划期间把物联网的发展作为国家主要的技术发展战略。山西作为资源大省,为了加快发展转型,也加大了在物联网方面的投入力度,同时高校也开始开设物联网应用技术专业,但是由于物联网专业处于发展初期,没有形成规模,因此专业教学还处于摸索阶段,山西轻工职业技术学院(以下简称轻校)是山西开设物联网专业较早的一所院校,经过几届学生的培养和几个版本人才培养方案的修订,形成了一套比较切实可行的人才培养方案。

1 物联网专业的专业特点分析

由于物联网专业的综合性,本专业既需要机电类专业的知识,也需要计算机方面的专业知识,同时还需要工程设计方面的知识。虽然物联网现在已经形成一个专业,但是物联网并不能独立应用,它的应用渗透到各行各业中,单独的物联网并没有任何价值,必须将物联网与相应的应用背景相结合才有价值。例如物联网技术与农业的结合形成智慧农业物联网应用,与交通指挥系统结合形成物联网智慧交通指挥系统,与物流系统结合形成物联网智能仓储物流系统,与校园管理平台的融合形成物联网智慧校园管理系统等。根据各行业应用的不同,抽象出各行业应用中共同的技术基础形成本校物联网应用技术专业的人才培养方案。

2 教学内容分析

分析物联网的应用,在每一个具体的应用系统中,都分成了四部分内容,分别为大数据和云计算技术,上位机数据库和服务器技术,下位机无线传感网络的搭建和节点数据采集技术以及移动互联技术。由于大数据和云计算技术有设置专门的专业进行讲解,因此该专业方案不涉及大数据和云计算技术,只涉及上位机、下位机和移动互联技术三方面内容。

2.1 公共基础专业的课程设置

由于物联网技术属于网络技术的一种,在网络技术中,必须要涉及到编程技术。在编程技术方面,C语言是一门专业必修课,因此,《C语言技术》在本专业的课程学习中占有非常重要的地位,必须作为其它专业课程的先修课程来学习。同时,在物联网应用技术专业中,还要涉及机电控制及嵌入式的应用。因此《电工电机技术》和《电路制图技术》也是本专业的专业基础课程。

2.2 上位机的教学内容分析

在物联网应用技术中,人机控制界面设计的好坏直接关系到该系统设计的成功与否,人机界面是系统与管理员或者操作员直接交互的界面,若该界面设计良好,可以极大地方便管理员对整个系统的管理和对整个系统信息及状态的获取,反之则会使整个系统的性能大打折扣。人机界面的设计一般包括两种方式:

(1)C/S模式,客户端、服务器模式。该模式下需要设计服务器端程序和专门的客户端程序,一般在封闭的局域网内使用,开发软件有微软的VS系列软件,该软件集成了微软推出的一系列开发工具,包括C#技术、C++技术、VB技术、ASP技术及.net技术等内容。还有一种是delhpi开发软件,本软件也是一款功能强大的程序开发软件。他们共同的缺点就是付费使用,因此开发成本较高。

(2)B/S模式,浏览器、服务器模式。该模式一般用于开放网络,也可用于封闭网络。该模式下的客户端是基于浏览器的网页浏览模式,在该模式下,数据以网页的方式发送到用户或者管理员电脑上,这是现在比较流行的一种网络应用程序的开发方式。主要使用的技术有.net技术和J2EE两种方式,相对于.net,J2EE使用免费的Java语言作为开发语言,而且开发平台也可使用免费的开发平台,因此整个开发过程投入小,对于教学和以后的工作应用来说都是一种不错的开发工具方案。因此我们主要使用Java作为开发工具对上位机进行开发。后台数据库选择Oracle,当然也可以选择其他相互兼容的数据库。网络层面我们主要讲授《通信技术》和《路由交换技术》两门课程以完成网络方面知识的学习。

2.3 下位机教学内容分析

下位机方面,由于物联网应用技术专业中的突出特点就是万物互联,要实现物与物的相互连通,离不开嵌入式的开发,同时还需要借助无线传感网络技术。因此,我们在下位机课程设置上安排了《单片机原理及应用》、《无线传感网络》、《传感器技术与应用》、《RFID技术》、《嵌入式开发与应用》五门课程。

2.4 移动互联技术教学内容分析

移动互联方面课程的设置主要考虑到现在智能手机的普及,人们获取信息的方式中最常用的工具就是手机,因此我们加入了移动互联方面的课程。智能手机系统的应用领域主要由Android,iOS和WP三种系统组成,其中Android用户数量最多,而且学生手中90%以上都使用了Android操作系统的手机,同时,上位机开发过程选择了Java开发平台,而Android的开发平台和Java平台是完全通用的,且Android的开发语言正好是Java语言,这样有助于学生学习的系统性。同时又因为Android的内核和《嵌入式开发与应用》课程需要有Linux基础知识,同时引入云计算的一些基本工具,因此开设了《Linux操作系统》课程。

2.5 基本技能课程内容分析

在物联网应用中,因为要设计底层的应用,同时涉及到网络层知识,因此具备一些基本的工程施工知识是非常有必要的,因而在整个学习环节中安排了《网络共和布线》和《网络工程制图》两门课程,让学生掌握工程设计和施工的基本技能。

2.6 综合应用案例教学内容分析

以上课程的学习都是物联网应用中的点,为了能提高学生对所学知识的综合应用能力,我们在本专业的最后一学年安排了三门综合应用类的课程《网站项目开发》,使用B/S模式完成上位机客户端和服务器的设计。《物联网综合应用与开发》注重下位机整个系统的设计与开发。《Android系统应用与开发》可帮助教师完成移动互联的教学目标。整个培养方案如图1所示。

3 结 语

在整个培养方案中,从各种物联网应用中提取出物联网应用系统中的技术核心内容,无论学生毕业之后是否从事与该专业相关的工作,都可以得心应手。即使从事与物联网相关联的其他行业,也可以将所学知识有效搬迁,增加了毕业学生的社会适应性。

参考文献

[1]闫晓妍.高校物联网工程专业教学研究[J].物联网技术,2015,5(7):103-104.

[2]张傅.物联网专业人才需求分析[J].信息安全与技术,2014(4):10-12.

物联网学习计划第6篇

【关键词】物联网;专业实验室;实验室架构

一、物联网发展状况

物联网是以感知为核心内容的物体与物体之间的互联,从技术角度又称为传感网。物联网将成为继计算机、互联网和通信网络之后的信息产业第三次浪潮。当今世界物联网已成为新一轮经济和科技发展的战略制高点之一,发展物联网对于促进经济发展和社会进步具有重要的现实意义。以前由于我们缺乏计算机互联网的核心技术,在信息产业的发展中曾落后于欧美发达国家处于被动地位。科学技术是第一生产力,在科研方面我们要有前瞻性、预见性抢先占领科技制高点才能在以后的竞争中立于不败之地。2010年3月5日,总理在政府工作报告中,明确将“加快物联网的研发应用”纳入战略性新兴产业的发展任务。2010年国家工信部和发改委出台系列政策支持物联网产业化发展。2020年之前我国将规划3.86万亿元的资金用于物联网产业化发展。

二、高职院校开设物联网专业的可行性

2010年初教育部下达了高校设置物联网专业申报通知,众多高校纷纷进行申报。截止2012年6月,国家一共审批了物联网专业院校138所院校,大部分是本科院校。由于物联网涉及的知识范围非常广泛,从专业视角来看,主要涉及:计算机科学与工程,电子与电气工程,电子信息与通讯,自动控制,遥感与遥测,精密仪器等等。需要学生有扎实的基础知识和良好的学习能力,本科院校的学生无疑占有优势。

那么高校设置物联网专业是不是就意味着高职院校不必再开设物联网专业了呢?其实二者并不矛盾,因为物联网产业本身对人才的需求是巨大的,而且对人才的需求具有方向多样性和层次立体性。不但需要高端的开发设计人员,也需要低端的施工、调试人员。高职院校的学生虽然没有本科学生基础知识扎实,但是他们课程设置灵活,实践环节与校外实习较多,相比之下也有自身的优势。所以高职院校开设物联网专业是可行的。

三、高职院校物联网专业实验室需求分析

物联网专业涉及计算机、遥感测控、电子技术与通信等多方面相关专业知识,是明显的交汇科目。物联网专业培养的人才,不仅要掌握微型中央处理器、传输感应元件、软件编程技术和相应的嵌入式技术,还要学习无线通讯、高频设计、M2M技术、无线传感网络以及3G无线网络设计等最新技术。这些知识都有一个共同的特点,就是理论性和实践性都很强,理论知识都需要通过大量的实验来理解和学习。而且很多课程实验需要专门的硬件设备作为技术支持。

物联网专业与其它专业相比,有其自身的特点:它是现有信息技术与传感技术整合一体化的产物,它是以一个“能够应用到实际中的系统” 的形式呈现的,这就意味着学生不但要学习相关的理论知识,还要通过大量的实践提高自己的实际操作能力,高职院校开设物联网专业一个亟待解决的问题就是物联网专业实验室的建设,所以实验室的建设是必需的、而且迫在眉睫。

四、物联网实验室建设目标

1、实验室建设应结合本校实际,打好基础

在前期做好规划,结合本校当前的资金情况,依托现有的实验室基础进行改建或扩建,首先要能满足物联网专业及相关专业的教学需求,重视学生基本应用开发能力培养。

2、实验室环境能帮助学生对应用物联网的实际项目进行学习

实验室建设一定不能只重理论,不重实际。要和市场需求挂钩,和理论实际挂钩,依托物联网实际应用项目,进行讲解和学习往往能达到事半功倍的效果。

3、实验室能够面向校外,开展物联网技术与应用的培训工作

实验室对内不仅可以满足学生的教学需求,对外最好可以开展物联网方面的培训工作,这也是高校服务地方经济的一种方式。

4、实验室最好能建立开放的实验环境,成为创新的实验平台

实验室提供宽泛的实验环境,可以增加学生选择的机会,充分发挥学生的主观能动性,鼓励创新精神。

五、物联网实验室建设的思路

1、物联网实验室建设要具有灵活性和可扩展性

物联网的发展随着科学技术的不断进步,也在时时刻刻的发生着变化,这就要求实验室具有灵活性,可以根据变化进行平稳的。所以要事先做好物联网实验室的规划方案,预留出扩充和升级的接口。

2、物联网实验室建设要具有渐进性和统一性

根据我院实际情况物联网实验室建设很难一步到位,可以采取阶梯式的渐进性建设方案,分阶段进行建设,每一阶段又能够独立投入使用,最终建成时又与设计目标是相统一的。

3、物联网实验室建设要具有一定的前瞻性

物联网行业的发展突飞猛进,今天物联网技术已进入2.0时代,这就要求物联网实验室的设备、全局物联网实验室的建设规划要具有一定的前瞻性,以适应物联网未来的发展。

六、高校物联网专业实验室构架

基础实验中心:建立计算机网络实验室;单片机实验室;嵌入式系统实验室;RFID实验室;传感器实验室以提供基础学科课程实验。

实例演示实训中心:以智能家居系统;智能安防系统;智能消防系统等成熟的物联网小型系统为例,讲解物联网的专业知识。

应用实训中心:构建通用典型的物联网实际项目以及中规模应用系统,使学生参与到物联网项目的设计开发中来,让学生亲身体验物联网系统给生活带来的变化,激发学生的学习兴趣,做到理论和实践相结合。

参考文献:

[1] 梁湖辉。高职院校设置“物联网”专业可行性探讨.成人教育,2011(3):79-80.

[2] 柴丽虹。高职院校物联网专业实验室建设初探,《中国科技博览》,2012年 第2期:94

[3] 屈伟平。物联网掀起新的信息技术革命浪潮[J].物流技术与应用,2009 (11):42-45.

物联网学习计划第7篇

关键字:物联网专业;就业;大学生;机遇;挑战

中图分类号:TP393;G647 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2013)07-0081-03

0 引 言

物联网是一个有着成熟技术支撑的新概念,我国“十二五”规划已将物联网产业列为战略性新兴产业之一。自2010 年教育部审批通过了包括物联网在内的高校新增本科专业至今,全国已经有百余所高校陆续设立了物联网专业。到 2015 年,这些院校的第一批物联网专业大学生将走向社会,成为我国物联网建设的重要力量。作为高校一个新增专业,物联网专业的建设从师资、教材到专业培养模式以及实验室、硬件设施等都还需要在实践中不断探索完善。近几年是物联网专业在高校发展以及为其就业打好基础的关键时期,物联网专业大学生的就业面临的机遇与挑战并存。

1 物联网专业大学生就业面临的良好机遇

1.1 世界各国都将物联网发展提升到国家发展战略高度

业内专家指出,物联网涉及到下一代信息网络和信息资源的掌控和利用,将成为管理全球的主要工具之一,欧美、日本等国家都在斥巨资进行深入研究。甚至很多国家是迫于形势,在物联网技术发展并不成熟的情况下也跻身在致力于发展物联网的浪潮中。我国政府在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》和 《信息产业科技发展“十一五”规划及2020年中长期规划纲要》中明确了物联网的国家战略地位,为物联网的发展营造了良好的政策环境,进一步推进物联网技术研发、物联网人才培养以及物联网产业快速发展。在2010年新一代宽带移动无线通信网国家科技重大专项“短距离无线互联与无线传感器网络研发和产业化”,国家重点基础研究发展计划中信息领域的“物联网体系、理论建模与软件设计方法”,以及国家自然科学基金“中国工程科技中长期发展战略研究”联合基金项目在信息与电子工程技术领域中的面向物联网的未来网络技术发展战略研究等,都将物联网相关技术列入重点研究和支持对象[1]。从国家科技部、工信部、发改委到各级地方政府,都在积极推动物联网的发展。物联网涉及到对未来网络和信息资源的掌控与利用,我国希望通过积极参与国际物联网的概念设计、框架规划和标准制定,抢占下一代信息技术领域的制高点,能在将来掌握物联网时代的世界话语权。

1.2 全球物联网专业人才奇缺

根据统计预测,至2020 年全球物联网产值将是因特网的30倍,未来五年内物联网人才需求市场将会逐年增大,仅在智能交通领域,国内所需专业人才就可能达到20万人。其中,高级工程师类岗位年薪一般在20~70万元不等。我国物联网市场规模在2010年已接近2 000亿元,预计到 2015年物联网产业的整体产值将超过 1 万亿元,到2020年将达到 5万亿元的规模。目前,物联网专业人才的需求已经引起了许多招聘网站的注意,一些招聘网站专设物联网招聘网,其中主要涉及物联网智能交通方面的人才。在国家相关政策的引领下,各地政府纷纷开展物联网项目,急需大量物联网专业人才,而目前此类专业人才奇缺。例如,无锡建成引领中国传感网技术发展和标准制订的中国物联网产业研究院,到 2015 年总投资 40 亿元,集聚各类传感网企业 500 家,实现产值 500 亿元,需要引进和培养高级物联网人才 5 000 名,集聚从业人员 5 万人。 仅仅无锡就需要 5 000 名高级物联网人才,可想而知全国对物联网人才的需求量之庞大[2]。可以预见,物联网专业大学生就业将面临较好的社会环境以及国家政策扶持,经过系统专业知识教育的大学生在求职中将会具有更大空间,相较其他专业学生就业竞争压力相对减少。

1.3 全国高校纷纷增设物联网专业,逐步修复人才断层

为了加快新兴产业人才培养速度,教育部在2010年3月审批通过了 140 个战略性新兴产业相关新增本科专业,其中物联网成为最大热门,37 所高校获批开设相关专业,新专业自 2011年开始招生。接着第二年又有80多所高校设置或调整了该专业,据统计,全国各省份除宁夏、青海、贵州尚属空白,其他各省百余所高校都设立了物联网相关专业。回顾这十年来,随着高校的改制和扩招,高等教育体系逐步向市场化过渡,大学的数量和规模也不断增长,终于造成了劳动力市场的失衡,大学生毕业面临相对紧张的就业环境。其中,盲目追求大而全的专业课程设置,导致学生实用技能的欠缺,难以被市场充分吸纳。我国作为全球商品的生产基地,其海量的技术性人才需求难以满足,必然造成高层次研发型人才与低层次劳动型人力之间中等技能型人才的断层。目前,国内教育体系下的中等技能学校尚没有解决此问题的能力,而高等学府优质的学生资源以及雄厚的师资力量,经过妥善规划和引导则具有修复该人才断层的基础[3]。巨大的物联网人才市场需求对高校设立物联网专业以及大力培养该专业人才提供了良好机遇。“十二五”期间,高校的发展将会从外延式发展转向内涵式提升,全面提高高等教育质量,全面提高人才培养质量,为毕业生就业工作打下坚实基础。顺应市场需求导向,给年轻人创造一个良性的发展空间,开发以物联网为代表的应用型专业,改变目前高等教育被动局面。

2 物联网专业大学生就业面临的挑战

2.1 物联网专业师资、教材、课程设置以及人才培养模式等方面

需要不断探索

物联网核心技术如射频识别、传感器、无线通信及自组网等已经包含在高校专业课程之内,比如自动化、计算机技术及通信工程等就包含了物联网大部分基础知识。在设置物联网专业时,其基础课程及教材完全能从现有教学体系中直接获取,因此高校建立物联网专业有着一定的现实基础。但是,物联网是典型的交叉学科,涉及到电子专业、计算机专业、测控专业、通信专业等多方面专业知识,加上物联网专业突出的应用属性,对物联网专业师资及教材建设提出了更高的要求。物联网专业的人才培养模式及教学体系需要根据社会对物联网人才的需求以及就业岗位的能力要求来设计。物联网技术属于集成创新型技术,物联网专业培养出来的学生属于工程应用型人才,需要理论教学和实验教学两种环境的培养,高校教学在理论体系上有优势,但在实验教学方面需要产业界的紧密配合[4]。如何处理好理论教学与能力培养之间的关系,成为构建更适应市场需求的人才培养模式的关键。

2.2 物联网对实验室及硬件建设有较高要求

目前,国内只有清华、上海交大等几所高校具备物联网研究中的核心部件 RFID,其他高校只能临时从外部引进。另外,高校还缺乏良好的产品环境。物联网不同于其他的基础技术,更需要实际动手搭建物联网系统,例如智能宿舍、教学楼电网实时监控等,但想在学校里组建这样一个物联网试点,还缺乏现实条件。 如果仅依靠实验室培养物联网人才,很有可能出现基础知识扎实但应用能力较差的状况。高校在目前这个没有现成教材、师资以及配套硬件设施,甚至整个行业基础都相对薄弱的基本环境下开设物联网专业,不仅要受到社会舆论的压力,更对这个专业的未来发展承担着不可推卸的责任。显然,物联网专业的优势不能单凭专业技术本身与传统专业竞争,而是更应强化其独特的应用属性,把技术的应用作为培养人才的重点来抓。高等教育发展虽然具有前瞻性特征,但学科建设、人才培养具有一定周期性,反应在毕业生就业层面就显示出一定的滞后性特征,这些都给高校物联网专业的发展及其就业带来不少挑战。

2.3 高校毕业生主体意识与用人单位人才要求间的矛盾

随着高校毕业生就业工作机制的进一步市场化,求职竞争日趋激烈,大学毕业生在求职中的主体意识、选择意识、竞争意识逐渐增强,对求职选择表现得更有主见,对高校的就业指导、服务也提出了更多元、更“苛刻”的要求。特别是作为物联网这个新兴热门专业的学生,选择本身也对其未来就业抱有很高的期待,然而招聘单位在人才选拔中更看重的是能否给单位带来更大收益,且现实条件下掌握招聘主动权的仍在用人单位手中。随着我国相关法律的进一步完善,招聘单位面临更大的责任和潜在风险,对人才招聘更加谨慎、挑剔和严格,宁缺毋滥。比如,现在很多企业的人才招聘委托第三方专业机构采用更加系统、科学的选拔机制。作为新兴的物联网产业,对专业人才的需求不仅是体现在数量上,更体现在质量上。应对这些变化,如何引导物联网专业学生树立正确的就业观念,如何开展更有吸引力和实用的就业指导服务都提出了新的挑战。

3 做好物联网专业大学生就业工作的思路与对策

3.1 明确物联网专业的发展方向和人才培养目标

高校应通过深入调研和系统分析,前瞻性地预测并充分认识到社会对物联网专业人才的真正需求,合理制定招生计划,保证最终培养出来的学生在数量分布上能和物联网产业发展趋势相吻合。作为一个高校专业,物联网专业要找到自己的定位,明确其专业要培养什么样的人才,其优势和特色是什么。物联网的核心是智慧服务,技术的应用才是关键。物联网专业学生只有将所学知识和技能运用到实践网络应用的搭建中,才能在进入社会时顺利开展工作,为招聘单位认可。所以,高校制定物联网专业培养方案时应定位在培养能在信息网络领域从事科研、教学、应用研发、产品设计等工作的高级跨专业人才,系统掌握物联网专业基础理论知识与技术方法,掌握电子识别技术、传感器、嵌入式系统等技术,同时掌握通信与计算机网络的理论与方法,具备物联网与传感应用系统的研究、设计和开发的能力。高校应将工作重心放到物联网专业人才培养环节上来,保证人才的质量才能够占领人才市场,在就业中把握主动权。

3.2 创新校企合作培养模式 实施开放办学

校企合作培养模式在高校人才培养中已经发挥了很多积极作用,不仅有利于高校充分了解社会需求,保持旺盛的创新能力,更有利于巩固和维持毕业生就业市场,在毕业生就业时发挥积极作用。物联网产业发展和高校物联网专业发展同步,校企合作的培养模式对物联网专业学生未来就业的意义更加凸显。进一步创新和深化校企合作培养模式,有助于提高物联网专业学生的工程实践能力和就业能力,同时也能为企业即时提供技术创新与专业人才。在师资建设方面,可以吸收企业科研人才担任兼职教师以及参与学校课程开发、教材编制及专业建设,同时鼓励高校教师到物联网企业锻炼以及参加物联网项目,提高专业应用能力。在人才培养方面,从招生、培养到实习、就业,都可以和企业联合,共同制定计划和方案,提高人才质量,增强学生的市场适应能力,保障学生就业。在科研方面,高校和企业共同参与物联网专业技术理论及应用项目,使其技术应用获得更好的理论指导,提高科研成果转化效率,同时也能获得更多教学和科研的经费,使高校科研资源得到充分开发。

3.3 加大物联网实验室建设 不断开拓实习基地

在物联网专业应用型人才培养过程中的实践教学环节非常重要,在进一步引进物联网相关技术和建设实验室等硬件基础的同时,还应强化实验教学环节,减少验证性实验,增加设计性和综合性实验项目,整合校内实验室、企业见习及实习基地的多方实践环境,重视学生在不同时期的实践需求,给予适时的引导和培养。物联网技术在高校的智能化教学管理的运用也是物联网技术研究的一个方向,可以借助高校自身资源,吸引企业研发项目,共同开展高校智能教学管理以及智能校园的物联网建设。这样不仅促进物联网产业的发展,同时也给学生提供了更贴近的实习场所和专业环境。鼓励学生“走出去”,利用好课外、校外、寒暑假以及实习期,参与物联网项目实际运用活动,提高实际操作与运用能力和培养职业素质,实现综合能力与企业需求的契合,满足物联网产业发展的要求。

3.4 完善学生就业指导服务 引导学生树立正确的就业观

求职虽是大学生发展的阶段性工作,但职业意识、职业素质的培养必须尽早实施。学校可以邀请企业中专业相关的高技能人才、本校优秀毕业生以及国内外优秀从业者,给学生介绍企业现状及对人才的要求,讨论就业目标以及开展就业技巧培训等。为大四毕业生举行专场招聘会,为低年级学生提供暑期实习机会,建立学生兼职、实习等工作经验档案,方便学生与用人单位查阅。加强与专业相关企业的联系,开拓更多的实习基地,与企业签订中长期人才培养及用人协议,共同承担确保人才培养质量、促进学生就业、维护学生合法权益等社会责任。 此外,引导毕业生要认清就业形势、转变就业观念也很重要,尽早培养就业意识,珍惜大学学习,全面提高自己的综合能力,以平和的心态在实际工作中不断锻炼提高。

4 结 语

不管是作为一个新兴产业还是高校的新兴专业,物联网还是一个处于研究阶段的概念产品,但其专业自身的综合性又要求毕业生具备通信、电子、计算机等多方面知识和技能, 这就给高校物联网专业发展提出了更高的要求。每所高校在人才培养模式上各有不同,要充分了解就业市场,结合高校自身办学特色、优势以及学生特点,充分发挥校企合作的联合人才培养模式,积极探索创新课程体系、教学内容和方法,帮助学生提高实际运用能力和就业能力。高校物联网专业的建设和发展任重而道远。

参 考 文 献

[1] 宁焕生,徐群玉.全球物联网发展及中国物联网建设若干思考[J].电子学报,2010(11):2590-2599.

[2] 王红旭,孙玉宝.论物联网在高校的发展前景[J].现代计算机:专业版,2011(1):29-31.

[3] 姜书汉.高校争设物联网专业 缓解毕业生就业之殇[J].物联网技术,2011,1(4):24-25.

物联网学习计划第8篇

关键词:物联网;专业建设与实践;课程体系

1 背景

教育部要求加大战略性新兴产业人才培养力度,支持和鼓励有条件的高等学校从本科教育人手,加速教学内容、课程体系、教学方法和管理体制与运行机制的改革和创新,积极培养战略性新兴产业相关专业(如物联网工程本科专业)人才。目前教育部已经批准150余所学校开办物联网工程专业,在校学生总数在近两年内将超过8000人,使得物联网工程专业成为各类高校竞相开设的热门专业之一。

物联网工程专业属于工科,在首批30所高等院校中,电子科技大学依托通信工程专业办学,哈尔滨工程大学、合肥工业大学、武汉大学依托计算机学院的专业办学。我们通过调研发现国外目前尚未形成专门的物联网本科专业,国外大多数高校也将传感、射频识别等相关课程放置在CS(计算机科学)或EE(电气工程)等相关学院;国内对该专业的教学研究尚处于起步阶段,还没有形成非常完整的教学理论与实施体系。

2010年9月,武汉大学依托计算机学院、国际软件学院从2010级本科生中通过自愿报名转专业的方式招收了30名学生成立了物联网工程专业班;至今已有3个年级近百名学生。通过3年的教学实践,我们基本搞清了物联网工程专业内涵,明确了武汉大学物联网工程专业人才培养特色,建设了具有自身特色的人才培养模式与课程体系。

2 专业内涵与特色定位

物联网工程专业具有相对独立的理论体系,其内涵涉及4个层面(主要领域):信息感知、信息传输、信息处理和领域应用。在人才培养方面,本科生课程体系和教学内容包含如下一些知识点和内容:即信息感知与识别理论、异构网络互联与通信理论、海量异构数据融合与管理理论、软件建模与设计、领域应用技术等。武汉大学物联网工程本科专业的理论层次如图1所示。

综上所述,物联网学科是研究信息感知、信息传输、信息处理、领域应用相结合的综合性理论与技术的新兴学科。物联网工程专业是以计算机、网络与通信、控制融合为主要特征的综合性专业,涉及计算机、通信、控制、电子、信息安全、数学、物理以及工程等多个专业的知识,学生应按复合型工程类人才进行培养。

武汉大学物联网工程本科专业人才培养秉承“三创”(创新、创造、创业)人才培养理念,以计算机大学科平台为基础,培养具有扎实的计算机理论基础,又有物联网专业理论与工程技术特长的复合型工程应用人才。

3 武汉大学物联网工程人才培养方案与课程体系

3.1 培养目标

本专业培养掌握自然科学、人文科学基础和计算机、网络与通信、控制等学科基础知识,系统掌握物联网的基本理论、技术和应用知识,并具备从事物联网领域的科学研究、工程设计、应用开发或运营管理等方面工作的“三创”复合型人才。

3.2 能力构成

能力构成包括培养学生应有的素质要求、知识要求和能力要求。

武汉大学物联网工程本科专业学生培养强调具有如下素质:①掌握科学思维方法和科学研究方法,有一定的创新和创业意识,具有较强的事业心和严谨求实的实干精神;具有一定的工程意识和效益意识。②在业务素质上,学生应熟悉信息感知、信息传输、信息处理、领域应用等全局系统的设计、构造和分析过程,深刻理解其内在机制和整体的系统观;具有该学科宽广的知识面,同时在该学科的一个或多个领域具有高级知识;具有一个完整的设计经历,包括应用系统及其构件、物联网工程的设计及其实现。③具有良好的思想品德素质、文化素质和身心素质。

对该专业本科生的知识要求方面,强调学生应具备人文社会科学知识、自然科学知识、专业知识、工具知识等;在专业知识要求方面,强调学生应具有扎实的计算机、网络与通信、控制基础知识,具有系统扎实的信息感知、信息传输、信息处理、领域应用的基础知识并在某方面有所侧重,具有基本的工程实施与管理知识。

在能力要求方面,学生应具备学习能力、分析和解决问题的能力以及创新能力。

3.3 专业优势

相比其他相关或相近专业,武汉大学物联网工程专业培养的本科生主要优势有4点:

(1)针对新兴的物联网领域,具有更好的针对性、适应性和前瞻性。

(2)综合计算机、网络与通信、信息安全等学科,具有更宽广的知识结构。

(3)全面掌握信息感知、信息传输、信息处理及领域应用的知识和技术,具有更全面的能力体系。

(4)多层次多粒度工程训练,具有更扎实的实践能力。

3.4 课程体系

武汉大学物联网工程本科专业人才培养与教学实施工作依靠良好的课程体系设计,通过课程模块规划、专业核心课程的组织与建设,体现出良好的人才培养整体水平。在此具体介绍所设计的课程模块思路和专业核心课程建设的内容及体现的特色。

3.4.1 课程模块设计

根据课程内容关联关系,将课程分为8个模块:基础模块、感知模块、网络与通信模块、数据处理模块、安全模块、领域应用开发模块、信息服务模块和实践模块。

基础模块的课程包括:公共数学类课程、大学物理、物联网工程导论、电路与电子技术、数字逻辑、C++程序设计、JAVA程序设计、数据结构与算法、微机系统与接口技术、EDA及应用、系统建模与仿真。其中大部分课程都是计算机专业背景学生应该学习和掌握的知识基础,也是武大物联网专业本科生所需要具备的基础知识。

感知模块的课程包括:RFID原理及应用、传感器原理及应用、传感器微操作系统原理与设计、物理网控制原理与技术、物联网定位技术。这些课程多在前4个学期开设,近3年,学院选派优秀的青年教师多次参加中科院、北京科技大学、全国物联网研究中心组织的培训学习,并很好地开设了如上课程。

网络与通信模块课程包括:物联网通信技术、计算机网络、传感器网络及应用、物联网体系结构。这一部分课程是武汉大学物联网工程专业培养特别强调要加强的课程,让学生通过学习此类课程加强对网络、感知及应用的系统观和全局观。

数据处理模块与安全模块课程包括:数据库原理、物联网数据处理、物联网软件设计、物联网中间件、空间数据库系统、虚拟现实技术、空间信息可视化、云计算与云存储。结合目前非常热门的大数据理论,通过开展学术报告、IBM专家巡讲课程来开拓学生视野。同时专门针对物联网专业学生开设物联网信息安全课程,强化安全意识,灌输网络安全及物联网安全知识。

领域应用开发与信息服务模块的课程包括:物联网应用系统设计、物联网工程规划与设计、嵌入式系统与设计、服务科学原理、SOA原理与实践、业务流程管理、项目管理、客户关系管理、Web应用与开发、通信软件设计、nesC语言等。这一部分课程体现了武汉大学计算机学院与软件学院培养的物联网工程本科专业人才的区别。计算机学院培养的学生着力于物联网工程与技术方向,国际软件学院培养的学生则着重体现在物联网技术应用与服务科学方向。

实践模块课程包括学生在校期间应开设的实验实践类课程,主要包括:电路与电子技术实验、数字逻辑实验、接口技术实验、嵌入式系统设计、业务数据库设计、RFID系统综合设计、无线传感器网络综合设计、物联网应用系统综合设计、物联网工程综合训练等。

3.4.2 专业核心课程组织与建设

为培养具有自身特色的物联网本科生,我们确定了如下物联网工程专业的核心课程,包括物联网工程导论、物联网通信技术、传感器原理及应用、RFID原理及应用、传感器网络及应用、物联网软件设计、物联网数据处理、物联网应用系统设计、传感器微操作系统原理与设计、物联网工程规划与设计、RFID系统综合设计、物联网应用系统综合设计等。

其中覆盖了部分《物联网工程专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》中规定的10门核心课程,部分课程(如物联网工程规划与设计、物联网应用系统综合设计)以学院物联网教师团队科研工作中积累的知识和经验为基础开展课程讲授,体现了武大物联网工程专业学生与国内同类专业学生在知识结构上的不同之处。

在课程的建设上,依托湖北省教学改革研究项目《物联网工程专业课程体系改革研究》做好了这12门课程的讲授内容纲要;根据教材编写的要求,做好课程讲授内容的二级目录,其中传感器原理与应用、物联网工程规划与设计、物联网通信技术3门课程教材已完成初稿即将出版。

4 实验与实践教学

物联网技术的实践教学是本专业教学过程中的重要环节之一。物联网实践教学的设计和开展均按基本认知、基本技术、综合实践3个层次递阶进行,除计算机学院开设的计算机基础类课程实验外(包括电路与电子技术实验、数字逻辑实验、嵌入式系统设计、接口技术实验等),专门针对物联网工程专业学生,设计了包括EDA综合设计、无线传感器网络综合设计、RFID系统综合设计、智能交通模拟系统设计、环境监测与控制系统设计、业务数据库设计、通信软件设计等专业类实验课程。

同时,在计算机学院卓越工程师计划人才培养的框架下,设计了学生赴企业学习和实习的教学环节,将一些工程应用设计类的实验课程以项目研发开展的形式,在物联网企业中实施。

对于实验室的建设,部分课程实验室依托现有的计算机科学与技术专业实验室,通过重用相关设备、调整有关配置来实现实验环境的构建,完成实验教学。同时设计新建或对已有类似实验室进行升级改造来达到新专业新课程实验环境要求。

根据物联网专业教学所面临的实验教学环境建设的任务,开展了为期3年的研究调查,设计了RFID实验室、传感器网络实验室、定位技术实验室的建设方案,并开始投资建设RFID实验室。

RFID实验室的教学功能设计主要包括如下一些内容:①自动识别技术及RFID工作原理实验;②物体编码、条形码与RFID标签;③读写器;④RFID中间件、RFID系统安全与隐私;⑤RFID应用系统设计与实施技术;⑥RFID行业应用方案;⑦RFID方法论(含ROI分析)等。

5 结语

武汉大学经历了3年的物联网工程人才培养探索,在厘清了专业内涵和人才培养特色定位的基础上,制定了具有自身特色的人才培养方案和课程体系,围绕课程体系确定了核心课程群,开展了10余门专业新课程的建设,撰写了课程教学大纲和教材。为满足实验教学需要,通过调研设计了实验实践教学的方案和具体内容,RFID实验室建设工作已正式启动,为武汉大学推进物联网工程专业实际教学工作和提高专业人才培养质量奠定了良好基础。

参考文献:

物联网学习计划第9篇

前言:本文是互联网大脑计划启动建议的第五篇,互联网大脑计划是在新世纪新的科技背景下,将互联网、人工智能与脑科学领域进行交叉研究,从而建立具有中国特色的“大脑计划”,其特点可以总结为:““三个支点,两个目标,一个基础“。

本文将重点介绍互联网时代大脑计划中国面临的机遇,互联网神经学提出的背景和主要研究方向的详细内容。提出互联网神经学应该成为互联网时代大脑计划的理论研究基础。

1.互联网时代大脑计划的中国机遇

十八大以来,国家主席习近平提出“中国梦“,确定中国人民到新中国成立100年时建成富强民主文明和谐的社会主义现代化国家的目标,从而实现实现中华民族伟大复兴,另一方面通过“人类命运共同体”的阐述,第一次向世界传递对人类文明走向的中国判断。

习近平总书记在不同时间、不同场合强调:“综合国力竞争说到底是创新的竞争。”“创新是引领发展的第一动力。抓创新就是抓发展,谋创新就是谋未来。”“创新始终是推动一个国家、一个民族向前发展的重要力量,实施创新驱动发展战略,就是要推动以科技创新为核心的全面创新。”

互联网与脑科学的交叉对比、互联网大脑架构体系建立、互联网神经学的提出,是在过去10年里在中国形成的创新成果。互联网与脑科学的结合作为21世纪科技发展的新方向和新领域。留给中国难得的重大前沿理论创新机遇,这需要中国各领域科学家,特别包括互联网,神经学,人工智能,进化论,科技哲学等领域的科学家抓住机遇,勇于探索,抢占这个新时代条件下的基础科学理论制高点。

2015年两会期间,李克强在政府工作报告中提出制定“互联网+”行动计划,推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合,促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展,从而抢占新兴产业和新兴业态的竞争高地。在李克强总理的号召下,在中国,互联网已经与越来越多的行业,产业结合,释放出巨大的能量。包括金融,农业,制造业,交通,服务业等等。

互联网+脑科学,同样蕴含了巨大的创新能量和拓展空间,有可能使中国在21世纪的前沿科学领域占领制高点。并深刻影响到包括网络理论、科学技术哲学、神经心理学,认知科学,乃至中国传统文化和思辨方式在新科技条件下的价值体现,国家军事政治在互联网条件下的发展策略和理论架构等。

前文中提到,从技术进步导致科学突破的角度看,互联网带来的科学突破即将发生在脑科学领域,也就是破解大脑奥秘的钥匙就在互联网身上而不是其他,但从各国目前脑计划的制定看,互联网这个因素并没有得到足够的重视。没有互联网作为参照物,宏大的脑计划必将成为无源之水,无根之木,目前欧美脑计划出现的问题已经反映出这种倾向。

“这是因为缺少一个脑科学的统一框架。”美国哥伦比亚大学神经学家拉斐尔尤斯特说,科学家现在只能研究其中的个体或小部分,就像是“通过一个像素来理解电视节目一样”。这些连接之间的每一层次都有各自的运作法则。但是,“这些运作法则,我们目前几乎一无所知”。

基于此,我们建议在相关部门的支持下,采取科研自组织和国家队相结合的方式,聚集来自神经科学,计算机,人工智能,科技哲学,网络经济,国家战略等方向的(青年)科学家组成攻坚力量,启动互联网大脑计划,抢占新时代条件下的互联网,脑科学方向基础科学理论和科技成果研究制高点。互联网大脑计划的特点可以归纳为:“三个支点,两个目标,一个基础“。

三个支点:

以互联网,人工智能,脑科学三个领域作为支点进行跨学科交叉研究,从而形成21世纪中国原创的重要科学成果;

两个目标:

1)通过脑科学预测互联网和人工智能未来发展趋势;

2)利用互联网作为研究大脑的参照系,建立以互联网架构为参考的人脑模型,从而为揭开神经学科学难题建立一条新的科学路径;

一个基础:

以形成中国原创的互联网神经学学科作为未来脑计划的基础。

2.互联网神经学的提出和研究方向

从过去10年科学研究进展看,互联网与脑科学这两个原本距离遥远的领域,关系远比想象的要深入和密切,我们认为互联网大脑计划的核心以互联网,人工智能,脑科学为基础,建立在中国原创的互联网神经学学科,目标是通过脑科学预测互联网和人工智能未来发展趋势,建立以互联网架构为参考的模仿大脑模型,从而为揭开大脑之谜建立一条新的科学路径。并以此为基础,从而找到撬动中国脑计划向纵深发展并引领世界科技发展的关键因素。

可以这样描述互联网神经学(Internetneurology):基于神经学的研究成果,将互联网硬件结构,软件系统,数据与信息,商业应用有机的整合起来,从而构建互联网完整架构体系,并预测互联网沿着神经学路径可能产生的新功能和新架构;根据互联网不断产生和稳定下来的功能结构,提出研究设想,分析人类大脑产生意识,思想,智能,认知的生物学基础;研究互联网和人类大脑结构如何相互影响,相互塑造,相互结合,相互促进的双巨系统交叉关系。

如果以脑科学和互联网为横坐标轴两端,生理学和心理学作为纵坐标的上下两段,互联网神经学将由四部分组成:互联网神经生理学,互联网神经心理学,脑互联网生理学,脑互联网心理学,它们之间的交叉部分将形成第五个组成部分-互联网认知科学,他们的关系如图2所示,更为详细的介绍如下:

(1)互联网神经生理学(Internetneurophysiology)重点研究基于神经学的互联网基础功能和架构,包括但不限于互联网中枢神经系统,互联网感觉神经系统,互联网运动神经系统,互联网自主神经系统,互联网神经反射弧,基于深度学习等算法,运用互联网大数据进行图像,声音,视频识别等互联网人工智能处理机制。

(2)互联网神经心理学(Internet neuropsychology.)重点研究互联网在向成熟脑结构进化的过程中,产生的类似神经心理学的互联网现象。包括但不仅限于互联网群体智慧的产生问题,互联网的情绪问题,互联网梦境的产生和特点,互联网的智商问题等。

(3)脑互联网生理学(BrainInternetphysiology)重点研究大脑中存在的类似于互联网功能结构的地方,使得不断发展的互联网成为破解大脑生物学原理的参照系,包括但不仅限于大脑中的类搜索引擎机制,大脑中类互联网路由机制,大脑中的类IPv4/IPv6机制,大脑神经元类社交网络的交互机制,人类使用互联网对大脑生理学结构的重塑影响等。

(4)脑互联网心理学(BrainInternetpsychology)重点研究互联网对人类大脑在心理学层面的影响和重塑,包括但不仅限于互联网对使用者产生的网瘾问题,互联网对使用者智商影响问题,互联网对使用者情绪和社交关系的影响问题等

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