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1．2信息安全的傳統要求
國際標準化組織把信息安全定義為“信息的完整性、可用性、保密性和可靠性”，控制安全則指“身份認證、不可否認性、授權和訪問控制”。完整性強調數據的防篡改功能，可用性強調數據能按需使用，保密性強調數據在授權范圍內使用，可靠性則強調系統能完成規定功能。在物聯網信息處理的各個環節，這些要求應當得到滿足。例如，在數據感知技術中普遍采用的RFID，在閱讀器和RFID標簽之間進行數據傳輸時，由于標簽的運算能力非常弱，且兩者之間采用的是無線方式通信，惡意用戶通過克隆、重放、中間人攻擊等手段，從而達到竊聽、修改數據的目的。
2物聯網應用對傳統的信息安全提出的新要求
通常認為物聯網中的實體都部署有具備一定感知能力、計算能力和執行能力的嵌入式芯片和軟件，即“智能物體”。終端的智能化，使得物聯網中的信息安全面臨更多的挑戰。下面列舉幾個實例加以說明。
2．1智能物體更易暴露隱私
近年來屢見不鮮的手機用戶信息遭遇泄露，只是隱私權遭到侵害的實例之一。定位技術的日臻成熟，使得諸如智能化手機等智能物體的應用也日趨普及，與之相關的LBS(LocationBasedServices)為生活帶來極大便捷。通過LBS，可確定移動終端所在的地理位置，更重要的是能提供與位置相關的信息服務。這些信息服務能夠對“什么人”“什么時間”在“什么地點”從事過“什么活動”做出精確描述。如果攻擊者通過某種途徑獲取到信息服務，那么，合法用戶的隱私信息必將一覽無遺。
2．2設備可靠性要求得到更高保障
傳感技術是信息技術的支柱之一。經過VigilNet、智能樓宇等應用的驗證，傳感器在數據采集方面的功能已毋庸置疑。物聯網應用中也普遍采用傳感器作為感知層的重要設備。大量部署的無線傳感器節點在傳統的傳感器基礎上，集成了智能化的處理單元和無線通信單元，能夠分析、處理、傳輸采集到的數據。無線傳感器網絡的部署方式影響傳感器網絡的覆蓋質量、網絡拓撲結構、網絡的連通性和網絡的生存時間等性能。受到通信能力和處理資源的限制，在傳統的無線傳感網絡基礎上，研究者開發出CSN(認知傳感器網絡)，即“認知無線電傳感器節點的分布式網絡”。受傳感節點的物理特性、部署環境等制約，且認知無線電所用頻譜具有不確定性，CSN的安全問題也面臨著更為復雜的挑戰。
2．3無線接入增加了數據傳輸風險
日益成熟的無線通信技術，例如Wifi、3G、4G技術，因其具備的廉價、靈活、高速等特性，在數據傳輸中具備獨到優勢，成為物聯網主流的接入方式之一。但也面臨空間環境對無線信號傳輸的影響、同頻信號之間的相互干擾問題，以及如何應對無線接入的開放性。無線信道的使用方式，決定了信息易被竊聽，甚至被假冒、篡改。在物理層和鏈路層，采取相應的安全措施。
3對物聯網信息安全的解決思路
海量終端節點的異構性、多態性，數據傳輸方式的差異化、立體化，高端應用的多樣化、復雜化，涉及感知、存儲、傳輸、處理和應用的每一個細節。完善物聯網信息安全，需要從不同層次出發，綜合運用多種安全技術。
3．1安全標準
技術意義上的標準就是一種以文件形式的統一協定。如本文前言所述，物聯網本身缺乏統一標準，在一定程度上也影響了物聯網安全的標準化進程，但是從另一方面，也更加證明了制定統一安全標準的必要性，使其能更加有效地服務于物聯網建設。標準化工作的推進，需要有國家法律法規的支持、行業企業的率先垂范，并注重網絡用戶安全意識的培養。
3．2防護體系
物聯網安全防護應考慮數據產生到信息應用的每個階段，從分層、分級等不同維度，設計安全防護體系。
3．3技術手段與應對方法
不同層次、不同級別采取的安全措施不盡相同，彼此互為補充，形成整合性的安全方案。結合層次特點、級別要求，對關鍵安全技術做簡要說明。
1)各類RFID裝置、傳感設備、定位系統等，為“物體”標識自身存在、感知外界提供基礎保證，也是海量數據產生的源頭。無線傳感網絡的脆弱性、受限的存儲能力、頻段干擾、RFID標簽與閱讀器之間的安全與隱私保護，通過采取PKI公鑰體系、IDS系統、PUF等技術進行安全保障。
2)IETF小組在設計IPv6時強化了網絡層的安全性，要求IPv6實現中必須支持IPSec，使得在IP層上對數據包進行高強度的安全處理，提供數據源地址驗證、無連接數據完整性、數據機密性、抗重播和有限業務流加密等安全服務。移動網絡通信中使用的UMTS網絡基于雙向認證，提供對接入鏈路信令數據的完整性保護，并且密鑰的長度增加到128bit。
3)未來的云計算服務將為用戶提供“按需服務”，實現個性化的存儲計算及應用資源的合理分配，并利用虛擬化實例間的邏輯隔離實現不同用戶之間的數據安全?；谠朴嬎愕臄祿行慕ㄔO，為數據挖掘等數據的智能處理提供了高效、可靠的物質基礎。
4)物聯網提供多樣化的集成應用，對業務的控制和管理比較突出。建立強大而統一的安全管理平臺是實現業務有效管理的一個思路?；谏鲜霭踩Ｐ秃图夹g手段，用戶、管理者可以從不同層次來開發或使用不同的安全措施。例如針對接入終端的差異性，采取基于身份標識的終端認證。終端認證機制為用戶提供物聯網終端與網絡之間均雙向認證。根據設備類型特點，設計終端設備與接入網網關之間的接口協議，并在此基礎上根據不同的需求來設計共享密鑰或隨機密鑰。一個直接的例子，是在應用日漸廣泛的智能停車系統中，設計車鎖與鑰匙之間的安全通信。車鎖與鑰匙可以作為兩個對等終端，配備存儲器件、無線接口、密碼SoC等功能模塊，雙方通過射頻進行通信。密碼SoC的安全性將直接影響到產品的功能和質量。
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2.1概念提取安全事件的獲取可為系統提供數據支撐，也是確保物聯網安全屬性概念提取的基本前提。為了對上述提取方法的有效性進行驗證，本文進行了相關實驗。實驗數據選擇DARPA的入侵檢測數據集來實施試驗網絡的訓練，對于安全事件及日志信息的采集方面，綜合運用了多種方法，如文件方式、Syslog及SNMPTrap等。此外，還綜合應用了系統運行日志及數據庫等，在Matlab程序設計實現方面則選擇了數據的概念劃分算法。在概念提取方面選擇了屬性CPU利用率作為案例，其中涵蓋了系統運行48過程中產生的2880條數據。圖1為CPU利用率頻率分布情況，從圖中可看出，大多數時間系統的CPU利用率相對較低，但當CPU利用率達到60%以上時，隨著CPU利用率的逐漸升高，數據分布也表現出了越來越稀疏的狀態，數據分布情況和系統實際運行情況之間保持一致。借助EAQC算法對系統中CPU利用率情況采取概念提取的方式進行評估，為盡可能簡化計算，研究中假定梯形云的左右半云熵及超熵相同，借助云變換算法所得到的對應數字特征情況如表1所示。
2.2概念合并根據MAQC算法，對上述9個不確定性概念實施了合并，假設σ=2.5，則再通過兩次合并后，就可獲得5個不確定性概念，而這幾個概念所對應數字特征的具體情況如表2所示?？梢钥闯?，在最終得到的5個定性概念能夠相對準確地表現出CPU利用率的具體分布情況。同時，這些合并后的概念云中涵蓋了原子概念云的取值區間，即使在進行概念提升后的云模型概念集合無法完全客觀表現出原始數據的具體分布情況，但這些合并后的云模型概念集合相對更符合人的思維，因此可被接受并加以有效應用。其中屬性值借助逆向云發生器的作用，就能有效判斷其對概念的隸屬度，只需根據極大判別法便可得到屬性值所屬的概念，在此基礎上完成對物聯網安全要素數值型數據的有效軟化分。
篇3
從國內外研究現狀來看，城市生命線工程的研究主要集中在地震震害分析、風險評估、應急管理等方面。1991年美國麻省理工的Kevin教授首次提出物聯網（TheInternetofThings）的概念，是指將利用RFID等傳感技術隨時隨地獲取物體的信息，然后通過各種網絡與互聯網的融合，將信息實時準確地傳遞出去，最后利用云計算、模糊識別等智能計算技術，對海量數據信息進行分析和處理，從而對物體實施智能化控制。近年來，國內外陸續開展了物聯網在供熱、供氣和供水等方面的應用研究，并在此基礎上將物聯網與GIS相結合，提出基于物聯網和GIS的基礎設施管理系統。目前關于城市生命線工程方面的研究主要存在以下問題：1）將物聯網技術單獨應用在某一類生命線工程中，尚無建立統一的運維應急管理框架以及各部門間的協同響應機制；2）物聯網與三維GIS的融合從一定程度上解決了運維階段發生事故時管道線路的定位問題，在利用三維動態模擬不同管線之間以及管線與建筑物之間的具體關系和影響問題時，必須將設計施工等信息錄入模型，需大量的手動輸入，造成數據信息丟失嚴重。建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）的出現不僅可整合城市生命線工程的圖形化及非圖形化資料，提供虛擬實境模型，并納入流程的觀念，降低規劃、設計、施工、運維各階段轉移工程資料的信息遺漏問題。國際標準組織于2006年提出了CGB（CAD-GIS-BIM）架構，并制定相關技術標準以達到整合宏觀與微觀空間信息，并進行交換與交互操作，提供城市數字化、救災等相關應用。事實上，BIM是三維GIS發展的新趨勢，是一種應用于工程設計、建造、運行和維護管理的數據化工具，通過參數模型整合各種項目所具有的真實信息，并在項目全生命周期過程中為各方主體提供信息協同、共享和傳遞，具有可視性、可模擬性等特點。BIM是物聯網應用的基礎數據模型，而物聯網作為互聯網的有效延伸，包含并兼容了互聯網所有的應用和資源。城市生命線工程運維安全管理以其多領域、多主體、多目標等特征，成為物聯網和BIM延伸和應用的最佳平臺，是實現智慧城市的重要發展方向，如圖1所示。
3基于物聯網和BIM的城市建筑安全生命線運維管控平臺設計
3.1設計目標
本系統采用以公共安全科技為核心，以物聯網、BIM技術為支撐，以建設規劃管理、日常運行管理和應急管理流程為主線，軟硬件相結合，通過對城市生命線工程的實時動態監控，旨在突發事件應急管理等提供科學決策的技術平臺。生命線工程的各個子系統共用基于BIM的生命線工程動態監控數據庫，實現統一化管理，最終為城市應急管理提供科學決策基礎和依據，技術體系如圖1所示。陳興海，等•基于物聯網和BIM的建筑安全運維管理應用研究本系統按照城市生命線工程建設與運行信息的采集、傳輸、分析和應用（簡稱“感、傳、知、用”）四個環節展開，以標準規范與運行管理、信息安全為保障，分為感知、網絡和應用三個層面，確保各單位相關數據互聯互通和資源共享，如圖2所示。其中，感知層主要利用射頻識別等感知設備，即把傳感器分別安裝到生命線工程及相鄰建筑物的關鍵部位，實時獲取位置距離、力學性能、運行參數等感知信息；網絡層主要通過各類相關網絡，特別是有線寬帶和無線寬帶專網的建設和應用，對感知信息進行安全可靠傳輸；應用層主要是運用云計算、云存儲等技術，對獲取的物聯網信息進行共享整合、智能分析和處理控制，通過有效的運行管理模式，服務城市統一應急管理科學決策。
3.2系統主要功能
模塊根據生命線工程監測預警與應急管理系統的特征和目標，并結合供水、供氣管道、電力、通訊線路，橋梁結構監測等類型分析，城市生命線工程安全運維管控平臺系統應包括工程信息共享平臺、監測數據管理、三維模擬與漫游、健康診斷與安全評估與應急預警管理的五大功能模塊。
3.3技術架構
3.3.1工程信息共享平臺通過制訂相關標準，在設計施工階段形成BIM的基礎上，開展城市生命線工程相關各單位物聯網感知設備和管理對象的編碼服務，收錄生命線工程的基本信息，包括工程名稱、地理位置、項目規模、建造日期、主要設備材料信息、參建單位相關資料，以及動態監測測點布置、傳感器類型、參數設定等內容。3.3.2監測數據管理系統能夠通過傳感器實時采集工程結構健康安全數據信息，利用網絡將獲取的信息傳輸到BIM數據庫中進行位置定位，然后存儲在云計算網絡服務器中，用戶可以實時共享查詢所需信息。3.3.3三維模擬與漫游系統可以根據用戶的選擇范圍生成三維瀏覽圖，從不同角度觀察生命線工程的空間位置、相互關系等信息，通過改變參數來模擬生命線工程綜合網絡的變化情況.3.3.4健康診斷與安全評估針對不同生命線工程的特點，當監控系統發現監測數據有異常情況時，通過預先設置的閥值來判斷生命線工程的安全運行狀況，超過設置的安全設計值將會觸發調用服務器中的歷史數據進行健康診斷與安全評估，并整合各單位工程的相關業務信息，實現智能分析研判，同時將分析結果存入數據庫中.3.3.5應急預警管理根據健康診斷與安全評估系統模塊的研判，應急預警管理系統具有制定生命線工程的維護管理方案、啟動城市聯動防災應急預案，以及提供城市防災指揮數據支持等功能?；谖锫摼W和BIM的城市生命線工程安全運維管控平臺通過上述五大系統功能模塊，全面對工程結構和管線安全運維狀況開展在線動態實時監測，系統維護人員和各相關部門可以通過平臺提供的客戶端查詢各個系統功能模塊的工作狀態和監測對象的實時工共享信息，協同對工程出現的異常狀態做出及時科學決策。
4結語
隨著經濟社會的快速發展以及城市化進程的不斷推進，城市公共安全風險和隱患逐步增多，作為智慧城市的重要組成部分，基于物聯網的城市建筑安全生命線工程運維管理平臺在城市管理中的地位也日益凸顯，它能發揮不斷提高城市安全運行和應急管理能力。通過本文研究，主要得到以下成果：
（1）針對城市生命線工程運維安全管理多領域、多主體、多目標等特征，成為物聯網和BIM延伸和應用的最佳平臺，是實現智慧城市的重要發展方向；
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1物聯網感知層安全
感知層要全面感知外界信息，主要是采集、捕獲原始信息和識別物體。感知層設備收集的信息通常具有明確的應用目的，如公路攝像頭捕捉的圖像信息直接用于交通監控，使用導航儀可以輕松了解當前位置及要去目的地的路線;使用攝像頭可以和朋友聊天和在網絡上面對面交流;使用RFID技術的汽車無匙系統，可以自由開關門，甚至開車都免去鑰匙的麻煩，也可以在上百米內了解汽車的安全狀態等。但是，各種方便的感知系統給人們生活帶來便利的同時，也存在各種安全和隱私問題。例如，通過攝像頭的視頻對話或監控在給人們生活提供方便的同時，也會被惡意企圖的人控制利用，從而監控個人的生活，泄露個人的隱私。特別是近年來，黑客利用個人計算機連接的攝像頭泄露用戶的隱私事件層出不窮［1］。另外，在物聯網應用中，有時需要同時處理、綜合利用多種類型的感知信息，不同的感應信息可能會相互影響。同時，物聯網應用強調的是信息共享，因此，相同的信息會被不同的平臺應用，如何處理這些感知信息將對信息的有效應用產生直接影響。
1．1感知層的安全挑戰
1)感知層的網絡節點遭到惡意控制。2)感知節點所獲取的信息被非法捕獲。3)感知層的普通節點密鑰被控制者捕獲。4)感知層的普通節點被非法捕獲。5)網絡DoS的攻擊。6)大量感知節點的標識、識別、認證和控制問題。
1．2感知層的安全需求
針對以上感知層的安全挑戰，感知層的安全需求可以歸納為:1)保密性:大多數的感知層內部是不需要進行認證和密鑰管理的，因此可考慮在整個感知層統一部署一個可共享的密鑰。2)節點認證:當數據共享時，考慮到非法節點接入的可能性，個別感知層的節點需要進行認證。3)密鑰協商:預先協商會話密鑰要在數據傳輸前進行［2］。4)信譽評估:為降低攻擊方入侵后的危害，經常性評估重要感知層可能被攻擊方控制的節點行為。5)安全路由:所有感知層內部對安全路由技術有不同的要求。
1．3感知層面臨的安全問題
感知層面臨的信息安全問題體現在以下幾個方面:1)傳統的互聯網的安全保護能力相對完整，但是當互聯網中大量數據同時發送時，可能會使得感知層的節點受到來自于網絡的拒絕服務(DoS)攻擊。2)感知層的普通節點被敵手捕獲或者網關節點被敵手控制，都會為入侵者對物聯網發起攻擊提供可能性［3］。3)要十分關注每個感知層節點的標識、識別、認證和控制問題。
2物聯網網絡層安全
通過物聯網網絡層，可以把感知層所收集到的信息安全可靠地傳送到應用層，主要依靠網絡基礎設施，包括互聯網、移動網和一些專用網(如國家電力專用網、廣播電視網)等［2］。因此，在信息傳輸過程中不可避免地會出現跨網絡傳輸，在物聯網環境中尤為常見，因此，極有可能產生信息安全隱患。物聯網不僅存在移動通信網絡和互聯網這些傳統網絡帶來的網絡安全問題，而且由于在物聯網中存在大量缺少有效管控的自動設備，并且終端數量龐大，設備種類和應用場景復雜，這些因素都對物聯網網絡安全提出了新的挑戰。
2．1網絡層的安全挑戰
1)假冒攻擊、中間人攻擊等。2)非法接入。3)信息竊取、篡改。4)DoS攻擊、DDoS攻擊。5)跨異構網絡的網絡攻擊。
2．2網絡層的安全需求
在網絡層，異構網絡的信息交換是需要集中關注的安全重點，尤其是在網絡認證方面需要有更好的安全防護措施。信息在網絡中傳輸時，很可能被攻擊者非法獲取到相關信息，甚至篡改信息，必須采取保密措施進行保密保護。因此，網絡層的安全需求可以歸納如下:1)數據保密性:數據傳輸的內容不能被泄露。2)數據完整性:在傳輸過程不能出現非法篡改數據的現象。3)數據流保密性:有些應用要求數據流量信息不能被泄露。4)認證與密鑰協商機制的一致性或兼容性:需要進行跨域認證和不同無線網絡所使用的不同認證，并解決密鑰協商機制對跨網認證的不利影響。5)DDoS攻擊的檢測和預防:這是物聯網中最常見的攻擊現象，需要采取對脆弱節點的DDoS攻擊防護措施［2］。
2．3網絡層面臨的安全問題
2．3．1來自物聯網接入方式的安全問題網絡層傳輸采用各種網絡，如移動互聯網、有線網、WiFi、WiMAX等各種無線接入技術，于是，保證異構網絡間節點漫游和服務的無縫移動成為了重要課題［1］。另外，物聯網主要依靠移動通信網絡接入，而移動通信網絡中移動站與固定網絡端之間的所有通信都是通過無線接口來傳輸的。眾所周知，無線接口是開放的，這樣就使得任何使用無線設備的個體都可以竊聽無線信道，以此竊取其中傳輸的信息，甚至任意篡改其中傳輸的信息。因此，移動網絡存在的安全因素有無線竊聽、身份假冒、數據篡改等。2．3．2來自物聯網終端自身的安全問題隨著物聯網應用的日益豐富，業務終端也日趨智能化，終端的計算和存儲能力不斷增強，同時也提高了終端感染病毒、木馬或惡意代碼入侵的幾率。一旦終端被入侵成功，之后通過網絡傳播就變得非常容易。病毒、木馬或惡意代碼在物聯網內具有更大的傳播性和更強的破壞性。同時，網絡終端自身系統平臺的完整性保護和驗證機制不健全，在此之上傳遞的信息很容易被竊取或篡改。如果物聯網終端丟失或被盜，那么在終端內存儲的私密信息也極有可能泄露。2．3．3來自核心網絡的安全未來，物聯網網絡層的主要載體將會是全IP化移動通信網絡和互聯網。相對來說，移動通信網絡和互聯網的核心網絡的安全保護能力是比較完整的，但在全IP化開放性網絡中，傳統的DoS攻擊、DDoS攻擊、假冒攻擊等網絡安全問題仍是不可避免的，且由于物聯網中，以分布式集群方式存在的終端數量較多，所以在批量數據傳輸時極有可能使承載網絡造成堵塞，產生拒絕服務攻擊。
3物聯網應用層安全
開展物聯網系統的具體業務是物聯網應用層設計的主要目的，它所涉及的信息安全問題是直接面向物聯網用戶群的，與物聯網的其他層次有著明顯的區別。物聯網應用范圍較廣，因此，對廣域范圍的海量數據信息處理和業務控制策略提出了很大的安全挑戰，尤以業務控制和管理、隱私保護等安全問題更為突出。此外，物聯網應用層的信息安全還涉及信任安全、位置安全、云安全以及知識產權保護等。
3．1應用層的安全挑戰
應用層的安全挑戰大致可歸納為以下幾點:1)大量終端的數據識別和處理;2)智能變成低能;3)應急控制和恢復;4)內部攻擊;5)設備(尤其是移動設備)的丟失。
3．2應用層的安全需求
在物聯網中，信息是海量的，平臺是分布式的。當不同的數據通過一個平臺處理時，首先應該解決數據分配的問題，因此要先進行數據分類。還有，許多數據都是加密數據，如何快速有效地處理海量加密數據是這一階段要考慮的主要問題。應用層的安全需求可以從以下幾個方面的問題加以考慮:1)使隱私保護和認證不沖突;2)追蹤已泄露的信息;3)銷毀計算機數據;4)進行計算機取證;5)保護電子產品和軟件的知識產權;6)根據不同的訪問權限篩選同一數據庫中的內容［4］。
3．3應用層面臨的安全問題
1)業務控制和管理:首先要解決對物聯網設備遠程簽約，以及對業務信息進行配置的問題。其次，物聯網需要一個統一全面的安全管理平臺。最后，還需要在不割裂網絡與業務之間信任關系的前提下，解決對物聯網機器的日志等安全信息進行管理的問題。2)隱私保護:涉及個體隱私的數據在物聯網中是非常多的，如個人位置信息、個人健康數據、個人出行路線、企業產品信息等，因此，隱私保護技術將成為物聯網安全技術研究的熱點問題。
4結束語
針對各個層次的獨立安全問題，已經有一些信息安全解決措施。但對于一個物聯網應用整體來講，各個層次的獨立安全措施簡單疊加并不能達到一加一等于二甚至大于二的效果，也就是說，要對物聯網提供可靠的安全保障，單純依靠每個層次的獨立安全措施是行不通的。一方面，已有的對感知層、網絡層的部分安全解決方案在物聯網環境中可以使用，另外一部分在物聯網環境中不能適用。第一，物聯網中的傳感器數量和終端數量很多，這些都是單個傳感網所不具備的;第二，物聯網所連接的終端處理能力相差很大，它們之間相互作用，信任關系復雜;第三，與傳統的互聯網和移動網相比，物聯網所處理的數據量要大得多。另一方面，物聯網各個層次的安全并不代表整個物聯網的安全。原因如下:1)物聯網是一個大系統，它融合多個邏輯層于一體，而往往很多安全問題都來自于系統融合;2)數據共享是物聯網區別于傳感網的最大特點之一，因此，物聯網對安全性的要求更高;3)物聯網的應用領域非常廣泛，滲透到現實生活中的各行各業，所以，在物聯網應用中，除了傳統網絡的安全需求外，如認證、授權、審計等，還包括物聯網應用數據的隱私安全需求、服務質量需求和應用部署安全需求等，對安全提出了更多的要求。因此，對物聯網的發展而言，需要在現有信息安全體系之上，構建全面、可靠傳輸、智能處理并可持續發展的安全架構。
參考文獻
［1］桂小林，張學軍，趙建強．物聯網信息安全［M］．北京:機械工業出版社，2014:1－53．
［2］武傳坤．物聯網安全架構初探［J］．中國科學院院刊，2010(4):411－419．
［3］張橫云．物聯網感知層的信息安全防護研究［J］．電腦知識與技術，2011，7(19):73－74．
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二、 畢業論文寫作與指導的具體安排
論文輔導時間：2020年10月1日至2021年4月1日
具體安排：
工作安排
具體內容
具體要求
截止時間
選題
確定論文題目
根據自己的專業、結合實習情況，以項目為基礎選擇論文題目，并經指導教師審核通過。
2021年1月1日
提綱
構思論文結構、擬訂論文提綱
結合企業實踐內容確定論文結構列出提綱。
2021年2月1日
寫作與批改
初稿
按照論文提綱撰寫初稿，主動與論文指導老師聯系審核與批改。
2021年3月1日
二稿
按照論文指導老師的要求反復修改、完善、補充。
2021年4月1日
定稿
達到論文基本要求，定稿電子版發給論文指導老師。
2021年4月10日
交稿
打印提交
雙面打印，畢業返校時以班級為單位提交。
2021年6月
三、 指導教師聯系方式
姓名
職稱
郵箱
電話
方黨生
副教授
2541790217@qq.com
2541790217
15136166829
楊冬梅
講師
339097597@qq.com
339097597
18625779090
李春花
講師
19772728@qq.com
19772728
18638793098
魏瑤
講師
43665723@qq.com
43665723
15838313791
馬杰
高級講師
Hnhymj@126.com
13838067063
杜旭陽
助理講師
604696049@qq.com
604696049
17396370961
高艷云
副教授
37742562@qq.com
37742562
13939020929
錢鈺
講師
397019111@qq.com
397019111
15093132377
梁慧丹
助理講師
1620280267@qq.com
1620280267
15188395423
秦航琪
助理講師
1191084277@qq.com
1191084277
15670930099
范迪
助理講師
1261810070@qq.com
1261810070
18339270887
四、畢業論文參考題目
大數據技術及應用專業
1) 大數據時代下的網絡信息安全
2) 大數據對市場調查技術與研究方法的影響
3) 大數據環境下社會輿情分析方法研究
4) 大數據在房屋租賃的應用
5) 大數據在互聯網金融領域的應用
6) 大數據在電子商務下的應用
7) 大數據時代下線上餐飲變革
8) 大數據在養殖業中的應用
9) 大數據對商業模式影響
10) 大數據在智能交通中的應用
11) 基于大數據小微金融
12) 大數據在農副產品中的應用
13) 大數據在用戶行為分析中的應用
14) 基于大數據的會員價值分析
15) 大數據對教育模式的影響
物聯網應用技術專業
1）物聯網技術在蔬菜大棚中的應用
2）物聯網技術對智能家居的應用
3) 物聯網技術對智能物流監管的應用
4) 物聯網技術在企業的應用
5) 計算機物聯網技術帶來的影響
6) 物聯網技術在校園安全的應用
7) 淺談物聯網技術的應用與發展
8) 物聯網技術在企業的應用
9) 計算機物聯網技術在各個行業的應用
10) 物聯網技術在食品安全追溯方面的應用
11)物聯網技術在樓宇智能化系統的應用
12)物聯網技術在智能停車場系統的應用
13)物聯網技術在安保行業的應用
14)物聯網技術在智能交通行業的應用
15)基于物聯網技術的校園宿舍安防系統的設計與實現
信息統計與分析專業
1) 某企業競爭力調查分析
2) 淺談企業統計數據質量
3) 人口素質與經濟增長的關系研究
4) 地區競爭力初步分析
5) 農業結構調整與糧食安全保證問題研究
6) 我國中小企業發展現狀與對策
7) 對某市房地產開發的市場分析
8) 消費者購買動機調查分析
9) 某產品市場需求調查
10) 某產品銷售預測
11) 某產品銷售統計分析
12) 某產品競爭力分析
13) 產業結構變動分析
14) 大數據發展對統計工作的影響分析
15) 鄭州租房狀況分析
五、畢業論文（設計）格式規范要求（詳見附件2）
六、畢業論文（設計）格式模板（詳見附件3）
附件1：2021屆畢業論文指導教師分配表
附件2
河南信息統計職業學院
畢業論文格式及規范要求
河南信息統計職業學院畢業論文（設計）統一的規格要求如下：
（一）開本
A4白紙（210mm×297mm）
（二）裝訂
長邊左側裝訂
（三）全文編置
1．頁碼
全文頁碼自正文起編列，正文與附錄可連續編碼。頁碼以阿拉伯數字左右加圓點標示，置頁邊下腳中間。
2．邊距
正文至附錄的文字版面規范為：天頭25mm；地腳25mm；左邊距30mm；右邊距25mm。上述邊距的允許誤差均為±1mm。
3．行字間距
正文至附錄的行字間距按5mm設置；字間距為1mm，或由Word自動默認。
（四）編排構成
1．前置部分
（1）封面設置
第一排：“河南信息統計職業學院”，華文行楷一號字，居中排列，第一排前空兩行（三號字）；
第二排：“畢業論文（設計）”，黑體一號字，居中排列；
第三排：“ 級 專業 班”， 黑體三號字，居中排列，橫線空格處填寫相應內容，填寫內容使用宋體三號字，與第二排空二行（三號字）；
第四排：“題目 ” 黑體三號字，居中排列，“題目”兩字中間留兩個漢字的空位，橫線空格處填寫相應內容，填寫內容使用宋體三號字，與第三排空六行（三號字）；
第五排：“姓名 學號 ”， 黑體三號字，居中排列，“姓名“兩字中間留兩個漢字的空位，橫線空格處填寫相應內容，填寫內容使用宋體三號字；
第六排：“指導教師 職稱 ”， 黑體三號字，居中排列，橫線空格處填寫相應內容，填寫內容使用宋體三號字；
第七排：“系別 ” 黑體三號字，居中排列，橫線空格處填寫相應內容，填寫內容使用宋體三號字，與第六排空兩行（三號字）。
第八排：“ 年 月 日” 黑體三號字，居中排列，橫線空格處填寫相應內容，填寫內容使用宋體三號字，與第七排空兩行（三號字）。
（2）聲明
本人必須聲明所呈交的論文是學生本人在導師的指導下獨立完成的。除了文別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經發表或撰寫的研究成果。要求學生本人簽名。
（3）內容提要
第二頁為內容提要。內容提要是對全文基本觀點的集中提煉和說明。提要中應闡明本論文（設計）要解決的主要問題及其依據，并指出創新之處。內容提要以300-500字為宜。其中“內容提要”為黑體三號字，每字間空一格，居中排列。“內容提要”下空一行編排具體內容，具體內容按照中文文章格式排列，使用宋體四號字。
（3）關鍵詞
關鍵詞是揭示文獻主體信息的詞匯。關鍵詞在內容提要之后空一行設置。其中“關鍵詞”三字用黑體三號字與“內容提要”對應居中排列，而后另起行設置關鍵詞3-5個，用宋體四號字。各詞匯間不用標點符號分隔，空一格漢字字符。
（4）目錄頁
“目錄”二字用三號加黑宋居中排列，字間空三格；“目錄”下空一行排全文的主要標題，用四號仿宋體。對目錄中的每一個標題都要標注頁碼。
2．正文部分
一部完整的畢業論文（設計）正文部分一般應由以下要素構成：論文正文文字；結論；注釋；參考文獻。
（1）正文文字
論文（設計）的正文文字在署名后空一行排列，用四號仿宋字體打印。
（2）結論
畢業設計的體會和總結；該設計的結論、優點及有待探討的問題。
（3）注釋
注釋是用于對文內某一特定內容作必要的解釋或文字說明。注釋的內容置于與當前頁主題文字的分線以下，以帶圓圈的阿拉伯數字標示，左空二格排列，用小五號宋體字。
（4）參考文獻
參考文獻是作者著文時研究和參閱的相關資料。“參考文獻”四個字用三號黑體字左頂格標示。參考文獻的內容置于主體文字之后空一行排列，其順序與主體文字中的序號編排相對應，以帶方括號的阿拉伯數字左頂格用五號宋體字排出全部內容。參考文獻要列出書名，作者姓名、出版社及出版日期、并標明序號。在論文中引用所列的參考文獻時，只要在方括號內注明所列文獻的序號即可。
（5）畢業論文（設計）正文部分3000～5000字。
附件3
河南信息統計職業學院
畢業論文（設計）
級 專業 班
題 目
姓 名 學號
指導教師 職稱
系 別
20 年 月 日
聲 明
本人鄭重聲明所呈交的論文（設計）是我個人在導師的指導下獨立完成的。除了文別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經發表或撰寫的研究成果。
論文作者簽名：
20 年 月
日
內 容 提 要
××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
關鍵詞 ：××××× ××××× ××××× ×××××
目 錄 1 前言 1
1.1 1
1.2 1
1.3 4
1.4 4
2 5
2.1 5
2.2 5
2.2.1 5
2.2.2 6
2.3 7
3 8
3.1 9
3.2 10
4 11
4.1 12
4.1.1 13
4.1.2 14
4.1.3 15
4.1.4 18
4.1.5 20
5 結論 22
5.1 結論 23
5.2 問題與不足 26
5.3 未來展望 27
參考文獻 28
1 ×××××××××××××××× 1.1 ×××××××××× ××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
1.2 ×××××××××××××××× 1.2.1 ×××××××× ××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
參考文獻 [1] 江正榮編.地基與基礎施工手冊.北京：中國建筑工業出版社，1997
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[12] 中華人民共和國國家標準.建筑地基基礎設計規范（GB50007-2002）
[13] 中華人民共和國國家標準.建筑邊坡工程技術規范（GB50330-2002）.
論文（設計）指導評語
建議論文成績 指導教師
20 年 月 日
論文（設計）答辯評語
論文成績 答辯組組長
20 年 月 日
答 辯 組 成 員
姓 名
性別
年齡
職稱
工作單位
篇6
信息網絡產業是世界經濟復蘇的主要動力，未來最具戰略意義的當屬物聯網。物聯網是繼計算機、互聯網與移動通信網之后世界信息產業的第三次浪潮，目前已被我國正式列為國家五大新興戰略性產業之一。物聯網是在計算機互聯網的基礎上，利用RFID和互聯網等技術，構造一個實現全球物品信息實時共享的“Internet of Thing”。
2010年，我國的政府工作報告所附的注釋中指出：物聯網是通過傳感設備按照約定的協議，把各種網絡連接起來，進行此那次交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。
隨著全球及國際以替換進程的快速發展和電子技術書、網絡技術的快速發展，目前，建立符合我國國情的自主知識產權和標準化體系的物聯網系統迫在眉睫。2011年5月，國家工業和信息化部電信研究院發表《物聯網白皮書》，力圖對國內外的物聯網發展進行全面深入的梳理和分析，以作為各界發展和應用物聯網的參考；并指出：隨著技術和應用的發展,物聯網內涵不斷擴展，現代意義的物聯網可以實現對物的感知識別控制、網絡化互聯和智能處理 有機統一,從而形成高智能決策[1]。
另一方面，企業一直在尋找能夠持續提高利潤、降低成本、提高客戶滿意度和忠誠度的創造性方法，而面對日益激烈的競爭環境，以及繼續增長的成本和不斷提高的客戶期望，用物聯網技術來輔助上述目標的實現成為一個重要話題[2]。因此，將物聯網和計算機技術應用于銷售信息平臺建設，具有重大現實意義和推廣價值[3]。
1.平臺建設的需求分析
按軟件工程的需求分析理論，需求工程中需求獲取和分析，為后續的系統設計提供依據[4]。該銷售信息平臺要有以下幾個特點：
（1）平臺能使用閱讀器甚至手機為終端設備，輸入和讀取前端銷售數據并與后端的計算機系統實時進行信息交互。
（2）平臺前端收集和處理的信息量大，要求在無線網絡環境下能有較高的響應速度和處理能力。
（3）平臺提供的信息實時性強，這要求系統能實時收集、處理和發送前后端交互的信息。
（4）平臺穩定性強、性能可靠、操作界面友好。
1.1平臺的用例（功能）分析
將產品銷售管理模式進行抽象，可以得到三層的結構：企業總部的銷售經理為高層，各銷售片區經理為中層，產品銷售代表為基層，各層的物流、信息流和資金流的整體流程圖如下圖1所示。
在企業的銷售數據采集與信息傳遞應用中，如何抽取業務并形成清晰的功能模型，是應用平臺需求的一個主要問題。最終將確定移動功能模型的工作分為了三個階段[5]，它們分別是：
（1）將之前已識別出的抽象的流程界定為具體的過程或功能。
（2）將功能進行分類，定義移動應用的多種形態。
（3）定義移動應用的信息結構。
平臺建設目標通常就是其高層面的業務需求，一方面，企業日常銷售信息和銷售業務流程能通過移動終端進行準確和實時的收集與處理。另一方面，企業主管能更有效地進行動態查詢和統計各項銷售綜合數據，從而提高銷售業務的整體管理水平。將平臺日常性銷售業務進行總結和概括，可得到相應的用例圖，如圖2所示。
1.2平臺安全性分析
銷售管理平臺屬于典型的企業應用軟件，它的非功能性需求包括系統安全性、可互操作性、可靠性、易用性、可維護性、可移植性[6]。結合前端移動設備在屏幕大小、運行處理能力、存儲空間上的限制，確定了銷售管理系統的后臺將作為傳統信息系統的延伸和補充。安全性是最主要的非功能性需求。
應用平臺安全是由多個層面組成的，程序內部要解決的安全包括應用程序的系統級安全、功能級安全、數據域安全。而程序資源訪問控制是相對獨立的，在訪問目標資源時，數據服務端進行權限判斷，在移動終端體現為界面視圖。在技術上，通過以下幾種方法來保障移動銷售管理平臺的安全性：
（1）移動信息傳輸和應用訪問中，利用可靠的密碼技術。
（2）使用日志和閱文記錄來掌握特定的記錄或歷史數據集。
（3）給不同的用戶分配不同角色，對應于不同的授權。
（4）后臺的核心模塊用防病毒系統抵御非法入侵。
使用本平臺主要角色有前端移動用戶、銷售代表、銷售主管和系統管理員等等。
2.平臺功能架構與模塊
從平臺的功能架構分析，可以分成三個部分，即RFID識別模塊、銷售業務管理及審批、數據分析與處理（OLTP和數據挖掘等），其中，RFID識別模塊指通過標簽和閱讀器讀取和識別銷售區域和實體。如商品進入銷售環節時，系統自動掃描RFID標簽，進行身份驗證，確認為合法標簽后與訂貨單核對；否則反饋信息并拒絕其入庫；搬運員用手持設備讀取在RFID標簽中的商品信息，在收到這些實時數據后，根據已有的知識庫確定存放地點，得到銷售的一手數據及基礎報表。而銷售業務管理及審批指日常的銷售業務管理，如訂單、發貨、開票等業務?；跀祿}庫上的數據分析技術主要包括：OLAP技術和數據挖掘技術。
篇7
一、引 言
物聯網（Internet of Things，IOT）又稱傳感網，指的是將無處不在的末端設備和設施，包括具備“內在智能”的傳感器、移動終端、工業系統、樓控系統、視頻監控系統和“外在使能”的各種資產、攜帶智能終端的個人與車輛等，通過各種無線或有線的通訊網絡實現互聯互通，從而提供安全可控乃至個性化的實時監控、定位溯源、報警聯動、遠程控制、安全防范等管理和服務功能，實現任何智能物體間的“管、控、營”一體化。物聯網是繼計算機、互聯網和移動通信之后的又一次信息產業的革命性發展。目前物聯網被正式列為國家重點發展的戰略性新興產業之一。物聯網產業具有產業鏈長、涉及多個產業群的特點，其應用范圍幾乎覆蓋了各行各業。并且隨著科學技術的不斷發展，物聯網技術將催生新的產業，形成新的經濟增長點，其發展前景十分可觀。鑒于此，2010年8月，教育部審批通過了35所高校獲批開設物聯網相關專業，新設專業將自2011年開始招生。在2011年，又有27所高校設置的“物聯網”專業通過了教育部的審批。
二、教學實踐與教學方法的初步探索
筆者所在的大學還未申報物聯網專業，但與物聯網技術相關的支撐專業門類比較齊全，如信息與通信工程、電子科學技術、計算機科學與技術、控制工程及測控技術及儀器等專業?；诖?，筆者在2011年連續兩個學期開設了物聯網技術導論的公選課，學生選課非常踴躍，170人的選課規模每次都爆滿，從這可以看出當前本科生對物聯網等新生技術具有非常強的學習欲望。針對物聯網技術的特點，在現有教學技術的基礎上，對教學方案進行了初步探索。
1．合理選擇教材
筆者結合選課學生的特點：不僅有理工科學生，還有社會科學類學生，選擇了周洪波博士所編寫的《物聯網技術、應用、標準和商業模式》一書。此書以通俗易懂的方式，指導學生了解物聯網世界，且不需要較強的專業背景，適應不同專業的學生。
2．嚴格修訂教學大綱，合理安排教學內容。
教學大綱不僅是進行教學內容及進度的依據，也是考試考查的依據，更是教學質量評估的依據。一個好的教學大綱，非常有利于教學質量的提高。在教學內容上，首先講述物聯網產業的發展與機遇，讓同學們明白物聯網技術無論是在經濟、生活以及國家戰略上都有非常重要的前景。讓同學們掌握互聯網、物聯網以及它們的區別與聯系，并了解基于四大技術的物聯網支柱產業群，分別為RFID從業人員、傳感網從業人員、M2M人群以及工業信息化人群；其次，著重講述物聯網產業鏈，即Device、Connect以及Manage（DCM）三層系統，或者也可稱之為感知層、網絡層和應用層。讓學生了解物聯網的通訊與連接，包括短距離無線通訊技術、長距離無線通訊技術、短距離有線通訊技術和長距離有線通訊技術。在物聯網應用方面，通過物聯網在城市市政管理、農業園林、醫療保健、智能樓宇和交通運輸等方面和同學們進行交流和探討。并通過介紹各種傳感器的原理與技術，讓同學們對整個物聯網系統有更進一步的了解。
3．教學方法和教學互動
物聯網是個實用性很強、發展前景很廣的技術。將來物聯網會發展到什么程度，對人類的科技和生活會產生什么影響，都是一個未知數。因而在教學過程中，筆者非常注意和學生互動，讓同學們發揮自己的想象力，盡量去描繪50年，甚至100年后因物聯網的存在，人們的生活所發生的翻天覆地的變化。在上課過程中，筆者既有講述的環節，有和學生互動的環節，更有讓學生分組討論的環節。筆者希望此課程是個開放的課程，學生不僅能學到知識，更能發揮自己的主觀能動性。同時，通過運用多媒體等途徑來呈現物聯網所存在的問題和發展前景，請同學們利用已有知識，并發揮自己的想象嘗試提出解決方案，設置懸念，然后抓住重點、熱點作深入分析，最后上升為理論知識。從而使課程生動形象，對錯分明，環環相扣，印象深刻，氣氛活躍。當然，這種講課方式有一個前提，那就是建立在師生間平等、相互理解的基礎上。這種授課方式，就是師生間的相互溝通，實現這種溝通，理解是基礎，也即心靈交融，才能實現交往、溝通。
4．考核方式
為了適應物聯網技術應用型人才培養目標的要求，筆者在考核方式上突出強調學生對物聯網技術的基本概念掌握和發展前景設想，同時考查學生的論文寫作能力，從而實現對學習過程的督促與考核，客觀完整地評價學生的學習效果。在考核的評價標準上學生的成績由學生上課過程中的討論報告、出勤率和最終課程論文三個部分組成。其中討論報告占20%，出勤率占20%，最終課程論文占60%。這種考核方式既能讓學生進一步了解物聯網技術，又能發揮學生的想象力和主動性，并能讓學生初步掌握科技論文的寫作格式和寫作方法。
三、結束語
物聯網是一個新興的產業和技術，筆者依據物聯網專業的特點，結合我校應用型人才的培養目標，從物聯網專業設置的現狀、教學內容、教學方法和考核方式等方面進行了初步的探討。經過幾個學期的教學探索，摸清了教學規律，優化了教學過程，改進了教學方法，使學生具有合理的知識結構，理論與實踐相結合，從而具有解決實際問題的能力、開放的思維和協作能力，能夠暢想未來，把握經濟、社會和科學發展的大趨勢，以適應社會經濟和本科生教育信息化發展的需要，成為能夠適應21世紀新挑戰的復合型高端人才。
參考文獻
1 周洪波.物聯網技術、應用、標準和商業模式［M］.北京：電子工業出版社，2010
2 康曉慧、羅霄鳳、張梅等.植物病理學方向研究生教學改革與探索［J］.安徽農業科學，2012（2）：1225～1227
篇8
2.1 物聯網的體系結構
物聯網的概念是1999年美國Auto-ID中心首先提出的，最初的定義是通過射頻識別等信息傳感設備把所有物品與互聯網連接起來，實現智能化識別和管理。現在普遍認為物聯網是一個基于互聯網、傳統電信網等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通對象實現互聯互通，具有普通對象設備化、自治終端互聯化和普適服務智能化特征的網絡。從物聯網的定義可以看出要實現物聯網需要具有感知、通信與計算能力的智能信息傳感設備等實現全面感知，借助現有的互聯網和電信網來進行數據的可靠傳輸，以及數據的智能處理，進而實現人與人、物與物、人與物之間的互聯互通和智能信息服務。物聯網的體系結構可以根據信息生成、傳輸、處理和應用劃分為4個層次：感知識別層、網絡層、管理服務層和綜合應用層。其中感知層是物聯網信息的來源，包括各種類型的傳感器、RFID標簽和讀寫器、智能手機、智能家電以及智能測控設備等；網絡層實現數據的傳輸，包括有線和無線網絡的接人層、會聚層和核心交換層；管理服務層實現數據存儲、處理的和智能決策服務等，包括中間件、數據存儲與處理、數據挖掘與智能決策等；綜合應用層實現不同行業的綜合應用，包括智能物流、智能電網、智能交通、智能環保、智能醫療等。物聯網4層體系結構如圖1所示。
2.2 物聯網關鍵技術和研究內容
由物聯網的4層體系結構圖可以看出：感知層是物聯網應用的基礎，位于物聯網應用的最底層，也是物聯網區別于傳統互聯網的重要方面之一。感知層主要涉及RFID技術、無線傳感器網絡和控制技術、短距離無線通訊技術等主要關鍵技術。物聯網的應用層與具體的應用領域不同存在很大的差異，需要根據具體的應用來設計。物聯網網絡層的數據傳輸技術、無線通信技術以及管理服務層涉及的數據存儲、云計算、數據挖掘等各種支撐技術都是物聯網應用和研究過程中涉及的主要技術和內容。
由于物聯網的研究內容比較寬泛而且涉及多學科的交叉，開設物聯網相關專業的高?，F有學科基礎、專業設置以及研究內容的側重點都會有所不同，因此在物聯網工程專業的課程設置以及培養方案方面會存在的一定的差異。由物聯網的4層體系結構，可以根據實際情況對物聯網工程專業設置不同的研究方向，如電子技術和嵌入式技術基礎較好的高?？梢詡戎赜诟兄獙釉O計和應用，計算機技術基礎較好的高?？梢詡戎赜谖锫摼W應用層和信息服務層，網絡技術和通信技術基礎較好的高?？梢詡戎赜诰W絡層和管理服務層，還有各相關交叉專業設置較為全面、研究基礎較好的高校則可以在物聯網的各層都平衡發展。具體設置什么樣研究方向和培養方案，各高校需要根據自身的學科專業基礎和特點以及高校的行業背景，設置具有自己特色和優勢的培養方案和側重研究方向。安徽理工大學是一所具有煤炭行業背景和醫學特色的理工類高校，目前設有相關的專業有：計算機科學與技術、電子技術與儀器、網絡信息安全、自動化、電子信息工專業提供論文寫作、寫作論文的服務，歡迎光臨dylw.net程、通信工程、電氣工程及其自動化等，具有較好的相關專業建設基礎，尤其是面向煤礦自動化和信息化應用領域有著較強的優勢。因此，基于學校的行業背景和專業基礎現狀，物聯網工程專業的側重點是物聯網的感知層設計和應用，兼顧管理服務層的相關技術研究，如中間件等。重點應用領域是礦山物聯網以及智能移動醫療，結合現有的網絡信息安全和計算機科學與技術等相關專業，制定符合學校實際和充分利用現有教學資源的物聯網工程專業的培養方案。
3 物聯網工程專業培養目標和課程設置
3.1 物聯網工程專業培養目標
在高等學校本科人才培養目標的前提下，根據物聯網專業的研究內容和市場需求定位，物聯網工程專業培養目標是：具有寬厚扎實的基礎知識，系統地掌握物聯網的相關理論、方法和技能，具備網絡技術、傳感技術、射頻識別技術、嵌入式技術、通信技術以及計算機技術等信息領域寬廣的專業知識，具有綜合運用所學知識解決物聯網中信息獲取、傳輸、處理問題的能力，能夠從事物聯網的通信架構、網絡協議和標準、無線傳感器、電子標簽射頻識別、信息安全等產品及系統的科學研究、工程設計、產品開發、技術管理與設備維護等工 作。
通過相關課程的學習，掌握必需的傳感器、電子、通信、單片機、RFID技術等知識和專業技能；掌握基本物聯網節點、網關、網絡協議棧，有線和無線網絡技術原理，無線自組織組網、有線和無線網絡拓撲以及網絡安全技術等基礎理論和關鍵技術；熟練并系統地掌握物聯網應用系統集成、物聯網硬件與軟件設計、互聯網應用等，具有綜合應用所學知識解決物聯網工程中實際問題的能力，包括：工程設計、設備制造、網絡運營和技術管理中的實際問題等能力；掌握基于無線傳感器網絡的物聯網業務的開發、測試、推廣等知識，具有較強的綜合應用信息網絡相關知識解決問題的能力、綜合試驗能力與工程實踐能力；熟悉礦山物聯網的架構、應用環境和關鍵技術，并能夠進行系統設計和開發；熟悉物聯網在智能醫療領域的應用技術，并在現有醫院信息系統的基礎上，進行移動醫療的智能終端、醫療傳感設備、中間件、數據存儲、應用系統的設計和開發等。此外，還應具有較強的創新意識、創造性思維能力，能綜合運用多學科知識、技術和現代工程工具，將所學內容應用到其他行業和應用領域。
3.2 物聯網工程專業課程設置
由于物聯網工程專業是綜合多學科的新興專業，在課程的設置和教學內容的安排上還不夠成熟和穩定，還處于探索階段。需要根據專業培養目標和實際教學情況，不斷地調整和優化課程的設置。目前，物聯網專業課程設置基本上在現有較成熟的計算機科學技術和電子信息類專業的基礎上，增加與物聯網相關的核心課程，但側重點是物聯網技術及應用。結合學校相關專業課程設置現狀，物聯網專業課程分為以下幾個主要模塊：（1）公共基礎模塊；（2）專業必修課程模塊：（3）專業核心課程模塊；（4）專業任選課程模塊；（5）跨學科課程模塊；（6）實踐課程模塊；（7）素質拓展模塊。各模塊包含的主要課程如表1所示。
在課程的設置上既考慮了物聯網專業的核心研究內容和專業特色，同時考慮到物聯網專業是一門新興的專業，還沒有專門的碩士和博士學位點，目前基本上都是作為計算機或相關學科的一個研究方向，而計算機專業研究生入學考試的專業課實現國家統一命題，因此，在課程的設置上要能夠和計算機科學與技術專業核心課程實現無縫對接，使得物聯網工程專業培養的學生能夠輕松實現進一步深造的愿望?；谶@樣的一種現狀，學校物聯網工程專業在必修課程模塊和核心課程模塊中分別開設了數據結構、計算機組成原理、計算機網絡、操作系統等相關的課程，同時開設了物聯網導論、無線傳感器網絡、RFID原理與應用，能夠滿足學生專業學習和考研深造的需要。為了突出物聯網專業知識，在專業任選課程模塊中開設了大量與物專業提供論文寫作、寫作論文的服務，歡迎光臨dylw.net聯網和計算機相關和當前最為熱門的課程，充分體現了該專業方向的知識面寬、技術先進等特點?？鐚W科課程模塊的設置為進一步拓寬學生的知識面，了解煤礦行業的生產背景和主要技術裝備，為以后從事煤礦物聯網和數字礦山建設打下基礎。實踐課程模塊的設置是培養學生動手能力和學習興趣的重要教學環節，是達到學以致用的主要途徑，是整個教學過程不可缺少的內容。素質拓展模塊通過組織多種形式和內容的第二課堂教學活動，以培養學生創新精神和實踐能力，促進個性發展，提高綜合素質。
4 人才培養和教學資源建設
4.1 物聯網工程專業人才培養
高等學校的使命是培養人才，高校需要根據市場的需求和自身優勢以及綜合其他因素來確定人才的培養模式。因此，對人才培養目標的定位能夠全面反映高校對合格人才的理解和時代需求。安徽理工大學是行業特色鮮明、理工類為主的綜合型大學，學校人才培養目標是：結合煤炭行業特色，培養“厚基礎、高素質、強能力、善創新”的創新型人才和高級專門人才。在人才培養過程中要構建多元化、多目標的培養模式，同時充分考慮學生就業、創業和繼續深造等不同要求，努力形成特色鮮明、層次清晰、模式多元、制度配套、保障有力的本科人才培養體系。在學校人才培養目標的指導下，借助現有相關專業的培養模式和經驗，并結合物聯網工程專業的特點，對物聯網工程專業的人才培養采用校企聯合培養的模式。
安徽理工大學是第二批“卓越工程師教育培養計劃”高校，目前在計算機科學與技術專業以及其他電子信息類專業的卓越工程師培養計劃和方案制定過程中積累了一定的經驗，其核心培養方式是采取的3+X培養模式，主要措施是其中3年時間在學校進行相關基礎課和理論課的學習，至少1年時間采取校企聯合培養模式，通過將企業納入到人才培養主體地位，可以進行訂單式培養，大大增強學生對企業需求的了解和實踐動手能力。真正體現“卓越計劃”的3個特點，即行業企業深度參與培養過程；學校按通用標準和行業標準培養工程人才；強化培養學生的工程能力和創新能力。物聯網工程專業主要是培養工程類的專門型應用人才，可以按照“卓越工程師”的培養模式進行培養。一方面是在現有教學資源的基礎上，加強物聯網專業基礎理論和專業核心課程內容的教學，另一方面加強實踐教學環節，尤其是引入相關企業的參與。目前，我校已與安徽徽斯頓電子科技有限公司以及安徽科艾網絡技術有限公司簽訂了戰略合作協議，聯合培養物聯網專業人才，由參與的公司提供相關課程的教學和實踐環節的平臺，并且公司有優先挑選優秀畢業生的權利。另外，安徽理工大學與附屬醫院安徽淮南東方醫院集團也簽訂了合作協議，共同研究和制訂數字移動醫療系統方案。移動數字醫療系統的實施可為學校物聯網專業教師和學生提供了參與設計和開發的機會，同時也會為學生的培養提供很好的實習場所和平臺。另外，安徽理工大學與兩淮煤礦企業都建立了很好的合作關系，有著很好的合作基礎，雙方都在積極準備聯合培養礦山物聯網建設人才，進行校企深度合作，為拓展學校物聯網專業人才培養提供了很好的實踐和就業機會。此外，學校還與一些經濟發達地區的相關企業建立實習基地，如上海、深圳、無錫、蕪湖等，為學生進入工作崗位前提供深入企業實習機會，為進一步就業打下了堅實的基礎。校企合作模式的效果已經在學校的一些專業取得了很好的效果，校企合作是物聯網專業人才培養較為理想的模式。
4.2 物聯網工程專業教學資源建設
物聯網專業人才的培養，除了有定位準確的培養目標和合適的培養模式之外，還需要有配套的軟硬件教學資源的支撐，教學資源是培養合格人才的重要保證。一個專業辦學水平的高低往往與該專業的師資、實驗室、教材、實習場所等建設水平有關。對于物聯網專業這樣一門新興專業，面臨的專業教學問題更為嚴重和急迫。學校在物聯網專業建設過程中，相應地采取了一些有效措施來保證高水平的教學資源。
（1）物聯網專業師資隊伍的建設。這是所有教學資源中最為重要的部分，沒有好的師資很難想象能夠培養出優秀的人才。因此，學校和學院都非常重視教師的培養，培養的方式主要是從學院中挑選出一部分對物聯網感興趣而且嵌入式技術以及軟件開發能力過硬的教師組建成物聯網科研團隊和教學團隊，通過申專業提供論文寫作、寫作論文的服務，歡迎光臨dylw.net請物聯網相關課題展開物聯網理論和應用研究，目前已有2項物聯網相關的國家自然科學基金項目，5項省部級物聯網應用課題，多項企業物聯網應用橫向課題，通過科研課題工作的深入展開和研究，大大提高了教師對物聯網理論的理解和實踐應用水平，對推動物聯網專業的教學水平起到明顯的促進作用。除此之外，學院利用寒暑假時間組織部分教師到北京、無錫、長沙等地參加“全國高校物聯網專業教學和研討”“高級物聯網開發工程師物”等教學和專業技術的培訓，通過培訓進一步提高教師的物聯網教學水平和專業技能，然后再通過校內的研討和講座帶動更多教師物聯網專業水平的提高。
（2）教材建設也是辦好專業必不可少的環節。由于物聯網專業是新建專業，雖然已經出版了一些不錯的物聯網方面的圖書，但適合作為本科教學的好教材還是鳳毛麟角，而且大多是技術類或普及類。因此，在教材的建設方面還有很多的工作需要做。我們根據開設的課程和目前已有教材的現狀，挑選出相對較好的基本教材和參考書，通過大家閱讀討論，然后根據制定的教學計劃，來確定講授的內容和學生需要自學的內容，并整理教學講義和課件，為后續教材建設做好準備。通過這一環節，充分提高了對教學內容細節的掌握和理解，也對物聯網技術掌握得更為全面。
（3）實驗室建設是實踐教學環節的有力保障。為了能夠滿足物聯網實驗教學的需求，學院對物聯網實驗室建設投入了大量的建設經費，實驗室采購了北京西普陽光教育科技有限公司的SimpleRFID射頻識別實驗教學系統，并向安徽福訊信息技術有限公司訂制了無線傳感網絡教學系實驗系統。在物聯網實驗建設過程中，物聯網專業教學團隊全程參與整個實驗室建設過程，對系統的安裝、調試、運行都進行全面掌握；專業提供論文寫作、寫作論文的服務，歡迎光臨dylw.net并邀請物聯網實驗系統開發的T程技術人員給教師做專門的技術培訓和講座，進一步提高了教師的理論水平和實踐水平。通過師資、教材和實驗竄3個環節的建設，目前學校已經具有較高水平的物聯網專業教學團隊和完善的教學配套資源，完全能夠按照既定的教學目標和計劃來進行物聯網專業人才的培養。當然，任何一個新的專業的開設，都需要一定時間的建設和完善，在建設的過程中要不斷探索和完善，并借鑒其他高校的成功經驗，及時修正不合理的方面。
5 結語
物聯網工程專業的人才培養和教學資源建設，是所有高校物聯網工程專業在辦學過程中需要考慮和解決的問題，而特色人才培養模式和高水平教學資源建設是辦好物聯網專業的前提，因此，各個高校應根據各自不同的辦學基礎和行業特點，著眼于市場需求和自身的辦學優勢，在體現物聯網工程專業共同特點的基礎上，要突出物聯網工程專業的行業特色，這樣培養出的人才更能滿足市場需求和具有更寬的就業面。
參考文獻：
[1]吳功宜，吳英.物聯網工程導論[M].北京：機械工業出版社，2012：1-5.
[2]劉云浩.物聯網導論[M].北京：科學出版社，2011：3-6.
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一、智能家居的概念
智能家居別稱智能住宅，英文名稱為“Smart Home”。其是一個以住宅為平臺，兼備建筑、自動化，智能化于一體的高效、舒適、安全、便利，安裝有智能家居系統的居住環境。智能家居集成是利用網絡通信技術、綜合布線技術、安全防范技術、音視頻技術、自動控制技術將家居生活有關的設備產品集成。它的目標是通過互聯網等信息通信技術手段，通過遠程控制終端來實現對家居電器等的智能控制，使其能夠按照人們的意愿設定工作運行，而不論距離的存在。智能化是智能家居的兩大特點之一，其另一大特點就是遠程控制。隨著互聯網技術的快速發展，特別是無線網絡技術的發展，互聯網智能家居系統可提供遙控、家電控制、防盜報警、電話遠程控制、計算機控制等多種功能和手段，讓生活變得更加舒適、簡單和安全。
智能家居因為受產品生產商的限制。使其短時間內無法實現統一的標準協議，所以一般都是一個商家單獨做系統研發方案的。其中比較具有影響力的一次是2007年微軟推出的“未來之屋”的一個方案，是物聯網技術應用于日常家居生活的一個典型案例。當人們進人房屋時，安全系統會對進入者的面部進行掃描，確認身份后才會打開房門。冰箱的液晶顯示器能夠智能的列出保存的食物清單，廚房水槽可以能夠根據使用者身高不同而調節高度，而排風機可以檢測油煙濃度，已作出是否需要開啟的決定。除了這些，每個房間的裝修風格墻、壁顏色和溫度，都可以根據使用者的喜好自由更換。
二、國內外智能家居發展狀況
智能家居起源于20世紀80年代初，隨著大量電子家用電器的面市，家居生活電子化開始實現；80年代中期，通過把家用電器、安全防范設備與通信設備各部分獨立的功能用途整合成一體，形成了家居生活自動化的概念；到80年代末，隨著通信信息技術的快速發展，出現了利用總線技術把家居生活中各種家電、通信、安防設備進行管理與監控的商用系統，其在當時被美國稱為Smart Home，也就是現在智能家居的雛形。智能家居進入21世紀后，其發展是多樣化的，技術實現的方式也更加豐富了?？偟膩碇v，智能家居發展過程大概包括四個階段。第一階段主要是利用兩芯線、同軸線進行家庭組網，實現了窗簾、燈光控制等功能。第二階段主要利用RS-485線、部分利用IP技術進行組網，實現安防、可視對講等功能。第三階段實現了家庭智能控制的系統化，控制主機產生，功能包括控制、安防等業務。第四階段全部利用IP技術，末端設備利用zigbee等技術，智能家居功能提供采用“云”技術，達到了可以根據用戶需求實現個性化，以及定制。近年來，物聯網成為了全世界關注的熱點話題，全球公認為其是繼互聯網之后最有價值的科技創新。物聯網通過射頻識別（RFID）、全球定位系統、紅外感應器等信息傳感設備，按制定的協議把所有物品與互聯網連接起來進行信息通訊以及交換，來實現智能化跟蹤、管理、識別、監控和定位。物聯網的科技創新也為智能家居引入了新的定義，也擴大了其展領域。
在國內開發智能家居的公司中，其家庭內部組網中多采用有線方武（如X-10），但是利用無線通信的。 大多是自己制定簡單的協議，并沒有使用比較成熟的比較適用于智能家居的協議。國內早期典型的智能家具系統有：海信的智能家居控制系統、科龍集團研制的智能網絡家居系統等。他們的產品因為帶有不同的標準，為產品的相互兼容帶來無法避免問題。2005年6月，以海爾為首的 “e家佳”和聯想牽頭的“閃聯”同時被信息產業部確定為推薦性標準，從而拉開了數字家庭競爭的序幕。到目前為止，智能家居系統的發展有了很大的進展，其功能也越來越多樣化，其產品的兼容性問題也得到了很大的改善。
三、智能家居的特點
1、節約能源：在不需要時，能源系統可以自動關閉，這樣可以減少能源的浪費，減低使用能源的費用。
2、操作方便：智能家居系統提供遠程遙控接口。智能家居系統還可以把重復的工智能化。在您外出時，還可以控制家電。
3、安全性高：智能家居系統在緊急情況下可以防御壞人或報警。您可以在任何地方可以監控家里的安全狀態，這樣可以保證您住宅的安全。
4、改變生活方式：您可以在家辦公，進行遠程會議，孩子在家里上課，主婦在網上逛街等。生活中的大部分都可以利用互聯網在家進行，不受時間地域的限制。智能化的生活工作方式與以往的生活工作方式有了很大區別。智能家居可以給人們帶來更為簡單快捷的生活，在現在這個生活、工作節奏越來越快的社會，智能家居也可以為人們減少繁瑣家務、節約時間，讓人們有時間去休息，去教育子女，去鍛煉身體和進修，使人們的生活工作質量有了很大的提高。
四、智能家居的控制
智能家居應該不需要依賴復雜的集成和布線，而是能夠感知環境、感知人，并且隨著互聯網和物聯網的發展，人與物、物與物的溝通將變得不再困難。手機不應該是控制器，而應該只是這些“管家們”和人溝通的一個管道。智能家居控制系統是由各個子系統通過網絡通信系統組合而成的，要根據需要，減少或者增加子系統，以滿足需求。另外，可以設置各種控制模式，如離家模式，回家模式，下雨模式，生日模式，宴會模式，節能模式等，極大滿足生活品質需求，即插即用，特別用無線的方式，可以快速部署系統。
通過上述內容簡要介紹了智能家居設計的內容，分析了其在國內外發展的現狀，詳細指出了其特點與有效控制形式，希望通過本論文能推動智能家居的發展。
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（二）體系結構
網絡工程專業在保持網絡工程設計特色的基礎上，重點突出物聯網和網絡安全管理方向。圍繞這三大專業方向，以現有的網絡工程基礎專業實驗室和正在建設的物聯網和網絡安全方向專業實驗室為依托，構建出專業特色鮮明的多層次實踐教學體系，網絡工程專業實踐教學體系學科與專業競賽、自主創新研究等多種形式，并分布在專業基礎實踐、專業核心實踐、專業方向實踐、專業綜合實踐四個教學層次上。從教學層次的角度看，網絡工程專業的實踐教學環節包括下列內容。專業基礎實踐主要指電子技術基礎、計算技術基礎、軟件系統基礎三方面的實踐教學，主要形式是課程實驗、課程設計和實習。專業核心實踐主要指網絡工程專業核心課程的實踐教學，主要形式是課程實驗和課程設計。專業方向實踐主要指物聯網、網絡安全管理、網絡工程設計三大專業方向的實踐教學，主要形式是課程實驗和課程設計。專業綜合實踐主要指學生根據自己選擇的專業方向而開展的專業綜合實踐教學，主要形式包括學科與專業競賽、自主創新研究、實訓與實習、畢業設計（論文）等。
二、實踐教學內容
以上述實踐教學體系為依據，從四個專業實踐層次分別闡述網絡工程專業的實踐教學內容。
（一）專業基礎實踐
網絡工程專業基礎實踐環節可分為電子技術基礎、計算技術基礎、軟件系統基礎三方面的實踐教學內容。電子技術基礎實踐教學內容包括模擬電路實驗、數字電路實驗、計算機組成原理實驗、硬件工藝實習。模擬電路實驗是讓學生了解放大電路的原理，并能理解相應的實驗現象。數字電路實驗是加強學生對數字邏輯的理解能力和數字電路的設計能力。計算機組成原理實驗是讓學生理解計算機硬件結構的實現原理和方法。硬件工藝實習是讓學生綜合運用數字電路和模擬電路的相關理論知識，使用電路設計軟件設計并利用實際電路元器件實現一個具有實際生產意義的電子電路系統。計算技術基礎實踐教學內容包括程序設計實驗、數據結構實驗、算法分析與設計實驗、程序設計應用課程設計等。程序設計實驗是讓學生能夠運用所學的程序設計語言編寫并調試程序，培養學生的程序設計能力和程序調試能力。數據結構實驗是讓學生運用理論原理知識編程實現線性表、隊列、堆棧、二叉樹、圖等基本數據結構及其訪問操作方法，以及常用的排序和查找算法，進而能夠解決相關的實際問題。算法分析與設計實驗是讓學生掌握分治法、動態規劃法、貪心法、回溯法、分支界定法等常用經典算法，從而更好地解決實際問題。程序設計應用課程設計是綜合運用程序設計語言、數據結構、算法分析與設計，設計并實現一個具有實際生活意義的程序系統。軟件系統基礎實踐教學內容包括操作系統實驗、數據庫原理實驗、軟件工程實驗、軟件系統開發課程設計。操作系統實驗是讓學生系統地掌握處理機管理、進程管理、存儲管理、文件管理和設備管理五大功能的工作原理與實現方法，進而能夠模擬實現操作系統部分功能。數據庫原理實驗是讓學生熟練掌握SQL語言的數據定義、數據操縱、完整性控制等功能，基本掌握數據庫的設計方法和數據庫應用系統的開發方法。軟件工程實驗是加深學生對軟件開發方法的理解，掌握統一建模語言UML和可視化建模工具RationalRose的基本用法。軟件系統開發課程設計是讓學生在掌握程序設計技術的基礎上，綜合運用操作系統、數據庫原理、軟件工程的理論知識與開發技術，設計并實現一個具有實際應用價值的軟件系統。
（二）專業核心實踐
網絡工程專業核心實踐環節主要包括計算機網絡、網絡編程、無線網絡、Linux編程等專業核心課程的實踐教學內容。計算機網絡實驗是讓學生學習利用Sniffer和Wireshark等常用網絡嗅探工具驗證TCP/IP協議報文格式和協議交互過程，從而加強學生對網絡協議及其工作原理的理解，加深對計算機網絡體系結構的認識。網絡編程實驗是以套接字編程為基礎編寫TCP/UDP協議通信程序以及數據包捕獲程序，編寫SMTP/POP3郵件客戶端、FTP客戶端、Web網站程序等經典網絡應用程序。無線網絡實驗是讓學生掌握各種無線網絡設備的安裝和配置方法，學會無線局域網的規劃設計、安裝配置與故障排除。Linux編程是讓學生掌握LINUX環境下C語言應用程序開發的基本過程，熟悉基本庫函數的使用，具有初步的應用程序設計能力。
（三）專業方向實踐
網絡工程專業方向實踐環節可分為物聯網、網絡安全管理、網絡工程設計三個專業方向的實踐教學內容。物聯網方向實踐教學內容包括射頻識別實驗、無線傳感網實驗、物聯網開發實驗、以及物聯網方向課程設計。射頻識別實驗是讓學生掌握射頻識別技術的讀寫卡、多卡讀、編碼調制、防碰撞算法、通信協議、保密通信等基本原理，能夠編寫相關應用案例程序。無線傳感網實驗是讓學生能夠對溫度、濕度、光照、壓力、紅外等典型傳感器節點進行數據采集，并利用Zigbee、藍牙、WIFI等通信模塊，開發無線傳感器網絡應用程序。物聯網開發實驗是讓學生在掌握嵌入式編程的基礎上，結合射頻識別和無線傳感技術，開發物聯網應用中的核心功能模塊或簡單應用程序。物聯網方向課程設計是綜合運用物聯網方向課程的理論知識與開發技術，設計并實現一個具有一定實用價值的物聯網應用系統。網絡安全管理方向實踐教學內容包括網絡安全實驗、網絡管理實驗、網絡攻防實驗、以及網絡安全管理方向課程設計。
網絡安全實驗是讓學生掌握網絡嗅探器和端口掃描工具的工作原理和實現方法，理解包過濾、網絡地址轉換等網絡安全策略，掌握防火墻和入侵檢測系統的安裝、配置和使用方法。網絡管理實驗是讓學生理解SNMP網絡管理協議的原理和工作過程，掌握SNMP程序的設計與開發方法。網絡攻防實驗是讓學生熟悉網絡探測、緩沖區溢出、網絡欺騙、拒絕服務、SQL注入等主流攻擊技術的實現方法，從而預防和阻止網絡攻擊。網絡安全管理方向課程設計是綜合運用網絡安全管理方向課程的理論知識與開發技術，設計并實現一個具有某種安全管理功能的實用網絡軟件或系統。網絡工程設計方向實踐教學內容包括網絡互聯技術實驗、網絡規劃與設計實驗、網絡故障診斷與排除實驗、以及網絡工程設計方向課程設計。網絡互聯技術實驗是讓學生學會網線制作、VLAN配置、交換機配置、靜態路由配置、動態路由配置、ACL配置、NAT配置等，為實際網絡部署提供基礎。網絡故障診斷與測試實驗是讓學生掌握網絡故障診斷與測試工具的使用方法，能夠對物理層、數據鏈路層、網絡層、以太網、廣域網、TCP/IP、服務器等的故障進行診斷與排除。網絡規劃與設計實驗是讓學生學會網絡規劃工具、需求分析、技術選擇、網絡拓撲設計、網絡編址與命名、路由設計、網絡性能保障、安全管理設計等各環節技能。網絡工程設計方向課程設計是綜合運用網絡工程設計方向課程的理論知識與開發技術，針對某個實際應用場景，規劃并設計一個具有實用價值的網絡工程方案。
（四）專業綜合實踐
專業綜合實踐主要指學生根據自己選擇的專業方向而開展的專業綜合實踐教學，主要形式包括學科與專業競賽、自主創新研究、實訓與實習、畢業設計（論文）等。學科與專業競賽是鼓勵學生在老師的指導下，利用課余時間和假期，參與學校、企業、省、教育部、乃至全球等各種級別的大學生學科或專業競賽，以擴大學生的知識面，培養學生理論聯系實際和動手操作的能力。目前適合網絡工程專業學生參加的競賽主要有全國大學生數據建模競賽、全國大學生電子設計競賽、ACM大學生程序設計競賽、“挑戰杯”大學生系列科技作品競賽、全國大學生信息安全競賽。自主創新研究可分為課內自主研究學習和課外科技創新活動。課內自主研究學習是在部分專業課程內，安排學生開展研究性學習與創新環節，激發學生主動學習的積極性，培養學生的自學能力和自主學習研究能力。課外科技創新活動是學生根據自身興趣和專業特長組成小組，自主選擇研究課題，確定研究目標、技術路線和研究計劃，利用課余時間和寒暑假在老師的指導下自主開展科技創新活動，以提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，培養學生的創新意識和創業精神。實訓和實習是讓學生熟悉或掌握網絡相關行業或領域中可能遇到的常用技能，以縮短第一任職崗前培訓的時間。該類實踐教學內容包括見習環節、實訓環節、實習環節等。見習環節是參觀一個網絡行業相關的企事業單位或部門，見識各類產品和系統的研發過程或應用情況，以增強學生對專業的興趣和自豪感。實訓環節是在校內實驗與實訓基地，通過與企事業單位的合作，提煉網絡設備產品與網絡應用系統的典型功能模塊，進而設計出一組項目供學生實習訓練。
實習環節是與校外企業或培訓基地合作，讓學生參與到實際的項目研發與實施工作中，從而使學生接觸社會，體驗未來就業單位的工作環境和實際的項目開發過程。畢業設計（論文）是大學生四年專業知識學習后的一次綜合性專業技術實踐鍛煉機會。畢業設計的周期為14周，主要包括選題、開題、課題研究與指導、撰寫畢業論文、畢業論文答辯等環節。畢業設計課題可以由指導老師根據自己的項目課題、研究方向或興趣好確定，也可以根據學生就業單位的實際工作需要確定。
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2.1傳統IP網絡的入侵檢測技術“入侵檢測技術”這門課程主要涉及到的重要知識點包括：入侵檢測的基本概念、入侵方法與手段、入侵檢測系統數據源、基于主機的入侵檢測系統、基于網絡的入侵檢測系統、檢測引擎、告警與響應、入侵檢測系統的評估、入侵檢測系統的應用等。其中原理性、理論性的內容主要體現在入侵檢測的原理、檢測算法、評估的指標體系等。圖1是標準化組織提出的IDS的總體框架，該圖分三個檢測階段（檢測前、檢測中、檢測后），囊括了上述所有重要的知識點。（1）入侵前涉及入侵檢測的基本概念、入侵方法與手段、入侵檢測系統數據源等知識點。重點講授基于網絡的入侵檢測的數據采集技術，引入實驗1——網絡數據包的捕獲及協議的簡單分析。（2）入侵中知識點涉及IDS的各種檢測原理與方法。檢測方法分為誤用檢測、異常檢測和其它檢測方法。重點講授濫用檢測普遍采用的利用特征串匹配的方法、各種異常檢測模型也是很重要的輔助檢測方法，比如數學模型（方差模型、均方差模型、）馬爾科夫鏈和模糊邏輯。檢測又分為基于主機的檢測、基于網絡的檢測和分布式檢測。為了呈現不同原理、不同檢測方法的效果，設計了實驗2——審計日志的獲取和簡單分析，對比實驗1有利于學生體會基于主機的檢測方法和基于網絡的檢測方法的不同。（3）入侵后涉及IDS的警報響應、警報冗余消除、警報后處理技術和意圖識別技術等知識點。重點講授對于幾種典型攻擊，IDS的攻擊報警信息和警報后處理技術，讓學生認識警報含義、不同的報警格式和方式。至此，學生應該對IDS的整個工作流程有了全面的認識。為了讓學生融會貫通所有知識點，設計了實驗3——Snort開源IDS的構建和使用。讓學生在指定的實驗室環境下安裝，使用IDS，老師在實驗室局域網與公網斷開時，運行若干典型的攻擊腳本，確保Snort能抓取到攻擊實例，讓學生利用所學的安全知識，模擬安全管理員分析攻擊態勢。對于傳統IP網絡上的入侵檢測技術的教授，可以讓學生牢記圖1，有助于理清各階段的重要知識點，在相關實驗中體會攻擊理論性知識的應用，是這門課程獲得良好教學效果的關鍵。
2.2物聯網安全技術物聯網涵蓋內容非常寬泛。實際上目前物聯網的構成除了傳統IP網絡外，各式各樣的無線傳感器網絡WirelessSensorNetwork（WSN）構成了物聯網的主體。與傳統IP網絡不同，WSN因其特點導致其相同的安全需求有著完全不通的安全技術。重點知識點按WSN的分層協議體系結構講授每一層上存在的安全問題以及典型攻擊。比如，物理層：各種物理破壞以及導致的信息泄露和各種擁塞攻擊；數據鏈路層：各種耗盡攻擊和碰撞攻擊；網絡層：各種路由攻擊、泛洪攻擊、女巫攻擊；應用層：污水池攻擊、蠕蟲洞攻擊等。為了使學生了解和掌握不同的攻擊的原理、攻擊過程和方式，設計了實驗4——WSN上的各種攻擊實驗演示。
2.3物聯網互通產生的安全問題和安全技術由于此部分內容還屬于當前研究熱點，在課程中將作為物聯網的全新內容介紹。重點抓住一些典型攻擊案例講述互聯互通中產生的安全問題及解決方法。為此設計了實驗5作為典型案例。實驗5——跨網絡的DDoS攻擊，展示了在IP網絡中已經克服的DDoS攻擊，互通后的殘余DDos攻擊流量仍然超出WSN能夠承受的范圍，會導致WSN網絡服務質量下降，甚至耗盡WSN寶貴的能量和帶寬資源。
3.實驗內容設計(1)設計型實驗實驗1——網絡數據包的捕獲及協議的簡單分析。網絡數據包是基于網絡的入侵檢測系統的重要數據源，網絡數據包的捕獲是基于網絡的入侵檢測系統實現的第一步。通過該實驗，使學生了解和掌握基于Socket和libpcap的網絡數據包的捕獲方法，理解和掌握基于網絡入侵檢測系統的源數據的捕獲、協議分析的基本原理和實現方法。同時使學生熟悉在Linux下的C語言開發技能。實驗2——主機審計日志的獲取和簡單分析。主機審計日志數據是基于主機入侵檢測系統的重要數據源，審計數據獲取的質量和數量，決定了入侵檢測的有效程度。通過該實驗使學生了解Linux系統的日志系統和基于主機的入侵檢測系統的原理。(2)綜合型實驗實驗3——Snort開源IDS的構建和使用。讓學生根據校園網實驗室環境下的需求搭建，利用Snort及第三方軟件搭建一個真實的入侵檢測系統。根據需求選擇已有的預處理插件、檢測規則，最后有針對性地完成幾個相應規則的編寫，并進行正確性測試。斷網后在運行幾個典型攻擊腳本，讓學生分析Snort抓獲的攻擊警報，做出安全態勢匯報。(3)驗證型實驗實驗4——WSN上的各種攻擊實驗。學生利用一些攻擊類軟件工具和硬件設施完成一些可能的攻擊。攻擊的羅列使學生了解和掌握不同的攻擊的原理、攻擊過程和方式，加深對入侵檢測的必要性的理解；實驗5——跨網絡的DDoS攻擊。將傳統IP網絡通過特定網關與實驗室特定的無線傳感器網絡相連，在IP網絡中發起DDoS攻擊，將目標鎖定在傳感器網絡內。在IP網絡上安裝流量觀測器，讓學生直觀地看到攻擊流量的路徑。然后在網關上啟動DDoS攻擊檢測，過濾掉98%的攻擊流量，讓學生觀察此時無線傳感器網絡的性能情況，比較兩種情況，得出實驗結論。
4.考核體系該課程的考核采用平時成績和期末考核成績加權平均的方式?？紤]到課程的宗旨在于加強學生動手能力，同時為了減輕學生的學習負擔，平時成績強調考核動手能力，平時作業緊扣五個實用性實驗，均為實驗為鋪墊和準備，實際上5個綜合實驗成績占50%，期末的理論考核以開放式論文形式讓學生根據自己對IDS的了解和興趣選擇和IDS相關的題目撰寫論文，占50%。
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隨著計算機信息技術的發展，我國傳統農業正在加快向現代農業轉型，而智慧農業將成為現代農業未來發展的趨勢。智慧農業將農業看成一個有機聯系的系統，依托嵌入式技術、感知技術、互聯互通技術、智能化技術等綜合、全面、系統地應用到農業系統的各個環節，使得農業系統的運轉智能化、多功能，大力推進農業科技創新。
智慧農業所涉及的關鍵技術包括嵌入式技術、檢測技術、通信技術等。嵌入式是當前發展最快、應用最廣、最有發展前景的信息技術應用領域之一。目前，許多高等院校的計算機、電子、軟件等專業針對市場需求，開設了嵌入式系統相關課程，也在逐步完善適應社會需求的嵌入式系統的教學體系。本文基于智慧農業背景，結合都市型現代農業開設嵌入式課程的經驗，對農林院校嵌入式課程教學改革進行了探討。
1 智慧農業物聯網嵌入式系統
智慧農業是最近興起的一個概念，出現的時間很短，目前還沒有一個公認的定義。中國農業大學李道亮教授認為： 智慧農業是以最高效率地利用各種農業資源，最大限度地降低農業成本和能耗、減少農業生態環境破壞以及實現農業系統的整體最優為目標，以農業全產業、全過程智能化的泛在化為特征，以全面感知、可靠傳輸和智能處理等物聯網技術為支撐和手段，以自動化生產、最優化控制、智能化管理、系統化物流和電子化交易為主要生產方式的高產、高效、低耗、優質、生態和安全的一種現代農業發展模式與形態。
要建設智慧農業，就要依托物聯網等先進的科學技術。物聯網（The Internet of Things，簡稱IOT）的概念是在1999年提出的，2005年國際電信聯盟（ITU）的ITU互聯網報告，對物聯網做了如下定義：通過二維碼識讀設備、射頻識別（RFID）裝置、紅外感應器、全球定位系統和激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。
智慧農業物聯網唯一的物聯源頭是嵌入式系統。隨著嵌入式系統的各個領域應用需求的多樣化，嵌入式技術已成為當今電子技術發展的主流。
本文基于嵌入式技術，針對農林院校計算機專業嵌入式系統方向課程體系的特點， 通過一系列教學嘗試，對計算機專業嵌入式系統方向的課程體系建設進行了一些探索，使學生在保證專業原有課程的基礎上，根據專業方向的不同，側重點有所差別，將智慧農業貫徹課程體系始終，使學生在軟件和硬件設計方面都得到很好的鍛煉，最終為都市型現代農業培養全方位的信息技術人才。
2 嵌入式課程體系建設
（1）我校計算機專業嵌入式系統方向培養和教學目標。
我校計算機專業嵌入式系統方向培養目標培養側重嵌入式軟件設計開發的嵌入式系統開發人員。根據學生的接受能力，嵌入式系統的學習體現層次性、漸進性、注重實踐性，尤其側重培養在農業領域中的嵌入式系統應用能力。（圖1）
嵌入式系統課程體系的設置體現“注重工程能力培養的嵌入式系統人才知識體系”，學習側重嵌入式軟件設計部分。嵌入式系統教學體系教學目標是掌握四個“1”，即“一種主流嵌入式微處理器、一門開發語言、一種嵌入式操作系統、一套開發工具”，嵌入式開發語言主要有匯編語言、C和C++語言、Java語言等；嵌入式操作系統主要有Windows CE、Linux等；集成開發工具主要有Windows CE開發工具、ADS等。
（2）嵌入式系統課程體系。
北京農學院計算機與信息工程學院自2011年設置了計算機專業嵌入式系統方向，根據自由選擇的原則在大學三年級實施特定方向培養，同期購買了30套嵌入式開發實驗平臺設備，可實現每人一臺的教學環境。
嵌入式系統課程體系大致可分為：基礎課程、專業基礎課以及專業課。
基礎課程在大學一、二年級開設，主要學習理工科的一些基礎課程，如高等數學等。
專業基礎以及專業課的開設時間以及內容如表1所示。需要特別說明的是根據我?！?+1”本科人才培養模式，大學前六個學期完成的是課內學習，旨在掌握較寬厚的基礎知識和扎實的專業知識，最后一學年有計劃地到校內外實調基地進行為期一年的實踐和實訓，所以第七學期和第八學期是專業實習和畢業設計實習環節。
嵌入式導論課程：介紹嵌入式的主要應用領域、嵌入式軟件開發的基本概念、嵌入式軟件開發的基本流程和基本方法、嵌入式系統的特點。
嵌入式操作系統課程：介紹嵌入式系統基本知識，嵌入式操作系統與通用操作系統的差別。結合典型的嵌入式操作系統對操作系統的基本構成、工作機制、系統移植剪裁和實時任務調度等內容進行介紹。我校根據具體情況選擇、Linux、WinCE等嵌入式操作系統進行教學。
嵌入式程序設計基礎：介紹嵌入式系統體系結構、嵌入式系統設計的基本方法、軟件編程及設備接口和驅動等。通過該課程的學習，學生了解和掌握必要的嵌入式系統設計方法學的概念、方法和工具嵌入式程序設計基礎，掌握嵌入式系統的基本原理與設計開發思想，學生能完成簡單的嵌入式系統的軟硬件設計。
JAVA開發語言：介紹Java語言的體系結構、Java語言的基本概念和程序設計的基礎知識、面向對象的程序設計的思路和方法。培養學生的編程能力，使學生能夠運用Java語言作為完成應用程序設計。
嵌入式接口技術：介紹鍵盤接口、LED顯示器接口、觸摸屏、通信接口、中斷接口、A/D和D/A轉換、ARM的JTAG接口。
嵌入式高級編程：介紹Android嵌入式開發環境搭建的方法，項目結構；Android的體系結構，嵌入式軟件開發流程；嵌入式特性開發，多媒體開發，數據存儲開發，聯網開發等開發方法，學生通過實踐能達到獨立完成開發單機、網絡嵌入式軟件的能力。
3 嵌入式課程實踐教學
（1）層次化實驗實踐教學。
實驗室選用UP-Magic6410嵌入式實驗開發平臺，著重培養學生在該平臺下進行嵌入式Linux程序開發的相關環境搭建與軟件設計方法的能力。針對各模塊以及嵌入式系統的應用背景，按照由淺入深，不同課程層次對應不同實驗項目等原則，組織設計了三個層次的實驗，循序漸進，逐步提高，以滿足不同階段的實驗和實踐需求，分別為涉及嵌入式導論的基礎性實驗、涉及嵌入式程序設計基礎的實操性實驗、設計嵌入式高級編程的提高性實驗?；A性實驗多以理論驗證為主，在于學習方法；綜合性實驗和提高性實驗則多以應用為主，在于提高能力。三個層次的實驗教學內容，為學生提高了動手能力，進一步的實踐開發和畢業設計打下了良好的基礎。
（2）通過項目案例，強化實踐教學。
首先，依托教師實際的科研或工程項目，教師在實驗課程實施時，可以按照模塊化將案例的分解到各個部分，鼓勵學生對實例所采用的技術和方案進行不同角度的評價，變被動知識灌輸為主動探索思考，使教學理論知識與科研實踐有機地結合在一起。
其次，在設計綜合課程設計等綜合性實驗時，結合教師實際的科研或工程項目，在強調基礎性知識掌握的同時，鼓勵學生創新的綜合設計。使得學生既掌握了一些具體的通用的嵌入式系統的開發方法，也能發揮主觀能動性，獨立設計并實現較完整的嵌入式系統，激發學習、創造熱情。在課程設計綜合實驗中，考慮到學生水平差異，按照“自由組合、自主選題”的原則，要求學生課外查找資料進一步地學習，引導學生進行主動性學習，對某些問題進行深入的分析研究，進而提出自己的設計思想，此環節中設計思想的原創性也將作為課程考核的重要內容。
（3）鼓勵學生參與科研項目，注重培養創新能力。
通過項目實踐來鍛煉和提高學生動手能力是非常重要的。我校實行導師制指導學生，在參與教師科研項目的過程中，本科生導師負責學生在整個科研期間從理論到具體操作的各個環節的指導工作，加強了指導力度。
學生在家禽食品安全追溯系統的嵌入式系統應用項目中，教師組織學有余力的同學成立興趣小組，直接參與到前沿的課題和項目中去，將食品安全追溯系統按照生產鏈的六個環節分解成若干子題目，交由各興趣小組，模擬項目的形式實踐開發，真正做到“在學中做，在做中學”，以務實的項目培養學生的實踐科研能力。
（4）鼓勵學生積極參與課外科技活動。
近年來，高等院校加大了學生的課外科技活動開展的力度，筆者指導的學生參與了北京市大學生科研計劃，利用嵌入式平臺，對溫室環境等參數檢測，進而對溫室大棚實現智能化控制，學生在該課題中，運用所學理論知識，系統的完成了整個項目，獲得了北京市大學生科研計劃成果二等獎，尤其值得一提的是，畢業的學生在擔任京郊村官期間，將課題成果應用于所服務的村鎮，取得了良好的效果。實踐證明，鼓勵學生參與課外科技活動，將會拓展學生的知識體系，并學以致用，對進一步提高學習興趣以及培養合作精神發揮了至關重要的作用。
（5）做好畢業設計及畢業實習
我校實行的是采取“3+1”人才培養模式。以往學生在第八學期進行畢業論文和實習，部分學生在校內機房根據教師給出的題目完成畢業實習和設計論文，學生如果不走出去。就無法完成理論與實踐的有機結合，部分同學雖然通過實習單位的學習完成畢業論文，但是畢業設計和論文的時間和質量也難以保證。因此，我們將畢業論文提前到第七學期安排任務，進行設計、論文的前期準備及調試工作，既可以保證充分的畢業設計時間又可以提高學生專業課的學習興趣和主動性，做到有的放矢.提高設計.論文和專業課的學習質量。
針對在校學生缺少行業背景知識這一缺點，在教學中大力開展了與企業的合作，直接把學生派到相關企業進行實習和畢業設計，使得培養的嵌入式人才能夠適應企業的需要，目前我院已經建立了中軟、中國農業科學院信息所等校外實習基地，并簽訂了相關的實習協議。一方面學生在實踐工程項目中完成畢業設計和論文，綜合能力得到極大的提升，另一方面用人單位在與學校合作辦學的過程中也為自己培養了急需的技術人才，實行了定單式培養，最終構筑高校.學生和企業獲利的共贏平臺，從而實現人才培養和社會需求的無縫對接。從以往經驗來看，選擇嵌入式系統開發課題并能按時保質保量完成課題的的學生知識面更廣，就業面更寬，既可以從事軟件開發，也可以適應硬件的開發工作。
4 結語
嵌入式系統作為應用性極強的課程，其教學體系建設是一項復雜而艱巨的任務，包括完整的課程設置體系結構、不斷的豐富實踐教學內容，獲取更多的實踐項目等內容。隨著嵌入式在現代農業應用的迅猛發展，如何真正立足于農業院校發展特色，培養高素質嵌入式系統農業信息化人才，將是我們今后教學的方向和努力目標。
參考文獻
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篇13
中圖分類號：G434
文獻標識碼：A文章編號：16727800（2016）010018802
0引言
2009年，南京郵電大學在國內首先興建了物聯網學院。學科成立之初，課程體系建設尚無先例可循。因此，如何建立具有物聯網學科特色的課程體系成為了每一個任課教師需要思考的問題。近年來，學界逐步明確了物聯網學科的“源科學”是計算機科學[1]。將物聯網工程專業的課程建設大致分為兩部分：計算機學科的基礎課程與體現專業特點的專業課程。專業課程主要包括：介紹物聯網基本概念的“物聯網導論”、討論感知層知識與技術的“感知技術及應用”、討論物聯網環境中無線通信技術的“物聯網中的無線通信技術”、介紹物聯網應用系統設計與規劃方法的“物聯網應用系統設計技術”和介紹物聯網信息安全個性技術的“物聯網安全技術”等。
無線傳感器網絡（Wireless Sensor Network，WSN）是物聯網底層重要的感知技術。作為重要的學科專業課程，其知識點從感知層硬件到應用層安全技術，內容多、難度大，體現了物聯網學科的交叉特色與前沿性。該課程在傳統的通信和自動化控制專業早已形成完善的體系結構，但是隨著物聯網應用的蓬勃發展，WSN技術發展很快，物聯網專業的WSN課程內容要與上述兩個傳統專業的相關課程相區別，必須講授最新的熱點技術。
1課程現狀及存在的問題
（1）有限的課時設置與課程的豐富內容不相匹配。無線傳感器網絡內容涵蓋廣泛，涉及計算機、通信、數學、信息、電子等多個學科，同時它也是一門理論與實踐緊密結合的課程。從ZigBee、Wifi、藍牙到6LowPan，各種無線傳感器網絡的最新技術都能設計相應的實驗環節，以加深學生對理論知識的理解。目前受到研究生課時的限制，一般學校該課程課時設置均為32課時，在如此有限的時間內，如何有效講授知識點、培養研究生的科學思路和研究方法則成為一個值得深入探討的問題。
（2）課程定位與教學特色問題。物聯網專業本科階段已開設了同名課程，研究生階段的WSN課程如何與本科生課程相銜接，且在教學中突出物聯網交叉學科特色是課程建設中要解決的關鍵問題。
（3）研究生培養模式和授課方法問題。盧梭說過：“問題不在于告訴他（學生）一個真理，而在于教他（學生）怎樣發現真理。”這正是近代研究生教育追求的研究性教學理念。本科階段學生第一次接觸WSN，因而該階段注重對知識點的講授。到了研究生階段，課程應更多地教授學生科學研究的方法，幫助學生發現學科的前沿熱點，并指導他們開展深入研究。
綜上課程存在的不足，筆者在課程的研究生教學階段改變了本科以講授知識點為主要手段的教學模式，而采用以綜合性實驗設計為貫穿主線的研究型教學模式。通過實驗為主導的方式，教師創設一種類似科學研究的情境，指導學生對熱點問題進行研究，使學生在獨立、主動的探索、思考、實踐過程中吸收與應用知識，并解決問題。
2課程建設內容
2.1教材及實驗內容選擇與設計
課程選用了2本教材[23]，一本實驗教程[4]。第一本教材是孫利民老師的經典教材《無線傳感器網絡》，其內容按網絡分層結構講述了WSN的各個知識點。每章均可視作綜述風格的科研論文，邏輯清晰，易于理解，用于培養學生的科研閱讀能力，但是缺乏有特色的熱點技術；第二本教材是國外的經典教材，其書寫邏輯為面向問題的啟發式學習，每章討論一個WSN的支撐技術，如定位技術、同步技術、安全技術等，可用于啟發學生的科學思維，學習如何發現一個科學問題以及如何針對該問題進行深入研究。實驗教程選用凌陽科技公司開發的最新物聯網實驗課程，包含最新的WSN技術實驗。其內容從芯片基礎實驗到各種熱點技術的實踐，包括ZigBee協議棧系統實驗、RFID基礎實驗、IPV6系列實驗、嵌入式網關實驗和手機控制實驗等8大塊，但是缺乏綜合性實驗。為此，學院又聯合凌陽科技公司開發了若干綜合性實驗，包括自習室節能控制系統、智慧安防報警系統、圖書管理系統、冷庫管理系統和智慧停車系統等。
針對每個知識單元的核心知識點，借助凌陽公司開發的物聯網實驗箱[2]，參照學校已有的實驗建設內容[56]，有針對性地設計了實驗體系，如圖1所示。共包含14個實驗，其中前11個實驗都是驗證型實驗，每學期再根據課程選修人數選擇若干綜合性的設計型實驗。其中，自習室節能控制系統、ZigBee拓撲結構顯示系統和圖書管理系統3個綜合實驗貫穿學習始終，其它實驗都是由教師演示完成。該實驗體系使學生學習完理論知識后可以馬上進入實驗環節對知識進行鞏固。如果某些知識點對應的實驗太過復雜，在有限的課程時間內不足以完成，則可設計相應問題，讓學生在問題引導下自發進行深入學習。
2.2研究型教學模式與評價方法探索
在課程的具體教學實施上，第一次上課教師即把學生分為小組，每個小組負責一個綜合性設計實驗。以自習室節能控制系統為例，整個教學模式闡述如下：首先，教師介紹系統功能，將系統分為光照度檢測、人員檢查、數據處理和燈開關控制4部分。由于實驗比較復雜，采用學生分組的形式進行實驗。每個部分由若干學生負責，確保每個學生完成其中的某些功能模塊，并在之后的教學過程中對每部分進行詳細討論，包括：設計要求、工作原理、需要用到的設備、體現的核心知識點等。因此，每個學生在學習開始都有一個任務和目標，學生之間相互合作，完成實驗的組可以獲得本次實驗的基本得分。之后的每一次課，核心知識點的講授與相應的驗證實驗都采用教師導學、學生自主學習的形式完成。考慮到課時有限，實驗還需要由小組合作學習等課外學習環節組成。到了一定階段，每個模塊都要完成子模塊流程設計，如圖2所示的光照度檢測子模塊流程圖。然后進行階段性學習成果展示和交流，并進行系統聯調，形成相關文檔。最后進行實驗總結，匯報系統設計和實現方案。
每個實驗都體現了對WSN知識的綜合應用與融匯貫通。在設計型實驗中，教師按照軟件工程的方法一步步指導學生進行系統概要設計、詳細設計直至系統調試完成。學生不但能學習到科學研究的思想和方法，而且具備了開發一個小型項目的經驗，提高了動手能力。該方式改變了“教師授課+學生復習”的傳授式教學模式，而是采用“教師導學+學生自學+合作研討”的研究型教學模式，以達到培養應用型人才的目標。
3考核體系
課程考核采用平時成績和期末考核成績加權平均的方式。綜合實驗成績占70%，期末的理論考核以開放式論文形式進行，讓學生根據自己在實驗過程中發現的問題，以提出改進方法等為題撰寫論文，分數占總成績的30%。該考核更加偏向于考核學生在學習過程中的參與、實踐能力。
實驗成績考核學生平時的學習積極性以及動手能力，緊扣3個綜合性實驗的各個階段，取得一個階段性成果即得到相應分數。在實際實施過程中，師生都覺得該教學方式比傳統方式更能激發學生學習興趣，培養學生的學習能力和實際動手能力。
4結語
本次物聯網專業的研究生WSN課程建設圍繞核心知識點，設計了相應的實驗教學系列。實驗圍繞一個需要研究解決的特定問題展開，讓學生在尋找解決方法的過程中進行知識的學習與應用，而不是對知識的簡單套用。強調任務驅動，并注意任務的復雜性與綜合化。
應當注意的是，研究性實驗教學的設計與實施是一個動態過程，教師應周期性地梳理核心知識點，根據教學內容設計實驗，并在實驗中根據學生反饋以及實際教學效果，不斷調整實驗內容、難度以及實驗教學方法，促進每一輪教學實踐在內容和方法上都不斷豐富、改進和完善。
參考文獻參考文獻：
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