梁菁
（梧州学院计算机科学系，广西梧州543002）
摘要：学习兴趣是引导学生学习的最佳导师，本论文在探讨了发展物联网所需要的知识体系、教学体系和师资力量后，提出了一种以构建智能化校园生活为目标的新教学方式，以案例演示法、任务驱动法、项目引导法逐步引导学生对课程的学习兴趣，让学生通过课程学习提高掌握知识的能力和实践动手能力。
关键词：智能校园生活；物联网；案例演示法；任务驱动法；项目引导法
中图分类号：G420文献标识码：A文章编号：1671-6035（2013）06-0000-01
一、物联网的概述
物联网是通过无线射频识别电子标签、无线传感器等信息传感设备，按照传输协议，以有线和无线的方式把任何物品与互联网相连接，运用“云计算”等技术，进行信息交换、通信等处理，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等功能的一种网络[1]。
物联网的系统结构从下到上可以分为感知层、传输层、处理层和应用层四个层次[2]。感知层负责获取物体所处环境周围的信息，进行数据采集。传输层负责将感知层采集到的信息传递到处理层，它面对的是互联网、电信网和广播电视网等3大类网络。处理层将传输层送过来的数据进行存储、查询、分析、挖掘、理解，通过分析计算，最终做出决策和行为。位于最上面的是应用层，它根据处理层提供的决策行为向社会提供丰富的服务。从用户的角度看，这便是物联网的应用领域。物联网的应用非常广泛，电网行业、交通行业、物流行业、国防军事，几乎每一个领域都会因为物联网的涉入而更加智能化[3]。
二、发展物联网课程所需的知识体系、教学体系和师资力量
物联网属于计算机、通信、电子等多个领域的交叉学科。这门课程要求学生已经具备计算机系统等专业基础知识，通过课程学习能够掌握物联网通信等专业核心知识，完成课程学习后，在实践中进一步掌握领域应用知识。
课程应该分为理论教学和实验教学两部分，理论教学以教师讲授为主，实验教学以学生动手为主。这就要求教材、参考资料的选择上、实验室的建设上乃至师资队伍的培养上都必须符合课程要求，具有物联网的特色。教材应该选用高质量有特色的中英文教材，充分利用教材配备的网络课程资源引导学生进行课后学习。实验室除了要求设备齐全完好外，还应该具备实验大纲、实验指导书、任务书等材料，保证学生有明确的实验目的与实验任务。实验室还应该配备足够的实验技术人员，技术人员不仅要求能管理维护实验设备，还要求具有熟练的操作技能，可以指导学生进行实验活动。有条件的学校还应该建设实习实训基地，培养学生的实践能力。物联网课程需要双师型人才担负起教学的任务，教师既要有较高的学术水平，又要具有工程实践经验和科研经历。
三、与智能校园生活相结合的教学方式
传统的灌输式教学方式一直是课程改革不断探讨的主题。改革教学方法，为教学注入新的活力也是物联网课程必须面对的问题。
（一）案例演示法。
课堂教学以案例演示为主要方式，系统教授相关的知识点，让学生加深对基本概念、原理的理解，为实验课程和课后实践环节奠定坚实的基础。
智能化的校园生活涉及到学习、消费、住宿、交通等多个方面。在这个智能化的校园里，学生去食堂就餐，在超市商店内购物都无需携带与支付现金，宿舍的电费、水费都可以通过学生的账户自动支付。在图书馆借书时无须办理手续，书籍会自动记录被哪一位同学在什么时候带离了图书馆，什么时候被归还回图书馆，甚至会在借阅期限结束时“提醒”那位同学按时还书。学生们不再需要携带宿舍钥匙，每一间宿舍都“认识”居住在里面的学生，对不居住在这间宿舍内的人员“拒之门外”。宿舍楼的电梯知道每一位学生所住的宿舍，可以自动将学生送抵他们要去的楼层。
要在校园生活内构建物联网，首先要建立智能终端系统，物联网用户需要配备带有RFID标签的证件或申请将自己的个人信息以RFID电子标签的形式存储在手机SIM卡中，网内每一个物品都要标识属性。所以教师必须在课堂教学中系统地讲授传感器的知识，介绍射频识别技术；在此基础上构建传输层时要让学生掌握计算机网络系统结构、网络协议、网络管理和安全等知识；构建处理层时学生需要详细了解MEMS技术和云计算等知识。
（二）任务驱动法。
在实验教学之前，教师将实验任务布置给学生，让学生明确实验目的。学生通过查找资料、思考、探索、分组讨论等方式理清自己应该如何完成这个任务的思路，才能更积极、更有效地投入实验课程的学习中来[4]。
自行车和电瓶车是学生在校园内主要的交通工具，这些工具平时都需要上锁以防偷窃。教师可以指导学生利用已经掌握的物联网知识建立一个小型车辆安保系统，构建完成后车辆都“认识”自己的主人。当车主需要用车时无须携带钥匙，利用带有RFID标签的证件或手机将信息传递给车辆的感应器便可顺利开启车辆。当车辆感应到被破坏或偷窃的威胁时会自动向校园警卫处和车主报告信息。
（三）项目引导法。
当学生系统掌握了物联网的原理和知识，经过实验过程具备了一定的动手能力后，教师可以引导学生研究完整的物联网项目。教师在其中只负责掌控项目的总体运作，辅助学生。学生作为项目开发的主体必须充分发挥创新能力，依靠团队合作完成研究与设计。
教师可以引导学生研究一个实验室智能管理系统。在智能化的实验室里，每位学生会被记录下抵达实验室的时间和离开的时间，从这些数据中可以获取学生出勤的信息，教师便无需占用课堂时间对学生进行考勤。在实验室开放期间，每位进入实验室的学生必须经过身份识别过程，以确保实验室设备的安全。每一件实验设备都能记录下任何时间段被哪一位学生使用过，确保当出现丢失设备的情况时能尽快解决问题、减少损失。当实验设备出现损坏时，会自动向管理人员报备，提醒管理员及时维护或更新。
四、结束语
本文以构建智能校园生活为目标，探索了发展物联网课程所需要具备的因素，重点讨论并提出一种与目标密切结合的教学方式，逐步引导学生对课程产生学习兴趣，提高学生掌握知识的能力和实践动手能力，力争通过课程改革将学生培养为能胜任物联网相关技术的研发及物联网系统规划、分析、设计、实施等工作的应用型人才。
参考文献：
[1]武奇生,刘盼芝.物联网技术与应用[M].北京:机械工业出版社,2011.2
[2]韩毅刚等.物联网概论[M].北京:机械工业出版社,2012.7-13
[3]王志良,王粉花.物联网工程概论[M].北京:机械工业出版社,2012.11-14
[4]杨冰等.基于物联网市场需求的“计算机网络”教学改革[J].中国电力教育.2013,1.83-84
作者简介：梁菁（1982-），女，广西梧州人，梧州学院计算机科学系教师，主要研究方向：物联网、图像处理。
基金项目：广西高等教育教学改革工程项目（2012JGA213）。