根据水质在线监测系统的构成和实施工作步骤,转换到学习领域,主要包括以下几个方面:(1)水质探测传感器及其接口电路,主要是RS-485总线和Modbus通信协议;(2)ZigBee无线通信网络组网与数据通信控制;(3)网络服务器数据库及数据共享发布软件开发。
2 物联网方向的专业教学标准
2.1 专业教学标准与课程标准
专业教学标准是保证专业人才培养质量的重要文件,涉及课程体系、课程教学标准、教学环境、教学团队,从不同方面体现了“工学结合”的高职教育人才培养模式,简单来说称为“411”模式,即第1-4学期完成支撑专业核心能力的理论基础知识的学习和各专项技能的训练;第5学期通过生产实习、智能建筑电子产品设计与制作、专业证书考证训练等综合课程形成专业能力、方法能力和社会能力;第6学期到企业顶岗实习,完成职业素养的全面形成。其中核心课程有:单片机原理与接口技术、检测与控制技术、物联网技术、Web编程技术及其实训,涵盖水质在线监测系统的知识领域。实践技能培养方面主要有电子产品的设计、制作、维修、系统集成调试等能力[3-4]。
课程标准是对学生接受课程教学之后的结果所做的具体描述,是教育质量在特定教育阶段应达到的具体指标,是对课程教学的基本规范和要求,是教学管理和课程评价的依据,是教材编写、教学实施和考试命题的依据。下面详述《物联网技术》和《物联网实训》两门课程的课程标准设计。
2.2 《物联网技术》课程标准
课程性质是应用电子技术专业的专业核心课程,作用是使学生了解物联网的基本技术体系架构、概念、以及相关操作技能,包括无线传感器网络、无线射频、嵌入式终端技术等,典型应用如一维码、二维码、EPC、RFID、WSN、智能卡、M2M等。通过课程学习对无线通信原理、云计算、智能技术、安全技术有一定的了解。前期必修课有《C语言程序设计》、《单片机原理与接口技术》、《检测与控制技术》,后续学习《物联网实训》、《智能建筑电子产品设计与制作》课程。课程整体设计方面,分为“感”、“联”、“知”、“控”四个方面,分别学习物体感知、身份识别、数据采集,互联互通、信息交互、信息共享,数据综合、存储、管理、分析,智能应用控制等方面的技术架构。相对于计算机网络课程,本课程侧重于底层通讯原理即无线通讯和高层数据为中心的中间件与应用层的讲授,同时延伸扩展无线传感器网络、RFID和智能交通、智能仓储物流、智能电网、智能家居的应用。
课程目标设计分为工作能力目标和职业能力目标。工作能力目标包括:
(1)运用物联网系统的体系架构和技术特点选择合理的物联网应用系统方案;
(2)根据应用的需要正确运用传感器技术和RFID技术,设计无线传感网络,实现感知和识别;
(3)根据应用的需要选择合理的通信方式和联网方式;
(4)设计应用系统的组成结构,进行系统集成、安装调试和维护,熟悉智能家居统的组成结构。