物联网时代的计算机网络技术教学探究篇 计算机网络技术物联网

物联网时代的计算机网络技术教学探究篇 计算机网络技术物联网

物联网时代的计算机网络技术教学探究篇 计算机网络 技术物联网 精品文档，仅供参考 物联网时代的计算机网络技术教学探究篇 计算机网 络技术物联网 随着物联网时代的到来,我们生活和学习的各个方面都悄然 地发生了变化。本站为大家带来的物联网时代的计算机网络 技术教学探究，希望能帮助到大家! 物联网时代的计算机网络技术教学探究 1 前言 当前社会中对软件专业技术人员有着较高的要求，同时 需求数量也较大，但当前我国的软件教育方面仍然存在着一 定的缺失，再加上人才队伍的结构不合理，导致软件人才培 养更是受到了阻碍。下面将对物联网时代下高校软件技术教 学改革进行详细的分析和讨论。 2 软件人才体系的缺陷 2.1 中低端人才缺失 从经济发展规律上来看人才在社会中的需求是呈金字 塔状的，软件行业中不仅需要基础的开发人员，同时也需要 有高端的技术开发人员。但当前我国高校在软件人才的培养 方面主要将重点放在了高端人才的培养中，导致基础性的中 低端人才严重缺失。我国软件技术人员人数众多，但当中主 要从事的行业为技术支持和开发，而当前所需要的更多的则 是高级工程师和项目经理等工作人员。人才的缺失无法满足 社会的实际需求，导致软件人才体系出现缺失。 2.2 复合型人才缺失 高素质复合型人才是当前社会紧缺型人才，并成为了软 件人才中的重要组成部分。所谓复合型人才指的是既精通专 业软件知识和理论知识，同时也有一定的设计技能。另外， 一种复合型人才则是懂得基础专业知识同时又精通其他专 业知识的人才。只有在多方面都有着较强的技能才能真正算 得上是复合型人才。当前我国的软件产业处于产业化进程中， 当中最重要的就是资本介入，因此需要大量的软件专业人才 来作为基础条件，以便在软件行业中得到更多的资金效益。 而在产业链的下端部分则是销售，这个过程中需要大量的销 售人员、公关以及售后专业人员。此外，我国的软件主要通 过外包模式进行发展，因此需要既有扎实的软件技术能力， 同时又有一定外语交流能力的专业人才。 3 物联网技术与软件技术之间的关系 物联网技术主要包含了感知层技术、传输技术和应用层 技术等方面的内容。在这些技术的开发过程中都需要软件技 术的支持来进行基础的软件设计。通常在高校教学中都能完 成这几个方面的软件教学。物联网要想得到更大的发展，首 先要解决的就是软件技术问题。近年来随着物联网技术的快 速发展，感知层的硬件设备逐渐趋于平台化，在这个时代中 最需要的就是软件技术专业人才。因此，在高校的软件技术 教学中，一定要积极地进行改革，找到教学中所存在的问题， 并加以改正和调整，以便于培养出更加优秀的专业人才，推 动我国物联网的健康发展。 4 高校软件技术教学中存在的问题 4.1 理论教学偏重 在当前我国的高校软件技术教学中，教学主要集中在理 论知识教学上，而对实践教学有所忽视。理论知识是基础性 的知识固然重要，但软件技术毕竟是实践性技术，因此也应 重视实践教学。在日常的教学过程中由于理论性比较强，导 致教学内容十分乏味，学生很难提起学习兴趣，导致教学效 果难以提升。此外，只看重理论知识而无法将理论及时地应 用到实践中去，也难以起到教学的效果。 4.2 教学形式古板 在高校的软件技术教学中，大多数采取大班制讲课方式， 实践操作也局限于上机和课程设计，与社会岗位实际需求之 间存在着一定的差异。同时由于学生对教师存在着一种敬畏 感，在课堂中与教师之间的沟通也少之又少，导致很多学生 有问题也不能及时得到帮助。此外，在教学形式上过于古板 的方式使学生对教学难以产生兴趣，长久以来甚至产生厌烦 的感觉，不愿意接受专业知识教学。众所周知，计算机软件 技术更新速度十分快，而在教学过程中却存在着一定的周期 性，导致学生很难得到实时性的教育，难以了解到最新的知 识。这给我国软件技术人才的培养造成了一定的阻碍，对高 校教育发展也起到了不良的影响。 4.3 对素质培养有所忽视 在我国当前的高校软件技术教育中，通常都比较看重对 学生的技术能力培养，而对学生的综合素质提升却有所忽视。 在教学中为学生所提供的教学实践练习机会也比较少，导致 学生的操作能力和团队合作能力等始终难以提升，对未来的 发展造成了不良影响。 5 物联网时代下高校软件技术教学改革 5.1 紧跟物联网发展步伐 在当前高校的软件教学中，数据主要来源于原有的数据 和手工输入数据，这种方式在一定程度上给软件技术教学造 成了阻碍。因此，在数据接收中应形成多元化的方式，以便 于拓展软件的应用范围。由于教学中教师主要进行的是计算 机软件应用，而对硬件方面缺少一定的了解，导致很多的学 生都在硬件原理知识方面有所欠缺。对此，在教学中教师应 适当地增加相应的硬件技术教学，在提升学生软件知识的同 时强化学生的硬件技术应用能力。此外，在日常的教学中， 教师一定要认识到知识的实时性在教学中的重要性。当前， 在终端设备中手机和平板电脑等已经成为了主要的组成部 分。安卓手机系统则是当前时代发展中主要智能化平台之一， 并有可能成为未来的主要发展趋势，要想实现物联网软件提 升就一定不能忽视安卓系统的开发。因此，在当前的形势下， 高校软件技术教学中应积极将安卓系统开发和应用纳入到 日常教学中来，使教学能紧跟时代步伐，提高教学的时效性 和应用性。 5.2 加强物联网软件开发教学 在现代社会中科学技术和网络信息技术得到了快速的 发展，就业形势也产生了明显的变化。在人才要求上不少的 企业已经提出了更高的要求，不仅要求软件专业人员要有较 强的专业知识能力，同时还要有较强的综合素质和实践应用 能力。软件开发人才岗位的需求已经逐渐地转向物联网时代。 面对当前的现状，高校在进行软件技术教学中更应重视起提 高学生的物联网软件开发能力。同时，为了能进一步提升教 学有效性，在进行物联网的教学过程中，教师可以根据学生 的实际情况和所学专业情况等将学生划分为几个不同的教 学方向。例如软件技术专业和网络技术专业等，在这些专业 中并不一定要求学生对物联网有更加深刻的认识，也可以适 当地对学生的物联网销售能力进行培养，为学生提供多种不 同的发展方向。这种分层教学方式不仅能有效地提升学生的 专业素质和能力，同时还能让学生根据自己的兴趣来进行针 对性学习，真正提升教学效果。 5.3 加强专业教师培训 高校教师的专业水平和素质直接影响着人才教育的结 果，无论是什么样的专业都需要高素质专业教师团队来作为 基础。物联网作为新鲜事物，当前在我国所发展的时间并不 长，同时很多人对这方面也不够了解。可以说当前我国的互 联网技术开发和人才培养都处于一个初级阶段，而专业教师 的缺失也是影响高校物联网软件技术教学的一个重要原因。 对此，高校可以从以下几个方面着手进行专业教师的培训： 首先，学校可以选派一些校内原有的优秀教师到国外进行专 业技术能力培训，向国外有经验的国家借鉴教学的有效措施 和专业教学经验，以便于从根本上提升教师的能力和水平， 改进原有的教学方式。同时，学校可以定期安排教师们到一 些专业的物联网软件技术开发企业中进行实践学习，通过实 践锻炼来强化个人的专业素质和技能，为教学质量的提升奠 定稳定的基础。此外，学校可以聘请一些优秀的物联网软件 技术开发人员到校开展讲座或者以外聘教师的形式进行校 内教学，提高学生的实践能力和理论基础，同时对教师团队 的整体优化也将起到重要的作用。 6 结语 物联网软件技术开发在我国当前的社会中仍然属于一 种比较新颖的技术，在高校人才培养中也存在着一定的问题， 需要不断地摸索并改进。面对教学中所存在的问题，作为高 校的软件技术教师，首先应认识到未来物联网的发展前景， 并积极努力地强化对学生的物联网基础教学和实践教学。同 时教师们应重视个人专业能力的提升，在完善自我的基础上 提升教学效果。只有积极地对教学做出改革，才能真正地适 应物联网时代，培养更多的专业人才。 物联网时代的计算机网络技术教学探究 0 引言 物联网(Internet of Things，IoT)，顾名思义就是指 物物相连的互联网，就是在物理世界的实体中部署具有一定 感知能力、计算能力和执行能力的嵌入式芯片和软件，使之 成为智能物体，进而通过网络设施实现信息传输、协同和处 理，从而实现物与物、物与人之间的通信。 2009 年 8 月 7 日，温家宝总理在无锡考察时提出要尽快 建立中国的传感信息中心(也称为感知中国中心)，标志着我 国发展物联网的信心与决心。事实上，物联网的概念是在 1999 年提出的。根据 2005 年国际电信联盟(ITU)的定义，物 联网主要解决物到物(Thing to Thing，T2T)、人到物(Human to Thing，H2T)、人到人(Human to Human，H2H)之间的互 联。这一高度交叉的新兴前沿领域在国际上备受关注，现在， 物联网已成为我国经济领域的热词，也将成为我国经济发展 的新型发动机。 1 计算机网络技术在物联网时代发展中的作用 物联网可广泛应用于社会生产和人们生活的各行各业， 从而大大提升整个社会的信息化水平，并在提高效率的同时， 实现节能减排。物联网的魅力来源于三大关键特征：第一， 全面感知，即利用 RFID、二维码、传感器等随时随地获取物 体的信息;第二，可靠传递，即通过各种电信网络与互联网 的融合，将物体的信息实时准确地传递出去;第三，智能处 理，即利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量 的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。 在业界，物联网大致公认为有三个层次，其中底层是用来感 知数据的感知层，中间是数据传输的网络层，最上面则是内 容信息的应用层。图 1 所示是物联网体系的基本架构。 物联网技术是在互联网技术基础上延伸和扩展的一种 网络技术，其核心和基础仍然是互联网技术，其用户端延伸 和扩展到了任何物品和物品之问进行信息交换和通讯。物联 网的网络层将建立在现有的移动通讯网和互联网基础上。物 联网通过各种接入设备与移动通讯网和互联网相连，网络层 也包括了信息存储查询、网络管理等功能。网络层中的感知 数据管理与处理技术是实现以数据为中心的物联网的核心 技术。现在，越来越多的高校都开设了计算机网络技术的相 关课程，包括无线传感网络概论、TCP/IP 网络与协议等目前 物联网方向专业的主要课程。就不同的行业和应用背景，众 多高校同仁在如何改进计算机网络技术教学内容方面，提出 了诸多有益的理念。随着信息技术的发展，计算机网络技术 教学过程中的诸多环节，仍然需要进一步的探索和改进。 2 计算机网络技术课程的改革 2.1 加入 IPv6 内容 尽管物联网的互联对象数不胜数，但却主要分为两类： 一类是体积小、能量低、存储容量小、运算能力弱的智能小 物体，如传感器节点;另一类是没有上述约束的智能终端， 如无线 POS 机、智能家电、视频监控等。这两类互联对象， 从终端侧向通信网络提出了特定的需求，而支持巨大的地址 空间、网络可扩展、传递可靠等显然是其共性需求。通信网 络不仅要能提供足够多的地址空间来满足互联对象对地址 的需求，而且网络容量足够大，能满足大量智能终端、智能 小物体之间的通信需求。值得注意的是，智能小物体在尺寸 与复杂度等方面的限制决定了其能量、存储、计算速度与带 宽也是受限的，因而需要通信网络能够提供轻量级的通信协 议、可靠的低速率传输，同时网络还要具备自组织能力。 基于以上原因，物联网对 IP 地址产生了前所未有的大 量需求。而构成现今互联网技术基石的 IPv4，在面临地址资 源枯竭等困境的背景下，显然已无法为地球上存在的万事万 物都分配一个 IP 地址，而这又恰恰是实现物联网的关键。 所以，在现在的计算机网络技术教学中适当引入 IPv6 的教学内容，有助于学生了解当前网络的状态和物联网时代 的要求。 2.2 加大无线网技术的内容 物联网技术的应用主要以公众无线网络为载体，大多使 用 2G、3G 网络来实现远程通信，同时也有部分应用采用固 定光纤接入方式。固定光纤接入具有传输速率高、传输信息 量大、可靠稳定、保密性好等特点，因此，应用时需要根据 不同的应用场景选择不同的接入方式。 常 用 的 近 距 离 无 线 通 信 技 术 有 802.11b 、 802.15.4(ZigBee)、Bluetooth、UWB、RFID、IrDA 等。其中， ZigBee 是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低 成本的双向无线通信技术，完整的协议栈只有 32 KB，可以 嵌入到各种设备中，同时支持地理定位功能，因而成为构建 近距离无线传感网的主流技术。 鉴于上述情况，在课程内容中加入物联网中的无线通信 内容，让学生学习各种无线 RF 通讯技术与标准，比如 ZigBee、 蓝牙、Wi-Fi、GPR S、CDMA、3G、4G、5G 等，使学生能够适 应未来物联网时代的发展要求。 3 结语 物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的信息产 业的一个新方向。作为培养中、高级应用人才的主力军，高 等学校要掌握时代的脉搏，要通过广泛的社会调研来跟踪物 联网发展的趋势和前沿技术，以此占领人才培养的制高点， 促进高等学校计算机专业的改革和发展，从而使所教知识都 能转化为社会生产力。 物联网时代的计算机网络技术教学探究 一、物联网时代下计算机网络应用的基本原理 物联网，指的是物物相互连通的一个网络，也就是基于 计算机技术、互联网技术等作为基本的组成结构，并且基于 实际的规定，通过传输其网络信息，就可以满足物与物以及 人与物之间的相互关联。如此，网络模式下，基于互联网技 术，探索形成的互联互通模式，这样就可以保持其智能化、 互联性的基本特点[1]。 二、物联网时代下的计算机网络教学改革 在物联网时代下，实施计算机网络教学改革，首先，通 过互动交流，提升学生对于物联网的基本兴趣。其次，需要 增大硬件技术方面的投入，再配合上积极的改革课程体系以 及增强理论和实训课程，这样就可以完善教学改革，让学生 更好的掌握计算机网络方面的知识。(一)基于交流互动，增 强学习兴趣。在计算机网络教学中，教师与学生的相互交流 和互动，是基于尊重学生的想法的理念，从而让学生真正的 敢想与敢说，从而增强学生的积极性和学习兴趣，这样才可 以主动的进行学习。同时，教师还需要积极的改变其观念， 基于学习者的身份，让学生可以直接参与到其中，这样才可 以引导学生主动的分析问题，解决问题，从而帮助学生培养 自主学习能力，让学生在课堂上可以针对所学的知识做好及 时的理解与消化。(二)加大硬件技术，满足物联网要求。计 算机网络技术教学的持续发展，大量数据在导入环节都是基 于手工输入和文件导入，这样在运用软件系统以及推动技术 发展中难免会有制约情况的出现。如果数据接收方式较多， 就可以将其对应的范围进行适当的扩大。在当前的后硬件时 代下，人们开始对硬件的开发和运用加以关注，同时也明确 了对软件开发的关注。但是因为学生基本上都没有清楚的了 解硬件产品，所以，这样就可能引发脱节的问题，进而导致 软件和硬件发展受阻。那么，通过物联网应用案例的合理使 用。如针对超市之中的射频扫码系统，在理论技术支撑下， 在日常生活之中融入硬件知识，直接在超市日常运营管理之 中通入数据采集任务，这样就可以提高学生对于数据来源的 认知，同时也能够强调物联网技术的应用。因此，在对应的 教学环节，还需要实现感知网的有效应用，在成熟之后，才 可以通过软件技术教学，从而顺利的朝着物联网过渡，否则， 如果新一批学生出现，就会再一次的进行针对性培训。(三) 积极改革课程体系。传统的网络技术课程具有物联网的网络 层和应用层的知识与能力，所以就只需要开设一些感知层的 课程。考虑到感知层本身所涉及到的知识面较为广泛，再加 上学生学习时间有所限制，就算是物联网专业的学生也无法 全面理解感知层，其往往会有一定的偏向性，如果依托于电 气工程开设物联网专业，其往往会偏向于硬件方面。但是针 对计算机网络而言就会偏向于软件方面，我们就需要面向感 知层课程作为网络技术专业的拓展课程，并且实现《射频识 别(RFID)技术与应用》、《嵌入式系统 Linnux》、《无线传感网 络技术与应用》等开发，这样就可以扩充网络技术专业的部 分专业核心课程内容。如《综合布线技术》、《网络安全技术》 增设对应的物联网内容。这样就可以推动计算机网络技术专 业学生对于物联网相关技术的掌握，同时也能够让毕业生能 够胜任相应的岗位[2]。(四)增强物联网理论课程和实训课 程。传统的计算机网络技术开设了专业的理论课程以及对应 的实训课程，但是其都是直接关联到计算机网络，还没有涉 及到物联网方面的内容。因此，在新的计算机网络技术专业 理论课程和实训课程计划的制定中，就需要与物联网技术的 特点以及学生的学习能力相互结合，这样就可以实现对物联 网相关技术课程的选择。如传感器网路基础、射频识别技术 以及无线网络技术等课程，就可以实现学生对于物联网相关 技术的掌握，并且也能够推动计算机网络技术专业发展，进 而更好的服务物联网的相关产业。对于当前的教育来说，培 育高素质的技能型人才是关键，所以，为了达成要求，就需 要实现实验课程的有效开发。同样，为了成为专业技术能力 强的人才，还需要利用物联网技术，将实验操作完善。针对 当前的计算机网络技术，基于原本的网络实验，还需要分析 其实际的实验。但是因为对物联网技术综合性的分析之后， 其实验内容囊括的较多，基于其实际的掌握情况、基础能力 以及对应的知识，就可以考虑到接入层、网络层以及应用层 等相关内容的添加处理，如无线传感器应用实验等，这样就 可以实现对计算机网络技术专业的调整[3]。 三、结语 总而言之，在网络技术与信息技术飞速发展的物联网时 代下，为了让计算机相关专业的人才能够具有足够的网络知 识储备粮，就需要在计算机网络教学中不断的实现改革，让 教学的内容与教学方法可以持续的进行更新与改变。这样才 能够满足计算机网络教学质量的提升，同时也可以促进教学 效率的提高，这样就可以帮助学生增强理论和实践之间的相 互结合，这样才可以培养出高素养、高质量的物联网技术人 才，同时也能够实现计算机网络技术学习的持续进步。