王洪艳

（1.东北财经大学 管理科学与工程学院， 辽宁 大连116025；2大连财经学院， 辽宁 大连116622）

物联网背景下的高校教育改革研究

王洪艳

（1.东北财经大学 管理科学与工程学院， 辽宁 大连116025；2大连财经学院， 辽宁 大连116622）

继互联网及移动通信之后，物联网掀起了新一轮信息产业改革浪潮，由此，中国也诞生了一个真正的战略新兴产业，这也为当前转变经济发展模式找到了一个新的突破口.本文通过探讨物联网的含义及发展状况，分析了高校教育现状，并提出在物联网背景下，高校教改的措施及教改的方向，旨在推动高校的教学改革以及智能学校的实现.

物联网；物联网技术；教学改革

1 引言

随着物联网的到来，我们的社会和生活即将发生翻天覆地的变化.工业、农业、城市管理、军事、民生及家庭等物联网的应用领域正在逐步扩大和深入.随着新技术的产生、发展和应用，社会对高校教育提出了更多的挑战，现有的高校教育模式和专业已经不能满足物联网时代的要求，这就需要教育者必须转变教育理念，增加教学内容，用新的教学手段来应对新时代的要求.

2 物联网的含义及发展概况

2.1 物联网的含义

物联网(The Internet Of Things，IoT)是指通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络.

2.2 物联网的发展概况

当前，全球的物联网仍然处于概念论证和试验阶段，处在攻克关键技术、制定标准规范以及研发应用的初期.我国物联网的发展步伐基本与国际同步，但在某些关键环节，如核心技术、生产规模等方面，与国际水平仍存在差距.2009年8月，温家宝总理提出了“感知中国”，自此物联网被正式列为“国家五大新兴战略性产业”之一，已被写入“政府工作报告”，因此在中国，物联网备受关注.

在当前的物联网发展进展中，在技术方面，逐步表现出融合化、智能化等方面特性；在管理应用方面，逐步表现出标准化、开放化、服务化及工程化等方面特性.事实证明，要想加快物联网的发展，普及和应用是其关键推手，只有以物联网的应用和需求为导向，才能带动整个物联网技术产业的繁荣和昌盛.2008年末，IBM公司的CEO彭明盛第一次提出了“智慧地球（smart earth）”这个新理念.所谓“智慧地球”是指将IT最新技术应用到各个行业中，把传感器嵌入到全球的电网、铁路、建筑以及供水系统中去，并通过相互连接形成“物联网”；然后通过超级计算机、云技术，对大量的数据及信息进行相应的分析、处理，对整合的物联网进行智能化的控制和管理，并最终达到全球化的“智慧”状态，最后将实现“因特网加上物联网等于智慧地球”.

3 物联网在智慧校园中的应用前景

智慧校园是指通过利用云计算、物联网等技术来改变学生、教师和校园资源相互交互的方式，将学校的教学、科研、管理与学校资源和应用系统进行整合，以提高应用交互的明确性、灵活性和响应速度，从而实现智慧化服务和现代化管理的校园模式.实施智慧校园，最重要的是转变人才培养观念，变革教育理念，它是高校信息化发展的必然趋势.

3.1 课堂教学方面

利用物联网的RFID和传感器技术，可以实现实验教学指导，丰富教学资源，改善和优化学习环境.

3.2 课外教学方面

3.2.1 移动化学习.指的是利用移动计算设备，学生可以在任何时间和地点进行学习.移动学习的特点是，所用的移动计算设备必须高效地呈现学习的全部内容，移动学习设备具有移动通信功能，通过它的数据处理模块来读取各个传感器中的数据.因而，利用物联网的连接点、基站及RFID等技术，可以构建理想的移动学习环境.将学习相关资料连接到移动学习设备中，可以实时与其他同学切磋交流，不仅体现了学习的个性化，还体现了学习的协作性，非常适合现在的学生性格.

3.2.2 泛在学习.泛在学习是指任何人、在任何时间、任何地点获取所需的任何信息的一种灵活的学习方式.泛在学习与移动学习不同，它的学习终端设备非常多，可以由各种智能设备来充当，从而为学生们的学习提供更加智能化和全面化的服务.在这种泛在学习环境中，学习支持服务体现了更多的人性化.它会综合分析学习终端中学生的相关数据记录，针对不同个体，提供个性化服务，完美地体现了“以人为本”的理念.而在物联网时代，任何一种设备只要能连入因特网中，就能实现智能化的操作.针对以上特点，可知，泛在学习的核心思想与物联网的核心理念是不谋而合的，因而物联网可以更好地支持泛在学习的工作方式.

3.3 教育教学管理方面

3.3.1 仪器设备的管理.目前大部分学校的教学仪器设备、运动设施等都存在着地理分布离散、没有专人管理及保养、管理难度大等问题.现在，通过对所有的仪器设备贴上RFID标签（或传感器），并分配专人管理，就很容易实现统一管理及调度，从而有效地防止了仪器设备的丢失.

3.3.2 学校安全管理.比如学校的安全门禁，它包含两种类型：一种是短距离射频识别门禁系统，它普遍适用于各所高校.例如宿舍门禁系统，它可与学生的一卡通绑定在一起，并配备视频监控有效识别功能来防范外来人员的进入；另一种是远距离射频识别门禁系统，它主要应用于中小学，原因是中小学生的自我保护意识差，刷卡有效性也差.此类系统可以结合手机的短信业务平台和综合管理信息系统来提供服务.中小学生通过佩戴这种远距离无源感应卡，在到达校门或离开校门时，邻近的读卡器就将感应卡的卡号传输给学生平安服务系统，同时给学生的父母发送短信，让家长随时掌握学生的状态.

3.3.3 数字化的校园建设.比如校园的一卡通服务、智能图书馆等.把校园身份识别卡的芯片与校园一卡通以及个人手机集成起来，从而绑定师生的身份，提供校内教师和学生的学习、生活以及工作的各种服务.例如，它可以统计校内学生的出勤情况、教师授课情况、行政教辅人员的上岗情况等，极大地提高了学校的管理水平和管理效率.

4 物联网背景下的高校教育现状

4.1 宏观政策

2010年5月，教育部已批准42余所本科院校开设物联网工程专业，2010年10月，国务院发布了《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，它强调我国高等教育要发挥自身的支撑及引领作用，着重加大相关专业的学科建设力度，及时增加亟需的专业类别，适时改变人才培养模式，从而促进创新型人才、应用型人才、复合型和技术型人才的培养.

4.2 物联网背景下高校教育存在的问题

4.2.1 现有专业不能满足物联网时代的需求.面对用人单位招聘不到适当人才与高校毕业生找不到工作这一矛盾，我们的教育方式和教学内容一直受到公众的质疑，甚至产生了读书无用论这种可怕的思想.面对这种现象，我们必须重新审视现有的专业设置和教学内容，以满足物联网时代对人才的需求.

4.2.2 专业建设中的师资队伍和教材问题.要向社会输送物联网专业人才，就必须进行专业建设.首先就是师资队伍问题，它是进行人才培养的首要前提.而目前支撑专业发展的师资队伍基础薄弱，显然已经成为专业建设和发展的一个瓶颈.由于物联网涉及的技术广泛，其中包括RFID技术、传感器技术、网络技术、信息技术、数据库技术、中间件技术、自动控制技术以及M2M应用技术等，所以它是一个新兴的交叉学科，涉及范围广，全面而又专业的教师少之又少，所以当前急需培养一批专业化教师队伍.其次，在专业建设中另外一个不可或缺的环节是教材建设，与时俱进的教材会大大地促进专业的发展.专业课程的设置和教材的选用，必须适应行业应用需求，应具有发展变化的动态特性.目前物联网方面的专业书籍有一些，但为数不多，毕竟整个行业不够成熟，很多方面仍处于摸索阶段，所以需要市场供给一些更多更有质量教材来支持物联网专业的建设.

4.2.3 基础设施建设问题.包括网络在内的各种基础设施，即是物联网应用的突破口，也是未来应用的重中之重.现在我们国内只有少数高校具备物联网研究中的核心部件ID和传感器，而大多数要靠外面引进.另外，目前传感器的成本也是制约其发展的主要因素，由于80%以上的传感器依靠进口芯片，所以成本高，并且扩展性差，众多因素成为目前制约高校物联网基础建设的主要障碍.

4.2.4 外部环境.任何一个新产业项目的实施都必须遵循科学的发展规划以及必要的政策支持，而高校物联网的建设同样遵循这个规律.在国家的“十二五发展规划”中，明确指出要大力发展物联网技术，但这只是一个宏观政策，在高等教育领域仍然缺少一份详细的产业发展规划.所以，制定教育物联网的发展规划以及出台其相关政策是目前各教育主管部门和高校亟需解决的首要问题，其目的是为了防止重复建设而造成的人力、物力和财力的浪费.

5 物联网时代高等教育的改革措施

5.1 开设物联网相关专业

高等教育就是了为社会提供对口人才，为了解决专业的供需矛盾，我们必须重新审视现有的专业设置和教学内容，增设一些物联网相关专业，如物联网工程、传感网技术、智能电网信息工程等相关专业，以满足物联网时代对人才的需求. 5.2搞好专业建设中的师资队伍和教材建设

物联网专业的特点是对教师的挑战性较大，教师需要具备多个领域的知识和技能，如计算机技术、自动化、网络通信、传感仪器仪表等.而目前很少有满足精通各个领域的教师.2013年，我国的教育部和工信部将各高等学校的专家和学者组织起来进行商讨，最后提出的解决方案是：先从计算机专业、通信专业、自动化等专业抽调师资，但绝对不是简单地专业拼凑，而是紧紧围绕物联网技术的需要来讲授课程.同时，更需要学校、教师、企业三方共同合作，将校企“师资互嵌”落到实处，不能简单的搞“企业工程师请进来，学校教师派出去”的模式，要从制度、科研应用、教育教学多方同步推进，最后才能实现学校、教师、学生、企业多方共赢.关于高等教育物联网教材建设方面存在的问题，相关部门可以邀请教育界享有盛誉的物联网专家，共同规划编写物联网方面的专业教材；各出版社当然也可以邀请相关学者进行统一编撰；各所高校可以组织联合起来，共建物联网专业联盟，同时结合各所高校的实际需要，编写一些具有物联网专业特色的教材系列.

5.3 物联网的基础设施建设

要搞好基础设施建设，我们的国家、地方政府、科研教育机构、运营商及物联网企业等，都将扮演非常重要的角色，多方的共同参与是完成整个基础设施的建设的前提和保障.目前物联网的一些核心技术已经进入了快速发展期，尤其是RFID经历了技术推动期，正处于政府推动期的中后期，并向市场拉动期转变.国家应该以教育物联网的发展规划为依据，同时联合地方政府，分区域的在部分高校建立教育物联网示范基地，通过辐射效应，逐渐调动各高校的参与热情；各教育科研机构要在目前已有教育因特网的基础上，联合有实力的企业共同开发关键技术及核心芯片，从而共同提高对物联网基础硬件建设的投资力度.

5.4 创立良好的外部环境，促进相关政策的产生

既然国家的“十二五发展规划”已明确指出要大力发展物联网，那么我们高校要积极响应号召，各大高校要联合起来制订物联网教育的发展规划；各地方政府和教育主管部门必须按照中央的相关政策积极进行部署，加快研究制订教育物联网的发展专项规划，重点发展好高端传感器、传感器网关以及超高频的RFID和中间件技术等，稳定发挥好规划的指导作用，从而促进物联网相关终端设备、软件和信息服务的快速发展.这样以应用为导向，为物联网产业在各领域的应用提纲挈领，助推国家相关新政策的产生.

6 结束语

随着物联网技术的快速发展和深入应用，物联网在校园中的应用必将引起一场教育改革，促使校园向智能校园转变，目前，物联网在高等教育中的应用尚处于探索阶段.尽管对物联网的学科定义、教学内容以及界限等问题仍需进一步探讨，物联网的教学师资、教材、实验仪器设备等方面均存在着挑战，但是这也为我们不同水平的高校提供了一个以物联网专业为平台、共同探索中国高等教育改革的好机会.

〔1〕徐春林.高校校园物联网的探索与应用[J].科技创新导报, 2010（31）.

〔2〕朱金秀,韩光洁，等.物联网工程专业课程体系的研究与探索[J].中国电力教育，2012（16）.

〔3〕曾宝国.高职院校物联网应用技术专业师资队伍建设思路.中国电力教育，2012（14）.

〔4〕张应福．物联网技术与应用[J]．通信与信息技术，2010（1）．

〔5〕贺志强．物联网在教育中的应用及发展趋势[J]．现代远程教育研究，2011（2）.

〔6〕杨正洪，周发武.云计算和物联网[M].清华大学出版社, 2011.18-19.

G64

A

1673-260X（2014）07-0117-02