1物联网核心技术及课程体系建设
1.1物联网方向课程体系存在的问题及解决方法由于物联网涵盖面宽、应用广泛，需要在构建物联网知识体系与培养学生能力时处理好全面与重点的关系。一方面要让学生全面地学习物联网基础知识，另一方面要根据社会、企业需求有目的性和导向性地培养人才。目前许多院校的物联网工程专业在构建课程体系时更多是考虑物联网体系结构的完整性而缺乏针对性，这些院校在制定物联网工程专业人才培养目标时难以取舍，只是将物联网核心技术的相关课程进行简单罗列，片面地追求课程体系的全面性，希望把学生都培养成“通才”，懂得多但不精，这样的培养方式严重影响了物联网人才质量[4]。物联网人才的培养目标应是让学生掌握物联网的基本理论、基本方法和基本技术，重点在于能够运用所学知识和技能去分析解决物联网某个具体应用领域内的实际问题。针对此目标，可以得出物联网课程体系设计的基本原则是对于专业基础知识，应覆盖必要的学科背景；对于专业知识，应从物联网的某个具体应用领域入手，具体问题具体分析，把该领域内的关键技术与专业课程对应起来，构建出针对性强的专业知识体系；对于实践课程也应以具体应用领域为背景，以“基础—综合—创新”为3层体系，以由简单到复杂、由部分到整体为原则逐步将理论付诸实践。最终培养出基础扎实、专业精专、富于创新的领域内优秀人才。在哈尔滨理工大学软件学院软件工程专业物联网方向课程体系建设中就是以上述方法为指导思想，同时采取了与国内外知名企业开展合作的思路，以学院与青岛海尔软件公司合作建立的“共建实验室”为实践基地，以物联网的一个重要应用领域——智能家居为专业课程设置的切入点，以“基于物联网的智能家居”项目的内容为学习、研究的主要内容，来构建物联网方向的课程体系。1.2智能家居系统的核心技术智能家居的概念最早出现于20世纪80年代。近年来，随着物联网技术的快速发展，智能家居作为物联网的一种重要应用，物联网发展为其引入了新的发展空间并提供了强大的发展动力。基于物联网的智能家居主要表现为利用信息传感设备，将家居生活有关的子系统有机地结合在一起，进行监控、管理和信息交换，实现家居智能化。主要包括家电控制、家居环境监测、家庭安防等[5]。家电控制是以无线网络为基础，利用传感器收集室内的各种信息，实现家用电子和电器产品的无线控制；家居环境监测利用传感器网络对室内环境进行感知，根据室内的环境及场景模式自动地开启和关闭相关电器设备，从而给人们提供舒适的生活环境；家庭安防则通过传感器网络并利用智能终端随时随地监控、查看家居环境中的情形，对出入人员进行认证。智能家居系统指示图[6]如图2所示。
2基于智能家居的软件工程专业物联网方向的课程体系
2.1软件工程专业与物联网专业的异同由智能家居的关键技术可知，基于物联网的智能家居系统所涉及的专业知识包括传感器技术、传感器网络技术、单片机技术、短距离无线通信技术、射频识别技术等。此外，软件工程专业与物联网专业有许多相同的基础知识。也可图1物联网交叉专业以说，软件工程课程中已经涵盖了物联网知识的许多方面，这些课程包括数字电子技术基础、电路分析基础、模拟电子技术基础、计算机组成原理、嵌入式系统、微机接口技术、操作系统、计算机网络、软件体系结构、程序设计语言、数据库原理与技术、软件工程等。这些课程同时也是物联网专业的基础课程，对这些知识的掌握无疑对学习物联网、掌握物联网关键技术起到了促进作用。因此，在软件工程专业中新增物联网方向并不是在构建“空中楼阁”，而是有一定的实现基础。软件工程专业与物联网专业有许多知识是不同的，这是由于物联网涵盖的知识更加广泛，比如传感器与检测技术、传感器网络技术、RFID技术、短距离无线通信技术等。因此，要在软件工程专业增设物联网方向，需要在原有的软件工程的基础课程中增设物联网的相关课程，以扩展知识领域、培养物联网思维。应注意的是，在增设课程时不仅要考虑到以具体应用领域为基础，更应结合本学院的学科基础和学生特长，不能盲目追赶潮流。例如，对于软件工程专业学生来说，擅长“软件思维”以及编写程序，对于这些新增课程，重点应放在程序的编写以实现特定的功能上，如对于传感器与检测课程，应主要考虑传感器的选型以及传感器数据采集的单片机编程上，而不应放在掌握传感器的原理上；短距离通信技术的重点应在无线传感器网络关键技术的理解以及网络节点数据传输的程序实现上等。归根结底就是要处理好学科基础与具体应用领域之间的关系。2.2软件工程专业物联网方向课程体系通过上述分析，可以将基于智能家居的软件工程专业物联网方向课程体系分成以下3方面[7]：1）专业基础课程。应包括单片机与嵌入式系统、C语言程序设计、电子电路基础、操作系统、数据库系统原理、通信原理等。2）专业课程。（1）传感器与检测技术、射频识别技术：智能家居中的家居环境监测系统需要对物体属性进行标识，完成物体信息的采集，主要包括RFID标签和读写器、摄像头、各种传感器（如红外传感器、视频传感器、温度传感器）等。（2）短距离无线通信技术、无线传感器网络基础：智能家居系统通信的基础，应具有省电、可靠、低成本、低功耗、网络容量大、安全的等特点，以满足通讯的需要。（3）嵌入式无线SOC技术：考虑到设计无线节点时，需要掌握无线通讯知识、无线有线收发器原理和结构等内容，单片机在无线领域中应用的基本理论、基本知识与基本技能应作为必要知识予以掌握，物联网方向核心课程如图3所示。3）实践课程。实践教学部分由“基础—综合—创新”三部分组成，以由易到难、由简单到复杂、由部分到整体逐步进行，可通过使用成熟的实验教学平台来完成。第一部分主要包括电路课程基础实验、基础通信实验、单片机基础实验及传感与检测基础实验等，目标是要培养学生的基础实验能力；第二部分主要包括单片机的课程设计，主要将第一部分中各个单独的部分综合起来，完成较为复杂的联动实验，旨在培养学生的综合设计与分析能力。第三部分是应用创新层，可引导学生参加电子设计竞赛、科研项目等，目的是开阔学生眼界、拓展学生思维。
3结语
物联网是新兴产业，在未来的发展过程中，将成为新的支柱产业，物联网人才的培养也必将成为各学校的重点任务。高校中物联网人才培养的重点应在于工程应用，教学应由具体应用来驱动，课程设置及内容也应根据具体应用来决定。在实施过程中，应根据各个学校、学院本身的特色出发，找到适合自身的物联网的具体应用领域作为切入点，在此基础上构建课程体系，强化实践教学，加强教师队伍建设，这样才能紧密结合社会发展需要，推进专业建设与人才培养，切实为社会培养更多适合物联网产业发展的高素质人才。
作者：赵石磊 张宏国 唐光义 单位：哈尔滨理工大学 软件学院
