关键词：混合学习；物联网；课程设计
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）11-0126-02
黑龙江科技大学自2012年招收物联网工程专业本科生，“物联网技术导论”是该专业的一门必修课程，也是学生学习物联网专业课程的基础课程和核心课程，该课程为学生后期学习物联网专业课程奠定了坚实的基础。但该课程由于涉及多门学科的技术知识，理论基础知识和概念性知识相对较多，缺少实践性的操作，学生在学习的同时会缺乏主动性和积极性。传统的教学模式是以教师为主体，教师讲授知识，学生接受知识，但是，这种方式无法调动学生的积极性和主动性，也无法让学生真正提高解决和处理问题的能力。因此，针对本门课教学过程中出现的问题，对物联网技术导论教学模式做出改革，将Blended-Learning引入教学，即发挥了教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又充分让学生作为学习过程主体，增强学生学习的主动性、积极性和创造性。
一、E-Learning优势和弊端
E-learning是指通过因特网或者数字化媒体等进行教学的一种方式，其充分利用现代信息技术所提供的、具有全新沟通机制与丰富资源的学习环境，实现一种全新的学习方式。主要针对学生在网上学习时操作的方便性，以学生自主学习为主导，从而改变了传统教学中教师的作用和师生之间的关系，使得学生的个性化学习得到更充分的体现，使得学生的参与意识得到增强，提高了学生学习的主动性和积极性。[1]
尽管E-learning在教学过程中有上述的许多优势，但是针对物联网技术导论课程的教学，它也存在某些不足，表现在以下几个方面：第一，单纯的E-learning并不能为学生成功地学习提供足够的学习内容，不能为学生提供足够的参与和接触社会的机会。第二，只注重教学内容的讲解，而缺乏学习环境与课堂学习活动的设计。第三，只注重单个学生的个体学习，而缺乏学生的协作性学习的设计、组织与实施的指导。第四，缺乏研究性学习和学习效果评估。
二、B-Learning的涵义和优势
B-Learning（Blended-learning），即是所说的混合学习，其主要思想是把面对面（Face to Face）教学和在线（Online）学习两种学习模式有机地整合，以达到降低成本、提高效益的一种教学方式。[2]
2004年，何克抗教授正式发表“混合式学习”的涵义，他认为，“混合式学习”就是要把传统学习方式的优势和E-learning（即数字化或网络化学习）的优势结合起来；也就是说，既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又要充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性。
三、B-Learning课程教学设计
1.课程设计的内涵
“所谓课程设计”就是对于课程的各个方面做出规划和安排。课程设计是课程论在应用层面上最重要的范畴之一，一种课程设计理论经常会全面地涉及课程目标、课程内容、课程评价、课程结构等各个范畴。[3]
2.确定B-Learning课程设计目标
针对物联网专业课程选课学生数量、学生的年级、接受课程能力的水平状况和学习环境的基础上进行。
（1）学习需求分析。是实施混合学习的主要依据。[4]“物联网技术导论”是黑龙江科技大学物联网工程专业开设的一门专业基础课程，具有较强的理论性、覆盖性和专业性等特点，是物联网工程专业学生的入门课程。结合了目前物联网专业需要多学科交叉特点的人才需求，学生要掌握计算机、无线通信、嵌入式、云计算、智能处理等相关技术的基本知识，使学生学习本门课程后，能够使用相关知识顺利开展后期的物联网专业课程的学习活动。
（2）学生特征分析。学生掌握知识的快慢程度和学生对课程了解的程度等，是有效做到“因材施教”的重要途径。[5]本课程中主要采用问卷调查方式了解学生对课程相关内容的了解程度，对于课程的每一章按照学生学习前的具体情况进行设计教学内容。
（3）学习环境分析。把握课程教学所具备的内部和外部环境条件，避免所制订的课程目标不符合实际教学要求。黑龙江科技大学具备混合学校的网络教学平台、网络教学资源等硬软件条件。教师可以将课程教学大纲、教案、电子课件、习题、课程指导等教学资源附加在网上，建立基于网络的远程学习环境，为学生个性化学习提供网络服务条件。
（4）课程目标描述。在明确学习需求，对学生特征与现存学习环境进行初步分析之后，对课程教学目标进行有条理的描述。确定了“物联网技术导论”作为物联网工程专业的专业基础课程，涉及了物联网八门专业课程的相关知识，通过掌握相关知识，可以引导学生对于专业课程的学习，提高学生处理本专业领域中问题的能力。
3.选择B-Learning课程内容
（1）课程内容结构分析。“物联网技术导论”课程可将内容分为理论课、实践课和网络课三部分。其中理论课是对专业基础概念的讲解；实践课是通过理论学习和网上学习能够理解相应的知识体系，从而让同学们分成小组协同合作共同完成项目。项目可以是教师给定也可以是学生自选形式。网络课是教师给学生留下特定的学习任务，学生可以通过网络检索找到正确的答案，也可以通过网络交流来完成学习任务。课程的具体内容如框图1所示。
（2）知识重点、难点确定。确定基本课程内容后，对于每一章内容的知识重点、难点进行划分，以便于针对不同的知识要点设计恰当的学习活动和策略。
4.设计Blended-Learning课程内容
（1）学习活动设计。本课程充分利用黑龙江科技大学的网络教学平台，突破传统教育方式在时间和空间上的限制，积极探索混合课程设计，调动学生的学习热情和主动性，使学生在教师的引导下，根据自己的学习习惯，依托网络学习平台进行主动学习、合作性学习、讨论式学习、网络搜索式学习和研究性学习。具体的学习活动方式可以采用基于网络教学资源的自主学习体系、基于大规模网络资源的搜索式学习体系、基于教材理论的自主式学习体系、基于实践平台的学习体系、基于教师引导的学习体系和基于小组讨论式的学习体系。通过以上几种学习体系，学生可以根据个人能力水平和喜好随意安排学习时间和学习方式，更好地体现了混合学习的自由度。
（2）策略选择。本课程设计了一系列网上在线学习内容。对学生进行引导性学习，而不至于使学生产生盲目性和无目的性。比如学生学习某一知识点时，可以引导学生阅读教材的哪个章节，以及使用课件中的哪些内容，浏览哪些案例和需要学生完成哪些实验等。本课程在实践环节提供视频演示和学生自主创作环节，学生可以将自己创作的作品传到网上，通过网络平台相互进行评价，通过交流获得建设性意见。
（3）学习资源收集。收集“物联网技术导论”课程的各种教学资源是设计B-Learning课程内容中的关键一步。本课程采用了“文字教材”―“辅助教学光盘”―“网络教学平台”―“项目实践系统”―“知识自测”五位一体的混合式教材。文字教材可以提供本课程相关概念和技术的理论性文字；辅助教学光盘存储了教师电子课件等内容；网络教学平台可以提供教师的讲课视频和实践性操作视频及教师和学生发表的关于课程的相关技能的文章和见解；项目实践系统可提供一些项目案例和学生所作的实验项目等。知识自测系统中可以分单元、分章节设置测试题库，学生可以随机进行题库选择，对于学到的知识进行阶段性测试，反应混合式测试的学习效果。对于没有掌握的内容进行选择性学习和重复性学习。
5.设计B-Learning课程评价
为了更好地促进学生使用混合学习系统进行有效的学习，及时获取反馈信息，修改教学方案，提高教学质量，系统加入了混合学习评价，即传统性评价与网络评价相结合，利用网络学习平台对学生的学习行为、历程和学习结果进行详细分析。在混合学习评价设计中，使用以下评价指标：第一，讲师授课启发学生思维和创造性；第二，课堂讨论和网上交流促进学生学习兴趣；第三，课程内容的丰富性；第四，混合式学习提高了学生学习的自主性；第五，实践性教学促进学生技能学习和理论知识的理解；第六，混合式学习结果的满意度。
评价等级分为四级：A代表非常满意；B代表一般满意；C代表不太满意；D代表不满意。对于这几项评价指标采用网上问卷调查的方式，参与课程学习有72位同学，设置72份问卷。计算出每项评价指标学生投票数占学生总投票数的百分比值。调查结果如表1所示。
通过以上评价指标，可以更好地了解学生通过混合学习对本门课程相关知识掌握的程度，从而对混合课程的教学方式和教学内容等进行不断改进，使学生的学习成绩得到明显的提高，增加学生学习本门课程的兴趣。
四、结论
文中采用B-Learning思想，以黑龙江科技大学物联网工程专业2012级学生为例，对于“物联网技术导论”课程设计采用个案研究法，主要从课程设计目标、课程设计内容、课程评价、课程内容结构等几个方面进行深入的研究和探索，并提出了五位一体的教材混合模式，结果表明，取得了较好的效果。本课程设计模式可以为其他课程设计的改革提供借鉴，具有一定的推广价值。
参考文献：
[1]金一，王移芝，刘君亮.基于混合式学习的分层教学模式研究[J].现代教育技术，2013，23（1）：37-40.
[2]罗运虎，邢丽冬，王勤.基于项目教学法的课程设计改革[J].电气电子教学学报，2009，（31）：14-15.
[3]李利.基于混合学习的高校网络课程的设计[J].高等理科教育，2007，（6）：42-45.
关键词：物联网导论 高校教育 教学方法
物联网导论作为新兴复合型学科“物联网工程”的入门引导课程，旨在引导学生对物联网专业知识内涵建立起整体认识，为后续课程的学习打下基础。由于物联网导论兼备理论性与实践性，知识覆盖面广，加之学生认识偏差和学习方法等主观问题，能够让学生很好地掌握课程知识点并非易事。笔者结合实际教学工作，对教学过程中若干问题进行分析，探讨提高课程教学质量的办法与学习建议。
1 课程特点与存在问题
1.1 物联网复合型学科涉及技术广
从智慧地球到感知中国，物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业浪潮。物联网通过射频识别、激光扫描、红外感应器等信息传感设备，按协议规范，把物品与物品之间以互联网为基础连接起来，进行信息交换资源共享，从而实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理[1]。在技术体系上物联网融合了计算机科学、通信工程、微电子检测、自动化等多门专业技术。如何将多门学科综合起来，较好地运用于物联网工程是掌握好这门专业的关键。物联网作为典型交叉学科，涉及技术广，因此在物联网导论教学过程中必须贯穿以全局指导局部的思想，对教学内容进行整体优化，力求为后续的技术学习构建一个基本知识框架。
1.2 教学对象一年级新生的特点
大学一年级学生初步涉及物联网专业学习，了解专业知识总体较少，普遍欠缺动手能力，但是他们对新知识、新技术具有较强的好奇心和求知欲，因此物联网导论在教学过程应该根据每名学生的特点合理组织教学内容，引导他们掌握了解相关基础知识，理清物联网专业课程体系的基本脉络，通过综合运用各种教学手段，调动学生的学习积极性。与此同时，培养他们的职业素养、职业道德，为今后的学习与工作打下良好基础。
1.3 教学过程中教师的自我完善
物联网工程作为新兴的研究领域，面临着涉及专业多、学科建设不成熟、课程体系有待完善和高校缺乏能够全面掌握实践教学的师资队伍等问题，因此对这门学科的任课教师提出了更多要求。教师在授课之前必须充分备课，通过自学、参加培训、教研探讨、学术交流等多种方式扩充自身知识结构，不断更新自我认知内容，并且要根据学生提问、师生交流、平时作业、考试等环节的反馈信息，及时调整教学内容，改进教学方法，保证教学质量。
2 教学方法思考与探讨
2.1 注重系统性教学
物联网导论课程内容丰富，各部分知识点要求程度并不相同，在教学过程中应注重系统性授课。（1）突出重点，把握好内容难易程度适中，运用多样化教学方式。例如：物联网历史、研究现状、应用案例等内容可以作为一般性介绍，而在物联网的技术基础、信息处理与软件服务等方面则要重点介绍。（2）在讲授新知识点时，应尽量避免过多使用专业词汇。由于物联网导论课程内容比较抽象，新生还不能掌握大多数专业词汇，如果过多使用会增加学生理解的难度。如果遇到必须掌握的专业词汇，比如射频识别（Radio Frequency IDentification，RFID），则在教学过程中必须对缩写词原文、词汇含义、主要特点、运用领域等内容做出合理的解释说明。（3）在教材选择上应避免使用过于简单或过于复杂的教材。由于物联网专业刚刚设立，在教材和参考资料上相对比较欠缺，所以教材选择一定要根据学生的实际情况和教学效果综合考虑，力求通俗易懂，比如一些专著，虽然内容、组织论证非常好，但作为一年级新生专业入门教材并不太适合，可以选择一些具有引导作用的入门性优秀教材。
2.2 教学方式多样化
由于一年级学生知识掌握程度参差不齐，而且物联网导论课程内容比较抽象，如果采用单一的授课方法，很难达到预期的教学效果，可能对学生的后续课程学习产生消极的负面影响，甚至会让他们产生厌学情绪。因此，多样化教学方式应该贯穿于整个授课过程。
2.2.1 案例式教学
通过直观方法分析抽象的内容，把实际生活案例编织到教学内容中，以案例带动知识点。例如：在介绍ZigBee技术[2]时，可以引入世博园中运用ZigBee无线技术实现无线路灯控制案例；在介绍物联网与传感关系时，可以引入上海浦东机场防入侵系统传感节点如何感应物品、传输数据等成功案例。
2.2.2 启发式教学
启发式教学是把学生被动性学习转变为主动性学习的一种方式，将课程内容归纳提炼，提出问题启发学生思考，从而提高学生分析问题和解决问题的能力。例如在分析中间件技术时，让学生通过学习教材、研讨、资料查阅等多种形式了解目前在物联网里主要有几种中间件技术[3]，例如：RFID，WSN，设备中间件，软硬件关系等，从而达到对问题的充分认识，得到解决实际问题的方法，最后在教师的指导下圆满解决问题。
2.2.3 交互式教学
运用多媒体教学环境辅助教学。例如在分析物联网中的移动技术时，对比802.20广域网技术与3G技术[3]，则可以使用多媒体以表格形式同时列出2项技术的主要特性，直观对比2项技术特点。在讲授物联网底层技术—无线移动自组织Adhoc网络[4]的移动节点兼具主机、路由、天线功能的这个知识点时，可以运用PPT等工具制作动画，形象描述节点移动性、路由探测、天线覆盖等过程。另外，在授课时随时解决学生提出的问题，以免影响学习效果，保证教学质量的提高。
2.2.4 多元化课外辅导
构建课堂之外的教学环境，例如：精品课程网站、远程辅导、网络教室、网上讨论辅导平台BBS、电子图书等网上教学资源，打破传统课堂教学时间和空间受限的弊端，可以通过计算机、掌上电脑、手机等终端通信设备随时随地进行教学，为学生课余提供一个自主学习、思索、讨论的开放空间。
2.3 通过实验突出专业特点
物联网工程作为实践性很强的工科学科，实验是教学中的必备环节。学生通过实验操作的感性认识可以加深对理论知识的理解。在实验教学过程中应该注意以下几方面。
（1）实验内容应该丰富多样。例如大部分物联网专业学生都有自己的笔记本电脑，在讲解物联网中对等式网络时，为加深学生对技术的认识，可让学生开启无线网卡，配置对等式模型，实现小型对等式无线局域网搭建实验；在讲解无线个人区域网时，可以让学生运用手机中的蓝牙通信功能进行数据传输，进一步了解无线个人区域网的特点，如10米内传输、传输速度、主从节点关系等；在讲解物联网安全知识时，可以演示一些趣味防御实例，调动学生的学习积极性。（2）在实验环节设计时必须精心选题，突出专业特点。实验题目应具有代表性，知识点覆盖全面。例如在讲解传感器感知知识时，可以选择图像采集、键盘与显示屏模拟感知等典型实验[5]。（3）可以组织小组互助。实验前对学生进行分组，合理搭配小组成员，并选出组长。实验过程中遇到问题时可以让学生先在小组内讨论，养成主动积极的学习态度。（4）组织丰富多彩的集趣味性、专业性于一体活动，让学生在一起交流学习心得和方法，并可以去实习基地实践，提高实际运用能力。
3 结束语
物联网作为一项战略性新兴产业，在国内刚刚起步，并飞速发展。据CCID预测，未来3年内我国将有50万物联网人才缺口，因此高校教育任重道远。“物联网工程”已经逐步成为一门重要学科，物联网导论肩负着如何把“物联网工程”专业新生引入物联网科学殿堂的重任。在教学过程中必须不断地改革和完善教学模式，积极探索、研究并推广教学方法，调动学生主动学习的积极性，着力理论与实践的双向培养，达到本课程的教学目的，指导后续课程的学习，培养出社会急需的高级物联网专业人才。
参考文献
[1]胡永利，孙艳丰，尹宝才.物联网信息感知与交互技术述[J].计算机学报，2012（6）：1147-1163.
[2]詹青龙，刘建卿.物联网工程导论[M].北京：清华大学出版社，2012.
[3]汪涛.无线网络技术导论[M].北京：清华大学出版社，2012.
关键词：课程体系；教学模式；平台建设；分层/分类培养
中图分类号：G642 文献标识码：B 文章编号：2095-1302（2014）01-0077-03
0 引 言
物联网是继计算机、互联网、移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。代表了未来网络的发展趋势与方向，政府大力支持物联网的发展，企业和教育界、科技界共同推动，物联网产业已经成为国家战略性新兴产业，需要大量熟悉和精通物联网的专业人才[1，2]。在此背景下，北京联合大学自动化学院对2011版自动化专业培养计划进行了修订，在 “智能测控技术”专业方向的基础上建立了“信息处理与物联网技术”方向[3]。
1 专业现状与背景分析
原“智能测控技术”专业方向以信息的采集和处理为主，课程主要包括检测技术、传感器原理及应用、智能仪器、计算机控制技术以及LabVIEW技术等，是传统的专业方向，课程的覆盖面较窄，偏重于系统前端的硬件采集原理，系统的概念较为薄弱；从人才培养的角度来看，已经满足不了厚基础、宽口径的人才需求，学生掌握知识的集成度不高。为了既保持传统的经典知识内容，又要为课程体系增加新的特色和先进内容，将传统的专业方向赋予时代意义，使学生们真正学以致用，“信息处理与物联网技术”专业方向应运而生。
“智能测控技术”和“信息处理与物联网技术”并不是割裂的，前者是后者的基础，后者是前者的延续和拓展。从技术的角度上讲，物联网分成三个层次[4，5]，即感知层、网络层、应用层，形成了物联网的体系架构。物联网的感知层涉及到传感网技术，会有多种传感器应用其中，正是“智能测控技术”方向的核心内容；物联网的应用层是多种信息的智能处理技术，也是“智能测控技术”方向的主要内容，它们被物联网网络层连接，即新的专业方向加入无线传感网等新知识、新技术，形成物联网系统体系的概念。
我们的教学理念在于从一个大系统的角度看待物联网，利用物联网实现系统的集成创新应用和信息化服务。以物联网体系框架为依托，实现信息的采集、传输、有用信息的提取和整理、以及完成相应的控制和信息应用，重点突出无线传感网和应用层设计，及物联网的行业应用和信息化服务。因此本课程体系的设置将突出系统网络架构、选择物联网关键技术，并将物联网技术与经典的检测及控制方法相结合，实现物联网的多领域应用[6，7]。以物联网为载体，培养学生的创新意识，增强学生的实践动手能力，提高学生专业综合素质。
2 课程体系设置
“信息处理与物联网技术”专业方向设置在自动化学院，因此它的应用特色非常鲜明。课程体系的设置如图1所示，加强了实验/实践环节的内容设置。其中，理论教学是基础，对物联网的体系结构、关键技术和相关领域的典型应用形成完整的阐述，实验教学作为理论课程的延伸，是抽象到具体的过程，试验环节的设置按照物联网的体系结构，完成由下而上的知识获取和验证；物联网作为一种实用技术，让学生去感受、去体验、去亲自动手设计和实现一个系统更是至关重要的。通过实践环节中的认识实践，学生去企业参观感受，体会知识的力量和企业文化，培养对专业的认知和信心；工作实践则更近了一步，利用假期时间到相关企业中从事基础和简单的专业工作，深化所学知识的专业应用技能；请工程师或行业企业从业者走进学校的课堂，结合实际的应用案例，为学生出题和指导，进行专业综合训练，为学生的实际设计能力和实际动手能力培养打造了平台，提供了方向。理论教学、实验教学、案例教学和各个实践环节相结合，增加课程的实用性。为应用型人才的培养奠定了基础。
2.1 理论课程
集成了多种新知识和新技术的应用，涉及的知识点众多，作为系统的学习和设计，理论教学中课程内容的衔接、承上启下的课程安排非常重要；理论课程包括基础课程（也称为学科大类课程）和专业课程[1]。
本专业方向偏重于传感检测、无线网络的设计以及行业应用，尤其是工业物联网的两化（信息化、自动化）融合，因此在限选课中还有相关行业技术应用课程：虚拟仪器技术、现场总线技术等。任选课作为专业限选课的补充，完善物联网的设计和应用。
通过理论课的学习，学生将会对知识融会贯通，对信息处理和物联网的应用体系和架构充分了解，具有物联网系统的理念和基本的组网设计能力。但是在实际应用中，需要将多门课程、甚至多学科的知识融为一体，去设计、安装、调试、运行一套系统。这种灵活运用所学知识于实际系统的能力，是真正的学以致用的体现。因此实验室建设、实验基地建设和实验项目开发，对于学生消化、理解理论知识和培养实际动手能力至关重要。
2.2 实验室建设
图2所示是物联网专业方向的实验室建设框架，实验室建设与课程设置紧密相连，并考虑到学生的分层教学以及科研平台的扩展性。利用已申请的中央财政支持地方高校专项资金，正在筹建支撑“物联网技术及应用”、“无线通信和无线网络基础”及“物联网应用层系统设计”等课程的课内实验平台，包括三个模块：第一是物联网技术基础实验模块； 第二是无线传感网开发设计模块；第三是物联网技术沉浸式体验模块。其中第一和第二模块在教学上采用学生熟悉的C或C++语言实现节点和无线网的设计，网关采用Linux、andor两种操作系统，学生可以根据自己的基础和喜好选择；第三模块是智能家居（体验）实验室，根据家居实景建立的物联网系统，可以实现灯光、安防、烟感、窗帘、空调等家居设备的远程控制。此系统采用最适合无线传感网络的Tiny OS操作系统，可以作为学生初识物联网系统的感性认识体验模块，也可以作为教师、学生进行科研开发的平台。目前在建实验室物流综合实验室和未来超市都是物联网在行业中的具体应用，提供学生进行专业综合训练。
课程的实验内容全部以实际系统为主，综合训练学生的系统设计、软件编程和系统调试能力，包括对传感/变送器的选取、信号的采集与处理方法、无线传感网组网技术、物联网应用层设计、针对不同领域执行器的选择等；并将先进的虚拟仪器技术与物联网应用相结合作为物联网的信息处理方式，培养学生设计智能仪器的开放性创新能力。通过实际项目训练，学生可以完成从了解任务的需求、根据需求制定系统方案、在最佳性价比的基础上选型系统的硬件配置、组网，到应用所学知识编制合理的软件程序，并具有系统调试、通过系统运行结果分析问题、定位问题、以及解决问题的专业核心能力。
2.3 实践基地建设
物联网工程技术是集成的信息/控制服务系统，可以应用于不同的行业和领域。据报道目前物联网专业的人才缺口近20万，因此培养适合于企业的应用型人才就是物联网专业的人才培养目标。产学研的办学模式是企业和学校快速沟通、共建共赢的很好方法。在课程建设、实验室建设的同时，积极与企业联系，建设校外实践教学基地是专业方向建设的重要环节。同时在我们的教学计划中还有工作实践的内容，建设实践基地也为学生的工作实践提供了场所和条件。利用北京市高新企业多，许多区县建立数字北京、智慧北京的物联网项目的机会，与企业和公司合作，进行横向项目的开发和实践基地的建设。选派学生到相应的公司企业进行毕业设计，不但使学生掌握了物联网技术、熟悉了企业的运行模式，还可以为企业提供专业的人才，实现企业与学生的双向选择。
3 教学模式的探索
物联网教学涉及的知识点众多，学生直接进行理论课的学习难免感觉枯燥和凌乱；但物联网的应用可以无所不在、生动有趣，这样的特点决定了我们在教学时可以先引起学生的兴趣，让他们明白所学可以如何用。因此在课程的安排上首先是导论和浸入式体验的认识实践，然后才是相关专业课的学习和实验，并在第六个学期进行工作实践，加深专业知识的应用，第七学期开设专业综合训练，学生进行设计性、应用性训练，形成物联网系统。图3所示是学校物联网方向的教学进程图。
4 结 语
物联网技术的课程设置应当具有以下特色：
第一是先进。课程设置针对目前最热门的集成技术应用—物联网系统的设计及应用，是传感技术、计算机技术、网络技术和信息控制技术的发展方向，体现了先进技术的特质；
其次就是实用。课程设置和内容将重点突出实用性，理论是基础，实用是根本。强调实验环节，以增强学生的实践动手能力和毕业后对岗位的适应能力为宗旨，突出重点，强调实用。
第三是灵活。不但体现在课堂上课程设置的灵活性，也显示了物联网学习的灵活性。以物联网体系框架为依托，重点突出无线传感网和应用层设计及工业物联网的应用。学生可以根据实际系统的需要灵活配置。强调培养学生灵活思维，突出创造性和创新意识，是学生综合素质的体现。
最后是深入。课程的工程性、实用性、设计性很强，也有许多公司会举办大型的物联网设计大赛，因此可以为有兴趣的同学开辟第二课堂，通过指导学生参加相关专业的科技竞赛带动大家的学习热情，深入理解本门课的内容。
参 考 文 献
[1] 王志良，闫纪铮.普通高等学校物联网工程专业知识体系和课程规划[M].西安：西安电子科技大学出版社，2011.
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网络社区的特点
我认为，网络社区主要有以下几个特点：
一是具有开放性和互动性。博客、论坛一般对所有网民开放，允许网民就某一事件或现象发表个人观点和主张，使更多的网民参与到新闻事件的讨论中，改变了以往传统媒体只是让受众被动接受的信息传播方式，形成互动模式，以引起更多人的关注。作为博客和论坛的经营者也会为增加点击率，故意就某一敏感问题而炒作，造成较大的社会效应。
二是网民言论的偏激性。博客与论坛的意见表达者由于处在匿名状态，容易表达情绪化、非理性甚至偏颇的意见，肆意攻击甚至发表不良有害信息，触犯国家法律法规，对公众造成误导及潜移默化的影响，形成错误的“舆论气候”，搅乱社会秩序，严重影响社会稳定。
三是私人信息的公共性。博客和论坛上的话题大量涉及私人领域，如个人体验、明星八卦、名人隐私等，严重侵犯个人隐私权，如“铜须门”事件，“虐猫”事件，个人资料的公开导致当事人正常的生活工作严重受到干扰。
四是网络意见的片面性。在我国现有条件下，网络意见尚无法均衡地反映社会各个阶层的诉求。复旦大学曾在北京、上海和兰州三地就媒介“知识沟”进行过实证研究，发现我国占人口约2%的网民的社会结构特征是：年龄为18―35岁、高中以上学历、社会声望较好或正在接受高等教育、男性占多数的群体。由于当前我国东部与西部、城市与农村基础设施和经济条件差距较大，网络远没有像传统媒体一样普及到社会各个阶层和各个区域。而大部分的“网络舆论”风向来自少数活跃人的观点，并不一定能完全代表广大网民甚至民众的意见。
在信息全球传播时代，各类良莠不齐的信息通过互联网等新媒介毫无阻拦地越过国境，对信息输入国的国家造成威胁，政府单纯依靠屏蔽的方法已经不能起到预期的效果，变堵为疏，合理利用，取其精华，弃其糟粕，才是正途。因此，净化网络空间，引导网络公共舆论，必然成为政府依法管理网上舆论的当务之急。十六大以后，党和国家领导人提出“把增强引导舆论的本领，掌握舆论工作的主动权列入提高党的执政能力的重要内容”。 总书记在中央政治局第三十八次集体学习时也强调以创新的精神加强网络文化建设和管理，满足人民群众日益增长的精神文化需要。因此，新时期加深对网络社区特点的认识，依法管理网络论坛、博客具有重要的现实意义。
认识与应对
就山东省来说，目前全省各类备案网站超过10万家，论坛、博客更是不计其数，网民1200多万人，居全国第二位，是名副其实的互联网大省，对论坛、博客的管理任务繁重，互联网工作受到越来越多的关注。结合工作实际，就加强对论坛、博客等网络社区管理，我主要有以下几点认识：
一是政府主导积极利用。互联网发展离不开有效引导和管理，政府作为主导角色，在代表充分社会正义的立场上，有效地保证了网络发展朝着健康有序的方向。目前，以论坛、博客为代表的互联网正在成为各种社会思潮、各种利益诉求汇聚的平台，成为了解社会情况，体察民众意见的重要途径；由于公众能够在论坛、博客等上面很方便地发表意见和看法，在网络的催化和放大作用下，很容易使一些局部问题扩大为全局性问题，使一般性问题演变成政治性问题，使个人的偏激言论扩散为非理性的社会情绪。从维护国家信息安全，保持社会稳定需要看，政府必须对此高度重视。 一方面加强网络信息安全立法，吸收西方先进国家的立法经验，结合我国互联网工作的实际情况，制定切实可行的相关法律法规，弥补网络信息管理方面的法律空白，强有力的约束不良有害信息传播，从制度层面净化网络空间；另一方面加大人力物力财力的投入，使得互联网管理工作在制度和物质两方面的保障基础上，更加顺利高效地展开。
二是要坚持依法管理。现在世界各国都在管理互联网，不仅是印度、韩国、新加坡等亚洲新兴国家管理互联网，就是美国等西方发达国家也对互联网实行着十分严格的管理。尽管各国网络管理重点不同，内容各有侧重，但是管理措施、管理手段基本相似，就是坚持依法管理。总体来说，我国互联网管理的各项政策措施既遵循国际惯例，又符合中国实际国情，因此要坚定不移定贯彻下去，并在此基础上不断完善和改进。要严格依照《全国人大常委会关于维护互联网安全的决定》和《互联网新闻信息服务管理规定》、《互联网信息服务管理办法》等等方面的法律法规，切实加强对网络社区的管理，对违法违规信息的行为要进行处罚，切实维护法律的权威。山东省根据全国统一部署，开展了一系列专项整治行动，为净化网络环境做出了积极努力。实践证明，依法办网、依法管网，是加强互联网宣传管理的有效途径，也是今后进一步努力的方向。
三是要提高网络舆论引导水平。网络舆论引导工作是一个新鲜事物，应当在实践中不断探索规律，创新方式方法，增强针对性和扩大影响力。要掌握最新网上舆论动态，及时主动地进行引导，努力掌握网上舆论的主动权。对重大突发事件的报道，要及时表明政府的立场态度、处置意见和工作进展。加大正面宣传力度，不断提高影响力。引导网民从大局出发，正确认识个人利益和整体利益、眼前利益和长远利益的关系，自觉维护改革发展稳定的大局。遵循网上信息传播的特点和规律，不断提高引导艺术。要通过精心策划，有意识地设置论坛话题，或者通过嘉宾访谈，引导网民理性讨论，建设性地表达自己的意见，形成积极向上的主流声音。
网络相关理论，论述了物联网社会风险网络的复杂性，视物联网社会风险网络为一个复杂系
统，运用无标度网络的自增长?开放性和自组织临界态特性，对物联网社会风险网络进行了
抽象和模型描述?研究揭示出物联网社会风险网络具有择优选择和自增长规则，管理者和相
关行业引领者可通过绘制社会风险网络的拓扑结构图，厘清社会风险的表现类型及演变机制
，从而规避物联网社会风险所致的损失?
〔关键词〕物联网；社会风险；复
杂网络；风险演化
DOI：10.3969/j
.issn.1008-0821.2014.01.006
〔中图分类号〕F713.36 〔文献标识码〕A 〔文章编
号〕1008-0821（2014）01-0027-05
The Evolution Research of So
cial Risks Networks of the Internet of Things
Hong Xiaojuan1，2 Ye Meilan3 Jia Danhua1
（1.College of Economics and Management，Nanjing University of Posts and Telec
ommunicaitons，
Nanjing 210003，China；
2.Industry Information Safety and Emergency Management Base，Nanjing Universit
y of Posts and
Telecommunicaitons，Nanjing 210003，China；
3.Headmasters Office，Nanjing University of Posts and Telecommunicaitons，Na
njing 210003，China）
〔Abstract〕”BZ〗Based on the related theories of complex network，this paper discussed th
e complexity of social risk network of the Internet of things.In this paper，it m
ade an abstraction and model description for the social risk network of the Inte
rnet of things，which was regarded as a complex network system，by using the relev
ant metric parameters of complex system.Study revealed that social risk network
of the Internet of things have the rules of preferential selection and self-prop
agation.Managers and related industry leaders could clarify the type of expressi
on and the evolution mechanism by drawing the topology diagrams of the social ri
sk network，thus avoiding losses caused by social risk of the Internet of things.
〔Key words〕the internet of
things；social risks；complicated network；risk evolutio
物联网（Internet of Things，IoT）是继个人计算机?互联网之后的又一次重大的技
术创新，将极大地渗透到社会生活的各个领域[1]，引领社会经济的发展，推动社会
实现重大变革?
继美国政府将物联网和新能源视为摆脱经济危机的“双引擎”之后，世界各国纷纷跟进，出
台了诸多激励和扶持物联网发展的产业政策，以抢占物联网产业制高点，提升各国自主发展
和国际竞争能力?在中国，2009年被视为“物联网元年”，2010年物联网产业更是被中国政
府列为五大战略性新兴产业之二，写入政府工作报告?
在政策?技术及需求三驾马车的多重推动下，物联网时代的到来已经势不可挡?物联网目前
的发展情况与互联网发展之初非常相似，加之物联网更加强大的感知能力，其正在引发和可
能引发的社会风险较之互联网将更为严重，影响也将更为深远?当前，物联网所引发的社会
风险问题已引起政府和研究者的重视，目的是为了尽早部署和应对物联网对社会的冲击，并
吸取互联网发展之初的切肤之痛，以规避无序发展可能带来的各类社会风险问题?
在物联网研究领域，近几年的研究主要聚焦于物联网产业发展的产业应用?商业模式?技术
研发?发展路径?政策监管等方面，研究目的是将物联网健康地引领为下一代战略性支柱产
业?这些研究成果和结论为我国实现快速发展物联网产业，抢占物联网发展制高点的目标提
供了必不可少的智力支持?值得强调的是，少数研究者前瞻性地关注了物联网发展所引发的
社会风险，极大地丰富了物联网的研究视域?
1 物联网社会风险演化的网络复杂性
1.1 物联网继承了互联网的复杂性
现有的研究表明[2]，互联网作为一个庞大的非线性的复杂系统，具有非常典型的
复杂网络的特性?其本质特征主要表现在其网络拓扑结构在整体进化和发展过程中产生了无
标度和幂律特征；互联网业务量具有的自相似业务特性表现出小世界中的群聚特性；互联网
呈现既鲁棒又脆弱的特性?由此，复杂网络理论被广泛应用到互联网复杂的整体现象和群体
涌现行为研究中?
从广义上来讲，物联网是互联网发展受阻的产物，并不是独立于互联网的新兴事物，而是互
联网的拓展应用和创新业务?表现在物联网是通过传感设备按照约定的协议，把各种网络（
包括互联网?移动通信网?其他专网等）连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识
别?定位?跟踪?监控和管理?物联网的主要特征是突破了互联网的人——人通信，实现了
物——物通信?其与互联网的关系可以通过图1表示：由图1可见，物联网并非是互联网的颠覆性应用，只是在规模上更具复杂性?作为互联网发
展受阻的新业务，物联网自然继承了互联网的复杂网络特性?
1.2 物联网复杂性诱导的社会风险具有复杂性
风险是现代社会的主要特征之一，朔其本源，风险并不等同于“灾难”，灾难已经造成损害
，风险却是未来相对可能出现的损害?亏损或伤害?Kevin Ashton（1999）[3]是
物联网名词的提出者，他在开创性地提出物联网概念的同时也指出，物联网改变世界的潜力
甚至比互联网更大，会放大互联网引致的社会风险?对于这一论点，即使是技术保守论者也
大多同意，如美国国家智力委员会[4]?
具体来讲，物联网复杂性体现在其整体性与非线性，不确定性和模糊性等方面，这些特性会
加剧社会风险的产生和扩散?一方面，物联网规模巨大，具有多层次性，是一个全面感知的
自反馈体系架构?在这相对完整的感知?传输?智能应用的层次架构中，系统各部分间复杂
的相互作用方式将导致系统存在不确定性，甚至有可能出现所谓的“突现”现象，即出现意
想不到的?与直觉相反的整体特性?比如，物联网产业的发展在政府的主导和推动下，正出
现产业集群的现象?但这种产业集群的风险很可能会产生涌现现象，即一旦某个节点上出现
问题，可能会导致整个产业链的崩溃?另一方面，物联网产业发展的不确定性和模糊性会加
剧社会风险的产生?自物联网概念问世以来，得到了世界各国政府的重视?我国政府更是在
推动物联网产业发展中倾注了大量的资源，包括财政补贴和税收优惠，也吸引了部分民间资
本和风险投资的进入?但有研究表明，政府的直接财政补贴和风投资本的进入反而抑制了物
联网企业生产效率的提高[5]?这种由于产业发展的不确定性和模糊性带来的各种
投资风险?企业创新风险会随着产业的发展进一步被扩大?
1.3 物联网社会风险网络的无标度特性
复杂网络观点认为大量社会?自然和技术等系统可以用节点和边构成的网络进行抽象，节点
表示系统中的个体，边表示个体之间的联系或相互作用?作为复杂网络的一种重要结构——
无标度网，因其能够较好的拟合众多真实网络，如互联网?科学合作网?基因网等具有网络
自增长开放性，连接具有偏好性，即少数节点拥有大量连接，多数节点的邻接节点很少，而
且网络的度分布具有幂函数形式，而得到大范围的研究和应用?从物联网发展迄今的历程来
看，自2009年无锡物联网产业研究院成立后，我国物联网发展无论在政策市场?技术标准还
是商业应用上均呈现出明显的“富者愈富”的核心节点现象?
从地域上看，目前物联网产业主要以园区形式聚集相关产业链节点企业加入，主要集中在无
锡和以广州?天津为中心的沿海产业带；从核心企业的形成上看，目前每个园区也存在少量
的核心节点企业；从投入资金上看，主要是以国有资本规模投资方式进行投资；从标准制定
现状来看，目前主要集中在底层技术标准，如接口和数据标准的制定上，对核心关键技术和
标准体系的创建上关注度仍不够；从应用上看，目前的物联网应用主要集中在小范围的简单
应用?这些区域?资金?核心企业?标准?应用的集聚性又使得新进入的节点与原有的节点
进行连接时具有择优连接性?可见，物联网网络结构具有无标度特性?物联网初期的社会风
险往往集中在技术领域，但随着产业的不断发展，上述产业发展的伴生风险便会越来越显现
，也体现无标度网络的增长性?
通过上述分析可知，物联网继承了互联网的复杂网络的特征，由于其复杂性所诱导的社会风
险也具有巨大的复杂性，所以可采用复杂网络理论与方法研究物联网社会风险的演化过程，
以期揭示物联网社会风险的自组织运行规律?
2 物联网社会风险网络抽象
物联网社会风险网络实际上是一个耦合网络，耦合网络是指由物联网所引起的产业集群风险
?经济风险?投资风险?政治风险?文化风险?技术风险?道德风险等节点为主体，彼此间
相互作用形成的巨大风险网络，这一网络的不同主体?不同关系在某些环节?机制上相互交
织，具有多层次?多样性的特征[6]?
定义1：用S表示耦合网络，Nk表示耦合网络S所包含的网络（k=1，2，…，tBFQ〗），则S=（N1，N2，…，Nt）
定义3：耦合网络S在外界驱动和内部节点的共同作用下，通过漫长的自组织过程可演化到
一个动力学临界状态?此时，系统的一个微小的扰动可能会使系统向雪崩一样产生连锁反应
，特点是雪崩大小遵从幂律分布?
为简单起见并不失一般性，本文仅讨论由两个网络构成的物联网风险耦合网络（物联网领域
初期发展风险更多表现为产业集群风险和投资风险）?如图2所示?假设耦合网络系统由网
络A和B组成，在初始时刻（t=0），A?B中各含有m0个互不连接的节点?在任意时刻，耦
合网络系统将按如下规则演化：
其中，wij表示i节点和j节点的动力学变量和，nn表示所有i节点的最近邻节点?这种
风险传递模式一直进行，直到网络中所有节点的变量Fi都小于阈值，即达到稳定状态?这
个过程通常被定义为雪崩，而这过程中不稳定节点的总数定义为雪崩大小?
3 物联网社会风险网络演化规则综上可见，物联网社会风险网络演化是一个动态复杂的过程，物联网社会风险网络结构将呈
现出实时变化的形态，使物联网社会风险网络演化的形态具有多样性?本文通过对物联网风
险网络的抽象和演化模型的简单分析，认为物联网社会风险网络演化具备复杂网络演化的3
个基本规则?
3.1 增长规则
物联网早期发展所带来的市场风险?技术安全风险?技术创新风险?隐私保护风险?伦理道
德风险等节点已经引起了研究者们的广泛关注，但随着政府政策导向的倾斜，风投的涌入，
产业集聚的现象已经较为明显，此时，物联网产业集聚所致的投资风险?创新衰退风险等必
将逐渐显现在风险网络中?
3.2 择优连接规则
物联网社会风险新节点进行风险网络内现有节点连接时遵循择优连接的规则：一方面，新风
险节点趋向与物联网社会风险内拥有较多合作关系的核心网络成员进行合作；另一方面，风
险的聚集性及对社会的冲击力将使新节点更加趋向与网络节点度较高的物联网社会风险成员
进行连接?这种择优连接规则，容易产生社会风险的涌现现象，比如，物联网产业集聚风险
作为新节点加入时，会更倾向与投资风险节点首先连接，其次才是与政治?安全等风险节点
连接?
3.3 自增长规则
物联网引起复杂的异构性，所致的社会风险网络内节点间的关系及相互传递比较密切?在物
联网社会风险发展过程中，依据择优连接规则，网络节点间的合作关系将会随时发生，物联
网社会风险网络关系连接边的数量将逐渐增多?
3.4 自组织临界态规则
雪崩演化规则适用于物联网社会风险的自组织临界态的表示，雪崩大小分布满足幂律分布?
但是当模型中的参量超出一定范围时，则出现由自组织临界到超临界状态的转变[10
]?
在物联网社会风险网络演化增长与择优连接规则作用下，物联网社会风险网络将逐渐演化为
无标度网络，其网络结构形态分布不均，网络内具有较大危害的风险节点拥有大量连接，并
成为物联网社会风险网络的集散节点?这些集散节点所代表的风险类型必须得到管理者的重
视?在物联网社会风险网络演化规则与内?外部环境的共同影响下，物联网社会风险网络最
终演化成为结构复杂?高度连通的自组织网络开放系统?
4 结 论
本研究基于复杂网络相关理论，论述了物联网社会风险网络的复杂性，视物联网社会风险网
络为一个复杂系统，运用复杂系统的相关度量参数，对物联网社会风险网络进行了抽象和模
型描述?研究揭示了物联网社会风险网络具有择优选择和自增长规则，管理者和相关行业引
领者可通过绘制社会风险网络的拓扑结构图，关注其自组织临界态，从而厘清社会风险的表
现类型及演变机制?
以上研究具有积极的现实意义?对于物联网这一新兴产业而言，关注其可能产生的社会风险
，寻找各类风险的连接机制及增长机制，从而规避物联网所致的各类社会风险的涌现现象，
引导这一新兴产业的发展具有现实意义?
另外，由于复杂网络的仿真通常需要大样本数据，由于物联网产业尚处发展初期，其所致的
社会风险原始数据较难以获得，因此本文仅在此做了概念上的分析，而未做进一步的实证检
验，这也将成为后续研究的努力方向?
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关键词：物联网 信息化管理 应用分析
中图分类号：F252 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（c）-0171-01
发端于1995年的物联网技术，目前已走进各类型企业中，并发挥着不可替代的经营职能。这种基于互联网技术的运营形成，实现了“管、营、控”的三位一体，并适应于当前以供应链作为企业间竞争的行业态势。然而，从现阶段理论界对物联网技术的商用化读来看，似乎过于拔高了该技术的功能特征，而与实际情况发生了一定背离。若放任这种情况发生，将影响到该技术在企业信息化管理系统中的定位，从而影响到子系统与整体之间的融合。正因如此，这就构成了本文立论的出发点。
面对企业的实际需要，本文将建立在价值创造的基础上来进行讨论。之所以遵循这一逻辑，实则在于企业本身作为经济主体的特征使然。这样一来，就能规避理论界因过于关注物联网技术的功能性，而忽略其在投入中的成本构成因素。
鉴于以上所述，笔者将就文章主题展开讨论。
1 物联网技术的功能定位
本文将以大型制造类企业为考察对象，在此情景下来认识物联网技术的功能定位。根据经济学原理可知，随着物联网平台的建立将显著提高企业的资本有机构成。但资本有机构成的提高并不意味着企业价值创造能力的提升，因其受到自身市场规模、内在生产规模等要件的影响。可见，关于这一点在很多研究者那里并未引起重视。实践表明，供应链基础上的核心企业往往是物联网平台的实际管理者。
建立核心企业情景下，物联网技术的功能可定位于以下两个方面。
1.1 需求导向功能
制造类企业往往处于供应链的中游，其上游扮演着物资供应的角色。以核心企业作为供应链管理的主体，其将借助物联网技术完成采购物流的工作。采购物流属于三段物流形态的开端，也是决定着核心企业内部生产物流能否合理开展的关键前提。
1.3 供给推动功能
与普通生产性企业不同，大型制造类企业一般采取的是订制花生产模式。在这种模式下，就使得产成品的销售前置于生产合同的签订之中了。然而，随着产成品在客户方的调试成功，在长期的使用中仍面临着产品部件的更换。此时，核心企业就需要借助物联网技术进行配件的供给协调了。
以上基于核心企业视角下的物联网功能定位，就具有很强的收敛性，并也与当前生产实际相契合。
2 定位驱动下的经济效益分析
众所周知，企业在开展信息化管理系统建设时面临着大量的资金投入。这种资金投入主要配置在了硬件建设、软件开发和维护，以及相应人员的培训方面。而它所产生的经济效益需要扣除上述费用支出并达到预期，才能被认定为合理的应用形式。关于这一点，同样适用于物联网技术在信息化管理系统中的应用分析。
为此，以下在两个方面来进行经济效益分析。
2.1 物联网技术应用本身的费用支出
由于物联网平台是基于互联网技术而搭建的，这在大型制造类企业中将可以省略很大一部分经费投入。但从以“管、营、控”三位一体化的物联网业务内容来看，其在经费投入上主要集中在与上游和下游各节点间网络终端的衔接。此时，这一方面就成为需要重新投入的经费支出部分。
2.2 物联网技术应用之后的价值创造
价值创造与价值形成之间存在不同，前者体现为设备对抽象劳动的吸收。而吸收效率高将提升有效劳动的量，进而创造出更多数量的价值。作为目前开放形态下的企业生产模式，借助物联网技术的三位一体作业内容，便能从效率的角度来增强企业的价值创造能力。
不难看出，以上两个方面的经济效益分析，便能理性看待物联网技术在信息化管理中的应用前景。从而，避免的任意拔高的不足。
3 分析基础上的应用路径构建
根据上文所述并在分析基础上，应用路径可从以下三个方面进行构建。
3.1 子系统与整体的融合
在这里笔者不打算从物理层面讨论物联网技术的应用，毕竟这在目前已被诸多作者涉及，而是针对他们的不足并在分析技术上提出：需要建立起子系统与信息化管理系统间的融合。一般而言，以ERP系统作为企业信息化的载体，而满足企业对组织资源的配置，这就要求物联网技术在应用时应具有对ERP系统的植根性，并着力于对上下游供应链各节点业务的协调与管控。这就为物理层面的讨论，提出了约束条件。
3.2 人员的岗位能力培养
包括GPS定位系统、条形码技术在内的物联网技术体系，其在物理层面不断得到优化的同时，还应着手开展相关人员的岗位能力培养。从供应链管理的要求出发，岗位能力应包含核心企业与上下游企业的信息传递和处理能力，以及流通过程中的物资监管能力。不难发现，企业管理理论所指出的管理本质在于对人的管理，在这里的应用分析中仍具有很强的指导意义。
3.3 强化核心企业的职能
理论界在讨论物联网技术的应用时，往往陷入工具理性的假象中。似乎认为只要优化了物理技术，就可以充分发挥其的功能。实则不然，供应链系统中的各节点体现为独立的利益主体，在利益未能达到预期时往往人为降低物流网技术的经济价值。因此，需要借助核心企业的市场势力和利润中心地位，强化对上下游节点的管理。这样，才能为物联网技术的应用提供保障。
综上所述，以上便构成笔者对文章主题的讨论。
4 结语
本文认为，目前理论界似乎过于拔高了该技术的功能特征，而与实际情况发生了一定背离。对此，需要理性看待物联网技术在信息化管理中的应用前景。
参考文献
[1] 彭厚颀.基于工作流的物流ERP架构的设计及应用[J].电脑与电信，2010（12）：32-33，36.
关键词：联通主义理论；《生物化学实验》；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）30-0269-02
现代科学技术日新月异，知识的数量成指数增长。互联网的出现不仅改变了人们的生活方式，也拓宽了人们获取信息和知识的途径。随着教育信息化网络化的发展，高等学校的教育模式和教育理念也出现了一定的改变。传统教学以书本教材为知识的载体，而通过教师课堂教学、网络平台辅导进行课程管理和学习管理的模式已经无法满足学习者的需求。联通主义是适应开放网络学习时代的核心学习理论，已经受到国内外学者的普遍关注。
一、联通主义理论
互联网时代，网络资源丰富，置身于海量的信息中，如何去伪存真，达到完善与改变知识、获得新信息，应用新技术及区分信息重要与否的目的对于教师和学习者至关重要。2005年，加拿大学者George Siemens在《Connectivism：A Learning Theory for the Digital Age》一文中系统提出了联通主义的思想，认为在网络时代，学习不再是一个人的活动，而是连接专门节点和信息源的过程，学习者是学习网络中的重要节点。联通主义理论把学习情境置于网络社会的变迁当中，适应目前信息化社会的发展趋势。该理论认为学习是在知识网络结构中一种关系和节点的重构和建立，对于学习者而言，学习是自身知识网络的形成过程，学习者必须关注形成过程和创建有意义的网络。经过近十年的发展，联通主义日趋完善，形成了从知识观、学习观、学生观和教师观等方面全面揭示了学习过程的理论。
二、联通主义教师观和学生观对《生物化学实验》教学中的指导
教学改革与创新是推动高等学校教育教学方式转变的关键。联通主义理论以知识创新为核心，从课程设计、学习、学生、教师等方面系统地阐述了网络时代学习方式和教学方式的需求与转变，符合我国高等教育培养创新型人才的教育目标。
1.联通主义教师观及其对《生物化学实验》的指导。基于联通主义，学习是学习者作为重要节点与知识信息互联的过程，最终构建学习交流网络。教学过程则是课程开发的过程。与传统学习中教师的“传道、授业、解惑”定位不同的是，联通主义学习理论对教师的角色进行了重新定义：教师是课程的促进者、影响者和网络塑造者。因此，教师的教学不是要控制课堂及课程的讲授进度，而是转变为影响和塑造学习网络。
教师作为学习网络中的重要节点，首先是课程的促进者。教师通过对某一知识和观点的特别关注将影响整个学习网络关注的主题，对某一特定问题起到放大的作用。同时，教师通过精心组织安排，对学习定要素进行分析、讨论、聚类，可以影响学习者学习网络的构建。此外，作为学习网络的塑造者，教师还负有过滤信息，引导学习反思的重任。在网络中，知识是来源多种多样，渠道各不相同，是一种需要学习者进一步甄选、加工的组织。因此，筛选有用信息、构建高质量的网络及其联通是达到教学目的和学习目的的关键。教师在课程设计时要对信息进行有效地过滤，切实提高学习者的学习效率。
《生物化学实验》首先要培养学生的科研思维能力和动手能力。因此，在进行《生物化学实验》课程设计时，首先依照教学目的将实验分成两大类：一类是锻炼学生的动手能力，熟悉常规实验操作的实验项目，如微量凯氏定氮法测定牛奶中蛋白质的含量。这类实验项目相对比较经典，原理简单，操作流程固定，网络上关于此类实验的课件、视屏相对较多。因此教师在教学中，主要是筛选网络资源，给定学生自主学习的范围，引导学生自主学习，提炼实验的原理、重点、难点及注意事项。而后在课上，听取学生的学习反馈，重点讲授学生普遍反映的问题，简要复习重点、难点，示范关键步骤操作即可。第二类是锻炼学生科研思维和创新能力的实验项目。这类项目往往只给学生设定实验所涉及的原理及所需达到的实验目的，具体实验对象和实验流程将因人而异。例如，在抗体的制备与检测试验中，由于学生感兴趣的点不同，抗原的种类和获得方式不同（可以从组织细胞中纯化抗原，可以经分子克隆纯化抗原，亦可直接合成小分子抗原），抗原的免疫反应性不同（大分子可具有免疫反应性，而小分子则没有免疫反应性），抗原的免疫方法也会有很大的差别。针对此类实验项目，教师首先要依学生的兴趣进行分组、分工，然后分别进行任务分配和网络信息搜集的指导，然后汇总学生普遍存在的问题和小组的个别问题，分别进行课堂讲授和小组内讲授与讨论。
2.联通主义学习观及其对《生物化学实验》的指导。联通主义学习强调每个学习者在复杂信息环境中通过寻径和意会建立个人独特的学习环境和学习网络。学习网络由节点和连接两部分组成。学生和教师作为网络中重要的两个节点，其信息的交互是必须的，但非传统的教师讲，学生听，如此简单。从学生角度看，其网络学习模式经历了被动接受、互动参与到主动网络协同模式的转变。联通主义强调个人在学习网络中的作用。学习者通过知识联通c获取构建自己的知识网络，然后将自己的知识网络放入各种组织与机构中进行验证，经各组织与机构验证的知识又回馈给个人网络，供个人继续学习。因为课程是开放的，所以联通主义学习的开展有赖于自我导向学习者的积极参与，并在不断地获取知识、构建学习网络的过程中进行知识的重构与创新。这就要求教师在教学过程中将培养学生的自主学习能力作为主要任务，引导学生勤于思考，总结知识，发现问题，提出问题，解决问题。
生物化学实验技术发展迅速，各种新技术不断出现。传统的《生物化学实验》教学模式分成教师课堂讲授实验的基本原理和操作、示范操作、课堂指导操作三部分。由于课时限制，教师在课堂上主要以教学大纲中涉及的方法和技术为主，对于新技术只能稍加介绍，往往不能把最新的进展在课堂上讲述得十分透彻。而学生的学习以被动接受，理解和掌握书本知识为主，其主动性和参与性不高，对于新技术和新进展往往是一知半解，因为没有积极性，大部分学生在课后也就忽略了对新进展的进一步了解。将联通主义引入《生物化学实验》教学后，教师在总结经典技术和方法的同时，充分利用网络上的《生物化学实验》课程资源，按照教学安排进行实验项目分组，同时关注新进展，按照一定的调理对新进展相关信息进行梳理，然后将其作为学生自主学习的一部分，引导学生积极主动的学习思考。结果表明，大部分学生能够按照教师的提示查找资料，进行独立的分析和总结，一半以上的学生会有新的想法提出。实践证明，只有充分调动学生自主学习的热情与能力，学生学习网络的构建才会顺畅和完善。
三、展望
在信息技术飞速发展和广泛应用的时代，充分利用信息技术，为学习者提供获取优质教育资源，构建学习交流、互动与协作的平台，以满足学习者的学习和发展需求，真正实现教育信息化，是当前和今后一段时期内教育信息化领域备受关注的主题。联通主义理论中的教学理论和学习理论应用于我国当前高等教学的教育教学实践中，对指导教师的教学方法、教学模式改革，引导学生学习模式转变等方面均提供了新思路，为进一步推进教育改革提供坚实的教学论基础。《生物化学实验》以及生命科学其他各学科的教学需要在新的形势下进行不断改革、尝试，以探索出一种适合自身学科特点、适应时代要求的教学模式。
参考文献：
[1]王志军，陈丽.联通主义学习理论及其新进展[J].开放教育研究，2014，10（5）：11-28.
关键词：物联网；管理信息系统；实践教学；实验项目；课程设计
中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2016）13/14-0138-04
“管理信息系统”课程是一门综合性、交叉性课程。内容涉及信息技术、系统工程、管理学、行为科学等诸多学科。其中信息技术是管理信息系统设计和实施过程中的重要影响因素。物联网是信息技术发展的新浪潮和未来趋势。物联网技术将会成为管理信息系统开发的重要技术基础。李瑶、陈磊等探讨了物联网在物流管理信息系统开发中的应用。[1-4]物联网在信息系统方向相关课程的实践教学改革也得到了较多的关注，常杰提出了基于物联网的物流实训中心的构建方案[5]，赵婉鹛以“智慧物流”的实验构建为实例，提出将物联网引入高效商科类实验的基本思路、方法和途径[6]，赵刚探讨了面向物流工程专业的物联网实验系统的建设。[7]但以物联网技术为主题的“管理信息系统”实践在教学研究中尚不多见。在“管理信息系统”课程中如何有效融入物联网技术是一个值得探究的课题。
问题描述
当前，在管理科学与工程类专业开设的“管理信息系统”课程中，教师讲授与信息技术有关的内容存在如下问题。
1.知识点分散
“管理信息系统”课程中关于信息技术基础部分的介绍，主要包含数据库技术、网络技术、条码技术、EDI技术、RFID技术、GPS/GIS技术等。由于课程性质和课时的限制，教师在介绍上述内容时，既难以对每块技术内容进行全面深入的介绍，也缺乏对这些技术内容之间的关系的有效梳理。新的信息技术，如云计算、移动互联网、大数据、人工智能等知识大都以专题的形式介绍给学生，知识点繁杂，又缺乏一个基本的知识框架进行整合，导致所学习的知识片段不容易联接成一个整体。
2.理论和实践部分联系不够紧密
“管理信息系统”课程教学内容主要偏重于理论内容的讲授和学习，由于学生缺乏实践经验，对内容的理解不够全面，达不到应有的深度。通过学习，学生没有形成足够的信息素养和信息意识，也不具备足够的信息技能，在具体的业务领域面临问题时难以系统、高效地利用现代信息技术和先进的管理思想和管理方法构建合适的信息系统解决方案，造成院校培养的学生的能力水平与社会需求的期望值之间存在一定的差距。
研究思路
1.加强实践环节
借助现代信息技术条件和手段开展的专业实验教学，成为高校专业课程教学的重要和必要的补充，增加实验学时比例，用实验教学带动理论教学符合管理科学与工程学科中专业教学的发展趋势。[8-9]在“管理信息系统”课程教学中增加实验和实践教学环节，在实践中应用理论，用理论指导实践，使学生深刻理解专业理论知识的同时，提高其专业实践技能。
2.以物联网技术框架整合信息系统技术基础知识点
在管理信息系统的技术基础中，包含网络技术、数据库技术和程序设计语言等内容，完成数据的采集、传输、存储、处理和应用。但在传统的管理信息系统中，数据的采集环节主要由人工完成，使用者利用设备把获取的现实物理世界中的数据输入到系统中，并对数据进行处理转换成为信息支持组织中的计划、组织、领导和控制等管理职能；物联网技术融入到管理信息系统中，传感器、条码、RFID等技术自动采集数据，将会降低管理人员，特别是基层管理人员的工作强度，减少人工干预，提高数据采集的效率，也为管理人员的决策提供及时全面的信息。
开发和实施基于物联网的管理信息系统，开发人员需要了解诸如传感器、条码、网络、移动通信、数据库、数据挖掘、程序设计等诸多技术内容。
在“管理信息系统”课程的技术基础部分，教师将分散的技术知识点放入物联网技术框架中，有助于学生认识各种技术的作用及其之间的关系。物联网具有全面感知、可靠传输和智能处理等特点，物联网技术框架包括感知层技术、网络层技术、应用层技术和公共技术。[10]表1中列出了各种信息技术在物联网技术框架中的位置。
3.基于信息流程设计的物联网实验系列
为了综合利用物联网技术，笔者设计了一个信息处理流程：传感器从现实世界自动采集数据，经过上位机的处理，进入传统的信息系统工作层，管理人员通过固定或移动终端使用传感器数据完成管理工作（如图1）。
该信息流程包含信息的采集、传输、存储、处理和使用等功能。信息的采集主要通过传感器、RFID、摄像头等感知智能设备完成；信息的传输主要采用ZigBee短程无线传输技术、GPRS远程无线传输技术以及有线网络传输技术等；信息的存储主要通过使用SQL Server、Oracle、Access等数据库管理系统实现；信息的使用既可以在本地显示，如在窗体中以图表的形式呈现，也可以通过远程网络实现，如网页、短信、微博等，还可以通过数据的深度处理，产生新的信息，如产生报警信息等。
传感器数据的采集和传输在IAR环境中用编程来实现，上位机对传感器数据的处理和存储功能通过Visual Studio编程环境来实现，数据的远程应用可以在Dreamweaver环境中用编程来实现。为了完成该信息流程，笔者设计了六个单项实验，每一个实验可以完成数个信息处理环节。
4.综合课程设计项目设计
六个分项实验主要从技术的角度了解物联网在信息系统中的作用。在管理信息系统的构建和实施中，使用者不仅要考虑技术因素，更要利用信息技术解决现实业务领域中存在的问题。技术内容与具体的业务结合起来，才能提高管理人员的管理水平，为全面理解物联网技术在管理信息系统中开发、实施的作用，还需要通过课程设计环节、学生分组、协作分工，以某个业务领域为背景，综合运用管理知识、业务流程重组理论和方法以及信息技术知识选择一种信息系统开发方法，按照系统分析、系统设计和系统实施的工作阶段完成系统的开发，以解决管理业务中面临的问题。[11-12]
实验项目简介
本文设计的六个分项实验可以逐步完成从数据自动采集、数据传输和存储到使用数据的信息流程，并且涉及物联网技术框架中各部分的内容。各实验的内容、类型和课时分配如表2所示。
在六个实验中共使用了IAR、SQLSERVER、Visual 、Dreamweaver四个软件开发平台，以及串口调试助手和远程短信软件（remote SMS）两款工具软件。实验者可以通过IAR软件和串口调试助手完成传感器数据采集和传输实验；通过SQL Server完成数据库的建立和使用；通过Visual 集成开发平台使用语言开发窗体应用程序来完成对数据的存储、显示和调用，建立传感器采集模块与数据库之间的联系，并利用Remote SMS软件进行短信报警；通过Dreamweaver网站编辑软件完成动态网页设计实验。
综合课程设计示例
在单项实验的基础上，笔者通过完成一个综合型的课程设计项目，综合利用掌握的物联网技术解决现实中的某个问题；在选题上一方面提供数个备选题，另一方面也鼓励学生自行选题。下面笔者以物流领域中的仓储环境管理系统的开发为例介绍基于物联网的信息系统的开发。
1.管理业务需求分析
某仓储中心仓储环境监测的手段和监测数据处理方法存在数据处理不及时、监测手段落后、无法远程监控等问题。结合物联网技术特征，笔者对管理活动做了如下改进：及时采集传感器数据并存放到数据库中，以便进行数据的分析和处理；设置临界值，预警处理；使用短信远程获取预警信息。
2.系统目标
本系统的设计目标为分析和设计仓储环境监测系统软件及数据统计分析，从而对仓库的温度和湿度进行监控，免去耗时耗力的人工监控，使管理人员能够随时掌握仓储现场环境，以便进行合理的管理。
3.基于物联网的仓储环境监测信息系统的体系结构
系统分为上位机系统和管理平台两个子系统。上位机系统获取、保存和传输传感器数据；管理平台负责在监测服务器上接收所有上位机上传的数据，分析处理数据，并将处理的结果以不同方式展现给监测人员（如图2）。
4.系统主要实现功能
本系统利用物联网技术实现采集监测点的数据，并将数据上传至管理平台。管理平台分析处理上传的数据后，判断数据是否超标，如果超标，则进行预警或报警，同时通过短信通知监测人员，以达到对突发事件及时、有效的处理。系统主要实现功能是：①上位机实时监控监测点，接收传感器传输的数据，并将数据通过网络传输给管理平台；②管理平台具有数据存储，数据库管理和对数据进行处理的功能；③管理平台能够有效地管理和共享监测数据，使监测人员能够方便、快速地可视化各种数据信息，包括信息查询、信息修改等。
结语
本次教学实践关注物联网的技术框架，以传感器采集数据、网络传输数据和管理人员使用数据的信息流程为指引，设计了分项实验项目，并结合专业领域的业务知识进行课程设计。笔者通过引导学生掌握物联网关键技术，提高他们的信息素养，利用最新的信息技术构造信息系统解决现实中面临的管理问题。本实践在物流工程专业硕士“高级物流信息系统”教学中已实施了两届，取得了较好的教学效果，理论和实践的有效结合有助于学生把握物流系统的信息化和智能化的发展趋势，紧跟时代潮流，在科研学术活动中融入更多的物联网元素。
在教学过程中，笔者也发现了一些不足，如传感器实验平台稳定性不够，由于经费限制无法购买多套设备且无法及时升级等。随着移动互联技术的成熟与普及，教师可以使用智能手机代替实验传感器实验平台，使用4G技术或即将商用的5G技术，连接云计算平台，不仅可以在传统的Internet网络环境下使用数据库，也可以在云端进行数据存储和数据处理。新的技术方法和手段的运用将会帮助学生掌握最新的理论知识，激发他们的学习兴趣，构建其与时俱进的知识结构。
参考文献：
[1]李瑶.基于物联网的物流信息系统的设计与实现[D].吉林：吉林大学，2015.
[2]陈磊.基于物联网的物流管理信息系统优化研究[J].价格月刊，2014（08）：76-79.
[3]卓志宏.基于物联网技术推进现代企业物流信息系统运作研究[J].物流技术，2013（17）：438-440.
[4]王燕.基于物联网的现代企业物流信息系统的设计与应用[J].软件导刊，2012（8）.
[5]常杰.基于物联网技术的高等院校物流实训中心建设研究[D].山东：山东大学，2012.
[6]赵婉鹛，李医群，章学拯.物联网相关技术与应用引入商科类实验的构想[J].实验室研究与探索，2013（06）：394-397
[7]赵刚.面向物流工程专业的“物联网概论”实验系统建设探讨[J].中国电力教育，2014（08）：168-169.
[8]方兴林，余萍.管理信息系统课程实验项目的构建与设计[J].实验技术与管理，2012（06）：178-183.
[9]邓文华.管理信息系统课程实验与课程设计改革研究[J].教育教学论坛，2013（08）：97-99.
[10]王志良，王粉花.物联网工程概论[M].北京：机械工业出版社，2011.
[11]郭宁，郑小玲.管理信息系统[M].北京：人民邮电出版社，2010.
