基于物联网的管理信息系统实践教学设计

　　【论文摘要】针对“管理信息系统”课程中如何有效融入物联网技术的问题，笔者分析了当前教师在“管理信息系统”教学中讲解信息技术内容存在的不足，改进了课程实践教学环节。基于物联网技术框架，笔者以一个信息流程为指引，设计了六个分项实验项目和一个综合课程设计项目，使得学生在循序渐进掌握物联网技术关键知识点的基础上，系统地利用物联网技术解决管理活动中面临的问题。
　　【论文关键词】物联网；管理信息系统；实践教学；实验项目；课程设计
　　“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。
　　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