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關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);人才培養(yǎng);課程體系;實踐教學
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)19-0067-02
一、研究背景
物聯(lián)網(wǎng)通過感知識別技術與普適計算等通信感知技術,廣泛應用于網(wǎng)絡的融合中,能實現(xiàn)人、設備與系統(tǒng)間的信息交換和通信,被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新一次浪潮,在未來將被廣泛地應用于物流、交通、電網(wǎng)、環(huán)境監(jiān)測以及軍事等領域,形成一個巨大的產(chǎn)業(yè)鏈[1,2]。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展,2013年德國推出了工業(yè)4.0戰(zhàn)略,2015年中國提出了中國制造2025規(guī)劃,都要求充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術在工業(yè)化革命中的優(yōu)勢。
2011年,南京市重點打造一谷兩園,高標準建設中國軟件名城,向世界軟件名城邁進。金陵科技學院積極落實南京科技九條,配合政府努力向南京軟件科技大學邁進。金陵科技學院目前信息技術學院以良好的辦學條件及優(yōu)良的教學質(zhì)量贏得南京地區(qū)的贊賞,培養(yǎng)了大批應用型人才。在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大力發(fā)展的背景下,密切結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術特點和南京經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略,整合校內(nèi)外的優(yōu)質(zhì)資源,從物聯(lián)網(wǎng)人才需求角度出發(fā),明確專業(yè)發(fā)展方向,推進教學改革,探討科學合理的人才培養(yǎng)模式,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。2012年,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)正式進入金陵科技學院人才培養(yǎng)體系中,足以說明地方對物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟的重視和新興產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的迫切性。市屬高校的辦學力量相對薄弱,學科設置還不夠完善,這對于綜合性極強的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設和人才培養(yǎng)來說無疑是巨大的挑戰(zhàn)。金陵科技學院物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)目前尚無本科畢業(yè)生,其師資隊伍、人才培養(yǎng)方案、課程教材、實驗室、校企合作平臺建設尚處于前期建設階段。因此,金陵科技學院物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)方案研究勢在必行,必須結(jié)合交叉學科特點進行理論研究和實踐構(gòu)建。
二、地方物聯(lián)網(wǎng)人才需求現(xiàn)狀分析
2012年,物聯(lián)網(wǎng)技術與應用協(xié)同創(chuàng)新中心在南京成立,總部設在南京郵電大學物聯(lián)網(wǎng)科技園。中心下設智慧農(nóng)業(yè)、智慧交通物流、智慧節(jié)能環(huán)保、智慧礦山、智慧醫(yī)藥護理、智慧家居安防等六個分中心,包括物聯(lián)網(wǎng)共性技術、應用標準、信息安全等三個支撐平臺。該中心的建立,加速了南京地區(qū)對物聯(lián)網(wǎng)人才的需求,據(jù)教育部信息中心相關數(shù)據(jù)顯示,目前物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)人才需求不僅缺口大,其專業(yè)人才在各個行業(yè)上分布不均衡。
南京軟件谷下一步將大力發(fā)展下一代移動通信、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智慧城市、信息安全等新一代信息技術產(chǎn)業(yè),加快建設下一代移動通信產(chǎn)業(yè)園、互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園、移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園、大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)園、信息安全產(chǎn)業(yè)園等一批特色園區(qū),努力建成中國第一軟件產(chǎn)業(yè)基地,建成名副其實的中國軟件名城,逐步打造成世界軟件名城。
面對國家發(fā)展戰(zhàn)略和地方經(jīng)濟發(fā)展需要,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)面臨著良好的發(fā)展機遇,對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)提出了巨大的挑戰(zhàn)。金陵科技學院在人才培養(yǎng)上,要重視對地方產(chǎn)業(yè)人才需求的調(diào)研和分析,積極調(diào)整專業(yè)方向和培養(yǎng)模式,充分利用現(xiàn)有的信息技術學院多年辦學經(jīng)驗,使培養(yǎng)出來的學生能夠掌握物聯(lián)網(wǎng)領域的基本理論與實踐技能,具有創(chuàng)新意識、自主學習能力和突出的實踐應用能力,能進行物聯(lián)網(wǎng)設計、開發(fā)、管理與應用服務工作、成為服務于地方經(jīng)濟和社會發(fā)展需要的應用型高級工程人才。
三、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)方案
物聯(lián)網(wǎng)是近年興起的新一代信息技術,跨越多個一級學科,具有創(chuàng)新型、應用型和復合型等鮮明的特點[3]。金陵科技學院物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)旨在培養(yǎng)了解物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展的前沿動態(tài),熟練掌握物聯(lián)網(wǎng)基本理論、系統(tǒng)設計與集成、軟硬件設計與開發(fā),具有良好的傳感器技術、通信技術和網(wǎng)絡技術等基本理論,具有工程基礎厚、自主學習能力強、創(chuàng)新性突出的高級工程人才。
(一)依托學科優(yōu)勢,明確專業(yè)方向
物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)技術內(nèi)容復雜、形式多樣,根據(jù)信息生成、傳輸、處理和應用的原則,可將物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)劃分為四個邏輯層:①感知識別層,即以射頻識別技術、傳感器、二維碼等智能終端設備為主,實現(xiàn)物的識別;②網(wǎng)絡構(gòu)建層,即通過互聯(lián)網(wǎng)、無線廣域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)等,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸;③管理服務層,即通過高性能計算和大數(shù)據(jù)存儲技術,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效管理和處理;④技術應用層,即利用現(xiàn)有的智能終端設備實現(xiàn)各種應用。由于每個層次內(nèi)容都比較豐富,知識面范圍覆蓋廣,讓學生在本科階段深入學習所有內(nèi)容是比較困難的。因此,合理的人才培養(yǎng)方案應該是在讓學生全面了解物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)所涉及的技術、標準、應用、安全與商業(yè)模式等整體知識體系,同時選擇一個專業(yè)方向來深入展開學習與實踐。根據(jù)上述分析結(jié)論,可以從四個專業(yè)方向上來對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)進行劃分。
1.物聯(lián)網(wǎng)信息感知方向。這個方向?qū)锫?lián)網(wǎng)技術架構(gòu)中的感知識別層,掌握的知識范圍包括:計算機技術、測量技術、信號處理技術、微電子機械技術、視頻識別技術和嵌入式系統(tǒng)技術。
2.物聯(lián)網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡方向。這個方向?qū)锫?lián)網(wǎng)技術架構(gòu)中的網(wǎng)絡構(gòu)建層,掌握的知識范圍包括:網(wǎng)絡管理、無線通信、無線網(wǎng)絡標準、無線傳感網(wǎng)、網(wǎng)絡管理、多種網(wǎng)絡通信技術等。
3.物聯(lián)網(wǎng)信息處理方向。這個方向?qū)锫?lián)網(wǎng)技術架構(gòu)中的管理服務層,掌握的知識范圍包括:大規(guī)模異構(gòu)數(shù)據(jù)處理、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)庫設計、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡監(jiān)視、并行計算技術、分布式計算技術以及數(shù)據(jù)挖掘技術等。
4.物聯(lián)網(wǎng)技術應用方向。這個方向?qū)锫?lián)網(wǎng)技術架構(gòu)中的技術應用層,掌握的知識范圍包括:物聯(lián)網(wǎng)應用軟件開發(fā)關鍵、應用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)流設計關鍵、應用系統(tǒng)設計關鍵技術以及新型服務模式等。
以上四個專業(yè)的建設上既相互獨立又相互聯(lián)系。其獨立性體現(xiàn)在專業(yè)課程設置上根據(jù)各自方向來確定,其聯(lián)系性體現(xiàn)在共用同樣的基礎課程平臺。
(二)構(gòu)建專業(yè)課程
目前,國內(nèi)高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設時間還比較短,專業(yè)建設具有探索性和不確定性,其技術與應用也在蓬勃發(fā)展。因此,一方面應該保障教學體系具有相對的穩(wěn)定性,另一方面在教學內(nèi)容上需要不斷動態(tài)地更新,必須跟隨物聯(lián)網(wǎng)技術的應用發(fā)展與時俱進。將專業(yè)課程分四大部分,包括:公共基礎課程、學科基礎課程、專業(yè)基礎課程和專業(yè)方向課程。
1.公共基礎課程可設置為思想政治、大學英語、高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計、大學物理、大學計算機信息技術、體育和通識教育方面的課程等。
2.學科基礎課程可設置為微機原理、程序設計、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)字電路與模擬電路、計算機網(wǎng)絡與通信和電工與電子學等。
3.專業(yè)基礎課程可設置為物聯(lián)網(wǎng)導論、與應用、物聯(lián)網(wǎng)M2M開發(fā)技術、物聯(lián)網(wǎng)控制技術、物聯(lián)網(wǎng)通信技術等。
4.專業(yè)方向課程根據(jù)上述四個專業(yè)方向來確定。信息感知方向?qū)I(yè)課程可設置為:二維碼、視頻識別技術原理與技術、信息安全、無線定位技術、傳感器與檢測技術、嵌入式系統(tǒng)等;傳輸網(wǎng)絡方向?qū)I(yè)課程可設置為:無線傳感網(wǎng)絡、衛(wèi)星導航原理與應用、TCP/IP網(wǎng)絡與協(xié)議、網(wǎng)絡安全技術、無線通信技術、Zigbee技術與應用、網(wǎng)絡協(xié)議分析等;信息處理方向?qū)I(yè)課程可設置為:操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘?qū)д?、云計算與大數(shù)據(jù)、高級程序語言設計、軟件工程等;技術應用方向?qū)I(yè)課程可設置為:高級語言程序設計、算法分析與設計、面向?qū)ο蟪绦蛟O計、終端開發(fā)技術與應用、軟件質(zhì)量保證與測試、人工智能、操作系統(tǒng)以及多媒體技術等。
上述課程的設置僅僅是目前的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程構(gòu)建的建議,其教學內(nèi)容必須跟隨物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)同步發(fā)展,這樣培養(yǎng)出來的學生知識體系才能跟上時代的步伐。
(三)開展教學實踐環(huán)節(jié)
地方本科院校的物聯(lián)網(wǎng)實驗室建設不多,投入的資金不足,現(xiàn)代化水平較低,為此需加強物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的實驗室建設。一方面利用學校信息技術學院實驗室資源,依托現(xiàn)有師資力量自主開發(fā)相關實驗項目,投入專項資金提升實驗室現(xiàn)代化水平,以增強教師對實踐教學環(huán)節(jié)的掌控力,滿足教學和科研的需要;另一方面,積極建立同物聯(lián)網(wǎng)校企合作,共建實踐教學基地,企業(yè)提供技術和設備等,負責教師相關課程培訓和部分實踐類課程的教學、實訓,而學校提供場地,比如與新大陸、遠望谷、中興等簽訂合作議,促進雙方之間人才、設備、資金、技術的資源共享,達到校企互利雙贏的目的。
四、研究展望
物聯(lián)網(wǎng)作為一個新興的專業(yè)正式進入金陵科技學院的人才培養(yǎng)方案中,不但是國家發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的巨大體現(xiàn),也是南京市政府的迫切需求,同時更是國家在人才培養(yǎng)策略上做出及時反映的重大舉措。為培養(yǎng)適應戰(zhàn)略型新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的應用型人才,本文從物聯(lián)網(wǎng)信息感知、傳輸網(wǎng)絡、信息處理以及技術應用四個方向上探討了物聯(lián)網(wǎng)人才課程體系與實踐教學體系改革方面的內(nèi)容。通過金陵科技學院相關專業(yè)多年辦學經(jīng)驗和良好的辦學條件,探索人才培養(yǎng)策略,構(gòu)建產(chǎn)學研協(xié)同教學環(huán)境,強化工程實踐,突顯自身的辦學優(yōu)勢,推進高校物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)與專業(yè)建設,為其他同類高校的相關專業(yè)建設和改革提供經(jīng)驗借鑒。
參考文獻:
關鍵詞:高職;物聯(lián)網(wǎng);人才培養(yǎng);課程體系;專業(yè)定位
中圖分類號:TN929.5-4;TP391.44-4 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2012) 18-0094-01
物聯(lián)網(wǎng)是把所有物品通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進行信息交換和通訊,實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。物聯(lián)網(wǎng)的應用廣泛,遍及智能交通、環(huán)境保護、公共安全、平安家居、工業(yè)監(jiān)測、個人健康等多個領域。物聯(lián)網(wǎng)技術將會發(fā)展成為上萬億元規(guī)模的高科技市場。因此,社會對物聯(lián)網(wǎng)技術方面的人才需求巨大。
一、高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設基本思路
近年來,高等職業(yè)教育發(fā)展迅速,專業(yè)培養(yǎng)模式日趨成熟。高職類專業(yè)人才培養(yǎng)方案的制定已經(jīng)逐步符合市場,并著重培養(yǎng)面向技能、重在應用、適應生產(chǎn)、服務和管理第一線需要的高技能人才。
通過對市場需求的調(diào)研,我們認為要以職業(yè)生涯為目標,確定人才培養(yǎng)方向;以工作過程為主線,構(gòu)建課程體系模式;以職業(yè)崗位為依據(jù),確定課程設置方案。最終達到社會對物聯(lián)網(wǎng)人才的供給。
二、專業(yè)人才培養(yǎng)方案的分析
(一)高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)定位
1.行業(yè)前景分析。通過對從事物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品研發(fā)、設計、生產(chǎn)及系統(tǒng)集成公司的調(diào)研,我們明確物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)的主要就業(yè)崗位:(1)物聯(lián)網(wǎng)項目的規(guī)劃、施工管理;(2)物聯(lián)網(wǎng)設備安裝、調(diào)試和維護;(3)物聯(lián)網(wǎng)感知層與傳輸層產(chǎn)品的設計、制造;(4)物聯(lián)網(wǎng)應用層控制程序設計。
2.物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)定位。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要研究型、技術型、綜合型、工程型等不同層次的人才,本科院校較為適合培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)技術應用的高層次人才,而高等職業(yè)院校適合培養(yǎng)工程技術應用型人才。物聯(lián)網(wǎng)應用領域包括交通、安防、電力、金融、物流零售、環(huán)保、醫(yī)療等。物聯(lián)網(wǎng)的市場潛力給高等教育與職業(yè)教育帶來了無窮機會,物聯(lián)網(wǎng)領域的開發(fā)和應用為高等教育與職業(yè)教育敞開了寬廣的大門。隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,越來越多的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)需要與之相關的工程技術人才。這正吻合我們高職院校的培養(yǎng)目標。
根據(jù)對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的分析,我們主要是培養(yǎng)技藝、操作并舉的高級技術人才;再結(jié)合高職院校的特色學生定位為:主要從事面向物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)相關企業(yè)及物聯(lián)網(wǎng)技術應用等企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成、技術支持物聯(lián)網(wǎng)物流運營維護等基礎性崗位。
(二)崗位群分析
通過對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才相關崗位群的調(diào)研分析,得出適合高職學生典型的物聯(lián)網(wǎng)方面的崗位有:物流運營技術員、產(chǎn)品技術支持工程師、系統(tǒng)集成工程師等。
1.物聯(lián)網(wǎng)物流運營技術員:熟悉物流運營流程、實施管理物聯(lián)網(wǎng)平臺的物流運營、維護、更新、統(tǒng)計匯總等。2.物聯(lián)網(wǎng)技術支持工程師:負責物聯(lián)網(wǎng)應用相關的方案制定及售前支持工作,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品等售后技術支持,物聯(lián)網(wǎng)工程項目服務等。3.物聯(lián)網(wǎng)集成工程師:根據(jù)圖紙、投標文檔資料進行物聯(lián)網(wǎng)項目的實施,負責系統(tǒng)集成項目的跟進、組織管理與項目實施。
(三)專業(yè)職業(yè)能力分析
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才典型崗位工作任務分析,畢業(yè)生必須有良好的溝通與團隊協(xié)作的職業(yè)素養(yǎng);掌握物聯(lián)網(wǎng)技術的基本理論,具備構(gòu)建、運行、維護物聯(lián)網(wǎng)的職業(yè)基本能力;能進行感知設備的集成,物聯(lián)網(wǎng)項目方案設計與實施,以及物聯(lián)網(wǎng)平臺運營與維護等專業(yè)核心能力。
(四)課程體系設計
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)應該是集合計算機、通信、電子、自動化等各個專業(yè)的一個交叉學科,它涉及到多個行業(yè)、多個領域,每個學校的專業(yè)背景和學科特色都不一樣,因此各自依托的背景學科都不甚相同,因此課程體系上會有差別。有的學校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)歸屬計算機學科,因此學生畢業(yè)之后的升本、就業(yè)將圍繞著計算機這一學科背景展開。
課程體系的設計以崗位的職業(yè)能力培養(yǎng)為主線,以市場需求為起點,以崗位群職責、工作任務為依據(jù),實現(xiàn)專業(yè)課程的開發(fā)與設計的創(chuàng)新。分析上述的適合高職學生的崗位群,可以得出崗位相關課程。建立基于工作過程的行動領域課程體系,成為統(tǒng)一的課程體系。
(五)專業(yè)教材建設
物聯(lián)網(wǎng)是新專業(yè),在教材的選用上要費一番功夫,同時它是一個綜合類專業(yè),每個學校開設都有自己的傾向性。所以目前在專業(yè)教材的選擇與建設上可從以下三方面考慮:1.選擇國家級、省級規(guī)劃教材、精品教材,這些教材在各方面都具備一定的權(quán)威性、參考性;2.組織有實力的教師,在已有課程講義與技術研究的基礎之上,結(jié)合本校實際編寫符合本校實際的校本教材;3.開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展和市場需求的校企合作教材。
三、專業(yè)實驗實訓室建設
(一)實驗室建設目的。通過建立物聯(lián)網(wǎng)實驗室,為教學提供實驗、實訓平臺,使學生在“實戰(zhàn)”中系統(tǒng)的了解物聯(lián)網(wǎng)知識體系的構(gòu)成,引導和培養(yǎng)學生的自主學習與創(chuàng)新能力,從而提升教學效果,進而提高學生的就業(yè)能力與就業(yè)質(zhì)量。
(二)實驗室主要功能。實驗室以學生生活中最為熟悉的“學生宿舍”和“圖書館”為背景環(huán)境,搭建智能宿舍與智能圖書館兩個系統(tǒng),系統(tǒng)將實現(xiàn)感知層、網(wǎng)絡層和應用層的綜合運用,可配套實現(xiàn)對無線傳感、無線組網(wǎng)、射頻識別等物聯(lián)網(wǎng)核心知識點的教學工作。
(三)實驗室主要特點。系統(tǒng)性:感知層、網(wǎng)絡層和應用層搭建的物聯(lián)網(wǎng)綜合應用系統(tǒng)。透明性:系統(tǒng)及主要實驗設備實現(xiàn)“透明化”設計,讓學生能夠?qū)ο嚓P設備具有直觀的了解和認識,增強學生的學習興趣,提高學生學習效果。開放性:系統(tǒng)的設計具有充分的開放性,提供強大的擴展功能,在教學中可以鼓勵和引導學生對系統(tǒng)進行改造和創(chuàng)新應用。豐富性:針對實驗室系統(tǒng),配套豐富的實驗案例以輔助教學。
四、結(jié)束語
物聯(lián)網(wǎng)涉及的領域非常廣泛,從技術角度看,在計算機科學與技術專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中設置物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)方向,通過廣泛的調(diào)研,制定盡可能合理的人才培養(yǎng)方案,并整合其他相關專業(yè)的軟硬件資源,為社會培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)復合型人才是可行的。
參考文獻:
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關鍵詞 物聯(lián)網(wǎng) 課程體系 職業(yè)崗位
為了構(gòu)建合理的高職物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)課程體系,培養(yǎng)服務地區(qū)經(jīng)濟的高技能物聯(lián)網(wǎng)人才,課題組成員通過深入企業(yè)調(diào)研,對物聯(lián)網(wǎng)應用人才目標崗位進行分析,明確了高職物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)人才培養(yǎng)目標,與企業(yè)技術人員共同開發(fā)突出綜合職業(yè)能力的課程體系,并形成了該研究論文。
一、 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析
物聯(lián)網(wǎng)是在計算機互聯(lián)網(wǎng)的基礎上,利用 RFID、無線數(shù)據(jù)通信等技術,構(gòu)造一個覆蓋世界上萬事萬物的“Internet of Things”。 2012年工信部公布的《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,明確了“十二五”時期是我國物聯(lián)網(wǎng)由起步發(fā)展進入規(guī)模發(fā)展的階段,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟附加值,促進經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,并將顯著提升人們的生活質(zhì)量和水平。物聯(lián)網(wǎng)相關技術已經(jīng)廣泛應用于二十多個領域,在未來3年內(nèi)中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將在智能電網(wǎng)、智能家居、數(shù)字城市、智能醫(yī)療、車用傳感器等領域率先普及,預計將實現(xiàn)3萬億的總產(chǎn)值。
二、高職物聯(lián)網(wǎng)人才職業(yè)崗位分析
課題組成員深入吉林中軟吉大信息技術有限公司、青島感知教育科技公司等單位進行專業(yè)及人才需求調(diào)研,明確了高職物聯(lián)網(wǎng)人才的職業(yè)崗位能力:具有物聯(lián)網(wǎng)基本理念,具有物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)相對應崗位必備的理論知識和專門知識,具有較強的物聯(lián)網(wǎng)崗位操作能力、一定的系統(tǒng)開發(fā)能力,能從事物聯(lián)網(wǎng)應用技術及物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理工作的高技術應用型專門人才。面向的職業(yè)崗位主要有:物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品銷售員、咨詢員、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品售前/售后工程師、物聯(lián)網(wǎng)設備調(diào)試員、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成工、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)安全測試員、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)安全維護工程師、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)助理工程師等崗位,由低到高分為三個工作層面,如圖1所示。
三、高職物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)目標
根據(jù)專業(yè)調(diào)研,明確了高職物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)人才培養(yǎng)目標為:培養(yǎng)擁護黨的基本路線,適應物聯(lián)網(wǎng)應用行業(yè)生產(chǎn)、管理、服務一線需要的,德、智、體、美等方面全面發(fā)展的高等技術應用性專門人才;在具有必備的基礎理論知識和專門知識的基礎上,重點掌握從事本專業(yè)領域無線通信網(wǎng)絡、無線傳感網(wǎng)絡系統(tǒng)的組建、調(diào)試、維修與維護;簡單物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的應用、調(diào)試、維護、檢測與運營服務;物聯(lián)網(wǎng)設備銷售及技術支持的基本能力和基本技能,具有良好職業(yè)道德和敬業(yè)精神。
四、高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系建設
根據(jù)人才培養(yǎng)目標,與企業(yè)技術人員共同開發(fā)了由公共基礎課、職業(yè)素質(zhì)課、專業(yè)基礎課、專業(yè)核心課和專業(yè)拓展課五部分組成的課程體系,突出了綜合職業(yè)能力,具體見表1所示。
專業(yè)基礎課 計算機及網(wǎng)絡系統(tǒng)運行與維護 使學生掌握物聯(lián)網(wǎng)技術專業(yè)的基礎理論知識,為掌握分析問題、解決問題的基本理論與基本方法打好基礎。
參考文獻:
關鍵詞:校企合作;物聯(lián)網(wǎng)工程;培養(yǎng)方案;現(xiàn)代學徒制
一、應用型人才培養(yǎng)校企合作的必要性
踐行教育服務社會的理念,結(jié)合現(xiàn)有部分本科院校的轉(zhuǎn)型方針,我校確定為應用性本科院校,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)對人才培養(yǎng)的定位是培養(yǎng)適應我國現(xiàn)代化建設需要,掌握物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的基本理論、基本知識和基本技能,具備傳感和射頻技術、通信技術、網(wǎng)絡技術的專業(yè)知識,具有一定的創(chuàng)新意識,德、智、體、美全面發(fā)展,能在企事業(yè)單位從事物聯(lián)網(wǎng)領域相關的技術研發(fā)、工程設計,工程應用系統(tǒng)的維護、管理、服務等崗位的應用型工程技術人才。
實踐環(huán)節(jié)在總學分中高達30%以上。為了培養(yǎng)符合社會要求的應用型人才,落實培養(yǎng)方案,校企合作勢在必行[1]。在合作理念上,按照“專業(yè)對接行業(yè)、實訓扎根基地、科研結(jié)合產(chǎn)學、項目推進創(chuàng)新”的基本思路,廣泛開展與企業(yè)的實質(zhì)性對接;在合作原則上,堅持互惠共贏、優(yōu)勢互補、資源共享,整合校內(nèi)外兩種資源,提升合作實效;在合作機制上,建立導向機制,以就業(yè)為導向,把培養(yǎng)高素質(zhì)應用型人才、服務社會作為首要任務。
二、校企合作的意義
(一)通過校企合作,共同確定專業(yè)人才培養(yǎng)目標。通過校企合作對培養(yǎng)規(guī)格進行準確定位,利于更好發(fā)揮培養(yǎng)目標在專業(yè)建設和教育教學中的目標牽引作用[1]。校企合作模式主要是共同制定人才培養(yǎng)方案和專業(yè)教學計劃,共同開發(fā)課程,共建校內(nèi)外實習實踐基地和科研研發(fā)基地,共建專職老師與兼職老師相結(jié)合的雙師結(jié)構(gòu)教師隊伍。讓企業(yè)行業(yè)全程參與學校人才培養(yǎng)方案和計劃的調(diào)整、優(yōu)化,參與專業(yè)課程的研究與開發(fā)。產(chǎn)教融合,創(chuàng)新應用技術人才培養(yǎng)模式,把產(chǎn)教結(jié)合作為應用型人才培養(yǎng)模式改革的重要切入點,以此帶動培養(yǎng)方案的建設與調(diào)整,引導課程設置、教學內(nèi)容和教學方法改革,構(gòu)建了“雙主體”育人的人才培養(yǎng)模式。
(二)校企一體化培養(yǎng)“雙師”結(jié)構(gòu)教學團隊。教學團隊建設是培養(yǎng)既有高校教師資格的專業(yè)職稱,又有職業(yè)資格和技能等級證書、較強實踐操作能力的“雙師”結(jié)構(gòu)師資隊伍。在開辟渠道和實現(xiàn)人員雙向交流的基礎上,為教師到企業(yè)見習鍛煉、掛職實踐、參與員工培訓提供平臺,也為聘請企業(yè)經(jīng)驗豐富的實踐專家來學院兼課任課、當好實訓實習指導教師、參與監(jiān)控人才培養(yǎng)的教學過程和量化評價教學質(zhì)量創(chuàng)造條件,建立教學團隊的建設機制和素質(zhì)提升機制。
(三)以就業(yè)為導向的課程設置,實施訂單培養(yǎng)。企業(yè)可為學校提供實訓基地和實訓設備,并接受師生見習和實習,服務專業(yè)面向產(chǎn)業(yè),也為學校面向社會推行“訂單式”教育提供了基礎。同時通過校企合作實行訂單培養(yǎng)模式,根據(jù)企業(yè)需求實現(xiàn)訂單培養(yǎng),在企業(yè)、學生互選的前提下,簽訂定向培養(yǎng)協(xié)議;在確保通識教育、學科基礎課程和學科專業(yè)課程教學的前提下,根據(jù)企業(yè)需求,安排企業(yè)急需專業(yè)理論課程或?qū)嵺`教學環(huán)節(jié);在確保畢業(yè)生教學質(zhì)量的前提下,將畢業(yè)實踐與企業(yè)試用期打通,使學生盡快地融入企業(yè)生產(chǎn)。通過校企合作,增強專業(yè)建設與地方產(chǎn)業(yè)行業(yè)發(fā)展的契合度和依存度,提高專業(yè)對地方經(jīng)濟社會發(fā)展的參與度與貢獻率。
三、現(xiàn)代學徒制校企合作方式探討
(一)現(xiàn)代學徒制在校企合作的作用?,F(xiàn)代學徒制在有些職業(yè)院校開始推廣,是校企合作的一種方式,以培養(yǎng)學生為核心,以專業(yè)的課程為紐帶,以學校的老師和企業(yè)工程師深人合作為支撐的人才培養(yǎng)模式。在實施的過程中改變了以往理論與企業(yè)具體的實踐相脫節(jié),理論知識與企業(yè)對人才要求能力相割裂、學校教學場所與項目實際開發(fā)實際情境相分離的局面,從而實現(xiàn)人才培養(yǎng)模式的一次改革。在人才培養(yǎng)的實踐環(huán)節(jié)中實施實施現(xiàn)代學徒制,讓學生采用學校與企業(yè)的交替式學習和項目開發(fā),在學校學習理論知識,在企業(yè)接受培訓,實現(xiàn)理論到實踐,以解決實踐的問題再來學習理論,提升了學生的就業(yè)能力。
(二)現(xiàn)代學徒制的意義。重要的意義有三個方面,一是根據(jù)學生的個性差異和對不同行業(yè)的熟悉程度,實現(xiàn)因材施教,學徒制是一種教師和學生就像師傅和徒弟一樣,針對具體的實踐問題面對面的教育指導的方式,從而加強了老師和學生的相互了解,實現(xiàn)了對學生的能力有針對性地培養(yǎng)和教育,有利于摸清學生的理論知識或?qū)嵺`薄弱環(huán)節(jié),實現(xiàn)因材施教的針對性的培養(yǎng)。二是提高應用型本科高校學生學習的興趣,學生部分時間在企業(yè)接受培訓,邊學習理論知識,邊做項目,從而實現(xiàn)了
CDIO的教學方式,學生更有興趣達到更好的效果。情景教學提高了學生學習的主動性,從被動者變成主動者,最大限度地參與學習過程,使學習的效果和學習的意愿達到最強。三是學生有較好的就業(yè)前景,通過學徒制培養(yǎng),很多學生的理論水平和實踐能力得到提高,在項目實踐中自己的優(yōu)勢得到發(fā)揮,通過真實具體的項目使其學習更有指向性和社會性,為學生今后走向社會奠定了基礎,在畢業(yè)時可以被與專業(yè)對口的企業(yè)錄用。
(四)深化校企合作實施辦法分析。依托湖北省或武漢市物聯(lián)網(wǎng)重點產(chǎn)業(yè)和相關行業(yè),通過準確定位實現(xiàn)校企合作,其校企共建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標和規(guī)格流程圖如圖1所示。
(一)湖北物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)分析。湖北省物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,創(chuàng)建了“智慧光谷”――“武漢?中國光谷物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟”,成立武漢物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟的宗旨,就是要加強產(chǎn)業(yè)鏈上下游的技術合作,以獲得物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術突破,擴大物聯(lián)網(wǎng)在湖北的推廣應用,打造湖北省新的千億元產(chǎn)業(yè)。結(jié)合武漢特大城市以及“兩江多湖”的特點,啟動智能交通、智能湖泊、智能城管、智能小區(qū)、智能電網(wǎng)、智能商貿(mào)、智能物流等物聯(lián)網(wǎng)示范工程,通過建立物聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng),節(jié)約社會資源,提高工作效率和生活質(zhì)量,減低碳排放,同時促進本地物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)發(fā)展壯大。通過示范工程探索完善的運作模式,形成長效運作機制,將武漢打造成國家物聯(lián)網(wǎng)應用示范重點城市。分析企業(yè)的特點和用人需求,與相關企業(yè)建立良好的校企合作關系。
(二)實行“雙導師制”。在學生入學后,盡量能為每個學生配備學校導師和企業(yè)導師,兩個導師根據(jù)學生個性,對學生進行精雕細琢,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力;同時通過導師的言傳身教,讓學生學習做人做事的道理,導師制使教師、師傅和學生間交流頻繁,更有利于學生的全面發(fā)展。學生的成績評價由校企雙方按照一定比例確定,學生在校期間的理論課學習成績,由任課教師評價;在企業(yè)實習期間的成績按照企業(yè)導師占60%,學校導師占40%的比例,實習期間的表現(xiàn)和實習結(jié)束后的效果都可以作為評價指標。
(三)教學時間安排。學生的學習是在企業(yè)中的實訓和課堂上的學習有機結(jié)合,一般實行校企合作、工學結(jié)合的形式。以四年學制計算,學生2/3的時間在學校學習理論知識,1/3的時間在企業(yè)接受培訓。采用大一到大三每學期20周,其中16周在學校學習理論知識和基本技能,4周在企業(yè)實習,大四一整年都在企業(yè)實習,學生在前三年的時間內(nèi)在學校、企業(yè)進行“項目實訓”或“輪崗實訓”,最后一年到相關的企業(yè)進行“頂崗實習”,頂崗實習過程同時完成畢業(yè)設計。
(四)實習基地的建設。在校企合作的另一方面,企業(yè)要投入大量資金以提供足夠先進的生產(chǎn)設備和實際訓練所需的原材料,以供學生實踐學習用,并且能夠提供足夠的崗位讓學生實踐,包括技術力量、實訓設備、實訓場地等;同時學校也為企業(yè)提供技術力量,人力和專業(yè)技術知識,共同推進產(chǎn)學研的結(jié)合,進一步加強校外實習實訓基地建設,如增強校企聯(lián)合,加強實習、實踐教學基地建設。在堅持“產(chǎn)學研相結(jié)合”、“互惠互利、雙向受益”的原則下,學校為基地企業(yè)解決生產(chǎn)問題,優(yōu)先提供畢業(yè)生,企業(yè)為學校提供良好的實習教學基地。每個實習基地都聘請了本科以上學歷,具有一定理論、實際工作經(jīng)驗的校外指導教師,同校內(nèi)指導教師共同完成實踐教、學任務,將課堂教學和實際工作有機結(jié)合,讓學生在企業(yè)生產(chǎn)一線崗位接受職業(yè)指導和訓練,了解職業(yè)有關的各種信息,加深對自己所學課程的認識,提高理論學習的主動性和積極性,有助于學生就業(yè)的選擇。
四、總結(jié)
通過校企合作,共同確定專業(yè)人才培養(yǎng)目標,培養(yǎng)“雙師” 結(jié)構(gòu)教學團隊,實施訂單培養(yǎng);在實踐環(huán)節(jié)實施過程中引用現(xiàn)代學徒制,讓學生采用學校與企業(yè)的交替式學習和項目開發(fā),在學校學習理論知識,在企業(yè)接受培訓,實現(xiàn)理論到實踐,以解決實踐的問題再來學習理論,提升了學生的就業(yè)能力;共建實習基地,產(chǎn)學研結(jié)合,深化校企合作。校企合作實現(xiàn)了應用新本科人才的培養(yǎng)。
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關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)專業(yè);知識體系;培養(yǎng)方案;高校教育
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2014)10-00-03
0 引 言
物聯(lián)網(wǎng)技術目前成為全球各行業(yè)各領域研究和應用的熱點,它能給我們的經(jīng)濟、生活帶來巨大的變革。隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起,對人才的需求必然會有一個飛躍性的增長。專家預測10年內(nèi)就可能會大規(guī)模普及,產(chǎn)生一個上萬億元規(guī)模的高科技市場,因此社會對物聯(lián)網(wǎng)技術方面的人才需求巨大[1]。國家教育部從2010年3月,了《關于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關專業(yè)申報和審批工作的通知》,隨后我國有數(shù)百所大學申報和準備申報物聯(lián)網(wǎng)或傳感網(wǎng)專業(yè)。
信息獲取、信息傳輸和信息處理,這三個部分構(gòu)成了信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱,他們也是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的三個組成部分。電子、通信、計算機是物聯(lián)網(wǎng)三大支柱中的必備學科。其中每一個學科都有一套人才培養(yǎng)的知識體系,而每一個學科又有多個方向。而物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)需要這三個學科知識的支撐,所以物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)可選擇的基礎、專業(yè)課程眾多,所涉及的應用更是無處不在,在教學上往往會希望面面俱到但是又無所適從[2]。如何根據(jù)具體情況做出取舍是一個值得探討的課題。
各院校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程體系設計不盡相同,有的甚至差異很大[3-6]。絕大部分院校的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課課程體系只是對物聯(lián)網(wǎng)工程涉及的多學科領域現(xiàn)有課程進修簡單的裁剪和疊加,再增加物聯(lián)網(wǎng)導論等專業(yè)核心課程,這類課程體系沒有體現(xiàn)出物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的特色。因此有必要從物聯(lián)網(wǎng)技術自身發(fā)展、物聯(lián)網(wǎng)相關企業(yè)人才需求和學生自身素質(zhì)全面發(fā)展三個角度,對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案進行分析探討[7]。
許昌學院2013年通過國家教育部審批通過,開始招收物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的學生,在探索物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)方案的過程中,我們也借鑒了許多高校的經(jīng)驗和做法,也尋求了多家企業(yè)的合作,目前對該專業(yè)的課程設置也有了自己的看法和思考。我們可以從物聯(lián)網(wǎng)技術體系架構(gòu)和人才就業(yè)方向入手,探究不同人才培養(yǎng)就業(yè)方向在體系架構(gòu)中所需要的核心技術和課程,從而理清思路,為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)方案和課程體系的設置提供參考。
1 物聯(lián)網(wǎng)技術體系框架
圖1 物聯(lián)網(wǎng)技術體系框圖
物聯(lián)網(wǎng)的整體架構(gòu)如圖1所示,從圖中可以看出,物聯(lián)網(wǎng)按照網(wǎng)絡架構(gòu)可以分為應用層、網(wǎng)絡層和感知層。圍繞著這三層,可以探討其中所需要的核心知識,從而得出物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學生所需的知識體系。
2.1 感知層
感知層的主要作用是信息的感知和采集,主要由感知器件來實現(xiàn)各類信息的采集,如各種傳感器、RFID、各種二維碼、紅外和智能裝置等。
在這一層中,需要具備的知識主要包括:
各種傳感器的功能、性能、結(jié)構(gòu)、特性和工作原理等內(nèi)容;
RFID、條形碼等的相關知識;
各種智能終端的特點、結(jié)構(gòu)、工作原理等。
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的特點,不需要對傳感器的具體細節(jié)做過多的認識和學習,只需要簡單了解和使用即可,所以不需要開始相關的傳感器原理等課程。但是傳感器所采集到的信息需要有相應的硬件進行收集處理并上傳至網(wǎng)絡層進行發(fā)送,可以說嵌入式是整個物聯(lián)網(wǎng)的基礎部分,所以有必要開設嵌入式相關的課程。
與嵌入式相關的硬件主要包括:單片機、ARM和FPGA三種。
2.1.1 單片機
單片機的使用非常廣泛,而且在后續(xù)網(wǎng)絡層中所使用的CC2530 ZigBee模塊中也包括單片機模塊,因此,單片機課程應成為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)所必開的課程。與之相配套的課程包括:C語言程序設計、電路和電子學和數(shù)字電路。有些學校還開設有計算機組成原理和微機原理與接口技術,筆者認為,這兩門課程可以選擇一門進行開設。
計算機組成原理主要面向計算機專業(yè)的學生進行考取研究生需要,并且它可以讓學生從計算機整體的結(jié)構(gòu)、功能和組成角度認識和理解整個處理器、存儲器和輸入輸出系統(tǒng)之間是如何協(xié)同工作的。微機原理與接口技術主要面向接口,但是其中接口的內(nèi)容可以放到單片機課程中進行講解和實踐,而匯編語言的相關內(nèi)容在計算機組成原理課程中也可以進行補充和加強,所以筆者建議只需選用計算機組成原理課程進行開設即可。
2.1.2 ARM
ARM是一個總稱,其中也包含系列產(chǎn)品,對于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的學生來說,ARM也是其知識體系中必備的一項內(nèi)容。單片機無法運行操作系統(tǒng),因此在有些情況下需要用到更高級的處理器。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關和許多高級的電子產(chǎn)品都需要用到它。開設與嵌入式相關的課程還需要開設Linux操作系統(tǒng),有必要對Linux的使用和主要組成有一個清晰的認識和掌握。另外還有嵌入式應用層開發(fā)的高級語言,如C++等。
2.1.3 FPGA
FPGA是一個提高性的內(nèi)容,如果偏電子設計與開發(fā)的學校可以考慮開設,或者可以為學生開設相關的選修課程,增加學生的知識面和視野。但是由于這門課程的難度要高于前兩部分,所以筆者認為可以根據(jù)學校的特點和學生接受能力進行取舍,它可以不算作物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學生所必備的知識體系成員。
2.1.4 RFID技術和條形碼技術
對于RFID而言,是目前應用最為普遍的物聯(lián)網(wǎng)應用技術,所以它理所當然成為物聯(lián)網(wǎng)學生知識體系中不可或缺的部分,因此建議開設RFID技術與應用課程,除了講解RFID原理之外,還要針對RFID的應用進行相應的開發(fā)和實踐。
2.2 網(wǎng)絡層
網(wǎng)絡層主要負責將感知層采集到的信息進行傳輸。目前常用的網(wǎng)絡協(xié)議包括:ZigBee、藍牙、Wi-Fi和433等,所使用的通信網(wǎng)絡主要有2G/3G/4G電信網(wǎng)和傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)。所以在這一層次上,需要學習的內(nèi)容主要包括ZigBee技術、無線傳感器網(wǎng)絡技術、通信原理、計算機網(wǎng)絡等內(nèi)容。
針對無線網(wǎng)絡,除了ZigBee之外,還有Wi-Fi、藍牙和其他無線傳輸技術,如300 MHz、433 MHz、915 MHz無線通信技術,對它們的特點和應用也應當給予適當?shù)闹v解。尤其目前藍牙4.0技術已經(jīng)得到了比較大的改進,蘋果新推廣的ibeacon技術有可能會對藍牙技術起到大力推廣的作用,所以對這幾種技術應當讓學生都有所接觸和認識。在課程中可以體現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)導論、無線傳感器網(wǎng)絡中進行講解。另外在課程設計和實踐活動中,可以對這些技術予以應用加深學生的理解和掌握。
2.3 應用層
物聯(lián)網(wǎng)目前的應用非常廣泛,但是就應用層技術而言主要是應用層軟件的開發(fā),所以物聯(lián)網(wǎng)工程學生應該掌握的主要技術應該包括Java技術和移動平臺應用程序開發(fā)技術,但是偏硬件和體系構(gòu)成的學生可以淡化這兩個內(nèi)容的學習,偏軟件的學生應該加強這兩項技術的訓練。
另外,目前提得比較多的云計算和大數(shù)據(jù)的內(nèi)容,也應體現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學生的知識體系之中。云計算其實應該是云服務,它主要包括三個方面的內(nèi)容,即IaaS、PaaS和SaaS。在這三個內(nèi)容中,PaaS是目前云服務所用到最多的技術,所以要讓物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的學生對這項技術有所了解,從而為后續(xù)物聯(lián)網(wǎng)應用服務開發(fā)開拓更寬廣的思路。
就目前物聯(lián)網(wǎng)的主要應用案例來看,每個案例往往是這三層的綜合,所以物聯(lián)網(wǎng)工程的學生的知識體系在這三層中離開了哪一層都不完整。我們從這三層出發(fā),梳理出了大致的脈絡,有了比較清晰的思路,再根據(jù)所定位的學生的就業(yè)方向予以加入相關的專業(yè)知識或者根據(jù)學生的培養(yǎng)定位增刪一些相關的內(nèi)容,即可確定相應的培養(yǎng)方案。
3 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才就業(yè)方向分析
在人才需求方面,各地政府紛紛上馬物聯(lián)網(wǎng)項目,急需大量的物聯(lián)網(wǎng)人才。由于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的一些課程涵蓋了電子、通信和計算機三個學科領域,所以學生的就業(yè)范圍比較廣泛,但是也有有人提出質(zhì)疑,認為物聯(lián)網(wǎng)三個學科都有所涉及但是哪一個學科都沒有學精,所以就給物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學生的就業(yè)規(guī)劃提出了問題。
目前許多高校往往會結(jié)合自身的原有學科特點,對某一方面有所側(cè)重,關鍵是看學生的培養(yǎng)目標,并且要和當?shù)氐慕?jīng)濟特點相結(jié)合,有所側(cè)重,也就是要瞄準行業(yè)應用而開展,這樣才能做到有的放矢。
也有專家提出來了相應的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學生就業(yè)可從事的行業(yè)主要有[8]:
物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設計架構(gòu)師、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理員、網(wǎng)絡應用系統(tǒng)管理員等核心職業(yè)崗位以及物聯(lián)網(wǎng)設備技術支持與營銷等相關職業(yè)崗位;
物聯(lián)網(wǎng)終端系統(tǒng)的設計與開發(fā);
物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)開發(fā)工程師,進行物聯(lián)網(wǎng)相關軟件系統(tǒng)的設計與開發(fā);
無線傳感網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計和管理;
物聯(lián)網(wǎng)在智能系統(tǒng)、普適計算、工業(yè)控制、信息處理、通訊和管理等領域的應用開發(fā)和工程實現(xiàn);
高等院校和科研院所與物聯(lián)網(wǎng)相關的教學科研工作。
從以上專家所列出的就業(yè)方向來看,可以將就業(yè)方向也歸納為硬件、網(wǎng)絡和應用三個大類,這和以上根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)基本架構(gòu)所描述的知識體系基本吻合。
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才有自身特有的素質(zhì)構(gòu)成,與計算機、通信和自動化專業(yè)的學生比較起來,主要有以下特點[9]:
計算機專業(yè)的學生要么側(cè)重于計算機軟硬件技術的研究與應用,要么側(cè)重于計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的組網(wǎng)、管理或者開發(fā),但缺少物聯(lián)網(wǎng)工程應用中所必須的傳感、控制、通信等領域的知識。
通信專業(yè)側(cè)重于使學生掌握基本的通信原理,但對物聯(lián)網(wǎng)中所涉及的傳感、嵌入式和應用開發(fā)涉及較少。
自動化專業(yè)雖然對物聯(lián)網(wǎng)中必須的傳感和控制技術等有所側(cè)重,但是對于計算機應用開發(fā)領域涉及較少。
由此可見,對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才而言,是適應物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的特點而具備更綜合的專業(yè)素質(zhì)。
4 知識體系基本構(gòu)成
通過以上的分析,綜合物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)和人才就業(yè)方向的定位,另外與二本層次學生的特點相結(jié)合,可以歸納出物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學生的知識架構(gòu),歸納總結(jié)如下:
基礎知識相關課程:數(shù)學(高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計)、英語、電工與電子學(在這門課中包含有電路分析和模擬電路)、數(shù)字電路、C語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機網(wǎng)絡、計算機組成原理。
專業(yè)必備知識:物聯(lián)網(wǎng)導論、Linux操作系統(tǒng)、Java語言程序設計、RFID技術與應用、傳感器原理與應用、單片機、嵌入式技術、通信原理、無線傳感網(wǎng)絡、云計算和移動互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)。
專業(yè)實訓課程:安卓系統(tǒng)開發(fā)、ZigBee課程設計、RFID課程設計、無線傳感網(wǎng)課程設計。
另外可增加:印制電路板設計、數(shù)字信號處理、EDA等相關課程,以擴展學生的學習視野和基本技能。
5 實踐教學的開展
實踐教學模塊有基礎實踐教學部分和專業(yè)實踐教學部分。基礎實踐教學部分由“基礎實驗―綜合設計―應用創(chuàng)新”三個層次組成。第一層主要培養(yǎng)學生的基本技能,以電子技術學習為主。通過電子技術的學習使學生掌握元器件的辨別和使用,結(jié)合專業(yè)課程的教學,進行課程實驗,掌握基本知識和基本技能等;第二層主要包括各門課程的課程設計、電子綜合設計以及先進設計工具 EDA技術,旨在培養(yǎng)學生的綜合設計能力、團隊合作能力以及創(chuàng)新意識;第三層是應用創(chuàng)新層,引導學生參加大學生電子設計競賽、挑戰(zhàn)杯作品大賽和科研項目等。
專業(yè)實踐教學部分注重物聯(lián)網(wǎng)的核心技術――嵌入式系統(tǒng)技術。通過開設硬件設計一條線課程(單片機、嵌入式、RFID技術、傳感器網(wǎng)絡)和軟件設計一條線課程(C 語言、面向?qū)ο蟪绦蛟O計、嵌入式操作系統(tǒng)、移動互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)),使學生系統(tǒng)掌握嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件設計技術,掌握物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡協(xié)議棧和實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)通信。
6 結(jié) 語
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)由于涵蓋的學科范圍廣,在學生知識體系構(gòu)建方面需要花費較大力氣進行研究,從物聯(lián)網(wǎng)自身的體系架構(gòu)來探討物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才所必須的知識體系,在滿足基礎知識體系的前提下,結(jié)合相應的就業(yè)方向,增加適當?shù)奶厣n程,構(gòu)建出適應各個學校特色的培養(yǎng)方案,從而培養(yǎng)出適應行業(yè)需求的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才。
參考文獻
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