发布时间:2023-10-08 17:40:15
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此次竞赛为全国同行提供了了解浙江省职业院校物联网应用技术专业“从无到有、从有到精”发展历程的窗口。
校企各展所长 共育物联网英才
——记浙江省职业院校物联网应用技术专业建设
文/本刊记者 刘 飞
物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网应用涉及人类社会生活的方方面面,包括工业、农业、环保、物流、交通、安全、家居、医疗、电网等,因此物联网应用技术是一门关联程度非常强的专业,可以辐射众多领域,是职业院校的新兴专业。2012年,浙江省教育厅批准浙江经济职业技术学院、浙江机电职业技术学院、职业技术学院等学校开设物联网应用技术专业,从此拉开了浙江省职业院校物联网应用技术专业建设的序幕。
浙江省职业院校在建设物联网及其相关专业的过程中,及时跟踪市场需求的变化,主动适应区域、行业经济和社会发展的要求,以学校强势专业为依托,有针对性地调整和设置专业,并与物联网企业及行业紧密合作,形成各自的物联网专业特色。
因地制宜,原有专业衍生“物联网”
在比赛现场记者了解到,浙江职业院校已开设的物联网应用技术专业,大多是从原有的计算机、通信网络或信息等专业的基础上衍生的。金华职业技术学院物联网应用技术专业主任苏红富向记者介绍:“2012年,我们学校在信息工程学院原有的计算机网络技术专业新增物联网专业方向。2014年,物联网应用技术专业开始单独招生,学制三年。”该校物联网应用技术专业凭借计算机网络技术专业原有的办学基础,主要培养偏向软件技术的物联网专业人才。
物联网应用技术专业的人才培养目标是“掌握物联网的基础知识,具备能运用计算机技术、嵌入式系统技术、传感技术和互联网技术进行信息感知识别、传输处理和控制的能力,能进行系统集成及相关技术与产品的开发和应用推广,具有物联网工程实践能力”的高素质技能人才。金华职业技术学院根据自身的实际情况,致力于培养社会紧缺型技术工程师。所培养的学生主要面向三个方面发展:大型软件公司从事手机、掌上电脑等移动终端的客户端软件设计与开发,网络运营、系统集成单位从事物联网络施工管理与工程管理工作,以及联想服务及其战略合作伙伴的设备维修。
以计算机网络技术专业为依托,金华职业技术学院的物联网应用技术专业集合了通信、网络、楼宇智能等专业优秀教师进行授课,下辖Cisco授权网校、联想工程师合作培训中心,并提供智能安防实训室、电子产品检测中心等共享型实训室。专业教学以ASP.NET技术学习为主线,逐渐上升至网页设计、高级程序设计乃至整个物联网项目的开发。该专业开设的主干课程还包括物联网工程制图识图、嵌入式系统应用、传感器与测控技术、无线传感器网络、RFID安装与调试、综合布线技术、服务器配置与管理、C#程序设计基础、ASP.NET中高级编程等。专业以学校“智慧校园”建设为契机,将网络部分(教务系统、网上图书馆、IC卡管理等)的工作根据学校现有实训设备以项目的形式分配给学生进行系统集成实训,确保学生学以致用。
本次竞赛为金华职业技术学校物联网专业的学生提供了展现技能的舞台和提升技能水平的机会。学校物联网应用技术专业学生劳银翔向记者介绍说:“比赛以北京新大陆时代教育科技有限公司物联网工程应用实训系统2.0为平台,内容涉及智慧城市物联网应用环境安装部署、物联网感知层设计开发、智慧城市物联网Android平台应用设计开发、智慧商超物联网PC平台应用设计开发。要求参赛学生具备物联网工程部署、物联网设备调试、嵌入式产品开发、Android应用开发、.NET应用开发等方面的知识,提升了团队成员专业理论知识水平、实践能力和团队协作精神。”最终,金华职业技术学院参赛团队获得团体第一名的优异成绩。
除了高职院校的物联网应用技术专业是从原有专业衍生外,中职学校虽然目前尚未获得物联网专业代码,没有专门开设物联网应用技术专业,但不少中职学校也在现有专业的基础上细化出与物联网相关的专业方向,培养掌握物联网应用技术的人才。
真枪实弹,真实项目引领教学
嘉兴技师学院自2014年起开设通信网络应用(物联网方向)专业,学制5年。学生前两年主要学习电气自动化设备安装与维修专业的相关课程及通信网络专业的基础课程。两年后,经过校内统一选拔分流,达到物联网技术方向要求的学生可以进一步学习物联网技术的专业课程。
同高职院校相比,嘉兴技师学院的物联网技术方向更加注重真实项目引领教学。嘉兴技师学院电气工程系主任钱琴梅告诉记者:“在接下来的教学中,该专业的教学想以‘智慧实训大楼’项目建设为引领,让学生进行真刀真枪的训练,而不是仅仅止步于实训室中实训设备的操作。”
嘉兴技师学院有7000多平方米的电气工程实训中心,预设的管理系统完全基于物联网技术进行设计建设。例如学生考勤系统,中心内的每一间实训室门外都有电子班牌,除了通过人脸识别系统记录学生考勤之外,还可以展示上课班级的基本信息以及实训中心的环境指数等内容。除此之外,基于RFID以及二维码技术的资产管理系统可以实时跟踪实训资产的领用及归还。实训中心智能管理系统项目的设计依托北京新大陆时代教育科技有限公司工程师以及该校专业教师共同完成。以“智慧实训大楼”项目引领教学,不仅能够提升学生的实践能力,还能够实现教学内容与企业需求的完美对接。
嘉兴技师学院副院长沈民权说:“此次全省‘物联网技术应用与维护’竞赛就是一次对物联网应用技术教学的检验,不仅有利于学生素质的全面提升,也为学校以赛促教、以赛促训提供了良好的契机。”
企业参与,全方位助力人才培养
物联网应用技术人才培养离不开企业的参与。作为本次竞赛的设备提供方,北京新大陆时代教育科技有限公司全程全方位参与了职业院校物联网应用技术人才的培养。
该公司物联网产品中心产品支持部经理邹梓秀向记者介绍:“公司物联网产品中心下设产品支持部,专门负责将公司研发产品的使用方法转化为专业教材,为各院校物联网专业的课程教学提供方便。”学校具有物联网专业的理论优势,企业具有实践优势。在教材编写的过程中,公司邀请学校老师介入,并进一步了解物联网专业的课时设置,与老师共同撰写课程大纲以及教材目录,力求编写出以实际工程应用为目标的理论教材。
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)01-0012-03
一 前言
自2010年7月教育部首次批准多所高校(院系)建设物联网技术专业以来,教育部及相关部门一直高度关注物联网及相关专业建设。全国高校物联网及相关专业教学指导小组组织高校在物联网专业的知识体系、课程体系、应用实践和人才培养等方面进行了一系列的探索,国内高校也根据自身的情况对物联网相关专业的课程体系进行了探索。但物联网目前属于新兴产业,各高校都是刚刚开始设立物联网相关专业,没有成熟的经验可以借鉴。福建信息职业技术学院(以下简称“我院”)成为首批获批物联网应用技术专业的高职院校之一。虽然专业设立起来了,但事实上,对于我院来说,如何建立科学的物联网专业人才培养体系、如何把控物联网人才的培养方向、物联网专业的核心课程如何设计等问题却成为困扰我们的难点。笔者近年来致力于物联网应用技术专业建设,分析物联网应用技术专业的知识体系及核心知识领域,力求归纳物联网应用技术专业建设的专业共性,并结合我院特色,构建了以“三线并重”为核心的物联网应用技术专业课程体系,希望能通过我们的实践,给其他院校一些启发和借鉴,共同推动物联网应用技术专业及课程体系建设的健康发展。
二 物联网应用技术专业设置的必要性和可行性
物联网被公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮,开发应用前景巨大。业内专家认为物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、无线传感器网络(WSN)、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
《福建省建设海峡西岸经济区纲要(修编)》指出:海西建设的目标之一是“利用现代网络技术,加快宽带通信网、数字电视网和下一代互联网建设,推进‘三网融合’,建设宽带接入网和业务支撑网,统筹3G移动网络建设,积极发展物联网。”
福建的物联网产品在全国城市网络、网格管理、智能监控、食品追溯、水质监测等系统应用较为广泛;与此同时,在电子回执、2.4G射频识别、自助终端、物联网操作系统级中间件平台、智能家居系统等领域的技术研发位居国内领先水平。依托厦门大学、集美大学、福建信息职业技术学院,已经成立了3个RFID应用研究中心,并将技术研发与市场运用紧密地结合在一起。200多亿的销售额使这一产业成为福建新兴产业中的老大,而备受各方的重视。
物联网用途广泛,主要涉及十大重点领域,包括智能电网、智能交通、智能物流、智能家居、环境与安全检测、工业与自动化控制、医疗健康、精细农牧业、金融与服务业、国防军事。未来十年物联网重点应用领域投资可达到4万亿,产出8万亿,形成就业岗位2500万个。产业发展,人才先行,物联网人才需求将急剧增加,需要高校开设并发展物联网相关专业。
作为首批开设物联网应用技术专业的院校之一,我院在近两年的时间里,在专业建设、人才培养方案制定以及课程体系建设方面做了很多工作,为办好“物联网应用技术”新专业打下了良好基础。我们认为新专业将以《国家中长期科学和技术发展规划纲要》为指南,以智能化的物联网系统为载体,围绕“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个主要方向,紧密结合社会发展与经济建设的重大需求与发展战略,整合我校及校内外合作团队的优势资源,建立符合我院特色的“物联网应用技术”专业,为实现福建省政府颁布的《福建省加快物联网发展行动方案(2010~2012年)》目标,为促进信息产业的发展做出贡献。
三 物联网的技术体系
1.感知层
感知层是物联网的“皮肤和五官”,主要功能是识别物体、采集信息。感知层通过传感器、条码识别、射频识别、无线定位等手段感知与采集物理世界中发生的物理事件和数据,这些数据包括各类物理量、标识、音频、视频数据等;
2.网络层
网络层类似于人体结构中的神经系统,主要承担着把采集和感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送,实现更加广泛的互联功能。它主要是建立在现有的通讯网(包括有线和无线通信网)、广播电视网和互联网基础上。物联网感知层通过各种接入设备与上述网络相连,它解决的是感知层所获得的数据在一定范围内,尤其是远距离的传输问题。
3.应用层
应用层位于感知识别和网络传输层之上,是物联网智慧的源泉。人们通常把物联网应用冠以“智能”的名称,如智能电网、智能交通、智能家居等,其中的智能就来自这一层。应用层解决数据如何存储(数据库与海量存储技术)、如何检索(搜索引擎)、如何使用、如何不被滥用(数据安全与隐私保护)以及设备的智能控制等问题。
应用层是物联网发展的目的,通过公共中间件、信息开放平台、云计算平台和服务支撑平台等物联网应用技术,实现跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能,从而支持物联网技术在工业、农业、环保、医疗等行业领域的应用。
物联网各层次间既相对独立又紧密联系。公共技术与物联网技术架构的感知层、网络层和应用层都有关系,其包括标识与解析、安全技术、网络管理和服务质量管理等,不属于物联网技术的某个特定层面。为了实现整体系统的优化功能服务于某一具体应用,各层间资源需要协同分配与共享。以应用需求为导向的系统设计可以是千差万别的,也不一定所有层次的技术都需要采用;即使在同一个层次上,对可供选择的技术方案也可以进行按需配置。
四 物联网应用技术专业知识体系
专业知识体系就是把一个专业领域内的专业知识组织成专业干线清晰、知识点层次分明、结构衔接完整的一个知识框架。在分析物联网技术体系的基础上构建物联网应用技术专业的知识体系,物联网应用技术知识结构中的专业知识部分应能体现物联网整体框架及其关键技术。因此,物联网应用技术专业知识体系应包括感知层、网络层、应用层的知识和系统整体架构与优化的知识。对应的核心知识领域为:对应于感知层为射频识别(RFID)技术、传感器技术与无线传感器网络技术等;对应于网络层为通信与网络技术、网络设备配置与管理等;对应于应用层为数据存储与处理技术、应用系统开发和云计算等;对应于物联网整体的框架为信息管理技术、物联网工程布线技术等。
根据上述分析,物联网应用技术专业的知识体系要能实现这样的培养目标:培养造就具有物联网技术基础理论、计算机网络技术、应用系统开发技术等相关专业知识;主要面向物联网工程建设、物联网应用软件开发、物联网产品制造以及物联网技术应用等方面企事业单位,在生产、服务及管理第一线能从事物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护等岗位的工作;并在创新和创业意识、团队合作与人际沟通以及资料查询与组织能力等方面有良好的素养,能适应国家战略性新兴产业建设需要,具有职业生涯发展基础,德、智、体、美全面发展的高技能应用型人才。
五 物联网应用技术专业课程体系建设基本思路
本专业课程体系建设充分吸收世界先进的CDIO工程教育理念,以物联网工程项目的规划、设计、实施和管理维护生命周期为载体,建立“做中学”的教育模式,研究开发符合本地区特色的物联网应用技术专业课程体系,培养学生具有较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力,并能系统地掌握物联网应用技术。
第一,校企深度合作,面向市场需求,培养学生具备“智能家居、智能交通、产品追溯”三个应用领域的基本应用能力。按照学生职业岗位的能力,从初学到熟练的成长过程,以培养职业岗位技能为目标,基于工作过程进行物联网应用技术专业课程体系的建设。
第二,通过充分的社会调研,联合企业,聘请专家,找出上述三个领域中所有的代表性工作任务,选择完整的、对职业成长起关键作用的、有较大开放性和代表性的工作任务,从中提炼出典型的工作任务,再对所需的职业能力进行教学分析,研究提炼出适应“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个典型工作岗位的课程体系。
第三,通过“校企合作,工学结合”办学模式,进一步了解当前物联网企业的人才需求规格,培养满足企业实际需求的高技能人才,基于“以职业能力为目标、以项目为导向”的人才培养模式;“以服务为宗旨,以就业为导向”的指导思想,建设“教、学、做”三位一体的课程体系。
通过对上述“三个应用领域”、“三个典型工作岗位”及“三位一体的教学模式”的深入研究,结合本地区企业发展方向及学院实际情况,研究建设“三线并重”的物联网应用技术专业课程体系。
物联网应用技术专业课程的设置需要综合考虑相关交叉学科的特点,应尽可能多地覆盖本专业的知识体系,将相关主干学科的核心课程和专业课程进行通盘考虑,打破学科体系的约束,遵循职业教育的特点,根据工作过程和知识结构将上述专业课程分成公共基础课程、职业平台课程、职业能力课程、实验实训课程、能力拓展课程五部分。详细课程分类见附表。
七 结束语
物联网应用技术专业是以应用为驱动的专业,专业人才的培养根据专业共性知识和福建省物联网领域的区域特色,发挥我院在计算机网络技术等学科的传统优势,使学生有兴趣、有目的、有实践地学习专业领域的知识,逐步地、系统地增长应用实践能力和创新能力。在课程设置中,把行业应用特色纳入个性化课程或专业课中,形成理论型和实践型两套既有共性又有个性的课程体系。该课程体系坚持以“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”为主导,夯实基础教学,为学生的未来发展创造条件,以方向选修课为平台,拓宽学生的知识和认知视野,妥善化解突出特色和拓宽视野间的矛盾。
参考文献
[1]桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育,2010(16):1~3
[2]揭秘北京邮电大学物联网工程专业课程体系[EB/OL]. http://:8080/zgwlcyw/mainnews/szyw_zw.jsp?NewsID=107705&Classid=23
[3]朱金秀、韩光洁、、吴迪.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)
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)02-0019-02
一 引言
物联网技术作为第三次信息产业浪潮,近年来已成为全球科技人员和政府决策部门持续关注的热点,从“智慧地球”到“感知中国”,各国都在积极布局物联网产业格局,力图抓住物联网带动产业提升的战略机会。自总理2009年8月考察无锡提出“感知中国”到2010年政府工作报告中提出加快物联网的研发应用,中国的物联网发展进入了一个全新的高速发展时期。
物联网是利用条形码、射频识别(RFID)、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按照约定的协议,实现人与人、人与物、物与物在任何时间、任何地点的连接,从而进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统。作为一项战略性产业,越来越多的企业把目光投向先进的物联网技术,物联网的发展离不开人才的培养。高职院校作为培养技能型人才的中坚力量,制订切实可行的人才培养方案迫在眉睫。
二 物联网人才职业岗位能力分析
根据物联网市场人才需求特征和高职人才培养目标,高职物联网专业应培养具有物联网基本理念,具有物联网行业相对应岗位必备的理论知识和专门知识,具有较强的物联网岗位操作能力、一定的系统开发能力,能从事物联网技术及物联网系统管理等工作的业务能力,学生毕业后可以在物联网系统集成、物联网设备维护、运营服务等企业,从事无线传感网、RFID系统、局域网、安防监控网等工程施工、安装、调试、维护工作。可从事的部门有各类物联网企业工程技术部、售前技术部、售后服务部;物联网系统应用行业技术服务中心;物联网相关行业网络产品、传感器、RFID设备、无线通讯设备的采购、营销、售后服务等工作。
三 物联网应用技术专业模块化课程体系的构成
课程体系是指为培养人才所确立的目标以及依据这些目标所选择并加以组织的课程内容、教育教学活动的系统。在高等教育中,课程体系是核心,它是社会需求、科学知识和个性发展的集中表现,决定着人才培养的规格和质量。为了物联网应用技术专业人才的培养,我们建立了由公共学习模块、学科专业基础模块、学科专业方向模块三部分组成的课程体系。
1.公共学习模块
公共学习模块全部为必修课,该模块由思想政治理论课、职业生涯规划、心理健康指导、职业生涯规划、就业创业指导、大学英语、体育、计算机基础等主干课程组成。其目的是提高和培养学生的政治思想素质和职业道德,培养学生的辩证思维能力和外语应用能力,培养学生调查抽象的逻辑思考与判断分析的能力。
2.学科专业基础模块
学科专业模块全部为必修课,该模块是物联网应用技术专业的平台,为专业课的学习提供坚实的理论基础,为学生掌握分析问题、解决问题的基本理论与基本方法奠定基础。主要课程有:应用数学、线性代数、物流信息技术与应用电子技术基础、现代物流概论、C语言程序设计、数据结构、物联网网络基础、数据库基础与应用、电路分析、微机原理与接口技术、通信线路等。
3.学科专业方向模块
学科专业方向模块分为选修模块,学生可根据其学习兴趣选择其中的一个模块进行学习。学科专业方向模块的开设,是为了让学生根据个人的兴趣和自身特点,为自己今后的发展和研究选择一个适合自己的模块学习。我们拟定了三个学科专业方向模块:(1)物联网系统集成和测试模块;(2)物联网应用软件开发模块;(3)物联网管理和维护模块。
第一,物联网系统集成和测试模块。该模块要求学生具备的能力有:掌握物联网系统体系结构设计、系统调试的基本流程与技巧、无线网络基本知识、网络组建基本知识、硬件组装和维护能力、物联网应用软件测试方法、基本的测试工具。
该模块的工作内容是:系统软件、硬件、传感装置集成在一起测试,发现并改正单元设计中的错误,无线网络与移动设备的构建、组网等工作。
该模块开设的核心课程有:测试技术、组网技术、物联网系统开发、无线网络技术、传感器技术、RFID射频识别技术与应用。
第二,物联网应用软件开发模块。该模块要求学生具备的能力有:物联网相关知识、物联网相关产品的应用系统开发、RFID系统集成项目应用系统的设计、开发、实施嵌入式系统集成项目的开发和实施、面向对象的程序设计。
该模块的工作内容是:RFID解决方案研究、项目设计方案、系统开发和集成、工程设计和施工指导嵌入式系统解决方案、项目设计方案。
该模块开设的核心课程有:计算机网络、单片机应用、JAVA程序设计、RFID射频识别技术与应用、物联网系统开发、无线网络技术、条码技术与应用、嵌入式系统。
第三,物联网管理和维护模块。该模块要求学生具备的能力有:通讯系统运行维护与管理的能力、通信设备的安装调试和故障排除的能力。
该模块的工作内容:系统维护与设计、物联网运行管理、物联网产品生产与检测、物联网系统运营与维护。
该模块开设的核心课程有:无线通信技术、现代传感技术、物联网应用开发、计算机网络技术、JAVA程序设计、网络操作系统、网络设备管理、企业网络方案设计等。
四 结束语
物联网产业作为未来的新兴产业,孕育着巨大的人才需求,高职院校培养具有物联网应用技术专业知识的应用型人才非常紧迫。高职院校在办学过程中,应紧密结合社会发展需要,不断地进行市场调研和人才需求的分析,改革传统的人才培养方案,积极开展专业模块化课程教学内容的改革,及时更新教学内容,让学生能够掌握物联网的最新技术,实现教学与就业的直接对接,为毕业后能够顺利地就业奠定坚实的基础。
参考文献
[1]李坡、吴彤、匡兴华.物联网技术及其应用[J].国防科技,2011(1):18~22
[2]叶健华、明小波.高职计算机应用技术专业模块化课程体系设置研究[J].济南职业学院学报,2008(8):54~57
作者简介:曾宝国(1982-),男,四川南充人,四川信息职业技术学院物联网研究中心,讲师。(四川广元628017)
中图分类号:G715 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)14-0118-02
继2010年多所本科院校申办物联网相关专业以来,2011年成为了高职高专院校开办物联网应用技术专业的元年。虽然物联网的定义简单,但却是射频识别技术、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应用技术等的综合应用,使得物联网应用技术专业的培养目标、课程设置众说纷纭,支撑专业发展的师资队伍更是基础薄弱,表现为发展规划不清晰、学缘结构不完善、培养途径不丰富等等。[1]如何在专业建设、项目研究、技术应用中建设结构合理、教学水平高、应用能力强的师资队伍,是高职院校需要重点研究的内容。
一、物联网应用技术专业的培养目标
由于物联网产业链长而分散,每一环节规模效益不够,没有形成规模产业链,故而人才需求变化较大,无法形成成熟准确的人才需求。[2]因此,物联网应用技术专业人才培养目标需根据区域物联网应用情况、学院的行业特色和高职人才需求特点准确定位。行业特色显明的高职院校,可选择某个领域培养专才;行业特色不突出的高职院校,可侧重基础培养通才。高职物联网应用技术专业通才型培养方向可定位为:培养掌握嵌入式、射频识别、无线传感器网络技术等信息领域宽广的专业知识,具有较强的实践能力与创新能力,能够从事智能设备、智能监控、智能家居等领域的生产管理、工程技术、技术支持和应用开发等岗位相关工作的高素质技能型人才,如表1所示。[3]
二、物联网应用技术专业师资队伍的结构及应具备的素质
为实现表1所示的人才培养目标,高职高专物联网应用技术专业在课程设置上一般都以电路为基础、软件为支撑、通信为辅助、工程应用为龙头,因此对专业教学团队的学缘结构提出了很高的要求,一般以金字塔梯队配置为宜。以一个年级两个班(80~100人)的教学规模为例,应配备副高以上职称、硕士以上学位、具备“三师”素质的专业带头人1名、校内“双师”素质教师6名、企业兼职教师12名。[4]专业带头人应具有丰富的企业实践经验、团队意识和创新精神,具有较强的把握专业发展方向的能力、项目开发能力、组织协调能力和教学科研能力。校内6名“双师”素质教师应做到学历和职称高低搭配,知识结构应覆盖嵌入式、通讯、射频识别、传感器等领域,具备物联网项目规划、新技术开发、工程管理能力,获得相应资格认证证书。在上述能力中,要特别强调电路设计、软件开发和工程管理能力的培养,为研发和应用做好准备。12名企业兼职教师的主要工作是为学校专职教师和学生提供技术咨询、科研支持,参与到学生的项目实训、科技创新、毕业设计和顶岗实习中,他们应是企业一线的项目经理或高级工程师。
三、物联网应用技术专业师资队伍建设思路
高职高专物联网应用技术专业起步晚、基础薄,专业建设宜坚持“校企合作、课程先行、科研引领、成果孵化”的基本原则。其中,师资队伍建设是关键,需要学校、教师、企业三方共同投入,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。
1.校企联合整合资源,建立校内物联网应用研究中心,为物联网师资的发展建立载体
物联网应用技术专业是通信技术、电子信息技术、计算机网络技术等多专业的融合与提升,需要多专业课程的汇聚与结合,只有那些在计算机类、电子信息类和通信类专业有较好基础和较强实力的高职院校才有能力思考开设物联网相关专业。[1]建立校内物联网应用研究中心,通过整合各专业师资、课程、科研资源,是实现物联网应用技术专业又快又好建设的重要途径。[5]
以四川信息职业技术学院为例,为促进物联网应用技术专业建设,学院于2010年5月将电子信息、通信、网络、软件、楼宇智能化专业进行资源整合,成立了“物联网工程技术应用研究中心”。中心的工作思路如图1所示,详述为:坚持“联合、应用、发展”的基本原则,以涵盖水质监测、楼宇智能、矿情监测等领域的省、市、院级科研项目及中小型物联网工程改造项目为载体,通过与企业的紧密合作,培育高水平且有影响力的科研团队,促进学院物联网工业化、信息化融合的科学研究和实际应用的深入开展,带动电子信息类专业特别是物联网应用技术专业的建设和发展,并为进一步创建物联网企业提供坚实的技术后盾。
经过一年多的发展,中心已经成功申报立项省部级项目4项、院级项目7项,获取国家专利3项,培养专业骨干教师4名、培育复合型学生十余人,获得社会服务资金40余万元,实现了“以专业为载体、培养物联网人才;以科研为载体,提升师资水平和技术应用能力;以唯诚信息等合作企业为载体,促进成果孵化和服务社会”的三赢目标。
2.围绕专业实训环节和课程建设,大力开展院级科研项目,提升教师技术水平
目前,各高职院校物联网应用技术专业教学的主力军仍是校内专职教师,如何快速提升专职教师水平,是专业师资建设的重中之重。目前各院校采取的主要措施包括短期培训、下企业实践锻炼、访问交流或者出国进修等。但关于物联网应用技术的培训很多都是时间短、内容浅,下企业实践锻炼难以进入开发岗位,访问交流止于表面,难以在根本上提升校内专职教师的水平。因此,在求知培训不力、取经企业不易的背景下,依托学校和教师自身的投入,开展大量围绕专业实训环节和课程建设的教育教学科学研究乃是有效途径。以四川信息职业技术学院为例,在2010~2011年,先后开展了“创意之星机器人竞赛及实训平台研究”、“无线智能卡教学系统研发”、“嵌入式实训平台研究”、“基于RFID的移动基站维护管理系统研究”、“RFID+ZigBee无线考勤系统研究”、“物联网照明监控系统研究”、“物联网模拟地震调度系统”、“物联网应用技术专业《ZigBee无线传感器网络》教学资源库建设”等多项院级科研项目研究。在研究中,以物联网应用技术专业师资团队为主体的研发队伍,系统地学习和应用了嵌入式技术、RFID技术、ZigBee技术、GPRS技术、自动控制技术,开发了大批可用于专业实践教学的资源,达到了“精炼内功、建设资源、促进教育”的目的。
四、结论
物联网已成为国家战略性产业,大量物联网人才需求使人才培养势在必行。高职院校应抓住机遇,明确人才培养目标,通过校企合作、课程建设、科学研究、社会服务等多种形式,积极培养物联网师资队伍特别是专职教师队伍,为物联网应用技术专业建设和培育物联网人才奠定基础。
参考文献:
[1]王红旭,孙玉宝.论物联网在高校的发展前景[J].现代计算机(专业版),2011,(Z1).
[2]程远东.物联网发展趋势与高职院校人才培养思考[J].物联网技术,2011,(2).
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)22-0011-02
物联网专业是一个新兴的、综合性很强的专业,涉及到微电子技术、控制工程、通信技术、计算机技术等多领域。2010年,教育部批准第一批40所高校开办物联网工程专业;2011年初,批准第二批27所高校开办物联网工程专业;2012年2月,再次批准80所高校开办物联网工程专业;教育部先后进行了3批物联网相关专业审批,约200所高职高专办“物联网应用技术”专业,我校也于2012年成功申报物联网应用技术专业。
教育部和天津市教委联合举办2012年、2013年、2015年3届全国高职物联网技能大赛,都由我校来承担此项赛事项目,对职业院校物联网专业教学改革起到巨大的引领和带动作用,促进专业体系建设、优化教学内容、改进教学手段、提高专业教学师资队伍素质、加强学院实训基地建设,构建以职业技能竞赛为平台、培养学生技能为核心的实践教学体系。
1 历届全国高职物联网技能大赛分析
1.1 2012年全国高职物联网技术应用赛项
2012年大赛,主要考察高职学生在RFID技术、二维码技术、网络技术与信息系统等领域的应用实践能力,检验高职学生在物联网组建、物联网应用系统开发等方面的关键技能和职业素养,以及对质量、效率、成本和规范的意识。大赛促进专业教学内容更新与教学方法改革,深化校企合作,引导专业教学方向调整,以适应物联网产业快速发展及高度关注物联网应用技术的趋势。
2012年全国高职物联网技术大赛,主要还是对物联网专业基础知识结构进行考察,围绕着专业的基本理论、简单应用设计大赛试题,考查选手使用传感器、二维码、一维码、Zigbee、RFID等基本应用的开发能力,对物联网三层架构:感知层、传输层、应用层的专业基础技能进行考察。可以说本届大赛促进社会对物联网应用技术相关职业岗位的了解,提高社会对高职专业人才的认可度,提高学生的就业能力水平。
1.2 2013年全国高职物联网技术应用赛项
2013年大赛内容模拟学生“e动校园生活”的一天,集物联网时代的移动支付、智慧生活等主题应用。从本届大赛内容上看,不仅包括对物联网基础技术考察,更多融合物联网工程专业的很多生活中应用,更加有深度和广度,具有很强的实用性和时代特征,本届大赛促进专业的教学改革与专业建设,展示物联网技术应用领域快速增长的人才需求;促进物联网技术(包括自动识别、网络传输、应用开发等)的普及。
1.3 2015年“物联网技术应用赛”赛项
2015年大赛内容对物联网工程应用实训系统的操作,涵括了智慧社区、智能环境监控、智能商业、智能农业等物联网主题应用。可以看出,本届大赛主要对物联网技术应用的范围进行很大扩展,从2013年的生活领域应用扩展到专业领域应用,包括商业、农业、环保领域等等。通过竞赛,提高学生在物联网组建、物联网产品配置与应用、物联网应用系统开发等方面的关键技能和职业素养,进一步促进专业教学内容更新与教学方法改革,深化校企合作,引导专业教学方向调整,高度关注物联网应用技术的趋势。
2 全国高职物联网技能大赛引领和带动物联网专业建设
传统物联网专业建设本着专业的知识体系来进行课程设置,物联网知识体系可分为感知层、传输层、应用层三层,针对三层设置了相关的教学课程。
这3届全国物联网技能大赛,极大地拓展高职院校对物联网专业的认知,不再单纯的认为物联网就是多个专业课程的简单堆砌,而是专业课程之间有着很强的内在联系,有着自身专业的核心思想、理念、技术,明确地提出高职院校物联网专业的建设方向,与现有相关专业进行整合而不是孤立的发展物联网专业。
通过对技能大赛使用设备进行认真分析、研究,了解物联网专业在当前社会各个领域的应用情况,物联网应用的前沿技术信息,感知未来的发展方向。对物联网专业建设指出明确的培养方向,经过3年的教学应具备哪些素质和技能。以本校为例,通过参加这3届全国物联网技能大赛促进物联网专业进行深入建设:
1)结合本校在电子专业优势和计算机专业特点进行深入分析,与物联网专业进行深度结合,利用电子系嵌入式实训室、传感器实训室等现有设备重点培养学生感知终端的操作和应用,包括各种传感器的使用,如温度传感器、压力传感器、光传感器等,嵌入式芯片开发和应用技术,要求学生掌握一定的电子设备知识、数字和模拟电子知识、嵌入式开发知识等内容。
2)结合计算机专业软件开发、网络技术的优势,重点培养学生在实训室物联网应用层的软件开发和设计能力,充分利用Android移动操作系统实训室、移动终端平台实验室,锻炼学生在Android移动终端的程序设计、开发能力,具备一定的开发水平。
3)基于物联网技能大赛背景,侧重物联网基本架构及应用架构,专业建设可容纳6个班的实验场地,随着专业规模的扩大,实验场地也将及时增加。实验室的建设将包含4个平台:基础实验平台,云信息处理平台,综合实训开发平台,创新实训平台。
3 全国高职物联网技能大赛改革专业课程和课程内容
全国物联网技能大赛对高职院校物联网专业课程建设,课程内容的设定有着深远而积极的影响。2012年物联网大赛内容主要是对物联网专业基本技术的考核,即物理网专业核心技术的应用,包括传感器、二维码、一维码、Zigbee技术、RFID技术等基本技术,可以说这些技术早已经广泛应用在超市、商业街区、局域网等方面,但是并没有得到重视、认同,原因在于物联网的基础应用领域早已存在多年,并没有更多新技术的产生,更没有在社会多领域的应用和普及,所以大多数人都不知道物联网。
2013年物联网大赛内容有突破性进展,在硬件设备种类上有很多更贴近生活,例如:无线射频IC卡、RFID电子标签、智能电表、智能窗帘、感应式门禁、火焰探测器、烟感探测器等,这些设备都会在生活中的某个领域得到广泛使用,有了这些实际应用设备作为开发对象,再有2012年物联网中的部分设备让很多高职院校对物联网应用前景、应用领域都有深刻认知,在广大职业院校引起强烈反响。很多高职院校在大赛结束后,组建专门团队学习研究物联网专业的课程,对课程内容进行调整,转变教学方式。
2015年物联网大赛在2013年基础上有新的变化,把这2年来物联网应用领域进行大规模扩展,涵盖智能社区、智能环境监控、智能商业、智能农业、智能楼宇等物联网主题,对于物联网专业的人才需求有很大促进作用;同时,大赛上物联网设备种类进行一步扩展,出现Zigbee无线传感网络,智能网关、LED电子屏等,前2届物联网大赛设备也都出现,与计算机无线网络进行互连互通,桌面软件开发、移动终端软件开发的综合性、难度有很大提升,可以说是真正的实现多种设备的“物联网”,整合到统一的开发平台,成为一套综合性的物理网管理平台。
物联网技能大赛出现各类设备、仪器,考核的内容引领着专业课程建设,改变教学内容,在课程设置和课程内容上进行全面优化,围绕着物联网核心技术、重要知识点重新安排专业课程,尤其是安排大量的实验、实训环节,重点培养学生的实践动手能力,不再以“感知层”、“传输层”、“应用层”进行课程设置,而是以“核心技术课程实验实训”、“开发技术课程实验实训”、“物联网平台综合实训”为主。
1)核心技术课程实验实训,主要是传感器技术实验、RFID射频识别实验、Zigbee网络技术实验等物联网核心技术课程实验。
2)开发技术课程实验实训,Android移动终端技术实训、嵌入式技术实验、移动终端平台实训等。
3)物联网平台综合实训,智能社区实训、智能家居实训、智能温室控制实训、物联网RFID智能车辆管理实训等,既包括对核心技术的应用也包括对开发技术的使用。
例如,本校在举办物联网大赛后进行课程改革,设立物联网综合实训课程,主要采用技能大赛中的各种物联网设备,对竞赛试题进行改造进行实训。其中智能家居实训内容:智能家居是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,通过手机、PDA、互联网用户可以控制家用设备、执行场景操作,使多个设备形成联动。主要功能为楼宇对讲、安防视频监控室内灯光、窗帘控制、家电控制、远程操控访客环境、灾害远程监控与报警、老人健康监测、家庭能源管理、社区信息查询与服务。智能家居是物联网技术的综合应用,涵盖有电子技术、传感器技术、单片机、无线传感、RFID技术、嵌入式网关、中间件、电机控制、计算机、网络通信、音视频多媒体技术。
参考文献:
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[3] 刘韬.物联网专业理论教学及实践教学研究[J].软件导刊,2014(1).
2 黑龙江省适合高职物联网应用技术专业人才需求与就业岗位
《物联网“十二五”发展规划》中提出,重点发展与物联网感知功能密切相关的制造业,支持与物联网通信功能紧密相关的制造、运营等产业,着力培育物联网服务业,重点支持物联网在工业、农业、流通业、交通、电力、环保、公共安全、医疗卫生、智能家居等领域的应用示范。在传感器、核心芯片、传感节点、操作系统、数据库软件、中间件、应用软件、嵌入式软件、系统集成、传感器网关及信息通信网、信息服务、智能控制等各领域打造一批品牌企业。黑龙江省将针对智能农业、乳业、煤矿、林业、石油等龙江优势领域规划引导示范应用项目建设,重点推进煤矿安全生产物联网、森林防火应用物联网、乳品安全应用物联网等,以此为试点,探索应用领域不断向广度扩展的途径,以此为牵动,促进相应制造业的跟进发展。争取五年内,引进和培养一批技术技能型、复合技能型和知识技能型物联网工程师,初步满足黑龙江省物联网产业化发展需求,力争五年内,在智能城市、智能生活、智能产业、智能环境监控、智能暖气供热等试点示范领域内实施示范应用工程。我国是一个农业大国,但不是农业强国,农业强国战略的关键首先在于农业的信息化来促进农业的现代化,智能农业的各类专业人才在现代农业十二五当中的缺口1000万人以上。充分发挥黑龙江作为全国最大的绿色食品加工基地、无公害农产品生产大省和粮食总产量居全国第二位的农业优势地位,发展农业物联网应用,打造龙江优质优价的绿色生态农业品牌。
发展黑龙江省物联网战略新兴产业,人才是关键,应具有传感器技术、无线通信模块应用与网络技术、维护和销售、RFID相关设备的应用、操作管理和维护智能终端设备的应用、应用软件开发、维护和销售、智能农业等物联网应用技术专业的高技能职业人才。这为高职物联网应用技术专业学生提供了更多的就业岗位。
3 黑龙江高职物联网应用技术专业设置
3.1 物联网应用技术专业人才培养目标
根据黑龙江省物联网应用技术专业人才需求和高职人才培养目标,培养能够掌握物联网的相关理论、方法和技能,了解物联网主要技术标准,RFID 技术、嵌入式系统、无线和有线系统技术、无线通信组网技术等,具有物联网应用方案简单设计能力。具有较强的通信技术、传感信息处理技术和互联网技术的实践应用能力,具有较强的物联网岗位操作能力,具有良好服务意识与职业道德的系统集成技术员,能够从事石油和煤炭安全智能环境监测、绿色智能农业、智能交通、智能物流、智能家居等工程施工、安装、调试、维护等工作能力,具有自主学习、自我发展、对物联网的应用不断创新的能力,具备良好的团队合作精神的高级技术应用型人才,能够适应不断变化的未来物联网发展的需求。
3.2 物联网应用技术专业课程体系
以物联网专业人才的培养目标为导向,根据物联网的技术体系框架。“物联网”产业的技术支撑体系主要分为三个层次:感知层、网络层和应用层。感知层是物联网的底层基础,包括了RFID、二维码、智能卡、传感器等等数据采集和感知技术;网络层是“物联网”互联互通关键,包括无线传感网络,WiFi自组网、远程控制、机器间通信(M2M)的移动通讯网络等通信技术;应用层是具体应用的系统集成技术,包括数据融合、数据挖掘、商业智能、GIS、工业监控、云计算平台、中间件等软件技术。依据物联网的技术体系框架,下面列出了高职物联网应用技术专业课程设置的初步建议,算是抛砖引玉,其主干课程: C#语言程序设计、 数据库应用、CAD工程制图、物联网技术概论、局域网组建与管理、微机组成与接口技术。核心课程: 传感器网络技术、智能控制技术、无线传感网络、物联网安全技术、射频识别技术、管理信息系统、物联网软件、物联网软件、标准与中间件技术、RFID系统安装与调试、专业综合课程设计等组成。另外配合专业综合课程设计(包括RFID系统设计实践、基于Web的数据库设计实践、无线传感器网络设计实践、小型物联网综合设计与实现),在第五学期的教学周内,根据社会需要学习适应性强、覆盖面宽的专业课及专业选修课,开设小型物联网综合设计实践,要求学生利用IEEE802.15.4标准和ZigBee协议,将无线传感器网络和RFID技术结合起来组建简单的物联网并实现相关应用,具体包括:智能物流管理系统、智能环境监测(比如温室大棚的温度湿度管理,智能家居的应用),完成设计报告。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。
目前黑龙江从事物联网行业的专业人才极为稀缺。毕业生能够在信息、物流等部门从事物联网相关领域的运行维护与管理工作,在智能农业、智能交通、智能物流、环境保护、智能环境监测、智能家居、智能暖气供热、石油和煤炭安全、公共安全、政府工作、远程医疗等多个领域中的工作。为了更好地适应市场经济对高等职业教育发展的需要,培养出物联网方向的职业高技能型人才,加快推进物联网在东北地区的应用与发展,以更好地服务于地方经济建设和社会发展,为黑龙江省高职院校将形成自己的“职业教育特色”,走集团化、专业基地化、基地产业化的办学理念,并结合职业教育自身发展规律,为立足于服务市场培养新型的、复合式高技能的物联网人才。
参考文献
Key words: logistics industry characteristics; higher vocational colleges; internet of things; talent training
物联网作为新兴产业,近年来发展速度迅猛,很多高校开始开设了物联网专业。高职院校成了培养物联网“应用型”技术人才的“主战场”。高职院校的物联网专业是一个“行业应用性”很强的专业,如果物联网专业缺乏行业特性它将如同一个人只有身躯没有灵魂,是没有生命力的。自教育部发文明确支持各个学校建设物联网相关专业以来,全国高职院校开展了物联网专业建设大潮,然而,由于各高职院校人才培养的行业侧重点有差异,人才培养模式也大相大相径庭。我们必须将物联网技术应用技术的人才培养对接具体的行业特色和需求,开展特色专业建设,走行业特色之路,培养行业特色人才。
1 物联网产业发展特点
物联网产业体系基本齐全,部分领域已形成一定的市场规模,物联网产业的发展的特点主要体现出以下四个字:“熟”、“深”、“新”、“合”。
“熟”主要体现在政策环境越趋成熟。2010 年,物联网产业正式列入我国五大新兴战略性产业之一,国家及各省市又陆续出台了针对涉及物联网产业发展的若干项扶持及政策,物联网产业发展越趋成熟的政策体系与环境,为产业各环节的发展做出了重要且必要的支持。
“深”主要体现在市场应用深化发展。在“应用示范激发市场需求,市场需求带动产业发展”的政策牵引下,物联网技术在智能交通、环境保护、地质灾害监测、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、个人健康等多个行业领域中的广泛得到了应用。
“新”主要体现在协同创新积极推进。物联网与云计算、大数据以及移动互联网等的应用创新及融合,使得物联网信息化应用进一步深化,同时,产业链各环节的协同创新也日益加深。
“合”主要体现在产业整合日益加剧。物联网产业加剧了各行业整合态势,加速资源整合、优势互补、合力集聚、形成突破,形成了整合发展新态势,加速了传统产业的转型升级。
2 高职物联网专业建设现状
从物联网产业链的角度来分析,物联网产业主要有感知控制、数据传输和数据处理“三层”体系结构,各高职院校皆是根据物联网产业“三层”体系结构培养对应专业人才,主要培养物联网应用技术人员和研发人员,目前高物联网专业的特点主要表现在:
1)物联网专业技能知识的“复杂性”
物联网是典型的交叉学科,涉及电子、计算机、测控与通信等多领域相关专业知识,物联网不同于其它专业,是现有信息技术综合集成化的产物,所以物联网专业技能知识相当“复杂”。
2)物联网专业培养需求的“多样性”
物联网融合了多种技术,由于多学科的交叉融合和影响,导致物联网专业应用需求的多样性,也使得新的技术创新成为可能。
3)物联网专业学生就业的“宽广性”
物联网的广阔前景引起了产业链上各行业的青睐,能够在智能交通、智能医疗、智能家居、智能物流、智能电力等行业的从事系统集成与物联网协议开发工作。
3 高职物联网应用技术专业人才培养中存在问题
物联网属于典型的交叉学科,涉及到计算机、通信、控制、电子、信息安全等多个专业知识,所有的高职院物联网专业都是从计算机、通信或电子专业演变而来,因此,很多高职院校在物联网专业人才培养方面,存在以下问题:
1)专业建设“新瓶装老酒”。由于高职院的物联网专业从学院现有专业的演变而来,虽然是以物联网应用技术专业进行教学,可是教学还是老套路,如从计算机专业演变而的还是以软件开发为主,从电子专业演变而来还是以低层电子技术为主,不能系统性进行专业人才培养。
2)实训室建设“重复无创新”。很多高职院校的物联网实训室是将原有的传感器实验室和网络实验室进行拓展或者是单组合起来,要么物联网实验室都以实验箱为实验平台,实验内容以传感器、单片机、无线网络通信等为主,缺少物联网的综合应用开发环境,无法完成对接行业的具体“应用性”开发。
3)课程实训构建“仿真轻集成”。大都高职院校物联网实训室建设过多强调“技术仿真”,没有接合具体的行业应用环境进行带有开发性实训室的建设,缺乏应用集成,实践性不强。
4 对接物流行业特色高职物联网应用技术专业人才培养的实践与思考
高职物联网应用技术专业建设根据物联网技术及其应用的发展趋势,以“行业应用”为重点,以行业市场对人才的需求为依据,是专业建设的发展方向,下面以湖南现代物流职业技术学院物联网特色专业建设为例,分析该专业该如何对接行业特色,走特色发展品牌之路。
4.1学院物联网应用技术专业基本情况
湖南现代物流职业技术学院根据学院的专业群的布局,依托物流行业和湖南省现代物流职业教育集团的优势,2012年在湖南省高职院校第一个开设物联网应用技术专业,专业主要面向物流及相关行业智能物流相关岗位,培养具备智能物流项目的规划、设备安调、系统集成、售后服务等的高素质技能型人才。
4.2对接物流行业特色的专业职业能力培养
学院对接物流行业特色结合物联网专业技术体系,构建专业物流行业特色的职业能力培养体系。
1) 对接物流行业特色的专业能力培养体系
物联网的体系结构可归纳为由三个层构成:感知层(物流信息采集层)、网络层(物流信息交换)和应用层(智能物流)三个层面。对接物流行业特色的高职物联网专业能力体系如图1所示。
在感知层,针对专业面向物流行业的具体特征,着重智能物流物联网感知基础应用能力;在网络层,着重培养智能物流物联网数据通信应用能力;在应用层,重点培养智能物流物联网技术开发应用能力。
2)对接物流行业特色的专业职业岗位培养体系
学院物联网专业对接物流行业特色划分为:智能物流营销策划类、智能物流运营管理类、智能物流技术类等岗位;主要培养为物联网企业及IT行业培养信息系统集成设计、物流自动化技术、物流信息系统开发、工程项目管理、售前技术支持、售后技术服务的特色专业人才,其对接专业职业岗位能力培养体系如表1。
在感知层智能物流物联网技术基础实训室,重点训练学生RFID感知技术、条码感知技术、情景感知技术、传感器技术以及无线网络组网技术等物联网基础信息感知与采集技能。
在网络层智能物流物联网仿真实训室,重点训练专业学生把感知层的采集的物理事件和数据和应用层物流行业应用系统相互连接,能通过WIFI、移动网络技术及Internet构成一个可以互通信息的系统的专业能力。
在应用层智能物流物联网技术开发实训室,对接智能仓储、智能运输及智慧供应链等物流业务中具体应用,通过具体项目实践,训练学生物联网应用集成及项目实践能力。
4.3对接物流行业特色的专业培养效果
在对接物流行业特色物联网专业建设的辐射下,学院的物联网应用技术专业建设取得了非常好的效果,具体如下:
1)共建工程研究中心,推进新技术研发
学院与国防科技大学联合成立“物联网感知技术与应用湖南工程研究中心”,共同研发湖南省“十三五”科技重大专项课题(超高频电子标签芯片研制与应用示范),积极开展新技术研究,为提升专业服务产业升级转型注入新的动力。
2)承担省级重点项目,打造专业品牌
DOIDOI:10.11907/rjdk.151127
中图分类号:G434
文献标识码:A 文章编号:16727800(2015)006021702
基金项目基金项目:东莞职业技术学院2014年教学改革立项项目(JGXM2014031)
作者简介作者简介:柯钢(1983-),男,湖北黄石人,硕士,东莞职业技术学院计算机工程系讲师,研究方向为计算机教育、网络安全技术;曹文梁(1980-),男,江西泰和人,硕士,东莞职业技术学院计算机工程系副教授,研究方向为算法分析与设计、网络安全技术。
0 引言
物联网是通过条码与二维码、RFID、GPS、传感网络等自动标识与信息传感设备及系统,按照约定的通信协议,通过互联网将各种物品连接起来,进行信息交换与通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种信息网络。它是继个人计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮,也称为继互联网之后信息产业的第二个万亿元级的产业。世界上有多个国家将物联网作为国家战略,我国政府将物联网列为新兴产业规划五大重大领域之一来积极推动发展[12]。
随着物联网产业的快速发展,物联网人才呈现爆发式增长。据东莞市人才交流中心及智通、卓博等人力资源服务公司的调查报告显示,随着物联网市场的急剧扩张,预计2015年东莞市物联网技术人才需求的缺口达2 000人,而且未来5~10年,每年会递增30%。
目前,我国高等职业教育人才培养与产业需求脱节的矛盾普遍存在。这种矛盾突出表现在:一方面社会急需大量来则能用的熟练技术人才,另一方面却有大量毕业生因不符合企业用人要求而不能顺利就业。如何系统有效地解决该矛盾成为摆在职业教育工作者面前的难题。
本文提出将CDIO工程教育理念应用于物联网应用技术专业人才培养实践中,探索从根本上解决高职物联网应用技术专业人才供求脱节等诸多矛盾的有效途径,切实提高物联网应用技术专业人才培养质量,为专业的可持续发展打下坚实基础。
1 CDIO教育理念
CDIO是构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)、操作(Operate)4个英文单调的缩写,它把这4个过程作为载体来培养学生的工程能力,包括专业基础知识、终身学习能力、团队交流能力和工程系统能力等[34]。CDIO工程教育是一种提倡“做中学”和“基于项目的学习”的教学模式,与当前我国高职院校所倡导的“工学结合”和“项目式教学”的教育理念完全一致。因此,将 CDIO 引入高职教育是可行的,也具有重要意义。
2 物联网应用技术人才培养模式
2.1 CDIO人才培养目标
物联网应用技术人才的培养必须适应经济发展要求,为此,对东莞本土物联网企业进行了调研。调研结果显示,物联网企业对高职层次人才的主要需求为:物联网技术支持助理工程师、物联网系统管理员、物联网工程项目助理工程师、物联网应用开发助理工程师等,如图1所示。
借鉴CDIO大纲对工程师的培养目标,依据物联网应用技术岗位的职业要求来明确人才培养目标。物联网应用技术专业的人才培养目标为:本专业培养德、智、体、美全面发展,初步掌握物联网应用技术行业相应岗位必备的理论知识和专业知识,能适应物联网产业应用领域的生产、建设、服务、管理第一线需要,具有较强的物联网组建与管理、物联网设备安装与调试、物联网应用系统的软件设计能力,具有良好的职业道德和创业精神,能从事企事业单位物联网规划设计、建设、管理、维护、技术支持等工作的高素质高技能型人才。
2.2 CDIO课程体系
物联网应用技术专业参照CDIO工程教育的理念,对该专业的课程体系设置进行了探索[5],如图2所示。
基于CDIO的课程体系设置以项目为导向,着重培养学生的实践能力。整个课程体系以项目为骨架,分别设置了1级、2级两个级别的项目。1级项目为主线,包括物联网应用和毕业设计2个项目;2级项目为支撑,包括嵌入式开发课程设计、网络安全技术实训、物联网综合应用实训、移动互联应用开发实训4个项目。1级项目贯穿整个课程的学习过程,是整个课程体系的主线,着重培养学生的综合能力;2级项目将各门核心课程串联起来,引导学生掌握核心课程的知识点,着重培养学生的职业技能。这种鱼骨头式的课程体系设置,以项目为骨架,实现了课程和项目的有机关联,有利于学生职业技能和综合能力的培养。
2.3 校企合作
校企合作是实施基于CDIO理念人才培养的关键要素,如图3所示。学校通过各种途径与物联网企业进行校企合作。学校聘请企业的工程技术人员担任兼职教师,把企业项目实施过程中的一些案例搬到课堂上,让学生了解项目实施的完整过程,增加学生的职业技能;学校安排学生去企业顶岗实习,鼓励学生运用所学知识去解决实际工作中的一些技术难题,提高职业能力,为今后的就业打下基础[6]。
2.4 师资培养
将CDIO工程理念引入物联网专业人才培养模式中,实质是对物联网专业课程体系实行“工学结合”和“项目式教学”的教学模式,因此教师自身的实践能力得到相应提高才能确保基于CDIO的人才培养模式顺利实施。而目前高职院校的物联网专业教师大多缺少企业工作经历,理论知识强,实践能力弱。为了强化教师的实践能力,通过本地的物联网行业协会,与本地的物联网企业建立校企合作平台。校企合作平台促进了企业工程师与学校教师的交流,企业工程师作为兼职教师参与教学,学校教师利用自己的知识帮助企业攻克技术难题,实现学校智力资源与企业工程项目实践项目交融,促进了企业的发展,提升了学校教师的实践能力。在校企实习实训平台下,学校根据教师的个人情况,每年安排教师去企业进行至少1个月的顶岗锻炼,熟悉企业工作环境,掌握技术开发技能。这样不仅给教师提供了理论联系实际,解决企业实际技术难题及将来可能的科研项目合作机会,也让教师接触了社会,了解了企业对人才的需求,提升了教师的实践能力。
3 结语
本文从人才培养目标、课程体系设置、校企合作、师资培养等4个方面探讨了基于CDIO理念的物联网专业人才培养模式。基于CDIO的物联网人才培养模式以项目为导向,改变了以往以知识传授为主的教学模式,着重培养学生实践能力,对促进当前高职教育改革具有重大意义。
参考文献:
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中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)01(a)-0158-02
计算机应用技术发展于20世纪90年代初,当时我国计算机应用技术刚起步,国家机关,国有大中型企业、外资企业纷纷引入计算机辅助办公,社会上急需大量的计算机应用人才。综合性大学、职业院校纷纷开设计算机应用技术专业,为当时社会培养了大量的计算机应用人才。从20世纪90年代开始,计算机应用技术专业一直都是最热门的专业之一,一直占据着人才需求排行榜的前几名,这种状态持续了20多年。
随着,计算机技术的不断发展,计算机功能越来越丰富,价格却越来越低。到21世纪初,计算机基本普及,办公环境中:文档处理、数据管理、业务办理、信息展示等等都要离不开计算机。城市中多数家庭也都拥有了个人电脑,有的甚至不止一台,计算机使用者的年龄在不断下降。新成长起来的一代,对计算机的熟悉度非常高,他们对自己的计算机水平非常的自信,认为自己就是个电脑高手,在他们眼里,网上冲浪、网络购物、网络游戏、看电影听歌曲等等就是计算机的所有功能。在这种情况下,计算机应用技术专业逐渐冷下来,甚至到了招生困难的境地。
1 “计算机应用技术专业”的概述
计算机应用技术是计算机科学与技术一级学科下设的一个二级学科,该专业应用十分广泛,它以计算机基本理论为基础,突出计算机和网络的实际应用。
传统上,该专业一般文理兼收,不但要求学生掌握计算机基本理论和应用开发技术,具有一定的理论基础,同时又要求学生具有较强的实际动手能力。学生毕业后能在企事业单位、政府部门从事计算机应用、计算机网络系统的开发、维护等工作。随着社会和计算机技术的发展,传统意义上的计算机应用技术专业培养出来的人才越来越无法满足企业需求,就业稳定率下降。
权威统计机构“麦可思”花了3年时间开展持续的企业调研后,了2011年麦可思大学毕业生就业分析报告。该报告中列出了近年来就业形势不好的一些专业,分别用红黄绿牌来分级预警,计算机科学与技术专业榜上有名。麦可思指出计算机相关专业目前存在的主要问题是:“计算机类专业失业量较大,但是相关行业对于人才的需求非常旺盛。仅以软件行业为例,每年人才缺口大约几十万。人才供给和需求不匹配的原因在于目前的的教学方法无法满足企业需求。对于这类的专业,以满足社会需求为目标,改进培养模式和教学方法。”
从这个结果看,当前计算机应用技术人才不是饱和了,而是人才的专业性不突出,专业技能与企业需求之间存在差距的问题。从2009年开始,我们也一直进行着企业走访和毕业生跟踪调研,我们的调研结果和麦可思的结论非常的一致。每年到我们学校要毕业生的单位一直不断,动手能力强、学习成绩好、综合素质高的学生,总能在第一时间找到自己满意的单位。连续多年,我校计算机相关专业学生的初次就业率都保持了100%。但后期的职业稳定率和对口率与以前相比,有明显的下降。出现这种情况的主要原因是学生的专业能力和动手能力无法适应工作岗位的需求。
2 “计算机应用技术专业”的突破
对于高职院校来说,“计算机应用技术专业”几乎到了存亡危机的时刻。院校必须开展深入的专业建设,采用了不同的改革方式,来破解当前的困境。具体的改革,可以从以下几个方面入手。
2.1 细化专业方向
近年来,很多高职院校计算机应用技术专业在原来的专业名称后面加上具体的应用方向。那样,培养的人才专业性更强了,也更加符合当前社会的需求。例如:深圳职业技术学院计算机应用技术专业有“嵌入式与计算机架构技术方向”“云计算技术”“软件技术(应用本科)”三个培养方向,温州职业技术学院的计算机应用技术专业方向为“信息系统运行与维护”,北京信息职业技术学院的计算机应用技术专业方向为“智能楼宇技术”,北京农业职业学院的计算机应用技术专业方向为“动态网站开发技术”。
目前,比较适合高职院校,社会需求度高,发展前景好的计算机应用方向有软件技术(理科)、物联网技术(文理兼收)、移动互联技术(理科)、动态网站开发(文理兼收)、网络安全技术(理科)、网页设计(文理兼收,可招美术方面艺术生)、平面广告设计与制作(文理兼收,可招美术方面艺术生)等。计算机技术是一门应用极为广泛的学科,在它应用的每一个方向中都已经诞生并继续诞生出新的学科和专业,像比较新兴的移动互联技术、物联网技术等,都有着巨大的发展前景。学校在选择应用方向的时候,最忌一窝蜂,而是要突出自身特色,给社会培养真正有用的人才。例如北京北大方正软件职业技术学院,就有一个“方正激光照排”方向,充分利用了方正集团自身的产业优势,教学与产业互助发展。在专业方向的选择方面可以综合考虑以下几个方面:
(1)计算机技术的发展方向;
(2)当地行业企业人才需求与;
(2)学校的优势资源与发展方向;
(3)学生生源情况(文理科情况和招生地域);
(4)专业师资与实验室条件。
2.2 与企业合作办学
P键词:职业技能大赛;课程体系;物联网应用技术
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)49-0070-02
自2009年8月同志提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一,写入“政府工作报告”,物联网在中国受到了全社会极大的关注。在政策的培育下,物联网产业在近几年处于高速发展期。为适应全国物联网产业的发展需要,各大高校逐步成立物联网专业。2013年江苏省率先开始招收物联网应用技术专业的学生,该专业核心技术涉及传感与检测技术、RFID技术、无线组网、嵌入式技术、计算机网络、通信技术、物联网系统集成等。截止2014年,全国已经有超过600所院校开设了物联网专业,其中高职院校占212所。
武汉软件工程职业学院物联网应用技术专业于2012年底申报成功,并于2013年开始招生。由于物联网应用技术专业是新兴的专业,专业知识面广,涉及行业多,深度要求不高,因此专业建设上没有成熟的体系和成功的经验可以借鉴。
职业技能大赛作为推动工学结合人才培养模式的改革,促进职业教育专业调整与教学改革的重要手段,因此本专业将课程体系制定思路定位为以职业技能大赛为纲,以专业共建委员会为辅,实现专业与产业企业岗位对接、课程内容与职业标准对接,构建基于专业项目驱动型的人才培养体制和针对性的课程体系。
课程体系的形成要经过产业背景分析、人才需要状况分析、就业岗位分析之后才能确定,而职业技能竞赛内容都是根据国家职业标准或行业标准设置的,因此我们首先分析职业技能竞赛内容所涉及的知识点,以2015年全国职业技能大赛高职组“物联网技术应用”赛项为例,赛项分值分布为:物联网行业应用标准和知识占10%,物联网工程环境安装部署占25%,物联网感知层设备配置调试占20%,PC端物联网应用开发与调试占20%,移动端物联网应用开发与调试占20%,职业素养占5%。然后通过赛项中的知识结构要求和职业能力要求,划分出基于物联网产业岗位需求的核心岗位和相关岗位,如表1所示。
我们根据以上工作岗位以及典型工作任务中的技能点,和专业共建委员会的企业专家共同讨论,根据本地物联网行业企业的需求,归纳出对应的知识类型、课程类型和相关课程,如表2所示。
2016年是物联网2.0时代,主要有三大发展趋势:一是物联网与移动互联融合的消费性物联网,例如可穿戴设备;二是生产和消费混合型物联网,例如车联网、智能家居;三是物联网综合集成应用平台,例如智慧城市。因此在后续的课程体系改革中,我们还将加入物联网智能家居综合实训、物联网智能商业应用实训等综合实训课,以及与物联网技术密切相关的移动互联技术、云计算、物联网与信息安全等选修课程。职业技能竞赛引入了行业的新技术、新设备,企业全程参与竞赛项目设计、标准制定、技术支持、设备的提供等,实现了职业教育与企业的零距离对接,推动了工学结合人才培养模式的改革,促进了职业教育专业调整与教学改革。高职院校要进一步加强与企业之间的合作,尤其要关注行业发展动态和技术更新信息,以便能够及时调整人才培养的方向,构建以职业实践为主线、以能力为本位、以项目课程为主体的职业教育课程体系,培养适应地方经济和社会发展的技能型人才。
参考文献:
1 物联网概述
1.1 物联网概念
所谓“物联网”,就是通过各种信息传感设备,如射频识别技术、红外感应器、全球定位系统、激光扫描仪等,实时采集物品信息,按照约定的协议通过无线传感网与互联网相连,形成一个大的网络。物联网主要实现人、机器和物体之间的智能互联,是继互联网之后的第三次信息产业革命,具有巨大的经济效益和社会效益,因此高校必须重视物联网技术研究和专业人才培养。
1.2 政府支持物联网产业发展,企业加大研发力度
物联网受到各个国家政府高度重视,美、日、韩、欧盟投入巨资研究物联网技术,中国也于2009年提出“感知中国”计划,并在无锡成立了物联网研发中心,期望能够抢占这次全球信息产业革命的制高点。无锡市以国家物联网发展研发中心为核心,大力吸引海内外知名企业和人才落户物联网产业园,目前引进企业200余家,涉及智慧交通、智慧医疗、智慧农业等多个行业,大力打造全国物联网研发中心与制造基地。
2 高职院物联网专业定位
物联网专业具有学科交叉,知识体系庞杂的特点。本科院校开设的物联网工程专业,主要偏向理论研究,侧重于物联网系统与终端产品研发与设计上。高职教育侧重于学生动手能力的培养,因此高职教育物联网人才培养应该以物联网应用为重点,培养一批“高素质、懂技术”,能够胜任“生产、管理、服务”一线岗位上的技能型、应用型人才。该类型人才可以胜任以下工作岗位:
物联网应用实施工程师:具备物联网的网络综合布线能力,末端传感器、智能网关、无线网络部署能力,物联网系统的综合管理能力。
物联网应用开发工程师:能够进行物联网感知层系统开发、嵌入式系统开发及Web服务器应用层系统开发。
物联网应用技术支持工程师:能够根据客户需求对物联网系统及末端设备进行配置、调试与系统运行;能够现场发现问题,与公司开发工程师进行沟通,实现系统的更新与升级工作。
3 课程体系建设
3.1 物联网专业关键技术
物联网是以计算机科学为基础,以网络通讯技术为纽带,最终将采集到的物体信息进行云存储和云计算的综合性专业。物联网主要技术集中在感知层和传输层,其中射频技术、传感器技术、无线传感网络技术是物联网专业的关键技术。
智能网关是一种解决不同网络协议进行相互转换的智能设备,在物联网系统中起到承上启下的作用,所以嵌入式技术也是物联网专业的核心技术。
物联网的应用系统主要解决从感知层获取的大数据的深度计算(云计算),挖掘出有价值的数据,实现分类分项数据统计和报表生成。这部分内容对高职学生来说比较困难,不建议全面开课,可以通过综合实训课程,让学生全面了解物联网数据的全过程即可。有兴趣的学生还可以通过专业课拓展的方式进行选修深造。
3.2 物联网专业课程体系
物联网专业课程体系最理想的构建方式是在嵌入式应用技术专业基础上加入物联网感知层和传输层课程,同时结合物联网在行业中的特殊应用综合实训,全面培养学生在数据感知、数据传输和数据应用方面的实施、管理、开发、维护能力。
高职院校学生在校时间短,所以建议公共平台课只开设计算机基础、计算机专业英语和高等数学和程序设计基础;专业基础课重点培养学生的计算机编程基础知识,侧重物联网概论和嵌入式技术;专业核心课全面开设物联网感知层和网络层技术课程;专业拓展课分为感知控制、智能产品设计、移动互联三个方向。课程体系结构图1。
3.3 专业课拓展方向划分
物联网的三层架构涉及的学科非常多,所以物联网专业必须处理好本专业和计算机专业、自动控制专业之间的关系,物联网专业只解决全面感知和无线传输部分,其他课程需要分散到不同专业授课。大三上学期学生可以选修一到三门专业拓展课,主要分为以下几个方向:
感知控制方向:研究传感器和传感技术、无线数据采集终端技术、无线组网技术。
智能产品开发方向:重点研究单片机技术、嵌入式Linux系统开发,研究物联网网关系统的构建与设计。
移动互联与云计算:研究M2M应用,Android应用开发及云存储与云计算。
4 课程实施方案
高职校的人才培养目标是物联网应用的实施、研发与技术支持。实际授课过程中需要与典型的物联网企业紧密合作,以企业实际项目和系统作为教学项目,真正做到教、学、做三位一体,使学生与企业零距离,毕业后就可以快速适应企业研发生产工作。
课程实际实施过程中,必须建立与课程相适应的物联网实训室,以项目为载体,以项目分解任务为驱动,全面实施项目化教学。具体建议如下。
建立物联网综合实训室:建议购买物联网综合实验箱,通过该实验箱完成RFID、Zigbee、WIFI、GPRS、嵌入式ARM系统构建与裁剪等多种基础实验,使学生能够全面掌握物联网的基础知识。
建立物联网综合实训平台:该校物联网专业偏重智能楼宇专业,所以我们开发了一套“建筑能耗数据采集终端与系统”实训平台,集成多功能电表、水表、燃气表及各种环境信息实时采集,通过Zigbee无线传输技术上传智能网关,最后进行大数据处理,通过Web端完成数据挖掘展示。学生可以在这个大系统中了解建筑物联网的全数据走向,也可以选取一个模块进行升级改造。
Key words: skills competition; Internet of Things; construction of practical training room
1 概述
在物联网产业作为“十二五”规划七大战略新兴产业之一的背景下,高职院校物联网应用技术专业建设从2011年开始陆续在全国开展,很快形成规模化。物联网技术涉及计算机软硬件、电子、通信、网络等专业,学科交叉性非常强,给专业教学带来了不小的困扰。高职院校的根本就是要培养学生的职业岗位能力,该特点突出体现在实训实践教学中。所以,要发展好物联网专业,实训室的建设显得至关重要。
全国职业技能大赛物联网技术应用赛项自2012年开始举办,近几年的比赛都是围绕着物联网行业最典型的智慧城市、智慧生活、环境监控、智慧农业等主题进行开展的,内容涉及行业、生活的各个领域,模拟实际生活、项目中的真实案例,考察学生对物联网应用知识的理解、物联网设备安装调试、物联网应用开发等方面的主要技能和职业素养,以及对规范、质量、成本和效率的意识。在刚刚结束的2016年物联网大赛中,更是增加了项目设计分解的内容,选手在比赛时就像在完成一个原始的真实项目,考验选手在理解客户需求、现场问题的分析处理、团队协作等方面的综合素质。大赛正朝着多元化、实用化、创新化的方向发展。
2 物联网技能大赛对专业实践教学的影响
2.1 以赛促教,教师的实践教学能力得到提升
物联网技能大赛的考点涉及感知层、传输层、应用层的各类安装、部署和开发,需要指导老师根据学生的个体情况,综合各种因素指定不同的方向并分配相应的任务,制定科学合理的训练计划,由易到难,由模块练习到系统合练,再到不同应用场景的综合演练。这就要求指导老师要具备扎实的理论知识和丰富的实践经验,老师通过指导学生参加技能大赛,自身也得到了锻炼,提高了自身的实践能力和教学水平,从而推动了专业的师资队伍建设。
2.2 以赛促学,学生的职业能力得到培养
物联网技能大赛不仅可以巩固学生的理论知识,促进实践技能的提高,更能唤醒学生的学习兴趣和热情。经过大赛磨炼的学生在专业认知、理论实践、职业素养等方面的水平都得到大幅提升,同时为学校赢得了荣誉,给其他同学树立了榜样,以一种正能量带动了追求技能提升的。随着大赛连续几年的积累,学生一届带着一届,自然形成了知识和技能的传承。
2.3 以赛促改,专业的教学改革得到推进
近几年的全国物联网技能大赛,拓宽了高职院校对物联网行业和专业的认知,不再单纯地认为物联网就是多个专业课程的简单堆叠,而是不同专业课之间有着很强的内在联系,每个专业课程又有着它专属的核心理念和技术。高职院校在制定和改革物联网专业发展方向的时候,应该立足于现有相关专业,在此基础上进行整合而不是孤立的发展物联网专业。
通过对大赛赛题和设备进行分析研究,可以在一定程度上了解物联网专业在各领域的应用情况,把握物联网技术最前沿的动态,指出物联网专业的建设的方向,推动物联网专业的教学改革。
3 基于技能大赛的物联网实训室建设方案
物联网专业建设初期,缺少专门的实训室,主要依托于本校现有相近专业的实训室,如利用计算机软件实训室、计算机网络实训室、嵌入式开发实训室等给物联网专业的学生完成一些计算机、电子、通信类课程的实训教学。早期的物联网实训室通常由简单的物联网试验箱组成,试验箱内部通过模块化的组件来完成部分物联网概念的实验,如温湿度传感器、光照传感器、RFID模块、霍尔传感器、Zigbee模块、二维码等。这种实验方式可以让学生对物联网的基本构成模块有一个直观的认识,但是认知深度尤其是系统级的认知是远远不够的。
为了让学生更好更深层次的理解物联网,培养物联网行业应用技能型的专业人才,高职院校的物联网实训室建设要立足高处,打破专业模块的限制,紧密联系实际应用将各个学科科学地融合起来开展实践教学。
近几年物联网技能大赛就是以实际项目案例为蓝本,以任务驱动的方式将各学科知识点巧妙地结合在一起,不仅考核学生的专业理论知识、系统集成开发能力,而且对团队协作和职业素养也有很高要求。基于技能大赛的物联网实训室建设方案的设计可以包含以下几个方面:
1)物联网感知区,让学生更直观的认知物联网
将各子系统模块根据实际需求,有选择性地组合在一起,展示出如智慧农业、智能小区、智能超市、环境监测等物联网技术的应用实例,让学生直观的感受物联网技术在实际生活中的应用,激发学生的学习兴趣。
2)学生动手操作区,根据需求完成设计开发任务
该区域提供物联网感知层、传输层、应用层综合开发所需要的系统模块、网络设备、开发环境、PC等软硬件设备,面向物联网设备安装配置、嵌入式系统应用开发、物联网应用系统开发、物联网应用工程实施、物联网应用工程维护等职业岗位,培养学生物联网应用技术的实际操作能力和团队协作创新能力。具体包括:
① 物联网应用环境的安装部署:根据业务需求和实际的工程应用环境,利用实训室提供的硬件设备、工具和技术文档资料,对应用工程进行安装调试,实现系统工程互联互通。
② 物联网感知层开发调试:根据业务需求和实际的工程应用,针对各类传感器及执行器件进行安装、连接、配置,对无线传感网模块进行开发、调试,实现对感知节点数据的采集和上传。
优势之一:巨大的市场需求带来专业发展的广阔前景
自办学以来,新港中专在专业建设上秉承一个原则――专业围着产业“转”。近年来,我国物联网发展受到高度重视,巨大的市场需求为物联网带来难得的发展机遇和广阔空间,被列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。而作为国家倡导的新兴战略性产业,物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点,其应用范围覆盖许多行业。这使得物联网产业成为就业前景广阔的热门领域,物联网技术人才也将迎来大有作为的时期。
海尔物联网学院的成立可以说是顺势而为,可童礼荣并不是立刻就下了决心,而是经过了慎重考虑。他告诉记者:“虽然现在物联网产业发展前景很好,但是我们还是要因地制宜,考虑它是否和学校的发展方向一致。因此,学校请有关专家对学校开设物联网技术应用专业做了充分的调研,并形成了详细的调研报告。”
根据江苏省的物联网产业“十三五”规划,计划到2020年,全省物联网产业业务收入将突破9000亿元。届时,江苏将成为全球有影响力的物联网技术创新中心、产业发展中心和应用示范中心。就南京市而言, 2015年,南京市经济和信息化委员会了《南京市物联网产业重点项目计划》,规划了智能工业、智能农业、智能节能环保、智能交通、智能公共安全、智能健康医护、智能物流、智能电网、智能灾害防控、智能家居等示范工程,以及基于“智慧南京”的智慧旅游、智慧社区、智慧教育等综合服务应用工程。
物联网应用范围广泛,专业发展方向多元。新港中专选择了智能家居作为学校培育物联网人才的方向。“选择智能家居方向,一方面是因为海尔是做国内智能家居产业的龙头企业;另一方面还考虑到南京本地智能家居的发展情况。目前,在南京已销售的商品房基本实现了智能小区管理,部分住宅已较为广泛地使用了智能家电,智能家居在南京房地产业的发展已初具规模,这为学生的实习和未来就业提供了有力保障。”童礼荣说。
优势之二:依托强势专业,办学基础雄厚
海尔物联网学院依托新港中专机电工程系和信息服务系而建。这两个系部是学校最具实力的系部之一,在人才培养方案制定、课程建设、师资力量、科研梯队、实践教学、实习实训、就业指导以及与校企联合等方面都有较为丰富的办学经验。学校机电工程系主任施向军说:“现在许多高职院校开设的物联网应用技术专业大多是从原有的计算机、通讯网络或电子等专业的基础上衍生的。而电子技术应用、计算机网络技术、电子商务等专业正是我们学校的优势专业,特别是电子技术专业已有多年的办学历史,已经形成了一个比较稳定、结构合理的师资队伍,实习和实训方面有一套行之有效的运作流程。因此,开办海尔物联网学院,我们有一定的专业基础。”
海尔物联网学院的顺利发展,与新港中专一批教育人的辛勤耕耘密不可分。其中,该校电子技术应用教学团队和计算机数码及外设教学团队是南京市优秀教学团队,在学校专业课程改革、教学科研建设、教师队伍培养、对外辐射推广、优化人才培养模式方面做了诸多探索。
电子技术应用团队带头人潘振芳向记者介绍道:“电子技术应用团队由核心成员――10名教师组成,其中专任教师7名,全部具有本科及以上学历,双师率高达100%,教学经验丰富,还有南京市学科带头人2名、南京市优秀青年教师3名。3名兼职教师全部来自于行业企业的技术专家,具有丰富的生产管理经验。团队成立以来,除在课程开发、两课评比、青蓝工程及课题研究方面屡出成果,还开创了CDIO教学模式。”
CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。如在《一种DIY单片机开发操作平台》的项目教学中,通过CDIO教学模式,学生在实训过程中有意识地融合《模拟电子线路》《电子装配工艺》《电子仪器仪表测量》等课程的理论知识,达到精化、创新动手技能,彼此间相互配合,学生学习积极性明显提高。该项目产品获得第七届江苏省职业教育创新大赛二等奖,被授权为国家专利,并编写了《单片机技术应用项目设计与制作》的校本教材。
为提升专业教师的岗位实践能力,学校积极探索专业教师企业岗位顶岗实践活动模式,每年都组织教师下企业锻炼,提高学校双师型教师比例。同时,学校还鼓励青年教师积极参加各类技能大赛,参加职业能力培训和职业资格鉴定,提高青年教师的教学和技能水平。“多管齐下”的培养措施,使得新港中专磨炼出一支既有丰富教学理论又擅长专业领域实践的最强教师团队,而这些优秀的老师也将成为未来支撑海尔物联网学院建设发展的核心力量。
此外,学校建有10个实习机房、计算机维修组装室、网络综合布线实验室、电工电子实验室等实训场所。学校还是南京市数字化校园示范校,拥有较好的网络学习条件,为海尔物联网学院的信息化教学和学生的网络学习提供了便利条件。
优势之三:校企合作共育专业人才
物联网应用技术虽然发展前景广阔,但目前国内开设该专业的职业院校还不多,中职学校就更少了。如何制定合理有效的人才培养方案,新港中专扮演了先行者和探路人的角色。
“专业教材的选取和编写、师资培训、实习实训基地建设、学生的考核标准……。”童礼荣向记者列举了一长串海尔物联网学院建设所面临的问题,“前面没有现成的路,我们只好自己走出一条路来。学校联合青岛海尔智能家电科技有限公司,全方位参与了物联网应用技术人才的培养,双方在共建专业、共建课程、共享师资、共享教材、工学交替、顶岗实习等多方面达成了合作协议。”
在海尔物联网学院组建期间,学校专门派老师到青岛海尔智能家电科技有限公司进行实践培训,从企业一线收集市场信息,参与实际运作,更新教师原有的专业知识结构,强化实践动手技能。“经过这次实习培训,老师们以往一些不太理解的知识点通过一线实习解析,建立理论和应用的对接。同时,实习也让老师们了解了目前市场上智能家居的发展情况,对今后教学内容的选取以及教学重点的划分有很大的指导意义。”施向军说。