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通過對國家物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢、重慶市產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整狀況以及物聯(lián)網(wǎng)人才需求情況的深入調(diào)研和分析,重慶工程學(xué)院電子信息工程系于2011年4月申報了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè),并與教育部信息管理中心合作共建全國物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)人才認證實訓(xùn)基地,逐步形成了多層次、多元化的高職高專物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)體系。
一、崗位能力分析
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)具備從事電子及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域設(shè)備的生產(chǎn)調(diào)試、維修和檢驗等崗位群基本能力,熟練掌握無線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組建、調(diào)試、維修、維護技能,服務(wù)于國內(nèi)電子產(chǎn)品制造類及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用類企業(yè)的高級技術(shù)技能型應(yīng)用人才。
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的崗位及崗位群主要有:①物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的生產(chǎn)調(diào)試、維修和質(zhì)量檢驗;②物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理、運行維護、監(jiān)控、故障排除;③物聯(lián)網(wǎng)工程實施及系統(tǒng)集成;④物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備營銷、售后服務(wù)、技術(shù)支持;⑤物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品以及應(yīng)用平臺的輔助設(shè)計。從2011年至今,通過多次專業(yè)評審會討論、分析專業(yè)培養(yǎng)崗位目標,明確崗位能力標準,優(yōu)化了人才培養(yǎng)方案。通過幾年的建設(shè),根據(jù)行業(yè)發(fā)展不斷調(diào)整、完善物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生崗位能力標準。表1是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)崗位、崗位群(含拓展崗位)職業(yè)能力對照表。
二、以崗位能力為主線,構(gòu)建模塊化的課程體系
根據(jù)學(xué)院“產(chǎn)教結(jié)合”的辦學(xué)特色,系部與教育部物聯(lián)網(wǎng)人才孵化基地(無錫)深度合作,細化物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工程師崗位(群)職業(yè)資格標準,以“職業(yè)能力”培養(yǎng)為主軸,構(gòu)建了模塊化、層次性的專業(yè)課程體系(見表2)。
專業(yè)課程改變了實踐教學(xué)依附于理論教學(xué)的傳統(tǒng)做法,注重“理實一體化”、“教學(xué)做一體化”、“基于工作過程、任務(wù)驅(qū)動”的課程教學(xué),注重學(xué)生實踐技能的能力培養(yǎng),體現(xiàn)了高職教育的職業(yè)性、實踐性。
在整個物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系建設(shè)過程中,課題組主要采取以下方式來保證課程體系建設(shè)的一致性和可行性。
1.以重點課程建設(shè)為龍頭,全面推動課程改革與建設(shè)
以重慶市級、院級精品課程為示范,院級重點課程為骨干,全面帶動課程建設(shè)的大好局面。唐中劍副教授主持建設(shè)的《路由與交換技術(shù)》于2008年評為重慶市精品課程。該課程將重點放在路由器、交換機的配置命令以及思科模擬配置軟件等相關(guān)知識上面,使學(xué)生能進行實際網(wǎng)絡(luò)配置。電子信息工程系立項建設(shè)了《單片機應(yīng)用技術(shù)》、《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《電子裝調(diào)實訓(xùn)》、《電子設(shè)計實訓(xùn)》等5門核心課程作為重點課程。
2.校企合作,開發(fā)課程教學(xué)資源
系部積極探索“2+1”模式,與教育部無錫物聯(lián)網(wǎng)人才孵化基地全方位合作,共同制定了包括單片機應(yīng)用技術(shù)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等7門課程標準,完成了包括電工電子、模擬電子技術(shù)multism仿真項目指導(dǎo)書、單片機技術(shù)試驗指導(dǎo)書、傳感器技術(shù)試驗指導(dǎo)書5本實驗實訓(xùn)指導(dǎo)書。
3.課程開發(fā)體現(xiàn)職業(yè)性
王宏松老師(企業(yè)工程師)主持的《電子設(shè)計實訓(xùn)》課程,以“智能教室系統(tǒng)”項目貫穿全課程,按照系統(tǒng)開發(fā)流程和軟硬件工程規(guī)范,讓學(xué)生通過自己的調(diào)研、規(guī)劃、設(shè)計、編碼、測試、配置、和項目管理,重現(xiàn)該系統(tǒng)的開發(fā)全過程。使學(xué)生在完整的項目開發(fā)過程中,對模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、C語言和單片機應(yīng)用等知識進行學(xué)習應(yīng)用、技能訓(xùn)練,取得了很好的教學(xué)效果。景興紅老師主持的《模擬電子技術(shù)》課程,探索“基于工作過程導(dǎo)向”的課程模式,改革“先學(xué)后做”的傳統(tǒng)教學(xué)方法,采用“教學(xué)做一體教學(xué)法”,讓學(xué)生在做中學(xué)。把理論教學(xué)和實踐教學(xué)、學(xué)習過程和工作過程、學(xué)生的心理過程和行動過程有機地結(jié)合起來,充分體現(xiàn)了“學(xué)生學(xué)習的內(nèi)容是工作,通過工作來學(xué)習,最后學(xué)會工作”的高職教育理念。具體實施過程如圖1所示。
在實訓(xùn)課程的教學(xué)中,提倡有目的、有計劃、有組織地讓學(xué)生參加各種技能競賽,讓學(xué)生通過自我學(xué)習、自我創(chuàng)新完成高強度的熟練性技能訓(xùn)練,使學(xué)生的職業(yè)能力取得突破性提高。我系學(xué)生參加重慶市“盛群杯”單片機設(shè)計大賽、重慶“TI”杯設(shè)計大賽、重慶市高職學(xué)生技能大賽、全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽、全國物聯(lián)網(wǎng)技能大賽等取得較好成績,體現(xiàn)了突出崗位能力培養(yǎng)的成效。
三、基于崗位能力的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系特色
1.以“多層次、多類型”人才培養(yǎng)模式為導(dǎo)向進行專業(yè)人才培養(yǎng)方案制定
對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)課程體系、人才培養(yǎng)標準、教材、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)模式進行研究,改變傳統(tǒng)教學(xué)模式,突出“以學(xué)生能力為本位”的實踐教學(xué),采用基于“多層次、多類型”人才培養(yǎng)模式進行教學(xué)改革和探索。根據(jù)崗位能力目標需求,制定專業(yè)人才培養(yǎng)體系。在課程教學(xué)過程中,大力實施“分層次”教學(xué)法。在人才培養(yǎng)過程中,注重構(gòu)成“多類型”培養(yǎng)方式,以培養(yǎng)出適合重慶本土市場需求的高級技術(shù)技能型人才。
2.校、政、企結(jié)合的“2+1”培養(yǎng)模式
校、政、企結(jié)合的“2+1”人才培養(yǎng)模式,是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程的一個特色。在此過程中,教師和學(xué)生直接參與國家教育部IOT項目,及時體驗物聯(lián)網(wǎng)的最新技術(shù)、發(fā)展、政策信息等,始終處于行業(yè)最前沿。課程體系緊跟國家物聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展的需求,真正實現(xiàn)“寬基礎(chǔ),多方向,易適應(yīng)”的高職人才培養(yǎng)理念。
3.將職業(yè)規(guī)范融入專業(yè)教學(xué)過程,逐漸養(yǎng)成學(xué)生良好職業(yè)素養(yǎng)
良好的職業(yè)規(guī)范意識是在專業(yè)教學(xué)過程中逐步養(yǎng)成的。在專業(yè)技能課(如《單片機及嵌入式實訓(xùn)》)教學(xué)過程中通過教師的編碼規(guī)范、職業(yè)素質(zhì)的體現(xiàn),以及教師按物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)崗位要求學(xué)生參與模塊設(shè)計、編碼、測試、文檔編制等提升學(xué)生職業(yè)素質(zhì)。通過案例教學(xué)、項目庫練習、專業(yè)講座、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計大賽等方式培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)規(guī)范意識;通過企業(yè)頂崗實習、參加實際項目或模擬項目學(xué)習培養(yǎng)學(xué)生良好職業(yè)規(guī)范實施能力。
四、今后課程建設(shè)思路
要實現(xiàn)技能培養(yǎng)的目標,實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是第一重要的,用實踐教學(xué)帶動理論教學(xué)是職業(yè)教育的基本理念。今后課程建設(shè)要以產(chǎn)品為依托,合并專業(yè)實訓(xùn)組件,強調(diào)專業(yè)實訓(xùn)環(huán)節(jié)的順序性、連續(xù)性、一致性。
設(shè)想:以“傳感器節(jié)點”產(chǎn)品作為實訓(xùn)載體,使學(xué)生在“電子裝調(diào)實訓(xùn)”環(huán)節(jié)完成產(chǎn)品的焊接、組裝、編程調(diào)試、性能測試等技能的培養(yǎng);在“電子設(shè)計實訓(xùn)”環(huán)節(jié)完成RFID讀寫器、Zigbee終端及協(xié)調(diào)器產(chǎn)品的設(shè)計、開發(fā)、調(diào)試,技術(shù)參數(shù)驗證、通信協(xié)議運用等能力的培養(yǎng);在“無線傳感網(wǎng)組網(wǎng)實訓(xùn)”環(huán)節(jié)完成各傳感器節(jié)點產(chǎn)品的組網(wǎng)、功能運行、簡單的人-機界面開發(fā)等能力的培養(yǎng)。
具體的實訓(xùn)產(chǎn)品應(yīng)根據(jù)學(xué)生層次進行區(qū)分。對于高職學(xué)生,應(yīng)包含紅外、HF RFID讀寫器或Zigbee終端;而對于本科學(xué)生還應(yīng)增加WIFI、藍牙、UHF RFID讀寫器和Zigbee協(xié)調(diào)器等。實訓(xùn)產(chǎn)品的制作應(yīng)嚴格按工廠生產(chǎn)標準要求,讓學(xué)生盡早熟悉崗位需求。
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一、設(shè)置面向機械裝備制造業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系的必要性
所謂物聯(lián)網(wǎng),就是基于物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)具備以下兩大特色:一是在物聯(lián)網(wǎng)中,互聯(lián)網(wǎng)既是它的基礎(chǔ)又是它的核心,物聯(lián)網(wǎng)是通過互聯(lián)網(wǎng)生出的新事物,也可以說是互聯(lián)網(wǎng)的細分;二是物聯(lián)網(wǎng)的用戶端延伸和擴展的深度與范圍非常大,可以不夸張地說,它覆蓋了所有的物品,任何物品之間都是相互聯(lián)系的。
當下,機械裝備制造業(yè)發(fā)展快速,技術(shù)不斷升級,信息化與智能化成為了其顯著的特點。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)向工程機械領(lǐng)域逐漸滲透,應(yīng)用也越來越廣泛,使得械裝備制造業(yè)變得更加智能與節(jié)能,基于物聯(lián)網(wǎng)的機械裝備成為機械設(shè)備制造業(yè)發(fā)展的趨勢。然而,當前基于機械裝備制造業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程教學(xué)體系還不成熟,無法滿足社會對于該專業(yè)人才的需求。因此,加強基于機械裝備制造業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程教學(xué)體系研究十分重要。
二、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識體系
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一門學(xué)科交叉度較高的專業(yè),目前由于發(fā)展時間尚短,它的理論體系還不成熟。但是市場需求大,要求其盡快建立完善的教學(xué)體系。按照正常的工程專業(yè)標準對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識體系開展劃分,基本可以將其分成三大領(lǐng)域:通識基礎(chǔ)類知識模塊、綜合管理類知識模塊與專業(yè)技術(shù)類知識領(lǐng)域。隨著市場的發(fā)展,相關(guān)的企業(yè)對于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的需求越來越大,學(xué)校面對這樣的形勢,應(yīng)當根據(jù)市場的需求建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)體系。就當前的市場與技術(shù)發(fā)展來看,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識體系應(yīng)當包括感知識別、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、智能信息處理和創(chuàng)新應(yīng)用等四個知識模塊。其中,感知識別、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建知識模塊屬于物理基礎(chǔ)層次,偏重于硬件技術(shù);智能信息處理、創(chuàng)新應(yīng)用模塊則偏重軟件技術(shù)。
三、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系建設(shè)需考慮的因素
從已出版的物聯(lián)網(wǎng)工程教學(xué)課本來看,當前的課本內(nèi)容比較高深,其中深奧的算法甚至連碩士和博士研究生都無法讀懂。大學(xué)課程教學(xué)的目標是教學(xué)生學(xué)會學(xué)習,而不是教學(xué)生掌握死的知識。如果只是“授之以魚”,學(xué)生雖然學(xué)會了卻不明白其中的道理,久而久之就會失去學(xué)習的興趣。因此,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系建設(shè)需要簡化教學(xué)內(nèi)容。
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)要圍繞能力培養(yǎng)實施教育教學(xué),專業(yè)的課程教學(xué)和實踐教學(xué)應(yīng)該形成一個完整的體系,需要按照專業(yè)基本能力培養(yǎng)的要求組織課程教學(xué)和實踐教學(xué)的內(nèi)容。探討如何將專業(yè)能力的培養(yǎng)落實到課程教學(xué)體系和實踐教學(xué)體系中,是提高物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教育水平的重要方面。
四、面向機械裝備制造業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系的設(shè)置
1.專業(yè)基礎(chǔ)教育
專業(yè)基礎(chǔ)教育主要包括計算機基礎(chǔ)與專業(yè)導(dǎo)論、程序設(shè)計基礎(chǔ)、C語言程序設(shè)計、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計與C++、離散數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、模擬與數(shù)字電路、Java語言程序設(shè)計、Web應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論、圖論與算法設(shè)計、計算機組成原理、信號與系統(tǒng)、專業(yè)英語等課程,突出專業(yè)定位和特色,擁有一定的廣度和深度,多起點同時推進,利于學(xué)生在全方位的學(xué)習中,找到適合自己的發(fā)展方向。
建設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)課程體系,不能難度過大,過大的難度會降低學(xué)生的學(xué)習興趣;設(shè)計難度也不宜過于簡單,過于簡單可能會使一些核心內(nèi)容無法傳授給學(xué)生。如果條件允許,課程都應(yīng)當安排在實驗室,這樣有利于理論知識與實驗實踐的有機結(jié)合,從而使學(xué)生在實驗過程中更容易掌握理論知識,提高動手能力。
2.專業(yè)課課程結(jié)構(gòu)設(shè)置
專業(yè)課程包括Web程序設(shè)計、Linux程序設(shè)計、嵌入式系統(tǒng)原理、數(shù)字信號處理、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理、操作系統(tǒng)、編譯原理、匯編語言、微機系統(tǒng)與接口技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)與技術(shù)、RFID原理與應(yīng)用、VHDL設(shè)計實踐、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、空間信息技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)原理、無線傳感網(wǎng)與通訊技術(shù)、人機交互技術(shù)、傳感器件與編程技術(shù)等科目,學(xué)生可根據(jù)自己的興趣與發(fā)展方向進行選擇學(xué)習。
3.實踐課程設(shè)置
物聯(lián)網(wǎng)機械制造課程內(nèi)容繁多,不僅包含計算機、電子、通信、控制等知識,還包括機械的生產(chǎn)、制造、設(shè)計知識。對于剛剛接觸這一專業(yè)的學(xué)生而言,如果只從書中汲取知識養(yǎng)分,難以把抽象的書面知識與實際應(yīng)用聯(lián)系在一起。所以,教師要重視實踐課程的開展,利用實驗室、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用樣板間、與企業(yè)合作等方式使學(xué)生接觸到真實的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),明白自己研究的是什么。總之,開展實踐與實驗室教學(xué)可以提升學(xué)生的學(xué)習興趣,幫助學(xué)生掌握技術(shù)發(fā)展的最新動態(tài),保證學(xué)生在技術(shù)層面全面了解物聯(lián)網(wǎng),掌握物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)。
中圖分類號:G712?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)36-0265-03
一、引言
物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)的革命性發(fā)展,自2009年始,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已受到各國政府的大力支持和極度重視,如美國“智慧地球計劃”歐盟的“物聯(lián)網(wǎng)國家戰(zhàn)略計劃”同志提出的“感知中國計劃”,目前被正式列為國家重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng),通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。
物聯(lián)網(wǎng)已被廣泛應(yīng)用于交通、物流、安防、電力、家居、醫(yī)療、礦業(yè)、軍事等領(lǐng)域,作為國家倡導(dǎo)的新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),物聯(lián)網(wǎng)備受各界重視,并成為就業(yè)前景廣闊的熱門領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是教育部允許高校增設(shè)新專業(yè)后高校申請最多的學(xué)校,其主要就業(yè)于與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的企業(yè)、行業(yè),從事物聯(lián)網(wǎng)的通信架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和標準、無線傳感器、信息安全等的設(shè)計、開發(fā)、管理與維護等。
二、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系現(xiàn)狀
物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是一門交叉學(xué)科,涉及計算機、通信技術(shù)、電子技術(shù)、測控技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)知識,以及管理學(xué)、軟件開發(fā)等多方面知識。作為一個處于摸索階段的新興專業(yè),各高校都構(gòu)建了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系。高職高專的人才培養(yǎng)目標一直是以就業(yè)為導(dǎo)向,培養(yǎng)高技能應(yīng)用型人才,而這些技能型人才的培養(yǎng)不僅需要專業(yè)理論知識的支撐,更需要實踐能力的培養(yǎng)。因此,高職高專物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的課程體系尤為重要。
目前,多數(shù)高職高專物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的課程體系受本科院校的影響,都是以學(xué)科理論為導(dǎo)向的“知識本位”模式,缺乏對學(xué)生進行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的專業(yè)化、行業(yè)化的職業(yè)技能的培養(yǎng),專業(yè)課程的內(nèi)容缺乏針對性和實用性,難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣,特別是在實踐環(huán)節(jié)上缺乏先進教學(xué)理念的指導(dǎo)和行之有效的手段,在此課程體系下培養(yǎng)出來的學(xué)生的專業(yè)水平已經(jīng)和市場需求相背離,從而導(dǎo)致學(xué)生在就業(yè)時缺乏競爭力。
縱觀多數(shù)高職高專院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的課程體系,大都脫離了就業(yè)這個導(dǎo)航標,就業(yè)定位不清晰,所開設(shè)課程與市場需求相關(guān)性不高,有些理論過于高深使學(xué)生根本無法掌握,有些缺乏相應(yīng)的實踐技能,還有些課程設(shè)置不夠全面,這就導(dǎo)致很多即將畢業(yè)的學(xué)生在就業(yè)時無所適從,甚至無法就業(yè)。因此,高職高專院校應(yīng)根據(jù)市場需求來設(shè)置課程體系。
三、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才需求分析與人才培養(yǎng)目標
(一)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才需求及崗位能力分析
目前,物聯(lián)網(wǎng)在智能家居、智慧校園、智能交通等方面廣泛應(yīng)用,對人才的需求也供不應(yīng)求。通過對各大求職網(wǎng)站及人才市場進行調(diào)研發(fā)現(xiàn),目前針對高職高專院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的人才需求主要有如下三類。
1.軟件研發(fā)人員,如物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)經(jīng)理、嵌入式軟件開發(fā)工程師、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品測試工程師、云計算工程師、C++工程師、Android開發(fā)工程師等崗位。
2.硬件開發(fā)人員,如物聯(lián)網(wǎng)硬件開發(fā)工程師、傳感器設(shè)計工程師等崗位。
3.物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售人員,如物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安裝與維護員、傳感器制作員、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品銷售助理、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品培訓(xùn)師等崗位。
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)人才需求不同,各崗位的職責與能力要求也有所不同。各就業(yè)崗位群對能力、知識和素質(zhì)三方面的需求如表1所示。
(二)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)目標
高職高專教育提倡以就業(yè)為導(dǎo)向,全面發(fā)展學(xué)生的各項能力,致力于培養(yǎng)高技能應(yīng)用型人才。人才培養(yǎng)目標的準確定位是構(gòu)建合理課程體系的前提,高職高專教育的人才培養(yǎng)目標必須與社會經(jīng)濟發(fā)展對人才的要求一致,這樣高職高專教育才能滿足社會經(jīng)濟發(fā)展的需求。[1]根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)人才需求分析,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)應(yīng)培養(yǎng)具有物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)必備的理論知識和專業(yè)技能的綜合型人才。[2]物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標是:培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展,能適應(yīng)中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需要,熟練掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)的專業(yè)技能,具備在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)從事物聯(lián)網(wǎng)軟硬件開發(fā)、應(yīng)用、銷售和項目管理等工作的能力,具有吃苦耐勞、團結(jié)協(xié)作精神的實用型人才。
四、課程體系的構(gòu)建
(一)課程體系的設(shè)置依據(jù)
課程體系的創(chuàng)建是為了更好地完成人才培養(yǎng)目標。[3]課程體系是人才培養(yǎng)的具體實施,對于高職高專院校,在構(gòu)建課程體系時,必須考慮以下兩個因素。
一方面要考慮學(xué)生的就業(yè)情況。高職高專的學(xué)生只有少部分選擇轉(zhuǎn)本繼續(xù)深造,大多數(shù)學(xué)生將面臨就業(yè),而學(xué)生在校期間所學(xué)的課程將直接影響到學(xué)生就業(yè)崗位的選擇。因此,課程體系必須圍繞人才需求來構(gòu)建。按照崗位能力要求,學(xué)生需要掌握的專業(yè)知識和實踐能力也要在課程體系中有所呈現(xiàn)。
另一方面也要考慮生源問題。高職高專院校的學(xué)生學(xué)習基礎(chǔ)相對薄弱,必須依據(jù)多數(shù)學(xué)生的學(xué)習基礎(chǔ)來構(gòu)建課程體系,做到以人為本、因材施教,課程和教材的選取要難易適當,理論不能過于高深,同時又要重視實踐能力。
(二)課程體系的構(gòu)建
課程體系應(yīng)緊緊圍繞就業(yè)崗位群,依據(jù)其能力需求來組建課程結(jié)構(gòu),以使學(xué)生綜合掌握物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的知識和技能。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才需求及崗位能力分析,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的課程體系由三部分組成,即公共基礎(chǔ)模塊、專業(yè)核心模塊和專業(yè)應(yīng)用模塊三部分組成。其中,公共基礎(chǔ)模塊主要是高等數(shù)學(xué)、大學(xué)英語、計算機專業(yè)英語、體育、概論和IT職業(yè)道德修養(yǎng)等課程,確保學(xué)生有扎實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較好的英語閱讀能力,能夠德智體全面發(fā)展;專業(yè)核心模塊是各就業(yè)崗位群所需的專業(yè)基礎(chǔ)課程,主要有C語言程序設(shè)計、數(shù)字電路與邏輯電路、計算機組成原理、單片機技術(shù)基礎(chǔ)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論、傳感器技術(shù)與應(yīng)用、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、C++或Java程序設(shè)計、關(guān)系數(shù)據(jù)庫與SQL語言、Linux操作系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用、技術(shù)、無線Soc和Zigbee技術(shù)、RFID技術(shù)基礎(chǔ)、綜合布線、TCP/IP協(xié)議和物聯(lián)網(wǎng)軟件、標準與中間件等課程,確保學(xué)生掌握就業(yè)所需的物聯(lián)網(wǎng)知識;專業(yè)應(yīng)用模塊主要包括Android系統(tǒng)開發(fā)、各類實訓(xùn)課程(如微機實訓(xùn)、單片機技術(shù)實訓(xùn)、C語言程序設(shè)計實訓(xùn)、實訓(xùn)、嵌入式程序設(shè)計實訓(xùn)、工程制圖實訓(xùn)、微機組裝與維護實訓(xùn)、傳感器技術(shù)實訓(xùn)等)和頂崗實習,可以全面提高學(xué)生的實踐能力。如果將來欲從事物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品銷售方向的崗位,還可以選修市場營銷類的課程來掌握營銷技巧。
五、小結(jié)
有效的課程體系能夠促進學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的發(fā)展,并使學(xué)生更好地就業(yè)。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用越來越廣泛,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的人才也炙手可熱。高職高專院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學(xué)生除了要掌握基礎(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識,還要具備積極的心態(tài)、良好的執(zhí)行能力、團隊合作能力等素質(zhì),力爭做一個復(fù)合型人才。
參考文獻:
[1]林喜輝.基于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的高職院校人才培養(yǎng)模式研究[J].新課程研究,2014,(2).
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)01-0012-03
一 前言
自2010年7月教育部首次批準多所高校(院系)建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)以來,教育部及相關(guān)部門一直高度關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)專業(yè)建設(shè)。全國高校物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)小組組織高校在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的知識體系、課程體系、應(yīng)用實踐和人才培養(yǎng)等方面進行了一系列的探索,國內(nèi)高校也根據(jù)自身的情況對物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的課程體系進行了探索。但物聯(lián)網(wǎng)目前屬于新興產(chǎn)業(yè),各高校都是剛剛開始設(shè)立物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè),沒有成熟的經(jīng)驗可以借鑒。福建信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院(以下簡稱“我院”)成為首批獲批物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的高職院校之一。雖然專業(yè)設(shè)立起來了,但事實上,對于我院來說,如何建立科學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)體系、如何把控物聯(lián)網(wǎng)人才的培養(yǎng)方向、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的核心課程如何設(shè)計等問題卻成為困擾我們的難點。筆者近年來致力于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)建設(shè),分析物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的知識體系及核心知識領(lǐng)域,力求歸納物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)建設(shè)的專業(yè)共性,并結(jié)合我院特色,構(gòu)建了以“三線并重”為核心的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)課程體系,希望能通過我們的實踐,給其他院校一些啟發(fā)和借鑒,共同推動物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)及課程體系建設(shè)的健康發(fā)展。
二 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)設(shè)置的必要性和可行性
物聯(lián)網(wǎng)被公認為是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮,開發(fā)應(yīng)用前景巨大。業(yè)內(nèi)專家認為物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進行信息交換和通訊,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
《福建省建設(shè)海峽西岸經(jīng)濟區(qū)綱要(修編)》指出:海西建設(shè)的目標之一是“利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù),加快寬帶通信網(wǎng)、數(shù)字電視網(wǎng)和下一代互聯(lián)網(wǎng)建設(shè),推進‘三網(wǎng)融合’,建設(shè)寬帶接入網(wǎng)和業(yè)務(wù)支撐網(wǎng),統(tǒng)籌3G移動網(wǎng)絡(luò)建設(shè),積極發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)。”
福建的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品在全國城市網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)格管理、智能監(jiān)控、食品追溯、水質(zhì)監(jiān)測等系統(tǒng)應(yīng)用較為廣泛;與此同時,在電子回執(zhí)、2.4G射頻識別、自助終端、物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)級中間件平臺、智能家居系統(tǒng)等領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)位居國內(nèi)領(lǐng)先水平。依托廈門大學(xué)、集美大學(xué)、福建信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院,已經(jīng)成立了3個RFID應(yīng)用研究中心,并將技術(shù)研發(fā)與市場運用緊密地結(jié)合在一起。200多億的銷售額使這一產(chǎn)業(yè)成為福建新興產(chǎn)業(yè)中的老大,而備受各方的重視。
物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛,主要涉及十大重點領(lǐng)域,包括智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流、智能家居、環(huán)境與安全檢測、工業(yè)與自動化控制、醫(yī)療健康、精細農(nóng)牧業(yè)、金融與服務(wù)業(yè)、國防軍事。未來十年物聯(lián)網(wǎng)重點應(yīng)用領(lǐng)域投資可達到4萬億,產(chǎn)出8萬億,形成就業(yè)崗位2500萬個。產(chǎn)業(yè)發(fā)展,人才先行,物聯(lián)網(wǎng)人才需求將急劇增加,需要高校開設(shè)并發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)。
作為首批開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的院校之一,我院在近兩年的時間里,在專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)方案制定以及課程體系建設(shè)方面做了很多工作,為辦好“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)”新專業(yè)打下了良好基礎(chǔ)。我們認為新專業(yè)將以《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》為指南,以智能化的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)為載體,圍繞“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用集成、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用維護”三個主要方向,緊密結(jié)合社會發(fā)展與經(jīng)濟建設(shè)的重大需求與發(fā)展戰(zhàn)略,整合我校及校內(nèi)外合作團隊的優(yōu)勢資源,建立符合我院特色的“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)”專業(yè),為實現(xiàn)福建省政府頒布的《福建省加快物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展行動方案(2010~2012年)》目標,為促進信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出貢獻。
三 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系
1.感知層
感知層是物聯(lián)網(wǎng)的“皮膚和五官”,主要功能是識別物體、采集信息。感知層通過傳感器、條碼識別、射頻識別、無線定位等手段感知與采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)包括各類物理量、標識、音頻、視頻數(shù)據(jù)等;
2.網(wǎng)絡(luò)層
網(wǎng)絡(luò)層類似于人體結(jié)構(gòu)中的神經(jīng)系統(tǒng),主要承擔著把采集和感知到的信息無障礙、高可靠性、高安全性地進行傳送,實現(xiàn)更加廣泛的互聯(lián)功能。它主要是建立在現(xiàn)有的通訊網(wǎng)(包括有線和無線通信網(wǎng))、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上。物聯(lián)網(wǎng)感知層通過各種接入設(shè)備與上述網(wǎng)絡(luò)相連,它解決的是感知層所獲得的數(shù)據(jù)在一定范圍內(nèi),尤其是遠距離的傳輸問題。
3.應(yīng)用層
應(yīng)用層位于感知識別和網(wǎng)絡(luò)傳輸層之上,是物聯(lián)網(wǎng)智慧的源泉。人們通常把物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用冠以“智能”的名稱,如智能電網(wǎng)、智能交通、智能家居等,其中的智能就來自這一層。應(yīng)用層解決數(shù)據(jù)如何存儲(數(shù)據(jù)庫與海量存儲技術(shù))、如何檢索(搜索引擎)、如何使用、如何不被濫用(數(shù)據(jù)安全與隱私保護)以及設(shè)備的智能控制等問題。
應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目的,通過公共中間件、信息開放平臺、云計算平臺和服務(wù)支撐平臺等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù),實現(xiàn)跨行業(yè)、跨應(yīng)用、跨系統(tǒng)之間的信息協(xié)同、共享、互通的功能,從而支持物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、醫(yī)療等行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。
物聯(lián)網(wǎng)各層次間既相對獨立又緊密聯(lián)系。公共技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)的感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層都有關(guān)系,其包括標識與解析、安全技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理和服務(wù)質(zhì)量管理等,不屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的某個特定層面。為了實現(xiàn)整體系統(tǒng)的優(yōu)化功能服務(wù)于某一具體應(yīng)用,各層間資源需要協(xié)同分配與共享。以應(yīng)用需求為導(dǎo)向的系統(tǒng)設(shè)計可以是千差萬別的,也不一定所有層次的技術(shù)都需要采用;即使在同一個層次上,對可供選擇的技術(shù)方案也可以進行按需配置。
四 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)知識體系
專業(yè)知識體系就是把一個專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的專業(yè)知識組織成專業(yè)干線清晰、知識點層次分明、結(jié)構(gòu)銜接完整的一個知識框架。在分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系的基礎(chǔ)上構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的知識體系,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)知識結(jié)構(gòu)中的專業(yè)知識部分應(yīng)能體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)整體框架及其關(guān)鍵技術(shù)。因此,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)知識體系應(yīng)包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層的知識和系統(tǒng)整體架構(gòu)與優(yōu)化的知識。對應(yīng)的核心知識領(lǐng)域為:對應(yīng)于感知層為射頻識別(RFID)技術(shù)、傳感器技術(shù)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等;對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)層為通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理等;對應(yīng)于應(yīng)用層為數(shù)據(jù)存儲與處理技術(shù)、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)和云計算等;對應(yīng)于物聯(lián)網(wǎng)整體的框架為信息管理技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程布線技術(shù)等。
根據(jù)上述分析,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的知識體系要能實現(xiàn)這樣的培養(yǎng)目標:培養(yǎng)造就具有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)理論、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)等相關(guān)專業(yè)知識;主要面向物聯(lián)網(wǎng)工程建設(shè)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品制造以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用等方面企事業(yè)單位,在生產(chǎn)、服務(wù)及管理第一線能從事物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用集成、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用維護等崗位的工作;并在創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)意識、團隊合作與人際溝通以及資料查詢與組織能力等方面有良好的素養(yǎng),能適應(yīng)國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)建設(shè)需要,具有職業(yè)生涯發(fā)展基礎(chǔ),德、智、體、美全面發(fā)展的高技能應(yīng)用型人才。
五 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)基本思路
本專業(yè)課程體系建設(shè)充分吸收世界先進的CDIO工程教育理念,以物聯(lián)網(wǎng)工程項目的規(guī)劃、設(shè)計、實施和管理維護生命周期為載體,建立“做中學(xué)”的教育模式,研究開發(fā)符合本地區(qū)特色的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)課程體系,培養(yǎng)學(xué)生具有較強的自學(xué)能力、組織溝通能力和協(xié)調(diào)能力,并能系統(tǒng)地掌握物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)。
第一,校企深度合作,面向市場需求,培養(yǎng)學(xué)生具備“智能家居、智能交通、產(chǎn)品追溯”三個應(yīng)用領(lǐng)域的基本應(yīng)用能力。按照學(xué)生職業(yè)崗位的能力,從初學(xué)到熟練的成長過程,以培養(yǎng)職業(yè)崗位技能為目標,基于工作過程進行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)課程體系的建設(shè)。
第二,通過充分的社會調(diào)研,聯(lián)合企業(yè),聘請專家,找出上述三個領(lǐng)域中所有的代表性工作任務(wù),選擇完整的、對職業(yè)成長起關(guān)鍵作用的、有較大開放性和代表性的工作任務(wù),從中提煉出典型的工作任務(wù),再對所需的職業(yè)能力進行教學(xué)分析,研究提煉出適應(yīng)“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用集成、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用維護”三個典型工作崗位的課程體系。
第三,通過“校企合作,工學(xué)結(jié)合”辦學(xué)模式,進一步了解當前物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的人才需求規(guī)格,培養(yǎng)滿足企業(yè)實際需求的高技能人才,基于“以職業(yè)能力為目標、以項目為導(dǎo)向”的人才培養(yǎng)模式;“以服務(wù)為宗旨,以就業(yè)為導(dǎo)向”的指導(dǎo)思想,建設(shè)“教、學(xué)、做”三位一體的課程體系。
通過對上述“三個應(yīng)用領(lǐng)域”、“三個典型工作崗位”及“三位一體的教學(xué)模式”的深入研究,結(jié)合本地區(qū)企業(yè)發(fā)展方向及學(xué)院實際情況,研究建設(shè)“三線并重”的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)課程體系。
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)課程的設(shè)置需要綜合考慮相關(guān)交叉學(xué)科的特點,應(yīng)盡可能多地覆蓋本專業(yè)的知識體系,將相關(guān)主干學(xué)科的核心課程和專業(yè)課程進行通盤考慮,打破學(xué)科體系的約束,遵循職業(yè)教育的特點,根據(jù)工作過程和知識結(jié)構(gòu)將上述專業(yè)課程分成公共基礎(chǔ)課程、職業(yè)平臺課程、職業(yè)能力課程、實驗實訓(xùn)課程、能力拓展課程五部分。詳細課程分類見附表。
七 結(jié)束語
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)是以應(yīng)用為驅(qū)動的專業(yè),專業(yè)人才的培養(yǎng)根據(jù)專業(yè)共性知識和福建省物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的區(qū)域特色,發(fā)揮我院在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等學(xué)科的傳統(tǒng)優(yōu)勢,使學(xué)生有興趣、有目的、有實踐地學(xué)習專業(yè)領(lǐng)域的知識,逐步地、系統(tǒng)地增長應(yīng)用實踐能力和創(chuàng)新能力。在課程設(shè)置中,把行業(yè)應(yīng)用特色納入個性化課程或?qū)I(yè)課中,形成理論型和實踐型兩套既有共性又有個性的課程體系。該課程體系堅持以“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用集成、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用維護”為主導(dǎo),夯實基礎(chǔ)教學(xué),為學(xué)生的未來發(fā)展創(chuàng)造條件,以方向選修課為平臺,拓寬學(xué)生的知識和認知視野,妥善化解突出特色和拓寬視野間的矛盾。
參考文獻
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P鍵詞:職業(yè)技能大賽;課程體系;物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)49-0070-02
自2009年8月同志提出“感知中國”以來,物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一,寫入“政府工作報告”,物聯(lián)網(wǎng)在中國受到了全社會極大的關(guān)注。在政策的培育下,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在近幾年處于高速發(fā)展期。為適應(yīng)全國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要,各大高校逐步成立物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)。2013年江蘇省率先開始招收物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的學(xué)生,該專業(yè)核心技術(shù)涉及傳感與檢測技術(shù)、RFID技術(shù)、無線組網(wǎng)、嵌入式技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成等。截止2014年,全國已經(jīng)有超過600所院校開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè),其中高職院校占212所。
武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)于2012年底申報成功,并于2013年開始招生。由于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)是新興的專業(yè),專業(yè)知識面廣,涉及行業(yè)多,深度要求不高,因此專業(yè)建設(shè)上沒有成熟的體系和成功的經(jīng)驗可以借鑒。
職業(yè)技能大賽作為推動工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式的改革,促進職業(yè)教育專業(yè)調(diào)整與教學(xué)改革的重要手段,因此本專業(yè)將課程體系制定思路定位為以職業(yè)技能大賽為綱,以專業(yè)共建委員會為輔,實現(xiàn)專業(yè)與產(chǎn)業(yè)企業(yè)崗位對接、課程內(nèi)容與職業(yè)標準對接,構(gòu)建基于專業(yè)項目驅(qū)動型的人才培養(yǎng)體制和針對性的課程體系。
課程體系的形成要經(jīng)過產(chǎn)業(yè)背景分析、人才需要狀況分析、就業(yè)崗位分析之后才能確定,而職業(yè)技能競賽內(nèi)容都是根據(jù)國家職業(yè)標準或行業(yè)標準設(shè)置的,因此我們首先分析職業(yè)技能競賽內(nèi)容所涉及的知識點,以2015年全國職業(yè)技能大賽高職組“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用”賽項為例,賽項分值分布為:物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用標準和知識占10%,物聯(lián)網(wǎng)工程環(huán)境安裝部署占25%,物聯(lián)網(wǎng)感知層設(shè)備配置調(diào)試占20%,PC端物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)與調(diào)試占20%,移動端物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)與調(diào)試占20%,職業(yè)素養(yǎng)占5%。然后通過賽項中的知識結(jié)構(gòu)要求和職業(yè)能力要求,劃分出基于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)崗位需求的核心崗位和相關(guān)崗位,如表1所示。
我們根據(jù)以上工作崗位以及典型工作任務(wù)中的技能點,和專業(yè)共建委員會的企業(yè)專家共同討論,根據(jù)本地物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)企業(yè)的需求,歸納出對應(yīng)的知識類型、課程類型和相關(guān)課程,如表2所示。
2016年是物聯(lián)網(wǎng)2.0時代,主要有三大發(fā)展趨勢:一是物聯(lián)網(wǎng)與移動互聯(lián)融合的消費性物聯(lián)網(wǎng),例如可穿戴設(shè)備;二是生產(chǎn)和消費混合型物聯(lián)網(wǎng),例如車聯(lián)網(wǎng)、智能家居;三是物聯(lián)網(wǎng)綜合集成應(yīng)用平臺,例如智慧城市。因此在后續(xù)的課程體系改革中,我們還將加入物聯(lián)網(wǎng)智能家居綜合實訓(xùn)、物聯(lián)網(wǎng)智能商業(yè)應(yīng)用實訓(xùn)等綜合實訓(xùn)課,以及與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)密切相關(guān)的移動互聯(lián)技術(shù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)與信息安全等選修課程。職業(yè)技能競賽引入了行業(yè)的新技術(shù)、新設(shè)備,企業(yè)全程參與競賽項目設(shè)計、標準制定、技術(shù)支持、設(shè)備的提供等,實現(xiàn)了職業(yè)教育與企業(yè)的零距離對接,推動了工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式的改革,促進了職業(yè)教育專業(yè)調(diào)整與教學(xué)改革。高職院校要進一步加強與企業(yè)之間的合作,尤其要關(guān)注行業(yè)發(fā)展動態(tài)和技術(shù)更新信息,以便能夠及時調(diào)整人才培養(yǎng)的方向,構(gòu)建以職業(yè)實踐為主線、以能力為本位、以項目課程為主體的職業(yè)教育課程體系,培養(yǎng)適應(yīng)地方經(jīng)濟和社會發(fā)展的技能型人才。
參考文獻:
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)18-0119-02
“物聯(lián)網(wǎng)”的概念最早是美國麻省理工學(xué)院Ashton教授在1999 年第一次提出的:Internet of things,簡稱IoT,可以這樣理解:物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)平臺仍然是互聯(lián)網(wǎng),采用無線射頻識別(RFID)、紅外識別等技術(shù),通過各種傳感器設(shè)備,遵循相應(yīng)協(xié)議,將任何物品或者是人,定位、互聯(lián)起來從而進行通信和系統(tǒng)化管理的網(wǎng)絡(luò)。[1]目前,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在世界范圍內(nèi)的智能終端設(shè)備、人工智能技術(shù)等領(lǐng)域得到了非常廣泛的運用。
1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的開設(shè)背景
物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和傳感器技術(shù),在過去的二十年間,這兩項技術(shù)均逐步趨向成熟并取得巨大的成功,與此同時,網(wǎng)絡(luò)接入方式的多樣化、信息處理能力的大力發(fā)展均成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大力發(fā)展的推手。2005年,ITU了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告:物聯(lián)網(wǎng)》,從此物聯(lián)網(wǎng)國際化的大門;美國于 2008年11月由 IBM 提出“智慧地球”概念;緊接著,歐盟、韓國、日本于等發(fā)達國家也先后推出了基于物聯(lián)網(wǎng)的行動計劃和國家戰(zhàn)略方針及行動計劃[1-2]。目前,民眾已經(jīng)充分享受到了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來的便捷服務(wù)。
早在1999年我國就開始了傳感網(wǎng)的研究,各項技術(shù)處于世界先進水平。傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)之一。2009年,“感知中國”戰(zhàn)略構(gòu)想的提出意味著我國政府已經(jīng)充分意識到物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)所面臨的巨大機遇及與全世界對接的重要性。中國通信標準化協(xié)會也于2010年成立了專門的小組對我國的物聯(lián)網(wǎng)進行研究并制定相應(yīng)的行業(yè)標準。同年10月《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》下文公布,明確了促進物聯(lián)網(wǎng)的示范應(yīng)用和研發(fā)。隨后,各省、市先后制定出物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃,出臺扶持政策。
在政府的大力感召之下,在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的背景之下,我國物聯(lián)網(wǎng)得到前所未有的重視和發(fā)展,全國從事物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)如雨后春筍般蓬勃發(fā)展,同時對專業(yè)人才的需求也逐年擴大,但目前我國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)也遇到了眾多新興行業(yè)同樣的瓶頸:初級專業(yè)技術(shù)人才的緊缺。
2 我國物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的開設(shè)情況
大批專門人才培養(yǎng)主要依靠高等學(xué)校來承擔,2010年3月,教育部下發(fā)了《關(guān)于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)申報和審批工作的通知》,同年7月,全國30所高校首批開設(shè)“物聯(lián)網(wǎng)工程”的本科專業(yè),如今已有數(shù)百所高校、職業(yè)院校設(shè)立了與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的專業(yè),這也說明了高校對于新興專業(yè)的敏感和重視。
物聯(lián)網(wǎng)本身技術(shù)復(fù)雜、牽涉面廣,電子、計算機、通信、自動化等多學(xué)科均有涉及,因此,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是個多學(xué)科交叉的新興工科專業(yè),融合了以上學(xué)科的相關(guān)知識,且十分注重實踐應(yīng)用。各高校的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在人才培養(yǎng)方面均把握了幾個層次:第一層次:自然科學(xué)基礎(chǔ)知識,培養(yǎng)學(xué)生人文素養(yǎng);第二層次:物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)理論、方法和技能,培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識;第三層次:掌握物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)能力以及應(yīng)用項目工程實踐和項目組織經(jīng)驗,培養(yǎng)學(xué)生實踐操作能力;第四層次:創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)意識、競爭和團隊精神以及外語運用能力等方面。
各高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的培養(yǎng)體系均包括了理論知識體系和實踐體系兩大部分。理論知識體系大致是在綜合計算機科學(xué)與技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)、自動化等多專業(yè)課程基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。實踐體系主要涵蓋實驗類課程模塊、實訓(xùn)類課程模塊、實習類模塊已經(jīng)以及素質(zhì)拓展模塊[3]。
3 我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)發(fā)展的思考
湖南商學(xué)院(后稱“我?!保┦且凰越?jīng)濟學(xué)、管理學(xué)為主,綜合性省屬全日制普通高等學(xué)校,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)設(shè)置在我校計算機信息與工程學(xué)院,計劃于2016年開始招生。計算機與信息工程學(xué)院是我校較早設(shè)立的二級學(xué)院之一,經(jīng)過幾十年的建設(shè)和發(fā)展,目前已招生的有計算機科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程、軟件工程、信息管理與信息系統(tǒng)、工程管理五個專業(yè),師資力量雄厚、辦學(xué)條件良好。雖然如此,但一個新專業(yè)的開設(shè),勢必會遇到不少具體的問題,這就需要我們本著“穩(wěn)步發(fā)展、開拓創(chuàng)新”的精神去挖掘出一條科學(xué)的專業(yè)建設(shè)道路,以下是幾點建議與思考:
3.1 關(guān)于專業(yè)培養(yǎng)目標的思考
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)整體培養(yǎng)目標,建議通過廣泛的調(diào)研,吸取在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)有特色有思想有成績的其他兄弟院校,從知識要求、能力要求和素質(zhì)要求三個方面去下功夫,這樣才能培養(yǎng)出掌握扎實的專業(yè)知識技能、擁有再學(xué)習的能力、具備創(chuàng)新的視角和團隊合作精神、對社會有責任感和主人翁意識的全面優(yōu)秀人才。在培養(yǎng)途徑方面,建議我們可以通過通識教育與專業(yè)教育的有機融合,促進學(xué)生的全面發(fā)展;通過理論教學(xué)與實踐教學(xué)的有機融合,夯實理論基礎(chǔ),提高學(xué)生的實踐能力;通過課堂教學(xué)和第二課堂的有機融合,強化創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng),提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
3.2 關(guān)于專業(yè)建設(shè)定位的思考
1)保持與成熟專業(yè)課程體系的聯(lián)系:物聯(lián)網(wǎng)雖然是個新興領(lǐng)域,但本質(zhì)上說,物聯(lián)網(wǎng)是計算機技術(shù)、人工智能技術(shù)以及電子信息技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。它主要還是計算機技術(shù)和通信技術(shù)的延伸,因此我們無可否認物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科與計算機學(xué)科、電子學(xué)科的關(guān)聯(lián),如果完全脫離開這些成熟學(xué)科課程體系是不科學(xué)的。大破大立完全創(chuàng)造一套全新的課程體系有其一定的風險性,因此,可以將計算機學(xué)科的網(wǎng)絡(luò)方向作為基礎(chǔ),著重網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的知識模塊,進而展開到電子信息專業(yè)相關(guān)的感知層知識模塊,將物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的基礎(chǔ)理論建立在計算機專業(yè)的基礎(chǔ)之上,此外也包括部分電子學(xué)科傳感網(wǎng)相關(guān)理論[4]。
2)體現(xiàn)新興專業(yè)的辦學(xué)特色:如果在人才培養(yǎng)和專業(yè)建設(shè)上照搬照抄計算機學(xué)科、電子信息技術(shù)學(xué)科,那么會出現(xiàn)“換湯不換藥”弊端。我們應(yīng)該認真思考,設(shè)置本專業(yè)的核心和特色課程,所包含的內(nèi)容是計算機專業(yè)基礎(chǔ)、電子信息工程、軟件工程等專業(yè)無法提供的,從而保持一個新興本科專業(yè)建設(shè)體系的時代動態(tài)性。例如,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與編程技術(shù)相融合的“物聯(lián)網(wǎng)編程”、傳感網(wǎng)技術(shù)與RFID技術(shù)相融合的“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”等。
3)注重實踐體系結(jié)構(gòu)的建設(shè):物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)應(yīng)該培養(yǎng)出合格的“工程應(yīng)用型”工科人才,比傳統(tǒng)專業(yè)更注重專業(yè)的實踐體系,因此需要根據(jù)社會對物聯(lián)網(wǎng)人才就業(yè)崗位的能力要求、需求規(guī)模來設(shè)計目前物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的整體培養(yǎng)目標與教學(xué)體系[4]。未來用人單位一方面會重視物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)畢業(yè)生在技術(shù)方面的專業(yè)基礎(chǔ),更重要的一方面是看他是否具有勝任物聯(lián)網(wǎng)某一特定應(yīng)用領(lǐng)域的實際工作能力。因此我們一定要從培養(yǎng)目標的定位與課程體系的設(shè)計開始就重視這兩個方面的需求,處理好綜合能力培養(yǎng)和理論教學(xué)以及實踐教學(xué)之間的關(guān)系,進而增強畢業(yè)生的就業(yè)競爭優(yōu)勢。
4)開設(shè)適合我校商科院校辦學(xué)特點的特色課程:我校是以經(jīng)濟學(xué)、管理學(xué)為主的綜合性大學(xué),可以適當考慮增開具有我校辦學(xué)特點的優(yōu)勢專業(yè)任選課程,例如:行業(yè)營銷專題、項目分析與策劃專題、行業(yè)管理學(xué)專題等。
4 關(guān)于師資隊伍和教材建設(shè)的思考
為確保教學(xué)質(zhì)量,師資隊伍的組建格外重要。立足計算機信息與工程學(xué)院,面向全校,甚至更廣的范圍,選聘專業(yè)基礎(chǔ)扎實、經(jīng)驗豐富、教學(xué)水平高的優(yōu)秀教師,主講本專業(yè)的核心課程,盡快建設(shè)一支科研力量強、教學(xué)能力上檔次、年齡及職稱結(jié)構(gòu)合理的教師隊伍,選拔出優(yōu)秀的學(xué)科管理人及學(xué)科帶頭人,為專業(yè)的長遠發(fā)展夯實好基礎(chǔ)。在專業(yè)建設(shè)初期,對于新興的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)來說,即便是教師,對這些新的技術(shù)、新的教學(xué)內(nèi)容的掌握也相當有限,在這樣的情況下,切勿出現(xiàn)因人設(shè)課的現(xiàn)象,可以通過加大投入力度,鼓勵教師通過科研實踐來為教學(xué)積累經(jīng)驗,打破“紙上談兵”的弊端,此外通過寒暑假進修、交流等途徑,拓寬知識面、深化技術(shù)能力。
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在我國2011年才開始進行第一批本科專業(yè)招生,之前僅僅是計算機大類中在碩士或者博士研究生培養(yǎng)階段的一個方向。所以雖然目前有不少優(yōu)秀的物聯(lián)網(wǎng)方面的圖書,但是適合本科教學(xué)用的教材的還是極少。因此在教材建設(shè)方面我們還有很多工作要做,一方面,精選一些相對較好的教材和參考書,另一方面鼓勵教師自編教學(xué)教材,并根據(jù)學(xué)生課堂反饋情況對教材做進一步的完善。
5 結(jié)合優(yōu)勢資源,促進專業(yè)建設(shè)發(fā)展
1)實驗室建設(shè):實驗室建設(shè)是實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的有力保障。計算機信息與工程學(xué)院下設(shè)計算機技術(shù)實驗室、電子技術(shù)實驗室和工程管理實驗室,實驗設(shè)備門類齊全。物聯(lián)網(wǎng)工程作為新專業(yè),一定要樹立實踐能力導(dǎo)向的培養(yǎng)觀念,建議在原有資源的基礎(chǔ)之上,設(shè)立專門的物聯(lián)網(wǎng)工程實驗室,加大投入,建立高水平的實驗平臺,采取“教授實驗室負責制”,利用先進的設(shè)備,一方面鼓勵學(xué)生多花時間在實驗室,另一方面鼓勵教師組建科研團隊,在物聯(lián)網(wǎng)、智能通信等方面多出成績,“出高峰出高原”,以科研帶動教學(xué),實現(xiàn)創(chuàng)新教育模式。通過全面深入的實踐性教學(xué),培養(yǎng)出合格的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才。
2)應(yīng)用型研究機構(gòu)的助力:物聯(lián)網(wǎng)在物物相連進行信息交換和通信的過程中,產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù),物聯(lián)網(wǎng)攜手云計算、大數(shù)據(jù)產(chǎn)生了巨大商業(yè)價值,也影響著各領(lǐng)域新商業(yè)模式的形成。可以說,物聯(lián)網(wǎng)生成大數(shù)據(jù),大數(shù)據(jù)助力物聯(lián)網(wǎng)。2015年,我校建立了大數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院,這是促進物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)發(fā)展的良好契機和平臺。此外,計算機信息與工程學(xué)院還下設(shè)計算機應(yīng)用和管理工程2個研究所,如何整合我校這些與物聯(lián)網(wǎng)工程相關(guān)的研究機構(gòu)的優(yōu)勢資源,促進本專業(yè)的發(fā)展,也是我們需要思考的新課題。
3)校企合作搭建人才培養(yǎng)平臺:物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展需要大批高素質(zhì)的技能型專門人才,企業(yè)人才需求導(dǎo)向在高校人才培養(yǎng)中有著不可替代的重要影響,拋開社會需求,孤立地進行人才培養(yǎng)是非常不科學(xué)的。因此校企合作是一個良好的切入點,從人才培養(yǎng)的針對性、實踐性和職業(yè)性下工夫,從而實現(xiàn)人才培養(yǎng)和產(chǎn)業(yè)需求的無縫對接。目前,湖南省從事物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)服務(wù)、研發(fā)、生產(chǎn)的相關(guān)企業(yè)達200多家,涉及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)[6]。良好的校企合作資源背景,便于我們建立創(chuàng)新型校外專業(yè)實踐基地,打造學(xué)校教師、企業(yè)骨干相互滲透的交互式教學(xué)模式,以大力發(fā)展橫向課題為手段,解決企業(yè)實際問題,以凸顯我校商科院校的人才培養(yǎng)特色。
4)校校聯(lián)動搭建資源共享平臺:第一批物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)招生在2011年,我省中南大學(xué)即為第一批招生的30所高校之一。此外,國防科技科大連續(xù)三年在全國大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中獲得特等獎;國防科技大學(xué)、中南大學(xué)和湖南大學(xué)共同承擔了國家傳感器網(wǎng)絡(luò)專項研究課題;湖南大學(xué)成立物聯(lián)網(wǎng)研究中心并建立超級計算機中心[7]。新專業(yè)的建設(shè)不是一蹴即就的,要不斷進行探索,借鑒其他兄弟高校相關(guān)專業(yè)的成功建設(shè)經(jīng)驗,及時修正和完善不合理的地方。我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)初期應(yīng)以校校聯(lián)動為紐帶,互通信息,互聘教師,互建項目,搭建教育資源、科研資源、人才資源的共享平臺。
5)與地方政府對接,以推動地方經(jīng)濟發(fā)展:我校在促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展方面一直起著不可磨滅的作用。進一步促進我校在物聯(lián)網(wǎng)方面與地方政府的全面合作,推進“校地聯(lián)盟”,實現(xiàn)地方政府通過經(jīng)濟資源和政策、項目支持學(xué)校,而學(xué)校用知識創(chuàng)新助力地方政府的“雙贏”局面。
6)建立校園創(chuàng)業(yè)服務(wù)平臺:在校內(nèi)管理方面大力推進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運用,通過在校內(nèi)搭建適合物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)同學(xué)切身體會物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)發(fā)展全過程的創(chuàng)業(yè)服務(wù)平臺,實現(xiàn)近距離的理論指導(dǎo)實踐,實踐促進理論的循環(huán)體系。
6 結(jié)束語
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)作為一個新興的應(yīng)用型專業(yè),其專業(yè)建設(shè)是一個復(fù)雜的工程。本著“新、精、實”的原則,尋求有商科院校特色的人才培養(yǎng)模式,建設(shè)優(yōu)秀的師資隊伍,搭建高水平的教學(xué)資源平臺是我校辦好物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的前提。突出物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)人才的市場需求特點,采取學(xué)校與企業(yè)協(xié)調(diào)配合,學(xué)校與地方政府互利互助,理論課程與實踐課程相輔相成,教師與學(xué)生互學(xué)互動的途徑,培養(yǎng)出合格的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才。
參考文獻:
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近些年來計算機專業(yè)畢業(yè)生存在“就業(yè)難”的現(xiàn)象,很大一部分畢業(yè)生就業(yè)不是在自己的專業(yè)方向,另一方面相關(guān)的企業(yè)招不足需要的人才,存在著供需結(jié)構(gòu)性失衡。國內(nèi)外各類涉計算機專業(yè)的高校和學(xué)術(shù)團體都在積極探索計算機專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革,但由于受傳統(tǒng)教育思想以及教學(xué)計劃和本專業(yè)理論體系的影響,制訂的專業(yè)教學(xué)計劃仍然沒有脫離原課程體系的框架,既要培養(yǎng)學(xué)生較強的實踐能力,又要有完整的知識體系,使得一些理論深、難度大的課程在教學(xué)計劃中仍占有較大的比重,一些應(yīng)用性較強新興發(fā)展的課程難以全面進入教學(xué)計劃。這樣一來造成了既沒有達到讓學(xué)生理論扎實又沒有培養(yǎng)好熟練的實踐能力,從而出現(xiàn)了一方面社會對計算機專業(yè)人才的大量需求,而另一方面大量的計算機專業(yè)的畢業(yè)生無法找到在本專業(yè)工作的機會。同時大學(xué)的各個專業(yè)都把計算機課程列為基礎(chǔ)課程,計算機專業(yè)畢業(yè)生不再具有多大的專業(yè)優(yōu)勢。這些都對計算機專業(yè)的發(fā)展構(gòu)成了挑戰(zhàn)。
一、計算機專業(yè)面臨的挑戰(zhàn)
隨著我國高等院校的數(shù)量逐年增加,在校生總數(shù)達到前所未有的數(shù)量,設(shè)有計算機專業(yè)的學(xué)校已經(jīng)從20世紀60年代的50余所發(fā)展到今天的近千所,建立軟件專業(yè)的學(xué)校600多所。除了計算機系(學(xué)院)外,很多學(xué)校還建立了軟件職業(yè)學(xué)院、網(wǎng)絡(luò)學(xué)院、信息工程學(xué)院等院系。隨著信息技術(shù)在各行業(yè)的應(yīng)用,極大地推動了人們學(xué)習計算機技術(shù)的熱情,同時也給計算機專業(yè)帶來巨大的挑戰(zhàn),信息技術(shù)的全球化,使得各國紛紛在信息產(chǎn)業(yè)的各個方面搶占技術(shù)制高點,謀劃布局新的技術(shù)創(chuàng)新點。挑戰(zhàn)催生動力,創(chuàng)新獲得優(yōu)勢。在此形勢下,迫使我們努力思考:計算機專業(yè)如何改變以適應(yīng)發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)?
二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給計算機專業(yè)發(fā)展帶來的新機遇
物聯(lián)網(wǎng)的概念是在1999年提出的。IOT(The Internet Things)也就是“物物相連的網(wǎng)絡(luò)”?!拔锫?lián)網(wǎng)”是在“互聯(lián)網(wǎng)”的基礎(chǔ)上,將其用戶端延伸和擴展到任何物品和物品之間,進行信息交換和通信的一種網(wǎng)絡(luò)。通過射頻識別、紅外感應(yīng)、全球定位系統(tǒng)、激光掃描、各種傳感器等信息感知設(shè)備,按照設(shè)定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進行信息傳輸、計算、處理、知識挖掘,以實現(xiàn)智能識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理,達到對物理世界實時感知控制、實時管理和科學(xué)決策的目的,實現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間的信息交互和無縫連接。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為我國國家新型戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的一項支撐技術(shù),相關(guān)的研究活動和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用已經(jīng)成為企業(yè)研究應(yīng)用的一個熱點。各高校也積極設(shè)置、建設(shè)相關(guān)的專業(yè),“物聯(lián)網(wǎng)工程”、“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”、“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用”、“傳感網(wǎng)技術(shù)”、“智能電網(wǎng)”等涉物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)專業(yè)應(yīng)運而生,同時還有很多的院校正在積極籌備和申請進入這個行列。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涉及的原有專業(yè)非常多,有計算機,電子、傳感器,自動化,自動控制、通信等等,還有相關(guān)的行業(yè)應(yīng)用特點,使得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為一個涵蓋面廣,應(yīng)用廣泛的一個大領(lǐng)域。而計算機專業(yè)20多年的發(fā)展使得其變成了一個常規(guī)專業(yè),基本上90%以上的院校都有計算機相關(guān)專業(yè),99%以上的院校都有計算機課程。計算機專業(yè)的畢業(yè)生風光不再了,生源萎縮了,計算機專業(yè)如何在物聯(lián)網(wǎng)大發(fā)展的形勢下,進行創(chuàng)新獲得新的生機與活力。需要將計算機專業(yè)特點和物聯(lián)網(wǎng)的知識體系聯(lián)系起來,找準自身定位,立足學(xué)生的長遠發(fā)展,進行課程創(chuàng)新,教學(xué)計劃更新。物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論是一門物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的導(dǎo)入課,以宏觀的應(yīng)用視角對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點、發(fā)展、應(yīng)用、展望進行論述,可以作為計算機專業(yè)的一個擴展,為進入物聯(lián)網(wǎng)研究作導(dǎo)入。
三、物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論的課程特色
物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論課程的綜合性強。作為典型的交叉學(xué)科,物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論涉及的概念、原理、技術(shù)眾多,涉及計算機、通訊、電子、自動化的多個學(xué)科,具有很強的綜合性。其理論體系中很多應(yīng)用原理都牽涉到復(fù)雜的學(xué)科聯(lián)系,很多概念也較宏觀 ,這在教學(xué)上對教師的知識面要求很高。
但在強調(diào)物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論的融合背景的同時,應(yīng)該看到它又是一門理論和應(yīng)用關(guān)系十分密切的綜合性很強的課程 , 與計算機技術(shù)有著密不可分的聯(lián)系,具有較強的實踐性。要求學(xué)生不僅應(yīng)該知道課程所涉及內(nèi)容的來源和背景 , 掌握該課程的基礎(chǔ)知識和基本技能 , 同時還要求學(xué)生能夠應(yīng)用所學(xué)理論通過設(shè)計編程實現(xiàn),比如在課程中學(xué)習的多種編碼方法,都需要編程實現(xiàn)。
于此同時,物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論課程內(nèi)容與很多計算機專業(yè)課有著緊密的聯(lián)系,如互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、傳感器、自動控制、數(shù)據(jù)挖掘等內(nèi)容,它的發(fā)展具有深厚的信息技術(shù)基礎(chǔ),廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、安保、智能家居、軍事等領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)不是互聯(lián)網(wǎng)的簡單接入和應(yīng)用,它將催生很多具有“計算、通信、控制、協(xié)同和自治”特征的智能設(shè)備和應(yīng)用,必將引發(fā)計算機、網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)在更大范圍更多領(lǐng)域更深層次的應(yīng)用,帶動廣泛的學(xué)科交叉與融合,為計算機與信息技術(shù)的研究與發(fā)展提供更大的空間。
四、教學(xué)方法研究與設(shè)計
(一)強調(diào)學(xué)科背景,激發(fā)學(xué)習興趣
物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論課程中運用了大量的計算機知識以及廣泛的應(yīng)用前景,有眾多現(xiàn)實的應(yīng)用例子,接受起來比較容易。很容易通過現(xiàn)實例子和應(yīng)用展望激起學(xué)生的學(xué)習興趣。此外,由于物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論所闡述的內(nèi)容基本都是宏觀概念,部分學(xué)生在學(xué)習的過程中,會下意識地覺得物聯(lián)網(wǎng)太大,是搞科學(xué)研究人員學(xué)習的內(nèi)容,對就業(yè)沒有什么太大的作用。這勢必會影響到學(xué)生正常的學(xué)習態(tài)度,從而影響整個課程的學(xué)習效果。
因此,我們設(shè)計在第一次課時,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的學(xué)科特點以及與計算機的聯(lián)系,強調(diào)隨著通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展 , 人類已進入了信息化的社會, 大學(xué)生需要具有全面信息觀念和較好的信息處理能力,物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論正是信息技術(shù)發(fā)展的前言。因此 , 學(xué)好這門課程就顯得尤為必要和重要,從而讓學(xué)好這門課程成為大學(xué)生自覺的行動。
(二)因材施教,打通學(xué)科聯(lián)系
物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論目前主要是針對計算機相關(guān)專業(yè)大三的學(xué)生開設(shè),此時的學(xué)生電路、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等課程已于大二上全部學(xué)習結(jié)束,與物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論同時開設(shè)的是一些專業(yè)課程,如網(wǎng)絡(luò)工程、信息系統(tǒng)等。如果這時過于強調(diào)物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論中的理論知識,一方面,由于學(xué)生對理論課程的學(xué)習早已結(jié)束,部分知識已經(jīng)淡忘,另一方面,剛開始接觸計算機的專業(yè)課程,興趣難免轉(zhuǎn)移。為此,針對學(xué)生特點,對授課內(nèi)容做了如下調(diào)整:
首先由于物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論涉及的內(nèi)容很多、邏輯性很強,必須合理地篩選授課內(nèi)容。在側(cè)重基本概念、基本原理和基本方法原則指導(dǎo)下,重點講授基礎(chǔ)的或者帶有普遍意義的知識點。在教學(xué)的過程中注意將授課內(nèi)容與計算機學(xué)科聯(lián)系,如算法對程序設(shè)計的作用,施工技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)性能的影響等。
其次強調(diào)概念、理論的物理意義,聯(lián)系應(yīng)用以培養(yǎng)學(xué)習興趣。由于本課程的理論是通過多門學(xué)科交叉而來的,過度關(guān)注理論往往會使得學(xué)生感覺抽象、枯燥,漸漸造成學(xué)習興趣的下降。針對這種情況,應(yīng)在保證基本概念以及簡單理論說明的前提下,淡化學(xué)科區(qū)分和界限,強調(diào)融合應(yīng)用。同時增加課堂演示性實驗和課后實驗環(huán)節(jié)來保證學(xué)生對課程知識的理解。
(三)創(chuàng)新教學(xué)手段,培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能
著名《學(xué)會生存》一書中指出:教育既有培養(yǎng)創(chuàng)造精神的力量,也有壓抑創(chuàng)造精神的力量,這就說明了教學(xué)方法,對學(xué)生的學(xué)習效果的重要性。為此在物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論的授課過程中,除了采用傳統(tǒng)的老師講,學(xué)生聽的授課方式,更注重發(fā)揮學(xué)生的主體作用,采用了自主學(xué)習、課堂討論、小組研究、企業(yè)參觀等手段。
如:對于RFID模塊開發(fā),首先由授課老師開發(fā)一個案例進行演示講解,進行學(xué)生分組,布置開發(fā)作業(yè)在課后進行分析開發(fā),然后再在課堂上分組上臺進行展示解說 , 并讓下面的同學(xué)提出問題 , 在互動的過程中加深對該RFID模塊開發(fā)的理解,最后布置課后實踐,要求學(xué)生全部會簡單開發(fā)。通過自學(xué)、討論、實踐三個環(huán)節(jié),使得學(xué)生們的學(xué)習熱情很高, 紛紛花大力氣查閱相關(guān)資料,積極討論,學(xué)生的積極性得到空前激發(fā),對所學(xué)內(nèi)容有了較深的理解。
五、結(jié)束語
物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程,也是最近幾年快速發(fā)展的一個課程,筆者從計算機專業(yè)的特點以及物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展的現(xiàn)狀,分析了該課程的特點,從教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)方法、教學(xué)手段、學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)、學(xué)生創(chuàng)業(yè)能力等方面闡述了自己的思考體會,期望能對計算機專業(yè)的發(fā)展做一些專業(yè)擴展,使計算機專業(yè)的學(xué)科建設(shè)適應(yīng)社會對信息化的需求。
參考文獻:
中圖分類號:TP212.9-4 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 20-0000-03
物聯(lián)網(wǎng)是通過信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議實現(xiàn)人與人、人與物、物與物全面互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò),其主要特征是通過射頻識別、傳感器等方式獲取物理世界的各種信息,結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)進行信息的傳送與交互,采用智能計算技術(shù)對信息進行分析處理,從而提高對物質(zhì)世界的感知能力,實現(xiàn)智能化的決策和控制。物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后,世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮,物聯(lián)網(wǎng)的興起,極大帶動了物聯(lián)網(wǎng)的興起與廣泛應(yīng)用必然對未來城市管理和服務(wù)產(chǎn)生深刻的影響。隨著傳感技術(shù)、無線通訊技術(shù)、計算技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,物聯(lián)網(wǎng)將遍及智能交通、環(huán)境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、健康護理等多個領(lǐng)域。
在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的同時,全國各高校紛紛申報及開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè),作為培養(yǎng)高技能人才的高職院校,其開設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用類專業(yè)應(yīng)致力于培養(yǎng)適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)、管理、和應(yīng)用類企業(yè)技術(shù)服務(wù)一線需要的,具有必備的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識,具有創(chuàng)新意識和較強工作能力,既具有物聯(lián)網(wǎng)工程項目的規(guī)劃設(shè)計、施工管理、產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)等基礎(chǔ)研發(fā)能力,又能勝任物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各個智能應(yīng)用領(lǐng)域的安裝使用和調(diào)試維護的技術(shù)工作崗位。
1 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)企業(yè)類別
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)從縱向看可以分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層,相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也主要由芯片制造、系統(tǒng)集成開發(fā)和運營服務(wù)三個大類別企業(yè)組成,如圖1示。
感知層的芯片制造企業(yè)主要進行現(xiàn)場各類RFID模塊、傳感設(shè)備、視頻采集設(shè)備等智能設(shè)備的設(shè)計制作。系統(tǒng)集成開發(fā)企業(yè)主要進行網(wǎng)絡(luò)傳輸、軟件設(shè)計、設(shè)備生產(chǎn)集成等項目工作。運營服務(wù)類企業(yè)通過應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)平臺提供統(tǒng)一的智能應(yīng)用與業(yè)務(wù)接口,如石油監(jiān)控、電力抄表、車載應(yīng)用以及家庭醫(yī)療等豐富多彩的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
2 物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)典型工作崗位、職業(yè)能力與課程設(shè)置
2.1 感知層芯片制造類企業(yè)
完成該類企業(yè)所要求的職業(yè)能力,應(yīng)在專業(yè)課程設(shè)置中開設(shè):計算機網(wǎng)絡(luò)與綜合布線、通信原理、無線傳感網(wǎng)技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)、M2M技術(shù)、PLC與現(xiàn)場總線技術(shù)、編程技術(shù)等相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)或?qū)I(yè)基礎(chǔ)及實訓(xùn)課程。
2.3 應(yīng)用層運營服務(wù)類企業(yè)
完成該類企業(yè)所要求的職業(yè)能力,應(yīng)在專業(yè)課程設(shè)置中開設(shè):專業(yè)英語、信息安全技術(shù)、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層開發(fā)技術(shù)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、專業(yè)綜合技能實訓(xùn)等相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)或?qū)I(yè)基礎(chǔ)及實訓(xùn)課程。
物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)對技能人才的需求往往是復(fù)合性的、多方位的,上述三類企業(yè)的職業(yè)能力和課程設(shè)置只是崗位主要知識能力,并不是孤立單一的,它們應(yīng)互相穿插和融合。同時,所有崗位都要求具有基本的語言、運算、思想品德和身體健康等基礎(chǔ)素質(zhì),必備的公共基礎(chǔ)、體育鍛煉和勞動教育課程是任何崗位都應(yīng)進行的公共基礎(chǔ)課程設(shè)置。因此,要具有全面的公共基礎(chǔ)素質(zhì)和物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)職業(yè)能力,才是一個合格的物聯(lián)網(wǎng)高技能型人才。
3 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用規(guī)?;a(chǎn)業(yè)崗位要求
隨著我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)能力不斷提高,IPv6海量IP地址的引入,網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)能力日益加強,軟硬件標準逐步規(guī)范等技術(shù)創(chuàng)新以及政府的大力推動下,必將使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)形成規(guī)?;漠a(chǎn)業(yè)應(yīng)用。屆時,由于技術(shù)的日益成熟標準,物聯(lián)網(wǎng)中下游環(huán)節(jié)的生產(chǎn)集成開發(fā)企業(yè)的人才需求量將相對穩(wěn)定,且以本科以上層次為主。而上游的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用環(huán)節(jié)需要的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理維護人員則存在巨大的缺口,其對人才較高的操作管理維修等綜合能力需求,將成為高職院校物聯(lián)網(wǎng)高技能人才的主要就業(yè)崗位。
重點產(chǎn)業(yè) 崗位要求 未來5年人才需求
智能交通 區(qū)域智能交通組網(wǎng)方案擬定及車聯(lián)網(wǎng)組建;網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與調(diào)試;車輛控制;運營車輛管理; 20萬
智能物流 現(xiàn)代物流貨運樞紐園區(qū)規(guī)劃;現(xiàn)代物流與智能倉儲規(guī)劃和布局設(shè)計;自動化監(jiān)控安全管理;智能設(shè)備設(shè)施管理;現(xiàn)代物流配送和客服服務(wù)組織與管理;現(xiàn)代物流與智能倉儲貨物裝卸搬運作業(yè)管理;智能倉儲防霉控制技術(shù);現(xiàn)代物流與智能倉儲管理信息系統(tǒng)的操作和維護。 20萬以上
智能電網(wǎng) 智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā);技術(shù)標準體系設(shè)計;智能電網(wǎng)設(shè)備制作安裝;智能產(chǎn)品檢測維護;信息統(tǒng)計管理;工程實踐能力。 100萬
智能醫(yī)療 以數(shù)字化醫(yī)院智能門診/電子病歷[個人電子健康檔案]和電子處方等系統(tǒng)為基礎(chǔ),以物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)為平臺,拓展到醫(yī)院之外的社區(qū)、城市乃至更大范圍內(nèi)的醫(yī)療單位和個人,實現(xiàn)“區(qū)域醫(yī)療信息網(wǎng)絡(luò)”和“醫(yī)療協(xié)作平臺”智能化。智能醫(yī)療網(wǎng)組建、管理、維護、應(yīng)用,智能醫(yī)療網(wǎng)設(shè)備營銷與技術(shù)支持等能力的高素質(zhì)、高級技能型人才。 100萬以上
智能工業(yè) 具有智能工業(yè)過程管理與自動化控制的開閉環(huán)監(jiān)控;計算機基本技能;智能過程管理;網(wǎng)絡(luò)管理與維護;RFID過程管理應(yīng)用能力;自動化控制設(shè)備使用維護。 50萬
智能農(nóng)業(yè) 具有信息存儲和處理、通訊、WSN網(wǎng)絡(luò)、多媒體、人工智能、3S技術(shù)(即地理信息系統(tǒng)GIS、全球定位系統(tǒng)GPS,遙感技術(shù)PS)等技術(shù)能力。 1000萬以上
表4 未來5年物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)崗位要求
從上表可以看出,未來物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域人才需求空間非常大,但對人才崗位要求除了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域的安裝設(shè)計、綜合布線、信息處理、測量維護等專業(yè)職業(yè)能力外,還需要具備該行業(yè)領(lǐng)域的設(shè)備使用、系統(tǒng)管理等能力。這就需要物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學(xué)生除了在校期間扎實掌握物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技能外,應(yīng)該在“2+1”模式的最后一年的頂崗實習期,加強對綜合系統(tǒng)運行管理能力的學(xué)習,同時學(xué)習和了解該行業(yè)的智能設(shè)備和專業(yè)技能,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的智能應(yīng)用操作與實際行業(yè)密切結(jié)合起來。
4 結(jié)語
作為新興專業(yè)的各高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè),其課程體系和人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建應(yīng)該圍繞物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)市場發(fā)展和企業(yè)崗位活動,以職業(yè)能力和崗位需求為目標,確定公共基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)課、專業(yè)技能和頂崗實習等教學(xué)活動,使學(xué)生具備行業(yè)需要的職業(yè)能力和社會能力,才能為他們今后的職業(yè)生涯提供良好的知識與技能基礎(chǔ)。
參考文獻:
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0.引言
教育部高教司于2012年初啟動實施了“十二五”專業(yè)綜合改革試點項目。江蘇大學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)有幸得到該項目的資助,并于2012年的下半年啟動。該試點專業(yè)建設(shè)的基本出發(fā)點包括辦學(xué)定位、學(xué)科特色和服務(wù)面向3個方面。在辦學(xué)定位方面,主要是培養(yǎng)兼具“計算思維”和“工程能力”的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)卓越人才;在學(xué)科特色方面,主要是以優(yōu)勢學(xué)科支持物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)跨學(xué)科人才的培養(yǎng);在服務(wù)面向方面,主要是面向長三角地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展中行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)人才的需求。為了響應(yīng)教育部“十二五”專業(yè)綜合改革的號召,并緊跟江蘇大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)綜合改革的步伐,筆者將探索面向物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的編譯原理課程教學(xué)新模式,即一體兩翼模式。
一體兩翼教學(xué)模式是指給物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才裝上“計算思維”和“工程能力”這一對有力的翅膀,使他們向“卓越”飛翔。多年來我國的教學(xué)和工程實踐均表明,項目應(yīng)用中的“工程能力”和創(chuàng)新解決問題的“思維能力”,是卓越人才必須依賴的一對翅膀。翅膀的深度和廣度將決定人才離開學(xué)校后發(fā)展的高度。因此,此次面向物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的編譯原理課程教學(xué)新模式的初探,就是要從實踐中摸索一套以“編譯原理專業(yè)知識為體、以計算思維和工程能力為翼”的“一體兩翼式”編譯原理課程教學(xué)新模式。
1.研究現(xiàn)狀
近年來,國內(nèi)外各大學(xué)從編譯原理課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)手段以及實踐教學(xué)環(huán)節(jié)制訂等多個方面對這門理論性和工程性較強的課程進行深入的研究和探討,并發(fā)表了大量的教改論文。
以加州Berkeley大學(xué)和佐治亞理工學(xué)院為代表的國內(nèi)外計算機領(lǐng)域?qū)<液蛯W(xué)者對編譯原理課程改革這一問題進行了深入思考,并提出了一系列的教學(xué)改革方案,歸納起來有以下3點:
(1)明確了編譯原理課程教學(xué)對象的變化,即從面向編譯器設(shè)計專家轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦蛞话阈攒浖<?。Berkeley大學(xué)的Rastislav Bodik在文獻中明確表示,編譯原理課程的教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)從主要集中于后端優(yōu)化等最新技術(shù),向更加重視前端分析器設(shè)計的方向轉(zhuǎn)變。
(2)設(shè)計新型的實驗型編譯器和小型語言,以盡量滿足不同領(lǐng)域教學(xué)對象的需求。如采用DSL等專用語言,以提高學(xué)生對編譯實際應(yīng)用的理解與動手能力。
(3)基于云平成編譯課程的實驗和課程設(shè)計。這種方法使學(xué)生不再受開放環(huán)境、上機時間和地點的限制,可以更方便快捷地掌握編譯技術(shù)的內(nèi)容,并極大地提高學(xué)生的工程能力。
此外,國內(nèi)編譯原理課程的權(quán)威專家何炎祥教授提出了基于人本主義的教學(xué)新模式,是以學(xué)生為主、師生互動的全新教學(xué)模式,即明確指出教師的任務(wù)不是教學(xué)生學(xué)習知識,也不是教學(xué)生如何學(xué)習,而是為學(xué)生提供各種學(xué)習資源,提供一種促進學(xué)習的氣氛,讓學(xué)生自己決定如何學(xué)習。王強提出形象化的教學(xué)方法,即通過多媒體的形式向?qū)W生演示復(fù)雜的算法過程。徐振強提出研討式教學(xué)模式,這種教學(xué)模式注重師生互動和主動學(xué)習。衷璐潔以引導(dǎo)式、實例化的真實業(yè)界編譯器GCC來開展教學(xué)。該教學(xué)模式是一種與“概念-理論-應(yīng)用”的傳統(tǒng)教學(xué)模式完全相反的教學(xué)模式,它的教學(xué)思路是“案例一理論一概念”。柴艷妹提出除了具備必要的知識與信息獲取能力、基本學(xué)科能力和團隊合作能力外,通過編譯原理課程的教學(xué)還應(yīng)鍛煉學(xué)生的抽象、發(fā)散、創(chuàng)新思維及動手能力。
通過跟蹤最新的國內(nèi)外有關(guān)編譯技術(shù)教學(xué)改革的成果,發(fā)現(xiàn)當前的教學(xué)方法、教學(xué)理論以及教學(xué)模式的改革所采用的方法和手段不具有針對性,上述方法和手段同樣適用于其他學(xué)科,包括文科專業(yè)。鑒于此,如何針對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才的培養(yǎng)目標,為其量體裁衣,提出有針對性的、目的性較強的編譯原理課程教學(xué)方法和教學(xué)模式的改革思路是具有挑戰(zhàn)性的課題。
要想真正理清編譯原理課程在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學(xué)中的位置和需要進行的改革,必須尋找高水平物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的客觀規(guī)律,并據(jù)此對現(xiàn)有的編譯原理課程的目標、內(nèi)容和方法進行創(chuàng)新和完善。下面以此為線索,對編譯課程的“一體兩翼式”創(chuàng)新教學(xué)體系結(jié)構(gòu)進行探討和思考。
2.一體兩翼式的教學(xué)模式
面向物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的編譯原理課程一體兩翼教學(xué)模式體系結(jié)構(gòu)見圖1。以培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才為目標,圍繞這個需求和目標設(shè)計編譯原理課程的一體兩翼教學(xué)新模式。那么,面向物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的編譯原理課程教學(xué)新模式就是“一體兩翼”教學(xué)體系結(jié)構(gòu)的主體,而計算思維和工程能力就是該體系結(jié)構(gòu)的兩翼。在編譯原理課程中,培養(yǎng)學(xué)生計算思維的核心是喬姆斯基在1959年提出的形式語言與自動機,其中包括形式語言的基本概念(元語言、符號串和產(chǎn)生式等)、形式語言的描述(巴科斯范式、文法和語義等)及其識別系統(tǒng)——自動機(有窮自動機、下推自動機和圖靈機等);培養(yǎng)學(xué)生工程能力的核心內(nèi)容是設(shè)計與實現(xiàn)嵌入型的小型編譯器,比如在傳感器節(jié)點上設(shè)計與實現(xiàn)基于nesC語言的小型編譯器。
在該體系結(jié)構(gòu)中,計算思維和工程能力這對有力的翅膀決定了學(xué)生通過編譯原理課程的學(xué)習到底能飛多高、飛多遠,同時也決定了此次編譯原理教學(xué)模式改革的成敗。要特別說明的是,計算思維和工程能力這對翅膀不是相互獨立的,而是相互依賴、相互支撐的關(guān)系,缺一不可。僅掌握計算思維,而不具備工程能力的學(xué)生在就業(yè)和升學(xué)時,會被冠以動手能力不強而被企業(yè)和高校面試所淘汰;僅具備簡單的編碼能力,而不具備計算思維的學(xué)生,在整個金字塔式的產(chǎn)業(yè)鏈中,永遠只能做最底層的碼農(nóng),沒有上升的空間。因此,如何通過編譯原理課程的改革使學(xué)生擁有這對有力的翅膀是本次教學(xué)改革成敗的關(guān)鍵。
3.一體兩翼式教學(xué)在編譯原理課程中的實施
3.1一體兩翼在理論教學(xué)中的實施
在理論教學(xué)環(huán)節(jié),一體兩翼式教學(xué)模式的重點在于培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力。掌握這種技能的學(xué)生通常能夠解決工程中遇到的實際技術(shù)難題。具體實施策略如下:
1)“1-3-4-2”課堂組織形式。
在我們看來,教學(xué)不僅是教師的舞臺,同時也是學(xué)生學(xué)習知識、提高技能并展現(xiàn)自我的舞臺。因此,提出“1-3-4-2”課堂組織形式,它指的是課堂教學(xué)時間的分配及在該階段時間內(nèi)教師和學(xué)生應(yīng)該共同完成的授課和學(xué)習任務(wù)。其中,“1”指復(fù)習上次課所學(xué)內(nèi)容的時間,以50分鐘的授課時間為例,大約就是5分鐘。在這5分鐘的時間里,選2-3位學(xué)生回答上次課程所講述內(nèi)容的相關(guān)問題,主要目的是幫助學(xué)生回憶上次課程所學(xué)內(nèi)容,把握學(xué)生對課程所學(xué)內(nèi)容的掌握情況;“3”指留給學(xué)生在本次授課過程中要學(xué)內(nèi)容的預(yù)習時間,大約15分鐘。在這15分鐘內(nèi),學(xué)生要按照教師的要求完成對本次授課內(nèi)容的自學(xué),以達到熟悉本次課程內(nèi)容要用到的符號系統(tǒng),并提高自學(xué)能力的效果;“4”指教師的授課時間,用于講述本次課程的重難點,大約20分鐘。在這段時間內(nèi),學(xué)生可以重點學(xué)習自己在預(yù)習時看不明白的地方,學(xué)生學(xué)習和教師授課都更具針對性;“2”指學(xué)生和教師的探討時間、學(xué)生的練習時間及答疑時間,大約10分鐘。在這10分鐘內(nèi),主要達到所有學(xué)生當堂問題當堂解決的效果。
2)綜合運用多元授課方式。
針對編譯原理課程在不同階段的不同授課內(nèi)容,綜合運用多元授課方式,包括實例化教學(xué)、演示教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)及任務(wù)驅(qū)動教學(xué)。下面逐一進行說明。
(1)實例化教學(xué):源于哈佛大學(xué)的案例教學(xué)法,其含義是采用與傳統(tǒng)教學(xué)的“概念一理論一應(yīng)用”模式完全相反的教學(xué)模式,即“案例一理論一概念”的模式。由于LR(0)和SLR(1)語法分析器的算法描述比較抽象,按照傳統(tǒng)的教學(xué)方法,初學(xué)者往往有聽天書的感覺,同時,教師授課也同樣困難,鑒于此,我們就采用了實例化教學(xué)方法。首先拋開抽象的概念和理論,在學(xué)生已掌握有限自動機這一知識的基礎(chǔ)上,用通俗的語言和動畫演示的方法講述拓廣文法的生成、活前綴自動機的構(gòu)造、SLR(1)分析表的生成及如何使用分析表來分析一個句子是否符合語言的語法。之后,在學(xué)生具備了感性認識的基礎(chǔ)上,開始講述“項目”、“活前綴”、項目集的閉包、GO狀態(tài)函數(shù)這些抽象的概念。最后,講述構(gòu)造SLR(1)分析表的算法。
(2)演示教學(xué):是一種直觀的教學(xué)方法,主要用于建立學(xué)生的感性認知和對抽象理論可行性的感知。該方法通常用在抽象難懂內(nèi)容的授課中。在這里,我們將PPT的演示動畫和事先編寫好的編譯系統(tǒng)作為演示的內(nèi)容,通常將其穿插在授課之始和之末。把這段演示內(nèi)容放在授課之始,目的是建立學(xué)生的感性認知,看得見摸得著的東西往往比抽象理論的講解更容易引起學(xué)生的興趣,激發(fā)他們學(xué)習本次課程的內(nèi)在動力,這一點是非常重要的;把這段演示內(nèi)容放在授課之末,目的是在學(xué)習完抽象的理論后,給學(xué)生以信心,告訴他們這些理論并不是空洞的、無用的,而是實實在在可行、可實現(xiàn)的。圖2所示是一個簡單的編譯演示系統(tǒng),包括詞法分析、語法分析、語義分析和中間代碼生成等功能。而圖3是圖2中IF條件語句的詞法分析結(jié)果。
(3)啟發(fā)式教學(xué):此教學(xué)方法在強調(diào)傳授知識的同時重視學(xué)生能力的培養(yǎng)及非智力因素的發(fā)展。它把學(xué)生真正置于主動者位置,充分調(diào)動學(xué)生的積極性,激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在動力。由于本課程理論性較強,概念原理較多,所以充分激發(fā)學(xué)生的積極性顯得尤為重要。這里仍以自底向上的LR語法分析為例進行說明。LR語法分析包括LR(0)、SLR(1)、LR(1)以及LALR語法分析方法。若教師不加區(qū)分、割裂地去講述上述內(nèi)容,會給學(xué)生的學(xué)習帶來額外的負擔。其中上述內(nèi)容之間的關(guān)系緊密,這里可以采用啟發(fā)式教學(xué)方法,即首先詳細地講述LR(0)分析方法,因為它是其他LR語法分析方法的基礎(chǔ)。然后,舉一個算術(shù)表達式文法的例子,讓學(xué)生用LR(0)分析方法對其進行分析,結(jié)果學(xué)生會發(fā)現(xiàn)自己所構(gòu)造的LR(0)分析表存在沖突。這就迫使他們主動尋求解決該沖突的方案。此時,在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生發(fā)現(xiàn)用求非終結(jié)符的集和集的方法可以解決LR(0)分析表構(gòu)造中存在的沖突問題。這樣,便掌握了SLR(1)語法分析方法。之后,按照這種方式,學(xué)生可以輕松地掌握LR(1)及LALR語法分析方法。
(4)任務(wù)驅(qū)動教學(xué):是將要學(xué)習的新知識隱含在一個或幾個任務(wù)中,學(xué)生通過對任務(wù)進行分析、討論,明確涉及的知識,并找出新知識,然后在教師的指導(dǎo)幫助下找出解決問題的方法,在完成任務(wù)的同時培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。在“語義分析和中間代碼生成”章節(jié)的講述中,我們采用了任務(wù)驅(qū)動教學(xué)。這是因為語義分析不像詞法分析和語法分析那樣可以分別用正規(guī)文法和上下文無關(guān)文法描述。語義是上下文有關(guān)的,因此語義的形式化描述是非常困難的。以這一挑戰(zhàn)問題為任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生找出解決語義分析的方案,即利用語法制導(dǎo)翻譯來實現(xiàn)語義分析。這種語義分析方法首先為每個產(chǎn)生式添加語義動作,即語義子程序。然后,在語法分析的同時,同步調(diào)用語義子程序,那么,在完成語法分析時,也就實現(xiàn)了語義分析。這種方法避免了對語義進行形式化描述這一難題,在已有成熟方法和理論的基礎(chǔ)上,通過擴展語義棧,巧妙地解決了該技術(shù)難題。
3.2一體兩翼在實踐教學(xué)中的實施
在實踐教學(xué)環(huán)節(jié),一體兩翼教學(xué)模式的重點在于培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力。掌握這種技能的學(xué)生通常能夠?qū)⒛P娃D(zhuǎn)換成系統(tǒng),完成系統(tǒng)的落地。具體實施策略如下:
1)上機實驗。
結(jié)合理論教學(xué),在學(xué)習相關(guān)章節(jié)的理論內(nèi)容后,即可進行上機實驗。例如,在完成詞法分析章節(jié)內(nèi)容的學(xué)習后,即可讓學(xué)生進行詞法分析的上機實驗。實驗內(nèi)容設(shè)置應(yīng)與課堂教學(xué)內(nèi)容一致,實驗?zāi)繕嗣鞔_,并給出具體的測試用例和實驗結(jié)果供學(xué)生參考。
2)課程設(shè)計。
課程設(shè)計的目的是讓學(xué)生在完成設(shè)計的同時,加深對所學(xué)內(nèi)容的理解深度,提高動手實踐能力。課程設(shè)計的內(nèi)容涵蓋詞法分析、語法分析、語義分析與中間代碼生成、代碼優(yōu)化、符號表與錯誤處理等內(nèi)容。區(qū)別于其他計算機專業(yè)的編譯原理課程設(shè)計,我們采用面向無線傳感器節(jié)點的通用編程語言nesC作為嵌入型編譯器的開發(fā)語言實現(xiàn)上述功能。鑒于傳感器節(jié)點的資源有限,我們首先在計算機上建立交叉編譯環(huán)境,然后在交叉編譯環(huán)境下完成基于nesC的編譯器開發(fā)。之后,將編譯成功的代碼移植到Mica2傳感器節(jié)點上。最后,再在Mica2傳感器節(jié)點實現(xiàn)其上層應(yīng)用系統(tǒng)的編譯。
4.教學(xué)改革成效
我們對2011級物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)本科學(xué)生運用了一體兩翼教學(xué)法。在課程結(jié)束后,讓49名學(xué)生在網(wǎng)上進行了匿名的教學(xué)質(zhì)量評價,結(jié)果表明一體兩翼教學(xué)法教學(xué)效果明顯好于傳統(tǒng)的按章節(jié)授課的單一教學(xué)模式。表1所示是從授課內(nèi)容條理清晰、重點突出、課堂氣氛活躍、教學(xué)內(nèi)容充實、能夠激發(fā)學(xué)生興趣、啟迪學(xué)生思維、授課內(nèi)容能夠?qū)崿F(xiàn)理論聯(lián)系實際、培養(yǎng)學(xué)生綜合能力等方面進行的教學(xué)效果對比分析,其中的數(shù)據(jù)來源于江蘇大學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)。
通過對表1中的數(shù)據(jù)進行對比分析可知,一體兩翼教學(xué)模式在各方面都明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的單一教學(xué)模式,特別是在激發(fā)興趣、啟迪學(xué)生思維、培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力、計算思維能力和工程能力方面,93%以上的學(xué)生都表示滿意。
物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。即通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù),必將帶來繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮。
物聯(lián)網(wǎng)開啟了新的產(chǎn)業(yè)革命,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,必然帶動其相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,可以斷言,物聯(lián)網(wǎng)必將成為下一個世界經(jīng)濟的增長點,所有這一切都給職業(yè)院校的專業(yè)設(shè)置和科研提出了新問題[1]。
1.專業(yè)設(shè)置的必要性
1.1國家戰(zhàn)略
近年來,世界各國尤其是主要大國紛紛把發(fā)展信息網(wǎng)絡(luò)、節(jié)能環(huán)保、低碳技術(shù)等作為新一輪產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點,人們的生活方式以及國家的經(jīng)濟社會發(fā)展格局正在發(fā)生深刻變革。而發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)不僅可以節(jié)約成本,提高整體經(jīng)濟效益,而且可以提高具體產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益,更重要的是帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展和升級。
2009年8月7日,總理在視察中科院無錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心時指示,要加快推進傳感網(wǎng)發(fā)展,在無錫建立“感知中國”中心。2010年3月份,在政府工作報告中,溫總理再次明確提出,將“加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用”。
1.2社會需求
目前國內(nèi)無論是物聯(lián)網(wǎng)還是云計算專業(yè)的人才都處于炙手可熱的狀態(tài)。企業(yè)的信息化,制造裝備和生產(chǎn)過程的自動化與信息化,制造產(chǎn)品的信息化與智能化等技術(shù)的發(fā)展,都離不開物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù),而這其中,人才是關(guān)鍵[2]。物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化發(fā)展為高職院校提供了新的發(fā)展機遇,由于企業(yè)急需物聯(lián)網(wǎng)工程方面的專門技術(shù)人才,因此高校可以抓住機遇,在物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)方面大有作為。
1.3高職學(xué)生就業(yè)前景
隨著我國物聯(lián)網(wǎng)和IT產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展,“物聯(lián)網(wǎng)”專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)的行業(yè)極其廣闊與靈活。光通信、無線通信、計算機控制、多媒體、網(wǎng)絡(luò)、軟件、電子、自動化、信息安全等行業(yè)均將大量需要高技術(shù)型、高技能人才及相關(guān)的管理人才,這為高職院校提供了新的發(fā)展契機。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,而且非常奇缺。例如,無錫到2015年總投資40億元,建成引領(lǐng)中國傳感網(wǎng)技術(shù)發(fā)展和標準制訂的中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院,集聚各類傳感網(wǎng)企業(yè)500家,實現(xiàn)產(chǎn)值500億,需要引進和培養(yǎng)高級物聯(lián)網(wǎng)人才5000名,集聚從業(yè)人員5萬人。僅僅無錫就需要5000名高級物聯(lián)網(wǎng)人才,全國需要的物聯(lián)網(wǎng)人才數(shù)量可想而知[3]。
2.專業(yè)設(shè)置的可行性
2.1師資條件
雄厚的師資力量是開設(shè)相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ),要開展物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)教育必須耍有相關(guān)專業(yè)教師隊伍。劉國鈞高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校信息工程系現(xiàn)有計算機專業(yè)課教師15位,自動化工程系有兩位教師專門從事單片機開發(fā)教學(xué),專業(yè)師資力量較為雄厚。而且其中大部分教師有實際的嵌入式開發(fā)、單片機開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的經(jīng)驗,這對于開展物聯(lián)網(wǎng)的信息采集技術(shù)、信息傳輸技術(shù)等方面的教育具有很重要的意義,能夠大大提高教育的效果。
2.2學(xué)生資源基礎(chǔ)
五年制高職校的生源主要來自初中畢業(yè)生,生源質(zhì)量雖然要比高等教育院校差一些,但是他們已經(jīng)具有接受相關(guān)教育的基礎(chǔ),經(jīng)過前三年的專業(yè)基礎(chǔ)教育使他們足以能理解相關(guān)專業(yè)內(nèi)容。但是由于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)涉及的內(nèi)容專業(yè)跨度比較大,不但需要計算機相關(guān)知識,而且還要學(xué)習電子信息與通訊,自動控制,遙感與遙測和電子商務(wù)等知識,對學(xué)生的要求比較高,因此對于五年制職校生來說還是有一定挑戰(zhàn)性的,有一定難度的。
2.3教學(xué)設(shè)施及設(shè)備條件
教育資源是開設(shè)新專業(yè)的重要保障,必須要有相關(guān)的教學(xué)資源。我?,F(xiàn)在已經(jīng)開展了單片機開發(fā)相關(guān)專業(yè)的教學(xué),具有多種單片機開發(fā)板,并且已經(jīng)在此基礎(chǔ)上展了嵌入式開發(fā)相關(guān)知識的教學(xué)。我校劉鞠秀圖書館是一座生態(tài)化、現(xiàn)代化的省一級圖書館,建筑面積12000多平方米,閱覽座位840個,可提供參考咨詢、閱覽、外借、檢索、復(fù)印等多種類型、多層次的服務(wù)。目前紙質(zhì)藏書15萬冊,電子藏書5萬余冊,紙質(zhì)報刊300余種,數(shù)字期刊8000余種,內(nèi)容包括文史哲、數(shù)理化、經(jīng)濟、法律、教育、管理、外語、電子工程、計算技術(shù)等。專業(yè)藏書涵蓋了財會、物流、計算機、動漫、數(shù)控、汽車等專業(yè),品種豐富,更新及時,相關(guān)內(nèi)容的圖書學(xué)生學(xué)習提供了大量的資料基礎(chǔ)。
2.4實習和實訓(xùn)條件
劉國鈞高職校設(shè)有功能齊全的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實訓(xùn)室。實驗室面積達120平方米,實驗室不但具有供師生學(xué)習實驗功能,還具有開展講座等輔助功能。學(xué)校開辦至今,在計算機教學(xué)設(shè)備上的投入已經(jīng)超過420萬元,學(xué)?,F(xiàn)有面向?qū)W生開放的計算機房7個(每個機房可容納45人左右)。特別是近年投資100多萬建立的校園信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),為廣大師生對內(nèi)、對外的信息交流提供了極大的方便,為提高學(xué)生在Internet網(wǎng)絡(luò)上的操作水平發(fā)揮著重要作用。
2.5課程設(shè)置與教學(xué)要求
由于物聯(lián)網(wǎng)涉及的領(lǐng)域非常廣泛,從技術(shù)角度,主要涉及的現(xiàn)有高校院系與專業(yè)有:計算機科學(xué)與工程,電子與電氣工程,電子信息與通訊,自動控制,遙感與遙測,精密儀器,電子商務(wù)等等。其主要課程包括:物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與技術(shù)導(dǎo)論、C語言程序設(shè)計、Java程序設(shè)計、無線傳感網(wǎng)絡(luò)概論、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)與協(xié)議、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、傳感器技術(shù)概論,《傳感器技術(shù)》、RFID技術(shù)概論、工業(yè)信息化及現(xiàn)場總線技術(shù),《現(xiàn)場總線技術(shù)及應(yīng)用教程》、《中間件技術(shù)原理與應(yīng)用》、《物聯(lián)網(wǎng):技術(shù)、應(yīng)用、標準和商業(yè)模式》等教材。要學(xué)習好這些課程,需要學(xué)生具有較好的數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ),掌握物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)理論和應(yīng)用設(shè)計方法,具有較強的計算機技術(shù)和電子信息技術(shù)的能力,掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,能順利地閱讀本專業(yè)的外文資料,具有聽、說、讀、寫的能力。這些對五年制職校生來說無疑是一大挑戰(zhàn)。
3.結(jié)束語
過本文分析可以看出,物聯(lián)網(wǎng)有著很大的發(fā)展空間,它勢必會成為未來經(jīng)濟發(fā)展的一個新的增長點,它將極大地影響和改變著我們的生活。但是就目前而言,物聯(lián)網(wǎng)還是一個處于研究及未得到產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的概念產(chǎn)品,它是一門綜合性、交叉性學(xué)科。需要畢業(yè)生具備電子、通信、計算機等多方面知識和能力,雖然目前我校軟件、硬件條件都比較很完善,但是對于五年制高職生來說,學(xué)習物聯(lián)網(wǎng)課程還是具有很大的挑戰(zhàn)性的,因此在五年制高職校貿(mào)然設(shè)置“物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)”需要慎重。但是不可否認,物聯(lián)網(wǎng)肯定會像互聯(lián)網(wǎng)一樣普及到我們生活的方方面面,但這需要一個過程,至少需要10年到20年時間。因此,我??梢愿鶕?jù)實際情況先設(shè)置有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)課程,待到時機成熟再設(shè)置無量網(wǎng)專業(yè)。
基金:本文系江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院立項研究課題《五年制高職適應(yīng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的對策研究——以常州劉國鈞高職校為例》的部分研究成果,課題編號:B/2010/09/022。
參考文獻:
[1]梁湖輝.《高職院校設(shè)置“物聯(lián)網(wǎng)”專業(yè)可行性探討》[J].2011(3)
[2]趙達.《物聯(lián)網(wǎng)要產(chǎn)業(yè)化》.光明日報,2011—03—12(6).
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2016)04-0-02
0 引 言
少數(shù)民族預(yù)科教育是我國高等教育的一種特殊形式[1],同時也是我國民族高等教育中不可或缺的重要組成部分。預(yù)科學(xué)生在第一年的學(xué)習中強化高中課程,第二年再轉(zhuǎn)入本科學(xué)習。在轉(zhuǎn)入本科學(xué)習之前,他們面臨著專業(yè)的選擇。專業(yè)選擇的好壞與成功與否,意味著他們是否能夠很好地完成本科學(xué)業(yè),也意味著對少數(shù)民族學(xué)生的培養(yǎng)是否成功[2,3]。因此,專業(yè)選擇便成為預(yù)科生進入本科學(xué)習的一個重要環(huán)節(jié)。
物聯(lián)網(wǎng)的理念由來已久,但物聯(lián)網(wǎng)的基本思想在本世紀90年代才真正被提出,它的出現(xiàn)催生了一個新的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè),并被正式列為國家重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一[4]。其應(yīng)用范圍包含了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、交通、醫(yī)療等各個行業(yè),是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是教育部允許各高校新增專業(yè)后,高校申請最多的專業(yè),說明了各個高校對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)的重視。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域的人才需求每年在百萬人左右,并以30%的年增長率遞增,說明了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的迫切性。
很多少數(shù)民族預(yù)科生對“物聯(lián)網(wǎng)”這個名詞雖然并不陌生,對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也懷有一定的憧憬和夢想,但真正了解物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)、了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用以及物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)就業(yè)方面的卻很少。這就使得他們在專業(yè)選擇時有些迷茫,不敢大膽選擇新開的專業(yè),也很難選擇適合自己的專業(yè)。本文通過對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的介紹以及對少數(shù)民族預(yù)科學(xué)生專業(yè)選擇時存在的問題進行分析,對他們的專業(yè)選擇提出一些引導(dǎo)性建議和意見,幫助他們擺脫迷茫狀態(tài),選擇適合的專業(yè)。
1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)介紹
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)相比于其它專業(yè),沒有什么特殊要求。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)偏重于硬件,更適合有基本硬件基礎(chǔ)的學(xué)生。其開設(shè)的課程主要以硬件課程為主,包括掌握基本技能的課程:數(shù)字電路基礎(chǔ)、模擬電子線路、計算機組成原理、C語言程序設(shè)計等,技能提升類課程,例如低功耗ARM處理器與接口技術(shù)、Cadence原理圖及PCB電路設(shè)計、實時操作系統(tǒng)、傳感器與無線傳感網(wǎng)絡(luò)、ZigBee系統(tǒng)開發(fā)、RFID與物聯(lián)網(wǎng)等。
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)主要包含了三大核心技術(shù)[5],分別是傳感器技術(shù),F(xiàn)RID標簽和嵌入式系統(tǒng)技術(shù)。其中傳感器技術(shù)也是計算機應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù),在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、醫(yī)療等方面都有廣泛的應(yīng)用。RFID標簽技術(shù)是一項融合了嵌入式技術(shù)和無線射頻技術(shù)的綜合技術(shù),在自動識別和物品物流管理中應(yīng)用前景非常廣泛。嵌入式系統(tǒng)技術(shù)綜合了電子應(yīng)用技術(shù)、集成電路技術(shù)、傳感器技術(shù)和計算機軟硬件技術(shù),是一項更為復(fù)雜的技術(shù)。目前,以嵌入式系統(tǒng)為核心的智能終端隨處可見,并改變著人們的生活,推動工業(yè)生產(chǎn)和國防軍事的發(fā)展。
目前,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正處于高速發(fā)展階段,其應(yīng)用覆蓋了水質(zhì)監(jiān)測,園林培育,病人監(jiān)護,家居安防,消防、交通、環(huán)境的智能監(jiān)控等各個領(lǐng)域。由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的用途越來越廣泛,因此該技術(shù)對人才的需求也越來越大,并將以30%的年增長率快速增長。這就給學(xué)生們帶來了更多的就業(yè)機會和就業(yè)選擇。一些大型的IT知名企業(yè),如華為、中興、聯(lián)發(fā)科、西門子等都在大量招聘物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)工程師。
2 少數(shù)民族預(yù)科生專業(yè)選擇存在的問題及影響因素
2.1 存在的問題
預(yù)科教育存在特殊性,其旨在為本科教育培養(yǎng)文化基礎(chǔ)牢、綜合素質(zhì)高、實踐能力強的合格的大學(xué)生,而不是學(xué)歷教育,不能借鑒本科的教育模式,因此各種問題也隨之而來。而預(yù)科生的專業(yè)選擇問題關(guān)系到他們的未來,也是決定預(yù)科教育是否成功的重要環(huán)節(jié)。特別像物聯(lián)網(wǎng)工程這樣的新專業(yè),學(xué)生在專業(yè)選擇時更陌生,往往會與物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)擦肩而過。本文通過問卷調(diào)查以及個人訪談的形式,了解到預(yù)科生專業(yè)選擇過程中存在的問題,主要有如下幾點:
(1)很多預(yù)科學(xué)生不了解專業(yè)選擇政策以及專業(yè)設(shè)置,被動地接受學(xué)校專業(yè)選擇的安排。比如很多學(xué)生在專業(yè)選擇前并不知道還有物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),因此不會提前了解關(guān)于該專業(yè)的設(shè)置、開設(shè)課程、就業(yè)方向等。在進行專業(yè)選擇時盲目跟風,四處打聽,猶豫不決。個人的專業(yè)取向,他人觀點以及同學(xué)的專業(yè)選擇也會影響他們的情緒,產(chǎn)生思想波動,從而影響專業(yè)選擇的結(jié)果。
(2)對備選專業(yè)了解不夠。不少同學(xué)通過打聽了解專業(yè)設(shè)置,知道有物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)可以選擇。但是由于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是近幾年新增專業(yè),已畢業(yè)學(xué)生還很少,網(wǎng)上對該專業(yè)的評價較少,某些評價也不免摻雜個人情感。學(xué)生自己很難全面客觀地了解該專業(yè)。
(3)缺乏重視,盲目跟風。少數(shù)民族學(xué)生進入預(yù)科學(xué)習之后已經(jīng)成為準本科生,所以對一年的專業(yè)選擇不夠重視,不會主動去了解專業(yè)選擇的政策以及專業(yè)選擇動向。待到專業(yè)選擇時盲目跟風,隨意選擇。
2.2 專業(yè)選擇的影響因素
預(yù)科學(xué)生在專業(yè)選擇時表現(xiàn)出來的問題,導(dǎo)致他們在選擇專業(yè)時困惑迷茫,甚至無所適從,主要是由于以下幾個因素的影響:
(1)自我認識不清
中國的應(yīng)試教育嚴重禁錮了學(xué)生的思想,他們所學(xué)的內(nèi)容大多數(shù)都來自于課堂上老師的講授,缺乏獨立思考和個性培養(yǎng),學(xué)生不能清晰的認識自己,了解自己。他們不明確自己需要什么,也不清楚自己喜歡什么,更不知道自己適合做什么。對自己的學(xué)習生涯沒有詳細的規(guī)劃。
(2)對專業(yè)缺乏了解
預(yù)科學(xué)生可選擇的專業(yè)有限,只有事先了解才能更明確目標。然而很多學(xué)生并不重視,從入學(xué)就開始進行專業(yè)問題了解的更是少之又少。更多的同學(xué)選擇被動地等待學(xué)校安排,被動地進行選擇。同時,預(yù)科學(xué)生了解專業(yè)的途徑單一,只能從網(wǎng)上查找到少量的相關(guān)信息,缺乏專業(yè)人士的講解和解讀。專業(yè)選擇應(yīng)該從入學(xué)后就著手準備,而多數(shù)學(xué)生沒有這樣的意識,專業(yè)認識不夠,準備工作不充分,選擇時手忙腳亂。
(3)專業(yè)選擇的目的不明確
大多數(shù)學(xué)生在專業(yè)選擇時著眼于現(xiàn)實,以找工作為目的來選擇專業(yè),或者根據(jù)當前的就業(yè)形勢選擇熱門專業(yè)。雖然期望能從興趣出發(fā),但是總的來說不利于自身發(fā)展,同時缺乏遠見卓識。
(4)來自他人的影響
預(yù)科學(xué)生在選擇專業(yè)時父母會把自己的意愿強加在子女身上,老師、同學(xué)、朋友也會發(fā)表自己的觀點,給出一些建議和意見,同時還有來自網(wǎng)絡(luò)的信息。因此,有的學(xué)生會按照父母的要求來選擇專業(yè),有的學(xué)生也會因為老師、同學(xué)或者朋友的觀點而動搖,甚至因為網(wǎng)上一些不負責任的言論,相信所謂的“熱門”專業(yè)、“ 冷門”專業(yè),從而盲目跟風。這些都會給他們的專業(yè)選擇帶來很大的影響。
3 給預(yù)科生在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)選擇的建議
少數(shù)民族預(yù)科生在專業(yè)選擇時相較于一般學(xué)生有一定的優(yōu)勢。因為他們有一年的時間在大學(xué)校園學(xué)習,利用這段時間就可以對一年后的專業(yè)選擇政策、動向以及將要選擇的專業(yè)做一個詳細的了解。在進行專業(yè)選擇時就會做到有備無患。因此學(xué)校和學(xué)生更要充分利用這一年時間做好少數(shù)民族預(yù)科學(xué)生專業(yè)選擇的前期準備工作。以下主要從兩個方面提出預(yù)科生在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)選擇中的建議。
(1)首先是學(xué)校,學(xué)校在預(yù)科學(xué)生選擇專業(yè)方面起到了非常重要的作用。在少數(shù)民族預(yù)科生進校后,學(xué)校應(yīng)組織相關(guān)教師或?qū)<覍︻A(yù)科專業(yè)選擇政策進行解讀。同時告知學(xué)生可供他們選擇的具體專業(yè),提醒學(xué)生提前準備。其次對于新開的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),開展專業(yè)解讀的系列講座。主要應(yīng)圍繞物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標,人才培養(yǎng)計劃,目前的應(yīng)用領(lǐng)域以及專業(yè)的就業(yè)前景等方面展開。最后,組織學(xué)生觀摩學(xué)習,主要是了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實際生活中的應(yīng)用,使學(xué)生更直觀地了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),了解物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。
(2)其次是學(xué)生,學(xué)校在做一個方向性的引導(dǎo)后,學(xué)生需要沿著這個方向作深入的了解和學(xué)習,才能達到預(yù)期效果。因此,首先必須重視專業(yè)選擇,這是關(guān)系到個人今后發(fā)展的重要選擇;其次在進入校園后應(yīng)主動了解專業(yè)選擇的動向,以及專業(yè)設(shè)置。尤其是對新的專業(yè)更要深入了解,并積極參加學(xué)校組織的專業(yè)解讀講座。再次是根據(jù)知識講座和自己的了解,明確自己的專業(yè)選擇方向避免盲目跟風。
4 結(jié) 語
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展和該領(lǐng)域越來越大的人才需求,促進了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的發(fā)展,其中物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)人才的培養(yǎng)又滿足物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對人才的需求。而預(yù)科教育在幾十年的發(fā)展過程中,專業(yè)選擇問題一直都是重頭戲。對于預(yù)科生在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)選擇時面臨的種種問題,通過問題分析找出影響因素,尋找解決方案并具體實施。希望所有預(yù)科生對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)有更深入、更全面的認識,在面對專業(yè)選擇時思路清晰、目標明確,選擇適合自身發(fā)展同時又感興趣的專業(yè)。
參考文獻
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