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伴隨物聯網技術的飛速發展,物聯網整體安全問題逐步成為未來廣泛應用、持續優化進程中一類不容忽視的重要問題。物聯網發展至高級水平,其場景中各類實體均包含一定程度的感知、運算、分析以及執行功能。倘若該類感知設備普遍應用,便會對我國的基礎建設、社會活動以及個人機密信息安全形成全新的影響威脅。為此做好信息工程安全監理尤為重要,只有科學應用物聯網技術,構建信息安全交互模型、體系架構,方能激發物聯網技術核心優勢,確保安全應用實踐,提升綜合安全水平,并實現全面、持續發展。
1.物聯網技術內涵
物聯網技術在信息工程安全監理系統中發揮了重要的應用價值,為系統網絡化的重要核心。該項技術借助網絡平臺,應用統一一致物品編碼手段、射頻識別處理技術以及無線通信手段,可對廣闊范疇之中,甚至是全球范圍中的各類單件產品進行追溯以及有效跟蹤。應用物聯網技術手段,可由工程項目的招標環節開始直至工程管理驗收環節,對各類應用設施器具設置EPC標志,并應用無線射頻手段,傳輸信息工程各個階段的價值化咨詢信息至網絡系統中,進而令監理人員僅依據EPC標簽,便可獲取產品各階段包含的信息,進而判定其生產加工直至成品的流程階段中包含的潛在威脅以及不安全因素。由此可見借助射頻識別技術,進行有用信息數據的全面采集分析與匯總,科學應用移動計算手段以及數據庫系統設計便可有效對信息工程進行安全管控監理,并做好數據判斷辨析,提升綜合安全水平,強化實踐工作效率。
2.信息工程安全監理科學創建物聯網架構體系
信息工程安全監理主要負責信息化工程建設服務、運行升級與優化改造階段中從事的信息安全有關監督管理活動。
目前,我國信息工程監理框架體系的創建基于IT市場構成了獨立體系中的兩個層次。應用物聯網現代化技術可令信息工程發展建設中包含的安全隱患問題以及存在的風險事項快速的傳達至業主,并有效的疏導業主方以及承建方的相關爭議與矛盾問題。核心工作內容便是對包含的信息安全相關問題實施風險分析并做好優化管控。信息工程安全監理創建物聯網體系架構應涵蓋四類組成內容。具體包括物聯網系統架構、安全監理平臺、監督管理系統以及中間結構體系。信息工程安全監督管理物聯網體系架構主體就信息化應用發展過程中安全監督管理涉及范疇廣泛、管控指標內容豐富、需連續性實踐等具體特征,采用物聯網手段技術完成對信息化項目工程的優化改造、建設調節,并實施安全問題管理監視。具體工作內容則涵蓋對生產實踐場景、環境做好檢測監督、進行生產員工安全行為測試管控,并就特定生產物品的整體安全性進行管理監督,重點監視控制人流相對密集的方位,同時做好重要生產設施、以及設備的管理,完善安全事故應急管理階段中各類場景資訊、人員與物品綜合信息的匯總搜集等。
3.物聯網技術信息交互安全問題
伴隨物聯網技術應用服務范疇的持續拓寬,感知網絡應對處理的信息呈現出更為多元化的態勢,甚至涵蓋政府管理、國防建設、軍事服務以及金融市場等較多領域。
由此引發的信息安全問題則需要我們重點關注,有效解決?;诰W絡以及節點有限資源的總量限制,相對來講較為成熟應用的安全監理措施方案常常不能直接用在物聯網感知系統中。為此,研究人員探討了更為豐富的安全管理方案。例如應用加密技術、安全路由管理協議、管控存取以及數據融合技術等,提升物聯網技術應用安全水平。數據加密應用階段中,基于網絡節點存儲、分析以及能量的有限,較多手段應用相對簡單加密算法。數據加密應用技術中密鑰管理尤為重要,其擔負著密鑰的形成、分發以及保管、更新與處理等任務,在全局預制應用方案的基礎上,我們可依據無線感知系統網絡結構體系、節點規劃以及安全管理需求,創建更為豐富的密鑰管理策略。
例如應用預分布處理方案,可在脫機狀態下形成一定容量密鑰池,各個節點則可隨機由其中獲取密鑰成為密鑰環,完成網絡系統的規劃部署之后,則只需節點包含同對密鑰便可應用其組建安全通道。為優化提升物聯網架構體系安全能力水平,可進一步優化更新技術方案??蓪⒐濣c公鑰數量擴充,進而令網絡攻擊影響變得更為困難,進而確保信息安全,優化監理管控。另外,可配設安全路由,科學應對節點、匯聚方位安全問題,確保高效準確的實現信息數據的傳輸應用?;跓o線感知系統網絡體現了節點對等以及多跳傳輸的實踐特征,倘若攻擊方進行惡意節點布設,便較易形成路由篡改、選擇轉發影響,導致黑洞以及蠕蟲病毒感染問題。為此,應依據無線感知體系網絡特征以及物聯網技術應用需要,分析制定合理的安全路由應用協議,可應用冗余路由同相關認證機制預防網絡不良攻擊影響,提升物聯網系統技術綜合安全水平。
數據融合為物聯網交互以及信息感知的核心手段,倘若其中節點被不良俘獲,便較易導致融合節點無法分清正常信息以及惡意數據的問題。尤其對融合節點影響攻擊,不僅會對下游節點信息形成不良破壞,還會對發送至匯聚節點信息形成負面影響。為此,物聯網數據融合階段中應全面考量信息安全應用問題。可創建良好的融合管理機制,通過隨機抽樣以及數據信息的互相驗證,令用戶位于節點遭遇捕獲狀況,仍舊可判定匯聚節點信息數據安全有效性。
基于節點隱私的暴露,會對檢測管理目標整體安全性形成不良影響。為此應創建物聯網有效安全保護以及信息存儲管控機制??蓱枚ㄎ粎f議,利用可信定位確保節點獲取正確位置信息,預防不準確定位導致的負面影響,進而全面提升物聯網交互以及感知信息綜合安全水平,創建優質發展環境。
關鍵詞:物聯網工程專業;項目驅動教學;改革
物聯網工程專業是一門新興專業,其對社會發展具有重要的促進作用,被應用于諸多領域之中。在當前高校物聯網工程專業教學過程中,為了促進其進一步發展,對專業人才進行培養,教師可以運用項目驅動教學模式,推動物聯網專業的教學改革,使專業教學更加符合當前的社會需求。
一、物聯網工程專業項目驅動教學改革的必要性分析
1.可以使教師的能力和素質得到提升。當前物聯網工程專業的教師大部分為青年教師,年輕、有活力,且具有較高學歷。但同時這些教師也有不足之處,即通常缺乏實踐經驗,因此高校對這些教師進行培訓十分必要。項目驅動教學改革就是有效的方式之一。通過項目驅動教學改革,教師對課程設計進行深入研究,在教學過程中能夠更加專注,不斷豐富自身的教學經驗,從而逐漸提升、完善自我。另一方面,對于資歷相對較老的教師而言,他們具有豐富的教學經驗,對學生比較了解,但在實際教學過程中往往習慣應用傳統的教學模式,很少進行創新。通過實施項目驅動教學改革,他們可以接觸到新的項目,了解并掌握新技能及新理念,從而積極進行創新。
2.可以提升學生學習的積極性。傳統教學模式的內容和形式都比較單一,無法較好地調動學生的學習積極性。通過實施項目驅動教學改革,教師在教學初始階段可以先演示項目,使學生在完成相關學習任務后,能夠獨立完成具體項目,從而使其在學習過程中保持較高的積極性。另外,對于整體項目,其包含很多模塊,在完成每個小模塊的學習后,學生可以獲得成就感和滿足感。這樣,學生能夠積極、主動地學習,提高自身的專業能力。
二、物聯網工程專業人才培養目標分析
1.將計算機基礎能力的培養作為重點內容。在教學過程中,教師可以對學生的計算機基礎編程能力及應用能力進行重點培養,從而為學生后續的學習奠定基礎。
2.突出物聯網工程專業的特點。在物聯網工程專業的學科體系建設過程中,教師應充分體現專業特色,并將傳感器及無線傳感網、物聯網體系結構、標簽識別技術等作為重點內容進行教學。
3.重視培養應用型人才。教師應將學生的實際運用能力作為重點培養內容,其主要包括系統集成能力,實際編程能力,數據的采集、分析能力和處理能力。在專業課程設計過程中,教師應增加課程設計和實驗課程的比例,設置獨立環節進行考核,從而使學生更有效地掌握實用技能。
三、物聯網工程專業項目驅動教學改革的有效策略
1.加強基礎課程教學。在教學過程中,對于計算機基礎水平相對較差的學生,學校及教師應當提供充分的機會加強基礎知識教學,在基礎能力方面對其加強訓練,內容包括C語言代碼的簡單編寫、操作系統的安裝、操作系統的使用方式和思維方式的培養。學生需要認真學習理論知識,將課堂教學知識與實踐相結合,在實踐及應用過程中鞏固所掌握的理論知識。另外,教師可以安排計算機基礎水平較高的學生輔導基礎相對較差的學生。這樣不但能夠使基礎相對較差的學生明確學習目標,還能使水平較高的學生進一步鞏固基礎知識,從而有效避免教學過程中學生之間學習水平差異過大的問題,這對學生整體水平的提高十分有利。
2.強化教師的實踐能力。教師是教學的關鍵因素,其會對教學效果產生直接影響。若教師的實踐能力水平相對較低,則學生很難提高其實踐能力。學??赏ㄟ^各種有效方式提升教師的實踐能力,一方面可以為教師創造外出深造、訪學的機會,鼓勵教師繼續攻讀更高學歷,從而更新自己的知識結構,了解并接觸到行業內最新的研究成果;另一方面,可以為教師提供帶薪培訓,針對教師在實踐技能方面的不足之處,進一步加強系統化的技能培訓。此外,學校還可以鼓勵教師深入到企業當中,接觸到實際項目,對項目進行充分的了解,從而豐富自身的實踐經驗。學??梢越璐藱C會打造一支高水平的“雙師型”教師隊伍,為物聯網工程專業教學的發展奠定良好的基礎。
3.增加實驗課程內容。在項目驅動教學改革的基礎上,高校應適當增加物聯網工程專業教學實驗課程的比例。例如,“物聯網組網技術”課程中可設置8個實驗。其中包括驗證性實驗和綜合性實驗,這樣學生能夠充分了解并掌握組網技術的相關知識;另外還應包括組網技術的方式、方法等相關內容。此外,在增加的實踐課程中,教師應當進行詳細的講解,并給予學生充足的時間進行實踐。這樣學生不但能夠掌握理論課程中的相關基本原理及概念,還能對實物進行實踐操作,進行編程,從而掌握實際生產過程中組網技術的應用及操作方法。
4.合理設計教學課程。在物聯網工程專業教學過程中,為更好地推動項目驅動改革,教師需要對教學課程進行合理的設計。不同的課程所搭配的項目也存在一定差異。依據項目內容,教師應當對課程知識點適當進行調整,使課程講解和實際操作更加易于理解,在課程順序中充分體現課程安排的合理性,使項目驅動教學真正發揮作用。
5.合理構建評價課程體系。在物聯網工程專業項目驅動教學的改革過程中,教學體系評價的設置也是十分重要的內容。對于課程體系評價而言,教師應當從多個方面入手。在評價過程中,不能單純依據教師的評價結果。教師評價只能作為其中的一部分內容,而評價的重點應體現在學生能力的提升、學生的學習興趣、社會或企業人員的客觀評價等方面,這樣才能使課程體系評價更加科學、合理。
四、結語
在物聯網工程專業的教學過程中,項目驅動教學改革已經成為提高教學效果,促進教學發展的必要內容。教師要清楚地認識到項目驅動教學改革的重要作用,準確把握物聯網工程專業的教學目標,在此基礎上選擇有效、合理的策略實施項目驅動教學改革,促進高校物聯網工程專業得到更好的發展。
參考文獻:
[1]任倩倩,郭亞紅.物聯網工程專業項目驅動實驗教學改革探索[J].黑龍江教育(高教研究與評估版),2013(2):19-20.
[2]何冀軍,衛兵,潘潔珠.項目驅動的物聯網專業課程教學改革與實踐[J].合肥師范學院學報,2015,33(6):86-88.
關鍵詞:對分課堂 物聯網工程 試驗課程改革
中圖分類號:G420 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)04(c)-0120-02
隨著中國高等院校分層次辦學的普遍推廣和深入,筆者所在院校作為應用技術型本科高校,對于課程的改革和研究更具有目的性。相比較其他專業,物聯網工程專業所體現的應用性和實踐性以及創新性要求更高,融合的學科知識更為龐雜,對于學生動手解決問題的能力要求也更高,因此實驗課顯得尤為重要。尤其是隨著該校向應用型轉型的發展及教學改革的進行,實踐實訓環節受到越來越多的重視。但應用型本科院校由于教學模式落后、師資力量薄弱以及實驗課重視程度不夠[1],學生的實驗過程多是按照實驗步驟進行簡單重復,得出實驗結果,而對實驗的相關理論和具體應用,不能進行認真深入的思考與創新。因此需要探索新的方式實驗課能夠有助于開發學生的實踐創新能力。筆者嘗試結合該校應用型本科特點,針對物聯網工程專業《短距離無線通信技術》課程,研究“對分課堂”在實驗課程教學組織中的運用。
1 “對分課堂”簡介
2015年上海復旦大學張學新教授來到筆者院校介紹講授對分課堂教學法,筆者第一次了解對分課堂。對分課堂強調教師講授在先,學生學習在后的先教后學模式,不主張預習。類似討論式課堂,對分課堂強調生生、師生互動,鼓勵自主性學習?!皩Ψ终n堂”的關鍵創新在于把講授和討論時間錯開,讓學生在課后有一周時間自主安排學習,進行個性化的內化吸收。在考核方法上強調過程性評價,并關注不同的學習需求,讓學生能夠根據其個人的學習目標確定對課程的投入。“對分課堂”把教學分為講授( Presentation)、內化吸收(Assimilation)和討論(Discussion),以時間過程分成3個階段,所以也可簡稱為PAD課堂[2]。
2 “對分課堂”在實驗課教學中的應用及反饋
物聯網工程專業的實驗教學核心目標是培養具備通信技術、網絡技術、傳感技術等信息領域寬廣的專業知識的高級工程技術人才[3]。2016―2017學年第一學期筆者在該校信息工程學院物聯網工程專業2014級本科生《短距離無線通信技術》實驗課課程中,實施“對分課堂”教學模式改革,主要進行了理論講解和實驗的調整、作業項目式的驅動,對分課堂考核機制改革,具體情況如下。
2.1 課程目標
加深學生對《短距離無線通信技術》課程基本概念、功能特性、應用實踐的掌握; 結合“單片機”和“傳感器技術”課程,培養學生的實踐能力及綜合應用能力,為走向工作崗位打下良好基礎。
2.2 課程及課堂整體安排
該班共有45人,分22人、23人兩次進行實驗,實驗室共有12個實驗箱,可以保證兩人一個工作臺,每周上課一次,連續兩節,每節50 min,其中兩個工作臺為一小組??偣采险n15周,第一周介紹“對分課堂”模式,分組確定組長并對該課程進行介紹,介紹試驗箱的基本使用方法和注意事項,講解第一個實驗的實驗目的、實驗內容和實驗原理,要求學生課后溫習并要求熟悉CC2530模塊的基本說明和應用、溫濕度傳感器的基本概念和應用,以及相關電路連接,作業為查找資料并設計電路連接圖和程序,實現溫濕度數據的傳輸和對于另一個節點LED燈的控制。第二周第一節分組開始討論和實驗; 第二節課,先講評作業,然后以組為單位考察提問作業情況和實驗情況,最后20 min講解第二個實驗的目的內容和原理,以及實驗的重點、難點,并布置該實驗的相關設計性作業。第三至第十五周與第二周基本相似。
2.3 作業設計
要求提交查找所有資料的名錄,同時檢查收集的相關紙質打印文檔資料,提交在該實驗基礎上自己設計的相關程序或者實物和對分記錄表,包括“已掌握、一起做、不清楚”?!耙颜莆铡币髮懗龃舜螌嶒炛姓莆兆詈玫膬热?,至少1條;“一起做”列出小組自己完成的環節和查找的資料,以及由同伴完成的任務和環節,至少兩個;“不清楚”列出自己不懂,同時經過小組討論有分歧的或者存在困惑的問題,求助其他小組和老師,至少1個。
2.4 討論設計
結合一周時間查找的資料,討論實驗的設計要求、程序編寫以及電路設計和網絡構建,掌握重難點;附加討論該實驗相關的具體模塊、價格和實際應用。教師要確保討論小組成員分配合理,保證能夠熱烈的交流和正常的團隊合作;另一方面要引導小組圍繞作業和課程內容來討論,避免聊天、偏題和無話可說的的無效討論[4]。
3 分課堂應用于物聯網工程實驗課的幾點思考
筆者通過本學期將對分課堂教學模式應用在實驗教學中,結合整個課程設計以及學生反饋的情況,切身感受到其在實驗課教學中的優越性以及不足,并提出幾點改進的方法。
3.1 對分課堂于實驗課的優勢
首先,有助于培養學生的主動性思維。傳統的實驗方式,“對分課堂”讓學生改變以往被動實驗過程,對學習內容充分復習,主動查找資料,然后合作討論,提出自己觀點,有助于學生深入理解基本概念和實際應用間的聯系。雖然該學期只是在“短距離無線通信技術”實驗課應用,但是加入了設計性實驗課題,其過程是一個融合了“單片機、傳感器與傳感網”等多門課程的過程,需要學生在合作中綜合性地運用所學知識,查找大量實際應用資料和說明文檔,創新性地設計實驗。
其次,有助于學生培養觀點表達和團隊合作能力。語言表達能力尤其對于工科學生來說,一直是一個普遍認為的短板,通過對分課堂的討論和答辯環節,極好的提供了一個學生表達自己,說服對方的機會,同時因為是小組討論,這又鍛煉了學生的團隊合作能力,有利于學生更加適應未來畢業后的工作模式。
最后,對分課堂模式有利于教學相長。以往實驗課教師先將實驗指導講義講解以便,再操作演示、學生再獨立操作,長期以來,教師和學生都被實驗指導書或者講義束縛。而對分課堂上,教師需要根據實驗過程布置設計性作業,學生自主學習過程中,學生也會提出一些創新型的觀點和想法,這就需要教師拓寬實驗教學的思維;這些開拓性思維又反過來對學生的學習實踐過程進行了指導,真正實現了教學相長。
3.2 對分課堂的不足和改進
筆者通過對分課堂在實驗課的教學過程中,除了體會到其特有的優勢以為,結合本校學生特點和專業特點,也發現一些不足。
首先,部分同學基礎知識和基本應用掌握較差,е碌耐哦庸低ㄊ焙蠆簧品⒀裕溝通不暢,即使有想法因為無法溝通實現,產生畏難心理,甚至放棄;其次,部分動手實踐能力和基礎知識比較牢靠的學生,發言積極,學習主動性高漲,使得個別小組只是這幾個同學“一言堂”,獨占觀點確立和發言權。
因此針對這幾點不足,筆者在實踐過程采取了一些改進方案,起到一定效果。對分課堂的實施需要對班級的學生的學習情況和性格特征進行了解,在分組的時候,與班干和學生代表進行商討,盡量按照基礎水平分組,以主動帶被動,分組合理。其次,在發言和提問過程有意選擇不善于表達的或者不積極的學生,再有同組其他同學補充回答,有意鍛煉這部分學生的積極性和語言表達能力;布置既可以提高學生知識掌握同時也感興趣作業,實驗課程要增加創新設計性實驗課題,通過鼓勵夸獎提高學生的學習積極性。改進考察考核方案,改變以往的簡單的以考勤和實驗報告作為成績支撐的主要來源。在“對分課堂”中,采用多元化的考核方法,以個人表現分數+作業分數+考勤+考試的方式構成考核成績。通過個人表現成績鼓勵學生積極發言、積極準備實驗課題;作業分數促使學生在自主學習的一周時間里,能夠積極主動地查詢資料、努力學習、完成作業??梢钥吹剑@樣的評估方法反映了學生平時學習過程的投入和學習的質量,強調過程性評價,對“對分課堂”取得良好效果十分關鍵。
4 結語
物聯網工程專業的實驗課程是典型理工科課程,特別是筆者所在院校立足于應用技術型本科院校,因此培養學生在掌握基本理論知識的同時,使其具有更好的實踐能力、創新能力和創新思維設計開發能力就是物聯網專業的培養目標。而“對分課堂”教學法更適合對思維能力和探索精神的培養,其互動式的理念和小組學習的實施辦法以及多元化的考核評價機制能夠很好地激發學生的學習興趣和動力,特別是動手實踐能力培養方面收到了良好效果。
參考文獻
[1] 任倩倩,郭亞紅.物聯網工程專業項目驅動實驗教學改革探索[J].黑龍江教育:高教研究與評估,2013(2):19-20.
[2] 張學新.對分課堂:大學課堂教學改革的新探索[J].復旦大學論壇,2014(12):5-10.
關鍵詞:物聯網工程;學業導師;高校
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2017)01-0029-02
隨著物聯網產業的發展和創新型社會戰略的確立,如何在新時代背景下,加快人才培養的過程,提高人才培養質量,成為高校面臨的一個現實的問題。作為新形勢下的人才培養模式,學業導師制的引入為人才培養的多渠道、寬口徑、重實踐的要求提供了可行的選擇。特別是專業導師的科研平臺和科研課題的真實氛圍的訓練,彌補了傳統學生培養模式在科研技能和專業發展上的不足。論文重點論述了學業導師制對科研創新人才培養的重要意義,并對其中的若干問題進行了分析。
一、學業導師制對新興技術的前瞻引領
學業導師制引入的目的在于充分發揮學業導師專業技術上的優勢,在這一過程中,學業導師的專業技能得到更深入的挖掘和運用,學生的科研技能得到進一步的訓練,最終達到雙贏,特別是對工科學生的實踐技能培訓和科研基本素養的養成具有重要的推動作用[1-2]。
(一)學業導師制對新技術的適應
學業導師制的引入是對新形勢下新技術發展的準確把握和應用。專業導師獨特的科研視角、扎實的科研基礎、寬廣的科研渠道,以及對科研動態的把握能力和對新技術的學習應用能力是創新型人才培養所急需關注和迫切需要的,學業導師制的引入,可以充分發揮學業導師的技術優勢,通過創新平臺建設,能夠從源頭上實現學生與新技術的對接,對于他們快速把握專業前沿、深入理解專業內涵、快速掌握新技術應用具有重要的意義。
(二)學業導師制是創新平臺的主力
創新型人才培養是目前高校加快人才建設目標的主要途徑和手段,在高校推行科技創新的過程中,一線專業教師承擔著重要職責,是創新的主體。通過學業導師制,可以快速搭建人才創新培養的通道,為復合型人才培養提供成長的土壤與環境。加快創新平臺建設,不僅需要資金和政策支持,更重要的是要充分利用學業導師的項目課題作為學生實踐的實境平臺,使學生在真實的科研氛圍中快速提高創新水平[3-4]。
(三)學業導師對人才培養的推動
學業導師的引入對于加快創新人才培養的步伐具有決定性的影響,盡管高校在技術創新方面擁有得天獨厚的優勢,但是必須清楚人才培養是一個長期的復雜的過程,這就要求科研訓練過程和創新培養的手段要提高效率,加快進度。在這一要求下,引入學業導師制,將學生的科研創新技能的培養直接劃入創新平臺的范圍,充分發揮創新平臺的育人優勢,無疑對促進學生在短期內的快速成長具有舉足輕重的作用。
二、物聯網工程專業的特點
物聯網專業人才培養是一個全新的課題,需要全新的思維,在目前的條件下實現新專業人才培養,必須充分重視專業前沿的深入研究,大力推進物聯網工程專業的實踐訓練,切實增強學生的動手能力和創新能力。
(一)實踐性
物聯網工程專業與其他專業的最大不同在于其實踐性的加大增強。眾所周知,物聯網的誕生就是實踐累積的產物,特別是隨著互聯網技術和傳感器技術的飛速發展,以及它們在行業應用中的深入實踐,其為物聯網技術的誕生與發展提供了極其深厚的基礎背景??v觀物聯網技術,其發展脈絡與工程實踐的路徑不無重疊,特別重視實踐及基本技能的鍛煉。學生不僅需要掌握專業的能力理論知識,更需要具備將掌握的知識熟練應用在實踐中。
(二)應用性
物聯網工程專業應用面寬是一個不爭的事實。傳統諸行業均可以成為物聯網的應用環境,無疑為物聯網工程專業人才的技術視野提出更高的要求。他們不僅需要掌握理論知識、應用技能,更要求能夠快速針對行業應用提出解決方案和實施細則,物聯網專業應用的復雜性、進度的緊迫性、問題的現場性、解決法案的多樣性均對物聯網工程專業人才的培養提出新要求[5-6]。
(三)創新性
物聯網工程專業特別強調創新,其應用領域的寬泛性決定了具體的方案沒有現成的章法可循,必須針對具體問題進行實際分析,要求專業人才必須具備扎實的現場處理能力,特別是針對新問題的創新應用能力,這是其他專業所不具備的。物聯網工程專業本身是一個日新月異的朝陽專業,其發展的速度之迅猛、覆蓋行業之全面、專業知識之寬廣是專業人才必須深入領會的。
三、學業導師制下的物聯網工程專業人才培養路徑
物聯網工程專業的復雜性和寬泛性為該專業人才培養提出了全新的目標。物聯網專業人才培養不能因循舊路,故步自封,必須開拓新途徑、充分調動現有的資源優勢和綜合各方群策群力,只有如此方能較好地應對復雜問題。
(一)以學業導師制提高物聯網專業的培養起點
學業導師制的推行,為物聯網過程人才培養提供了更高的起點。學業導師立足于專業實踐,從更高、更專業的視角為該行業的發展和應用提供了新的起點。依托學業導師的科研經歷和創新思維,能夠促進學生在專業知識的學習過程中,快速擺脫舊有思維的束縛,迅速提高專業思想和應用起點,快速實現在行業內的熟練運用。
(二)以學業導師制拓展物聯網專業的創新平臺
學業導師在自身多年的科研經歷中形成了特有的科研方向和創新平臺,對于提高學生的創新實踐技能至關重要。通過學業導師的引導幫扶,學生可以在科研平臺內迅速成長,加快發展。創新平臺不僅能夠為學生提供物質場地、實驗環境,更重要的是通過科研平臺,學生獲得了與專業前沿直接對接的渠道。
(三)以學業導師制加快物聯網專業的應用過程
物聯網工程專業的應用需要長期的經驗積累和實際項目的歷練。這一過程必須在學業導師的創新平臺引導下才能快速構建實現。物聯網不同于其他專業,具有極強的實踐性和應用性特點,只有聽過實際項目,才能讓學生體驗真實的應用過程,并快速積累經驗,獲取第一手知識。在學業導師的引導下,他們能快速提高現場解決問題的能力和綜合發展的能力。
四、學業導師制實踐中需要注意的問題
學業導師制作為新興的人才培養模式,推行過程中必然會面臨諸多新問題,如何保證科研平臺人才培養過程的時效性,如何確保學業導師在科研指導過程中發揮專長確保知識傳遞的可行性,如何在增加科研導師工作任務的情況下確保人才培養的積極性不受影響,如何通過科研平臺實現師生雙向共贏,應當充分考慮如下問題。
(一)引入量化考核機制
人才培養的最終目標是切實實現社會急需的科研創新人才的培養,使人才能夠在畢業后直接對接社會創新體制下的大環境。為此,需要為在校生的培養質量設立量化考核指標,以實現對人才培養的原則指導。量化機制應當突出學生的項目參與程度、自主思考能力、科研實操水平,可以通過月度目標、年度目標加以范圍界定,以代碼量、論文等實際載體為考核依據,以社會認可、同行評價為評價標準進行量化設置,確保量化目標的實際可行。
(二)健全激勵機制
學業導師制人才培養的關鍵在于學業導師的精力投入。由于客觀原因,學業導師原本已經承擔許多科研任務和教學任務,社會壓力大,有些導師不愿意再次增加負擔,即使有些導師愿意參與人才培養過程,由于時間限制和工作精力不足,難以保證實際指導過程的質量。因此在引入導師制時,應當充分考慮學業導師的實際情況,適當減輕他們其他的工作要求,并適當增加激勵因素,保證科研導師的權益,確保指導過程的質量和效率,保證人才培養目標的貫徹和實現。
(三)完善監督機制
學業導師制作為人才培養的重要模式,應當引起足夠的重視,為保證雙方的權益,應當設立雙方認可的指導監督機構,并將其作為日常管理和考核的執行方。其可以掛靠在教務處或者科技處,也可以由各學院的委員會承擔,該機制應當能夠及時與科研導師和學生互動,獲取第一手信息,作為科研創新平臺順利推行的保證。
物聯網工程專業作為一個新興專業,對人才培養提出了新的要求,如何加快創新型人才培養,促進物聯網專業人才的發展是個新課題。學業導師制可以為物聯網工程專業人才培養提供全方位的科研指導,快速提升學生的創新技能。但是作為新興的人才培養模式,目前的實施過程中尚存在一些實際問題,比如學業導師的科研積極性和主動性的發揮、科研導師的工作量的保證、科研教師的自身權益的維護以及客觀公正的人才培養質量的評價等,還需要進一步明確和完善。
參考文獻:
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>> 從物聯網構成看物聯網工程專業的知識體系 物聯網工程導論教學初探 物聯網導論教學思考與探討 物聯網導論課程的教學實踐初探 “物聯網工程導論”課程教學探索與實踐 從系統與控制的角度淺談關于物聯網工程專業的教學 從互聯網到物聯網 關于在計算機專業開設物聯網工程導論課程的探討 “物聯網工程導論”課程教學研究 “物聯網工程導論”課程教學思考與探討 《物聯網技術導論》課程實驗教學初探 RFID,從電子錢包到物聯網 物聯網:從微光到亮光 從自動化到物聯網 對物聯網工程專業教學體系建設的思考 物聯網工程專業建設與實踐教學研究 從互聯網時代到物聯網時代 “物聯網技術導論”課程的教學內容探討 校企合作建設物聯網工程專業的探討 關于商科院校物聯網工程專業建設的思考 常見問題解答 當前所在位置:.
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關鍵詞:物聯網工程;專業建設;商科院校
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)18-0119-02
“物聯網”的概念最早是美國麻省理工學院Ashton教授在1999 年第一次提出的:Internet of things,簡稱IoT,可以這樣理解:物聯網的基礎平臺仍然是互聯網,采用無線射頻識別(RFID)、紅外識別等技術,通過各種傳感器設備,遵循相應協議,將任何物品或者是人,定位、互聯起來從而進行通信和系統化管理的網絡。[1]目前,物聯網已經在世界范圍內的智能終端設備、人工智能技術等領域得到了非常廣泛的運用。
1 物聯網工程專業的開設背景
物聯網的核心技術是互聯網技術和傳感器技術,在過去的二十年間,這兩項技術均逐步趨向成熟并取得巨大的成功,與此同時,網絡接入方式的多樣化、信息處理能力的大力發展均成為物聯網技術大力發展的推手。2005年,ITU了《ITU互聯網報告:物聯網》,從此物聯網國際化的大門;美國于 2008年11月由 IBM 提出“智慧地球”概念;緊接著,歐盟、韓國、日本于等發達國家也先后推出了基于物聯網的行動計劃和國家戰略方針及行動計劃[1-2]。目前,民眾已經充分享受到了物聯網技術帶來的便捷服務。
早在1999年我國就開始了傳感網的研究,各項技術處于世界先進水平。傳感網是物聯網核心技術之一。2009年,“感知中國”戰略構想的提出意味著我國政府已經充分意識到物聯網產業所面臨的巨大機遇及與全世界對接的重要性。中國通信標準化協會也于2010年成立了專門的小組對我國的物聯網進行研究并制定相應的行業標準。同年10月《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》下文公布,明確了促進物聯網的示范應用和研發。隨后,各省、市先后制定出物聯網產業的發展規劃,出臺扶持政策。
在政府的大力感召之下,在物聯網產業大發展的背景之下,我國物聯網得到前所未有的重視和發展,全國從事物聯網的企業如雨后春筍般蓬勃發展,同時對專業人才的需求也逐年擴大,但目前我國物聯網行業也遇到了眾多新興行業同樣的瓶頸:初級專業技術人才的緊缺。
2 我國物聯網工程專業的開設情況
大批專門人才培養主要依靠高等學校來承擔,2010年3月,教育部下發了《關于戰略性新興產業相關專業申報和審批工作的通知》,同年7月,全國30所高校首批開設“物聯網工程”的本科專業,如今已有數百所高校、職業院校設立了與物聯網相關的專業,這也說明了高校對于新興專業的敏感和重視。
物聯網本身技術復雜、牽涉面廣,電子、計算機、通信、自動化等多學科均有涉及,因此,物聯網工程專業是個多學科交叉的新興工科專業,融合了以上學科的相關知識,且十分注重實踐應用。各高校的物聯網工程專業在人才培養方面均把握了幾個層次:第一層次:自然科學基礎知識,培養學生人文素養;第二層次:物聯網的相關理論、方法和技能,培養學生專業基礎知識;第三層次:掌握物聯網關鍵技術開發能力以及應用項目工程實踐和項目組織經驗,培養學生實踐操作能力;第四層次:創新和創業意識、競爭和團隊精神以及外語運用能力等方面。
各高校物聯網工程專業的培養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與技術、電子科學與技術、自動化等多專業課程基礎上發展起來的。實踐體系主要涵蓋實驗類課程模塊、實訓類課程模塊、實習類模塊已經以及素質拓展模塊[3]。
3 我校物聯網工程專業建設發展的思考
湖南商學院(后稱“我?!保┦且凰越洕鷮W、管理學為主,綜合性省屬全日制普通高等學校,物聯網工程專業設置在我校計算機信息與工程學院,計劃于2016年開始招生。計算機與信息工程學院是我校較早設立的二級學院之一,經過幾十年的建設和發展,目前已招生的有計算機科學與技術、電子信息工程、軟件工程、信息管理與信息系統、工程管理五個專業,師資力量雄厚、辦學條件良好。雖然如此,但一個新專業的開設,勢必會遇到不少具體的問題,這就需要我們本著“穩步發展、開拓創新”的精神去挖掘出一條科學的專業建設道路,以下是幾點建議與思考:
3.1 關于專業培養目標的思考
物聯網工程專業整體培養目標,建議通過廣泛的調研,吸取在物聯網工程專業建設有特色有思想有成績的其他兄弟院校,從知識要求、能力要求和素質要求三個方面去下功夫,這樣才能培養出掌握扎實的專業知識技能、擁有再學習的能力、具備創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秀人才。在培養途徑方面,建議我們可以通過通識教育與專業教育的有機融合,促進學生的全面發展;通過理論教學與實踐教學的有機融合,夯實理論基礎,提高學生的實踐能力;通過課堂教學和第二課堂的有機融合,強化創新能力和創新精神的培養,提高學生的綜合素質。
3.2 關于專業建設定位的思考
1)保持與成熟專業課程體系的聯系:物聯網雖然是個新興領域,但本質上說,物聯網是計算機技術、人工智能技術以及電子信息技術緊密結合的產物。它主要還是計算機技術和通信技術的延伸,因此我們無可否認物聯網學科與計算機學科、電子學科的關聯,如果完全脫離開這些成熟學科課程體系是不科學的。大破大立完全創造一套全新的課程體系有其一定的風險性,因此,可以將計算機學科的網絡方向作為基礎,著重網絡層和應用層的知識模塊,進而展開到電子信息專業相關的感知層知識模塊,將物聯網工程專業的基礎理論建立在計算機專業的基礎之上,此外也包括部分電子學科傳感網相關理論[4]。
2)體現新興專業的辦學特色:如果在人才培養和專業建設上照搬照抄計算機學科、電子信息技術學科,那么會出現“換湯不換藥”弊端。我們應該認真思考,設置本專業的核心和特色課程,所包含的內容是計算機專業基礎、電子信息工程、軟件工程等專業無法提供的,從而保持一個新興本科專業建設體系的時代動態性。例如,將物聯網技術與編程技術相融合的“物聯網編程”、傳感網技術與RFID技術相融合的“無線傳感器網絡”等。
3)注重實踐體系結構的建設:物聯網工程專業應該培養出合格的“工程應用型”工科人才,比傳統專業更注重專業的實踐體系,因此需要根據社會對物聯網人才就業崗位的能力要求、需求規模來設計目前物聯網工程專業的整體培養目標與教學體系[4]。未來用人單位一方面會重視物聯網工程專業畢業生在技術方面的專業基礎,更重要的一方面是看他是否具有勝任物聯網某一特定應用領域的實際工作能力。因此我們一定要從培養目標的定位與課程體系的設計開始就重視這兩個方面的需求,處理好綜合能力培養和理論教學以及實踐教學之間的關系,進而增強畢業生的就業競爭優勢。
4)開設適合我校商科院校辦學特點的特色課程:我校是以經濟學、管理學為主的綜合性大學,可以適當考慮增開具有我校辦學特點的優勢專業任選課程,例如:行業營銷專題、項目分析與策劃專題、行業管理學專題等。
4 關于師資隊伍和教材建設的思考
為確保教學質量,師資隊伍的組建格外重要。立足計算機信息與工程學院,面向全校,甚至更廣的范圍,選聘專業基礎扎實、經驗豐富、教學水平高的優秀教師,主講本專業的核心課程,盡快建設一支科研力量強、教學能力上檔次、年齡及職稱結構合理的教師隊伍,選拔出優秀的學科管理人及學科帶頭人,為專業的長遠發展夯實好基礎。在專業建設初期,對于新興的物聯網工程專業來說,即便是教師,對這些新的技術、新的教學內容的掌握也相當有限,在這樣的情況下,切勿出現因人設課的現象,可以通過加大投入力度,鼓勵教師通過科研實踐來為教學積累經驗,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、深化技術能力。
物聯網工程專業在我國2011年才開始進行第一批本科專業招生,之前僅僅是計算機大類中在碩士或者博士研究生培養階段的一個方向。所以雖然目前有不少優秀的物聯網方面的圖書,但是適合本科教學用的教材的還是極少。因此在教材建設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教材,并根據學生課堂反饋情況對教材做進一步的完善。
5 結合優勢資源,促進專業建設發展
1)實驗室建設:實驗室建設是實踐教學環節的有力保障。計算機信息與工程學院下設計算機技術實驗室、電子技術實驗室和工程管理實驗室,實驗設備門類齊全。物聯網工程作為新專業,一定要樹立實踐能力導向的培養觀念,建議在原有資源的基礎之上,設立專門的物聯網工程實驗室,加大投入,建立高水平的實驗平臺,采取“教授實驗室負責制”,利用先進的設備,一方面鼓勵學生多花時間在實驗室,另一方面鼓勵教師組建科研團隊,在物聯網、智能通信等方面多出成績,“出高峰出高原”,以科研帶動教學,實現創新教育模式。通過全面深入的實踐性教學,培養出合格的物聯網工程專業人才。
2)應用型研究機構的助力:物聯網在物物相連進行信息交換和通信的過程中,產生了大量數據,物聯網攜手云計算、大數據產生了巨大商業價值,也影響著各領域新商業模式的形成??梢哉f,物聯網生成大數據,大數據助力物聯網。2015年,我校建立了大數據與互聯網創新研究院,這是促進物聯網工程專業建設發展的良好契機和平臺。此外,計算機信息與工程學院還下設計算機應用和管理工程2個研究所,如何整合我校這些與物聯網工程相關的研究機構的優勢資源,促進本專業的發展,也是我們需要思考的新課題。
3)校企合作搭建人才培養平臺:物聯網產業的全面發展需要大批高素質的技能型專門人才,企業人才需求導向在高校人才培養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是非常不科學的。因此校企合作是一個良好的切入點,從人才培養的針對性、實踐性和職業性下工夫,從而實現人才培養和產業需求的無縫對接。目前,湖南省從事物聯網行業服務、研發、生產的相關企業達200多家,涉及物聯網產業鏈的各個環節[6]。良好的校企合作資源背景,便于我們建立創新型校外專業實踐基地,打造學校教師、企業骨干相互滲透的交互式教學模式,以大力發展橫向課題為手段,解決企業實際問題,以凸顯我校商科院校的人才培養特色。
4)校校聯動搭建資源共享平臺:第一批物聯網工程專業招生在2011年,我省中南大學即為第一批招生的30所高校之一。此外,國防科技科大連續三年在全國大學生物聯網創新創業大賽中獲得特等獎;國防科技大學、中南大學和湖南大學共同承擔了國家傳感器網絡專項研究課題;湖南大學成立物聯網研究中心并建立超級計算機中心[7]。新專業的建設不是一蹴即就的,要不斷進行探索,借鑒其他兄弟高校相關專業的成功建設經驗,及時修正和完善不合理的地方。我校物聯網工程專業建設初期應以校校聯動為紐帶,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,以推動地方經濟發展:我校在促進區域經濟發展方面一直起著不可磨滅的作用。進一步促進我校在物聯網方面與地方政府的全面合作,推進“校地聯盟”,實現地方政府通過經濟資源和政策、項目支持學校,而學校用知識創新助力地方政府的“雙贏”局面。
6)建立校園創業服務平臺:在校內管理方面大力推進物聯網技術的運用,通過在校內搭建適合物聯網工程專業同學切身體會物聯網企業發展全過程的創業服務平臺,實現近距離的理論指導實踐,實踐促進理論的循環體系。
6 結束語
物聯網工程專業作為一個新興的應用型專業,其專業建設是一個復雜的工程。本著“新、精、實”的原則,尋求有商科院校特色的人才培養模式,建設優秀的師資隊伍,搭建高水平的教學資源平臺是我校辦好物聯網工程專業的前提。突出物聯網產業人才的市場需求特點,采取學校與企業協調配合,學校與地方政府互利互助,理論課程與實踐課程相輔相成,教師與學生互學互動的途徑,培養出合格的物聯網工程專業人才。
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摘要:進行基于物聯網環境的工業工程實驗系統意義顯著,將物聯網技術、工業工程理論知識與方法二者有機融合,根據高校工業工程相關專業的課程設置及階段實驗要求,可以搭建從結合各種傳感器技術的“數據采集層”,到整合Zigbee網絡、無線局域網乃至互聯網的“網絡層”,以及PC、手機等終端設備上的“用戶層”,其中涉及到物聯網方方面面技術的、全功能的物聯網綜合實驗,提高了工業工程專業學生實踐能力。
關鍵詞:物聯網;工業工程;綜合實驗;Zigbee
中圖分類號:G642.423 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)18-0267-02
物聯網是新一代信息技術的重要組成部分,是繼計算機互聯網之后又一次信息浪潮,將物和傳感網、網關、互聯網智能連成一體,形成網絡形態,在物聯網領域,運用范圍非常廣泛,像智能電網、智能家居、智能醫藥、智能物流等,成為未來發展的重點方向。全國高校工業工程實驗室能滿足工業工程基礎、人因工程、設施規劃與物流、生產計劃與控制等專業課程基本實驗要求。但目前普遍存在技術先進性不夠、實驗內容內在關聯性及系統性不夠、綜合創新性實驗不多等問題。因此,如何緊隨現代信息技術的發展要求,突出工業工程專業特色,系統有效整合工業工程實驗室資源,設計面向工業工程的智能物聯綜合實驗顯得尤為必要。
一、智能物聯綜合實驗框架
物網環境下的工業工程實驗系統的具體實施過程如下:基于物聯網環境的工業工程實驗系統總體規劃、基于物聯網環境的工業工程實驗內容設計、面向工業工程專業的物聯網實驗平臺構建、基于物聯網實驗平臺的實驗項目組織,其框架和培養目標如圖1所示:
二、實驗內容設計
結合工業工程已有的課程、培養目標及其實驗項目,可以進一步設計開發出智能家居、智能能源、智能環境、智能農業、智能交通等基于智能物聯的綜合工業工程實驗內容,對學生規劃能力、設計能力、分析能力、優化能力、組織能力、控制能力、決策能力、信息技術能力的具體提升如圖2所示。
三、基于智能物聯綜合實驗平臺的項目組織
實驗過程中,針對自行車、收音機等各種產線產品,學生開展分組實驗,學生間既有分工也有合作,進行裝配線設計、程序設計、崗位設計、生產組織與控制、結果分析與優化等各環節,整個過程強調小組成員的“自設計、自組織、自優化”綜合能力與創新能力的訓練。如圖3所示。實驗教學的數字化、網絡化,訓練了學生現代IE(IT+IE)技能,提高了學生規劃、設計、分析、優化、組織、控制、決策和信息技術應用能力,提高學生綜合應用現代信息技術及工業工程理論方法解決工程實際問題的能力,調動了學生的積極性,實驗效果較好。
四、基于物聯網環境的工業工程實驗系統實施效果與特色
智能綜合實驗最大的特點就是將RFID、傳感器技術、Zigbee、WIFI、TCP/IP與編程技術進行了整合,同時結合工業工程理論與物聯網技術,將物聯網的RFID標簽與傳感器的“采集層”、Zigbee與GPRS網絡“網絡層”及PC與互聯網中的“用戶層”進行分析,適合高?!肮I工程專業”對物聯網技術進行全面深入了解。
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收稿日期:2016-11-26
近日,寧夏科技廳組織在銀川國家農業科技園區召開了農業物聯網科技成果推介會,并正式啟動實施寧夏農業物聯網科技示范工程。該工程是寧夏科技廳貫徹落實寧夏科技創新大會精神,推進“四化同步”與“三產融合”,發展智能農業,進一步提升寧夏現代農業發展水平所采取的一項重大舉措,也是推動寧夏特色農業轉型升級,構建新型農業經營體系所作出的一項重要部署。
面對當前寧夏農業農村發展的新形勢和新任務,寧夏科技廳以高新技術嫁接產業發展為突破口,全力推動以物聯網技術為代表的現代信息技術在特色優勢產業中的開發與應用。去年,聯合西部電子商務股份有限公司與中國科學院合肥智能機械研究所,共同組建了寧夏農業物聯網工程技術研究中心,著手研究開發基于物聯網技術的設施農業、大田生產、節水灌溉、水產養殖等智能化管理系統,并開展了先期示范應用。今年啟動實施寧夏農業物聯網科技示范工程,成立了專家指導組,并聘請中國科學院、中國農業大學、中國農科院負責國家層面物聯網、云計算、大數據開發建設的專家作為科技示范工程的顧問,開展全面的科技合作,指導寧夏的方案制定、技術開發與應用工作,確保寧夏農業物聯網技術示范應用與國內先進技術和服務模式接軌,達到高起點、高標準、高水平。
結合示范工程的實施,寧夏科技廳將組織實施寧夏農業特色優勢產業物聯網技術應用研究與示范重大科技專項。重點開展特色優勢農產品生產物聯網技術研究與示范,集成應用物聯網實時感知與監測、智能管理決策、綜合信息服務等技術,構建區域化、低成本、與現代生產技術深入融合的新型農業產業形態;開展農產品質量安全與物流服務物聯網技術研究與示范,構建從產地到餐桌、從生產到消費全領域集中管控質量認證體系和檢驗檢測體系,并建立電商推廣營銷平臺;同時,全面改造提升現有的農村信息化服務平臺,組建省域農業呼叫指揮調度服務中心,實現農村綜合信息智能推送服務和呼叫服務,探索出一條信息技術引領現代農業發展的新途徑。
啟動儀式上,應邀出席會議的中國農業大學教授李道亮、中國科學院合肥智能機械研究所常務副所長王儒敬、西部電子商務股份有限公司董事長王紅艷作了專題報告,了農業物聯網科技成果。共有15家國家和寧夏農業科技園區、創業示范基地與寧夏農業物聯網科技示范工程專家組簽訂了農業物聯網科技成果轉化協議書,將率先開展農業物聯網技術的示范應用。(來源:寧夏回族自治區科技廳)
Abstract: In this paper, we discussed some issues about college-enterprise cooperation, such as, experimental facilities construction, students engineering training, etc. And we also analyzed the reasons of this kind of cooperation and benifits for both college and enterprise.
關鍵詞: 物聯網;物聯網工程專業;校企合作
Key words: intenet of thing;intenet of thing engineering major;college-enterprise cooperation
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)10-0250-03
0 引言
自2005年11月17日,在突尼斯召開的信息社會世界峰會上,國際電信聯盟《ITU 互聯網報告 2005:物聯網》,正式提出“物聯網”的概念以來,世界各國紛紛投入了大量的人力、物力、財力以發展物聯網。2009年8月,國務院總理在無錫考察時,提出了“感知中國”的概念,從而掀起了物聯網在我國發展的熱潮。2010年《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》(國發[2010]32號)中明確提出了以“新能源、新一代信息技術(物聯網信息技術)、新材料、農業與生物、空間技術”為代表的國家戰略性新興產業發展規劃。2010年3月9日,教育部發出通知,將針對新一代信息網絡、綠色經濟、低碳經濟、環保技術、生物醫藥等國家重要戰略性新興產業,在高校本科教育階段設立相關專業開始接受物聯網專業申報,物聯網工程專業正式列入我國高等教育本科專業目錄,相關院校于2011年開始招生。
1 物聯網工程專業特點
1.1 多學科交叉集成 從物聯網技術框架看,比較普遍接受的觀點是,物聯網分為:感知層、網絡層與應用層。其中各個層次所涉及的學科專業為:感知層:電子科學與技術、微電子科學與技術和計算機科學與技術等專業。網絡層:網絡工程、通信工程和計算機科學與技術等專業。應用層:軟件工程、信息工程[1]、信息管理與信息系統、自動化和計算機科學與技術等專業。
與其他工程應用型專業一樣,根據物聯網在不同行業領域的具體應用,還涉及到其所應用到的各個行業領域的專業知識與技術。因此,多學科交叉是物聯網的基本特點。
1.2 工程應用為目標 因是全新設立的專業,物聯網并沒有形成自身完整的理論與技術體系,而是集成了其他相關專業的知識和技術,形成的一個綜合應用為目標的專業。在人才培養實踐中,因學時和基礎知識等方面的限制,我們不可能帶領學生深入地學習各種理論知識,而是應該抓住相關技術的應用屬性,并運用于物聯網工程專業的實踐教學中。因此,物聯網工程專業的實踐教學環節應該放在重點位置。突出實驗實訓環節,以便培養出掌握物聯網核心知識框架與工程實踐技術技能的工程應用型人才。
1.3 產業先于高教 物聯網是傳統互聯網應用的一種延伸。IT產業應用推動了從“人聯網”到“物聯網”的拓展。在此過程中,與物聯網相關的應用已經在國內外各行業逐漸開展。這些應用的實現,帶動了物聯網專業人才的需求,這在一定程度上推動了物聯網工程專業的設置與發展。
1.4 摸索中的新專業 物聯網屬于發展中的集成創新型技術,知識體系不清晰;產業涵蓋面寬,邊界難以界定[1]。為了推進物聯網及相關專業的建設與發展,在教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會和教育部高等學校電子信息與電氣學科教學指導委員會的共同指導和支持下,2010年8月29日成立了由全國首批批準設立物聯網相關專業的高校相關專家組成的“全國高校物聯網及相關專業教學指導小組”,針對有關物聯網工程專業的課程設置、人才培養模式、教材選編等進行研究與指導工作。但時至今日,尚未出臺國家統一的、規范性指導意見。因此,獲得專業開設資格的各個高校往往根據自身資源與優勢,結合所在區域的產業人才需求制定自己的物聯網工程專業人才培養方案。
2 物聯網工程專業培養模式
2.1 高校獨立培養模式 目前,開設物聯網工程專業的高校眾多。這其中,公立大學基于自身的傳統優勢學科專業的物質和人力資源,對物聯網工程專業的培養模式基本采用獨立培養,即抽調相關學科專業人員,組建物聯網工程專業的師資隊伍;在實踐教學方面,根據自身資源優勢,設計和建設相關的實驗/實訓設施和內容;在技術方向上,則是依托已有的與物聯網工程相關的優勢專業方向,來制定物聯網工程專業人才的培養方向。
這種模式有利于高校充分發揮既有資源優勢,有利于物聯網工程專業培養方案的順利制定和實施,并通過教學與科研實踐形成物聯網工程專業的人才培養特色,進而帶動物聯網產業的技術發展趨勢與方向。但是,這種模式并不適合所有高校,物聯網畢竟是交叉型的全新專業,其所涉及的諸多技術領域并不是所有高校都有足夠多的相關專業支持。因而,有的高校則把物聯網工程專業變成了與之相關的傳統專業在物聯網領域的應用方向。
2.2 校企合作培養模式 高校與企業的合作一直以來成為各國高等教育與職業教育研究中一個熱點問題。并通過這種合作實踐,給高校、企業乃至國家帶來了巨大的利益。關于校企合作,已有很多學者從不同的角度給予了界定:校企合作是指“大學與企業之間為達到一定目的,通過協調作用而形成的一種互動關系[2]”,“在人才培養、科學研究、技術開發、生產經營以及人員交流、資源共享、信息互通等方面所結成的互利互惠、互補互促的聯合與協作[3]”。在物聯網工程專業人才培養過程中,引進企業的資源和力量,對于一個新設立的專業十分必要。在校企合作辦學模式下,企業會全程參與到學校的招生、教學、就業等三大環節中來,可以較好的幫助學校解決課程建設、師資建設、教材建設、實訓室建設以及學生就業等一系列新專業亟需解決的難題,對專業建設產生了積極的影響[4]。
高校通過校企合作的這種模式有利于明確該專業人才的培養目標并能充分保證培養的人才與產業的需求有效對接,有利于高校對物聯網工程專業實踐教學環節的設計和實施,有利于學生學習過程中不斷接觸到行業發展的動態技術和信息,為學生未來的發展方向和就業提供指導性幫助;企業在這種合作中,有利于獲得高校所具有的知識與智力方面的高級人力資源,有利于開拓設備設施的市場銷售與推廣,有利于為自身的發展儲備“定制化”的人才??梢哉f是一種雙贏的模式。
3 物聯網工程專業校企合作動因
物聯網工程是一個剛剛設立并集成了多種學科專業的應用型專業。對于一個強調應用的專業來說,不管是獨立培養還是與企業合作培養,都離不開“來源于社會、應用于社會、服務于社會”的培養理念。因此,與社會的相關行業內企業合作,將是各個高?;蚨嗷蛏倮@不開的一個路徑。那么,校企合作過程,都有哪些因素驅動著彼此合作?
3.1 高校的角度
3.1.1 培養方案 關于物聯網工程專業的人才培養,有學者認為,從規避風險的角度,應從未來畢業生可能從事的就業崗位和就業的能力需求出發,反過來審定我們所設計的培養目標,對課程體系和內容進行取舍[1]。通過校企合作,能夠使學校比較準確地掌握物聯網產業的發展動向和人才市場的需求信息,并根據這些信息制定物聯網工程專業人才的培養目標、規格以及知識結構。從而制定本專業的人才培養方案。
3.1.2 師資隊伍 物聯網工程專業涉及很多前沿信息技術,尤其在工程應用方面,這部分人力資源大多集中在物聯網相關的行業一線,有的高校在這方面的師資力量相對來說比較薄弱。因此,在相關核心專業課程的理論教學和實踐教學環節存在著師資短缺的問題。通過校企合作,一方面院??梢灾苯悠赣闷髽I的工程技術人員進入校園教學,另一方面,也可以將教師派到合作企業中,通過實際的工程項目培訓和鍛煉,提升教師隊伍的工程技術能力,構建起“雙師型”的專業師資隊伍。
3.1.3 科研學術 校企之間通過合作,共享各自的資源優勢,對提升院校的科研學術的能力有著積極的推動作用。物聯網專業涉及多個學科的交叉集成,一般院校很難找到各個相關專業的師資組成物聯網專業的科研隊伍。與企業合作,通過行業工程項目合作以及各級科研項目的聯合申報等形式,不僅能夠解決多元化科研人員的問題,也能夠帶動院校科研學術活動的實用型和成果的轉化效果。
3.1.4 實踐教學 實踐教學在任何應用型專業的建設中都是重要的培養環節。作為一個全新設置的專業,相關的實驗/實訓設備正在不斷更新和發展中,因此高校想要獲得代表物聯網工程應用需求現狀和發展趨勢的實踐教學設施,離不開這些企業的相關產品和服務。通過校企合作,有利于高校在有限的資金投入下,建設能使學生掌握物聯網產業的核心知識、技術和工程技能的實驗/實訓環境和設施。
3.1.5 實訓實習 通過校企合作建立起的實驗實訓設施,滿足了人才培養過程中的一般性實驗和實訓需求。但這種實驗實訓畢竟是一種有預案的驗證性實踐教學為主,為了保證學生能夠接觸到物聯網產業一線的工程應用項目實踐,學生到校企合作建立的“校外實訓基地”或者企業中體驗和參與真實的工程應用項目的整個實施過程,對學生來說無疑是一種校園內的培養無法給予的收獲。而校外實訓/實習基地的建設也是近幾年來國家和各個省市教育主管部門一直提倡的辦學指標之一。
3.1.6 學生就業 院校畢業生的就業率一直是衡量人才培養效果的重要考核指標。物聯網工程作為新設立的專業,社會對該專業的畢業生的要求和接納程度到底如何,目前還無法知曉。因此,院校通過與物聯網行業內的企業合作,可以實時掌握企業用人標準、崗位、知識技能要求等多方面的人才需求信息。據此及時調整和優化培養內容、方法和標準,使得畢業生能夠及早適應行業發展的需求。
3.2 企業的角度
3.2.1 產品與服務 物聯網產業的興起,帶動了一批傳統IT產業的企業投入到物聯網產品與服務的行業中。高等教育的人才培養過程中需要大量的實驗實訓設備和設施,通過與高等院校的合作,企業最直接的受益在于產品和服務的銷售。在合作中,產品的先入為主效應會幫助企業快速穩定地獲得這一新興教學設備市場的份額。并在后續的更新換代中,獲得優勢地位。
3.2.2 知識資源 相比于企業來說,高校儲備的知識技術資源是企業進一步升級創新的有利保障。通過與高校的科研合作,充分利用高校教師科研人員的智力資源,是企業持續創新的一個重要人力與知識的來源。
3.2.3 定制化人才 物聯網工程專業還沒有一屆畢業生走入這一新興的產業,企業在未來的發展過程中所需要的物聯網專業人才必將來自于各個高校培養出來的各個層次的學生。能否招聘到適合企業特色優勢的后續人才,關系到企業的未來可持續發展。因此,通過及早介入高等教育階段的人才培養,將有助于企業優先定制本企業所需的人才,避免高校人才培養與產業需求之間的脫節和錯位。這也是校企合作對企業的一切吸引力所在。
3.2.4 品牌利益 高等教育培養的人才是未來行業的技術主干力量。企業通過有償和無償的方式,在人才的培養過程中使用自己的產品和服務,可以起到先入為主的效應。通過學生的使用和學習,形成對企業產品和服務的早起認知和體驗,這必將影響到他們走進社會后對公司產品和服務的良好印象,進而影響到企業在行業內的品牌形象,帶動市場份額的擴大和提高市場的影響力。這也是國內外知名企業通常的做法。
4 校企合作目前存在的問題
4.1 公司資源 抱有很強的合作愿望的企業多為實驗實訓儀器設備的研制公司。這些公司有的是傳統的教學儀器供應商和制造商,有的是針對物聯網工程專業的熱潮而成立的新公司。這些公司在支持實踐教學設施方面沒問題,但在實習就業等方面缺乏支持資源和能力,也沒有成熟的聯合科研開發的思路和方案。
4.2 產品適用性 企業提供的產品與服務通常是根據其自身的技術與領域設計的,很少與高校一起合作共同開發。因此,院校對這類公司的產品均具有較強的陌生感,與院校所設計的課程體系、知識結構、技術特色沒有形成有機的契合,因此需要院校調整相關課程的設置才能發揮其實驗實訓設備的效用。另外,物聯網工程專業是高校開設的新專業,目前還缺乏公認的、系統的基礎理論圖書、技術普及圖書,特別是適合物聯網專業人才培養要求的系列教材[5]。一套實驗/實訓教學設施,除了硬件系統外,還需要配套的教材、軟件及二次開發資源等,尤其是理論課與實驗課理論與實驗內容的有效銜接問題。
4.3 服務廣泛性 在本院建設物聯網實踐教學設施的論證過程中,一些新興的物聯網實驗設備公司過于專注儀器設備自身的性能指標參數的優劣,忽略了院校在承辦全新的物聯網工程專業所面臨的一系列問題和不確定性??梢哉f,還是以往那種以產品銷售為主的商業合作層面。實際上,院校更希望找到一個能夠在實驗/實訓、實習、職業培訓、師資、科研、就業等多方面的合作對象。
5 結束語
校企合作這種高等教育的辦學模式在國內外已經被證明是非常有效的。我國社會各界對在高等職業教育方面進行了全面深入的研究和廣泛的實踐。隨著我國高等教育的普及和國民經濟產業結構的升級,本科階段教育同樣也需要進行各個層次的校企合作。尤其是對于物聯網工程這類新設立的本科專業,通過有效整合企業資源,不僅能夠幫助各個高校辦好本專業,更有利于帶動“產學研”縱向與橫向的融合,共同促進。擺脫高等教育與產業脫節的問題,在這種有機組合的模式中,使得學生能夠在理論與實踐的雙重學習與鍛煉中,得到全面的發展。
參考文獻:
[1]吳功宜.對物聯網工程專業教學體系建設的思考[J].計算機教育,2010,11.
[2]王廷芳.美國高等教育史[M].福州:福建教育出版社,1995.
[3]王章豹,祝義才.產學合作:模式、走勢、問題與對策[J].科技進步管理,2000,9.