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關(guān)鍵詞:高職;物聯(lián)網(wǎng);人才培養(yǎng);課程體系;專業(yè)定位
中圖分類號:TN929.5-4;TP391.44-4 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-7712 (2012) 18-0094-01
物聯(lián)網(wǎng)是把所有物品通過射頻識別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進行信息交換和通訊,實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用廣泛,遍及智能交通、環(huán)境保護、公共安全、平安家居、工業(yè)監(jiān)測、個人健康等多個領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將會發(fā)展成為上萬億元規(guī)模的高科技市場。因此,社會對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面的人才需求巨大。
一、高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)基本思路
近年來,高等職業(yè)教育發(fā)展迅速,專業(yè)培養(yǎng)模式日趨成熟。高職類專業(yè)人才培養(yǎng)方案的制定已經(jīng)逐步符合市場,并著重培養(yǎng)面向技能、重在應(yīng)用、適應(yīng)生產(chǎn)、服務(wù)和管理第一線需要的高技能人才。
通過對市場需求的調(diào)研,我們認(rèn)為要以職業(yè)生涯為目標(biāo),確定人才培養(yǎng)方向;以工作過程為主線,構(gòu)建課程體系模式;以職業(yè)崗位為依據(jù),確定課程設(shè)置方案。最終達到社會對物聯(lián)網(wǎng)人才的供給。
二、專業(yè)人才培養(yǎng)方案的分析
(一)高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)定位
1.行業(yè)前景分析。通過對從事物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)及系統(tǒng)集成公司的調(diào)研,我們明確物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的主要就業(yè)崗位:(1)物聯(lián)網(wǎng)項目的規(guī)劃、施工管理;(2)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安裝、調(diào)試和維護;(3)物聯(lián)網(wǎng)感知層與傳輸層產(chǎn)品的設(shè)計、制造;(4)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層控制程序設(shè)計。
2.物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)定位。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要研究型、技術(shù)型、綜合型、工程型等不同層次的人才,本科院校較為適合培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的高層次人才,而高等職業(yè)院校適合培養(yǎng)工程技術(shù)應(yīng)用型人才。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域包括交通、安防、電力、金融、物流零售、環(huán)保、醫(yī)療等。物聯(lián)網(wǎng)的市場潛力給高等教育與職業(yè)教育帶來了無窮機會,物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的開發(fā)和應(yīng)用為高等教育與職業(yè)教育敞開了寬廣的大門。隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,越來越多的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)需要與之相關(guān)的工程技術(shù)人才。這正吻合我們高職院校的培養(yǎng)目標(biāo)。
根據(jù)對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的分析,我們主要是培養(yǎng)技藝、操作并舉的高級技術(shù)人才;再結(jié)合高職院校的特色學(xué)生定位為:主要從事面向物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用等企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成、技術(shù)支持物聯(lián)網(wǎng)物流運營維護等基礎(chǔ)性崗位。
(二)崗位群分析
通過對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才相關(guān)崗位群的調(diào)研分析,得出適合高職學(xué)生典型的物聯(lián)網(wǎng)方面的崗位有:物流運營技術(shù)員、產(chǎn)品技術(shù)支持工程師、系統(tǒng)集成工程師等。
1.物聯(lián)網(wǎng)物流運營技術(shù)員:熟悉物流運營流程、實施管理物聯(lián)網(wǎng)平臺的物流運營、維護、更新、統(tǒng)計匯總等。2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持工程師:負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用相關(guān)的方案制定及售前支持工作,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品等售后技術(shù)支持,物聯(lián)網(wǎng)工程項目服務(wù)等。3.物聯(lián)網(wǎng)集成工程師:根據(jù)圖紙、投標(biāo)文檔資料進行物聯(lián)網(wǎng)項目的實施,負(fù)責(zé)系統(tǒng)集成項目的跟進、組織管理與項目實施。
(三)專業(yè)職業(yè)能力分析
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才典型崗位工作任務(wù)分析,畢業(yè)生必須有良好的溝通與團隊協(xié)作的職業(yè)素養(yǎng);掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本理論,具備構(gòu)建、運行、維護物聯(lián)網(wǎng)的職業(yè)基本能力;能進行感知設(shè)備的集成,物聯(lián)網(wǎng)項目方案設(shè)計與實施,以及物聯(lián)網(wǎng)平臺運營與維護等專業(yè)核心能力。
(四)課程體系設(shè)計
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)應(yīng)該是集合計算機、通信、電子、自動化等各個專業(yè)的一個交叉學(xué)科,它涉及到多個行業(yè)、多個領(lǐng)域,每個學(xué)校的專業(yè)背景和學(xué)科特色都不一樣,因此各自依托的背景學(xué)科都不甚相同,因此課程體系上會有差別。有的學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)歸屬計算機學(xué)科,因此學(xué)生畢業(yè)之后的升本、就業(yè)將圍繞著計算機這一學(xué)科背景展開。
課程體系的設(shè)計以崗位的職業(yè)能力培養(yǎng)為主線,以市場需求為起點,以崗位群職責(zé)、工作任務(wù)為依據(jù),實現(xiàn)專業(yè)課程的開發(fā)與設(shè)計的創(chuàng)新。分析上述的適合高職學(xué)生的崗位群,可以得出崗位相關(guān)課程。建立基于工作過程的行動領(lǐng)域課程體系,成為統(tǒng)一的課程體系。
(五)專業(yè)教材建設(shè)
物聯(lián)網(wǎng)是新專業(yè),在教材的選用上要費一番功夫,同時它是一個綜合類專業(yè),每個學(xué)校開設(shè)都有自己的傾向性。所以目前在專業(yè)教材的選擇與建設(shè)上可從以下三方面考慮:1.選擇國家級、省級規(guī)劃教材、精品教材,這些教材在各方面都具備一定的權(quán)威性、參考性;2.組織有實力的教師,在已有課程講義與技術(shù)研究的基礎(chǔ)之上,結(jié)合本校實際編寫符合本校實際的校本教材;3.開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展和市場需求的校企合作教材。
三、專業(yè)實驗實訓(xùn)室建設(shè)
(一)實驗室建設(shè)目的。通過建立物聯(lián)網(wǎng)實驗室,為教學(xué)提供實驗、實訓(xùn)平臺,使學(xué)生在“實戰(zhàn)”中系統(tǒng)的了解物聯(lián)網(wǎng)知識體系的構(gòu)成,引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力,從而提升教學(xué)效果,進而提高學(xué)生的就業(yè)能力與就業(yè)質(zhì)量。
(二)實驗室主要功能。實驗室以學(xué)生生活中最為熟悉的“學(xué)生宿舍”和“圖書館”為背景環(huán)境,搭建智能宿舍與智能圖書館兩個系統(tǒng),系統(tǒng)將實現(xiàn)感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的綜合運用,可配套實現(xiàn)對無線傳感、無線組網(wǎng)、射頻識別等物聯(lián)網(wǎng)核心知識點的教學(xué)工作。
(三)實驗室主要特點。系統(tǒng)性:感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層搭建的物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用系統(tǒng)。透明性:系統(tǒng)及主要實驗設(shè)備實現(xiàn)“透明化”設(shè)計,讓學(xué)生能夠?qū)ο嚓P(guān)設(shè)備具有直觀的了解和認(rèn)識,增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果。開放性:系統(tǒng)的設(shè)計具有充分的開放性,提供強大的擴展功能,在教學(xué)中可以鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生對系統(tǒng)進行改造和創(chuàng)新應(yīng)用。豐富性:針對實驗室系統(tǒng),配套豐富的實驗案例以輔助教學(xué)。
四、結(jié)束語
物聯(lián)網(wǎng)涉及的領(lǐng)域非常廣泛,從技術(shù)角度看,在計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)方向,通過廣泛的調(diào)研,制定盡可能合理的人才培養(yǎng)方案,并整合其他相關(guān)專業(yè)的軟硬件資源,為社會培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)復(fù)合型人才是可行的。
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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);高職院校;課程建設(shè);工程
中圖分類號:TP393 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-1302(2013)12-0081-03
0 引 言
物聯(lián)網(wǎng)工程實施與管理是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)的核心課程,也是一門實踐性很強的課程。為了使高職學(xué)生成為技術(shù)應(yīng)用型高技能人才,必須在高等職業(yè)院校切實進行教學(xué)改革,使高職與普通高校區(qū)別開來。為配合高職院校國家骨干專業(yè)建設(shè)工作,我們按照課程體系與教學(xué)內(nèi)容改革的建設(shè)方案,建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程實施與管理課程,使其達到優(yōu)質(zhì)專業(yè)核心課程水平。
1 物聯(lián)網(wǎng)工程實施與管理課程建設(shè)的思路
本課程以工作任務(wù)為邏輯主線,將完成工作任務(wù)必需的相關(guān)理論知識構(gòu)建于項目之中,學(xué)生在完成具體項目的過程中學(xué)會完成相應(yīng)工作任務(wù),鍛煉職業(yè)能力,掌握相應(yīng)的理論知識。在教學(xué)中,根據(jù)校內(nèi)外實訓(xùn)、實習(xí)資源情況貫徹模擬物聯(lián)網(wǎng)工程項目(校內(nèi)實訓(xùn)室)或承擔(dān)真實的物聯(lián)網(wǎng)工程(工程現(xiàn)場)的教學(xué)策略,并根據(jù)工程情況設(shè)計教學(xué)過程。
2 物聯(lián)網(wǎng)工程實施與管理課程建設(shè)探索與實踐
2.1 課程的功能與定位
職業(yè)教育課程應(yīng)當(dāng)突出能力目標(biāo),本課程是重慶城市管理職業(yè)學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)的核心課,是一門實踐性很強的課程。通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生可以了解物聯(lián)網(wǎng)工程建設(shè)等相關(guān)崗位所需的物聯(lián)網(wǎng)工程基本概念和工程管理基礎(chǔ)知識,能夠進行物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的選型,能夠編寫物聯(lián)網(wǎng)項目系統(tǒng)方案,能夠完成物聯(lián)網(wǎng)工程施工,能夠完成對物聯(lián)網(wǎng)項目的系統(tǒng)功能測試,為將來從事物聯(lián)網(wǎng)工程相關(guān)工作打下堅實的基礎(chǔ)。
2.2 課程的能力目標(biāo)
本課程的核心能力目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)工程實施與管理相關(guān)職業(yè)能力,使學(xué)生達到國家相關(guān)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)者應(yīng)該具備以下知識、技能與素質(zhì):
(1)能夠進行物聯(lián)網(wǎng)項目的需求分析;
(2)能夠撰寫物聯(lián)網(wǎng)項目的設(shè)計說明書;
(3)能設(shè)計中小型物聯(lián)網(wǎng)工程系統(tǒng)方案;
(4)能夠進行傳感設(shè)備、RFID設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選型;
(5)能熟練操作物聯(lián)網(wǎng)工程常用器材和工具;
(6)能完成物聯(lián)網(wǎng)工程施工過程的各個環(huán)節(jié),能熟練、規(guī)范地完成施工操作;
(7)能根據(jù)設(shè)計方案和驗收標(biāo)準(zhǔn)對工程進行測試和驗收;
(8)能完成對物聯(lián)網(wǎng)工程基礎(chǔ)性管理工作。
2.3 課程教學(xué)總體設(shè)計
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)技能目標(biāo)框架,獲得本課程的核心能力目標(biāo),找到教學(xué)設(shè)計途徑。依據(jù)職業(yè)崗位要求,與校企聯(lián)盟共同制定職業(yè)標(biāo)準(zhǔn);按照職業(yè)標(biāo)準(zhǔn),將崗位能力分解為若干個能力模塊,結(jié)合任務(wù)和能力訓(xùn)練要求,開發(fā)相應(yīng)的項目任務(wù);制定融合職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的能力訓(xùn)練模塊考核標(biāo)準(zhǔn)、考核方法;編寫適合在生產(chǎn)性實訓(xùn)基地開展教學(xué)的工學(xué)結(jié)合校本教材。以物聯(lián)網(wǎng)工程實施與管理課程為例的課程教學(xué)設(shè)計思路如圖1所示。
2.4 教學(xué)內(nèi)容的確定
課程教學(xué)內(nèi)容的確定是從高職學(xué)生將來要從事的工作出發(fā),通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)崗位工作分析表了解到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)的崗位群。然后,教師選擇出與本課程相應(yīng)的典型工作任務(wù)是物聯(lián)網(wǎng)工程項目的實施與維護。教師對典型工作任務(wù)和職業(yè)行動能力進行教學(xué)論證加工,進一步進行核心能力目標(biāo)的分解和細化,在此基礎(chǔ)上確定有任務(wù)陳述的課程教學(xué)內(nèi)容。由此歸納整合與本課程相關(guān)的能力單元與學(xué)時分配如表1所列。
2.5 教學(xué)模式設(shè)計
組織課程教學(xué)時,以學(xué)生為主體,充分考慮到高職學(xué)生的計算能力、抽象思維能力、推理能力等的水平,使學(xué)生能夠勝任,從而建立自信心。
在此方面,首先可以實施案例教學(xué),促進學(xué)生職業(yè)能力發(fā)展。在課程設(shè)計上,以來自行業(yè)的一組工業(yè)案例為載體,以教學(xué)工廠型實訓(xùn)基地為平臺,使理論知識、實踐技能、職業(yè)素養(yǎng)與實際應(yīng)用環(huán)境結(jié)合在一起,從而達到工作過程與教學(xué)過程的融合。在案例教學(xué)中,采用“做中學(xué),做中教”的教學(xué)方法,按照案例的工作過程進行學(xué)習(xí)與訓(xùn)練,使學(xué)生的專業(yè)能力、方法能力、社會能力得到逐步提高。
其次是實施項目教學(xué),保證學(xué)期項目正常運行。第一學(xué)段重在構(gòu)思與設(shè)計,通過收集資料、頭腦風(fēng)暴、整理方案、小組討論,制定實施計劃,進行小組分工,開始進行方案設(shè)計。在第一個學(xué)段項目中,學(xué)生整理項目方案書,由指導(dǎo)教師進行中期檢查,對項目設(shè)計的規(guī)范和要求提出指導(dǎo)意見,但并不對項目的可行性給予評價,充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性;第二個學(xué)段,項目小組必須細化方案,形成完整書面文本,進行項目匯報、答辯與成果展示,并進行成績評定。其他學(xué)期項目照此流程執(zhí)行,通過反復(fù)的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生主動完成任務(wù)的能力。其中,只有評價可行的項目才能進入方案實施階段,項目團隊通過分工合作,制定計劃,并進入學(xué)院實訓(xùn)基地進行加工與制作,使方案得以實現(xiàn)。
在項目教學(xué)期間,各項目小組根據(jù)項目方案進行匯報,由3名教師(校企雙方組成)團隊負(fù)責(zé)評價,根據(jù)學(xué)生在項目方案中獲取知識與運用知識的能力予以打分。從實踐情況看,此階段,學(xué)生的創(chuàng)新思維活躍,敢于構(gòu)思和設(shè)計。
2.6 實訓(xùn)室建設(shè)
根據(jù)重慶城市管理職業(yè)學(xué)院現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)實驗室建設(shè)情況和學(xué)校教學(xué)目的出發(fā),正在建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)展示實訓(xùn)中心、物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)實訓(xùn)室,將緊跟重慶物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)需求,校企共同確定實驗基地建設(shè)方案。對重慶地區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的用人崗位進行深入調(diào)研,對物聯(lián)網(wǎng)就業(yè)崗位群進行分析,分析各崗位的需求量及對應(yīng)的技術(shù)特點和設(shè)備要求及環(huán)境要求,以此為根據(jù)確定實驗基地建設(shè)方案。實訓(xùn)室建設(shè)的定位如下:
(1)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)與專業(yè)群校內(nèi)外實訓(xùn)基地;
(2)西部地區(qū)物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)技術(shù)培訓(xùn)及技術(shù)服務(wù)平臺;
(3)西部地區(qū)高職、中職物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)師資培訓(xùn)基地;
(4)面向社會的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)職業(yè)技能鑒定培訓(xùn)基地;
(5)學(xué)生創(chuàng)業(yè)教育平臺。
實訓(xùn)室配置物聯(lián)網(wǎng)工程實驗室的相關(guān)設(shè)備,培養(yǎng)學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)整體規(guī)劃與設(shè)計能力、識別物聯(lián)網(wǎng)工程相關(guān)設(shè)備的能力、工程布線能力、設(shè)備安裝調(diào)試維護能力、設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)性能測試能力、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺管理能力等。實訓(xùn)室的建設(shè)需緊密結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),能夠體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的三層結(jié)構(gòu)(感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層),從而讓學(xué)生更清楚地認(rèn)識物聯(lián)網(wǎng)的實際應(yīng)用。
這些實訓(xùn)設(shè)備可以滿足日常的實訓(xùn)教學(xué)需要,同時也為學(xué)生課程設(shè)計和競賽提供了保障。該實訓(xùn)室將全體向?qū)W生開放,從發(fā)發(fā)揮了實訓(xùn)室為全院學(xué)生服務(wù)的作用。
2.7 教學(xué)評價設(shè)計
教學(xué)評價的基本思路是,不僅有終結(jié)評價和教師評價,而且有過程評價和學(xué)生的自評。實訓(xùn)部分占總成績的50%,以物聯(lián)網(wǎng)工程實訓(xùn)過程為考核的主體,貫穿整個學(xué)期。具體表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)改革傳統(tǒng)的學(xué)生評價手段和方法,采用階段評價,過程性評價與目標(biāo)評價相結(jié)合,項目評價,理論與實踐一體化評價模式。
(2)關(guān)注評價的多元性,結(jié)合出勤、課堂提問、平時測驗、技能訓(xùn)練過程、工作質(zhì)量及期末考核綜合評價學(xué)生成績。
(3)注重學(xué)生動手能力和實踐中分析問題、解決問題能力的考核,對在學(xué)習(xí)和應(yīng)用上有創(chuàng)新的學(xué)生應(yīng)予特別鼓勵,全面綜合評價學(xué)生能力。
3 結(jié) 語
高職教育課程建設(shè)必須主動適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展的需要,根據(jù)學(xué)校的辦學(xué)條件,有針對性地進行課程建設(shè)。物聯(lián)網(wǎng)工程實施與管理課程建設(shè)致力于突出能力目標(biāo),選用恰當(dāng)?shù)娜蝿?wù)進行能力訓(xùn)練。為保證行動導(dǎo)向的教學(xué)方法具體實施的實際效果,需要繼續(xù)不斷地加強師資隊伍建設(shè)并突出工程特色。
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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);專業(yè)建設(shè)與實踐;課程體系
1 背景
教育部要求加大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)力度,支持和鼓勵有條件的高等學(xué)校從本科教育人手,加速教學(xué)內(nèi)容、課程體系、教學(xué)方法和管理體制與運行機制的改革和創(chuàng)新,積極培養(yǎng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)(如物聯(lián)網(wǎng)工程本科專業(yè))人才。目前教育部已經(jīng)批準(zhǔn)150余所學(xué)校開辦物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),在校學(xué)生總數(shù)在近兩年內(nèi)將超過8000人,使得物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)成為各類高校競相開設(shè)的熱門專業(yè)之一。
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)屬于工科,在首批30所高等院校中,電子科技大學(xué)依托通信工程專業(yè)辦學(xué),哈爾濱工程大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)、武漢大學(xué)依托計算機學(xué)院的專業(yè)辦學(xué)。我們通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)國外目前尚未形成專門的物聯(lián)網(wǎng)本科專業(yè),國外大多數(shù)高校也將傳感、射頻識別等相關(guān)課程放置在CS(計算機科學(xué))或EE(電氣工程)等相關(guān)學(xué)院;國內(nèi)對該專業(yè)的教學(xué)研究尚處于起步階段,還沒有形成非常完整的教學(xué)理論與實施體系。
2010年9月,武漢大學(xué)依托計算機學(xué)院、國際軟件學(xué)院從2010級本科生中通過自愿報名轉(zhuǎn)專業(yè)的方式招收了30名學(xué)生成立了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)班;至今已有3個年級近百名學(xué)生。通過3年的教學(xué)實踐,我們基本搞清了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)內(nèi)涵,明確了武漢大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)特色,建設(shè)了具有自身特色的人才培養(yǎng)模式與課程體系。
2 專業(yè)內(nèi)涵與特色定位
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)具有相對獨立的理論體系,其內(nèi)涵涉及4個層面(主要領(lǐng)域):信息感知、信息傳輸、信息處理和領(lǐng)域應(yīng)用。在人才培養(yǎng)方面,本科生課程體系和教學(xué)內(nèi)容包含如下一些知識點和內(nèi)容:即信息感知與識別理論、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與通信理論、海量異構(gòu)數(shù)據(jù)融合與管理理論、軟件建模與設(shè)計、領(lǐng)域應(yīng)用技術(shù)等。武漢大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程本科專業(yè)的理論層次如圖1所示。
綜上所述,物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科是研究信息感知、信息傳輸、信息處理、領(lǐng)域應(yīng)用相結(jié)合的綜合性理論與技術(shù)的新興學(xué)科。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是以計算機、網(wǎng)絡(luò)與通信、控制融合為主要特征的綜合性專業(yè),涉及計算機、通信、控制、電子、信息安全、數(shù)學(xué)、物理以及工程等多個專業(yè)的知識,學(xué)生應(yīng)按復(fù)合型工程類人才進行培養(yǎng)。
武漢大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程本科專業(yè)人才培養(yǎng)秉承“三創(chuàng)”(創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè))人才培養(yǎng)理念,以計算機大學(xué)科平臺為基礎(chǔ),培養(yǎng)具有扎實的計算機理論基礎(chǔ),又有物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)理論與工程技術(shù)特長的復(fù)合型工程應(yīng)用人才。
3 武漢大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)方案與課程體系
3.1 培養(yǎng)目標(biāo)
本專業(yè)培養(yǎng)掌握自然科學(xué)、人文科學(xué)基礎(chǔ)和計算機、網(wǎng)絡(luò)與通信、控制等學(xué)科基礎(chǔ)知識,系統(tǒng)掌握物聯(lián)網(wǎng)的基本理論、技術(shù)和應(yīng)用知識,并具備從事物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的科學(xué)研究、工程設(shè)計、應(yīng)用開發(fā)或運營管理等方面工作的“三創(chuàng)”復(fù)合型人才。
3.2 能力構(gòu)成
能力構(gòu)成包括培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)有的素質(zhì)要求、知識要求和能力要求。
武漢大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程本科專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)強調(diào)具有如下素質(zhì):①掌握科學(xué)思維方法和科學(xué)研究方法,有一定的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)意識,具有較強的事業(yè)心和嚴(yán)謹(jǐn)求實的實干精神;具有一定的工程意識和效益意識。②在業(yè)務(wù)素質(zhì)上,學(xué)生應(yīng)熟悉信息感知、信息傳輸、信息處理、領(lǐng)域應(yīng)用等全局系統(tǒng)的設(shè)計、構(gòu)造和分析過程,深刻理解其內(nèi)在機制和整體的系統(tǒng)觀;具有該學(xué)科寬廣的知識面,同時在該學(xué)科的一個或多個領(lǐng)域具有高級知識;具有一個完整的設(shè)計經(jīng)歷,包括應(yīng)用系統(tǒng)及其構(gòu)件、物聯(lián)網(wǎng)工程的設(shè)計及其實現(xiàn)。③具有良好的思想品德素質(zhì)、文化素質(zhì)和身心素質(zhì)。
對該專業(yè)本科生的知識要求方面,強調(diào)學(xué)生應(yīng)具備人文社會科學(xué)知識、自然科學(xué)知識、專業(yè)知識、工具知識等;在專業(yè)知識要求方面,強調(diào)學(xué)生應(yīng)具有扎實的計算機、網(wǎng)絡(luò)與通信、控制基礎(chǔ)知識,具有系統(tǒng)扎實的信息感知、信息傳輸、信息處理、領(lǐng)域應(yīng)用的基礎(chǔ)知識并在某方面有所側(cè)重,具有基本的工程實施與管理知識。
在能力要求方面,學(xué)生應(yīng)具備學(xué)習(xí)能力、分析和解決問題的能力以及創(chuàng)新能力。
3.3 專業(yè)優(yōu)勢
相比其他相關(guān)或相近專業(yè),武漢大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)的本科生主要優(yōu)勢有4點:
(1)針對新興的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,具有更好的針對性、適應(yīng)性和前瞻性。
(2)綜合計算機、網(wǎng)絡(luò)與通信、信息安全等學(xué)科,具有更寬廣的知識結(jié)構(gòu)。
(3)全面掌握信息感知、信息傳輸、信息處理及領(lǐng)域應(yīng)用的知識和技術(shù),具有更全面的能力體系。
(4)多層次多粒度工程訓(xùn)練,具有更扎實的實踐能力。
3.4 課程體系
武漢大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程本科專業(yè)人才培養(yǎng)與教學(xué)實施工作依靠良好的課程體系設(shè)計,通過課程模塊規(guī)劃、專業(yè)核心課程的組織與建設(shè),體現(xiàn)出良好的人才培養(yǎng)整體水平。在此具體介紹所設(shè)計的課程模塊思路和專業(yè)核心課程建設(shè)的內(nèi)容及體現(xiàn)的特色。
3.4.1 課程模塊設(shè)計
根據(jù)課程內(nèi)容關(guān)聯(lián)關(guān)系,將課程分為8個模塊:基礎(chǔ)模塊、感知模塊、網(wǎng)絡(luò)與通信模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、安全模塊、領(lǐng)域應(yīng)用開發(fā)模塊、信息服務(wù)模塊和實踐模塊。
基礎(chǔ)模塊的課程包括:公共數(shù)學(xué)類課程、大學(xué)物理、物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論、電路與電子技術(shù)、數(shù)字邏輯、C++程序設(shè)計、JAVA程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、微機系統(tǒng)與接口技術(shù)、EDA及應(yīng)用、系統(tǒng)建模與仿真。其中大部分課程都是計算機專業(yè)背景學(xué)生應(yīng)該學(xué)習(xí)和掌握的知識基礎(chǔ),也是武大物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)本科生所需要具備的基礎(chǔ)知識。
感知模塊的課程包括:RFID原理及應(yīng)用、傳感器原理及應(yīng)用、傳感器微操作系統(tǒng)原理與設(shè)計、物理網(wǎng)控制原理與技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)。這些課程多在前4個學(xué)期開設(shè),近3年,學(xué)院選派優(yōu)秀的青年教師多次參加中科院、北京科技大學(xué)、全國物聯(lián)網(wǎng)研究中心組織的培訓(xùn)學(xué)習(xí),并很好地開設(shè)了如上課程。
網(wǎng)絡(luò)與通信模塊課程包括:物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)。這一部分課程是武漢大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)特別強調(diào)要加強的課程,讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)此類課程加強對網(wǎng)絡(luò)、感知及應(yīng)用的系統(tǒng)觀和全局觀。
數(shù)據(jù)處理模塊與安全模塊課程包括:數(shù)據(jù)庫原理、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理、物聯(lián)網(wǎng)軟件設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)中間件、空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、空間信息可視化、云計算與云存儲。結(jié)合目前非常熱門的大數(shù)據(jù)理論,通過開展學(xué)術(shù)報告、IBM專家巡講課程來開拓學(xué)生視野。同時專門針對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)信息安全課程,強化安全意識,灌輸網(wǎng)絡(luò)安全及物聯(lián)網(wǎng)安全知識。
領(lǐng)域應(yīng)用開發(fā)與信息服務(wù)模塊的課程包括:物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)工程規(guī)劃與設(shè)計、嵌入式系統(tǒng)與設(shè)計、服務(wù)科學(xué)原理、SOA原理與實踐、業(yè)務(wù)流程管理、項目管理、客戶關(guān)系管理、Web應(yīng)用與開發(fā)、通信軟件設(shè)計、nesC語言等。這一部分課程體現(xiàn)了武漢大學(xué)計算機學(xué)院與軟件學(xué)院培養(yǎng)的物聯(lián)網(wǎng)工程本科專業(yè)人才的區(qū)別。計算機學(xué)院培養(yǎng)的學(xué)生著力于物聯(lián)網(wǎng)工程與技術(shù)方向,國際軟件學(xué)院培養(yǎng)的學(xué)生則著重體現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用與服務(wù)科學(xué)方向。
實踐模塊課程包括學(xué)生在校期間應(yīng)開設(shè)的實驗實踐類課程,主要包括:電路與電子技術(shù)實驗、數(shù)字邏輯實驗、接口技術(shù)實驗、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計、RFID系統(tǒng)綜合設(shè)計、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)綜合設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)工程綜合訓(xùn)練等。
3.4.2 專業(yè)核心課程組織與建設(shè)
為培養(yǎng)具有自身特色的物聯(lián)網(wǎng)本科生,我們確定了如下物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的核心課程,包括物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論、物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、傳感器原理及應(yīng)用、RFID原理及應(yīng)用、傳感器網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)軟件設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計、傳感器微操作系統(tǒng)原理與設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)工程規(guī)劃與設(shè)計、RFID系統(tǒng)綜合設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)綜合設(shè)計等。
其中覆蓋了部分《物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告暨專業(yè)規(guī)范(試行)》中規(guī)定的10門核心課程,部分課程(如物聯(lián)網(wǎng)工程規(guī)劃與設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)綜合設(shè)計)以學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)教師團隊科研工作中積累的知識和經(jīng)驗為基礎(chǔ)開展課程講授,體現(xiàn)了武大物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生與國內(nèi)同類專業(yè)學(xué)生在知識結(jié)構(gòu)上的不同之處。
在課程的建設(shè)上,依托湖北省教學(xué)改革研究項目《物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系改革研究》做好了這12門課程的講授內(nèi)容綱要;根據(jù)教材編寫的要求,做好課程講授內(nèi)容的二級目錄,其中傳感器原理與應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)工程規(guī)劃與設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)3門課程教材已完成初稿即將出版。
4 實驗與實踐教學(xué)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實踐教學(xué)是本專業(yè)教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)之一。物聯(lián)網(wǎng)實踐教學(xué)的設(shè)計和開展均按基本認(rèn)知、基本技術(shù)、綜合實踐3個層次遞階進行,除計算機學(xué)院開設(shè)的計算機基礎(chǔ)類課程實驗外(包括電路與電子技術(shù)實驗、數(shù)字邏輯實驗、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計、接口技術(shù)實驗等),專門針對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生,設(shè)計了包括EDA綜合設(shè)計、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合設(shè)計、RFID系統(tǒng)綜合設(shè)計、智能交通模擬系統(tǒng)設(shè)計、環(huán)境監(jiān)測與控制系統(tǒng)設(shè)計、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計、通信軟件設(shè)計等專業(yè)類實驗課程。
同時,在計算機學(xué)院卓越工程師計劃人才培養(yǎng)的框架下,設(shè)計了學(xué)生赴企業(yè)學(xué)習(xí)和實習(xí)的教學(xué)環(huán)節(jié),將一些工程應(yīng)用設(shè)計類的實驗課程以項目研發(fā)開展的形式,在物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)中實施。
對于實驗室的建設(shè),部分課程實驗室依托現(xiàn)有的計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實驗室,通過重用相關(guān)設(shè)備、調(diào)整有關(guān)配置來實現(xiàn)實驗環(huán)境的構(gòu)建,完成實驗教學(xué)。同時設(shè)計新建或?qū)σ延蓄愃茖嶒炇疫M行升級改造來達到新專業(yè)新課程實驗環(huán)境要求。
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)所面臨的實驗教學(xué)環(huán)境建設(shè)的任務(wù),開展了為期3年的研究調(diào)查,設(shè)計了RFID實驗室、傳感器網(wǎng)絡(luò)實驗室、定位技術(shù)實驗室的建設(shè)方案,并開始投資建設(shè)RFID實驗室。
RFID實驗室的教學(xué)功能設(shè)計主要包括如下一些內(nèi)容:①自動識別技術(shù)及RFID工作原理實驗;②物體編碼、條形碼與RFID標(biāo)簽;③讀寫器;④RFID中間件、RFID系統(tǒng)安全與隱私;⑤RFID應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與實施技術(shù);⑥RFID行業(yè)應(yīng)用方案;⑦RFID方法論(含ROI分析)等。
5 結(jié)語
武漢大學(xué)經(jīng)歷了3年的物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)探索,在厘清了專業(yè)內(nèi)涵和人才培養(yǎng)特色定位的基礎(chǔ)上,制定了具有自身特色的人才培養(yǎng)方案和課程體系,圍繞課程體系確定了核心課程群,開展了10余門專業(yè)新課程的建設(shè),撰寫了課程教學(xué)大綱和教材。為滿足實驗教學(xué)需要,通過調(diào)研設(shè)計了實驗實踐教學(xué)的方案和具體內(nèi)容,RFID實驗室建設(shè)工作已正式啟動,為武漢大學(xué)推進物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實際教學(xué)工作和提高專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量奠定了良好基礎(chǔ)。
參考文獻:
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(guān)鍵詞: 物聯(lián)網(wǎng);物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè);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(biāo)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(lián)盟《ITU 互聯(lián)網(wǎng)報告 2005:物聯(lián)網(wǎng)》,正式提出“物聯(lián)網(wǎng)”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(fā)展物聯(lián)網(wǎng)。2009年8月,國務(wù)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(lián)網(wǎng)在我國發(fā)展的熱潮。2010年《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》(國發(fā)[2010]32號)中明確提出了以“新能源、新一代信息技術(shù)(物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù))、新材料、農(nóng)業(yè)與生物、空間技術(shù)”為代表的國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。2010年3月9日,教育部發(fā)出通知,將針對新一代信息網(wǎng)絡(luò)、綠色經(jīng)濟、低碳經(jīng)濟、環(huán)保技術(shù)、生物醫(yī)藥等國家重要戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),在高校本科教育階段設(shè)立相關(guān)專業(yè)開始接受物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)申報,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)正式列入我國高等教育本科專業(yè)目錄,相關(guān)院校于2011年開始招生。
1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)特點
1.1 多學(xué)科交叉集成 從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架看,比較普遍接受的觀點是,物聯(lián)網(wǎng)分為:感知層、網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層。其中各個層次所涉及的學(xué)科專業(yè)為:感知層:電子科學(xué)與技術(shù)、微電子科學(xué)與技術(shù)和計算機科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)。網(wǎng)絡(luò)層:網(wǎng)絡(luò)工程、通信工程和計算機科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)。應(yīng)用層:軟件工程、信息工程[1]、信息管理與信息系統(tǒng)、自動化和計算機科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)。
與其他工程應(yīng)用型專業(yè)一樣,根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)在不同行業(yè)領(lǐng)域的具體應(yīng)用,還涉及到其所應(yīng)用到的各個行業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)知識與技術(shù)。因此,多學(xué)科交叉是物聯(lián)網(wǎng)的基本特點。
1.2 工程應(yīng)用為目標(biāo) 因是全新設(shè)立的專業(yè),物聯(lián)網(wǎng)并沒有形成自身完整的理論與技術(shù)體系,而是集成了其他相關(guān)專業(yè)的知識和技術(shù),形成的一個綜合應(yīng)用為目標(biāo)的專業(yè)。在人才培養(yǎng)實踐中,因?qū)W時和基礎(chǔ)知識等方面的限制,我們不可能帶領(lǐng)學(xué)生深入地學(xué)習(xí)各種理論知識,而是應(yīng)該抓住相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用屬性,并運用于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的實踐教學(xué)中。因此,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)該放在重點位置。突出實驗實訓(xùn)環(huán)節(jié),以便培養(yǎng)出掌握物聯(lián)網(wǎng)核心知識框架與工程實踐技術(shù)技能的工程應(yīng)用型人才。
1.3 產(chǎn)業(yè)先于高教 物聯(lián)網(wǎng)是傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的一種延伸。IT產(chǎn)業(yè)應(yīng)用推動了從“人聯(lián)網(wǎng)”到“物聯(lián)網(wǎng)”的拓展。在此過程中,與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的應(yīng)用已經(jīng)在國內(nèi)外各行業(yè)逐漸開展。這些應(yīng)用的實現(xiàn),帶動了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的需求,這在一定程度上推動了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的設(shè)置與發(fā)展。
1.4 摸索中的新專業(yè) 物聯(lián)網(wǎng)屬于發(fā)展中的集成創(chuàng)新型技術(shù),知識體系不清晰;產(chǎn)業(yè)涵蓋面寬,邊界難以界定[1]。為了推進物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)專業(yè)的建設(shè)與發(fā)展,在教育部高等學(xué)校計算機科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會和教育部高等學(xué)校電子信息與電氣學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會的共同指導(dǎo)和支持下,2010年8月29日成立了由全國首批批準(zhǔn)設(shè)立物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的高校相關(guān)專家組成的“全國高校物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)小組”,針對有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程設(shè)置、人才培養(yǎng)模式、教材選編等進行研究與指導(dǎo)工作。但時至今日,尚未出臺國家統(tǒng)一的、規(guī)范性指導(dǎo)意見。因此,獲得專業(yè)開設(shè)資格的各個高校往往根據(jù)自身資源與優(yōu)勢,結(jié)合所在區(qū)域的產(chǎn)業(yè)人才需求制定自己的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案。
2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)模式
2.1 高校獨立培養(yǎng)模式 目前,開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的高校眾多。這其中,公立大學(xué)基于自身的傳統(tǒng)優(yōu)勢學(xué)科專業(yè)的物質(zhì)和人力資源,對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的培養(yǎng)模式基本采用獨立培養(yǎng),即抽調(diào)相關(guān)學(xué)科專業(yè)人員,組建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的師資隊伍;在實踐教學(xué)方面,根據(jù)自身資源優(yōu)勢,設(shè)計和建設(shè)相關(guān)的實驗/實訓(xùn)設(shè)施和內(nèi)容;在技術(shù)方向上,則是依托已有的與物聯(lián)網(wǎng)工程相關(guān)的優(yōu)勢專業(yè)方向,來制定物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才的培養(yǎng)方向。
這種模式有利于高校充分發(fā)揮既有資源優(yōu)勢,有利于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)方案的順利制定和實施,并通過教學(xué)與科研實踐形成物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)特色,進而帶動物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展趨勢與方向。但是,這種模式并不適合所有高校,物聯(lián)網(wǎng)畢竟是交叉型的全新專業(yè),其所涉及的諸多技術(shù)領(lǐng)域并不是所有高校都有足夠多的相關(guān)專業(yè)支持。因而,有的高校則把物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)變成了與之相關(guān)的傳統(tǒng)專業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用方向。
2.2 校企合作培養(yǎng)模式 高校與企業(yè)的合作一直以來成為各國高等教育與職業(yè)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(yè)乃至國家?guī)砹司薮蟮睦妗jP(guān)于校企合作,已有很多學(xué)者從不同的角度給予了界定:校企合作是指“大學(xué)與企業(yè)之間為達到一定目的,通過協(xié)調(diào)作用而形成的一種互動關(guān)系[2]”,“在人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)經(jīng)營以及人員交流、資源共享、信息互通等方面所結(jié)成的互利互惠、互補互促的聯(lián)合與協(xié)作[3]”。在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)過程中,引進企業(yè)的資源和力量,對于一個新設(shè)立的專業(yè)十分必要。在校企合作辦學(xué)模式下,企業(yè)會全程參與到學(xué)校的招生、教學(xué)、就業(yè)等三大環(huán)節(jié)中來,可以較好的幫助學(xué)校解決課程建設(shè)、師資建設(shè)、教材建設(shè)、實訓(xùn)室建設(shè)以及學(xué)生就業(yè)等一系列新專業(yè)亟需解決的難題,對專業(yè)建設(shè)產(chǎn)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(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)并能充分保證培養(yǎng)的人才與產(chǎn)業(yè)的需求有效對接,有利于高校對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計和實施,有利于學(xué)生學(xué)習(xí)過程中不斷接觸到行業(yè)發(fā)展的動態(tài)技術(shù)和信息,為學(xué)生未來的發(fā)展方向和就業(yè)提供指導(dǎo)性幫助;企業(yè)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(shè)備設(shè)施的市場銷售與推廣,有利于為自身的發(fā)展儲備“定制化”的人才。可以說是一種雙贏的模式。
3 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)校企合作動因
物聯(lián)網(wǎng)工程是一個剛剛設(shè)立并集成了多種學(xué)科專業(yè)的應(yīng)用型專業(yè)。對于一個強調(diào)應(yīng)用的專業(yè)來說,不管是獨立培養(yǎng)還是與企業(yè)合作培養(yǎng),都離不開“來源于社會、應(yīng)用于社會、服務(wù)于社會”的培養(yǎng)理念。因此,與社會的相關(guān)行業(yè)內(nèi)企業(yè)合作,將是各個高校或多或少繞不開的一個路徑。那么,校企合作過程,都有哪些因素驅(qū)動著彼此合作?
3.1 高校的角度
3.1.1 培養(yǎng)方案 關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才培養(yǎng),有學(xué)者認(rèn)為,從規(guī)避風(fēng)險的角度,應(yīng)從未來畢業(yè)生可能從事的就業(yè)崗位和就業(yè)的能力需求出發(fā),反過來審定我們所設(shè)計的培養(yǎng)目標(biāo),對課程體系和內(nèi)容進行取舍[1]。通過校企合作,能夠使學(xué)校比較準(zhǔn)確地掌握物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展動向和人才市場的需求信息,并根據(jù)這些信息制定物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)、規(guī)格以及知識結(jié)構(gòu)。從而制定本專業(yè)的人才培養(yǎng)方案。
3.1.2 師資隊伍 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)涉及很多前沿信息技術(shù),尤其在工程應(yīng)用方面,這部分人力資源大多集中在物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的行業(yè)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(guān)核心專業(yè)課程的理論教學(xué)和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在著師資短缺的問題。通過校企合作,一方面院校可以直接聘用企業(yè)的工程技術(shù)人員進入校園教學(xué),另一方面,也可以將教師派到合作企業(yè)中,通過實際的工程項目培訓(xùn)和鍛煉,提升教師隊伍的工程技術(shù)能力,構(gòu)建起“雙師型”的專業(yè)師資隊伍。
3.1.3 科研學(xué)術(shù) 校企之間通過合作,共享各自的資源優(yōu)勢,對提升院校的科研學(xué)術(shù)的能力有著積極的推動作用。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)涉及多個學(xué)科的交叉集成,一般院校很難找到各個相關(guān)專業(yè)的師資組成物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的科研隊伍。與企業(yè)合作,通過行業(yè)工程項目合作以及各級科研項目的聯(lián)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(xué)術(shù)活動的實用型和成果的轉(zhuǎn)化效果。
3.1.4 實踐教學(xué) 實踐教學(xué)在任何應(yīng)用型專業(yè)的建設(shè)中都是重要的培養(yǎng)環(huán)節(jié)。作為一個全新設(shè)置的專業(yè),相關(guān)的實驗/實訓(xùn)設(shè)備正在不斷更新和發(fā)展中,因此高校想要獲得代表物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用需求現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的實踐教學(xué)設(shè)施,離不開這些企業(yè)的相關(guān)產(chǎn)品和服務(wù)。通過校企合作,有利于高校在有限的資金投入下,建設(shè)能使學(xué)生掌握物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的核心知識、技術(shù)和工程技能的實驗/實訓(xùn)環(huán)境和設(shè)施。
3.1.5 實訓(xùn)實習(xí) 通過校企合作建立起的實驗實訓(xùn)設(shè)施,滿足了人才培養(yǎng)過程中的一般性實驗和實訓(xùn)需求。但這種實驗實訓(xùn)畢竟是一種有預(yù)案的驗證性實踐教學(xué)為主,為了保證學(xué)生能夠接觸到物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)一線的工程應(yīng)用項目實踐,學(xué)生到校企合作建立的“校外實訓(xùn)基地”或者企業(yè)中體驗和參與真實的工程應(yīng)用項目的整個實施過程,對學(xué)生來說無疑是一種校園內(nèi)的培養(yǎng)無法給予的收獲。而校外實訓(xùn)/實習(xí)基地的建設(shè)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(xué)指標(biāo)之一。
3.1.6 學(xué)生就業(yè) 院校畢業(yè)生的就業(yè)率一直是衡量人才培養(yǎng)效果的重要考核指標(biāo)。物聯(lián)網(wǎng)工程作為新設(shè)立的專業(yè),社會對該專業(yè)的畢業(yè)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(lián)網(wǎng)行業(yè)內(nèi)的企業(yè)合作,可以實時掌握企業(yè)用人標(biāo)準(zhǔn)、崗位、知識技能要求等多方面的人才需求信息。據(jù)此及時調(diào)整和優(yōu)化培養(yǎng)內(nèi)容、方法和標(biāo)準(zhǔn),使得畢業(yè)生能夠及早適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需求。
3.2 企業(yè)的角度
3.2.1 產(chǎn)品與服務(wù) 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的興起,帶動了一批傳統(tǒng)IT產(chǎn)業(yè)的企業(yè)投入到物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品與服務(wù)的行業(yè)中。高等教育的人才培養(yǎng)過程中需要大量的實驗實訓(xùn)設(shè)備和設(shè)施,通過與高等院校的合作,企業(yè)最直接的受益在于產(chǎn)品和服務(wù)的銷售。在合作中,產(chǎn)品的先入為主效應(yīng)會幫助企業(yè)快速穩(wěn)定地獲得這一新興教學(xué)設(shè)備市場的份額。并在后續(xù)的更新?lián)Q代中,獲得優(yōu)勢地位。
3.2.2 知識資源 相比于企業(yè)來說,高校儲備的知識技術(shù)資源是企業(yè)進一步升級創(chuàng)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(yè)持續(xù)創(chuàng)新的一個重要人力與知識的來源。
3.2.3 定制化人才 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)還沒有一屆畢業(yè)生走入這一新興的產(chǎn)業(yè),企業(yè)在未來的發(fā)展過程中所需要的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才必將來自于各個高校培養(yǎng)出來的各個層次的學(xué)生。能否招聘到適合企業(yè)特色優(yōu)勢的后續(xù)人才,關(guān)系到企業(yè)的未來可持續(xù)發(fā)展。因此,通過及早介入高等教育階段的人才培養(yǎng),將有助于企業(yè)優(yōu)先定制本企業(yè)所需的人才,避免高校人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)需求之間的脫節(jié)和錯位。這也是校企合作對企業(yè)的一切吸引力所在。
3.2.4 品牌利益 高等教育培養(yǎng)的人才是未來行業(yè)的技術(shù)主干力量。企業(yè)通過有償和無償?shù)姆绞剑谌瞬诺呐囵B(yǎng)過程中使用自己的產(chǎn)品和服務(wù),可以起到先入為主的效應(yīng)。通過學(xué)生的使用和學(xué)習(xí),形成對企業(yè)產(chǎn)品和服務(wù)的早起認(rèn)知和體驗,這必將影響到他們走進社會后對公司產(chǎn)品和服務(wù)的良好印象,進而影響到企業(yè)在行業(yè)內(nèi)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(nèi)外知名企業(yè)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(yè)多為實驗實訓(xùn)儀器設(shè)備的研制公司。這些公司有的是傳統(tǒng)的教學(xué)儀器供應(yīng)商和制造商,有的是針對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的熱潮而成立的新公司。這些公司在支持實踐教學(xué)設(shè)施方面沒問題,但在實習(xí)就業(yè)等方面缺乏支持資源和能力,也沒有成熟的聯(lián)合科研開發(fā)的思路和方案。
4.2 產(chǎn)品適用性 企業(yè)提供的產(chǎn)品與服務(wù)通常是根據(jù)其自身的技術(shù)與領(lǐng)域設(shè)計的,很少與高校一起合作共同開發(fā)。因此,院校對這類公司的產(chǎn)品均具有較強的陌生感,與院校所設(shè)計的課程體系、知識結(jié)構(gòu)、技術(shù)特色沒有形成有機的契合,因此需要院校調(diào)整相關(guān)課程的設(shè)置才能發(fā)揮其實驗實訓(xùn)設(shè)備的效用。另外,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是高校開設(shè)的新專業(yè),目前還缺乏公認(rèn)的、系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論圖書、技術(shù)普及圖書,特別是適合物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)要求的系列教材[5]。一套實驗/實訓(xùn)教學(xué)設(shè)施,除了硬件系統(tǒng)外,還需要配套的教材、軟件及二次開發(fā)資源等,尤其是理論課與實驗課理論與實驗內(nèi)容的有效銜接問題。
4.3 服務(wù)廣泛性 在本院建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)實踐教學(xué)設(shè)施的論證過程中,一些新興的物聯(lián)網(wǎng)實驗設(shè)備公司過于專注儀器設(shè)備自身的性能指標(biāo)參數(shù)的優(yōu)劣,忽略了院校在承辦全新的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)所面臨的一系列問題和不確定性。可以說,還是以往那種以產(chǎn)品銷售為主的商業(yè)合作層面。實際上,院校更希望找到一個能夠在實驗/實訓(xùn)、實習(xí)、職業(yè)培訓(xùn)、師資、科研、就業(yè)等多方面的合作對象。
5 結(jié)束語
校企合作這種高等教育的辦學(xué)模式在國內(nèi)外已經(jīng)被證明是非常有效的。我國社會各界對在高等職業(yè)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(jīng)濟產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)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(lián)網(wǎng)工程這類新設(shè)立的本科專業(yè),通過有效整合企業(yè)資源,不僅能夠幫助各個高校辦好本專業(yè),更有利于帶動“產(chǎn)學(xué)研”縱向與橫向的融合,共同促進。擺脫高等教育與產(chǎn)業(yè)脫節(jié)的問題,在這種有機組合的模式中,使得學(xué)生能夠在理論與實踐的雙重學(xué)習(xí)與鍛煉中,得到全面的發(fā)展。
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物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)涉及計算機、通信、電子、控制、電氣及自動化多門學(xué)科,其課程設(shè)置、培養(yǎng)目標(biāo)也處于研究階段。特別是在多學(xué)科環(huán)境下開展實踐教學(xué)將是專業(yè)研究的重點。目前,華中科技大學(xué)、重慶理工大學(xué)等開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的學(xué)校也正在開展物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)建設(shè)方面的研究。
河北建筑工程學(xué)院的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是國家首批批準(zhǔn)的本科專業(yè),通過多年的教學(xué)已積累了大量經(jīng)驗,基本的教學(xué)與實驗條件也較完善,是進行實踐教學(xué)改革創(chuàng)新的最佳時期。
二、實踐教學(xué)模式探索
(1)作為一個為建設(shè)智慧城市培養(yǎng)創(chuàng)新性工程技術(shù)人才的本科專業(yè),其與傳統(tǒng)的專業(yè)存在著眾多的差異。它沒有成熟的課程實踐教學(xué)體系經(jīng)驗可借鑒,項目旨在建設(shè)適合區(qū)域?qū)W生層次,符合師資條件,富有專業(yè)特色的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)體系。
通過綜合性實踐教學(xué)平臺可有效培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力,為提高專業(yè)人才素質(zhì),培養(yǎng)高水平工程技術(shù)人才奠定基礎(chǔ)。
由于物聯(lián)網(wǎng)的研究內(nèi)容比較寬泛而且涉及多學(xué)科的融合,也是下一代互聯(lián)網(wǎng)(“互聯(lián)網(wǎng)+”)所需的學(xué)科專業(yè)。未來對各高新技術(shù)行業(yè)人才的需求將非常大,同時此專業(yè)的技術(shù)也與學(xué)校的其他專業(yè)存在密切的關(guān)系(智能家居、智能建筑、智慧城市等),可以更好地突出物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的行業(yè)特色,滿足市場需求和具有更寬的就業(yè)面,培養(yǎng)出國家急需的人才。
(2)具體研究內(nèi)容、研究目標(biāo)和擬解決的關(guān)鍵問題。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)需要根據(jù)現(xiàn)有學(xué)科基礎(chǔ)、課程設(shè)置以及培養(yǎng)方案,結(jié)合實驗室的條件、校內(nèi)外實習(xí)、實訓(xùn)開展的情況及校內(nèi)外教師的教科研情況,研究實踐教學(xué)的新思路、新方法。
通過分析物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)國內(nèi)外實踐教學(xué)的現(xiàn)狀與存在的問題,形成行之有效的以“教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體”為理念的集實踐主體、實踐評價機制、實踐理念、實踐層次、實踐過程為一體的實踐教學(xué)體系,并分析實施該實踐體系要解決的關(guān)鍵問題。
著眼于人才需求和自身的辦學(xué)優(yōu)勢,在體現(xiàn)國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)共同特點的基礎(chǔ)上,突出河北建筑工程學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的特色,培養(yǎng)出“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下具有創(chuàng)新精神和實踐能力的復(fù)合型專業(yè)人才。
(3)實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),夯實硬件是開展物聯(lián)網(wǎng)實驗教學(xué)與研究的基礎(chǔ)。由于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是新開設(shè)的專業(yè),沒有一個成熟的方案和經(jīng)驗可供借鑒,各個高校都在探索課程如何設(shè)置、實驗室如何建設(shè)、實踐教學(xué)如何改革。物聯(lián)網(wǎng)是電子、計算機、通信等多個學(xué)科交叉的專業(yè),是應(yīng)用性很強的高新技術(shù)專業(yè),因此建設(shè)基于CDIO的踐教學(xué)體系是實踐教學(xué)的創(chuàng)新,具有鮮明的專業(yè)特色。
(4)實現(xiàn)多學(xué)科技術(shù)之間的有機結(jié)合,形成一套科學(xué)合理的實踐教學(xué)體系,使之貫穿物聯(lián)網(wǎng)感知層、傳輸層、支撐層和應(yīng)用層整個知識和技能體系的教學(xué)過程中。
三、結(jié)語
項目的成功實施既充分體現(xiàn)了對相關(guān)專業(yè)的繼承和拓展,又強化了實踐訓(xùn)練,突出了能力培養(yǎng),對專業(yè)的發(fā)展有深遠的意義,同時為以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)的相關(guān)專業(yè)建設(shè)提供了參考。本著理論聯(lián)系實際的基本原則,實現(xiàn)實踐教學(xué)案例化。在案例教學(xué)中,采用“做中學(xué),做中教”的教學(xué)方法,以來自行業(yè)的一組工業(yè)案例為載體,以教學(xué)工廠型實訓(xùn)基地為平臺,使理論知識、實踐技能、職業(yè)素養(yǎng)與實際應(yīng)用環(huán)境相結(jié)合,從而達到工作過程與教學(xué)過程的融合。按照案例的工作過程進行學(xué)習(xí)與訓(xùn)練,使學(xué)生的專業(yè)能力和社會能力得到逐步提高。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:無人機;編程項目;物聯(lián)網(wǎng);系統(tǒng)配置
1.意義與背景
目前,國內(nèi)外大量院校都己開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè),實踐課程往往都包括如下課程:c程序設(shè)計技能訓(xùn)練、電工與電路技能實訓(xùn)、計算機輔助電路設(shè)計實訓(xùn)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計訓(xùn)練、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計、數(shù)據(jù)庫原理課程設(shè)計、RFID原理與應(yīng)用課程設(shè)計、ARM嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計移動互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)綜合實訓(xùn)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)綜合實訓(xùn)。
然而,根據(jù)對實際教學(xué)中和相關(guān)院校開設(shè)課程的調(diào)研,總結(jié)出如下幾個存在的問題。
(1)缺乏真正體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)特色的C合性項目。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)包括很多基本的知識和技能元素,例如無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID、嵌入式系統(tǒng)課程、程序設(shè)計等。但是傳統(tǒng)的實踐課程都是單列的,沒有考慮到物聯(lián)網(wǎng)的綜合應(yīng)用性的本質(zhì)。
(2)傳統(tǒng)的編程實踐內(nèi)容無法調(diào)動學(xué)生的興趣和積極性。研究表明,目前學(xué)生對大部分所學(xué)的傳統(tǒng)知識并不十分感興趣,而對互聯(lián)網(wǎng)的多媒體和感知技術(shù)情有獨鐘。
本文結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的專業(yè)課“無人機控制與影像”的專業(yè)實踐教學(xué),開發(fā)出適合學(xué)校實際的基于無人機編程項目的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實踐系統(tǒng)配置方案。
2.無人機編程項目實踐配置方案
基于無人機編程項目的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實踐教學(xué)研究的主要內(nèi)容包括:無人機飛行控制、圖像拍攝回傳和后期處理系統(tǒng)的二次開發(fā),主要包括四軸飛行器、飛行控制子系統(tǒng)、遙控器子系統(tǒng)、地面站子系統(tǒng)、圖像回傳子系統(tǒng)、全景圖像拼接系統(tǒng)等。在前期的教學(xué)工作中,已經(jīng)進行了無人機軟件編程項目教學(xué)的初步研究,并形成了獨具特色的實踐配置方案。
2.1四軸飛行器
四軸飛行器作為時下最熱門的一種飛行器,已經(jīng)越來越受到廣大科學(xué)愛好者和商業(yè)公司的關(guān)注,四軸飛行器未來的應(yīng)用前景十分廣闊。四軸飛行器的智能導(dǎo)航可以利用機器視覺技術(shù)、人工智能技術(shù)讓四軸飛行器能像人一樣在復(fù)雜環(huán)境中活動。
2.2飛行控制模塊
飛控子系統(tǒng),擁有控制姿態(tài)自動平穩(wěn)、定點高度懸停、空中平移、空中定點旋轉(zhuǎn)、控制攝像機云臺控制、一鍵自動降落、GPS導(dǎo)航等功能,可以機載高清運動攝像機,實時拍攝飛行中的圖像。在教學(xué)中,采用Pixhawkm是一種先進的自動駕駛儀,它具有來自ST公司先進的處理器和傳感器技術(shù),ArduPilot開源飛控代碼,以及NuttX實時操作系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)靈活性和可靠性控制。由于Pixhawk的所有硬件都是透明的,因此方便學(xué)生學(xué)習(xí)芯片、傳感器、總線、外設(shè)等物聯(lián)網(wǎng)硬件內(nèi)容,并且由控源代碼開源,也方便學(xué)生進行二次開發(fā)。
2.3遙控器
在教學(xué)中,使用2.4 G富斯FS-TH9X9 9通道遙控器,可刷ER9X等開源固件。學(xué)生可以通過電腦軟件進行所有的設(shè)置,不用再看遙控器的菜單了,上位機的圖形化設(shè)置界面上極方便地完成所有的設(shè)置。所有搖桿和開關(guān)任意分配通道,還有模擬開關(guān)等強大的功能。
2.4開源地面站
在教學(xué)中,利用開源地面站Mission Planner,可以實現(xiàn)遙控校準(zhǔn)、加速度校準(zhǔn)和羅盤校準(zhǔn)和各類參數(shù)的設(shè)定。Mission Planner是Windows,系統(tǒng)下工作的無人機地面控制站開源軟件,其主要特點是通過在地圖上的鼠標(biāo)點擊入口來規(guī)劃,保存及加載自動任務(wù),下載及分析由飛控板創(chuàng)建的任務(wù)記錄。學(xué)生可以方便地利用圖形界面進行測試、調(diào)試與二次開發(fā),也增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.5圖像回傳系統(tǒng)
在實踐教學(xué)中,圖像回傳設(shè)備包括:7英寸雪花顯示屏;兩軸自平衡無刷云臺,可以搭載高清運動攝像機進行拍攝,可以通過遙控器操作,通過云臺中的電機轉(zhuǎn)動改變操作角度。圖像采集系統(tǒng)可以安裝攝像頭或者攝像機。其中機載高清攝像頭1個,用于實時采集飛行中的圖像,通過機載5.8 G傳輸模塊傳輸?shù)竭b控器的7寸顯示屏中。機載高清攝像機1個,用行中的圖像的攝錄,飛行器起飛前開啟后,在整個飛行過程中進行錄像操作。另外還包括航拍0SD模塊1個,它把飛行數(shù)據(jù)疊加到攝像頭的視頻上,可以直觀實時了解飛行器的飛行狀態(tài)。該模塊為雙路視頻輸入,可前后安裝兩個攝像頭,通過遙控器實時切換;支持Pixhawk等開源飛控用的mavlink串口協(xié)議;并在無攝像頭或者攝像頭出故障時,沒有視頻信號輸入會產(chǎn)生一個標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號用來疊加OSD信息;配合地面站Mission Planner,使得固件升級,參數(shù)設(shè)置通過USB完成。
圖1-2分別為本系統(tǒng)攝像頭和高清攝像機的回傳圖像,后期學(xué)生可以對這些回傳圖像進行高級的圖像處理、全景拼接等操作,為后續(xù)的相關(guān)課程也提供了很好的素材。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)專業(yè);網(wǎng)絡(luò)安全;課程建設(shè)
作者簡介:姚健(1974-),男,安徽合肥人,江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院,講師,江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院博士研究生。(江蘇 無錫
214122)
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)22-0107-02
隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)時代來臨了。物聯(lián)網(wǎng)是指物品通過各種信息傳感設(shè)備如射頻識別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)及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,進行信息交換和通信,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)。[1]目前世界先進國家都對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展高度重視。美國把物聯(lián)網(wǎng)確立為新一輪國際競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵戰(zhàn)略。在我國,從2009年到現(xiàn)在,總理多次明確指出物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要性和緊迫性。
然而,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速、健康和可持續(xù)發(fā)展離不開物聯(lián)網(wǎng)人才的培養(yǎng)。因此結(jié)合我國當(dāng)前社會、經(jīng)濟和物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀,制定符合中國國情的物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)戰(zhàn)略是當(dāng)務(wù)之急。2011年3月,教育部正式公布了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)本科新增專業(yè)名單。此次全國高校新設(shè)本科專業(yè)140個,有30所高校均增設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)。這些專業(yè)自2011年開始招生。鑒于物聯(lián)網(wǎng)是一門集計算機、電子信息、通信、自動化等多學(xué)科的交叉新興學(xué)科,很多工科類大學(xué)新建立的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)都是從現(xiàn)有專業(yè)中抽調(diào)教師,除了根據(jù)專業(yè)特點安排一些新課程以外,很多課程都是交叉學(xué)科的課程,比如反映物聯(lián)網(wǎng)安全的信息安全專業(yè)的“網(wǎng)絡(luò)安全”課程。本文就如何上好物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)中的“網(wǎng)絡(luò)安全”課程做一些探討和研究。
物聯(lián)網(wǎng)可以說是把“雙刃劍”,安全可靠的物聯(lián)網(wǎng)可以幫助人們改變生產(chǎn)生活方式,大幅度提高人們生產(chǎn)生活的效率,反之,如果因為安全問題造成局部或全局系統(tǒng)的癱瘓,也會極大影響人們的正常生產(chǎn)生活。所以,安全問題是物聯(lián)網(wǎng)中的一個重要問題。“網(wǎng)絡(luò)安全”課程就是針對物聯(lián)網(wǎng)中與各種通信網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的安全問題所設(shè)的一門課程。
“網(wǎng)絡(luò)安全”課程講授的是網(wǎng)絡(luò)安全最基礎(chǔ)的原理、技術(shù)及方法,知識更新快,交叉學(xué)科多,知識面廣,難以掌握。這些特點要求“網(wǎng)絡(luò)安全”課程課時較長,理論教學(xué)與動手實踐并重,教師的教學(xué)手段多樣,學(xué)生的動手能力較強。
一、樹立正確的教學(xué)指導(dǎo)思想
“網(wǎng)絡(luò)安全”作為信息安全專業(yè)的一門綜合性課程,其前導(dǎo)專業(yè)課程較多,涉及的技術(shù)、知識面較廣,部分內(nèi)容晦澀難懂,學(xué)生普遍反映學(xué)習(xí)、掌握的難度較大。而物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)也是一個多學(xué)科交叉的專業(yè),學(xué)生如果想要達到本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),需要在有限的時間里學(xué)量課程。所以,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的“網(wǎng)絡(luò)安全”課程安排的學(xué)時數(shù)不可能達到信息安全專業(yè)中的水平。另外,物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)是互聯(lián)網(wǎng)的延展,這也增加了新的學(xué)習(xí)內(nèi)容。如何在有限的教學(xué)學(xué)時內(nèi),不但把基本理論、基本知識講深講透并且能讓學(xué)生同時掌握一定的動手能力是任課教師的一項艱巨任務(wù)。[2]
要想讓物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的學(xué)生學(xué)好“網(wǎng)絡(luò)安全”課程,首先要樹立正確的教學(xué)指導(dǎo)思想。
1.理論教學(xué)與實踐教學(xué)并重
這是由“網(wǎng)絡(luò)安全”課程的特點決定的。“網(wǎng)絡(luò)安全”課程的理論教學(xué)涵蓋了網(wǎng)絡(luò)安全體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)安全工程三大部分。
(1)網(wǎng)絡(luò)安全體系結(jié)構(gòu)描述網(wǎng)絡(luò)信息體系結(jié)構(gòu)在滿足安全需求方面各基本元素之間的關(guān)系,反映信息系統(tǒng)安全需求和網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的共性,并由此派生了相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議、技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。[3]這一部分內(nèi)容相對枯燥,卻是本門課程的基礎(chǔ)。可以通過一些軟件演示來改善學(xué)習(xí)效果,比如可以通過sniffer軟件來實時演示如何抓包并分析包的協(xié)議字段。這些包都是平時學(xué)生上網(wǎng)時常見的,由此可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(2)單一的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品不能解決網(wǎng)絡(luò)安全的全部問題。應(yīng)綜合運用各種網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù),包括防火墻、VPN、IPSec、黑客技術(shù)、漏洞掃描、入侵檢測、惡意代碼和病毒的防治、系統(tǒng)平臺安全及應(yīng)用安全。[3]這是“網(wǎng)絡(luò)安全”所教授的主要內(nèi)容,既有基本理論需要掌握,也需要大量的實踐來保證教學(xué)效果。由于學(xué)時有限,可以采用課堂講授基本理論,課下根據(jù)學(xué)生的興趣另外安排實踐的方式。
(3)對網(wǎng)絡(luò)安全進行的綜合處理,要從體系結(jié)構(gòu)的角度,用系統(tǒng)工程的方法,貫穿網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計、開放、部署、運行、管理和評估的全過程。[3]這一部分也是既有理論也有實踐,但實踐的不是具體的技術(shù)。需要學(xué)生對(1)、(2)部分的掌握比較扎實。這部分可以結(jié)合案例來講授,以提高吸引力。
這里要糾正一種過于偏重實踐能力培養(yǎng)的教學(xué)傾向。“網(wǎng)絡(luò)安全”課程有大量的實踐內(nèi)容,但這些實踐必須建立在扎實的理論基礎(chǔ)之上,教學(xué)過程中要糾正學(xué)生熱衷做試驗而忽視理論學(xué)習(xí)的不良傾向。
2.教學(xué)指導(dǎo)與自主學(xué)習(xí)并重
由于“網(wǎng)絡(luò)安全”課程的內(nèi)容涉及面非常廣,僅僅課堂學(xué)習(xí)是遠遠不夠的。所以在教學(xué)實踐中,既需要任課教師提供及時的理論支持和技術(shù)支持,更需要學(xué)生進行高效率自主學(xué)習(xí),包括課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí),并積極利用學(xué)校各種資源如圖書館、互聯(lián)網(wǎng)、機房等,幫助理解和掌握理論知識,加強發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力。任課教師要充分利用網(wǎng)絡(luò)的便利性,建立課程網(wǎng)站以及能同步或異步互動的論壇,通過與學(xué)生的互動,既可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,解決課時有限的問題,同時也激勵教師不斷跟上新技術(shù),改善教師理論較強而相對實踐較弱的問題。
二、采用多樣化的教學(xué)手段
良好的教學(xué)手段是提高教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。教學(xué)過程中可以充分利用現(xiàn)代科技提供的各種工具,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同采用與之相適應(yīng)的教學(xué)方法,既繼承了傳統(tǒng)方法的優(yōu)點,又能克服傳統(tǒng)方法的缺陷。
1.現(xiàn)代化的教學(xué)手段
現(xiàn)代化的教學(xué)手段中,以計算機為基礎(chǔ)的多媒體教學(xué)無疑是最常用的手段。可以通過播放課前制作的動畫、剪輯的與安全有關(guān)的科幻電影片段等,使抽象的網(wǎng)絡(luò)安全理論更加生動、形象,既提高了教學(xué)效率,也能對重點、難點問題進行較為透徹的講解。
建立課程網(wǎng)站(含論壇)是另一個重要的教學(xué)輔助手段。課程網(wǎng)站包含任課教師收集的所有與課程有關(guān)的資料,格式包括文本、圖形、圖像、聲音和視頻,內(nèi)容涵蓋課程規(guī)劃、任課教師隊伍、教學(xué)課件、參考資料、習(xí)題與解答、實踐等。學(xué)生可以各取所需。同時論壇提供了一種教師與學(xué)生的互動模式。
本文提出了另一種形式的互動,即建立QQ群。QQ是一種即時通信工具,提供了強大的即時通信功能,而且它有著廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)。任課教師以課程為單位建立QQ群,所有“網(wǎng)絡(luò)安全”課程的任課教師和學(xué)生都加入群中,大家可以通過文字、語音、視頻等方式共同探討問題,也可以在群里建立臨時或長期討論組,就某些小群體關(guān)心的問題進行討論。學(xué)生可以利用QQ群提供的共享區(qū)共享各種資料,還可以利用遠程協(xié)作功能實時、共同地完成某項任務(wù)。
2.案例輔助教學(xué)
物聯(lián)網(wǎng)就在身邊,而物聯(lián)網(wǎng)的安全案例也隨時隨地可以發(fā)現(xiàn);同時,“網(wǎng)絡(luò)安全”是一門綜合性課程,知識點分散、課程內(nèi)容更新速度快、實踐性強。通過案例教學(xué),讓學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的理論知識分析和認(rèn)識網(wǎng)絡(luò)安全事件和解決方案,以提高學(xué)生綜合運用知識的能力。在教學(xué)過程中,可以有針對性選取有代表性、實效性和實戰(zhàn)性的案例,教師和學(xué)生在案例教學(xué)中分別找準(zhǔn)自己的定位,教師要扮演幫助者和引導(dǎo)者的角色,而學(xué)生要站在網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)人員的角度去發(fā)現(xiàn)問題解決問題。教師還要對案例討論進行總結(jié)和評價。[4]
3.成立興趣小組
網(wǎng)絡(luò)安全知識點分散,需要較強的實踐能力。可以結(jié)合學(xué)院發(fā)起的“大學(xué)生創(chuàng)新項目”,學(xué)生根據(jù)自己的興趣點,利用所學(xué)的知識,針對某個安全問題提出解決方案并最終在指導(dǎo)教師的幫助下完成所申請的創(chuàng)新項目。既鍛煉了學(xué)生的調(diào)研、自學(xué)、解決問題的能力,又可以讓學(xué)生提前進入模擬工作環(huán)境,給他們今后走上工作崗位添加自信。
三、建立合理的評價體系
各種教學(xué)手段的應(yīng)用極大地豐富了教學(xué)過程,同時也帶來如何評價學(xué)生成績的難題。傳統(tǒng)“填鴨式”教學(xué)很容易給學(xué)生的表現(xiàn)打分,但這種打分只停留在學(xué)生死記硬背的基礎(chǔ)上,最后考試的成績不能真實地反映學(xué)生水平。
1.課堂提問與作業(yè)反饋的評價相結(jié)合
任課教師可以在課堂上就某個問題對學(xué)生提問,然后根據(jù)學(xué)生的回答給出相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。課后作業(yè)一定程度上反映了學(xué)生學(xué)習(xí)的認(rèn)真程度和對課程知識的理解程度,教師批改后也給予分?jǐn)?shù),這些分?jǐn)?shù)在最終考評中都占有一定的比例。
2.理論基礎(chǔ)與動手能力的評價相結(jié)合
這可以通過兩種方案來實現(xiàn)。一是在課程考試時采用筆試和機試相結(jié)合的方式。筆試主要測試基礎(chǔ)知識和理論,機試主要測試學(xué)生動手能力;二是在平時階段性地要求學(xué)生完成一些作品,提交結(jié)果報告,并打分。期末考試仍然筆試。第一種方案強調(diào)分析問題解決問題的能力,第二種方案強調(diào)創(chuàng)新和綜合運用的能力。任課教師在教學(xué)過程中對這兩種方案既可以挑一使用,也可以混合使用。
參考文獻:
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隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟和產(chǎn)業(yè)推進,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴大,國內(nèi)市場對物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品與系統(tǒng)的需求增長強勁。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣和應(yīng)用離不開人才,物聯(lián)網(wǎng)是一門多學(xué)科、多技術(shù)交叉融合的學(xué)科,需求的人才呈多層次化趨勢,因此,高職院校如何根據(jù)企業(yè)用人特點,構(gòu)建切實可行的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)方案和課程體系,培養(yǎng)大批企業(yè)急需的應(yīng)用型、技能型人才,是很多學(xué)校面臨的緊迫問題。
1 物聯(lián)網(wǎng)概述
1.1 物聯(lián)網(wǎng)概念
所謂“物聯(lián)網(wǎng)”,就是通過各種信息傳感設(shè)備,如射頻識別技術(shù)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描儀等,實時采集物品信息,按照約定的協(xié)議通過無線傳感網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)相連,形成一個大的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)主要實現(xiàn)人、機器和物體之間的智能互聯(lián),是繼互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次信息產(chǎn)業(yè)革命,具有巨大的經(jīng)濟效益和社會效益,因此高校必須重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究和專業(yè)人才培養(yǎng)。
1.2 政府支持物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,企業(yè)加大研發(fā)力度
物聯(lián)網(wǎng)受到各個國家政府高度重視,美、日、韓、歐盟投入巨資研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),中國也于2009年提出“感知中國”計劃,并在無錫成立了物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)中心,期望能夠搶占這次全球信息產(chǎn)業(yè)革命的制高點。無錫市以國家物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展研發(fā)中心為核心,大力吸引海內(nèi)外知名企業(yè)和人才落戶物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園,目前引進企業(yè)200余家,涉及智慧交通、智慧醫(yī)療、智慧農(nóng)業(yè)等多個行業(yè),大力打造全國物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)中心與制造基地。
2 高職院物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)定位
物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)具有學(xué)科交叉,知識體系龐雜的特點。本科院校開設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),主要偏向理論研究,側(cè)重于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與終端產(chǎn)品研發(fā)與設(shè)計上。高職教育側(cè)重于學(xué)生動手能力的培養(yǎng),因此高職教育物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)應(yīng)該以物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用為重點,培養(yǎng)一批“高素質(zhì)、懂技術(shù)”,能夠勝任“生產(chǎn)、管理、服務(wù)”一線崗位上的技能型、應(yīng)用型人才。該類型人才可以勝任以下工作崗位:
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實施工程師:具備物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)綜合布線能力,末端傳感器、智能網(wǎng)關(guān)、無線網(wǎng)絡(luò)部署能力,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的綜合管理能力。
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)工程師:能夠進行物聯(lián)網(wǎng)感知層系統(tǒng)開發(fā)、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)及Web服務(wù)器應(yīng)用層系統(tǒng)開發(fā)。
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)支持工程師:能夠根據(jù)客戶需求對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)及末端設(shè)備進行配置、調(diào)試與系統(tǒng)運行;能夠現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)問題,與公司開發(fā)工程師進行溝通,實現(xiàn)系統(tǒng)的更新與升級工作。
3 課程體系建設(shè)
3.1 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)關(guān)鍵技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)是以計算機科學(xué)為基礎(chǔ),以網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)為紐帶,最終將采集到的物體信息進行云存儲和云計算的綜合性專業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)主要技術(shù)集中在感知層和傳輸層,其中射頻技術(shù)、傳感器技術(shù)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)。
智能網(wǎng)關(guān)是一種解決不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進行相互轉(zhuǎn)換的智能設(shè)備,在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中起到承上啟下的作用,所以嵌入式技術(shù)也是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的核心技術(shù)。
物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用系統(tǒng)主要解決從感知層獲取的大數(shù)據(jù)的深度計算(云計算),挖掘出有價值的數(shù)據(jù),實現(xiàn)分類分項數(shù)據(jù)統(tǒng)計和報表生成。這部分內(nèi)容對高職學(xué)生來說比較困難,不建議全面開課,可以通過綜合實訓(xùn)課程,讓學(xué)生全面了解物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的全過程即可。有興趣的學(xué)生還可以通過專業(yè)課拓展的方式進行選修深造。
3.2 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系
物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系最理想的構(gòu)建方式是在嵌入式應(yīng)用技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)上加入物聯(lián)網(wǎng)感知層和傳輸層課程,同時結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)在行業(yè)中的特殊應(yīng)用綜合實訓(xùn),全面培養(yǎng)學(xué)生在數(shù)據(jù)感知、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)應(yīng)用方面的實施、管理、開發(fā)、維護能力。
高職院校學(xué)生在校時間短,所以建議公共平臺課只開設(shè)計算機基礎(chǔ)、計算機專業(yè)英語和高等數(shù)學(xué)和程序設(shè)計基礎(chǔ);專業(yè)基礎(chǔ)課重點培養(yǎng)學(xué)生的計算機編程基礎(chǔ)知識,側(cè)重物聯(lián)網(wǎng)概論和嵌入式技術(shù);專業(yè)核心課全面開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)感知層和網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)課程;專業(yè)拓展課分為感知控制、智能產(chǎn)品設(shè)計、移動互聯(lián)三個方向。課程體系結(jié)構(gòu)圖1。
3.3 專業(yè)課拓展方向劃分
物聯(lián)網(wǎng)的三層架構(gòu)涉及的學(xué)科非常多,所以物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)必須處理好本專業(yè)和計算機專業(yè)、自動控制專業(yè)之間的關(guān)系,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)只解決全面感知和無線傳輸部分,其他課程需要分散到不同專業(yè)授課。大三上學(xué)期學(xué)生可以選修一到三門專業(yè)拓展課,主要分為以下幾個方向:
感知控制方向:研究傳感器和傳感技術(shù)、無線數(shù)據(jù)采集終端技術(shù)、無線組網(wǎng)技術(shù)。
智能產(chǎn)品開發(fā)方向:重點研究單片機技術(shù)、嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā),研究物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的構(gòu)建與設(shè)計。
移動互聯(lián)與云計算:研究M2M應(yīng)用,Android應(yīng)用開發(fā)及云存儲與云計算。
4 課程實施方案
高職校的人才培養(yǎng)目標(biāo)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的實施、研發(fā)與技術(shù)支持。實際授課過程中需要與典型的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)緊密合作,以企業(yè)實際項目和系統(tǒng)作為教學(xué)項目,真正做到教、學(xué)、做三位一體,使學(xué)生與企業(yè)零距離,畢業(yè)后就可以快速適應(yīng)企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)工作。
課程實際實施過程中,必須建立與課程相適應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)室,以項目為載體,以項目分解任務(wù)為驅(qū)動,全面實施項目化教學(xué)。具體建議如下。
建立物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓(xùn)室:建議購買物聯(lián)網(wǎng)綜合實驗箱,通過該實驗箱完成RFID、Zigbee、WIFI、GPRS、嵌入式ARM系統(tǒng)構(gòu)建與裁剪等多種基礎(chǔ)實驗,使學(xué)生能夠全面掌握物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)知識。
建立物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓(xùn)平臺:該校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)偏重智能樓宇專業(yè),所以我們開發(fā)了一套“建筑能耗數(shù)據(jù)采集終端與系統(tǒng)”實訓(xùn)平臺,集成多功能電表、水表、燃氣表及各種環(huán)境信息實時采集,通過Zigbee無線傳輸技術(shù)上傳智能網(wǎng)關(guān),最后進行大數(shù)據(jù)處理,通過Web端完成數(shù)據(jù)挖掘展示。學(xué)生可以在這個大系統(tǒng)中了解建筑物聯(lián)網(wǎng)的全數(shù)據(jù)走向,也可以選取一個模塊進行升級改造。
建立校企合作實習(xí)基地:高職院校應(yīng)該在該地區(qū)尋找典型的物聯(lián)網(wǎng)公司,并建立校企合作關(guān)系,確保學(xué)生能夠在企業(yè)進行實習(xí)。該院與常州網(wǎng)聯(lián)云控公司、常州國光物聯(lián)網(wǎng)研究院緊密合作,建立校外企業(yè)實訓(xùn)基地。實習(xí)過程中學(xué)生參與企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)終端、系統(tǒng)的研發(fā)生產(chǎn)工作,極大地提高了學(xué)生實際動手能力,收到了良好的效果。