物聯(lián)網(wǎng)工程特點范文

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物聯(lián)網(wǎng)工程特點

篇1

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)專業(yè);知識體系;培養(yǎng)方案;高校教育

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-1302(2014)10-00-03

0 引 言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)目前成為全球各行業(yè)各領(lǐng)域研究和應(yīng)用的熱點,它能給我們的經(jīng)濟、生活帶來巨大的變革。隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起,對人才的需求必然會有一個飛躍性的增長。專家預(yù)測10年內(nèi)就可能會大規(guī)模普及,產(chǎn)生一個上萬億元規(guī)模的高科技市場,因此社會對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面的人才需求巨大[1]。國家教育部從2010年3月,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》,隨后我國有數(shù)百所大學(xué)申報和準(zhǔn)備申報物聯(lián)網(wǎng)或傳感網(wǎng)專業(yè)。

信息獲取、信息傳輸和信息處理,這三個部分構(gòu)成了信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱,他們也是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的三個組成部分。電子、通信、計算機是物聯(lián)網(wǎng)三大支柱中的必備學(xué)科。其中每一個學(xué)科都有一套人才培養(yǎng)的知識體系,而每一個學(xué)科又有多個方向。而物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)需要這三個學(xué)科知識的支撐,所以物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)可選擇的基礎(chǔ)、專業(yè)課程眾多,所涉及的應(yīng)用更是無處不在,在教學(xué)上往往會希望面面俱到但是又無所適從[2]。如何根據(jù)具體情況做出取舍是一個值得探討的課題。

各院校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程體系設(shè)計不盡相同,有的甚至差異很大[3-6]。絕大部分院校的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課課程體系只是對物聯(lián)網(wǎng)工程涉及的多學(xué)科領(lǐng)域現(xiàn)有課程進(jìn)修簡單的裁剪和疊加,再增加物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論等專業(yè)核心課程,這類課程體系沒有體現(xiàn)出物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的特色。因此有必要從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)自身發(fā)展、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)企業(yè)人才需求和學(xué)生自身素質(zhì)全面發(fā)展三個角度,對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案進(jìn)行分析探討[7]。

許昌學(xué)院2013年通過國家教育部審批通過,開始招收物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的學(xué)生,在探索物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)方案的過程中,我們也借鑒了許多高校的經(jīng)驗和做法,也尋求了多家企業(yè)的合作,目前對該專業(yè)的課程設(shè)置也有了自己的看法和思考。我們可以從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系架構(gòu)和人才就業(yè)方向入手,探究不同人才培養(yǎng)就業(yè)方向在體系架構(gòu)中所需要的核心技術(shù)和課程,從而理清思路,為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)方案和課程體系的設(shè)置提供參考。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系框架

圖1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系框圖

物聯(lián)網(wǎng)的整體架構(gòu)如圖1所示,從圖中可以看出,物聯(lián)網(wǎng)按照網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以分為應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層和感知層。圍繞著這三層,可以探討其中所需要的核心知識,從而得出物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生所需的知識體系。

2.1 感知層

感知層的主要作用是信息的感知和采集,主要由感知器件來實現(xiàn)各類信息的采集,如各種傳感器、RFID、各種二維碼、紅外和智能裝置等。

在這一層中,需要具備的知識主要包括:

各種傳感器的功能、性能、結(jié)構(gòu)、特性和工作原理等內(nèi)容;

RFID、條形碼等的相關(guān)知識;

各種智能終端的特點、結(jié)構(gòu)、工作原理等。

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的特點,不需要對傳感器的具體細(xì)節(jié)做過多的認(rèn)識和學(xué)習(xí),只需要簡單了解和使用即可,所以不需要開始相關(guān)的傳感器原理等課程。但是傳感器所采集到的信息需要有相應(yīng)的硬件進(jìn)行收集處理并上傳至網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行發(fā)送,可以說嵌入式是整個物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)部分,所以有必要開設(shè)嵌入式相關(guān)的課程。

與嵌入式相關(guān)的硬件主要包括:單片機、ARM和FPGA三種。

2.1.1 單片機

單片機的使用非常廣泛,而且在后續(xù)網(wǎng)絡(luò)層中所使用的CC2530 ZigBee模塊中也包括單片機模塊,因此,單片機課程應(yīng)成為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)所必開的課程。與之相配套的課程包括:C語言程序設(shè)計、電路和電子學(xué)和數(shù)字電路。有些學(xué)校還開設(shè)有計算機組成原理和微機原理與接口技術(shù),筆者認(rèn)為,這兩門課程可以選擇一門進(jìn)行開設(shè)。

計算機組成原理主要面向計算機專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行考取研究生需要,并且它可以讓學(xué)生從計算機整體的結(jié)構(gòu)、功能和組成角度認(rèn)識和理解整個處理器、存儲器和輸入輸出系統(tǒng)之間是如何協(xié)同工作的。微機原理與接口技術(shù)主要面向接口,但是其中接口的內(nèi)容可以放到單片機課程中進(jìn)行講解和實踐,而匯編語言的相關(guān)內(nèi)容在計算機組成原理課程中也可以進(jìn)行補充和加強,所以筆者建議只需選用計算機組成原理課程進(jìn)行開設(shè)即可。

2.1.2 ARM

ARM是一個總稱,其中也包含系列產(chǎn)品,對于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的學(xué)生來說,ARM也是其知識體系中必備的一項內(nèi)容。單片機無法運行操作系統(tǒng),因此在有些情況下需要用到更高級的處理器。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和許多高級的電子產(chǎn)品都需要用到它。開設(shè)與嵌入式相關(guān)的課程還需要開設(shè)Linux操作系統(tǒng),有必要對Linux的使用和主要組成有一個清晰的認(rèn)識和掌握。另外還有嵌入式應(yīng)用層開發(fā)的高級語言,如C++等。

2.1.3 FPGA

FPGA是一個提高性的內(nèi)容,如果偏電子設(shè)計與開發(fā)的學(xué)??梢钥紤]開設(shè),或者可以為學(xué)生開設(shè)相關(guān)的選修課程,增加學(xué)生的知識面和視野。但是由于這門課程的難度要高于前兩部分,所以筆者認(rèn)為可以根據(jù)學(xué)校的特點和學(xué)生接受能力進(jìn)行取舍,它可以不算作物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生所必備的知識體系成員。

2.1.4 RFID技術(shù)和條形碼技術(shù)

對于RFID而言,是目前應(yīng)用最為普遍的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù),所以它理所當(dāng)然成為物聯(lián)網(wǎng)學(xué)生知識體系中不可或缺的部分,因此建議開設(shè)RFID技術(shù)與應(yīng)用課程,除了講解RFID原理之外,還要針對RFID的應(yīng)用進(jìn)行相應(yīng)的開發(fā)和實踐。

2.2 網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層主要負(fù)責(zé)將感知層采集到的信息進(jìn)行傳輸。目前常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議包括:ZigBee、藍(lán)牙、Wi-Fi和433等,所使用的通信網(wǎng)絡(luò)主要有2G/3G/4G電信網(wǎng)和傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)。所以在這一層次上,需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容主要包括ZigBee技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信原理、計算機網(wǎng)絡(luò)等內(nèi)容。

針對無線網(wǎng)絡(luò),除了ZigBee之外,還有Wi-Fi、藍(lán)牙和其他無線傳輸技術(shù),如300 MHz、433 MHz、915 MHz無線通信技術(shù),對它們的特點和應(yīng)用也應(yīng)當(dāng)給予適當(dāng)?shù)闹v解。尤其目前藍(lán)牙4.0技術(shù)已經(jīng)得到了比較大的改進(jìn),蘋果新推廣的ibeacon技術(shù)有可能會對藍(lán)牙技術(shù)起到大力推廣的作用,所以對這幾種技術(shù)應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生都有所接觸和認(rèn)識。在課程中可以體現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行講解。另外在課程設(shè)計和實踐活動中,可以對這些技術(shù)予以應(yīng)用加深學(xué)生的理解和掌握。

2.3 應(yīng)用層

物聯(lián)網(wǎng)目前的應(yīng)用非常廣泛,但是就應(yīng)用層技術(shù)而言主要是應(yīng)用層軟件的開發(fā),所以物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)生應(yīng)該掌握的主要技術(shù)應(yīng)該包括Java技術(shù)和移動平臺應(yīng)用程序開發(fā)技術(shù),但是偏硬件和體系構(gòu)成的學(xué)生可以淡化這兩個內(nèi)容的學(xué)習(xí),偏軟件的學(xué)生應(yīng)該加強這兩項技術(shù)的訓(xùn)練。

另外,目前提得比較多的云計算和大數(shù)據(jù)的內(nèi)容,也應(yīng)體現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生的知識體系之中。云計算其實應(yīng)該是云服務(wù),它主要包括三個方面的內(nèi)容,即IaaS、PaaS和SaaS。在這三個內(nèi)容中,PaaS是目前云服務(wù)所用到最多的技術(shù),所以要讓物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的學(xué)生對這項技術(shù)有所了解,從而為后續(xù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)開發(fā)開拓更寬廣的思路。

就目前物聯(lián)網(wǎng)的主要應(yīng)用案例來看,每個案例往往是這三層的綜合,所以物聯(lián)網(wǎng)工程的學(xué)生的知識體系在這三層中離開了哪一層都不完整。我們從這三層出發(fā),梳理出了大致的脈絡(luò),有了比較清晰的思路,再根據(jù)所定位的學(xué)生的就業(yè)方向予以加入相關(guān)的專業(yè)知識或者根據(jù)學(xué)生的培養(yǎng)定位增刪一些相關(guān)的內(nèi)容,即可確定相應(yīng)的培養(yǎng)方案。

3 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才就業(yè)方向分析

在人才需求方面,各地政府紛紛上馬物聯(lián)網(wǎng)項目,急需大量的物聯(lián)網(wǎng)人才。由于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的一些課程涵蓋了電子、通信和計算機三個學(xué)科領(lǐng)域,所以學(xué)生的就業(yè)范圍比較廣泛,但是也有有人提出質(zhì)疑,認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)三個學(xué)科都有所涉及但是哪一個學(xué)科都沒有學(xué)精,所以就給物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生的就業(yè)規(guī)劃提出了問題。

目前許多高校往往會結(jié)合自身的原有學(xué)科特點,對某一方面有所側(cè)重,關(guān)鍵是看學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo),并且要和當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟特點相結(jié)合,有所側(cè)重,也就是要瞄準(zhǔn)行業(yè)應(yīng)用而開展,這樣才能做到有的放矢。

也有專家提出來了相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生就業(yè)可從事的行業(yè)主要有[8]:

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計架構(gòu)師、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理員、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)管理員等核心職業(yè)崗位以及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備技術(shù)支持與營銷等相關(guān)職業(yè)崗位;

物聯(lián)網(wǎng)終端系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā);

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工程師,進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)軟件系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā);

無線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計和管理;

物聯(lián)網(wǎng)在智能系統(tǒng)、普適計算、工業(yè)控制、信息處理、通訊和管理等領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)和工程實現(xiàn);

高等院校和科研院所與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的教學(xué)科研工作。

從以上專家所列出的就業(yè)方向來看,可以將就業(yè)方向也歸納為硬件、網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用三個大類,這和以上根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)基本架構(gòu)所描述的知識體系基本吻合。

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才有自身特有的素質(zhì)構(gòu)成,與計算機、通信和自動化專業(yè)的學(xué)生比較起來,主要有以下特點[9]:

計算機專業(yè)的學(xué)生要么側(cè)重于計算機軟硬件技術(shù)的研究與應(yīng)用,要么側(cè)重于計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組網(wǎng)、管理或者開發(fā),但缺少物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用中所必須的傳感、控制、通信等領(lǐng)域的知識。

通信專業(yè)側(cè)重于使學(xué)生掌握基本的通信原理,但對物聯(lián)網(wǎng)中所涉及的傳感、嵌入式和應(yīng)用開發(fā)涉及較少。

自動化專業(yè)雖然對物聯(lián)網(wǎng)中必須的傳感和控制技術(shù)等有所側(cè)重,但是對于計算機應(yīng)用開發(fā)領(lǐng)域涉及較少。

由此可見,對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才而言,是適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的特點而具備更綜合的專業(yè)素質(zhì)。

4 知識體系基本構(gòu)成

通過以上的分析,綜合物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)和人才就業(yè)方向的定位,另外與二本層次學(xué)生的特點相結(jié)合,可以歸納出物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生的知識架構(gòu),歸納總結(jié)如下:

基礎(chǔ)知識相關(guān)課程:數(shù)學(xué)(高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計)、英語、電工與電子學(xué)(在這門課中包含有電路分析和模擬電路)、數(shù)字電路、C語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機網(wǎng)絡(luò)、計算機組成原理。

專業(yè)必備知識:物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論、Linux操作系統(tǒng)、Java語言程序設(shè)計、RFID技術(shù)與應(yīng)用、傳感器原理與應(yīng)用、單片機、嵌入式技術(shù)、通信原理、無線傳感網(wǎng)絡(luò)、云計算和移動互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)。

專業(yè)實訓(xùn)課程:安卓系統(tǒng)開發(fā)、ZigBee課程設(shè)計、RFID課程設(shè)計、無線傳感網(wǎng)課程設(shè)計。

另外可增加:印制電路板設(shè)計、數(shù)字信號處理、EDA等相關(guān)課程,以擴展學(xué)生的學(xué)習(xí)視野和基本技能。

5 實踐教學(xué)的開展

實踐教學(xué)模塊有基礎(chǔ)實踐教學(xué)部分和專業(yè)實踐教學(xué)部分?;A(chǔ)實踐教學(xué)部分由“基礎(chǔ)實驗―綜合設(shè)計―應(yīng)用創(chuàng)新”三個層次組成。第一層主要培養(yǎng)學(xué)生的基本技能,以電子技術(shù)學(xué)習(xí)為主。通過電子技術(shù)的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握元器件的辨別和使用,結(jié)合專業(yè)課程的教學(xué),進(jìn)行課程實驗,掌握基本知識和基本技能等;第二層主要包括各門課程的課程設(shè)計、電子綜合設(shè)計以及先進(jìn)設(shè)計工具 EDA技術(shù),旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計能力、團(tuán)隊合作能力以及創(chuàng)新意識;第三層是應(yīng)用創(chuàng)新層,引導(dǎo)學(xué)生參加大學(xué)生電子設(shè)計競賽、挑戰(zhàn)杯作品大賽和科研項目等。

專業(yè)實踐教學(xué)部分注重物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)――嵌入式系統(tǒng)技術(shù)。通過開設(shè)硬件設(shè)計一條線課程(單片機、嵌入式、RFID技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò))和軟件設(shè)計一條線課程(C 語言、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、嵌入式操作系統(tǒng)、移動互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)),使學(xué)生系統(tǒng)掌握嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計技術(shù),掌握物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧和實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)通信。

6 結(jié) 語

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)由于涵蓋的學(xué)科范圍廣,在學(xué)生知識體系構(gòu)建方面需要花費較大力氣進(jìn)行研究,從物聯(lián)網(wǎng)自身的體系架構(gòu)來探討物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才所必須的知識體系,在滿足基礎(chǔ)知識體系的前提下,結(jié)合相應(yīng)的就業(yè)方向,增加適當(dāng)?shù)奶厣n程,構(gòu)建出適應(yīng)各個學(xué)校特色的培養(yǎng)方案,從而培養(yǎng)出適應(yīng)行業(yè)需求的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才。

參考文獻(xiàn)

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篇2

關(guān)鍵詞:工程教育,物聯(lián)網(wǎng),實踐教學(xué)

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)浪潮,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已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。面對國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要,教育部于2010年批準(zhǔn)設(shè)置了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),到2015年為止,全國已有200多所本科高等學(xué)校開設(shè)了該專業(yè),辦學(xué)規(guī)模不斷擴大[1]。中國石油大學(xué)(華東)自2011年起依托計算機專業(yè)設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)培養(yǎng)方向,并于2014年4月獲批物聯(lián)網(wǎng)工程新專業(yè),在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的培養(yǎng)上積累了一定的經(jīng)驗。物聯(lián)網(wǎng)工程作為工程應(yīng)用型專業(yè),如何科學(xué)的構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實踐教學(xué)體系是專業(yè)建設(shè)的核心內(nèi)容之一[2],我校在這方面也做了很多探索與實踐,取得較好的效果,為培養(yǎng)滿足社會需求的高素質(zhì)創(chuàng)新型物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才奠定了基礎(chǔ)。

一、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實踐教學(xué)體系現(xiàn)狀

在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)申請的籌備階段,學(xué)校先后到北航、西交、武大、華中科技等十余所開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的高校調(diào)研,并參加了2013年和2014年中國物聯(lián)網(wǎng)大會等多個研討會,與產(chǎn)業(yè)界和教育界相關(guān)人員做了較深入的交流。通過調(diào)研和交流發(fā)現(xiàn),實踐教學(xué)體系改革是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)和教學(xué)改革中最關(guān)注的領(lǐng)域,由于是新設(shè)專業(yè),很多高校都在摸索。目前,大多高校延續(xù)傳統(tǒng)的“實踐內(nèi)容=實驗+實習(xí)+畢業(yè)設(shè)計”實踐教學(xué)體系,但構(gòu)建時由于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)新、對應(yīng)產(chǎn)業(yè)鏈長、相關(guān)技術(shù)門類差異大,往往將實踐環(huán)節(jié)分成零散的單元,各個實踐環(huán)節(jié)在具體實施過程中目標(biāo)偏向單一、手段缺乏創(chuàng)新,各個環(huán)節(jié)彼此獨立,缺乏統(tǒng)一的協(xié)調(diào)和管理,不利于系統(tǒng)的培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力。

二、工程教育背景下的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實踐教學(xué)體系

1.現(xiàn)代工程教育理念

現(xiàn)代工程教育理念起源于美國,它是伴隨美國工程教育的變革歷程而生成的一套完整的指導(dǎo)工程教育改革的理論體系[3]?,F(xiàn)代工程教育理念非常強調(diào)工程實踐訓(xùn)練在教育中的作用,是對工程教育從“科學(xué)模式”回歸“工程模式”的重大變革。我國在《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》中明確提出促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強國,以現(xiàn)代工程教育理論為指導(dǎo),培養(yǎng)造就創(chuàng)新能力強、適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才,為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略服務(wù)[4]。因此,在工程教育背景下,進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實踐教學(xué)體系構(gòu)建是非常有必要和有意義的。本文針對現(xiàn)代工程教育的要求和物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)特點,結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求,以強化綜合能力和提高工程素質(zhì)及創(chuàng)新能力為培養(yǎng)核心,探索物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建。

2.物聯(lián)網(wǎng)實踐教學(xué)體系構(gòu)建

實踐教學(xué)涉及課程實驗、課程設(shè)計、專業(yè)實習(xí)、創(chuàng)新訓(xùn)練、畢業(yè)設(shè)計等多個環(huán)節(jié)。這些環(huán)節(jié)按照層次又可劃分為基本技能訓(xùn)練、綜合實踐和創(chuàng)新訓(xùn)練等,構(gòu)成一個多維的整體。因此,在設(shè)計各實踐環(huán)節(jié)內(nèi)容時,應(yīng)避免孤立存在,需整體規(guī)劃,并明確各環(huán)節(jié)在人才培養(yǎng)目標(biāo)中的作用,同時結(jié)合課外學(xué)科競賽、學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊等多種形式,構(gòu)建一個系統(tǒng)性強的實踐教學(xué)體系。要實現(xiàn)以上目標(biāo),關(guān)鍵是如何選擇主線將各環(huán)節(jié)串聯(lián)起來。在工程教育背景下,工程實訓(xùn)項目的實施在人才培養(yǎng)中起到關(guān)鍵作用,讓學(xué)生在項目實施中加深對專業(yè)理論的學(xué)習(xí),同時培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和團(tuán)隊合作等方面的綜合能力。因此,我校在建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)實踐教學(xué)體系時,采用如下思路:構(gòu)建實踐教學(xué)體系首先結(jié)合專業(yè)特點,密切聯(lián)系物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),以工程實訓(xùn)項目為驅(qū)動,將項目實施作為主線,貫穿于課內(nèi)外實踐教學(xué)的全過程,各實踐環(huán)節(jié)要為項目實施服務(wù),這也符合國際工程教育界工程教育模式的特點。具體實施時,主要包含專業(yè)課程的課內(nèi)實踐體系頂層設(shè)計、課外學(xué)生競賽和導(dǎo)師指導(dǎo)下的創(chuàng)新團(tuán)隊建設(shè)三個方面:

(1)重視專業(yè)課程的課內(nèi)實踐體系頂層設(shè)計,以實際工程項目的實施為主線,打破各課程實踐環(huán)節(jié)界限,重組課程實驗及課程設(shè)計內(nèi)容,以項目為驅(qū)動設(shè)計課內(nèi)實踐環(huán)節(jié)。課內(nèi)的實踐環(huán)節(jié)是實踐教學(xué)體系中的基礎(chǔ),也是關(guān)鍵的一環(huán)。課內(nèi)實踐環(huán)節(jié)包括專業(yè)課程實驗、課程設(shè)計、實習(xí)等,在設(shè)計時,每門課程的實踐環(huán)節(jié)不單純?yōu)楸菊n程服務(wù),而是要站在項目實施的角度進(jìn)行組織,重視各課程實踐環(huán)節(jié)之間的貫通和融合。根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點和規(guī)律,依托物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中完整的實際工程項目,以工程實訓(xùn)項目為主線,把項目實施過程中涉及的知識模塊分解到各課程實踐環(huán)節(jié)中。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有鮮明的行業(yè)特征,可選擇幾個典型應(yīng)用領(lǐng)域,如:智能家居、物流、智能交通、智慧油田等,結(jié)合現(xiàn)在實驗條件,設(shè)計若干個大型綜合性工程實訓(xùn)項目案例,把每個工程項目案例的實施按照物聯(lián)網(wǎng)感知識別層、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層(傳輸層)和應(yīng)用層(管理服務(wù)和創(chuàng)新應(yīng)用層)的知識體系結(jié)構(gòu)劃分成易于課程實踐實施的多個模塊,把這些模塊分解到專業(yè)課程的實踐環(huán)節(jié)中去,找到各模塊與專業(yè)課程知識點之間的對應(yīng)關(guān)系。這樣學(xué)生能直接感受到所學(xué)知識在實際工作中的作用和地位,提高學(xué)生綜合利用學(xué)習(xí)知識解決實際問題的能力,同時激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

(2)依托各種課外科技競賽,以工程實訓(xùn)項目為紐帶,培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。學(xué)科競賽是在課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上,通過競賽的形式對學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力進(jìn)行多方位考察的課外實踐教學(xué)活動。倡導(dǎo)、組織學(xué)生參加各類課外學(xué)術(shù)科技競賽,是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)體系的重要組成部分。目前我校在這方面有比較好的氛圍,但物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)作為新辦專業(yè),在具體實施中,可能會存在學(xué)生無成熟經(jīng)驗借鑒、對本專業(yè)內(nèi)的學(xué)科競賽不了解等問題,因此,在學(xué)院層次,搭建一個課外實踐活動網(wǎng)絡(luò)平臺,并嘗試通過社交網(wǎng)絡(luò)、課外實踐活動與課內(nèi)綜合實踐類課程的融合等方式提高學(xué)生參與的積極性。針對學(xué)生普遍存在的課程負(fù)擔(dān)重、對競賽積極性不夠等問題,可將課外競賽與課內(nèi)實踐課融合。

(3)強化導(dǎo)師團(tuán)隊指導(dǎo)下的學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊建設(shè),鼓勵學(xué)生參加教師科研項目。為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、開闊學(xué)科視野,鼓勵學(xué)生參加教師科研項目或科研項目轉(zhuǎn)化的創(chuàng)新項目。由于本科學(xué)生知識水平有限、工程能力不強,他們的科技創(chuàng)新活動尤其是活動初期需要指導(dǎo)教師提供較多幫助。但在實際過程中,如果是一個學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊只有一位教師指導(dǎo),會在時間和精力上無法保證,挫傷學(xué)生的積極性,同時單個指導(dǎo)教師掌握的知識也存在局限性。因此,我們采用由多位教師和研究生組建導(dǎo)師團(tuán)隊,學(xué)生在自愿的前提下,結(jié)合興趣點選擇加入相應(yīng)的導(dǎo)師團(tuán)隊,并按項目組建學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊。創(chuàng)新團(tuán)隊的學(xué)生可直接參與到教師的科研課題中去,以科研項目為依托,將科研項目轉(zhuǎn)化為學(xué)生實踐項目,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的能力,提高學(xué)生理論與實際相結(jié)合的實踐能力和創(chuàng)新能力。參與科研課題,還能讓學(xué)生及時了解學(xué)科的最新研究動向,并根據(jù)興趣愛好盡早確定自己的研究方向。

三、實踐效果

基于現(xiàn)代工程教育理念,中國石油大學(xué)(華東)在物聯(lián)網(wǎng)方向的計算機專業(yè)學(xué)生以及物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生中進(jìn)行了實踐教學(xué)體系的構(gòu)建探索,取得了明顯的實踐效果。比如物聯(lián)網(wǎng)方向的計算機專業(yè)學(xué)生普遍具有較強的動手實踐能力,參加各種學(xué)科競賽及創(chuàng)新項目的積極性高漲。2011年至2014年期間,每年均有二十多名學(xué)生積極參加物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計、智能車和嵌入式設(shè)計大賽等各類競賽,獲國家級一、二等獎及山東省一等獎等十多項獎項。物聯(lián)網(wǎng)新專業(yè)的學(xué)生雖然只處在低年級階段,但專業(yè)興趣濃厚,對新專業(yè)的認(rèn)同感非常高,很多已提前進(jìn)入專業(yè)課程的學(xué)習(xí),為參與各自實踐活動及課內(nèi)外競賽做準(zhǔn)備。因此,基于現(xiàn)代工程教育理念探索物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建是可行和有意義的。

參考文獻(xiàn)

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篇3

電子學(xué)科是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ).物聯(lián)網(wǎng)是電子學(xué)科與計算機技術(shù)、智能學(xué)科的緊密結(jié)合,是各行各業(yè)更深層次應(yīng)用的必然產(chǎn)物.物聯(lián)網(wǎng)工程可以設(shè)置為集成多個學(xué)科的一個專業(yè),但一定不是一個學(xué)科.因此,可能因為定位不清而難以培養(yǎng)出真正的專業(yè)人才.物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)要求是:1)掌握必需的傳感器、電子、通信、單片機、高頻微波、RFID、計算機技術(shù)等知識、專業(yè)技能以及初步的設(shè)計;掌握信息采集、處理和融合、通訊傳輸?shù)然纠碚?、?yīng)用方法以及初步的設(shè)計;2)掌握物聯(lián)網(wǎng)基本知識和基本技能,了解物聯(lián)網(wǎng)科技發(fā)展動態(tài);3)熟悉各類關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議;4)掌握物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用、科學(xué)研究方法和管理方面的基本知識.綜上所述,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個應(yīng)用性極強的專業(yè),注重實踐、注重創(chuàng)新應(yīng)是該專業(yè)的重要研究課題,作為這個專業(yè)的重點,從實踐環(huán)節(jié)來說,應(yīng)在傳感、通信、計算機技術(shù)、系統(tǒng)工程應(yīng)用上保持高度的關(guān)注與重視.實踐性雖與理論緊密相聯(lián),但為了加強創(chuàng)新能力的培養(yǎng),有必要改變以往的教學(xué)體系結(jié)構(gòu),讓實踐環(huán)節(jié)獨立設(shè)課,自成體系,獨立考試.實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)可分為以下4個環(huán)節(jié):實踐認(rèn)識性環(huán)節(jié)、實踐驗證性環(huán)節(jié)、實踐綜合性環(huán)節(jié)及實踐創(chuàng)新性環(huán)節(jié).工科本科培養(yǎng)人才的目標(biāo)是實踐型的具有初步設(shè)計能力的人才,現(xiàn)有的人才培養(yǎng)目標(biāo)計劃,還不能滿足社會的需求.物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是應(yīng)用性極強的專業(yè),對于這樣的專業(yè)在實踐體系上完全可以立足創(chuàng)新,圖3是為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)設(shè)計的案例式實踐體系結(jié)構(gòu)圖.

2物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐體系的建設(shè)

物聯(lián)網(wǎng)傳感層、通信傳輸層與應(yīng)用層等是關(guān)鍵技術(shù)知識,對這些知識的傳授是建設(shè)好物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實踐體系的基礎(chǔ).通過實踐感受物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)應(yīng)用和感知、處理、通訊、控制各個部分的工作過程;通過對支撐物聯(lián)網(wǎng)的各種硬件設(shè)備、軟件資源、開發(fā)平臺、研究平臺和對物聯(lián)網(wǎng)條件下的電子商務(wù)應(yīng)用的使用、開發(fā)并進(jìn)行應(yīng)用型的實驗、研究、探索,從而支撐該專業(yè)創(chuàng)新型的研究、開發(fā)和應(yīng)用.案例教學(xué)法從對學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育和培養(yǎng)創(chuàng)造能力的角度入手,彌補了傳統(tǒng)教學(xué)法的不足,與傳統(tǒng)教學(xué)法相比,它具有以下幾個鮮明的特點:1)強調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性;2)重視學(xué)生分析問題、解決問題的能力培養(yǎng);3)注重教師在教學(xué)中的“導(dǎo)演”作用.

2.1注重專業(yè)能力的培養(yǎng)是培養(yǎng)人才的重要工作全方面的能力包括對知識的掌握能力,對學(xué)科的分析能力、創(chuàng)新能力以及對事業(yè)的專注力.物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的實踐能力,要求學(xué)生掌握專業(yè)的基礎(chǔ)知識與理論,對科研儀器及設(shè)備的使用能力,必要的工程輔助能力,例如:輔、設(shè)計性軟件及儀器儀表的使用,論文與申請書的撰寫等都是必不可少的.

2.2能力的培養(yǎng)是漸進(jìn)式的培養(yǎng)過程遵循一個普遍的規(guī)律,即動手實踐—發(fā)現(xiàn)問題和思考問題—設(shè)法解決問題—總結(jié)歸納—形成科學(xué)觀點.作為新專業(yè),物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)結(jié)構(gòu)具有多學(xué)科性特點:因其多學(xué)科的特點,以案例教學(xué)方式構(gòu)建實踐體系是最合適的一種體系結(jié)構(gòu).將多門課程、多個學(xué)科以項目案例式進(jìn)行教學(xué),課程、學(xué)科適當(dāng)?shù)亟徊嬖谝黄穑袡C結(jié)合起來,以實現(xiàn)對學(xué)生全方位專業(yè)能力的培養(yǎng).例如:完成一個基于嵌入計算機控制甚高頻的設(shè)計與實現(xiàn),要完成這一任務(wù),需要掌握哪些理論與知識,要有哪些能力,要用到哪些儀器與設(shè)備,各種需求書如何撰寫等,都可以做一案例教學(xué)好好設(shè)計,好好實施.首先,將各類實踐,無論是課程實驗、課程設(shè)計、多知識與多課程綜合實踐、設(shè)計性實踐,都以案例教學(xué)的方式進(jìn)行設(shè)計、實施;其二,要夯實基礎(chǔ),把課程內(nèi)的認(rèn)識實驗、驗證性實驗,以案例教學(xué)的方式,實現(xiàn)對專業(yè)知識的掌握、分析能力的提高、儀器的正確使用;要加強科研儀器的準(zhǔn)確使用以及工程輔助能力的培養(yǎng);其三,加強研究性基本功的訓(xùn)練,即素質(zhì)教育訓(xùn)練,探討科研現(xiàn)狀描述的訓(xùn)練,為科研而需要的動手能力訓(xùn)練以及以科研教學(xué)的小科研項目訓(xùn)練.(本文來自于《西南師范大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)版》雜志。《西南師范大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)版》雜志簡介詳見)

2.3在基礎(chǔ)實踐、軟件工程開發(fā)和硬件開發(fā)上完善專業(yè)素質(zhì)在基礎(chǔ)實踐案例方面,如完成一個低頻放大器的實驗,所涉及的知識有基爾霍定律、疊加原理、諾頓定理;要求掌握的專業(yè)測量方法有交流或直流電壓、電流,放大倍數(shù),輸入、輸出電阻,放大器頻率特性、功率等;會使用的儀表及儀器有電壓、電流表、示波器、毫伏表、函數(shù)發(fā)生器、頻率計等.以軟件工程開發(fā)為例,基于物聯(lián)網(wǎng)工程軟件開發(fā),通信協(xié)議、接口非常重要,軟件需求、軟件開發(fā)平臺工具、軟件架構(gòu)、軟件測試都有諸多的知識與實踐能力需要掌握.由于軟件的規(guī)模越來越龐大,其所涉及的技術(shù)與管理機制也遠(yuǎn)非單個程序員可以獨立完成,畢竟單個程序員很難同時擁有所有軟件開發(fā)的知識、技術(shù)、素質(zhì)和背景.因此,團(tuán)隊的分工協(xié)作成為了當(dāng)今軟件開發(fā)的主流.軟件開發(fā)團(tuán)隊不是簡單的人員疊加,而是以架構(gòu)師為核心,個人有不同的角色分工(如分析、涉及、測試、管理和支持等角色),以木桶原理作為團(tuán)隊質(zhì)量控制總量協(xié)作單元.在硬件開發(fā)方面也同樣用案例的方式,首先要讓學(xué)生學(xué)會使用科研儀器儀表,比如要求學(xué)生正確使用示波器,可以提出諸如如何利用示波器測量電感的電感量及內(nèi)阻等命題,讓學(xué)生在實際操作中熟練地使用各種儀器儀表;然后還必須讓學(xué)生學(xué)習(xí)如何使用Protel,AUTOCAD等基礎(chǔ)應(yīng)用軟件和進(jìn)行焊接技術(shù)的訓(xùn)練,這兩項可同時進(jìn)行;接下來可以讓學(xué)生通過參與具體的科研課題,使他們能熟練掌握器件選擇的方法,PCB板的制作方法,項目的成本核算等,使學(xué)生能對整個項目的進(jìn)程和實施有更深入的了解和能力上的全面提升.從以上的分析可以看出,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐體系的建立,首先要有改革的信念與決心;其二是要有雙師型的教學(xué)隊伍;其三要構(gòu)建并寫好關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的各類實踐教材;最后就是認(rèn)真貫徹.這樣才能培養(yǎng)出適應(yīng)社會需求的、合格的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才.

3結(jié)論

篇4

關(guān)鍵詞:職業(yè)能力;高職;物聯(lián)網(wǎng)項目綜合實務(wù);課程標(biāo)準(zhǔn)

中圖分類號:G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)32-0190-03

一、引言

2011年,南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院正式成立物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè),2012年該專業(yè)成為國家骨干高職院校重點建設(shè)專業(yè)。按照《教育部、財政部關(guān)于確定“國家示范性高等職業(yè)院校建設(shè)計劃”骨干高職院校立項建設(shè)單位的通知》(教高函[2010]27號)文件要求,國家骨干高職院校應(yīng)著力推進(jìn)辦學(xué)體制機制創(chuàng)新,增強辦學(xué)活力,以專業(yè)建設(shè)為核心,強化內(nèi)涵建設(shè),提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,帶動本地區(qū)高等職業(yè)教育整體水平提升。高職專業(yè)建設(shè)的理念最終要通過課程來實現(xiàn),專業(yè)核心課程的建設(shè)水平,是衡量專業(yè)建設(shè)水平的一個重要指標(biāo)。同時教育部《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》(教高[2006]16號文件)指出:高等職業(yè)院校要積極與行業(yè)企業(yè)合作開發(fā)課程,根據(jù)技術(shù)領(lǐng)域和職業(yè)崗位(群)的任職要求,參照相關(guān)的職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn),改革課程體系和教學(xué)內(nèi)容。建立突出職業(yè)能力培養(yǎng)的課程標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范課程教學(xué)的基本要求,提高課程教學(xué)質(zhì)量。由此可見,高職的課程標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)是課程建設(shè)的關(guān)鍵,是高職院校提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,帶動本地區(qū)高等職業(yè)教育整體水平提升的一項重要任務(wù)?!拔锫?lián)網(wǎng)項目綜合實務(wù)”課程作為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課程之一,在大三學(xué)年第一期開設(shè),是重要的崗位能力課程,是對前序課程的綜合運用,也是對畢業(yè)生職業(yè)能力的提升。該課程首次在全國開設(shè),具有較強的探索性。

二、物聯(lián)網(wǎng)項目綜合實務(wù)課程標(biāo)準(zhǔn)制定原則

1.以職業(yè)能力培養(yǎng)為導(dǎo)向,融入職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。課程面向?qū)W校所在區(qū)域培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)群應(yīng)用型人才,在課程標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)中堅持以就業(yè)為導(dǎo)向,緊緊圍繞學(xué)生未來的職業(yè)崗位,著眼于從事具體職業(yè)崗位工作所需的核心職業(yè)能力,根據(jù)能力要求來設(shè)計具體課程內(nèi)容,保證教學(xué)內(nèi)容與崗位核心能力的要求相吻。同時課程以項目為依托導(dǎo)向、采取一體化的教學(xué)模式,保證職業(yè)資格證書考試標(biāo)準(zhǔn)與課程標(biāo)準(zhǔn)全面接軌。

2.基于工作過程,突出工學(xué)結(jié)合。課程開發(fā)要基于工作過程,充分體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合的特點,以真實的工作任務(wù)為載體來實施課程整體設(shè)計。

3.校企合作、共同開發(fā)。企業(yè)合作進(jìn)行課程及課程標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā),根據(jù)企業(yè)實際需求,制定課程教學(xué)內(nèi)容,從而保證培養(yǎng)一線實用型技術(shù)人才的質(zhì)量。

4.立足現(xiàn)實,保證可實施性。課程標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)立足專業(yè)基礎(chǔ)、實訓(xùn)條件和教學(xué)團(tuán)隊力量,確保課程的可實施性。

三、課程標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)流程

為保證課程標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)和有效,需要對開發(fā)過程進(jìn)行控制,課程標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的控制流程如下:市場需求調(diào)研崗位分析工作任務(wù)分析職業(yè)能力要求分析課程標(biāo)準(zhǔn)編寫課程標(biāo)準(zhǔn)審核課程標(biāo)準(zhǔn)修訂。在課程標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)過程中,積極與行業(yè)、企業(yè)、合作辦學(xué)單位開展調(diào)研合作,始終遵循課程標(biāo)準(zhǔn)制定原則和課程標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)流程。

四、物聯(lián)網(wǎng)項目綜合實務(wù)課程標(biāo)準(zhǔn)

物聯(lián)網(wǎng)項目綜合實務(wù)的課程標(biāo)準(zhǔn)基本框架構(gòu)成如下:課程定位、課程目標(biāo)、課程設(shè)計思路、課程內(nèi)容與教學(xué)要求、考核評價、課程實施等。

1.課程定位。本課程是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的崗位能力課程。通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生可以了解物聯(lián)網(wǎng)項目建設(shè)相關(guān)崗位所需的基本概念和工程管理基礎(chǔ)知識,能夠根據(jù)客戶需求編寫物聯(lián)網(wǎng)項目設(shè)計方案,能夠進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的選型和采購,能夠完成物聯(lián)網(wǎng)工程施工和調(diào)試,能夠完成對物聯(lián)網(wǎng)項目的功能測試,能夠進(jìn)行系統(tǒng)故障判斷與維修,為將來從事物聯(lián)網(wǎng)工程項目相關(guān)工作打下堅實的基礎(chǔ)。課程學(xué)習(xí)后應(yīng)達(dá)到“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工程師”資格證書的基本要求。物聯(lián)網(wǎng)是一個綜合的領(lǐng)域,所涉及的行業(yè)種類繁多,確定課程建設(shè)的方向尤為重要,基于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域和學(xué)院基礎(chǔ)的分析,我們選取了智能家居這個行業(yè)作為本課程的建設(shè)內(nèi)容落腳點。課程以一個真實的智能家居系統(tǒng)項目入手,按照物聯(lián)網(wǎng)項目的建設(shè)進(jìn)度流程,依次引入物聯(lián)網(wǎng)項目的立項,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備或產(chǎn)品的采購,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的安裝,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的調(diào)試,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的維護(hù)和管理等幾個工作任務(wù)。

2.課程目標(biāo)??傮w目標(biāo)面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)集成和調(diào)試工程師、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備銷售經(jīng)理工程師、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安裝工程師、物聯(lián)網(wǎng)項目運營師、物聯(lián)網(wǎng)高級監(jiān)理師等工作崗位,針對“智能家居”物聯(lián)網(wǎng)工程項目的項目設(shè)計、設(shè)備選型與采購、設(shè)備安裝與調(diào)試、系統(tǒng)維護(hù)等典型工作任務(wù),著力培養(yǎng)學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)工程項目相關(guān)崗位的職業(yè)能力,培養(yǎng)正確的工作態(tài)度,養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣。課程目標(biāo)分為知識目標(biāo)、技能目標(biāo)和素質(zhì)培養(yǎng)目標(biāo)。(1)知識目標(biāo)。了解物聯(lián)網(wǎng)工程項目的建設(shè)過程、熟悉物聯(lián)網(wǎng)工程項目各個階段的特點及任務(wù),了解物聯(lián)網(wǎng)工程項目產(chǎn)品選型與采購的相關(guān)知識,熟悉物聯(lián)網(wǎng)工程項目的安裝調(diào)試和運行維護(hù)方法,了解施工圖的識讀方法。(2)技能目標(biāo)。①能夠根據(jù)客戶需求和現(xiàn)場勘測設(shè)計項目方案;②能夠進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的選型;③能夠根據(jù)需求進(jìn)行設(shè)備的采購;④能夠根據(jù)相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在工程現(xiàn)場對設(shè)備進(jìn)行安裝;⑤能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行調(diào)試,對一般故障進(jìn)行現(xiàn)場排查與處理;⑥能夠根據(jù)設(shè)計方案和驗收標(biāo)準(zhǔn)對工程進(jìn)行測試和驗收;⑦能夠根據(jù)工程圖紙指導(dǎo)施工;⑧能夠使用相關(guān)軟硬件設(shè)備和工具對系統(tǒng)運行狀態(tài)進(jìn)行檢測與維護(hù);⑨對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的日常數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計與匯總,并能根據(jù)數(shù)據(jù)判斷物聯(lián)網(wǎng)項目的運行狀態(tài)。(3)素質(zhì)養(yǎng)成目標(biāo)。國家教育部在教高[2006]16號文件中指出,高職的培養(yǎng)目標(biāo)規(guī)定為“為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)千百萬高素質(zhì)技能型專門人才”,因此在注重培養(yǎng)職業(yè)技能的同時,還應(yīng)該注重職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。因此課程的素質(zhì)目標(biāo)確定為:良好的精神狀態(tài)和樂觀進(jìn)取的工作生活態(tài)度,良好的職業(yè)道德素質(zhì)、敬業(yè)精神、良好的團(tuán)隊協(xié)作精神和意識,永不滿足的創(chuàng)新精神以及良好的自我身心調(diào)控能力等。

3.課程內(nèi)容。課程在內(nèi)容設(shè)計方面突出體現(xiàn)職業(yè)能力培養(yǎng),緊緊圍繞完成工作任務(wù)的需要來選擇課程內(nèi)容,從“任務(wù)與職業(yè)能力”分析出發(fā),打破傳統(tǒng)的知識傳授方式,以“項目”為主線,構(gòu)建工作情景。課程內(nèi)容以南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院新技術(shù)體驗中心(別墅)智能家居項目案例構(gòu)建了七個項目,分別是:項目一智能家居項目建設(shè)方案、項目二照明項目、項目三智慧家電項目、項目四智慧安防項目、項目五智慧監(jiān)控項目、項目六智慧門禁系統(tǒng)和智能家居管理項目。課程內(nèi)容的每一個項目又有具體要求,表1是項目二智慧照明項目的具體實施要求。表1教學(xué)活動的設(shè)計既有利于教師教學(xué)的實施,具有切實的指導(dǎo)作用,同時有利于學(xué)生培養(yǎng)各種職業(yè)能力。

4.課程的教學(xué)評價。由于是任務(wù)引領(lǐng)下的學(xué)習(xí)方式,在完成任務(wù)的過程中,學(xué)習(xí)相關(guān)知識和職業(yè)技能,所以考核必須結(jié)合課程的授課特點,變一次性考核為過程考核,即在學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程中考察學(xué)生??傇u成績由課堂表現(xiàn)、項目實操、項目報告和理論考試綜合構(gòu)成。具體考核內(nèi)容和權(quán)重分配見下頁表2。

以上各項獨立評分,按比例記入課程總成績,對考核結(jié)果及時進(jìn)行統(tǒng)計分析。

5.課程建設(shè)的保障。①教材及教學(xué)方法。通過文獻(xiàn)檢索和調(diào)研,目前本課程沒有現(xiàn)成的實例可以借鑒,需要根據(jù)市場調(diào)研、企業(yè)調(diào)研和參考相關(guān)資料編寫教材。在教材編寫過程中北京凌陽愛普科技有限公司和北京中訊威易科技有限公司的工程師給予了指導(dǎo)建議,并參與了部分內(nèi)容的編寫。本課程授課時要注意理論和實際有機結(jié)合,采取一體化教學(xué)方法,在智能家居實訓(xùn)室和智能家居體驗中心的環(huán)境中讓學(xué)生融入工作情景。同時還可以帶學(xué)生體驗物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)基地的煤礦人員定位系統(tǒng)及不停車系統(tǒng),帶領(lǐng)學(xué)生分析討論。教師在授課時應(yīng)注意調(diào)動學(xué)生的積極性,讓學(xué)生自主學(xué)習(xí),多采取分組布置任務(wù)、小組討論、任務(wù)驅(qū)動等教學(xué)手段,教師的任務(wù)主要是歸納、總結(jié),知識的系統(tǒng)講解。②教師。教師需要通過自身的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)提高專業(yè)知識水平,可通過與物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的合作、實習(xí)提高教師的實踐能力。由于課程的工程性較強,課程內(nèi)由企業(yè)工程師現(xiàn)場講解設(shè)備的安裝和調(diào)試的相關(guān)知識。企業(yè)工程師授課學(xué)時數(shù)不少于課程總學(xué)時的50%,企業(yè)工程師授課時校內(nèi)教師作為助理,從而保證課程效果。③智能家居綜合實訓(xùn)基地。作為課程實施的有力保障,智能家居綜合實訓(xùn)基地分為智能家居實訓(xùn)室和智能家居體驗中心兩部分。智能家居實訓(xùn)室擁有9套物聯(lián)網(wǎng)工程實訓(xùn)平臺,采用結(jié)構(gòu)化實訓(xùn)架作為實訓(xùn)項目的“柔性工位”,實驗所用產(chǎn)品均接近實際應(yīng)用系統(tǒng),能夠組建具有行業(yè)特色的物聯(lián)網(wǎng)工程實訓(xùn)項目,確保學(xué)生可利用智能家居實訓(xùn)室設(shè)備搭建真實物聯(lián)網(wǎng)項目。智能家居展示體驗中心是一套兩居室的樣板房,完全按照實際的家居環(huán)境設(shè)計,智能家居體驗中心將當(dāng)前熱門和最有市場潛力的智能家居產(chǎn)品方案引進(jìn)實訓(xùn)基地,為高校師生接觸和研究當(dāng)前先進(jìn)技術(shù)搭建橋梁,讓學(xué)生了解所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識在實際工程項目中的應(yīng)用。

五、總結(jié)

提出了基于職業(yè)能力培養(yǎng)的物聯(lián)網(wǎng)項目綜合實務(wù)課程標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)方案。該方案有利于提高學(xué)生的職業(yè)技能和職業(yè)素質(zhì)。由于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)開設(shè)時間不長,在課程建設(shè)方面還有很多問題,如師資問題、教材問題等還需進(jìn)一步的深入研究。

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篇5

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)工程;專業(yè)教學(xué)體系;建設(shè)思考

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)48-0211-02

我國的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是教育部為了適應(yīng)國家經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略的需要在2010年設(shè)立的新興專業(yè),它屬于計算機科學(xué)與技術(shù)類,并且有30所高校在同一年被批準(zhǔn)開設(shè)該專業(yè),2011―2013年,陸續(xù)有270多所學(xué)校也被批準(zhǔn)開設(shè),同時,物聯(lián)網(wǎng)仍然處于發(fā)展階段,沒有清楚的知識體系,涵蓋了多種專業(yè)技術(shù),無法清楚對其邊界進(jìn)行界定。因此,在建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學(xué)體系時,我們沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗可供借鑒,在建設(shè)中就必須要非常謹(jǐn)慎。為了避免在建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學(xué)體系時出現(xiàn)一些問題,我們在進(jìn)行該專業(yè)的目標(biāo)定位和課程體系設(shè)置時,要遵照有效發(fā)揮源學(xué)科的學(xué)科基礎(chǔ)與優(yōu)勢、依據(jù)未來畢業(yè)生的就業(yè)崗位和需求這兩個原則。

一、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)現(xiàn)狀

國內(nèi)的多所高校陸續(xù)獲批開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)也逐漸受到廣泛關(guān)注,成為最熱門的專業(yè)之一,社會上對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的需求也在逐漸增大。雖然物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)近年來發(fā)展較快,很多高校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的熱情也很高,但是他們對于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的專業(yè)定位仍然不是很明確,沒有形成一定的專業(yè)體系,也沒有具有過硬的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師隊伍來支持該專業(yè)的發(fā)展,專業(yè)方面的實驗實訓(xùn)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)也沒有制定出規(guī)范準(zhǔn)則。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的教學(xué)體系建設(shè)面臨著缺乏師資隊伍、缺乏物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的教材、缺乏物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)基地的問題,這些問題嚴(yán)重影響著物聯(lián)網(wǎng)高端人才的培養(yǎng)。要想建設(shè)好物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學(xué)體系,就必須設(shè)法解決這些現(xiàn)實問題。

二、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)理論課程教學(xué)體系

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程體系主要包括了基礎(chǔ)類課程模塊、感知層課程模塊、網(wǎng)絡(luò)層課程模塊及應(yīng)用層課程模塊這四個課程模塊。而基礎(chǔ)類的課程模塊又包含了公共基礎(chǔ)課程模塊和專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊兩部分。

物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)被分為感知層課程模塊、網(wǎng)絡(luò)層課程模塊與應(yīng)用層課程模塊三個層次。感知層課程模塊包括了RFID原理與技術(shù)、傳感器原理、短距離無線通信技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)等。學(xué)生通過這個模塊的學(xué)習(xí)可以學(xué)習(xí)到物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)硬件知識及物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點感知技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)層的課程模塊包括了無線自組網(wǎng)技術(shù)、解決實際生活中遇到的一些技術(shù)問題,主要有物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計、云計算基礎(chǔ)、移動終端開發(fā)等課程。

三、對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程建設(shè)的理解

在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程教學(xué)體系建設(shè)中,各大高校都要本著“課程精、實驗強”這兩大原則。在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程教學(xué)體系建設(shè)中,包含了計算機學(xué)科的基礎(chǔ)課程和體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)特點的專業(yè)課課程兩大類型。教育部高等學(xué)校計算機學(xué)科與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會在《高等學(xué)校計算機科學(xué)與技術(shù)計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)公共核心知識體系與課程》與《高等學(xué)校計算機科學(xué)與技術(shù)計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才專業(yè)能力構(gòu)成與培養(yǎng)》中已經(jīng)對計算機學(xué)科的基礎(chǔ)課程以及實踐能力培養(yǎng)問題做出了明確的指示和系統(tǒng)討論。

要成為一名合格的物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)人員,除了要學(xué)習(xí)相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)知識,還必須要能夠掌握計算機原理與操作系統(tǒng)、軟件基礎(chǔ)與軟件編程技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與嵌入式系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫與智能信息處理技術(shù)等基礎(chǔ)知識和技能,以及移動計算、普適計算和云計算知識,學(xué)會將學(xué)到的知識與實踐結(jié)合起來,達(dá)到學(xué)以致用的目的。

在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系建設(shè)中,高校要注意以下幾點。

1.我們所學(xué)習(xí)的這些課程屬于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程,是所有高校的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程中都有的課程,學(xué)校在進(jìn)行課程設(shè)置時可以將它們與本學(xué)校的具體實際相結(jié)合,依據(jù)自己的教學(xué)優(yōu)勢和科研優(yōu)勢來進(jìn)行特色課程設(shè)置。以天津科技大學(xué)為例,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)依托計算機學(xué)科,而學(xué)校在食品科學(xué)和生物工程等領(lǐng)域的研究與教學(xué)處于全國前列。筆者認(rèn)為,目前計算機學(xué)院的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)可以以食品安全智能追溯為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域,融合食品學(xué)院和生物學(xué)院相關(guān)專業(yè)的教學(xué)資源,因此在涉及感知層的“感知技術(shù)及應(yīng)用”與應(yīng)用層的“智能信息處理”課程的設(shè)置中,學(xué)??梢园l(fā)揮自身的優(yōu)勢,要從有特色的教學(xué)中培養(yǎng)一批物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能力較強的學(xué)生,幫助學(xué)生在就業(yè)中脫穎而出,旨在培養(yǎng)具有輕工業(yè)特色的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)應(yīng)用型產(chǎn)業(yè)人才。

2.進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程體系建設(shè)中,學(xué)校要注意避免教學(xué)內(nèi)容層次較低、重復(fù)、深淺不一等問題,要從教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)環(huán)節(jié)出發(fā),注重改變課程內(nèi)容的銜接和協(xié)調(diào)方式,幫助學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)的專業(yè)知識,提高學(xué)生的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能力。

3.物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個新興的專業(yè),該專業(yè)還處于初級階段,基礎(chǔ)較差。我們不能像對待已有的專業(yè)一樣看待它,直接從已有的教師中抽取教師隊伍,根據(jù)已有的教師知識結(jié)構(gòu)來設(shè)定課程,而是要根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的特點,制定新的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),形成一個真正的有機課程教學(xué)體系。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個新的專業(yè),我們的教師對于這個專業(yè)也不是很熟悉,還沒有形成成熟的專業(yè)教學(xué)模式和教學(xué)技能,這就要求學(xué)校要定期對教師進(jìn)行相關(guān)的培訓(xùn),讓教師通過培訓(xùn)進(jìn)修,在教學(xué)中結(jié)合教學(xué)及科研的實踐來不斷積累教學(xué)實踐經(jīng)驗。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是為國家培養(yǎng)一批“工程應(yīng)用型”人才的需要才出現(xiàn)的,學(xué)校必須對其十分重視,要注意將物聯(lián)網(wǎng)的專業(yè)理論與具體的教學(xué)實際相結(jié)合,進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實驗教學(xué)環(huán)境建設(shè)。為了能夠培養(yǎng)和提高學(xué)生的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)能力,建設(shè)實驗教學(xué)環(huán)境,我們的教師要加強對所教授的專業(yè)技術(shù)的深入理解,不斷提高自身的教學(xué)能力,積累一些教學(xué)經(jīng)驗;學(xué)校要加大對該專業(yè)的實驗室建設(shè)經(jīng)費支出,完善教學(xué)設(shè)施。所有的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學(xué)科建設(shè)者和管理者、學(xué)科帶頭人都要堅持“課程精,實驗強”的原則,在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系建設(shè)中時刻保持清醒的頭腦,為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系建設(shè)貢獻(xiàn)自己的力量。

四、結(jié)語

總而言之,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是應(yīng)國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要才出現(xiàn)的,我們對其要特別重視,要用國家發(fā)展戰(zhàn)略的視野來進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的建設(shè),要將目光放長遠(yuǎn),要有全局觀和預(yù)見性,為國家培養(yǎng)一批具有扎實的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)知識的復(fù)合型人才。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)如果能夠得到快速發(fā)展和廣泛的應(yīng)用,那么與之相關(guān)的計算機技術(shù)也將會得到廣闊的發(fā)展空間,計算機類的教育教學(xué)就有了新的發(fā)展方向,計算機應(yīng)用型人才也就多了一條新的發(fā)展道路。我們要在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程教學(xué)體系建設(shè)中保持“積極、謹(jǐn)慎”的態(tài)度,在進(jìn)行科學(xué)研究和教學(xué)研究緊密結(jié)合的基礎(chǔ)上,發(fā)揮信息技術(shù)學(xué)科的綜合優(yōu)勢,從中研究出能夠體現(xiàn)本校教學(xué)特色的辦學(xué)優(yōu)勢。只有這樣,才能培養(yǎng)出國家需要的合格人才,后續(xù)開設(shè)該專業(yè)的高校也就有了成功的經(jīng)驗可以借鑒。

參考文獻(xiàn):

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篇6

【關(guān)鍵詞】校企合作;專業(yè)特色;物聯(lián)網(wǎng);實踐基地

引 言

物聯(lián)網(wǎng)已正式列入國家重點發(fā)展的五大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。學(xué)習(xí)與掌握物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)理論、發(fā)展方向及其行業(yè)應(yīng)用是目前高等教育的核心目標(biāo)。目前,許多院校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè),其專業(yè)人才培養(yǎng)的建設(shè)方案也在不斷完善,物聯(lián)網(wǎng)實驗實訓(xùn)基地的建設(shè)是物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)方案的重要組成部分,是關(guān)系到專業(yè)人才培養(yǎng)、適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展及相關(guān)人才市場需求的迫切問題。

一、物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)背景

(一)分析物聯(lián)網(wǎng)教育背景及特點

2010年10月18日,國務(wù)院《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》;《決定》明確現(xiàn)階段節(jié)能 環(huán)保、信息、生物、高端裝備制造、新能源、新材料、新能源汽車為七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),確定了七大產(chǎn)業(yè)的突破方向;信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)突破方向為:新一代信息網(wǎng)絡(luò)、“三網(wǎng)”融 合、物聯(lián)網(wǎng)、云計算。 決定提出:要發(fā)揮研究型大學(xué)的支撐和引領(lǐng)作用,加強戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)學(xué)科建設(shè),增加急需的專業(yè)學(xué)位類別。改革人才培養(yǎng)模式,制定鼓勵企業(yè)參與人才培養(yǎng)的政策,建立企校聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機制,促進(jìn)創(chuàng)新型、應(yīng)用型、復(fù)合型和技能型人才的培養(yǎng)。

(二)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的特點及人才需求分析

物聯(lián)網(wǎng)是典型的交叉學(xué)科,涉及電子、通信、計算機、測控等多領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)知識。多專業(yè)的融合與提升,需要多專業(yè)課程的匯聚,取其共性,建立基礎(chǔ)教學(xué)。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)培養(yǎng)的人才,不僅要掌握傳感器、微處理器、嵌入式技術(shù)和相應(yīng)的軟件技術(shù),還要掌握無線通訊、高頻設(shè)計、低功耗、無線傳感網(wǎng)絡(luò)以及 3G 核心網(wǎng)/無線網(wǎng)絡(luò)原理等最新技術(shù)。它不同于其它專業(yè)單一的知識體系,而是現(xiàn)有信息技術(shù)綜合集成化的產(chǎn)物,它呈現(xiàn)形式是“一個實際落地的應(yīng)用系統(tǒng)”,重在應(yīng)用。

從物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的角度來分析,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)主要有感知控制、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理三個環(huán)節(jié)。感知控制主要通過感知設(shè)備來對物獲取感知信息,涉及到物聯(lián)網(wǎng)中的硬件系統(tǒng),這個環(huán)節(jié)需要電子設(shè)備技術(shù)人員以及芯片設(shè)計和制造人員;如果物的信息被感知到,就可以通過數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、控制,從而進(jìn)行應(yīng)用,這個環(huán)節(jié)主要是通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸,涉及到計算機網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù),因此需要通信和計算機網(wǎng)絡(luò)人員;數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)主要對傳輸過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,涉及到系統(tǒng)分析,因此需要系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)應(yīng)用和系統(tǒng)管理人員。

綜上所述,物聯(lián)網(wǎng)人才需求可以概況為三類:

(1)電子設(shè)備技術(shù)和芯片設(shè)計技術(shù)人才,工作崗位主要有芯片設(shè)計、硬件集成等。

(2)計算機網(wǎng)絡(luò)和通信人才,工作崗位主要有IT網(wǎng)絡(luò)管理和應(yīng)用等。

(3)系統(tǒng)集成和應(yīng)用人才,工作崗位主要有系統(tǒng)集成與開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)管理與應(yīng)用等。

二、建立物聯(lián)網(wǎng)特色實踐教學(xué)體系

(一)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)室建設(shè)要點.

(1)專業(yè)素質(zhì)課程主要以課程講授為主,這種教學(xué)模式下,同學(xué)缺乏實際操作經(jīng)驗保障,缺少團(tuán)隊合作素質(zhì)培養(yǎng),不僅難以增強對相關(guān)理論的深刻理解和融會貫通,更難以激發(fā)主動創(chuàng)新的精神,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一門全新的應(yīng)用性很強的綜合學(xué)科,需要在實踐中體會。所以高校有自己的實踐教學(xué)環(huán)境是很有必要的,這將使學(xué)生畢業(yè)時更適應(yīng)企業(yè)的工作環(huán)境。

(2)人才培養(yǎng)需要有一個框架指導(dǎo),企業(yè)和院校合作建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)體系,以國家物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)的高度和專業(yè)角度出發(fā),滿足學(xué)生的就業(yè)技能需求。

(3)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一門實踐技術(shù),需要通過大量的實踐環(huán)節(jié)來學(xué)習(xí),和我們的單片機課程一樣需要一個實驗開發(fā)的平臺,隨著技術(shù)的進(jìn)步,物聯(lián)網(wǎng)實驗開發(fā)平臺已經(jīng)很大程度上替代了原來的單片機實驗實訓(xùn)課程。

(4)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的核心技能之一是代碼編寫,而代碼編寫人員是高等職業(yè)教育信息技術(shù)的主要培養(yǎng)對象。職業(yè)知識的要求決定了學(xué)制的長短,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用項目的爆發(fā)性增長,規(guī)模越來越大。團(tuán)隊協(xié)作能力和項目架構(gòu)協(xié)調(diào)能力更加重要,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)室能增強學(xué)生的團(tuán)隊意識和協(xié)調(diào)能力。

(二) 雙師培訓(xùn)提升教學(xué)質(zhì)量

教師在掌握理論知識的基礎(chǔ)上,下企業(yè)深入了解企業(yè)生產(chǎn),動手實踐體驗物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用,校方和企業(yè)工程師共同開發(fā)教學(xué)資源,提升專業(yè)教學(xué)技能,提高教學(xué)質(zhì)量。

三、物聯(lián)網(wǎng)實踐基地建設(shè)方案構(gòu)建

根據(jù)我們所提出的調(diào)研及討論,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)室的建立主要考慮如下幾個方面:

(1)充分利用已有的資源,立足于自主開發(fā)建設(shè),以降低建設(shè)成本。充分利用學(xué)院已有教學(xué)資源,這里主要是由軟件和計算機網(wǎng)絡(luò)教研室老師直接參與實訓(xùn)室建設(shè)。本專業(yè)教師已經(jīng)在數(shù)據(jù)庫、可視化程序設(shè)計、軟件項目管理、嵌入式軟件開發(fā)、傳感器應(yīng)用等方面有較強的能力,通過專業(yè)教師的直接參與可以增強教師的實踐水平,還可以增強教師對實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的掌控能力。

(2)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)室不僅有先進(jìn)的設(shè)備,還要提供現(xiàn)代技術(shù)氛圍和最先進(jìn)的管理軟件。在建設(shè)過程中,企業(yè)將全程參與溝通,選擇使用率高、起點高、能體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用前景的項目建立實訓(xùn)環(huán)境,建立符合市場需求的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)室,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不知不覺中地積累到最先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)工程和開發(fā)經(jīng)驗。

(3)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)實驗室采用校企合作的模式,邀請技術(shù)公司一線工程師課堂授課,支持骨干教師參與企業(yè)項目合作開發(fā),做到教學(xué)信息和市場同步,鑒于物聯(lián)網(wǎng)是一門全新的綜合學(xué)科,企業(yè)和校方合作成立物聯(lián)網(wǎng)知識庫實行資源共享。

(4)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)室即可以為學(xué)生提供綜合實訓(xùn),也可以開展對外技術(shù)培訓(xùn)和未來的職業(yè)技能鑒定工作。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)室可開展的職業(yè)技能鑒定有:物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工程師等級使學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)的同時可以獲得相關(guān)的職業(yè)技能證書,為學(xué)生的就業(yè)提供幫助。

篇7

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(xiàn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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?。關(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(dá)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(jìn)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?;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(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(jìn)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??梢灾苯悠赣闷髽I(yè)的工程技術(shù)人員進(jìn)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(jìn)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?,在人才的培養(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(jìn)社會后對公司產(chǎn)品和服務(wù)的良好印象,進(jìn)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??梢哉f,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(jìn)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(jìn)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(jìn)。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。

參考文獻(xiàn):

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關(guān)鍵詞:聯(lián)網(wǎng)工程 實踐創(chuàng)新 研究

中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)09(b)-0241-01

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種十分新型,但工作效果極為強大,短短幾十年而已,這種技術(shù)就在世界范圍內(nèi)得到了極為廣泛的思考和研究。并且還為我國的軍事以及醫(yī)療,農(nóng)業(yè)等方面做了巨大的貢獻(xiàn),并且,隨著科技的不斷進(jìn)步,我國的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必將得到更大的發(fā)展,這就使得物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)更加必要,在國家大力倡導(dǎo)下,我國很多高校都已經(jīng)開始使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),這對于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力與理論結(jié)合實踐的能力具有重要的現(xiàn)實意義。

1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的基本要求

(1)具有扎實寬廣的自然科學(xué)基礎(chǔ),扎實的信息科學(xué)基礎(chǔ)知識。

(2)具有較好的人文社會科學(xué)、管理科學(xué)知識,綜合素質(zhì)較高,并具有一定的組織協(xié)調(diào)與管理能力。

(3)熟練掌握一門外語,具有良好的聽、說、讀、寫能力,能順利閱讀本專業(yè)外文書籍和文獻(xiàn)。

(4)掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與工程專業(yè)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和應(yīng)用技術(shù),主要包括電路理論、模擬與數(shù)字電子技術(shù)、射頻識別、傳感器原理、計算機網(wǎng)絡(luò)、嵌入式系統(tǒng)、傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、分布式系統(tǒng)、并行計算、多媒體信息融合等。

(5)較好地掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計、工業(yè)過程監(jiān)控、自助服務(wù)管理及信息處理等方面的知識,了解本專業(yè)學(xué)科的前沿發(fā)展趨勢。

2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)方式

任何技術(shù)的順利實施和普及,歸根結(jié)底是以人為主體進(jìn)行的活動,因此,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技術(shù)的普及和應(yīng)用,也要以學(xué)生的主體情況為前提和基礎(chǔ),對于不同的學(xué)生,所采用的方式方法也會有所不同,因此,我們也需要根據(jù)學(xué)生的實際情況,采取不同的方式進(jìn)行培養(yǎng),我們要通過以下方式進(jìn)行。

2.1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識學(xué)習(xí)

在進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的過程中,我們也要注意一些重點,并且,還要注意理論與實際相結(jié)合,我們可以將教育的重點問題放在硬件與理論知識的研究上面,并且我們還不能夠只限于一個行業(yè)的研究。在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的過程中,我們要了解到它與計算機專業(yè)的區(qū)別所在,切不可完全按照計算機專業(yè)的教學(xué)方式進(jìn)行,物聯(lián)網(wǎng)工程的重點在于培養(yǎng)學(xué)生的主觀實踐能力,同時還要將計算機操作的各種基礎(chǔ)知識,如:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),語言編程等進(jìn)行綜合的運用,學(xué)生能夠在算法與理論的基礎(chǔ)上,對物聯(lián)網(wǎng)理論及其有關(guān)的科目進(jìn)行學(xué)習(xí),進(jìn)而實現(xiàn)其創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

2.2 以工程應(yīng)用需求作為創(chuàng)新性培養(yǎng)方向

對于物聯(lián)網(wǎng)學(xué)生的培養(yǎng)的,是建立在工程應(yīng)用這個基礎(chǔ)之上的,這就要求學(xué)生們必須要具有敏銳的洞察力與適應(yīng)各種復(fù)雜環(huán)境的能力,同時還要具有創(chuàng)新精神與冒險精神。學(xué)生們要懂得將自身的專業(yè)特點與現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)工程最為需求的方面相結(jié)合,繼而準(zhǔn)確找到兩者之間的銜接點,可以合理的將物聯(lián)網(wǎng)理論與實踐相融合,進(jìn)而解決掉很多實際問題,比如,交通智能化,這樣就可以促進(jìn)創(chuàng)新理論的科學(xué)發(fā)展,如果將計算機技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)理論與工程實踐相結(jié)合,那么物聯(lián)網(wǎng)的實踐創(chuàng)新就有了一個新的發(fā)展目標(biāo)?,F(xiàn)階段,我國的大部分的計算機學(xué)院已經(jīng)具備了智能化的教學(xué)訓(xùn)練平臺。并且隨著工程應(yīng)用需求量的不斷增加,我們對于實踐教學(xué)的內(nèi)容也會有一個更加科學(xué)合理的改善,而對于學(xué)生的培養(yǎng)和訓(xùn)練也要更加專業(yè),強度也需要更大。

2.3 以學(xué)生為中心的自主創(chuàng)新

在實現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新能力的過程中,我們所要注意的是學(xué)生的自主性,加強學(xué)生自主能力的培養(yǎng),能夠有效的提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與主觀能動性,使其能夠?qū)W(xué)生產(chǎn)生興趣,進(jìn)而實現(xiàn)專業(yè)知識與實踐方向的有機結(jié)合,要以學(xué)生的興趣與思維為主,教師發(fā)揮其引導(dǎo)和監(jiān)督的作用,使學(xué)生們能夠?qū)⒆陨硭A備的知識與其愛好進(jìn)行統(tǒng)一,從而實現(xiàn)其對研究領(lǐng)域的選擇。我們還要為學(xué)生提供一個完善的開發(fā)平臺,這樣學(xué)生們才能夠從中獲取有用的資源,并能夠促使學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)實際結(jié)構(gòu)有所研究和了解,并可以做到具體問題具體分析,對于不同的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行不同方向的研究和分析。在這樣的基礎(chǔ)之上,教師要能夠幫助學(xué)生從計算機技術(shù)的方向出發(fā),去思考物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的問題,引導(dǎo)學(xué)生對于新技術(shù)的開發(fā)和創(chuàng)新,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

2.4 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才自主科研能力培養(yǎng)方式

移動終端有CPU、GPU、管線等硬件性能差異,傳統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)平臺軟件無法高效運行,單一地從GIS算法方面進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn),不能從根本上改善這一現(xiàn)狀。我們引導(dǎo)對嵌入式開發(fā)感興趣的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生,結(jié)合已有的計算機硬件理論知識,從嵌入式設(shè)備軟件設(shè)計原則的角度出發(fā),設(shè)計針對移動終端的三維虛擬地球軟件框架,改善傳統(tǒng)GIS算法性能。

綜上所述,成功將移動三維立體虛擬地球軟件向試驗平臺轉(zhuǎn)化,不但有利于學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的提高,還能夠有效的提高學(xué)生研究與創(chuàng)新的能力。我們一定要明白一個道理,那就是科研與教學(xué)兩個方面,是相互促進(jìn),相輔相成的關(guān)系,如果能夠?qū)⒖蒲谐晒c教學(xué)進(jìn)行有機的結(jié)合,那么一定會對實踐教學(xué)產(chǎn)生巨大的推動作用,進(jìn)而能夠培養(yǎng)一批具有高度創(chuàng)新能力的人才。

3 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國的研究和發(fā)展,近些年來取得了一些成就,但是這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的實際需求,因此,我們就要從培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新能力入手,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,使其能夠?qū)λ莆盏闹R進(jìn)行有效的鞏固,同時還要加強學(xué)生獨自分析和解決問題的能力,使其能夠建立自主學(xué)習(xí)的意識。每一個學(xué)生都是一個獨立的個體,因此其學(xué)生狀況與愛好都不盡相同,我們要根據(jù)學(xué)生自身的愛好對其進(jìn)行引導(dǎo),使其能夠結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)理論,找到最為適合自己的研發(fā)領(lǐng)域,只有培養(yǎng)出一批又一批高素質(zhì)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新人才,才能夠?qū)崿F(xiàn)我國的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

篇9

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);信息安全;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方法

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)13-0078-02

物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)是一個交叉性學(xué)科。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在中國得到了蓬勃發(fā)展,但就物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)本身來講,物聯(lián)網(wǎng)并非是全新的技術(shù)應(yīng)用,它是信息技術(shù)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物。一方面,人民對美好生活的不斷追求提出了人物互聯(lián)和物物互聯(lián)的需求;另一方面,現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展也使得各類物體連入互聯(lián)網(wǎng)成為可能。物聯(lián)網(wǎng)是一種聚合性技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新,其關(guān)鍵技術(shù),如射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification,RFID)、傳感器技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等大多都是前些年都已經(jīng)出現(xiàn)并得到深入研究的技術(shù)。這些技術(shù)也在物聯(lián)網(wǎng)大發(fā)展的環(huán)境下得到了更深入的研究和更廣泛的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)人才的培養(yǎng)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的根本要素。我國非常重視對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的培養(yǎng),教育部早在2011年起增設(shè)了“物聯(lián)網(wǎng)工程”新專業(yè),不少高校都已經(jīng)開始招收“物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè)的學(xué)生。在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)繁榮發(fā)展的背后,物聯(lián)網(wǎng)的安全問題也逐漸顯現(xiàn)并引起了人們的重視。物聯(lián)網(wǎng)是建立在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的,互聯(lián)網(wǎng)本身存在的諸多安全隱患在物聯(lián)網(wǎng)時代依然存在。并且由于物體也直接連入互聯(lián)網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)的安全問題會直接影響到實體安全,所以物聯(lián)網(wǎng)所面臨的安全問題比互聯(lián)網(wǎng)更加復(fù)雜和嚴(yán)重,成為了物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步推廣應(yīng)用的主要障礙??紤]到物聯(lián)網(wǎng)對未來我國經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要性,以及物聯(lián)網(wǎng)安全對未來我國信息安全和國家安全的重要意義,高校有義務(wù)和責(zé)任重視培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)安全方面的人才,物聯(lián)網(wǎng)安全相關(guān)課程也應(yīng)該成為“物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè)學(xué)生的必修課。物聯(lián)網(wǎng)安全課程的教學(xué)沒有成熟的經(jīng)驗可以借鑒。通過對物聯(lián)網(wǎng)安全問題的研究,以及對信息與網(wǎng)絡(luò)安全課程多年教學(xué)經(jīng)驗的積累,經(jīng)過多方調(diào)研,我們對物聯(lián)網(wǎng)安全課程的教學(xué)有自己的一點淺見,下面分別就物聯(lián)網(wǎng)安全課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行探討。

一、物聯(lián)網(wǎng)安全課程教學(xué)內(nèi)容

物聯(lián)網(wǎng)是一門交叉學(xué)科,涉及到RFID技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)等。物聯(lián)網(wǎng)安全也涉及到各種技術(shù)自身的安全和整個系統(tǒng)聚合應(yīng)用的安全。對比互聯(lián)網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)大致可以劃分為三個層次。第一個層次是感知層,負(fù)責(zé)信息的感知和采集。第二個層次是網(wǎng)絡(luò)層,負(fù)責(zé)遠(yuǎn)距離信息的可靠傳輸。第三個層次是應(yīng)用層,負(fù)責(zé)對信息的分析、處理和利用。應(yīng)分層討論物聯(lián)網(wǎng)的安全問題。另外對于信息安全的一些共性技術(shù),如數(shù)據(jù)加密技術(shù)、安全協(xié)議理論和技術(shù)、認(rèn)證技術(shù)、隱私保護(hù)技術(shù)等,也是物聯(lián)網(wǎng)安全的核心技術(shù),也應(yīng)該作為重點進(jìn)行講授。物聯(lián)網(wǎng)安全課程的主要內(nèi)容安排如下。

1.信息安全核心技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)安全是信息安全的一個特殊領(lǐng)域,掌握信息安全的一些核心技術(shù),如數(shù)據(jù)加密技術(shù)、認(rèn)證技術(shù)、安全協(xié)議理論和技術(shù)等,以及信息與網(wǎng)絡(luò)安全的一些基本概念,是正確認(rèn)識和理解物聯(lián)網(wǎng)安全的前提。其中重點在于數(shù)據(jù)加密技術(shù),這不僅是信息安全研究的重點,也是保障物聯(lián)網(wǎng)安全的核心技術(shù),其他安全技術(shù)或理論大多都建立在數(shù)據(jù)加密技術(shù)的基礎(chǔ)上。

2.感知層安全技術(shù)。感知層主要通過各類感知設(shè)備和技術(shù),如傳感器、RFID、二維碼、GPS設(shè)備等,從終端節(jié)點感知和收集各類信息或標(biāo)識物體,并可通過短距離無線通信方式完成一些復(fù)雜的操作。相應(yīng)的安全問題主要是終端設(shè)備的物理安全和短距離無線傳輸?shù)陌踩?。物?lián)網(wǎng)中感知層的安全是最能體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)特性的部分。由于感知層終端設(shè)備一般都具有電源有限、存儲空間有限和計算能力有限的特點,傳統(tǒng)信息安全中的解決方法不能直接用于解決感知層安全問題。如在RFID系統(tǒng)中,傳統(tǒng)的安全協(xié)議就不能直接用在RFID標(biāo)簽和RFID讀寫器的通信中,并且傳統(tǒng)的安全協(xié)議設(shè)計理論和模型也不適用于設(shè)計RFID系統(tǒng)的安全協(xié)議。對這部分內(nèi)容的教學(xué)應(yīng)充分體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)特性,并作為物聯(lián)網(wǎng)安全課程的重點進(jìn)行講授。

3.網(wǎng)絡(luò)層安全技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)是建立在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全問題在物聯(lián)網(wǎng)中仍然存在。這部分內(nèi)容主要講授傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全問題,同時應(yīng)兼顧物聯(lián)網(wǎng)的特性。由于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中,大量終端節(jié)點都接入網(wǎng)絡(luò),導(dǎo)致數(shù)據(jù)量激增,并且物聯(lián)網(wǎng)呈現(xiàn)多元異構(gòu)的特點,在這種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下保證信息的機密性、可用性、完整性、不可否認(rèn)性、可控性等安全屬性會帶來新的挑戰(zhàn)。

4.應(yīng)用層安全技術(shù)。應(yīng)用層的安全主要是多種平臺、多種業(yè)務(wù)類型、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的安全架構(gòu)設(shè)計和建立的問題以及數(shù)據(jù)安全和用戶隱私保護(hù)問題。這部分講授的重點應(yīng)放在用戶隱私保護(hù)方面。在物聯(lián)網(wǎng)時代,各類物體都連入網(wǎng)絡(luò),而這些物體都附屬于某人或組織,如果沒有有效的隱私保護(hù)措施,那么通過獲取物體信息就可以獲得物主的某些信息或?qū)崿F(xiàn)對物主的追蹤。

二、物聯(lián)網(wǎng)安全課程教學(xué)方法

作為新的課程,物聯(lián)網(wǎng)安全課程的教學(xué)方法沒有成熟的經(jīng)驗可以借鑒。我們通過深入分析和廣泛調(diào)研,認(rèn)為應(yīng)該堅持以下原則。

1.統(tǒng)籌考慮,突出特色。物聯(lián)網(wǎng)安全涉及面比較廣,內(nèi)容雜,教學(xué)中應(yīng)該統(tǒng)籌考慮,突出重點和特色。不同院?!拔锫?lián)網(wǎng)工程”專業(yè)課程設(shè)置應(yīng)突出優(yōu)勢學(xué)科和特色行業(yè),相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)安全課程教學(xué)也應(yīng)突出院校的特殊行業(yè)安全需求。

2.理論與實踐并重。必須重視實踐環(huán)節(jié)的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,堅持理論與實踐并重,著力培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的應(yīng)用型物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)人才。

3.充分發(fā)揮多媒體教學(xué)優(yōu)勢。利用多媒體技術(shù)演示對物聯(lián)網(wǎng)的各類攻擊以及各種安全技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用,將加深學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)的理解,激發(fā)學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力。

物聯(lián)網(wǎng)安全問題的解決對物聯(lián)網(wǎng)未來能否在各個領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用具有決定性的作用。物聯(lián)網(wǎng)安全有區(qū)別于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全的特性,并且物聯(lián)網(wǎng)安全問題更加復(fù)雜緊迫。探討物聯(lián)網(wǎng)安全人才的培養(yǎng)問題,對我國物聯(lián)網(wǎng)的健康持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

參考文獻(xiàn):

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[4]施榮華.物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2013.

篇10

關(guān)鍵詞:多學(xué)科;物聯(lián)網(wǎng)工程;課程體系;技術(shù)體系

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-1302(2016)04-0-03

0 引 言

物聯(lián)網(wǎng)的概念由美國麻省理工學(xué)院的Kevin Ash-ton教授于1991年首次提出,2005年在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上進(jìn)一步確定了物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍,自此在美國、歐盟、日本、韓國和中國掀起一次新的信息發(fā)展浪潮[1]。物聯(lián)網(wǎng)被認(rèn)為是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次信息時代大革命,物聯(lián)網(wǎng)作為一項戰(zhàn)略性新興信息產(chǎn)業(yè),越來越多的企業(yè)把目光投向先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

國家把物聯(lián)網(wǎng)作為重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展離不開人才的需要。從2010年起,在高校設(shè)立了物聯(lián)網(wǎng)工程本科專業(yè),到2015年全國共有340多所高校設(shè)立,已成為一個規(guī)模較大的本科專業(yè)[2]。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)肩負(fù)了高層次人才的培養(yǎng)使命,但其高度綜合交叉的專業(yè)特征決定了專業(yè)人才培養(yǎng)具有挑戰(zhàn)性的特點,專業(yè)建設(shè)需要綜合考慮IT技術(shù)發(fā)展、現(xiàn)實需求及已有基礎(chǔ)等多個因素,以建立清晰的預(yù)期目標(biāo)。但是各個學(xué)校設(shè)立專業(yè)的學(xué)科來源和基礎(chǔ)各不相同,有電子科學(xué)與技術(shù)的,有通信工程的,有計算機科學(xué)與技術(shù)等,同時也說明物聯(lián)網(wǎng)自身的學(xué)科體系還沒建立起來。

一般地,任何新出現(xiàn)的專業(yè)學(xué)科都離不開相關(guān)成熟學(xué)科的支撐,通過學(xué)科交叉及其知識集成構(gòu)成新專業(yè)新學(xué)科[3]。作為學(xué)科交叉極強的物聯(lián)網(wǎng)工程新興專業(yè),如何構(gòu)建其科學(xué)合理的課程體系成為該專業(yè)建設(shè)面臨的首要課題[4]。因此,本文從物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與技術(shù)體系的構(gòu)成進(jìn)行剖析,結(jié)合本校實際情況,分析其學(xué)科交叉內(nèi)涵,從中抽取相應(yīng)的支撐課程構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程體系,為制定符合規(guī)范的培養(yǎng)計劃奠定基礎(chǔ)。

1 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與技術(shù)體系剖析

物聯(lián)網(wǎng)是近幾年出現(xiàn)的信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的新興行業(yè),目前還沒形成體系完備的行業(yè)規(guī)模,處于發(fā)展初期。但受各國戰(zhàn)略引領(lǐng)和市場推動,全球物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用呈現(xiàn)加速發(fā)展態(tài)勢,物聯(lián)網(wǎng)所帶動的新型信息化與傳統(tǒng)領(lǐng)域走向深度融合,物聯(lián)網(wǎng)對行業(yè)和市場所帶來的沖擊與影響已經(jīng)廣受關(guān)注。物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)表現(xiàn)出以下兩個基本特征:

(1)納入物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的產(chǎn)業(yè)龐雜,面廣量大。涉及到芯片 (傳感器、RFID、無線通信模塊等)、終端設(shè)備(PC機、TV、手機等)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、系統(tǒng)集成、軟件與應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商(移動、聯(lián)通等)、運營及服務(wù)提供商等。

(2)帶動物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的領(lǐng)域多、規(guī)模大。有智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流、智能家居、環(huán)境與安全檢測、工業(yè)智能制造、醫(yī)療健康、精細(xì)農(nóng)牧業(yè)、金融與服務(wù)業(yè)、國防軍事十大重點領(lǐng)域。

目前,國內(nèi)總共有超過2 000家相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)公司或者研究機構(gòu)成立。其中,研究機構(gòu)以研究設(shè)計、示范引導(dǎo)應(yīng)用為主業(yè),許多省市、行業(yè)都成立了一些研究機構(gòu),一些知名企業(yè)如華為、格力電器、聯(lián)想、海爾、移動、聯(lián)通等也將物聯(lián)網(wǎng)作為新的增長點。國外主要集中在美、歐、日、韓等少數(shù)國家,IBM、英特爾、西門子、霍尼韋爾等大牌公司也在進(jìn)軍物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)。企業(yè)對從事物聯(lián)網(wǎng)人才的要求主要有重點發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),從事物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計和制造;大力培育物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)促進(jìn)產(chǎn)品智能化水平,提高產(chǎn)品的市場競爭力;在新興信息產(chǎn)業(yè)中,創(chuàng)新開發(fā)適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)市場需求的智能化產(chǎn)品,開拓新產(chǎn)品;全力推廣物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,在一些應(yīng)用領(lǐng)域推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合,帶動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,提高智慧化水平;努力搭建物聯(lián)網(wǎng)平臺,在網(wǎng)絡(luò)平臺嵌入物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)功能,拓展新業(yè)務(wù)。

由于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是新建立的,所以其知識結(jié)構(gòu)和課程的學(xué)科體系還沒有獨立建立起來。但從技術(shù)和產(chǎn)業(yè)角度來看,其技術(shù)體系結(jié)構(gòu)已經(jīng)基本確定下來,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成很長,其體系構(gòu)架大致可分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三個層面,每個層面又涉及諸多細(xì)分領(lǐng)域[5],圖1所示為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的體系構(gòu)架示意圖。

感知層的功能主要是識別與獲取信息,負(fù)責(zé)采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù),實現(xiàn)外部世界信息的感知和識別。包括傳統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、全球定位系統(tǒng)、射頻識別、條碼識讀器等。這一層主要涉及兩大類關(guān)鍵技術(shù):傳感技術(shù)和標(biāo)識技術(shù)。傳感器網(wǎng)絡(luò)的感知主要通過各種類型的傳感器對物體的物質(zhì)屬性(如溫度、濕度、壓力等)、環(huán)境狀態(tài)、行為態(tài)勢等信息進(jìn)行大規(guī)模、分布式的信息獲取與狀態(tài)識別,它可用于環(huán)境監(jiān)測、遠(yuǎn)程醫(yī)療、智能家居等領(lǐng)域。標(biāo)識技術(shù)通過給每個物體分配一個唯一的識別編碼,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中任何物體的互聯(lián)。感知層的主要技術(shù)方向為新型傳感器及其感知節(jié)點的研發(fā)技術(shù)。實現(xiàn)感知節(jié)點中的感知單元、處理單元、傳輸單元和電源單元的高度集成、高度智能,結(jié)合節(jié)點節(jié)能技術(shù),數(shù)據(jù)融合技術(shù),開發(fā)新結(jié)構(gòu)、新原理、新工藝的傳感器技術(shù)。

網(wǎng)絡(luò)層主要是完成感知信息高可靠性、高安全性的傳送和處理。從具體實現(xiàn)的角度,本層由下而上又分為接入網(wǎng)、核心網(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)三層。

(1)接入網(wǎng):主要完成各類設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接入,強調(diào)各類接入方式,比如現(xiàn)有的蜂窩移動通信網(wǎng)、無線局域/城域網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、各類有線網(wǎng)絡(luò)等。

(2)核心網(wǎng):主要完成信息的遠(yuǎn)距離傳輸,目前依靠現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)或電視網(wǎng)。隨著三網(wǎng)融合的推進(jìn),核心網(wǎng)將朝全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。

(3)業(yè)務(wù)網(wǎng):是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)能力和運營支撐能力的核心組成部分。

網(wǎng)絡(luò)層的主要技術(shù)方向是感知節(jié)點組網(wǎng)與協(xié)同處理技術(shù),多應(yīng)用監(jiān)測區(qū)域下的感知節(jié)點通信與組網(wǎng)技術(shù),異構(gòu)網(wǎng)融合技術(shù),網(wǎng)絡(luò)管理與安全技術(shù)。

應(yīng)用層主要利用經(jīng)過分析處理的感知數(shù)據(jù),將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與個人、家庭和行業(yè)信息化需求相結(jié)合,可向用戶提供豐富的服務(wù)內(nèi)容,大大提高生產(chǎn)和生活的智能化程度,應(yīng)用前景十分廣闊。其應(yīng)用可分為監(jiān)控型(物流監(jiān)控、污染監(jiān)控、災(zāi)害監(jiān)控)、查詢型(智能檢索、遠(yuǎn)程抄表)、控制型(智能交通、智能家居、路燈控制、遠(yuǎn)程醫(yī)療、綠色農(nóng)業(yè))、掃描型(手機錢包、ETC)等。應(yīng)用層的主要技術(shù)方向是服務(wù)用戶的應(yīng)用軟件及系統(tǒng)集成技術(shù)。滿足用戶的操作系統(tǒng)技術(shù),存儲和處理大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理與使用的中間件軟件技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)技術(shù)等。

由此可知,廣義傳感器在監(jiān)測區(qū)域獲取和采集各種信息后轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)形式,通過數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議構(gòu)成了從感知層、網(wǎng)絡(luò)層到應(yīng)用層的“數(shù)據(jù)流”。與物聯(lián)網(wǎng)三層技術(shù)結(jié)構(gòu)對應(yīng)的知識結(jié)構(gòu)支撐學(xué)科分別是電子信息類(電子科學(xué)與技術(shù)、儀器科學(xué)與技術(shù)等)、通信類(通信工程等)和計算機類(計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程等)。因此,在制定物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)計劃時,需要考慮以下兩個問題:

(1)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)尚未建立起自身的學(xué)科體系,需要在多學(xué)科支撐下,逐步從各學(xué)科體系中收取相關(guān)內(nèi)容,在工程實踐中不斷融合,才可形成自身的學(xué)科體系。因此制定計劃時,需要從電子信息類、通信類和計算機類三大學(xué)科中提取與物聯(lián)網(wǎng)直接相關(guān)的內(nèi)容,確定主干和核心課程;

(2)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涉及的知識鏈較長、內(nèi)容繁多,在大學(xué)4年中,很難做到“面面俱到、樣樣學(xué)到”。同時,如果所有物聯(lián)網(wǎng)知識點都涉及的話,也會出現(xiàn)“樣樣了解樣樣松”的問題,無法做到“扎實掌握”的目的。而且在現(xiàn)代企業(yè)實際工作中,都是團(tuán)隊合作的模式,也不需要樣樣松的“全才式”畢業(yè)生。所以制定計劃時,各??梢砸罁?jù)各自的基礎(chǔ),選擇一部分課程,達(dá)到掌握程度;另一部分課程,達(dá)到了解程度即可。

從物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)群可知,其產(chǎn)業(yè)不僅長,而且龐大,將是下一個萬億級規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。與之對應(yīng)的人才能力要求也會因企業(yè)不同而各有不同,而且4年的大學(xué)教育也難以覆蓋其全部內(nèi)涵。因此,在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中,不同的崗位對畢業(yè)生的要求不同。

各學(xué)校應(yīng)結(jié)合各自的條件和基礎(chǔ),制定出具有自身特色和自我優(yōu)勢的培養(yǎng)計劃,以培養(yǎng)工程師工程設(shè)計和技術(shù)開發(fā)的能力為出發(fā)點,構(gòu)筑工程師必備的知識體系、能力結(jié)構(gòu),重點加強工程技術(shù)等工程科學(xué)基礎(chǔ)課程、信息大類專業(yè)基礎(chǔ)課程、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技術(shù)課程群等工程應(yīng)用類課程。實現(xiàn)相同專業(yè)的錯位培養(yǎng),滿足物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)對各類人才的需求。

2 相關(guān)學(xué)科對物聯(lián)網(wǎng)知識構(gòu)建的支撐作用

雖然物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是新出現(xiàn)的電子信息領(lǐng)域?qū)I(yè),可以認(rèn)為是一個數(shù)據(jù)流過程,但本專業(yè)也是在其相關(guān)學(xué)科的技術(shù)積累集成而形成的。在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生和發(fā)展的過程中,與之密切相關(guān)的支撐學(xué)科主要有儀器科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程和計算機科學(xué)與技術(shù),從中抽取與物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的知識點分別支撐著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系的感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。

從儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科抽取“電子技術(shù)”、“微機原理”、“信號與系統(tǒng)”、“測控電路”、“傳感技術(shù)”、“計算機控制技術(shù)與系統(tǒng)”、“數(shù)字信號分析與處理”、“誤差理論與數(shù)據(jù)處理”等課程的部分內(nèi)容,提供智能感知和控制儀器的知識和能力,解決物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)“測的準(zhǔn)”的問題。從信息與通信工程學(xué)科抽取 “通信電子線路”、“通信原理”、“計算機通信網(wǎng)絡(luò)”等課程的部分內(nèi)容,提供數(shù)據(jù)接入、傳輸和下載的主干網(wǎng)(如互聯(lián)網(wǎng))的知識和能力,解決物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)“傳的遠(yuǎn)”的問題。從計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科抽取“計算機C語言”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“計算機組成原理”、“軟件工程”、“操作系統(tǒng)”、“算法設(shè)計與分析”、“Java語言”、“Linux系統(tǒng)應(yīng)用”、“數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用”等課程的部分內(nèi)容,提供數(shù)據(jù)應(yīng)用軟硬件平臺與數(shù)據(jù)算法的知識和能力,解決物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)“用的好”的問題。

由上述分析可知,3個支撐學(xué)科在構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)的三層技術(shù)結(jié)構(gòu)的知識內(nèi)容時,各層之間的關(guān)聯(lián)性知識點還沒有考慮進(jìn)去,難以集成在一起。因此,必須結(jié)合與物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的當(dāng)今新出現(xiàn)的先進(jìn)技術(shù),在感知層與網(wǎng)絡(luò)層之間構(gòu)建無線通信、區(qū)域組網(wǎng)、融合、網(wǎng)關(guān)協(xié)議等知識,在網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層之間構(gòu)建異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、數(shù)據(jù)挖掘、移動操作系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計、應(yīng)用管理等知識。

3 對課程體系構(gòu)建的思考

綜上所述,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程體系與產(chǎn)業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的需求、三層物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)及支撐學(xué)科的作用是一致的。那么,如何解決在四年的大學(xué)本科教育活動中,既要讓學(xué)生掌握專業(yè)知識,又讓其知識體系符合認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)呢?本文認(rèn)為需要從以下兩點考慮:

(1)物聯(lián)網(wǎng)的最終目標(biāo)是應(yīng)用數(shù)據(jù)來提高社會的智慧信息化水平。因此可以認(rèn)為,在物聯(lián)網(wǎng)三層技術(shù)體系中,感知層技術(shù)是數(shù)據(jù)提供者,是專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ);應(yīng)用層技術(shù)是數(shù)據(jù)的應(yīng)用者,是專業(yè)建設(shè)的引領(lǐng)和推動者;這兩層是專業(yè)建設(shè)的重點。

(2)網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)是數(shù)據(jù)通信的傳輸通道,可以認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)層在專業(yè)建設(shè)中起橋梁作用,特別是核心網(wǎng)絡(luò)中通信設(shè)備專用的、協(xié)議軟件固化好的,因此網(wǎng)絡(luò)層的知識了解即可。

綜上所述,該學(xué)科應(yīng)重點掌握物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)采集與控制、數(shù)據(jù)的區(qū)域(短距離)傳輸與通信、數(shù)據(jù)的接入與異構(gòu)互聯(lián)、數(shù)據(jù)的存儲與建倉、數(shù)據(jù)的計算、挖掘與應(yīng)用等知識,基本掌握數(shù)據(jù)的公用網(wǎng)絡(luò)傳輸、通信與管理知識等。所以,專業(yè)合理的定位為啞鈴式線性課程結(jié)構(gòu),即重點掌握物聯(lián)網(wǎng)兩端的感知層和應(yīng)用層知識,基本了解中段的網(wǎng)絡(luò)層知識。圖2所示為本文構(gòu)建的課程體系。

從圖2可見,該課程體系涵蓋了物聯(lián)網(wǎng)知識點,做到了與儀器科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程兩大支撐學(xué)科的緊密融合,與計算機科學(xué)與技術(shù)支撐學(xué)科的深度交叉,突出了物聯(lián)網(wǎng)“數(shù)據(jù)測量的準(zhǔn)確”、“數(shù)據(jù)傳送的遙遠(yuǎn)”、“數(shù)據(jù)應(yīng)用”的專業(yè)能力和工程素養(yǎng)。

4 結(jié) 語

本文剖析了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)對技術(shù)的要求,探討了其體系構(gòu)架的感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三個層面的技術(shù)內(nèi)容。分析了與物聯(lián)網(wǎng)工程密切相關(guān)的儀器科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程和計算機科學(xué)與技術(shù)的支撐學(xué)科作用,從中與物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的知識點分別支撐著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系的感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層,為構(gòu)建規(guī)范培養(yǎng)計劃的課程體系奠定基礎(chǔ)。

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