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時間:2023-10-10 10:45:06
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇物聯網應用技術及應用范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
本次競賽中職組裁判、浙江交通職業技術學院物聯網應用技術專業帶頭人馬兆豐老師向記者介紹:“競賽以智慧生活為主題,從智能健康管理、智能商業應用、智能環境監控三個應用領域出發,考察并鍛煉參賽選手物聯網的基礎知識、物聯網平臺搭建與配置(感知、識別層設備安裝與調試)、物聯網平臺使用與維護(物聯網網絡傳輸層連接與配置)、物聯網應用系統的部署與配置等幾大方面知識及技能,重點考察參賽選手對物聯網認知,物聯網設備部署、實施、應用安裝、系統運維等方面的能力,以及中職學生于職業規范、團隊協作、組織管理等方面的團隊風貌。”
此次競賽為全國同行提供了了解浙江省職業院校物聯網應用技術專業“從無到有、從有到精”發展歷程的窗口。
校企各展所長 共育物聯網英才
——記浙江省職業院校物聯網應用技術專業建設
文/本刊記者 劉 飛
物聯網被稱為繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。物聯網應用涉及人類社會生活的方方面面,包括工業、農業、環保、物流、交通、安全、家居、醫療、電網等,因此物聯網應用技術是一門關聯程度非常強的專業,可以輻射眾多領域,是職業院校的新興專業。2012年,浙江省教育廳批準浙江經濟職業技術學院、浙江機電職業技術學院、職業技術學院等學校開設物聯網應用技術專業,從此拉開了浙江省職業院校物聯網應用技術專業建設的序幕。
浙江省職業院校在建設物聯網及其相關專業的過程中,及時跟蹤市場需求的變化,主動適應區域、行業經濟和社會發展的要求,以學校強勢專業為依托,有針對性地調整和設置專業,并與物聯網企業及行業緊密合作,形成各自的物聯網專業特色。
因地制宜,原有專業衍生“物聯網”
在比賽現場記者了解到,浙江職業院校已開設的物聯網應用技術專業,大多是從原有的計算機、通信網絡或信息等專業的基礎上衍生的。金華職業技術學院物聯網應用技術專業主任蘇紅富向記者介紹:“2012年,我們學校在信息工程學院原有的計算機網絡技術專業新增物聯網專業方向。2014年,物聯網應用技術專業開始單獨招生,學制三年。”該校物聯網應用技術專業憑借計算機網絡技術專業原有的辦學基礎,主要培養偏向軟件技術的物聯網專業人才。
物聯網應用技術專業的人才培養目標是“掌握物聯網的基礎知識,具備能運用計算機技術、嵌入式系統技術、傳感技術和互聯網技術進行信息感知識別、傳輸處理和控制的能力,能進行系統集成及相關技術與產品的開發和應用推廣,具有物聯網工程實踐能力”的高素質技能人才。金華職業技術學院根據自身的實際情況,致力于培養社會緊缺型技術工程師。所培養的學生主要面向三個方面發展:大型軟件公司從事手機、掌上電腦等移動終端的客戶端軟件設計與開發,網絡運營、系統集成單位從事物聯網絡施工管理與工程管理工作,以及聯想服務及其戰略合作伙伴的設備維修。
以計算機網絡技術專業為依托,金華職業技術學院的物聯網應用技術專業集合了通信、網絡、樓宇智能等專業優秀教師進行授課,下轄Cisco授權網校、聯想工程師合作培訓中心,并提供智能安防實訓室、電子產品檢測中心等共享型實訓室。專業教學以ASP.NET技術學習為主線,逐漸上升至網頁設計、高級程序設計乃至整個物聯網項目的開發。該專業開設的主干課程還包括物聯網工程制圖識圖、嵌入式系統應用、傳感器與測控技術、無線傳感器網絡、RFID安裝與調試、綜合布線技術、服務器配置與管理、C#程序設計基礎、ASP.NET中高級編程等。專業以學校“智慧校園”建設為契機,將網絡部分(教務系統、網上圖書館、IC卡管理等)的工作根據學校現有實訓設備以項目的形式分配給學生進行系統集成實訓,確保學生學以致用。
本次競賽為金華職業技術學校物聯網專業的學生提供了展現技能的舞臺和提升技能水平的機會。學校物聯網應用技術專業學生勞銀翔向記者介紹說:“比賽以北京新大陸時代教育科技有限公司物聯網工程應用實訓系統2.0為平臺,內容涉及智慧城市物聯網應用環境安裝部署、物聯網感知層設計開發、智慧城市物聯網Android平臺應用設計開發、智慧商超物聯網PC平臺應用設計開發。要求參賽學生具備物聯網工程部署、物聯網設備調試、嵌入式產品開發、Android應用開發、.NET應用開發等方面的知識,提升了團隊成員專業理論知識水平、實踐能力和團隊協作精神。”最終,金華職業技術學院參賽團隊獲得團體第一名的優異成績。
除了高職院校的物聯網應用技術專業是從原有專業衍生外,中職學校雖然目前尚未獲得物聯網專業代碼,沒有專門開設物聯網應用技術專業,但不少中職學校也在現有專業的基礎上細化出與物聯網相關的專業方向,培養掌握物聯網應用技術的人才。
真槍實彈,真實項目引領教學
嘉興技師學院自2014年起開設通信網絡應用(物聯網方向)專業,學制5年。學生前兩年主要學習電氣自動化設備安裝與維修專業的相關課程及通信網絡專業的基礎課程。兩年后,經過校內統一選拔分流,達到物聯網技術方向要求的學生可以進一步學習物聯網技術的專業課程。
同高職院校相比,嘉興技師學院的物聯網技術方向更加注重真實項目引領教學。嘉興技師學院電氣工程系主任錢琴梅告訴記者:“在接下來的教學中,該專業的教學想以‘智慧實訓大樓’項目建設為引領,讓學生進行真刀真槍的訓練,而不是僅僅止步于實訓室中實訓設備的操作。”
嘉興技師學院有7000多平方米的電氣工程實訓中心,預設的管理系統完全基于物聯網技術進行設計建設。例如學生考勤系統,中心內的每一間實訓室門外都有電子班牌,除了通過人臉識別系統記錄學生考勤之外,還可以展示上課班級的基本信息以及實訓中心的環境指數等內容。除此之外,基于RFID以及二維碼技術的資產管理系統可以實時跟蹤實訓資產的領用及歸還。實訓中心智能管理系統項目的設計依托北京新大陸時代教育科技有限公司工程師以及該校專業教師共同完成。以“智慧實訓大樓”項目引領教學,不僅能夠提升學生的實踐能力,還能夠實現教學內容與企業需求的完美對接。
嘉興技師學院副院長沈民權說:“此次全省‘物聯網技術應用與維護’競賽就是一次對物聯網應用技術教學的檢驗,不僅有利于學生素質的全面提升,也為學校以賽促教、以賽促訓提供了良好的契機。”
企業參與,全方位助力人才培養
物聯網應用技術人才培養離不開企業的參與。作為本次競賽的設備提供方,北京新大陸時代教育科技有限公司全程全方位參與了職業院校物聯網應用技術人才的培養。
該公司物聯網產品中心產品支持部經理鄒梓秀向記者介紹:“公司物聯網產品中心下設產品支持部,專門負責將公司研發產品的使用方法轉化為專業教材,為各院校物聯網專業的課程教學提供方便。”學校具有物聯網專業的理論優勢,企業具有實踐優勢。在教材編寫的過程中,公司邀請學校老師介入,并進一步了解物聯網專業的課時設置,與老師共同撰寫課程大綱以及教材目錄,力求編寫出以實際工程應用為目標的理論教材。
公司銷售經理賀育華說:“除了為學校物聯網應用技術專業教師提供掛職鍛煉的機會之外,公司還通過協助政府完成國培、省培計劃,針對單體學校開展定向培訓,組織區域學校物聯網專業師資定期培訓等,助力職業院校物聯網專業師資建設。”
[關鍵詞]物聯網技術;實訓教學;職業能力;專業建設
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.02.113
高職物聯網應用技術專業建設自從2011年開始在全國迅速展開,經過近幾年的快速建設初步形成了一定的規模,積累了一定的經驗,但是由于物聯網技術是一項綜合性技術,涉及計算機、通信、電子和軟件等多方面技術之大成,要真正建設好高職物聯網專業還有較大差距,特別是高職物聯網應用技術專業的實訓教學建設還有待進一步加強研究與深化。
高職教育是培養面向社會各行各業生產第一線的高素質技術技能型專業人才的高等職業教育,它的根本任務是培育學生良好的職業能力與可持續發展能力。職業化能力的培育是高職學生的重中之重,也是區別于應用型、研究型人才的顯著標志,職業能力的培養要靠高職院校實訓教學來保障和實現,只有建設規劃好物聯網技術實訓教學體系才能完成高職物聯網專業學生的職業能力與可持續發展能力的修成。隨著國家“互聯網+”、“工業4.0”等理念的提出與深化,物聯網技術的應用十分廣泛,如智慧農業、環境監測、智能交通、智慧城市、智能家居和智能物流等,根據國家“十二五”戰略規劃結合地區經濟發展特點,以智慧農業和環境監測作為高職物聯網技術實訓切入點,基于“認知―技術技能―系統體驗” 路徑來研究并實現物聯網應用技術實訓教學,培養主要面向農業與環境行業的具有物聯網設備安裝調試、工程規劃與實施、系統服務與技術支持為主的高素質技術技能型物聯網技術人才。
1專業課程與實訓教學
1.1專業培養目標
高職院校是為國家培養技術技能型人才的高等學校。其培養的人才除了要有一定的理論基礎知識,重點是要培養學生具有較強的專業實踐操作能力和崗位就業適應能力,這就要求高職院校通過工學結合辦學模式,強化以職業能力為目標的實訓教學,最終實現物聯網應用技術人才培養目標的要求。
物聯網應用技術專業的培養目標是為培養德、智、體、美等全面發展,面向物聯網產業,服務區域與地方經濟發展,具有較好的物聯網專業基礎知識、較強的實踐能力、良好的團隊協作能力,可持續發展與創新能力,掌握物聯網應用技術,從事物聯網工程項目的規劃與施工管理、物聯網設備安裝與調試、物聯網維護與管理、物聯網設備營銷與技術支持,成為具備良好文化素養、職業道德和綜合職業能力的高素質技術技能型人才。
1.2專業課程體系
從職業崗位能力需要出發來分析物聯網應用技術專業的課程體系。以“崗位―能力―課程”的思路來構建課程體系和課程內容,在滿足一定理論知識需要的前提下強化實訓課程內容建設,努力做到“教學做一體化”教學過程中理論與實踐的相互促進和融合,最終使實踐教學來內化學生的理論知識,為拓寬高職學生的成長空間打下基礎。為此,設置了一定數量的通識教學課程和專業基礎課程,如高等數學、英語、高級語言程序設計、物聯網技術概論等。專業課程的設置更加體現職業崗位的特點要求,以智能農業、環境監測為系統實訓平臺出發,圍繞這兩大領域的物聯網技術應用展開,開設了一些有特色的專業課與實訓課。如RFID技術與應用、無線傳感器組網技術、農業食品溯源應用系統實訓、城市環境遠程監測系統實訓等課程。課程設置如下表所示。
物聯網應用技術專業課程表
公共素養課程
思想道德修養與法律基礎、思想和中國特色社會主義理論體系概論、形勢與政策、軍事理論教育、職業發展與就業指導、大學英語、大學語文、高等數學(理)、大學生心理健康教育、體育
專業支撐課程
計算機組裝與系統維護、計算機技術基礎、電工電子技術基礎、高級語言程序設計、計算機網絡技術、物聯網技術概論、數據庫應用基礎、網絡設備配置技術
專業核心課程
無線傳感器網絡技術、RFID技術與應用、傳感器原理與應用、物聯網系統應用實訓、物聯網工程設計與實施
專業拓展課程
綜合布線技術、移動應用開發、嵌入式系統與應用
1.3實訓教學體系
高職教學的根本就是培養學生具備良好的職業崗位就業能力,它的特點是突出職業能力所要求的實訓實踐教學,完備的實訓教學體系主要由三部分組成,包括專業實訓教學環節、校內實訓室建設、校外實訓基地建設。在設計物聯網應用技術實訓教學時,以知識與技能漸進式提高出發,按照“認知―技術技能―系統體驗” 路徑展開,“認知”主要是強調基礎性和啟蒙性實訓,“技術技能”主要側重專業核心課程的配套實訓,“系統體驗”主要是對前面實訓成果的系統綜合和應用,更加貼近物聯網技術的實際應用。物聯網應用技術實訓教學可以分為三個主要階段:技術基礎與專業認知實訓、專業技能實訓和物聯網系統應用實訓。校內校外實訓的有效結合來強化物聯網專業學生的技術技能和崗位適應能力。校外實訓基地主要解決學生的崗位適用能力,校內實訓室主要完成學生的專業技能的實操和理論知識的內化。
2基礎性實訓
俗話說得好,基礎不牢地動山搖。這說明基礎知識的學習與掌握是何等的重要。高職實訓也是同一個道理,也要從基礎性實訓抓起。物聯網應用技術基礎性實訓可以分成兩個層面:專業基礎實訓和專業認知實訓。
2.1專業基礎實訓
專業基礎實訓一般是指電子信息大類學生應具備的一些面向職業崗位的通用型技能實訓。如計算機基礎應用、高級語言程序設計、計算機組裝與維護等實訓,采用“教學做一體化”教學模式下,通過這幾門課的實訓讓學生對計算機硬件和編程知識有一定深入的了解與掌握,為后面的進一步學習打下良好基礎。計算機基礎應用和計算機組裝與維護這兩項實訓主要讓學生了解和認識計算機系統結構和基本工作原理,熟悉應用辦公軟件如Office,掌握對各型計算機的硬件拆裝和維修,訓練高職學生使用計算機的基本技能。高級語言程序設計主要讓學生對計算機編程語言有一個基礎性的學習掌握,為下一步技術技能的實訓打下基礎,如C語言學習。
2.2專業認知實訓
專業認知實訓是開啟對物聯網技術應用大門的起初環節,目的是讓物聯網應用技術專業學生對物聯網技術的相關知識、相關設備、相關領域和相關應用有一個認識,拓寬學生的眼界,增強學生對專業學習的興趣,為專業技能實訓起到承上啟下的作用。由于物聯網技術涉及學科門類較多,職業面向行業應用面廣,因此不可能面面俱到,只能依據專業培養定位來開設認知實訓。針對面向農業與環境應用的特點,專業認知實訓突出了電子技術基礎和計算機網絡技術的學習,通過系統仿真和實際電路的調試,讓學生對基本的模擬、數字電路、計算機網絡應用有個較好認知;通過物聯網技術概論課程相關的實訓讓學生了解物聯網涉及的多類技術要素,了解物聯網三層體系結構及相關的感知、傳輸和信息處理與控制技術,在認知實訓中強調以感觀了解為重點,知識普及為重心,宜采用多種教學形式開展,如網上查閱、實地參觀、現場交流與訪談等。
3職業技能實訓
職業技能是高職學生面向社會就業之根本,也是體現現代高職教育之重心所在。高職教育的質量與特色大多體現在學生技能素質的培養上。從物聯網技術層面來分析,物聯網技術應用主要包括三個層面:感知技術、網絡傳輸技術和信息智能處理與控制技術,因此,我們結合面向農業與環境領域的應用從三層結構來組織物聯網專業技能實訓。
3.1感知技能實訓
感知技術主要是解決信息的獲取,為最終的行業應用提供信息與數據。它包括多方面的信息獲取技術,如各型傳感器、RFID系統、定位系統、條碼等十分廣泛。以農業與環境行業的應用為例,主要采用的也是前面所說的四大類設備,為此要建立感知技術應用實訓室,結合專業核心課程進行傳感器、RFID等方面應用技能實訓,讓學生了解各類型傳感器和RFID系統應用技能。傳感器方面:如溫濕度傳感器、pH值傳感器、CO傳感器的實物及其如何使用,通過實際操作演示掌握其基本原理、性能和使用方式。RFID設備方面:如各型電子標簽、天線、閱讀器等。通過RFID原理實訓臺,讓學生掌握各型電子標簽的使用情況和基本工作原理,理解各頻段RFID系統的適用范圍,以電子標簽信息識別讀寫實訓讓學生對各類技術標準有一提高認識與消化。另外,也要適當增加控制方面的實訓,如智能農業方面的調節光照和控制水源和通風等。
3.2信息傳輸技能實訓
網絡傳輸是信息高速公路,負責把由前端感知設備獲得的信息實時準確上傳到云端。這部分主要分為兩個方面:一是近距離無線網絡傳輸,二是遠程高速網絡傳輸。近距離無線網絡傳輸一般采用Zigbee、WiFi和藍牙技術,主要用來解決如各類傳感器的信息匯集和集中轉發上傳到遠程網絡上。重點是實訓無線傳感網(Zigbee網絡)的組網與使用,讓學生了解與掌握無線傳感網的基本組成、相關設備與工作原理,通過如節點之間點對點的通信、無線SOC端口控制與傳輸來強化對無線傳感網的使用。另外,結合計算機網絡技術實訓來強化學生對局域網、寬帶廣域網的應用以及網絡設備配置與管理。
3.3信息處理技能實訓
在物聯網三層體系結構中,最后一層是信息管理與應用(簡稱應用層)。應用層主要是完成經網絡傳輸層上傳到云端數據的接收、過濾與存儲,然后結合行業應用進行控制與管理。主要涉及專業課程有數據庫應用基礎、高級語言程序設計、移動應用開發等一些相關軟件應用方面。基于物聯網技術的應用系統離不開數據庫管理和前后臺應用軟件的開發,針對高職學生的特點,適當強化數據庫(如MSSQL)應用知識的掌握和實際應用,對數據庫的基本操作與使用管理有一定程度的了解。隨著移動互聯技術的迅速發展,移動終端在物聯網系統應用中已十分普及,目前移動開發平臺主要基于IOS和Android兩大系統,基于Android移動應用開發已占據主流,為此結合移動應用開發課程建設移動應用開發實訓室,在學習了Java語言后,通過“教學做”來培養學生開發小型App的能力。
4系統性實訓
物聯網技術的顯著特點是集多專業之大成,涉及專業知識面廣,容易給學生產生知識混雜和難學的印象,那么如何補救這一情況是專業教學研究的一大課題,為此,基于“認知―技術技能―系統體驗” 路徑的理念,特別強化與設置了物聯網系統綜合實訓環節。
4.1智能農業應用實訓
物聯網技術在智能農業中的應用如火如荼,“民以食為天,食以安為先”,食品安全至關重要,農產品的質量管理特別是食品溯源系統已日益成熟。將農產品種(養)植、運輸、加工和流通的信息相關聯,形成完整的信息追溯鏈來確保農產品的安全性。整個系統涉及溯源標識技術、監裝技術、物流監控技術和數據采集與查詢技術。溯源系統以RFID、條碼技術的應用為基礎,是一典型的物聯網綜合應用系統。這一實訓系統基本涵蓋了物聯網應用技術專業所學的大部分專業知識,通過溯源系統的實訓體驗把原本分散的技術串聯起來,強化了學生對物聯網專業知識的理解和興趣,特別是強化了學生對RFID技術應用的認識。實訓的主要內容有網絡環境的搭建、服務器安裝與調試、電子標簽制作與識讀、數據庫管理與應用、PDA安裝與調試和APP應用開發等。
4.2環境監測實訓
基于無線傳感網的環境監測實訓是以傳感器與無線傳感網組建與應用開發為重點的專業實訓,通過此實訓讓學生達到對無線傳感網的系統設計,設備選型,傳感網組網及Zigbee協議的應用開發有一定程度深化,實訓重點要讓學生樹立起系統性的理念。下圖是物聯網環境監測實訓室功能總體框圖。
環境監測實訓系統
實訓系統包含三種數傳模式(WiFi、Zigbee、有線)環境監測傳感器,形成一套覆蓋三個層次的物聯網教學平臺。同時,其他內置WiFi模塊的各種手持設備(筆記本電腦、手機等)也能無線接入該實驗平臺,成為物聯網實驗設備的一部分;師生教學、科研實踐開發的其他感知模塊,通過與標準的WiFi設備服務器連接,也能輕易接入該實驗平臺,完成測試、驗證。這些設備的靈活配置為學生提供了從數據采集、網絡傳輸到信息處理較完整的物聯網系統應用模型。包含的實訓:網絡組網與無線信號測試、Zigbee協議棧應用、Zigbee網絡拓撲、開發環境的搭建;IEEE 802.11協議介紹、接口程序代碼開發、串口WiFi設備服務器設計、傳感器數據采集與查詢顯示等,重點是把從信息采集、傳輸和信息處理聯動起來,讓學生充分體會到一個真實的無線傳感網系統的體驗,更加貼近了以后的工作崗位,增強學生就業信心。
5結論
物聯網應用技術實訓教學是培養高職學生技術技能型人才的核心所在。實訓教學必須以良好理念為先導,緊密結合人才培養目標,構建起符合學生就業崗位需要的實訓教學體系。本文以農業與環境應用為背景,從分析人才培養目出發,基于“認知―技術技能―系統體驗” 路徑來研究并實現物聯網應用技術實訓教學,以知識與技能漸進式提高構建實訓教學環境,通過近兩年的探索與實踐,取得了較好的效果。
參考文獻:
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一、專業人才培養模式構建背景
1.職業教育發展對人才培養提出的新要求
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010―2020年)》將“校企合作、工學結合、頂崗實習”作為提高職業教育教學質量的重要舉措。國務院新聞辦公室《國家人權行動計劃(2012―2015年)》,計劃顯示,期間我國將大力發展職業教育,扶持建設緊貼產業需求、校企深度融合的專業等。2014年6月26日,教育部表示未來我國的職業教育體系將從高中和大專拓展到本科階段和研究生階段。職業教育的發展進入新的發展時期,物聯網應用技術專業需要緊跟形勢迎合職業教育發展的良好勢頭,從構建人才培養模式做起。
2.嘉興市區域經濟發展對人才培養提出的新要求
嘉興市戰略性新興產業“十二五”發展規劃,嘉興工業領域將重點培育和發展新能源、新材料、物聯網、節能環保、生物和核電關聯產業等六大戰略性新興產業,特別是2013年全省推出的“四換三名”工程為物聯網應用技術專業提出了新的要求。該專業圍繞嘉興區域經濟科學發展需求和企業人才需求來建設,以“十步法”模式推進人才培養模式的改革。
3.省級高技能人才培訓基地建設給人才培養模式構建提供的新契機
通過浙江省高技能人才培訓基地項目資金資助,鼓勵高技能人才培訓基地開展研修培訓、課程研發、成果交流等活動,積累高技能人才培訓規模化、規范化、系統化的科學經驗,更好地服務社會經濟快速發展。通過高技能人才培訓基地的建設,使該專業培養的人才在本地區發揮骨干、引領和輻射作用。
二、人才培養模式的內涵
經過兩年的探索形成的物聯網應用技術專業的人才培養模式為:校企融合、三要一顯、雙主體,框圖如圖1所示。具體內涵如下:
“校企融合”是指本校物聯網應用技術專業與嘉興地區物聯網產業相關企業建立深度的校企合作關系,探索一條獨具特色的校企合作高技能應用型人才培養之路。
“三要一顯”:“三要”是指“企業融校要合作、協會駐校要標準、企業聯校要技能”;“一顯”是指“文化融校顯特色”。其中“企業融校要合作”指本校物聯網應用技術專業與嘉興地區物聯網產業相關企業通過校企合作的紐帶,相互融合;“協會駐校要標準”指通過常駐在學校的行業協會(機械工程協會、模具協會、技師協會)獲得專業技能鑒定及考評的標準等;“企業聯校要技能”指企業和學校聯合,共同培養符合企業生產和發展需求的技能型人才;“文化融校顯特色”指將企業文化融入專業教學環境和教學過程,模擬企業的生產環境和生產過程,使教學環境和生產環境融合,使教學過程和生產流程契合。
“雙主體”是指通過學校和企業兩大主體,實現物聯網人才共育的目標。
三、人才培養模式的構建過程
1.開展行業企業調研
通過走訪、信函調研、問卷調查、信息查詢等多種形式,調研了嘉興地區15家物聯網行業相關企業。通過對市場、企業對于物聯網應用技術專業高技能人才的需求數量、需求規格等作出科學全面分析,形成了《物聯網應用技術專業人才需求調研報告》。
2.確定人才培養目標
人才培養目標是職業教育人才培養模式的核心。通過對行業企業調研分析后,以嘉興地區經濟和社會發展的建設為主戰場,面向物聯網產業相關企業,把“培養具有良好的職業道德和行為規范,掌握必備的文化基礎知識和物聯網技術應用的相關知識,具備物聯網設備安裝與應用的基本技能,能夠從事物聯網相關的設備安裝與測試、物聯網O備調試、物聯網系統調試、物聯網系統維護、物聯網技術服務等工作的中高級技能型人才作為該專業的人才培養目標。
3.梳理典型工作任務
通過校企雙方參與的“典型工作任務與職業能力”分析會,整理出了5個職業崗位,15項典型工作任務,這為后續開展課程改革和教學實踐提供了依據。
4.構建人才培養模式
過程中,始終堅持“立足企業、依托企業、融入企業、服務企業”的宗旨;堅持學校、企業共同參與人才培養方案的制訂,共同修訂課程體系與制訂課程標準,共同編寫校本教材,共同梳理典型教學項目,實施工學結合;堅持將職業基本能力、核心能力與發展能力的培養貫穿于人才培養中。經過兩年的探索與實踐,基本構建了“校企融合、三要一顯、雙主體”的人才培養模式。
四、“校企融合、三要一顯、雙主體”人才培養模式構建成果
1.人才培養方面的成果
形成了滿足區域經濟需求和呈現學校特色的物聯網應用技術專業人才培養方案。
2.課程建設方面的成果
為了滿足人才培養的需要,校企共同編寫《智能家居安裝與維護項目實訓》《物聯網技術應用項目實訓(智慧生活模塊)》《物聯網應用程序開發C#版》《物聯網用傳感器》《物聯網網絡搭建》和《智能家居嵌入式系統應用與開發》校本教材6冊。2016年下半年正式出版了《物聯網技術應用項目實訓》教材。
3.師資培養方面的成果
兩年來,針對專業帶頭人、骨干教師和“一體化”教師,以教師能力等級標準為依據,構建本專業教師的“四維資格”培養機制,創新“三入”培訓途徑,重點實現“九種”能力提升工程,有針對性地培養了專業帶頭人和骨干教師,新聘請了2名企業專家;專業教師的職業技能等級普遍提高,技師及以上比例占93.3%;現擁有市名師1名、市學科帶頭人1名、市屬級帶頭人2名。專業教師參加競賽獲國家級獎3項、省級5項、市級7項,形成了一個具有較高水平“一體化”素質的專業教學團隊。
4.教育科研方面的成果
兩年中,該專業的教師主持了省級課題2項、市級課題3項,8篇,6篇論文獲獎,申報獲批實用新型和觀設計專利共7項。
5.社會服務方面的成果
為了促進校企融合,該專業面向企業,開設了專業講座、高級研修班、技能培訓鑒定等。近兩年,積極開展多元化社會培訓,累計培訓1579人,鑒定1847人。
6.學生專業能力提升的成果
經過兩年的調研與初步合作,我系與安居寶數碼科技有限公司雙方簽訂了共建“安居寶物聯網應用技術實踐教育中心”的校外實訓基地的協議。按照雙方簽訂的建設方案,我系物聯網應用技術、電氣自動化等相關專業的學生每年在第四學期公司介入共同培養,開設相關符合崗位能力要求的課程,第五學期到公司生產見習。該公司主要以社區安防技術研發為核心,集樓宇對講、智能家居、云停車場、云監控、安防專用線纜等為一體,充分利用技術關聯的優勢,開發出智慧社區相配套的系列產品,成為國內配套最齊全的社區安防及智能家居系統集成供應商。
根據頂崗實習職業崗位(群)的知識、能力和素質要求,采取企業生產與學生教育教學相結合:把物聯網應用技術中相關產品生產制作、產品檢測、物聯網工程方案設計與投標、智能停車場產品工程安裝與調試、產品銷售與售后服務等多個職業崗位工作過程融入到基本型實訓、生產性實訓、頂崗實習三個實訓環節中,使學生在各個車間課堂中實現多崗位輪換。下面將從建設思路、內涵建設及師資隊伍建設三個方面與大家分享我們校企產教融合校外實踐教學基地建設的經驗。
1 校外實踐教學基地建設的思路
通過實訓基地的建設,使學生在實訓基地就可以感受真實的生產環境、真實的生產任務、真實的企業管理和市場化的評價標準,從而能夠滿足實際操作技能培訓和職業素養熏陶的基本要求,體現理論與實踐、教與做的統一,實現提升職業技能、培養職業道德的實踐教學目標。
結合辦學理念和專業人才培養目標,邀請實訓基地企業參與,企業共同制定建設方案,共同制定實踐教育的教學目標和培養方案,共同組織實施實踐教育的培養過程,共同評價實踐教育的培養質量。經過兩年的努力,建立一個技術先進,功能多樣,管理科學創新,設備配置合理,反映當前物聯網技術發展主流的,集教學、科研、生產、服務、培訓為一體的物聯網技術實踐基地。建設時,兼顧我院電子信息技術專業、電氣自動化專業的特點,建成既能滿足物聯網應用技術專業的學生實訓要求,又能符合我院其他相近專業的學生實訓要求的綜合性實訓基地。同時,醞釀對其他高校開放共享的實訓基地建設模式,以提高實訓基地的利用率及與其他高校的資源整合。
2 校外實踐基地內涵建設
(1)探索并初步構建“認知+專業+頂崗”實踐教學體系和“產教融合、資源共享”的企業實習機制。
由于物聯網產業是新興專業,目前各高職院校實訓條件普遍難以滿足教學需要。因此加強與合作企業聯系,將部分校內難以開展的實踐教學項目轉移到對口的合作企業開展是解決問題的一個有效途徑。物聯網應用技術專業與廣東安居寶公司合作建立了校級“安居寶物聯網應用技術實踐教育中心”和“廣東安居寶物聯網應用技術專業大學生校外實踐教學基地”,依托學校和企業兩個平臺,以工作任務、項目為學習載體,把“安居寶廠中校”等實踐教學基地的“物聯網系統需求分析”、“物聯網系統方案撰寫”、“系統硬件設備采購”、“物聯網應用系統開發”、“物聯網應用系統安裝、調試”、“物聯網應用系統維護”和“物聯網應用系統推廣”等多個職業崗位工作過程融入到基本型實訓、生產性實訓、頂崗實習三個實訓環節中,使學生在各個車間課堂中實現多崗位輪換。
(2)構建“融就業核心競爭力與崗位適應能力為一體”的課程體系和課程標準。通過調研引入權威企業崗位標準,螺旋上升漸進式設計專業核心學習領域課程,設計基于工作過程的課程體系。校企合作制定《物聯網應用技術專業頂崗實習標準》。
(3)開發優質核心課程和網絡課程。積極與行業企業合作開發課程,根據技術領域和崗位的任職要求,參照相關職業資格標準,改革教學內容、教學方法和評價方式,遴選開展5門優質核心課程進行建設,并在專業和與行業企業推廣應用。
3 基地師資隊伍建設
抓住“創新強校工程”校外實習基地建設和“物聯網應用技術院級重點建設專業”建設的雙重契機,按照院級優秀教學團隊的評價標準,建設一支由來自學院的專任教師和行業、企業專家共同組成的,具有良好職業操守、理論水平高、教學能力強、專業實踐技能熟練、創新能力和社會服務能力強的教師隊伍,以適應實踐教學基地教師的“示范性”和“技能型”的復合要求。學院把兼職教師培養納入學院教師培養規劃,開展專任教師與兼職教師交流活動,制定《廣東水利電力職業技術學院專兼職教師結對互助合作管理辦法》等辦法,促進專兼教師“一幫一”雙向互助,有計劃地培養兼職教師的教學能力;開展兼職教師校園行活動,增強兼職教師對職業教育的認同感;支持兼職教師與專職教師合作開發課程和制定課程標準;保障兼職教師待遇,調動兼職教師的積極性。引導企業兼職教師進行教育學、普通話、教育心理學等方面的教育理論知識學習,使他們取得教師資格證,建設期內培養3-5名兼職老師。完善學院教師下企業實踐與服務實施辦法,制定《校企崗位互換交流實施細則》、《教師工學結合績效考核辦法》等實施細則,有效導入績效考核、薪酬、激勵體系,激發教師下企業的積極性、主動性,使專任教師“下得企業”。
“實踐基地”的指導教師隊伍,由校方物聯網應用技術專業教師和企方專業技術人員、管理人員共同組成。“實踐基地”既要調動指導教師積極性,又要為他們提供學習培訓和參加實踐的機會。
(1)建立校企實踐指導教師素質能力的提升發展機制。學校專業教師通過“實踐基地”平臺,為企業提供智力和人力的支持,直接⒂肫笠倒芾懟⒖蒲小⒂銷、服務等活動,及時掌握企業最新技術,增強了生產實踐和科研能力,同時又能把生產實踐緊密融入教學過程中。企業的專業技術人員和管理人員通過“實踐基地”平臺,指導學生的具體實踐工作,培養企業專業技術人員和管理人員的實踐教學工作能力。
(2) 建立校企實踐指導教師的激勵機制,培養實習指導教師的職業興趣,提高他們對教育工作的認識,解決工作態度和認識傾向問題。學院與對口企業簽訂崗位協議書,企業選派符合學院兼職教師資格, 具有影響力的專家、一線技術人員和能工巧匠擔任專業帶頭人和兼職教師。按照人事制度改革政策,支付工作報酬。
(3)“一師雙崗”打造教、做雙優的基地教師隊伍要求和鼓勵專任教師到企業與專業核心課程、核心能力相關的技術崗位上“鍛煉”,每期實踐“鍛煉”時間應累計不少于一個月,每五年必須累計不少于5個月。這樣即可使專任教師獲得了企業一線實踐經驗,又可為企業提供優秀的智力支持。同時,依托骨干校建設中的“校企聯絡工作站”等機制,要求基地的兼職教師必須有承擔校內一門以上理論或實踐課程的教學經歷,以便合理制定教學計劃、選取教學方式。
(4) “教產結合”提升基地教師的社會服務能力鼓勵基地教師充分發揮教學和項目研發中的經驗和智力等多重優勢,主動服務于行業、企業乃至區域產業經濟經發展和建設。包括:開展企業員工崗前、職后、轉崗培訓;進行技能鑒定和資格認證;區域或行業的技術創新、技術開發提供智力支持;舉辦科技講座等,進一步提升基地教師的社會服務能力。
(5)通過二年建設,使“實踐基地”的指導教師人數在現有基地上增加20%,培養2名以上具有較高學術造詣和較強專業實踐能力的實踐指導教師,提升整體隊伍業務能力與職業素養。努力建設一支數量充足、結構合理、素質良好、勇于擔當的師資隊伍。
校外實踐基地的建設,將以服務企業、提升技能、促進就業為宗旨,開展全方位、深層次、多形式的校企合作,建立健全專業層面校企合作辦學機制和專業服務產業能力不斷提升的螺旋循環機制,形成行企校共建專業、校企合作育人、專業建設反哺產業的良性循環和可持續發展格局。
項目來源:1.廣東省教育教學成果獎培育項目-高職物聯網應用技術特色專業建設研究與實踐
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關鍵詞:物聯網;高職院校;課程體系;專業方向
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)32-7368-03
物聯網(The Internet of things)的概念是1999年提出的,是將所有物品通過射頻識別(RFID)、全球定位系統、紅外感應器和激光掃描器等信息傳感設備與互聯網連接起來[1],進行通訊和信息交換,實現智能識別、定位、跟蹤和管控的一種新興信息技術。它有兩層意思:第一,互聯網仍是物聯網的核心和基礎,是互聯網的延伸和擴展;第二,引入了人與物之間的交流,實現相互之間的信息交換和通信。作為新一代信息技術,物聯網是繼計算機、移動互聯網之后又一次信息產業發展的浪潮。2009年11月,總理發表了《讓科技引領中國可持續發展》的講話,指示要突破物聯網、傳感網關鍵技術,物聯網產業隨機被列入國家五大新興產業之一。2012年2月,我國工信部了《物聯網“十二五”發展規劃》。
截止2010年3月,已有近700所高校向教育部提交了設立物聯網相關專業的申請。其中37所院校獲準開設物聯網相關專業,并從2011年起開始招生。從目前的發展趨勢來看,物聯網涉及到國民經濟的各行各業和社會生活的各個領域,它不僅是技術問題,還包括社會和企業管理等多方面,因此,該領域需要大量既懂技術又會管理的人才。作為培養高級技術應用型人才的高職院校,應適應時代和科技發展,探索物聯網相關課程的教學設置,重點培養物聯網應用的相關人才。
1 高職物聯網專業人才培養目標
通過調查、專家座談和查閱資料等多種途徑,對物聯網技術應用領域的市場需求、崗位設置、工作任務性質及職能要求等進行調研,確定了高職物聯網技術應用專業人才的就業崗位,明確了人才培養目標。物聯網技術應用專業主要面向物聯網感知設備應用、物聯網通訊設備應用、物聯網開發和集成、物聯網管理和服務等就業崗位[2],培養物聯網建設技術人員、物聯網產品應用技術人員、物聯網應用軟件開發技術人員、物聯網應用系統集成、管理和維護人員等。因此,面向技術應用的高職物聯網專業人才培養的目標是:具有扎實的專業基礎知識、良好的團隊合作精神、較強的分析和解決實際問題能力,并且掌握物聯網相關知識,具備物聯網建設、應用、管理和維護等能力的高級技能型人才。
2 高職物聯網專業人才的知識和能力要求
物聯網的產業鏈主要涉及對物的感知、對數據的傳輸和處理三個環節。每個環節需要不同的技能和知識,對學生的能力要求也都不同。其中,對物的感知主要是通過傳感器等設備來獲取對物的感知信息,涉及到物聯網中的硬件系統[3],需要硬件電路設計和制造人員以及電子設備技術人員。獲取物的感知信息后,通過網絡進行數據傳輸,這個環節主要涉及通訊和計算機網絡技術,需要計算機網絡通信人員。最后的數據處理環節對數據進行整合、分析,進而實現應用,主要涉及系統分析,需要系統設計、應用和管理人員。因此,高職物聯網專業人才的培養工作,應根據物聯網產業鏈的不同環節對人才的不同需求而有針對性的進行。
3 高職物聯網專業課程體系建設
課程體系的建設關系到人才培養目標的實現,是專業建設和發展的關鍵環節。高職院校在構建課程體系時要對物聯網技術應用人才的崗位進行調研與分析,以市場需求為導向,從物聯網技術架構出發,考慮應用方向與應用領域,與典型企業合作,根據企業實際的物聯網工程項目的實施來構建相應的課程體系。
高職物聯網課程體系建設由三大課程模塊組成,即公共基礎課程、專業基礎課程和專業核心課程,三大課程模塊是相互依存的有機整體。下面以物聯網的三層技術架構,即感知層、網絡層和應用層為主線,以各種公共課程為基礎,結合當前高職院校實際,分析高職物聯網課程設置,如圖1所示。
1) 感知層:是物聯網識別物體、獲取信息的來源。由各種感知設備構成,包括二維碼標簽、溫濕度傳感器、RFID標簽和讀寫器、GPS、攝像頭等傳感器設備。在該層課程設置方面,應與硬件技術相關的學科作為專業基礎課,如:電子線路基礎、計算機操作系統等,與傳感器技術、信息獲取等軟件技術相關的學科作為專業核心課,如:傳感器技術、RFID技術及應用、嵌入式應用系統開發等。
2) 網絡層:是整個物聯網的中樞部分,負責傳遞和處理感知層獲取的信息[4]。由各種網絡組成,包括互聯網、云計算平臺、網絡管理系統、廣電網等。高職物聯網專業在該層的課程設置要以計算機網絡和通信等基礎知識作為專業基礎課程,如:通信原理、計算機網絡基礎等,以網絡應用與管理等技術作為專業核心課程,如:無線網絡技術、物聯網組網技術、網絡設備配置與管理等。
3) 應用層:是用戶和物聯網進行交互的接口,與行業需求緊密結合,實現物聯網技術的智能應用。與之對應的課程設置應以各種面向對象的編程語言和工具為專業基礎課程,如:C語言程序基礎、數據庫原理與應用等,以面向智能應用的相關技術作為專業核心課程,如:智能家居應用技術、制造業ERP技術應用、物聯網系統集成與管理等。
4 高職物聯網專業方向設置
物聯網涉及領域廣泛,包括大量學科和技術,如:計算機科學與工程、電子信息與通訊、自動控制、遙感與遙測、精密儀器、電子與電氣工程、電子商務等。根據高職院校專業招生情況,現將高職物聯網專業方向設置如下:
4.1 物聯網自動控制
培養目標:面向機械電子行業,培養具有扎實的機械及電子理論知識、較強的實踐能力、良好的團隊協作能力,熟練掌握傳感器技術、單片機技術、電子電工技術、嵌入式系統開發技術等,具備在物聯網相關機械和電子類企業工作的高素質技能人才。
專業基礎課程:電子線路基礎、計算機操作系統、單片機原理等。
專業核心課程:射頻識別技術及應用、傳感器技術、單片機技術及應用、嵌入式系統開發技術、無線傳感網絡、微波與天線技術等。
4.2 物聯網網絡信息系統
培養目標:面向計算機網絡和信息系統行業,培養具有扎實的計算機網絡和信息管理系統理論知識,較強的實際動手能力、可持續發展的創新精神,熟練掌握物聯網信息系統的設計、開發、使用、維護和系統集成等知識,并且能完成物聯網信息系統集成及相關技術與產品的應用推廣[5],能在各種物聯網開發、應用領域工作的應用技能型人才和管理人才。
專業基礎課程:計算機網絡基礎、軟件工程、通信原理、數據結構、管理信息系統、數據庫原理及應用、物聯網網絡安全技術等。
專業核心課程:C語言程序基礎及設計、Java程序設計、數據庫開發及應用、管理信息系統應用等。
4.3 智能車聯網
培養目標:面向未來智能汽車行業,培養具有扎實的專業理論知識、良好團隊協作能力、較強的實踐能力,掌握智能車聯網基礎知識和原理,具備車聯網組建、管理、應用和維護,車聯網設備營銷與技術支持等能力的高素質技能型人才[6]。
專業基礎課程:車載技術、網絡通信技術、藍牙技術、無線網絡技術、交通導航與信息服務、智能交通管理等。
專業核心課程:RFID技術與高頻技術、傳感器網絡與檢測技術、GPS定位技術、網絡設備配置與調試、短距離無線通信技術、移動互聯網通信技術等。
4.4 智能農業管理
培養目標:面向未來智能農業生產和管理行業,培養具有扎實的智能農業管理理論知識、良好的團隊合作能力、較強的分析和解決問題能力,掌握智能農業管理相關知識和原理,具備農業管理信息采集及處理、農業生產經營管理、智能糧庫管理、農業生態智能監測等能力的高素質應用型人才。
專業基礎課程:農業設施智能化管理、生態環境監測與治理、灌溉技術應用、地理地質信息應用技術、智能糧庫管理技術等。
專業核心課程: RFID技術與高頻技術、傳感器網絡與檢測技術、無線網絡技術、網絡設備配置調試與管理、短距離無線通信技術、數據庫原理及應用、大數據處理和存儲技術等。
4.5 智能醫療服務
培養目標:面向未來智能醫療系統行業,培養具有扎實的智能醫療服務基礎知識、優良的醫德醫風、良好的協作能力和心理素質,掌握智能醫療設備和信息系統的使用和維護、智能醫療檔案管理等能力的新型高素質技能人才。
專業基礎課程:基礎醫學、預防醫學、管理學、衛生統計學、流行病學等。
專業核心課程:RFID技術與高頻技術、無線網絡技術、傳感器網絡與檢測技術、智能醫療檔案管理系統等。
5 結束語
本文在分析物聯網發展形勢的基礎上,首先明確了高職物聯網專業人才培養的目標,從物聯網產業鏈的三個環節出發,分析了高職物聯網專業人才的知識和能力要求。結合當前高職院校實際,以物聯網的三層技術架構為主線,研究了高職物聯網專業課程體系建設,最后設置了五個專業方向和相關課程。
參考文獻:
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[4] 朱平,顧衛杰.基于技術框架的高職物聯網專業課程體系的構建[J].教育與職業,2012(5).
關鍵詞:物聯網;人才培養目標;課程體系
作者簡介:張淑梅(1968-),女,山東萊州人,南京交通職業技術學院電子信息工程系,副教授。
基金項目:本文系中國交通教育研究會2012-2014年度教育科學研究課題“大交通背景下計算機網絡技術專業課程體系構建”(項目編號:交教研1202-83)、南京交通職業技術學院教改項目“大交通背景下計算機網絡技術專業課程體系構建研究”(項目編號:JX1128)、南京交通職業技術學院科學研究計劃項目重點項目“高職院校計算機類專業優化研究”(項目編號:JR1205)的研究成果。
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)14-0083-02
2009年8月,總理在無錫視察時提出了“感知中國”,物聯網被正式列為國家五大新興戰略性產業之一。 2009年11月12日,中科院、江蘇省政府在江蘇省無錫市共建中國“物聯網研究發展中心”,并初步形成以無錫市為核心,南京、蘇州為支撐的物聯網產業聚集區。有政府的大力支持,科研單位、運營商的大力推動,受需求和應用驅動,物聯網將廣泛應用于各行各業,物聯網的市場潛力給高職教育帶來了無窮的機會,這將為高職教育發展帶來新的機遇。高職院校應順應市場需要積極開辦相關專業,培養物聯網產業專業人才,滿足國家戰略性新興產業發展的迫切需求。
物聯網是個交叉學科,涉及到通信、傳感、計算機網絡以及RFID、嵌入式系統等多方面技術。高職院校與物聯網相關的計算機網絡技術專業如何更好地適應行業和區域產業發展的需求,在傳統計算機網絡技術專業的基礎上開設物聯網應用方向,調整專業人才培養方案、重構課程體系,主動適應地方經濟發展的需要,是我們需要認真思考并付諸于實踐的重要課題。
一、物聯網應用方向人才培養目標的確立
專業的人才培養目標準確定位是構建合理課程體系的前提。高職教育的人才培養目標與社會經濟發展對人才素質的要求是否一致,是檢驗高職教育能否滿足社會經濟發展需求的重要指標。以職業能力培養為核心的培養目標是現代社會對職業教育提出的新要求。為了體現高職教育以就業為導向,以職業能力培養為核心,增強學生社會適應能力及可持續發展能力,制定一個科學合理的人才培養目標時應從以下幾個方面考慮:
一是高職教育的目的,即“培養什么樣的人”;二是行業背景與區域經濟發展,也就是要適應行業和區域產業發展的需求,為本地區培養高級技術技能人才;三是社會需求下的能力構成,這需要對高職物聯網應用技術專業的學生畢業后所從事的職業崗位進行分析;四是行業專家意見。
物聯網主要由感知層、傳輸層和應用層組成,物聯網產業主要包括圍繞整個產業鏈的硬件、軟件、系統集成和運營服務四大領域。通過對無錫物聯網產業研究院、中科怡海科技有限公司、無錫萬博信息技術公司、上海億道電子有限公司等多家物聯網產業鏈的相關企業進行人才需求調研,調研結果顯示,物聯網企業對高職層次人才需求主要為:物聯網工程項目技術員、物聯網軟件程序員、物聯網軟件測試員、網絡維護技術員、物聯網系統管理員、物聯網設備營銷與技術支持人員等。
按照專業人才培養方案的開發要求,對江蘇長三角地區物聯網產業發展現狀及物聯網產業人才進行需求分析、企業調研、專家研討,明確了物聯網應用技術專業主要面向物聯網產業鏈的系統集成、運營服務領域,歸納出主要面向的職業崗位:物聯網工程項目技術員、物聯網系統管理員、物聯網應用系統管理員等3個核心職業崗位,以及每個崗位的典型工作任務,從而確定南京交通職業技術學院計算機網絡技術專業(物聯網應用方向)培養目標為:本專業主要面向物聯網產業,針對物聯網在智能交通、平安家居等領域的研究和應用,服務區域與地方經濟發展,培養具有扎實的專業基礎理論知識、較強的實踐能力、良好的團隊協作能力,具有可持續發展與創新能力,掌握物聯網應用技術,具備物聯網工程項目的規劃與施工管理、物聯網設備安裝與調試、物聯網應用平臺設計與開發、物聯網管理與維護,物聯網嵌入式軟件開發以及物聯網設備營銷與技術支持等職業能力和素質的高端技術技能型人才。
二、物聯網應用方向課程體系的構建
人才培養目標需要通過課程體系來實現。培養目標發生了改變,課程體系就需要重構。為了使人才培養既達到就業崗位職業要求,又具備一定的技術消化、吸收、改良、反求、創新能力的需求,課程體系的構建必須遵循“理論與實踐相互交融”的課程體系設計思想。一個是培養學生可持續發展能力的基礎知識的設計,一個是培養學生實踐動手能力和創新能力的專業技能及素質能力的設計,理論與實踐相互融合、交叉使用,形成完整的切實可行的課程體系。實踐動手能力和創新能力培養,要將實驗、實訓、仿真實訓到最后的頂崗實習整個實踐教學過程系統化設計,這就要求加大實踐課程的占比,教材也要隨之配套建設。
1.構建“項目主導、模塊遞進”的課程體系
本課程體系構建采用“項目主導、模塊遞進”的課程體系構建模型。所謂的“項目主導、模塊遞進”的課程體系,是根據產業行業企業特點,明確本專業主要就業崗位,依據就業崗位歸納典型工作任務,確定完成職業崗位的典型工作任務所需職業核心能力,按基本能力、專業能力、綜合能力三個依次遞進的模塊構建課程體系。
依據專業調研結果,明確了專業面向的主要工作崗位,對應物聯網應用技術專業職業崗位的典型工作任務主要有:物聯網項目方案擬定;物聯網工程施工管理及實施;物聯網設備配置與調試;物聯網系統的管理與維護;物聯網應用系統設計與開發、管理與維護;物聯網設備營銷、物聯網項目售后服務、技術支持等。完成職業崗位的典型工作任務,需具備以下職業核心能力:具備物聯網組網方案擬定、物聯網工程施工組織及實施能力;具備熟練配置和使用網絡設備的能力;具有較強的物聯網管理與維護、保障網絡系統安全運行的能力;具備較強的物聯網應用系統維護、數據庫管理、物聯網技術應用等能力;具備熟練使用網絡管理軟件、網絡編程工具、網頁設計軟件完成物聯網應用軟件設計、調試和維護的能力;具備從事網絡設備營銷與技術支持工作的能力;具有較強的團隊協作能力、協調溝通能力、創業能力、就業能力及創新精神。
在分析本專業面向的主要就業崗位、就業崗位的典型工作任務、完成就業崗位的典型工作任務所需職業核心能力的基礎上,構建了以項目為主導,按“基本素質模塊、職業基本能力模塊、職業核心能力模塊、職業拓展能力模塊、職業綜合能力模塊”五個相對銜接、交替上升的模塊課程體系,整個課程體系按照從簡單到復雜、從單一到綜合、從低級到高級的知識進階規律,綜合培養學生的職業能力,為學生職業生涯打下堅實的基礎。本課程體系結構如圖1所示。
(1)基本素質模塊。這一模塊用于提高和培養學生的政治思想素質和職業道德,培養學生的辯證思維能力和外語應用能力,為創新思維和創新能力提供廣闊的發展空間。該模塊主要開設“德育基礎”、“政治思想概論”、“軍事理論”、“計算機應用基礎”、“實用英語”、“高等數學”、“體育”、“就業指導”、“大學生心理健康”等課程,同時還開設“藝術鑒賞”、“美術鑒賞”、“音樂欣賞”等公共藝術課程。
(2)職業基本能力模塊。職業基本能力模塊涵蓋該專業對應職業崗位群所需要的最基本的知識、技能、技術和素養,為職業核心能力模塊服務。該模塊主要開設“計算機硬件組裝維護”、“計算機網絡技術”、“局域網組建與管理”、“數據庫技術及應用”、“物聯網安全技術”、“射頻識別技術(RFID)與應用”、“無線傳感網絡技術”、“初級程序設計(C#)”、“網頁設計與制作”、“工程制圖”等課程。
(3)職業核心能力模塊。本模塊突出“一專”,針對主要就業崗位方向。所有課程均安排一周到二周單項技能實訓,該模塊課程授課教師應具備相應職業資格證書和職業能力,即“雙師型”教師,同時引入企業一線能工巧匠擔任實踐課程教學。這一模塊主要開設“物聯網組網技術”、“Linux操作系統”、“物聯網綜合布線”、“傳感器與自動檢測技術”、“嵌入式系統設計”、“企業網站開發”等課程。
(4)職業拓展能力模塊。職業拓展能力模塊對應“多能”,體現學生今后就業方向拓展,職業遷移能力。這一模塊主要開設“C++程序設計”、“圖像處理”、“GIF與GPS技術應用”等專業選修課作為職業能力拓展課程。根據各個學校的特點及優勢,可以在此模塊中調整不需要的培養方向或培養內容。
(5)職業綜合能力模塊。本模塊主要體現實踐性教學環節,保證學生獲得較系統的職業技能、技術訓練,為學生的就業和創業打下良好的基礎。這一模塊包括課程整周單項技能實訓、物聯網技術應用實訓、專業綜合實訓、考證實訓、畢業設計、頂崗實習等,做到校內學習與實際工作融通,頂崗實習與校外學習結合,校內考核與校外考核結合,實現課堂學習與實訓實習地點“一體化”教學,體現“學中做、做中學”的實踐教學理念。
基于各個學院的特色,將課程體系構建與特定人才培養及就業需求結合起來,有利于學生在社會中生存和發展,為學生邁向成功的職業生涯打下堅實基礎。該課程體系有利于培養學生的職業道德、職業技能和就業創業能力,著力激發學生的創新能力和對未來職業的憧憬,增強學生的可持續發展能力。
2.以職業能力培養為核心,改革教學方法
任何課程內容都要通過一定的教學活動才能轉化為學生的知識、技能、技術和素質,以職業能力為核心的培養目標要求以學生為主體組織教學活動。在教學方法上改變傳統的教師唱主角的教學方法,而是采用案例法、任務驅動法、問題引導法、項目模仿法、小組學習法等方法。這種方法有利于培養學生獨立學習的能力和提高專業技能,同時工作能力、創新能力、團結協作能力等均得到了全面的訓練和提高。以職業能力培養為核心,改變了傳統教學中教師與學生的地位,在教學過程中教師是指導者與咨詢者;學生主動性和積極性得到了充分的發揮,由被動接受者變為主動獲取者。
3.圍繞課程體系建設開發并編寫項目化教材
教材是課程體系建設一個重要的內容載體,通過開發和使用好的教材,一方面可以使學生的學習有章可循,另一方面可以更好地貫徹根據崗位需求培養人才的目標。物聯網應用技術專業是一個新興的專業,目前市場上還沒有與課程體系相匹配的優秀教材。因此,建設在課程體系的同時,應積極推行項目化教材的開發與建設,在教材內容上,既突出理論體系創新,又體現實踐能力的培養,使課程建設與教材建設統籌規劃,協調發展。
三、結束語
物聯網作為新興的技術,受到各行業的廣泛關注,未來必將得到極大的應用和擴展,然而高職院校要開辦一個新專業,必須要進行謹慎的調研和論證,需要進行完善的課程體系開發和設計,配備相應的師資和教學設備。南京交通職業技術學院通過謹慎理性思考后選擇了改造傳統專業,積極開展課程改革、修訂人才培養方案和課程標準,在專業課程設置時嵌入物聯網技術相關的課程,使專業建設跟上技能進步的腳步,提升了專業與產業發展的吻合度。
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【關鍵詞】計算機;應用技術;意義;策略
一、計算機應用技術
計算機最初的應用領域是在數學計算方面,在40年代中期至50年代末,計算機應用主要是科學計算、工程設計等數值應用。這一階段使用第一代電子管計算機。50年代末到60年代末,計算機應用開始向非數值應用方面發展,這一階段是第二代晶體管計算機,除了繼續用于科學計算外,主要用于數據處理、工商業事務處理、企業信息管理。到了70年代,計算機應用普及到社會經濟更多的領域,第三代集成電路計算機具有良好的性能價格比和可靠性,它促進了計算機的推廣應用。計算機廣泛應用于工業、農業、文化教育、衛生保健、服務行業、社會公共事業等。從70年代至今,計算機應用高速發展,迎來了大數據時代,此時軟件越來越豐富,出現了數據庫系統、可擴充語言、網絡軟件等。而且隨著微型計算機和網絡的出現,其應用領域已經涉及各個領域,在辦公自動化數據庫管理、圖像識別、語言識別、專家系統及家庭娛樂等眾多領域中大顯身手。目前互聯網已經深入到我們生活的每一個角落,并且應用的了社會系統中,計算機網絡改變了我們的生活,便利了我們的生活。
二、計算機應用技術的領域
1、科學計算。最初的計算機應用就在于數學計算方面,隨著時代的發展進步,科學計算仍然是計算機的主要應用功能,如高能物理、工程設計、地震預測、氣象預報、航天技術等。
2、信息管理。信息管理是利用計算機來統計管理分析數據資料的一種功能,如企業管理、物資管理、報表統計、帳目計算、信息情報檢索等。目前信息管理是計算機應用領域應用最廣泛的一種應用。
3、人工智能。開發一些具有人類某些智能的應用系統,用計算機來模擬人的思維判斷、推理等智能活動,使計算機具有自學習適應和邏輯推理的功能,如計算機推理、智能學習系統、專家系統、機器人等,幫助人們學習和完成某些推理工作。
4、輔助功能。應用計算機對數據、信息、圖形等等進行過程分析,得到想要的結果,建立各種圖書檔案、信息系統,達到輔助功能。
三、提高計算機應用技術水平
隨著社會大時代信息化的發展,計算機在各行各業中的廣泛應用,已經深入到人們生活的方方面面中去。計算機科學與技術的各門學科相結合,不僅促進了各門科學的發展,并且還革新了研究方法和研究工具。現在,計算和模擬已經成為除了實驗和理論兩種途徑進行科學研究外的第三條途徑。計算和模擬作為一種新的研究途徑和方法,會使得一些學科衍生出新的分支學科。比如空氣動力學、氣象學。計算機定量研究的提高,不僅在自然科學中發揮著重要作用,在人文科學和社會科學中也是如此,例如,在人口普查、社會調查和自然語言研究方面,應用計算機處理信息效率更高,這些都是計算機在社會中的應用水平的提高的表現。
計算機在各行各業中的大力應用,常常也伴隨著顯著地經濟效益和社會效益。關于新技術的應用,計算機網絡化時代的發展,社會經濟中的產業結構、產業布局和經營模式以及服務模式都發生了徹底地變革,網購這一近年來火爆的購物方式就是新網絡營銷模式的代表。并且隨之也出現了新的產業,計算機制造業和計算機服務業,以及知識產業等新的行業。
計算機目前還是人們學習社交生活的重要工具,對比以往單一的計算功能的計算機功能,現在的計算機應用更加多樣化豐富化,人們借助家用計算機、局域網、數據庫系統等各種終端設備,可以輕松獲得各種情報和信息,無地域限制學習課程,處理各種生活問題,詳細地說比如購物、買票、查看新聞、聊天等等。
綜上所述,我們可以明顯地感覺到提高計算機應用水平的必要性,和潛在的重大意義。提高計算機的應用水平在現階段來看勢在必行,在全球化互聯網雛形的階段,全球網絡已經覆蓋。人們通過網絡學習、社交、實驗、娛樂,只有提高計算機應用技術的水平,才能跟上世界的腳步,適應時代的發展,免于國家和個人在世界上的落后。
四、提高計算機應用水平的策略
在了解了計算機應用水平的重要性,發展該技術的應用水平成為目前的要關注的重點。就我國的情況來說,計算機應用水平低,企業信息化水平低,上網企業和上網家庭數量還較少,信息技術在企業與家庭中應用尚不夠普及。
針對我國的現狀,比較與發達國家的差距,簡單提出以下幾點策略:
1、網絡政策法律環境的完善。根據國家統計局中心的研究報告,我國有5.6億網民。簡單就城市網民來說網絡已經達到普及率,但是缺乏有力的術經濟學政策推動信息技術廣泛應用。加大維護網絡安全十分重要,既可以維護網絡安全,保護網民的利用,又可以推動互聯網的安全發展。
2、應用系統的研發。同樣根據國家統計局研究報告表明,我國的信息化能力不僅落后于日美等發達國家,同樣落后于許多發展中國家。大型應用系統的軟件硬件研發水平弱,所以要加大對專項技術的研究,擁有我們自己的網絡技術。
3、專業性人才的培養。針對目前社會發展的前景,人才的培養才是最主要的。我國想要在計算機應用技術水平上達到質的突破和發展,培養這方面的專長人才才是治本之道。
4、就業方向的推廣。擴大計算機應用技術方面的工作崗位,擴大就業職位的多樣化選擇,引導該行業在社會上的發展。推廣電子政務、電子商務等行業。
五、結語
網絡環境日新月異,社會發展更新換代,只有跟上時代的腳步,才不會被社會所淘汰。計算機應用技術在當今社會的應用已經肉眼可見的深入到生產生活的每一個角落,面對我國的互聯網現狀,在網絡普及以及計算機應用上明顯落后于世界上的許多國家,長期以往很有可能造成越來越無法彌補的差距,當務之急提高計算機應用技術水平顯得十分重要。總之,計算機的發展和應用已不僅是一種科學的技術現象而且是一種政治、經濟、軍事和社會現象。
【參考文獻】
[1]丁照宇等.計算機文化基礎[M].北京:電子工業出版社,2002.