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關(guān)鍵詞:檢測(cè)取樣;物聯(lián)網(wǎng);智能標(biāo)識(shí);工程質(zhì)量
中圖分類號(hào):U415.12文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B
Abstract: In order to strengthen the supervision of sampling and quality inspection of highway projects and guarantee the authenticity of samples and detection data, so as to reflect the quality of highway projects reliably, analysis on key factors of the sampling and quality inspection including the testers, conducting time and place was carried out. By means of technologies of Internet of Things, such as smart tags, sensors and mobile communications, the forward and reverse tracing of the sampling, test process and reports was implemented, which provides new thought on supervision of highway project quality based on Internet of Things.
Key words: sampling; Internet of Things; smart tag; project quality
0引言
近年來,隨著中國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,建筑市場(chǎng)蓬勃發(fā)展,工程質(zhì)量的檢測(cè)和監(jiān)控受到越來越多的重視。見證取樣與材料試驗(yàn)檢測(cè)是工程施工質(zhì)量控制的重要手段,在工程質(zhì)量監(jiān)督中發(fā)揮著重要的作用。
一旦所取樣品的代表性和真實(shí)性無法保證,材料試驗(yàn)檢測(cè)會(huì)現(xiàn)嚴(yán)重問題,導(dǎo)致檢驗(yàn)數(shù)據(jù)無法真實(shí)反映工程質(zhì)量[1]。近年來,在工程質(zhì)量投訴處理中發(fā)現(xiàn),實(shí)際工程所用材料與報(bào)告存在較大差異,往往使得報(bào)告成為遮掩實(shí)際工程材料的擋箭牌,這種現(xiàn)狀值得反思,并應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)轉(zhuǎn)變工程質(zhì)量的監(jiān)管思路?!督煌ㄟ\(yùn)輸部辦公廳關(guān)于印發(fā)工地實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)要點(diǎn)的通知》(廳監(jiān)[2012]200號(hào))和 《公路試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)告編制導(dǎo)則》(JT/T828―2012)及釋義手冊(cè)的,為試驗(yàn)檢測(cè)推行信息化管理提供了基礎(chǔ),各公路建設(shè)項(xiàng)目參建單位可以通過逐步構(gòu)建統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)室信息化平臺(tái),提高試驗(yàn)檢測(cè)工作效率,減少人為誤差,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享,以利于試驗(yàn)檢測(cè)的科學(xué)規(guī)范管理[2]。
在工程質(zhì)量檢測(cè)中,信息化技術(shù)得到了深入應(yīng)用,工作效率有了很大的提高。物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分,其核心和基礎(chǔ)是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)[3]。結(jié)合公路工程質(zhì)量檢測(cè)行業(yè)現(xiàn)狀,利用構(gòu)成物聯(lián)的傳感器、智能標(biāo)簽、嵌入式系統(tǒng)3項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)公路工程從制取試件惟一性標(biāo)識(shí)、送檢、檢測(cè)試驗(yàn)過程自動(dòng)化控制,到數(shù)據(jù)采集、檢測(cè)試驗(yàn)報(bào)告智能標(biāo)簽防偽、試驗(yàn)數(shù)據(jù)正逆向溯源的全過程監(jiān)管[4],為公路工程質(zhì)量監(jiān)管決策提供科學(xué)依據(jù)。
1公路工程質(zhì)量檢測(cè)監(jiān)管技術(shù)架構(gòu)體系設(shè)計(jì)
1.1技術(shù)架構(gòu)體系
根據(jù)《公路試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)告編制導(dǎo)則》(JT/T828―2012),基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的公路工程質(zhì)量檢測(cè)監(jiān)管的技術(shù)架構(gòu)應(yīng)主要由4部分構(gòu)成:智能標(biāo)簽、標(biāo)簽讀寫智能終端;第三、四代移動(dòng)通信技術(shù);試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)采集傳感器[5];試驗(yàn)設(shè)備自動(dòng)控制嵌入式系統(tǒng)與試樣破型拍攝設(shè)備[6]。
對(duì)公路等級(jí)實(shí)驗(yàn)室和工地實(shí)驗(yàn)室在公路工程試驗(yàn)檢測(cè)活動(dòng)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)及相關(guān)信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、傳輸、判斷、分析、溯源全過程監(jiān)管。具體監(jiān)管平臺(tái)構(gòu)成如圖1所示。
由圖1可知,結(jié)合計(jì)算機(jī)軟硬件、網(wǎng)絡(luò)通訊、數(shù)據(jù)庫等信息技術(shù),公路工程質(zhì)量檢測(cè)監(jiān)管系統(tǒng)總體技術(shù)架構(gòu)共分為3部分:施工現(xiàn)場(chǎng)、實(shí)驗(yàn)室、監(jiān)管部門。各部分有獨(dú)立的工作性能,具體說明如下。
(1)實(shí)驗(yàn)室主要工作是識(shí)別取樣樣品,檢測(cè)數(shù)據(jù)采集的來源,由萬能試驗(yàn)機(jī)、壓力試驗(yàn)機(jī)、瀝青針入度儀、瀝青軟化點(diǎn)儀、瀝青馬歇爾穩(wěn)定度儀[7]等設(shè)備構(gòu)成。通過對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集和分析,生成公路工程質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告,由實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)服務(wù)器傳遞給路由器設(shè)備,再通過互聯(lián)網(wǎng)傳遞給施工現(xiàn)場(chǎng)和監(jiān)管部門。
(2)施工現(xiàn)場(chǎng)將試驗(yàn)智能標(biāo)簽通過智能終端傳遞給無線基站,是整個(gè)技術(shù)架構(gòu)的源頭,負(fù)責(zé)傳遞和處理實(shí)時(shí)的工程質(zhì)量取樣信息。
(3)最終將采集的信息通過物聯(lián)網(wǎng)傳遞到監(jiān)管部門,在試驗(yàn)檢測(cè)監(jiān)管平臺(tái)進(jìn)行匯總、分析,為公路工程質(zhì)量監(jiān)督人員與建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量檢查人員提供決策依據(jù)。
1.2網(wǎng)絡(luò)傳輸層次
為了保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠及時(shí)有效地傳遞,公路工程質(zhì)量試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)采集所使用的傳感器,是通過基于MODBUS協(xié)議的工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范[8]與試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)采集終端進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。數(shù)據(jù)采集終端與實(shí)驗(yàn)室本地?cái)?shù)據(jù)服務(wù)器、試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)之間采用ADSL、CDMA和LTE進(jìn)行通信。底層均為實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸,應(yīng)用層為邏輯數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)傳輸層次如圖2所示。
2試驗(yàn)檢測(cè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)檢測(cè)物聯(lián)網(wǎng)模型共分為4個(gè)層次,從底層逐級(jí)向上分為設(shè)備傳感器、檢測(cè)取樣與試驗(yàn)檢測(cè)、公路試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)集群和公路試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),如圖3所示。公路試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)通過網(wǎng)絡(luò)與公路試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)集換數(shù)據(jù),試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)采集軟件通過基于TCP/IP協(xié)議通信網(wǎng)絡(luò),對(duì)試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)采集終端發(fā)起和應(yīng)答指令;試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)采集終端上的嵌入式系統(tǒng)通過基于MODBUS協(xié)議的工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備傳感器進(jìn)行通訊[9]。
2.1檢測(cè)取樣物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)
依據(jù)公路工程檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)取樣的管理要求,施工現(xiàn)場(chǎng)取樣監(jiān)管的關(guān)鍵因素有:見證取樣人員身份的真實(shí)性;人員與取樣地理位置的真實(shí)性;取樣時(shí)間戳;樣品的真實(shí)性。
為保證取樣關(guān)鍵因素的真實(shí)性,檢測(cè)取樣的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)思路為:對(duì)智能終端與取樣員、見證員進(jìn)行生物特征識(shí)別的實(shí)名制管理;通過智能終端對(duì)取樣工地、樣品與取樣人員、見證人員進(jìn)行GPS定位;對(duì)樣品進(jìn)行智能標(biāo)簽惟一性標(biāo)識(shí)。
2.1.1監(jiān)管部門設(shè)計(jì)
監(jiān)管部門在監(jiān)管平臺(tái)建立取樣員、見證員、試驗(yàn)員、建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量檢查人員、監(jiān)督員等從業(yè)人員的信息庫。信息庫包含上述各人員的指紋特征與對(duì)應(yīng)的智能終端編號(hào),完成對(duì)智能終端的實(shí)名制管理,人員與終端的實(shí)名制管理處理過程如圖4所示。
2.1.2施工現(xiàn)場(chǎng)取樣設(shè)計(jì)
取樣員在檢測(cè)取樣時(shí)通過指紋掃描識(shí)別完成身份驗(yàn)證;將智能標(biāo)簽植入或綁定至檢測(cè)樣品,寫入強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋牌號(hào)、工程部位、樣品照片與人員照片等取樣信息至智能標(biāo)簽;自動(dòng)定位取樣員的GPS位置信息,并通過無線基站與互聯(lián)網(wǎng)傳輸至監(jiān)管平臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器;見證員在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)使用智能終端掃描或讀取智能標(biāo)簽,完成見證取樣的過程;服務(wù)器自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)上傳的時(shí)間。施工現(xiàn)場(chǎng)見證取樣過程如圖5、6所示。
2.2檢測(cè)設(shè)計(jì)
2.2.1樣品送檢
檢測(cè)樣品送至檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行委托或留樣登記時(shí),業(yè)務(wù)受理人員掃描樣品的智能標(biāo)簽,從監(jiān)管平臺(tái)獲取樣品信息,并寫入試驗(yàn)檢測(cè)管理軟件,樣品信息在軟件內(nèi)嚴(yán)禁修改。管理軟件按《公路試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)告編制導(dǎo)則》(JT/T828―2012)要求,編號(hào)后流轉(zhuǎn)至樣品試驗(yàn)檢測(cè)流程。
2.2.2試驗(yàn)檢測(cè)
(1)試驗(yàn)檢測(cè)流程設(shè)計(jì)。
試驗(yàn)員通過掃描智能標(biāo)簽獲取樣品的規(guī)格信息與內(nèi)部流轉(zhuǎn)編號(hào),完成當(dāng)前試驗(yàn)樣品與試驗(yàn)結(jié)果的關(guān)系對(duì)應(yīng)。對(duì)力學(xué)、瀝青針入度與軟化點(diǎn)、瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度的試驗(yàn)設(shè)備,加裝檢測(cè)數(shù)據(jù)采集傳感器與破型拍照設(shè)備,結(jié)合嵌入式自動(dòng)控制系統(tǒng),完成混凝土試塊的破壞荷載、鋼筋的極限拉伸荷載、屈服荷載、瀝青的針入度與軟化點(diǎn)、瀝青馬歇爾穩(wěn)定度、流值等試驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集。試件破型時(shí),采集系統(tǒng)自動(dòng)記錄破型時(shí)的照片,試驗(yàn)完成后自動(dòng)存儲(chǔ)試驗(yàn)過程曲線與破型照片,并通過物聯(lián)網(wǎng)傳輸至檢測(cè)數(shù)據(jù)監(jiān)管平臺(tái),隨后監(jiān)管平臺(tái)的數(shù)據(jù)接收端完成數(shù)據(jù)的解析與分類存儲(chǔ)。試驗(yàn)檢測(cè)流程如圖7所示。
(2)試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)。
公路試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)集群服務(wù)器使用端口8421監(jiān)聽試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集嵌入式系統(tǒng),傳輸采用TCP/IP通信協(xié)儀。當(dāng)試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)與采集終端連接時(shí),即可進(jìn)行獨(dú)立雙向通訊,通訊消息幀設(shè)計(jì)如圖8所示。
(3)試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)管理與監(jiān)管平臺(tái)。
試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)管理軟件將傳輸內(nèi)容經(jīng)DES加密后,采用XML格式對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行封裝,通過數(shù)據(jù)包的形式傳遞,使用HTTP協(xié)議與SOAP協(xié)議上傳至檢測(cè)數(shù)據(jù)監(jiān)管平臺(tái),保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)與完整。數(shù)據(jù)包包含的數(shù)據(jù)內(nèi)容如表1所示。
2.3智能標(biāo)簽
2.3.1試驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告智能標(biāo)簽防偽設(shè)計(jì)
在試驗(yàn)完成后,試驗(yàn)檢測(cè)管理軟件自動(dòng)生成試驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告,打印試驗(yàn)報(bào)告時(shí)將當(dāng)前試驗(yàn)報(bào)告的編號(hào)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)名稱、建設(shè)項(xiàng)目名稱、施工單位、監(jiān)理單位、試驗(yàn)檢測(cè)參數(shù)名稱、試驗(yàn)結(jié)果、檢測(cè)結(jié)論等關(guān)鍵信息加密生成二維碼智能標(biāo)簽,成為試驗(yàn)報(bào)告的惟一標(biāo)識(shí),對(duì)試驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行有效防偽,同時(shí)具有溯源作用。加密數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)方法如圖9所示。
試驗(yàn)報(bào)告打印后,系統(tǒng)將試驗(yàn)報(bào)告對(duì)應(yīng)的原始記錄、試驗(yàn)曲線與試驗(yàn)報(bào)告的電子版附件通過網(wǎng)絡(luò)層傳輸至檢測(cè)數(shù)據(jù)監(jiān)管平臺(tái)。
試驗(yàn)報(bào)告數(shù)據(jù)加密設(shè)計(jì)如下。
(1)機(jī)構(gòu)代碼(Organization Code)同監(jiān)督局下發(fā)的各檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)證書編號(hào)。
(2)試驗(yàn)報(bào)告關(guān)鍵內(nèi)容(Key Elements)包括:試驗(yàn)報(bào)告編號(hào)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)名稱、建設(shè)項(xiàng)目名稱、施工單位、監(jiān)理單位、試驗(yàn)檢測(cè)參數(shù)名稱、試驗(yàn)結(jié)果、
2.3.2試驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告智能標(biāo)簽溯源
監(jiān)督員與項(xiàng)目部質(zhì)量檢查人員進(jìn)行日常質(zhì)量檢查時(shí),通過智能終端對(duì)試驗(yàn)報(bào)告上的智能標(biāo)識(shí)進(jìn)行掃描,即可完成對(duì)試驗(yàn)報(bào)告的真?zhèn)悟?yàn)證,以及取樣過程溯源(見證員、取樣員信息、取樣時(shí)間、取樣地點(diǎn)),試驗(yàn)過程溯源(原始記錄信息、試驗(yàn)曲線信息)如圖10所示。
3結(jié)語
(1)檢測(cè)取樣物聯(lián)網(wǎng)解決了檢測(cè)取樣過程中普遍存在的假試樣問題,保證了公路工程質(zhì)量檢測(cè)試樣的真實(shí)性。
(2)試驗(yàn)檢測(cè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)力學(xué)、瀝青針入度與軟化點(diǎn)、馬歇爾穩(wěn)定度等關(guān)鍵試驗(yàn)設(shè)備的數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、自動(dòng)控制與破型拍照,保證了試驗(yàn)檢測(cè)過程的可追溯性、試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性。
(3)物聯(lián)網(wǎng)加密智能標(biāo)簽設(shè)計(jì)有效地解決了行業(yè)內(nèi)偽造試驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告的難題,檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具的試驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告具有可追溯性。
(4)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)形成的公路工程檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)管平臺(tái),結(jié)合工程質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)分析模型,可完成對(duì)各建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量動(dòng)態(tài)分析,為工程質(zhì)量監(jiān)督檢查提供決策依據(jù)。
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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)工程;專業(yè)建設(shè);商科院校
中圖分類號(hào):TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2016)18-0119-02
“物聯(lián)網(wǎng)”的概念最早是美國(guó)麻省理工學(xué)院Ashton教授在1999 年第一次提出的:Internet of things,簡(jiǎn)稱IoT,可以這樣理解:物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)平臺(tái)仍然是互聯(lián)網(wǎng),采用無線射頻識(shí)別(RFID)、紅外識(shí)別等技術(shù),通過各種傳感器設(shè)備,遵循相應(yīng)協(xié)議,將任何物品或者是人,定位、互聯(lián)起來從而進(jìn)行通信和系統(tǒng)化管理的網(wǎng)絡(luò)。[1]目前,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在世界范圍內(nèi)的智能終端設(shè)備、人工智能技術(shù)等領(lǐng)域得到了非常廣泛的運(yùn)用。
1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的開設(shè)背景
物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和傳感器技術(shù),在過去的二十年間,這兩項(xiàng)技術(shù)均逐步趨向成熟并取得巨大的成功,與此同時(shí),網(wǎng)絡(luò)接入方式的多樣化、信息處理能力的大力發(fā)展均成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大力發(fā)展的推手。2005年,ITU了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告:物聯(lián)網(wǎng)》,從此物聯(lián)網(wǎng)國(guó)際化的大門;美國(guó)于 2008年11月由 IBM 提出“智慧地球”概念;緊接著,歐盟、韓國(guó)、日本于等發(fā)達(dá)國(guó)家也先后推出了基于物聯(lián)網(wǎng)的行動(dòng)計(jì)劃和國(guó)家戰(zhàn)略方針及行動(dòng)計(jì)劃[1-2]。目前,民眾已經(jīng)充分享受到了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來的便捷服務(wù)。
早在1999年我國(guó)就開始了傳感網(wǎng)的研究,各項(xiàng)技術(shù)處于世界先進(jìn)水平。傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)之一。2009年,“感知中國(guó)”戰(zhàn)略構(gòu)想的提出意味著我國(guó)政府已經(jīng)充分意識(shí)到物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)所面臨的巨大機(jī)遇及與全世界對(duì)接的重要性。中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)也于2010年成立了專門的小組對(duì)我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行研究并制定相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。同年10月《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》下文公布,明確了促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的示范應(yīng)用和研發(fā)。隨后,各省、市先后制定出物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃,出臺(tái)扶持政策。
在政府的大力感召之下,在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的背景之下,我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)得到前所未有的重視和發(fā)展,全國(guó)從事物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)如雨后春筍般蓬勃發(fā)展,同時(shí)對(duì)專業(yè)人才的需求也逐年擴(kuò)大,但目前我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)也遇到了眾多新興行業(yè)同樣的瓶頸:初級(jí)專業(yè)技術(shù)人才的緊缺。
2 我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的開設(shè)情況
大批專門人才培養(yǎng)主要依靠高等學(xué)校來承擔(dān),2010年3月,教育部下發(fā)了《關(guān)于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)申報(bào)和審批工作的通知》,同年7月,全國(guó)30所高校首批開設(shè)“物聯(lián)網(wǎng)工程”的本科專業(yè),如今已有數(shù)百所高校、職業(yè)院校設(shè)立了與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的專業(yè),這也說明了高校對(duì)于新興專業(yè)的敏感和重視。
物聯(lián)網(wǎng)本身技術(shù)復(fù)雜、牽涉面廣,電子、計(jì)算機(jī)、通信、自動(dòng)化等多學(xué)科均有涉及,因此,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是個(gè)多學(xué)科交叉的新興工科專業(yè),融合了以上學(xué)科的相關(guān)知識(shí),且十分注重實(shí)踐應(yīng)用。各高校的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在人才培養(yǎng)方面均把握了幾個(gè)層次:第一層次:自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生人文素養(yǎng);第二層次:物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)理論、方法和技能,培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí);第三層次:掌握物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)能力以及應(yīng)用項(xiàng)目工程實(shí)踐和項(xiàng)目組織經(jīng)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐操作能力;第四層次:創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)意識(shí)、競(jìng)爭(zhēng)和團(tuán)隊(duì)精神以及外語運(yùn)用能力等方面。
各高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的培養(yǎng)體系均包括了理論知識(shí)體系和實(shí)踐體系兩大部分。理論知識(shí)體系大致是在綜合計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)、自動(dòng)化等多專業(yè)課程基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。實(shí)踐體系主要涵蓋實(shí)驗(yàn)類課程模塊、實(shí)訓(xùn)類課程模塊、實(shí)習(xí)類模塊已經(jīng)以及素質(zhì)拓展模塊[3]。
3 我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)發(fā)展的思考
湖南商學(xué)院(后稱“我?!保┦且凰越?jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)為主,綜合性省屬全日制普通高等學(xué)校,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)設(shè)置在我校計(jì)算機(jī)信息與工程學(xué)院,計(jì)劃于2016年開始招生。計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院是我校較早設(shè)立的二級(jí)學(xué)院之一,經(jīng)過幾十年的建設(shè)和發(fā)展,目前已招生的有計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程、軟件工程、信息管理與信息系統(tǒng)、工程管理五個(gè)專業(yè),師資力量雄厚、辦學(xué)條件良好。雖然如此,但一個(gè)新專業(yè)的開設(shè),勢(shì)必會(huì)遇到不少具體的問題,這就需要我們本著“穩(wěn)步發(fā)展、開拓創(chuàng)新”的精神去挖掘出一條科學(xué)的專業(yè)建設(shè)道路,以下是幾點(diǎn)建議與思考:
3.1 關(guān)于專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的思考
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)整體培養(yǎng)目標(biāo),建議通過廣泛的調(diào)研,吸取在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)有特色有思想有成績(jī)的其他兄弟院校,從知識(shí)要求、能力要求和素質(zhì)要求三個(gè)方面去下功夫,這樣才能培養(yǎng)出掌握扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)技能、擁有再學(xué)習(xí)的能力、具備創(chuàng)新的視角和團(tuán)隊(duì)合作精神、對(duì)社會(huì)有責(zé)任感和主人翁意識(shí)的全面優(yōu)秀人才。在培養(yǎng)途徑方面,建議我們可以通過通識(shí)教育與專業(yè)教育的有機(jī)融合,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展;通過理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的有機(jī)融合,夯實(shí)理論基礎(chǔ),提高學(xué)生的實(shí)踐能力;通過課堂教學(xué)和第二課堂的有機(jī)融合,強(qiáng)化創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng),提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
3.2 關(guān)于專業(yè)建設(shè)定位的思考
1)保持與成熟專業(yè)課程體系的聯(lián)系:物聯(lián)網(wǎng)雖然是個(gè)新興領(lǐng)域,但本質(zhì)上說,物聯(lián)網(wǎng)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)以及電子信息技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。它主要還是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的延伸,因此我們無可否認(rèn)物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科與計(jì)算機(jī)學(xué)科、電子學(xué)科的關(guān)聯(lián),如果完全脫離開這些成熟學(xué)科課程體系是不科學(xué)的。大破大立完全創(chuàng)造一套全新的課程體系有其一定的風(fēng)險(xiǎn)性,因此,可以將計(jì)算機(jī)學(xué)科的網(wǎng)絡(luò)方向作為基礎(chǔ),著重網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的知識(shí)模塊,進(jìn)而展開到電子信息專業(yè)相關(guān)的感知層知識(shí)模塊,將物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的基礎(chǔ)理論建立在計(jì)算機(jī)專業(yè)的基礎(chǔ)之上,此外也包括部分電子學(xué)科傳感網(wǎng)相關(guān)理論[4]。
2)體現(xiàn)新興專業(yè)的辦學(xué)特色:如果在人才培養(yǎng)和專業(yè)建設(shè)上照搬照抄計(jì)算機(jī)學(xué)科、電子信息技術(shù)學(xué)科,那么會(huì)出現(xiàn)“換湯不換藥”弊端。我們應(yīng)該認(rèn)真思考,設(shè)置本專業(yè)的核心和特色課程,所包含的內(nèi)容是計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)、電子信息工程、軟件工程等專業(yè)無法提供的,從而保持一個(gè)新興本科專業(yè)建設(shè)體系的時(shí)代動(dòng)態(tài)性。例如,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與編程技術(shù)相融合的“物聯(lián)網(wǎng)編程”、傳感網(wǎng)技術(shù)與RFID技術(shù)相融合的“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”等。
3)注重實(shí)踐體系結(jié)構(gòu)的建設(shè):物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)應(yīng)該培養(yǎng)出合格的“工程應(yīng)用型”工科人才,比傳統(tǒng)專業(yè)更注重專業(yè)的實(shí)踐體系,因此需要根據(jù)社會(huì)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)人才就業(yè)崗位的能力要求、需求規(guī)模來設(shè)計(jì)目前物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的整體培養(yǎng)目標(biāo)與教學(xué)體系[4]。未來用人單位一方面會(huì)重視物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)畢業(yè)生在技術(shù)方面的專業(yè)基礎(chǔ),更重要的一方面是看他是否具有勝任物聯(lián)網(wǎng)某一特定應(yīng)用領(lǐng)域的實(shí)際工作能力。因此我們一定要從培養(yǎng)目標(biāo)的定位與課程體系的設(shè)計(jì)開始就重視這兩個(gè)方面的需求,處理好綜合能力培養(yǎng)和理論教學(xué)以及實(shí)踐教學(xué)之間的關(guān)系,進(jìn)而增強(qiáng)畢業(yè)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
4)開設(shè)適合我校商科院校辦學(xué)特點(diǎn)的特色課程:我校是以經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)為主的綜合性大學(xué),可以適當(dāng)考慮增開具有我校辦學(xué)特點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)專業(yè)任選課程,例如:行業(yè)營(yíng)銷專題、項(xiàng)目分析與策劃專題、行業(yè)管理學(xué)專題等。
4 關(guān)于師資隊(duì)伍和教材建設(shè)的思考
為確保教學(xué)質(zhì)量,師資隊(duì)伍的組建格外重要。立足計(jì)算機(jī)信息與工程學(xué)院,面向全校,甚至更廣的范圍,選聘專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)、經(jīng)驗(yàn)豐富、教學(xué)水平高的優(yōu)秀教師,主講本專業(yè)的核心課程,盡快建設(shè)一支科研力量強(qiáng)、教學(xué)能力上檔次、年齡及職稱結(jié)構(gòu)合理的教師隊(duì)伍,選拔出優(yōu)秀的學(xué)科管理人及學(xué)科帶頭人,為專業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展夯實(shí)好基礎(chǔ)。在專業(yè)建設(shè)初期,對(duì)于新興的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)來說,即便是教師,對(duì)這些新的技術(shù)、新的教學(xué)內(nèi)容的掌握也相當(dāng)有限,在這樣的情況下,切勿出現(xiàn)因人設(shè)課的現(xiàn)象,可以通過加大投入力度,鼓勵(lì)教師通過科研實(shí)踐來為教學(xué)積累經(jīng)驗(yàn),打破“紙上談兵”的弊端,此外通過寒暑假進(jìn)修、交流等途徑,拓寬知識(shí)面、深化技術(shù)能力。
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在我國(guó)2011年才開始進(jìn)行第一批本科專業(yè)招生,之前僅僅是計(jì)算機(jī)大類中在碩士或者博士研究生培養(yǎng)階段的一個(gè)方向。所以雖然目前有不少優(yōu)秀的物聯(lián)網(wǎng)方面的圖書,但是適合本科教學(xué)用的教材的還是極少。因此在教材建設(shè)方面我們還有很多工作要做,一方面,精選一些相對(duì)較好的教材和參考書,另一方面鼓勵(lì)教師自編教學(xué)教材,并根據(jù)學(xué)生課堂反饋情況對(duì)教材做進(jìn)一步的完善。
5 結(jié)合優(yōu)勢(shì)資源,促進(jìn)專業(yè)建設(shè)發(fā)展
1)實(shí)驗(yàn)室建設(shè):實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的有力保障。計(jì)算機(jī)信息與工程學(xué)院下設(shè)計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室和工程管理實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)設(shè)備門類齊全。物聯(lián)網(wǎng)工程作為新專業(yè),一定要樹立實(shí)踐能力導(dǎo)向的培養(yǎng)觀念,建議在原有資源的基礎(chǔ)之上,設(shè)立專門的物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)驗(yàn)室,加大投入,建立高水平的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),采取“教授實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)制”,利用先進(jìn)的設(shè)備,一方面鼓勵(lì)學(xué)生多花時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室,另一方面鼓勵(lì)教師組建科研團(tuán)隊(duì),在物聯(lián)網(wǎng)、智能通信等方面多出成績(jī),“出高峰出高原”,以科研帶動(dòng)教學(xué),實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新教育模式。通過全面深入的實(shí)踐性教學(xué),培養(yǎng)出合格的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才。
2)應(yīng)用型研究機(jī)構(gòu)的助力:物聯(lián)網(wǎng)在物物相連進(jìn)行信息交換和通信的過程中,產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù),物聯(lián)網(wǎng)攜手云計(jì)算、大數(shù)據(jù)產(chǎn)生了巨大商業(yè)價(jià)值,也影響著各領(lǐng)域新商業(yè)模式的形成??梢哉f,物聯(lián)網(wǎng)生成大數(shù)據(jù),大數(shù)據(jù)助力物聯(lián)網(wǎng)。2015年,我校建立了大數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院,這是促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)發(fā)展的良好契機(jī)和平臺(tái)。此外,計(jì)算機(jī)信息與工程學(xué)院還下設(shè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用和管理工程2個(gè)研究所,如何整合我校這些與物聯(lián)網(wǎng)工程相關(guān)的研究機(jī)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)資源,促進(jìn)本專業(yè)的發(fā)展,也是我們需要思考的新課題。
3)校企合作搭建人才培養(yǎng)平臺(tái):物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展需要大批高素質(zhì)的技能型專門人才,企業(yè)人才需求導(dǎo)向在高校人才培養(yǎng)中有著不可替代的重要影響,拋開社會(huì)需求,孤立地進(jìn)行人才培養(yǎng)是非常不科學(xué)的。因此校企合作是一個(gè)良好的切入點(diǎn),從人才培養(yǎng)的針對(duì)性、實(shí)踐性和職業(yè)性下工夫,從而實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)和產(chǎn)業(yè)需求的無縫對(duì)接。目前,湖南省從事物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)服務(wù)、研發(fā)、生產(chǎn)的相關(guān)企業(yè)達(dá)200多家,涉及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)[6]。良好的校企合作資源背景,便于我們建立創(chuàng)新型校外專業(yè)實(shí)踐基地,打造學(xué)校教師、企業(yè)骨干相互滲透的交互式教學(xué)模式,以大力發(fā)展橫向課題為手段,解決企業(yè)實(shí)際問題,以凸顯我校商科院校的人才培養(yǎng)特色。
4)校校聯(lián)動(dòng)搭建資源共享平臺(tái):第一批物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)招生在2011年,我省中南大學(xué)即為第一批招生的30所高校之一。此外,國(guó)防科技科大連續(xù)三年在全國(guó)大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中獲得特等獎(jiǎng);國(guó)防科技大學(xué)、中南大學(xué)和湖南大學(xué)共同承擔(dān)了國(guó)家傳感器網(wǎng)絡(luò)專項(xiàng)研究課題;湖南大學(xué)成立物聯(lián)網(wǎng)研究中心并建立超級(jí)計(jì)算機(jī)中心[7]。新專業(yè)的建設(shè)不是一蹴即就的,要不斷進(jìn)行探索,借鑒其他兄弟高校相關(guān)專業(yè)的成功建設(shè)經(jīng)驗(yàn),及時(shí)修正和完善不合理的地方。我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)初期應(yīng)以校校聯(lián)動(dòng)為紐帶,互通信息,互聘教師,互建項(xiàng)目,搭建教育資源、科研資源、人才資源的共享平臺(tái)。
5)與地方政府對(duì)接,以推動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展:我校在促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面一直起著不可磨滅的作用。進(jìn)一步促進(jìn)我校在物聯(lián)網(wǎng)方面與地方政府的全面合作,推進(jìn)“校地聯(lián)盟”,實(shí)現(xiàn)地方政府通過經(jīng)濟(jì)資源和政策、項(xiàng)目支持學(xué)校,而學(xué)校用知識(shí)創(chuàng)新助力地方政府的“雙贏”局面。
6)建立校園創(chuàng)業(yè)服務(wù)平臺(tái):在校內(nèi)管理方面大力推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用,通過在校內(nèi)搭建適合物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)同學(xué)切身體會(huì)物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)發(fā)展全過程的創(chuàng)業(yè)服務(wù)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)近距離的理論指導(dǎo)實(shí)踐,實(shí)踐促進(jìn)理論的循環(huán)體系。
6 結(jié)束語
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)作為一個(gè)新興的應(yīng)用型專業(yè),其專業(yè)建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜的工程。本著“新、精、實(shí)”的原則,尋求有商科院校特色的人才培養(yǎng)模式,建設(shè)優(yōu)秀的師資隊(duì)伍,搭建高水平的教學(xué)資源平臺(tái)是我校辦好物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的前提。突出物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)人才的市場(chǎng)需求特點(diǎn),采取學(xué)校與企業(yè)協(xié)調(diào)配合,學(xué)校與地方政府互利互助,理論課程與實(shí)踐課程相輔相成,教師與學(xué)生互學(xué)互動(dòng)的途徑,培養(yǎng)出合格的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才。
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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)專業(yè);知識(shí)體系;培養(yǎng)方案;高校教育
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):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(diǎn),它能給我們的經(jīng)濟(jì)、生活帶來巨大的變革。隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起,對(duì)人才的需求必然會(huì)有一個(gè)飛躍性的增長(zhǎng)。專家預(yù)測(cè)10年內(nèi)就可能會(huì)大規(guī)模普及,產(chǎn)生一個(gè)上萬億元規(guī)模的高科技市場(chǎng),因此社會(huì)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面的人才需求巨大[1]。國(guó)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(bào)和審批工作的通知》,隨后我國(guó)有數(shù)百所大學(xué)申報(bào)和準(zhǔn)備申報(bào)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(gè)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(gè)組成部分。電子、通信、計(jì)算機(jī)是物聯(lián)網(wǎng)三大支柱中的必備學(xué)科。其中每一個(gè)學(xué)科都有一套人才培養(yǎng)的知識(shí)體系,而每一個(gè)學(xué)科又有多個(gè)方向。而物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)需要這三個(gè)學(xué)科知識(shí)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(huì)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(gè)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(jì)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(duì)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(jiǎn)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(gè)角度,對(duì)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(guó)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(yàn)和做法,也尋求了多家企業(yè)的合作,目前對(duì)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(shí),從而得出物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生所需的知識(shí)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(shí)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(shí)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(shí);
各種智能終端的特點(diǎn)、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(diǎn),不需要對(duì)傳感器的具體細(xì)節(jié)做過多的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí),只需要簡(jiǎn)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(gè)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:?jiǎn)纹瑱C(jī)、ARM和FPGA三種。
2.1.1 單片機(jī)
單片機(jī)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(jī)模塊,因此,單片機(jī)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(jì)、電路和電子學(xué)和數(shù)字電路。有些學(xué)校還開設(shè)有計(jì)算機(jī)組成原理和微機(jī)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(jì)算機(jī)組成原理主要面向計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)整體的結(jié)構(gòu)、功能和組成角度認(rèn)識(shí)和理解整個(gè)處理器、存儲(chǔ)器和輸入輸出系統(tǒng)之間是如何協(xié)同工作的。微機(jī)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(jī)課程中進(jìn)行講解和實(shí)踐,而匯編語言的相關(guān)內(nèi)容在計(jì)算機(jī)組成原理課程中也可以進(jìn)行補(bǔ)充和加強(qiáng),所以筆者建議只需選用計(jì)算機(jī)組成原理課程進(jìn)行開設(shè)即可。
2.1.2 ARM
ARM是一個(gè)總稱,其中也包含系列產(chǎn)品,對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的學(xué)生來說,ARM也是其知識(shí)體系中必備的一項(xiàng)內(nèi)容。單片機(jī)無法運(yùn)行操作系統(tǒng),因此在有些情況下需要用到更高級(jí)的處理器。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和許多高級(jí)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(duì)Linux的使用和主要組成有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)和掌握。另外還有嵌入式應(yīng)用層開發(fā)的高級(jí)語言,如C++等。
2.1.3 FPGA
FPGA是一個(gè)提高性的內(nèi)容,如果偏電子設(shè)計(jì)與開發(fā)的學(xué)校可以考慮開設(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(shí)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(diǎn)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(shí)體系成員。
2.1.4 RFID技術(shù)和條形碼技術(shù)
對(duì)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(shí)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(duì)RFID的應(yīng)用進(jìn)行相應(yīng)的開發(fā)和實(shí)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等內(nèi)容。
針對(duì)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(duì)它們的特點(diǎn)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(huì)對(duì)藍(lán)牙技術(shù)起到大力推廣的作用,所以對(duì)這幾種技術(shù)應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生都有所接觸和認(rèn)識(shí)。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(jì)和實(shí)踐活動(dòng)中,可以對(duì)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(dòng)平臺(tái)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(gè)內(nèi)容的學(xué)習(xí),偏軟件的學(xué)生應(yīng)該加強(qiáng)這兩項(xiàng)技術(shù)的訓(xùn)練。
另外,目前提得比較多的云計(jì)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(shí)體系之中。云計(jì)算其實(shí)應(yīng)該是云服務(wù),它主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容,即IaaS、PaaS和SaaS。在這三個(gè)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(duì)這項(xiàng)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(gè)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(shí)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(shí)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(xiàng)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(jì)算機(jī)三個(gè)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(gè)學(xué)科都有所涉及但是哪一個(gè)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(huì)結(jié)合自身的原有學(xué)科特點(diǎn),對(duì)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(jì)特點(diǎn)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(jì)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(yíng)銷等相關(guān)職業(yè)崗位;
物聯(lián)網(wǎng)終端系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(jì)與開發(fā);
無線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和管理;
物聯(lián)網(wǎng)在智能系統(tǒng)、普適計(jì)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(shí)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(gè)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(shí)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(jì)算機(jī)、通信和自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生比較起來,主要有以下特點(diǎn)[9]:
計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生要么側(cè)重于計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的研究與應(yīng)用,要么側(cè)重于計(jì)算機(jī)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(shí)。
通信專業(yè)側(cè)重于使學(xué)生掌握基本的通信原理,但對(duì)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(dòng)化專業(yè)雖然對(duì)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(duì)于計(jì)算機(jī)應(yīng)用開發(fā)領(lǐng)域涉及較少。
由此可見,對(duì)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(diǎn)而具備更綜合的專業(yè)素質(zhì)。
4 知識(shí)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(diǎn)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(shí)架構(gòu),歸納總結(jié)如下:
基礎(chǔ)知識(shí)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(jì))、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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)組成原理。
專業(yè)必備知識(shí):物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論、Linux操作系統(tǒng)、Java語言程序設(shè)計(jì)、RFID技術(shù)與應(yīng)用、傳感器原理與應(yīng)用、單片機(jī)、嵌入式技術(shù)、通信原理、無線傳感網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)。
專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程:安卓系統(tǒng)開發(fā)、ZigBee課程設(shè)計(jì)、RFID課程設(shè)計(jì)、無線傳感網(wǎng)課程設(shè)計(jì)。
另外可增加:印制電路板設(shè)計(jì)、數(shù)字信號(hào)處理、EDA等相關(guān)課程,以擴(kuò)展學(xué)生的學(xué)習(xí)視野和基本技能。
5 實(shí)踐教學(xué)的開展
實(shí)踐教學(xué)模塊有基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)部分和專業(yè)實(shí)踐教學(xué)部分?;A(chǔ)實(shí)踐教學(xué)部分由“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)―綜合設(shè)計(jì)―應(yīng)用創(chuàng)新”三個(gè)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(shí)驗(yàn),掌握基本知識(shí)和基本技能等;第二層主要包括各門課程的課程設(shè)計(jì)、電子綜合設(shè)計(jì)以及先進(jìn)設(shè)計(jì)工具 EDA技術(shù),旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力以及創(chuàng)新意識(shí);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(jì)競(jìng)賽、挑戰(zhàn)杯作品大賽和科研項(xiàng)目等。
專業(yè)實(shí)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(jì)一條線課程(單片機(jī)、嵌入式、RFID技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò))和軟件設(shè)計(jì)一條線課程(C 語言、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、嵌入式操作系統(tǒng)、移動(dòng)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(jì)技術(shù),掌握物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧和實(shí)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(shí)體系構(gòu)建方面需要花費(fèi)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(shí)體系,在滿足基礎(chǔ)知識(shí)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(gè)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。
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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(jiǎn)介:姚?。?974-),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
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中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)22-0107-02
隨著計(jì)算機(jī)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(shí)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(shí)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(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)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(jìn)國(guó)家都對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展高度重視。美國(guó)把物聯(lián)網(wǎng)確立為新一輪國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵戰(zhàn)略。在我國(guó),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(guó)當(dāng)前社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀,制定符合中國(guó)國(guó)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(guó)高校新設(shè)本科專業(yè)140個(gè),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(jì)算機(jī)、電子信息、通信、自動(dòng)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(diǎn)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?yàn)榘踩珕栴}造成局部或全局系統(tǒng)的癱瘓,也會(huì)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(gè)重要問題?!熬W(wǎng)絡(luò)安全”課程就是針對(duì)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(shí)更新快,交叉學(xué)科多,知識(shí)面廣,難以掌握。這些特點(diǎn)要求“網(wǎng)絡(luò)安全”課程課時(shí)較長(zhǎng),理論教學(xué)與動(dòng)手實(shí)踐并重,教師的教學(xué)手段多樣,學(xué)生的動(dòng)手能力較強(qiáng)。
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(shí)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(gè)多學(xué)科交叉的專業(yè),學(xué)生如果想要達(dá)到本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),需要在有限的時(shí)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(shí)數(shù)不可能達(dá)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(shí)內(nèi),不但把基本理論、基本知識(shí)講深講透并且能讓學(xué)生同時(shí)掌握一定的動(dòng)手能力是任課教師的一項(xiàng)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(shí)踐教學(xué)并重
這是由“網(wǎng)絡(luò)安全”課程的特點(diǎn)決定的?!熬W(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(duì)枯燥,卻是本門課程的基礎(chǔ)??梢酝ㄟ^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(shí)時(shí)演示如何抓包并分析包的協(xié)議字段。這些包都是平時(shí)學(xué)生上網(wǎng)時(shí)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(yùn)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(cè)、惡意代碼和病毒的防治、系統(tǒng)平臺(tái)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(shí)踐來保證教學(xué)效果。由于學(xué)時(shí)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(shí)踐的方式。
(3)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全進(jìn)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(jì)、開放、部署、運(yùn)行、管理和評(píng)估的全過程。[3]這一部分也是既有理論也有實(shí)踐,但實(shí)踐的不是具體的技術(shù)。需要學(xué)生對(duì)(1)、(2)部分的掌握比較扎實(shí)。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(shí)踐能力培養(yǎng)的教學(xué)傾向?!熬W(wǎng)絡(luò)安全”課程有大量的實(shí)踐內(nèi)容,但這些實(shí)踐必須建立在扎實(shí)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(yàn)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(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。所以在教學(xué)實(shí)踐中,既需要任課教師提供及時(shí)的理論支持和技術(shù)支持,更需要學(xué)生進(jìn)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(jī)房等,幫助理解和掌握理論知識(shí),加強(qiáng)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(dòng)的論壇,通過與學(xué)生的互動(dòng),既可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,解決課時(shí)有限的問題,同時(shí)也激勵(lì)教師不斷跟上新技術(shù),改善教師理論較強(qiáng)而相對(duì)實(shí)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(diǎn),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(jì)算機(jī)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(dòng)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(dòng)、形象,既提高了教學(xué)效率,也能對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)問題進(jìn)行較為透徹的講解。
建立課程網(wǎng)站(含論壇)是另一個(gè)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(duì)伍、教學(xué)課件、參考資料、習(xí)題與解答、實(shí)踐等。學(xué)生可以各取所需。同時(shí)論壇提供了一種教師與學(xué)生的互動(dòng)模式。
本文提出了另一種形式的互動(dòng),即建立QQ群。QQ是一種即時(shí)通信工具,提供了強(qiáng)大的即時(shí)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(shí)或長(zhǎng)期討論組,就某些小群體關(guān)心的問題進(jìn)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(yuǎn)程協(xié)作功能實(shí)時(shí)、共同地完成某項(xiàng)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(shí)隨地可以發(fā)現(xiàn);同時(shí),“網(wǎng)絡(luò)安全”是一門綜合性課程,知識(shí)點(diǎn)分散、課程內(nèi)容更新速度快、實(shí)踐性強(qiáng)。通過案例教學(xué),讓學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的理論知識(shí)分析和認(rèn)識(shí)網(wǎng)絡(luò)安全事件和解決方案,以提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。在教學(xué)過程中,可以有針對(duì)性選取有代表性、實(shí)效性和實(shí)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(duì)案例討論進(jìn)行總結(jié)和評(píng)價(jià)。[4]
3.成立興趣小組
網(wǎng)絡(luò)安全知識(shí)點(diǎn)分散,需要較強(qiáng)的實(shí)踐能力??梢越Y(jié)合學(xué)院發(fā)起的“大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目”,學(xué)生根據(jù)自己的興趣點(diǎn),利用所學(xué)的知識(shí),針對(duì)某個(gè)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(qǐng)的創(chuàng)新項(xiàng)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(jìn)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(píng)價(jià)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(shí)也帶來如何評(píng)價(jià)學(xué)生成績(jī)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(jī)不能真實(shí)地反映學(xué)生水平。
1.課堂提問與作業(yè)反饋的評(píng)價(jià)相結(jié)合
任課教師可以在課堂上就某個(gè)問題對(duì)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(duì)課程知識(shí)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(píng)中都占有一定的比例。
2.理論基礎(chǔ)與動(dòng)手能力的評(píng)價(jià)相結(jié)合
這可以通過兩種方案來實(shí)現(xiàn)。一是在課程考試時(shí)采用筆試和機(jī)試相結(jié)合的方式。筆試主要測(cè)試基礎(chǔ)知識(shí)和理論,機(jī)試主要測(cè)試學(xué)生動(dòng)手能力;二是在平時(shí)階段性地要求學(xué)生完成一些作品,提交結(jié)果報(bào)告,并打分。期末考試仍然筆試。第一種方案強(qiáng)調(diào)分析問題解決問題的能力,第二種方案強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新和綜合運(yùn)用的能力。任課教師在教學(xué)過程中對(duì)這兩種方案既可以挑一使用,也可以混合使用。
參考文獻(xiàn):
[1]胡向東.物聯(lián)網(wǎng)研究與發(fā)展綜述[J].數(shù)字通信,2010,(2):19-23.
[2]張軍.非計(jì)算機(jī)專業(yè)“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”教學(xué)改革實(shí)踐[J].廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2006,(12):103-104.
“物聯(lián)網(wǎng)概念”從“互聯(lián)網(wǎng)概念”衍生,將其客戶使用節(jié)點(diǎn)延展到任一物體與物體之間,進(jìn)行數(shù)據(jù)互置和交流的一種聯(lián)網(wǎng)概念。它的含義是:經(jīng)過發(fā)射信號(hào)辨認(rèn)(RFID)、紅外線感知元件、GPS系統(tǒng)、鐳射掃描器等數(shù)據(jù)傳輸感應(yīng)設(shè)備,按照事先定好的規(guī)則,把任一物品與網(wǎng)絡(luò)連接起來,進(jìn)行數(shù)據(jù)互置和交流,以實(shí)現(xiàn)智能化辨認(rèn)、確定位置、循跡、監(jiān)視和操控的一種網(wǎng)絡(luò)概念。
二、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的前景
自2009年8月總理提出“感知中國(guó)”以來,物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國(guó)家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一,寫入“政府工作報(bào)告”,物聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)受到了全社會(huì)極大的關(guān)注,2011年11月28日,中國(guó)工業(yè)和信息化部了《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,該規(guī)劃提出物聯(lián)網(wǎng)已成為當(dāng)前世界新一輪經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)之一,發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
三、高職院校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的可行性
1、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
當(dāng)今世界,中國(guó)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)與其他國(guó)家在同一起跑線上,前期擁有了一定的產(chǎn)業(yè)、技術(shù)和應(yīng)用基礎(chǔ),展示出蓬勃的進(jìn)步趨勢(shì)。
行業(yè)崛起初具規(guī)模。無線發(fā)射信號(hào)辨認(rèn)(RFID)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模超過100億元,其中低頻率和高頻率RFID比較成熟。全國(guó)有上千家企事業(yè)單位從事傳輸感應(yīng)器材的開發(fā)、制造和應(yīng)用,年產(chǎn)量達(dá)二十多億只,市場(chǎng)容量將近1000億元,其中, 微型機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)傳輸感應(yīng)器材市場(chǎng)規(guī)模將近200億元;通訊設(shè)備生產(chǎn)業(yè)具有一定的全球競(jìng)爭(zhēng)力。建成世界最大、技術(shù)先進(jìn)的公眾互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)。機(jī)器到機(jī)器(M2M)終端數(shù)量接近1000萬,形成世界最大的機(jī)器到機(jī)器市場(chǎng)之一。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì),我國(guó)2010年物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模接近2000億元。
當(dāng)前,全球眾多站在科技前鋒的國(guó)家和企業(yè)紛紛感到了即將由“物聯(lián)網(wǎng)”引發(fā)的科技與經(jīng)濟(jì)的革命,中國(guó)更是迫切提升對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)程度,并加快推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。
2、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用推廣
目前,物聯(lián)網(wǎng)在我國(guó)安全防衛(wèi)、交通運(yùn)輸、電力行業(yè)、物資流動(dòng)、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)學(xué)治療等范圍已取得應(yīng)用,且使用方式正日臻完善。在安全防衛(wèi)領(lǐng)域,視頻監(jiān)管、周圍邊際防止侵入等應(yīng)用領(lǐng)域已取得明顯效果;在電力行業(yè),遠(yuǎn)距離獲取表數(shù)、輸電變壓監(jiān)測(cè)等應(yīng)用正在漸漸發(fā)展;在交通領(lǐng)域,路路網(wǎng)絡(luò)監(jiān)察測(cè)測(cè)、交通運(yùn)輸工具調(diào)度和管理等領(lǐng)域正在發(fā)揮正面作用;在物資流動(dòng)領(lǐng)域,貨物儲(chǔ)藏、運(yùn)輸、監(jiān)控應(yīng)用大面積推廣;在醫(yī)學(xué)治療領(lǐng)域,個(gè)人身體監(jiān)控護(hù)理、遠(yuǎn)距離醫(yī)療等應(yīng)用日趨成熟。除此之外,物聯(lián)網(wǎng)在市政設(shè)施監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品藥品尋找源頭、建筑節(jié)能等方面也開展了廣泛的應(yīng)用。
3、物聯(lián)網(wǎng)面臨的形勢(shì)
當(dāng)前是我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)從起步階段進(jìn)入規(guī)模發(fā)展的時(shí)期,機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。全球競(jìng)爭(zhēng)日漸迅猛。美國(guó)在最新的國(guó)家創(chuàng)新戰(zhàn)略中已將物聯(lián)網(wǎng)上升為重點(diǎn)之一;歐共體策劃了加快物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的詳細(xì)行動(dòng)綱要;日本制定了將物聯(lián)網(wǎng)作為重點(diǎn)戰(zhàn)略領(lǐng)域之一的 U-Japan計(jì)劃;韓國(guó)的IT839計(jì)劃將物聯(lián)網(wǎng)作為三大基礎(chǔ)建設(shè)重點(diǎn)之一。先進(jìn)國(guó)家一方面加快標(biāo)準(zhǔn)制定和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,謀求物聯(lián)網(wǎng)在未來的大規(guī)模發(fā)展及國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利位置,另一方面加大力度發(fā)展嵌入式操作系統(tǒng)、智能計(jì)算、傳感器節(jié)點(diǎn)核心芯片等核心技術(shù)。
科技創(chuàng)新日益明朗。我國(guó)的信息技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)取得長(zhǎng)足的進(jìn)步,物聯(lián)網(wǎng)是新一代自主創(chuàng)新打開局面的重點(diǎn)方向,巨大的創(chuàng)新空間蘊(yùn)含其中,在傳輸感應(yīng)元件、芯片、短距離傳輸、超量數(shù)據(jù)處理以及綜合集成、應(yīng)用等領(lǐng)域,自主創(chuàng)新項(xiàng)目日益增多,創(chuàng)新技術(shù)不斷增加。隨著物聯(lián)網(wǎng)在各行各業(yè)的應(yīng)用不斷推進(jìn),將加速帶動(dòng)大量的新應(yīng)用、新產(chǎn)品、新模式、新技術(shù)。
應(yīng)用需要持續(xù)延伸。目前,我國(guó)將以加速改革經(jīng)濟(jì)前進(jìn)模式為關(guān)鍵,進(jìn)一步關(guān)注經(jīng)濟(jì)質(zhì)量和提高人民的生活水平,迫切需要應(yīng)用涵蓋物聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的新一代信息技術(shù)更新改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),增加傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)品質(zhì)量,提高家庭生活智能化程度、公共服務(wù)和社會(huì)管理。廣闊的市場(chǎng)需求將為物聯(lián)網(wǎng)帶來巨大的發(fā)展空間和寶貴的發(fā)展機(jī)遇。
4、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)人才需求現(xiàn)狀
我國(guó)雖然對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)高度重視,但與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家相比,還存在著一定的差距。其中物聯(lián)網(wǎng)人才的缺乏就是制約我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。以物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域智能電網(wǎng)為例,據(jù)美國(guó)思科公司的產(chǎn)業(yè)報(bào)告:智能電網(wǎng)的規(guī)模是互聯(lián)網(wǎng)的1000倍。隨著數(shù)字化經(jīng)濟(jì)和低碳環(huán)保經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,可再生能源等分散式發(fā)電能源不斷增加及節(jié)點(diǎn)入網(wǎng),智能電網(wǎng)將減少用電高峰期的負(fù)荷,確保電網(wǎng)的安全性與可靠性。未來5至10年智能電網(wǎng)與新能源電力產(chǎn)業(yè)人才將達(dá)到百萬人。
這說明我國(guó)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的需求是很大的,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)說到底還是人才的競(jìng)爭(zhēng)。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)對(duì)人才的巨大需求,為高職院校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)提供了有力的契機(jī)。
5、高職院校與本科院校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的比較
2010年初教育部下達(dá)了高校設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)申報(bào)通知,眾多高校爭(zhēng)相申報(bào)。由于物聯(lián)網(wǎng)涉及的領(lǐng)域非常廣泛,從技術(shù)角度,主要涉及的現(xiàn)有高校院系與專業(yè)有:計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程,電子與電氣工程,電子信息與通訊,自動(dòng)控制,遙感與遙測(cè),精密儀器,電子商務(wù)等等。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)可能會(huì)在上述這些院系中開設(shè)。 與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用相關(guān)的專業(yè), 如建筑與智能化,土木工程,交通運(yùn)輸與物流,節(jié)能與環(huán)保等等,可能會(huì)考慮開設(shè)選修課或在研究生、博士生階段設(shè)置相關(guān)交叉學(xué)科的學(xué)位。國(guó)家首批批準(zhǔn)開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的就有30多所大學(xué)
那么高校設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是不是就意味著高職院校不必再開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)了呢·其實(shí)二者并不矛盾,因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)本身需要的人才就是方向多樣、層次立體的。不但需要高端的軟硬件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)開發(fā)人員,也需要低端的施工、調(diào)試及維護(hù)工作人員。高職院校的學(xué)生雖然沒有本科學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí),但是他們課程設(shè)置靈活,實(shí)踐環(huán)節(jié)與頂崗實(shí)習(xí)較多,相比之下也有自身的優(yōu)勢(shì)。所以高職院校開設(shè)互聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是可行的。
作為直接服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)的高職院校,要抓住新時(shí)期的歷史機(jī)遇,及時(shí)準(zhǔn)備開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè),為我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)的發(fā)展儲(chǔ)備人才。
參考文獻(xiàn):
[1] 梁湖輝。高職院校設(shè)置“物聯(lián)網(wǎng)”專業(yè)可行性探討.成人教育,2011(3):79-80.
【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 校企合作 合作共贏
【中圖分類號(hào)】G626 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2014)8 -0018-02
前言
物聯(lián)網(wǎng)是我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,引領(lǐng)了繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮,其產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、和行業(yè)結(jié)合的信息滲透能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)能力強(qiáng),是未來科技競(jìng)爭(zhēng)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要驅(qū)動(dòng)力。在國(guó)家和社會(huì)的大力支持下,物聯(lián)網(wǎng)煥發(fā)著前所未有的勃勃生機(jī)。面對(duì)市場(chǎng)機(jī)遇,中國(guó)三大電信運(yùn)營(yíng)商爭(zhēng)相發(fā)力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用拓展。物聯(lián)網(wǎng)的推廣將會(huì)成為推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的又一驅(qū)動(dòng)器,未來中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展前景廣闊。
目前,物聯(lián)網(wǎng)人才的培養(yǎng)已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)之一。物聯(lián)網(wǎng)人才市場(chǎng)需求巨大,但綜合人才卻十分缺乏。為了彌補(bǔ)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來的人才缺口,需要培養(yǎng)大量具有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能力等復(fù)合型人才。2010年初教育部下達(dá)了高校設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)申報(bào)通知,眾多高校爭(zhēng)相申報(bào)。筆者認(rèn)為,依據(jù)國(guó)家的相關(guān)產(chǎn)業(yè)、教育政策,探索務(wù)實(shí)可行的校企合作模式。以下是筆者對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和建設(shè)進(jìn)行的一些研究。
一、專業(yè)校企合作
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國(guó)已得到迅速的發(fā)展,但物聯(lián)網(wǎng)還沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),企業(yè)與企業(yè)之間研發(fā)的產(chǎn)品都是按自己的標(biāo)準(zhǔn)來生產(chǎn),這對(duì)學(xué)校人才培養(yǎng)很難定位和建立專業(yè)建設(shè)方向。有時(shí)學(xué)校的發(fā)展急于求成,對(duì)專業(yè)沒有定位好,盲目建設(shè),對(duì)學(xué)生很不負(fù)責(zé),學(xué)生畢業(yè)后也很難找到自己滿意的工作。
經(jīng)走訪一些高校,與企業(yè)進(jìn)行深入調(diào)研,總結(jié)出物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的建設(shè)必須要與本校的辦學(xué)特色相結(jié)合,確立一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展戰(zhàn)略,以科學(xué)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想制定可行的目標(biāo)和措施,重點(diǎn)培植學(xué)校的核心競(jìng)爭(zhēng)力。筆者以廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的建設(shè)特色就是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)進(jìn)行拓展的專業(yè)定位。專業(yè)合作方式是以學(xué)校為名義招生,與企業(yè)共同培養(yǎng),企業(yè)負(fù)責(zé)學(xué)生的就業(yè)。未來企業(yè)要想在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代取得大發(fā)展,企業(yè)之間需要在資金、人才、決策上進(jìn)行資源整合,形成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,才會(huì)實(shí)現(xiàn)合作共贏。
二、師資校企合作
自物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的開為以來到目前,真正的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)還沒有畢業(yè)學(xué)生,對(duì)高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的發(fā)展是很大的考驗(yàn),這些新技術(shù)課程肯定會(huì)遇到師資不足的問題。而物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)走在高校的前面,它的發(fā)展指引著高校的前進(jìn),面對(duì)高校物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展缺少專業(yè)人才,高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的發(fā)展需要企業(yè)的幫助,如何才能走出專業(yè)教師短缺的局面,筆者通過調(diào)研建議:
1、從企業(yè)選取1-2名經(jīng)驗(yàn)豐富的工程定時(shí)到學(xué)校兼職任教,有利于學(xué)生提高工程實(shí)踐能力。通過校企合作雙方共同培養(yǎng),能夠使學(xué)生學(xué)以致用,使學(xué)校的知識(shí)學(xué)習(xí)與企業(yè)的職場(chǎng)訓(xùn)練真正緊密結(jié)合起來,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。企業(yè)一線工程師深入學(xué)校進(jìn)行技術(shù)、設(shè)備培訓(xùn),了解教學(xué)過程與教學(xué)需求,通過校企間人員的互動(dòng)和信息的交流,促進(jìn)學(xué)校提升教學(xué)水平,也有助于提高企業(yè)產(chǎn)品實(shí)力及技術(shù)能力。
2、鼓勵(lì)部分計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)老師轉(zhuǎn)到物聯(lián)網(wǎng)專業(yè),從我院選拔1-2人到合作企業(yè)參加企業(yè)鍛煉,學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)最前沿新知識(shí),參加社會(huì)培訓(xùn)認(rèn)證。鼓勵(lì)教師主動(dòng)參與針對(duì)企業(yè)需求的科技研發(fā)工作,促進(jìn)成果轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)互利共贏。
3、對(duì)部分核心課程,邀請(qǐng)企業(yè)有經(jīng)驗(yàn)的工程師到我院定時(shí)開展專業(yè)知識(shí)講座,以便學(xué)生可以了解行業(yè)動(dòng)態(tài),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性;另外邀請(qǐng)企業(yè)工程師與在校的老師共同指導(dǎo)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力。
4、通過校企合作,依托雙方共建的實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)室,聯(lián)合建立經(jīng)相關(guān)組織認(rèn)可的人才培訓(xùn)中心,整合師資資源,合作開展師資人才培訓(xùn)及認(rèn)證工作,包括通過培訓(xùn)的學(xué)員可獲得相應(yīng)行業(yè)組織及相關(guān)部門及國(guó)際知名廠家頒發(fā)的認(rèn)證證書,增強(qiáng)參培學(xué)員的就業(yè)能力與優(yōu)勢(shì),同時(shí)優(yōu)秀學(xué)員可獲得企業(yè)就業(yè)推薦的機(jī)會(huì)。
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備教學(xué)合作
高校新辦的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)所需的設(shè)備比較缺乏,而這些設(shè)備廠家所生產(chǎn)的設(shè)備在全國(guó)也沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),廠家與廠家之間的設(shè)備可能存在不兼容的應(yīng)用,這對(duì)高校的采購難度非常大,面對(duì)這些困難,筆者提出以下建議:
學(xué)校在實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備缺少的情況,可通過與企業(yè)進(jìn)行合作,由企業(yè)對(duì)學(xué)校直接投入設(shè)備,學(xué)校提供場(chǎng)地,提供傳感網(wǎng)及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)教育教學(xué)設(shè)備及教材、課件、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書等相關(guān)教學(xué)資源。特別是新研發(fā)的設(shè)備,這對(duì)學(xué)校的設(shè)備資源得到有效的補(bǔ)充,有利于學(xué)生學(xué)習(xí)最新的知識(shí),實(shí)現(xiàn)與社會(huì)用人接軌。
四、課程資源合作建設(shè)
物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)較新的專業(yè),其課程體系建設(shè)及教學(xué)資源的積累都相對(duì)比較薄弱。而企業(yè)的發(fā)展走在學(xué)校的前面,經(jīng)過多年的專注與積累,他們?cè)诋a(chǎn)品應(yīng)用培訓(xùn)、產(chǎn)品研發(fā)和方案設(shè)計(jì)他們有豐富的經(jīng)驗(yàn),企業(yè)有著較為完善的專業(yè)建設(shè)思路并積累了一定的專業(yè)教學(xué)資源,包括教學(xué)設(shè)備試驗(yàn)指導(dǎo)書、豐富的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)方案、各研討會(huì)的會(huì)議資料,專家講義及報(bào)告材料、培訓(xùn)視頻資料等等。
學(xué)校申報(bào)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是近幾年才開始,剛剛起步,對(duì)教材的建設(shè)等還不成熟?,F(xiàn)在市場(chǎng)上也沒有統(tǒng)一的教材可用,或是選用的教材也是比較單一。與企業(yè)進(jìn)行合作,在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)中,雙方進(jìn)行研討,把職業(yè)教育人才培養(yǎng)理念引入到教學(xué)中,明確組織相關(guān)合作院校共同編寫、出版切實(shí)符合職業(yè)院校學(xué)生培養(yǎng)需求的系列物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教材。
五、學(xué)生就業(yè)實(shí)踐合作
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè),也是國(guó)家“十二五規(guī)劃”的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè),企業(yè)的發(fā)展需要大量的人才,而這方面的人才目前比較短缺,企業(yè)想快速發(fā)展,通過與學(xué)校進(jìn)行合作,企業(yè)急需的人才在學(xué)校進(jìn)行選拔,專門對(duì)這方面的人才做定點(diǎn)培訓(xùn),培訓(xùn)合格的學(xué)生可以直接上崗,縮短學(xué)生在企業(yè)的磨合期,減少企業(yè)的成本,有效提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
另外企業(yè)可以為學(xué)生提供就業(yè)指導(dǎo)與就業(yè)實(shí)踐機(jī)會(huì),在平時(shí)的實(shí)訓(xùn)課程中,或是在寒、署假安排學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí),增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力與就業(yè)能力,實(shí)現(xiàn)在學(xué)校到企業(yè)的角色轉(zhuǎn)變,為就業(yè)做好準(zhǔn)備,提高學(xué)生就業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
六、科研項(xiàng)目合作
雙方結(jié)合自身優(yōu)勢(shì),整合資源及推廣平臺(tái),推動(dòng)各自科研及技術(shù)實(shí)踐成果的轉(zhuǎn)化,建立成果轉(zhuǎn)化及推廣合作的長(zhǎng)效機(jī)制,實(shí)現(xiàn)平臺(tái)與利益共享。
企業(yè)與學(xué)院共建科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)行合作項(xiàng)目開發(fā),經(jīng)驗(yàn)收評(píng)估合格的項(xiàng)目開發(fā)成果,企業(yè)負(fù)責(zé)該成果的轉(zhuǎn)化及推廣工作,依托企業(yè)行業(yè)的資源進(jìn)行項(xiàng)目推廣,為合作院校及相關(guān)團(tuán)隊(duì)帶來豐富而持續(xù)的科研成果收益。另外企業(yè)根據(jù)自身的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行產(chǎn)品的推廣及權(quán),通過校企合作,依托學(xué)校的師資及學(xué)生資源,建立當(dāng)?shù)氐耐茝V中心及技術(shù)支持中心,聯(lián)合進(jìn)行行業(yè)產(chǎn)品推廣并進(jìn)行利益分享。
總之,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是一個(gè)新產(chǎn)業(yè),無論是企業(yè)或是學(xué)校對(duì)人才都比較短缺,企業(yè)與學(xué)校共建高校提供網(wǎng)絡(luò)空間與平臺(tái),開放和共享網(wǎng)絡(luò)資源,促進(jìn)高校人才培養(yǎng)與教學(xué)實(shí)踐,推動(dòng)高??蒲屑绊?xiàng)目成果轉(zhuǎn)化,引導(dǎo)教育與行業(yè)間的有效對(duì)接并實(shí)現(xiàn)共贏。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè);科研團(tuán)隊(duì);科技項(xiàng)目訓(xùn)練;高等職業(yè)院校
中圖分類號(hào) G718.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1008-3219(2014)26-0012-03
隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,我國(guó)高校相繼開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)。但是作為新產(chǎn)業(yè)背景下的新專業(yè),物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的建設(shè)和發(fā)展存在很多困難和問題。高職院校如何培養(yǎng)出適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的人才,更好地建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)新專業(yè),仍需深入思考和開展實(shí)踐探索。實(shí)踐表明,“專業(yè)對(duì)接園區(qū),科研反哺教學(xué)”的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)模式,取得了較好效果。
一、專業(yè)建設(shè)背景
2009年,國(guó)務(wù)院批復(fù)同意《關(guān)于支持無錫建設(shè)國(guó)家傳感網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū)(國(guó)家傳感信息中心)情況的報(bào)告》。2012年,國(guó)家制定物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃,明確提出要加快無錫國(guó)家傳感信息中心的建設(shè)。在上級(jí)政府的支持下,無錫的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展,2010年無錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)值200億元,2013年無錫實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)值1500億元,預(yù)計(jì)到2015年,無錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)值將達(dá)到2500億元。產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,需要人才的支撐。無錫科技職業(yè)學(xué)院地處無錫高新區(qū),位于國(guó)家傳感信息中心內(nèi),為了更好地順應(yīng)地方物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,于2010年率先成立物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院,次年開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)。針對(duì)產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)還處于培育期,企業(yè)以中小規(guī)模的高科技創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新型企業(yè)為主,人才以高端研發(fā)型、技能型的科研助理為主,學(xué)校積極推進(jìn)“科研助理團(tuán)隊(duì)”建設(shè),創(chuàng)新探索“專業(yè)對(duì)接園區(qū),科研反哺教學(xué)”的校企合作新模式,加快培養(yǎng)符合物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)急需的人才,努力實(shí)踐新產(chǎn)業(yè)背景下快速建設(shè)新專業(yè)的路子。
二、新專業(yè)建設(shè)中遇到的主要問題及應(yīng)對(duì)策略
(一)人才培養(yǎng)方案需準(zhǔn)確定位
人才培養(yǎng)方案是新專業(yè)建設(shè)過程中首先要解決的問題,包括人才培養(yǎng)的基本要求和目標(biāo)。如果目標(biāo)定位不準(zhǔn)確,培養(yǎng)的人才將不能適應(yīng)企業(yè)要求。如果課程設(shè)置不合理,前后內(nèi)容缺乏內(nèi)在的邏輯關(guān)系和系統(tǒng)性的研究論證,缺乏連貫的知識(shí)體系,會(huì)使學(xué)生不能深入系統(tǒng)地了解所學(xué)的相關(guān)知識(shí)。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)作為新產(chǎn)業(yè)背景下的新專業(yè),首先人才培養(yǎng)方案要符合物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)對(duì)人才素質(zhì)的要求,也要符合高職院校以職業(yè)能力為核心的要求,同時(shí)更要滿足學(xué)生社會(huì)適應(yīng)能力和可持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng)要求。
(二)專業(yè)師資團(tuán)隊(duì)需快速組建
物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是一個(gè)全新的專業(yè),又是一個(gè)復(fù)合型專業(yè),涉及計(jì)算機(jī)、電子信息、通信網(wǎng)絡(luò)等多個(gè)專業(yè)的知識(shí)。需要將學(xué)校的師資資源進(jìn)行整合,合理分配,實(shí)現(xiàn)多專業(yè)師資的聯(lián)合教學(xué);對(duì)原有師資進(jìn)行培養(yǎng),拓寬他們的專業(yè)知識(shí)面,實(shí)現(xiàn)專業(yè)遷移;積極借助企業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊(duì),提高其教學(xué)能力,服務(wù)學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)。
(三)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備需加快建設(shè)
學(xué)校實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室是開展人才培養(yǎng)、教學(xué)科研的最重要場(chǎng)所。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)作為跨領(lǐng)域的復(fù)合型新專業(yè),嚴(yán)重缺乏系統(tǒng)的綜合實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,需要校企聯(lián)合開發(fā)研制。由于各學(xué)校資金、場(chǎng)地緊缺,在新專業(yè)建設(shè)過程中會(huì)出現(xiàn)資金投入不足的問題,因此一定要加大投入,規(guī)劃建設(shè)好實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室,不僅要滿足課程教學(xué)需要,而且要滿足科研需求。另外,要加快建設(shè)校外實(shí)訓(xùn)基地,為學(xué)生專業(yè)技能的提升提供條件。
三、建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的具體做法
無錫科技職業(yè)學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)緊密對(duì)接無錫傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園,與園區(qū)內(nèi)近20家物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)企業(yè)緊密合作,深度融合,與530高科技物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)開展“共推互聘”人才協(xié)作活動(dòng),學(xué)校聘請(qǐng)530企業(yè)的領(lǐng)軍型人才擔(dān)任產(chǎn)業(yè)教授,校企共同組建“科研助理團(tuán)隊(duì)”。由產(chǎn)業(yè)教授指導(dǎo),企業(yè)研發(fā)骨干、學(xué)校教師骨干和優(yōu)秀學(xué)生組成的科研助理團(tuán)隊(duì),協(xié)助530高科技企業(yè)開展項(xiàng)目研發(fā)和科技攻關(guān),參與企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐;科研助理團(tuán)隊(duì)將530高科技企業(yè)的人才和技術(shù)優(yōu)勢(shì)引入學(xué)校,將科技研發(fā)過程引入教學(xué),實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了新專業(yè)課程體系構(gòu)建、師資專業(yè)技能提升、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件創(chuàng)建、項(xiàng)目教學(xué)資源庫建設(shè)等,提高了學(xué)生的專業(yè)技能,走出了一條順應(yīng)新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的專業(yè)建設(shè)之路。
(一)依托“政產(chǎn)學(xué)研”合作,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式
學(xué)校充分發(fā)揮地處無錫高新區(qū)、區(qū)校一體的辦學(xué)優(yōu)勢(shì),依托無錫高新區(qū)政府牽頭的“政產(chǎn)學(xué)研”合作理事會(huì),專業(yè)對(duì)接科技園區(qū),校企共建“科研助理團(tuán)隊(duì)”,共同研究并確定人才培養(yǎng)目標(biāo)。同時(shí),圍繞物聯(lián)網(wǎng)高科技企業(yè)創(chuàng)新型人才的需求,以校企師生共同研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用科技項(xiàng)目為載體,打破傳統(tǒng)班級(jí)授課模式,組建“科技引領(lǐng)創(chuàng)新班”,推行項(xiàng)目化學(xué)生自主管理模式,實(shí)施“科技項(xiàng)目訓(xùn)練”教學(xué)模式,專業(yè)技能與職業(yè)素養(yǎng)同步推進(jìn),為高科技企業(yè)量身定制創(chuàng)新型、高素質(zhì)技能型人才。目前該模式已在2010級(jí)(嵌入式專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方向)、2011級(jí)、2012級(jí)、2013級(jí)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)進(jìn)行試點(diǎn),取得了較好的效果。
(二)依托“產(chǎn)業(yè)教授”引領(lǐng),打造能教善研的“校企混編”優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)
通過學(xué)校教師骨干與科技企業(yè)技術(shù)骨干“共推互聘”,“產(chǎn)業(yè)教授”指導(dǎo)教師骨干學(xué)習(xí)國(guó)際先進(jìn)的職業(yè)教育經(jīng)驗(yàn),開發(fā)項(xiàng)目化課程,聯(lián)合研制物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,師資的研發(fā)能力和企業(yè)技術(shù)工程師的教學(xué)能力短期內(nèi)均得到提高。三年多來,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院共聘請(qǐng)9位產(chǎn)業(yè)教授,組建了25個(gè)科研助理團(tuán)隊(duì),培養(yǎng)了10位骨干教師,同時(shí)對(duì)10多名企業(yè)工程師進(jìn)行了教學(xué)能力提升培訓(xùn),快速建成了一支能研善教、具有國(guó)際化視野的校企混編優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì),為新專業(yè)的建設(shè)和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
(三)依托科研反哺教學(xué),構(gòu)建項(xiàng)目化課程體系
“科研助理團(tuán)隊(duì)”深入物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園區(qū)和高科技企業(yè)調(diào)研,了解高科技企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用項(xiàng)目研發(fā)的工作過程,梳理崗位技能要求,確定符合企業(yè)需求的人才培養(yǎng)方案,構(gòu)建由專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程、專業(yè)選修課程和行業(yè)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)課程四部分組成的課程體系。根據(jù)專業(yè)課程體系,將科研助理團(tuán)隊(duì)的成果積極反哺教學(xué),科技項(xiàng)目轉(zhuǎn)換為教學(xué)項(xiàng)目。一門課程一般由3~5個(gè)科技項(xiàng)目組成,由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,涵蓋課程的全部知識(shí)點(diǎn),學(xué)生學(xué)習(xí)課程的過程也就是完成科技項(xiàng)目的過程。目前,已開發(fā)30多個(gè)典型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)項(xiàng)目,成功構(gòu)建科技項(xiàng)目導(dǎo)向的實(shí)訓(xùn)體系,推進(jìn)了7門主干課程的項(xiàng)目化改革,完成了物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目應(yīng)用和科技創(chuàng)新孵化等7大實(shí)訓(xùn)中心的組建。
(四)依托科技項(xiàng)目實(shí)崗訓(xùn)練,實(shí)施“教學(xué)做”一體化教學(xué)
“科研助理團(tuán)隊(duì)”既是企業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊(duì),又是學(xué)校的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)實(shí)施科技項(xiàng)目實(shí)崗訓(xùn)練方式,真正實(shí)現(xiàn)“教學(xué)做”合一,在工程實(shí)踐環(huán)境中提升學(xué)生的專業(yè)技能。工程師、教師和學(xué)生亦工亦友,產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合,邊學(xué)邊做,將課堂學(xué)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)踐有機(jī)結(jié)合,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造力。該教學(xué)模式在畢業(yè)設(shè)計(jì)、技能大賽中發(fā)揮了關(guān)鍵作用,學(xué)生在全國(guó)職業(yè)技能大賽中物聯(lián)網(wǎng)賽項(xiàng)和移動(dòng)互聯(lián)賽項(xiàng)均取得優(yōu)異成績(jī)。2010級(jí)學(xué)生60%進(jìn)入530高科技物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)就業(yè),得到產(chǎn)業(yè)園區(qū)和物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的高度認(rèn)可。
(五)依托校外研發(fā)基地,建設(shè)校企一體的實(shí)訓(xùn)體系
“科研助理團(tuán)隊(duì)”在產(chǎn)業(yè)教授的指導(dǎo)下,依托江蘇省物聯(lián)網(wǎng)工程中心,在校內(nèi)建成RFID、SOC片上系統(tǒng)、傳感網(wǎng)、嵌入式等8個(gè)“教學(xué)做”合一的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室,同時(shí)在園區(qū)530企業(yè)建立12個(gè)校外研發(fā)基地,校企聯(lián)合研發(fā)了RFID、無線傳感網(wǎng)、SOC片上系統(tǒng)等緊缺的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備,基本完成了能滿足學(xué)生基本能力訓(xùn)練、專業(yè)能力訓(xùn)練、專業(yè)拓展能力訓(xùn)練、綜合開發(fā)能力訓(xùn)練要求的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件建設(shè)。三年多來,團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了20多人次的專業(yè)競(jìng)賽輔導(dǎo),成功申報(bào)江蘇省自然基金項(xiàng)目2項(xiàng)、無錫市物聯(lián)網(wǎng)專項(xiàng)資金項(xiàng)目5項(xiàng),授權(quán)專利30余項(xiàng),省市課題6項(xiàng)。校企共管共用的實(shí)訓(xùn)體系為教育教學(xué)、師資培養(yǎng)、科技研發(fā)、學(xué)生技能提升和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供了強(qiáng)有力的條件保障。
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收稿日期:2014-07-25
作者簡(jiǎn)介:鄒洪芬(1969- ),女,江蘇無錫人,無錫科技職業(yè)學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院院長(zhǎng),副教授;趙航濤(1972- ),
男,江蘇無錫人,無錫科技職業(yè)學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院副院長(zhǎng),副教授。
Exploration on Networking Specialty Construction of “Professional Docking Parks, Research Nurturing Teaching”of Higher Vocational schools
ZOU Hong-fen, ZHAO Hang-tao
(College of Networking Technology, wuxi Vocational College of Technology, Wuxi Jiangsu 214000, China)
關(guān)鍵詞: 高職高專 物聯(lián)網(wǎng) 專業(yè)實(shí)訓(xùn)
物聯(lián)網(wǎng)是一項(xiàng)新興的高科技產(chǎn)業(yè),是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信后的又一次信息化產(chǎn)業(yè)浪潮[1]。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用不斷深入,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)顯示出了其巨大的發(fā)展?jié)摿?,社?huì)將需要大量的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技術(shù)人才。在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的同時(shí),也必將產(chǎn)生數(shù)量巨大的研發(fā)與裝維等工作崗位。為適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,促進(jìn)學(xué)生就業(yè),高職高專院校也逐漸開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)[2],其中的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容是專業(yè)課程內(nèi)的重點(diǎn)。
按照國(guó)家對(duì)高職高專學(xué)院的要求,院校應(yīng)側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力、操作能力和實(shí)踐能力。專業(yè)實(shí)訓(xùn)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的有效手段,也是學(xué)生在校期間提高動(dòng)手能力的最重要途徑[3]。經(jīng)過摸索與研究后發(fā)現(xiàn),為了切實(shí)提高物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的專業(yè)實(shí)訓(xùn)效率,使學(xué)生迅速提高專業(yè)相關(guān)的動(dòng)手實(shí)踐能力,具備物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)公司內(nèi)安裝、維護(hù)或操作人員的基本要求,達(dá)到最大化的實(shí)訓(xùn)效果,在本專業(yè)的實(shí)訓(xùn)實(shí)施過程中應(yīng)注意以下六個(gè)方面。
1.貼近實(shí)際的實(shí)訓(xùn)環(huán)境與題目,培養(yǎng)、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
開設(shè)專業(yè)實(shí)訓(xùn)的目的是在短時(shí)間內(nèi)強(qiáng)化學(xué)生的專業(yè)知識(shí),提高學(xué)生解決實(shí)際問題的動(dòng)手能力。所以實(shí)訓(xùn)過程中講解的實(shí)例和要求學(xué)生完成的題目一定要貼合實(shí)際,并且難度適中。貼合實(shí)際的實(shí)例可以讓學(xué)生看到自己所學(xué)的專業(yè)知識(shí)在實(shí)際項(xiàng)目中的具體應(yīng)用方式方法,在了解行業(yè)工作內(nèi)容的同時(shí),也極大地激發(fā)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣。
以《物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)》實(shí)訓(xùn)中的智能農(nóng)業(yè)大棚項(xiàng)目實(shí)例和設(shè)計(jì)題目為例,具體實(shí)訓(xùn)內(nèi)容可作如下安排:
(1)以實(shí)際項(xiàng)目講解物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用
實(shí)訓(xùn)一開始即以實(shí)際運(yùn)行中的一個(gè)農(nóng)業(yè)智能大棚為例,邊演示整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行效果,邊講解物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)行業(yè)內(nèi)的實(shí)際應(yīng)用情況,同時(shí)結(jié)合應(yīng)用場(chǎng)景中所使用的各種設(shè)備,及其在整個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)中所處的位置與功能,對(duì)工業(yè)環(huán)境應(yīng)用作簡(jiǎn)單介紹。在本例的實(shí)訓(xùn)中,通過演示zigbee節(jié)點(diǎn)的信息采集與控制,學(xué)生可以了解通過無線傳輸手段,很方便地實(shí)現(xiàn)與分散信息點(diǎn)或控制點(diǎn)的通訊,從而實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)中最為核心的最后幾百米的無線傳輸過程。同時(shí)也對(duì)協(xié)調(diào)器、路由器和普通節(jié)點(diǎn)的分工有了更為感性的認(rèn)識(shí)。通過演示網(wǎng)關(guān)的轉(zhuǎn)發(fā)、直接控制或狀態(tài)顯示,使學(xué)生加深理解網(wǎng)關(guān)在整個(gè)系統(tǒng)中的重要作用,以及為連接下層無線局域網(wǎng)和上層互聯(lián)網(wǎng)的重要模塊,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的層次性會(huì)有更深刻的認(rèn)識(shí)。
因?yàn)樗捎玫臉永秊楸拘P@內(nèi)的智能大棚,所以學(xué)生更能真切體會(huì)到物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用效果,并已經(jīng)融合到我們的日常生活中。這樣既能加深學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的感性認(rèn)識(shí),又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。
(2)階段性題目貼合工程項(xiàng)目實(shí)際進(jìn)度
專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程一般是在實(shí)訓(xùn)室采用邊講解理論知識(shí)邊練習(xí)操作技能的方式組織教學(xué)。在整個(gè)課程中,教師的講解會(huì)分為若干階段進(jìn)行安排,每個(gè)階段都有各自的理論知識(shí)、設(shè)計(jì)或操作題目需要學(xué)生學(xué)習(xí)并完成。教師在設(shè)計(jì)階段性題目的時(shí)候,既要體現(xiàn)本階段學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,又要使題目具備實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,最好是能在實(shí)際項(xiàng)目中找到相應(yīng)內(nèi)容。以農(nóng)業(yè)智能大棚項(xiàng)目為例,在zigbee通信模塊介紹完畢之后,階段性設(shè)計(jì)題目就是讓學(xué)生根據(jù)大棚內(nèi)的模塊需求設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),根據(jù)自己的設(shè)計(jì)選擇相應(yīng)通信模塊,簡(jiǎn)單配置zigbee模塊內(nèi)程序,寫入控制芯片,使每組的zigbee模塊能按自己的設(shè)計(jì)思路順利組網(wǎng)。該階段性題目既貼合了本階段的理論知識(shí),又使學(xué)生切身體會(huì)到了zigbee協(xié)議的實(shí)際應(yīng)用,在以后階段的實(shí)訓(xùn)或工作中,絕大部分的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目都會(huì)用到該技術(shù)。學(xué)生理解到課程與實(shí)際工作的關(guān)系之后,就會(huì)使學(xué)生對(duì)每個(gè)階段性題目都能產(chǎn)生濃厚的興趣,并積極努力地完成。通過完成一個(gè)個(gè)階段性的設(shè)計(jì)題目,就會(huì)逐漸提高自身解決實(shí)際問題的能力,并一步步提高自己的實(shí)踐能力,最終達(dá)到能讓企業(yè)滿意的初級(jí)員工水平。
2.最終設(shè)計(jì)題目按實(shí)際項(xiàng)目要求與標(biāo)準(zhǔn)完成,選取實(shí)訓(xùn)室環(huán)境下能基本完成的內(nèi)容
最終設(shè)計(jì)題目將會(huì)選取實(shí)際中出售或已經(jīng)完成的項(xiàng)目來要求學(xué)生,使學(xué)生覺得自己的設(shè)計(jì)工作更貼合應(yīng)用,且能解決實(shí)際問題,學(xué)生在這種情況下會(huì)投入極大的熱情去完成終期實(shí)訓(xùn)題目。以農(nóng)業(yè)智能大棚項(xiàng)目為例,實(shí)訓(xùn)中對(duì)學(xué)生的具體要求為:學(xué)生應(yīng)在充分了解本項(xiàng)目情況后寫出用戶需求報(bào)告,經(jīng)實(shí)訓(xùn)老師批準(zhǔn)后,進(jìn)行本項(xiàng)目的詳細(xì)設(shè)計(jì)并形成正式設(shè)計(jì)文檔。在實(shí)訓(xùn)過程中,每個(gè)項(xiàng)目組每日?qǐng)?bào)告完成進(jìn)度情況,教師在督促學(xué)生按進(jìn)度完成的同時(shí),適當(dāng)給出提示,逐步引導(dǎo)每個(gè)項(xiàng)目組完成整個(gè)項(xiàng)目。在項(xiàng)目結(jié)束后,需要每個(gè)項(xiàng)目組按要求提交竣工報(bào)告及驗(yàn)收?qǐng)?bào)告。
由于實(shí)訓(xùn)室條件不可能與實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境完全一致,因此教師在選題時(shí)應(yīng)盡量選擇能在實(shí)訓(xùn)室中模擬完成的項(xiàng)目,讓學(xué)生學(xué)到實(shí)際的知識(shí),得到切實(shí)的鍛煉。
3.實(shí)訓(xùn)題目取自實(shí)際項(xiàng)目,使學(xué)生熟悉本行業(yè)工作內(nèi)容
專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程中學(xué)生完成的設(shè)計(jì)或操作題目應(yīng)按項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)要求,而不再是為驗(yàn)證書本上的理論知識(shí)做一些碎片化的設(shè)計(jì)與操作。在完成題目的過程中,要認(rèn)真注意細(xì)節(jié),理解這些細(xì)節(jié)要求對(duì)于實(shí)際應(yīng)用中的意義。例如在農(nóng)業(yè)智能大棚項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)中,根據(jù)環(huán)境要求配置采集控制節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)時(shí),應(yīng)充分考慮實(shí)際環(huán)境中的分布情況,根據(jù)實(shí)際大棚的面積、障礙物、實(shí)際所需檢測(cè)的數(shù)據(jù)類型等情況部署各類節(jié)點(diǎn),在滿足項(xiàng)目要求的同時(shí),盡量減少節(jié)點(diǎn)或傳感器數(shù)量以降低成本、減少故障率、降低無線網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度。同時(shí),學(xué)生在設(shè)計(jì)與部署過程中,教師一開始就要告知學(xué)生,實(shí)訓(xùn)過程中本項(xiàng)目相關(guān)的所有文檔資料完整程度與寫作質(zhì)量都是課程評(píng)分的重要標(biāo)準(zhǔn)。這樣使學(xué)生熟悉工作中的實(shí)際要求,在將來進(jìn)入工作崗位時(shí)能盡快適應(yīng)崗位工作。同時(shí)教師在每組的設(shè)備中都故意設(shè)置一些常見故障,如路由節(jié)點(diǎn)假死、網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置錯(cuò)誤等,讓學(xué)生自己排查問題。在提高學(xué)生實(shí)際能力的同時(shí),也親身經(jīng)歷一次安裝故障或維修過程,對(duì)將來的工作內(nèi)容與難度有切身體會(huì)。
4.不斷提出問題,引導(dǎo)學(xué)生積極思考并解決問題
實(shí)訓(xùn)室中進(jìn)行的各種訓(xùn)練是一種理想化的設(shè)計(jì)與開發(fā)過程。這種環(huán)境下完成的產(chǎn)品在運(yùn)用到實(shí)際工作時(shí),不可避免地會(huì)遇到許多事先考慮不到的實(shí)際問題。教師在實(shí)訓(xùn)過程之中應(yīng)該充分注意這一點(diǎn),在訓(xùn)練過程中應(yīng)將實(shí)際使用過程中遇到過的問題描述給學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生思考這些問題出現(xiàn)的原因,并考慮解決方法,在學(xué)生經(jīng)過充分的思考后,教師再將解決這些問題的方案介紹給學(xué)生。通過這樣一個(gè)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的過程,使得學(xué)生在學(xué)生過程中不斷提高自身的獨(dú)立思考能力與解決問題能力。例如在智能農(nóng)業(yè)大棚實(shí)訓(xùn)課程中,學(xué)生掌握了zigbee通信模塊后,教師及時(shí)提出問題:在實(shí)際使用環(huán)境中,由于zigbee協(xié)議設(shè)計(jì)的信道數(shù)量有限,在一個(gè)或幾個(gè)相鄰的大棚中,在保證信號(hào)連接穩(wěn)定的情況下,最多可部署多少個(gè)zigbee節(jié)點(diǎn)?如需要部署更多的節(jié)點(diǎn),可采用哪些方法降低節(jié)點(diǎn)間的通信干擾?通過這些問題,引導(dǎo)學(xué)生尋求解決這些實(shí)際問題的方法,積極思考,顯著提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。
5.學(xué)生實(shí)訓(xùn)與技能大賽內(nèi)容相結(jié)合,提升比賽學(xué)習(xí)效果
技能大賽使學(xué)生真正進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)狀態(tài),比賽時(shí)壓力將遠(yuǎn)超實(shí)際工作的情況,它將調(diào)動(dòng)學(xué)生的全部知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)與能力,全身心投入到比賽中。所以,經(jīng)過技能大賽鍛煉的學(xué)生,比普通學(xué)生具備更強(qiáng)的搞壓能力,更能適應(yīng)實(shí)際工作。在平時(shí)的實(shí)訓(xùn)課程中,教師需要有意地將實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與比賽內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來,一方面進(jìn)一步提高所有學(xué)生的綜合能力,另一方面也有利于優(yōu)秀學(xué)生的脫穎而出。這樣教師在選擇到適宜參賽學(xué)生的同時(shí),也是對(duì)這些學(xué)生的一個(gè)基本知識(shí)與能力的培養(yǎng)與鍛煉,可以在以后的比賽專項(xiàng)培訓(xùn)中節(jié)省出這部分時(shí)間,更有利于提高比賽成績(jī)。
6.強(qiáng)調(diào)知識(shí)的綜合運(yùn)用和分工協(xié)作,培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神
在專業(yè)實(shí)訓(xùn)的各階段中,均會(huì)要求所有學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的基本理論與實(shí)際中的應(yīng)用方法。在農(nóng)業(yè)智能大棚實(shí)訓(xùn)題目中,將學(xué)生分為三至四人一組的項(xiàng)目小組進(jìn)行設(shè)計(jì)與部署,每人均有明確的分工,分別負(fù)責(zé)zigbee低層程序修改、網(wǎng)關(guān)編程、上位機(jī)編程、模塊組裝與搭建等工作。教師對(duì)學(xué)生的考核是先分別對(duì)每個(gè)項(xiàng)目組的完成情況進(jìn)行考核評(píng)分,再對(duì)項(xiàng)目中每個(gè)學(xué)生發(fā)揮的作用及完成情況進(jìn)行評(píng)分,每個(gè)學(xué)生本實(shí)訓(xùn)課程的最終評(píng)分由以上兩個(gè)部分的得分乘以權(quán)值得出。每個(gè)學(xué)生在小組發(fā)揮自己特長(zhǎng)的同時(shí)也參與到其他組的問題討論之中,在共同完成一項(xiàng)工作的情境下不斷提高其交流溝通、協(xié)同工作、團(tuán)隊(duì)合作的能力。
高職高專教育的最終目標(biāo)是滿足產(chǎn)品分工和就業(yè)崗位群用人的需要,要求高職高專院校必須追隨熱點(diǎn)產(chǎn)業(yè)及新型技術(shù),在學(xué)生培養(yǎng)過程中盡可能貼合工作崗位要求,減少用工單位需求與學(xué)校教育內(nèi)容脫節(jié)的矛盾。通過實(shí)訓(xùn)試用的方法,可以明顯提高學(xué)生參加實(shí)訓(xùn)課程的興趣與強(qiáng)化教學(xué)效果,同時(shí)學(xué)生通過實(shí)訓(xùn)課程將學(xué)校學(xué)習(xí)與畢業(yè)后的工作有效銜接。學(xué)生畢業(yè)后接觸相關(guān)工作崗位時(shí),可以更快更好地融入到工作中。
參考文獻(xiàn):
[1]田景熙.物聯(lián)網(wǎng)概論[M].南京:東南大學(xué)出版社,2010.
【關(guān)鍵詞】高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)
1. 引言
物聯(lián)網(wǎng)是通過信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物全面互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò),其主要特征是通過射頻識(shí)別、傳感器等方式獲取物理世界的各種信息,結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息的傳送與交互,采用智能計(jì)算技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行分析處理,從而提高對(duì)物質(zhì)世界的感知能力,實(shí)現(xiàn)智能化的決策和控制。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將引發(fā)新一輪信息技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)革命,是信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域未來競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的核心驅(qū)動(dòng)力。物聯(lián)網(wǎng)概念是龐大和豐富的,其中涵蓋了大量現(xiàn)有的專業(yè)門類和技術(shù)體系,而在其系統(tǒng)集成和應(yīng)用端,可以說物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將能夠應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)、環(huán)保、軍事、交通、家居等幾乎所有的領(lǐng)域。
目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還屬于一個(gè)新興技術(shù),正在快速發(fā)展。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)。2010年最新的教育部通知已將物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)的重點(diǎn),開始鼓勵(lì)各高校申報(bào)相關(guān)專業(yè)。教育部高等學(xué)校高職高專計(jì)算機(jī)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)于2010年11月在西安舉辦了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用暨計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)改革發(fā)展研討會(huì),來自全國(guó)102所高職院校及企業(yè)的與會(huì)人員圍繞物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展、物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)設(shè)置、深層次的校企合作等問題交換意見,分享經(jīng)驗(yàn)。多位企業(yè)代表在會(huì)議上從企業(yè)的角度分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)、技能要求和數(shù)量需求等方面的期望,為高職高專院校的人才培養(yǎng)提出了新的目標(biāo)和任務(wù)。深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院孫湧教授作了《物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)辦學(xué)若干思考》的報(bào)告。多位專家還從各自單位實(shí)際出發(fā),闡述了對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)申辦和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)改革的認(rèn)識(shí)和實(shí)踐。
2. 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)的需求分析
從物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈來分析,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)主要有傳感控制、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理三個(gè)環(huán)節(jié)。傳感控制主要通過傳感器等設(shè)備來對(duì)物獲取感知信息,涉及到物聯(lián)網(wǎng)中的硬件系統(tǒng),這個(gè)環(huán)節(jié)需要電子設(shè)備技術(shù)人員以及芯片設(shè)計(jì)和制造人員;當(dāng)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、控制,從而進(jìn)行應(yīng)用,這個(gè)環(huán)節(jié)主要是通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸,涉及到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù),因此需要通訊和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)人員;數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)主要對(duì)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(jì)、系統(tǒng)應(yīng)用和系統(tǒng)管理人員。根據(jù)以上物聯(lián)網(wǎng)特征分析,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)人才需求主要為電子設(shè)備技術(shù)和芯片設(shè)計(jì)技術(shù)人才,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通訊人才,系統(tǒng)集成和應(yīng)用人才。
物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后能夠在信息、物流等部門從事物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)工作,也能勝任物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境保護(hù)、工業(yè)監(jiān)測(cè)、智能交通、公共安全、智能消防、個(gè)人健康等多個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用工作。
然而,經(jīng)過兩年的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)還是不很清晰,尤其當(dāng)大批的本科專業(yè)
批準(zhǔn)開設(shè)后,高職高專的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)如何建設(shè),與本科的培養(yǎng)目標(biāo)如何界定,物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的定位、人才培養(yǎng)目標(biāo),如何進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的課程設(shè)置、技能實(shí)訓(xùn)要求以及如何根據(jù)地域特點(diǎn)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)應(yīng)用人才,都是高職類院校設(shè)立物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)需要探討的問題,也是高職類院校計(jì)算機(jī)專業(yè)一個(gè)新的生長(zhǎng)點(diǎn)。
3. 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)的內(nèi)容分析
對(duì)于高職院校建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的內(nèi)容主要應(yīng)從以下方面展開:
1) 高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)目標(biāo)崗位及人才培養(yǎng)方向研究
物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的建設(shè),根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)人才需求特征和高職人才培養(yǎng)目標(biāo),結(jié)合地方區(qū)域特征和我院計(jì)算機(jī)學(xué)科已有優(yōu)勢(shì),研究物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)目標(biāo)崗位定位,進(jìn)而確定人才培養(yǎng)的方向。使得培養(yǎng)對(duì)象既具有物聯(lián)網(wǎng)基本理念,具有物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)相對(duì)應(yīng)崗位必備的理論知識(shí)和專門知識(shí),又具備較強(qiáng)的物聯(lián)網(wǎng)崗位操作能力、一定的系統(tǒng)開發(fā)能力,成為能夠從事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理工作的高技術(shù)應(yīng)用型專門人才。
2) 高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系建設(shè)的研究
課程體系的建立是實(shí)現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié),也是人才培養(yǎng)的具體表現(xiàn)。本項(xiàng)目將以崗位需求為牽引,以人才培養(yǎng)方向?yàn)槟繕?biāo),從學(xué)生基本道德品質(zhì)、職業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)核心能力的培養(yǎng)的角度,同時(shí)兼顧一定的知識(shí)面和專業(yè)延伸,來研究如何構(gòu)建適應(yīng)于我院特點(diǎn)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系。
3)高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)基地的建設(shè)的研究
為了提高物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的技術(shù)含量,加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的技能培養(yǎng),必須開發(fā)和建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)訓(xùn)演練基地。由于目前物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)建設(shè)沒有一個(gè)完整、成熟的方案,因此從改造和新建兩個(gè)方面來探討適應(yīng)于高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)基地的建設(shè)方案,并可以借助本地的地域經(jīng)濟(jì)特點(diǎn),建立以行業(yè)應(yīng)用案例為教學(xué)師范的實(shí)踐平臺(tái),比如物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)、煤礦等領(lǐng)域的應(yīng)用為依托,探討基于這些領(lǐng)域應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)方案。
通過實(shí)證研究探討在高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)的可行性,并在此基礎(chǔ)上為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)在高職院校的建設(shè)提供實(shí)施依據(jù)和前期論證。此項(xiàng)研究主要是整合我們現(xiàn)有在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方面的已有積累,結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡赜蚪?jīng)濟(jì)特點(diǎn)來解決物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)在課程、實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地建設(shè)方面可能會(huì)遇到的問題以及在人才的培養(yǎng)、崗位需求方面需要前期論證的一些關(guān)鍵問題,為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)在高職院校的建設(shè)提供可行性和可操作性的理論依據(jù)。
4. 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)的實(shí)施
高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的建設(shè)實(shí)施應(yīng)該面向現(xiàn)代信息處理技術(shù),培養(yǎng)從事物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用方面的高等工程技術(shù)人才。需要培養(yǎng)學(xué)生合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)、具備扎實(shí)的電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感器和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)高頻和微波技術(shù),有線和無線網(wǎng)絡(luò)通信理論、信息處理、計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)工程等基礎(chǔ)理論,掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計(jì)和應(yīng)用的專門知識(shí)和技能,并且具備在本專業(yè)領(lǐng)域跟蹤新技術(shù)的能力以及較強(qiáng)的創(chuàng)新實(shí)踐能力。因此高職院校
物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的建設(shè)可以從以下幾方面考慮實(shí)施:
1)課程體系建設(shè)的實(shí)施
高職院校物聯(lián)網(wǎng)課程體系的建設(shè)必須以面向應(yīng)用為導(dǎo)向,因此必須以應(yīng)用為目標(biāo),建議基于下列模塊進(jìn)行實(shí)施:
單片機(jī)和嵌入式系統(tǒng)
從最基礎(chǔ)的8051單片機(jī)到ARM嵌入式技術(shù),由淺入深,知識(shí)點(diǎn)包括:微機(jī)原理,接口技術(shù),微控制器體系和原理,實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),C語言編程技術(shù)等。
無線片上系統(tǒng)
無線單片機(jī)通訊接口設(shè)計(jì),無線有線收發(fā)器原理和結(jié)構(gòu),通訊原理和結(jié)構(gòu),運(yùn)行于無
線片上系統(tǒng)的操作系統(tǒng),如TINYOS等。
無線通訊和無線自組織網(wǎng)絡(luò)
短距離無線數(shù)據(jù)通訊基礎(chǔ)和原理,無線自組網(wǎng)技術(shù),基本無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?,ZIGBEE無線技術(shù)和802.15.4無線標(biāo)準(zhǔn),高級(jí)的ZIGBEE技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)安全和加密技術(shù),C語言和無線網(wǎng)絡(luò)算法高級(jí)技術(shù)原理。
RFID知識(shí)模塊
電磁技術(shù)基礎(chǔ),RFID標(biāo)簽防沖突算法,EPC和IS0—18000—6C通訊協(xié)議和原理;大功率RFID讀卡器原理和設(shè)計(jì),RFID和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和原理等。
物聯(lián)網(wǎng)傳輸層知識(shí)模塊
物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)原理和結(jié)構(gòu),GSM/GPRS技術(shù)原理,接入網(wǎng)絡(luò)原理,3G技術(shù)原理和結(jié)構(gòu),M2M 數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程通訊,嵌入式和高級(jí)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)等。
數(shù)據(jù)庫應(yīng)用
SQL SERVER數(shù)據(jù)庫在PC上的應(yīng)用,SQL數(shù)據(jù)庫嵌入式版本的移植和應(yīng)用,嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)上的嵌入式數(shù)據(jù)庫與PC數(shù)據(jù)庫之間的同步與數(shù)據(jù)傳輸,備份等。
軟件開發(fā)
使用VC或VB進(jìn)行PC及服務(wù)器端的軟件開發(fā),編寫對(duì)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備的客戶端控制程序,使用JAVA語言編寫移動(dòng)終端的控制程序及客戶段程序。
2) 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)境的建設(shè)
在學(xué)生掌握物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)教學(xué)及開展基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)后,以物聯(lián)網(wǎng)的真實(shí)應(yīng)用為依托,使學(xué)生能夠進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā),產(chǎn)品應(yīng)用改造及工程訓(xùn)練,掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用?;谀壳拔锫?lián)網(wǎng)在很多行業(yè)都有應(yīng)用的空間,因此實(shí)訓(xùn)環(huán)境可以基于專題形式進(jìn)行建設(shè),具體建議按如下專題實(shí)施:
傳感采集控制設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
包含物聯(lián)網(wǎng)無線傳感數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)采集原理和應(yīng)用、數(shù)傳控制設(shè)計(jì)環(huán)境和應(yīng)用
開發(fā)流程?;诂F(xiàn)有產(chǎn)品實(shí)施監(jiān)測(cè)體系的搭建和實(shí)際運(yùn)行。
傳感節(jié)點(diǎn)應(yīng)用
傳感節(jié)點(diǎn)應(yīng)用初步包含物聯(lián)網(wǎng)無線傳感節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)原理、實(shí)務(wù)與開發(fā)流程、應(yīng)用場(chǎng)景
描述和選配方案。
自動(dòng)控制系統(tǒng)
自動(dòng)控制實(shí)訓(xùn)包含物聯(lián)網(wǎng)無線傳感網(wǎng)的控制作用原理、實(shí)務(wù)與開發(fā)流程,自動(dòng)控制基
礎(chǔ)及初步應(yīng)用。
通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)包含物聯(lián)網(wǎng)無線局域組網(wǎng)、數(shù)據(jù)無縫接入、遠(yuǎn)程使用開發(fā)流程。
基于現(xiàn)有產(chǎn)品實(shí)施監(jiān)測(cè)體系中網(wǎng)絡(luò)部分的順利建設(shè)和運(yùn)行。
系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)包含物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景描述、需求分析、系統(tǒng)集成開發(fā)流程?;?/p>
現(xiàn)有產(chǎn)品面向具體應(yīng)用的監(jiān)測(cè)體系建設(shè)和運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
[1] 賈國(guó)榮.高職院校積極應(yīng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)期到來的思考[J].貴州商業(yè)高等??茖W(xué)校學(xué)報(bào),2010(3).