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中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编:1009-3044(2016)31-0112-02
1引言
物联网是1999年提出的,是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮,是一个全新的技术领域,包含RFID射频技术、有线传感技术、无线传感技术、数据交换与网络异构、终端管理等关键技术。
在国外:美国提出“智慧地球”;2009年10月,欧盟委员会以政策文件的形式对外了物联网战略,提出要让欧洲在基于互联网的智能基础设施发展上领先全球;日本在2004年提出了U-Japan计划,2006年提出了I-Japan战略2015;韩国在2004年3月提出了U-Korea战略等。
在国内:2009年8月和12月,提出建立"感知中国"。2011年11月末国家又制定了物联网十二五发展规划。近年来,我国中央政府及各地方政府对物联网产业的政策扶持力度不断深入,“政策先行、技术主导、需求驱动”成为了我国物联网发展的主要模式。经过多年的发展,我国物联网产业规模已经从2009年的1700多亿元增长到2014年的6000多亿元,预计,2016年物联网规模将达到8500亿元,年复合增长率超过30%。到2020年,物联网产业规模要比信息互联网大30倍,是典型的朝阳产业。在这样的背景下,2011年有近40所知名院校获批开办物联网专业、2012年又有30多所院校获批开办物联网专业,2013年有些中职学校也开始开设物联网相关方向的专业,我校在《厦门市人民政府关于加强职业培训促进就业的实施意见》(厦府[2011]219号)文件精神下,结合海峡西岸经济区建设发展战略,根据我校办学及专业的特色和优势,也在计算机网络技术专业下与厦门软件职业技术学院联合开办了物联网方向的5年制高职班)。
1在中职学校开设物联网专业的意义
中职学校当下的教育目标是将学生造就成为未来社会发展的主体,使学生成为会学习,能工作且自立于社会的人;成为探求新知不断完善自我、主动适应社会发展和职业变革的人。中职学生有了宽厚的知识和扎实的基础能力,有了正确的价值观、人身观和科学的思维方法,就会极大地促进学生广泛就业的适应能力,成为一专多能、一专多技的应用型人才。
物联网产业的发展和普及,急需大量的相关研究人才,高等学校争相开设的物联网专业,培养的大都是这一类型的人才,主要为企业培养物联网技术系统设计,系统及设备的硬件设计制造及软件代码编写等方面的人才。同时,在物联网技术的创新发展和应用推广等,还需要大量中低端的应用型技术人才,职业院校的培养目标就是为社会培养这类工程技术类人才。随着物联网产业的发展和普及,在工程技术领域,还需要大量的一线技术人才。物联网技术的发展和物联网设备的规范和统一,为中职学生成为物联网工程技术一线技术人才创造了可能,在中等职业学校开设物联网应用技术专业也成了当务之急的事。
学生在毕业后要能够依据行业及社会现实,通过对各种信息进行收集分析、整合判断,对计算机网络行业的发展趋向有所预测。现在一生从事多种职业已成为普遍现象。这就要求中职毕业生要想得到很好地发展,不仅要对本行业的前景有预测能力,还要对相关行业或可能从事的行业乃至社会的发展做出预测。进而能够根据行业及社会的发展要求,不断调适自己,以适应社会,立于不败之地。
2用物联网思想向中职计算机网络技术专业的渗透
2.1入学的专业介绍
现阶段的初中生在中考结束,报考中职学校时选择专业具有盲目性,对将要学习的专业认识严重不足。甚至有相当一部分学生对本专业有着认识的误区,片面地认为学计算机网络就是“玩”电脑联网游戏。因此,中职学校在新生入学时,非常有必要向学生介绍计算机网络专业的内容和特点,同时也把物联网介绍给学生。从物联网的技术支持到物联网的现实应用,让学生真实地感知“物联网时代”就像“互联网时代”一样已经汹涌澎湃地向我们走来,并且我们所学的计算机网络专业正是这浪潮的最前峰技术甚至是主力技术。这种学前的引导,对每位选择计算机网络专业的学生都是一种激励。
2.2 学生的专业学习
物联网技术是通过射频识别(RFID)、红外感应器、无线传感器网络、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。技术上,中职学校计算机网络专业课程与物联网联系紧密以及相关联内容的是多方面的。在信息传输技术方面,关于信息的物理传输介质、组网技术、信息传输方式、路由协议和算法等知识内容都与网络技术相通;在信息处理技术方面,关于数据存储技术、数据加密、数据管理技术、数据安全机制、海量数据处理等知识内容也是相类似的。对于文化基础不是很好的中职生来说是比较难于理解掌握的部分,也是需要我们计算机教师想方设法利用各教学方法手段来完成这个教学目标,以达到良好的教学效果。
应用上,中职学校计算机专业普遍都会开设的图形图像设计、网页制作、动态网页制作、动画制作、视频剪辑等课程的知识内容在物联网上应用都具有举足轻重的地位。由于物联网的真正内涵是让人们去真正实现“物―物”相连,“物―人―信息―社会”相通,即是让人们能轻松去“感知”这个物的世界,因此,“交互性”是各种物联网应用的重要体现。据此,教师在教授像Photoshop、网络操作系统、网络设备调试等课程时,应打破以往的教学常规,利用项目教学法、学习德国职业教育模式、校企合作、微课教学、Mooc教学、混合式教学、顶岗实习等模式进行教学,这些对于物联网即将来临时代的中职计算机网络专业的学生来说,是他们职业生涯的珍贵的基石。
2.3 学生的就业指导
职业类院校培养的学生主要从事安装、调试、维护、生产、营销和推广等工作。物联网是一个智能的网络,它在现实生活中方方面面的应用,涵盖了交通、建筑、家居、环境监测、农业、食品安全、健康医疗、军事车防、电网、物流等很多行业。纵观物联网的从业岗位,对于技术人员,尤其是建设调试、维修保养、技术服务、营销推广等工作,不需要非常深的理论知识,只需要掌握相关的操作规范与标准,具备最基础的专业知识,具备相应岗位必备的技能技巧即可以,正符合中职学校学生基础比较薄弱、学习主动性差、动手能力强、适合奔波式工作的职业特色,所以对于当前人才需求量大的物联网技术相关行业中必然会有相关岗位需要我们中职学校的计算机网络专业学生去就职。
3用物联网思想向中职计算机网络技术专业的课程调整
3.1 调整网络技术专业化方向
目前,中职计算机网络主要有网络技术专业化方向、网站建设与管理专业化方向。以计算机网络技术专业化为例,该专业化的学生学习以网络硬件操作为主线,该专业的毕业生具有网络基础知识、网络操作系统的安装维护、网络设备的安装、调试和配置、中、小型网络建设、管理和安全维护的能力。能够从事网络结构化综合布线、网络设备的安装、配置和调试、网络运行维护与安全管理工作,也可以从事网络设备的销售及售后服务等工作,但对物联网系统的概念、RFID、各种传感器、物联设备的安装、调试等工作不了解。需要适时调整专业化方向,在课程设置上融入物联网思想。为物联网产业时代的到来储备好人才。
3.2 计算机网络技术专业化课程设置
中职计算机网络专业的课程设置分为文化基础课、专业基础课程、专业核心课程和专业化课程。原来的网络技术专业基础课程由:网络基础,计算机组装与维护,PS图形图像处理;专业核心课程有:Acess数据库、网络操作系统(Windows Server 2008/Linux)、网页制作;专业化方向课程有:网络设备配置与管理、计算机网络安全基础、动态网站开发,网络布线技术。以上专业课程均没有涉及物联网思想的内容,因此可以通过修订人才培养方案和课程标准的途径,在专业化课程设置时融入物联网思想相关的课程,如:专业基础课程加入物联网技术导论,电工基础、C/C++程序设计;专业核心课程加入电路分析、传感器及WSN技术、RFID及二维码技术、SQL Server安装配置与管理;专业化方向课程加入.NET应用程序开发、智能家居综合实训、安卓物联网应用程序开发、智慧生活综合实训、物联网工程设计与实施、智能追溯综合实训等课程,提升专业课程与物联网产业的吻合度。
将学生的素质提高和能力培养应贯穿始终。重视文化基础课教育,促进学生德、智、体、美全面发展,提高学生的基本素质。专业基础课程、专业核心课程和专业化方向课程应注意培养学生的职业素养,增强学生的企业意识、岗位意识、工程意识和规范意识,同时还要培养团队合作能力,锻炼学生的项目组织与管理能力,从而提高学生为物联网产业服务的能力。
3.3 教师更新物联网新思想,更新教学内容
当前,物联网技术正在蓬勃发展,而学生所使用的教材跟不上物联网产业的发展,更落后于技术、产品的更新换代速度,与生产、生活实际脱节。所以,学校应安排一线教师到物联网相关企业进行培训,学习物联网的新理论、新技术、新方法、新工艺、新设备等新知识;一线教师应把学到的新知识带回学校并积极开展专业课程教学内容改革,更新教学内容,让学生能够跟上物联网产业发展的步伐,为学生今后能够顺利地在物联网相关行业、产业找到合适的岗位,并为学生晋升高一级学府学习奠定良好的基础。
4结束语
总之,物联网时代已到来了,中职学校作为培养中低端的应用型技术人才的摇篮,要根据时代的发展,用物联网思想对计算机网络专业学生进行专业渗透,调整专业的人才培养模式中的专业课程。通过对行业、企业调研,占领人才培养的制高点,紧跟时代步伐,为中职学校计算机网络专业的改革和发展提供思路和方法,从而使计算机网络专业的毕业生能顺利踏入社会,找到理想的及与所学专业相关的岗位进行就业。
参考文献:
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人才市场调研能够更好地把握市场就业需求的动向,能够更好地为高校人才培养模式的创新提供参考依据。对于计算机人才而言,在信息化建设过程中,各高职院校更加需要借助人才市场调研,为计算机专业的课程设计、培养模式等多方面的创新提供强有力的支撑,以此帮助学校提高计算机人才的综合素质,更好地适应市场需求。为此,本文对计算机人才需求量较大的城市进行调研,涉及调研单位和企业包括软件开发公司、传统制造业企业、服务类企业等,以此,提高计算机人才市场调研的广泛性、代表性和合理性,为高校人才培养模式的创新提供科学的依据。
(一)计算机专业学生能力分析。通过对调查企业管理人员反馈意见的整理,计算机相关管理技术人员认为市场对于计算机专业人员的需求量非常大,同时计算机人才市场对于人才在计算机专业方面的层次结构、就业意向、综合能力和素养等方面的要求非常高。在就业市场需求大、人才素质要求高与各类计算机人才专业素养和综合素质之间产生了一定的矛盾。换言之,计算机专业人才就业存在的诸多突出问题,是由于就业市场对于人才需求的不断提高与高职院校培养模式的缺陷造成的,导致人才市场的供需结构不合理。通过对计算机人才市场的调研,我们发现,计算机专业大学生需要学习文化知识、技术技能以及专业知识等。在就业市场的客观要求下,突出呈现出部分大学生文化基础知识不扎实,忽视对于文化知识的掌握,技术技能同工作实际需求相脱节,部分教师没有实际工作经验,在教学过程中出现理论与实际相互脱节的现象。最终导致学生对文化知识与技术基础知识的忽视,造成学生在就业过程中出现能力不足,不能迅速融入到实际工作中。此外,计算机专业大学生基本能够满足工作中所需要的专业基础知识和技能。在网络、编程以及多媒体等方面的技能表现出应有的能力,能够满足公司对于工作岗位的实际需求。但对于公司而言,公司仍然需要对刚刚步入工作的大学生进行专业技能和知识的强化培养,绝大部分学生在步入工作过程中,都是担任基本的公司任务,无法独立参与或者承担一个具体项目,日常工作中从事重复性简单工作,导致企业人才资源的浪费和学生创新能力的短缺。并且,大学生在工作过程中沟通能力与团队协作能力方面相对匮乏。软件编程、网页制作、网络维护、技术支持等方面的工作岗位是计算机专业学生主要从事的工作,但在同客户和上下级沟通过程中,大学生表现出团队协作能力和沟通能力的匮乏,这些能力给职场的发展带来了一定的负面影响,也是毕业生必须从自身出发努力克服的缺点。
(二)学生课程体系。本次计算机人才市场调研的主要领域和企业集中在软件公司、网络公司、网络安装与维护公司、物联网公司。而这些公司对于计算机专业的课程体系要求主要表现在以下几个方面。
1.软件公司。对于软件公司而言,现在大学计算机课程中开设的C、C++、JAVA、SQLSERVER、JSP等专业课程对于实际工作而言都具有较强的针对性,也是软件工作需要的专业技能。但是学生在学校学到理论知识与实际工作需求脱节,导致理论脱离实践,需要学生在毕业前到企业进行实习,以此帮助其在步入工作时达到理论与实践的统一。为此,高校在开设编程方法、编程理念等专业课程和授课过程中,应重视理论与实践的结合,提高学生的实践操作能力。
2.网络公司。通过网络公司的反映,我们发现网络公司的发展速度非常快,网络新技术、新理念层出不穷,公司变革加剧。然而,学校在授课过程中,教程改革和授课创新速度滞后,致使学生在步入工作过程中不能够很好地应对新技术、新理念和新方法,为此,为适应网络公司的发展,高校在授课过程中,应结合市场和社会发展方向,提高学生对于新技术的接触和了解,在高校计算机专业引入最新的技术和知识,提高学生适应社会变化和市场需求的能力。
3.网络安装与物联网公司。目前,高校针对网络安装公司和物联网公司开设的课程大多数是应用型的,如计算机组装与维护、网络设备安装与调试、网络管理与维护、网络综合布线等等。这些课程原理性内容较多,学生在学习过程中需要对专业知识具有扎实的基础。但在动手操作过程中,欠缺动手能力。同时企业需要兼具计算机编程、网络软件设计与阅读等能力,换言之,复合型计算机专业人才更加受到企业的青睐。
二、高校计算机人才培养模式的改进措施
为应对我国信息化建设浪潮的来袭,同时提高我国信息化技术的综合竞争力,高校应以市场需求为导向,结合国家信息化建设需要,培养市场需求和认可的计算机专业人才。为此,本文结合市场调研发现的问题和就业现状,对高校计算机人才培养模式的改进工作提出以下几点建议。
(一)开设心理分析课。心理分析课程的开设帮助刚步入大学的学生更好地认识到学历、知识与兴趣等多方面因素对于未来个人择业和成才的影响。一方面让学生认识到学历再高,若无工作经验和实践能力,也只是空中楼阁。一方面心理分析课程的开设帮助学生培养自我分析、自主阅读、个性养成、艺术素养的培养等,提高学生了解自我、认识社会、思考人生的能力,帮助学生提高综合素养,更好地适应市场需求。
(二)创新计算机专业课程。以市场为导向,紧跟计算机技术发展方向和信息化技术变革,在学校开设有针对性的计算机专业课程,除必需的软件、网络课程以外,还需要在不同计算机方向进行交叉学习,提高计算机专业学生的综合技能。邀请企业、产业等领军人物到高校开展讲座,提高学生对工作的认识。同时积极开设部分管理课程,为未来学生独立负责项目提前做好管理知识的储备。
(三)培养学生的沟通与团队协作能力。在实际教学中,引导和鼓励学生进行科技文档、演讲文稿的编写,在写作课程中,引导学生注意写作能力、修辞技巧、专业术语等的使用和表达。鼓励学生积极参与到公众演讲活动中,构建学习小组,共同完成课程设计、编程、网络管理等小课程,以此提高学生的沟通与写作能力。
三、结语
关键词:计算机网络技术专业;职业岗位群;人才培养模式;平台+方向;订单培养
中图分类号:TP393-4
随着网络技术的发展以及IT、CT产业链的扩大和融合,计算机网络技术专业已经成为一个普及型专业,目前各层次的绝大多数高校都开设了该专业。目前该专业学生就业率持续走低,失业量较大,且薪资较低。因此,大量学生不愿意报考此专业,大多数院校招生计划缺额现象严重。教育部也非常重视,曾给此专业亮过黄牌。
工业和信息化部《软件和信息技术服务业“十二五”发展规划》指出:“十二五”时期,伴随信息通信技术的迅速发展和应用的不断深化,软件与网络深度耦合,软件与硬件、应用和服务紧密融合,软件和信息技术服务业加快向网络化、服务化、体系化和融合化方向演进。“规划引导下一代网络发展,加快培育物联网产业,促进物联网与互联网、移动互联网融合发展”是我国信息产业三大发展目标之一。“十二五”期间,我国将全面推进工业化、城镇化,这必然会开启一个全新的信息化时代。工业信息化、商业网络化、产品数字化、教育信息化,将成为时代主流。中国是世界上互联网用户最多的国家。逐渐形成的产业急需大量专业人才,而现阶段高校培养的学生又无法满足企业需要的矛盾。
我院的计算机网络技术专业作为四川省省级示范建设专业,如何办好该专业,为“十二五”规划贡献自己的力量,很值得深刻探讨。依据我院的现状,提出以下构思:
1 面向岗位群培养的基本思路
面向岗位群培养是现代职业教育的核心思想之一。我院的计算机网络技术专业刚开设的时候确定走网络工程方向。确定了网络工程方向职业岗位群,包括售前技术工程师、实施工程师、售后技术工程师和商务助理。第二年新增了网络管理岗位。随着网络专业的发展,包括和部分企业的深度合作,成立了联想企业学院,逐渐新增了联想认证服务工程师、联想认证远程服务工程师、联想认证项目经理、联想服务器工程师这几个核心岗位群。2012年学院新增和智翔集团合作,新增了网络优化岗位群。
现在,我院计算机网络技术专业岗位、岗位群职业能力与任务分析表如表1:
表1 计算机专业专业专业、岗位、任务分析图
序号 专业 岗位(群)名称 主要职责和任务
1 计算
机网
络技
术 网络管理员 管网,即完成网站开发、网络配置、数据备份、网络优化、信息安全等工作。
2 网络售前/售后/实施工程师[DCN] 建网、用网、销网,即设计或搭建园区网络、商务助理、网络营销工作。
3 联想认证服务工程师[LCSE] 联想集团内部维修服务体系专业服务工程师,主要职责是现场解决客户电脑(PC、笔记本)、网络的软硬件故障。
4 联想认证远程服务工程师[LCRE] 大型企业客户联络中心服务工程师,主要职责是通过电话、邮件、网络等多种方式营运客户联络中心,为各类客户提供服务或销售工作。
5 联想认证项目经理[LCPE] 联想集团IT服务外包项目工程师,主要职责是运维客户联络中心,并为大客户提供驻场服务。
6 联想服务器工程师
[LCSR] 大客户信息中心服务器工程师,主要现职是对大客户网络中心或数据中心的各类服务器进行数据管理、存储、备份、还原,以保障信息安全。
7 网络优化工程师 网络基础数据收集、网络测试软件、硬件的使用,无线信号分析、使用软件优化网络等工作。
2 平台 + 方向的人才培养模式
我院专业建设整体思想是采用平台+方向的人才培养模式。整个ICT产业,企业对学生的基础素质和基本能力要求是一样的,但是随着社会化分工的不断精细和计算机网络范围的不断扩大,传统的一个专业对应一个专业方向早已不适应企业现实需求。这也是目前IT类专业学生就业竞争力不强、学生薪酬不高的原因之一。必须深刻认识到传统的IT产业已经和CT产业融合,形成新兴的ICT产业,学生在不同岗位就业所需的专业核心技能差别很大。其基础核心的专业课程是很重要且必须的。通过对现在主流的岗位所需基础技能进行梳理,经过多次专家审核,逐渐整理出基础平台课程。平台课程分为基本素质平台课和基础技能平台课。基本素质平台课包括公共基础课、选修课、素质拓展课程。专业方向课程包括职业综合能力模块课程和职业专项能力训练模块课程,专业方向课程根据学生所选择的方向不同而不同。所有学生首先学基本素质平台课程,然后学习基础技术平台课程,最后根据专业方向上专业方向课程。在完备基本素质和基础技能的情况下,因材施教,让学生分方向掌握其专业核心技能。
我院计算机网络技术专业方向的扩展与其历史发展有关。学院升为高职学院后,计网专业于2005年获得批准,2006年开始正式招生。当时只有应用与技术支持一个方向,即网络工程方向。2007年新增网络管理方向。2008年学院与联想集团展开校企合作,计网专业新增一个专业方向联想LCSE,即联想认证服务工程师方向。后面逐渐扩展到联想认证远程服务工程师[LCRE]、联想认证项目经理[LCPE]、联想服务器工程师[LCSR]等专业方向。每个方向均有相应行政班级作为支撑。校企合作的不断深入拓展了计网专业的办学规模,专业规模的扩大反过来又加深了校企双方的合作。2012年学院开始与智翔集团合作,开设了网络优化方向。现在计网专业开设了7个专业方向。分别是网络管理,网络工程,网络优化,联想LCSE,联想LCRE,联想LCPE,联想LCSR。在校班级达到21个,学生数量700余人。并与2011年组建了联想企业教育学院。计网专业的办学规模与办学效果已经得到社会各界的广泛认可。
3 多元化订单培养,提升就业数量与质量
3.1 网络专业与联想集团合作,实施多方向企业订单培养。联想(北京)有限责任公司校企合作包括组建订单班、师资培训,实训室建设、课程置换等多个方面。订单培养模式从2008年开始,每届只有一个订单班,订单班学生通过企业考核认证后由联想总部参照学生意愿分配到全国各地的售后服务站。整个合作过程双方一直比较满意,不少学生已经成为技术主管、服务站站长,解决了联想企业在高速发展过程中的大量合格员工需求。同时为四川信息职业技术学院创立了品牌,解决了大量学生的高质量顶岗实习和就业问题。合作效果比较理想。于是从2010年开始扩大订单班级规模,2011年成立全国首家联想教育学院,现在每届组建4个校企合作订单班。与联想(北京)有限责任公司校企合作还包括师资培养。在7年的合作过程中为计算机网络技术专业培养了5个联想讲师和6个专班辅导员。使网络专业教学团队教学能力有了明显的提升。实训室建设包括,新建了联想雪峰服务站、联想笔记本实训室,改建了微机组装实训室。使专业实训室具备企业元素,符合企业流程,这样培养的学生在企业才能真正站住脚并获得较好的发展。
3.2 网络专业与神州数码合作,实施行业订单培养。计算机网络技术专业从2009年开始与神州数码网络有限公司(DCN)进行校企合作,主要包括实训室建设,师资培养,课程置换,组建行业定向班。实训室建设包括改建了网络通信实训室,新建了网络工程实训室,后期计划建设信息安全实训室。同时为网络教学团队培养了4名神州数码认证讲师,4名神州数码网络工程师。面向网络行业组建定向班,该班主要由网络产品销售工程师、售前技术工程师、售后技术工程师、商务助理这4种典型岗位按照3:2:1:1比例组合而成。每届组建一个行业定向班。其中售前技术工程师、售后技术工程师是技术类岗位对学生的专业技能要求比较高。学生需要熟悉常见网络设备品牌及主要性能参数。能熟练配置常规网络设备。同时具备针对某个行业或企业设计网络架构方案的能力。网络设备销售工程师、商务助理是网络行业商务类岗位。这类岗位适合对技术不感兴趣或者不是很擅长,但是喜欢与人沟通,崇尚自由、喜欢挑战这类学生。该类合作模式也为计算机网络专业培养了一批行业专业类人才,深的学生、家长、学院的认可。
3.3 网络专业与智翔集团合作,实施网优工程师订单培养。2012年智翔集团与网络专业进行校企合作。主要包括实训室建设、师资培养、课程置换和,组建网络优化订单培养专班。该定向班面向的核心岗位是网优优化工程师,其主要职责是网络基础数据收集、网络测试软件、硬件的使用,无线信号分析、使用软件优化网络等工作。目前该专业方向合作培养网优优化工程师2名,组建订单班2届。培养学生效果比较好,很多学生就业后很快就能达到5K的薪资水平。
4 结束语
信息类专业与制造类专业有很大的差异,探索信息类专业的校企合作、人才培养模式改革是一个长期的过程。我们承认在探索的过程中还有很多值得探讨的地方,不过在IT类专业萎缩和就业逐年下滑的今年,我们能做到了专业规模逐年增大,学生就业率和就业质量不断提升。这本身就是一个值得探讨和研究的课题。个人认为基于职业岗位群的计算机网络技术专业行业订单人才培养模式具有一定的代表性。
参考文献:
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作者简介:杨雨锋(1979.11-),男,讲师,毕业于成都信息工程学院计算机科学与技术专业,现任信息工程系网络教研室主任,网络实训中心主任,学院双师型教师,中青年骨干教师,研究方向:高校网络专业建设、课程建设。
【关键词】物联网 模块化课程 课程体系
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)02-0019-02
一 引言
物联网技术作为第三次信息产业浪潮,近年来已成为全球科技人员和政府决策部门持续关注的热点,从“智慧地球”到“感知中国”,各国都在积极布局物联网产业格局,力图抓住物联网带动产业提升的战略机会。自总理2009年8月考察无锡提出“感知中国”到2010年政府工作报告中提出加快物联网的研发应用,中国的物联网发展进入了一个全新的高速发展时期。
物联网是利用条形码、射频识别(RFID)、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按照约定的协议,实现人与人、人与物、物与物在任何时间、任何地点的连接,从而进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统。作为一项战略性产业,越来越多的企业把目光投向先进的物联网技术,物联网的发展离不开人才的培养。高职院校作为培养技能型人才的中坚力量,制订切实可行的人才培养方案迫在眉睫。
二 物联网人才职业岗位能力分析
根据物联网市场人才需求特征和高职人才培养目标,高职物联网专业应培养具有物联网基本理念,具有物联网行业相对应岗位必备的理论知识和专门知识,具有较强的物联网岗位操作能力、一定的系统开发能力,能从事物联网技术及物联网系统管理等工作的业务能力,学生毕业后可以在物联网系统集成、物联网设备维护、运营服务等企业,从事无线传感网、RFID系统、局域网、安防监控网等工程施工、安装、调试、维护工作。可从事的部门有各类物联网企业工程技术部、售前技术部、售后服务部;物联网系统应用行业技术服务中心;物联网相关行业网络产品、传感器、RFID设备、无线通讯设备的采购、营销、售后服务等工作。
三 物联网应用技术专业模块化课程体系的构成
课程体系是指为培养人才所确立的目标以及依据这些目标所选择并加以组织的课程内容、教育教学活动的系统。在高等教育中,课程体系是核心,它是社会需求、科学知识和个性发展的集中表现,决定着人才培养的规格和质量。为了物联网应用技术专业人才的培养,我们建立了由公共学习模块、学科专业基础模块、学科专业方向模块三部分组成的课程体系。
1.公共学习模块
公共学习模块全部为必修课,该模块由思想政治理论课、职业生涯规划、心理健康指导、职业生涯规划、就业创业指导、大学英语、体育、计算机基础等主干课程组成。其目的是提高和培养学生的政治思想素质和职业道德,培养学生的辩证思维能力和外语应用能力,培养学生调查抽象的逻辑思考与判断分析的能力。
2.学科专业基础模块
学科专业模块全部为必修课,该模块是物联网应用技术专业的平台,为专业课的学习提供坚实的理论基础,为学生掌握分析问题、解决问题的基本理论与基本方法奠定基础。主要课程有:应用数学、线性代数、物流信息技术与应用电子技术基础、现代物流概论、C语言程序设计、数据结构、物联网网络基础、数据库基础与应用、电路分析、微机原理与接口技术、通信线路等。
3.学科专业方向模块
学科专业方向模块分为选修模块,学生可根据其学习兴趣选择其中的一个模块进行学习。学科专业方向模块的开设,是为了让学生根据个人的兴趣和自身特点,为自己今后的发展和研究选择一个适合自己的模块学习。我们拟定了三个学科专业方向模块:(1)物联网系统集成和测试模块;(2)物联网应用软件开发模块;(3)物联网管理和维护模块。
第一,物联网系统集成和测试模块。该模块要求学生具备的能力有:掌握物联网系统体系结构设计、系统调试的基本流程与技巧、无线网络基本知识、网络组建基本知识、硬件组装和维护能力、物联网应用软件测试方法、基本的测试工具。
该模块的工作内容是:系统软件、硬件、传感装置集成在一起测试,发现并改正单元设计中的错误,无线网络与移动设备的构建、组网等工作。
该模块开设的核心课程有:测试技术、组网技术、物联网系统开发、无线网络技术、传感器技术、RFID射频识别技术与应用。
第二,物联网应用软件开发模块。该模块要求学生具备的能力有:物联网相关知识、物联网相关产品的应用系统开发、RFID系统集成项目应用系统的设计、开发、实施嵌入式系统集成项目的开发和实施、面向对象的程序设计。
该模块的工作内容是:RFID解决方案研究、项目设计方案、系统开发和集成、工程设计和施工指导嵌入式系统解决方案、项目设计方案。
该模块开设的核心课程有:计算机网络、单片机应用、JAVA程序设计、RFID射频识别技术与应用、物联网系统开发、无线网络技术、条码技术与应用、嵌入式系统。
第三,物联网管理和维护模块。该模块要求学生具备的能力有:通讯系统运行维护与管理的能力、通信设备的安装调试和故障排除的能力。
该模块的工作内容:系统维护与设计、物联网运行管理、物联网产品生产与检测、物联网系统运营与维护。
该模块开设的核心课程有:无线通信技术、现代传感技术、物联网应用开发、计算机网络技术、JAVA程序设计、网络操作系统、网络设备管理、企业网络方案设计等。
四 结束语
物联网产业作为未来的新兴产业,孕育着巨大的人才需求,高职院校培养具有物联网应用技术专业知识的应用型人才非常紧迫。高职院校在办学过程中,应紧密结合社会发展需要,不断地进行市场调研和人才需求的分析,改革传统的人才培养方案,积极开展专业模块化课程教学内容的改革,及时更新教学内容,让学生能够掌握物联网的最新技术,实现教学与就业的直接对接,为毕业后能够顺利地就业奠定坚实的基础。
参考文献
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[2]叶健华、明小波.高职计算机应用技术专业模块化课程体系设置研究[J].济南职业学院学报,2008(8):54~57
[3]刘桂江等.物联网技术专业人才培养方案的研究[J].安庆师范学院学报(自然科学版),2011(2):108~111
关键词:物联网;人才培养;教学资源;专业建设
1 背景
随着计算机技术、互联网技术、无线通信技术、传感器技术、嵌入式技术等飞速发展,物联网的研究和应用也得到快速发展,并越来越引起各国的高度重视。物联网甚至被称为继计算机和互联网之后的又一次信息产业革命。美国于2008年末由IBM提出“智慧地球”概念后,“智慧地球”框架下多个典型智能解决方案已经在全球推广;欧盟于2009年6月了全球首个国家级物联网发展战略规划;韩国和日本等发达国家也都分别提出了“U-Japan”和“U-Korea”信息化战略,其核心内容都是利用无所不在的泛在网络技术实现人与人、物与物、人与物之间连接,让民众可以随时随地享有科技智慧服务。我国政府于2009年8月提出“感知中国”的战略构想,并由政府、科研院所和企业建立相关研究基地和成立物联网产业联盟。可见物联网技术以及相关产业已经成为各国下一个必争的战略制高点。而任何一个新兴产业和行业的发展,都需要大量的专门技术人才,物联网的发展同样也不例外。目前,我国物联网专业人才还非常紧缺,人才的培养还处于起步阶段,而大批专门人才培养主要依靠高等学校来承担。在这样一个大的环境和背景下,国家教育部于2010年批准在35所高校设立物联网工程和传感网技术本科专业,并于2011年开始招生。另外,全国有将近20所高职高专院校以及独立学院开设了物联网工程专业。物联网工程专业是一个多学科高度交叉的新兴专业,如何培养出合格的、符合市场需求的物联网专业人才是高校面临的一个主要问题。南于物联网本身技术复杂、牵涉面广,涉及多学科的交叉,这就必然对人才的培养和专业建设都需要进行全新的考虑。笔者结合安徽理工大学物联网工程专业建设和实践,对物联网丁程专业人才培养和教学资源建设进行了一些初步的探索,为高校物联网工程专业人才培养和专业建设提供指导和参考
2 物联网工程专业的研究内容
2.1 物联网的体系结构
物联网的概念是1999年美国Auto-ID中心首先提出的,最初的定义是通过射频识别等信息传感设备把所有物品与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。现在普遍认为物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通对象实现互联互通,具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化特征的网络。从物联网的定义可以看出要实现物联网需要具有感知、通信与计算能力的智能信息传感设备等实现全面感知,借助现有的互联网和电信网来进行数据的可靠传输,以及数据的智能处理,进而实现人与人、物与物、人与物之间的互联互通和智能信息服务。物联网的体系结构可以根据信息生成、传输、处理和应用划分为4个层次:感知识别层、网络层、管理服务层和综合应用层。其中感知层是物联网信息的来源,包括各种类型的传感器、RFID标签和读写器、智能手机、智能家电以及智能测控设备等;网络层实现数据的传输,包括有线和无线网络的接人层、会聚层和核心交换层;管理服务层实现数据存储、处理的和智能决策服务等,包括中间件、数据存储与处理、数据挖掘与智能决策等;综合应用层实现不同行业的综合应用,包括智能物流、智能电网、智能交通、智能环保、智能医疗等。物联网4层体系结构如图1所示。
2.2 物联网关键技术和研究内容
由物联网的4层体系结构图可以看出:感知层是物联网应用的基础,位于物联网应用的最底层,也是物联网区别于传统互联网的重要方面之一。感知层主要涉及RFID技术、无线传感器网络和控制技术、短距离无线通讯技术等主要关键技术。物联网的应用层与具体的应用领域不同存在很大的差异,需要根据具体的应用来设计。物联网网络层的数据传输技术、无线通信技术以及管理服务层涉及的数据存储、云计算、数据挖掘等各种支撑技术都是物联网应用和研究过程中涉及的主要技术和内容。
由于物联网的研究内容比较宽泛而且涉及多学科的交叉,开设物联网相关专业的高校现有学科基础、专业设置以及研究内容的侧重点都会有所不同,因此在物联网工程专业的课程设置以及培养方案方面会存在的一定的差异。由物联网的4层体系结构,可以根据实际情况对物联网工程专业设置不同的研究方向,如电子技术和嵌入式技术基础较好的高校可以侧重于感知层设计和应用,计算机技术基础较好的高校可以侧重于物联网应用层和信息服务层,网络技术和通信技术基础较好的高校可以侧重于网络层和管理服务层,还有各相关交叉专业设置较为全面、研究基础较好的高校则可以在物联网的各层都平衡发展。具体设置什么样研究方向和培养方案,各高校需要根据自身的学科专业基础和特点以及高校的行业背景,设置具有自己特色和优势的培养方案和侧重研究方向。安徽理工大学是一所具有煤炭行业背景和医学特色的理工类高校,目前设有相关的专业有:计算机科学与技术、电子技术与仪器、网络信息安全、自动化、电子信息工程、通信工程、电气工程及其自动化等,具有较好的相关专业建设基础,尤其是面向煤矿自动化和信息化应用领域有着较强的优势。因此,基于学校的行业背景和专业基础现状,物联网工程专业的侧重点是物联网的感知层设计和应用,兼顾管理服务层的相关技术研究,如中间件等。重点应用领域是矿山物联网以及智能移动医疗,结合现有的网络信息安全和计算机科学与技术等相关专业,制定符合学校实际和充分利用现有教学资源的物联网工程专业的培养方案。
3 物联网工程专业培养目标和课程设置
3.1 物联网工程专业培养目标
在高等学校本科人才培养目标的前提下,根据物联网专业的研究内容和市场需求定位,物联网工程专业培养目标是:具有宽厚扎实的基础知识,系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能,具备网络技术、传感技术、射频识别技术、嵌入式技术、通信技术以及计算机技术等信息领域宽广的专业知识,具有综合运用所学知识解决物联网中信息获取、传输、处理问题的能力,能够从事物联网的通信架构、网络协议和标准、无线传感器、电子标签射频识别、信息安全等产品及系统的科学研究、工程设计、产品开发、技术管理与设备维护等工作。
通过相关课程的学习,掌握必需的传感器、电子、通信、单片机、RFID技术等知识和专业技能;掌握基本物联网节点、网关、网络协议栈,有线和无线网络技术原理,无线自组织组网、有线和无线网络拓扑以及网络安全技术等基础理论和关键技术;熟练并系统地掌握物联网应用系统集成、物联网硬件与软件设计、互联网应用等,具有综合应用所学知识解决物联网工程中实际问题的能力,包括:工程设计、设备制造、网络运营和技术管理中的实际问题等能力;掌握基于无线传感器网络的物联网业务的开发、测试、推广等知识,具有较强的综合应用信息网络相关知识解决问题的能力、综合试验能力与工程实践能力;熟悉矿山物联网的架构、应用环境和关键技术,并能够进行系统设计和开发;熟悉物联网在智能医疗领域的应用技术,并在现有医院信息系统的基础上,进行移动医疗的智能终端、医疗传感设备、中间件、数据存储、应用系统的设计和开发等。此外,还应具有较强的创新意识、创造性思维能力,能综合运用多学科知识、技术和现代工程工具,将所学内容应用到其他行业和应用领域。
3.2 物联网工程专业课程设置
由于物联网工程专业是综合多学科的新兴专业,在课程的设置和教学内容的安排上还不够成熟和稳定,还处于探索阶段。需要根据专业培养目标和实际教学情况,不断地调整和优化课程的设置。目前,物联网专业课程设置基本上在现有较成熟的计算机科学技术和电子信息类专业的基础上,增加与物联网相关的核心课程,但侧重点是物联网技术及应用。结合学校相关专业课程设置现状,物联网专业课程分为以下几个主要模块:(1)公共基础模块;(2)专业必修课程模块:(3)专业核心课程模块;(4)专业任选课程模块;(5)跨学科课程模块;(6)实践课程模块;(7)素质拓展模块。各模块包含的主要课程如表1所示。
在课程的设置上既考虑了物联网专业的核心研究内容和专业特色,同时考虑到物联网专业是一门新兴的专业,还没有专门的硕士和博士学位点,目前基本上都是作为计算机或相关学科的一个研究方向,而计算机专业研究生入学考试的专业课实现国家统一命题,因此,在课程的设置上要能够和计算机科学与技术专业核心课程实现无缝对接,使得物联网工程专业培养的学生能够轻松实现进一步深造的愿望。基于这样的一种现状,学校物联网工程专业在必修课程模块和核心课程模块中分别开设了数据结构、计算机组成原理、计算机网络、操作系统等相关的课程,同时开设了物联网导论、无线传感器网络、RFID原理与应用,能够满足学生专业学习和考研深造的需要。为了突出物联网专业知识,在专业任选课程模块中开设了大量与物联网和计算机相关和当前最为热门的课程,充分体现了该专业方向的知识面宽、技术先进等特点。跨学科课程模块的设置为进一步拓宽学生的知识面,了解煤矿行业的生产背景和主要技术装备,为以后从事煤矿物联网和数字矿山建设打下基础。实践课程模块的设置是培养学生动手能力和学习兴趣的重要教学环节,是达到学以致用的主要途径,是整个教学过程不可缺少的内容。素质拓展模块通过组织多种形式和内容的第二课堂教学活动,以培养学生创新精神和实践能力,促进个性发展,提高综合素质。
4 人才培养和教学资源建设
4.1 物联网工程专业人才培养
高等学校的使命是培养人才,高校需要根据市场的需求和自身优势以及综合其他因素来确定人才的培养模式。因此,对人才培养目标的定位能够全面反映高校对合格人才的理解和时代需求。安徽理工大学是行业特色鲜明、理工类为主的综合型大学,学校人才培养目标是:结合煤炭行业特色,培养“厚基础、高素质、强能力、善创新”的创新型人才和高级专门人才。在人才培养过程中要构建多元化、多目标的培养模式,同时充分考虑学生就业、创业和继续深造等不同要求,努力形成特色鲜明、层次清晰、模式多元、制度配套、保障有力的本科人才培养体系。在学校人才培养目标的指导下,借助现有相关专业的培养模式和经验,并结合物联网工程专业的特点,对物联网工程专业的人才培养采用校企联合培养的模式。
安徽理工大学是第二批“卓越工程师教育培养计划”高校,目前在计算机科学与技术专业以及其他电子信息类专业的卓越工程师培养计划和方案制定过程中积累了一定的经验,其核心培养方式是采取的3+X培养模式,主要措施是其中3年时间在学校进行相关基础课和理论课的学习,至少1年时间采取校企联合培养模式,通过将企业纳入到人才培养主体地位,可以进行订单式培养,大大增强学生对企业需求的了解和实践动手能力。真正体现“卓越计划”的3个特点,即行业企业深度参与培养过程;学校按通用标准和行业标准培养工程人才;强化培养学生的工程能力和创新能力。物联网工程专业主要是培养工程类的专门型应用人才,可以按照“卓越工程师”的培养模式进行培养。一方面是在现有教学资源的基础上,加强物联网专业基础理论和专业核心课程内容的教学,另一方面加强实践教学环节,尤其是引入相关企业的参与。目前,我校已与安徽徽斯顿电子科技有限公司以及安徽科艾网络技术有限公司签订了战略合作协议,联合培养物联网专业人才,由参与的公司提供相关课程的教学和实践环节的平台,并且公司有优先挑选优秀毕业生的权利。另外,安徽理工大学与附属医院安徽淮南东方医院集团也签订了合作协议,共同研究和制订数字移动医疗系统方案。移动数字医疗系统的实施可为学校物联网专业教师和学生提供了参与设计和开发的机会,同时也会为学生的培养提供很好的实习场所和平台。另外,安徽理工大学与两淮煤矿企业都建立了很好的合作关系,有着很好的合作基础,双方都在积极准备联合培养矿山物联网建设人才,进行校企深度合作,为拓展学校物联网专业人才培养提供了很好的实践和就业机会。此外,学校还与一些经济发达地区的相关企业建立实习基地,如上海、深圳、无锡、芜湖等,为学生进入工作岗位前提供深入企业实习机会,为进一步就业打下了坚实的基础。校企合作模式的效果已经在学校的一些专业取得了很好的效果,校企合作是物联网专业人才培养较为理想的模式。
4.2 物联网工程专业教学资源建设
物联网专业人才的培养,除了有定位准确的培养目标和合适的培养模式之外,还需要有配套的软硬件教学资源的支撑,教学资源是培养合格人才的重要保证。一个专业办学水平的高低往往与该专业的师资、实验室、教材、实习场所等建设水平有关。对于物联网专业这样一门新兴专业,面临的专业教学问题更为严重和急迫。学校在物联网专业建设过程中,相应地采取了一些有效措施来保证高水平的教学资源。
(1)物联网专业师资队伍的建设。这是所有教学资源中最为重要的部分,没有好的师资很难想象能够培养出优秀的人才。因此,学校和学院都非常重视教师的培养,培养的方式主要是从学院中挑选出一部分对物联网感兴趣而且嵌入式技术以及软件开发能力过硬的教师组建成物联网科研团队和教学团队,通过申请物联网相关课题展开物联网理论和应用研究,目前已有2项物联网相关的国家自然科学基金项目,5项省部级物联网应用课题,多项企业物联网应用横向课题,通过科研课题工作的深入展开和研究,大大提高了教师对物联网理论的理解和实践应用水平,对推动物联网专业的教学水平起到明显的促进作用。除此之外,学院利用寒暑假时间组织部分教师到北京、无锡、长沙等地参加“全国高校物联网专业教学和研讨”“高级物联网开发工程师物”等教学和专业技术的培训,通过培训进一步提高教师的物联网教学水平和专业技能,然后再通过校内的研讨和讲座带动更多教师物联网专业水平的提高。
(2)教材建设也是办好专业必不可少的环节。由于物联网专业是新建专业,虽然已经出版了一些不错的物联网方面的图书,但适合作为本科教学的好教材还是凤毛麟角,而且大多是技术类或普及类。因此,在教材的建设方面还有很多的工作需要做。我们根据开设的课程和目前已有教材的现状,挑选出相对较好的基本教材和参考书,通过大家阅读讨论,然后根据制定的教学计划,来确定讲授的内容和学生需要自学的内容,并整理教学讲义和课件,为后续教材建设做好准备。通过这一环节,充分提高了对教学内容细节的掌握和理解,也对物联网技术掌握得更为全面。
(3)实验室建设是实践教学环节的有力保障。为了能够满足物联网实验教学的需求,学院对物联网实验室建设投入了大量的建设经费,实验室采购了北京西普阳光教育科技有限公司的SimpleRFID射频识别实验教学系统,并向安徽福讯信息技术有限公司订制了无线传感网络教学系实验系统。在物联网实验建设过程中,物联网专业教学团队全程参与整个实验室建设过程,对系统的安装、调试、运行都进行全面掌握;并邀请物联网实验系统开发的T程技术人员给教师做专门的技术培训和讲座,进一步提高了教师的理论水平和实践水平。通过师资、教材和实验窜3个环节的建设,目前学校已经具有较高水平的物联网专业教学团队和完善的教学配套资源,完全能够按照既定的教学目标和计划来进行物联网专业人才的培养。当然,任何一个新的专业的开设,都需要一定时间的建设和完善,在建设的过程中要不断探索和完善,并借鉴其他高校的成功经验,及时修正不合理的方面。
5 结语
物联网工程专业的人才培养和教学资源建设,是所有高校物联网工程专业在办学过程中需要考虑和解决的问题,而特色人才培养模式和高水平教学资源建设是办好物联网专业的前提,因此,各个高校应根据各自不同的办学基础和行业特点,着眼于市场需求和自身的办学优势,在体现物联网工程专业共同特点的基础上,要突出物联网工程专业的行业特色,这样培养出的人才更能满足市场需求和具有更宽的就业面。
参考文献:
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