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物联网专业人才培养方案

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物联网专业人才培养方案

物联网专业人才培养方案范文第1篇

关键词:物联网;人才培养;课程体系;实践教学

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)19-0067-02

一、研究背景

物联网通过感知识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,能实现人、设备与系统间的信息交换和通信,被称为继计算机、互联网和移动通信之后世界信息产业发展的新一次浪潮,在未来将被广泛地应用于物流、交通、电网、环境监测以及军事等领域,形成一个巨大的产业链[1,2]。随着物联网技术的发展,2013年德国推出了工业4.0战略,2015年中国提出了中国制造2025规划,都要求充分发挥物联网技术在工业化革命中的优势。

2011年,南京市重点打造一谷两园,高标准建设中国软件名城,向世界软件名城迈进。金陵科技学院积极落实南京科技九条,配合政府努力向南京软件科技大学迈进。金陵科技学院目前信息技术学院以良好的办学条件及优良的教学质量赢得南京地区的赞赏,培养了大批应用型人才。在物联网产业大力发展的背景下,密切结合物联网技术特点和南京经济发展战略,整合校内外的优质资源,从物联网人才需求角度出发,明确专业发展方向,推进教学改革,探讨科学合理的人才培养模式,提高人才培养质量。2012年,物联网专业正式进入金陵科技学院人才培养体系中,足以说明地方对物联网经济的重视和新兴产业人才培养的迫切性。市属高校的办学力量相对薄弱,学科设置还不够完善,这对于综合性极强的物联网专业建设和人才培养来说无疑是巨大的挑战。金陵科技学院物联网专业目前尚无本科毕业生,其师资队伍、人才培养方案、课程教材、实验室、校企合作平台建设尚处于前期建设阶段。因此,金陵科技学院物联网专业人才培养方案研究势在必行,必须结合交叉学科特点进行理论研究和实践构建。

二、地方物联网人才需求现状分析

2012年,物联网技术与应用协同创新中心在南京成立,总部设在南京邮电大学物联网科技园。中心下设智慧农业、智慧交通物流、智慧节能环保、智慧矿山、智慧医药护理、智慧家居安防等六个分中心,包括物联网共性技术、应用标准、信息安全等三个支撑平台。该中心的建立,加速了南京地区对物联网人才的需求,据教育部信息中心相关数据显示,目前物联网产业人才需求不仅缺口大,其专业人才在各个行业上分布不均衡。

南京软件谷下一步将大力发展下一代移动通信、云计算、物联网、移动互联网、大数据、智慧城市、信息安全等新一代信息技术产业,加快建设下一代移动通信产业园、互联网产业园、移动互联网产业园、物联网产业园、大数据产业园、信息安全产业园等一批特色园区,努力建成中国第一软件产业基地,建成名副其实的中国软件名城,逐步打造成世界软件名城。

面对国家发展战略和地方经济发展需要,物联网产业面临着良好的发展机遇,对物联网专业人才培养提出了巨大的挑战。金陵科技学院在人才培养上,要重视对地方产业人才需求的调研和分析,积极调整专业方向和培养模式,充分利用现有的信息技术学院多年办学经验,使培养出来的学生能够掌握物联网领域的基本理论与实践技能,具有创新意识、自主学习能力和突出的实践应用能力,能进行物联网设计、开发、管理与应用服务工作、成为服务于地方经济和社会发展需要的应用型高级工程人才。

三、物联网专业人才培养方案

物联网是近年兴起的新一代信息技术,跨越多个一级学科,具有创新型、应用型和复合型等鲜明的特点[3]。金陵科技学院物联网专业旨在培养了解物联网技术发展的前沿动态,熟练掌握物联网基本理论、系统设计与集成、软硬件设计与开发,具有良好的传感器技术、通信技术和网络技术等基本理论,具有工程基础厚、自主学习能力强、创新性突出的高级工程人才。

(一)依托学科优势,明确专业方向

物联网系统技术内容复杂、形式多样,根据信息生成、传输、处理和应用的原则,可将物联网系统划分为四个逻辑层:①感知识别层,即以射频识别技术、传感器、二维码等智能终端设备为主,实现物的识别;②网络构建层,即通过互联网、无线广域网、无线局域网等,实现数据的传输;③管理服务层,即通过高性能计算和大数据存储技术,实现数据的高效管理和处理;④技术应用层,即利用现有的智能终端设备实现各种应用。由于每个层次内容都比较丰富,知识面范围覆盖广,让学生在本科阶段深入学习所有内容是比较困难的。因此,合理的人才培养方案应该是在让学生全面了解物联网专业所涉及的技术、标准、应用、安全与商业模式等整体知识体系,同时选择一个专业方向来深入展开学习与实践。根据上述分析结论,可以从四个专业方向上来对物联网专业进行划分。

1.物联网信息感知方向。这个方向对应物联网技术架构中的感知识别层,掌握的知识范围包括:计算机技术、测量技术、信号处理技术、微电子机械技术、视频识别技术和嵌入式系统技术。

2.物联网传输网络方向。这个方向对应物联网技术架构中的网络构建层,掌握的知识范围包括:网络管理、无线通信、无线网络标准、无线传感网、网络管理、多种网络通信技术等。

3.物联网信息处理方向。这个方向对应物联网技术架构中的管理服务层,掌握的知识范围包括:大规模异构数据处理、多源异构数据库设计、物联网网络监视、并行计算技术、分布式计算技术以及数据挖掘技术等。

4.物联网技术应用方向。这个方向对应物联网技术架构中的技术应用层,掌握的知识范围包括:物联网应用软件开发关键、应用数据结构与数据流设计关键、应用系统设计关键技术以及新型服务模式等。

以上四个专业的建设上既相互独立又相互联系。其独立性体现在专业课程设置上根据各自方向来确定,其联系性体现在共用同样的基础课程平台。

(二)构建专业课程

目前,国内高校物联网专业建设时间还比较短,专业建设具有探索性和不确定性,其技术与应用也在蓬勃发展。因此,一方面应该保障教学体系具有相对的稳定性,另一方面在教学内容上需要不断动态地更新,必须跟随物联网技术的应用发展与时俱进。将专业课程分四大部分,包括:公共基础课程、学科基础课程、专业基础课程和专业方向课程。

1.公共基础课程可设置为思想政治、大学英语、高等数学、线性代数、概率统计、大学物理、大学计算机信息技术、体育和通识教育方面的课程等。

2.学科基础课程可设置为微机原理、程序设计、算法与数据结构、数字电路与模拟电路、计算机网络与通信和电工与电子学等。

3.专业基础课程可设置为物联网导论、与应用、物联网M2M开发技术、物联网控制技术、物联网通信技术等。

4.专业方向课程根据上述四个专业方向来确定。信息感知方向专业课程可设置为:二维码、视频识别技术原理与技术、信息安全、无线定位技术、传感器与检测技术、嵌入式系统等;传输网络方向专业课程可设置为:无线传感网络、卫星导航原理与应用、TCP/IP网络与协议、网络安全技术、无线通信技术、Zigbee技术与应用、网络协议分析等;信息处理方向专业课程可设置为:操作系统、数据仓库与数据挖掘导论、云计算与大数据、高级程序语言设计、软件工程等;技术应用方向专业课程可设置为:高级语言程序设计、算法分析与设计、面向对象程序设计、终端开发技术与应用、软件质量保证与测试、人工智能、操作系统以及多媒体技术等。

上述课程的设置仅仅是目前的物联网专业课程构建的建议,其教学内容必须跟随物联网产业同步发展,这样培养出来的学生知识体系才能跟上时代的步伐。

(三)开展教学实践环节

地方本科院校的物联网实验室建设不多,投入的资金不足,现代化水平较低,为此需加强物联网专业的实验室建设。一方面利用学校信息技术学院实验室资源,依托现有师资力量自主开发相关实验项目,投入专项资金提升实验室现代化水平,以增强教师对实践教学环节的掌控力,满足教学和科研的需要;另一方面,积极建立同物联网校企合作,共建实践教学基地,企业提供技术和设备等,负责教师相关课程培训和部分实践类课程的教学、实训,而学校提供场地,比如与新大陆、远望谷、中兴等签订合作议,促进双方之间人才、设备、资金、技术的资源共享,达到校企互利双赢的目的。

四、研究展望

物联网作为一个新兴的专业正式进入金陵科技学院的人才培养方案中,不但是国家发展物联网产业的巨大体现,也是南京市政府的迫切需求,同时更是国家在人才培养策略上做出及时反映的重大举措。为培养适应战略型新兴产业发展的应用型人才,本文从物联网信息感知、传输网络、信息处理以及技术应用四个方向上探讨了物联网人才课程体系与实践教学体系改革方面的内容。通过金陵科技学院相关专业多年办学经验和良好的办学条件,探索人才培养策略,构建产学研协同教学环境,强化工程实践,突显自身的办学优势,推进高校物联网人才培养与专业建设,为其他同类高校的相关专业建设和改革提供经验借鉴。

参考文献:

物联网专业人才培养方案范文第2篇

关键词:高职;物联网;人才培养;课程体系;专业定位

中图分类号:TN929.5-4;TP391.44-4 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 18-0094-01

物联网是把所有物品通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网的应用广泛,遍及智能交通、环境保护、公共安全、平安家居、工业监测、个人健康等多个领域。物联网技术将会发展成为上万亿元规模的高科技市场。因此,社会对物联网技术方面的人才需求巨大。

一、高职物联网专业建设基本思路

近年来,高等职业教育发展迅速,专业培养模式日趋成熟。高职类专业人才培养方案的制定已经逐步符合市场,并着重培养面向技能、重在应用、适应生产、服务和管理第一线需要的高技能人才。

通过对市场需求的调研,我们认为要以职业生涯为目标,确定人才培养方向;以工作过程为主线,构建课程体系模式;以职业岗位为依据,确定课程设置方案。最终达到社会对物联网人才的供给。

二、专业人才培养方案的分析

(一)高职物联网专业定位

1.行业前景分析。通过对从事物联网产品研发、设计、生产及系统集成公司的调研,我们明确物联网应用技术专业的主要就业岗位:(1)物联网项目的规划、施工管理;(2)物联网设备安装、调试和维护;(3)物联网感知层与传输层产品的设计、制造;(4)物联网应用层控制程序设计。

2.物联网专业定位。物联网产业发展需要研究型、技术型、综合型、工程型等不同层次的人才,本科院校较为适合培养物联网技术应用的高层次人才,而高等职业院校适合培养工程技术应用型人才。物联网应用领域包括交通、安防、电力、金融、物流零售、环保、医疗等。物联网的市场潜力给高等教育与职业教育带来了无穷机会,物联网领域的开发和应用为高等教育与职业教育敞开了宽广的大门。随着物联网产业的发展,越来越多的物联网企业需要与之相关的工程技术人才。这正吻合我们高职院校的培养目标。

根据对物联网产业链的分析,我们主要是培养技艺、操作并举的高级技术人才;再结合高职院校的特色学生定位为:主要从事面向物联网产业相关企业及物联网技术应用等企业的物联网系统集成、技术支持物联网物流运营维护等基础性岗位。

(二)岗位群分析

通过对物联网专业人才相关岗位群的调研分析,得出适合高职学生典型的物联网方面的岗位有:物流运营技术员、产品技术支持工程师、系统集成工程师等。

1.物联网物流运营技术员:熟悉物流运营流程、实施管理物联网平台的物流运营、维护、更新、统计汇总等。2.物联网技术支持工程师:负责物联网应用相关的方案制定及售前支持工作,物联网产品等售后技术支持,物联网工程项目服务等。3.物联网集成工程师:根据图纸、投标文档资料进行物联网项目的实施,负责系统集成项目的跟进、组织管理与项目实施。

(三)专业职业能力分析

根据物联网专业人才典型岗位工作任务分析,毕业生必须有良好的沟通与团队协作的职业素养;掌握物联网技术的基本理论,具备构建、运行、维护物联网的职业基本能力;能进行感知设备的集成,物联网项目方案设计与实施,以及物联网平台运营与维护等专业核心能力。

(四)课程体系设计

物联网工程专业应该是集合计算机、通信、电子、自动化等各个专业的一个交叉学科,它涉及到多个行业、多个领域,每个学校的专业背景和学科特色都不一样,因此各自依托的背景学科都不甚相同,因此课程体系上会有差别。有的学校物联网专业归属计算机学科,因此学生毕业之后的升本、就业将围绕着计算机这一学科背景展开。

课程体系的设计以岗位的职业能力培养为主线,以市场需求为起点,以岗位群职责、工作任务为依据,实现专业课程的开发与设计的创新。分析上述的适合高职学生的岗位群,可以得出岗位相关课程。建立基于工作过程的行动领域课程体系,成为统一的课程体系。

(五)专业教材建设

物联网是新专业,在教材的选用上要费一番功夫,同时它是一个综合类专业,每个学校开设都有自己的倾向性。所以目前在专业教材的选择与建设上可从以下三方面考虑:1.选择国家级、省级规划教材、精品教材,这些教材在各方面都具备一定的权威性、参考性;2.组织有实力的教师,在已有课程讲义与技术研究的基础之上,结合本校实际编写符合本校实际的校本教材;3.开发物联网技术发展和市场需求的校企合作教材。

三、专业实验实训室建设

(一)实验室建设目的。通过建立物联网实验室,为教学提供实验、实训平台,使学生在“实战”中系统的了解物联网知识体系的构成,引导和培养学生的自主学习与创新能力,从而提升教学效果,进而提高学生的就业能力与就业质量。

(二)实验室主要功能。实验室以学生生活中最为熟悉的“学生宿舍”和“图书馆”为背景环境,搭建智能宿舍与智能图书馆两个系统,系统将实现感知层、网络层和应用层的综合运用,可配套实现对无线传感、无线组网、射频识别等物联网核心知识点的教学工作。

(三)实验室主要特点。系统性:感知层、网络层和应用层搭建的物联网综合应用系统。透明性:系统及主要实验设备实现“透明化”设计,让学生能够对相关设备具有直观的了解和认识,增强学生的学习兴趣,提高学生学习效果。开放性:系统的设计具有充分的开放性,提供强大的扩展功能,在教学中可以鼓励和引导学生对系统进行改造和创新应用。丰富性:针对实验室系统,配套丰富的实验案例以辅助教学。

四、结束语

物联网涉及的领域非常广泛,从技术角度看,在计算机科学与技术专业的人才培养方案中设置物联网工程专业方向,通过广泛的调研,制定尽可能合理的人才培养方案,并整合其他相关专业的软硬件资源,为社会培养物联网复合型人才是可行的。

参考文献:

[1]李坡,吴彤,匡兴华.物联网技术及其应用[J].国防科技,2011,(01):18-22.

[2]王天奡.中兴通讯云计算抢滩物联网时代[N].人民政协报,2011,4(29).

[3]吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育,2010,(21):26-29.

[4]桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育,2010(16).

物联网专业人才培养方案范文第3篇

关键词 物联网 课程体系 职业岗位

为了构建合理的高职物联网应用技术专业课程体系,培养服务地区经济的高技能物联网人才,课题组成员通过深入企业调研,对物联网应用人才目标岗位进行分析,明确了高职物联网应用技术专业人才培养目标,与企业技术人员共同开发突出综合职业能力的课程体系,并形成了该研究论文。

一、 物联网产业现状分析

物联网是在计算机互联网的基础上,利用 RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。 2012年工信部公布的《物联网“十二五”发展规划》,明确了“十二五”时期是我国物联网由起步发展进入规模发展的阶段,物联网的发展将提升传统产业的经济附加值,促进经济发展方式转变和产业结构调整,并将显著提升人们的生活质量和水平。物联网相关技术已经广泛应用于二十多个领域,在未来3年内中国物联网产业将在智能电网、智能家居、数字城市、智能医疗、车用传感器等领域率先普及,预计将实现3万亿的总产值。

二、高职物联网人才职业岗位分析

课题组成员深入吉林中软吉大信息技术有限公司、青岛感知教育科技公司等单位进行专业及人才需求调研,明确了高职物联网人才的职业岗位能力: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,能从事物联网应用技术及物联网系统管理工作的高技术应用型专门人才。面向的职业岗位主要有:物联网产品销售员、咨询员、物联网产品售前/售后工程师、物联网设备调试员、物联网系统集成工、物联网系统安全测试员、物联网系统安全维护工程师、物联网系统开发助理工程师等岗位,由低到高分为三个工作层面,如图1所示。

三、高职物联网人才培养目标

根据专业调研,明确了高职物联网应用技术专业人才培养目标为:培养拥护党的基本路线,适应物联网应用行业生产、管理、服务一线需要的,德、智、体、美等方面全面发展的高等技术应用性专门人才;在具有必备的基础理论知识和专门知识的基础上,重点掌握从事本专业领域无线通信网络、无线传感网络系统的组建、调试、维修与维护;简单物联网系统的应用、调试、维护、检测与运营服务;物联网设备销售及技术支持的基本能力和基本技能,具有良好职业道德和敬业精神。

四、高职物联网专业课程体系建设

根据人才培养目标,与企业技术人员共同开发了由公共基础课、职业素质课、专业基础课、专业核心课和专业拓展课五部分组成的课程体系,突出了综合职业能力,具体见表1所示。

专业基础课 计算机及网络系统运行与维护 使学生掌握物联网技术专业的基础理论知识,为掌握分析问题、解决问题的基本理论与基本方法打好基础。

参考文献:

物联网专业人才培养方案范文第4篇

关键词:校企合作;物联网工程;培养方案;现代学徒制

一、应用型人才培养校企合作的必要性

践行教育服务社会的理念,结合现有部分本科院校的转型方针,我校确定为应用性本科院校,物联网工程专业对人才培养的定位是培养适应我国现代化建设需要,掌握物联网专业的基本理论、基本知识和基本技能,具备传感和射频技术、通信技术、网络技术的专业知识,具有一定的创新意识,德、智、体、美全面发展,能在企事业单位从事物联网领域相关的技术研发、工程设计,工程应用系统的维护、管理、服务等岗位的应用型工程技术人才。

实践环节在总学分中高达30%以上。为了培养符合社会要求的应用型人才,落实培养方案,校企合作势在必行[1]。在合作理念上,按照“专业对接行业、实训扎根基地、科研结合产学、项目推进创新”的基本思路,广泛开展与企业的实质性对接;在合作原则上,坚持互惠共赢、优势互补、资源共享,整合校内外两种资源,提升合作实效;在合作机制上,建立导向机制,以就业为导向,把培养高素质应用型人才、服务社会作为首要任务。

二、校企合作的意义

(一)通过校企合作,共同确定专业人才培养目标。通过校企合作对培养规格进行准确定位,利于更好发挥培养目标在专业建设和教育教学中的目标牵引作用[1]。校企合作模式主要是共同制定人才培养方案和专业教学计划,共同开发课程,共建校内外实习实践基地和科研研发基地,共建专职老师与兼职老师相结合的双师结构教师队伍。让企业行业全程参与学校人才培养方案和计划的调整、优化,参与专业课程的研究与开发。产教融合,创新应用技术人才培养模式,把产教结合作为应用型人才培养模式改革的重要切入点,以此带动培养方案的建设与调整,引导课程设置、教学内容和教学方法改革,构建了“双主体”育人的人才培养模式。

(二)校企一体化培养“双师”结构教学团队。教学团队建设是培养既有高校教师资格的专业职称,又有职业资格和技能等级证书、较强实践操作能力的“双师”结构师资队伍。在开辟渠道和实现人员双向交流的基础上,为教师到企业见习锻炼、挂职实践、参与员工培训提供平台,也为聘请企业经验丰富的实践专家来学院兼课任课、当好实训实习指导教师、参与监控人才培养的教学过程和量化评价教学质量创造条件,建立教学团队的建设机制和素质提升机制。

(三)以就业为导向的课程设置,实施订单培养。企业可为学校提供实训基地和实训设备,并接受师生见习和实习,服务专业面向产业,也为学校面向社会推行“订单式”教育提供了基础。同时通过校企合作实行订单培养模式,根据企业需求实现订单培养,在企业、学生互选的前提下,签订定向培养协议;在确保通识教育、学科基础课程和学科专业课程教学的前提下,根据企业需求,安排企业急需专业理论课程或实践教学环节;在确保毕业生教学质量的前提下,将毕业实践与企业试用期打通,使学生尽快地融入企业生产。通过校企合作,增强专业建设与地方产业行业发展的契合度和依存度,提高专业对地方经济社会发展的参与度与贡献率。

三、现代学徒制校企合作方式探讨

(一)现代学徒制在校企合作的作用。现代学徒制在有些职业院校开始推广,是校企合作的一种方式,以培养学生为核心,以专业的课程为纽带,以学校的老师和企业工程师深人合作为支撑的人才培养模式。在实施的过程中改变了以往理论与企业具体的实践相脱节,理论知识与企业对人才要求能力相割裂、学校教学场所与项目实际开发实际情境相分离的局面,从而实现人才培养模式的一次改革。在人才培养的实践环节中实施实施现代学徒制,让学生采用学校与企业的交替式学习和项目开发,在学校学习理论知识,在企业接受培训,实现理论到实践,以解决实践的问题再来学习理论,提升了学生的就业能力。

(二)现代学徒制的意义。重要的意义有三个方面,一是根据学生的个性差异和对不同行业的熟悉程度,实现因材施教,学徒制是一种教师和学生就像师傅和徒弟一样,针对具体的实践问题面对面的教育指导的方式,从而加强了老师和学生的相互了解,实现了对学生的能力有针对性地培养和教育,有利于摸清学生的理论知识或实践薄弱环节,实现因材施教的针对性的培养。二是提高应用型本科高校学生学习的兴趣,学生部分时间在企业接受培训,边学习理论知识,边做项目,从而实现了

CDIO的教学方式,学生更有兴趣达到更好的效果。情景教学提高了学生学习的主动性,从被动者变成主动者,最大限度地参与学习过程,使学习的效果和学习的意愿达到最强。三是学生有较好的就业前景,通过学徒制培养,很多学生的理论水平和实践能力得到提高,在项目实践中自己的优势得到发挥,通过真实具体的项目使其学习更有指向性和社会性,为学生今后走向社会奠定了基础,在毕业时可以被与专业对口的企业录用。

(四)深化校企合作实施办法分析。依托湖北省或武汉市物联网重点产业和相关行业,通过准确定位实现校企合作,其校企共建物联网工程专业人才培养目标和规格流程图如图1所示。

(一)湖北物联网企业分析。湖北省物联网产业发展,创建了“智慧光谷”――“武汉・中国光谷物联网产业技术创新联盟”,成立武汉物联网联盟的宗旨,就是要加强产业链上下游的技术合作,以获得物联网关键技术突破,扩大物联网在湖北的推广应用,打造湖北省新的千亿元产业。结合武汉特大城市以及“两江多湖”的特点,启动智能交通、智能湖泊、智能城管、智能小区、智能电网、智能商贸、智能物流等物联网示范工程,通过建立物联网子系统,节约社会资源,提高工作效率和生活质量,减低碳排放,同时促进本地物联网企业发展壮大。通过示范工程探索完善的运作模式,形成长效运作机制,将武汉打造成国家物联网应用示范重点城市。分析企业的特点和用人需求,与相关企业建立良好的校企合作关系。

(二)实行“双导师制”。在学生入学后,尽量能为每个学生配备学校导师和企业导师,两个导师根据学生个性,对学生进行精雕细琢,培养学生的创造力;同时通过导师的言传身教,让学生学习做人做事的道理,导师制使教师、师傅和学生间交流频繁,更有利于学生的全面发展。学生的成绩评价由校企双方按照一定比例确定,学生在校期间的理论课学习成绩,由任课教师评价;在企业实习期间的成绩按照企业导师占60%,学校导师占40%的比例,实习期间的表现和实习结束后的效果都可以作为评价指标。

(三)教学时间安排。学生的学习是在企业中的实训和课堂上的学习有机结合,一般实行校企合作、工学结合的形式。以四年学制计算,学生2/3的时间在学校学习理论知识,1/3的时间在企业接受培训。采用大一到大三每学期20周,其中16周在学校学习理论知识和基本技能,4周在企业实习,大四一整年都在企业实习,学生在前三年的时间内在学校、企业进行“项目实训”或“轮岗实训”,最后一年到相关的企业进行“顶岗实习”,顶岗实习过程同时完成毕业设计。

(四)实习基地的建设。在校企合作的另一方面,企业要投入大量资金以提供足够先进的生产设备和实际训练所需的原材料,以供学生实践学习用,并且能够提供足够的岗位让学生实践,包括技术力量、实训设备、实训场地等;同时学校也为企业提供技术力量,人力和专业技术知识,共同推进产学研的结合,进一步加强校外实习实训基地建设,如增强校企联合,加强实习、实践教学基地建设。在坚持“产学研相结合”、“互惠互利、双向受益”的原则下,学校为基地企业解决生产问题,优先提供毕业生,企业为学校提供良好的实习教学基地。每个实习基地都聘请了本科以上学历,具有一定理论、实际工作经验的校外指导教师,同校内指导教师共同完成实践教、学任务,将课堂教学和实际工作有机结合,让学生在企业生产一线岗位接受职业指导和训练,了解职业有关的各种信息,加深对自己所学课程的认识,提高理论学习的主动性和积极性,有助于学生就业的选择。

四、总结

通过校企合作,共同确定专业人才培养目标,培养“双师” 结构教学团队,实施订单培养;在实践环节实施过程中引用现代学徒制,让学生采用学校与企业的交替式学习和项目开发,在学校学习理论知识,在企业接受培训,实现理论到实践,以解决实践的问题再来学习理论,提升了学生的就业能力;共建实习基地,产学研结合,深化校企合作。校企合作实现了应用新本科人才的培养。

参考文献:

[1] 鲁彦彬,葛雷;应用型物联网人才实践课程体系构建的研究[J]. 计算机光盘软件与应用. 2012(21)

[2] 胡成松,本科院校物联网工程专业课程体系研究,新教育时代,2014.3

[3] 刘芳,Brief Analysis of the Strategy for Transformation in and Development of Newly Upgraded Undergraduate Universities and Colleges,教育研究会议期刊,2015.6

[4] 胡成松,民办高校物联网工程专业课程体系研究与探索,湖北省十二五规划项目

[5] 薛莲,单片机课程设计教学探索,中国教育改革论丛,2013.7

[6] 李长友; 谭正航;应用型创新性人才培养与地方高校产学研合作教育机制的优化,高等理科教育,2014年02期

[7] 刘鹏;物联网工程专业创新人才培养探索[J]. 计算机教育. 2012(21)

物联网专业人才培养方案范文第5篇

关键词:物联网专业;知识体系;培养方案;高校教育

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2014)10-00-03

0 引 言

物联网技术目前成为全球各行业各领域研究和应用的热点,它能给我们的经济、生活带来巨大的变革。随着物联网的兴起,对人才的需求必然会有一个飞跃性的增长。专家预测10年内就可能会大规模普及,产生一个上万亿元规模的高科技市场,因此社会对物联网技术方面的人才需求巨大[1]。国家教育部从2010年3月,了《关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》,随后我国有数百所大学申报和准备申报物联网或传感网专业。

信息获取、信息传输和信息处理,这三个部分构成了信息产业的三大支柱,他们也是物联网产业的三个组成部分。电子、通信、计算机是物联网三大支柱中的必备学科。其中每一个学科都有一套人才培养的知识体系,而每一个学科又有多个方向。而物联网工程专业需要这三个学科知识的支撑,所以物联网工程专业可选择的基础、专业课程众多,所涉及的应用更是无处不在,在教学上往往会希望面面俱到但是又无所适从[2]。如何根据具体情况做出取舍是一个值得探讨的课题。

各院校物联网工程专业的课程体系设计不尽相同,有的甚至差异很大[3-6]。绝大部分院校的物联网工程专业课课程体系只是对物联网工程涉及的多学科领域现有课程进修简单的裁剪和叠加,再增加物联网导论等专业核心课程,这类课程体系没有体现出物联网工程专业的特色。因此有必要从物联网技术自身发展、物联网相关企业人才需求和学生自身素质全面发展三个角度,对物联网工程专业人才培养方案进行分析探讨[7]。

许昌学院2013年通过国家教育部审批通过,开始招收物联网工程专业的学生,在探索物联网工程专业培养方案的过程中,我们也借鉴了许多高校的经验和做法,也寻求了多家企业的合作,目前对该专业的课程设置也有了自己的看法和思考。我们可以从物联网技术体系架构和人才就业方向入手,探究不同人才培养就业方向在体系架构中所需要的核心技术和课程,从而理清思路,为物联网工程专业培养方案和课程体系的设置提供参考。

1 物联网技术体系框架

图1 物联网技术体系框图

物联网的整体架构如图1所示,从图中可以看出,物联网按照网络架构可以分为应用层、网络层和感知层。围绕着这三层,可以探讨其中所需要的核心知识,从而得出物联网工程专业学生所需的知识体系。

2.1 感知层

感知层的主要作用是信息的感知和采集,主要由感知器件来实现各类信息的采集,如各种传感器、RFID、各种二维码、红外和智能装置等。

在这一层中,需要具备的知识主要包括:

各种传感器的功能、性能、结构、特性和工作原理等内容;

RFID、条形码等的相关知识;

各种智能终端的特点、结构、工作原理等。

根据物联网工程专业的特点,不需要对传感器的具体细节做过多的认识和学习,只需要简单了解和使用即可,所以不需要开始相关的传感器原理等课程。但是传感器所采集到的信息需要有相应的硬件进行收集处理并上传至网络层进行发送,可以说嵌入式是整个物联网的基础部分,所以有必要开设嵌入式相关的课程。

与嵌入式相关的硬件主要包括:单片机、ARM和FPGA三种。

2.1.1 单片机

单片机的使用非常广泛,而且在后续网络层中所使用的CC2530 ZigBee模块中也包括单片机模块,因此,单片机课程应成为物联网工程专业所必开的课程。与之相配套的课程包括:C语言程序设计、电路和电子学和数字电路。有些学校还开设有计算机组成原理和微机原理与接口技术,笔者认为,这两门课程可以选择一门进行开设。

计算机组成原理主要面向计算机专业的学生进行考取研究生需要,并且它可以让学生从计算机整体的结构、功能和组成角度认识和理解整个处理器、存储器和输入输出系统之间是如何协同工作的。微机原理与接口技术主要面向接口,但是其中接口的内容可以放到单片机课程中进行讲解和实践,而汇编语言的相关内容在计算机组成原理课程中也可以进行补充和加强,所以笔者建议只需选用计算机组成原理课程进行开设即可。

2.1.2 ARM

ARM是一个总称,其中也包含系列产品,对于物联网工程专业的学生来说,ARM也是其知识体系中必备的一项内容。单片机无法运行操作系统,因此在有些情况下需要用到更高级的处理器。物联网网关和许多高级的电子产品都需要用到它。开设与嵌入式相关的课程还需要开设Linux操作系统,有必要对Linux的使用和主要组成有一个清晰的认识和掌握。另外还有嵌入式应用层开发的高级语言,如C++等。

2.1.3 FPGA

FPGA是一个提高性的内容,如果偏电子设计与开发的学校可以考虑开设,或者可以为学生开设相关的选修课程,增加学生的知识面和视野。但是由于这门课程的难度要高于前两部分,所以笔者认为可以根据学校的特点和学生接受能力进行取舍,它可以不算作物联网工程专业学生所必备的知识体系成员。

2.1.4 RFID技术和条形码技术

对于RFID而言,是目前应用最为普遍的物联网应用技术,所以它理所当然成为物联网学生知识体系中不可或缺的部分,因此建议开设RFID技术与应用课程,除了讲解RFID原理之外,还要针对RFID的应用进行相应的开发和实践。

2.2 网络层

网络层主要负责将感知层采集到的信息进行传输。目前常用的网络协议包括:ZigBee、蓝牙、Wi-Fi和433等,所使用的通信网络主要有2G/3G/4G电信网和传统互联网。所以在这一层次上,需要学习的内容主要包括ZigBee技术、无线传感器网络技术、通信原理、计算机网络等内容。

针对无线网络,除了ZigBee之外,还有Wi-Fi、蓝牙和其他无线传输技术,如300 MHz、433 MHz、915 MHz无线通信技术,对它们的特点和应用也应当给予适当的讲解。尤其目前蓝牙4.0技术已经得到了比较大的改进,苹果新推广的ibeacon技术有可能会对蓝牙技术起到大力推广的作用,所以对这几种技术应当让学生都有所接触和认识。在课程中可以体现在物联网导论、无线传感器网络中进行讲解。另外在课程设计和实践活动中,可以对这些技术予以应用加深学生的理解和掌握。

2.3 应用层

物联网目前的应用非常广泛,但是就应用层技术而言主要是应用层软件的开发,所以物联网工程学生应该掌握的主要技术应该包括Java技术和移动平台应用程序开发技术,但是偏硬件和体系构成的学生可以淡化这两个内容的学习,偏软件的学生应该加强这两项技术的训练。

另外,目前提得比较多的云计算和大数据的内容,也应体现在物联网工程专业学生的知识体系之中。云计算其实应该是云服务,它主要包括三个方面的内容,即IaaS、PaaS和SaaS。在这三个内容中,PaaS是目前云服务所用到最多的技术,所以要让物联网工程专业的学生对这项技术有所了解,从而为后续物联网应用服务开发开拓更宽广的思路。

就目前物联网的主要应用案例来看,每个案例往往是这三层的综合,所以物联网工程的学生的知识体系在这三层中离开了哪一层都不完整。我们从这三层出发,梳理出了大致的脉络,有了比较清晰的思路,再根据所定位的学生的就业方向予以加入相关的专业知识或者根据学生的培养定位增删一些相关的内容,即可确定相应的培养方案。

3 物联网工程专业人才就业方向分析

在人才需求方面,各地政府纷纷上马物联网项目,急需大量的物联网人才。由于物联网专业的一些课程涵盖了电子、通信和计算机三个学科领域,所以学生的就业范围比较广泛,但是也有有人提出质疑,认为物联网三个学科都有所涉及但是哪一个学科都没有学精,所以就给物联网专业学生的就业规划提出了问题。

目前许多高校往往会结合自身的原有学科特点,对某一方面有所侧重,关键是看学生的培养目标,并且要和当地的经济特点相结合,有所侧重,也就是要瞄准行业应用而开展,这样才能做到有的放矢。

也有专家提出来了相应的物联网专业学生就业可从事的行业主要有[8]:

物联网系统设计架构师、物联网系统管理员、网络应用系统管理员等核心职业岗位以及物联网设备技术支持与营销等相关职业岗位;

物联网终端系统的设计与开发;

物联网应用系统开发工程师,进行物联网相关软件系统的设计与开发;

无线传感网络系统的设计和管理;

物联网在智能系统、普适计算、工业控制、信息处理、通讯和管理等领域的应用开发和工程实现;

高等院校和科研院所与物联网相关的教学科研工作。

从以上专家所列出的就业方向来看,可以将就业方向也归纳为硬件、网络和应用三个大类,这和以上根据物联网基本架构所描述的知识体系基本吻合。

物联网工程专业的人才有自身特有的素质构成,与计算机、通信和自动化专业的学生比较起来,主要有以下特点[9]:

计算机专业的学生要么侧重于计算机软硬件技术的研究与应用,要么侧重于计算机网络系统的组网、管理或者开发,但缺少物联网工程应用中所必须的传感、控制、通信等领域的知识。

通信专业侧重于使学生掌握基本的通信原理,但对物联网中所涉及的传感、嵌入式和应用开发涉及较少。

自动化专业虽然对物联网中必须的传感和控制技术等有所侧重,但是对于计算机应用开发领域涉及较少。

由此可见,对物联网工程专业的人才而言,是适应物联网行业的特点而具备更综合的专业素质。

4 知识体系基本构成

通过以上的分析,综合物联网体系架构和人才就业方向的定位,另外与二本层次学生的特点相结合,可以归纳出物联网工程专业学生的知识架构,归纳总结如下:

基础知识相关课程:数学(高等数学、线性代数、概率论与数理统计)、英语、电工与电子学(在这门课中包含有电路分析和模拟电路)、数字电路、C语言、数据结构、计算机网络、计算机组成原理。

专业必备知识:物联网导论、Linux操作系统、Java语言程序设计、RFID技术与应用、传感器原理与应用、单片机、嵌入式技术、通信原理、无线传感网络、云计算和移动互联网开发。

专业实训课程:安卓系统开发、ZigBee课程设计、RFID课程设计、无线传感网课程设计。

另外可增加:印制电路板设计、数字信号处理、EDA等相关课程,以扩展学生的学习视野和基本技能。

5 实践教学的开展

实践教学模块有基础实践教学部分和专业实践教学部分。基础实践教学部分由“基础实验―综合设计―应用创新”三个层次组成。第一层主要培养学生的基本技能,以电子技术学习为主。通过电子技术的学习使学生掌握元器件的辨别和使用,结合专业课程的教学,进行课程实验,掌握基本知识和基本技能等;第二层主要包括各门课程的课程设计、电子综合设计以及先进设计工具 EDA技术,旨在培养学生的综合设计能力、团队合作能力以及创新意识;第三层是应用创新层,引导学生参加大学生电子设计竞赛、挑战杯作品大赛和科研项目等。

专业实践教学部分注重物联网的核心技术――嵌入式系统技术。通过开设硬件设计一条线课程(单片机、嵌入式、RFID技术、传感器网络)和软件设计一条线课程(C 语言、面向对象程序设计、嵌入式操作系统、移动互联网开发),使学生系统掌握嵌入式系统的硬件和软件设计技术,掌握物联网网络协议栈和实现物联网通信。

6 结 语

物联网工程专业由于涵盖的学科范围广,在学生知识体系构建方面需要花费较大力气进行研究,从物联网自身的体系架构来探讨物联网工程专业人才所必须的知识体系,在满足基础知识体系的前提下,结合相应的就业方向,增加适当的特色课程,构建出适应各个学校特色的培养方案,从而培养出适应行业需求的物联网工程专业人才。

参考文献

[1]吴国民,徐秀芳.地方工科院校物联网工程专业人才培养的研究[J].现代计算机,2011(7):35-37.

[2]赵学健.物联网工程专业人才培养方案探讨[J].科技信息,2013(4): 63-66.

[3]李仲生,唐杰,黄同成,等.地方本科院校物联网工程专业建设探讨[J].信息技术教育与研究,2013(3):126-128.

[4]潘丹,甘宏.构建物联网工程专业课程体系的思考与分析[J].广东技术师范学院学报,2012(1):68-70.

[5]彭力,谢林柏,吴治海,等.物联网工程新专业本科人才培养方案研讨[J].计算机教育,2013(15):77-81.

[6]刘鹏.物联网工程专业创新人才培养探索[J].计算机教育,2012(21):9-12.

[7]教育部高等学校计算机科学与技术专业指导委员会.高等学校物联网工程专业发展战略研究报告暨专业规范[M]. 北京:机械工业出版社,2012.

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