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關鍵詞:物聯(lián)網;人才培養(yǎng)目標;課程體系
作者簡介:張淑梅(1968-),女,山東萊州人,南京交通職業(yè)技術學院電子信息工程系,副教授。
基金項目:本文系中國交通教育研究會2012-2014年度教育科學研究課題“大交通背景下計算機網絡技術專業(yè)課程體系構建”(項目編號:交教研1202-83)、南京交通職業(yè)技術學院教改項目“大交通背景下計算機網絡技術專業(yè)課程體系構建研究”(項目編號:JX1128)、南京交通職業(yè)技術學院科學研究計劃項目重點項目“高職院校計算機類專業(yè)優(yōu)化研究”(項目編號:JR1205)的研究成果。
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)14-0083-02
2009年8月,總理在無錫視察時提出了“感知中國”,物聯(lián)網被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產業(yè)之一。 2009年11月12日,中科院、江蘇省政府在江蘇省無錫市共建中國“物聯(lián)網研究發(fā)展中心”,并初步形成以無錫市為核心,南京、蘇州為支撐的物聯(lián)網產業(yè)聚集區(qū)。有政府的大力支持,科研單位、運營商的大力推動,受需求和應用驅動,物聯(lián)網將廣泛應用于各行各業(yè),物聯(lián)網的市場潛力給高職教育帶來了無窮的機會,這將為高職教育發(fā)展帶來新的機遇。高職院校應順應市場需要積極開辦相關專業(yè),培養(yǎng)物聯(lián)網產業(yè)專業(yè)人才,滿足國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展的迫切需求。
物聯(lián)網是個交叉學科,涉及到通信、傳感、計算機網絡以及RFID、嵌入式系統(tǒng)等多方面技術。高職院校與物聯(lián)網相關的計算機網絡技術專業(yè)如何更好地適應行業(yè)和區(qū)域產業(yè)發(fā)展的需求,在傳統(tǒng)計算機網絡技術專業(yè)的基礎上開設物聯(lián)網應用方向,調整專業(yè)人才培養(yǎng)方案、重構課程體系,主動適應地方經濟發(fā)展的需要,是我們需要認真思考并付諸于實踐的重要課題。
一、物聯(lián)網應用方向人才培養(yǎng)目標的確立
專業(yè)的人才培養(yǎng)目標準確定位是構建合理課程體系的前提。高職教育的人才培養(yǎng)目標與社會經濟發(fā)展對人才素質的要求是否一致,是檢驗高職教育能否滿足社會經濟發(fā)展需求的重要指標。以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心的培養(yǎng)目標是現代社會對職業(yè)教育提出的新要求。為了體現高職教育以就業(yè)為導向,以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心,增強學生社會適應能力及可持續(xù)發(fā)展能力,制定一個科學合理的人才培養(yǎng)目標時應從以下幾個方面考慮:
一是高職教育的目的,即“培養(yǎng)什么樣的人”;二是行業(yè)背景與區(qū)域經濟發(fā)展,也就是要適應行業(yè)和區(qū)域產業(yè)發(fā)展的需求,為本地區(qū)培養(yǎng)高級技術技能人才;三是社會需求下的能力構成,這需要對高職物聯(lián)網應用技術專業(yè)的學生畢業(yè)后所從事的職業(yè)崗位進行分析;四是行業(yè)專家意見。
物聯(lián)網主要由感知層、傳輸層和應用層組成,物聯(lián)網產業(yè)主要包括圍繞整個產業(yè)鏈的硬件、軟件、系統(tǒng)集成和運營服務四大領域。通過對無錫物聯(lián)網產業(yè)研究院、中科怡海科技有限公司、無錫萬博信息技術公司、上海億道電子有限公司等多家物聯(lián)網產業(yè)鏈的相關企業(yè)進行人才需求調研,調研結果顯示,物聯(lián)網企業(yè)對高職層次人才需求主要為:物聯(lián)網工程項目技術員、物聯(lián)網軟件程序員、物聯(lián)網軟件測試員、網絡維護技術員、物聯(lián)網系統(tǒng)管理員、物聯(lián)網設備營銷與技術支持人員等。
按照專業(yè)人才培養(yǎng)方案的開發(fā)要求,對江蘇長三角地區(qū)物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展現狀及物聯(lián)網產業(yè)人才進行需求分析、企業(yè)調研、專家研討,明確了物聯(lián)網應用技術專業(yè)主要面向物聯(lián)網產業(yè)鏈的系統(tǒng)集成、運營服務領域,歸納出主要面向的職業(yè)崗位:物聯(lián)網工程項目技術員、物聯(lián)網系統(tǒng)管理員、物聯(lián)網應用系統(tǒng)管理員等3個核心職業(yè)崗位,以及每個崗位的典型工作任務,從而確定南京交通職業(yè)技術學院計算機網絡技術專業(yè)(物聯(lián)網應用方向)培養(yǎng)目標為:本專業(yè)主要面向物聯(lián)網產業(yè),針對物聯(lián)網在智能交通、平安家居等領域的研究和應用,服務區(qū)域與地方經濟發(fā)展,培養(yǎng)具有扎實的專業(yè)基礎理論知識、較強的實踐能力、良好的團隊協(xié)作能力,具有可持續(xù)發(fā)展與創(chuàng)新能力,掌握物聯(lián)網應用技術,具備物聯(lián)網工程項目的規(guī)劃與施工管理、物聯(lián)網設備安裝與調試、物聯(lián)網應用平臺設計與開發(fā)、物聯(lián)網管理與維護,物聯(lián)網嵌入式軟件開發(fā)以及物聯(lián)網設備營銷與技術支持等職業(yè)能力和素質的高端技術技能型人才。
二、物聯(lián)網應用方向課程體系的構建
人才培養(yǎng)目標需要通過課程體系來實現。培養(yǎng)目標發(fā)生了改變,課程體系就需要重構。為了使人才培養(yǎng)既達到就業(yè)崗位職業(yè)要求,又具備一定的技術消化、吸收、改良、反求、創(chuàng)新能力的需求,課程體系的構建必須遵循“理論與實踐相互交融”的課程體系設計思想。一個是培養(yǎng)學生可持續(xù)發(fā)展能力的基礎知識的設計,一個是培養(yǎng)學生實踐動手能力和創(chuàng)新能力的專業(yè)技能及素質能力的設計,理論與實踐相互融合、交叉使用,形成完整的切實可行的課程體系。實踐動手能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng),要將實驗、實訓、仿真實訓到最后的頂崗實習整個實踐教學過程系統(tǒng)化設計,這就要求加大實踐課程的占比,教材也要隨之配套建設。
1.構建“項目主導、模塊遞進”的課程體系
本課程體系構建采用“項目主導、模塊遞進”的課程體系構建模型。所謂的“項目主導、模塊遞進”的課程體系,是根據產業(yè)行業(yè)企業(yè)特點,明確本專業(yè)主要就業(yè)崗位,依據就業(yè)崗位歸納典型工作任務,確定完成職業(yè)崗位的典型工作任務所需職業(yè)核心能力,按基本能力、專業(yè)能力、綜合能力三個依次遞進的模塊構建課程體系。
依據專業(yè)調研結果,明確了專業(yè)面向的主要工作崗位,對應物聯(lián)網應用技術專業(yè)職業(yè)崗位的典型工作任務主要有:物聯(lián)網項目方案擬定;物聯(lián)網工程施工管理及實施;物聯(lián)網設備配置與調試;物聯(lián)網系統(tǒng)的管理與維護;物聯(lián)網應用系統(tǒng)設計與開發(fā)、管理與維護;物聯(lián)網設備營銷、物聯(lián)網項目售后服務、技術支持等。完成職業(yè)崗位的典型工作任務,需具備以下職業(yè)核心能力:具備物聯(lián)網組網方案擬定、物聯(lián)網工程施工組織及實施能力;具備熟練配置和使用網絡設備的能力;具有較強的物聯(lián)網管理與維護、保障網絡系統(tǒng)安全運行的能力;具備較強的物聯(lián)網應用系統(tǒng)維護、數據庫管理、物聯(lián)網技術應用等能力;具備熟練使用網絡管理軟件、網絡編程工具、網頁設計軟件完成物聯(lián)網應用軟件設計、調試和維護的能力;具備從事網絡設備營銷與技術支持工作的能力;具有較強的團隊協(xié)作能力、協(xié)調溝通能力、創(chuàng)業(yè)能力、就業(yè)能力及創(chuàng)新精神。
在分析本專業(yè)面向的主要就業(yè)崗位、就業(yè)崗位的典型工作任務、完成就業(yè)崗位的典型工作任務所需職業(yè)核心能力的基礎上,構建了以項目為主導,按“基本素質模塊、職業(yè)基本能力模塊、職業(yè)核心能力模塊、職業(yè)拓展能力模塊、職業(yè)綜合能力模塊”五個相對銜接、交替上升的模塊課程體系,整個課程體系按照從簡單到復雜、從單一到綜合、從低級到高級的知識進階規(guī)律,綜合培養(yǎng)學生的職業(yè)能力,為學生職業(yè)生涯打下堅實的基礎。本課程體系結構如圖1所示。
(1)基本素質模塊。這一模塊用于提高和培養(yǎng)學生的政治思想素質和職業(yè)道德,培養(yǎng)學生的辯證思維能力和外語應用能力,為創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力提供廣闊的發(fā)展空間。該模塊主要開設“德育基礎”、“政治思想概論”、“軍事理論”、“計算機應用基礎”、“實用英語”、“高等數學”、“體育”、“就業(yè)指導”、“大學生心理健康”等課程,同時還開設“藝術鑒賞”、“美術鑒賞”、“音樂欣賞”等公共藝術課程。
(2)職業(yè)基本能力模塊。職業(yè)基本能力模塊涵蓋該專業(yè)對應職業(yè)崗位群所需要的最基本的知識、技能、技術和素養(yǎng),為職業(yè)核心能力模塊服務。該模塊主要開設“計算機硬件組裝維護”、“計算機網絡技術”、“局域網組建與管理”、“數據庫技術及應用”、“物聯(lián)網安全技術”、“射頻識別技術(RFID)與應用”、“無線傳感網絡技術”、“初級程序設計(C#)”、“網頁設計與制作”、“工程制圖”等課程。
(3)職業(yè)核心能力模塊。本模塊突出“一專”,針對主要就業(yè)崗位方向。所有課程均安排一周到二周單項技能實訓,該模塊課程授課教師應具備相應職業(yè)資格證書和職業(yè)能力,即“雙師型”教師,同時引入企業(yè)一線能工巧匠擔任實踐課程教學。這一模塊主要開設“物聯(lián)網組網技術”、“Linux操作系統(tǒng)”、“物聯(lián)網綜合布線”、“傳感器與自動檢測技術”、“嵌入式系統(tǒng)設計”、“企業(yè)網站開發(fā)”等課程。
(4)職業(yè)拓展能力模塊。職業(yè)拓展能力模塊對應“多能”,體現學生今后就業(yè)方向拓展,職業(yè)遷移能力。這一模塊主要開設“C++程序設計”、“圖像處理”、“GIF與GPS技術應用”等專業(yè)選修課作為職業(yè)能力拓展課程。根據各個學校的特點及優(yōu)勢,可以在此模塊中調整不需要的培養(yǎng)方向或培養(yǎng)內容。
(5)職業(yè)綜合能力模塊。本模塊主要體現實踐性教學環(huán)節(jié),保證學生獲得較系統(tǒng)的職業(yè)技能、技術訓練,為學生的就業(yè)和創(chuàng)業(yè)打下良好的基礎。這一模塊包括課程整周單項技能實訓、物聯(lián)網技術應用實訓、專業(yè)綜合實訓、考證實訓、畢業(yè)設計、頂崗實習等,做到校內學習與實際工作融通,頂崗實習與校外學習結合,校內考核與校外考核結合,實現課堂學習與實訓實習地點“一體化”教學,體現“學中做、做中學”的實踐教學理念。
基于各個學院的特色,將課程體系構建與特定人才培養(yǎng)及就業(yè)需求結合起來,有利于學生在社會中生存和發(fā)展,為學生邁向成功的職業(yè)生涯打下堅實基礎。該課程體系有利于培養(yǎng)學生的職業(yè)道德、職業(yè)技能和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力,著力激發(fā)學生的創(chuàng)新能力和對未來職業(yè)的憧憬,增強學生的可持續(xù)發(fā)展能力。
2.以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心,改革教學方法
任何課程內容都要通過一定的教學活動才能轉化為學生的知識、技能、技術和素質,以職業(yè)能力為核心的培養(yǎng)目標要求以學生為主體組織教學活動。在教學方法上改變傳統(tǒng)的教師唱主角的教學方法,而是采用案例法、任務驅動法、問題引導法、項目模仿法、小組學習法等方法。這種方法有利于培養(yǎng)學生獨立學習的能力和提高專業(yè)技能,同時工作能力、創(chuàng)新能力、團結協(xié)作能力等均得到了全面的訓練和提高。以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心,改變了傳統(tǒng)教學中教師與學生的地位,在教學過程中教師是指導者與咨詢者;學生主動性和積極性得到了充分的發(fā)揮,由被動接受者變?yōu)橹鲃荧@取者。
3.圍繞課程體系建設開發(fā)并編寫項目化教材
教材是課程體系建設一個重要的內容載體,通過開發(fā)和使用好的教材,一方面可以使學生的學習有章可循,另一方面可以更好地貫徹根據崗位需求培養(yǎng)人才的目標。物聯(lián)網應用技術專業(yè)是一個新興的專業(yè),目前市場上還沒有與課程體系相匹配的優(yōu)秀教材。因此,建設在課程體系的同時,應積極推行項目化教材的開發(fā)與建設,在教材內容上,既突出理論體系創(chuàng)新,又體現實踐能力的培養(yǎng),使課程建設與教材建設統(tǒng)籌規(guī)劃,協(xié)調發(fā)展。
三、結束語
物聯(lián)網作為新興的技術,受到各行業(yè)的廣泛關注,未來必將得到極大的應用和擴展,然而高職院校要開辦一個新專業(yè),必須要進行謹慎的調研和論證,需要進行完善的課程體系開發(fā)和設計,配備相應的師資和教學設備。南京交通職業(yè)技術學院通過謹慎理性思考后選擇了改造傳統(tǒng)專業(yè),積極開展課程改革、修訂人才培養(yǎng)方案和課程標準,在專業(yè)課程設置時嵌入物聯(lián)網技術相關的課程,使專業(yè)建設跟上技能進步的腳步,提升了專業(yè)與產業(yè)發(fā)展的吻合度。
參考文獻:
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關鍵詞:溫室;設施農業(yè);物聯(lián)網;應用研究
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2015.04.011
Application and Research Direction of the Internet of Things on Facility Agriculture
JIA Bao-hong, QIAN Chun-yang, SONG Zhi-wen, WANG Jian-chun, LYV Xiong-jie, LI Feng-ju, LIU Shao-wei
(Information Institute of Tianjin Academy of Agricultural Sciences, Tianjin 300192, China)
Abstract:This paper preliminary discusses the current main restricting the further development of agriculture IOT bottleneck problem, put forward the applied research lacks is the key factor. Facility agriculture IOT application research to combine the production practice and future development trends, mainly in five aspects, including the data accumulation and analysis, research suitable application model, development for making a fool of Internet management system, study agriculture IOT application standards, strengthen the monitoring and research on crop physiological and ecological information.
Key words: greenhouse; facility agriculture; internet of things; application and research
農業(yè)物聯(lián)網是物聯(lián)網技術在農業(yè)生產、經營、管理和服務中的具體應用。它利用各類感知設備,采集農業(yè)生產、農產品流通以及動植物本體的相關信息,通過無線傳感器網絡、移動通信無線網和互聯(lián)網傳輸,最后通過智能化操作終端,實現農業(yè)產前、產中、產后的過程監(jiān)控、科學決策和實時服務[1]。
近年來,隨著物聯(lián)網技術的不斷發(fā)展,其應用已經涉及水產養(yǎng)殖與畜牧業(yè)、種植業(yè)、農產品加工、運輸與流通等農業(yè)領域。由于設施農業(yè)是在人為可控環(huán)境保護設施下的農業(yè)生產,更有利于物聯(lián)網技術助力設施農業(yè)實現精準高效,因此設施農業(yè)物聯(lián)網技術的推廣應用成效最為顯著,前景十分廣闊。
1 物聯(lián)網技術應用于設施農業(yè)的歷史及現狀
發(fā)達國家設施農業(yè)物聯(lián)網發(fā)展較快,20世紀后期就已經有基于網絡化、分布式的溫室環(huán)境控制系統(tǒng)研發(fā)的報道,這與他們先進的生產管理水平密切相關。英國研發(fā)出用于儲藏室或花園溫室的入侵警報系統(tǒng)和霜凍系統(tǒng)、通風加熱控制系統(tǒng)、遠程無線灑水系統(tǒng)等系列無線設備;日本研究開發(fā)出“Open Plannet,OP”雙向遠程監(jiān)控系統(tǒng),利用基于以太網的嵌入式網絡技術實現了溫室環(huán)境和視頻的實時動態(tài)監(jiān)控[2]。荷蘭向花卉培育者提供植物生長控制系統(tǒng),可以實現復雜環(huán)境下溫室植物的個性化追蹤管理。在美國,20%的精細農業(yè)都應用感知技術,在農業(yè)生產信息獲取、生產管理、輔助決策、智能實施中發(fā)揮了關鍵作用。美國加州研發(fā)出的“草莓培育物聯(lián)網系統(tǒng)”能夠實時監(jiān)測植物的生長狀況,根據土壤和環(huán)境空氣的動態(tài)變化,自動啟動施肥澆水或溫度調節(jié)等智能設施。近年來,隨著一些發(fā)達國家大面積推廣精細化、自動化的農業(yè)生產技術,對農作物的生長環(huán)境進行監(jiān)測,并針對作物生長需要進行生長環(huán)境、農業(yè)機械的自動控制,使得物聯(lián)網技術可以無縫接入,應用環(huán)境較為完善[3]。著名的系統(tǒng)有英國開發(fā)的農業(yè)管理與決策選擇系統(tǒng)、美國的作物決策管理系統(tǒng)等[1]。有此作保證才能真正實現農業(yè)生產管理的智能決策與控制。這其中,歐美發(fā)達國家尤其值得我們學習的是農業(yè)知識處理與應用系統(tǒng)開發(fā)方面,他們通過集成大量知識和農業(yè)生產流通第一線數據,來為品種選擇、土壤營養(yǎng)診斷、水肥管理、病蟲害診斷、農產品加工、流通等農業(yè)生產全過程提供信息化服務。
我國物聯(lián)網的研究幾乎與國外發(fā)達國家同步進行,在農業(yè)上的研究應用領域也較為廣泛。2011 年,農業(yè)部了《全國農業(yè)農村信息化發(fā)展“十二五”規(guī)劃》,包括北京市設施農業(yè)在內的三大國家級物聯(lián)網應用示范工程開始啟動, 2013年,上海、天津、安徽3個省市被農業(yè)部列為農業(yè)物聯(lián)網區(qū)域試點[4],我國農業(yè)物聯(lián)網發(fā)展駛入快車道。迄今全國已有8個省(區(qū)、市)(另外還有黑龍江、內蒙古、新疆)承擔的國家物聯(lián)網應用示范工程和農業(yè)物聯(lián)網區(qū)域試驗工程先后啟動實施,并取得了階段性成果,也帶動了各地農業(yè)物聯(lián)網的發(fā)展。
成績較為突出的如:北京市重點開展了農業(yè)物聯(lián)網在農業(yè)用水管理、環(huán)境調控、設施農業(yè)等方面的應用示范,開發(fā)了與農業(yè)技術結合的墑情監(jiān)測系統(tǒng),為政府決策、農戶技術指導、公眾消費和設施蔬菜生產管理提供了便利,實現了設施農業(yè)環(huán)境監(jiān)測和農業(yè)用水精細管理[5]。江蘇省則開發(fā)了基于物聯(lián)網的智能農業(yè)管理平臺,側重對設施農業(yè)、豬舍生產環(huán)境進行監(jiān)控,一定程度上實現了對農業(yè)設施的自動化管理,并逐漸開始進行規(guī)模推廣[6]。天津市建成了國際先進的農業(yè)物聯(lián)網平臺,實施了農業(yè)生產經營物聯(lián)網智能化控制與管理工程。應用種植業(yè)設施環(huán)境信息監(jiān)測、智能化控制與管理等物聯(lián)網技術,建設了總面積逾667 hm2的核心試驗基地,開展了約1 000棟節(jié)能溫室的示范應用。此外,國內許多企業(yè)也加入到農業(yè)物聯(lián)網研發(fā)行列,如北京昆侖海岸傳感技術有限公司、大唐移動通信設備有限公司、上海順舟網絡科技有限公司等在開發(fā)產品的同時,還提出了設施農業(yè)物聯(lián)網體系解決方案來構建設施農業(yè)智能控制系統(tǒng),以適應各種類型和不同規(guī)模的生產需要 [7]。
2 物聯(lián)網技術在設施農業(yè)應用的發(fā)展瓶頸
雖然農業(yè)物聯(lián)網技術在我國設施農業(yè)中的應用成效較為顯著,但農業(yè)物聯(lián)網是項復雜的工程,在我國總體上尚處于試驗階段,目前主要在示范型農業(yè)、科研溫室等系統(tǒng)中有所應用,距離大規(guī)模商業(yè)化應用還需要一定時間。促進農業(yè)物聯(lián)網蓬勃持續(xù)發(fā)展,必須面對制約其發(fā)展的瓶頸問題。目前,我國設施農業(yè)物聯(lián)網發(fā)展中的主要問題可以概括為以下3個方面。
一是優(yōu)質農業(yè)專用傳感器的缺乏。農業(yè)部信息中心主任李昌健說:“目前我國農用傳感器種類不到世界的10%,國產化率低、缺乏市場規(guī)模效應。在覆蓋面、適用性等方面還有很大提升空間[4]。”而且,國內產農用傳感器良莠混雜,質量參差不齊,性能不夠穩(wěn)定,使得監(jiān)測數據不夠準確,又沒有權威的評價標準,因此農業(yè)生產者很難信賴物聯(lián)網設備。
二是資金投入大、回報周期長。農業(yè)物聯(lián)網基礎設施建設不僅一次性資金投入大,需要長期更新維護,而且回報周期長。目前,我國仍以小農戶分散經營為主,農業(yè)整體比較效益低下,對于普通農民來講,物聯(lián)網設備價格偏高[4],過于“高大上”,很難大面積推廣。只有規(guī)模經營或者高效種養(yǎng)殖業(yè)才更有利于物聯(lián)網技術的推廣應用。
三是應用研究缺乏,急需“接地氣”的生產應用參數及軟件產品研發(fā)。目前國內農業(yè)物聯(lián)網的市場需求仍然是以設備采購、網絡接入為主,在設施農業(yè)生產上還主要停留在監(jiān)測與初步分析環(huán)節(jié),沒有真正意義實現科學決策和智能控制,根本原因在于對數據分析及其生產應用的研究不夠重視。
綜合分析三方面問題,首先對于設備問題,我國的企業(yè)、科研機構普遍較為重視,相信隨著科技的迅猛發(fā)展,大批低成本、低功耗、性能好的各類農業(yè)傳感器很快會在市場上涌現。其次對于資金問題,當前還是政府投入引導為主,隨著設備成本的降低,政府補貼的實施(據報道,有關部門正在研究建立農業(yè)信息補貼制度,加快推動將農業(yè)物聯(lián)網相關產品和裝備納入農機購置補貼目錄[4]),將會引入電信運營商、企業(yè)、科研單位、高校等社會力量的加入,逐步形成政府引導、投資主體多元化、運行維護市場化的格局。因此,制約農業(yè)物聯(lián)網技術在我國推廣應用的最大瓶頸無疑是采集數據如何應用,物聯(lián)網如何為農業(yè)生產帶來實實在在的效益,即如何打破“拿上來一大堆數據,卻不知道干什么用”的窘況。重視“應用層”這個頂層設計,以應用為導向來做研發(fā),是農業(yè)物聯(lián)網發(fā)展到今天必須引起重視的核心原則和目標。
3 設施農業(yè)物聯(lián)網技術應用研究方向
設施農業(yè)物聯(lián)網應用研究涉及的領域較為廣泛,確立研究方向要結合生產實際和未來發(fā)展趨勢,可以重點從5個方面研究入手。一是注重數據的積累與分析,通過分析各類型數據發(fā)現農業(yè)生產規(guī)律,建立設施作物水肥管理模型、病蟲害發(fā)生預警模型等,用于指導生產;二是研究成本低、效果佳、面向不同作物栽培的各種類型設施的應用模式,包括研究設施內網絡節(jié)點的布控、設備系統(tǒng)的集成等;三是開發(fā)適用于當地設施生產實際、擴展性好、操作簡便的物聯(lián)網管理軟件,結合專家模型的嵌入,成為農民身邊的技術管家;四是以農業(yè)物聯(lián)網技術應用研究為基礎,制訂操作性強的農業(yè)物聯(lián)網應用標準,如針對不同設施蔬菜種植制定物聯(lián)網栽培管理應用標準、蔬菜環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)集成規(guī)范等,便于推廣應用;五是加強作物生理生態(tài)信息的監(jiān)測與研究,從長遠來看,研究作物生理生長模型是提高設施作物生產潛力的根本和核心技術,有必要及早開始規(guī)劃并實施[8-9]。
綜上所述,隨著科技的不斷發(fā)展,農業(yè)物聯(lián)網技術設備將會日臻成熟,但要大規(guī)模推廣應用,得到市場的認可,還必須與各地區(qū)農業(yè)生產實際相結合,不能操之過急。要優(yōu)先從基礎好、規(guī)模化程度高、產值高的行業(yè)入手,但更為關鍵的是要提升數據分析能力,加強應用層面的把控與研究,才能充分發(fā)揮農業(yè)物聯(lián)網的優(yōu)勢。
參考文獻:
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關鍵詞:中職;計算機網絡技術;物聯(lián)網技術;軟件技術;實訓教學
前言
物聯(lián)網技術作為信息產業(yè)發(fā)展的第三次革命,涉及的領域廣,其理念也日趨成熟。從整體來看,中國物聯(lián)網市場主要份額有智能工業(yè)、智能物流、智能交通、智能電網、智能醫(yī)療、智能農業(yè)和智能家居等行業(yè)。2009年8月,“感知中國”的講話把我國物聯(lián)網領域發(fā)展推向了,我國在無錫建立了“感知中國”研究中心,中國科學院、電信運營商和多所大學在無錫建立了物聯(lián)網研究機構,越來越多的行業(yè)和企業(yè)需要物聯(lián)網技術人才,加大物聯(lián)網工程技術各級人才培養(yǎng)力度,已經成為當前職業(yè)教育相關專業(yè)改革與發(fā)展的一項重要和緊迫任務,中職業(yè)學校的計算機網絡技術專業(yè)課程的設置應該著眼于社會的發(fā)展需要,增加在物聯(lián)網技術應用型人才培養(yǎng),在課程設置、教學內容以及實訓上增加物聯(lián)網技術的知識與技能實訓,培養(yǎng)既掌握計算機專業(yè)的知識技能,又懂得物聯(lián)網技術的復合型技術人才,適應社會信息化產業(yè)新趨勢的發(fā)展。
1中職物聯(lián)網技術專業(yè)現狀
目前,全國大多數本科、高職院校都開設物聯(lián)網工程技術專業(yè),并把該專業(yè)作為重點規(guī)劃和發(fā)展專業(yè),學科知識體系及課程設置都在研究與探討,物聯(lián)網專業(yè)教學與實訓處在摸索、實踐階段,沒有成熟的體系、成功的經驗可以借鑒。中職學校也積極創(chuàng)造條件開設物聯(lián)網技術應用專業(yè),但是物聯(lián)網技術是多個學科技術交叉融合的新興發(fā)展技術,主要涉及計算機網絡技術、計算機軟件開發(fā)和電子技術等綜合的學科應用,而大多數中職學校學科體系不夠完善、受學制,專業(yè)師資和教學實訓設備等因素限制,如何在學校現有師資、課程、實訓設備的基礎上,創(chuàng)建能滿足物聯(lián)網產業(yè)企業(yè)的需求、又具有本校特色的物聯(lián)網專業(yè),是各個學校急需解決的問題。在物聯(lián)網技術專業(yè)的建設與人才培養(yǎng)上采用兩步走的方式來實現:第一步,各中職學校將結合學校學科專業(yè)體系的特點與優(yōu)勢在電子技術應用、計算機網絡技術、計算機軟件技術專業(yè)增加物聯(lián)網技術方向的基礎課程和實訓課程,進行探索與實踐。第二步,整合相關專業(yè)教學實踐、教學資源,制定統(tǒng)一、完善的物聯(lián)網專業(yè)課程體系和人才培養(yǎng)方案,使之形成一個整體。
2物聯(lián)網技術的專業(yè)課程設置
目前,計算機網絡技術專業(yè)所開設的專業(yè)課程與教學實踐都是基于普通計算機之間互聯(lián)的網絡工程技術,而物聯(lián)網是物與物相連的互聯(lián)網,是互聯(lián)網的延伸,物聯(lián)網技術是多個學科技術交叉融合的新興發(fā)展綜合技術。主要涉及電子技術、網絡技術和軟件技術等綜合的學科應用技術,知識系統(tǒng)非常龐大,必須進行研究與梳理,依據人才培養(yǎng)的目標定位,考慮中職學制與學生學習能力,根據網絡專業(yè)的課程架構與知識體系,合理組織增加物聯(lián)網技術的知識,進行適時課程的設置調整,根據物聯(lián)網技術系統(tǒng)層次結構特點和關鍵技術,課程設置如圖1所示,使學生掌握新的知識與技術,從而擴大就業(yè)面,提升在就業(yè)中的優(yōu)勢而計算機網絡技術專業(yè)標準課程設置中已經涵蓋了物聯(lián)網技術網絡層知識領域,只需要增加的主要是物聯(lián)網感知層和應用層的相關核心課程。具體是在專業(yè)基礎課增加《物聯(lián)網技術導論》,專業(yè)課上增加感知層《傳感技術與檢測》、《RFID技術與應用》、《傳感網組網技術》課程和《網站建設與管理》、《數據庫的應用技術》應用層課程。
3物聯(lián)網技術實訓體系設置
對于中職學生而言,物聯(lián)網技術應用的定位應體現在工程實踐性,學生需要有知識理論的學習,更要注重工程能力的實踐,根據物聯(lián)網工程的工作過程構建實踐體系,設計教學實訓內容,注重培養(yǎng)學生實際工程的應用技能,根據物聯(lián)網技術專業(yè)課程的設置,結合計算機網絡技術專業(yè)的實訓教學與設施情況,確定物聯(lián)網技術專業(yè)課程的實訓體系,確定實訓教學的內容。(見表1)
4物聯(lián)網技術教學實訓的實踐
中職計算機網絡技術專業(yè)受學制(三年)和學生學習能力、實訓條件、師資等因素限制,課程調整的空間較小,在明確專業(yè)人才培養(yǎng)定位,根據網絡專業(yè)的課程架構與知識體系,合理組織增加物聯(lián)網技術的知識教學與實訓,系統(tǒng)的增加物聯(lián)網技術的知識,適當調整專業(yè)課程,一方面將物聯(lián)網傳輸層新技術與知識“嵌入”到原有的課程教學中,比如:將傳感器技術和RFID技術知識作為電子技術基礎的內容,無線傳感網組網技術加入到網絡課程中,將數據庫技術知識融入網站建設與管理課程中。另一方面,進行適時課程的設置調整,在有限的學時上增加《物聯(lián)網技術應用》課程教學與實訓,進行典型的應用系統(tǒng)綜合實訓,如智能家居與智能安防監(jiān)控綜合實訓。
5物聯(lián)網技術實訓室設計
計算機網絡技術專業(yè)建設有完善的網絡布線實訓室、網絡設備配置實訓室、系統(tǒng)搭建實訓室、網絡安全實訓室,能完成網絡工程的實踐教學實訓。物聯(lián)網技術實訓室可以對原有的網絡工程實訓室進行改造,規(guī)劃和購置物聯(lián)網實訓模塊設備,模擬物聯(lián)網應用工程環(huán)境和實際應用環(huán)境,構建“理實一體化”物聯(lián)網技術應用實訓室,拓展原有實訓室的功能,提供課程教學實訓從理論知識學習、講解到演示、基本技能訓練、工程項目實踐等多層次教學實踐。借鑒網絡技術的項目教學實踐體系,根據物聯(lián)網工程的工作過程構建實踐體系,設計教學實訓內容,注重培養(yǎng)學生實際工程的應用技能。因此,通過物聯(lián)網技術專業(yè)課程、實訓體系設置、實訓實踐及實訓室建設的研究和探索,我們可以在中職計算機網絡技術專業(yè)增加物聯(lián)網技術的知識與技能實訓,培養(yǎng)既掌握計算機網絡專業(yè)的知識技能,又懂得物聯(lián)網技術的復合型技術人才,擴寬計算機網絡專業(yè)的學生就業(yè)渠道,提高學生就業(yè)競爭力。
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(1)物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展目標明確
物聯(lián)網的概念已經家喻戶曉,全國各省市均興起了物聯(lián)網產業(yè)建設與發(fā)展的。經到區(qū)模范馬路科技園等部門調研了解到,從省、市到區(qū)都就物聯(lián)網產業(yè)做了詳盡的目標規(guī)劃,其中市的物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展目標是實現2012年全市物聯(lián)網產業(yè)銷售收入600億元,2015年達到1500億元,形成具備較強國際競爭力的產業(yè)集聚,形成國內知名的物聯(lián)網產業(yè)基地。區(qū)的模范路物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展目標是,2012年實現銷售收入200億元,聚集各類物聯(lián)網相關企業(yè)200家。到2015年,產業(yè)基地實現銷售收入500億元,聚集物聯(lián)網相關企業(yè)500家,在系統(tǒng)集成、應用軟件開發(fā)、信息服務、系統(tǒng)解決方案設計等領域培育銷售收入達10億元的規(guī)模型企業(yè)3—5家,形成在全國具有較強競爭力和影響力的物聯(lián)網產業(yè)集群。
(2)發(fā)展物聯(lián)網的優(yōu)勢顯著
區(qū)作為市中心城區(qū),匯聚了20所大學、86個國家及省部級重點科研機構、58家科研院所、42位兩院院士、10萬人的科技隊伍,擁有豐富的智力資源和創(chuàng)新潛力。其中模范路科技創(chuàng)新園作為全市科技創(chuàng)新“中樞神經”,位列省十大創(chuàng)新型園區(qū)之首,是市建設國家科技體制綜合改革試點城市和國家創(chuàng)新型城市的五大科技創(chuàng)新工程之一;軟件園和科技街也形成了鮮明的規(guī)模和特色。長期以來,區(qū)委、區(qū)政府高度重視無線通信、軟件與信息服務、電力自動化等物聯(lián)網相關產業(yè)的發(fā)展,將其作為促進全區(qū)產業(yè)結構優(yōu)化升級、加速全區(qū)各科技園、街形成自主創(chuàng)新核心競爭力的重要引擎,為物聯(lián)網產業(yè)的發(fā)展打下了堅實的基礎。
(3)物聯(lián)網產業(yè)已處于領跑之列
在區(qū)政府的主導下,“政產學研金”緊密結合,成立了物聯(lián)網應用研究院;各高校和科研院所利用自身學科優(yōu)勢,建立了一批重點實驗室和工程技術中心,并以此為核心建立專業(yè)研發(fā)機構,致力于物聯(lián)網關鍵技術研發(fā)和高端人才培養(yǎng)。例如大學依托固體微結構物理國家重點實驗室和計算機軟件新技術國家重點實驗室,成立了微納技術與研究院;郵電大學作為國家工信部共建高校,依托電子信息專業(yè)領域學科優(yōu)勢及無線通信與傳感網技術教育部重點實驗室等資源優(yōu)勢,打造全國首家以物聯(lián)網為特色的大學科技創(chuàng)新園,成立了物聯(lián)網研究院和物聯(lián)網泛在通信實驗室。
二、如何使物聯(lián)網產業(yè)做得更有規(guī)模、更有特色
目前區(qū)在做大做強物聯(lián)網產業(yè)規(guī)模上,已經取得了顯著的成果:在產業(yè)發(fā)展方向上確定了以智能電網、智能交通、智慧醫(yī)療、平安應急、智慧家居、城市地下管網數字化系統(tǒng)建設等板塊為優(yōu)先發(fā)展方向;在布局上,規(guī)劃了模范路科技創(chuàng)新園區(qū)、軟件園等;在產業(yè)運作上,規(guī)劃了物聯(lián)網技術創(chuàng)新平臺、產業(yè)集聚平臺、服務經營平臺和市場交易平臺等。
下一步,如何結合區(qū)的特點,在物聯(lián)網產業(yè)初具規(guī)模的基礎上,做出自身的特色,建議做一些更深入的分析和定位思考。下面簡單羅列三個城市的物聯(lián)網發(fā)展特色,供分析和參考:(1)無錫市儼然是整個物聯(lián)網產業(yè)的零頭羊,獲得了國家和省、市的大量資源投入,從國內外邀請了大量的物聯(lián)網業(yè)、高校進駐無錫,打造國家級物聯(lián)網領軍基地,其物聯(lián)網的發(fā)展方向是廣而強。(2)北京市抓住政府機構云集的的特點,著力發(fā)展物聯(lián)政務網,建立政務物聯(lián)網投入于社會管理。(3)深圳市重點打造物聯(lián)網制造業(yè)。物聯(lián)網的主要構成部件均為電子產品,深圳借助“制造之都”天然條件,重點發(fā)展物聯(lián)網制造業(yè),并快速形成大規(guī)模的產值。
作為市高校集中、科技企業(yè)集中的核心城區(qū),可以做精做細的方向很多,本調研重點建議的一個特色發(fā)展方向——建立“區(qū)物聯(lián)網技術開放服務與推廣基地”,整合國內外的物聯(lián)網核心技術,重點研發(fā)出物聯(lián)網涉及到的40多種核心傳感與傳輸技術模塊,并將研發(fā)的所有物聯(lián)網技術全部對高校師生、社會企業(yè)開放,源代碼開源,從而使教育領域和企業(yè)領域,都能采取搭積木的方式,快速地學習、研發(fā)和生產物聯(lián)網產品,從而快速實現較大的社會效益。總結為一句話:開源物聯(lián)網技術,為全社會無償培養(yǎng)物聯(lián)網人才,形成區(qū)的一大特色。
三、建立區(qū)物聯(lián)網技術開放服務與推廣基地的措施建議
按照做精做細的思路,組建開放的區(qū)物聯(lián)網技術開放服務與推廣基地,該基地重點開展兩方面工作,一是集中研發(fā)和積累一大批物聯(lián)網技術;二是利用掌握的物聯(lián)網技術,為駐區(qū)高校和企業(yè)服務,幫助駐區(qū)高校學生促進就業(yè),幫助企業(yè)降低研發(fā)成本,快速形成物聯(lián)網產業(yè)群。
(1)組建開放的實驗室,研發(fā)一批物聯(lián)網技術單元
組織由企業(yè)牽頭、高校配合、政府扶持的物聯(lián)網實驗室和教育基地,研發(fā)出一系列物聯(lián)網技術單元和平臺。涉及到的技術可包括3G、4G無線模塊、WIFI、藍牙、2.4GZIGBEE、433M無線傳輸、COFDM無線傳輸、電容式觸摸技術、電磁觸摸技術、錄音錄像采集、GPS定位、北斗定位、雷達測速和感應、RFID(包括13.56M、924M、2.4G)、IC卡、磁條卡、溫度傳感、濕度傳感、光敏傳感、壓力傳感、羅盤、壓力傳感、重力傳感、各類氣體傳感等,以及指紋識別、人臉識別、身份識別等智能模糊識別技術等。將上述各類傳感技術研發(fā)成一系列的“物聯(lián)網積木”,使用者根據應用需求,快速學習或研發(fā)出所需要的產品。
(2)研發(fā)專門針對駐區(qū)高校和技校的特色產品
在當前學生就業(yè)壓力越來越大的形勢下,如能幫助學生改善就業(yè),則善莫大焉。目前普遍存在的一個社會現象是企業(yè)缺技術人才,而大量的大學生卻很難找到工作。我們覺得,在這個環(huán)節(jié)上,可以嘗試由區(qū)政府科技部門提供部分科普基金、勞動人事部門提供部分就業(yè)資金、高校籌集部分教學資金,組成物聯(lián)網教育基金,建設一批物聯(lián)網教育學習硬件平臺,并免費提供上述物聯(lián)網各類技術和開源軟件;在轄區(qū)高校、技校建立物聯(lián)網聯(lián)合實驗室,為科技類專業(yè)學生提供試驗、實習環(huán)境,增強動手和實戰(zhàn)能力;與全國性的人才網站合作,實現將需要物聯(lián)網人才的企業(yè)和高校畢業(yè)生對接。
在上述效果驗證可行的情況下,可進一步在互聯(lián)網上,建立開放的物聯(lián)網實驗室,為全國所有的高校、技校,以及科研院所提供開放的技術支持。同時,服務平臺也可以通過有償提供物聯(lián)網硬件平臺和技術模塊的形式,產生收入,形成良性的市場化運轉。
摘要:針對物聯(lián)網產業(yè)的發(fā)展現狀和趨勢,分析了高職院校開設物聯(lián)網技術專業(yè)的必要性和重要性。根據物聯(lián)網技術的特點,探討了高職院校物聯(lián)網技術專業(yè)課程的設置問題,在此基礎上,詳細闡述了高職院校物聯(lián)網技術專業(yè)課程體系的設計和構建。
關鍵詞 :高職院校;物聯(lián)網技術;專業(yè)建設;課程體系
作者簡介:周亮,男,蘭州石化職業(yè)技術學院信息處理與控制工程系講師,碩士研究生,主要研究方向為軟件開發(fā)技術;張克功,男,蘭州石化職業(yè)技術學院信息處理與控制工程系講師,碩士研究生,主要研究方向為信息處理技術;黨燕,女,蘭州石化職業(yè)技術學院信息處理與控制工程系副教授,碩士研究生,主要研究方向為傳感器技術。
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7747(2015)06-0036-04
物聯(lián)網是基于互聯(lián)網絡、移動通信網絡等信息傳輸載體,讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯(lián)互通的網絡,其英文名稱是“The Internet of things”。和傳統(tǒng)的互聯(lián)網絡相比較,物聯(lián)網是基于各種感知技術的廣泛應用,是一種建立在互聯(lián)網基礎之上的泛在網絡。
一、物聯(lián)網技術發(fā)展現狀及前景
近年來,美日等發(fā)達國家和經濟體先后提出了智慧地球、智慧城市等概念,帶動了物聯(lián)網產業(yè)的迅猛發(fā)展。目前,物聯(lián)網產業(yè)資金投入量大,參與建設的大型高科技企業(yè)多,預計在2015年前后,物聯(lián)網產業(yè)將進入蓬勃發(fā)展的時期。物聯(lián)網技術的應用一方面可以提高生產效率,另一方面,可以為全球經濟的復蘇提供一定的技術動力。美國、歐盟等已投入巨資,研究探索物聯(lián)網技術,我國也在高度關注、重視物聯(lián)網技術的研究和發(fā)展。據美國權威咨詢機構FORRESTER預測,到2020年,世界上物—物互聯(lián)的業(yè)務,與人—人通信的業(yè)務相比,將達到30比1。因此,物聯(lián)網產業(yè)被稱為下一個萬億級的技術產業(yè),是未來推動世界經濟高速發(fā)展的重要生產力。[1]
二、高職院校開設物聯(lián)網技術專業(yè)的必要性和重要性
自2009年我國在政府工作報告中提出發(fā)展物聯(lián)網技術和產業(yè)以來,物聯(lián)網已進入快速發(fā)展階段。工信部預測,我國物聯(lián)網市場規(guī)模到2015年將超過5 000億元,2020年時將啟動萬億元級別的市場規(guī)模。[2]在以往幾年多所知名高校相繼成立物聯(lián)網技術專業(yè)的基礎上,2011年,全國又有一些高校和企業(yè)加入了物聯(lián)網教育和研究行列。基于以上幾點,在良好的發(fā)展環(huán)境和國家政策的大力支持下,高職院校建設物聯(lián)網技術專業(yè)勢在必行,并有著較好的發(fā)展前景。
物聯(lián)網技術自1999年提出以來,經過十多年的經驗積累和技術研究,已進入蓬勃發(fā)展時期,物聯(lián)網產業(yè)相關領域的人才相對匱乏,就業(yè)缺口大,各層次的物聯(lián)網技術教育顯得尤為重要。物聯(lián)網產業(yè)的大量人才需求,能夠很好地解決目前高職院校招生難就業(yè)難的問題。學生就業(yè)將更多地走向沿海發(fā)達城市,在物流、安防、交通、汽車等多個行業(yè)充分發(fā)揮技能,施展才華。[3,4]因此,高職院校應積極響應國家產業(yè)轉型優(yōu)化升級戰(zhàn)略,結合現有專業(yè)技術優(yōu)勢資源,將物聯(lián)網技術作為一個重要的專業(yè)方向進行規(guī)劃和建設,為國家培養(yǎng)適應形勢需求的人才,為學生創(chuàng)造更好的就業(yè)機會,為學院科研工作提供更好的實驗條件。
三、高職院校物聯(lián)網技術專業(yè)課程設置與課程體系構建
(一)物聯(lián)網行業(yè)從業(yè)技能分析
物聯(lián)網技術是計算機、電子、網絡、通信及軟件工程等多個技術相融合的綜合應用技術。從物聯(lián)網產業(yè)鏈的角度分析,物聯(lián)網產業(yè)可以分為感知控制、數據傳輸和數據處理三個環(huán)節(jié)。感知控制環(huán)節(jié)通過感知設備獲取物體的狀態(tài)信息,這個環(huán)節(jié)需要從業(yè)人員具備電工電子技術以及嵌入式設備設計和調試的能力;當信息被感知后,通過數據傳輸環(huán)節(jié)將數據傳輸至數據處理環(huán)節(jié),這個環(huán)節(jié)通過通信網絡傳輸數據,需要從業(yè)人員具備計算機網絡和數據通信等技術;數據處理環(huán)節(jié)主要對接收到的數據進行分析、處理和應用,需要從業(yè)人員具備系統(tǒng)設計、系統(tǒng)應用和系統(tǒng)管理的能力。
綜上所述,可將物聯(lián)網技術分為3個層次,分別是感知層、通信層、應用層。感知層技術主要涉及感知終端的設計和應用技術;通信層主要涉及計算機網絡和通信技術;應用層主要涉及物聯(lián)網應用系統(tǒng)軟件開發(fā)及維護技術,物聯(lián)網行業(yè)從業(yè)人員所需技術如表1所示。
(二)培養(yǎng)目標
根據對物聯(lián)網行業(yè)從業(yè)技能的分析,物聯(lián)網技術專業(yè)培養(yǎng)目標是德、智、體全面協(xié)調發(fā)展,掌握物聯(lián)網的基本理論、基礎知識,具備基于計算機技術、自動控制技術、傳感信息處理技術和互聯(lián)網技術進行信息標識、獲取、傳輸、處理、識別和控制的能力,能夠進行物聯(lián)網系統(tǒng)集成、物聯(lián)網相關產品的開發(fā)和應用、物聯(lián)網工程實踐,服務于經濟和社會發(fā)展需要的高素質復合型應用人才。
(三)專業(yè)課程設置
根據物聯(lián)網行業(yè)從業(yè)人員所需技術分析,核心課程的設置可分為三個部分,分別是感知層課程、通信層課程和應用層課程。
感知層課程主要涉及感知終端的設計和應用技術,包括各種傳感器的設計、調試和應用技術,以及芯片設計和應用技術,如射頻標簽和嵌入式芯片開發(fā)、調試技術等。要求學生通過該層次課程的學習,掌握一定的數字和模擬電子技術、嵌入式開發(fā)技術等內容。通信層課程主要涉及數據傳輸環(huán)節(jié)的相關技術,要求學生通過該層次課程的學習,掌握計算機網絡和通信的相關技術,具備通訊系統(tǒng)的運行維護與管理能力,以及通信設備的安裝、調試和故障排除能力。應用層課程主要涉及物聯(lián)網運行系統(tǒng)的開發(fā)和維護技術,要求學生通過該層次課程的學習,具備物聯(lián)網應用系統(tǒng)的開發(fā)和維護能力。
為了能夠較好地實現專業(yè)培養(yǎng)目標,專業(yè)課程設置如表2所示。
(四)專業(yè)課程體系構建
各專業(yè)課程之間的關系如圖1所示。
四、物聯(lián)網技術專業(yè)就業(yè)前景
物聯(lián)網作為國家倡導的新興戰(zhàn)略性產業(yè),受到了社會各界的廣泛重視。當前,物聯(lián)網技術專業(yè)已成為就業(yè)前景十分廣闊的熱門專業(yè),有較多的知名企業(yè)參與物聯(lián)網的建設和運營。物聯(lián)網用途廣泛,遍及智能家居、智能交通、現代物流、環(huán)境保護、精細農牧業(yè)、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、政府工作等多個領域。通過物聯(lián)網技術專業(yè)的培養(yǎng),學生能夠了解與物聯(lián)網產業(yè)有關的法規(guī)與發(fā)展動態(tài);具有設計、構建、調試、維護物聯(lián)網系統(tǒng)的能力;具有對物聯(lián)網信息系統(tǒng)進行管理的能力。物聯(lián)網技術專業(yè)的畢業(yè)生能夠就業(yè)于參與物聯(lián)網相關產業(yè)的企業(yè),從事物聯(lián)網系統(tǒng)設計、開發(fā)、管理與維護等工作。
綜上所述,物聯(lián)網產業(yè)有著很大的發(fā)展空間,將成為我國及世界經濟新的增長點。隨著我國物聯(lián)網產業(yè)的發(fā)展,物聯(lián)網行業(yè)需要大量的高技術、高技能人才,物聯(lián)網技術專業(yè)畢業(yè)生所從事行業(yè)具有廣泛性和靈活性的特點,這無疑為高職院校提供了新的發(fā)展契機。
參考文獻:
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關鍵詞:專業(yè)建設;物聯(lián)網;課程體系;實踐體系
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)02-0166-02
自2001年開始,我國高校開始開設網絡工程專業(yè),其專業(yè)定位、培養(yǎng)目標、課程體系等均處于發(fā)展中,各學校對網絡工程專業(yè)的發(fā)展進行了有關研究[1,2]。許多高校在計算機科學與技術、軟件工程等專業(yè)的辦學基礎上新開辦了網絡工程專業(yè),為社會輸送大量精通計算機技術和網絡技術的人才。長沙理工大學于2003年申請了此專業(yè),雖然在制定培養(yǎng)方案之前做了大量調研,也借鑒了不少其他院校的辦學經驗,但是網絡工程畢竟是一個開辦時間不久的專業(yè),最早開辦此專業(yè)的院校時間也不長,大家都還處于研究和發(fā)展階段,因此,在最初的培養(yǎng)方案制定過程難免會考慮不完善,在隨后的教學和培養(yǎng)過程中需要不斷根據實際發(fā)展來進行調整。
以射頻識別、無線傳感器網絡等技術為核心的物聯(lián)網是互聯(lián)網基礎上的延伸,是一種實現物物相連的互聯(lián)網,被認為是新一代信息技術的領跑者。物聯(lián)網是多學科交叉的新興學科,國內的物聯(lián)網熱推動了物聯(lián)網專業(yè)人才培養(yǎng)模式方面的研究。隨著物聯(lián)網技術的快速發(fā)展,網絡工程專業(yè)如何適應新技術的要求,設置良好課程體系,滿足社會需求,成為一項緊迫而重要的任務。高等院校是培養(yǎng)人才的基地,必須時刻把握時展的脈搏,及時調整培養(yǎng)方案,合理設置課程體系,培養(yǎng)掌握網絡及其相關技術的高素質人才,滿足不同行業(yè)對網絡工程專業(yè)人才的需求。
為了專業(yè)發(fā)展的需要,如何根據學校和學生的實際情況制定合理的培養(yǎng)方案,成為一個需要迫切解決和值得探討的問題。我們已經在網絡工程專業(yè)的培養(yǎng)方案、方向課程等方面進行了較為深入的研究[3,4]。但以上研究從學科建設角度關注網絡工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式,并沒有針對學生的實際需求來開展具有行業(yè)特色的應用型人才培養(yǎng)模式的研究。本文對網絡工程專業(yè)的發(fā)展進行了大一到大四四個年級的調研,提出了加強網絡工程專業(yè)物聯(lián)網技能訓練、增加實驗室實踐機會等新思路,探討了在新技術條件下,如何將網絡工程專業(yè)改造成適合社會需要和學生需求的優(yōu)勢專業(yè)。
一、專業(yè)調研目的
由于物聯(lián)網技術的快速發(fā)展,網絡工程專業(yè)的建設受到新的挑戰(zhàn),本次調研的目的是了解網絡工程專業(yè)的學生對專業(yè)課程體系與所想掌握的知識及技能需求,同時了解學生的就業(yè)預期,收集在校生對工作單位、崗位、薪資水平的實際想法,旨在為本專業(yè)課程體系設計、課程設計和課程改革獲取第一手資料,也為人才培養(yǎng)提供真實有效的反饋信息。
二、調研對象及內容
調研對象為長沙理工大學網絡工程專業(yè)2009—2012級在校學生,約230位。因為新生2012級學生剛入校,所以設計的調查問卷有所區(qū)分。在發(fā)給學生調查問卷的同時,通過當面交流了解學生對網絡工程專業(yè)的建議。此外,通過和學校的招生就業(yè)等職能部門了解本專業(yè)的招生就業(yè)情況。調研內容設計圍繞調研目的進行,以專業(yè)技能、專業(yè)課程體系、就業(yè)意愿為調研主體,為了后期分析統(tǒng)計的需要,調研表采用問卷調查形式,輔助當面調研了解。調研問卷設計主要包括三個主要內容。1.學生急需了解的專業(yè)技能;2.學生在校期間學習的反饋;3.學生對就業(yè)的意愿和期待。
三、調研結果分析
經過對四個年級網絡工程專業(yè)學生的調研,與學校就業(yè)職能部門聯(lián)系,學生對這次調研表現出極大的支持,網絡工程專業(yè)學生根據自己的學習情況與所學課程在應用程度方面進行填寫調查表,同時將學生對專業(yè)技能各方面重視程度反饋給學校。許多同學根據自己的實際情況、專業(yè)技能和課程結構方面進行了答復。而且,學生大都在教育教學等方面給學校和老師留言,對教學的肯定、建議,這些對老師啟發(fā)很大。本次調研,我們發(fā)放調研表230份,收到有效調研反饋表共計217份,對反饋信息進行分析。
1.物聯(lián)網技術課程的開設。針對物聯(lián)網技術的迅速發(fā)展,而我校尚沒有開設物聯(lián)網專業(yè)的情況下,網絡工程專業(yè)的學生對物聯(lián)網技術的了解情況以及希望掌握的技能情況,進行了相關調查。得到了有關的反饋數據。反映目前網絡工程專業(yè)的學生對物聯(lián)網知識的了解程度,在哪個方面的技能最重要的選項中近一半的學生選擇物聯(lián)網方向,而在最希望參加哪方面的培訓的選題中43%的同學選擇了物聯(lián)網方向的知識,遠遠超過其它選項,說明我校網絡工程專業(yè)的學生在沒有開設物聯(lián)網專業(yè)的情況下,對物聯(lián)網知識是比較期望學習的。
2.實踐動手能力的需求。在對課程設計如何完成的問題中,51%的同學是獨立完成的,并且剩余的中有39%是自己在同學的幫助下完成,只有一成的同學沒有自己去實現,說明同學對于動手實踐的機會比較珍惜,希望能提高自己的實際動手能力,在期望學校改善哪方面的條件時,有45%的同學選擇了開放實驗室和提高實驗室條件,比獎學金(7%)、自主研究性課題(17%)、專家講座(5%)、的比率都高表明學生希望能提高自己的實踐能力。
3.就業(yè)崗位、地域及薪資分析。針對學生比較關心網絡工程專業(yè)的學生就業(yè)率和預想的就業(yè)薪資和就業(yè)區(qū)域問題進行了調查。以下是調查結果的情況。在和學校就業(yè)職能部門的幫助下,本文得到了近五年網絡工程專業(yè)畢業(yè)生的實際就業(yè)率,網絡工程專業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)率一直保持在80%以上,尤其是近兩年不斷攀升,在今年更是達到了98.48%,相對其它專業(yè),具有較明顯的就業(yè)優(yōu)勢。而關于在校學生對就業(yè)后的薪資和地域分布,可以得到學生對就業(yè)后的剛開始薪資還是有比較理性的看待,將近70%的同學把起始薪資定位在4000元以下,而有近80%的同學講就業(yè)地域定位在省會以上城市,可能和IT行業(yè)的發(fā)展機會有關。
四、調研結果應用
根據調研結果的分析,我們在專業(yè)建設方向調整和實驗室建設等方面進行了改進。將原來的網絡工程培養(yǎng)人才方向由四個方向網絡管理與安全、網絡軟件開發(fā)、網絡工程與設計、物聯(lián)網集中調整為兩個方向,即網絡安全與管理和物聯(lián)網方向。在相應的課程設置上,增加網絡防護技術、數字認證技術、操作系統(tǒng)安全等課程,而在物聯(lián)網方向上增加傳感器網絡、RFID、云計算等課程。更加明確學生所需要掌握的專業(yè)技能。
加快建設物聯(lián)網實驗室,目前我們學校已經決定利用省部共建實驗室資金建設物聯(lián)網實驗室,滿足學生對物聯(lián)網知識的需求,增加其動手實踐能力。同時,盡可能開放現有的實驗室,開展遠程實驗等研究。
而關于學生的就業(yè)預期要求,學校可以有針對性的指導,更好的滿足學生就業(yè)愿望,實現更好的就業(yè)。
五、結語
在物聯(lián)網等新技術迅速發(fā)展的背景下,調整網絡工程專業(yè)的培養(yǎng)方案、課程設置、實驗室建設已經成為其適應社會需求的一種有效途徑。在本校2009級到2012級兩百多名學生中開展了新技術條件下,學生對專業(yè)建設的需求調研。本文對調研結果進行了分析和應用,論證了在網絡工程專業(yè)建設中增設相關物聯(lián)網技術課程的必要性,并提出進一步建設和開放物聯(lián)網實驗室滿足學生的需求,了解了學生的就業(yè)預期期望,將有利于針對性的開展就業(yè)指導。更大地促進了本校網絡工程專業(yè)發(fā)展同時對高校計算機網絡專業(yè)設置物聯(lián)網方向有一定借鑒價值。
參考文獻:
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【關鍵詞】物聯(lián)網;方案設計;任務驅動
0 引言
物聯(lián)網技術發(fā)展迅速,預計將成為繼計算機、互聯(lián)網與移動通信網之后的世界信息產業(yè)第三次浪潮。社會經濟的發(fā)展與產業(yè)的轉型是物聯(lián)網發(fā)展的巨大推動力,經濟全球化使得所有企業(yè)面臨著激烈競爭的局面,企業(yè)需要及時獲取世界各地對產品的銷售情況和需求信息,為全球的采購、生產制定合理的計劃,為了提高企業(yè)的核心競爭力,需要推進信息化與工業(yè)化的融合。人民生活水平的提高,也需采用包括物聯(lián)網在內的新一代信息技術改造升級社會管理和民生服務行業(yè),以提高社會管理、公共服務和家居生活的質量和效率。
當前,世界各國的物聯(lián)網基本都處于起步階段:美、日、韓、歐盟等都正投入巨資深入研究探索物聯(lián)網,并啟動了以物聯(lián)網為基礎的“智慧地球”、“U-Japan”、“U-Korea”、“物聯(lián)網行動計劃”等國家性區(qū)域戰(zhàn)略規(guī)劃。在中國,工信部于2012年2月正式了《物聯(lián)網“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,規(guī)劃的為物聯(lián)網產業(yè)的發(fā)展提出了指導思想和發(fā)展目標。規(guī)劃指出,“十二五”期間,我國將攻克一批物聯(lián)網核心關鍵技術,在感知、傳輸、處理、應用等技術領域取得500項以上重要研究成果;研究制定200項以上國家和行業(yè)標準;培育和發(fā)展10個產業(yè)聚集區(qū),100家以上骨干企業(yè),一批“專、精、特、新”的中小企業(yè),建設一批覆蓋面廣、支撐力強的公共服務平臺,初步形成門類齊全、布局合理、結構優(yōu)化的物聯(lián)網產業(yè)體系。
物聯(lián)網技術正逐漸從實驗室階段走向實際應用,目前,物聯(lián)網在工業(yè)制造、國家電網、機場安保、現代物流、醫(yī)療衛(wèi)生領域、數字農林、環(huán)境保護、智能交通、智能家居、水系監(jiān)測、食品溯源、敵情偵查和情報搜集等各個領域都得到了廣泛的推廣和應用。而從產業(yè)規(guī)模來看,據工信部預測,2015年我國物聯(lián)網市場規(guī)模將超過5000億元,2020年將達到萬億元級,預計未來5年復合年均增長率超過30%。
物聯(lián)網“十二五”規(guī)劃的頒布,中國將物聯(lián)網產業(yè)的發(fā)展提高到了國家戰(zhàn)略層面,物聯(lián)網作為新一代信息技術的高度集成和綜合運用,具有知識密集度高、成長潛力大、帶動力強、綜合效益好的特點。巨型產業(yè)的發(fā)展都離不開人才的培養(yǎng),沒有人才的支撐,這個行業(yè)就不能興旺繁榮,人才的培養(yǎng)是產業(yè)發(fā)展的基石。
物聯(lián)網領域人才需求的大量增長,給高校專業(yè)的發(fā)展與改造帶來了機遇和挑戰(zhàn)。
2011年,在《教育部關于公布2010年度高等學校專業(yè)設置備案或審批結果的通知》(教高[2010]4號)中,新增批準的物聯(lián)網工程專業(yè)25所,傳感器技術專業(yè)2所。兩年來共獲批準的專業(yè)64個,涉及高等院校59所。
除了本科院校設置物聯(lián)網專業(yè)外,目前,多所高職高專院校設置了物聯(lián)網技術應用專業(yè)。從無錫職業(yè)學院周志德教授對無錫物聯(lián)網創(chuàng)新示范區(qū)中的30多所企業(yè)的調研報告及其中的人才需求分析表(表1)可以看出,高職學生除了在研發(fā)、設計、測試崗位中,從事測試與輔助設計工作外,可以作為物聯(lián)網設備維護、解決方案撰寫、項目實施管理、售后服務與維保、項目與產品市場營銷等多種工作崗位的中堅力量。
1 增設物聯(lián)網課程的可行性分析
物聯(lián)網技術既代表新一代信息技術的發(fā)展趨勢,又立足于傳統(tǒng)的學科之上,物聯(lián)網融合了計算機技術、網絡技術、電子技術、測控技術、電氣工程及自動化和通信技術等多個技術領域,其中,物聯(lián)網工程專業(yè)的主干學科為計算機科學與技術、通信工程、網絡工程。
物聯(lián)網的技術架構被公認有三個層次:感知層、網絡層和應用層。感知層利用RFID,傳感器,二維碼等及時地獲取物體的信息;網絡層則通過各種電信網絡與互聯(lián)網的融合,將物體的信息實時準確地傳遞出去;應用層是利用云計算,數據存儲與數據挖掘等各種智能計算技術,對海量的數據和信息進行分析和處理,對物體實施智能化的控制。
由于新增物聯(lián)網專業(yè)需要較長時間的論證和審批,而基于物聯(lián)網的體系架構和目前就業(yè)市場對物聯(lián)網方向人才的崗位需求,優(yōu)化并調整現有計算機網絡技術專業(yè)課程,適當地增加物聯(lián)網方向的專業(yè)課程,既可以補充學生在信息技術前沿領域的技能,又可拓寬畢業(yè)生在物聯(lián)網方向的就業(yè)市場。
目前的計算機網絡技術專業(yè)開設的核心課程主要有:計算機網絡技術,網絡服務器的配置與管理,網絡設備安裝與調試,局域網組建與管理,網絡安全與維護,網絡綜合布線與工程實施,C語言軟件開發(fā),網絡存儲規(guī)劃與實施,網絡數據庫管理與應用等,這些課程已經涵蓋了物聯(lián)網的傳輸層和應用層的大部分技術要點,但是對于感知層的技術的學習相對較少。由于目前學生的學時較緊張,建議在高職的第四學期或第五學期開設一門物聯(lián)網基礎課程,一方面用來拓寬學生的專業(yè)知識,另一方面作為網絡技術專業(yè)的后續(xù)物聯(lián)網課程設置研究的試點。
2 物聯(lián)網課程建設的構想
2.1 課程定位
根據調研,目前物聯(lián)網方向的就業(yè)崗位主要集中在物聯(lián)網系統(tǒng)集成,產品設計、研發(fā)和測試,物聯(lián)網工程項目的實施、管理以及物理網的應用等。各相關企業(yè)也列舉了從事物聯(lián)網相關職位的職責信息(表2)。
在計算機網絡專業(yè)增設《物聯(lián)網技術》課程,該課程是計算機網絡技術專業(yè)根據專業(yè)培養(yǎng)目標和所面向的企業(yè)職業(yè)崗位要求而擬開設的一門專業(yè)課程,是基于物聯(lián)網相關工作任務的項目化課程。本課程設置的主要目的是結合企業(yè)和勞動市場的需求,培養(yǎng)學生從事物聯(lián)網設計、管理與維護的核心職業(yè)能力,使學生能夠分析、設計、部署中小型企業(yè)物聯(lián)網的網絡結構和應用服務,維護網絡安全,監(jiān)控網絡性能,具備管理物聯(lián)網所需要的技術基礎和能力基礎。
表2 物聯(lián)網方向就業(yè)企業(yè)及工作崗位職責描述
2.2 課程內容開發(fā)
《物聯(lián)網技術》課程既是一門物聯(lián)網方向的基礎課程,又是一門涵蓋內容廣,技術綜合性強的課程,它涉及了物聯(lián)網的概念、架構、設計、組建、維護、應用等各個領域,采用工學結合模式的項目教學法進行設計,課程的開設將促進高職學生對新技術的理解與學習,又將在拓寬學生的就業(yè)領域等方面起到較好的作用。
《物聯(lián)網技術》課程按照學習領域認知、項目教學和綜合實訓的思路共設計了6個項目,18個任務,56個子任務,涵蓋了物聯(lián)網中的關鍵技術,主要包括:物聯(lián)網的概念與應用,物聯(lián)網的架構與技術體驗,基于無線射頻識別RFID的應用,無線傳感網的組建與維護,現場總線網絡的組建與維護,遠程網絡傳輸與多網絡融合,小型物聯(lián)網項目的設計與實施等內容。在每個項目中又提煉出各項關鍵技術的重要內容來設計成多個學習任務,例如在無線傳感網的組建與維護項目中,包含了:感受短距離通信網和無線傳感網,基于WiFi技術的傳感網絡,基于ZigBee的自組織網絡,基于藍牙技術的傳輸網絡,無線傳感網應用等任務,基本涵蓋了無線傳感網的重要知識點。圖1為本課程的項目及任務,其中項目6中的四個任務為任選其一即可。
2.3 教材開發(fā)
在對多家物聯(lián)網企業(yè)進行調研和對人才需求的充分分析的基礎上,準確把握物聯(lián)網人才的培養(yǎng)目標、就業(yè)崗位、典型工作任務及專業(yè)知識與技能,由學校和公司共同開發(fā)工學結合模式的校企合作教材。
2.4 師資培養(yǎng)
由于《物聯(lián)網技術》課程涵蓋的內容較廣,涉及到無線傳感網絡(WSN)、傳感器的應用與檢測、無線射頻技術(RFID)、現場總線技術、移動通信技術、物聯(lián)網的設計與應用等多種技術,教師可能難以在較短的時間內深入的把握各項技術的內涵,可以請企業(yè)的專家與學校的教師共同講述該課程,來培養(yǎng)教師的在教學內容和教學方法上的技能。
學校創(chuàng)造條件支持教師參與企業(yè)培訓、項目合作開發(fā),做到教學信息和市場同步。
2.5 實訓室建設
物聯(lián)網技術實訓室的建設采用校企合作的模式,根據教學項目模塊,采用先進的物聯(lián)網產品進行設計、開發(fā)。它既可以為學生提供綜合實訓,也可以開展對外技術培訓、職業(yè)技能鑒定工作。
3 結論及展望
本課程方案主要針對高職院校計算機網絡專業(yè)的大專生,通過該課程建設可以拓寬學生對物聯(lián)網的認識及相關技術的掌握,為學生從事相關領域的工作奠定基礎。
隨著物聯(lián)網技術課程的開設,學生將進一步掌握信息技術的前沿知識,拓寬學生的就業(yè)市場,也為其它的物聯(lián)網課程的開設及物聯(lián)網專業(yè)的申報進行了探索和實踐。
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