物联网工程培养方案范文
时间:2024-01-02 17:54:47
导语:如何才能写好一篇物联网工程培养方案,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
物联网技术是推动当今世界科技和经济快速发展的关键技术之一,根据物联网产业特征优化产业结构,可以提高天津市的整体技术水平和经济实力,而培养具有高水平专业技术的物联网人才正是整个战略的基础和关键。
一、天津市经济产业现状调查和物联网人才需求分析
(一)天津市经济产业与物联网产业现状分析
天津是我国老工业基地,自滨海新区开发开放以来,在巩固和提升传统和支柱产业的同时,发展了以航空航天为代表的新型支柱产业。物联网提供的集硬件、网络、平台、应用、流程耦合为一体的高端综合集成服务能力具有重大的应用潜力。
针对物联网的研究和应用起步在天津是比较早的。在计算机、传感器、应用集成和信息安全等领域初步形成了完整的产业链,将发展物联网产业、推广物联网应用、搭建物联网平台、突破物联网技术作为四大重点任务,积极推进物联网产业在天津市社会经济中的发展。
(二)企业物联网技术人员情况分析
目前,社会企业中缺少真正能将物联技术与跨行业产业紧密结合的专业技术人才。造成这一现象的根本原因在于物联网是互联网到物的感知与控制的延伸,计算机与通信专业的人才对传感和控制不熟悉,而电子电气和自动化等专业的人才对通信网络不熟悉。物联网应用向新兴产业发展的趋势越来越明朗,因此需要大量具有计算机、通信网络、传感、控制等专业知识的多学科复合型物联网技术人员。
二、天津市物联网专业人才培养情况分析
天津市高等院校中,天津大学于2010年获得教育部批准开设物联网工程专业,天津理工大学和天津工业大学也于2012年获批开设物联网工程专业,南开大学和天津科技大学于2013年获批开设物联网工程专业。由于物联网的相关研究处于起步阶段,且具有交叉学科的特征,物联网工程专业在不同的学校办学学院也不同,如天津大学该专业在电子信息学院,而我校则隶属于计算机与通信工程学院,因此,天津市物联网专业人才培养的主要问题就在于针对不同学校的情况及特点,建设有各自特色的物联网工程专业。
三、物联网工程专业人才培养方案的设计
(一)专业定位和培养目标
物联网工程专业属于综合性专业,融合了计算机、网络、通讯、控制等不同专业领域,其理论体系覆盖了信息感知、传输、处理及应用等方面。我校的物联网工程本科专业依托计算机与通信工程学院已有的扎实理论基础和领域应用经验,秉承“为天津市社会经济发展服务”的人才培养理念,既重视人文素养和职业素质,同时关注专业理论知识和特色技术专长。
(二)培养模式
我校物联网工程专业学生采用3+1联合培养模式,即大学一、二、四年级在天津理工大学培养,主要负责专业基础课和实践环节的教学培养工作;大学三年级在中华大学培养,负责物联网专业课的教学与学生培养工作;最后成绩合格的学生颁发天津理工大学毕业证、学位证,该模式自2013级开始实施。
(三)教学计划主体框架
根据本专业总体培养目标,在社会、企业、高校等各方面进行了深入调研,充分了解物联网工程专业国内外教育发展现状,依托我校计算机、通信工程、物流等专业优势与特色,构建了一种模式、二个方面、四种能力、六个模块和八个课程群的“分层次、互动式、工程化”培养方案。即确立了一种“与台湾中华大学3+1的联合办学”模式;从“强化理论教学和实践教学”两个方面;围绕着“具备并能应用与本专业相关的科学、数学、工程技术基础知识能力、具有本专业分析问题与解决问题的个人能力和专业能力、能在实际多学科合作团队里工作并进行有效交流能力、具备一定的企业和社会环境下的综合工程实践经验构建能力”四种能力;搭建了包括“数理课模块、人文管理模块、学科基础课模块、专业基础课模块、专业课模块和集中实践课模块”六个模块;“数理基础课程群、学科基础课程群、应用层课程群、传输层课程群、信息处理课程群、感知层课程群、集中实践课程群、人文社科学基础知识课程群”课程群的“分层次、互动式、工程化”的培养方案。
(四)课程设置
1.课程体系与课程群设计。我们首先把专业课程划分为四个知识模块,然后将其分为若干个课程群,按照课程群组织教学和进行课程建设(如图1)。其中感知层课程群包括传感器原理、单片机原理及接口技术、数字信号处理、Linux操作系统、物联网控制技术、嵌入式系统和数字图像处理;信息处理层课程群包括人工智能、JAVA程序设计、定位技术与应用、数据库课程设计、辨识技术概论、物联网信息处理技术、云计算平台技术和物联网软件开发设计;传输层课程群包括物联网通信技术、基于IPV6的网络、物联网控制技术、无线Ad hoc网络技术、网络与协议、物联网安全与验证技术和模式识别与状态监控;应用层课程群包括物联网中间件技术、智能物流信息系统与设计、物流与供应链管理和物联网应用系统综合设计。
2.实践教学体系设计。物联网工程专业强调工程应用,培养过程中的实践教学至关重要。我校的物联网工程专业以学生为主体,理论教学以问题驱动模式组织。实践教学从具体实验开始,经过课程设计、综合设计、竞赛和毕业设计等,培养学生逐步具备基础能力、综合能力、应用能力和创新能力,辅助不同层次的评价机制,力求培养适应物联网产业需求的工程应用人才(如图2)。
四、结语
物联网工程专业在21世纪的工业革命潮流中属于新兴学科,市场需要大量优质的物联网人才,如何培养出满足社会需求、真正服务社会的物联网特色人才是目前亟须解决的问题。各个高校基础不同,地方人才需求层次方面也不尽相同,只有着眼自身条件,发挥自身优势,充分调研市场需求,有的放矢地进行物联网教学内容优化,才能在物联网专业发展大潮中找到自身的定位与价值。
参考文献:
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[2]郭惠.物联网专业人才培养模式的探究[J].微型电脑应用,2011(10):10-11.
篇2
关键词关键词:CDIO;协同创新;物联网;卓越工程师;培养模式
DOIDOI:10.11907/rjdk.161988
中图分类号:G434文献标识码:A文章编号文章编号:16727800(2017)001018504
引言
“十三五”规划将“建设物联网应用基础设施和服务平台”列入信息产业未来发展的重大举措,物联网行业进入加速发展时期,需要大批能将科技成果迅速转化为生产力的创新型技术人才。物联网工程的人才培养特点可概括为:高、新、快,即高要求,需建立全新培养体系,人才需求紧迫[1]。因此,研究如何做好人才培养的顶层设计,探索具有指导意义的紧缺人才培养规律与方法,并指导践行,成为物联网工程专业可持续发展的核心问题,也是高校服务国家战略与社会需求的一个热点问题。武汉理工大学是全国第一批获批物联网工程专业的院校,本文以该校物联网专业作为研究个案,基于CDIO与协同创新理论,结合教育部“卓越工程师教育培养计划”实践,提出一种应用型卓越人才培养新模式优化框架,并探讨在此框架指导下的专业建设实践。
1国内外研究现状
国家教育部2010年推出“卓越计划”,把培养创新型工程师作为重要战略目标,物联网工程专业培养的很大一部分正是“工程应用型”人才(另外一部分是继续深造的科学研究型人才)。校企联合培养环节是“卓越计划”人才培养标准及其实现矩阵建构的关键因素,是有效实施“卓越计划”的保障,其重要性已获得很多国家共识。国外比较成功的校企合作模式有:德国的“双元制”模式、英国的“三明治”模式和美国的“合作教育”模式等[2]。国内不少高校相继采取了形式多样的校企合作方式,例如:卓越工程师计划、卓越教师计划、订单式人才培养模式、产学研一体化、校企合作培养、3C立体培养、局域项目学习等培养模式[3]。
国家教育部在2012年提出“协同创新”计划,指出“高校要与科研机构、企业开展深度合作,建立协同创新的战略联盟”。协同创新理念下校企合作的内涵是高校和企业利用各自不同的教育方法和教育理念,相互融合,以促进资源的流动和整合,培养符合国家和社会需要的创新型人才,提高高校人才培养质量,实现创新价值的最大化。在协同创新中,协同是手段,创新是目的[4]。文献[5]将校企协同创新具体举措总结为参与培养过程、校企共建、企业赞助、委托培养、合作培养等5类17种。
为解决创新工程型人才培养过程中出现的问题,美国麻省理工学院联合4所大学通过4年国际合作研究创立了CDIO工程教育方法(CDIO Approach)。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)。它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的方式,按照课程之间的内在有机联系学习工程理论和实践[6]。CDIO核心内容包括1个愿景、1个大纲和12条标准[7],该方法继承和发展了欧美20多年来工程教育改革的大工程理念。在此基A上,国内外有多所大学和研究机构采用CDIO作为改革方法,并提出体现教育目标的CDIO教学大纲和体现系统化改革的CDIO标准,具有很高的借鉴价值。
我国开设物联网工程专业的高校,从2010年首批的30所,增加到目前的约600余所。经过几年的发展,我国在创新工程型人才培养模式研究领域,无论是在理论研究还是实践应用方面都取得了很大进步,但是大多数高校物联网工程类专业主要还是采用以理论教学和实验室为中心的传统人才培养模式。武汉理工大学于2009年开始进行物联网工程方向试点,获首批物联网工程专业后,参考国内外相关经验,并结合本院实际情况,形成了一套切实可行的物联网专业卓越工程师培养模式的系统方案,获批第七批国家特色专业。
2物联网工程专业卓越工程师培养模式优化框架人才培养模式指在一定的教育思想和教育理论指导下,学校根据人才培养目标,对培养对象采取的某种特定的人才培养结构、策略、体系及教育教学活动的组织样式和运行方式的总称[8]。人才培养模式的优化涉及培养目标、课程体系、教学与管理队伍、考核与激励机制等多个维度。协同创新理念下的“卓越计划”内容与CDIO内容在人才培养模式的多个维度具有高度的融合性(见表1),两者结合具有相互促进的作用。因此,本文以CDIO和协同创新理论为基础,以卓越工程师教育培养计划为中心,并结合学校物联网专业的实际情况,提出一种工程型卓越人才培养新模式。以企业需求为逻辑起点,从校企观念转变与文化融合的顶层设计入手,建立以学校为主体、企业参与的创新创业人才培养目标、课程体系、教学模式、实践基地,以及共同评价人才培养质量的人才培养体系,其框架结构如图1所示。
该框架借鉴国内外CDIO工程教育的经验,结合物联网专业卓越计划的特点,构建稳定的卓越计划实践教育平台;提出校企共建实践基地的新方法,学校和企业明确各方的职责、任务和利益,企业积极参与大学生实践基地建设,学生们在基地里参与企业的工程设计、产品制造、项目管理等工作,在实践中锻炼工程素质,使企业、学校都在基地建设中取得成果,形成多赢的局面;建立企业层面的校企协同内在需求机制,在借助企业岗位实训提高物联网专业学生应用实践能力的同时,还可以依托高校的科研力量,提升企业的研发和创新能力,确保企业从卓越计划中直接受益。
3物联网工程专业卓越工程师培养模式实践
武汉理工大学物联网工程专业依据上述人才培养模式优化框架制定了“3330策略”、“2544目标”系列建设规划(见表2)[1]。其中3330策略为:优先建设3个基础(队伍、知识体系、实践训练条件);3个结合(与校内相关专业结合、与相关培训单位结合、与行业结合);3个折中(近期与远期、传感层与系统集成、新体系与老专业);在专业组建初期开展“零点行动”,即:全国都在起步阶段,务必强抓竞赛与教材建设。近期与中远期制定了两阶段目标,概括为“2544目标”,即两年内建成5个平台,4年4类知识融合,包括计算机、控制、通信、海量数据处理融合。
专业卓越工程师培养模式比较序号CDIO的12条标准协同创新+“卓越”理念本校培养模式优化1*专业培养理念(将产品和系统生命周期的发展原理,即“构思一设计一实施一运行”作为工程教育背景)校企联合培养人才机制协同的物联网卓越工程师培养体系2*学习效果(与专业目标一致,并得到利益相关者验证的个人人际能力和产品、 过程与系统建造能力以及学科知识)按通用标准和行业标准培养工程人才基于CDIO的物联网卓越工程师培养方案3*一体化课程计划(一个由相互支持的专业课程和明确集成个人人际交往能力以及产品、过程和系统建造能力为一体的方案所设计出的课程计划)4工程导论(一门导论课程,提品、过程和系统建造中工程实践的所需框架,并且引出个人所需培养的能力)5*设计-实现的经验(在课程计划中应有两个或更多的设计-实现经验,其中一个为初级,一个为高级)以强化工程能力和创新能力为重点改革人才培养模式特色实训课程设置6工程实践场所(工程实践场所和实验室能支持和鼓励学生通过动手学习产品、过程和系统建造,学习学科知识和社会知识)基于协同合作理念的岗位实训方案7*一体化学习经验(一体化学习经验带动学科知识与人际交往能力,产品、过程和系统建造能力的获取)强化培养学生的工程能力和创新能力教学资源平台课堂教学形式改革8主动学习(基于主动经验学习方法的教与学)9*提高教师的工程实践能力(提高教师的人际交往能力以及产品、过程和系统建造的能力)扩大工程教育的对外开放“走出、引进”的师资培养方案10提高教师的教学能力(提高教师在提供一体化学习、使用主动经验学习方法和考核学生学习等方面的能力)改革完善工程教师职务聘任、考核制度 11*学习考核(考核学生在人际交往能力,产品、过程和系统建造能力以及学科知识等方面的学习情况)教育界与工业界联合制定人才培养标准校企共同参与的质量评价体系12专业评估(对照12条标准评估专业,并以持续改进为目的,向学生、教师和其他利益相关者提供反馈)注:12条标准中,有7条是最基本的(用*号表示),体现了CDIO与其它教育模式的不同。另外5条标准反映了工程教育的最佳实践,作为补充标准
3.1协同式物联网卓越工程师培养体系
协同式创新强调高校与企业两种资源和诸多优势要素的合理配置、全面共享和有机融合,不仅为学生的实习、企业实训等工程实践教育环节提供了更多机会、途径和保障,也为企业改进技术、促进科技成果转化、提高工程质量赢得了更多智力资源,实现了校企协同的互利共赢局面,在更深层次和更高水平上推进高校与企业的联合。因此,要结合物联网工程行业背景,优选合作企业。2013年物联网专业与无锡感知博览园等企业签订了校企合作意向书,双方通过不断商榷、修订,结合学校优势专业,联合制定了本专业的知识体系、课程与实验体系,以及专业培养方案,形成了突出交通、物流应用背景和科研成果特色的物联网专业培养方向。
3330策略3类资源结合:结合社会、校内、行业资源3项折衷原则:折衷近/远期、高起点/适用性、分层/系统技术“零点行动”:在建设起点采用竞赛、兴趣项目促进自主学习与知识更新传感网络平台智能终端开发平台2年建5个平_雏形数据服务平台(云服务平台)基础训练平台(接口、通信、现场总线控制)2544目标工程实践平台(智能抄表、家居、物流、交通)C3SD融合(计算机/通信/控制,海量数据处理技术)
4年4项任务完善实验教学环境及体系完善工程实践体系面向我校三大行业服务应用3.2基于CDIO的物联网卓越工程师培养方案
在积极参与国内物联网专业建设研讨会和各种形式调研的基础上,从社会和企业的实际需求出发,优化“卓越”课程体系,综合统筹制订培养方案,主要包括:设计专业知识与应用技能培养课程体系、创新能力培养课程体系;建立包含核心理论课程、开发应用类课程和创新类课程等阶段性培养任务的方案;基于协同合作理念制定岗位实训方案;制定培养学生创新能力的综合实践计划,强调学生交流沟通能力与团队协作意识的培养,注重提高学生主动学习的能力。
把课程体系划分为核心理论课程、实训实验课程和应用创新类课程3部分,提高应用性较强的课程比重,加强应用开发实践的参与性,降低一些理论深、与项目应用开发实践相关度低的课程比重。通过卓越工程师教育培养计划的运用,优化应用型创新人才知识结构。
3.3特色实训课程设置
针对物联网专业部分特有的实训实验课程(传感器技术实验课程、RFID实验课程、无线传感网技术实验课程、智能家居实训系统、多点传感数据传输、传感数据簇聚优化实时处理等实验课程)进行优化设置,并制定完善的物联网工程专业实验课程建设方案。
3.4校内外实训与实验保障
在多次到全国物联网先进战略基地与研发企业调研的基础上,结合学校“十二五”建设规划,确立物联网工程实验和实训中心的建设原则为:充分利用校企合作模式,建立健全物联网专业综合性创新实践基地,为学生提供需求分析师、测试工程师、系统研发工程师、产品经理、硬件安装与销售工程师等多种岗位的实习。依托实践基地,以项目实践训练为中心任务,切实提高物联网专业学生的合作和应用能力。
实验和实训中心包括5大实验和实训平台:传感技术应用平台、嵌入式与移动智能终端开发应用平台、云计算与服务计算平台、物联网应用工程实训平台、物联网基础技术支撑平台。实验平台涵盖了物联网架构的各个层次,可满足本科教学与研究需要。同时,建立“物联网综合演示实训中心”,并与“教育部信息中心”联合建立了“全国物联网技术应用人才培养认证湖北实训基地”,相关环节充分体现了卓越计划和CDIO的特色。
3.5教学资源平台
根据物联网专业技术知识面宽、实践教学内容丰富的特点,将物联网专业的实践教学内容进行整合创新,提出以物联网专业人才知识能力生长规律为引领的实践教学平台构架,以有效提升大学生的工程技术能力。
在教学资源建设过程中,改革传统以固定教材为中心的教学资源组织形式,联合具有实用工程知识、丰富实践经验和工程创新能力的企业高级工程技术人员,建立以工程项目实施为目标的教学资源平台,将源于工程实践的具体问题、实际案例,以及来自行业企业的设计与研发项目转化为教学资源。
3.6课堂教学形式改革
优化传统教学组织模式,需要采取灵活多样的教学形式。基于项目的教学法与卓越工程师培养目标具有极强的融合性。教在组织教学内容时,以项目需求划分知识单元,最大化地增加以项目应用开发为中心的实践教学内容,坚持精讲多练,夯实专业基础。同时,并未完全摒弃传统的以教为主的教学模式,而是与以学生为本位的教学方法相结合,灵活使用以项目设计为导向(Design-Directed Learning)的能力培养理念、基于问题学习(Project-Based Learning)的教学模式、探究式课堂教学(Inquiring-based Learning)与实践教学(Experimental Learning)等[9]多种教学方法,引导学生积极思考,并穿插讨论、实操等环节,培养学生发现、探索与解决问题的能力,以及在实践中的创新思维和应变能力。
为了构建学生的自主学习环境,促进专业教师的知识更新以及将专业和学科建设的研究成果付之实践,武汉理工大学与教育部信息中心合作,联合建立了“物联网工程训练中心”,以及物联网工程专业“大学生创新设计竞赛集训中心”。物联网工程专业学生已组建了多个创新兴趣小组,学生参加了第七届“博创杯”全国大学生嵌入式设计大赛、“TI杯”首届全国大学生物联网创新应用设计大赛、第二届中国大学生服务外包创新应用大赛、中国大学生计算机设计大赛等,并取得佳绩。
3.7高水平工程教育教师队伍建设
基于CDIO的课程教学改革是一项长期的工程,需要教师持之以恒,同时也需要学校制定相应的教师培养方案与考核机制,激励教师参与教改,做到教学与科研均衡发展。因此,需要依托校企合作、校校合作等形式,以跟踪掌握物联网最新技术动态和提升工程项目技能为重点,设计长期有效的师资培训体系。
武汉理工大学为保证专业领先发展,除资金投入保证外,还坚持与国际化大环境密切联系,采取了“走出去、引进来”措施。“引进来”即从海外引进优秀人才,强化教师队伍。在引进人才的同时,也将先进理念引入培养过程。定期聘请海内外学者、知名企业的高级技术人员到学校开设培训课程,如“开源硬件平台报告”、“大数据时代报告”等,由此拓展教师的专业国际视野,有针对性地培养掌握先进技术和先进教学理念的双师型教师队伍;“走出去”即每年派遣骨干力量赴海外研修访问,组织教师参加教指委专业建设研讨,让教师进入企业全职在岗学习,深入企业了解和掌握新技术及其实际生产流程。
3.8学习考核与专业评估
改变以往以课程为单元的考试形式,以校企共同参与的方式,采用兼顾项目实践过程和效果评价的考核形式,强调对学生应用技能和创新能力的评价,提高学生的学习积极性和主动性。
制定一个校企共同参与的具有CDIO特色的物联网专业教学质量评价体系,以检验学生的应用和研发技能。以工程项目实践为单位进行考察,以考察工程项目实践的完成过程及效果为主要手段,结合过程评价与效果评价,建立准确、可监控的校企共同评价体系,包括评价框架体系、考核指标、评分标准等。评价体系由校方提出实施原型,给予企业在实施中进行修正调整的权限,使标准逐步变得精准。
4实践成效与展望
武汉理工大学于2009年开始进行物联网工程方向试点,获批首批物联网工程专业后,招收本科生人数逐年递增,现已培养了200多名本科生。自进行人才培养模式优化实践以来,本专业CDIO模式基本形成,已建立完整的包含课程结构、教学模式、资源平台等内容的教学体系,并通过教育质量评价体系检验了其有效性,教学效果良好。本专业学生表现出很高的学习热情,积极参加各类大赛,以体验式与自主方式学习的学生明显增多,学生综合素质与工程能力有较大提升,并且培养了若干名物联网技术人才认证资质教师。2015年,在全国213所获批此专业的学校中,武汉理工大学排名前11,其物联网人才培养模式获湖北省教学成果2等奖。然而,相关人才的培养要实现可持续发展,还需要不断优化完善培养模式、与时俱进。物联网工程专业将来在深度国际交流合作、行业与政府支持等方面还有更多提升空间。
参考文献:
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篇3
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:G718.5文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)21-5146-03
Exploration an Implementation on Internet of Things Specialty in Training Program of Higher Vocational Education
SUN Yu-di
(Jiangsu Institute of Economic & Trade Technology, Nanjing,211168, China)
Abstract: According to the professional talents training of the Internet of things and the industry need, combining with our institute’s char acteristics, the employment posts of the Internet of things should be established, and then forms the specialized training goal. Taking profes sion station group, work task and work flow as the basis, it explores the specialized course system of the Internet of things corresponding with our institute’s characteristics of economic and trade, and discusses several key problems in the scheme implement in order to provide a sample for relevant institutes with this specialty.
Key words: Vocational Education; Internet of things; talents training; Curriculum System; specialty positioning
“物联网”被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。自从2009年11月3日,温总理向首都科技界发表了题为《让科技引领中国可持续发展》的讲话,他提出:“要着力突破传感网、物联网关键技术,及早部署后IP时代相关技术研发,使信息网络产业成为推动产业升级,迈向信息社会的‘发动机’”。这篇讲话对我国物联网的发展目标提出明确要求,把对物联网概念的研究推向了新的。物联网在中国受到了全社会的极大关注,目前全国有30个本科院校开设了物联网专业,高职院校有28家开设了物联网专业。物联网时代的来临,对专业的人才培养带来了问题与挑战。我院作为国家骨干示范院校,也加入了建设物联网专业的行列,下面就我院在物联网专业方面的建设实践供大家探讨。
1高职物联网专业人才培养方案基本思路
近年来,职业教育得到了飞速的发展,基本摆脱了原先依附于普通高等教育的培养模式。针对高职教育的培养目标与自身特点,高职类专业人才培养方案的建设要以科学发展观为指导,以就业为导向,以能力为本位,采用工学结合的人才培养模式,以职业岗位需要和职业标准为依据,努力满足学生职业生涯发展的需求,适应社会经济发展和科技进步的需要,按照实际工作任务、工作过程和工作情境构建模块化的专业课程体系。面向市场、面向技术、面向应用,培养适应生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才。
在人才培养方案的具体开发与实施中,以职业生涯为目标,确定人才培养方向,以工作过程为主线,确定课程结构,以工作任务为引领,确定课程设置,以职业能力为本位,确定课程内容,以职业标准为依据,确定鉴定项目。我院物联网专业人才培养方案开发与实施就是按照这样一条主线而展开的。
2关于物联网专业人才培养方案的探讨
2.1高职物联网专业定位
2.1.1行业前景分析
美国权威咨询机构FORRESTER预测,到2020年,世界上物物互联的业务,跟人与人通信的业务相比,将达到30比1。因此,“物联网”被称为是下一个万亿级的通信业务。目前,美国、欧盟、日本等都在投入巨资探索物联网。我国在物联网领域的启动与发展并不比国际落后。10年前就启动了传感网研究,目前正加紧研发“物联网”技术。
从目前物联网相关产业发展来看,物联网领域主要环节,如器件设计和制造、短距离无线通信技术、网络架构、软件信息处理系统配套、系统设备制造、网络运营等均已具备一定的产业化能力。物联网专业的学生毕业后可以到传感设备生产企业的管理、检测岗位;传感网的组建、调试、维护岗位;各种应用系统的建设、维护岗位;也可以到物联网技术营销与应用推广岗位等就业。因此物
联网专业人才需求量大、就业起点高、职业发展有潜力。
篇4
关键词:物联网;实训室;建设方案
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)27-6782-02
2009年11月13日,国务院批复同意在无锡建设国家传感网创新示范区(国家传感信息中心)揭开了国家重点进行物联网研究、发展和建设的面纱;2010年公布的国家“十二五”发展规划,物联网与新能源、新材料等一起被列为重点战略性新兴产业,则可以说是揭开了国家物联网发展和建设的大幕。产业勃兴,人才先行。作为一项战略性新兴产业,物联网的繁荣发展需要大量精通物联网信息技术的人才生力军。2010年8月以来,教育部公布的高等学校战略性新兴产业相关本科新专业,在新增本科专业名单中,“物联网”成为最大热门,各高校纷纷申报物联网相关专业,目前共有64所高校获批、江苏占了14个。 本科以上高校在纷纷申报、建设物联网相关专业的同时,越来越多的高职院校也紧随其后开拓建设物联网应用相关专业。按理说“兵马未动,粮草先行”,比如今年有高职院校已经开始招收、培养物联网相关专业的学生,与人才培养方案对应的物联网实验、实训场地(以下简称为“物联网应用实训室”)应该在专业开设之前同步规划建设,但事实并非如此――虽然有些高职院校的物联网应用实训室已经建成启用,但多数学校的物联网实训室建设还处在调研、论证中。另外,高校与高职院校培养的物联网人才属于不同层次,即使同属高职院校的物联网相关专业定位也会有差异,相应实验室的建设定位势必有差异,少数已经建成的实验室并不具备普及性、无法直接照搬照抄。因此,探讨物联网应用实训室的建设就有很强的实践指导意义,其关键问题是“物联网应用实训室”怎样建?
1 物联网专业的建设和发展
物联网专业的建设和发展必不可少的需要建设物联网应用的实验实训场所,高职院校“物联网应用实训室”的建设是物联网应用相关专业建设发展的必然。
因此,高职院校物联网应用实训室的建设应该与本校物联网应用相关专业的人才培养方案紧密相扣、与本专业人才培养的定位直接相联。要实现物联网应用实训室的建设与本校物联网应用相关专业的人才培养方案有效互动,分析科学、定位准确、适合校情的人才培养方案是前提。我校物联网应用性人才的定位是――物联网的安装、维护和调试,该人才定位是基于我校五年制高职计算机网络技术专业(物联网应用技术专业方向)的人才培养方案,其核心职业岗位,如表1所示。
2 准确定位建设“物联网应用实训室”的具体目标
我校建设“物联网应用实训室”的具体目标是:真实应用项目展示、体验与项目实验、实训融合;物联网应用实训室的设备配置、功能定位符合课程需要――满足计算机网络技术专业(物联网应用技术)方向专业课程如物联网基础网络技术、感知器件功能与应用、物联网组建与管理、物联网应用系统开发、物联网工程综合实训等的教学需要;满足物联网应用技术专业定位的安装、维护和调试的人才培养目标的需要;便于实施基于“做中学”理念的理实一体化、分组教学和项目工作任务教学等物联网课程的实验实训;能提供现有环境下的教师对物联网应用技术的自学、培训、创新研究,成为产学研开发的阵地。
3 “物联网应用实训室”的建设方案。
经过广泛的调研、校内论证、专家论证,我们提出了物联网应用实训室的建设方案(分为室内和室外、一期和二期)。一期实训室建设(室内)含智能家居系统、智能书架系统、智能超市系统三个体验与应用项目及实训室四部分组成;二期将智能路灯、智能车辆进出管理、实训室功能完善等。我校物联网应用实训室建设(一期)方案简介,如表2,建设面积约200平方米,平面图如图1。
4 我校“物联网应用实训室”建设方案的基本依据
1)满足“物联网”行业相关企业的岗位需要。
我们根据企业调研要符合企业岗位对应用型物联网人才的需求及我校在物联网应用技术专业人才――安装、维护和调试的培养目标的定位。
2)选择智能家居、智能书架、智能超市的原因分析
2010年公布的国家“十二五”发展规划,智能家居是我国物联网建设将重点投资的十大领域之一;智能家居与生活紧密联系将普及到我们的日常生活。物联网在智能家居方面的应用投入少,技术相对成熟;目前物联网在其他领域的应用主要以政府建设的示范工程为主,且投资较大;虽然物联网的应用研究方向很多,但就其技术而言异曲同工;智能书架和智能超市也是物联网在图书管理和超市管理中两个可推广的应用项目,其采用的RFID技术更可以广泛应用于校内车辆管理、师生出勤及考勤管理等。
5 “物联网应用实训室”建设和发展方向
物联网是一个未来发展的愿景,能够实现人在任何时间、任何地点、使用任何网络、联系任何人或物,以达到信息交换的自由。标准制定问题、隐私和安全问题 、有关物联网的政策与法规、管理平台的建立和完善及物联网的应用开发等问题都是物联网发展亟待解决的问题 。
因此,“物联网应用实训室”的建设不可能一步到位,必然要留有升级和改造的空间。短期内我校主要加快物联网应用实训室一期建设,努力引进物联网行业内领先的企业共同建设,吸纳省教育厅批复的计算机网络技术专业(物联网应用技术方向)的建设性建议,努力打造成五年制高职层次当前背景下的物联网标准化实训室、样板实训室;二期建设及时跟进,不断完善物联网应用实训室功能促进良性发展、紧跟物联网发展的步伐、保持不偏离物联网行业的发展方向和趋势。
建设好“物联网应用实训室”,更要用好“物联网应用实训室”,物联网专业师资是关键。因此,需要同步加快物联网专业师资的培养,紧密联系物联网相关企业,鼓励教师下企业锻炼、到院校学习,为师资培养、教师学习、产学研开发提供政策和资金保障。
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【关键字】物联网,卓越,创新创业,方案
0物联网发展的背景
物联网(Internet of Things)是通过在物品上内嵌电子标签、条形码等能够存储物体信息的标识,通过无线网络的方式将其即时信息发送到后台信息处理系统,而各大信息系统可互联形成一个庞大的网络。从而可达到对物品进行实施跟踪、监控等智能化管理的目的。物联网可实现物与人之间的信息沟通。
能否掀起如当年互联网革命一样的科技和经济浪潮,不仅为美国关注,更为世界所关注。物联网前景非常广阔,它将极大地改变我们目前的生活方式。它把我们的生活拟人化了,万物成了人的同类。在这个物物相联的世界中,物品(商品)能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。物联网利用射频自动识别(RFID)技术,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。
1卓越计划及创新创业型人才需求
国家教育部于2009年决定实施的“卓越工程师教育计划”,是为顺应国际发展趋势;适应国家工业、企业需求;增强我国核心竞争力、建设创新型国家、走新型工业化道路;培养各类型工程师的重要决策。作为民办应用型本科院校也应顺应这种发展趋势,提升自己的核心竞力。
创新创业人才教育以培养学生创业意识和创业精神为核心,以培养创业素质和能力为目标,以开展创业实践活动和实施创业项目为载体,把创业教育贯穿于人才培养的全过程。这个过程可以说是一个系统教育体系,包括:更新创新创业教育理念、创新创业教育与专业教育的有机融合、创新创业教育课程体系与教材建设、创新创业教育师资队伍建设、创新创业教育实践活动、创新创业教育管理机制和教学组织形式等方面。
高校创新创业人才的培养目前还处于起步阶段,分析高校的特点,创新性的提出采用有别于研究型大学以学术带动创新创业人才培养的模式和高职高专以技能带动的创新创业人才培养的模式,独辟蹊径,培养适应社会需要的人才。具体包括科学定位创新创业人才培养目标,建立多维度的创新创业教育课程体系,健全创新创业人才培养机制,全面推进创新创业人才培养的方案。
2物联网卓越工程师人才培养目标及规格
2.1人才培养目标
物联网工程专业人才需求随着物联网的发展和完善,物联网将遍及智能交通、环境保护、公共安全、平安家居、工业监测、高效农业、健康护理等诸多领域,且应用不断延伸,未来将成为一个无孔不入的网络,成为一个具有上万亿市场规模的庞大产业。面对规模宏大的产业变革,对从事物联网工程与技术的专业型人才的需求将与日俱增,这些需求总的来说主要体现在研发和应用两个领域。
在研发领域,目前,我国物联网技术的研发水平已位于世界前列, 在一些关键技术上已处于国际领先地位,成为国际标准制定的主要国家。因此物联网专业要为社会培养研究型人才,以便在产业链上游形成创新型的研发团队,使我国在新兴产业和自主知识产权方面掌握主动权。
在应用领域, 整个物联网产业链中涉及的环节众多, 包括RFID 和传感器网络硬件平台的生产制造者、各种应用平台的开发者、解决方案的提供者、运营商、终端客户服务等。众多的环节需要大量掌握物联网专业知识的从业人员。
本专业培养的学生要知识结构合理,具备扎实的电子技术、现代传感器和无线网络技术、物联网相关高频和微波技术、有线和无线网络通信理论、信息处理等基础理论,掌握物联网系统的感知层、传输层与应用层关键设计等专门知识和技能,并且具备在本专业领域跟踪新理论、新知识、新技能的能力以及较强的创新实践能力。
2.2人才培养规格
1)具有良好的思想品德、社会公德和职业道德,具有勤奋好学、勇于创新的精神。
2)具有基本的工程技术基础理论,系统地掌握相关领域技术基础理论知识;具有知识更新能力。
3)掌握信息获取、处理的基本理论和方法,具有设计、集成、应用及计算机模拟信息系统的基本能力。
4)具有物联网领域所需要的绘图、运算、实验、测试、表达及工艺设计技能及较强的计算机应用能力和自学能力。
2.3物联网卓越人才培养形式
1)本科教育
① 新专业培养:四年制物联网/传感网新专业,基础扎实,培养周期4 年;
② 新方向培养:在现有课程基础上新建物联网、传感网专业方向,在大二、大三学生基础上补充特色课程,培养周期2-3 年。
2) 研究生教育成立物联网/传感网研究生新专业,培养人才层次高,培养周期3 年。
3) 社会培训/就业培训针对传统培养的长时间及社会需求的急迫性的矛盾,社会培训在近期内是最好的暂时缓解人才需求的培养方式,电子信息类毕业生通过半年到一年的社会培训,或高校大四学生的就业培训,可以在1 年左右时间实现人才培养。
2.4课程体系
课程体系建设学科基础平台:高等数学、线性代数、概率论与数理统计、场论与复变函数、电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术、C 语言程序设计。高数和工程数学是后续课程的基础,必须开足,其中,场论与复变函数是为学习电磁场与电磁波、微波技术与天线做铺垫。电路分析及模拟、数字电子技术为电路设计奠定了基础,系统底层设计需要C 语言做支撑。
专业基础平台:数据结构、微机原理与接口技术、计算机网络、Java 程序设计、操作系统、信号与系统、数字信号处理、通信原理,这些课程是计算机和通信专业的核心课程。例如计算机专业考研的专业统考科目就有数据结构、操作系统和计算机网络,Java 程序设计则是当前流行的面向对象网络编程语言等。
方向模块:电磁场与电磁波、微波技术与天线、传感器技术、RFID 系统应用、嵌入式系统。
3 物联网卓越工程师人才规格培养条件
3.1实验室建设
(1) 充分利用已有的资源,立足于自主开发建设,以降低建设成本。通过专业教师直接参与实验室建设可以增强教师的实践水平,还可以增强教师对实践教学环节的掌控能力;
(2) 物联网专业实验室不仅有先进的设备,还要提供现代技术氛围和最先进的管理软件。在建设过程中,企业将全程参与沟通,选择使用率高、起点高、能体现物联网应用前景的项目建立实训环境,建立符合市场需求的物联网应用技术实训室,使学生在学习过程中不知不觉中地积累到最先进的物联网应用技术工程和开发经验;
(3) 物联网专业实验室采用校企合作的模式,邀请技术公司一线工程师课堂授课,支持骨干教师参与企业项目合作开发,做到教学信息和市场同步;
(4) 物联网专业实验室可以为学生提供综合实训,也可以开展对外技术培训和未来的职业技能鉴定工作。
3.2专业建设保障措施
(1) 教学内容、教学方式以及评价体系改革。物联网工程专业建设以应用为主,理论教学与实践教学有机结合,走产学研道路,培养学生创新能力,重视实验室与实践教学,加强实践环节动手能力。利用教育信息化技术,采取多媒体授课,学生“学会学习”、“学会思考”。
(2) 整合资源,逐步形成特色的专业学科群,学科群的建设与形成有利于发挥学科间的综合优势,并加强学科间的交叉与渗透。在学科群建设过程中,学科建设应注意发展相关基础学科和新兴交叉学科,以科研项目为纽带、以技术渗透为前提,组建跨系、跨学科的学术团队,建设以科研攻关为任务的跨系、跨学科的研究中心,积极引进优秀教育资源、科研资源,整合学校现有资源,并形成相关学科群的师资队伍与学术团队。
(3) 加强师资队伍建设。高素质、实践能力强的师资队伍是提高物联网专业人才培养质量的保证。学校应该加强物联网专业具有丰富工程经验的“双师型”教师的引进,努力提高师资队伍的业务水平和工程能力,不断更新和拓展物联网专业知识,提高专业素养。
(4) 扩大交流,走开放办学之路。高校进行物联工程专业建设应加强与地方政府、大中企业以及兄弟院校的合作,积极参与国际交流,走开放办学之路。
物联网工程专业培养适应社会主义现代化建设需要、德智体全面发展,具有良好的科学与工程素养,系统地掌握物联网技术及相关学科的基本理论、基本知识、基本技能与方法研究,能在工程及实际应用中从事物联网技术的规划设计与开发工作, 富有创新精神和创新能力、掌握多学科交叉知识的复合型工程应用人才。
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]黄孝斌.物联网应用实践[J].信息化建设.2012:104-120
篇6
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。
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[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)
篇7
关键词:网络工程;工程教育专业认证;培养方案;课程体系
近年来,随着经济的快速发展,全球一体化的趋势日益明显,高端工程技术人才越来越多的跨国流动,高等工程技术人才教育的国际化以及工程师的培养、资质获取和国际互认已经成为必然趋势。与国际权威认证机构签订工程教育学历、学位、工程师资质等互认协议,对加强工程师跨国工作交流和推动我国经济与教育的发展具有重要意义。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确提出:“关心每个学生,促进每个学生主动地、生动活泼地发展,尊重教育规律和学生身心发展规律,为每个学生提供适合的教育。”大力倡导以学生为中心的工程教育专业认证,为实现这一目标提供了可借鉴的框架体系和具体操作模式,因此,教育部一直强调工程教育的重要性。
网络工程专业是伴随着互联网技术与工程的蓬勃发展而迅速壮大的。专业建设的时间虽然不是很长,但是发展迅速,专业知识体系和内涵也逐渐成熟和完善。国务院于2015年7月印发的《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》指出,将互联网的创新成果与经济社会各领域深度融合的“互联网+”具有广阔前景和无限潜力,对推动我国经济社会发展将产生战略性和全局性的影响。网络工程专业是培育“互联网+”拔尖创新人才的核心专业之一,对于“互联网+”的发展和创新人才培养具有重要意义。
1.网络工程专业现状
高等工程教育专业认证制度发端于美国,经历90余年的发展历程,如今已经成为高等工程教育质量保障的重要机制。自20世纪90年代起,我国高等教育研究工作者开始大量引入工程教育专业认证制度。1992年,土木类和建筑类专业开始实施专业认证;2006年起,教育部组织试点开展工程教育专业认证工作;2013年6月,我国成为规模最大、影响力最广的国际工程教育互认协议――《华盛顿协议》的预备会员,标志着我国工程教育已经开始与国际接轨,对提升我国工程教育及相关产业的整体实力和国际竞争力具有深远而重大的意义。
网络工程专业2001年被教育部正式列为《普通高等学校本科专业目录》的目录外专业(080912W),2011年列入目录内专业(080903),与计算机科学与技术(080901)、软件工程(080902)等相关专业同属于工学计算机类专业。自2008年起,全国高校网络工程专业研讨会每年召开,在课程体系、知识结构、教材建设、实验教学、发展方向等方面进行探索和讨论。2011年,清华大学出版社出版了《高等学校网络工程专业培养方案》。2012年,教育部计算机教学指导委员会《高等学校网络工程专业规范(试行)》,借鉴ACM/IEEE Computing Curriculum 2005课程体系的设计思想与理念,分析网络工程专业毕业生典型任职岗位所需要的专业能力与素养,并将其映射为相关知识领域、知识单元和知识点,同时强调从工程的视角讲授相关知识,开展教学实践,培养学生的能力。“至今,全国开办网络工程专业的高校已多达400所,对人才的培养必将迎来一个新的发展阶段。”。对应工程教育专业认证的要求,当前的网络工程专业建设及人才培养主要有以下问题。
1)与计算机科学与技术、软件工程等相关专业区分度小,培养目标不够明确。
由于网络工程专业起源于计算机科学与技术、软件工程等相关专业,而且大多数专业教师也毕业于计算机相关专业,因此网络工程专业的基础理论课程与计算机科学与技术、软件工程等相关专业重叠较多,专业特色不明显,培养目标不明确。
2)课程体系未能紧跟网络技术发展,教学内容前沿性不足。
网络技术的发展日新月异,新兴技术层出不穷,移动计算、大数据等已成为新的研究和技术热点。而现有培养方案在制定时没有充分考虑到新技术,并且很少有企业专家参与,教学内容落后。网络工程专业的发展要聚焦国家战略需求,紧跟经济社会发展,适应人才培养专业结构、层次水平、知识和技能的需求变化,以推动网络工程专业教育机构、层次、规模质量的有机统一。
3)专业评价强调输入导向,教学过程缺乏反馈。
目前评价专业建设好坏通常从教学条件、课程建设、师资队伍等方面着手,对教学效果和毕业生能力方面评价较少。教师在教学中主要关注自己教了什么,而不会过多在意学生的学习效果,教学方法和手段也没有根据学生的学习效果及时调整。课后较少注重对教学的总结思考,缺少学生反馈信息改进措施,形成“教”“学”分离。
4)教学模式单一,实践性不足。
目前网络工程专业教学主要以课堂教学为主,教学模式相对单一,缺乏多样性和适应性,不利于发挥学生的主动性、积极性和创造性;对学生的考查以试卷考试为主,对于学生的实践能力训练和考查不足;教师科研优势转化不足,教学成果、科研成果向创新实践成果转化比例偏低。
2.工程专业认证要达到的目标
工程教育专业认证的核心理念是“以学生为本”,也就是以学生为中心。基于工程教育专业认证的理念,实现网络工程专业培养方案设计和实践,具体包含以下目标。
1)明确培养目标和毕业要求。
结合国家人才战略需求与高等学校网络工程专业规范,明确网络工程专业的培养目标。以专业认证的通用标准为基础,紧扣专业培养目标,确定毕业要求,体现认证需要覆盖的所有毕业生的特性。具体毕业要求确定为基本要求和业务素质要求两方面。
2)构建前沿课程体系。
实现培养目标的关键是构建合理的课程体系。在专业课程体系构建中,定期研究网络技术发展的新动向,了解社会对专业的需求,紧跟网络工程技术发展的步伐,形成合理、科学的课程体系。
3)健全评价反馈机制。
完备的教学过程评价制度和跟踪反馈机制是培养目标达成的保障,也是专业持续改进的基础。教学过程监控制度包括教学各环节规范、教学质量评价体系、毕业生及用人单位反馈机制等。
4)工程性、实践性能力培养。
培养学生具有一定的工程实践能力是工程教育认证的根本和出发点,也是毕业学生能否具有国际工程师水准的关键。在“强实践、重创新”的教育理念指导下,深化创新实践教学体系的综合研究与整合,搭建起“教学”与“科研”、“理论”与“实践”之间的桥梁,提升学生的工程实践能力和创新能力。
5)持续改进。
按照工程教育专业认证要求,完成网络工程专业评估报告,迎接专家检查。并根据专家意见,对于专业建设持续改进,探索具有研发能力和复合型知识结构的网络工程人才培养模式,以满足“互联网+”的国家战略发展需求。
3.培养方案的具体改进方法
根据全国工程教育专业认证修订和完善网络工程专业人才培养方案;根据工程教育专业认证要求对课程体系进行调整,通过课程群的建设和创新实现理论与实践的紧密结合;坚持“学生中心、目标导向、持续改进”的宗旨,推动校内校外教学质量评价反馈信息的收集、分析讨论和改进。
3.1培养方案闭环设计模式
根据工程教育专业认证的理念,整个培养方案的设计与实践是一个“闭环系统”模式(见图1)。通过毕业生和企业反馈,修订培养目标和毕业要求,优化课程体系,实现培养方案建设。在培养方案的制订中,以市场需求和学生就业为导向,充分听取业界声音,由专业建设委员会、企业高管、行业专家共同制订课程体系,动态构建并不断优化专业人才培养方案。
3.2具体研究内容
网络工程专业课程是整合理论与实践的学科,覆盖面十分广阔,并且该学科技术发展迅速,与工业界联系紧密。根据工程教育专业认证理念,在学生培养模式上,拟采用“五步式”阶梯培养框架:①明确培养目标,②设计培养计划和课程体系,③教学实施,④效果评价,⑤持续改进。通过全国工程教育专业认证对网络工程专业人才的培养模式进行改革。
从整个“五步式”阶梯培养框架来看,它们是一个渐进的培养过程。同时,它们不是一个单向的传递过程,而是通过后面的步骤不断给前面的步骤反馈信息,从而达到自我完善的过程。
3.2.1明确培养目标
网络工程专业培养适应现代社会数字化、信息化、网络化的需要,具备计算机网络管理、配置、安全等方面的知识,具有较强的动手操作能力和解决实际工程领域中出现的各种问题的能力,能在电信、金融、保险、电子商务、电子政务等对计算机网络有较高需求的企事业单位从事网络管理、安全管理、网络与安全程序设计等实际工程工作的人才。
网络工程专业毕业生适合从事网络工程相关的研究、设计、开发、维护、管理与服务等方面的工作,或攻读网络工程及相关学科的研究生,或从事网络工程及相关学科的教学与科研工作。毕业5年左右,毕业生具有的能力将主要体现在以下方面。
(1)拥有扎实的网络工程专业知识,能够使用恰当的技术,在社会和道德的范围内,提供复杂网络工程问题的解决方案;
(2)能够在网络工程领域,成为技术或管理骨干,参与全国及世界性的经济技术发展活动;
(3)拥有创新能力,能够为社会提供有创新性的网络工程相关服务;
(4)具有自主和终身学习能力,能够适应社会发展的新技术需求,继续在网络工程专业发展,包括考取研究生资格等,具备科研能力。
3.2.2设计培养计划和课程体系
实现培养目标的关键是构建合理的课程体系(见图2),在专业课程体系构建中,研究网络技术发展的前沿动向,调研社会对于网络工程专业的需求,紧跟网络前沿技术的发展;调整专业课程中理论课时和实践课时的比例,纠正以往重理论、轻实践的状态,保证实践学时的总学时比,形成合理、科学的课程体系,使之符合工程教育专业认证的需求。厘清每门课程对培养目标的支撑作用,确保每个毕业要求都有课程支撑实现。
据此思想,同时参考国内一些高校相关专业的课程设置,如西安电子科技大学、国防科学技术大学等,将网络工程课程体系分为专业基础课程群、物联网方向课程群、网络安全课程群、“互联网+”前沿课程群等四大模块(见图3)。目标是构建传统精品课程、精品资源共享课程与前沿课程相结合的研究性课程群,夯实课程基础,发展课程的实践性和创新性。具体实现手段:将现有课程资源整合到对应课程体系,将企业应用的先进技术与现有课程进行融合,课程内多知识点融合,跨课程知识体系融合,理论、实验、实训与课外教学、研究多元融合等。
从“互联网+”人才需求发展出发,与理论教学课程体系相对应,在对各教学环节整体优化与提高的基础上,构建以能力和素质培养为主线,分层次、多模块、相互衔接的综合性实验教学体系。该课程体系框架是理论与实践相结合的课程体系,每个课程群都有充足的实验、实训教学环节支撑。课程体系设置将走访腾讯、思科、华为等业内领先企业,深入了解业界的要求,以学生就业为核心。
3.2.3教学实施
1)教学方法改革。
学生学习的积极性、主动性是好的学习质量的前提,本课题将以学生为中心,在教学过程中注重启发学生的思维,采用循循善诱的方式引导学生自己发现问题,并逐步解决问题,培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力。在教学形式上,积极探索新的教学方法,以便能够调动和发挥学生的主观能动性。具体形式有以教师为主体的课堂教学、习题课等共性化教学环节。也设置答疑、质疑等教学环节,引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识。本项目拟建设网络工程实践教学案例,以供学生进行工程训练或作为毕业设计课题使用。这些教学案例将涵盖移动互联网、大数据、物联网、信息安全等“互联网+”前沿主题。
2)精品课程建设。
按照网络工程专业课程群中的4大模块,每个模块对应建设一门精品课程,并逐步推广到其他课程。针对网络工程专业课程群中的4大模块,配合精品课程的建设,对现有网络综合实验室、物联网实验室、信息安全实验室进行改造和升级,建设与“互联网+”精品课程相适应、功能集约、资源优化的实验教学平台。
3)创新实践强化。
为了提高网络工程实践水平,建立良好的科研/实践环境和以学生科研/实践兴趣为主导的自主学研创新实践环境,网络工程专业老师与业界顶尖的网络公司思科、华为、H3C展开校企合作。骨干老师参加网络工程师培训,带领学生参加网络技术大赛,联系学生到这些公司实习,提高了学生的创新创业实践能力。邀请业界和学界专家进行专题讲座,拓展学生视野。同时加强教师与学生的交流环节,引导学生通过参与创新实践活动。通过搭建一个集成度高、可操作性强的创新实践环境,使学生能更形象、更深入地掌握网络工程中大规模组网、网络融合、智能感知、海量数据处理、云计算等专业知识,提前体验研究生阶段科研工作的方式与乐趣,从而彻底改变学生的专业知识学习常常陷于纸上谈兵的境地,切实让学生体验到科研带动教学的创新实践模式。
4)拔尖人才培养。
建设“互联网+”精英班。立足“互联网+”创新人才教育,培养具有扎实的互联网应用开发能力,广博的知识储备和“互联网+”创新思维,突出的实践动手能力强的“互联网+”创新人才。“互联网+”精英班将与国内外互联网领军企业(如微软研究院、思科、腾讯、百度、华为等)建立合作,为学生提供工程实践、实习就业、认证考试、成果展示等平台。精英班采用小班培养、因材施教和全程导师,助推创新人才的快速成长。
3.2.4效果评价
根据工程教育专业认证的要求,建立科学、规范的教学评价方法。
1)形成教学评价的跟踪反馈和持续改进的良性循环。
网络前沿技术不断发展,企业需求不断变化,因此需要网络工程专业教学持续改进。高校开展专业建设和工程教育改革的根本目的是推动专业教育质量和人才培养质量的持续改进与提高,满足注册工程师的实际发展需要,为工程专业毕业生进入相关职业领域提供资格保证。工程教育认证制度本身贯穿了这种质量持续提高与改进的基本理念。专业必须对自身在标准要求各个方面存在的问题有明确的认识和信息获取途径,有明确的改进机制和措施,在进行跟踪反馈之后用于持续改进,从而实现教学质量从机制、制度、评价到结果、反馈和改进这一螺旋式的持续上升。
2)市场环境和社会需求成为教育评价重要的组成内容。
认证标准强调所设置的工程专业必须对学生在整个学习过程中的表现进行跟踪与评估,以保证学生毕业时具有一定的社会竞争力,达到专业培养目标的要求。同时,明确要求专业要建立毕业生跟踪反馈机制,学生毕业后的社会和市场评价成为评判其培养目标达成度的指标之一。毕业生离校后在工作岗位上所体现出来的知识、技能、思想品质、综合素质是对专业教育水平的印证和检验,因此,教育评价的过程应该延伸到学生离开学校在社会实践的过程。在市场经济条件下,教学质量是一种市场表现,忽略学生、社会需求,脱离市场环境和市场需求考察教学质量问题,特别是教学质量评价问题,很可能出现教学质量评价偏误。
3.2.5持续改进
工程教育专业认证的核心是“以学生为中心”,网络工程专业作为一个新兴的前沿专业,其专业内涵和技术内容是不断发展的,这意味着培养方案的制定绝非一劳永逸,网络工程专业老师将根据对学生培养质量的持续跟踪和评估,持续对培养方案和教学方法进行改进。
持续改进是保证专业建设持续发展的关键。从招生、毕业生反馈到其他各项指标都必须有必要的制度或措施保证定期评价。评价结果和反馈信息必须用于持续改进。例如,培养目标和必要要求必须定期评价达成度;培养方案和教学计划的制订与修订、授课与考核、教材选定、评教、专业与社会实践实习、创新能力训练、毕业设计等教学环节都必须有足够的时间和精力参加学术及教改活动;实验设备和图书资源定期更新与维护等。
为了保证持续改进的达成,根据工程教育专业认证的持续改进理念,完善校内校外评价反馈信息的收集、分析讨论、改进方案的确定和落实。相关工作由学生工作办公室、督导组、教务办公室、就业办公室、专业教师、培养方案修订工作组(含企业人员)等多部门人员共同参与完成,重点强调专业教师和企业人员的参与。该项工作也可以利用教师出差、开展合作项目等各种机会对企业进行调研,主要了解毕业生在企业的工作表现,以及企业对毕业生能力、知识结构等方面的新需求。
4.结语
大连理工大学网络工程专业自2004年开始招生,每年招生约120名,已经为互联网、电信、电子商务、电子政务、金融等行业以及一些国内外著名院校和研究机构输送了大批精英人才。近年来,网络工程专业教师积极从事教学改革,发表教学研究论文40余篇,取得了一定的教学成果,但现有的专业培养方案对应工程教育专业认证要求存在一些不足。
篇8
关键词:物联网;人才培养目标;课程体系
作者简介:张淑梅(1968-),女,山东莱州人,南京交通职业技术学院电子信息工程系,副教授。
基金项目:本文系中国交通教育研究会2012-2014年度教育科学研究课题“大交通背景下计算机网络技术专业课程体系构建”(项目编号:交教研1202-83)、南京交通职业技术学院教改项目“大交通背景下计算机网络技术专业课程体系构建研究”(项目编号:JX1128)、南京交通职业技术学院科学研究计划项目重点项目“高职院校计算机类专业优化研究”(项目编号:JR1205)的研究成果。
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)14-0083-02
2009年8月,总理在无锡视察时提出了“感知中国”,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一。 2009年11月12日,中科院、江苏省政府在江苏省无锡市共建中国“物联网研究发展中心”,并初步形成以无锡市为核心,南京、苏州为支撑的物联网产业聚集区。有政府的大力支持,科研单位、运营商的大力推动,受需求和应用驱动,物联网将广泛应用于各行各业,物联网的市场潜力给高职教育带来了无穷的机会,这将为高职教育发展带来新的机遇。高职院校应顺应市场需要积极开办相关专业,培养物联网产业专业人才,满足国家战略性新兴产业发展的迫切需求。
物联网是个交叉学科,涉及到通信、传感、计算机网络以及RFID、嵌入式系统等多方面技术。高职院校与物联网相关的计算机网络技术专业如何更好地适应行业和区域产业发展的需求,在传统计算机网络技术专业的基础上开设物联网应用方向,调整专业人才培养方案、重构课程体系,主动适应地方经济发展的需要,是我们需要认真思考并付诸于实践的重要课题。
一、物联网应用方向人才培养目标的确立
专业的人才培养目标准确定位是构建合理课程体系的前提。高职教育的人才培养目标与社会经济发展对人才素质的要求是否一致,是检验高职教育能否满足社会经济发展需求的重要指标。以职业能力培养为核心的培养目标是现代社会对职业教育提出的新要求。为了体现高职教育以就业为导向,以职业能力培养为核心,增强学生社会适应能力及可持续发展能力,制定一个科学合理的人才培养目标时应从以下几个方面考虑:
一是高职教育的目的,即“培养什么样的人”;二是行业背景与区域经济发展,也就是要适应行业和区域产业发展的需求,为本地区培养高级技术技能人才;三是社会需求下的能力构成,这需要对高职物联网应用技术专业的学生毕业后所从事的职业岗位进行分析;四是行业专家意见。
物联网主要由感知层、传输层和应用层组成,物联网产业主要包括围绕整个产业链的硬件、软件、系统集成和运营服务四大领域。通过对无锡物联网产业研究院、中科怡海科技有限公司、无锡万博信息技术公司、上海亿道电子有限公司等多家物联网产业链的相关企业进行人才需求调研,调研结果显示,物联网企业对高职层次人才需求主要为:物联网工程项目技术员、物联网软件程序员、物联网软件测试员、网络维护技术员、物联网系统管理员、物联网设备营销与技术支持人员等。
按照专业人才培养方案的开发要求,对江苏长三角地区物联网产业发展现状及物联网产业人才进行需求分析、企业调研、专家研讨,明确了物联网应用技术专业主要面向物联网产业链的系统集成、运营服务领域,归纳出主要面向的职业岗位:物联网工程项目技术员、物联网系统管理员、物联网应用系统管理员等3个核心职业岗位,以及每个岗位的典型工作任务,从而确定南京交通职业技术学院计算机网络技术专业(物联网应用方向)培养目标为:本专业主要面向物联网产业,针对物联网在智能交通、平安家居等领域的研究和应用,服务区域与地方经济发展,培养具有扎实的专业基础理论知识、较强的实践能力、良好的团队协作能力,具有可持续发展与创新能力,掌握物联网应用技术,具备物联网工程项目的规划与施工管理、物联网设备安装与调试、物联网应用平台设计与开发、物联网管理与维护,物联网嵌入式软件开发以及物联网设备营销与技术支持等职业能力和素质的高端技术技能型人才。
二、物联网应用方向课程体系的构建
人才培养目标需要通过课程体系来实现。培养目标发生了改变,课程体系就需要重构。为了使人才培养既达到就业岗位职业要求,又具备一定的技术消化、吸收、改良、反求、创新能力的需求,课程体系的构建必须遵循“理论与实践相互交融”的课程体系设计思想。一个是培养学生可持续发展能力的基础知识的设计,一个是培养学生实践动手能力和创新能力的专业技能及素质能力的设计,理论与实践相互融合、交叉使用,形成完整的切实可行的课程体系。实践动手能力和创新能力培养,要将实验、实训、仿真实训到最后的顶岗实习整个实践教学过程系统化设计,这就要求加大实践课程的占比,教材也要随之配套建设。
1.构建“项目主导、模块递进”的课程体系
本课程体系构建采用“项目主导、模块递进”的课程体系构建模型。所谓的“项目主导、模块递进”的课程体系,是根据产业行业企业特点,明确本专业主要就业岗位,依据就业岗位归纳典型工作任务,确定完成职业岗位的典型工作任务所需职业核心能力,按基本能力、专业能力、综合能力三个依次递进的模块构建课程体系。
依据专业调研结果,明确了专业面向的主要工作岗位,对应物联网应用技术专业职业岗位的典型工作任务主要有:物联网项目方案拟定;物联网工程施工管理及实施;物联网设备配置与调试;物联网系统的管理与维护;物联网应用系统设计与开发、管理与维护;物联网设备营销、物联网项目售后服务、技术支持等。完成职业岗位的典型工作任务,需具备以下职业核心能力:具备物联网组网方案拟定、物联网工程施工组织及实施能力;具备熟练配置和使用网络设备的能力;具有较强的物联网管理与维护、保障网络系统安全运行的能力;具备较强的物联网应用系统维护、数据库管理、物联网技术应用等能力;具备熟练使用网络管理软件、网络编程工具、网页设计软件完成物联网应用软件设计、调试和维护的能力;具备从事网络设备营销与技术支持工作的能力;具有较强的团队协作能力、协调沟通能力、创业能力、就业能力及创新精神。
在分析本专业面向的主要就业岗位、就业岗位的典型工作任务、完成就业岗位的典型工作任务所需职业核心能力的基础上,构建了以项目为主导,按“基本素质模块、职业基本能力模块、职业核心能力模块、职业拓展能力模块、职业综合能力模块”五个相对衔接、交替上升的模块课程体系,整个课程体系按照从简单到复杂、从单一到综合、从低级到高级的知识进阶规律,综合培养学生的职业能力,为学生职业生涯打下坚实的基础。本课程体系结构如图1所示。
(1)基本素质模块。这一模块用于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,为创新思维和创新能力提供广阔的发展空间。该模块主要开设“德育基础”、“政治思想概论”、“军事理论”、“计算机应用基础”、“实用英语”、“高等数学”、“体育”、“就业指导”、“大学生心理健康”等课程,同时还开设“艺术鉴赏”、“美术鉴赏”、“音乐欣赏”等公共艺术课程。
(2)职业基本能力模块。职业基本能力模块涵盖该专业对应职业岗位群所需要的最基本的知识、技能、技术和素养,为职业核心能力模块服务。该模块主要开设“计算机硬件组装维护”、“计算机网络技术”、“局域网组建与管理”、“数据库技术及应用”、“物联网安全技术”、“射频识别技术(RFID)与应用”、“无线传感网络技术”、“初级程序设计(C#)”、“网页设计与制作”、“工程制图”等课程。
(3)职业核心能力模块。本模块突出“一专”,针对主要就业岗位方向。所有课程均安排一周到二周单项技能实训,该模块课程授课教师应具备相应职业资格证书和职业能力,即“双师型”教师,同时引入企业一线能工巧匠担任实践课程教学。这一模块主要开设“物联网组网技术”、“Linux操作系统”、“物联网综合布线”、“传感器与自动检测技术”、“嵌入式系统设计”、“企业网站开发”等课程。
(4)职业拓展能力模块。职业拓展能力模块对应“多能”,体现学生今后就业方向拓展,职业迁移能力。这一模块主要开设“C++程序设计”、“图像处理”、“GIF与GPS技术应用”等专业选修课作为职业能力拓展课程。根据各个学校的特点及优势,可以在此模块中调整不需要的培养方向或培养内容。
(5)职业综合能力模块。本模块主要体现实践性教学环节,保证学生获得较系统的职业技能、技术训练,为学生的就业和创业打下良好的基础。这一模块包括课程整周单项技能实训、物联网技术应用实训、专业综合实训、考证实训、毕业设计、顶岗实习等,做到校内学习与实际工作融通,顶岗实习与校外学习结合,校内考核与校外考核结合,实现课堂学习与实训实习地点“一体化”教学,体现“学中做、做中学”的实践教学理念。
基于各个学院的特色,将课程体系构建与特定人才培养及就业需求结合起来,有利于学生在社会中生存和发展,为学生迈向成功的职业生涯打下坚实基础。该课程体系有利于培养学生的职业道德、职业技能和就业创业能力,着力激发学生的创新能力和对未来职业的憧憬,增强学生的可持续发展能力。
2.以职业能力培养为核心,改革教学方法
任何课程内容都要通过一定的教学活动才能转化为学生的知识、技能、技术和素质,以职业能力为核心的培养目标要求以学生为主体组织教学活动。在教学方法上改变传统的教师唱主角的教学方法,而是采用案例法、任务驱动法、问题引导法、项目模仿法、小组学习法等方法。这种方法有利于培养学生独立学习的能力和提高专业技能,同时工作能力、创新能力、团结协作能力等均得到了全面的训练和提高。以职业能力培养为核心,改变了传统教学中教师与学生的地位,在教学过程中教师是指导者与咨询者;学生主动性和积极性得到了充分的发挥,由被动接受者变为主动获取者。
3.围绕课程体系建设开发并编写项目化教材
教材是课程体系建设一个重要的内容载体,通过开发和使用好的教材,一方面可以使学生的学习有章可循,另一方面可以更好地贯彻根据岗位需求培养人才的目标。物联网应用技术专业是一个新兴的专业,目前市场上还没有与课程体系相匹配的优秀教材。因此,建设在课程体系的同时,应积极推行项目化教材的开发与建设,在教材内容上,既突出理论体系创新,又体现实践能力的培养,使课程建设与教材建设统筹规划,协调发展。
三、结束语
物联网作为新兴的技术,受到各行业的广泛关注,未来必将得到极大的应用和扩展,然而高职院校要开办一个新专业,必须要进行谨慎的调研和论证,需要进行完善的课程体系开发和设计,配备相应的师资和教学设备。南京交通职业技术学院通过谨慎理性思考后选择了改造传统专业,积极开展课程改革、修订人才培养方案和课程标准,在专业课程设置时嵌入物联网技术相关的课程,使专业建设跟上技能进步的脚步,提升了专业与产业发展的吻合度。
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篇9
关键词 产教结合 物联网 无线传感器
1重庆工程学院产教结合背景
重庆工程学院由重庆正大软件集团举办,学院与集团各子公司形成产教结合办学模式。在长期的教育教学过程中,经过不断的探索,学院实行集团+学校、学院+公司的产教紧密结合的教学模式,专门成立产教结合指导委员会,学院和对接公司形成了“专业建设与行业需求相结合,专业教学与企业案例相结合,专业实训与实际项目相结合,专业实习与企业岗位相结合,专业教师与企业员工相结合”的“五结合五支撑”专业能力培养体系。并在学生素质培养过程中“将素质教育融入课堂、融入活动、融入生活、融入社会,学生自主互动和学分激励相结合”“四融入一结合”的办学特色。
2重庆工程学院物联网专业无线传感器网络课程建设的思考
应用型本科院校课程开设既要区别于211等研究型传统本科院校,也要区别于高职类专业院校,应以培养动手能力强,知识水平足,可持续发展的“实用创新人才”为主。
在“五结合五支撑”培养体系框架下,作为培养系统细化以及承载的专业课程,无线传感器网络课程应该紧密的贴合行业应用,始终抓住“应用型”这个魂,努力打造切合市场需求的课程教学环境。该课程作为物联网在感知层中较为重要的应掌握的核心能力模块,其课程建设就显得尤为重要,针对该课程建设的方法可概括为一下基本步骤,该方法也值得在其它类似课程建设借鉴:
(1) 通过企业调研,梳理出物联网在无线传感器网络模块所必需的具备共性的关键工作流程,归纳出相关的核心能力主线。
(2) 通过岗位能力主线,明确主线所需的并能支撑岗位工作关键技能。
(3) 结合关键技能形成关键的知识技能点,串联技能及知识点,形成完整的针对行业的知识体系。
(4) 最终选取具备代表性的工作任务作为教学主线。专业教学与企业案例相结合。结合具有代表性的案例或项目,通过项目作为载体,在强化物联网专业同学动手能力的同时,对专业知识进行教学,使学生满足行业、企业对物联网应用人才的需求的同时兼顾具备可持续发展的知识体系;在保证学生较大缩短就业适应期同时满足应用型技术人才今后的技术创新理论需求。
2.1无线传感器网络课程的核心能力主线
通过走访重庆本土物联网行业,结合专业建设的调研,梳理出核心能力主线。无线传感器网络涉及现代传感器、嵌入式、近场无线通信以及分布式技术等领域,是一类涉及技术交叉,更新快,掌握难度大的知识。正由于涉及面广,所以必须得结合市场需求定义好“应用型”本科课程所培养的能力。在定义核心能力主线时首先应定义好课程边界,以便于各个相关课程能有机的形成关联以便于支撑起培养方案的整个框架。与其关联的有传感器技术,嵌入式系统以及物联网综合实训课程,因此该部分应以近场无线通信作为主线,重点培养传感器节点网络通信的部署、调试以及开发能力。
2.2无线传感器网络课程的岗位工作关键技能
实现对无线传感器中网络节点及网关的布置,节点的调试,节点数据的传输控制(温湿度等数据以及视音频信号的传输,控制信号的传输)。
2.3无线传感器网络课程的知识体系及教学主线
结合物联网产业发展较为成熟之一的智能家居作为载体,进行教学与实验设备的准备,可形成如下的教学主线:智能家居?WSN选型(包含知识点:节点架构,硬件组件、能量消耗、操作系统及智能家居环境);智能家居?WSN网络设计(包含知识点:设计方案及优化);智能家居WSN的构建和应用实现(包含知识点:相关协议,仿真平台及开发平台,时间同步技术及节点定位,安全及容错技术;)。
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篇10
(1.桂林电子科技大学计算机科学与工程学院,广西桂林541001;2.桂林电子科技大学电子工程与自动化学院,广西桂林541001)
摘要:基于大数据和云计算背景,从物联网智能服务应用的角度建立对物联网工程专业的深入认识,进而确定人才培养目标,对物联网工程专业的课程体系提出建议。
关键词 :物联网;大数据;云计算;课程体系
基金项目:广西高等教育本科教学改革工程项目( 2015JGB209);桂林电子科技大学教育教学改革项目(桂电教[2013]20号、[2015]23号)。
第一作者简介:张敬伟,男,副教授,研究方向为海量数据管理,gtzjw@guet.edu.cn。
1 背景
物联网的雏形是采用射频识别等技术将物与互联网连接形成的网络,进而实现智能化感知识别和管理。2005年,国际电信联盟的《ITU互联网报告2005:物联网》正式提出了物联网,促进了网络的进一步发展,形成了新的信息产业发展浪潮。为了支持国家物联网这一战略性新兴产业发展,2010年教育部批准在本科阶段开设物联网工程专业,致力于为物联网及相关产业培养高素质的工程型人才。
物联网本质上是物物、人物互联的系统,其延伸内涵是借助网络基础设施提供多样化的智能服务。物联网的目标即借助传感、通信等基础核心技术,建立网络基础设施;借助软件系统,提供顶层多样化服务。因此,物联网技术属于“集成创新型”技术,物联网工程专业的人才应该属于“工程应用型”人才。
由于物联网是个宽范畴的概念,具有技术综合性和跨学科特征,因此,不同高校的物联网工程专业建设模式和人才培养目标存在较大差异。例如,南京邮电大学借助其学科和技术优势,较早开设了物联网专业并建立了研究院,从管理学、社会学等多角度对物联网展开研究,致力于新的商业应用探索。杭州电子科技大学以科研和竞赛来锻炼学生学以致用的能力,突出物联网工程人才培养特点。辽宁工业大学、安徽理工大学、长江大学、江南大学等也分别对物联网工程专业的课程体系建设进行了不同的探索。桂林电子科技大学于2011年设立物联网工程专业并招生,也在物联网工程专业的建设方面不断进行探索。
在不同的应用领域,物联网具有不同的表现形态,如车联网、船联网等,这决定了物联网工程是一个庞大的工程,其人才培养也不是单一领域的。现实生活中物联网快速发展的诉求,也要求我们尽可能地借助现有的学科优势来培养综合型的物联网工程人才。
从宏观角度看,物联网的体系结构可分为4层:感知层、网络层、数据管理层和服务层。这个层次结构从某种程度上决定了物联网工程专业人才培养的格局,且很大程度上能够在现有专业布局的基础上进行升华。例如感知层和网络层与通信类和电子类专业有较多交集,而数据管理层和服务层的相关技术则与计算机类专业有较多重叠。正是这种综合性的培养需求,使各高校不断探索求证物联网工程的人才培养模式。
物联网的核心是基于万物互联提供新型智能化服务,其数据管理层和服务层是体现物联网核心价值之所在,这实际上与大数据概念不谋而合。未来,来自物联网的数据将是大数据的主要组成部分和云计算的主要处理对象。从提供服务的角度看,物联网与大数据、云计算紧密相关。在物联网应用域,大数据和云计算可以看作物联网的外延。图1展示了物联网、大数据和云计算三者之间的关系。其中,物联网的核心是实现实体感知和互联,是大数据的主要数据源;大数据研究则侧重知识发现,帮助物联网拓展创新型智能应用,深度挖掘物联网内在价值;云计算则利用其强大的计算平台和充分的存储设施,满足物联网域不同应用的实时需求。三者之间的辨析关系有助于我们明确物联网工程专业人才的培养目标,进而拟定有特色的专业课程体系。
2 面向物联网智能服务的相关课程植入
基于对物联网的宏观认知,其具有两项基本功能:实体感知互联和智能服务。这将引导我们设置合理的课程体系,并根据高校自有的学科优势来优化配置,彰显课程体系特色。桂林电子科技大学的物联网工程专业由计算机科学与工程学院负责建设,鉴于在计算机领域具有丰富的人才培养经验和深厚底蕴,在充分借鉴了第一批物联网专业建设单位的经验后,学院确定了物联网实体感知互联和物联网智能服务平衡发展的模式。该专业的课程设置在兼顾服务感知互联人才培养的基础上,植入了面向数据处理和智能服务的相关课程,充分利用计算机大学科的优势,进一步完善物联网工程的课程体系,以突出自己的专业特色。
面向物联网智能服务的课程主要包含两类:一类是面向数据管理及数据挖掘的课程;一类是面向物联网软件开发的课程。面向数据管理及数据挖掘的课程主要包括:数据库系统原理、物联网数据处理、数据挖掘与知识发现等,主要目标是让学生更好地理解物联网的内涵,提升学生对物联网数据的认识,帮助学生认知并拓展物联网的外延。面向物联网软件开发的课程主要包括数据结构与算法、Web应用开发、QT程序设计及相关实践类课程等,主要目标是帮助学生在掌握物联网体系结构的基础上,培养其开发物联网软件和建立智能应用的能力。这些课程在物联网工程专业人才培养过程中起到了很好的承上启下作用,让学生在具备好的物联网大局观的基础上,更好地拓展物联网的外延。基于自身的学科优势,融入面向物联网智能服务的相关课程,建设有特色的物联网工程专业课程体系,将很好地满足物联网发展的进程中对工程型人才的需求。
3 结语
物联网驱动的实体感知互联和智能服务,正在与大数据和云计算倡导的创新应用产生交集,物联网工程作为一个新专业,需要不断探索实践专业建设和人才培养模式。基于学校在建设物联网工程专业的过程中对物联网本质的认识,我们讨论了大数据和云计算等相关技术驱动物联网工程专业建设的思路,进而提出了物联网工程专业的课程体系建设方案。当然,由于物联网工程专业的跨学科特征以及面对问题域的宽泛性,其发展还存在诸多挑战,专业建设和人才培养模式仍有待时日进行验证,但相信随着物联网产业的不断成熟,基于物联网智能服务的应用将成为物联网人才需求的重点领域。
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