时间:2024-04-03 11:52:14

(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,国际电信联盟发布的《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。
参考文献:
[1]孙其博,刘杰,黎羴.物联网:概念架构与关键技术研究综述[J]北京邮电大学学报,2010,33(3): 1-9.
[2]杨震.物联网发展研究[J]南京邮电大学学报:社会科学版,2010,12(2): 1-10.
[3]刘鹏,物联网工程专业人才创新人才培养探索[J]计算机教育,2012(21): 9-12.
[4]贾旭.高校物联网工程专业建设研究与探索[J]辽宁工业大学学报:社会科学版,2015,17(2): 108-109.
[5]陈辉,李敬兆,詹林,物联网工程专业人才培养和专业建设探索(J],计算机教育,2014(4):13 -17.
[6]崔艳荣,陈勇.物联网工程专业课程体系设计探究[J].长江大学学报:自然科学版,2010,7(2): 373-374.
关键词:高职院校;物联网;实验室
21世纪人类社会正步入信息时代,我们正处在一场新的技术革命之中,这场技术革命的中心就是物联网。自从2010年总理在十一届全国人大三次会议的政府工作报告中指出:"要大力发展新能源、新材料、节能环保、生物医药、信息网络和高端制造产业,加快物联网的研发应用,加大对战略性新兴产业的投入和政策支持"以来,我国物联网产业得到了飞速发展。在2015年的政府工作报告中又提出:"制定'互联网+'行动计划,推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合,促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展,引导互联网企业拓展国际市场。" 2016年政府工作报告继续在"十三五"时期主要目标任务和重大举措中进一步指出:要强化创新引领作用,促进大数据、云计算、物联网广泛应用,加快建设质量强国、制造强国。
物联网产业的发展,需要大量专业技术人才。高职院校作为培养技术性人才的重要基地,目标是培养实践能力强的高级技能型人才。因此,高职物联网及相关专业的人才培养目标定位、课程设置、实验室建设等在提高人才培养质量、满足社会需求上就显得尤为重要。本文通过分析当前高职物联网专业发展情况,结合广州工程技术职业学院的情况,在物联网相关人才培养和相应实验室建设上进行探索与实践。
一、物联网技术人才需求状况
物联网,总括理解就是"物-物相联的互联网",是把各种信息传感设备、控制设备和智能终端通过网络联接起来,实时采集各种需要的信息并加以管理和控制。是由计算机科学与技术、网络工程、电子技术、信息工程、通信工程及其它边缘科学交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门新型应用型学科。
目前,物联网技术还属于一个新兴产业,正在快速发展,遍及智能交通、智慧农业、智能物流、智慧医疗、智能家居、环境保护、工业监测、个人健康等众多领域。中国物联网产业的总体规模,每年以超过30%的速度在发展,到2015年已达7500亿元,预计2020年将超过5万亿元。巨大产值的背后,是对相关专业技术人员的巨大需求!
从人才市场和智联招聘等招聘网站调查统计发现,物联网产业对专业人才的需求强烈,同时对各岗位的需求也是呈金字塔形的,也就是需求数量最多的是基层的销售、运维和技术支持人员,往上是系统集成、应用开发工程师等,最顶端的是系统架构师、项目经理等。
二、高职物联网专业人才培养现状
面对国家对物联网产业的大力扶持及其迅猛发展带到的巨大人才需求,各类型院校都纷纷加入到物联网人才培养队伍之中。从2010年6月江南大学第一个开设物联网本科专业开始,到2012年6月,短短两年时间国家就审批了物联网专业院校138所院校,其中本科院校80所,专科学校58所。到2015年,我国已经开设物联网专业的高职院校已达305所,而在各专业下开设物联网方向的院校则难以统计。另外,近年来也已经有多家技工院校开设了物联网专业,并且物联网专业的毕业生已经开始进入就业市场。
在遍地开花、欣欣向荣的专业开设和招生的表象下,我国各高职院校的物联网专业的人才培养情况却没有人们想象的那么好。由于物联网的发展时间比较短,在行业上还没有统一的标准,使得各院校在物联网专业的设置上还存在各种问题。
1、缺乏准确的人才培养目标
物联网行业发展迅猛,但还没形成统一的行业和人才需求标准,这就造成了物联网专业人才培养目标的模糊。现在物联网企业在人才市场招聘中,仍较少直接标出招聘物联网专业毕业生,还是根据具体岗位技术要求从计算机、电子、嵌入式、软件技术等专业招聘人才。因此,高职物联网专业必须要根据社会需求、学校原有基础等,选择物联网行业相应岗位,对人才培养目标进行准确定位,重点把某些岗位的核心技能培养好。
2、专业课程设置不合理
物联网所涉及的知识范围很广,包括了计算机技术、电子技术、网络通信技术、信息技术、软件设计等,要全部学习掌握这些技术对于高职学生来说不太现实。而目前高职院校在专业课程设置中仍普遍参考本科院校的课程设置,存在大而全的问题,计算机技术、传感器技术、单片机技术、嵌入式系统、RFID、传感器网络技术、应用软件开发等全都在课程计划中,但由于课时的限制,很多课程只能泛泛地讲授,学生无法深入的掌握运用。
3、师资力量不足
物联网是新兴的产业,但是在2010年才有第一个本科专业设立,2014年才有第一批本科专业毕业生,因此目前各高职院校的物联网专业教师都是从其他专业转过来的,基本不具备行业实践经验。缺乏高素质、高能力,具备行业经验的物联网专业教师,是目前高职院校的普遍现象,这对高职物联网技术人才培养非常不利。
4、实践能力不足
高职物联网人才培养主要侧重于学生的实践应用能力,但由于课程设置、师资、实训条件的限制,许多高职院校在教学过程中比较偏重理论知识的教授,而对物联网实际应用项目的实施训练不足,使得学生缺乏物联网知识在实际工作、生活中的实践,影响了学生的就业和日后的发展。
三、高职物联网人才培养的探索
面对物联网行业巨大的发展前景和人才需求,以及目前物联网市场发展的不完全、行业标准缺失的情况,我院根据自身的基础条件,在工程技术的大架构下,确定先以计算机应用技术专业为基础,培养物联网技术人才最为适合。以"物联网应用"方向为培养目标,主要培养学生掌握物联网技术在不同应用领域的上层应用设计、数据通讯和运用、系统集成等能力,使学生能够根据实际应用领域的需求设计、安装、调试、使用、维护物联网应用系统。
以原有计算机应用技术专业为基础,人才培养目标定位在人才需求为专科层次的"物联网系统开发工程师"、"Java开发工程师"、"Android开发工程师"岗位,通过在原有已开设的专业核心课程基础上,加大应用程序开发课程内容,适当增加物联网专业课程,如:无线传感器网络、嵌入式系统、物联网综合实训(智能家居)等。同时,对现在专业课程的教学内容、案例和实训项目进行改造,引入物联网应用项目,让学生更多地接触和认识物联网。
强化实践教学,提高实践教学内容在课程中比例。在实践教学中,强调以物联网实际应用案例为项目展开,强化实际操作训练。如在《计算机网络技术》课程实训中,加入了网络综合布线实训项目;《物联网综合实训》课程中,围绕"智能家居"项目进行展开,从底层设备安装调试到基层应用开发安装,完整地完成一个"智能家居"项目的实施。
四、高职物联网专业实验室建设
物联网是应用型技术,专业实验室是保证物联网专业教学必不可少的基础,物联网一系列的核心课程都需要依靠专门的实验实训设备才能顺利地进行教学。但作为一个专业,专门实验室的建设经费有限,必须要全面科学设计规划实验室建设计划,分步投入建设,用有限的经费完善专业实训实践条件,保证人才培养目标的实现和提高人才培养质量。
高职物联网专业实验室建设要遵循以下原则:
1)全面覆盖现有物联网技术基础知识,满足物联网专业课程教学的需要;
2)以工程实训为导向,实验设备要能够完成一个完整的工程应用项目;
3)规划要结合已有实验室,避免重复建设;
4)功能尽量多元化,满足基础教学、学生竞赛、科研创新、社会培训等多重需求。
对当前物联网技术应用发展的跟踪和分析,从横向分析,物联网的主体是物(包含了人,设备,器件以及电脑等各种终端),执行的动作是联(人与物,人与人,物与物建立联系),核心是网(网是沟通联系的桥梁);从纵向分析,物联网由三个层次共同构建而成,它们分别是:感知层、网络层和应用层,其中应用层又可以细分为应用层和应用支持层,通过无线网络设备服务器和中间件,使得前端的各种信息感知和管理控制终端能够随时随地的接入互联网络,实现真正的物联网综合应用,设备联网是基础、综合应用是本质。
基于以上原则和分析,我们在结合原有的计算机网络实训室、软件开发实训室、数据库设计实训室、WEB开发实训室、电子技术实验室等基础上,设计建设了"物联网工程实训室"。实验室以"智能家居"为项目主题,研究从感知层(包括传感器,RFID,嵌入式系统等)到网络层(包括传感器网络,计算机网络通讯,嵌入式网关等) ,再到以面向行业应用的应用层(智能家居系统)等相关的理论和工程应用问题,重点突出实践能力、应用能力、创新能力的培养 。
实验室首先规划建设成为一个小型的物联网应用(智能家居)体验环境,实验室环境实现智能控制:能实时采集温度、湿度、光照强度、空气质量等环境参数,进而按照设定控制方案对灯光、窗帘、空调等进行综合控制;采集烟雾、可燃气体、红外感应等参数,安装远程监控摄像头,实现智能安防;实验室采用智能门禁,通过RFID卡、指纹等进行出入,并把有关数据记录在服务器;同时,实训室可以实现远程的监控,让管理员可以随时随地监控到实训室的状况。通过实验室的现场体验,学生可直观地感受到物联网技术的应用,从而激发学生的学习兴趣。
教学实训设备上,我们选择了智能家居实训平台,该实训平台以三星ARM11处理器为系统核心网关,以此作为数据处理及控制中心,设备分为客厅、厨房、卧室、阳台等不同模块,分别配置光照、温度、湿度、人体红外、气压、一氧化碳、超声测距等传感器和直流电机、步进电机、喇叭、指示灯等控制设备,通过Zigbee自组网络,形成一个智能家居模拟系统。系统可以通过嵌入式中心处理系统上开发的图形化交互界面直观地进行数据的显示和设备的控制,也可以通过web网页终端进行参数的读取和设备控制。该实训平台分解可以进行单片机、传感器、RFID、嵌入式系统、无线传感器网络等基础课程实验,整合起来又可以完成一个完整的智能家居系统开发的项目实训,做到以最少的投入满足物联网基本教学实训条件要求,以项目化工程应用设定实训内容,并可以此平台作创新扩展功能的设计开发。
五、小结
物联网产业的发展前景是美好的,人才需求随着产业市场的发展也将会越来越高,高职院校在应用型物联网高级技术人才培养发展潜力巨大。如何培养出适应社会需求、实践能力强、具备创新意识、具有竞争优势的物联网专业人才,是我们共同面对的问题。高职院校需要根据自身的条件优势,准确人才培养目标定位,根据目标岗位技能要求,围绕工程和应用理念科学构建课程体系,并在实验室建设中强调以应用为先,能通过完整的工程应用项目来完成课程的教学,强化实践能力和应用能力的训练,使学生能真正培养成为符合社会和岗位需求的物联网技术高素质的实用型人才。
参考文献
[1] 张梅,孟霞.浅析高职物联网专业建设及发展的思考[J].高教学刊,201・5(16)
[2] 陈宁.高职物联网专业实践教学条件建设探讨[J].广州城市职业学院学报,2015(9)
[3] 郑宇平.高职物联网应用技术专业建设探讨[J].现代营销.2014(8)
关键词:物联网工程;专业建设;商科院校
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)18-0119-02
“物联网”的概念最早是美国麻省理工学院Ashton教授在1999 年第一次提出的:Internet of things,简称IoT,可以这样理解:物联网的基础平台仍然是互联网,采用无线射频识别(RFID)、红外识别等技术,通过各种传感器设备,遵循相应协议,将任何物品或者是人,定位、互联起来从而进行通信和系统化管理的网络。[1]目前,物联网已经在世界范围内的智能终端设备、人工智能技术等领域得到了非常广泛的运用。
1 物联网工程专业的开设背景
物联网的核心技术是互联网技术和传感器技术,在过去的二十年间,这两项技术均逐步趋向成熟并取得巨大的成功,与此同时,网络接入方式的多样化、信息处理能力的大力发展均成为物联网技术大力发展的推手。2005年,ITU了《ITU互联网报告:物联网》,从此物联网国际化的大门;美国于 2008年11月由 IBM 提出“智慧地球”概念;紧接着,欧盟、韩国、日本于等发达国家也先后推出了基于物联网的行动计划和国家战略方针及行动计划[1-2]。目前,民众已经充分享受到了物联网技术带来的便捷服务。
早在1999年我国就开始了传感网的研究,各项技术处于世界先进水平。传感网是物联网核心技术之一。2009年,“感知中国”战略构想的提出意味着我国政府已经充分意识到物联网产业所面临的巨大机遇及与全世界对接的重要性。中国通信标准化协会也于2010年成立了专门的小组对我国的物联网进行研究并制定相应的行业标准。同年10月《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》下文公布,明确了促进物联网的示范应用和研发。随后,各省、市先后制定出物联网产业的发展规划,出台扶持政策。
在政府的大力感召之下,在物联网产业大发展的背景之下,我国物联网得到前所未有的重视和发展,全国从事物联网的企业如雨后春笋般蓬勃发展,同时对专业人才的需求也逐年扩大,但目前我国物联网行业也遇到了众多新兴行业同样的瓶颈:初级专业技术人才的紧缺。
2 我国物联网工程专业的开设情况
大批专门人才培养主要依靠高等学校来承担,2010年3月,教育部下发了《关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》,同年7月,全国30所高校首批开设“物联网工程”的本科专业,如今已有数百所高校、职业院校设立了与物联网相关的专业,这也说明了高校对于新兴专业的敏感和重视。
物联网本身技术复杂、牵涉面广,电子、计算机、通信、自动化等多学科均有涉及,因此,物联网工程专业是个多学科交叉的新兴工科专业,融合了以上学科的相关知识,且十分注重实践应用。各高校的物联网工程专业在人才培养方面均把握了几个层次:第一层次:自然科学基础知识,培养学生人文素养;第二层次:物联网的相关理论、方法和技能,培养学生专业基础知识;第三层次:掌握物联网关键技术开发能力以及应用项目工程实践和项目组织经验,培养学生实践操作能力;第四层次:创新和创业意识、竞争和团队精神以及外语运用能力等方面。
各高校物联网工程专业的培养体系均包括了理论知识体系和实践体系两大部分。理论知识体系大致是在综合计算机科学与技术、电子科学与技术、自动化等多专业课程基础上发展起来的。实践体系主要涵盖实验类课程模块、实训类课程模块、实习类模块已经以及素质拓展模块[3]。
3 我校物联网工程专业建设发展的思考
湖南商学院(后称“我校”)是一所以经济学、管理学为主,综合性省属全日制普通高等学校,物联网工程专业设置在我校计算机信息与工程学院,计划于2016年开始招生。计算机与信息工程学院是我校较早设立的二级学院之一,经过几十年的建设和发展,目前已招生的有计算机科学与技术、电子信息工程、软件工程、信息管理与信息系统、工程管理五个专业,师资力量雄厚、办学条件良好。虽然如此,但一个新专业的开设,势必会遇到不少具体的问题,这就需要我们本着“稳步发展、开拓创新”的精神去挖掘出一条科学的专业建设道路,以下是几点建议与思考:
3.1 关于专业培养目标的思考
物联网工程专业整体培养目标,建议通过广泛的调研,吸取在物联网工程专业建设有特色有思想有成绩的其他兄弟院校,从知识要求、能力要求和素质要求三个方面去下功夫,这样才能培养出掌握扎实的专业知识技能、拥有再学习的能力、具备创新的视角和团队合作精神、对社会有责任感和主人翁意识的全面优秀人才。在培养途径方面,建议我们可以通过通识教育与专业教育的有机融合,促进学生的全面发展;通过理论教学与实践教学的有机融合,夯实理论基础,提高学生的实践能力;通过课堂教学和第二课堂的有机融合,强化创新能力和创新精神的培养,提高学生的综合素质。
3.2 关于专业建设定位的思考
1)保持与成熟专业课程体系的联系:物联网虽然是个新兴领域,但本质上说,物联网是计算机技术、人工智能技术以及电子信息技术紧密结合的产物。它主要还是计算机技术和通信技术的延伸,因此我们无可否认物联网学科与计算机学科、电子学科的关联,如果完全脱离开这些成熟学科课程体系是不科学的。大破大立完全创造一套全新的课程体系有其一定的风险性,因此,可以将计算机学科的网络方向作为基础,着重网络层和应用层的知识模块,进而展开到电子信息专业相关的感知层知识模块,将物联网工程专业的基础理论建立在计算机专业的基础之上,此外也包括部分电子学科传感网相关理论[4]。
2)体现新兴专业的办学特色:如果在人才培养和专业建设上照搬照抄计算机学科、电子信息技术学科,那么会出现“换汤不换药”弊端。我们应该认真思考,设置本专业的核心和特色课程,所包含的内容是计算机专业基础、电子信息工程、软件工程等专业无法提供的,从而保持一个新兴本科专业建设体系的时代动态性。例如,将物联网技术与编程技术相融合的“物联网编程”、传感网技术与RFID技术相融合的“无线传感器网络”等。
3)注重实践体系结构的建设:物联网工程专业应该培养出合格的“工程应用型”工科人才,比传统专业更注重专业的实践体系,因此需要根据社会对物联网人才就业岗位的能力要求、需求规模来设计目前物联网工程专业的整体培养目标与教学体系[4]。未来用人单位一方面会重视物联网工程专业毕业生在技术方面的专业基础,更重要的一方面是看他是否具有胜任物联网某一特定应用领域的实际工作能力。因此我们一定要从培养目标的定位与课程体系的设计开始就重视这两个方面的需求,处理好综合能力培养和理论教学以及实践教学之间的关系,进而增强毕业生的就业竞争优势。
4)开设适合我校商科院校办学特点的特色课程:我校是以经济学、管理学为主的综合性大学,可以适当考虑增开具有我校办学特点的优势专业任选课程,例如:行业营销专题、项目分析与策划专题、行业管理学专题等。
4 关于师资队伍和教材建设的思考
为确保教学质量,师资队伍的组建格外重要。立足计算机信息与工程学院,面向全校,甚至更广的范围,选聘专业基础扎实、经验丰富、教学水平高的优秀教师,主讲本专业的核心课程,尽快建设一支科研力量强、教学能力上档次、年龄及职称结构合理的教师队伍,选拔出优秀的学科管理人及学科带头人,为专业的长远发展夯实好基础。在专业建设初期,对于新兴的物联网工程专业来说,即便是教师,对这些新的技术、新的教学内容的掌握也相当有限,在这样的情况下,切勿出现因人设课的现象,可以通过加大投入力度,鼓励教师通过科研实践来为教学积累经验,打破“纸上谈兵”的弊端,此外通过寒暑假进修、交流等途径,拓宽知识面、深化技术能力。
物联网工程专业在我国2011年才开始进行第一批本科专业招生,之前仅仅是计算机大类中在硕士或者博士研究生培养阶段的一个方向。所以虽然目前有不少优秀的物联网方面的图书,但是适合本科教学用的教材的还是极少。因此在教材建设方面我们还有很多工作要做,一方面,精选一些相对较好的教材和参考书,另一方面鼓励教师自编教学教材,并根据学生课堂反馈情况对教材做进一步的完善。
5 结合优势资源,促进专业建设发展
1)实验室建设:实验室建设是实践教学环节的有力保障。计算机信息与工程学院下设计算机技术实验室、电子技术实验室和工程管理实验室,实验设备门类齐全。物联网工程作为新专业,一定要树立实践能力导向的培养观念,建议在原有资源的基础之上,设立专门的物联网工程实验室,加大投入,建立高水平的实验平台,采取“教授实验室负责制”,利用先进的设备,一方面鼓励学生多花时间在实验室,另一方面鼓励教师组建科研团队,在物联网、智能通信等方面多出成绩,“出高峰出高原”,以科研带动教学,实现创新教育模式。通过全面深入的实践性教学,培养出合格的物联网工程专业人才。
2)应用型研究机构的助力:物联网在物物相连进行信息交换和通信的过程中,产生了大量数据,物联网携手云计算、大数据产生了巨大商业价值,也影响着各领域新商业模式的形成。可以说,物联网生成大数据,大数据助力物联网。2015年,我校建立了大数据与互联网创新研究院,这是促进物联网工程专业建设发展的良好契机和平台。此外,计算机信息与工程学院还下设计算机应用和管理工程2个研究所,如何整合我校这些与物联网工程相关的研究机构的优势资源,促进本专业的发展,也是我们需要思考的新课题。
3)校企合作搭建人才培养平台:物联网产业的全面发展需要大批高素质的技能型专门人才,企业人才需求导向在高校人才培养中有着不可替代的重要影响,抛开社会需求,孤立地进行人才培养是非常不科学的。因此校企合作是一个良好的切入点,从人才培养的针对性、实践性和职业性下工夫,从而实现人才培养和产业需求的无缝对接。目前,湖南省从事物联网行业服务、研发、生产的相关企业达200多家,涉及物联网产业链的各个环节[6]。良好的校企合作资源背景,便于我们建立创新型校外专业实践基地,打造学校教师、企业骨干相互渗透的交互式教学模式,以大力发展横向课题为手段,解决企业实际问题,以凸显我校商科院校的人才培养特色。
4)校校联动搭建资源共享平台:第一批物联网工程专业招生在2011年,我省中南大学即为第一批招生的30所高校之一。此外,国防科技科大连续三年在全国大学生物联网创新创业大赛中获得特等奖;国防科技大学、中南大学和湖南大学共同承担了国家传感器网络专项研究课题;湖南大学成立物联网研究中心并建立超级计算机中心[7]。新专业的建设不是一蹴即就的,要不断进行探索,借鉴其他兄弟高校相关专业的成功建设经验,及时修正和完善不合理的地方。我校物联网工程专业建设初期应以校校联动为纽带,互通信息,互聘教师,互建项目,搭建教育资源、科研资源、人才资源的共享平台。
5)与地方政府对接,以推动地方经济发展:我校在促进区域经济发展方面一直起着不可磨灭的作用。进一步促进我校在物联网方面与地方政府的全面合作,推进“校地联盟”,实现地方政府通过经济资源和政策、项目支持学校,而学校用知识创新助力地方政府的“双赢”局面。
6)建立校园创业服务平台:在校内管理方面大力推进物联网技术的运用,通过在校内搭建适合物联网工程专业同学切身体会物联网企业发展全过程的创业服务平台,实现近距离的理论指导实践,实践促进理论的循环体系。
6 结束语
物联网工程专业作为一个新兴的应用型专业,其专业建设是一个复杂的工程。本着“新、精、实”的原则,寻求有商科院校特色的人才培养模式,建设优秀的师资队伍,搭建高水平的教学资源平台是我校办好物联网工程专业的前提。突出物联网产业人才的市场需求特点,采取学校与企业协调配合,学校与地方政府互利互助,理论课程与实践课程相辅相成,教师与学生互学互动的途径,培养出合格的物联网工程专业人才。
参考文献:
[1] 刘云浩.物联网导论[M].2版.北京:科学出版社,2013.
[2] 吴功宜,吴英. 物联网工程导论[M]. 北京: 机械工业出版社, 2012.
[3] 胡忠望.“物联网工程”新专业课程体系的设计[J].中国电力教育,2010(22).
[4] 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).
[5] 陈辉,李敬兆,詹林.物联网工程专业人才培养和专业建设探索[J].计算机教育,2014(4).
摘要:2011年10月20日,中国首届车联网大会在兰州召开,中国科学院院士谢光选、何积丰,中国工程院院士刘经南、陈清泉、倪光南在大会上建议要进一步加快国家汽车移动物联网工程的组织实施工作,并提出具体倡议。加快实施车联网工程,汽车物联网发展,应向智能方向深入推进,应实施安全发展战略,努力破解交通安全难题,以贯彻落实党中央、国务院关于“以人为本,安全发展”的重大战略方针。
关键词:车联网;交通管理;汽车;智能控制与计算
2011年10月20日,中国首届车联网大会在兰州召开,中国科学院院士谢光选、何积丰,中国工程院院士刘经南、陈清泉、倪光南在大会上建议国家进一步加快国家汽车移动物联网工程的组织实施工作,并提出具体倡议。
车联网是物联网技术与产业发展的重要组成部分,是物联网的典型应用。国家汽车移动物联网工程是国务院早已决策,国务院领导高度重视和多次批示的国家战略工程。国家工业和信息化部已把汽车移动物联网列为我国物联网发展的重要抓手之一,并已开展国家汽车移动物联网工程的总体技术研究试验工作。
为加快发展我国物联网产业,抢占世界车联网产业制高点,出席首届中国车联网大会(2011,兰州)的相关院士专家联合提出了具体倡议,呼吁进一步深化认识,加大财政投入和政策扶持力度,实施新型发展战略,从而进一步加快国家汽车移动物联网工程的组织实施工作。
五位院士在倡议中说,只有高度的智能控制与智能计算才能显示出物联网的强大威力,才能破解经济社会军事相关发展难题。汽车物联网发展,应向智能方向深入推进,应实施安全发展战略,努力破解交通安全难题,以贯彻落实党中央、国务院关于“以人为本,安全发展”的重大战略方针。目前,交通拥堵已经成为中国和全球的重大社会问题。交通堵塞不仅严重影响人民的生产和生活,而且严重危害人民的身心健康和身体健康。院士们认为,汽车物联网的发展,应实施民生优先的发展战略,并实施国家科技治堵战略,破解中国交通拥堵难题,促进社会和谐,提高中国交通管理与社会管理科学化水平。发展汽车物联网,应实施新型现代化战略,并建立自主创新和“中国创造”的重大物联网产业技术平台和产业技术标准,建设技术先进、结构高效、自主开放、体系完整的中国汽车物联网产业体系。
物联网产业2009年被确定为我国七大战略性产业之一,近几年来风起云涌,成为各行各业关注的热点。据思科最新报告称,未来10年,物联网将带来一个价值14.4万亿美元的巨大市场。产业发展,人才先行,物联网产业发展的同时,全国本科和高职院校也相继开设了物联网专业。
2010年初,教育部下达了高校设置物联网专业申报通知后,众多高校争相申报。2010年,教育部批准37所本科高校开办物联网专业,2011年,全国有江苏、天津、山东、湖南、福建等11个省市在高职院校第一次开设了物联网应用技术专业。随后几年,物联网应用技术专业在全国高职院校陆续开设,截止2015年3月,全国已有264所高职院校开设了物联网应用技术专业。
物联网应用技术专业应以《国家中长期科学和技术发展规划纲要》为指南,以智能化的物联网系统为载体,围绕“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个主要方向,紧密结合社会发展与经济建设的重大需求与发展战略,整合各校自身及校内外合作团队的优势资源,建立符合各校自身特色的以物联网应用技术专业为核心的专业群,为信息产业的发展做出贡献。因此,很多高职院校在近四年的时间里,在专业建设、人才培养方案制定以及课程体系建设方面做了很多工作,为办好“物联网应用技术”专业打下了良好基础。在此基础上,进行更深层次的探索,有效地将计算机网络技术、软件技术、楼宇智能化、应用电子、机电一体化等专业课程进行融合,有利于更好地培养综合性的技术人才。
二、以物联网应用技术专业为核心的专业群建设现状
专业群主要是指各学校围绕某一技术领域或服务领域,依据自身独特的办学优势与服务面向,以学校优势或特色专业为核心,按行业基础、技术基础相同或相近的原则,充分融合相关专业而形成的专业集合,专业群代表着各学校的专业发展方向。
全国高校物联网及相关专业教学指导委员会组织高校在物联网专业的知识体系、课程体系、应用实践和人才培养等方面进行了一系列的探索,国内高校也根据自身的情况对物联网相关专业的课程体系建设进行了多方面尝试。但物联网目前属于新兴产业,学科领域跨度较大,各高校都是刚刚开始设立物联网相关专业,由于专业定位的差异,各高校物联网专业开设在不同的学院、系部及专业教研室部门。专业建设情况不一,专业方向差别也很大,也没有成熟的经验可以借鉴。
物联网应用技术专业在全国高职院校开设已有四年多了,虽然专业设立起来了,但事实上,如何建立科学的物联网专业人才培养体系、如何以物联网专业为核心组建专业群等问题却成为困扰各高职院校专业建设的难点。物联网应用技术专业在全国200多所高职院校开设,专业开设侧重点各不相同,各兄弟院校之间缺少统一的规划。由于物联网专业涉及的专业领域较多,所以各开设物联网专业的学校都面临着物联网课程开设以什么方向为主的思考,以物联网专业为核心的专业群建设也逐渐成为各校探讨的热点问题。
三、物联网专业群建设的目标及方法
根据我国及安徽省物联网新兴产业规划,并结合学院特色,建设和开发物联网应用技术专业为核心的专业群,应围绕“智能家居、智能物流、产品追溯”三个应用领域和“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个典型工作岗位及“教、学、做”三位一体教学模式进行深入研究,以项目驱动式教学方法为手段,突出已有计算机类、电子类、自动控制类各个专业的专业优势,融合物联网相关专业的知识点。探索总结出一条综合性强、多方向多角度的综合应用为主线的教学思路,为全国高职院校物联网专业构建一个合适的专业群建设平台。
物联网专业群课程体系建设应充分吸收世界先进的CDIO工程教育理念,以物联网工程项目的规划、设计、实施和管理维护生命周期为载体,建立“做中学”的教育模式,研究开发符合本地区特色的物联网专业群的建设路径,培养学生具有较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力,并能系统地掌握物联网及其相关专业的知识。主要从以下几个方面来实现物联网专业群建设目标。
第一,面向市场需求,结合计算机网络技术、计算机控制技术、应用电子、软件技术等专业知识,突出各专业的重点课程。培养学生具备“智能家居、智能物流、产品追溯”三个应用领域的基本应用能力。按照学生职业岗位的能力需求,从初学到熟练的成长过程,以培养职业岗位技能为目标,基于工作过程进行物联网为核心的专业群建设。
第二,通过充分的社会调研,联合企业,聘请专家,找出上述三个领域中所有的代表性工作任务,选择完整的、对职业成长起关键作用的、有较大开放性和代表性的工作任务,从中提炼出典型的工作任务,再对所需的职业能力进行教学分析,研究提炼出适应“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个典型工作岗位的专业群的发展方向,以便在后期突出重点教学内容。
第三,通过“校企合作,工学结合”办学模式,进一步了解当前物联网企业的人才需求规格,培养满足企业实际需求的高技能人才,基于“以职业能力为目标、以项目为导向”的人才培养模式,“以服务为宗旨,以就业为导向”的指导思想,建设“教、学、做”三位一体的专业群的建设。
通过对上述“三个应用领域”、“三个典型工作岗位”及“三位一体”的专业群建设深入研究,结合本地区企业发展方向及学院实际情况,研究以物联网为核心专业的专业群的建设。
四、专业群建设研究的主要内容
1.物联网技术体系研究
目前比较公认的物联网技术体系由三层结构组成,分别为感知层、网络层和应用层。分别实现、全面感知、可靠传递、智能处理的功能。具体功能如图1所示。
图1 物联网技术体系构架
(1)感知层
感知层是物联网的“皮肤和五官”,主要是进行物体识别、信息采集。感知层通过传感器、射频识别、条码识别、无线定位等技术感知和采集现实世界中发生的各种物理事件和数据,这些数据包括各类物理信息量、标识、音频、视频等数据等,然后通过近距离通信网络和智能信息处理技术实现所获取数据的近距离传输以及数据的分布式处理等过程。感知层的关键技术包括:RFID技术、传感器技术、嵌入式技术、短距离无线通讯技术等。
(2)网络层
网络层类似于人体结构中的神经系统,主要负责把感知和采集到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送,实现物联网信息的广泛互联功能。它主要是建立在现有的通信网络(包括有线和无线通信网)、广播电视网和互联网基础上。物联网感知到的信息通过各种接入设备与连接传输到上述网络,网络层解决了感知层所获得的数据在一定范围内、特别是远距离的传输问题。
(3)应用层
应用层位于感知层和网络层之上,是物联网智慧的源泉。人们通常把物联网应用冠以“智能”的名称,如智能电网、智能交通、智能家居等,其中的智能就来自这一层,现在更多地用智慧来进行描述,如智慧城市、智慧农业等。应用层解决数据如何存储(数据库与海量存储技术)、如何检索(搜索引擎)、如何使用、如何不被滥用(数据安全与隐私保护)以及设备的智能控制等问题。应用层是物联网发展的目的,通过公共中间件、信息开放平台、云计算平台和服务支撑平台等物联网应用技术,实现跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能,从而支持物联网技术在工业、农业、环保、医疗等行业领域的应用。
以应用需求为导向的系统设计可以是千差万别的,也不一定所有层次的技术都需要采用,即使在同一个层次上,对可供选择的技术方案也可以进行按需配置。结合各高职院校计算机类计算机网络技术、软件技术、电子信息类电子信息工程技术、应用电子技术、自动控制类计算机控制技术、机电一体化技术等相关专业,将物联网专业与相关的专业融合一体,致力于研究出一套适合高等职业院校物联网专业群的建设方案,将推动物联网应用技术专业及相关专业建设的同步、健康发展。
2.物联网专业群知识体系的研究
专业知识体系就是把一个专业领域内的专业知识组织成专业干线清晰、知识点层次分明、结构衔接完整的一个知识框架。在分析物联网技术体系的基础上,构建物联网应用技术专业群的知识体系,物联网应用技术知识结构中的专业知识部分应能体现物联网整体框架及其关键技术。因此,物联网应用技术专业知识体系应包括感知层、网络层、应用层的知识和系统整体架构与优化的知识。对应的核心知识领域分别是:感知层为射频识别(RFID)技术、传感器技术与无线传感器网络技术等;网络层为网络与通信技术、网络设备安装与配置管理等;应用层为软件设计、数据存储与处理技术、大数据处理技术、云计算技术、应用系统开发等;物联网整体的框架为物联网工程与综合布线、信息管理技术等。
根据上述分析,物联网专业群的建设,要能实现这样的培养目标:培养造就具有物联网技术基础理论、计算机网络技术、应用系统软件开发、智能安防技术等相关专业知识;主要面向物联网工程建设、物联网应用软件开发、物联网产品制造以及物联网技术应用等方面企事业单位,在生产、服务及管理第一线能从事物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护等岗位的工作;并在创新和创业意识、团队合作与人际沟通以及资料查询与组织能力等方面有良好的素养,能适应国家战略性新兴产业建设需要,具有职业生涯发展基础,德、智、体、美全面发展的高技能应用型人才。
3.以物联网为核心的课程群建设
围绕物联网工程中的应用技术领域对物联网应用技术专业职业岗位群进行整体分析,结合各学校计算机类计算机网络、软件技术、电子信息类电子信息工程、应用电子自动控制类机电一体化等已有专业,找出专业群课程相关技术领域中具有代表性的工作任务,选择完整的、对职业成长起关键作用的、完成任务的方式有较大开放性和代表性的工作任务,从中提炼出典型的工作任务,再对典型的工作任务及完成典型工作任务所需的职业能力进行教学分析,分解出“两个平台、三个方向”(即公共基础平台、专业基础平台;物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护)的专业群的课程体系。
物联网专业群体系的课程设置需要综合考虑专业群中各个专业的学科特点,应尽可能多地覆盖本专业的知识体系,将相关主干学科的核心课程和专业课程进行通盘考虑,打破学科体系的约束,遵循职业教育的特点,根据工作过程和知识结构将上述专业课程分成公共基础课程、职业平台课程、职业能力课程、实验实训课程、能力拓展课程五部分。详细课程分类及专业归属见表1。
表1 物联网应用技术专业课程设置
五、物联网专业群建设需要解决的问题及指导意义
物联网专业群建设是一个不断探索的过程,在教学改革和探索中主要须解决以下问题,并体现出专业群建设的意义。
1.物联网专业群建设是以应用为驱动的专业,专业群人才的培养根据专业共性知识和各地区物联网领域的区域特色,发挥相关学科的传统优势,使学生有兴趣、有目的、有实践地学习专业领域的知识,逐步地、系统地增长应用实践能力和创新能力。
2.在课程设置中,把行业应用特色纳入个性化课程或专业课中,形成理论型和实践型两套既有共性又有个性的人才培养方案和课程体系。
3.该专业群培养方案和课程体系坚持以“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”为主导,夯实基础教学,为学生的未来发展创造条件,以方向选修课为平台,拓宽学生的认知视野,妥善化解突出特色和拓宽视野间的矛盾。
4.物联网专业群建设的重点是应用实践,教学应由应用来驱动,作为新一代信息技术主要代表之一的物联网技术日新月异,我们应了解新技术的发展,根据市场需要,调整教学内容。课程设置及内容应重视特色,在实施过程中,应高度重视专业特色建设工作,大力加强课程体系和教材建设,改革人才培养方案,强化实践教学,加强教师队伍建设,紧密结合国家经济社会发展需要,推进专业建设与人才培养,切实为同类高校相关专业建设和改革起到示范和带动作用。
5.物联网应用技术专业涉及的“三个应用领域”、“三个典型工作岗位”及“三位一体”的教学模式”的深入研究,推动物联网专业群结合地方企业发展方向及学院实际情况,以服务地方新兴产业发展和学院已有优势专业特长为特色,完善符合社会需要的物联网专业群人才培养方案。
6.有利于学院根据自身行业和地方经济发展需求明确学校重点服务域,优化布局,错位发展,突出优势,彰显特色,逐步解决专业设置“同质化”问题;有利于促进教育资源的优化整合与共享,发挥优势专业的引领、辐射作用,促进相关专业提升;有利于专业间形成全力,发挥专业群的优势,提升服务产业能力,促进校企合作深入发展。
关键词:工业自动化 物联网 互联网
中图分类号:TP212.9 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)12-0088-01
1 引言
当前,工业自动化已然成为新一轮的发展趋势,而面向工业的自动化,工业对物联网以及物联网技术提出了更高的要求。严格意义上来说,物联网是对互联网业务的创新、延伸及拓展,在基于计算机与互联网的发展背景下,物联网掀起了世界信息产业发展的第三次浪潮。将物联网技术科学的应用在工业领域,其能积极促进工业自动化的进一步发展。
2 面向工业自动化的物联网关键技术
2.1 物联网的识别技术
识别技术是物联网技术中的一种基础技术,在物联网的物物交换过程当中,每一个交换对象都具有一个全球唯一且特定的识别代码,该识别代码或是永久特定或是临时特定,亦或是某一特定范围内的独有识别代码。不过,在一个交换物上也会存在几个不同的识别代码,但其所代表的ID或IP有且仅有一个,而物联网的识别技术就是为识别这些不同的代码所研发并投入应用。由于一个物体的构成元素具有复杂性与多样性,或由多个不同的小物体组成,所以需要将拥有物联网识别技术的设备(与互联网建立了共享数据规则的构架装置)安装在大物体上,用以识别那些小物体构成元素的代码。
2.2 物联网的架构技术
物联网的架构技术是基于识别技术需求而衍生的,通过该技术能够实现在异构信息系统中为提供者与需求者提供可互操作关系的服务。而在物联网的交换过程当中,可互操作性关系的实现可以通过多种方法来达到,其中在提供者与需求者之间架构共享模式,从而为其提供资源、信息、数据的共享服务。这种方法具有直接性与有效性,但需要在满足非语言环境下才能达到共享目的,服务的提供者与需求者其运作空间并不具有理想的开放性。因而,需要借助物联网的架构技术,以确保在提供者与需求者可互操作性过程中实现模块化、较强伸缩性与扩展性的操作环境。
2.3 物联网的数据和信号处理技术
工业自动化的涉及范围十分广泛,如生产自动化、销售自动化等,而在这些自动化的过程当中需要利用物联网的数据与信号处理技术来收集工业生产、销售过程的所有数据,借助互联网平台对数据进行分析、输出与分化。工业自动化在运用物联网的数据与信号处理技术时,需要遵循语义的可互操作性规则,利用物联网的识别技术、架构技术对智能识别设备所收集到的数据与信息进行分析,并应用结构化信息标准推进技术对数据与信息进行科学处理。
3 面向工业自动化的物联网技术的应用
在面向工业自动化的物联网时代,物联网技术获得了广泛的应用,在不同工业领域的生产制造、生产流程中应用物联网的关键技术来达到安全生产、高效率、高质量、高效益、节能减排的可持续发展目标。
3.1 生产制造领域
在工业的生产制造领域中,物联网技术已成为最热点的应用技术,其被广泛应用在工业生产制造中的每一个环节里。如在生产设备中安装物联网的相关技术,通过数据与信号处理技术来采集数据,在生产检测过程中利用物联网识别技术来监控原材料消耗、产品质量等现象。将物联网技术应用在工业生产制造领域,能够有效实现工业生产、机械生产的自动化管理,既节约企业的资本投入,又提高了企业生产的自动化水平。
3.2 产品信息化领域
随着消费者安全意识的提高,其希望能够更加详细的了解产品的相关信息,所以产品信息化已逐渐成为工业自动化中的一项重要内。实际上,推动工业产品信息化的最终目的是为了令产品能够更加智能化的面对市场需求。由于物联网技术具有实时监测、远程控制的特点,因而在工业产品信息化领域中应用物联网技术,不仅能实现对工业生产的信息化管理,同时也是实现产品信息化的有效途径。
3.3 安全生产领域
安全生产是工业领域中的主要规范,因物联网技术具有全球定位、智能感知、红外线感知等优势,所以将物联网技术应用在工业的安全生产领域,这对于提高工业生产的安全性十分有利。在工业的生产环境、生产机器以及工人身上安装具有物联网技术的设备,从而确保对工业生产中的所有对象进行定位的智能化、自动化适时监控,检测与诊断隐患情况,以利于管理者及时消除安全隐患。如此,可以有效保障工业的安全生产,以减少工业生产过程中的安全事故。
3.4 节能减排领域
工业的可持续发展是当前我国关注的重点,而工业领域的节能减排是实现可持续发展的主要突破方向。在一些高污染、高耗能的工业领域中引用物联网技术,通过安装传感装置、构建污染源自动监测系统等方式来实现对工业生产过程的实时监测与控制。如此,工业生产过程中的电能、资源等能源的使用情况、污染物的排放情况等就可以得到实时的自动监测,一旦超标系统就会自动采取相应措施进行控制。在工业节能减排领域应用物联网技术,利于促进工业走可持续发展路线。
4 结语
为有效实现工业自动化,为促进工业的可持续发展,在工业领域积极应用物联网技术能最大程度实现这些发展目标,能够进一步提高我国工业经济的发展水平。利用物联网技术能够改变与提高工业生产的管理模式,促进工业生产的自动化,从而有效提高工业领域的自动化生产、自动化管理,并实现工业自动化领域的高效率与高质量。
参考文献
[1]顾亮,杨萍.物联网带给工业自动化的创新机遇[J].制造业自动化,2012,34(17):76-78.
关键词:物联网技术与应用 教学目标 知识体系 内容安排 教学方法
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)01(a)-0162-03
物联网(Internet of Things,IoT)概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出,随着技术和应用的发展,物联网内涵不断扩展[1]。目前业界普遍认为:物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸,它利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别,通过网络传输互联,进行计算、处理和知识挖掘,实现人与物、物与物信息交互和无缝链接,达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的[2-5]。
物联网可以广泛应用于经济社会发展的各个领域,引发和带动生产力、生产方式和生活方式的深刻变革,成为经济社会绿色、智能、可持续发展的关键基础和重要引擎[6]。近年来,在“两化融合”和“感知中国”等国家战略背景下,物联网发展受到了我国政府、科研、教育、产业界的高度关注。我国经济社会各领域蕴含巨大的物联网应用潜能,众多行业对物联网技术人才需求旺盛[7]。为此,中国传媒大学于2012年通过教育部审批,依托理工学部信息工程学院网络工程系开办物联网专业方向,成为全国较早面向本科生开设物联网专业方向的高校之一。
1 课程教学目标
《物联网技术与应用》是网络工程系物联网技术专业方向学生学习的第一门专业课,其主要目的是使学生了解物联网的基本概念和相关技术,对物联网在各个领域的典型应用有所认识,在此基础上了解物联网系统的整体框架,明确物联网工程各个专业课程的意义和课程之间的关系,为后续的学习打好基础,同时激发学生的学习兴趣[8]。因此,《物联网技术与应用》课程的讲授成功与否关系到物联网人才培养的质量,进而影响到我国物联网技术发展的进程[9]。
2 课程知识体系及内容安排
2.1 知识体系
物联网的架构分为3个层次:感知层、网络层和应用层,如图1所示[1]。
感知层是物联网的“皮肤”和“五官”,用于识别物体、采集信息,是联系物理世界与虚拟信息世界的纽带。感知层中的自动感知设备包括:RFID标签与读写设备、传感器、GPS、智能家用电器、智能测控设备等;感知层中的人工生成信息设备包括:智能手机、智能机器人等。
网络层分为接入层、汇聚层与核心交换层。接入层通过各种接入技术连接最终的用户设备。汇聚层的功能为:汇接接入层的用户流量,进行数据分组传输的汇聚、转发与交换;根据接入层的用户流量,进行本地路由、过滤、流量均衡、优先级管理,以及安全控制、地址转换、流量整形等处理;根据处理结果把用户流量转发到核心交换层或在本地进行路由处理。核心交换层为物联网提供一个高速、安全与保证服务质量的数据传输环境。汇聚层与核心交换层的网络通信设备与通信线路构成了传输网。
应用层可以进一步分为管理服务层和行业应用层。管理服务层通过中间件软件实现了感知硬件与应用软件物理的隔离与逻辑的无缝连接,提供海量数据的高效、可靠地汇聚、整合与存储,通过数据挖掘、智能数据处理与智能决策计算,为行业应用层提供安全的网络管理与智能服务。行业应用层由多样化、规模化的行业应用系统构成,包括:智能电网、智能环保、智能交通、智能医疗等。
此外,涉及感知层、网络层与应用层的共性技术包括信息安全、网络管理、对象名字服务与服务质量保证等。
2.2 内容安排
《物联网技g与应用》课程的内容安排[10-12]如图2所示,其中,各部分包含的主要内容有[1-6]以下几方面。
物联网概论:物联网发展的社会背景、技术背景;物联网的定义与主要技术特征;物联网体系结构;物联网关键技术与产业发展。
RFID技术:自动识别技术的发展背景、条形码简介、磁卡与IC卡的应用、RFID、RFID应用系统结构与组成、RFID标签编码标准。
传感器技术:传感器;智能传感器与无线传感器;无线传感器网络;无线传感器网络通信协议与标准。
嵌入式技术:智能设备的研究与发展;集成电路;嵌入式技术的研究与发展;RFID读写器与中间件软件设计;无线传感器网络节点设计;可穿戴计算研究及其在物联网中的应用;智能机器人研究及其在物联网中的应用。
移动通信技术:通信技术的发展;移动通信技术的研究与发展;3G技术与移动互联网应用的发展。
定位技术:位置信息与位置服务;物联网中的位置服务;定位系统;移动通信定位技术、基于无线局域网的定位技术、基于RFID的定位技术、无线传感器网络定位技术。
数据处理技术:物联网数据处理技术的基本概念;海量数据存储技术;物联网海量数据存储与云计算;物联网数据融合技术;物联网中的智能决策。
信息安全技术:物联网信息安全中的四个重要关系问题;物联网信息安全技术研究;RFID安全与隐私保护研究。
物联网的应用:智能电网;智能交通;智能医疗;智能物流。
3 课程教学方法
自2014年春季学期《物联网技术与应用》课程首轮授课起至今,笔者已从以下几方面做了有益尝试,取得了良好的效果。
3.1 采用“翻转课堂”模式将课堂内外相结合
翻转课堂译自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”,是指重新调整课堂内外的时间,将学习的决定权从教师转移给学生。该教学模式需要学生在课后完成自主学习,即自主规划学习内容、节奏、风格和呈现知识的方式,可以通过看视频讲座、听播客、广泛阅读各种书籍、与其他同学讨论等方式进行。教师则采用讲授法和协作法来满足学生的需要和促成他们的个性化学习,其目标是为了让学生通过实践获得更真实的学习体验。翻转课堂是对传统课堂教学结构与教学流程的彻底颠覆。
在该课程的讲授方式上,笔者尝试引入“翻转课堂”模式,转变以往授课过程中教师“满堂灌”、学生只是被动接受的传统教学模式,利用教学实践中小班授课、学生人数较少的优势,使每位同学都有机会走上讲台,轮流充当“教师”的角色,过一把“教师瘾”,从而充分调动学生的学习积极性和主动性。具体的实施过程为:首先,请每名学生选取物联网学科中自己较为感兴趣的一项具体技术作为自己的讲授对象,通过广泛查阅书籍文献资料、上网搜索最新科技资讯等方式了解该项技术的来龙去脉、前世今生及发展前沿。然后,请学生自制课件,通过文字、图片、视频等方式形象生动地向大家讲解艰涩枯燥的具体技术内容。其间,其他同学可以随时提问,形成良好的互动效果,极大地活跃了课堂气氛,同时也锻炼了学生的逻辑思维能力和语言表达能力。最后,由教师点评学生的表现,指出其讲解的优缺点,并补充完善知识点内容。学生的个人表现很大程度上决定了该门课程的个人结课成绩。通过3年来具体的实践,笔者发现学生们搜集资料的深度和广度都远远超出了笔者的预期。作为老师,在授课的同时也收获了很多新知识,达到了教学相长的目的。
3.2 教学与科研相结合
教师授课过程中应避免简单生硬地照本宣科,而应以自身的科研经历和科研体会现身说法,以激发学生的学习兴趣。物联网作为一门新兴学科,发展日新月异。每轮备课时都要加入新的科技进展,对于教师来讲,在科研方面需要不断地关注科技前沿动态,及时更新知识,极具挑战性。就笔者而言,由于一直从事数据挖掘领域的研究,在讲授第八章《物联网数据处理技术》时,就结合目前正在进行的有关电视节目受众收视情况的数据挖掘研究课题,以实验中具体的数据、模型为例,为学生讲解数据挖掘技术的具体流程和其中的关键步骤,从而进一步加深学生对该技术的理解程度。
3.3 “走出去”与“引进来”相结合
“走出去”是指教师应当经常参加国内外相关教研机构组织的高校物联网专业建设的培训班、研讨会等,广结同行,吸取其他兄弟院校专业建设、课程改革的成功经验,达到“它山之石可以攻玉”的目的。此外,还可以与国内一些专业从事物联网技术的企业建立良好的合作关系,建立学生实习、实训基地。学生可以到企业实地参观相应的产品生产线,以便与课堂中学到的知识点概念、原理联系起来,获得感性认识,从而加深理解。同时,学生可以利用寒暑假时间到企业实习或选派学生到企业进行毕业设计,不但使学生掌握了物联网技术、熟悉了企业的运行模式,还可以为企业提供专业的人才,拓展学生的就业渠道[13]。
“引进来”是指教师应当定期邀请国内外物联网专业的权威教授、相关技术人员走进课堂、走上讲台,为学生带来最新的行业发展信息。此外,在教材选择方面,教师应当不局限于国内出版的一些经典教材,还应当广泛引进国外的外文教材,追踪国际领先的前沿技术[14]。
综上所述,文章从“物联网技术与应用”课程的教学目标、知识体系及内容安排、教学方法等方面进行了探讨。由于物联网技术是近年来的新兴技术,该课程也是中国传媒大学理工学部信息工程学院网络工程系自2014年首次引入的新课程,一切还在逐步摸索过程中,因此,探寻一套适合本专业学生的课程教学方案任重道远。
4 结语
此文是笔者近3年来参加物联网专业建设研讨班培训、备课、授课的心得体会。由于笔者的验有限,考虑问题难免有失偏颇,望与各位读者共同探讨。作为一名青年教师,笔者未来仍然需要逐步沉淀,不断思考、总结、实践,为培养出社会需要的物联网专业人才贡献力量。
参考文献
[1] 吴功宜,吴英.物联网工程导论[M].北京:机械工业出版社,2012.
[2] 刘云浩.物联网导论[M].北京:科学出版社,2010.
[3] 王志良,石志国.物联网工程导论[M].西安:西安电子科技大学出版社,2011.
[4] 王汝传,孙力娟.物联网技术导论[M].北京:清华大学出版社,2011.
[5] 张凯,张雯婷.物联网导论[M].北京:清华大学版社,2012.
[6] 黄东军.物联网技术导论[M].北京:电子工业出版社,2012.
[7] 詹青龙,刘建卿.物联网工程导论[M].北京:清华大学出版社,2012.
[8] 石志国,王志良,丁大伟.物联网技术与应用[M].北京:清华大学出版社,2012:9.
[9] 陈明,王锁柱.物联网的产生与发展[J].计算机教育,2010(12):1-3.
[10] 教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会.高等学校物联网工程专业实践教学体系与规范[M].北京:机械工业出版社,2011.
[11] 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.
[12] 桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育,2010(16):1-3.
随着人民物质生活水平的提高,对卫生医疗提出了更高的期望和要求。物联网技术的发展为医疗信息化带来了新的契机。物联网技术应用于医疗信息化诸多领域,可以促进医疗事业向数字化、智能化、精确化方向发展。本文将对物联网技术在医疗信息化中的应用进行分析,具有一定的现实意义。
【关键词】物联网技术 医疗信息化 数字化 智能化 精确化
随着人民物质生活水平的提高,物联网技术应用于病患信息管理、远程医疗、医疗物品管理等医疗信息化诸多领域, 可以促进医疗事业向数字化、智能化、精确化方向发展。本文将对物联网技术在医疗信息化中的发展现状和重要意义进行阐述,同时对物联网技术在医疗信息化中的具体应用进行分析,并对有待进一步解决的问题进行分析。
1 物联网技术在医疗信息化中的发展现状和重要意义
1.1 物联网技术在医疗信息化中的发展现状
物联网技术是20世纪末逐渐发展起来的新技术,引领了继计算机技术革命、互联网技术革命、移动通信网技术革命后的第四次技术革命。物联网技术主要是指通过各种信息传感设备将物品与互联网联系起来,从而实现互联网对物品的自动识别、定位、控制、监控和管理等过程。目前,信息传感设备种类多样,主要包括红外感应器、激光扫描器、全球定位器、射频识别器等,借助于各类信息传感设备,物联网技术广泛应用于我国各领域各行业中,产生了巨大的经济效益。
在我国全面实现医疗卫生改革、促进医疗信息化的大浪潮下,物联网技术在医疗信息化领域具有很大的应用前景。目前,我国物联网技术逐渐趋于成熟,广泛应用于医疗信息化领域,改变了我国传统的医疗方式,显著提高了医疗工作的效率和质量。
1.2 物联网技术应用于医疗信息化中的重要意义
物联网技术应用于医疗信息化领域具有重要的意义,产生了巨大的社会效益,主要体现在以下三个方面。其一,将医疗过程数字化,物联网技术应用于医疗过程中,可以更方便的获取病患信息、远程医疗信息,并加以存储,以供快速的调阅识别;其二,使医疗过程智能化,物联网技术应用于医疗过程中,可以实现网络对医疗相关物质的自动定位、监控、识别和管理等工作,使医疗过程更加智能化;其三,使医疗过程精确化,将物联网技术应用于医疗过程中,可以利用互联网设定的程序对医疗过程进行监控和管理,减少因人为不可测因素带来的医疗事故,提高医疗过程的精确度,保障患者的生命安全。
2 物联网技术在医疗信息化中的具体应用
2.1 物联网技术应用于医院管理工作
目前,物联网技术广泛应用于医院管理工作中,使医疗工作更加智能化,显著提升了医疗工作的效率。物联网技术在医院管理工作中的应用主要体现在以下三个方面,其一,将RFID技术应用于病人信息识别过程中,医院可以将病人的个人医疗信息储存于RFID设备中,在医疗过程中,通过扫描RFID设备,医护人员可以快速获取病人的医疗信息,并及时采取合理的救助措施;其二,将RFID技术应用于移动护理过程中,通过RFID设备,医护人员可以实时对患者的生命体征指标进行监控,实现远程动态控制,有利于医患人员及时发现患者身体的异常情况并立即进行救助;其三,将RFID技术应用于医疗检验工作中,在医疗检验过程中,可以给患者配发相应的RFID设备,实现自动化管理,避免错拿错放事件的发生,提高医疗检验工作的效率。
2.2 物联网技术应用于远程监控工作
我国逐渐步入老龄化社会,老龄化社会带来了巨大的医疗压力。将物联网技术应用于远程监控工作中,可以有效缓解医疗供需矛盾,提高针对老龄化人群的医疗工作的效率。随着老龄化社会的到来,老龄化人群的日常监护、慢性疾病监护等需要占用大量的医疗资源,导致医患供需矛盾日益突出,影响了我国的稳定和谐发展。将物联网技术应用于远程监控工作中,可以通过各种传感设备,将患者的各项生命指标录入互联网系统,互联网系统可以对患者的各项生命体征指标进行自动分析、整合,及时监测到老龄化人群的不适并提醒医疗人员积极救助。将物联网技术应用于远程监控工作中,一方面可以缓解医疗供需矛盾,提高医疗资源的利用率;另一方面可以减少不必要的恶性医疗事故的发生,提高我国的基本医疗卫生水平。
2.3 物联网技术应用于医疗物品管理
医疗药品和医疗器械的数量巨大,种类繁多,管理难度极大,是医疗管理过程中的主要难题之一。将物联网技术应用于医疗物质管理过程中,可以实现互联网对医疗物质的自动识别、定位、监控和管理等过程,提高医疗物质管理的效率和质量。物联网技术在医疗物质管理过程中的应用主要有以下两个方面:其一,将物联网技术应用于医疗物质防伪过程中,在医疗物资的包装上粘贴智能的附加标签,通过物联网技术可以实现对医疗物质信息的自动识别、医疗物质流通环节的自动监控,有效防止假冒伪劣的医疗物质进入医疗系统;其二,将物联网技术应用于医疗物质协调管理工作中,通过物联网技术可以建立一个医疗物质信息网络系统,实现资源的共享,有利于医疗物质的协调管理。
3 物联网技术在医疗信息化中有待解决的问题
目前,物联网技术广泛应用于医疗信息化过程中,发挥了重要的作用,为我国医疗卫生事业的进步做出了巨大的贡献。但目前我国医疗信息化中的物联网技术并不完全成熟,仍存在许多问题,有待进一步完善和改进。其一,没有建立完善的医疗信息化物联网标准体系,没有对医疗信息化中的物联网技术结构和内容进行规范管理;其二,远程监控和移动护理需要建立在完善的电子病历系统上,但目前我国电子病历系统水平参差不齐,对物联网技术在医疗信息化中的应用带来困难;其三,没有建立完善的隐私保护体系,网络技术为我们的生活带来了极大的便利,但同时也产生了一系列的安全隐私问题。患者的医疗隐私保护体系与物联网技术在医疗信息中的有机结合,尚待完成。
将物联网技术应用于医疗领域中,可以显著提升医疗工作的效率和质量,缓解日益紧张的医患矛盾,全面提升我国的基本医疗卫生水平。物联网技术在医疗信息化领域具有巨大的发展应用前景,我们应该在实践过程中不断总结,将新的物联网技术研究成果应用于医疗信息化过程中,解决物联网技术中存在的问题,促进我国基本医疗卫生事业的发展和进步。
参考文献
[1]曾庆勇.物联网系统在社区医疗服务中心的应用分析与设计[J].研究与设计,2012(1):54.
关键词:中职学校 物联网 专业建设
一、物联网专业背景知识
物联网( Internet of Things,IOT)是继计算机、互联网之后信息产业发展的第三次浪潮。物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID(Radio Frequency Identification,射频识别)、传感器与传感网和无线数据通信等技术,构造一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网。物联网将广泛地应用于工业、农业、医疗卫生、环境保护、防灾救灾、安全保卫与军事等领域,未来发展前景十分广阔[1]。物联网目前是我国大力推广的下一代信息网络技术,截止2012年,我国物联网产业市场规模已达到3650亿元。多省市都制定了物联网产业规划,以重庆市为例,规划到2015年全市物联网产业完成投资390亿元,产值突破1500亿元。重庆市和美国思科公司合作,将投资20亿美元建设“智能城市”和制造基地,成为思科全球第五家总装厂,至少将带动本地2万人就业[2]。
二、专业人才培养目标
面对巨大的人才需求,中职学校为产业培养技术人才而开设物联网专业已成为社会发展趋势。中职学校物联网专业人才培养目标可定为三个方面:运用物联网基础知识和技能灵活解决设备故障;整合网络和电子通信技术,实现物联网系统的简单设计、实施和维护;对运行中的物联网系统进行有效管理的。中职学校物联网专业人才培养的重点要面向具体的物联网设备、产品的安装、维护; 要面向行业应用和现行系统的管理。学生毕业后可在智能家居、智能交通等领域,从事物联网感知层终端设备维护,物联网项目实施工作,物联网系统终端设备的维护,物联网网络线路设备维护等工作[3]。
三、专业人才培养模式
根据物联网产业的发展状况和对物联网应用技术人才的需求, 中职学校物联网专业人才培养应以校企深度合作为前提、以工学结合项目驱动为依托,在教学中把教室与实训场地有效融合,将实际工作情境引进课堂,重视学生在校学习与实际工作的一致性,注重学生能力的培养,以真实的工作任务为驱动,培养行业的实用性人才。
四、专业课程体系建设
专业课程体系建设是实现专业人才培养目标的重要环节。由于物联网专业涉及多学科的知识和专业技能,在课程体系建设方面,应努力搭建校企共同参与的人才培养平台,推动工学结合的项目驱动的人才培养模式。教学过程使学生具备物联网相关岗位要求的职业能力为目的,把学历文凭和职业资格证书有机融合,实现毕业后与岗位的无缝对接。物联网专业的课程体系可分为四个层次,如图1所示。
图1 物联网课程体系层次
我们遵循这四个层次,开展相应的课程体系建设。物联网专业课程体系包括专业基础课和专业核心课程,专业基础课程包括物联网概论、RFID技术及应用、传感器与自动检测技术等课程,核心课程包括信息存储与检索、无线传感器网络、物联网建设等课程。这些课程的教学,由校内教师和校外兼职工程师共同担任。
五、专业实训场地的搭建
为提高中职学校物联网专业学生的技术含量,学校须搭建物联网专业实训场地。实训场地的搭建可采用以下三种办法:一是自主研制物联网实训场地,实训场地中包括温度传感器节点、RFID节点等多种传感器节点。二是搭建物联网融合实训场地,其中包括传感器节点、网络传输节点、数据处理和控制节点,实现完整的物联网系统功能。三是与相关企业合作建立校外实训基地。利用企业资源为学生提供实验平台来弥补学校的不足。物联网实训场地应包括:模拟电路实验室、数字电路实验室、单片机编程实验室、电工学实验室、传感器实验室。
六、结语
中职学校物联网专业着重培养具备一定理论知识、动手能力强、实践经验足的技能性型人才,学生的就业前景十分光明[4]。但物联网专业仍处在发展阶段,其专业体系还具有发展变化的特性,这使得中职学校物联网专业既面临新模式探索的挑战,又获得了结合自身实际办出特色的良好机遇。
参考文献
[1]. 徐小龙 鲁蔚锋 杨庚,物联网专业人才培养策略研究,南京邮电大学学报(社 会科学版),2013年3月
[2]. 李志,物联网专业的学科建设及教学实训初探,重庆第二师范学院学报,2013年11月
[3]. 杨从亚,高职物联网专业建设探索,职业技术教育,2010年第35期
[4]. 黄艳 苏品刚,高职院校物联网专业实践教学探讨,苏州市职业大学学报,2012年6月
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。
参考文献:
[1]张淑梅.高职院校软件技术专业创业型人才培养课程体系的构建[J].职教论坛,2011,(27).
[2]朱群梅.高职院校开设物联网专业的探讨[J].科技致富向导,2012,(12).
[3]关勇.物联网行业发展分析[D].北京:北京邮电大学,2010.
关键词:物联网;发展趋势;高职院校;人才培养
中图分类号:TN91 文献标识码:A 文章编号:2095―1302(2011)02-0041-03
0 引言
物联网技术是当今世界经济社会进步的重要驱动力之一。很多专家认为,物联网将会是“第三次信息技术革命”,被预言将拥有万亿级市场应用前景,已被世界各国作为应对金融危机、振兴经济的重点领域,因此,发展物联网已经成为不可逆转的趋势。
1 物联网的定义及关键技术
1.1物联网的定义
物联网(Internet of Things,lOT)的概念是由美国麻省理工大学的研究人员在1999年提出的。目前其主流定义有两种。定义1:通过信息传感设备,按照预定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络;定义2:把信息处理能力和智能技术通过互联网注入到世界的每一个物体里面,使物质世界极大程度地数据化并赋予生命。其中定义1主要认为物联网是互联网的延伸发展,发展物联网首先要从发展现有的网络开始,通过网络的进步促进传感设备的进步,即所谓的“智”在“网”。而定义2则认为物联网发展的基础是物的接入,主要涉及的技术是“物”信息的射频输入技术,把各种事物以信息化的方式通过网络表现出来,物品能够利用RFID等传感技术彼此进行智能“交流”,而无需人的干预,即所谓的“智”在“物”。
从本质上看,物联网就是把传感器、传感器网络等感知技术,通信网、互联网等传输技术,以及智能运算、智能处理技术融为一体的连接物理世界的网络。物联网有三大特征,一是多种多样的数据采集端,通过物联网连接的数据采集端涉及的范围非常广泛,包括:手机、电脑等已经具备强大计算、存储和通讯能力的终端,家电、铁路、桥梁、建筑等嵌入传感器的任何装备,射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等;二是无处不在的传输网络,将各种各样的数据采集端通过包括互联网、移动互联网等网络互连,实现即时采集外部环境信息、物体动态信息,并将其转化为适合网络传输的数据格式,再通过网络传输到数据中心;三是智能化的后台数据处理,在处理中心(包括家庭电脑或手机的分布式处理中心和IDC等集中式处理中心)利用云计算等技术及时对海量信息进行处理,真正达到人与人、人与物和物与物的对话。
1.2物联网技术
物联网产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节,涉及的技术包括物联网标识与感知、物联网通信与频管、物联网硬件与装备、物联网接人与组网、物联网安全与保密、物联网计算与处理。国际电信联盟(ITU)将射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术列为物联网关键技术。其中RFID是物联网的构建基础和核心。
2 物联网的典型应用及发展趋势
2.1物联网典型应用
国际电信联盟于2005年的一份报告曾描绘“物联网”时代的图景:当司机出现操作失误时,汽车会自动报警;公文包会提醒主人忘带了什么东西;衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求;一家物流公司应用了物联网系统的货车,当装载超重时,汽车会自动告诉你超载了,并且超载多少,但若空间还有剩余,则会告诉你轻重货怎样搭配;当搬运人员卸货时,一只货物包装可能会大叫“你扔疼我了”,或者说“亲爱的,请你不要太野蛮,可以吗?”;当司机在和别人扯闲话,货车会装作老板的声音怒吼“笨蛋,该发车了!”
物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。通过物联网,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。比如,给羊群中的每一只羊都贴上一个二维码,这个二维码会一直保持到超市出售的每一块羊肉上,消费者可以通过手机阅读二维码,知道羊的成长历史,确保食品安全,这就是“动物溯源系统”。
我国已有10亿头存栏动物贴上了二维码。在电梯上装上传感器,电梯发生故障时,就无需乘客报警,电梯管理部门会借助网络在第一时间得到信息,并以最快的速度去现场处理。重庆市已有1200部电梯连接到电梯运行智能管理系统,效果很好。
物联网可以把新一代ICT技术充分运用在各行各业之中。把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将物联网与现有的互联网整合起来,就可实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,通过能力超强的中心计算机群,就能对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制。在此意义上,基础设施更像是一块新的地球工地,世界的运转就在它上面进行,其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。
2.2物联网发展趋势
目前,国外对物联网的研发和应用主要集中在美、欧、日、韩等少数国家,其最初的研发方向主要是条形码、RFID等技术在商业零售、物流领域的应用,而随着RFID、传感器技术、近程通信以及计算技术的发展,其研发、应用开始拓展到环境监测、生物医疗、智能基础设施等领域。日本和韩国在2004年都推出了基于物联网的国家信息化战略,分别称作u―Japan和u-Korea。“u”代指英文单词“ubiquitous”,意为“普遍存在的、无所不在的”。该战略是希望催生新一代信息科技革命,实现无所不在的便利社会。2009年初,美国总统奥巴马就职后,在和工商领袖举行的圆桌会议上对包括物联网在内的智慧型基础设施给予积极回应,肯定了“智慧地球”的思路,并且把它作为美国国家经济的振兴战略,使得物联网概念在世界范围内引起轰动。
而中国也是研究物联网最早的国家之一。早在上世纪90年代,物联网就已经提出,但当时没有叫做“物联网”,而是叫做“传感网”。2009年8月,总理提出“感知中国”理念,将关于物联网的研究与应用推向一个新的高潮。2010年3月,《政府工作报告》将“加快物联网的研发应用”明确纳入重点产业振兴计划;2010年国家重点基础研究发展计划和国家重大科学研究计划也将物联网作为重点支持的研究方向。
物联网已经成为全世界关注的焦点。从长远来看,物联网有望成为后金融危机时代经济增长的引擎。
3 物联网专业发展和人才培养现状
物联网技术包含全面感知、可靠传递、智能处理三个层面,需要跨计算机、控制、通信、电子等多个技术领域的复合型专业人才,作为新一轮的信息技术革 命,物联网已经上升为国家战略。因此,随着“互联网时代”向“物联网时代”的过渡,物联网作为新兴的信息技术,人才是产业发展的根本要素,人才作为知识、技术、创新能力的载体,在产业发展中起着决定性的作用,因此,物联网专业人才的培养尤显重要。
物联网专业作为一个全新学科,已经受到各本科院校的高度重视。2010年全国共有近700所本科院校向教育部提交了增设物联网等相关专业的申请,教育部批准了30所大学设立“物联网工程”专业,5所大学设立“传感网技术”专业,这些专业将于2011年招生。“物联网工程”专业的培养目标是:面向现代信息处理技术,培养从事物联网系统设计、系统分析、科技开发及研究方面的高等工程技术人才。
同时,国内一些高职专科院校也积极开设物联网相关专业,如无锡科技职业学院筹建“物联网技术学院”,乐山职业技术学院开办电子商务(物联网营销方向)专业,无锡职业技术学院开设有电子信息工程技术(物联网)专业。
总体上讲,目前我国各所大学虽对物联网有所研究,但对物联网专业建设及课程设置尚处于摸索阶段,实验室建设技术标准有待探讨和规范,还没有形成成熟的人才培养方案,学科建设还未成体系。
4 高职院校应对物联网产业发展的对策
教高[2006]16号文件指出:高等职业院校要及时跟踪市场需求的变化,主动适应区域、行业经济和社会发展的需要,根据学校的办学条件,有针对性地调整和设置专业。面对物联网产业的蓬勃发展,笔者认为,高职院校应着手做好以下三个方面工作:
一是谨慎开设物联网专业。由于目前物联网产业的发展还存在一些问题,其主要表现:一方面是我国物联网正处在起步阶段,人们对物联网认识不足,行业进入门槛高,物联网应用领域几乎无处不在,但切入又无处下手;另一方面,物联网产业链长但比较分散,每一环节规模效益不够,没有形成规模产业链,故而人才需求变化较大,无法形成成熟准确的人才需求体系。物联网专业是通信技术、电子信息技术、计算机网络技术等多专业的融合与提升,需要多专业课程的汇聚与结合。而高职院校培养的是面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才,势必会造成物联网专科专业人才培养定位不准。因此,在人才培养模式、教学团队组建、实践教学基地建设等方面都需要思考,只有那些在计算机类、电子信息类和通信类专业有较好基础和较强实力的高职院校才有能力思考开设物联网相关专业,从教育部审批本科物联网专业的标准(评审基本条件为“211”以及拥有博士站的重点大学)也不难看出,物联网专业开设需要实力,不能一哄而上。一些高职院校仅凭一个专业,甚至是一个在技术方面与物联网联系不大的专业来开设物联网专业,无疑是盲目的、不负责任的,有些急功近利。因此,笔者认为,高职院校在物联网专业的设置上应慎之又慎,个别院校不宜开设物联网专业。
二是积极引入物联网技术相关课程。各高职院校应根据自身行业应用背景优势,积极引入物联网技术相关课程,如物联网概论、传感器与自动检测、RFID技术、无线通信组网技术,物联网系统集成技术等,同时配套建立实训室。四川信息职业技术学院立足信息产业和区域经济发展,已在通信技术、电子信息工程技术、计算机网络技术、楼宇智能化工程技术等专业引入物联网相关技术课程,拓宽学生专业知识领域,以适应新技术的发展趋势。
三是积极开展技术应用开发。物联网产业作为战略性新兴产业,对推进经济转型升级、抢占未来经济科技发展制高点具有十分重要的意义。物联网产业具有爆发力强、关联度大、渗透性高、应用范围广等特点,各高职院校应抓住物联网大规模产业化和应用对传统产业的重大变革,在智能工业、智能农业、智能物流、智能电网、智能交通、智能公共安全、智能环保、智能灾害防控、智能家居、智能医护等方面积极开展技术应用开发与科研成果转化,从而进一步培养团队,更好地服务于各自的行业和区域经济。
关键词 物联网工程;专业人才;培养模式
中图分类号:G642.0 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2013)30-0063-02
1 物联网工程专业产生与现状
自2009年8月同志提出“感知中国”以来,物联网已成为国家战略新兴产业的重要组成内容,美国、欧盟、日本、韩国等国家纷纷开展该领域的研究工作。物联网已成为当前全球各国应对经济低迷的重要科技手段。2013年2月,国务院提出了关于推进物联网有序健康发展的指导意见。物联网是继互联网之后的又一次信息技术浪潮,具有广阔的应用前景和难得的发展机遇。
作为面向21世纪的全新技术,越来越多的大学开始关注物联网技术程。目前国内著名大学已经纷纷开设或准备开设物联网相关课程,希望帮助学生了解和掌握这些新兴技术,提高学术科研和工程水平,保持技术发展和人才培养的同步。在教育部首批战略性新兴产业相关本科新专业中,就包括增设物联网专业。从教育部号召高校设立物联网专业学科开始,全国已有近700所高等院校向教育部提交了增设物联网相关专业的申请,目前已经有67所本科院校建立了“物联网工程”或“传感网技术”等相关专业。
然而,由于物联网技术和专业建设都刚刚起步,高校在专业目标、人才培养、课程教材、师资和实验设备等方面都面临众多问题。笔者长期从事物联网技术方面的科研工作和相关领域的教学工作,希望能在本文给出物联网工程专业人才培养模式的有益探索。
2 主要存在的问题
目前,在理论研究领域,从传感器网络和泛在计算发展到空间物理信息系统;在技术研究领域,从RFID和Zigbee发展到M2M;在市场应用领域,从企业关注和行业需求到政策层面推动,物联网的发展正经历着快速而深刻的变化。然而在人才培养方面,却面临一些挑战。
1)专业归属不清。目前在已获得物联网工程专业的院校中,有的将物联网工程专业归属通信学院,有些归属到计算机学院,还有的归属到自动化学院。出现归属不清有着其现实原因:物联网是典型的新兴交叉学科,涉及到通信、电子工程、计算机和测控等多方面的专业知识和多个应用领域,因此在专业归属方面存在多样性。然而,由于归属的不同,每个学院根据各自的学科背景和基础条件来建设物联网工程专业和制定专业人才培养方案,导致在人才培养方案、课程规划、实验体系等方面出现较大的差异。
2)人才培养目标不明确。由于物联网工程专业跨多个学科,其自身技术在不断地发展和完善,物联网应用也在推陈出新。如何制定出适应技术更新和满足企业用人需求的人才培养方案,还需深入探索。从企业角度来看,物联网以行业需求为导向,应用于智能电网、智慧城市、绿色制造和智能医疗等多个工业领域,这就要求专业人才培养需面向其行业应用。同时,作为高等学校本科专业,须符合国家素质教育要求,体现专业人才教育思想。
3)专业人才培养条件匮乏。物联网工程专业刚刚起步,师资、设备和教材都面临匮乏的境地。教学质量的核心问题是师资,既有行业应用背景又跨多学科的教师较为缺乏,培养学术水平高、结构合理的专业教学团队是专业建设首先解决的问题;其次,实践教学薄弱,物联网专业的基础实验、综合实验和设计实验所需的开发平台、仿真平台和应用平台都较为欠缺,难以满足人才培养要求;最后,物联网专业教材更是缺乏,目前尽管已有一些物联网书籍,但太偏应用,难以作为教材使用,且未形成完整教材体系。
4)科研、教学和人才培养相互促进机制尚未形成。物联网/传感网相关教学内容和培养方案等都来源于科研成果,尽管物联网/传感网研究开展得如火如荼,但很多理论和方法都还完全成型。同时,如何将已有的研究成果转化用于课堂教学和人才培养,还需要进一步研究。在教学实践过程中常常发现由于有些理论较为系统,涉及的背景知识较广,学生理解起来很困难,实验系统也较复杂。产生这些问题的根本原因正是由于科研、教学和人才培养相互促进机制尚未形成。
3 物联网工程专业人才培养模式探索
重庆邮电大学物联网工程专业依托于学校自动化学院和工业物联网和网络化控制教育部重点实验室,在近年来承担和完成国家科技重大专项、国家863计划等项目的基础上,通过对科研成果的总结和提炼,出版了《测量与控制用无线通信技术》等系列教材,自行设计和研发WIA-PAS、ISA100和6LowPAN等实验实训研发平台,培养了学术水平高,知识、年龄和专业结构合理的教学团队,在近2年的专业人才培养实践中积累了有益的探索。
3.1 适应物联网技术发展和人才需求的培养目标
符合国家《物联网“十二五”发展规划》的要求,突出“传感器网络”技术优势与“三网融合”特色,充分发挥实验室在物联网核心专利、标准、测试和应用等方面的国际国内技术优势,培养面向智能工业、智能电网、智能城市、智能建筑与智能家居等相关领域从事物联网/传感网系统规划、应用设计、产品研发、运行管理等方面工作的跨专业复合型人才。
3.2 充分发挥学校信息学科特色和优势,整合学校教学资源,探索适合新专业的人才培养模式
物联网属于集成、交叉技术,当前任何一个专业都难以覆盖其全部内涵。成立物联网工程专业建设指导委员会,聘请校内外相关专业、合作企事业单位专家参与课程体系规划、实验实训体系建设、专业指导和人才培养方案制订。比如通过实验室和思科公司的科研合作项目,由思科公司赞助、本教学团队负责组织实施面向重庆市高校的“思科杯”物联网应用创新设计大赛,该项大赛还被纳为2012中国(重庆)国际云计算博览会的主题活动之一,得到相关部门的高度重视。引导学生参加各种科技活动,既培养了学生浓厚的专业兴趣,又提高了学生的实践能力,增强了就业竞争力。
3.3 探索新的教学方法和教学手段
充分发挥学生的主体作用,引导学生去思考,更有成效地完成课程的教学任务,培养学生的自学能力、实践能力和创新能力;对专业核心课程,比如“无线传感器网络”,采用答辩、实做报告、课程论文相结合的评价方式,全面考核学生掌握的基础知识与理论、前沿技术、相应的开发能力;对专业导论课程,采用教学团队的授课模式,教学团队教师在物联网的不同研究方向有着多年的积累和研究成果,通过团队授课,既带来了各方向最前沿的研究成果,而且使得每个方向的讲解更加透彻和深入;灵活多样的教学手段,在重点实验室现场讲授理论课程,将实践融入理论,充分沟通交流讨论,增强了教学效果。
3.4 教学、科研、人才培养相互促进的良性循环机制逐步形成
如何有效地将最新的科研成果转化为人才培养,平衡学科前沿技术、基础理论与实际应用的关系,兼顾用人需求与教育教学,在物联网工程专业建设上得到了完整的体现和验证。这种相互促进的良性循环机制形成将是一个长期的工作,也将在后续的实践活动中不断完善和丰富。
4 结论
由于物联网是一项新兴前沿技术,本身又是处于不断发展和变化之中,而且物联网应用也呈现多样性和复杂性,因此,如何规划物联网工程专业和建设人才培养模式,是一个基础性问题。本文在分析物联网工程专业目前存在问题的基础上,给出了重庆邮电大学物联网工程专业人才培养模式的有益探索,并将在后续的教育教学中不断发展和完善。
参考文献
[1]刘莉莉.物联网技术的基础架构及发展趋势[J].软件,
2013(2):142-143.
[2]铁维骥.物联网的发展与关键技术研究[J].中国管理信息化,2013(8):43-43.
[3]刘忠宝.物联网工程专业人才培养体系研究[J].网络安全技术与应用,2011(10):58-60.
[4]王晓喃,钟珊,严海英.物联网工程专业人才培养的思考与探讨[J].常熟理工学院学报,2011(12):16-18.