王瀚波
(无锡城市职业技术学院, 江苏 无锡 214063)
2008年,IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧的地球”的概念;2010年8月,国务院总理温家宝视察了中科院无锡传感网研发中心,也提出尽快建立中国的传感信息中心,并形象地称为“感知中国”中心。而支撑“智慧地球”和“感知中国”战略的就是目前被广为推崇的称之为第三次信息革命的“物联网”技术。
从目前国内的形式看,现在信息产业的产值在2万亿以上,预计下一个万亿级的通信业务将是“物联网”。物联网技术将是我国2l世纪提升国际竞争力的有效方式。在我国高校开设此类专业不仅是为今后物联网技术的发展进行人才储备,也是为在日益激烈的国际竞争中占得先机,引领科技发展潮流。
物联网是将新一代IT技术充分运用在各行各业之中,具体地说,就是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,实现人类社会与物理系统的整合,在整个网络中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够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,在此基础上,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。
2009年温家宝总理先后三次到无锡视察:把中国的传感信息中心即“感知中国”中心放在无锡,迎来了我国物联网技术发展的极大动力和机遇。江苏省和无锡市制定了“感知中国”中心建设的总体方案和产业规划,中国移动、中国电信和中国联通等三大运营商多在无锡相继建立了研发中心。随着物联网技术越来越广泛应用,三年后长三角地区及至全国必将迎来巨大的就业市场。
物联网作为一个新的技术领域和新兴的产业,虽然世界各国政府对它的发展都高度重视,但对物联网专业专门的系统的人才培养都相对滞后。在2010年之前,我国只有少数的几个院校在相近专业开设了一些和物联网技术有关的课程,而没有一个院校设置培养物联网专门人才的专业,专业人才匮乏必将影响到物联网研究、发展、应用和普及。物联网的迅速发展和相应人才培养滞后之间的矛盾,需要我们高校改革教学体系,增设新的专业。
尽管高校开办物联网相关专业的热情高涨,但有一个现实却不容回避,那就是目前多数高校的物联网学科不但课程未形成体系,师资力量极度缺乏,实验平台的选型与实验室建设标准有待进一步规范。面对目前这种现状,就高职院校的特点而言,无疑需要及时跟踪物联网可能发展的就业空间,找准物联网行业企业动向,了解行业的最新动态和人才需求,从物联网基础模块方向建设具有高职特色的人才培养机制,培养以应用型、维护型、具备二次辅助开发设计的高素质实用型人才为目标的物联网专业。这是目前高职进入物联网专业比较可行的途径,因为高职院校的办学实力与本科院校不在同一个层次,无论从生源素质、师资力量、教学条件、产学研经费投入都与一个研究型“物联网”专业的建设不符,而且这种专业设置本身也是严重违背高职办学宗旨。
结合无锡实际,我院最终确定物联网专业人才培养目标的基本特征为:培养适应社会主义现代化建设需要德、智、体、美全面发展,掌握扎实的物联网专业理论知识和技术方法,能进行系统集成及相关技术与产品的开发和应用推广,具有物联网工程实践能力,并具备在本专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的创新实践能力,适应生产、建设、管理、服务第一线的优秀高端技能型专门人才。
目前物联网产业所涉及的四大核心学科分别是:微电子、无线传感、通信传输、计算机及其网络。如何把这四个核心学科融入到物联网专业建设中是人才培养和课程建设的关键问题,高职院校应该根据专业发展的独特性、课程体系与职业岗位的互动性,分别从这四个方向进行人才培养。课程体系的构建要围绕如何培养学生基本道德品质、职业素养、职业核心能力,同时兼顾知识面和专业延伸。我院的物联网专业确定以传感方向为主,在此基础上构建了相应的课程体系。
全部课程基本上由四大模块组成:即公共课、职业基础课、职业技术课和选修课。其中公共课按照教育部控制专业的一般要求设置,职业基础课是计算机控制技术专业的基础课,它是为下一步继续学习职业技术课打好基础,选修课则是为了拓宽学生的知识面,可根据学生将来的就业方向有针对性地进行选择。将上述模块具体化为:
第一模块公共课:政治课、法律基础、体育、外语、军事理论、高等数学、大学物理、计算机应用基础等。
第二模块职业基础课:电路基础、模拟电路设计、数字电路设计、计算机网络、物联网工程导论、C语言程序设计、Zigbee技术、射频集成电路、电路板布线技术。
第三模块职业技术课:数据库管理系统、组网技术、传感器原理与应用、电子识别技术与应用、物联网无线通信技术、嵌入式系统与单片机、无线传感网络与RFID技术、嵌入式应用与开发。
第四模块技能实训课:模拟电路设计实训、数字电路综合实训、物联网组建与管理综合实训、传感网络传感器基础实训、电路板设计综合实训、嵌入式系统应用综合实训、物联网系统集成项目实训。
物联网课程的教学是一个人机交互性很强的过程,要尽可能多的采用现代化的教学手段,不仅能提高学生的兴趣,而且很多数据采集方面的知识能演示的很清楚,比单纯的用语言表述更能让学生接受。教师要充分利用实验室资源开展教学活动。把实验室作为我们教学的主要阵地,很多不宜讲明白的知识点都可以通过现场演示的方式直观的教给学生,一些繁琐的操作步骤也可以在实验室中通过演示每一步的因果关系让学生更加容易记住。而我院地处无锡职教园区,无锡市公共实训中心就在附近,在教学中也可以充分利用实训中心的资源开展物联网课程的相关实验实训实习项目。
物联网是一个战略性新兴产业,物联网专业是一个全新专业,只有不断研究教育理念,并结合物联网发展特点,才能培养出具备高职特色的较高素质的劳动者,为未来庞大的物联网产业输送人才,为我国物联网产业的发展贡献自己的力量。
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