基于岗位的物联网应用技术专业人才培养与专业建设研究*

刘 青

(滁州职业技术学院信息工程系，安徽 滁州 239000)

基于岗位的物联网应用技术专业人才培养与专业建设研究*

刘 青

(滁州职业技术学院信息工程系，安徽 滁州 239000)

物联网是我国战略性新兴产业，其技术涉及计算机控制、无线通信、光通信、电子、网络、软件、信息安全等多个领域.它将掀起世界信息产业的第三次浪潮.高职院校开设物联网应用技术专业，目的是培养高技能、高素质的物联网产业应用型人才，它是涵盖信息感知、传输、处理等关键技术的跨学科、综合性的新型专业.分析了物联网产业发展的现状与人才需求，以滁州职业技术学院为例，探讨了人才培养方案，阐述了物联网应用技术专业关键技术和核心课程，对专业建设进行了合理规划等.

物联网；应用技术；人才培养；专业建设；课程体系

引言

早在1998年就提出了物联网( Internet of Things，IOT) 的概念，它是新一代信息技术的重要组成部分.通过物与物、人与物、人与人的互联互通和对环境的感知，借助于通信技术进行信息交换，它主要是实现网络的智能化标识、定位、跟踪、监控、处理以及管理功能.其目的是充分利用网络资源优势，让所有的物品都与网络连接在一起，方便识别和管理.

物联网产业是我国战略性新兴产业，物联网应用技术的发展国家是非常重视的，各级政府都相继出台了物联网产业链建设策略，安徽省在十二五规划中也明确提出大力发展物联网产业.面对物联网产业所带来的机遇与挑战，建立高职层次的物联网专业，并培养适应于物联网应用技术的新兴人才，是紧跟社会经济发展的必然要求.

1 物联网产业发展现状及应用领域

继计算机、互联网之后，物联网被业内专家称为世界信息产业的又一次大浪潮.物联网具有应用需求广泛和产业发展迅速等趋势，它将具有庞大的产业集群效应.据权威机构预测，物联网在公共安全、环保、智能交通、智能电力、智能家居、智能医疗等诸多领域的市场规模均超过百亿甚至千亿，到2020年，物物互联业务将非常普遍，它与现有的人人互联业务之比将达到30∶1，物联网产业被称为下一个万亿级规模的产业[1].当前，美国、日本、欧盟等国家都在积极主动地研究探索物联网，甚至不惜投入巨资.2009年8月7日，温家宝总理在无锡视察时发表重要讲话，要求抓住机遇，大力发展物联网技术.目前物联网作为我国战略性新兴产业在积极推动发展，在一些国家重大项目中都有物联网相关领域的研究立项，例如“新一代宽带移动无线通信网”、“中长期科学与技术发展规划”等重大项目.

物联网技术的应用几乎遍布社会所有行业，最先应用在环境保护、智能物流、POS等领域.在国家“十二五”规划中重点的物联网应用领域：智慧城市、智能农业、智能家居、智能工业、智能交通、智能电网、智能医疗、商业与服务、公共安全与公益事业等.以上每一个智能应用领域中，都会涉及到传感、RFID、电子、通信、自动化控制及GPS或GPRS，这些技术整合将最终构成一个基本的智能传输及分析系统，多个单个智能系统的整合将构成智能物联网[2].物联网的应用是一个智能整合的过程.

2 物联网的人才需求及岗位分析

人才服务于产业，也制约着产业的发展.物联网涉及众多行业应用领域，在未来几年，物联网产业发展的主要动力是行业应用.据国家相关部门统计预测，未来5～10年，在智能交通、智能物流(现代物流与智能仓储)、智能电网、智能医疗、智能工业、智能家居等方面的物联网应用型人才需求都将达到百万以上；在智能农业方面，甚至将有近1 000万人才需求.物联网应用技术人才需求巨大，高等职业教育需加大人才培养的力度以满足行业产业人才需求.物联网应用技术从业人员岗位有物联网应用程序员、物联网销售工程师、物联网系统维护员等，物联网岗位、行业的人才需求及能力要求如图1所示.

图1 物联网岗位

3 物联网应用技术专业人才培养方案

3.1物联网专业的相关技术

物联网应用技术专业具有覆盖面广、知识体系大等特点，它涉及信息技术众多前沿领域，例如自动化控制、移动互联开发、网络通信、应用电子、多媒体等技术领域.此外，相关的应用技术研究、科研成果转化和产业化推广工作也是物联网技术的重要组成部分.物联网技术架构可以分成三层(感知、网络、应用)或四层(识别、感知、传输、处理)，物联网技术架构如图2所示.感知层：负责信息采集，通过短距离无线通信进行数据传输，有传感器、二维码、RFID、GPS等技术；网络层：负责基础通信，数据传输，涉及的主要技术如无线通信、有线通信等；应用层：负责数据处理及管理和控制，涉及的主要技术有数据融合、云计算等[3].另外，物联网技术研究的热点有：协议标准化、无线发射功率、低功耗、数据集成、网络安全等.

图2 物联网技术架构

3.2人才培养目标

本专业的培养目标是：拥护党的基本路线，具有良好的职业道德，适应社会主义现代化建设事业的需要，适于服务产业转型升级和企业技术创新所需的发展型、复合型、和创新型的技术技能人才.

培养规格如下：

1)知识要求 电路、通信网络、单片机等基础知识；物联网相关设备选型的基本知识；常用电子仪器、仪表的使用和测量方法；用电标准及电力施工规范；工程布线标准及规范；传感器、RFID等基本知识；应用软件开发基础知识；系统工程运行维护知识等.

2)能力要求 物联网日常管理能力；设备选型与基本配置能力；系统集成测试及方案设计能力；电路调测和设备检验能力；施工项目进度管理能力；系统集成产品调试能力；物联网网络测试能力；收集故障信息，掌握故障处理流程，对一般故障进行处理的能力；系统运行与维护基本能力；项目现场管理、工程施工概预算和客户培训能力等.

3)素质要求 高效的学习能力；完美的表达能力；有效的沟通能力；良好的创新能力；较强的自我约束、自我管理和心理调适能力，具有团队精神和合作意识；高度的责任感和吃苦耐劳的工作作风，自觉遵守行业规程等.

在就业方向上，本专业毕业生面向国内外IT企业、物联网应用单位、物联网产品生产制造销售企事业单位，从事电子产品组装与检查、物联网设备安装与调试、物联网日常管理与维护、物联网技术支持及产品销售等工作.涉及行业：智慧城市、智能农业、智能工业等.

3.3专业课程体系建设

物联网应用技术专业具有“专业新、技术门类差异大、产业链长”等特点[4]，分析专业岗位及市场人才需求，积极推进校企合作，确定专业人才培养目标，定位专业课程体系.以滁州职业技术学院为例，选取“物联网工程师”岗位进行人才培养，该专业遵循以“职业通用能力、行业基本能力、岗位专项能力培养为核心，以职业素质能力培养为拓展.采用“项目引导，阶段递进”的创新人才培养模式；构建“基于岗位的模块化”课程体系和“项目模拟实训与生产性实训交替”的教学模式；实施“任务驱动、理实一体”的项目化教学法.专业课程体系总体框架如图3所示.

图3 专业课程体系总体框架

专业核心课程如下：

1)单片机应用技术 通过本课程的学习，学生将能够运用本课程的知识独立设计简单的单片机应用系统，能维修单片机应用设备的产品，具备进一步自学拓展单片机相关知识能力等.

2)嵌入式技术及其应用 通过本课程的学习，帮助学生掌握嵌入式系统的基本概念、微处理器或微控制器的系统电路及其专业的软件系统，使其学会几种操作系统的安装、使用，并能够使用C语言编写完整的应用程序.要求学生通过嵌入式的学习，初步理解嵌入式系统的设计过程，完成简单应用.

3)传感器安装与调试 本课程以掌握传感器产品在物联网的应用技能为目标，通过理论和实践教学，使学生掌握各类常用传感器的基础知识、测试调试方法和组网技术，能够根据物联网应用的要求，合理选择、安装、使用、检查和调试常用传感器产品以及传感器网络设备，具备解决传感器实际问题的能力.

4)自动识别产品安装与调试 本课程以掌握自动识别产品在物联网中的应用技能为目标，通过理论和实践教学，使学生掌握各类自动识别技术的基本原理、常用的自动识别产品的技术指标和应用场合，理解自动识别系统的组成，具备选择自动识别产品和搭建自动识别系统的能力.

4 物联网应用技术专业建设规划

4.1紧贴行业需求，确保专业定位准确

物联网产业发展需要研究型、技术型、工程型、技能型等不同层次的人才，其中技能型人才更适合于高等职业院校来培养.基于这样的认识，高职院校开设物联网应用技术专业时，一是深化物联网专业定位及相关专业的调整研究，把专业设置和优化调整建立在物联网人才需求分析的基础上，充分考虑学生的就业需要，实现专业建设的针对性、前瞻性和有效性.二是加强与其他院校交流，取长补短，优化专业定位.三是加强与物联网企业对接、合作，共同制定专业培养计划.

4.2坚持校企合作，推进人才培养模式改革

人才培养是指按照预定的人才培养目标及规格，实施相应的教学内容及课程体系，采用一定的管理和评估方式，进行人才教学的全过程.推行人才培养模式的改革，必须坚持校企合作，依据物联网行业和产业需求，坚持全面发展，突出综合素质，加强专业技能培养.物联网应用技术专业人才培养应符合应用性、先进性、实践性原则，紧密与区域内相关企业合作，建立针对职业岗位群的人才培养模式.以能力本为构建三重能力的课程体系，针对岗位需求设置岗位课程，基于工作过程整合课程内容，采用项目化教学，提高人才培养的针对性和适应性.

4.3注重工学结合，制定课程标准

专业课程标准是规划一个专业课程性质、目标、内容及实施方式的指导性文件，是实现专业人才培养的重要保障，是专业建设的基础.课程标准的制定必须满足发展性、实用性等原则，结合国家和行业标准，注重工学结合.课程标准须符合企业、行业相应职业岗位的实际需要，能体现相应课程对学生素质、知识与能力的培养要求.物联网应用技术专业培养出的人才主要从事各类物联网应用系统的管理与维护、物联网应用系统设计与实现、物联网技术支持及产品销售等工作，而不是新产品的研发.依据这样的目标要求并以市场需求为导向，聘请行业专家与专职教师一起对物联网应用技术专业相关就业岗位进行职业能力分析，结合课程自身教学情况，适合物联网产业发展，顺应行业需求，突出职业综合能力培养，并能注重教学实施和课程考核，通过教学反馈不断进行修改和完善，最终制定出物联网应用技术专业的课程标准.

4.4创新教学模式，实施教学改革

针对高职课程的特点，积极探索教学改革.采用“项目引导、任务驱动”的教学模式，实施理实一体的项目导向的教学改革.在具体的课程实施过程中，推行项目化教学改革，建设课程项目库，项目选取采用虚实结合，注重项目载体的选择；项目采用工作流程进行任务分解，每个项目变的是教学内容，不变的是工作流程；学生以小组为单位进行项目及任务实施.教学过程体现学生中心地位，教师采用引导、辅助、鼓励与点评等方式进行教学.学生以竞赛、评优、考核等方式进行项目的团队学习.可以培养学生的自信心和学习兴趣，提高学生团队协作、自我学习等能力.

4.5加强师资队伍建设，构建“双师”型教师队伍

师资队伍建设在专业建设中居于核心地位.针对物联网新兴专业和学院办学实际，将采用引、聘、派相结合的措施，确保构建一支专业精、能力强、作风优的“双师”型教师队伍.一是从行业企业引进专业人才或聘请兼职教师：从行业企业中引入的专业人才既有理论知识又兼具实践技能，能较好地指导职业院校的学生掌握专业技能，确保专业教学与企业实践的紧密结合.二是选派专业教师到物联网企业顶岗锻炼：专业教师到企业能促使教师带着任务去锻炼，着重发现与研究企业中工作实践与理论应用情况，根据研究成果逐步完善专业人才培养方案，确保人才培养与企业人才需求的紧密结合.三是选派专业教师参加相关的技术培训：选派专业教师利用课余时间参加与物联网相关的技术培训，通过有针对性的短期培训提高教师物联网应用技术的理论和实践开发能力.

4.6虚实结合，完善实验、实训室建设

物联网产业发展人才需求不仅仅在技术上，更多是在应用领域.通过实践教学可以培养学生的应用和创新思维等能力.因此，在物联网应用技术专业建设时，完善实验、实训室建设尤为重要.在实验、实训室建设过程中，首先，突出虚拟仿真性，即在实验、实训过程中能全方位地模拟日后的工作流程、工作环境和职业岗位，提高学生的操作技能和职业能力[5]；其次，关注功能模块的实际完整性，即针对一个具体的应用，配置齐全相关的设备；最后，兼顾前瞻性和扩展性，即支持实训项目的拓展.

4.7整合优势资源，加强教学资源库建设

教学资源库建设对物联网应用技术专业建设意义重大，包括人才培养方案、课程标准、规划教材、课程网站、课程教案、课程视频、习题等.各高校应整合学校优势资源，以多种形式进行教学资源的编辑、整合、优化和存储等工作.构建一个纸质资料、电子资料相结合，课堂资源与网络资源相统一，集声音、图片、视频、文档等于一体的综合型、全方位专业教学资源库.另外，资源库建设应立足于专业特色，重视资源共享，强调技术应用，为培养合格人才提供坚实保障.

5 总结

总之，高职院校开设物联网应用技术专业，是机遇也是挑战.滁州职业技术学院将根据区域特色，紧密结合安徽省和滁州市“十二五”发展规划实施要求，整合学院及行业内的优势资源，全力推行物联网应用技术专业建设.只要坚持不断更新观念，进行课程体系和教学模式改革与创新，加强教师队伍建设，提高专业办学水平，就一定能为培养出更多高端技能型物联网应用技术专门人才，促进物联网产业的快速发展做出贡献.

[1]张琴.焦万亿超级产业的未来[EB/OL].http//www.sh.xinhuanet.com/2010-6/4/Content_20151440.htm.,2011 -06 -24.

[2]物联网世界采编者. 2011-2012年度中国物联网行业市场分析与展望[EB/OL]. http://news.rfidworld.com.cn/2012_12/d2b7aae6cd97b747.html, 2012-12-06.

[3]孙其博,刘杰,黎羴,等.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)：27-30.

[4]刘桂江,苏本跃,张友志,等.物联网技术专业人才培养方案的研究[J].安庆师范学院学报,2011,17(1):108-111.

[5]林莉,陈丽丽.高校物联网实验室建设规划[J].长春理工大学学报,2012,7(4):23- 24,48.

AStudyonTrainingProfessionalsinAppliedTechnologyofInternetofThingsandtheSpecialtyConstructionBasedonthePost

LIU Qing

(Department of Information Engineering, Chuzhou Vocational Technology College, Chuzhou Anhui 239000,China)

Internet of Things is the strategic emerging industry in our country whose technology involves many fields, such as computer control, wireless communication, optical communication, electron, network, software and information security etc. And it will surge the third waves of global information industry. The purpose of setting up the major in applied technology of Internet of Things in higher vocational colleges is to train high skilled and quality applied professionals of Internet of Things, which covers the cross-disciplinary and comprehensive emerging majors involving in key technology, such as information perception, transmission and processing. The article analyzes the current situation of the development of Internet of Things and the demand of talented persons, and then explores the program of training talented persons through taking Chuzhou Vocational and Technical College for example and finally reasonably maps out specialty construction on the basis of expounding the key technology and curricula of applied technology of Internet of Things.

Internet of Things; application of technology; talents training; professional construction; curriculum system

1673-2103(2013)05-0086-06

2013-10-04

安徽省职成教学会项目(BCB12059)；滁州职业技术学院重点科研项目(YJZ-2013-06)；安徽高校省级自然科学研究项目(KJ2012Z299).

刘青(1982-)，男，安徽怀远人，讲师，工程硕士，研究方向：无线传感网.

G712

A