王欣
摘要:从2008年开始的全国技能大赛已经成为职业教育的盛会,2012年、2013年、2015年的全国物联网技能大赛对物联网专业建设有着巨大的影响力,很多高职院校物联网专业发展都随着技能大赛不断地改革、创新并取得长足的进步,并在大赛中寻找着未来发展新的契机和方向。
关键词:物联网;无线传感网络;射频识别;安卓平台
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)22-0011-02
物联网专业是一个新兴的、综合性很强的专业,涉及到微电子技术、控制工程、通信技术、计算机技术等多领域。2010年,教育部批准第一批40所高校开办物联网工程专业;2011年初,批准第二批27所高校开办物联网工程专业;2012年2月,再次批准80所高校开办物联网工程专业;教育部先后进行了3批物联网相关专业审批,约200所高职高专办“物联网应用技术”专业,我校也于2012年成功申报物联网应用技术专业。
教育部和天津市教委联合举办2012年、2013年、2015年3届全国高职物联网技能大赛,都由我校来承担此项赛事项目,对职业院校物联网专业教学改革起到巨大的引领和带动作用,促进专业体系建设、优化教学内容、改进教学手段、提高专业教学师资队伍素质、加强学院实训基地建设,构建以职业技能竞赛为平台、培养学生技能为核心的实践教学体系。
1 历届全国高职物联网技能大赛分析
1.1 2012年全国高职物联网技术应用赛项
2012年大赛,主要考察高职学生在RFID技术、二维码技术、网络技术与信息系统等领域的应用实践能力,检验高职学生在物联网组建、物联网应用系统开发等方面的关键技能和职业素养,以及对质量、效率、成本和规范的意识。大赛促进专业教学内容更新与教学方法改革,深化校企合作,引导专业教学方向调整,以适应物联网产业快速发展及高度关注物联网应用技术的趋势。
2012年全国高职物联网技术大赛,主要还是对物联网专业基础知识结构进行考察,围绕着专业的基本理论、简单应用设计大赛试题,考查选手使用传感器、二维码、一维码、Zigbee、RFID等基本应用的开发能力,对物联网三层架构:感知层、传输层、应用层的专业基础技能进行考察。可以说本届大赛促进社会对物联网应用技术相关职业岗位的了解,提高社会对高职专业人才的认可度,提高学生的就业能力水平。
1.2 2013年全国高职物联网技术应用赛项
2013年大赛内容模拟学生“e动校园生活”的一天,集物联网时代的移动支付、智慧生活等主题应用。从本届大赛内容上看,不仅包括对物联网基础技术考察,更多融合物联网工程专业的很多生活中应用,更加有深度和广度,具有很强的实用性和时代特征,本届大赛促进专业的教学改革与专业建设,展示物联网技术应用领域快速增长的人才需求;促进物联网技术(包括自动识别、网络传输、应用开发等)的普及。
1.3 2015年“物联网技术应用赛”赛项
2015年大赛内容对物联网工程应用实训系统的操作,涵括了智慧社区、智能环境监控、智能商业、智能农业等物联网主题应用。可以看出,本届大赛主要对物联网技术应用的范围进行很大扩展,从2013年的生活领域应用扩展到专业领域应用,包括商业、农业、环保领域等等。通过竞赛,提高学生在物联网组建、物联网产品配置与应用、物联网应用系统开发等方面的关键技能和职业素养,进一步促进专业教学内容更新与教学方法改革,深化校企合作,引导专业教学方向调整,高度关注物联网应用技术的趋势。
2 全国高职物联网技能大赛引领和带动物联网专业建设
传统物联网专业建设本着专业的知识体系来进行课程设置,物联网知识体系可分为感知层、传输层、应用层三层,针对三层设置了相关的教学课程。
这3届全国物联网技能大赛,极大地拓展高职院校对物联网专业的认知,不再单纯的认为物联网就是多个专业课程的简单堆砌,而是专业课程之间有着很强的内在联系,有着自身专业的核心思想、理念、技术,明确地提出高职院校物联网专业的建设方向,与现有相关专业进行整合而不是孤立的发展物联网专业。
通过对技能大赛使用设备进行认真分析、研究,了解物联网专业在当前社会各个领域的应用情况,物联网应用的前沿技术信息,感知未来的发展方向。对物联网专业建设指出明确的培养方向,经过3年的教学应具备哪些素质和技能。以本校为例,通过参加这3届全国物联网技能大赛促进物联网专业进行深入建设:
1)结合本校在电子专业优势和计算机专业特点进行深入分析,与物联网专业进行深度结合,利用电子系嵌入式实训室、传感器实训室等现有设备重点培养学生感知终端的操作和应用,包括各种传感器的使用,如温度传感器、压力传感器、光传感器等,嵌入式芯片开发和应用技术,要求学生掌握一定的电子设备知识、数字和模拟电子知识、嵌入式开发知识等内容。
2)结合计算机专业软件开发、网络技术的优势,重点培养学生在实训室物联网应用层的软件开发和设计能力,充分利用Android移动操作系统实训室、移动终端平台实验室,锻炼学生在Android移动终端的程序设计、开发能力,具备一定的开发水平。
3)基于物联网技能大赛背景,侧重物联网基本架构及应用架构,专业建设可容纳6个班的实验场地,随着专业规模的扩大,实验场地也将及时增加。实验室的建设将包含4个平台:基础实验平台,云信息处理平台,综合实训开发平台,创新实训平台。
3 全国高职物联网技能大赛改革专业课程和课程内容
全国物联网技能大赛对高职院校物联网专业课程建设,课程内容的设定有着深远而积极的影响。2012年物联网大赛内容主要是对物联网专业基本技术的考核,即物理网专业核心技术的应用,包括传感器、二维码、一维码、Zigbee技术、RFID技术等基本技术,可以说这些技术早已经广泛应用在超市、商业街区、局域网等方面,但是并没有得到重视、认同,原因在于物联网的基础应用领域早已存在多年,并没有更多新技术的产生,更没有在社会多领域的应用和普及,所以大多数人都不知道物联网。
2013年物联网大赛内容有突破性进展,在硬件设备种类上有很多更贴近生活,例如:无线射频IC卡、RFID电子标签、智能电表、智能窗帘、感应式门禁、火焰探测器、烟感探测器等,这些设备都会在生活中的某个领域得到广泛使用,有了这些实际应用设备作为开发对象,再有2012年物联网中的部分设备让很多高职院校对物联网应用前景、应用领域都有深刻认知,在广大职业院校引起强烈反响。很多高职院校在大赛结束后,组建专门团队学习研究物联网专业的课程,对课程内容进行调整,转变教学方式。
2015年物联网大赛在2013年基础上有新的变化,把这2年来物联网应用领域进行大规模扩展,涵盖智能社区、智能环境监控、智能商业、智能农业、智能楼宇等物联网主题,对于物联网专业的人才需求有很大促进作用;同时,大赛上物联网设备种类进行一步扩展,出现Zigbee无线传感网络,智能网关、LED电子屏等,前2届物联网大赛设备也都出现,与计算机无线网络进行互连互通,桌面软件开发、移动终端软件开发的综合性、难度有很大提升,可以说是真正的实现多种设备的“物联网”,整合到统一的开发平台,成为一套综合性的物理网管理平台。
物联网技能大赛出现各类设备、仪器,考核的内容引领着专业课程建设,改变教学内容,在课程设置和课程内容上进行全面优化,围绕着物联网核心技术、重要知识点重新安排专业课程,尤其是安排大量的实验、实训环节,重点培养学生的实践动手能力,不再以“感知层”、“传输层”、“应用层”进行课程设置,而是以“核心技术课程实验实训”、“开发技术课程实验实训”、“物联网平台综合实训”为主。
1)核心技术课程实验实训,主要是传感器技术实验、RFID射频识别实验、Zigbee网络技术实验等物联网核心技术课程实验。
2)开发技术课程实验实训,Android移动终端技术实训、嵌入式技术实验、移动终端平台实训等。
3)物联网平台综合实训,智能社区实训、智能家居实训、智能温室控制实训、物联网RFID智能车辆管理实训等,既包括对核心技术的应用也包括对开发技术的使用。
例如,本校在举办物联网大赛后进行课程改革,设立物联网综合实训课程,主要采用技能大赛中的各种物联网设备,对竞赛试题进行改造进行实训。其中智能家居实训内容:智能家居是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,通过手机、PDA、互联网用户可以控制家用设备、执行场景操作,使多个设备形成联动。主要功能为楼宇对讲、安防视频监控室内灯光、窗帘控制、家电控制、远程操控访客环境、灾害远程监控与报警、老人健康监测、家庭能源管理、社区信息查询与服务。智能家居是物联网技术的综合应用,涵盖有电子技术、传感器技术、单片机、无线传感、RFID技术、嵌入式网关、中间件、电机控制、计算机、网络通信、音视频多媒体技术。
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