面向智能制造的物联网专业建设与改革实践*

糜凌飞

（江苏联合职业技术学院无锡机电分院电子信息系，江苏 无锡 214028）

1 智能制造的背景

面对席卷全球的金融危机和经济疲软，2012年美国通用电气公司率先提出 “工业互联网”概念，随后美国5家行业龙头企业联手组建了工业互联网联盟 （Industrial Internet Consortium，IIC），旨在将虚拟网络与实体连接，形成更具效率的生产系统。2013年德国政府提出 “工业4.0”战略，旨在提高制造业的智能化水平，同美国强调通过软件服务激活传统工业不同，德国更倾向于硬件的改革。2015年 《中国制造2025》行动纲领提出，以促进制造业创新发展为主题，以提质增效为中心，以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线，以推进智能制造为主攻方向[1]；这对中国制造业的生产方式、商业模式和产业形态都造成了巨大的影响。

作为职业学校，应牢牢把握工业变革的机遇，加快面向智能制造的专业建设与人才培养方案改革。 《国务院关于大力发展现代职业教育的决定》和 《现代职业教育体系建设规划2015—2020》明确提出了对复合型人才的要求，而物联网正是智能制造背景下新兴的涉及交叉学科的专业。

物联网涉及的技术庞杂，涵盖通信技术、传感技术、网络技术及RFID技术、嵌入式系统技术等多项知识，学生很难在就学期间将这些技术完整深入地学习掌握，所以职业学校一定要围绕本地产业结构与发展现状，结合本校专业优势有所侧重地发展物联网相关专业。

2 无锡市物联网产业发展分析

2.1 产业发展背景分析

2009年金融危机之后，无锡承受了巨大的经济下行压力。如何把握好现有的资本与人才优势，实现产业转型升级，成为无锡发展的重中之重；无锡需要从过去依靠低成本劳动力的传统产业转向利用资本禀赋的新兴产业[2]。2009年8月7日，时任国家总理的温家宝同志对 “感知中国”战略的肯定明确了无锡在物联网技术发展的地位，无锡市政府相继出台了一系列战略规划促进物联网产业的发展：2010年 《无锡市物联网产业发展规划纲要 （2010—2015）》发布、2012年获得《国务院关于无锡国家传感网创新示范区发展规划纲要 （2012—2020年）的批复》、2015年发布 《关于以智能化绿色化服务化高端化为引领全力打造无锡现代产业发展新高地的意见》、2018年发布 《关于进一步支持以物联网为龙头的新一代信息技术产业发展的政策意见》。同时，无锡市政府还在物联网创新技术、产品推广、应用示范等领域给予财政补贴与税收减免。无锡市始终把构建物联网发展的良好生态体系作为延展平台价值的着力点，全力让技术研发、产品开发、应用推广、模式创新等都能找到适宜的生长土壤和广阔的发展空间，在拉长产业链中打造引领发展的战略支撑点。截至2018年，无锡市物联网技术相关企业已经超过2 000家，营业收入达2 437亿元，产业规模约占江苏省的1/2；吸引了中科院物联网研究发展中心、国家环保部物联网工程技术中心等十几家高校科研机构入驻。2018年9月16日，2018物博会以及物联网与智能制造高峰论坛在无锡举行。论坛上发布了由中国电子技术标准化研究院在内的数十家科研院所和企业编撰的 《工业物联网互联互通白皮书》。同时，智能交通与车联网产业发展高峰论坛也在无锡召开，基本确立了无锡以工业互联网与车联网产业为主的发展方向。

2.2 专业对接岗位能力人才需求分析

物联网系统可以划分为3个层次：感知层、网络层、应用层。物联网产业具有产业链长，涉及多个产业群的特点，关键技术包括传感器技术、识别技术、计算技术、软件技术、纳米技术、嵌入式智能技术等，应用领域覆盖到工业、农业、交通、医疗、环境、娱乐、公共事业、安全等各个领域。巨型产业的发展离不开人才的培养，人才的培养是产业发展的基石，新兴的产业催生出巨大的岗位需要和人才缺口。本科院校的 “物联网工程”专业更偏重于技术的研发及项目的承接，而高职院校则以物联网技术的实际操作与应用为重点。五年制高职教育的思路是 “以就业为导向，以能力为本位”，根据岗位需求设计人才培养方案。

物联网专业主要岗位包括物联网工程师、市场经理、嵌入式软件工程师、电器测试工程师、嵌入式硬件工程师、技术支持工程师/技术实施工程师、单片机软硬件工程师、维修工程师、售后技术支持工程师、ASP.NET开发工程师、PHP高级开发工程师等。目前对嵌入式系统、移动端软件开发以及各类测试维修的岗位需求量较大，这对高职院校的专业建设提出了要求。

2.3 专业建设存在问题分析

目前，物联网专业建设还存在着一些需要完善与解决的问题。一是物联网产业本身一直处于方向摸索、寻找定位的阶段，校企协同并没有成熟的模式。二是相关的专业核心课程与实验实训室的建设迫在眉睫。学生技能培养需要实验实训室，而其内部设施将随着物联网技术的创新而产生更替，所以需要分阶段，针对专业核心课构建实用的实验实训室。三是师资力量的整体水平还需要培训和提高，要加大技术专家在师资队伍中的比例，激活创新的动力。

3 物联网专业建设的内涵与措施

3.1 构建目标

1）围绕区域产业转型升级、技术技能人才需求，依托校企合作机制，以物联网技术专业为核心，带动本校电子信息工程技术与软件技术优势专业，实现专业协同发展。

2）深化校企协同机制，对接行业标准，优化专业课程体系，实施教学模式改革，全面推广信息化教学。

3）搭建创新创业平台，加强实验实训基地建设，将学生的创新意识培养和创新思维养成融入职业教育教学的全过程。

3.2 构建思路

为适应无锡物联网产业的发展，从对接产业的视角出发，通过与物联网相关企业的校企合作项目，以提升专业服务地方经济和行业发展能力为目标，以增强学生职业与就业能力为导向建设专业[3]。针对产业链岗位需求，改革人才培养模式，构建平台课程、专业方向课程、专业选修课程，形成彼此联系、共享开放的课程体系，积极建设与优化信息化资源平台，为后期学生顶岗实习与工学结合做好准备。同时专业教育与创新创业教育有机融合，利用校企合作项目为学生搭建创新创业实践平台，提升学生创新创业能力，全面提高技能人才培养的效益与质量，见第75页图1。

3.3 构建内容与措施

1）聚焦产业对接，打造智能制造背景下物联网应用技术专业新模式。江苏联合职业技术学院无锡机电分院（以下简称学校）通过搭建校企协同合作平台，以产业适应性和资源共享性为原则，以专业建设服务地方经济为目标，以增强学生就业竞争力为导向，打造与产业对接的物联网应用技术专业。

学校的物联网专业建于2012年，是由老牌优势专业电子信息工程技术改革而来，长于电子设备与嵌入式设备的设计与维护，在专业方向课程上强化了传感技术与通信技术，但在网络技术方面比较欠缺。通过专业调研发现，物联网产业的就业岗位需求中有很大一部分与网络技术相关，网络技术方面的欠缺限制了学生就业的宽度。而系统地学习网络层的相关知识技能显然是不现实的，但如果能与企业合作，有针对性地进行项目化训练，再辅以扎实的通信电子方面的技术技能，学生的就业面就会大大拓宽，竞争优势也会越加明显。

图1 专业的建设思路

2016年1月，学校依托江苏省教育厅与联想集团签订了 《校企合作战略框架协议》和 《无锡机电“联想”班现代学徒制培养协议》等协议，正式成立无锡机电 “联想”现代学徒制示范班。学校电子信息工程系高年级学生都有资格进入示范班学习，彻底将专业打通，真正实现了以互联网、软件激活传统电子工业的理念。学校通过对西方现代学徒制成功经验的分析，并借鉴我国已有改革成果，提出校企协同的人才培养模式改革应具备的基本特征，即 “1份契约、2个主体、3个互动、4个变革”，见图2。校企双方本着优势互补、共同发展的宗旨，提炼了校企协同的试点要素并构建了学校的实践模型，提出物联网专业人才培养应以专业对接产业、职业岗位为基础，围绕培养形式、课程建构、基地建设、师资培养、教学实施和质量监控六大要素展开[4]，具体如下。

图2 校企协同人才培养模式改革的基本特征

培养形式：校企合作成立专业建设委员会，并定期召开会议，探索并建设适应行业最新发展的人才标准和培养体系。

课程建构：校企共同开发理实一体化专业课程，联想集团分享企业文化、执行力、团队建设、职业素养等课程，与校方共同提升学校的内涵建设，实现企业文化融入校园文化和专业文化。

基地建设：学校提供实训基地，提供高度仿真的工作场景和基于岗位工作内容的任务训练，实现学习与实际工作的无缝对接。联想集团负责指派项目总监和高级工程师常驻学校，协助实训中心的运营。

师资培养：校方选派中层管理人员和优秀教师、班主任参加联想集团举办的课程师资培训及班主任培训，联想集团优选资深讲师担任校方的兼职老师以讲授部分专业技术课程，优选资深工程师举办技术讲座。

教学实施：在5年合作期内，双方共同制订人才培养方案，并共同实施理实一体化教学和岗位实训。联想集团全面负责第一期人才培养示范项目，后期由联想集团培训辅助校方专业教师完成授课。

质量监控：学生需要通过相关职业资格的认证，联想集团负责学生的实习工作，并推荐到合适的工作岗位就业。实行工学结合、分段培养，构建由行业指导、学校和企业共同参与的多元教学质量评价体系。

2016年9月以来，学校第1届和第2届 “联想”班均通过努力以100%的合格率通过联想认证服务工程师 （LCSE）认证考试，企业累计为学员提供实习和就业岗位126个。

2）动态优化课程，构建专业—标准—资源的开发集成与应用体系的新机制。针对产业链和岗位群的需求，重新整合现有的教学资源，将专业贯通，构建专业动态优化机制。以专业教学标准为规范和引领制订专业人才培养方案，形成专业教学标准应用与优化机制。完善教学资源库信息化平台，保持优质资源同步优化，积极推广在线教学服务，形成优质专业教学资源动态更新与推广应用机制。

第一，专业贯通，标准制定。在充分研讨的基础上，校企共同开发了 《联想IDC现代学徒制人才培养方案》，并将联想核心课程与学校物联网应用技术专业人才培养方案中的课程体系相融合，使学校的专业设置能够与物联网产业的真实需求对接。同时，在底层专业基础课程整合的时将专业贯通，提升学生在产业链上的选择度。

第二，课程资源开发集成。校企共同建设基于工作内容的专业课程和基于典型工作过程的专业课程体系，并进行模块化课程开发。确立了基于LCSE的认证标准和岗位能力模型，设计以通用技能、专业技术、岗位实训为模块的课程体系，建成17门理论实践和实训核心课程，并开发相关的慕课资源。同时，围绕岗位群工作领域，构建平台课程、专业方向课程、专业选修课程。开设了 “电工基础” “电子综合技术” “单片机应用技术”“ARM嵌入式技术”等10门平台课程，超过70%的平台课程有信息化辅助教学资源，并建成了配套的江苏省职业学校现代化实训基地。

第三，推广混合教学模式，资源动态应用更新。随着在线资源的不断完善，针对慕课应用中出现的低参与率与高退出率的问题，学校提出了CHSPOC的教学模式。提出重视教师的监督和引导作用，同时鼓励学生进行讨论，并提供有效的学习支持服务，既满足学生个性化学习需要，方便学生课上课下自主探究，又极大地补充与拓展了传统课堂。学校在资源建设、教学模型设计和课堂实践3个维度展开深入研究，通过试点研究了CH-SPOC教学模式的可行性与应用前景，提出切实的改进方案，从而构建出CH-SPOC教学模式建设的基本框架，提出了慕课资源建设到课堂教学设计的基本思路，为其他专业课程的建设提供了可行的方案[5]。

3）搭建优质平台，实践专业教育与创新创业教育有机融合的新方法。依据物联网应用技术专业的特点，以创新创业大赛为契机，与无锡市高技能人才公共实训管理服务中心签订创业培训项目，建成稳定的创新创业教育平台和基地，同时为电子信息系学生创业提供创业孵化的技术、场地和设备。

向学生免费开放实训中心、专业实验室、实验设备等各类实验教学平台，同时开设相关特色选修课程与双创社团活动，制度化、常态化开展各级各类创新创业教育活动，逐步建设创新创业教育课程体系。课程体系从双创教育通识课程、专业必修课程和专业选修课程三方面打造，挖掘和充实物联网应用技术专业的创新创业教育资源，开设创新创业通识课程，促进专业教育与创新创业教育有机融合，着重培养学生创新创业意识，激发学生创新创业动力；开设具有行业特点、与创新创业和就业密切相关的专业必修课程，着重提升学生创业知识和专业技术技能；开设提升学生综合实践能力的各类创新课程和实践活动课程作为专业选修课程，着重培养学生创新创业实际运用能力。共开设了18门必修课和选修课，配套有创业实训教材、创业计划书，并以此为基础模拟公司创业。还编写了单片机控制技术应用项目教材及配套教案，融入创新理念，推进多种教学形式，激发学生创新创业意识。

通过创新创业教育，学生专业知识停留于理论阶段、脱离行业实践、缺少动手能力的缺点得到了弥补。在实践过程中，学生既了解了行业动态，又熟悉了未来岗位要求或创业的具体步骤，创新思维融入到了学习实践之中。这样将专业教育与创新创业教育有机融合，搭建出了双创教育的有效路径，见图3。截至2019年，物联网专业师生共荣获市级以上创新创业比赛奖项13项。

图3 双创教育的有效路径

4 结束语

面对智能制造背景下物联网产业的蓬勃发展，高职院校一定要加强专业建设，培养与企业需求相适应的技术技能人才。本文探讨了物联网专业建设的基本思路与内容，介绍了学校在物联网专业建设方面取得的一些成果，提出专业建设一定要对接产业，校企协同才能保证建设路径的全局性、科学性与实用性[6]。此外，相近的专业也可以考虑向专业集群发展，共建共享资源，打通专业壁垒，实现人才培养的集成。

（责任编辑 尚晓春）