关于我国高职院校物联网应用技术专业建设的思考

2020-06-08 10:26叶飞张丹
电脑知识与技术 2020年10期
关键词:课程体系

叶飞 张丹

摘要:随着中国经济的发展和产业结构的调整升级,物联网产业对高质量和高技能的人才提出了更具体、更迫切的需求,这就为我国各高职院校的物联网专业带来了更多的机遇和挑战。笔者通过对现阶段物联网行业具体需求的分析,给出了对于高职院校物联网专业人才培养方式的调整的一些思考和建议。

关键词:物联网专业建设;人才培养计划;课程体系

中图分类号:G642 文献标识码:A

文章编号:1009-3044(2020)10-0158-03

随着信息技术的不断进步和5G通信的逐渐普及,物联网成了下一代互联网的发展方向,“万物互联”正在从人们心中的愿景一步步变成现实。为了适应新的科级发展浪潮,我国在国家发展规划中明确提出要把物联网、云计算、大数据和人工智能等作为国家战略性新兴产业来推动,正因为如此,物联网应用技术专业成了全国高职院校申报的热点专业,截至2016年年底,全国有超过300所高校开设了物联网相关专业,但是由于物联网专业的前沿陛,大部分高校都处于专业建设的探索阶段,或多或少存在师资建设,实训室建设,课程建设的问题,就笔者3年的专业建设经历来看,大致有以下一些问题需要改善。

1物联网专业建设中存在的问题

1.1人才培养方案中的问题

从物联网的就业市场分析来看,目前公认的物联网相关专业人才需求分3个层级:感知层,网络层与应用层,其产业链从传感器到芯片,从终端到软件是一应俱全,从学生角度而言,在全面学习后找到自己的兴趣点,做到专业学习的“一专多精”是必要的,而目前各高校对于人才培养中的人才培养定位与现实存在一定偏差,往往存在重点不突出,能力要求大而全,脱离学生学习实际情况的现象。因此,重新梳理专业知识结构,明确培养专业人才能力方向是一个亟待解决的问题。

1.2课程体系设置中的问题

课程体系设置是落实专业人才能力培养的关键一步,受物联网相关专业建设时间较短的影响,部分高校对于物联网应用技术专业的课程体系设置存在不科学,不统一的情况。大量高校的物联网教师都是由其余专业教师拼凑而成,教硬件的教师来自电子、通信方向,教软件的教师来自iava、c#方向,课程设置直接来自其余专业的课程,忽视了物联网专业的应用实际,也容易造成学生感觉课程多,学习疲劳的现象。

1.3实训项目缺乏的问题

实训是高职学生区别与本科学生的重要特征,由于高职学生普遍存在着理论学习基础较差,理论学习吃力的现象,直观易懂的实训项目可以加强学生的实践动手能力,启发其学习兴趣。但受物联网教育行业才刚刚起步的影响,好的实训项目比较少,并且大量实训设备存在成本高、易损耗、操作麻烦、标准不统一等方面的问题,无法达到物联网相关专业的能力培养目标。

1.4师资与人才引进的问题

随着物联网行业的发展,物联网专业的供求失衡问题日益严峻,大多数高校无法从物联网相关从业企业获得专任教师,高校内部教师又缺乏与企业深度交流合作的机会,只能根据人才培养方案上的课程照本宣科的讲课,使得物联网专业的课程建设进度受阻,培养的学生跟不上社会的变化要求。

2明确人才培养方案

2.1明确人才培养定位

根据近几年我校专业建设规划和市场调研,结合学生学习的实际情况,目前适合高职学生职业发展的相关岗位如表1:

各高校物联网应用技术专业在确立人才培养方案时,应根据以上岗位需求确定课程体系,以初级岗位和中级岗位为主,在现实允许的情况下,增设高级岗位对应课程。

2.2明确能力与素质培养要求

根据人才培养方案中的人才定位来看,物联网专业涉及的学科广泛,要求学生在学习好各个方向的专业课的情况下,利用课余时间着力找准一个方向刻苦钻研,面对专业知识,要做到“一专多精”。经过三年的高职学院的培养,物联网应用技术专业的学生应该具备如下基本能力与素质:

1)具備PCB板设计,简单电路焊接,阅读电路原理图和PCB版图的能力,且具有安全用电的意识;

2)能够熟练使用Office办公软件编写文档和演示文稿,可以与他人进行良好的协作与沟通的能力;

3)具有C、C#、Java等主流编程语言的开发能力,掌握软件开发思维,理解面向对象的编程思想;

4)掌握2种及以上型号单片机开发,理解单片机工作原理,能使用单片机控制外围设备,能使用单片机进行通信;

5)理解传感器工作原理,能够进行传感器组网,能够使用传感器网络平台软件完成网关设备的调试;

6)可以根据物联网硬件产品需求完成产品设计方案,并根据设计方案完成原理图制作,PCB设计,元器件挑选,电路的调试、测试与优化;

7)能够对现阶段已经存在的物联网系统进行管理和维护;

8)具备开发小型桌面应用和移动端应用程序的能力;

以上能力是学生在校期间应该具备的,还有类似进行电路仿真和排故,物联网系统的设计开发等能力可以根据学生具体情况利用课后时间着力培养。

3科学设置课程体系

3.1学情分析

高职院校物联网应用技术专业学生主要有两大来源:中职毕业生和普通高中毕业生,采用分别分班教学的培养模式,即中职毕业生编人技能班,普高毕业生编入普通班,分别采用不同的人才培养方案。

对于中职应届毕业生,普遍不具备普通高中的数学和物理基础,但是相比应届普通高中毕业生,又提前接触过程序设计,大部分具备简单的C语言基础。因此,对于技能班级,可以降低在电子电路方面的课程标准,不需要过多进行电路的理论讲解,只需要知道数字电路和模拟电路中的基本常识即可,而对于普通班,则需要多花时间和重点在c语言等基础编程课程上。

3.2课程体系设置

根据人才培养方案中的能力与素质培养要求,结合就业市场需求,我们可以将物联网的课程体系做出如下3级划分,如图1所示,学生在校学习6个学期,除去最后1.5个学期是进行企业实习外,在校上课共计4.5个学期。第1个学期着重培养基础知识,包括计算机应用基础、计算机电子电路、c语言程序设计基础等,第2-3学期开始接触面向应用的课程学习,包括单片机开发、射频识别开发、C#和JAVA程序设计基础、传感器网络应用技术、物联网系统管理及维护等核心课程,第4~4.5学期开始进行更高层级的开发类课程,包括嵌入式软件开发、安卓移动端程序设计、物联网系统设计等,增强学生在就业市场的竞争力。

3.3核心专业课设置

根据课程体系设置和学生实际情况,我校物联网专业已经开设的核心专业课如表2所示,仅供参考:

以上专业课程是经过笔者几年参与人才培养方案讨论中落实的,此课程的设置已经体现了如图1所示的物联网应用技术专业的3级课程设置体系。

4加强实训项目建设

4.1实训硬件平台建设

物联网专业是一个新兴的信息学科,又是一个建立在硬件平台上的学科,因此,开设物联网应用技术专业的高校需要在实训设备上投入相对较高的资金用于设备采购上。前期我校采购了大量实验箱和开发板用于实验,如图2所示,但存在移动不便,耗损率高,接线复杂等情况,为此,我校开始尝试建设专业的物联网实训室,将大量的物联网设备集成在一个固定在桌面的工作台上,解决了实验箱和开发板接线复杂和耗损率高的问题。

4.2实训软件项目建设

使用硬件平台具有简洁直观,增强实践等优点,但是也存在成本高,难以排故等缺点,如果有仿真实训软件,就可以很好地解决上述问题。目前适合物联网专业的仿真软件还没有集成与统一的版本,只在部分课程中有适合各自课程的仿真软件,如电子电路教学中有muhisim仿真软件,在单片机教学中有proteus仿真软件(如图3所示),如何根据上述软件设计适合教学的案例,也是专业专任教师备课中需要设计的重点内容。 5加强师资建设工作

5.1建立“双师型”教师队伍

物联网作为一个新兴产业,需要紧跟科技发展前沿,因此需要建立和企业积极合作的教师队伍。需要深化校企合作,利用校企合作的模式培养“持续型双师”素质的专职教师队伍的建设,选派骨干教师进入企業深入学习,使之成为学生专业教学、企业职工上岗培训、对外承担加工任务和技术服务、生产经营的多功能产学结合、工学结合教育的典范。同时聘请企业一线工程师或项目经理作为兼职教师,使师资结构更合理。对确定技术水平高、综合能力强的兼职教师建立资源库。

5.2积极参与职业技能竞赛

在保证教师可以讲好专业课的同时,鼓励教师参与职业技能竞赛,以赛促学,以赛代练。物联网职业技能竞赛可以促进教师与企业更加紧密的交流,提升教师对物联网设备更加全面的认识,也能促进教师与学生的交流,教学相长,对专任教师和本专业学生都有着积极的意义。

6总结

以上就是笔者关于现阶段高职院校物联网应用技术专业建设的个人思考,因为笔者教学经验还有很多不足,可能还有很多地方没讲透彻,随着我校专业建设的逐渐深化,笔者会继续总结归纳,也欢迎读者来信与笔者一同探讨相关问题,专业建设是一项长期工作,任何经验对于新兴行业来说都是宝贵的,“长风破浪会有时。直挂云帆济沧海”,让我们携起手来,共同把物联网这个新兴的行业建设好,为人类社会的进步贡献自己的力量。

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