谷春希 赵晓敏
【摘要】 文章在分析中职物联网专业人才培养现存问题的基础上,对中职物联网专业人才培养主要路径展开积极探索,旨在不断提升中职学校物联网专业人才培养质量,推动中职物联网专业的可持续发展。
【关键词】 中职学校 物联网专业 人才培养路径
引言:
1999年,物联网概念被首次提出,至2009年,物联网被纳入我国新型战略性产业行列。中职学校物联网专业作为新工科领域的代表性专业之一,其课程主要涉及到“感知-传输-应用”等不同层面的相关技术,如嵌入式技术、传感器技术、物联网通信技术、在相关行业的应用等。经过多年发展,物联网的范围也在不断拓展,已经辐射到智慧医疗、智慧城市、智能家居、农业生产、可穿戴设备等多个领域。中职学校物联网专业作为应用型物联网人才的培养场所,也应紧随物联网技术的发展趋势,以社会需求为导向,及时更新人才培养方案,加强对实践型、创新型物联网人才的培养,以确保所培养人才能够适应物联网技术的发展,满足社会对物联网人才的迫切需求。
一、中职物联网专业人才培养现存问题
1.1教学内容多且杂,加重学习压力
物联网专业本身是一门综合性较强的专业,其课程内容涉及各种软件、硬件技术教学。很多教师虽然在课程正式开始之前就已经告知学生课程内容会有点多、有点杂,需要学生做好心理准备。随着专业课程的深入实施,学生们会逐渐发现物联网专业需要学习的课程内容不仅多、杂,甚至还有点乱,这让很多基础本就薄弱的中职学生觉得学习压力巨大、苦不堪言。
物联网专业课程主要包括硬件、软件两方面知识。硬件知识如简单电路的测试;电子测量工具的使用;CC2420、51、CC2530等主流单片机系统设计;传感器数据采集能力;蓝牙、WIFI等短距离无线通信网络设计;NB-loT、LoRa等长距离无线通信网络设计等。
软件知识包括各种编程语言以及软件开发环境,其中编程语言又包括C语言、Java语言、Verilog HDL语言以及nesC语言等,软件开发环境则包括OS操作系统、Android操作系统、Linux操作系统、VC++、QuartusⅡ、Visual Studio 2015、ZigBee协议栈等。这些杂乱的课程内容无论对教师还是学生来说,无疑都是巨大压力。因此,中职学校物联网专业亟需通过课程改革,糅合上述课程内容,构建更易于教师教学、学生学习的知识体系。
1.2知识体系缺乏融会贯通
物联网专业作为一门新兴专业,随着物联网技术的不断发展,近年来的确出版了很多相关教材。一些经典的教材,为了确保知识覆盖的全面性、知识点呈现的完整性,在部分不同课程的教材中会有部分内容之间是重叠的。例如,在C语言、C++语言以及Java语言等程序设计语言的讲解中都会涉及到数据类型、函数的定义等内容;而同样在计算机组成原理、数字电路等课程中,都包括数制之间的转换、数制编码等知识。此外,还有部分介绍性教材,如物联网概述、物联网体系架构、短距离无线通信技术、计算机网络技术、无线传感器网络技术等,这些都是物联网专业所涵盖的知识,这些知识盘根错节,看上去似乎面面俱到,但是很多内容都是重叠的,知识体系缺乏融会贯通。
1.3师资力量匮乏
物联网专业作为新工科领域的代表性专业,前期发展基础相对薄弱,各中职学校普遍存在师资力量匮乏的问题,进而导致中职学校在进行物联网专业的总学时数设计以及核心课程安排时,会严重受到现有师资力量的限制,不利于中职学校物联网人才培养以及专业的长远发展、建设。
二、中职物联网专业人才培养主要路径
2.1合理制定人才培养目标
结合中职学校物联网专业“注重学科融合、强化专业实践、突出创新能力”的专业特点,围绕应用型、实践型、创新型物联网专业人才培养这一核心目标,制定符合物联网技术发展方向、适应国家战略性新兴产业发展需求,具备扎实信息感知技术、电子通信技术射频技术等专业技术,掌握物联网基础理论、基本方法,具有良好职业道德、科学素养,熟悉产业链各个环节,能够从事物联网感知、物联网控制、物联网系统集成、计算机网络通信、软件开发、信息服务等相关工作,能够紧随物联网新技术、新理论、新知识的发展的应用型、实践型、创新型物联网工程技术人才。
2.2课程体系建设
中职学校的物联网专业课程设置应以物联网专业人才培养目标为导向。上述提到,物联网专业本身就是一门综合性较强的专业,其课程内容应该是多学科内容的融合的提升。对此,需要中职学校整合各个学科内容,去其共性,结合学校自身实际情况,充分发挥自身优势,建立能够更好地服务区域经济发展的物联网课程体系。因此,针对中职学校物联网专业在课程体系设置方面存在的问题,中职物联网专业课程体系建设应从以下几方面进行改进:
1.项目驱动,突出应用
针对物联网技术内容多、杂、乱的突出问题。在物联网专业课程教学实践中,教师应根据实际应用需求,跨学科、跨章节整合相关知识点,通过项目驱动教学,引导学生在项目探究过程中系统掌握物联网领域相关知识。例如,在教学嵌入式STM32開发的相关内容时,教师便可使用具有ARM内核的STM32系列CPU,并配合使用STM32CubeMX,为学生设计智能家居、智慧路灯、公交到站查询系统等项目案例。同时结合WiFi技术、蓝牙技术、ZigBee技术等通信技术,与STM32进行数据传输或组网。通过这种跨学科、跨课程、跨系统的课程知识整合方式,有效解决传统物联网专业课程体系设置中存在的突出问题,促进学生的专业发展。
2.注重知识体系的融合
中职学校物联网专业知识体系应根据物联网技术的不断发展,及时调整人才培养方案,加强课程体系、知识体系的融合与衔接。针对部分教材内容存在的知识重复、内容重叠的问题,中职学校应根据人才培养方案以及专业培养质量,以物联网专业教研室为主体,进行物联网专业课程内容的融合与衔接,打造更具完整性、全面性专业课程体系,避免重复内容、重叠内容大量占用课时,聚焦核心内容,整体提升物联网专业课程教学效果。
3.加强专业课程群建设
物联网技术的突出特点在于技术层次被划分为三个鲜明层次,即智能感知、网络传输、数据处理。中职学校可根据物联网的这一特点,建设三个与之相对应的课程群。首先,学校应正确梳理这三个课程群之间存在的依赖、承接关系,确定每个课程群在整个物联网专业课程体系中所占的比重。其次,合理设置课程体系,深入研究组成课程群的各个专业课之间的关系,包括知识体系、课程内容等,着重体现物联网在相关行业、相关领域的应用特色,以课程群为单位,编写教学大纲,注重对课程群教学内容、教学方式的整体规划,注重不同课程之间的衔接,避免课程内容重叠。结合中职学生的实际学情,根据基于课程群规划编写的教学大纲,精心筛选能够为中职学生所用,理论与实践相结合,突出实践技能培养的课程教材。最后,中职学校还可根据实际学情,通过独立开发或合作编写等多种途径,开发物联网专业校本课程。
4.加大实践课程比例
实践性、应用性是物联网专业的突出特点之一。而中职学校又特别强调对学生实践能力的培养。因此,中职学校物联网专业人才培养,应合理调整实验、实训类课程所占比例,才能确保达到预期人才培养目标。信息时代,物联网的应用已覆盖社会生产、生活的方方面面,因此,在物联网专业实践额课程的实施过程中,要综合考量学生的专业兴趣、教师的专业背景以及实践项目的可行性。基于此,中职学校物联网专业实践课程设置可从程序设计、数据科学、数学、设备和系统、网络与云端等方面的实践入手,如整合物联网数据,设计完整的数据解决方案;配置支撑物联网系统的基础设施等。在此基础上,中职学校还应在物联网专业实践课程体系中增加创新创业类相关课程,并积极鼓励学生参加各类竞赛,促使学生在参加竞赛的过程中,获得知识、积累经验,从而达到以赛促学的目的。
2.3加强师资队伍建设
具备一支专业水平高、业务能力强的师资队伍是培养高素质物联网专业人才的先决条件。针对物联网专业师资力量不足,限制专业发展的问题,中职学校应积极采取相关措施,加强师资队伍建设,为物联网专业的健康、可持续发展“保驾护航”。对此,中职学校可从以下几点入手:
1.以校企合作为契机,实现师资互嵌
中職学校物联网专业建设起步相对较晚,师资力量薄弱。针对这一短板,中职学校应通过深化校企合作,推进学校、企业以及教师的三方融合,构建校企师资互嵌机制,加强师资队伍建设。这一目标的实现,需要校企双方从教育教学、管理机制、科技成果转化机制等方面协同推进,以达到多方共赢的目的。
2.以实训平台为依托,提升实践教学能力
在中职学校物联网专业人才培养过程中,师资建设始终是影响人才培养效果的重要因素,更是物联网专业发展过程中的重要瓶颈。当前中职学校物联网专业发展的关键就在于突破师资队伍建设这一瓶颈。当前部分中职学校试图通过企业进修、学历进修、短期培训等途径,加强师资队伍建设,但是由于校企合作力度不足、合作机制不完善等种种客观原因,教师难以真正参与到物联网相关企业的项目开发部门,再加上培训内容相对浅显、培训时间相对较短,都难以从根本上解决中职学校师资力量不足的问题。因此,依托学校现有实训平台,才是不断提升教师开发能力、实践能力最直接、最有效的途径。
3.以科研中心为平台,提升教师专业水平
物联网技术是计算机技术、无线通信技术、传感器技术的全面融合。因此,中职学校应进一步加强校企合作,全面整合校企双方在专业技术、课程、师资等方面的资源,建立物联网工程技术科研中心,以科研中心为平台,促进物联网专业教师专业水平的不断提升。
三、结束语
物理网作为信息技术支撑下的一门新兴产业,其快速发展必将激发社会对物联网专业人才的巨大需求。中职学校物联网专业作为培育物联网专业人才的重要场所,应抓住发展机遇,明确人才培养目标,优化课程体系设置,加强师资队伍建设,为中职学校物联网专业发展与人才发展夯实基础。
参 考 文 献
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