张琳,武帆
(陕西工业职业技术学院,陕西咸阳 712000)
随着5G 技术的普及应用与产业经济的革新发展,物联网产业所显现的广阔前景带来了对创新型技术技能人才的迫切需求,高职院校物联网专业建设也随之转为面向国家战略性新兴产业发展的需要[1]。当前,“岗课赛证”融通的培育理念是高职院校物联网人才培养和专业优化的重要策略选择[2],物联网综合实训室的建设则成为从实践到创新、从技能到工程、从专业到市场的重要桥梁,能进一步推动产教融合、校企合作和工学结合,实现职业教育高质量发展。
本文基于物联网技术发展,结合当前高职院校物联网实训室的建设现状,根据实训教学设置及工程项目需求,兼顾技能大赛、职业技能等级证书考试、市场岗位对企业员工知识理论与技能操作的复合要求,从落实“产、学、研、培、赛、创”一体化的多功能平台角度出发,研究物联网综合实训室的建设思路与内容。
物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息技术创新,为传统行业数字化转型升级提供了从物理世界到数字世界映射的基础支撑,与人工智能、大数据、区块链、云计算等众多新兴技术共同加速推进社会发展[3]。
近年来,国家制定了一系列产业政策,促进物联网行业的快速发展。2020 年5 月,工业和信息化部办公厅印发《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》,提出要“加快移动物联网网络建设”“加强移动物联网标准和技术研究”“提升移动物联网应用广度和深度”“构建高质量产业发展体系”。2021 年9 月,工业和信息化部联合中央网络安全和信息化委员会办公室、科学技术部、生态环境部、住房和城乡建设部、农业农村部、国家卫生健康委员会、国家能源局印发《物联网新型基础设施建设三年行动计划(2021—2023 年)》,确立了我国物联网产业发展的指导思想和推进产业发展的基本原则,并提出了实施行动计划的总体行动目标和具体任务要求。
物联网产业对提高国民经济和社会生活信息化水平、推动产业结构调整和发展方式转变具有重要意义,已经成为许多省市重点发展的支柱性产业[4]。产业发展,人才先行,高等职业院校也纷纷依托地方物联网产业优势,积极开展产学研合作,培养符合产业需求的物联网专业人才。
物联网专业是一门新型应用型交叉学科,涉及电子、计算机、测控、通信、软件等多个领域专业知识,作为新兴产业经济下以产业为导向、以行业为牵引的技术形态,当前高职院校物联网专业人才培养体系在对接市场需求与技术迭代更新方面明显滞后[5]。而依托人才培养体系的物联网实训室的建设,直接决定本专业学生工程实践能力和技术技能与物联网产业经济发展对人才需求的匹配度。
由于高职院校物联网专业开设年限较传统专业短,处在探索阶段,尚未形成统一的实训建设体系,存在以下两个主要问题,亟待进一步更新与完善。
(1)实训内容与行业要求脱节。学生在实训室开展的实训内容仍然以教材案例为主,与实际物联网专业需求岗位接轨的工程项目较少。比如,在Android实操项目中,目前物联网实训室的软硬件配备条件,只够支持使用Android Studio 模拟器基于固定的Android版本进行应用上层的简单UI 设计。学生缺少对实际样机的调试操作,无法形成对安装包签名、应用版本兼容性调节的工程概念体系,单一层面、单一技能的实训导致学生对物联网驱动层、框架层、协议层缺少认知,与市场对该岗位技能技术与工程素养需求脱节[6]。
(2)实训室软硬件平台不完备,现有资源更新速度慢。软件环境中支撑物联网工程项目的各类编程、仿真、通信、模拟、下载、可视化、调试、设计、应用开发等软件及其运行所需的系统框架、依赖库、协议文件、驱动组件、Windows/Linux 环境变量配置,都在一定程度上与开发商针对市场技术标准所发布的最新技术版本存在不一致或滞后的问题。硬件平台中所需的计算机、传感器、物联网应用终端设备、网络配置架构、物联网工程开发调试样品、通信网络设备、项目流水线管理平台等受设备数量与性能的影响,制约硬件平台作为实训室建设的硬性保障,无法和软件环境协同承载“岗课赛证”四位一体的循环育人功能。
采用“岗课赛证”融通的育人理念,以物联网新兴产业的岗位技能为主要需求导向,紧跟国内外物联网、大数据、云计算、5G 相关领域的先进技术[7],通过建设物联网综合实训室,构建课程实训环境、技术研发环境、创新应用环境,实现以下目标:(1)为物联网工程终端项目开发提供并创造科研条件;(2)在实训教学的基础上,兼顾满足职业院校技能大赛、“1+X”考证环境等对软硬件环境性能的要求;(3)对接物联网企业的市场人才标准,为学校专业与产业链的接轨提供支撑条件;(4)为物联网产业经济下的校企合作、产教融合提供基地与场所支持。
依据当前物联网产业所对应市场的主流岗位需求(如表1 所示),构建高职物联网专业人才的技术技能体系,结合专业课程建设、“1+X”职业技能等级证书(如表2 所示)、全国职业技能大赛涵盖内容,确定物联网综合实训室所需承载匹配的软硬件环境资源[8-12]。如图1 所示。
图1 “物联网技术应用”赛项能力考查图
表1 物联网产业技术岗位需求
表2 物联网技术专业相关“1+X”技能等级证书
对标物联网产业的人才技能要求,可将物联网综合实训室的建设分为三部分内容:(1)物联网基础教学实训区。配合理论教学,用于物联网移动终端及编程开发类工程项目实训。(2)物联网项目开发实训区,服务科研及各种竞赛,软硬件结合,用于嵌入式系统开发及移动网络通信类工程项目实训。(3) 物联网综合项目实训区,对接产业标准,用于物联网终端设备及通信系统一体化的安装调试及运维实施能力实训,为培养与产业发展紧密接轨的人才提供强有力的实训平台支撑。
首先,物联网实训室基础必备软硬件资源清单如表3、表4 所示。
表3 软件资源基础清单
表4 硬件资源基础清单
其次,通过表1 中物联网技术岗位需求及表2 中物联网技术专业相关“1+X”职业技能等级证书内容可知,基于“岗课赛证”融通理念的高职院校物联网综合实训室建设,在基础资源保障的前提下,更注重学生创新意识与知识扩展能力的培养[13-14]。因此,可引入创新创客智能实训平台、LoRa 开发平台、NB-iot 开发平台、智能家居系统平台、物联网云应用服务平台等,结合市场主流的新技术新工艺、全国职业技能大赛的新标准,全面培养和训练学生在本专业的综合实操能力,同时兼顾职业性和规范性。
以创新创客智能实训平台为例,其软硬件类型配置资源框架如表5、表6 所示:
表5 创新创客智能平台硬件主要配置
表6 创新创客智能平台软件主要配置
由此可见,从建设区域的划分到软硬件资源的完备配置,物联网综合实训室的建设是积极构建集实训教学、校企合作、大赛训练、考证培训、师生实践、岗位能力为一体的综合性学科生态体系的关键因素,对于促进学校工业化转型和推进高职教育改革具有积极的作用,为人才培养标准与产业发展速度保持一致提供了强有力的平台保障。
基于“岗课赛证”四位一体的融通理念,从当前物联网产业发展的背景出发,结合当前实训室建设的现状,确立高职院校物联网综合实训室建设的意义与目标,将实训室的建设划分为三个不同区域,有针对性地满足不同阶段与层次的人才培养需求。再从基础的软硬件环境建设到拓展的平台资源配置,丰富了物联网专业的教育资源层次与规模结构,更好地促进其与市场需求的进一步接轨,从而培养出适应新时代要求、具备多岗位能力的复合型技术技能人才。