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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇物聯(lián)網(wǎng)課程總結(jié),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)工程;實(shí)踐;項目實(shí)施
中圖分類號:G640 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)07-0149-02
物聯(lián)網(wǎng)是利用感知技術(shù)、通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)物物相連的網(wǎng)絡(luò)。我國早在2006年的《國家中長期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃(2006―2020年)》[1]中就明確將物聯(lián)網(wǎng)列為重點(diǎn)研究發(fā)展領(lǐng)域。為滿足國家物聯(lián)網(wǎng)新興產(chǎn)業(yè)對高素質(zhì)人才的迫切需求,國內(nèi)多所高校相繼開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),探索創(chuàng)新的物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)模式。物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐教育是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)整個培養(yǎng)體系中最為重要的一環(huán),其教學(xué)質(zhì)量直接關(guān)系到學(xué)生就業(yè),開展創(chuàng)新有效的實(shí)踐教育是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)的重中之重。2012年以來,福州大學(xué)同福建新大陸集團(tuán)成立了福州大學(xué)新大陸物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院,并創(chuàng)建了國內(nèi)首個互動式校企合作物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)驗(yàn)室。依托該實(shí)驗(yàn)室,福州大學(xué)同新大陸開展了校企深度合作,在實(shí)踐教育上積累了一定的工作經(jīng)驗(yàn),促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)水平的提高。
一、物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐教育存在的主要問題
1.實(shí)踐課程方向不夠突出。物聯(lián)網(wǎng)工程作為新興的交叉型學(xué)科,涉及感知、通信、RFID、嵌入式等多項知識[2]。在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)上,如何針對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)特色設(shè)立實(shí)踐課程一直是物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐教學(xué)的難題。目前國內(nèi)高校在物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐教育上也都在探索階段,并無較多成功案例可以參考。由于實(shí)踐教學(xué)課程通常會結(jié)合各專業(yè)理論課程設(shè)立,各專業(yè)課程又涉及多個學(xué)科,實(shí)踐課程內(nèi)容就變得分散,且容易與其他專業(yè)實(shí)踐課程雷同,造成課程方向不突出與物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)培養(yǎng)方向脫節(jié)等問題。物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐教育方向應(yīng)體現(xiàn)其綜合性、交叉性和應(yīng)用性等特點(diǎn)[3]。
2.實(shí)踐課程脫離企業(yè)需求。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)必須密切結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,通過校企合作開展物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐教育。然而,目前很多高校雖然都與企業(yè)建立了合作關(guān)系,但大部分缺乏溝通交流,未做深入合作教學(xué)。校企合作的實(shí)踐教學(xué)也基本都是以參觀為主[4],學(xué)生未能深入企業(yè)進(jìn)行實(shí)地實(shí)踐。另一方面,學(xué)生的校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)也未能從企業(yè)的實(shí)際需求出發(fā),甚至嚴(yán)重脫離企業(yè)需求。
3.實(shí)踐課程教學(xué)模式單一。與傳統(tǒng)專業(yè)不同,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的實(shí)踐教育應(yīng)結(jié)合實(shí)際。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)重在與傳統(tǒng)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、制造業(yè)等方面M行結(jié)合提升傳統(tǒng)行業(yè)競爭力。因此,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的實(shí)踐課程也應(yīng)以此出發(fā),充分結(jié)合傳統(tǒng)行業(yè)。然而,目前大部分高校的物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐教育課程教學(xué)模式單一,僅完成課內(nèi)的一些基礎(chǔ)性小實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與行業(yè)應(yīng)用相差甚遠(yuǎn)。實(shí)踐導(dǎo)師基本也都是校內(nèi)導(dǎo)師,導(dǎo)師自身水平有限。學(xué)生實(shí)踐后無法形成清晰的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)認(rèn)知。
二、福州大學(xué)新大陸校企合作物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐教育實(shí)施方法
1.校企共建物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院。2011年,在福建省省委、教育廳的關(guān)心支持下,福建新大陸集團(tuán)公司同福州大學(xué)共同成立了福州大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院,共同培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才,推動物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,解決物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用人才極度匱乏的現(xiàn)狀。作為全國物聯(lián)網(wǎng)龍頭企業(yè),福建新大陸集團(tuán)多年來一直致力于物聯(lián)網(wǎng)前沿領(lǐng)域核心技術(shù),旗下新大陸教育公司專注于物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)、就業(yè)指導(dǎo)、專業(yè)建設(shè)等方面的工作。福州大學(xué)同新大陸共建物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院,通過在教學(xué)師資、實(shí)踐實(shí)驗(yàn)、就業(yè)等方面的深度合作可以準(zhǔn)確把握物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)培養(yǎng)方向,滿足物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)需求。
2.校企共建物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)驗(yàn)室。2015年年底,福州大學(xué)與新大陸集團(tuán)共建福建省內(nèi)首個“互動式”物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)驗(yàn)室,涵蓋農(nóng)業(yè)、交通、物流、家居和醫(yī)療等多個物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例。該實(shí)驗(yàn)室突破了目前國內(nèi)院校實(shí)驗(yàn)室依靠傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的不足,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與各行業(yè)應(yīng)用直接結(jié)合,面向工程實(shí)際,突出物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐教育的綜合性。通過該實(shí)驗(yàn)室,不僅可以使學(xué)生生動了解到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各個行業(yè)的最新應(yīng)用成果,學(xué)生還可以通過各實(shí)例平臺可以進(jìn)一步拓展實(shí)踐,充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力完成相關(guān)創(chuàng)新應(yīng)用,真正將自己的實(shí)踐成果融入到該實(shí)驗(yàn)室中。
3.實(shí)踐教育活動開展策略。物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)建為學(xué)生提供了實(shí)踐平臺。但,如何在該實(shí)踐平臺上開展實(shí)踐活動充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室的作用是當(dāng)前解決物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐教育最為重要的問題。福州大學(xué)新大陸物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)驗(yàn)室采用以下方式確保實(shí)踐教育活動的開展:(1)共建實(shí)踐指導(dǎo)教師團(tuán)隊。如前所述,僅僅依靠校內(nèi)教師進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)容易導(dǎo)致學(xué)生實(shí)踐能力與企業(yè)需求脫節(jié)。福州大學(xué)與新大陸充分發(fā)揮了各自的優(yōu)勢,共同組建了物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐指導(dǎo)教師團(tuán)隊。團(tuán)隊內(nèi)成員包括福州大學(xué)物信學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)指導(dǎo)教師和新大陸集團(tuán)企業(yè)研發(fā)工程師。企業(yè)研發(fā)工程師深度參與學(xué)生項目指導(dǎo),通過遠(yuǎn)程溝通和現(xiàn)場指導(dǎo)為學(xué)生傳授企業(yè)實(shí)際項目開發(fā)能力。(2)采用項目管理進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)。在實(shí)踐過程中,僅僅依靠幾次課內(nèi)實(shí)驗(yàn)是無法滿足物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐需求的。為進(jìn)一步使學(xué)生的實(shí)踐能力與企業(yè)同步,實(shí)驗(yàn)室采用了項目管理的方式對實(shí)踐教學(xué)過程進(jìn)行管理。實(shí)踐項目的教學(xué)過程包括:實(shí)踐項目立項、學(xué)生調(diào)研、項目實(shí)施、實(shí)踐項目總結(jié)等幾個階段,貫穿課內(nèi)實(shí)踐和課外實(shí)踐整個過程。在實(shí)踐項目立項階段,校內(nèi)、外指導(dǎo)教師共同選定實(shí)踐課題,確定課題需求和任務(wù)以及學(xué)生的項目分組、分工和計劃;在學(xué)生調(diào)研階段,學(xué)生通過調(diào)研理解課題需求,學(xué)習(xí)相關(guān)知識,學(xué)生通過會議匯報調(diào)研情況,校內(nèi)外指導(dǎo)教師進(jìn)行現(xiàn)場點(diǎn)評;在項目實(shí)施階段,學(xué)生按照項目分工和計劃完成實(shí)踐,實(shí)踐過程中項目代碼、文檔嚴(yán)格按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)完成,項目代碼通過SVN上傳管理,校內(nèi)外導(dǎo)師通過SVN可隨時查看學(xué)生項目完成情況,對學(xué)生項目實(shí)施過程中的問題進(jìn)行點(diǎn)評修訂;在實(shí)踐項目總結(jié)階段,由學(xué)生按照項目組對完成的實(shí)踐項目進(jìn)行答辯,答辯專家由校內(nèi)外指導(dǎo)教師組成。最后,根據(jù)項目實(shí)施過程表現(xiàn)和答辯結(jié)果,評選實(shí)踐優(yōu)秀的同學(xué)。(3)企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)強(qiáng)化實(shí)踐能力。通過校企深度合作,在校內(nèi)采用項目管理的方式開展實(shí)踐教學(xué)可以在很大程度上提升學(xué)生的物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐能力。但與企業(yè)的實(shí)地工作依然存在差距。在校內(nèi)實(shí)踐完成的基礎(chǔ)上,新大陸與福州大學(xué)進(jìn)一步深度合作,為學(xué)生提供實(shí)習(xí)崗位,直接進(jìn)入企業(yè)從事物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)相關(guān)實(shí)習(xí)崗位,并在企業(yè)為學(xué)生配備指導(dǎo)教師進(jìn)行一對一指導(dǎo)。經(jīng)過校外企業(yè)實(shí)習(xí)后,學(xué)生的實(shí)踐能力可以和企業(yè)實(shí)現(xiàn)無縫對接,直接滿足企業(yè)需求。
三、結(jié)束語
本文介紹了福州大學(xué)和新大陸校企深度合作物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐教育的開展情況。雖然經(jīng)過幾年的實(shí)踐活動開展,已形成了相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和成果,但依然還有一些方面存在不足,比如實(shí)踐成果在線分享與標(biāo)準(zhǔn)制定等。在物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐教育的過程中,可以根據(jù)實(shí)踐成果對成果優(yōu)秀的實(shí)踐項目進(jìn)行線上分享,建立校企共享資源庫[5]。線上分享的內(nèi)容包括項目要求、項目實(shí)施過程、實(shí)施結(jié)果等。另一方面,在實(shí)踐教育過程中,最為重要的是不斷總結(jié),形成標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)踐流程,包括實(shí)施過程中的文檔、代碼標(biāo)準(zhǔn)、代碼管理、結(jié)果評定標(biāo)準(zhǔn)等等。
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【關(guān)鍵詞】專業(yè)建設(shè) 人才培養(yǎng) 課程體系 實(shí)踐教學(xué)
【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)09-0212-01
物聯(lián)網(wǎng)是我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),人才需求與缺口巨大。國內(nèi)高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的開設(shè)時間較短,專業(yè)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)積累較少,急需對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)與教學(xué)體系進(jìn)行研究。我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)于2011年經(jīng)教育部批準(zhǔn)設(shè)立,由計算機(jī)科學(xué)與軟件學(xué)院負(fù)責(zé)具體專業(yè)建設(shè)與人才培養(yǎng)工作。現(xiàn)就專業(yè)建設(shè)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行以下闡述。
一、人才培養(yǎng)目標(biāo)
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)前承計算機(jī)、通信與網(wǎng)絡(luò)、電子等傳統(tǒng)信息學(xué)科,銜接移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、智能嵌入式設(shè)備等新興技術(shù)學(xué)科,體現(xiàn)出“學(xué)科復(fù)雜交叉,技術(shù)高度集成,應(yīng)用綜合廣泛”的特征。在充分研究了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)特色和計算機(jī)類學(xué)院開辦該專業(yè)的優(yōu)勢與特色的前提下,將該專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)定位為:培養(yǎng)掌握數(shù)學(xué)等相關(guān)自然科學(xué)基礎(chǔ)知識以及物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、傳感和軟件工程方面的基本理論、基本知識、基本技能和基本方法,具有較強(qiáng)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成與應(yīng)用開發(fā)能力和良好外語運(yùn)用能力,能夠在工業(yè)生產(chǎn)、商貿(mào)流通、民生服務(wù)等領(lǐng)域中從事物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的研發(fā)及物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)分析、設(shè)計、開發(fā)、管理與維護(hù)等工作的高級工程技術(shù)人才。
通過研究與制定物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),逐步發(fā)現(xiàn)并總結(jié)出4個專業(yè)人才培養(yǎng)的基本要求,即知識要求、能力要求、素質(zhì)要求和職業(yè)素養(yǎng)要求。在制定和實(shí)施人才培養(yǎng)方案過程中重點(diǎn)圍繞這4個方面進(jìn)行。
1.知識要求
掌握英語、數(shù)學(xué)和計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等方面的基本理論和基本知識,具有扎實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ)、較好的外語綜合能力,掌握計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、傳感器技術(shù)、無線通信網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理等的基本知識和基本技能,具有較寬廣的專業(yè)知識面,較強(qiáng)的工作適應(yīng)能力。掌握本專業(yè)所需的計算機(jī)、軟件、通信與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)學(xué)科的基本理論和基本知識,系統(tǒng)地掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域的基本理論、基本知識,掌握物聯(lián)網(wǎng)感知與標(biāo)識的基本理論與技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理技術(shù);掌握數(shù)據(jù)傳輸與安全技術(shù);掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計和開發(fā)知識。
2.能力要求
具備進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的使用、設(shè)計和制造能力,具有典型物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的維護(hù)和管理能力,具備較好的軟件編程能力以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分析、設(shè)計能力,有從事物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)軟硬件產(chǎn)品的開發(fā)能力,具備在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)及其應(yīng)用方面進(jìn)行設(shè)計、集成與研發(fā)的能力;有獲取最新科學(xué)技術(shù)知識和信息的能力;能夠熟練閱讀英文專業(yè)科技文獻(xiàn)、并運(yùn)用英語進(jìn)行溝通和交流的能力;了解相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),具有一定的國際視野和跨文化的交流、競爭與合作的能力。
3.素質(zhì)要求
了解物聯(lián)網(wǎng)的理論前沿、應(yīng)用前景和最新發(fā)展動態(tài),具有獲取新知識的基本能力,了解國家科學(xué)技術(shù)政策、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)政策、知識產(chǎn)權(quán)、網(wǎng)絡(luò)安全等方面的法律、法規(guī),具有高度的社會責(zé)任感,具有全球視野及可持續(xù)發(fā)展理念;具有鍥而不舍、追求真理的精神。
4.職業(yè)素養(yǎng)要求
職業(yè)素養(yǎng)包括:職業(yè)認(rèn)知、職業(yè)道德和職業(yè)規(guī)劃能力。了解從事物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)行業(yè)的技能要求、工作內(nèi)容,行業(yè)規(guī)范和章程,及發(fā)展遠(yuǎn)景等內(nèi)容。職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)和養(yǎng)成,對于學(xué)生本身,行業(yè)和全社會健康和可持續(xù)發(fā)展都有重大的意義。
為實(shí)現(xiàn)上述專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的培養(yǎng)模式采取“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐”的理念與方式。所謂“寬口徑”是指專業(yè)領(lǐng)域畢業(yè)生既具備服務(wù)管理機(jī)構(gòu)、服務(wù)產(chǎn)業(yè)所需求的知識結(jié)構(gòu)和能力,又能夠勝任相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)的工作。“厚基礎(chǔ)”是指建立公共基礎(chǔ)課、學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、公共選修課、基礎(chǔ)教育平臺的基礎(chǔ)知識結(jié)構(gòu)。“重實(shí)踐”體現(xiàn)在增加本專業(yè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)的時間和機(jī)會,鼓勵動手實(shí)踐,理論應(yīng)用于實(shí)際,解決企業(yè)和社會的實(shí)際問題。
二、專業(yè)課程體系
對物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)體系與層次化認(rèn)知是課程體系建設(shè)的前提和基礎(chǔ)。專業(yè)課程建設(shè)首先研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系和關(guān)鍵技術(shù),對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系進(jìn)行層次化建模與分析,按照自底向上方式建立對應(yīng)的層次化認(rèn)知模型,完成物聯(lián)網(wǎng)理論與技術(shù)的層次化漸進(jìn)式的認(rèn)知方案的設(shè)計,建立分階段的認(rèn)知能力評價標(biāo)準(zhǔn)作為認(rèn)知里程碑。抓住能夠體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)特色的專業(yè)核心課和實(shí)踐環(huán)節(jié)作為課程體系建設(shè)的突破口,重點(diǎn)建立了分層次的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程群和具備頂層設(shè)計的實(shí)踐教學(xué)體系。
我們以《普通高校本科專業(yè)目錄和專業(yè)介紹(2012年)》和教育部高等學(xué)校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識體系與課程體系的規(guī)范為依據(jù),參照培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)要求,確定了專業(yè)核心課程及主要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),并根據(jù)課程與實(shí)踐內(nèi)容的內(nèi)在邏輯劃分為4個專業(yè)課群組,與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系的各個層次形成對應(yīng)關(guān)系:硬件平臺類課程(感知層)、通信網(wǎng)絡(luò)類課程(網(wǎng)絡(luò)層)、數(shù)據(jù)處理類課程(公共管理層)、應(yīng)用開發(fā)類課程(應(yīng)用層)。各課程群組中的具體課程與實(shí)踐環(huán)節(jié)如下:
?S硬件平臺類:微機(jī)原理與接口技術(shù)(45學(xué)時)、傳感器節(jié)點(diǎn)與RFID技術(shù)(45學(xué)時)、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用(45學(xué)時)、物聯(lián)網(wǎng)感知綜合課程設(shè)計、嵌入式系統(tǒng)綜合課程設(shè)計。
?S通信網(wǎng)絡(luò)類:計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(60學(xué)時)、物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)(30學(xué)時)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)(30學(xué)時)、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與融合(30學(xué)時)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)程序分析與設(shè)計實(shí)習(xí),物聯(lián)網(wǎng)傳輸綜合課程設(shè)計。
?S數(shù)據(jù)處理類:物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)(45學(xué)時),物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理課程設(shè)計、云計算與云存儲技術(shù)(45學(xué)時)、物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)(30學(xué)時)、物聯(lián)網(wǎng)安全與管理課程設(shè)計。
?S應(yīng)用開發(fā)類:面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(45學(xué)時)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理(45學(xué)時)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)(45學(xué)時),物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)分析(30學(xué)時)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程設(shè)計、數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)課程設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用設(shè)計。
一、專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的確定
《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020年)》(以下簡稱《剛要》)明確指出,“加強(qiáng)學(xué)校之間、校企之間、學(xué)校與科研機(jī)構(gòu)之間合作以及中外合作等多種聯(lián)合培養(yǎng)方式,形成體系開放、機(jī)制靈活、渠道互通、選擇多樣的人才培養(yǎng)體制。”
本研究以《剛要》為指導(dǎo)方針,依托國家實(shí)行“大交通”的行業(yè)背景和目前高職院校現(xiàn)有辦學(xué)條件,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用高職本科專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)確定為:適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和物流行業(yè)發(fā)展需要,面向物流行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)管理與技術(shù)應(yīng)用崗位,培養(yǎng)了解物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)法規(guī)和發(fā)展動態(tài),懂得現(xiàn)代物流管理相關(guān)知識、物聯(lián)網(wǎng)基本理念和物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)原理,能夠熟練運(yùn)用計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件從事物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃、管理與應(yīng)用等工作,具備規(guī)劃、運(yùn)行和維護(hù)物聯(lián)網(wǎng)的基本能力、物聯(lián)網(wǎng)項目實(shí)施管理能力的專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)、綜合素質(zhì)優(yōu)良、職業(yè)道德高尚、操作能力和專業(yè)發(fā)展能力突出、專業(yè)特長鮮明的高素質(zhì)高技能物聯(lián)網(wǎng)復(fù)合應(yīng)用型人才。
二、“校企融合”專業(yè)辦學(xué)模式
1.建立多方參與的專業(yè)指導(dǎo)委員會
聘請行業(yè)、企業(yè)專家建立具有職業(yè)特色的專業(yè)指導(dǎo)委員會,廣泛吸納行業(yè)、企業(yè)全方位、全過程參與專業(yè)的人才培養(yǎng)工作。專業(yè)指導(dǎo)委員會定期或不定期針對行業(yè)發(fā)展變化、職業(yè)崗位需求、職業(yè)能力要求對專業(yè)發(fā)展方向、專業(yè)人才培養(yǎng)定位、專業(yè)課程體系進(jìn)行把脈,確保專業(yè)建設(shè)和發(fā)展方向與職業(yè)崗位緊密對接。
專業(yè)指導(dǎo)委員會將在專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)、教材開發(fā)、師資隊伍培養(yǎng)、教學(xué)方式方法改革等方面制定和實(shí)施科學(xué)的質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn),建立行業(yè)企業(yè)參與的質(zhì)量評價機(jī)制。
2.實(shí)行柔性化教學(xué)改革
聘請高層次專家團(tuán)隊和客座教授,把企業(yè)、行業(yè)的新知識、新理念、新技術(shù)帶入課堂,不斷更新和拓展教學(xué)內(nèi)容。以現(xiàn)有校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地為基礎(chǔ)進(jìn)行深層次的產(chǎn)學(xué)融合,實(shí)現(xiàn)校企共贏。
與相關(guān)行業(yè)協(xié)會形成緊密互動,在技能證書和員工培訓(xùn)、科研、實(shí)習(xí)、招聘等方面為行業(yè)發(fā)展、企業(yè)發(fā)展提供服務(wù)。
三、“四融合”人才培養(yǎng)模式
1.人才培養(yǎng)目標(biāo)與行業(yè)企業(yè)需求相融合
依托物流行業(yè),根據(jù)行業(yè)企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)復(fù)合應(yīng)用型人才需求制定專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),對行業(yè)企業(yè)發(fā)展和人才需求的變化做出及時響應(yīng),以需求為導(dǎo)向修訂專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),使專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)與行業(yè)企業(yè)需求深度對接。
2.課程體系與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相融合
基于物流領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用高職本科專業(yè)課程體系的構(gòu)建應(yīng)綜合考慮國家物流師職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用職業(yè)標(biāo)準(zhǔn),依據(jù)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定專業(yè)職業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn)。專業(yè)職業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn)包括:專業(yè)基礎(chǔ)能力、專業(yè)核心能力、專業(yè)拓展能力,并以專業(yè)職業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)設(shè)計課程體系。
3.教學(xué)過程與工作過程相融合
以“工作過程”為導(dǎo)向開發(fā)項目課程。課程開發(fā)來源于企業(yè)典型工作崗位,課程內(nèi)容來源于實(shí)際工作任務(wù)和工作情境,將教學(xué)過程和真實(shí)工作過程進(jìn)行“融合”。
4.理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相融合
理論知識來源于實(shí)踐積累和總結(jié),又反過來指導(dǎo)實(shí)踐,實(shí)踐是培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力的有力支撐。因此,不但要在課程內(nèi)、課程間、學(xué)期間將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容相融合,設(shè)計課內(nèi)實(shí)踐、集中實(shí)踐、課外實(shí)踐,還要在課程考核中實(shí)行課程內(nèi)、課程間、學(xué)期間專業(yè)系列化課程的理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)“雙合格”考核制度。
四、課程體系構(gòu)建
基于物流行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用高職本科專業(yè),課程體系要充分考慮專業(yè)的理論基礎(chǔ)和物流行業(yè)發(fā)展需要,因此課程設(shè)置需要整合相關(guān)交叉專業(yè)的特點(diǎn),以“寬、專、交”的知識體系為目標(biāo),注重課程體系的交叉融合。針對本專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),加強(qiáng)與物流企業(yè)的互動合作,以工作任務(wù)為中心、以項目課程為主體,通過職業(yè)崗位調(diào)研、職業(yè)能力探析、職業(yè)情景搭建,引入行業(yè)企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建“物流企業(yè)管理與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用相結(jié)合”的課程體系。
課程體系結(jié)構(gòu)主要劃分為通識課程、專業(yè)課程及實(shí)踐課程三大類。其中,專業(yè)課程根據(jù)專業(yè)知識學(xué)習(xí)的承接性和重要性又分為專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程、專業(yè)拓展課程,突出“復(fù)合應(yīng)用型”人才培養(yǎng)。如圖1所示。實(shí)踐課程為凸顯高職類院校應(yīng)用型本科專業(yè)特色,與本科院校物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)實(shí)行“差異化經(jīng)營”,加大了實(shí)踐課程比重,將實(shí)踐課程又分為課內(nèi)實(shí)踐課程、集中實(shí)踐課程、課外實(shí)踐課程,在課程體系設(shè)計中具體體現(xiàn)與本科院校相區(qū)別的“理實(shí)交互”特色,即課程內(nèi)部理實(shí)交互、課程之間理實(shí)交互、課程體系理實(shí)交互。
圖1 課程體系結(jié)構(gòu)圖
1.通識課程
通識課程主要包括:政治與國防教育、體育、高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、大學(xué)英語、計算機(jī)應(yīng)用等。通過通識課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生具備當(dāng)代大學(xué)生應(yīng)有的思想政治覺悟,對事物有著正確的審美觀,有良好的身體素質(zhì),健康的心理,積極向上的精神,對英語、計算機(jī)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)有較好掌握,并能熟練應(yīng)用。
2.專業(yè)課程
專業(yè)課程主要包括專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程和專業(yè)拓展課程三部分。
2.1專業(yè)基礎(chǔ)課程
專業(yè)基礎(chǔ)課程主要包括:計算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用、管理信息系統(tǒng)、物流經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)原理、C語言程序設(shè)計、現(xiàn)代物流管理、物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論,使學(xué)生達(dá)到本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)所必須的專業(yè)基礎(chǔ)知識。
2.2專業(yè)核心課程
專業(yè)核心課程包括:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)原理與應(yīng)用、傳感器原理與應(yīng)用、無線通信原理與應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)信息管理與維護(hù)、物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備選配、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)技術(shù)、嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)、射頻識別技術(shù)與應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)安全與管理、物流信息技術(shù)、ERP原理與應(yīng)用、二維條形碼技術(shù)原理與應(yīng)用、倉儲與配送管理、物流供應(yīng)鏈管理、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例、多媒體技術(shù)與應(yīng)用等,使學(xué)生達(dá)到本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)所必需的核心知識。
2.3專業(yè)拓展課程
專業(yè)拓展課程包括:物流統(tǒng)計、市場營銷、運(yùn)籌學(xué)、電子商務(wù)物流、物聯(lián)網(wǎng)英語、管理與溝通等,使學(xué)生在達(dá)到專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)所需知識的基礎(chǔ)上,具有一定的知識拓展和能力上升空間。
3.實(shí)踐課程
實(shí)踐課程包括:課內(nèi)實(shí)踐課、課外實(shí)踐課和集中實(shí)踐課。集中實(shí)踐課主要包括:管理基本技能實(shí)訓(xùn)、供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)實(shí)訓(xùn)、ERP業(yè)務(wù)實(shí)訓(xùn)、職能倉儲管理實(shí)訓(xùn)、智能物流供應(yīng)鏈管理實(shí)訓(xùn)、車輛調(diào)度實(shí)訓(xùn)、立體苦點(diǎn)、線、面業(yè)務(wù)實(shí)訓(xùn)、企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)計等。通過實(shí)踐課程,使學(xué)生具備本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的核心能力。
一 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)秉承厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐、求創(chuàng)新的育人理念,在堅持全面發(fā)展的同時兼顧個性發(fā)展,培養(yǎng)具有良好的職業(yè)道德和敬業(yè)精神,掌握物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的基本理論知識和基本技能,接受校企合作實(shí)踐項目訓(xùn)練,具備一定的物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用能力,能在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)行業(yè)和領(lǐng)域中從事物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)建設(shè)、管理、維護(hù)及方案設(shè)計的高素質(zhì)技能型專門人才。特別是針對物流企業(yè),培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與物流企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)對接時,所急需的掌握智能物流等相關(guān)專業(yè)知識的高級專門技術(shù)人才。
二 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才素質(zhì)和能力要求
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生可在各行業(yè)、企業(yè)從事物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)、系統(tǒng)集成、測試、銷售及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品技術(shù)支持等工作。
1.素質(zhì)要求
第一,思想政治素質(zhì)。具有正確的世界觀、人生觀和價值觀;踐行社會主義榮辱觀;具有愛國主義精神;具有責(zé)任心和社會責(zé)任感;具有法律意識。
第二,文化技術(shù)素質(zhì)。具有合理的知識結(jié)構(gòu)和一定的知識儲備;具有不斷更新知識和自我完善的能力;具有持續(xù)學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的能力;具有一定的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神及創(chuàng)新能力;具有一定的人文和藝術(shù)修養(yǎng);具有良好的人際溝通能力。
第三,專業(yè)素質(zhì)。了解物流企業(yè)基本的運(yùn)營知識,掌握從事物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品集成、物聯(lián)網(wǎng)平臺運(yùn)營、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品營銷與策劃等工作所必需的專業(yè)知識;具有一定的工程意識和效益意識;具有一定的市場營銷能力。
第四,職業(yè)素質(zhì)。具有良好的職業(yè)道德與職業(yè)操守;具備較強(qiáng)的組織觀念和團(tuán)隊意識。
第五,身心素質(zhì)。具有健康的體魄和良好的身體素質(zhì);擁有積極的人生態(tài)度和良好的心理調(diào)節(jié)能力。
2.能力要求
第一,職業(yè)基礎(chǔ)能力。良好的溝通表達(dá)能力;無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識應(yīng)用和常見故障的處理能力;單片機(jī)基本知識的理解能力;數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)的基本操作能力;基本的程序設(shè)計能力;基本的市場營銷和策劃能力;常用辦公軟件、工具軟件的使用能力,利用Office進(jìn)行項目開發(fā)文檔的整理(Word)、報告的演示(PPT)、表格的繪制與數(shù)據(jù)的處理(Excel)的能力,利用Visio繪制流程圖的能力;閱讀并正確理解需求分析報告和項目建設(shè)方案的能力;閱讀本專業(yè)相關(guān)英語技術(shù)文獻(xiàn)、資料的能力;熟練查閱各種資料,并加以整理、分析與處理,進(jìn)行文檔管理的能力;通過系統(tǒng)幫助、網(wǎng)絡(luò)搜索、專業(yè)書籍等途徑獲取本專業(yè)幫助的能力。
第二,專業(yè)核心能力。傳感器、RFID、二維碼等感知設(shè)備的識別和集成能力;ZigBee、WiFi、藍(lán)牙等無線網(wǎng)絡(luò)的配置與維護(hù)能力;物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)平臺的運(yùn)營能力;智能物流平臺設(shè)計與維護(hù)能力;智能設(shè)備平臺的認(rèn)知與維護(hù)能力;物聯(lián)網(wǎng)-ERP集成技術(shù)應(yīng)用能力。
第三,其他能力。分析問題與解決問題的能力;應(yīng)用知識能力;創(chuàng)新能力;工程實(shí)踐能力;人員管理、時間管理、技術(shù)管理、流程管理等能力;組織管理能力。
三 物聯(lián)網(wǎng)課程體系構(gòu)建
為了強(qiáng)化物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)教育,突出物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)實(shí)踐能力的培養(yǎng),對應(yīng)用技術(shù)型專業(yè)培養(yǎng)模式進(jìn)行改革和調(diào)整,將課程體系分為公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課和實(shí)踐教學(xué)課等4個階段,如下圖所示。通過改革和優(yōu)化培養(yǎng)方案,強(qiáng)化物聯(lián)網(wǎng)理論教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及特色網(wǎng)絡(luò)課教學(xué),建立了適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)時代技術(shù)發(fā)展的整套課程體系。課程設(shè)置以能力為本位,依據(jù)課程間的關(guān)聯(lián)循序漸進(jìn)地培養(yǎng)職業(yè)能力。
1.主要課程設(shè)置
第一,公共基礎(chǔ)課程。公共基礎(chǔ)類課程是高等學(xué)校各專業(yè)學(xué)生必修的課程,課程體系將公共基礎(chǔ)課程劃分為三類,其中通識教育類課程包括體育、英語、思想政治概論、大學(xué)生素養(yǎng)等課程;公共基礎(chǔ)類課程包括計算數(shù)學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、信息技術(shù)基礎(chǔ)等課程;職業(yè)教育類課程包括入學(xué)教育、職業(yè)生涯規(guī)劃、職業(yè)道德等。
第二,專業(yè)基礎(chǔ)課程。本階段主課程有C語言程序設(shè)計、電子技術(shù)基礎(chǔ)、通訊基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)等課程。
第三,專業(yè)核心課程。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的三個層次(感知層、傳輸層、應(yīng)用層),本階段主要課程有傳感器設(shè)計基礎(chǔ)、RFID技術(shù)及應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理、智能家居應(yīng)用技術(shù)、制造業(yè)ERP技術(shù)應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成等課程。
第四,實(shí)踐教學(xué)課程。主要實(shí)踐教學(xué)和主要專業(yè)實(shí)驗(yàn)為:行業(yè)認(rèn)知實(shí)踐、職業(yè)規(guī)劃實(shí)踐、C語言程序設(shè)計實(shí)驗(yàn)、條碼應(yīng)用實(shí)踐、數(shù)據(jù)庫設(shè)計實(shí)驗(yàn)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計實(shí)驗(yàn)、RFID系統(tǒng)設(shè)計實(shí)驗(yàn)、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)實(shí)驗(yàn)、C# Windows編程實(shí)驗(yàn)、單片機(jī)與傳感器結(jié)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)、物流與ERP實(shí)驗(yàn)、物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用設(shè)計與實(shí)現(xiàn)、畢業(yè)實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計等。
2.主要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)
第一,行業(yè)認(rèn)知實(shí)踐。第1學(xué)期安排一周時間開展行業(yè)認(rèn)知實(shí)踐。學(xué)生通過聽取物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展報告,了解行業(yè)背景和發(fā)展?fàn)顩r;通過走訪考察物聯(lián)網(wǎng)企業(yè),了解崗位職業(yè)需求以及崗位技能與素質(zhì)要求;通過專業(yè)教師對本專業(yè)課程體系的介紹,明確學(xué)習(xí)目標(biāo)及就業(yè)取向,增強(qiáng)學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)同感和使命感。學(xué)生參加行業(yè)認(rèn)知實(shí)踐必須做好相應(yīng)的記錄,寫出相應(yīng)的實(shí)踐報告,報告應(yīng)包括行業(yè)認(rèn)知、自我評估和職業(yè)定位等。
第三,職業(yè)規(guī)劃實(shí)踐 。第3學(xué)期安排一周時間開展職業(yè)規(guī)劃實(shí)踐。人才測評專家將學(xué)生的職業(yè)發(fā)展預(yù)測、學(xué)生的社會活動、學(xué)生自我評價、教師對學(xué)生評價、職業(yè)素質(zhì)綜合評分、專業(yè)課成績、基礎(chǔ)課成績等原始數(shù)據(jù)與勝任特征模型的動機(jī)、特質(zhì)、自我認(rèn)識、社會角色、技能、知識等層次進(jìn)行匹配,給出職業(yè)素質(zhì)評分報告和職業(yè)生涯規(guī)劃建議,學(xué)生根據(jù)評分報告和建議完成職業(yè)規(guī)劃報告。
四 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)設(shè)計
1.專項實(shí)踐設(shè)計
第一,程序設(shè)計實(shí)踐。在第1學(xué)期的教學(xué)周內(nèi),單獨(dú)利用一周時間開設(shè)程序設(shè)計實(shí)踐。本設(shè)計實(shí)踐是程序設(shè)計基礎(chǔ)課程的重要組成部分。通過本設(shè)計實(shí)踐,學(xué)生能更進(jìn)一步理解C語言程序設(shè)計方法,在編程實(shí)現(xiàn)時要保持良好的程序設(shè)計風(fēng)格,對程序設(shè)計風(fēng)格在軟件設(shè)計中的重要作用有進(jìn)一步的認(rèn)識。根據(jù)程序設(shè)計實(shí)踐完成情況進(jìn)行考核,并結(jié)合設(shè)計報告對學(xué)生進(jìn)行等級評定。
第二,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐。在第2學(xué)期的教學(xué)周內(nèi),單獨(dú)利用一周時間開設(shè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐。要求學(xué)生利用掌握的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識,對各種典型的算法問題進(jìn)行編程、調(diào)試,并分析其時間復(fù)雜度與空間復(fù)雜度,理解設(shè)計選型對軟件性能的重要性,撰寫設(shè)計報告。
第三,電子技術(shù)設(shè)計實(shí)踐。在第3學(xué)期的教學(xué)周內(nèi),單獨(dú)利用一周時間開設(shè)電子技術(shù)設(shè)計實(shí)踐。要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的電子技術(shù)知識,針對具體的實(shí)際問題或任務(wù),全面地分析和設(shè)計出解決該問題的實(shí)施方案,最后完成電路的制作和測試。根據(jù)學(xué)生提交的設(shè)計報告和圖紙進(jìn)行考核。
第四,設(shè)計實(shí)踐。基于Web的數(shù)據(jù)庫設(shè)計實(shí)踐,在第4學(xué)期的教學(xué)周內(nèi),單獨(dú)利用一周時間開設(shè)基于Web的數(shù)據(jù)庫設(shè)計實(shí)踐。要求學(xué)生能夠利用服務(wù)器端和客戶端腳本進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫編程,掌握利用.Net平臺進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計能力。根據(jù)學(xué)生的完成情況和設(shè)計報告進(jìn)行考核。
第五,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計實(shí)踐。利用一周時間開設(shè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計實(shí)踐。要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識,結(jié)合C51RF-WSN平臺,選擇合適的器件與模塊來設(shè)計常用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)解決方案。根據(jù)學(xué)生的完成情況和設(shè)計報告進(jìn)行考核。
2.綜合系統(tǒng)設(shè)計實(shí)踐
第一,RFID系統(tǒng)設(shè)計實(shí)踐。在第5學(xué)期的教學(xué)周內(nèi),單獨(dú)利用一周時間開設(shè)RFID系統(tǒng)設(shè)計實(shí)踐。要求學(xué)生利用所學(xué)的RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)短距離通信,設(shè)計具有寫卡與讀卡功能的單片機(jī)、無源應(yīng)答器和閱讀器,完成設(shè)計報告。根據(jù)學(xué)生的完成情況和設(shè)計報告進(jìn)行考核。
第二,小型物聯(lián)網(wǎng)綜合設(shè)計與實(shí)現(xiàn)。在第6學(xué)期的教學(xué)周內(nèi),單獨(dú)利用一周時間開設(shè)小型物聯(lián)網(wǎng)綜合設(shè)計實(shí)踐。要求學(xué)生利用IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)和ZigBee協(xié)議,將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和RFID技術(shù)結(jié)合起來組建簡單的物聯(lián)網(wǎng)并實(shí)現(xiàn)相關(guān)應(yīng)用,完成設(shè)計報告。根據(jù)學(xué)生的完成情況和設(shè)計報告進(jìn)行考核。
3.畢業(yè)實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計
第一,畢業(yè)實(shí)踐。第5~6學(xué)期安排18周的畢業(yè)實(shí)踐。實(shí)踐的形式包括企業(yè)考察與調(diào)研、參與短期項目開發(fā)、到企業(yè)進(jìn)行頂崗鍛煉等。學(xué)生實(shí)踐結(jié)束后,寫出實(shí)踐報告或總結(jié),指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生實(shí)習(xí)情況對實(shí)踐進(jìn)行評定。
第二,畢業(yè)設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計是工程項目和教學(xué)緊密結(jié)合的實(shí)踐環(huán)節(jié)。學(xué)生畢業(yè)設(shè)計題目可以源于教師科研項目、物聯(lián)網(wǎng)公司、電信運(yùn)營商的工程項目以及其他來源。學(xué)生必須通過論文選題、資料收集、開題答辯、系統(tǒng)設(shè)計、論文撰寫、論文答辯等環(huán)節(jié)。
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)是面向國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要而設(shè)置的新專業(yè),物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)學(xué)生是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)人才的重要來源,核心能力對他們整個職業(yè)生涯來說起著至關(guān)重要的作用。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生核心能力的培養(yǎng)必須以多渠道、多角度滲透式進(jìn)入所有課程,貫穿于教育教學(xué)的全過程,最終培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的職業(yè)核心能力。物聯(lián)網(wǎng)課程從根本上強(qiáng)化了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的先進(jìn)性和實(shí)踐性,為培養(yǎng)具有網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的計算機(jī)特色人才提供了條件。
參考文獻(xiàn)
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物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是在計算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后的信息產(chǎn)業(yè)第三次革命浪潮。它通過感知識別技術(shù),按照事先約定好的協(xié)議,能夠?qū)崿F(xiàn)人與物、人與人、物與物之間的相互聯(lián)系,現(xiàn)在被廣泛的應(yīng)用于醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、智能交通、智能消防、智能環(huán)境檢測和政府工作等方面。在公認(rèn)的情況下物聯(lián)網(wǎng)被分為三個層次:底層是感知數(shù)據(jù)的感知成;在中間的一部分是傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)城;在最上層的部分是對內(nèi)容信息進(jìn)行處理的應(yīng)用程序。物聯(lián)網(wǎng)是三網(wǎng)融合的延伸和擴(kuò)展,互聯(lián)網(wǎng)是本技術(shù)的核心和基礎(chǔ)。
通信工程軟件工程電子工程科學(xué)技術(shù)和工科專業(yè)等是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容。相比于學(xué)校的工科學(xué)院,一些高等的職業(yè)師范學(xué)校就缺少或是沒有完全掌握這種通過物聯(lián)網(wǎng)培養(yǎng)專業(yè)人才的技術(shù)。在國際上對互聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的鑒定是從四個方面進(jìn)行的,一是計算思維能力;二是程序設(shè)計的實(shí)現(xiàn)能力;三是對計算機(jī)算法設(shè)計與分析能力;四是對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的認(rèn)知、分析、設(shè)計和開發(fā)能力。下圖1為在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程中計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程在其中所占地位。
圖 1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)中的核心地位
在我們列出圖1中可以發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程大致可分為兩類,分別是基本理論與專業(yè)基礎(chǔ)和工程與技術(shù)實(shí)踐。而基本理論與專業(yè)基礎(chǔ)類是為了使學(xué)生具備計算機(jī)思維和使學(xué)生更好的認(rèn)知互聯(lián)網(wǎng),對日后的開發(fā)打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。而工程與技術(shù)實(shí)踐的主要內(nèi)容是培養(yǎng)學(xué)生通過社會需求的導(dǎo)向來更好的應(yīng)用和掌握物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的方向和能力。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的本質(zhì)問題是如何才能更方便更有效的利用系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對不同行業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),而它的根本目標(biāo)是怎樣才能構(gòu)建出高效率,低成本的自動化系統(tǒng)。中國專家吳功宜的觀點(diǎn)是互聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技術(shù)是由計算機(jī)科學(xué)技術(shù)衍生出來的,他的主要目的是為社會培養(yǎng)工程與技術(shù)人才,所以專業(yè)實(shí)踐課程是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程的關(guān)鍵。隨著社會的發(fā)展,社會對計算機(jī)科學(xué)所需的人才也提出了客觀的需求,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才能夠充分的理解物理空間與信息空間的一體化趨勢,并且他們具有這種科學(xué)思維和科技創(chuàng)新的能力,能夠更好的應(yīng)用服務(wù)于社會。
2網(wǎng)絡(luò)教學(xué)原則
網(wǎng)絡(luò)教學(xué)原則是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的目的和過程客觀的制定的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。對普通的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)具有普遍適用的指導(dǎo)意義。一般從以下幾個方面來制定:第一是真實(shí)性原則。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中通過網(wǎng)絡(luò)多媒體等虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),創(chuàng)造出與實(shí)際學(xué)習(xí)環(huán)境相似的學(xué)習(xí)環(huán)境,即實(shí)現(xiàn)情景學(xué)習(xí)。第二點(diǎn)是開放型學(xué)習(xí)原則,導(dǎo)師把各種學(xué)習(xí)資源開放的展現(xiàn),給學(xué)員構(gòu)造出自主學(xué)習(xí)環(huán)境,并且只需為學(xué)生提供出學(xué)習(xí)建議和學(xué)習(xí)方向,利用物聯(lián)網(wǎng)的高包容性,高便捷性,高覆蓋性的特點(diǎn),使學(xué)生能夠及時得到教學(xué)資源,開展學(xué)習(xí)。第三點(diǎn)是隨機(jī)學(xué)習(xí)原則。在建立的虛擬網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中構(gòu)建一種隨機(jī)學(xué)習(xí)機(jī)制。就是圍繞一點(diǎn),可以通過不同的方式進(jìn)行學(xué)習(xí),并且提供多次的學(xué)習(xí)機(jī)會,是學(xué)員能夠根據(jù)自己的興趣愛好,選擇合適他們的學(xué)習(xí)方法,從而使他們獲得更多的知識。第四點(diǎn)是探索學(xué)習(xí)原則。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的過程中應(yīng)該以引導(dǎo)為主,應(yīng)該注意時刻調(diào)動學(xué)員的積極性,是他們自己學(xué)習(xí),強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的主動性。通過這種方式培養(yǎng)的學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和科技創(chuàng)新能力以及推測,預(yù)測能力會遠(yuǎn)超常人。
3網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)實(shí)踐
3.1激發(fā)同學(xué)的專業(yè)學(xué)習(xí)積極性
在物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中有一門物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論課程,是學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的基礎(chǔ)課,在專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中具有非常非常重要的作用,是學(xué)生邁向物聯(lián)網(wǎng)的敲門磚。在筆者的實(shí)際教學(xué)課程中,第一節(jié)課是用來調(diào)動學(xué)員的積極性和提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣。通常在這節(jié)課中一般用以下幾點(diǎn)來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。一是向?qū)W員們展現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)對我們生活的影響和在物聯(lián)網(wǎng)的影響下,我們的生活有了什么改變?讓學(xué)生充分的體會到物聯(lián)網(wǎng)是如何改變我們的生活,使我們的生活變得更加便利,從而提高學(xué)生的積極性。二是為同學(xué)們分析現(xiàn)狀,讓他們充分的認(rèn)識到自己的不足和強(qiáng)勢之處,使他們更清楚四年大學(xué)生活對他們的影響,讓他們充分認(rèn)識到這四年大學(xué)生活是人生中的第二次充電站,這關(guān)乎他們未來的生活水平和幸福指數(shù),鼓勵他們克服現(xiàn)有的迷茫,從而獲得一個充實(shí)而美好的大學(xué)生活。三是與同學(xué)們討論如何在以后的學(xué)習(xí)過程中如何使他們一直保證一個較高的學(xué)習(xí)興趣,可以組織學(xué)生參加一些活動,或者向有經(jīng)驗(yàn)的老教師進(jìn)行他們的教學(xué)方法,再或者多與志同道合的同學(xué)交流,時刻對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行高度關(guān)注,通過組織或協(xié)助學(xué)生參加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)競技大賽的方式提高他們的積極性。
3.2為學(xué)生創(chuàng)造充分的學(xué)習(xí)空間
在實(shí)地教學(xué)課程中,有意者去布置一些相對簡單的互聯(lián)網(wǎng)選題,且提前布置下去,使他們有充分的時間來查閱相關(guān)的資料,做成課件,鼓勵他們在課堂上自行講解分享,為他們營造出充分自由的學(xué)習(xí)空間,培養(yǎng)同學(xué)的自主學(xué)習(xí)能力和表達(dá)能力。比如可以通過一些新興的技術(shù)如:云計算,遙感技術(shù),位置服務(wù)或者可穿戴技術(shù)等專題,讓他們展開自由的學(xué)習(xí)討論,讓他們自行分組學(xué)習(xí),結(jié)果會非常理想。讓同學(xué)從對云計算一無所知到有模糊的認(rèn)識,再到最后演講時頭頭是道,能夠?qū)υ朴嬎阏w進(jìn)行定義和分析,這就是質(zhì)的變化。
3.3為學(xué)生推薦有較高閱讀價值的資料
學(xué)生在實(shí)際學(xué)習(xí)過程中可能會花費(fèi)很多時間去學(xué)習(xí)一些不是很重要的東西,這時就需要教師對他們進(jìn)行協(xié)助,所以學(xué)生的導(dǎo)師就需要為他們指明學(xué)習(xí)的方向。一開始導(dǎo)師可以向他們推薦一些經(jīng)典的資料,做到授之以魚。由于導(dǎo)師對互聯(lián)網(wǎng)有較深的了解,他們對一些知識也有更深刻的認(rèn)識,所以在導(dǎo)師有意的指導(dǎo)之下,學(xué)生通過閱讀或?qū)嶋H關(guān)鍵資料可以達(dá)到快速提升自己能力的作用。在教學(xué)的過程中要注意到時代的發(fā)展,對于物聯(lián)網(wǎng)的影響,比如物?網(wǎng)發(fā)展的趨勢,新技術(shù)和一些新應(yīng)用新的發(fā)展方向。當(dāng)遇到一些新奇或者是有意義的資料及時整理出來,并且發(fā)在網(wǎng)絡(luò)課程上,讓學(xué)員們進(jìn)行學(xué)習(xí)。在實(shí)際教學(xué)過程中,要有意的把自己整理的資料視頻或者電子書文件向同學(xué)推薦。如講物聯(lián)網(wǎng)安全問題時向?qū)W生推薦美國著名的密碼學(xué)專家 BruceSchneier 的經(jīng)典著作《Applied Cryptography》和《Secrets and Lies: Digital Security in a NetworkedWorld》,在對云計算進(jìn)行講解時,可以向?qū)W生推薦美國著名作家尼古拉斯?卡爾的著作《IT 不再重要――互聯(lián)網(wǎng)大轉(zhuǎn)換的制高點(diǎn):云計算》,在對物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展社會背景進(jìn)行講解時,我們可以向?qū)W生推薦爾?蓋茨的《未來之路》。
當(dāng)學(xué)生對一些基礎(chǔ)已經(jīng)完全了解后,如果他們想繼續(xù)深造,可以教給他們一些獲取信息的方法,途徑,做到授之以漁。使用最多的方法是交給他們在搜索引擎中選擇關(guān)鍵詞或關(guān)鍵字搜索法。在百度,搜狗等搜索引擎中輸入關(guān)鍵字,在搜索結(jié)果中選擇他們自己感興趣的內(nèi)容。還有一種方法就是利用微信公眾號如“物聯(lián)網(wǎng)頭條”“物聯(lián)網(wǎng)智庫” ,這些公眾號會時常更新,大概每天都會有4-5條關(guān)于互聯(lián)網(wǎng)的最新資訊或者是關(guān)于互聯(lián)網(wǎng)的原創(chuàng)觀點(diǎn),可以使同學(xué)們在茶余飯后的零碎時間進(jìn)行興趣學(xué)習(xí)。通過瀏覽這些文件或資料,提高他們的學(xué)習(xí)能力,開闊他們的眼界,增強(qiáng)他們的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣。
3.4 各學(xué)科老師進(jìn)行交叉學(xué)科合作
這個方案主要是針對導(dǎo)師來進(jìn)行,因?yàn)閷τ谖锫?lián)網(wǎng)專業(yè),不僅學(xué)生要提升,導(dǎo)師也要提升。導(dǎo)師的自我提升也有非常重要的作用,在實(shí)踐過程中,導(dǎo)師可以通過閱讀來實(shí)現(xiàn)提高自己知識面或者眼界的作用。可以通過在網(wǎng)上搜索相關(guān)的教材資料文獻(xiàn)或者在網(wǎng)上查找視頻等方法進(jìn)行自我提升。有一點(diǎn)在教師的提升中有至關(guān)重要的作用,那就是交叉學(xué)科教師合作。基于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的交叉學(xué)科教師合作,能夠使教師與時代與時俱進(jìn),使他們不局限在自己的小天地內(nèi),融入到大的時代背景當(dāng)中,使他們能夠各方面全面發(fā)展。教師合作可以開展長期的科學(xué)研究,也可以形成小組合作或持久的穩(wěn)定合作關(guān)系,這不僅能使教師之間的知識更加融洽,也可以使教師之間的關(guān)系更加的和諧,使教師在教學(xué)過程中游刃有余,觸類旁通。
3.5參加物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)業(yè)大賽
由于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)具有應(yīng)用的特性,所以我們不能讓學(xué)生僅僅的停留在理論學(xué)習(xí)當(dāng)中,應(yīng)該鼓勵激勵他們在生活實(shí)踐中得以運(yùn)用。我們可以與校領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行協(xié)商,舉辦一些科技創(chuàng)新大賽,或者鼓勵學(xué)生參加國家級別的科技創(chuàng)新競賽,使他們在競爭的過程中獲得更多的知識,使他們所學(xué)的理論知識更好的應(yīng)用于實(shí)踐。這種競爭模式可以充分的激發(fā)學(xué)生的思維,培養(yǎng)他們的動手能力,使其在日后的學(xué)習(xí)中有明確的方向和目標(biāo)。并且在參加競賽的過程中,學(xué)生應(yīng)該與指導(dǎo)教師進(jìn)行積極的協(xié)商,向?qū)熃榻B自己的創(chuàng)新思想并尋問可行性,這樣可以避免走很多彎路。
4網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
4.1 CDIO教學(xué)理念
CDIO 代表構(gòu)思(conceive)、設(shè)計(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate),它生命周期的載體是從產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行。他的主要作用是用來培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際生活中主動實(shí)踐的工程能力。網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容橫穿大學(xué)四年本科學(xué)習(xí),所以在不同階段融入不同的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課程,具有必要性。在實(shí)際的教學(xué)過程當(dāng)中,在多數(shù)情況下使用讓學(xué)生們進(jìn)行小組討論學(xué)習(xí)的方式進(jìn)行科研或者是掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。
4.2過程的實(shí)驗(yàn)考核
關(guān)于高校的計算機(jī)課程教學(xué)過程的評定,實(shí)驗(yàn)課程成績占據(jù)了非常大的比重。但是隨著時代的發(fā)展,高校越來越注意對人才的多元化培養(yǎng),所以如果再采用傳統(tǒng)的總結(jié)性評語,就很難對學(xué)員進(jìn)行全面的分析評價,所以為了使學(xué)生的評價更加的客觀和公正,就引入了基于云計算在線的測試形式和通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程進(jìn)行綜合評價的方式。前者是考驗(yàn)學(xué)生對靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識,而后者是全面考核學(xué)員的創(chuàng)新和系統(tǒng)集成的。在二者的有效結(jié)合之下,會在很大程度上綜合反應(yīng)出學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和能力水平。
4.3 基于行業(yè)案例的實(shí)驗(yàn)?zāi)J?/p>
由于物聯(lián)網(wǎng)具有可靠傳輸智能處理全面感知特性,在電網(wǎng)交通物流等方面被廣泛的應(yīng)用,所以智慧城市是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的趨勢。為了保證智慧城市的正常運(yùn)行,就需要很多使用物聯(lián)網(wǎng)的人才進(jìn)行維護(hù),所以在教學(xué)過程中可以對這一方面進(jìn)行針對性的教學(xué)。比如蕪湖市的智慧城市創(chuàng)建目標(biāo)就是建設(shè)創(chuàng)新和諧幸福優(yōu)美的智慧型城市。他的主要任務(wù)是實(shí)施“1336”工程,即“一個中心、三項工程、三大體系、六大基地”。 而為了完成這個目標(biāo)就需要專業(yè)對口的人才,所以這些目標(biāo)也為人才提供了良好的就業(yè)平臺。在日常的教學(xué)過程中有針對性的為學(xué)生講解或者推行這些方面。在工程訓(xùn)練,畢業(yè)設(shè)計,專業(yè)實(shí)習(xí)等環(huán)節(jié),有意識的加強(qiáng)相關(guān)內(nèi)容,帶領(lǐng)學(xué)生參觀相關(guān)的企業(yè)或者是學(xué)術(shù)論壇,這樣不僅能提高學(xué)生的專業(yè)水平,還能促進(jìn)學(xué)生就業(yè)水平。
【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 獨(dú)立學(xué)院 教學(xué)
【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)20-0080-01
培養(yǎng)具有物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識和技能的人才是我國相關(guān)高校及相關(guān)職業(yè)技能學(xué)校的教學(xué)任務(wù)之一,各學(xué)校為了達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo),如何進(jìn)行教學(xué),成為學(xué)校的重要教學(xué)課題之一。云南因地理位置及條件的限制,物聯(lián)網(wǎng)起步較晚,雖然在人才培養(yǎng)中可以借鑒較發(fā)達(dá)地區(qū)院校的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),但仍然應(yīng)根據(jù)省情來設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)的教學(xué),特別是云南的獨(dú)立學(xué)院更需要探討物聯(lián)網(wǎng)的教學(xué),以適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)的需求。
一 物聯(lián)網(wǎng)的概念
物聯(lián)網(wǎng)的一般定義是,物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)領(lǐng)域的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”,顧名思義,“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思:(1)物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò);(2)其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間,進(jìn)行信息交換和通信。
二 云南獨(dú)立學(xué)院基本校情分析
首先,云南獨(dú)立院校基本上是綜合性的獨(dú)立學(xué)院,除特殊行業(yè)的院校外,所設(shè)置的專業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)有很大的關(guān)系。其次,獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生基礎(chǔ)較差,學(xué)習(xí)能動性、主動性差,但學(xué)生的優(yōu)勢在于容易接受新事物,對新技術(shù)有著較強(qiáng)的興趣,大多數(shù)學(xué)生性格活潑,這恰恰為物聯(lián)網(wǎng)這門新興的學(xué)科學(xué)習(xí)提供了較好的教學(xué)對象。再次,學(xué)院并沒有專業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)教師隊伍,調(diào)查分析后了解到,教授物聯(lián)網(wǎng)課程的教師主要是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)、物流專業(yè)、管理信息系統(tǒng)專業(yè)等的教師,但都未接受過物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識的系統(tǒng)訓(xùn)練,并且學(xué)院沒有系統(tǒng)的教材和教學(xué)資源來支撐物聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)。
三 獨(dú)立學(xué)院開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)課程的對策
1.專業(yè)設(shè)置
物聯(lián)網(wǎng)可作為一個系列課程出現(xiàn)在相關(guān)的專業(yè)課程中,如信息管理專業(yè)、計算機(jī)專業(yè)、物流專業(yè)等,可由計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用基礎(chǔ)、信息管理系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用三門課組成,且課程的理論部分最好占30%的比例,其他為實(shí)務(wù)和應(yīng)用。也可開設(shè)為一門選修課,提供給對現(xiàn)代信息技術(shù)感興趣的學(xué)生學(xué)習(xí)。
2.教師隊伍建設(shè)
教師隊伍建設(shè)可選擇計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、信息管理、物流管理專業(yè)的教師組成,但從教師的專業(yè)出發(fā),教學(xué)時帶有較強(qiáng)的專業(yè)知識傳播特點(diǎn),教師隊伍培養(yǎng)應(yīng)以“夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)、擴(kuò)大專業(yè)知識面、積極改變教學(xué)教法、抓住實(shí)踐應(yīng)用為中心”的方針來培養(yǎng)師資。具體可通過外派教師進(jìn)行學(xué)習(xí)培訓(xùn)、作為學(xué)生實(shí)習(xí)帶隊教師參與到實(shí)踐中、積極參加教學(xué)教改、編寫教材和實(shí)驗(yàn)教案等行之有效的方法,以逐步提高教師的教學(xué)水平。
3.教材資源建設(shè)
通過對多種物聯(lián)網(wǎng)教材的分析得知,大多數(shù)教材基本由物聯(lián)網(wǎng)概念、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用三大部分組成。這樣的教材比較適合于教學(xué)條件好、起點(diǎn)高的學(xué)校使用,不符合云南獨(dú)立院校的教學(xué)特點(diǎn)。開發(fā)適合的教材對于提高教學(xué)質(zhì)量成了一個很關(guān)鍵的因素,應(yīng)組織物聯(lián)網(wǎng)教師隊伍加強(qiáng)教材的編寫工作,教材編寫應(yīng)以“輕理論、重實(shí)踐”為編寫原則,并編制相應(yīng)實(shí)驗(yàn)教案,實(shí)驗(yàn)教案擬定實(shí)驗(yàn)框架后,先設(shè)計在學(xué)校中可以完成的教學(xué)實(shí)驗(yàn),如計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、信息系統(tǒng)等部分可以完成的實(shí)驗(yàn)。實(shí)踐實(shí)驗(yàn)應(yīng)成為實(shí)驗(yàn)的核心部分,這部分實(shí)驗(yàn)應(yīng)與專業(yè)實(shí)踐操作聯(lián)系起來設(shè)計。
4.設(shè)備資源利用
建立物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室,需要大量資金的投入,而且物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)更新較快,實(shí)驗(yàn)室的后期維護(hù)費(fèi)用也較高,從教學(xué)效益和經(jīng)濟(jì)效益看都不合算。所以應(yīng)先充分使用好學(xué)校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源,如計算機(jī)信息處理、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、使用物聯(lián)網(wǎng)仿真軟件,實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容應(yīng)編寫在實(shí)驗(yàn)教案中。實(shí)踐實(shí)驗(yàn)處理的方法有兩種:(1)租用如云南大學(xué)、昆明理工大學(xué)等具有較好教學(xué)資源的學(xué)校的實(shí)訓(xùn)設(shè)備,但這種方法缺點(diǎn)較多、交通成本高、實(shí)驗(yàn)時間不確定、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容受限等。(2)學(xué)校積極建立校企合作,將教學(xué)實(shí)驗(yàn)和教學(xué)實(shí)踐相結(jié)合,充分利用好企業(yè)的優(yōu)良資源,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動手能力和處理社會事務(wù)的能力,同時可以為實(shí)習(xí)及就業(yè)開拓新的市場,這種方式方法是值得推行的。
綜上所述,要做好物聯(lián)網(wǎng)的教學(xué),首先應(yīng)做好制度建設(shè),師資隊伍要改變教學(xué)方式方法,轉(zhuǎn)變觀念,不能按技術(shù)教技術(shù),而是技術(shù)與應(yīng)用、技術(shù)與管理相結(jié)合。其次做好教學(xué)過程管理工作,要能在教學(xué)過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)改進(jìn)教學(xué)。最后要關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展動態(tài),不斷將新的教學(xué)內(nèi)容注入課堂中。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:嵌入式;構(gòu)建主義;拋錨式教學(xué)方法;物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用;雙主動
1 建構(gòu)主義教學(xué)理論
近年來,嵌入式技術(shù)和嵌入式產(chǎn)品已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域,如信息家電、通信設(shè)備、工業(yè)控制等,社會需要大量掌握嵌入式技術(shù)的人才,因此,越來越多的高校開設(shè)了嵌入式相關(guān)課程。嵌入式系統(tǒng)是一種軟硬件結(jié)合的技術(shù),與產(chǎn)品和市場有緊密的聯(lián)系,具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性。在教學(xué)中,教師普遍認(rèn)為該課程難教,學(xué)生學(xué)習(xí)起來也很吃力,難以深入掌握相關(guān)知識,教學(xué)效果不理想,因此,筆者主張以建構(gòu)主義理論為基礎(chǔ),探索新的教學(xué)模式。
建構(gòu)主義觀點(diǎn)是由瑞士心理學(xué)家讓·皮亞杰于1966年提出的,他創(chuàng)立的學(xué)派被稱為“皮亞杰派”,是認(rèn)知發(fā)展領(lǐng)域中最有影響的學(xué)派。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論包括以下3個基本觀點(diǎn)。
1.1 學(xué)習(xí)是一種過程
學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)新知識時,不是通過傳授獲得知識,而是通過他對知識的經(jīng)驗(yàn)解釋,將知識轉(zhuǎn)變成了自己的東西,即知識和技能的獲得,是學(xué)習(xí)者與外部環(huán)境交互作用的結(jié)果,而不是教師單向灌輸?shù)慕Y(jié)果。
1.2 學(xué)習(xí)是協(xié)商活動的過程
學(xué)習(xí)不是單向的接受過程,教師不但肩負(fù)著“傳”的使命,更肩負(fù)著調(diào)動學(xué)習(xí)者積極性的使命。教師要分析學(xué)習(xí)者的知識結(jié)構(gòu),找到合適的切入點(diǎn),才能確保新知識單元被建構(gòu)到原有知識結(jié)構(gòu)中,形成一個新的結(jié)構(gòu)。然而,不同的學(xué)習(xí)者知識結(jié)構(gòu)不一樣,對知識的理解不一樣,從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果不一樣。因此只有通過“協(xié)商”和磨合,才可能達(dá)成共識。
1.3 學(xué)習(xí)是一種真實(shí)情境的體驗(yàn)
學(xué)習(xí)的目的是讓學(xué)習(xí)者真正使用所學(xué)的知識來解決問題。“懂了”只是第一步,“會用”才是更關(guān)鍵的,會用才證明真正學(xué)會了。只有在真實(shí)情境中,才能使學(xué)習(xí)變得更有效,因?yàn)閷W(xué)習(xí)者可以在真實(shí)情境中解決實(shí)際問題。
分析以上3個基本觀點(diǎn)可知,建構(gòu)主義教學(xué)理論應(yīng)該以學(xué)生為中心,在整個教學(xué)過程中教師是組織者、指導(dǎo)者、幫助者和促進(jìn)者,利用情境、協(xié)商等學(xué)習(xí)環(huán)境要素充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性和首創(chuàng)精神,最終達(dá)到使學(xué)生有效實(shí)現(xiàn)對當(dāng)前所學(xué)知識的理解和應(yīng)用。可見,在建構(gòu)主義教學(xué)理論下,教師和學(xué)生的角色、作用與傳統(tǒng)教學(xué)相比已經(jīng)發(fā)生了很大的變化,而這種變化必將給嵌入式課程的教學(xué)注入新鮮力量,為改善教學(xué)效果開辟了新的途徑。
2 物聯(lián)網(wǎng)與嵌入式技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)的概念于1999年提出。根據(jù)2005年國際電信聯(lián)盟(ITU)的定義,物聯(lián)網(wǎng)主要解決物到物(Thing to Thing,T2T)、人到物(Human to Thing,H2T)、人到人(HumantoHuman,H2H)之間的互聯(lián)。物聯(lián)網(wǎng)這一高度交叉的新興前沿領(lǐng)域在國際上備受關(guān)注,美國IBM公司基于物聯(lián)網(wǎng)提出“智慧的地球”概念;中國科學(xué)院早在物聯(lián)網(wǎng)概念誕生之初就啟動了傳感網(wǎng)研究;2009年,無錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院成立,考察時提出“感知中國”的概念。
在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中有3項關(guān)鍵技術(shù),即傳感器技術(shù)、RFID(射頻識別)技術(shù)、嵌入式技術(shù)。把物聯(lián)網(wǎng)用人體做一個簡單比喻,傳感器相當(dāng)于人的眼睛、鼻子、皮膚等感官,網(wǎng)絡(luò)就是神經(jīng)系統(tǒng)用來傳遞信息,嵌入式技術(shù)則是人的大腦,在接收到信息后要進(jìn)行分類處理;物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為嵌入式技術(shù)的發(fā)展提供了新的應(yīng)用領(lǐng)域。因此,嵌入式課程的教學(xué)內(nèi)容安排要面向物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。
3 雙主動教學(xué)模式
3.1 理論教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計
在建構(gòu)主義的教學(xué)理論下,目前已開發(fā)的比較成熟的教學(xué)方法主要有:支架式教學(xué)法、拋錨式教學(xué)法和隨機(jī)進(jìn)入教學(xué)法。筆者主張采用拋錨式教學(xué)方法進(jìn)行課程理論環(huán)節(jié)的教學(xué)。拋錨式教學(xué)也稱“實(shí)例式教學(xué)”或“基于問題的教學(xué)”,它要求在教學(xué)過程中,依據(jù)教學(xué)內(nèi)容、對象和方式,確定錨點(diǎn),即選取有感染力的真實(shí)問題,通過拋錨引導(dǎo)出講授的知識,設(shè)計出問題來指導(dǎo)教學(xué)。所謂的“拋錨”就是教師通過選取有感染力的真實(shí)問題創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,以確定教學(xué)內(nèi)容用,“拋錨”是否成功,取決于教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)能否激起學(xué)生的積極性。由此可以看出,“拋錨式”教學(xué)方法的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)。下面筆者針對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,分析嵌入式課程的理論教學(xué)內(nèi)容,然后給出創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情境。
3.1.1 教學(xué)內(nèi)容安排
嵌入式理論教學(xué)目的是掌握嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù),為物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用奠定基礎(chǔ),而嵌入式軟件是物聯(lián)網(wǎng)的重要的核心技術(shù)之一,它的發(fā)展促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的工程應(yīng)用,因此,為了更好地應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng),嵌入式課程安排6個知識單元的教學(xué),具體內(nèi)容包括以下幾個方面。
第1知識單元:嵌入式系統(tǒng)緒論。掌握嵌入式系統(tǒng)定義、特點(diǎn),了解嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢、特點(diǎn),理解嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計過程。
第2知識單元:ARM體系結(jié)構(gòu)。掌握ARM9結(jié)構(gòu),了解ARM9的指令集、工作模式,理解ARM9儲器格式、存儲器映射I/O結(jié)構(gòu)、ARM異常,掌握ARM9的尋址和加載/存儲指令、算術(shù)和邏輯指令、比較指令、分支指令、軟件中斷指令。
第3知識單元:嵌入式系統(tǒng)的接口設(shè)計。掌握接口的控制方式、存儲器接口設(shè)計、引腳連接模塊應(yīng)用、GPIO接口設(shè)計,了解中斷的分類、中斷源,掌握中斷設(shè)計、定時/計數(shù)器接口設(shè)計、串行口設(shè)計、人機(jī)接口設(shè)計。
第4知識單元:嵌入式系統(tǒng)的軟件平臺構(gòu)建。了解嵌入式系統(tǒng)軟件平臺的發(fā)展、典型嵌入式操作系統(tǒng),理解嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)的特點(diǎn),掌握UC/OS—II移植規(guī)劃、移植文件構(gòu)成、移植代碼與系統(tǒng)應(yīng)用程序設(shè)計、任務(wù)設(shè)計、常用的系統(tǒng)函數(shù)、任務(wù)問通信程序設(shè)計方法、內(nèi)存管理的程序設(shè)計方法。
第5知識單元:嵌入式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。了解分布式嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、通信方式,掌握異步串行通信網(wǎng)絡(luò)、12C總線網(wǎng)絡(luò)、CAN總線網(wǎng)絡(luò)、USB網(wǎng)絡(luò),理解嵌入式TCP/IP協(xié)議的特點(diǎn),掌握嵌入式TCP/IP協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方法。
第6知識單元:嵌入式系統(tǒng)設(shè)計實(shí)例。通過實(shí)例掌握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的過程和方法。
其中第2、4、5知識單元是嵌入式軟件的核心內(nèi)容,不少于20學(xué)時。
3.1.2 教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)
針對每節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)一個學(xué)習(xí)情境,設(shè)計一個總體任務(wù),并向?qū)W生展示出整體情境,提出總體任務(wù),然后引導(dǎo)學(xué)生對總?cè)蝿?wù)進(jìn)行分析,嘗試將總?cè)蝿?wù)分解成有序的各級子任務(wù),并討論出各級子任務(wù)所需要的知識和技能,最后學(xué)習(xí)這些知識,鍛煉這些技能,以解決問題。下面以UC/OS—II移植為例來說明進(jìn)行教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)的過程,具體步驟如下:
第1步,運(yùn)行一個簡單的多任務(wù)程序,展示移植UC/OS—II后程序的設(shè)計方法。通過感性認(rèn)識,引出要講授的知識,并強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)該部分知識的重要性。
第2步,在ADS集成開發(fā)環(huán)境下設(shè)計一個工程,給學(xué)生展示移植UC/OS—II后多任務(wù)程序設(shè)計的運(yùn)行情況,分析應(yīng)用UC/OS—II系統(tǒng)函數(shù)進(jìn)行多任務(wù)程序設(shè)計的方便性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提出總體任務(wù):移植需要完成的工作。
第3步,分析總體任務(wù),完成移植工作需要在OS cpu.h、OS cup C.C和OS cup a.s中設(shè)計移植代碼。在工程的h文件夾下打開OS_cpu.h,在工程的arm文件夾下分別打開OS_cup_c.c和OS cup a.s分析移植代碼的設(shè)計思路,依據(jù)設(shè)計思路,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行關(guān)鍵程序段的編寫。
第4步,總結(jié)移植步驟和方法。
內(nèi)容講授完畢后,讓學(xué)生總結(jié)UC/OS—II移植的步驟和方法,加深學(xué)生對該部分知識的理解。
從上面的設(shè)計步驟可以看出,情境創(chuàng)設(shè)是從真實(shí)情境展示出發(fā),由真實(shí)情境引出要講授的知識,即先給出問題再說明問題的解決方法。相對傳統(tǒng)的灌輸教學(xué)方法,可以讓學(xué)生對所學(xué)知識的重要性有更好的理解,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。
3.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計
實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo),從學(xué)生的知識基礎(chǔ)和興趣出發(fā),進(jìn)行分層次教學(xué),即將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分成驗(yàn)證性、設(shè)計性、創(chuàng)新性3個層次,課前教師布置預(yù)習(xí)內(nèi)容,提供與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)的大量資料,給予學(xué)生充分的時間進(jìn)行查閱和理解資料,課上教師僅指導(dǎo)學(xué)生探索問題、解決問題,充分發(fā)揮學(xué)生的主動性,讓學(xué)生自己學(xué)習(xí)、自己操作,驗(yàn)證性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)在課上完成,并由教師對完成情況進(jìn)行檢驗(yàn),現(xiàn)場給出成績;此外,對實(shí)驗(yàn)感興趣的學(xué)生可以利用課余時間完成創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),這需要定期開放實(shí)驗(yàn)室,允許學(xué)生動態(tài)使用實(shí)驗(yàn)室的所有資源,在教師的指導(dǎo)下充分發(fā)揮學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性,運(yùn)用已有的知識基礎(chǔ),自己思考并動手解決實(shí)際問題。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),使學(xué)生對所做實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)、規(guī)律以及知識之間的內(nèi)在聯(lián)系有較深刻的理解,形成對知識的意義建構(gòu)。表1給出了實(shí)驗(yàn)項目及類型。
創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容綜合性強(qiáng),涉及的知識較多,學(xué)生2~3人一組,每一組內(nèi)的學(xué)生相互協(xié)作共同完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。此外,實(shí)驗(yàn)項目可以動態(tài)變化,學(xué)生可以從表1中選取題目,也可以由教師設(shè)計題目,這取決于完成創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的學(xué)生的興趣狀況和知識基礎(chǔ)。
當(dāng)前的計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)方法仍然停留在理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)是模式上,盡管使用了多媒體教學(xué)課件,但教學(xué)效果不夠明顯。沒有采取慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)改革模式,不能滿足實(shí)現(xiàn)討論式、案例式的教學(xué)方法和手段改革的目標(biāo)。
2教學(xué)改革
2.1課程總體目標(biāo)
根據(jù)學(xué)校的辦學(xué)定位,充分考慮各專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的差別性,對課程的教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時、學(xué)分依據(jù)理工、經(jīng)管、文法、藝術(shù)、師范等類別進(jìn)行了區(qū)分設(shè)置。堅持從“工具論”上升到“方法論”,從單純的“實(shí)用技能”轉(zhuǎn)變?yōu)椤八季S訓(xùn)練”與“能力訓(xùn)練”的計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)理念,以“互聯(lián)網(wǎng)+”為切入點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生掌握計算機(jī)基礎(chǔ)知識、基本技能和計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用能力,通過案例教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生計算機(jī)思維能力、互聯(lián)網(wǎng)思維能力和解決專業(yè)問題能力。
2.2構(gòu)建課程體系
由于“互聯(lián)網(wǎng)+”代表一種新的經(jīng)濟(jì)形態(tài)行動的推進(jìn),計算機(jī)基礎(chǔ)教育課程將要重新構(gòu)建課程體系。大學(xué)一年級的第一個學(xué)期所有的專業(yè)共同開設(shè)《計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》課程,大學(xué)一年級的第二個學(xué)期依據(jù)專業(yè)的不同開設(shè)不同的課程。理工類開設(shè)《C語言程序設(shè)計》課程、財經(jīng)管理類專業(yè)和文法類專業(yè)開設(shè)《數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)》課程、藝術(shù)類和師范類開設(shè)《多媒體技術(shù)應(yīng)用》課程。根據(jù)專業(yè)的目標(biāo),后繼將要開設(shè)1—3門相關(guān)的計算機(jī)課程。師范類專業(yè)開設(shè)現(xiàn)代教育技術(shù)課程、數(shù)學(xué)專業(yè)開設(shè)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計及有關(guān)算法的課程、自動化專業(yè)開設(shè)有關(guān)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的課程、制造類專業(yè)開設(shè)有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面的課程、財經(jīng)管理類開設(shè)有關(guān)電子商務(wù)網(wǎng)站的課程。通過針對不同專業(yè)開設(shè)不同的計算機(jī)基礎(chǔ)課程,培養(yǎng)學(xué)生具有將互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新成果融合于經(jīng)濟(jì)社會各領(lǐng)域之中的應(yīng)用能力。
2.3教學(xué)內(nèi)容改革
在《計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》課程的教學(xué)內(nèi)容改革中,理工類專業(yè)課程內(nèi)容側(cè)重信息檢索技術(shù),培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)跟蹤學(xué)科領(lǐng)域最新技術(shù)發(fā)展趨勢和獲取信息的能力。經(jīng)管類專業(yè)課程內(nèi)容側(cè)重Excel在財務(wù)管理中的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生解決專業(yè)問題的能力;文法類課程內(nèi)容側(cè)重Internet基礎(chǔ)與應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生有效利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息的能力;藝術(shù)類課程內(nèi)容側(cè)重多媒體技術(shù),培養(yǎng)音頻、視頻信息的采集和處理的能力。在教學(xué)內(nèi)容上不斷更新課程內(nèi)容,增加云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等教學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生具有應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)解決專業(yè)實(shí)際問題的理念和思維方式。開設(shè)的第二門課程應(yīng)依據(jù)專業(yè)類設(shè)置不同的課程,為了更好地為專業(yè)服務(wù),尤其與現(xiàn)代制造業(yè)、生產(chǎn)業(yè)等有關(guān)的專業(yè),探索與互聯(lián)網(wǎng)+的實(shí)際應(yīng)用問題,通過算法實(shí)現(xiàn)和設(shè)計滿足專業(yè)需求的教學(xué)案例,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用計算機(jī)求解的思維方式和行為能力。
2.4教學(xué)方法的改革
以案例來組織課程講授知識點(diǎn),以應(yīng)用為主線加強(qiáng)能力訓(xùn)練和思維訓(xùn)練,堅持理論夠用和注重算法實(shí)現(xiàn)的原則;采取案例驅(qū)動教學(xué)方法,在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行互動教學(xué),邊講邊練,以提高教學(xué)質(zhì)量和鞏固學(xué)習(xí)效果。課堂教學(xué)通過精彩教學(xué)案例帶動知識點(diǎn),講、學(xué)、練相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)師生互動,課堂氣氛活躍,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性;把物聯(lián)網(wǎng)等有關(guān)最新技術(shù)發(fā)展融入課堂教學(xué),使學(xué)生了解計算機(jī)最新應(yīng)用技術(shù),開闊了視野;充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段“精講”。針對專業(yè)不同開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項目,如In-ternet實(shí)驗(yàn)、高級排版實(shí)驗(yàn)、PPT多媒體作品實(shí)驗(yàn)、電子表格實(shí)驗(yàn)、多媒體應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、迭代遞歸算法實(shí)驗(yàn)、二分查找實(shí)驗(yàn)、計算積分算法實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實(shí)驗(yàn)等項目。通過實(shí)驗(yàn)項目完成相應(yīng)的案例,培養(yǎng)了學(xué)生的計算思維能力和解決實(shí)際問題的能力。積極采取慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)改革方式,探索“互聯(lián)網(wǎng)+教育”教學(xué)改革的新模式,不斷提高教學(xué)質(zhì)量。
3結(jié)束語
物聯(lián)網(wǎng)時代的計算機(jī)技術(shù),通過二維碼識讀設(shè)備、射頻識別裝置、紅外感應(yīng)裝置等信息傳感設(shè)備將各種物理對象整合成網(wǎng)絡(luò),對我們影響巨大。首先物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了我們?nèi)粘Ia(chǎn)和生活的信息化程度,還在提高效率的同時達(dá)到能源節(jié)約的效果。另外物聯(lián)網(wǎng)有著全面感知、可靠傳遞、智能處理的優(yōu)勢可以對物體實(shí)施更精密及時的控制,這種及時精密的控制和管理應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中可以直接轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)效率。物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運(yùn)用在各行各業(yè)之中,通過“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來,實(shí)現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合,在這個整合的網(wǎng)絡(luò)中,存在能力超級強(qiáng)大的中心計算機(jī)群,能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機(jī)器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施實(shí)時的管理和控制,在此基礎(chǔ)上,人類可以以更加精細(xì)和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活,達(dá)到“智慧”狀態(tài),提高資源利用率和生產(chǎn)力水平,改善人與自然間的關(guān)系。
2物聯(lián)網(wǎng)時代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1教學(xué)模式單一,教學(xué)質(zhì)量不高
面對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,我國傳統(tǒng)的面對面課堂教學(xué)方式已經(jīng)難以跟上計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展速度。我國的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)由于緊張的教學(xué)任務(wù),教師在教學(xué)時往往為了教學(xué)任務(wù)忽視學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,由此直接導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性下降從而使知識不能成系統(tǒng)的傳授給學(xué)生。由于物聯(lián)網(wǎng)科技的進(jìn)步速度太快,學(xué)校難以有足夠的資源對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更新,新科技的學(xué)習(xí)主要依靠學(xué)生的自學(xué),理論知識不扎實(shí)的學(xué)生在面對專業(yè)性極強(qiáng)的物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)、新理論學(xué)習(xí)時,根本達(dá)不到自學(xué)效果。
2.2教材更新緩慢,教學(xué)內(nèi)容滯后
聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使得計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展,新應(yīng)用、新技術(shù)不斷涌現(xiàn),同時也要求技術(shù)人員能動態(tài)更新網(wǎng)絡(luò)知識。雖然現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)教材不斷推陳出新,但是其更新的速度遠(yuǎn)不及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。許多與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)如Adhoc網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、體域網(wǎng)知識等都未能及時補(bǔ)充到教材里,造成計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教材在內(nèi)容上的滯后性與局限性,如果教師在授課過程中不及時調(diào)整補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)內(nèi)容的前瞻性、系統(tǒng)性與實(shí)踐性必定無法得以保證。
2.3實(shí)驗(yàn)條件受限,理論與實(shí)踐脫節(jié)
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備由于其有著較高的科技附加值,因此普遍價格比較昂貴,作為教學(xué)主體的學(xué)校由于設(shè)備僅僅用來教學(xué)不能產(chǎn)生直接的利潤,很難有足夠的資金對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行及時的更新?lián)Q代。這就導(dǎo)致學(xué)生在課堂上學(xué)一套理論,但進(jìn)行理論實(shí)踐時面對的卻是已經(jīng)淘汰設(shè)備的尷尬現(xiàn)象。這樣理論知識與實(shí)踐相脫節(jié)的教學(xué)模式不僅達(dá)不到應(yīng)有的教學(xué)效果,剛學(xué)習(xí)的抽象的知識很快就會被學(xué)生忘記。
3物聯(lián)網(wǎng)時代的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的課程改革
面對物聯(lián)網(wǎng)時代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)的嚴(yán)峻任務(wù),如何對現(xiàn)存的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)模式進(jìn)行改革就成了一項亟需解決的問題。在進(jìn)行教學(xué)改革時,一定要秉持實(shí)事求是的原則,針對我們計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)目前的問題,對相關(guān)課程進(jìn)行徹底的改革。
3.1加大對硬件技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)的教學(xué)力度
在當(dāng)前軟件技術(shù)課程的教學(xué)中,大量的數(shù)據(jù)都來自于手工輸入或從文件導(dǎo)入的現(xiàn)成數(shù)據(jù),這就局限了軟件系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域和軟件技術(shù)的發(fā)展。如果能多元化的接收數(shù)據(jù),就可以擴(kuò)大軟件系統(tǒng)的使用范圍。進(jìn)入“后硬件”時代后,我們關(guān)心的不再是硬件產(chǎn)品的研發(fā),而是在硬件產(chǎn)品后的軟件開發(fā),但絕大部分都對硬件產(chǎn)品缺乏必要的認(rèn)識,導(dǎo)致硬、軟研發(fā)脫節(jié)的情況。我們可以采用身邊對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的案例進(jìn)行分析,比如說對超市的射頻掃碼系統(tǒng),通過一定的理論技術(shù)學(xué)習(xí)將硬件的教學(xué)融匯到日常的生活當(dāng)中,將數(shù)據(jù)采集任務(wù)下放到超市的日常運(yùn)營當(dāng)中,從而增進(jìn)學(xué)生對數(shù)據(jù)來源和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的認(rèn)識。在現(xiàn)今的軟件技術(shù)教學(xué)中就準(zhǔn)備對感知層技術(shù)應(yīng)用的教學(xué),一旦物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展成熟,軟件技術(shù)便可以順利的過渡到物聯(lián)網(wǎng)時代,否則的軟件技術(shù)教學(xué)又將滯后3-4年。
3.2配備軟、硬件結(jié)合的物聯(lián)網(wǎng)軟件開發(fā)實(shí)驗(yàn)室
如今我們針對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的教學(xué)主要運(yùn)用PC機(jī)和對應(yīng)軟件產(chǎn)品的模擬進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)操作,然而隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,這種教學(xué)模式所收到的教學(xué)效果是不夠的。今天的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)不再是只憑借編寫代碼就能完成的工作,而是需要代碼編寫和硬件設(shè)備的系統(tǒng)集成才能實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,針對這種特點(diǎn),我們就應(yīng)該從根本上解決問題,那就是建立軟、硬件結(jié)合的物聯(lián)網(wǎng)軟件開發(fā)實(shí)驗(yàn)室,讓學(xué)生在編寫軟件的過程中融入硬件使用的相關(guān)特性,并且提前掌握物聯(lián)網(wǎng)的信號收集、傳輸和處理等知識,為以后進(jìn)入工作崗位做準(zhǔn)備。
3.3加大教職員工的培訓(xùn)力度,抓好教學(xué)工作
物聯(lián)網(wǎng)畢竟是近年才出現(xiàn)的新生事物,大多數(shù)人都還不是很了解。對于智能手機(jī)、智能家電的概念是接觸了不少,但許多學(xué)校都缺乏物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室及能指導(dǎo)做物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的技術(shù)人員,這也是使學(xué)校軟件技術(shù)跟不上物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個重要原因。介于此,可以每學(xué)期利用空閑或?qū)iT去企業(yè)學(xué)習(xí)鍛煉,把先進(jìn)的技術(shù)帶入校園。不能閉門造車,落后就要被淘汰。
4總結(jié)
【關(guān)鍵詞】 物聯(lián)網(wǎng)人才;物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)
The research of the professionals’ training to the Internet of things
Yu Jinrong,Huang Gang
(College of the Internet of things, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing, Jiangsu 210003, China)
【Abstract】The progress of the Internet of things’technology will become the driving force for economics development of the next round world.And the professionals’ demands to the Internet of things’ technology certainly increase year by year.But currently in our country the special subject for the Internet of things’technology have not establishmented,and the professionals are very deficient.This article elaborated the present situation of the demand for the professionals to the Internet of things, the comprehensiveness of the professionals’ training to the Internet of things,and the some measures for how to train the high quality professionals to the Internet of things.
【Key words】the professionals of the Internet of things;the professionals’ training to the Internet of things
【中圖分類號】 C96 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【文章編號】 1001-4128(2011) 09-0260-02
1 引言
“物聯(lián)網(wǎng)”是指通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。它是繼計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛,遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、老人護(hù)理、個人健康等多個領(lǐng)域。國際電信聯(lián)盟指出,物聯(lián)網(wǎng)通信時代即將來臨。未來幾年,伴隨國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展和逐漸成熟,必將推動經(jīng)濟(jì)社會的全面進(jìn)步,對未來經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展將發(fā)揮至關(guān)重要的作用,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步將成為下一輪世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的驅(qū)動力。[1]
2 物聯(lián)網(wǎng)人才的需求現(xiàn)狀
為了順應(yīng)國際形勢以及我國中長期科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展需要,《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》在“亟待科技提供支撐”的國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域中選擇了68項任務(wù)明確、有可能在近期獲得技術(shù)突破的優(yōu)先主題,其中明確提出要重點(diǎn)發(fā)展傳感器網(wǎng)絡(luò)及智能信息處理。由于“感知中國中心”在江蘇無錫的建設(shè),帶動了江蘇省及“長三角”地區(qū)對物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)技術(shù)的人才需求。同時隨著國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的推進(jìn),全國各地對物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)技術(shù)的人才需求將呈指數(shù)性增長。
產(chǎn)業(yè)的需求無疑帶動了人才的需求,國內(nèi)支柱產(chǎn)業(yè)及高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)技術(shù)人才需求不斷擴(kuò)大導(dǎo)致此類人才成為企業(yè)的注目焦點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生主要從事物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)技術(shù)及相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的科研、教學(xué)、應(yīng)用、開發(fā)、生產(chǎn)、管理工作。同時,物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)技術(shù)專業(yè)涉及國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的多個領(lǐng)域,隨著國內(nèi)戰(zhàn)略型新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展對信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)需求的不斷擴(kuò)大,人才市場對此類人才的需求是持續(xù)增加的。[2]
根據(jù)美國權(quán)威咨詢機(jī)構(gòu)Forrester預(yù)測,到2020年,世界上物-物互聯(lián)的業(yè)務(wù)和人-人通信的業(yè)務(wù)相比,將達(dá)到30比1,意味著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)要比互聯(lián)網(wǎng)大30倍。因此,物聯(lián)網(wǎng)被稱為是“下一個萬億級的通信業(yè)務(wù)”。根據(jù)江蘇省人才市場招聘需求信息,2007年計算機(jī)/互聯(lián)網(wǎng)/通信專門人才的需求總數(shù)為319168,其中研究生需求數(shù)22960,本科生需求數(shù)143765;2008年計算機(jī)/互聯(lián)網(wǎng)/通信專門人才的需求總數(shù)為401127,其中研究生需求數(shù)13122,本科生需求數(shù)200493;連續(xù)兩年列第二位,且不斷增加。隨著全國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展,以及政府對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的大力支持與推動,相關(guān)專門技術(shù)人才的需求將會有進(jìn)一步的提高。由此可見,物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)專業(yè)技術(shù)人才的需求量是巨大的。相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技術(shù)人才即將走俏。南京郵電大學(xué)于2009年9月率先成立了物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)研究院和物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院,開展人才隊伍的培養(yǎng)。本文就高素質(zhì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的培養(yǎng)提出幾點(diǎn)想法。
3 物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)的綜合性
物聯(lián)網(wǎng)廣泛涉及RFID、傳感器、嵌入式軟件及傳輸數(shù)據(jù)計算等應(yīng)用領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用技術(shù)主要包括:物體的標(biāo)識與識別技術(shù)、物體感知的傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物體“思考”的智能技術(shù)等,涵蓋了計算機(jī)、現(xiàn)代通訊、新材料、智能控制等前沿尖端技術(shù)。因此在人才培養(yǎng)方面,需要培養(yǎng)具有以下三大類綜合性專業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)人才:[3]
計算機(jī)軟硬件、網(wǎng)絡(luò)及通信類:計算機(jī)與通信技術(shù)應(yīng)用涉及物聯(lián)網(wǎng)的各個領(lǐng)域,主要從事物聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)的理論、技術(shù)及應(yīng)用研究。具體包括:數(shù)據(jù)挖掘與采集、軟件開發(fā)、系統(tǒng)設(shè)計、嵌入式軟硬件設(shè)計、模擬硬件研發(fā)等。其中,嵌入式軟硬件的應(yīng)用最為廣泛。具體地說,就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)等各種物體中,然后將物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)整合。因此嵌入式軟硬件設(shè)計技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。
應(yīng)用物理/應(yīng)用數(shù)學(xué)類:應(yīng)用物理的測控技術(shù)、光學(xué)精密測量、遙感遙測、納米技術(shù)及光學(xué)工程,應(yīng)用數(shù)學(xué)的計算數(shù)學(xué)、組合數(shù)學(xué)等專業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中都有重要應(yīng)用。這些相關(guān)技術(shù)成為物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)。
電子/電氣/自動化類:電子(尤其是微電子)、電氣、自動化類的微納機(jī)電系統(tǒng)、微傳感器與微執(zhí)行器、微機(jī)器人與微裝配系統(tǒng)等技術(shù)成為物聯(lián)網(wǎng)科學(xué)研究、設(shè)計制造、產(chǎn)品研發(fā)需求的重點(diǎn)。
有機(jī)地整合上述相關(guān)專業(yè)知識,以形成一個有效的知識體系,用以支撐物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)的技術(shù)與應(yīng)用需求是物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的核心問題。
4 物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)的措施
物聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)尚屬于新興專業(yè),人才培養(yǎng)結(jié)合社會需求也是近年來提出、尚未真正解決的難題。作為為社會輸送人才的主要來源地的高校,應(yīng)將物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)的教學(xué)體系、教學(xué)實(shí)踐、社會需求結(jié)合起來研究,充分利用各項資源,將課程與實(shí)踐相結(jié)合,把高校自身教學(xué)優(yōu)勢和企業(yè)用戶整合起來,開創(chuàng)出實(shí)用的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)措施。
*設(shè)置合理的教學(xué)體系:
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)所需高素質(zhì)人才的綜合性,在設(shè)立高等教育課程體系時應(yīng)分別側(cè)重于上述三個方向。以信息網(wǎng)絡(luò)為主干學(xué)科,涉及計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)、控制科學(xué)與技術(shù)、應(yīng)用數(shù)學(xué)與物理技術(shù)等交叉學(xué)科;設(shè)立電子識別技術(shù)與應(yīng)用、傳感器與測控技術(shù)、通信系統(tǒng)原理、通信與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用、傳感器件與編程技術(shù)、ZigBee協(xié)議與應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)中間件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)互連、嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用、智能信息處理、CPS原理與應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)、無線通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和軟件工程等主干課程。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,以及市場需求不斷變化的特點(diǎn),保證教學(xué)內(nèi)容緊緊跟隨國際主流物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。[4]
*理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式:
教學(xué)的方式方法是多種多樣的,在眾多的教學(xué)方法中,尋找能讓學(xué)生盡快掌握教學(xué)內(nèi)容和形成技能的有效的教學(xué)方式方法成為了人們追求的目標(biāo)。將學(xué)科基礎(chǔ)理論和專業(yè)方向理論貫穿于課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計實(shí)踐中,構(gòu)成日趨完善的實(shí)踐教學(xué)模式。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用特殊性,可考慮通過校企合作,研究和建設(shè)開放的物聯(lián)網(wǎng)平臺,建立物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)平臺的構(gòu)建及關(guān)鍵技術(shù)的研究,南郵物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院將主要著重以下5個方面的研究重點(diǎn):
1、物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)與協(xié)議的研究:開展物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)相關(guān)理論與協(xié)議的研究,為中國通信業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供技術(shù)支撐。
2、接入C網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多功能網(wǎng)關(guān)設(shè)備研制:研制無線傳感器網(wǎng)絡(luò)接入移動通信網(wǎng)絡(luò)、無線局域網(wǎng)和Internet等網(wǎng)絡(luò)的多功能網(wǎng)關(guān)設(shè)備。
3、服務(wù)構(gòu)件化的嵌入式空間智能感知系統(tǒng)的研制:構(gòu)建面向目標(biāo)人的嵌入式智能服務(wù)節(jié)點(diǎn)(包括攝像頭、激光及聲源節(jié)點(diǎn)),使這些空間分布的服務(wù)節(jié)點(diǎn)形成網(wǎng)絡(luò)化智能環(huán)境系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)下有效的目標(biāo)活動、行為及聲音等方面的檢測及識別,為人提供多方位的智能服務(wù)。
4、物聯(lián)網(wǎng)隱私保護(hù)與信息安全技術(shù)研究:開展物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)的研究,為物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模應(yīng)用提供安全、可信的環(huán)境。
5、物聯(lián)網(wǎng)示范應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā):開展物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā)并力爭實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,為中國通信業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供應(yīng)用示范,并推動江蘇物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展;
通過實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐保證學(xué)生在動手能力得到鍛煉的基礎(chǔ)之上,又有所拔高,經(jīng)過這一遍遍的專業(yè)培養(yǎng)或?qū)iT訓(xùn)練,可以成為具備物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識的應(yīng)用型人才。同時校企之間通過整合人才和設(shè)備資源,突破關(guān)鍵技術(shù)和核心技術(shù),加強(qiáng)創(chuàng)新能力、先進(jìn)制造能力、市場服務(wù)能力建設(shè),形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的成果和可持續(xù)競爭力,最終完成從互聯(lián)網(wǎng)時代到物聯(lián)網(wǎng)時代的產(chǎn)業(yè)升級。
5 總結(jié)
目前,中國物聯(lián)網(wǎng)的研究和應(yīng)用與國際同步,具有同發(fā)優(yōu)勢,處于同等水平,并做到了部分領(lǐng)先。有關(guān)專家表示,物聯(lián)網(wǎng)將很大程度上改變?nèi)藗兊纳罘绞剑袊矊⒙氏雀惺艿轿锫?lián)的世界和智慧的地球。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,對物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)技術(shù)專業(yè)人才的需求必將逐年增加,預(yù)計這種需求將保持持續(xù)增長的趨勢。然而,當(dāng)前我國還沒有專門的物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)技術(shù)專業(yè)設(shè)置,專業(yè)人才匱乏。因此,設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)技術(shù)專業(yè),培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力,系統(tǒng)掌握物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識,能在信息網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、教學(xué)、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)及經(jīng)營管理等方面工作的高級專業(yè)技術(shù)人才是非常必要也是非常迫切的。
參考文獻(xiàn)
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[2] 劉偉.推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展[N].杭州日報,2009.
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是繼計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮,隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的提出和技術(shù)的發(fā)展,我國已經(jīng)進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)以及與之相關(guān)的產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展時期,很多高校、科研單位及企事業(yè)單位都非常重視,單片機(jī)技術(shù)和嵌入式技術(shù)等為物聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展提高了基礎(chǔ),同時物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也為單片機(jī)教學(xué)的改革也提供了機(jī)遇與挑戰(zhàn)。單片機(jī)課程是一門理論與實(shí)踐性都很強(qiáng)的學(xué)科,是電子、通信、電氣等專業(yè)的一門重要的必修課程,更是新興的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才所必修的課程,進(jìn)入20世紀(jì)以來,企業(yè)對于電子、通信、電氣等類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的要求更進(jìn)一步,而傳統(tǒng)的教育內(nèi)容、教學(xué)模式和教學(xué)方法已不適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對人才培養(yǎng)發(fā)展的需要。為了提高學(xué)生的能力,提升畢業(yè)生就業(yè)的競爭性,本文結(jié)合單片機(jī)課程教學(xué)的體會和經(jīng)驗(yàn),就物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下教學(xué)改革中的有關(guān)問題進(jìn)行探討和研究。
1教學(xué)內(nèi)容的改革
物聯(lián)網(wǎng)時代的單片機(jī)教學(xué)設(shè)計嵌入式、無線通信、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、傳感器數(shù)據(jù)采集、操作系統(tǒng)等基礎(chǔ)課程,其相關(guān)課程又分為基礎(chǔ)課程、核心課程和實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用開發(fā),很多課程都是已經(jīng)開設(shè)的課程,這是單片機(jī)教學(xué)改革的基礎(chǔ),這樣,不需要對現(xiàn)有的課程體系做較大的調(diào)整,但是在核心課程中,繼續(xù)講授傳統(tǒng)8051單片機(jī)的內(nèi)容勢必不行,結(jié)合目前大部分高等院校的實(shí)際情況,可以選擇以MCS-51為內(nèi)核的無線射頻單片機(jī),也可以選擇更加高級的STM32等先進(jìn)的入門級32位SOC無線單片機(jī),這樣可以將傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)順延、加強(qiáng)。
無線單片機(jī)內(nèi)核目前已經(jīng)有從多種內(nèi)核,從8位到32位,學(xué)校的物聯(lián)網(wǎng)單片機(jī)可以選擇比較成熟的ZIGBEE無線單片機(jī),在具體實(shí)施的教學(xué)內(nèi)容和方法上把單片機(jī)和無線通信合二為一,以物聯(lián)網(wǎng)中的具體應(yīng)用為背景,突出了無線單片機(jī)與整個系統(tǒng)的融合、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的組成及實(shí)現(xiàn)、無線傳感器的數(shù)據(jù)采集和處理方法,加強(qiáng)在傳統(tǒng)單片機(jī)教學(xué)中忽視的各種接口的驅(qū)動程序,如串行通信接口、SPI和I2C總線的開發(fā)與設(shè)計,對于軟件系統(tǒng)的設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議選擇主流的ZIGBEE協(xié)議棧,利用實(shí)例講授協(xié)議棧中各層實(shí)現(xiàn)的方法。但是以本校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)出發(fā),只需對應(yīng)用層進(jìn)行剖析,以keil/IAR等開發(fā)系統(tǒng)中ZIGBEE協(xié)議棧程序?yàn)榫唧w對象,強(qiáng)調(diào)應(yīng)用層開發(fā)的流程,輔以網(wǎng)絡(luò)層和MAC層中針對網(wǎng)絡(luò)不同拓?fù)湫螒B(tài)的具體設(shè)置,從簡單的點(diǎn)對點(diǎn)通信的實(shí)現(xiàn)開始,逐步過渡到星形網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)狀的構(gòu)建。同時,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與單片機(jī)教學(xué)改革的不斷深入,單片機(jī)與傳感器部分整合也是大勢所趨,因?yàn)閿?shù)字式傳感器驅(qū)動程序的編寫是無線傳感網(wǎng)絡(luò)能否工作的首要條件,這也是接下來物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)單片機(jī)課程的一個方向。
2教學(xué)模式的改革
傳統(tǒng)的教學(xué)模式就是以課堂上老師單向的傳授書本上的理論知識為導(dǎo)向和中心,學(xué)生被灌輸被填鴨;然后在實(shí)驗(yàn)課堂上老師布置實(shí)驗(yàn)作業(yè),并由老師輔導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)及編程任務(wù),前一次理論是后一次實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。在這樣的教學(xué)模式下,理論講解的時間遠(yuǎn)大于實(shí)踐操作的時間,就導(dǎo)致了老師講的多,學(xué)生做的少,學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性,表面上老師的教學(xué)工作很順利、規(guī)范地完成了,實(shí)際上學(xué)生能否理解、接收、消化并應(yīng)用,他們對單片機(jī)課程知識掌握的程度并不能體現(xiàn)出來。盡管實(shí)驗(yàn)課通過對一個個小程序編寫、調(diào)試,但學(xué)生離開試驗(yàn)箱并沒有太多的實(shí)踐機(jī)會,也不知道從何下手。
明確了單片機(jī)課程的整體教學(xué)內(nèi)容后,如何將這些內(nèi)容拆分開,從而融入到 學(xué)生日常可以接觸的項目中去,教學(xué)效果將會有進(jìn)一步的提升。因此,我們可以采用“項目驅(qū)動法”教學(xué)模式。項目確定后,教師應(yīng)首先實(shí)施完成該項 目。這樣不僅可以對項目有個全面的了解,便于更好地指導(dǎo)學(xué)生,而且當(dāng)項目給出時,就能提供具體的成果展示,讓學(xué)生有清楚自己做什么,知道怎么做,關(guān)鍵的問題在哪里。比如在做項目“電子鐘”前,教師先用兩節(jié)課的時間進(jìn)行相關(guān)知識點(diǎn)的講解,讓學(xué)生初步熟悉數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)和工作原理、顯示方式、字型編碼,鍵盤的工作原理、鍵盤掃描程序原理、進(jìn)制的轉(zhuǎn)換 、輸入接口P0和輸出接口P2的使用方法,延時子程序的編制及延時時間的計算方法,以及如何調(diào)用子程序等,讓學(xué)生清楚電子鐘這個項目的目的和作用。給出項目完成的參考硬件仿真protel電路和keil C軟件程序。在培養(yǎng)學(xué)生快速學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ)上,學(xué)生用兩節(jié)課的時間完成該驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),在學(xué)生做的過程中,老師可以適當(dāng)再講解,使得學(xué)生加深對知識點(diǎn)的理解和掌握,根據(jù)要求拆分項目為一位0~9 循環(huán)顯示、兩位十進(jìn)制00―99顯示,兩位鍵盤按鍵,輸入的數(shù)字依次遞進(jìn)顯示,直至完成整個電子時鐘的顯示。這樣一步步地鍛煉學(xué)生的軟件編程和硬件控制能力。如此以項目為主導(dǎo)地位的教學(xué)模式,能夠以學(xué)生為中心,改變了傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生被動聽的角色,能調(diào)動學(xué)生解決問題的積極性和主動性,教師負(fù)責(zé)整個教學(xué)的設(shè)計和組織,在項目教學(xué)過程中,得以充分發(fā)揮教師的指導(dǎo)作用。
3教學(xué)方法的改革
教學(xué)方法是教育思想、教育觀念在教學(xué)過程中的體現(xiàn),是一種經(jīng)驗(yàn)的積累,針對不同層次的學(xué)生和不同的能力需要實(shí)施不同的教學(xué)方法。在單片機(jī)課程的教學(xué)中可(下轉(zhuǎn)第117頁)(上接第98頁)以嘗試下列的幾種不同的教學(xué)方法:
(1)問題式教學(xué): 在教學(xué)過程中我們經(jīng)常會提出與講解相關(guān)的問題,把學(xué)習(xí)引入到復(fù)雜的、有意義的問題情境中,學(xué)生通過互相合作來解決這些問題,發(fā)現(xiàn)隱含在問題背后的科學(xué)知識,形成解決問題的技能和自主學(xué)習(xí)的能力。在設(shè)計中我們會給出一些故障問題,讓學(xué)生找出其中的錯誤,從而開啟學(xué)生的思維。
(2)項目式教學(xué):根據(jù)前邊提高的將單片機(jī)課程分成若干個小項目,以項目目標(biāo)為主線,結(jié)合相應(yīng)的知識點(diǎn)進(jìn)行講解,激發(fā)學(xué)生的主動性,教學(xué)從實(shí)際問題入手,采取提出任務(wù)、分析任務(wù)、設(shè)計任務(wù)、解決任務(wù)、歸納規(guī)律的方法,讓學(xué)生在解決項目任務(wù)的過程中掌握知識。
(3)討論式教學(xué):傳統(tǒng)的教學(xué)一般是滿堂灌,學(xué)生完全處于被動的聽狀態(tài),有時聽得直打瞌睡,為了避免這種狀況,可以根據(jù)前邊提到的項目教學(xué)模式,給3~5個人分為一個小組完成某項目,因此他們會不斷的討論,從而讓學(xué)生發(fā)言或提問,大家都可以提出自己的想法。通過討論式教學(xué),學(xué)生可互相激勵、探討問題,增加了學(xué)生的參與度,使其全身心地投入到學(xué)習(xí)中去,充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,開發(fā)了其自身的潛能,提高了教學(xué)效率。
(4)實(shí)踐式教學(xué):紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行,實(shí)踐是創(chuàng)新的源泉,創(chuàng)新離不開實(shí)踐。創(chuàng)新思維只有通過實(shí)踐才能發(fā)現(xiàn)問題。重視培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的同時,強(qiáng)調(diào)突出培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力。學(xué)生在學(xué)完了相關(guān)知識后,通過自己動手操作和深入實(shí)踐,能鞏固所學(xué)的知識。
4結(jié)語
單片機(jī)作為一門重要的電類專業(yè)課程,尤其是在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下其教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和教學(xué)方法,對于學(xué)習(xí)者掌握該課程知識起到了關(guān)鍵性的作用。本文中的這些教學(xué)研究內(nèi)容都是在實(shí)踐的教學(xué)過程中總結(jié)出來的,并期望在以后繼續(xù)學(xué)習(xí)和研究。在教學(xué)過程中,對于授課者來說,有責(zé)任去不斷探索、改革和調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、模式,方法,使得學(xué)生盡快掌握課程內(nèi)容并且靈活應(yīng)用,目的是為學(xué)生創(chuàng)造更合適的學(xué)習(xí)環(huán)境,不斷肯定學(xué)生取得的成績,激勵學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性探索,從而提高教學(xué)質(zhì)量,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生工程實(shí)踐能力,只有這樣才能適應(yīng)新環(huán)境,培養(yǎng)出符合社會 、企業(yè)要求的高技能應(yīng)用型人才 。
關(guān)鍵詞 高職院校;模糊評價法;課程體系;評價指標(biāo);物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)
中圖分類號 G714 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1008-3219(2013)05-0017-04
收稿日期:2012-12-11
作者簡介:朱平(1965- ),男,江蘇南通人,常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院副院長,副教授。
基金項目:江蘇省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃重點(diǎn)課題《基于模糊理論的高職課程多元化評價方法研究與實(shí)踐》(編號:B-b/
2011/03/004),主持人:顧衛(wèi)杰;2012年度常州科教城院校科研基金重點(diǎn)項目《服務(wù)地方產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的專業(yè)群
建設(shè)研究與實(shí)踐》(編號:K2012211),主持人:劉賢鋒。
高等職業(yè)教育承擔(dān)著服務(wù)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)的時代責(zé)任,其根本任務(wù)是培養(yǎng)高端技能型專門人才。一個專業(yè)的課程體系是否合理將直接影響人才培養(yǎng)的質(zhì)量。目前,國內(nèi)的課程體系評價主要是建立在單純性的課程評價的基礎(chǔ)上,如精品課程評價、網(wǎng)絡(luò)課程評價等,而對于課程體系評價指標(biāo)的研究較少,評價方法主要通過專家論證等定性評價,標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,受主觀因素影響大[1]。同時,課程體系的評價標(biāo)準(zhǔn)帶有一定的模糊性,傳統(tǒng)的評價方法較難準(zhǔn)確反映出實(shí)際指標(biāo)的內(nèi)涵。
本文將模糊數(shù)學(xué)的概念引入課程體系評價中,通過構(gòu)造模糊一致判斷矩陣[2]來確定課程體系評價指標(biāo)的權(quán)重,將評價主體的價值判斷與數(shù)學(xué)模型相結(jié)合,將定性評價轉(zhuǎn)化為定量評價,減少主觀判斷的失誤與定性評價的不足。
一、課程體系評價指標(biāo)的建立
(一)課程體系評價指標(biāo)的選擇
課程體系是學(xué)校為了達(dá)到專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)而設(shè)計并指導(dǎo)學(xué)生的所有學(xué)習(xí)內(nèi)容及其構(gòu)成要素的總和。在建立課程體系評價模型前必須弄清楚課程體系評價主要受哪些因素的影響與制約,這些因素之間有著怎樣的聯(lián)系,它們?nèi)绾斡绊懻n程體系最終目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)等問題。本文按照課程體系的作用過程,根據(jù)課程體系的制訂、實(shí)施和反饋三個階段,把對課程體系的影響因素分為培養(yǎng)目標(biāo)、規(guī)劃設(shè)計、運(yùn)行及反饋、效能結(jié)果等。通過對課程體系評價因素的分析與歸類,得到三個一級指標(biāo):課程體系的實(shí)施目標(biāo)(課程體系制訂階段)、課程體系的實(shí)施過程(課程體系實(shí)施階段)、課程體系的實(shí)施效果(課程體系反饋階段),再把三個一級指標(biāo)細(xì)化成若干個關(guān)鍵評價點(diǎn),形成二級指標(biāo),并給出具體的評價要求,從而形成課程體系評價指標(biāo)體系,詳見表1。
(二)指標(biāo)的評價標(biāo)準(zhǔn)
從理論上說,等級數(shù)量越多,評價的精確度就越高,但心理學(xué)研究表明,超過五元劃分,一般人就很難掌握。所以,一般評價標(biāo)準(zhǔn)等級為3~5個為宜。本文選用“優(yōu)”、“良”、“中”、“合格”、“不合格”五檔作為評價結(jié)論。
在評價過程中,評價的基本準(zhǔn)則是事物滿足需要的程度,評價者需從評價主體的需求出發(fā),來確定評價內(nèi)容的價值。在課程體系的實(shí)施目標(biāo)評價過程中,需從社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、學(xué)生自身發(fā)展、學(xué)校辦學(xué)目標(biāo)與實(shí)力、培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力的完整性四個方面來衡量課程體系所能達(dá)到的等級。如二級指標(biāo)A1優(yōu)、良、中、合格、不合格五個等級的評價標(biāo)準(zhǔn)分別對應(yīng)為:與其他學(xué)校競爭處于絕對優(yōu)勢,能引領(lǐng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展;與其他學(xué)校競爭具有優(yōu)勢,能較好地滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展,培養(yǎng)大批優(yōu)秀人才;人才培養(yǎng)目標(biāo)有特色,符合區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對該專業(yè)畢業(yè)生的需求;人才培養(yǎng)目標(biāo)較明確,符合區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對該專業(yè)畢業(yè)生的需求;人才培養(yǎng)目標(biāo)不明確,不能符合區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對該專業(yè)畢業(yè)生的需求。其余的評價標(biāo)準(zhǔn)可根據(jù)以上原則,結(jié)合每個專業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計。
二、模糊評價法概述
(一)模糊集合概述
模糊集合是一種特別定義的集合,可用來描述模糊現(xiàn)象,它與普通的集合既有聯(lián)系也有分別。對于普通集合來說,任何一個元素要么屬于該集合,要么不屬于,非此即彼,界限分明。而對于模糊集合來說,一個元素可以既屬于又不屬于,亦此亦彼,界限模糊[3]。
(二)模糊評價法的原理及步驟
模糊評價是基于評價過程的非線性特點(diǎn)而提出的,它是利用模糊數(shù)學(xué)中的模糊運(yùn)算法則,對非線性的評價論域進(jìn)行量化綜合,從而得到可以量化的評價結(jié)果的過程[4]。
模糊評價法是建立在模糊集合和模糊矩陣的基礎(chǔ)上,其基本思想如下:設(shè)被評對象為O,U={u1,u2,…,un}為評價指標(biāo)集,U上的模糊子集B={b1,b2,…,bn}為指標(biāo)的權(quán)重集,V={v1,v2,…,vn}為評語等級,為各評價等級賦值,構(gòu)成等級分?jǐn)?shù)集合P={p1,p2,…,pn}。R是U×V上的模糊關(guān)系,μR(U1,V1)=rij表示指標(biāo)Ui在評價等級Vj上的隸屬函數(shù),R=(rij)是n×m階模糊矩陣,稱為評價矩陣。對矩陣B和R作矩陣乘法,得到T=B×R=(t1,t2,…,tm),稱為綜合評價矩陣。對T作歸一化處理,得到T*=(t1*,t2*,…,tm*),其中tj*=tj|(t1+t2+…+tm)(j=1,2,…,m)。引入評價等級分?jǐn)?shù)矩陣P,令Q=T*×P′(P′是P的轉(zhuǎn)置矩陣),Q為最終的評價結(jié)果。模糊評價法的步驟為:選定評價對象建立評價指標(biāo)體系確定評價因素權(quán)重確定評價等級隸屬度選定模糊算子建立模糊綜合評價數(shù)學(xué)模型采集樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理得到綜合評價結(jié)果。
三、模糊評價法在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)課程體系評價中的應(yīng)用
(一)課程體系簡介
常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)主要面向三個崗位:物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的安裝、使用與維護(hù),物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)劃、組建與管理,制造業(yè)信息化軟件的開發(fā)、測試與運(yùn)用。這三個崗位分別對應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的傳感層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層,通過分析崗位能力,基于三條能力主線,融入“工業(yè)計算機(jī)與物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備相結(jié)合,
裝備制造企業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用相結(jié)合,物聯(lián)網(wǎng)平臺與制造業(yè)信息化軟件相結(jié)合”,體現(xiàn)裝備制造業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用特色,從而構(gòu)建“三結(jié)合、三主線”專業(yè)課程體系。
(二)各項指標(biāo)權(quán)重的確定
在評價指標(biāo)體系中給出了對課程體系進(jìn)行評價的一級和二級指標(biāo),并給出了評價標(biāo)準(zhǔn),但各個評價指標(biāo)各有側(cè)重點(diǎn),在評價體系中的重要性也不一樣,因此,必須給各個評價指標(biāo)賦予權(quán)重,常用的求權(quán)重的方法有專家打分法、德爾菲法和層次分析法等。但因這些方法存在較大的主觀性,不能真實(shí)準(zhǔn)確地反映各指標(biāo)間的重要程度。研究表明,當(dāng)因素個數(shù)大于4時,人們給出的比較結(jié)果往往不太準(zhǔn)確,只有在兩兩比較時才能給出比較確切的判斷,因此可以采用構(gòu)造模糊一致判斷矩陣的方法來消除人為因素的影響。
模糊一致判斷矩陣R表示在本層次中與之相關(guān)的因素之間的重要性的相對比較結(jié)果,矩陣可以表示為:
R=
其中rij表示因素ai與因素aj之間相比較得到的重要性的隸屬度,可以用以下的模糊度來描述。當(dāng)隸屬度為0.5時,表示兩因素同等重要;當(dāng)隸屬度為0.6時,表示ai比aj略微重要;當(dāng)隸屬度為0.7時,表示ai比aj明顯重要;當(dāng)隸屬度為0.8時,表示ai比aj重要很多;當(dāng)隸屬度為0.9時,表示ai比aj極端重要;當(dāng)隸屬度為0.1~0.4時,表示反向比較的重要性。
對矩陣中的每一行進(jìn)行求和,得到h1、h2…h(huán)n,則因素ai的權(quán)重可以表示為:
根據(jù)以上權(quán)重確定的方法,以及專家比較,得到各指標(biāo)的權(quán)重,見表1。
(三)構(gòu)造模糊評價矩陣
根據(jù)評價指標(biāo)體系和評價標(biāo)準(zhǔn),邀請包括多類評價主體在內(nèi)的專家形成多元化評價專家組對課程體系進(jìn)行評價,本課題中邀請了20位專家對課程體系進(jìn)行評價,評價結(jié)果見表2。
各項指標(biāo)因素集合表示為X={x1,x2,…,xn},評價集表示為Y={y1,y2,…,ym},根據(jù)上文所述,采用五級評價制,y1為“優(yōu)”,y2為“良”,y3為“中”,y4為“合格”,y5為“不合格”。因此,對于一級指標(biāo)的模糊綜合評價矩陣可以用T表示:
T=
其中:
tij=
根據(jù)上述公式,可以得出:
TA=
同樣方式可得出TB、TC。
(四)進(jìn)行模糊綜合評價
1.二級指標(biāo)模糊綜合評價
對因素集進(jìn)行綜合評價,因素集的權(quán)重為A[a1 a2 … an],則評價矩陣的值為H=A?T。
由此可得:
HA=AA?TA=[0.18 0.33 0.23 0.26]?
=[0.182 0.488 0.312 0.018 0]
根據(jù)最大隸屬度原則判斷,該專業(yè)課程體系的實(shí)施目標(biāo)模糊綜合評價為“良”。
用同樣的方法,可得HB=AB?TB=[0.145 0.3875 0.3155 0.152 0],即該專業(yè)課程體系的實(shí)施過程模糊評價為“良”。
HC=AC?TC=[0.511 0.3035 0.1455 0.04 0],即該專業(yè)課程體系的實(shí)施效果模糊評價為“優(yōu)”。
2.一級指標(biāo)模糊綜合評價
H=A?T=[0.27 0.4 0.33]?
=[0.27577 0.386915 0.258455 0.07886 0]
根據(jù)最大隸屬度原則判斷,對該專業(yè)的課程體系的總體模糊綜合評價為“良”。
(五)評價結(jié)果的處理分析
課題組在對該專業(yè)課程體系進(jìn)行模糊綜合評價后,認(rèn)真分析了評價結(jié)果,并總結(jié)了評價主體提出的各種意見,得出該專業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)主要存在于課程間的順序、師資隊伍建設(shè)、資源庫建設(shè)等方面。針對這些問題,專業(yè)建設(shè)者可以更準(zhǔn)確地把握專業(yè)發(fā)展情況,改進(jìn)這些薄弱環(huán)節(jié)。
四、結(jié)論
基于模糊理論的評價法可以消除傳統(tǒng)的專家論證等方式的人為因素影響,保證評價的客觀性、公正性、合理性。采用模糊評價法的關(guān)鍵點(diǎn)是指標(biāo)體系的構(gòu)建與各項指標(biāo)權(quán)重的確定,在評價前應(yīng)該反復(fù)論證。在下一步的研究工作中,課題組將結(jié)合實(shí)際情況,完善指標(biāo)體系及指標(biāo)權(quán)重,同時著手設(shè)計開發(fā)模糊評價軟件,從而為統(tǒng)計者省去大量的矩陣運(yùn)算帶來的麻煩。
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[1]余向平.高職教育課程考核方式改革的基本思路[J].職業(yè)技術(shù)教育,2006(13):52-54.
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