面向智能制造的物聯網專業建設與改革實踐*

糜凌飛

（江蘇聯合職業技術學院無錫機電分院電子信息系，江蘇 無錫 214028）

1 智能制造的背景

面對席卷全球的金融危機和經濟疲軟，2012年美國通用電氣公司率先提出 “工業互聯網”概念，隨后美國5家行業龍頭企業聯手組建了工業互聯網聯盟 （Industrial Internet Consortium，IIC），旨在將虛擬網絡與實體連接，形成更具效率的生產系統。2013年德國政府提出 “工業4.0”戰略，旨在提高制造業的智能化水平，同美國強調通過軟件服務激活傳統工業不同，德國更傾向于硬件的改革。2015年 《中國制造2025》行動綱領提出，以促進制造業創新發展為主題，以提質增效為中心，以加快新一代信息技術與制造業深度融合為主線，以推進智能制造為主攻方向[1]；這對中國制造業的生產方式、商業模式和產業形態都造成了巨大的影響。

作為職業學校，應牢牢把握工業變革的機遇，加快面向智能制造的專業建設與人才培養方案改革。 《國務院關于大力發展現代職業教育的決定》和 《現代職業教育體系建設規劃2015—2020》明確提出了對復合型人才的要求，而物聯網正是智能制造背景下新興的涉及交叉學科的專業。

物聯網涉及的技術龐雜，涵蓋通信技術、傳感技術、網絡技術及RFID技術、嵌入式系統技術等多項知識，學生很難在就學期間將這些技術完整深入地學習掌握，所以職業學校一定要圍繞本地產業結構與發展現狀，結合本校專業優勢有所側重地發展物聯網相關專業。

2 無錫市物聯網產業發展分析

2.1 產業發展背景分析

2009年金融危機之后，無錫承受了巨大的經濟下行壓力。如何把握好現有的資本與人才優勢，實現產業轉型升級，成為無錫發展的重中之重；無錫需要從過去依靠低成本勞動力的傳統產業轉向利用資本稟賦的新興產業[2]。2009年8月7日，時任國家總理的溫家寶同志對 “感知中國”戰略的肯定明確了無錫在物聯網技術發展的地位，無錫市政府相繼出臺了一系列戰略規劃促進物聯網產業的發展：2010年 《無錫市物聯網產業發展規劃綱要 （2010—2015）》發布、2012年獲得《國務院關于無錫國家傳感網創新示范區發展規劃綱要 （2012—2020年）的批復》、2015年發布 《關于以智能化綠色化服務化高端化為引領全力打造無錫現代產業發展新高地的意見》、2018年發布 《關于進一步支持以物聯網為龍頭的新一代信息技術產業發展的政策意見》。同時，無錫市政府還在物聯網創新技術、產品推廣、應用示范等領域給予財政補貼與稅收減免。無錫市始終把構建物聯網發展的良好生態體系作為延展平臺價值的著力點，全力讓技術研發、產品開發、應用推廣、模式創新等都能找到適宜的生長土壤和廣闊的發展空間，在拉長產業鏈中打造引領發展的戰略支撐點。截至2018年，無錫市物聯網技術相關企業已經超過2 000家，營業收入達2 437億元，產業規模約占江蘇省的1/2；吸引了中科院物聯網研究發展中心、國家環保部物聯網工程技術中心等十幾家高校科研機構入駐。2018年9月16日，2018物博會以及物聯網與智能制造高峰論壇在無錫舉行。論壇上發布了由中國電子技術標準化研究院在內的數十家科研院所和企業編撰的 《工業物聯網互聯互通白皮書》。同時，智能交通與車聯網產業發展高峰論壇也在無錫召開，基本確立了無錫以工業互聯網與車聯網產業為主的發展方向。

2.2 專業對接崗位能力人才需求分析

物聯網系統可以劃分為3個層次：感知層、網絡層、應用層。物聯網產業具有產業鏈長，涉及多個產業群的特點，關鍵技術包括傳感器技術、識別技術、計算技術、軟件技術、納米技術、嵌入式智能技術等，應用領域覆蓋到工業、農業、交通、醫療、環境、娛樂、公共事業、安全等各個領域。巨型產業的發展離不開人才的培養，人才的培養是產業發展的基石，新興的產業催生出巨大的崗位需要和人才缺口。本科院校的 “物聯網工程”專業更偏重于技術的研發及項目的承接，而高職院校則以物聯網技術的實際操作與應用為重點。五年制高職教育的思路是 “以就業為導向，以能力為本位”，根據崗位需求設計人才培養方案。

物聯網專業主要崗位包括物聯網工程師、市場經理、嵌入式軟件工程師、電器測試工程師、嵌入式硬件工程師、技術支持工程師/技術實施工程師、單片機軟硬件工程師、維修工程師、售后技術支持工程師、ASP.NET開發工程師、PHP高級開發工程師等。目前對嵌入式系統、移動端軟件開發以及各類測試維修的崗位需求量較大，這對高職院校的專業建設提出了要求。

2.3 專業建設存在問題分析

目前，物聯網專業建設還存在著一些需要完善與解決的問題。一是物聯網產業本身一直處于方向摸索、尋找定位的階段，校企協同并沒有成熟的模式。二是相關的專業核心課程與實驗實訓室的建設迫在眉睫。學生技能培養需要實驗實訓室，而其內部設施將隨著物聯網技術的創新而產生更替，所以需要分階段，針對專業核心課構建實用的實驗實訓室。三是師資力量的整體水平還需要培訓和提高，要加大技術專家在師資隊伍中的比例，激活創新的動力。

3 物聯網專業建設的內涵與措施

3.1 構建目標

1）圍繞區域產業轉型升級、技術技能人才需求，依托校企合作機制，以物聯網技術專業為核心，帶動本校電子信息工程技術與軟件技術優勢專業，實現專業協同發展。

2）深化校企協同機制，對接行業標準，優化專業課程體系，實施教學模式改革，全面推廣信息化教學。

3）搭建創新創業平臺，加強實驗實訓基地建設，將學生的創新意識培養和創新思維養成融入職業教育教學的全過程。

3.2 構建思路

為適應無錫物聯網產業的發展，從對接產業的視角出發，通過與物聯網相關企業的校企合作項目，以提升專業服務地方經濟和行業發展能力為目標，以增強學生職業與就業能力為導向建設專業[3]。針對產業鏈崗位需求，改革人才培養模式，構建平臺課程、專業方向課程、專業選修課程，形成彼此聯系、共享開放的課程體系，積極建設與優化信息化資源平臺，為后期學生頂崗實習與工學結合做好準備。同時專業教育與創新創業教育有機融合，利用校企合作項目為學生搭建創新創業實踐平臺，提升學生創新創業能力，全面提高技能人才培養的效益與質量，見第75頁圖1。

3.3 構建內容與措施

1）聚焦產業對接，打造智能制造背景下物聯網應用技術專業新模式。江蘇聯合職業技術學院無錫機電分院（以下簡稱學校）通過搭建校企協同合作平臺，以產業適應性和資源共享性為原則，以專業建設服務地方經濟為目標，以增強學生就業競爭力為導向，打造與產業對接的物聯網應用技術專業。

學校的物聯網專業建于2012年，是由老牌優勢專業電子信息工程技術改革而來，長于電子設備與嵌入式設備的設計與維護，在專業方向課程上強化了傳感技術與通信技術，但在網絡技術方面比較欠缺。通過專業調研發現，物聯網產業的就業崗位需求中有很大一部分與網絡技術相關，網絡技術方面的欠缺限制了學生就業的寬度。而系統地學習網絡層的相關知識技能顯然是不現實的，但如果能與企業合作，有針對性地進行項目化訓練，再輔以扎實的通信電子方面的技術技能，學生的就業面就會大大拓寬，競爭優勢也會越加明顯。

圖1 專業的建設思路

2016年1月，學校依托江蘇省教育廳與聯想集團簽訂了 《校企合作戰略框架協議》和 《無錫機電“聯想”班現代學徒制培養協議》等協議，正式成立無錫機電 “聯想”現代學徒制示范班。學校電子信息工程系高年級學生都有資格進入示范班學習，徹底將專業打通，真正實現了以互聯網、軟件激活傳統電子工業的理念。學校通過對西方現代學徒制成功經驗的分析，并借鑒我國已有改革成果，提出校企協同的人才培養模式改革應具備的基本特征，即 “1份契約、2個主體、3個互動、4個變革”，見圖2。校企雙方本著優勢互補、共同發展的宗旨，提煉了校企協同的試點要素并構建了學校的實踐模型，提出物聯網專業人才培養應以專業對接產業、職業崗位為基礎，圍繞培養形式、課程建構、基地建設、師資培養、教學實施和質量監控六大要素展開[4]，具體如下。

圖2 校企協同人才培養模式改革的基本特征

培養形式：校企合作成立專業建設委員會，并定期召開會議，探索并建設適應行業最新發展的人才標準和培養體系。

課程建構：校企共同開發理實一體化專業課程，聯想集團分享企業文化、執行力、團隊建設、職業素養等課程，與校方共同提升學校的內涵建設，實現企業文化融入校園文化和專業文化。

基地建設：學校提供實訓基地，提供高度仿真的工作場景和基于崗位工作內容的任務訓練，實現學習與實際工作的無縫對接。聯想集團負責指派項目總監和高級工程師常駐學校，協助實訓中心的運營。

師資培養：校方選派中層管理人員和優秀教師、班主任參加聯想集團舉辦的課程師資培訓及班主任培訓，聯想集團優選資深講師擔任校方的兼職老師以講授部分專業技術課程，優選資深工程師舉辦技術講座。

教學實施：在5年合作期內，雙方共同制訂人才培養方案，并共同實施理實一體化教學和崗位實訓。聯想集團全面負責第一期人才培養示范項目，后期由聯想集團培訓輔助校方專業教師完成授課。

質量監控：學生需要通過相關職業資格的認證，聯想集團負責學生的實習工作，并推薦到合適的工作崗位就業。實行工學結合、分段培養，構建由行業指導、學校和企業共同參與的多元教學質量評價體系。

2016年9月以來，學校第1屆和第2屆 “聯想”班均通過努力以100%的合格率通過聯想認證服務工程師 （LCSE）認證考試，企業累計為學員提供實習和就業崗位126個。

2）動態優化課程，構建專業—標準—資源的開發集成與應用體系的新機制。針對產業鏈和崗位群的需求，重新整合現有的教學資源，將專業貫通，構建專業動態優化機制。以專業教學標準為規范和引領制訂專業人才培養方案，形成專業教學標準應用與優化機制。完善教學資源庫信息化平臺，保持優質資源同步優化，積極推廣在線教學服務，形成優質專業教學資源動態更新與推廣應用機制。

第一，專業貫通，標準制定。在充分研討的基礎上，校企共同開發了 《聯想IDC現代學徒制人才培養方案》，并將聯想核心課程與學校物聯網應用技術專業人才培養方案中的課程體系相融合，使學校的專業設置能夠與物聯網產業的真實需求對接。同時，在底層專業基礎課程整合的時將專業貫通，提升學生在產業鏈上的選擇度。

第二，課程資源開發集成。校企共同建設基于工作內容的專業課程和基于典型工作過程的專業課程體系，并進行模塊化課程開發。確立了基于LCSE的認證標準和崗位能力模型，設計以通用技能、專業技術、崗位實訓為模塊的課程體系，建成17門理論實踐和實訓核心課程，并開發相關的慕課資源。同時，圍繞崗位群工作領域，構建平臺課程、專業方向課程、專業選修課程。開設了 “電工基礎” “電子綜合技術” “單片機應用技術”“ARM嵌入式技術”等10門平臺課程，超過70%的平臺課程有信息化輔助教學資源，并建成了配套的江蘇省職業學校現代化實訓基地。

第三，推廣混合教學模式，資源動態應用更新。隨著在線資源的不斷完善，針對慕課應用中出現的低參與率與高退出率的問題，學校提出了CHSPOC的教學模式。提出重視教師的監督和引導作用，同時鼓勵學生進行討論，并提供有效的學習支持服務，既滿足學生個性化學習需要，方便學生課上課下自主探究，又極大地補充與拓展了傳統課堂。學校在資源建設、教學模型設計和課堂實踐3個維度展開深入研究，通過試點研究了CH-SPOC教學模式的可行性與應用前景，提出切實的改進方案，從而構建出CH-SPOC教學模式建設的基本框架，提出了慕課資源建設到課堂教學設計的基本思路，為其他專業課程的建設提供了可行的方案[5]。

3）搭建優質平臺，實踐專業教育與創新創業教育有機融合的新方法。依據物聯網應用技術專業的特點，以創新創業大賽為契機，與無錫市高技能人才公共實訓管理服務中心簽訂創業培訓項目，建成穩定的創新創業教育平臺和基地，同時為電子信息系學生創業提供創業孵化的技術、場地和設備。

向學生免費開放實訓中心、專業實驗室、實驗設備等各類實驗教學平臺，同時開設相關特色選修課程與雙創社團活動，制度化、常態化開展各級各類創新創業教育活動，逐步建設創新創業教育課程體系。課程體系從雙創教育通識課程、專業必修課程和專業選修課程三方面打造，挖掘和充實物聯網應用技術專業的創新創業教育資源，開設創新創業通識課程，促進專業教育與創新創業教育有機融合，著重培養學生創新創業意識，激發學生創新創業動力；開設具有行業特點、與創新創業和就業密切相關的專業必修課程，著重提升學生創業知識和專業技術技能；開設提升學生綜合實踐能力的各類創新課程和實踐活動課程作為專業選修課程，著重培養學生創新創業實際運用能力。共開設了18門必修課和選修課，配套有創業實訓教材、創業計劃書，并以此為基礎模擬公司創業。還編寫了單片機控制技術應用項目教材及配套教案，融入創新理念，推進多種教學形式，激發學生創新創業意識。

通過創新創業教育，學生專業知識停留于理論階段、脫離行業實踐、缺少動手能力的缺點得到了彌補。在實踐過程中，學生既了解了行業動態，又熟悉了未來崗位要求或創業的具體步驟，創新思維融入到了學習實踐之中。這樣將專業教育與創新創業教育有機融合，搭建出了雙創教育的有效路徑，見圖3。截至2019年，物聯網專業師生共榮獲市級以上創新創業比賽獎項13項。

圖3 雙創教育的有效路徑

4 結束語

面對智能制造背景下物聯網產業的蓬勃發展，高職院校一定要加強專業建設，培養與企業需求相適應的技術技能人才。本文探討了物聯網專業建設的基本思路與內容，介紹了學校在物聯網專業建設方面取得的一些成果，提出專業建設一定要對接產業，校企協同才能保證建設路徑的全局性、科學性與實用性[6]。此外，相近的專業也可以考慮向專業集群發展，共建共享資源，打通專業壁壘，實現人才培養的集成。

（責任編輯 尚曉春）