谷春希 趙曉敏
【摘要】? ? 文章在分析中職物聯網專業人才培養現存問題的基礎上,對中職物聯網專業人才培養主要路徑展開積極探索,旨在不斷提升中職學校物聯網專業人才培養質量,推動中職物聯網專業的可持續發展。
【關鍵詞】? ? 中職學校? ? 物聯網專業? ? 人才培養路徑
引言:
1999年,物聯網概念被首次提出,至2009年,物聯網被納入我國新型戰略性產業行列。中職學校物聯網專業作為新工科領域的代表性專業之一,其課程主要涉及到“感知-傳輸-應用”等不同層面的相關技術,如嵌入式技術、傳感器技術、物聯網通信技術、在相關行業的應用等。經過多年發展,物聯網的范圍也在不斷拓展,已經輻射到智慧醫療、智慧城市、智能家居、農業生產、可穿戴設備等多個領域。中職學校物聯網專業作為應用型物聯網人才的培養場所,也應緊隨物聯網技術的發展趨勢,以社會需求為導向,及時更新人才培養方案,加強對實踐型、創新型物聯網人才的培養,以確保所培養人才能夠適應物聯網技術的發展,滿足社會對物聯網人才的迫切需求。
一、中職物聯網專業人才培養現存問題
1.1教學內容多且雜,加重學習壓力
物聯網專業本身是一門綜合性較強的專業,其課程內容涉及各種軟件、硬件技術教學。很多教師雖然在課程正式開始之前就已經告知學生課程內容會有點多、有點雜,需要學生做好心理準備。隨著專業課程的深入實施,學生們會逐漸發現物聯網專業需要學習的課程內容不僅多、雜,甚至還有點亂,這讓很多基礎本就薄弱的中職學生覺得學習壓力巨大、苦不堪言。
物聯網專業課程主要包括硬件、軟件兩方面知識。硬件知識如簡單電路的測試;電子測量工具的使用;CC2420、51、CC2530等主流單片機系統設計;傳感器數據采集能力;藍牙、WIFI等短距離無線通信網絡設計;NB-loT、LoRa等長距離無線通信網絡設計等。
軟件知識包括各種編程語言以及軟件開發環境,其中編程語言又包括C語言、Java語言、Verilog HDL語言以及nesC語言等,軟件開發環境則包括OS操作系統、Android操作系統、Linux操作系統、VC++、QuartusⅡ、Visual Studio 2015、ZigBee協議棧等。這些雜亂的課程內容無論對教師還是學生來說,無疑都是巨大壓力。因此,中職學校物聯網專業亟需通過課程改革,糅合上述課程內容,構建更易于教師教學、學生學習的知識體系。
1.2知識體系缺乏融會貫通
物聯網專業作為一門新興專業,隨著物聯網技術的不斷發展,近年來的確出版了很多相關教材。一些經典的教材,為了確保知識覆蓋的全面性、知識點呈現的完整性,在部分不同課程的教材中會有部分內容之間是重疊的。例如,在C語言、C++語言以及Java語言等程序設計語言的講解中都會涉及到數據類型、函數的定義等內容;而同樣在計算機組成原理、數字電路等課程中,都包括數制之間的轉換、數制編碼等知識。此外,還有部分介紹性教材,如物聯網概述、物聯網體系架構、短距離無線通信技術、計算機網絡技術、無線傳感器網絡技術等,這些都是物聯網專業所涵蓋的知識,這些知識盤根錯節,看上去似乎面面俱到,但是很多內容都是重疊的,知識體系缺乏融會貫通。
1.3師資力量匱乏
物聯網專業作為新工科領域的代表性專業,前期發展基礎相對薄弱,各中職學校普遍存在師資力量匱乏的問題,進而導致中職學校在進行物聯網專業的總學時數設計以及核心課程安排時,會嚴重受到現有師資力量的限制,不利于中職學校物聯網人才培養以及專業的長遠發展、建設。
二、中職物聯網專業人才培養主要路徑
2.1合理制定人才培養目標
結合中職學校物聯網專業“注重學科融合、強化專業實踐、突出創新能力”的專業特點,圍繞應用型、實踐型、創新型物聯網專業人才培養這一核心目標,制定符合物聯網技術發展方向、適應國家戰略性新興產業發展需求,具備扎實信息感知技術、電子通信技術射頻技術等專業技術,掌握物聯網基礎理論、基本方法,具有良好職業道德、科學素養,熟悉產業鏈各個環節,能夠從事物聯網感知、物聯網控制、物聯網系統集成、計算機網絡通信、軟件開發、信息服務等相關工作,能夠緊隨物聯網新技術、新理論、新知識的發展的應用型、實踐型、創新型物聯網工程技術人才。
2.2課程體系建設
中職學校的物聯網專業課程設置應以物聯網專業人才培養目標為導向。上述提到,物聯網專業本身就是一門綜合性較強的專業,其課程內容應該是多學科內容的融合的提升。對此,需要中職學校整合各個學科內容,去其共性,結合學校自身實際情況,充分發揮自身優勢,建立能夠更好地服務區域經濟發展的物聯網課程體系。因此,針對中職學校物聯網專業在課程體系設置方面存在的問題,中職物聯網專業課程體系建設應從以下幾方面進行改進:
1.項目驅動,突出應用
針對物聯網技術內容多、雜、亂的突出問題。在物聯網專業課程教學實踐中,教師應根據實際應用需求,跨學科、跨章節整合相關知識點,通過項目驅動教學,引導學生在項目探究過程中系統掌握物聯網領域相關知識。例如,在教學嵌入式STM32開發的相關內容時,教師便可使用具有ARM內核的STM32系列CPU,并配合使用STM32CubeMX,為學生設計智能家居、智慧路燈、公交到站查詢系統等項目案例。同時結合WiFi技術、藍牙技術、ZigBee技術等通信技術,與STM32進行數據傳輸或組網。通過這種跨學科、跨課程、跨系統的課程知識整合方式,有效解決傳統物聯網專業課程體系設置中存在的突出問題,促進學生的專業發展。
2.注重知識體系的融合
中職學校物聯網專業知識體系應根據物聯網技術的不斷發展,及時調整人才培養方案,加強課程體系、知識體系的融合與銜接。針對部分教材內容存在的知識重復、內容重疊的問題,中職學校應根據人才培養方案以及專業培養質量,以物聯網專業教研室為主體,進行物聯網專業課程內容的融合與銜接,打造更具完整性、全面性專業課程體系,避免重復內容、重疊內容大量占用課時,聚焦核心內容,整體提升物聯網專業課程教學效果。
3.加強專業課程群建設
物聯網技術的突出特點在于技術層次被劃分為三個鮮明層次,即智能感知、網絡傳輸、數據處理。中職學校可根據物聯網的這一特點,建設三個與之相對應的課程群。首先,學校應正確梳理這三個課程群之間存在的依賴、承接關系,確定每個課程群在整個物聯網專業課程體系中所占的比重。其次,合理設置課程體系,深入研究組成課程群的各個專業課之間的關系,包括知識體系、課程內容等,著重體現物聯網在相關行業、相關領域的應用特色,以課程群為單位,編寫教學大綱,注重對課程群教學內容、教學方式的整體規劃,注重不同課程之間的銜接,避免課程內容重疊。結合中職學生的實際學情,根據基于課程群規劃編寫的教學大綱,精心篩選能夠為中職學生所用,理論與實踐相結合,突出實踐技能培養的課程教材。最后,中職學校還可根據實際學情,通過獨立開發或合作編寫等多種途徑,開發物聯網專業校本課程。
4.加大實踐課程比例
實踐性、應用性是物聯網專業的突出特點之一。而中職學校又特別強調對學生實踐能力的培養。因此,中職學校物聯網專業人才培養,應合理調整實驗、實訓類課程所占比例,才能確保達到預期人才培養目標。信息時代,物聯網的應用已覆蓋社會生產、生活的方方面面,因此,在物聯網專業實踐額課程的實施過程中,要綜合考量學生的專業興趣、教師的專業背景以及實踐項目的可行性。基于此,中職學校物聯網專業實踐課程設置可從程序設計、數據科學、數學、設備和系統、網絡與云端等方面的實踐入手,如整合物聯網數據,設計完整的數據解決方案;配置支撐物聯網系統的基礎設施等。在此基礎上,中職學校還應在物聯網專業實踐課程體系中增加創新創業類相關課程,并積極鼓勵學生參加各類競賽,促使學生在參加競賽的過程中,獲得知識、積累經驗,從而達到以賽促學的目的。
2.3加強師資隊伍建設
具備一支專業水平高、業務能力強的師資隊伍是培養高素質物聯網專業人才的先決條件。針對物聯網專業師資力量不足,限制專業發展的問題,中職學校應積極采取相關措施,加強師資隊伍建設,為物聯網專業的健康、可持續發展“保駕護航”。對此,中職學校可從以下幾點入手:
1.以校企合作為契機,實現師資互嵌
中職學校物聯網專業建設起步相對較晚,師資力量薄弱。針對這一短板,中職學校應通過深化校企合作,推進學校、企業以及教師的三方融合,構建校企師資互嵌機制,加強師資隊伍建設。這一目標的實現,需要校企雙方從教育教學、管理機制、科技成果轉化機制等方面協同推進,以達到多方共贏的目的。
2.以實訓平臺為依托,提升實踐教學能力
在中職學校物聯網專業人才培養過程中,師資建設始終是影響人才培養效果的重要因素,更是物聯網專業發展過程中的重要瓶頸。當前中職學校物聯網專業發展的關鍵就在于突破師資隊伍建設這一瓶頸。當前部分中職學校試圖通過企業進修、學歷進修、短期培訓等途徑,加強師資隊伍建設,但是由于校企合作力度不足、合作機制不完善等種種客觀原因,教師難以真正參與到物聯網相關企業的項目開發部門,再加上培訓內容相對淺顯、培訓時間相對較短,都難以從根本上解決中職學校師資力量不足的問題。因此,依托學校現有實訓平臺,才是不斷提升教師開發能力、實踐能力最直接、最有效的途徑。
3.以科研中心為平臺,提升教師專業水平
物聯網技術是計算機技術、無線通信技術、傳感器技術的全面融合。因此,中職學校應進一步加強校企合作,全面整合校企雙方在專業技術、課程、師資等方面的資源,建立物聯網工程技術科研中心,以科研中心為平臺,促進物聯網專業教師專業水平的不斷提升。
三、結束語
物理網作為信息技術支撐下的一門新興產業,其快速發展必將激發社會對物聯網專業人才的巨大需求。中職學校物聯網專業作為培育物聯網專業人才的重要場所,應抓住發展機遇,明確人才培養目標,優化課程體系設置,加強師資隊伍建設,為中職學校物聯網專業發展與人才發展夯實基礎。
參? 考? 文? 獻
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