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校企合作下物联网应用技术专业人才培养方案探究

2022-03-12徐立艳

电脑知识与技术 2022年3期
关键词:物联网校企合作人才培养

徐立艳

摘要:随着我国高校职业与应用教育计划的提出,在高职院校的专业课程教学中,也开始引入一系列实践内容、实训化课程,将专业技术理论知识、实践演练活动进行融合,以此提高工科专业学生的实践应用能力。该文围绕物联网应用技术专业的实践人才培养目标,在“校企合作”理念指导下,进行社会企业发展困境、物联网应用人才需求的探讨分析,然后开设校内实训室、校外企业实践平台,创设交互式课堂教学情境、实践项目内容,带领学生开展物联网理论知识、实践应用技能的学习,来提高物联网课程的教学效率、人才培养质量。

关键词:校企合作;物联网;人才培养;方案

中图分类号:TP393      文献标识码:A

文章编号:1009-3044(2022)03-0166-02

开放科学(资源服务)标识码(OSID):

物联网作为融合网络计算机、大数据及云计算技术的智能平台,包含网络识别、数据传输与服务架构,且被广泛应用到智能家居、智能社区、智能安防、智能农业、工业生产监测等的不同领域。因而在物联网大面积应用的形势下,高职院校物联网应用技术专业的人才培养,需秉持着实践导向的理念,在传统专业理论知识“讲授”教育的基础上,创新课堂教学内容、教学方式,开展以物联网项目工程案例为主的课堂实践、社会实践教学,拓展与提高学生的专业理论认知、实践技术能力,以保证物联网课程探究实践教育目标的达成[1-2]。

1 物联网工程专业涉及的主要技术与发展现状

物联网作为工业制造、网络软件应用相结合的交叉学科,通常包含计算机技术、传感器技术、电子通信技术、信息识别与控制技术等技术内容,因而物联网应用技术专业课程的教学,也围绕着网络感知通信、无线数据传输、自动化控制等知识进行开展。特别自2015年以来,物联网产业被上升为国家战略布局,政府在物联网基础设施建设中的投入比重不断加大,如在“十四五”经济与社会发展规划中,强调要注重人工智能、量子信息、集成电路等物联网技术的研发与建设[3]。

因而物联网作为不同智能设备的连接者,可以借助于多种网络传输协议、传感器件、控制器件、大数据及云计算系统,建立起物联网终端、网络数据传输通道、云计算资源池、客户重点之间的紧密連接,通过人工智能产品、大数据挖掘计算、智能系统控制的一整套生态,来为物联网数据传输、终端设备控制提供支持。根据前瞻产业研究院发布的《2021~2026年中国物联网行业细分市场需求与投资机会分析报告》显示,截止2021年底中国物联网市场规模已达到2.21万亿,全国物联网终端用户达到4.65亿户、物联网活跃设备的数量达到100亿台。但另一方面,与物联网智能产业相匹配的专业技能人才却非常欠缺,针对社会企业的多元化产业需求,需要加大物联网应用型人才培养力度,才能促进相关产业经济与服务的迅速发展[4]。

2 物联网应用技术专业对产业化人才的综合技能要求

2.1 物联网信息感知技术的专业技能应用要求

当前高职院校物联网应用技术专业的课程教学,通常选取《物联网单片机技术》《无线传感网络》《物联网感知、识别与控制技术》等教材,进行物联网系统开发、功能执行的内容讲授。在物联网感知、识别与控制系统中,涉及温度、湿度、光敏等传感器件,以及无线射频识别技术(RFID)、近场通信(NFC)等无线通信技术,通过安装在不同智能设备中,来实现多种物联网智能终端的信息感知、数据传输。这一情况下,高校应用技术专业的人才技能培养,也要针对传感技术、信息感知技术,考查学生传感器知识的学习情况,并引导其学习不同传感器件的感应原理,以及传感器与电路主板之间的排布、连接方式,对半导体功能实现的流程进行探究,提高学生在物联网感知识别系统建构中的动手能力[5]。

2.2 物联网数据传输技术的专业技能应用要求

物联网系统内的海量数据传输,通常涉及I2C总线、CAN总线协议、通用异步收发传输器等软硬件,在串行或并行通信的数据传输中,依托CAN底层协议,对用户访问、数据信号传输的过程进行控制。教师对以上物联网基本知识点、数据传输执行的教学中,要注重输入/输出信号、数据传输、控制实现等的流程讲解,建立起学生有关物联网专业理论知识、数据传输连接的清晰概念,或者在特定实践场景下,与学生一道参与智能设备连接、信息传输与控制等的应用实践活动,才能做好整个物联网系统的设计与建设。

3 目前不同高校物联网专业人才培养存在的问题

3.1 教育主体缺乏物联网校企结合教学的意识

当下物联网应用技术专业的课程教学,通常以任课教师为主导,根据《物联网单片机技术》《无线传感网络》《物联网感知、识别与控制技术》等教材内容,引导学生进行相关物联网基础理论、实践案例的学习,但整个课堂教学执行过程中,教师往往缺乏校企结合的实践教育意识。多数物联网专业教师为刚刚毕业的人员,虽然其掌握着扎实的物联网基础理论知识,也能够依照教材内容设置,完成物联网理论的讲解,但教师缺乏参与物联网实践项目的经验,使得课堂实践动手内容的设置较为滞后。

3.2 物联网课程教学内容陈旧、课外资源匮乏

面对物联网信息技术快速发展的社会环境,高职教师对学生物联网应用技术课程的教学,仍旧以教材基本理论内容为主,进行学科知识的简单堆砌、讲授传达教育。如教师选择计算机技术、模拟电子技术、信息与通信工程技术等的课程内容,向学生展开物联网应用、物联网安全管理的教育。

同时,也存在着物联网理论知识教学任务过重、重难点不清等的问题,涉及物联网传感、物联网信息传输和处理、物联网控制技术的实践内容较少,学生在物联网课程学习中的参与积极性差。此外,物联网专业课也缺少新概念、新理论或新技术的引入,没有建构起完整的物联网“思维导图”知识体系,以及“图片+视频+音频”讲解的教学内容,难以促进学生物联网理论学习、归纳总结能力的提升。

3.3 物联网课程实训室、校外实践平台的建设滞后

传统物联网应用技术专业教学方案,主要借助于多媒体软件、PPT课件等网络设备,向学生讲解物联网信息感知、身份识别、指令控制的实践案例,通常包括现场PPT演示、视频讲解等教学方式。但总体来看,物联网专业课程实训实践教育的水平较低,一是高职院校内部缺少物联网课程实训室,教师难以引导学生参与到具体的实训演练中,学生开展自主探究、互动合作的机会也较少。二是部分院校缺乏与校外社会企业的联合,没有建立物联网信息传输、共享服务的实践平台,学生难以获得物联网产业项目实践、物联网系统规划设计的机会,也就无法实现专业技能、实践服务水平的提升。

4 校企合作背景下物联网专业应用人才培养的创新实施方案

4.1 构建以OBE理念为指导的物联网应用人才教育目标

在物联网专业应用技能人才的培养观念下,高职院校以学生为课程中心,秉持着“产出导向、持续改进”理念,对学生开展物联网课程成果导向的新型实践教育。首先根据社会企业对应用性技能人才的需求,高职院校开设电子通信、模拟电子、信息与通信工程等技术的课程,在讲解物联网基础理论知识的同时,结合智能家居、智能社区、智能安防、智能农业领域的应用方向,对其中涉及的物联网智慧系统、功能应用模块进行开发设计,使学生对物联网有一个全面的认知与了解。

之后,在高职院校“学历教育”、专业应试理论知识教学的基础上,创设用于物联网实践的课堂教学情境,如设置以模数电路、微机原理开发为主的课题,引导学生参与到不同物联网项目的自主探究、实践学习中,为不同学生分配差异化的开发设计任务、学习方向,加大多种实践项目的指导力度,带动学生物联网专业理论学习、实践应用能力的不断提升。

4.2 创新物联网应用技术课程教学内容、教学方式

互联网信息技术、大数据及云计算技术迅猛发展环境下,高职院校物联网应用技术课程的教学,不仅要挖掘《物联网单片机技术》《无线传感网络》等教材理论知识,还要对传输“灌输讲授”教学方式做出创新。一是增加课外物联网基础理论、实践案例资源,开展物联网信息感知、身份识别、指令与链路控制等的全方位教育,帮助学生认知到不同物联网场景的应用技能、实践操作要求。

二是引入物联网传感器、网络通信协议、神经网络控制等软硬件设施,结合具体的物联网实践教育案例,进行硬件设备参数、软件使用方式,以及物联网数据传输途径等的教学讲解。同时针对不同物联网功能的实践操作流程,开展物联网感知、识别与控制的实践内容教学,详细讲解涉及的重点、难点知识,培养与塑造学生的抽象思维、逻辑思维,以及物联网开发设计与应用能力。

4.3 加强物联网校内实训室、校企联合实践平台建设

物联网校内实训室、校外实践培训基地的建设,是保证学生参与课堂案例实践、物联网项目的重中之重。特别在校企合作教育模式的指导下,高职院校先根据物联网课程理论、实践案例的教学要求,构建用于信息采集、网络通信、自动控制等的实训室,由任课教师为主导,引领学生进行物联网传感器、控制器、传输协议、大数据及云计算指令的学习,加强不同软硬件之间的互联互通。

之后,结合校外互联网、物联网企业,搭建物联网学科共建、项目科研的实践基地,发挥企业技术人员的专业优势,展开物联网智能设备生产、互联技术服务、科研项目等的实践应用教育,与学生一道开发某些物联网设备、服务功能,帮助其掌握物联网系统建设、功能执行的技术流程,以实现对物联网应用技术专业人才的能力培养。

4.4 注重物联网应用技术教学的互动交流、实践评价

由于不同学生物联网应用技术课程学习的差异,高职院校在开展实践应用的成果导向教学时,需根据每单元、每章节的具体实践案例,进行物联网项目课程的分层次教学。如将某一物联网工程项目,分为多个理论知识、实践内容的执行工作步骤,由专业课教师、企业技术人员为引导,带领不同学生开展分步骤理论知识、实践内容的学习,形成不同学习或小组的分工合作、互动交流。

同时做好物联网课堂案例、项目实践教学的评价,从课前预习、课堂学习、课后复习等多角度出发,进行学生物联网职业素养、专业应用技能的综合性评价,并对学生存在的疑难问题做出解答,從而完成物联网应用技术专业人才的培养。

5 结语

2019年国务院《国家职业教育改革实施方案》发布后,确立了高水平专业教育的发展战略,指出要将专业理论课程、技能实践教育进行充分融合。因此,通过将计算机技术专业、通信工程专业、电气自动化专业的课程内容,与物联网应用技术专业的教学内容、教育模式进行融合,可以优化课内外理论教学 内容、实践案例,开拓学生的思维认知、学习视野,培养出更高水平的物联网产业化人才、实践应用人才。

参考文献:

[1] 肖春枚,肖碧波.山区技工院校跨专业合作教学模式在网店经营课程教学中的实践与探索——以河源技师学院为例[J].中国培训,2020(4):38-39.

[2] 张雷.中职电子商务校企合作教学模式探究[J].科技经济导刊. 2020(34):140-141.

[3] 宁靖,姜大为.应用型本科物联网专业定位与专业群建设探索[J].黑龙江科学,2019,10(1):98-99.

[4] 刘芳.基于产业链的高职物联网技术专业群建设研究[J].物联网技术,2018,8(6):108-110,115.

[5] 张淑艳,王超,田纪亚,等.物联网工程专业创新人才培养探索[J].黑龙江科学,2019,10(5):58-59.

【通联编辑:张薇】

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