馮波 苗麗麗
摘 要:文中闡述了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)方案的制定依據(jù),從各行各業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中抽象出了共通的技術(shù),將共通的技術(shù)基礎(chǔ)分解形成課程體系中相對應(yīng)的一門或者幾門課程,通過組織它們的先后順序,提高了學生的學習效率與技能適應(yīng)性,進而提高了本專業(yè)學生的社會競爭力。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);人才培養(yǎng)方案;通用技術(shù);知識分解
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2016)06-0-02
0 引 言
自上世紀90年代初開始提出物聯(lián)網(wǎng)的概念到現(xiàn)在,經(jīng)過近30年的發(fā)展,目前已經(jīng)形成了一種百花齊放,百家爭鳴的格局。從1990剛開始的施樂自動可樂售賣機,1991年美國麻省理工學院(MIT)的Kevin Ash-ton教授首次提出物聯(lián)網(wǎng)的概念,再到1995年比爾蓋茨的《未來之路》中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引起重視;2004年日本提出u-Japan計劃,2005在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上,國際電信聯(lián)盟發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,引用了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念,2006年韓國確立了u-Korea計劃,2009年IBM提出智慧地球計劃;再到2009年,溫家寶提出了“感知中國”,中國十二五規(guī)劃期間把物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展作為國家主要的技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略。山西作為資源大省,為了加快發(fā)展轉(zhuǎn)型,也加大了在物聯(lián)網(wǎng)方面的投入力度,同時高校也開始開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè),但是由于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)處于發(fā)展初期,沒有形成規(guī)模,因此專業(yè)教學還處于摸索階段,山西輕工職業(yè)技術(shù)學院(以下簡稱輕校)是山西開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)較早的一所院校,經(jīng)過幾屆學生的培養(yǎng)和幾個版本人才培養(yǎng)方案的修訂,形成了一套比較切實可行的人才培養(yǎng)方案。
1 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的專業(yè)特點分析
由于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的綜合性,本專業(yè)既需要機電類專業(yè)的知識,也需要計算機方面的專業(yè)知識,同時還需要工程設(shè)計方面的知識。雖然物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在已經(jīng)形成一個專業(yè),但是物聯(lián)網(wǎng)并不能獨立應(yīng)用,它的應(yīng)用滲透到各行各業(yè)中,單獨的物聯(lián)網(wǎng)并沒有任何價值,必須將物聯(lián)網(wǎng)與相應(yīng)的應(yīng)用背景相結(jié)合才有價值。例如物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與農(nóng)業(yè)的結(jié)合形成智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,與交通指揮系統(tǒng)結(jié)合形成物聯(lián)網(wǎng)智慧交通指揮系統(tǒng),與物流系統(tǒng)結(jié)合形成物聯(lián)網(wǎng)智能倉儲物流系統(tǒng),與校園管理平臺的融合形成物聯(lián)網(wǎng)智慧校園管理系統(tǒng)等。根據(jù)各行業(yè)應(yīng)用的不同,抽象出各行業(yè)應(yīng)用中共同的技術(shù)基礎(chǔ)形成本校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案。
2 教學內(nèi)容分析
分析物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用,在每一個具體的應(yīng)用系統(tǒng)中,都分成了四部分內(nèi)容,分別為大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù),上位機數(shù)據(jù)庫和服務(wù)器技術(shù),下位機無線傳感網(wǎng)絡(luò)的搭建和節(jié)點數(shù)據(jù)采集技術(shù)以及移動互聯(lián)技術(shù)。由于大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)有設(shè)置專門的專業(yè)進行講解,因此該專業(yè)方案不涉及大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù),只涉及上位機、下位機和移動互聯(lián)技術(shù)三方面內(nèi)容。
2.1 公共基礎(chǔ)專業(yè)的課程設(shè)置
由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)屬于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一種,在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中,必須要涉及到編程技術(shù)。在編程技術(shù)方面,C語言是一門專業(yè)必修課,因此,《C語言技術(shù)》在本專業(yè)的課程學習中占有非常重要的地位,必須作為其它專業(yè)課程的先修課程來學習。同時,在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)中,還要涉及機電控制及嵌入式的應(yīng)用。因此《電工電機技術(shù)》和《電路制圖技術(shù)》也是本專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。
2.2 上位機的教學內(nèi)容分析
在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)中,人機控制界面設(shè)計的好壞直接關(guān)系到該系統(tǒng)設(shè)計的成功與否,人機界面是系統(tǒng)與管理員或者操作員直接交互的界面,若該界面設(shè)計良好,可以極大地方便管理員對整個系統(tǒng)的管理和對整個系統(tǒng)信息及狀態(tài)的獲取,反之則會使整個系統(tǒng)的性能大打折扣。人機界面的設(shè)計一般包括兩種方式:
(1)C/S模式,客戶端、服務(wù)器模式。該模式下需要設(shè)計服務(wù)器端程序和專門的客戶端程序,一般在封閉的局域網(wǎng)內(nèi)使用,開發(fā)軟件有微軟的VS系列軟件,該軟件集成了微軟推出的一系列開發(fā)工具,包括C#技術(shù)、C++技術(shù)、VB技術(shù)、ASP技術(shù)及.net技術(shù)等內(nèi)容。還有一種是delhpi開發(fā)軟件,本軟件也是一款功能強大的程序開發(fā)軟件。他們共同的缺點就是付費使用,因此開發(fā)成本較高。
(2)B/S模式,瀏覽器、服務(wù)器模式。該模式一般用于開放網(wǎng)絡(luò),也可用于封閉網(wǎng)絡(luò)。該模式下的客戶端是基于瀏覽器的網(wǎng)頁瀏覽模式,在該模式下,數(shù)據(jù)以網(wǎng)頁的方式發(fā)送到用戶或者管理員電腦上,這是現(xiàn)在比較流行的一種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的開發(fā)方式。主要使用的技術(shù)有.net技術(shù)和J2EE兩種方式,相對于.net,J2EE使用免費的Java語言作為開發(fā)語言,而且開發(fā)平臺也可使用免費的開發(fā)平臺,因此整個開發(fā)過程投入小,對于教學和以后的工作應(yīng)用來說都是一種不錯的開發(fā)工具方案。因此我們主要使用Java作為開發(fā)工具對上位機進行開發(fā)。后臺數(shù)據(jù)庫選擇Oracle,當然也可以選擇其他相互兼容的數(shù)據(jù)庫。網(wǎng)絡(luò)層面我們主要講授《通信技術(shù)》和《路由交換技術(shù)》兩門課程以完成網(wǎng)絡(luò)方面知識的學習。
2.3 下位機教學內(nèi)容分析
下位機方面,由于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)中的突出特點就是萬物互聯(lián),要實現(xiàn)物與物的相互連通,離不開嵌入式的開發(fā),同時還需要借助無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。因此,我們在下位機課程設(shè)置上安排了《單片機原理及應(yīng)用》、《無線傳感網(wǎng)絡(luò)》、《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》、《RFID技術(shù)》、《嵌入式開發(fā)與應(yīng)用》五門課程。
2.4 移動互聯(lián)技術(shù)教學內(nèi)容分析
移動互聯(lián)方面課程的設(shè)置主要考慮到現(xiàn)在智能手機的普及,人們獲取信息的方式中最常用的工具就是手機,因此我們加入了移動互聯(lián)方面的課程。智能手機系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域主要由Android,iOS和WP三種系統(tǒng)組成,其中Android用戶數(shù)量最多,而且學生手中90%以上都使用了Android操作系統(tǒng)的手機,同時,上位機開發(fā)過程選擇了Java開發(fā)平臺,而Android的開發(fā)平臺和Java平臺是完全通用的,且Android的開發(fā)語言正好是Java語言,這樣有助于學生學習的系統(tǒng)性。同時又因為Android的內(nèi)核和《嵌入式開發(fā)與應(yīng)用》課程需要有Linux基礎(chǔ)知識,同時引入云計算的一些基本工具,因此開設(shè)了《Linux操作系統(tǒng)》課程。
2.5 基本技能課程內(nèi)容分析
在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中,因為要設(shè)計底層的應(yīng)用,同時涉及到網(wǎng)絡(luò)層知識,因此具備一些基本的工程施工知識是非常有必要的,因而在整個學習環(huán)節(jié)中安排了《網(wǎng)絡(luò)共和布線》和《網(wǎng)絡(luò)工程制圖》兩門課程,讓學生掌握工程設(shè)計和施工的基本技能。
2.6 綜合應(yīng)用案例教學內(nèi)容分析
以上課程的學習都是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的點,為了能提高學生對所學知識的綜合應(yīng)用能力,我們在本專業(yè)的最后一學年安排了三門綜合應(yīng)用類的課程《網(wǎng)站項目開發(fā)》,使用B/S模式完成上位機客戶端和服務(wù)器的設(shè)計?!段锫?lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用與開發(fā)》注重下位機整個系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)?!禔ndroid系統(tǒng)應(yīng)用與開發(fā)》可幫助教師完成移動互聯(lián)的教學目標。整個培養(yǎng)方案如圖1所示。
3 結(jié) 語
在整個培養(yǎng)方案中,從各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中提取出物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)中的技術(shù)核心內(nèi)容,無論學生畢業(yè)之后是否從事與該專業(yè)相關(guān)的工作,都可以得心應(yīng)手。即使從事與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)聯(lián)的其他行業(yè),也可以將所學知識有效搬遷,增加了畢業(yè)學生的社會適應(yīng)性。
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