徐立艷
摘要:隨著我國(guó)高校職業(yè)與應(yīng)用教育計(jì)劃的提出,在高職院校的專業(yè)課程教學(xué)中,也開(kāi)始引入一系列實(shí)踐內(nèi)容、實(shí)訓(xùn)化課程,將專業(yè)技術(shù)理論知識(shí)、實(shí)踐演練活動(dòng)進(jìn)行融合,以此提高工科專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。該文圍繞物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的實(shí)踐人才培養(yǎng)目標(biāo),在“校企合作”理念指導(dǎo)下,進(jìn)行社會(huì)企業(yè)發(fā)展困境、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用人才需求的探討分析,然后開(kāi)設(shè)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室、校外企業(yè)實(shí)踐平臺(tái),創(chuàng)設(shè)交互式課堂教學(xué)情境、實(shí)踐項(xiàng)目?jī)?nèi)容,帶領(lǐng)學(xué)生開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)理論知識(shí)、實(shí)踐應(yīng)用技能的學(xué)習(xí),來(lái)提高物聯(lián)網(wǎng)課程的教學(xué)效率、人才培養(yǎng)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:校企合作;物聯(lián)網(wǎng);人才培養(yǎng);方案
中圖分類號(hào):TP393? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1009-3044(2022)03-0166-02
開(kāi)放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識(shí)碼(OSID):
物聯(lián)網(wǎng)作為融合網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)及云計(jì)算技術(shù)的智能平臺(tái),包含網(wǎng)絡(luò)識(shí)別、數(shù)據(jù)傳輸與服務(wù)架構(gòu),且被廣泛應(yīng)用到智能家居、智能社區(qū)、智能安防、智能農(nóng)業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)測(cè)等的不同領(lǐng)域。因而在物聯(lián)網(wǎng)大面積應(yīng)用的形勢(shì)下,高職院校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng),需秉持著實(shí)踐導(dǎo)向的理念,在傳統(tǒng)專業(yè)理論知識(shí)“講授”教育的基礎(chǔ)上,創(chuàng)新課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式,開(kāi)展以物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目工程案例為主的課堂實(shí)踐、社會(huì)實(shí)踐教學(xué),拓展與提高學(xué)生的專業(yè)理論認(rèn)知、實(shí)踐技術(shù)能力,以保證物聯(lián)網(wǎng)課程探究實(shí)踐教育目標(biāo)的達(dá)成[1-2]。
1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)涉及的主要技術(shù)與發(fā)展現(xiàn)狀
物聯(lián)網(wǎng)作為工業(yè)制造、網(wǎng)絡(luò)軟件應(yīng)用相結(jié)合的交叉學(xué)科,通常包含計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子通信技術(shù)、信息識(shí)別與控制技術(shù)等技術(shù)內(nèi)容,因而物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)課程的教學(xué),也圍繞著網(wǎng)絡(luò)感知通信、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸、自動(dòng)化控制等知識(shí)進(jìn)行開(kāi)展。特別自2015年以來(lái),物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)被上升為國(guó)家戰(zhàn)略布局,政府在物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的投入比重不斷加大,如在“十四五”經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展規(guī)劃中,強(qiáng)調(diào)要注重人工智能、量子信息、集成電路等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)與建設(shè)[3]。
因而物聯(lián)網(wǎng)作為不同智能設(shè)備的連接者,可以借助于多種網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議、傳感器件、控制器件、大數(shù)據(jù)及云計(jì)算系統(tǒng),建立起物聯(lián)網(wǎng)終端、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸通道、云計(jì)算資源池、客戶重點(diǎn)之間的緊密連接,通過(guò)人工智能產(chǎn)品、大數(shù)據(jù)挖掘計(jì)算、智能系統(tǒng)控制的一整套生態(tài),來(lái)為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸、終端設(shè)備控制提供支持。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2021~2026年中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)細(xì)分市場(chǎng)需求與投資機(jī)會(huì)分析報(bào)告》顯示,截止2021年底中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)到2.21萬(wàn)億,全國(guó)物聯(lián)網(wǎng)終端用戶達(dá)到4.65億戶、物聯(lián)網(wǎng)活躍設(shè)備的數(shù)量達(dá)到100億臺(tái)。但另一方面,與物聯(lián)網(wǎng)智能產(chǎn)業(yè)相匹配的專業(yè)技能人才卻非常欠缺,針對(duì)社會(huì)企業(yè)的多元化產(chǎn)業(yè)需求,需要加大物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)力度,才能促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)與服務(wù)的迅速發(fā)展[4]。
2 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)對(duì)產(chǎn)業(yè)化人才的綜合技能要求
2.1 物聯(lián)網(wǎng)信息感知技術(shù)的專業(yè)技能應(yīng)用要求
當(dāng)前高職院校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的課程教學(xué),通常選取《物聯(lián)網(wǎng)單片機(jī)技術(shù)》《無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)》《物聯(lián)網(wǎng)感知、識(shí)別與控制技術(shù)》等教材,進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、功能執(zhí)行的內(nèi)容講授。在物聯(lián)網(wǎng)感知、識(shí)別與控制系統(tǒng)中,涉及溫度、濕度、光敏等傳感器件,以及無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)、近場(chǎng)通信(NFC)等無(wú)線通信技術(shù),通過(guò)安裝在不同智能設(shè)備中,來(lái)實(shí)現(xiàn)多種物聯(lián)網(wǎng)智能終端的信息感知、數(shù)據(jù)傳輸。這一情況下,高校應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的人才技能培養(yǎng),也要針對(duì)傳感技術(shù)、信息感知技術(shù),考查學(xué)生傳感器知識(shí)的學(xué)習(xí)情況,并引導(dǎo)其學(xué)習(xí)不同傳感器件的感應(yīng)原理,以及傳感器與電路主板之間的排布、連接方式,對(duì)半導(dǎo)體功能實(shí)現(xiàn)的流程進(jìn)行探究,提高學(xué)生在物聯(lián)網(wǎng)感知識(shí)別系統(tǒng)建構(gòu)中的動(dòng)手能力[5]。
2.2 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的專業(yè)技能應(yīng)用要求
物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的海量數(shù)據(jù)傳輸,通常涉及I2C總線、CAN總線協(xié)議、通用異步收發(fā)傳輸器等軟硬件,在串行或并行通信的數(shù)據(jù)傳輸中,依托CAN底層協(xié)議,對(duì)用戶訪問(wèn)、數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)倪^(guò)程進(jìn)行控制。教師對(duì)以上物聯(lián)網(wǎng)基本知識(shí)點(diǎn)、數(shù)據(jù)傳輸執(zhí)行的教學(xué)中,要注重輸入/輸出信號(hào)、數(shù)據(jù)傳輸、控制實(shí)現(xiàn)等的流程講解,建立起學(xué)生有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)理論知識(shí)、數(shù)據(jù)傳輸連接的清晰概念,或者在特定實(shí)踐場(chǎng)景下,與學(xué)生一道參與智能設(shè)備連接、信息傳輸與控制等的應(yīng)用實(shí)踐活動(dòng),才能做好整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)。
3 目前不同高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問(wèn)題
3.1 教育主體缺乏物聯(lián)網(wǎng)校企結(jié)合教學(xué)的意識(shí)
當(dāng)下物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的課程教學(xué),通常以任課教師為主導(dǎo),根據(jù)《物聯(lián)網(wǎng)單片機(jī)技術(shù)》《無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)》《物聯(lián)網(wǎng)感知、識(shí)別與控制技術(shù)》等教材內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)理論、實(shí)踐案例的學(xué)習(xí),但整個(gè)課堂教學(xué)執(zhí)行過(guò)程中,教師往往缺乏校企結(jié)合的實(shí)踐教育意識(shí)。多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師為剛剛畢業(yè)的人員,雖然其掌握著扎實(shí)的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)理論知識(shí),也能夠依照教材內(nèi)容設(shè)置,完成物聯(lián)網(wǎng)理論的講解,但教師缺乏參與物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn),使得課堂實(shí)踐動(dòng)手內(nèi)容的設(shè)置較為滯后。
3.2 物聯(lián)網(wǎng)課程教學(xué)內(nèi)容陳舊、課外資源匱乏
面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)快速發(fā)展的社會(huì)環(huán)境,高職教師對(duì)學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)課程的教學(xué),仍舊以教材基本理論內(nèi)容為主,進(jìn)行學(xué)科知識(shí)的簡(jiǎn)單堆砌、講授傳達(dá)教育。如教師選擇計(jì)算機(jī)技術(shù)、模擬電子技術(shù)、信息與通信工程技術(shù)等的課程內(nèi)容,向?qū)W生展開(kāi)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)安全管理的教育。
同時(shí),也存在著物聯(lián)網(wǎng)理論知識(shí)教學(xué)任務(wù)過(guò)重、重難點(diǎn)不清等的問(wèn)題,涉及物聯(lián)網(wǎng)傳感、物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸和處理、物聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù)的實(shí)踐內(nèi)容較少,學(xué)生在物聯(lián)網(wǎng)課程學(xué)習(xí)中的參與積極性差。此外,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課也缺少新概念、新理論或新技術(shù)的引入,沒(méi)有建構(gòu)起完整的物聯(lián)網(wǎng)“思維導(dǎo)圖”知識(shí)體系,以及“圖片+視頻+音頻”講解的教學(xué)內(nèi)容,難以促進(jìn)學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)理論學(xué)習(xí)、歸納總結(jié)能力的提升。
3.3 物聯(lián)網(wǎng)課程實(shí)訓(xùn)室、校外實(shí)踐平臺(tái)的建設(shè)滯后
傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)方案,主要借助于多媒體軟件、PPT課件等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,向?qū)W生講解物聯(lián)網(wǎng)信息感知、身份識(shí)別、指令控制的實(shí)踐案例,通常包括現(xiàn)場(chǎng)PPT演示、視頻講解等教學(xué)方式。但總體來(lái)看,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程實(shí)訓(xùn)實(shí)踐教育的水平較低,一是高職院校內(nèi)部缺少物聯(lián)網(wǎng)課程實(shí)訓(xùn)室,教師難以引導(dǎo)學(xué)生參與到具體的實(shí)訓(xùn)演練中,學(xué)生開(kāi)展自主探究、互動(dòng)合作的機(jī)會(huì)也較少。二是部分院校缺乏與校外社會(huì)企業(yè)的聯(lián)合,沒(méi)有建立物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸、共享服務(wù)的實(shí)踐平臺(tái),學(xué)生難以獲得物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目實(shí)踐、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì),也就無(wú)法實(shí)現(xiàn)專業(yè)技能、實(shí)踐服務(wù)水平的提升。
4 校企合作背景下物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)應(yīng)用人才培養(yǎng)的創(chuàng)新實(shí)施方案
4.1 構(gòu)建以O(shè)BE理念為指導(dǎo)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用人才教育目標(biāo)
在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)應(yīng)用技能人才的培養(yǎng)觀念下,高職院校以學(xué)生為課程中心,秉持著“產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”理念,對(duì)學(xué)生開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)課程成果導(dǎo)向的新型實(shí)踐教育。首先根據(jù)社會(huì)企業(yè)對(duì)應(yīng)用性技能人才的需求,高職院校開(kāi)設(shè)電子通信、模擬電子、信息與通信工程等技術(shù)的課程,在講解物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí),結(jié)合智能家居、智能社區(qū)、智能安防、智能農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用方向,對(duì)其中涉及的物聯(lián)網(wǎng)智慧系統(tǒng)、功能應(yīng)用模塊進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì),使學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)有一個(gè)全面的認(rèn)知與了解。
之后,在高職院校“學(xué)歷教育”、專業(yè)應(yīng)試?yán)碚撝R(shí)教學(xué)的基礎(chǔ)上,創(chuàng)設(shè)用于物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐的課堂教學(xué)情境,如設(shè)置以模數(shù)電路、微機(jī)原理開(kāi)發(fā)為主的課題,引導(dǎo)學(xué)生參與到不同物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的自主探究、實(shí)踐學(xué)習(xí)中,為不同學(xué)生分配差異化的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)任務(wù)、學(xué)習(xí)方向,加大多種實(shí)踐項(xiàng)目的指導(dǎo)力度,帶動(dòng)學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)理論學(xué)習(xí)、實(shí)踐應(yīng)用能力的不斷提升。
4.2 創(chuàng)新物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式
互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)及云計(jì)算技術(shù)迅猛發(fā)展環(huán)境下,高職院校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)課程的教學(xué),不僅要挖掘《物聯(lián)網(wǎng)單片機(jī)技術(shù)》《無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)》等教材理論知識(shí),還要對(duì)傳輸“灌輸講授”教學(xué)方式做出創(chuàng)新。一是增加課外物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)理論、實(shí)踐案例資源,開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)信息感知、身份識(shí)別、指令與鏈路控制等的全方位教育,幫助學(xué)生認(rèn)知到不同物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景的應(yīng)用技能、實(shí)踐操作要求。
二是引入物聯(lián)網(wǎng)傳感器、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等軟硬件設(shè)施,結(jié)合具體的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐教育案例,進(jìn)行硬件設(shè)備參數(shù)、軟件使用方式,以及物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸途徑等的教學(xué)講解。同時(shí)針對(duì)不同物聯(lián)網(wǎng)功能的實(shí)踐操作流程,開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)感知、識(shí)別與控制的實(shí)踐內(nèi)容教學(xué),詳細(xì)講解涉及的重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí),培養(yǎng)與塑造學(xué)生的抽象思維、邏輯思維,以及物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)與應(yīng)用能力。
4.3 加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室、校企聯(lián)合實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)
物聯(lián)網(wǎng)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室、校外實(shí)踐培訓(xùn)基地的建設(shè),是保證學(xué)生參與課堂案例實(shí)踐、物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的重中之重。特別在校企合作教育模式的指導(dǎo)下,高職院校先根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)課程理論、實(shí)踐案例的教學(xué)要求,構(gòu)建用于信息采集、網(wǎng)絡(luò)通信、自動(dòng)控制等的實(shí)訓(xùn)室,由任課教師為主導(dǎo),引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)傳感器、控制器、傳輸協(xié)議、大數(shù)據(jù)及云計(jì)算指令的學(xué)習(xí),加強(qiáng)不同軟硬件之間的互聯(lián)互通。
之后,結(jié)合校外互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)企業(yè),搭建物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科共建、項(xiàng)目科研的實(shí)踐基地,發(fā)揮企業(yè)技術(shù)人員的專業(yè)優(yōu)勢(shì),展開(kāi)物聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備生產(chǎn)、互聯(lián)技術(shù)服務(wù)、科研項(xiàng)目等的實(shí)踐應(yīng)用教育,與學(xué)生一道開(kāi)發(fā)某些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、服務(wù)功能,幫助其掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)、功能執(zhí)行的技術(shù)流程,以實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才的能力培養(yǎng)。
4.4 注重物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)教學(xué)的互動(dòng)交流、實(shí)踐評(píng)價(jià)
由于不同學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)課程學(xué)習(xí)的差異,高職院校在開(kāi)展實(shí)踐應(yīng)用的成果導(dǎo)向教學(xué)時(shí),需根據(jù)每單元、每章節(jié)的具體實(shí)踐案例,進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目課程的分層次教學(xué)。如將某一物聯(lián)網(wǎng)工程項(xiàng)目,分為多個(gè)理論知識(shí)、實(shí)踐內(nèi)容的執(zhí)行工作步驟,由專業(yè)課教師、企業(yè)技術(shù)人員為引導(dǎo),帶領(lǐng)不同學(xué)生開(kāi)展分步驟理論知識(shí)、實(shí)踐內(nèi)容的學(xué)習(xí),形成不同學(xué)習(xí)或小組的分工合作、互動(dòng)交流。
同時(shí)做好物聯(lián)網(wǎng)課堂案例、項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)的評(píng)價(jià),從課前預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)等多角度出發(fā),進(jìn)行學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)職業(yè)素養(yǎng)、專業(yè)應(yīng)用技能的綜合性評(píng)價(jià),并對(duì)學(xué)生存在的疑難問(wèn)題做出解答,從而完成物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)。
5 結(jié)語(yǔ)
2019年國(guó)務(wù)院《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》發(fā)布后,確立了高水平專業(yè)教育的發(fā)展戰(zhàn)略,指出要將專業(yè)理論課程、技能實(shí)踐教育進(jìn)行充分融合。因此,通過(guò)將計(jì)算機(jī)技術(shù)專業(yè)、通信工程專業(yè)、電氣自動(dòng)化專業(yè)的課程內(nèi)容,與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容、教育模式進(jìn)行融合,可以優(yōu)化課內(nèi)外理論教學(xué)?內(nèi)容、實(shí)踐案例,開(kāi)拓學(xué)生的思維認(rèn)知、學(xué)習(xí)視野,培養(yǎng)出更高水平的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化人才、實(shí)踐應(yīng)用人才。
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【通聯(lián)編輯:張薇】