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Abstract: In this paper, we discussed some issues about college-enterprise cooperation, such as, experimental facilities construction, students engineering training, etc. And we also analyzed the reasons of this kind of cooperation and benifits for both college and enterprise.
Key words: intenet of thing;intenet of thing engineering major;college-enterprise cooperation
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)10-0250-03
0 引言
自2005年11月17日,在突尼斯召開的信息社會世界峰會上,國際電信聯盟《ITU 互聯網報告 2005:物聯網》,正式提出“物聯網”的概念以來,世界各國紛紛投入了大量的人力、物力、財力以發展物聯網。2009年8月,國務院總理在無錫考察時,提出了“感知中國”的概念,從而掀起了物聯網在我國發展的熱潮。2010年《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》(國發[2010]32號)中明確提出了以“新能源、新一代信息技術(物聯網信息技術)、新材料、農業與生物、空間技術”為代表的國家戰略性新興產業發展規劃。2010年3月9日,教育部發出通知,將針對新一代信息網絡、綠色經濟、低碳經濟、環保技術、生物醫藥等國家重要戰略性新興產業,在高校本科教育階段設立相關專業開始接受物聯網專業申報,物聯網工程專業正式列入我國高等教育本科專業目錄,相關院校于2011年開始招生。
1 物聯網工程專業特點
1.1 多學科交叉集成 從物聯網技術框架看,比較普遍接受的觀點是,物聯網分為:感知層、網絡層與應用層。其中各個層次所涉及的學科專業為:感知層:電子科學與技術、微電子科學與技術和計算機科學與技術等專業。網絡層:網絡工程、通信工程和計算機科學與技術等專業。應用層:軟件工程、信息工程[1]、信息管理與信息系統、自動化和計算機科學與技術等專業。
與其他工程應用型專業一樣,根據物聯網在不同行業領域的具體應用,還涉及到其所應用到的各個行業領域的專業知識與技術。因此,多學科交叉是物聯網的基本特點。
1.2 工程應用為目標 因是全新設立的專業,物聯網并沒有形成自身完整的理論與技術體系,而是集成了其他相關專業的知識和技術,形成的一個綜合應用為目標的專業。在人才培養實踐中,因學時和基礎知識等方面的限制,我們不可能帶領學生深入地學習各種理論知識,而是應該抓住相關技術的應用屬性,并運用于物聯網工程專業的實踐教學中。因此,物聯網工程專業的實踐教學環節應該放在重點位置。突出實驗實訓環節,以便培養出掌握物聯網核心知識框架與工程實踐技術技能的工程應用型人才。
1.3 產業先于高教 物聯網是傳統互聯網應用的一種延伸。IT產業應用推動了從“人聯網”到“物聯網”的拓展。在此過程中,與物聯網相關的應用已經在國內外各行業逐漸開展。這些應用的實現,帶動了物聯網專業人才的需求,這在一定程度上推動了物聯網工程專業的設置與發展。
1.4 摸索中的新專業 物聯網屬于發展中的集成創新型技術,知識體系不清晰;產業涵蓋面寬,邊界難以界定[1]。為了推進物聯網及相關專業的建設與發展,在教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會和教育部高等學校電子信息與電氣學科教學指導委員會的共同指導和支持下,2010年8月29日成立了由全國首批批準設立物聯網相關專業的高校相關專家組成的“全國高校物聯網及相關專業教學指導小組”,針對有關物聯網工程專業的課程設置、人才培養模式、教材選編等進行研究與指導工作。但時至今日,尚未出臺國家統一的、規范性指導意見。因此,獲得專業開設資格的各個高校往往根據自身資源與優勢,結合所在區域的產業人才需求制定自己的物聯網工程專業人才培養方案。
2 物聯網工程專業培養模式
2.1 高校獨立培養模式 目前,開設物聯網工程專業的高校眾多。這其中,公立大學基于自身的傳統優勢學科專業的物質和人力資源,對物聯網工程專業的培養模式基本采用獨立培養,即抽調相關學科專業人員,組建物聯網工程專業的師資隊伍;在實踐教學方面,根據自身資源優勢,設計和建設相關的實驗/實訓設施和內容;在技術方向上,則是依托已有的與物聯網工程相關的優勢專業方向,來制定物聯網工程專業人才的培養方向。
這種模式有利于高校充分發揮既有資源優勢,有利于物聯網工程專業培養方案的順利制定和實施,并通過教學與科研實踐形成物聯網工程專業的人才培養特色,進而帶動物聯網產業的技術發展趨勢與方向。但是,這種模式并不適合所有高校,物聯網畢竟是交叉型的全新專業,其所涉及的諸多技術領域并不是所有高校都有足夠多的相關專業支持。因而,有的高校則把物聯網工程專業變成了與之相關的傳統專業在物聯網領域的應用方向。
2.2 校企合作培養模式 高校與企業的合作一直以來成為各國高等教育與職業教育研究中一個熱點問題。并通過這種合作實踐,給高校、企業乃至國家帶來了巨大的利益。關于校企合作,已有很多學者從不同的角度給予了界定:校企合作是指“大學與企業之間為達到一定目的,通過協調作用而形成的一種互動關系[2]”,“在人才培養、科學研究、技術開發、生產經營以及人員交流、資源共享、信息互通等方面所結成的互利互惠、互補互促的聯合與協作[3]”。在物聯網工程專業人才培養過程中,引進企業的資源和力量,對于一個新設立的專業十分必要。在校企合作辦學模式下,企業會全程參與到學校的招生、教學、就業等三大環節中來,可以較好的幫助學校解決課程建設、師資建設、教材建設、實訓室建設以及學生就業等一系列新專業亟需解決的難題,對專業建設產生了積極的影響[4]。
高校通過校企合作的這種模式有利于明確該專業人才的培養目標并能充分保證培養的人才與產業的需求有效對接,有利于高校對物聯網工程專業實踐教學環節的設計和實施,有利于學生學習過程中不斷接觸到行業發展的動態技術和信息,為學生未來的發展方向和就業提供指導性幫助;企業在這種合作中,有利于獲得高校所具有的知識與智力方面的高級人力資源,有利于開拓設備設施的市場銷售與推廣,有利于為自身的發展儲備“定制化”的人才。可以說是一種雙贏的模式。
3 物聯網工程專業校企合作動因
物聯網工程是一個剛剛設立并集成了多種學科專業的應用型專業。對于一個強調應用的專業來說,不管是獨立培養還是與企業合作培養,都離不開“來源于社會、應用于社會、服務于社會”的培養理念。因此,與社會的相關行業內企業合作,將是各個高校或多或少繞不開的一個路徑。那么,校企合作過程,都有哪些因素驅動著彼此合作?
3.1 高校的角度
3.1.1 培養方案 關于物聯網工程專業的人才培養,有學者認為,從規避風險的角度,應從未來畢業生可能從事的就業崗位和就業的能力需求出發,反過來審定我們所設計的培養目標,對課程體系和內容進行取舍[1]。通過校企合作,能夠使學校比較準確地掌握物聯網產業的發展動向和人才市場的需求信息,并根據這些信息制定物聯網工程專業人才的培養目標、規格以及知識結構。從而制定本專業的人才培養方案。
3.1.2 師資隊伍 物聯網工程專業涉及很多前沿信息技術,尤其在工程應用方面,這部分人力資源大多集中在物聯網相關的行業一線,有的高校在這方面的師資力量相對來說比較薄弱。因此,在相關核心專業課程的理論教學和實踐教學環節存在著師資短缺的問題。通過校企合作,一方面院校可以直接聘用企業的工程技術人員進入校園教學,另一方面,也可以將教師派到合作企業中,通過實際的工程項目培訓和鍛煉,提升教師隊伍的工程技術能力,構建起“雙師型”的專業師資隊伍。
3.1.3 科研學術 校企之間通過合作,共享各自的資源優勢,對提升院校的科研學術的能力有著積極的推動作用。物聯網專業涉及多個學科的交叉集成,一般院校很難找到各個相關專業的師資組成物聯網專業的科研隊伍。與企業合作,通過行業工程項目合作以及各級科研項目的聯合申報等形式,不僅能夠解決多元化科研人員的問題,也能夠帶動院校科研學術活動的實用型和成果的轉化效果。
3.1.4 實踐教學 實踐教學在任何應用型專業的建設中都是重要的培養環節。作為一個全新設置的專業,相關的實驗/實訓設備正在不斷更新和發展中,因此高校想要獲得代表物聯網工程應用需求現狀和發展趨勢的實踐教學設施,離不開這些企業的相關產品和服務。通過校企合作,有利于高校在有限的資金投入下,建設能使學生掌握物聯網產業的核心知識、技術和工程技能的實驗/實訓環境和設施。
3.1.5 實訓實習 通過校企合作建立起的實驗實訓設施,滿足了人才培養過程中的一般性實驗和實訓需求。但這種實驗實訓畢竟是一種有預案的驗證性實踐教學為主,為了保證學生能夠接觸到物聯網產業一線的工程應用項目實踐,學生到校企合作建立的“校外實訓基地”或者企業中體驗和參與真實的工程應用項目的整個實施過程,對學生來說無疑是一種校園內的培養無法給予的收獲。而校外實訓/實習基地的建設也是近幾年來國家和各個省市教育主管部門一直提倡的辦學指標之一。
3.1.6 學生就業 院校畢業生的就業率一直是衡量人才培養效果的重要考核指標。物聯網工程作為新設立的專業,社會對該專業的畢業生的要求和接納程度到底如何,目前還無法知曉。因此,院校通過與物聯網行業內的企業合作,可以實時掌握企業用人標準、崗位、知識技能要求等多方面的人才需求信息。據此及時調整和優化培養內容、方法和標準,使得畢業生能夠及早適應行業發展的需求。
3.2 企業的角度
3.2.1 產品與服務 物聯網產業的興起,帶動了一批傳統IT產業的企業投入到物聯網產品與服務的行業中。高等教育的人才培養過程中需要大量的實驗實訓設備和設施,通過與高等院校的合作,企業最直接的受益在于產品和服務的銷售。在合作中,產品的先入為主效應會幫助企業快速穩定地獲得這一新興教學設備市場的份額。并在后續的更新換代中,獲得優勢地位。
3.2.2 知識資源 相比于企業來說,高校儲備的知識技術資源是企業進一步升級創新的有利保障。通過與高校的科研合作,充分利用高校教師科研人員的智力資源,是企業持續創新的一個重要人力與知識的來源。
3.2.3 定制化人才 物聯網工程專業還沒有一屆畢業生走入這一新興的產業,企業在未來的發展過程中所需要的物聯網專業人才必將來自于各個高校培養出來的各個層次的學生。能否招聘到適合企業特色優勢的后續人才,關系到企業的未來可持續發展。因此,通過及早介入高等教育階段的人才培養,將有助于企業優先定制本企業所需的人才,避免高校人才培養與產業需求之間的脫節和錯位。這也是校企合作對企業的一切吸引力所在。
3.2.4 品牌利益 高等教育培養的人才是未來行業的技術主干力量。企業通過有償和無償的方式,在人才的培養過程中使用自己的產品和服務,可以起到先入為主的效應。通過學生的使用和學習,形成對企業產品和服務的早起認知和體驗,這必將影響到他們走進社會后對公司產品和服務的良好印象,進而影響到企業在行業內的品牌形象,帶動市場份額的擴大和提高市場的影響力。這也是國內外知名企業通常的做法。
4 校企合作目前存在的問題
4.1 公司資源 抱有很強的合作愿望的企業多為實驗實訓儀器設備的研制公司。這些公司有的是傳統的教學儀器供應商和制造商,有的是針對物聯網工程專業的熱潮而成立的新公司。這些公司在支持實踐教學設施方面沒問題,但在實習就業等方面缺乏支持資源和能力,也沒有成熟的聯合科研開發的思路和方案。
4.2 產品適用性 企業提供的產品與服務通常是根據其自身的技術與領域設計的,很少與高校一起合作共同開發。因此,院校對這類公司的產品均具有較強的陌生感,與院校所設計的課程體系、知識結構、技術特色沒有形成有機的契合,因此需要院校調整相關課程的設置才能發揮其實驗實訓設備的效用。另外,物聯網工程專業是高校開設的新專業,目前還缺乏公認的、系統的基礎理論圖書、技術普及圖書,特別是適合物聯網專業人才培養要求的系列教材[5]。一套實驗/實訓教學設施,除了硬件系統外,還需要配套的教材、軟件及二次開發資源等,尤其是理論課與實驗課理論與實驗內容的有效銜接問題。
4.3 服務廣泛性 在本院建設物聯網實踐教學設施的論證過程中,一些新興的物聯網實驗設備公司過于專注儀器設備自身的性能指標參數的優劣,忽略了院校在承辦全新的物聯網工程專業所面臨的一系列問題和不確定性。可以說,還是以往那種以產品銷售為主的商業合作層面。實際上,院校更希望找到一個能夠在實驗/實訓、實習、職業培訓、師資、科研、就業等多方面的合作對象。
5 結束語
校企合作這種高等教育的辦學模式在國內外已經被證明是非常有效的。我國社會各界對在高等職業教育方面進行了全面深入的研究和廣泛的實踐。隨著我國高等教育的普及和國民經濟產業結構的升級,本科階段教育同樣也需要進行各個層次的校企合作。尤其是對于物聯網工程這類新設立的本科專業,通過有效整合企業資源,不僅能夠幫助各個高校辦好本專業,更有利于帶動“產學研”縱向與橫向的融合,共同促進。擺脫高等教育與產業脫節的問題,在這種有機組合的模式中,使得學生能夠在理論與實踐的雙重學習與鍛煉中,得到全面的發展。
參考文獻:
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關鍵詞:物聯網;校企合作;互聯網+
中圖分類號:G646 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)03-0029-02
一、引言
物聯網作為國家確定的戰略新興產業,近年來得到了不斷的發展。國家“十三五”規劃提出要積極地推進物聯網的發展,尤其是推進物聯網的開環應用。物聯網正與農業、工業、家居、交通、電網、醫療等行業深度融合,成為新的經濟增長點。高職院校也通過開設物聯網專業,并開展物聯網方向的校企合作,培養大批直接從事生產一線的物聯網行業技能型和應用型人才,推動物聯網產業的健康發展。當前,“互聯網+”正深度滲透到各行各業,也給教育教學帶來了新的發展思路,同時也是踐行創新發展理念的重要方向。本文探討通過“互聯網+”促進高職院校和企業更廣泛、深入地進行物聯網專業的共建和合作,促進資源的配置優化,優化物聯網的人才培養。
二、職業院校物聯網人才培養現狀
1.物聯網人才培養校企合作。在我國經濟結構調整、產業升級的大背景下,對技能型人才的需求巨大,高職人才的培養進入了機遇期。由于物聯網是集電子技術、通信工程、計算機科學、軟件工程等多個學科綜合、交叉的技術,其專業涵蓋面廣、輻射行業多,所以高職院校在培養人才的過程中須結合企業對物聯網產業人才的需求來明確物聯網的專業建設方向,設置相關的實訓內容。根據調研,高職院校的畢業生所從事的相關崗位主要有:產品檢測工程師、軟件工程師、網絡管理、硬件工程師、售前/售后工程師、銷售人員等。核心的知識點包括電路基礎、網絡配置與管理、軟件測試、RFID技術、嵌入式系統應用、傳感器安裝與應用等。物聯網是新興專業,高校在專業的建設上缺乏經驗,在課程的安排上存在師資緊張、實訓課程缺乏的實際案例。校企合作人才培養是一種被普遍認可的職業教育方式,它依托行業背景,以產學結合的方式,培養滿足社會要求和企業生產實際需要的物聯網人才。校企合作的意義主要表現為以下幾點:①實時把握市場動態,針對需要培養人才。物聯網的技術更新快,只有隨時了解企業需求,把握人才需求動態,才能使培養出的學生不與人才市場脫節。企業還可根據自身需求提出培養辦法,加強人才培養的針對性和實用性,為企業定向培養所需人才。②加強實踐環節。物聯網專業具有較強的工程實踐性,學生在學會理論知識后,還要有實際的工程項目經驗。加強校企合作,可促進企業和高校的優勢互補,將工程實踐融入到職業教育教學與實訓當中,達到產學結合的目的。③融入實際工作環境。高校的實訓基地為學生培養實踐動手能力提供了良好的條件,但實際項目開發和案例相對較少。為了使畢業生能夠融入到真實的工作場景,與實際工作相適應。校企合作可提供給學生機會到企業生產的一線當中進行實習,提升學生的實際操作能力和職業素養。
2.校企合作所遇到的問題。盡管校企合作在高職院校的發展中有著重要的促進作用,但目前從具體的實施過程來看,受經濟成本和人力資源等因素的限制,還存在一些問題,表現為:①當前校企合作大多表現為以學校為主導、企業相對被動的淺層次合作。企業所投入的人力、物力少,指導學生的時間少,并且很難長期維持;②校企雙方“雙師”素質需提高。企業人員缺乏教學經驗和教學方法,學校教師缺乏實踐經驗。在教學過程中缺乏交流,沒有形成合力,達不到預期效果;③企業實習機會少:由于受企業(尤其是中小型企業)的規模和日常運行的客觀影響,企業無法安排所有學生都進入一線實習,這與學生大量的實習需求形成了矛盾。綜上所述,進一步提升校企合作的效率、健全合作體系是亟待解決的問題。
三、基于“互聯網+”下的物聯網人才培養校企合作
在互聯網、大數據等科技不斷發展的背景下,人們思考怎樣利用互聯網與其他產業深度融合,創造新的發展形態。“互聯網+”一詞也在政府的工作報告中多次提及,通過“互聯網+”來進一步深化改革,推動創新。將“互聯網+”與校企培養物聯網人才相融合,將是一種全新的思考方式。如何利用“互聯網+”所帶來的快速、分享、透明的特質,有效地解決目前校企合作所存在的問題,幫助提高教學效率,創新教學模式,實現多方共贏的局面,是值得深入探究與思考的問題。基于物聯網專業特點和上述提到的校企合作所遇到的問題,結合“互聯網+”平臺,提出如下解決方案:
1.搭建教育資源遠程共享。教學模式創新的重要途徑之一是教學資源的共享。作為信息技術大類的專業之一,物聯網技術的知識面廣、更新快,需要不斷地學習新知識,不斷地更新知識積累。因此,光靠課堂的學習是遠遠不夠的,學校需要通過與社會企業緊密聯系,利用互聯網教學平臺,開發數字教育資源,提供網絡化的教學服務,以“互聯網+”的方式為學生提供學習資源。具體來說,學校和企業根據自身狀況,側重點不同。學校偏重理論知識的講授以及教學材料的編寫,建設精品課程資源和教學視頻。企業可根據實際項目分享經典案例的操作與工程問題分析等,根據物聯網專業的課程設置,不同的課程可建立各自的學習資源庫。學校和企業形成優勢互補,通過微課程、慕課等網上課堂的形式提供給學生。如此,學生打破了時間和空間的限制,可很方便地使用電腦、手機、平板等移動互聯網設備進行學習。這種新的教學資源獲取模式有效地避免了學校和企業的人力和時間等資源的浪費,是對傳統授課方式的有益補充。
2.“線上指導+線下實踐”的校企合作。基于線上的教學資源整合,在線下校企雙方還可以利用互聯網工具,加大溝通程度和合作力度。學生進入企業生產實習,在進行技能實訓期間,將理論知識運用到真實的工作生產中,做到學中做、做中學,通過完成工作中所分配的任務,掌握專業技能,提高職業能力。另外,線上進行與生產實習相關課程的學習和補充,可通過在網上建立實訓論壇方式,將線下實訓的技術資源共享在論壇上,也可將遇到的棘手問題提出來,共同探討與解決。互聯網平臺提供了最為廣泛的交流平臺,不僅拓寬了學生尋求資源的渠道,而且提升了自主解決問題的能力。學生待生產實習結束后回到學校,還可通過互聯網平臺跟進項目的進度,繼續學習。此外,除了面對面的教學外,企業和學校雙方也可通過網絡平臺對學生遇到的問題給予幫助,通過網絡平臺的助推,校企雙方在實踐中進行教學,能夠有效提高教學效果,學生在真實的工作環境中以項目導向進行學習,能大大提高實戰能力和崗位適應能力。
3.三方互動模式。教學由傳統的一對多的交流形式,向一對一、多對多進行轉變。通過互聯網平臺,學生可以個性化地制訂自己的學習安排,通過互聯網的方式請教問題、提交作業、查看自己的學習情況,學校和企業可網上對學生進行指導,查看教學進度和作業完成情況,了解學生的學習進度,收集學生的反饋信息。同時,學校和企業形成教育共同體,參與人才的評價標準,根據共同制定的人才評價標準進行學生的評價考核,包括課程知識學習和生產實踐方面的綜合評分,這樣更注重學生的多方位考察,使培養出來的學生更符合行業所需。
4.共建人才培養計劃,共享人才資源庫。在人才培養計劃的制定中,為緊跟產業發展,需充分調研市場對人才的需求。通過網上征集企業的人才需求,獲得更多的意見和建議,來優化人才培養方案,開發專業課程。更為重要的是通過互聯網平臺,搭建物聯網人才資源庫,企業可從中挑選適合的人才。這樣既能夠促進學生的就業,也能為企業有針對性地選拔人才提供便利,有利于實現共贏。
四、結論
作為實踐能力要求強、技術知識更新快的物聯網專業,采用校企多元化合作是為了能培養出滿足企業專業水平要求、促進產業發展、服務于社會的新一代高職人才。而通過“互聯網+”高職教育,加強了校企交流和互補,整合了校企優質的教學資源,拓展了合作的模式,提升了人才培養質量,也為企業有針對性地選拔人才提供了便利,推動了物聯網高職教育事業的創新改革和發展。
參考文獻:
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[2]林健.校企全程合作培養卓越工程師[J].高等工程教育研究,2012,(3):7-23.
The Cooperation between School and Enterprise for the Internet of Things in Personnel Training Based on "Internet+"
ZOU Cheng-jun,LI Xue,XIE Zhong-min,XIANG Mo-jun
(School of Information Technology,Chengdu Agricultural College,Chengdu,Sichuan 611130,China)
【關鍵詞】高職院校物聯網專業建設
1. 引言
物聯網是通過信息傳感設備,按約定的協議實現人與人、人與物、物與物全面互聯的網絡,其主要特征是通過射頻識別、傳感器等方式獲取物理世界的各種信息,結合互聯網、移動通信網等網絡進行信息的傳送與交互,采用智能計算技術對信息進行分析處理,從而提高對物質世界的感知能力,實現智能化的決策和控制。物聯網技術和產業的發展將引發新一輪信息技術革命和產業革命,是信息產業領域未來競爭的制高點和產業升級的核心驅動力。物聯網概念是龐大和豐富的,其中涵蓋了大量現有的專業門類和技術體系,而在其系統集成和應用端,可以說物聯網技術將能夠應用于工業、農業、服務業、環保、軍事、交通、家居等幾乎所有的領域。
目前物聯網技術還屬于一個新興技術,正在快速發展。學習與掌握物聯網的技術理論,發展方向及其行業應用是目前高等教育的核心目標。2010年最新的教育部通知已將物聯網、傳感網作為戰略性新興產業相關專業的重點,開始鼓勵各高校申報相關專業。教育部高等學校高職高專計算機類專業教學指導委員會于2010年11月在西安舉辦了物聯網應用暨計算機網絡專業改革發展研討會,來自全國102所高職院校及企業的與會人員圍繞物聯網技術發展、物聯網絡專業設置、深層次的校企合作等問題交換意見,分享經驗。多位企業代表在會議上從企業的角度分析了物聯網技術對人才的知識結構、技能要求和數量需求等方面的期望,為高職高專院校的人才培養提出了新的目標和任務。深圳職業技術學院孫湧教授作了《物聯網專業辦學若干思考》的報告。多位專家還從各自單位實際出發,闡述了對物聯網專業申辦和計算機網絡專業改革的認識和實踐。
2. 物聯網專業建設的需求分析
從物聯網產業鏈來分析,物聯網產業主要有傳感控制、數據傳輸和數據處理三個環節。傳感控制主要通過傳感器等設備來對物獲取感知信息,涉及到物聯網中的硬件系統,這個環節需要電子設備技術人員以及芯片設計和制造人員;當物的信息被感知到,就可以通過數據傳輸到數據處理環節對數據進行分析、控制,從而進行應用,這個環節主要是通過網絡進行傳輸,涉及到計算機網絡和通訊技術,因此需要通訊和計算機網絡人員;數據處理環節主要對傳輸過來的數據進行處理,涉及到系統分析,因此需要系統設計、系統應用和系統管理人員。根據以上物聯網特征分析,物聯網產業人才需求主要為電子設備技術和芯片設計技術人才,計算機網絡和通訊人才,系統集成和應用人才。
物聯網專業的學生畢業后能夠在信息、物流等部門從事物聯網相關領域的技術研發工作,也能勝任物聯網技術在環境保護、工業監測、智能交通、公共安全、智能消防、個人健康等多個領域中的應用工作。
然而,經過兩年的發展,物聯網專業的培養目標還是不很清晰,尤其當大批的本科專業
批準開設后,高職高專的物聯網專業如何建設,與本科的培養目標如何界定,物聯網相關專業的定位、人才培養目標,如何進行物聯網相關專業的課程設置、技能實訓要求以及如何根據地域特點進行物聯網專業應用人才,都是高職類院校設立物聯網專業需要探討的問題,也是高職類院校計算機專業一個新的生長點。
3. 物聯網專業建設的內容分析
對于高職院校建設物聯網專業的內容主要應從以下方面展開:
1) 高職院校物聯網專業目標崗位及人才培養方向研究
物聯網專業的建設,根據物聯網市場人才需求特征和高職人才培養目標,結合地方區域特征和我院計算機學科已有優勢,研究物聯網專業目標崗位定位,進而確定人才培養的方向。使得培養對象既具有物聯網基本理念,具有物聯網行業相對應崗位必備的理論知識和專門知識,又具備較強的物聯網崗位操作能力、一定的系統開發能力,成為能夠從事物聯網技術及物聯網系統管理工作的高技術應用型專門人才。
2) 高職院校物聯網專業課程體系建設的研究
課程體系的建立是實現專業人才培養目標的重要環節,也是人才培養的具體表現。本項目將以崗位需求為牽引,以人才培養方向為目標,從學生基本道德品質、職業素養、職業核心能力的培養的角度,同時兼顧一定的知識面和專業延伸,來研究如何構建適應于我院特點的物聯網專業課程體系。
3)高職院校物聯網專業實踐教學基地的建設的研究
為了提高物聯網專業人才的技術含量,加強物聯網專業人才的技能培養,必須開發和建設物聯網專業實訓演練基地。由于目前物聯網實驗建設沒有一個完整、成熟的方案,因此從改造和新建兩個方面來探討適應于高職院校物聯網專業的實踐教學基地的建設方案,并可以借助本地的地域經濟特點,建立以行業應用案例為教學師范的實踐平臺,比如物聯網在農業、煤礦等領域的應用為依托,探討基于這些領域應用的實驗平臺的建設方案。
通過實證研究探討在高職院校物聯網專業建設的可行性,并在此基礎上為物聯網專業在高職院校的建設提供實施依據和前期論證。此項研究主要是整合我們現有在計算機網絡方面的已有積累,結合當地的地域經濟特點來解決物聯網專業在課程、實訓場地建設方面可能會遇到的問題以及在人才的培養、崗位需求方面需要前期論證的一些關鍵問題,為物聯網專業在高職院校的建設提供可行性和可操作性的理論依據。
4. 物聯網專業建設的實施
高職院校物聯網專業的建設實施應該面向現代信息處理技術,培養從事物聯網領域的系統開發及應用方面的高等工程技術人才。需要培養學生合理的知識結構、具備扎實的電子技術、現代傳感器和無線網絡技術、物聯網相關高頻和微波技術,有線和無線網絡通信理論、信息處理、計算機技術、系統工程等基礎理論,掌握物聯網系統相關設計和應用的專門知識和技能,并且具備在本專業領域跟蹤新技術的能力以及較強的創新實踐能力。因此高職院校
物聯網專業的建設可以從以下幾方面考慮實施:
1)課程體系建設的實施
高職院校物聯網課程體系的建設必須以面向應用為導向,因此必須以應用為目標,建議基于下列模塊進行實施:
單片機和嵌入式系統
從最基礎的8051單片機到ARM嵌入式技術,由淺入深,知識點包括:微機原理,接口技術,微控制器體系和原理,實時操作系統,C語言編程技術等。
無線片上系統
無線單片機通訊接口設計,無線有線收發器原理和結構,通訊原理和結構,運行于無
線片上系統的操作系統,如TINYOS等。
無線通訊和無線自組織網絡
短距離無線數據通訊基礎和原理,無線自組網技術,基本無線網絡拓撲,ZIGBEE無線技術和802.15.4無線標準,高級的ZIGBEE技術。網絡安全和加密技術,C語言和無線網絡算法高級技術原理。
RFID知識模塊
電磁技術基礎,RFID標簽防沖突算法,EPC和IS0—18000—6C通訊協議和原理;大功率RFID讀卡器原理和設計,RFID和物聯網數據庫結構和原理等。
物聯網傳輸層知識模塊
物聯網網關原理和結構,GSM/GPRS技術原理,接入網絡原理,3G技術原理和結構,M2M 數據傳輸和遠程通訊,嵌入式和高級實時操作系統在物聯網網關設計技術等。
數據庫應用
SQL SERVER數據庫在PC上的應用,SQL數據庫嵌入式版本的移植和應用,嵌入式系統網關上的嵌入式數據庫與PC數據庫之間的同步與數據傳輸,備份等。
軟件開發
使用VC或VB進行PC及服務器端的軟件開發,編寫對物聯網網關設備的客戶端控制程序,使用JAVA語言編寫移動終端的控制程序及客戶段程序。
2) 物聯網專業實訓教學環境的建設
在學生掌握物聯網基礎教學及開展基礎教學實驗后,以物聯網的真實應用為依托,使學生能夠進行物聯網產品開發,產品應用改造及工程訓練,掌握物聯網技術應用。基于目前物聯網在很多行業都有應用的空間,因此實訓環境可以基于專題形式進行建設,具體建議按如下專題實施:
傳感采集控制設計及實現
包含物聯網無線傳感數據采集基礎、數據采集原理和應用、數傳控制設計環境和應用
開發流程。基于現有產品實施監測體系的搭建和實際運行。
傳感節點應用
傳感節點應用初步包含物聯網無線傳感節點的設計原理、實務與開發流程、應用場景
描述和選配方案。
自動控制系統
自動控制實訓包含物聯網無線傳感網的控制作用原理、實務與開發流程,自動控制基
礎及初步應用。
通信網絡設計及實現
通信網絡設計及實現包含物聯網無線局域組網、數據無縫接入、遠程使用開發流程。
基于現有產品實施監測體系中網絡部分的順利建設和運行。
系統應用設計及實現
系統應用設計及實現包含物聯網應用場景描述、需求分析、系統集成開發流程。基于
現有產品面向具體應用的監測體系建設和運行。
參考文獻
[1] 賈國榮.高職院校積極應對物聯網時期到來的思考[J].貴州商業高等專科學校學報,2010(3).
(哈爾濱理工大學,黑龍江 哈爾濱 150040)
摘 要:高校軟件人才培養和軟件企業對人才的需求脫節是軟件工程教育面臨的現實問題。CMMI是軟件企業普遍采用的管理模型,其核心思想是軟件過程管理。文章從軟件項目實訓研究現狀出發,闡述了CMMI的基本內涵,并提出了基于CMMI的軟件實訓管理系統設計策略。
關鍵詞:管理系統;項目實訓;軟件工程;CMMI
中圖分類號:G640 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2015)06-0086-02
信息化是當今世界發展的必然趨勢,在信息化推進浪潮中,教育信息化快速發展。教育信息化帶來的不僅僅是教育信息管理方式的網絡化和信息化,更主要的教育理念和教學模式的變革和創新。隨著個人計算機、智能手機、平板電腦等硬件設備的日益普及和移動互聯網技術的飛速發展,出現了各種各樣的網絡教學平臺。與傳統的網絡遠程教育不同,新的教學平臺從教學理念、教學模式、教學內容、授課方式等各方面改變著傳統的教育模式。尤其是2013年以來,以慕課(MOOC)[1]為代表的新型網上課堂,在教育界刮起一陣旋風,引發熱烈的討論和追捧。本文探討將軟件企業普遍采用的CMMI管理理念運用到軟件工程專業實訓教學管理過程中,在高校內搭建基于互聯網的新型實踐教學平臺,在實現實踐教學管理信息化的同時,達到加強培養學生的工程實踐能力培養的目的。
一、軟件項目實訓研究現狀
近年來,教育界和工業界達成共識:目前高等院校培養的計算機及軟件人才的能力素質并不能很好地滿足軟件企業對人才的實際需求,尤其在實踐教學環節上,存在許多不足[2]。加強和改進IT相關專業的實踐教學環節,提高學生的工程實踐能力和工業化素質,實現人才培養和企業需求之間的平滑對接,是高等院校人才培養急需解決的一個重要問題[3]。
軟件項目實訓以提高學生的職業能力為目標,以實際的軟件項目開發為背景,遵循人才培養的基本規律,并按照企業項目開發的標準流程和管理規范,以項目驅動和團隊合作的模式使學生參加軟件工程項目開發,重點培養和訓練學生的專業技術應用能力和工程實踐能力,使學生能夠在正式參加工作前就熟悉軟件項目開發的實際流程,積累項目經驗。軟件項目實訓有助于協助學生實現從學生角色到職業人角色的順利過渡。
軟件項目實訓過程涉及大量的文檔、代碼和多媒體資料,通過人工對這些項目資料進行管理,不僅工作量大、工作效率低,而且難以實現資源共享、資源利用率低。東軟等一些大型軟件企業的人力資源培訓部門開始利用自身優勢、借助互聯網平臺開展員工培訓和社會培訓。一些高校也開始嘗試設計和開發學生實踐教學平臺,如山東大學軟件學院的實訓綜合管理系統等。通過構建軟件項目實訓網絡平臺,教學管理人員可以方便地對實訓資料進行管理和維護,實訓指導教師可以有效地對實訓流程進行管理和監控,學生能夠隨時隨地地參加實訓學習,不僅實現了資源共享,而且改變了傳統的課堂實踐教學模式,有助于激發學生的學習興趣,提高實踐教學質量。作者所在單位多年來堅持深化校企合作,通過改革教學模式、教學理念、教學方法等一系列措施,逐步建立起“兩段式”(校內—校外)的工程實踐教學體系,成立了校內軟件實訓中心,為學生在校內接受軟件項目實訓鍛煉創造了平臺。在軟件項目實訓的實際需求驅動下,我們設計了基于CMMI的軟件項目實訓管理平臺,該平臺以能力培養為目標,能夠滿足我校軟件工程專業人才培養的實際應用需求,同時可以為其他高校的實踐教學建設提供借鑒。
二、CMMI的基本內涵
CMMI(CapabilityMaturityModelIntegration)即軟件能力成熟度集成模型,其核心思想是過程管理[4]。通過實施CMMI,首先能保證軟件開發的質量與進度,對“雜亂無章、無序管理”的項目開發過程進行規范。其次有利于成本控制,因為質量有所保證,浪費在修改、解決客戶的抱怨方面的成本會降低很多。實施CMMI還有助于提高軟件開發者的職業素養,無論是項目經理,還是工程師,甚至高層管理人的做事方法逐漸變得標準化、規范化。
CMMI模型可分為五級,基本內容如下[5]:(1)初始級。軟件過程是無序的,有時甚至是混亂的,對過程幾乎沒有定義,成功取決于個人努力。(2)已管理級。建立了基本的項目管理過程來跟蹤費用、進度和功能特性,制定了必要的過程紀律,能重復早先類似應用項目取得的成功經驗。(3)已定義級。已將軟件管理和工程兩方面的過程文檔化、標準化,并綜合成該組織的標準軟件過程;所有項目均使用經批準、剪裁的標準軟件過程來開發和維護軟件,軟件產品的生產在整個軟件過程是可見的。(4)量化管理級。分析對軟件過程和產品質量的詳細度量數據,對軟件過程和產品都有定量的理解與控制;管理有一個作出結論的客觀依據,管理能夠在定量的范圍內預測性能。(5)優化級。過程的量化反饋和先進的新思想、新技術促使過程持續不斷改進。
在軟件企業里,CMMI體現為一系列的規范制度。本文借鑒CMMI的核心理念,將重要的規范和流程融入到軟件項目實訓平臺設計中,將項目的實施計劃、實施流程、各類文檔、規范等固化成網頁形式,實現各項開發活動的強制執行。通過使用該平臺,有利于培養學生形成良好的工作習慣,熟悉軟件開發的實際流程和規范要求,將軟件工程過程學習融入到項目實訓中,在潛移默化中促進理論與實踐的有機結合。
三、基于CMMI的實訓管理系統設計
基于CMMI的軟件實訓平臺可以實現對實訓教學過程中的人員、資料、規范、制度等進行流程控制和管理。該平臺設計了教師、學生、管理員和普通用戶(游客)四種角色,下面按角色介紹該平臺的功能結構。
(一)普通用戶功能
普通用戶的功能非常有限,只能瀏覽網站主頁,包括:(1)實訓新聞。(2)實訓公告。(3)友情鏈接。(4)實訓中心簡介。
(二)管理員功能
教學管理者可獲取實訓的各類統計信息,隨時了解學員的實訓情況及實訓教學情況,監控實訓教學過程。主要功能模塊包括:(1)用戶管理。可以對教師和學生信息進行增加、修改和刪除管理等操作,可以批量添加學生和教師。(2)項目管理。可以創建、刪除和修改實訓項目,并為項目重置密碼和項目指導教師。(3)課程管理。可以創建、刪除和修改實訓課程,并為實訓課程重置密碼和指導教師。(4)信息管理。可以在此模塊相關的信息,如實訓要聞,通知公告等。(5)實訓組織管理。可以在此模塊中對課程和項目成績的模板進行設置,并可以備份數據庫、對參加實訓的人數進行動態分析和對實訓論壇進行操作。
(三)實訓指導教師功能
實訓指導教師可以實時監控課程實訓和項目實訓教學的所有環節,分配教學任務,查看學生任務完成情況,方便指導學生實訓,減輕教學壓力,提高實訓教學質量。主要功能模塊包括:(1)我的首頁。可以查看自己承擔的課程和項目實訓任務,課程和項目實訓公告,查看和修改自己的信息。(2)成績管理。可以為選擇此課程和項目的學生錄入和導出實訓成績。(3)課程實訓。可以對實訓課程資料進行管理,查看學生上交的成果物、日志和相關資料。(4)項目實訓。可以對實訓項目進行管理,查看學生上交的成果物、日志和相關資料。
(四)學生功能
通過該實訓平臺,學生可以進行軟件項目實訓鍛煉,方便地獲取實訓課程和項目的參考資料、幫助文檔、學習任務等,撰寫開發日報及工作總結、提交工作成果,全程接受實訓指導和監控。主要功能模塊包括:(1)我的首頁。可以查看已選擇的課程和項目實訓信息。(2)個人信息。可以查看信息和修改個人信息。(3)查詢選課。可以根據課程號或者項目號對要參加的課程和項目實訓進行選擇,加入課程實訓和項目實訓。(4)查看成績單。可以查看所選課程或項目的實訓成績。(5)項目實訓。按照指導教師事先設計好的過程,下載相關資料,參加項目實訓,提交成果物和日志。(6)課程實訓。可以下載課程資料、提交成果物和日志。
值得特別指出的是,我們在軟件項目實訓平臺中設計了實訓日志功能,要求學生在實訓過程中,像企業員工一樣必須按時報告當天的工作內容、取得的成果、存在的問題以及對策等信息,教師和管理員可以即時察看日志信息,發現并及時解決各種問題,實現對于軟件項目實訓的過程控制。
本文探討了在高校內對軟件工程專業學生進行軟件項目實訓的必要性和可行性,提出通過構建基于CMMI的實訓教學管理平臺,提高軟件項目實訓的效率和質量。借助于軟件項目實訓平臺,學生可以隨時隨地以多種方式參加軟件項目開發訓練,有利于培養學生的工程實踐能力、團隊合作能力和工業化素質。
參考文獻:
[1]吳文峻.美國MOOC考察見聞[J].中國計算機學會通訊,2013,(10).
[2]盧維亮,屈蘊茜.軟件工程專業工業實習課程的組織與管理[J].計算機教育,2013,(8).
[3]袁磊,黃健,寧彬.軟件工程實訓課程體系研究[J].計算機教育,2010,(22).
關鍵詞: 物聯網 物聯網工程專業 實驗環節
1.引言
2010年3月,物聯網被正式列為國家五大新興戰略性產業之一[1],作為地方經濟的源動力的地方本科院校,急需開始培養物聯網工程專業人才。
物聯網的定義是:具有自我標示、感知和智能的物理實體基于標準的通信協議進行連接,構成物理世界和信息空間之間融合的信息系統。圖1是物聯網技術體系示意圖。
從圖1可見,物聯網的技術體系涵蓋面極廣,物聯網工程專業可選擇的基礎、專業課程眾多,所涉及的應用更是無處不在,在教學上無法面面俱到,地方本科院校該如何做好前期積累、如何根據具體情況做出取舍等具體細節,是一個值得探討的課題。
2.知識體系
根據《高等學校物聯網工程專業發展戰略研究報告暨專業規范》,物聯網工程專業的知識單元可分成核心知識、基礎知識和領域應用知識三大類,其中第一大類——核心知識的具體細化見表1。
第三大類——領域應用知識各學校可根據自己的特色選定,針對諸如智慧城市、智慧醫療、環境監測、智能物流等典型應用設置相應的知識單元。
在具體教學活動中,前述知識體系的載體是一組適當課程組成的課程體系,這樣的課程體系并不唯一。這種不唯一適應了物聯網無處不在的發展空間,同時也為各學校構筑具有學校特色的課程體系提供了依據。
3.專業建設
在覆蓋面極寬的知識體系和百花齊放、層出不窮的物聯業行業發展背景下,物聯網工程專業宜以“課程精,實驗強”為建設目標。
3.1提前建設相關專業,實現專業積累。
依據物聯網工程所包含的學科,與其相關的專業可界定為以下幾個:計算機科學與技術、電子信息工程、通信工程、電子科學與技術、網絡工程。這些專業都開有可納入物聯網工程專業的課程,都能為進一步創建物聯網工程專業在課程設置、實驗室建設、師資貯備等方面打下一定的基礎。
3.2理論課程設置。
物聯網工程專業的課程分為專業基礎課、專業核心課和領域應用課。為力求“課程精”,下文是一種可供參考的規劃課程體系的步驟。
第一步,由于物聯網很難做到大一統,各大學的物聯網工程專業的課程設置不統一,需充分參考周邊已開辦物聯網工程專業的大學的課程設置。前面幾批獲準開辦物聯網工程專業的大學,尤其是第一批被授權的大學,全是擁有博碩士點的大學,這些大學將成為后續開辦物聯網工程專業的地方本科院校學生就讀研究生的去向,因此,參考這些大學的教學計劃,在規定的課程外增開針對性的選修課,有利于畢業學生進一步求學。
第二步,在選定專業基礎課和專業核心課等后,列表分解各課程對物聯網的各知識單元的覆蓋情況,確保課程體系有效承載知識體系。表3是一個專業核心課程覆蓋物聯網工程知識單元的分解示意。
第三步做分類整理,理清所開課程間的前趨后繼關系,剃除重復內容,確保教學具體實施時時間上的層層推進。
第四步,分配課時,計算學分,引入選修課,進一步強化課程體系的特色。選修課的確定原則如下:以物聯網的技術體系為框架,以服務地方經濟為目標,以行業為特征,以地方相關企事業及學校實驗環境為依靠,以強化學生的工程技術與創新意識為目標,參考學校的師資構成、學生的接受能力等因素加以確定。
第五步,根據前面確定的課程體系,確定相應的教材,做好無現成教材或者現有教材不能滿足需要的課程的教材編寫工作。
3.3實踐教學。
圖1的技術體系可直接映射到眾多的行業,如何在眾多的可選行業背景下做到“實驗強”,這是一個復雜的課題,也是一個發展的課題,需要不斷地摸索改進。
一般地,除了一些培養學生社會素質的實訓項目外,物聯網工程專業還應包括核心課程實驗、綜合課程設計、專業實習和畢業設計等環節。為確保實踐內容的體系,專業核心課程實驗應包括傳感器原理及應用、RFID原理及應用、傳感網原理及應用、物聯網通信技術、數據處理與智能決策、物聯網控制、物聯網信息安全技術,綜合課程設計應包括嵌入式系統綜合課程設計、物聯網感知綜合課程設計、物聯網傳輸綜合課程設計、物聯網數據處理綜合課程設計、物聯網應用系統綜合課程設計。專業實習應安排在實習基地、物聯網企業、相關研究機構等單位進行。畢業設計是綜合性、創造性、理論聯系實踐最緊密的實踐教學環節,時間安排一般不少于12周。表4是與專業相關的集中實踐環節安排示例。
進一步要解決的問題是實驗設備的選取。首先看培養目標,地方本科院期望將學生培養成“高級工程技術人才”,因此,實驗設備宜重視與工程實用掛鉤,消化課程內容,培養工程興趣。其次,還需考慮部分有志于升造進入研究領域的學生,引入一些可不斷研化提升的實驗設備。由于實驗設備涉及面極廣,難以在此一一列舉,不妨以無線傳感網絡為例作簡要說明。無線傳感網絡主要涉及網絡協議棧。網絡協議棧有兩種可選方案,一種是固化協議棧,相應有XBee系列、Jennic系列、SNAP系列、Ember系列、STM32W系列等,網絡協議棧完全固化在無線傳感網絡模塊中,對使用者透明,有利于減少實驗復雜性,幫助學生鞏固課程知識和培養工程興趣。另一種是開源協議棧,相應有TinyOS、Z-Stack、MsstatePAN、GOS、ZigBee精簡協議棧等,這些協議棧開放源碼,為學生深入研究提供了機會。
3.4師資建設。
物聯網工程專業的第一批授權時間為2010年,地方本科院校直接引進對口專業人才是不可能的,因此,只能整合相關專業的人才,形成物聯網工程專業的師資。具體實施途徑:前期開辦相關專業,積累師資;引進相關專業的各種層次的畢業生,充實師資;學校間聯合辦學,共享師資;通過培訓獲得專業師資;與企事業聯合辦學,吸納其中的優秀人才補充師資。
4.結語
物聯網有“技術高度集成,學科復雜交叉,綜合應用廣泛,發展日新月異”等特征,物聯網工程專業設置時必須面對海量知識、無盡應用,物聯網工程專業也因此將進入無止境的發展中。為了反映紛繁復雜的物聯網技術體系,地方本科院校一方面要以“課程精,實驗強”為出發點,選定課程,設計實驗,達到培養“高級工程技術人才”的目的。此外,還要以發展的眼光看物聯網工程專業,不斷更新改進相應的課程、實驗,激發學生的創新熱情,讓部分拔尖的學生有機會以更高的層次投入物聯網研發的大潮中。
參考文獻: