黃 艷，蘇品剛

(蘇州市職業(yè)大學 電子信息工程系，江蘇 蘇州 215104)

高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實踐教學探討

黃 艷，蘇品剛

(蘇州市職業(yè)大學 電子信息工程系，江蘇 蘇州 215104)

物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應用為高職院校的學生提供了廣闊的就業(yè)前景.在分析物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識體系的基礎上，給出了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的課程體系.重點探討了高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的實踐教學課程體系，并分析了亟待解決的師資、教材、實訓基地等關(guān)鍵問題.

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè);課程體系;實踐教學

Abstract:The wide-range-application of Internet of Things(IoT)provides higher vocational colleges students with vast potential for future employment.Based on the analysis of professional knowledge of IoT，the course program is presented which focuses on practical teaching mode of the IoT specialty in higher vocational colleges.Some key issues which need to be resolved urgently are analyzed.

Key words:specialty in Internet of Things;courses program;practice teaching

物聯(lián)網(wǎng)是通過信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡.目前，物聯(lián)網(wǎng)在交通、物流、金融、工業(yè)控制、環(huán)境保護、醫(yī)療衛(wèi)生、公共安全、國防軍事等領(lǐng)域已有初步應用，對從事物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的職業(yè)技能人才的需求比重逐年上升.2010年，教育部開始將物聯(lián)網(wǎng)、傳感器網(wǎng)絡作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)的重點，開始鼓勵各高校申報相關(guān)專業(yè).

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)市場人才需求特征和高職人才培養(yǎng)目標，高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)必須準確定位，以培養(yǎng)具有物聯(lián)網(wǎng)基本理念，具有物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)相對應崗位必備的理論知識和專門知識，尤其是具有較強的物聯(lián)網(wǎng)崗位操作能力的高素質(zhì)技能型人才為目標，將能力訓練和實踐操作作為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學的重要環(huán)節(jié)，這就要求高職院校建立合適而完善的實踐教學體系.

1 高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)與教學實踐

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是研究信息感知、傳輸、處理和應用的基礎理論與關(guān)鍵共性技術(shù)的綜合性、跨學科、跨領(lǐng)域的新型學科.有學者指出，與以往設置的新專業(yè)相比，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是在實踐尚不夠充分、技術(shù)發(fā)展尚不夠充分、高校準備尚不夠充分的時候開設的［1］.目前，全國開設物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的高校很多，但大多處在探索階段，沒有完整的標準和體系［2-6］.根據(jù)專業(yè)知識體系構(gòu)建專業(yè)課程體系是大多數(shù)高校普遍采用的方法.

1.1 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識體系

從技術(shù)架構(gòu)上看，物聯(lián)網(wǎng)可分為三層:① 感知層，通過信息傳感設備采集各類物理量、音頻、視頻等信息，然后由傳感器網(wǎng)絡通過組網(wǎng)和協(xié)同信息處理實現(xiàn)信息的處理和收集;②網(wǎng)絡層，通過將傳感器網(wǎng)絡與移動通信、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)相融合，實現(xiàn)信息的傳遞;③應用層，通過公共中間件、信息開放平臺和云計算平臺等物聯(lián)網(wǎng)應用支撐子層，實現(xiàn)跨行業(yè)、跨應用、跨系統(tǒng)之間的信息協(xié)同、共享和互通.

相應地，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識體系涉及三個層面:① 信息感知，射頻識別(RFID)、傳感器、激光掃描器等信息傳感設備的相關(guān)知識和信號檢測相關(guān)知識;②信息傳輸，無線通信、通信協(xié)議、通信電路設計等相關(guān)知識;③信息處理，數(shù)據(jù)融合、云計算等相關(guān)知識.

1.2 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系

課程體系應盡可能多地覆蓋專業(yè)的知識體系，而物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的顯著特點是以實際應用為驅(qū)動，多學科交叉，關(guān)聯(lián)領(lǐng)域廣.圍繞物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)涉及到的學科領(lǐng)域和知識點，該專業(yè)課程體系由五個模塊組成:公共基礎模塊、學科基礎模塊、專業(yè)基礎模塊、專業(yè)課模塊和實踐教學模塊.

1)公共基礎模塊.主要是思想政治教育課程和通識教育課程.具體包括毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論、思想道德修養(yǎng)與法律基礎、大學英語、計算機基礎和體育等課程.

2)學科基礎模塊.具體包括高等數(shù)學、電路分析基礎、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)和單片機原理與應用等課程.

3)專業(yè)基礎模塊.具體包括信號與系統(tǒng)、通信原理、計算機網(wǎng)絡、嵌入式系統(tǒng)、移動通信和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導論等課程.

4)專業(yè)課模塊.具體包括射頻識別技術(shù)、檢測與變換技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)挖掘和物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)設計等課程.

5)實踐教學模塊.具體包括基礎實踐、專業(yè)實踐和應用創(chuàng)新實踐三個層次.

2 高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實踐教學課程體系

高職教育的培養(yǎng)目標是高素質(zhì)職業(yè)技能型人才，就物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)而言，在課程設置上，要求基礎理論以“實用、夠用”為度，突出實踐教學，注重學生實踐能力的培養(yǎng).實踐課程體系設置是實現(xiàn)實踐能力培養(yǎng)目標的重要手段，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實踐教學課程的設置大致應包含三個層次，如表1所示.

表1 高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實踐教學課程設置

2.1 基礎實踐

基礎實踐是指學科基礎模塊中相應課程的實驗，包括電路分析基礎實驗、模擬電子技術(shù)實驗、數(shù)字電子技術(shù)實驗和單片機原理與應用實驗等.基礎實踐旨在使學生掌握進行物聯(lián)網(wǎng)實驗所要求的基本技能，主要包括基本工具的使用、基本元器件的檢測和相關(guān)電路的調(diào)試、仿真器的使用和調(diào)試以及軟件的使用和開發(fā)等.基礎實踐主要采用課程實驗和課程設計的形式，由教師設計具體的實踐教學方案，在基礎實驗室完成實踐教學任務.

2.2 專業(yè)實踐

專業(yè)實踐是指專業(yè)基礎模塊和專業(yè)課模塊中相應課程的實驗，包括信號與系統(tǒng)實驗、通信原理實驗、計算機網(wǎng)絡實驗和嵌入式系統(tǒng)實驗等.其中，大部分實驗都涉及到物聯(lián)網(wǎng)的單項關(guān)鍵技術(shù).專業(yè)實踐的目的在于培養(yǎng)學生物聯(lián)網(wǎng)單項關(guān)鍵技術(shù)的基本技能和專項技能.與基礎實踐類似，專業(yè)實踐也采用課程實驗和課程設計的形式，由教師設計具體的實踐教學方案，在專業(yè)實驗室完成實踐教學任務.

2.3 應用創(chuàng)新實踐

應用創(chuàng)新實踐是指進行物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)研究的實踐，著眼于物聯(lián)網(wǎng)知識和技能的綜合運用，其目的在于通過一系列的實踐活動，鍛煉學生的應用創(chuàng)新能力.實踐活動中需要學生利用所學的知識和技能分析、解決實際問題，使學生獲取更多的直接經(jīng)驗和間接經(jīng)驗.應用創(chuàng)新實踐主要采用畢業(yè)設計、電子競賽、科研課題和校企合作等形式.學校的綜合實驗室提供物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)平臺，學生可基于已有的示范系統(tǒng)獲得物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)的感性認識，進而在其上進行畢業(yè)設計，或者自主選題參加電子競賽.教師也可以將科研課題引入實驗教學中，以科研課題為背景，循序漸進地開展與科研課題相關(guān)的實驗內(nèi)容，逐步引導學生完成科研型實驗.物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是以實際應用為驅(qū)動的，學校應鼓勵學生到物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的相關(guān)企業(yè)去實習，在企業(yè)中體會不同崗位所應用到的物聯(lián)網(wǎng)知識，進而獲得相應的工程和開發(fā)經(jīng)驗.

3 高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實踐教學的關(guān)鍵性問題

物聯(lián)網(wǎng)是一個戰(zhàn)略性新興專業(yè)學科，實踐教學仍處在探索階段.當前亟待解決四個關(guān)鍵性問題.

1)實踐教學的師資建設.由于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是多學科交叉的新型專業(yè)，目前，高職院校中畢業(yè)于該專業(yè)的教師很少，并且普遍不具有物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)相關(guān)企業(yè)的從業(yè)經(jīng)歷，缺乏物聯(lián)網(wǎng)的實踐經(jīng)驗.這給實踐教學帶來了很多困難，因此建設優(yōu)秀的師資隊伍是確保物聯(lián)網(wǎng)實踐教學效果的前提.

2)實踐教學的教材建設.由于專業(yè)新近開設，市場上物聯(lián)網(wǎng)的教材很少，針對高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實踐教學的教材幾乎沒有.因此，編寫這類實踐實訓教材已是迫在眉睫.教材編寫應由專業(yè)教師聯(lián)合企業(yè)高技能人才共同編寫.教材內(nèi)容突出職業(yè)技能特點，突出企業(yè)崗位要求.

3)實踐教學的校內(nèi)實訓環(huán)境建設.大部分高職院校已經(jīng)具備用于基礎實踐和部分專業(yè)實踐的實驗室，仍然需要投資新建部分專業(yè)實踐和應用創(chuàng)新實踐的實驗室.首先，在實驗室硬件建設上，學校要舍得投入資金，購置必需的實驗設備和實驗耗材.其次，重視實驗室的軟件建設，除了制定實驗室相關(guān)管理規(guī)章制度，還要由專業(yè)教師和物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)相關(guān)企業(yè)合作共同編制實踐教學計劃.

4)實踐教學的校外實習基地建設.高職院校應與一些物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)相關(guān)企業(yè)共建校外實習基地，接納物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學生前往實習.雙方結(jié)合實際情況，共同協(xié)商制定實習計劃和實習方案.學生通過企業(yè)實習在潛移默化中學習最先進的物聯(lián)網(wǎng)應用技術(shù)，獲得相應的工程和開發(fā)經(jīng)驗.

4 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應用為高職院校的學生提供了廣闊的就業(yè)前景.高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的目標在于培養(yǎng)具備物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)相對應崗位必備的理論知識和專門知識、動手能力強、實踐經(jīng)驗足的技能性人才，這就要求高職院校建立合適而完善的實踐教學體系.物聯(lián)網(wǎng)是一個戰(zhàn)略性新興專業(yè)學科，這就決定了其課程體系具有發(fā)展變化的動態(tài)特性，這使得高職院校在物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)方面既面臨新模式探索的挑戰(zhàn)，又獲得了根據(jù)自身實際辦出新專業(yè)實踐特色的良好機遇.

［1］謝秋麗，黃剛.基于物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)與教學實踐的研究［J］.軟件導刊:教育技術(shù)，2011(3):44-46.

［2］桂小林.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)課程體系探索［J］.計算機教育，2010(16):1-3，9.

［3］崔艷榮，陳勇.物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系設置探究［J］.長江大學學報:自然科學版，2010，7(2):373-374.

［4］郭麗.高職院校物聯(lián)網(wǎng)應用技術(shù)方向課程體系的探索與構(gòu)建［J］.安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學院學報，2011，10(4):34-36.

［5］陶文林，周傳勇，王鵬，等.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高等職業(yè)技術(shù)教育中的應用［J］.蘇州市職業(yè)大學學報，2011，22(2):69-71.

［6］趙宇楓.高職物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)課程體系探索［J］.科教新報:教育科研，2011(14):71-72.

(責任編輯:李 平)

Research on Practice Teaching of the Specialty in Internet of Things for Higher Vocational Colleges

HUANG Yan，SU Pin-gang
(Department of Electronic Information Engineering，Suzhou Vocational University，Suzhou 215104，China)

G712

A

1008-5475(2012)02-0080-03

2011-11-26;

2011-12-21

黃 艷(1981—)，女，江蘇南京人，講師，博士，主要從事無線傳感器網(wǎng)絡研究.