物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)課程體系構(gòu)建與實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)

【摘 要】本文分析了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生從事物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)、系統(tǒng)集成及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品技術(shù)支持等工作所應(yīng)具備的職業(yè)能力和從業(yè)技能培養(yǎng)，通過(guò)改革和優(yōu)化培養(yǎng)方案，強(qiáng)化物聯(lián)網(wǎng)理論教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及特色網(wǎng)絡(luò)課教學(xué)，建立了適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代技術(shù)發(fā)展的整套課程體系，并進(jìn)行了具體的實(shí)踐探討。

【關(guān)鍵詞】職業(yè)能力培養(yǎng) 物聯(lián)網(wǎng)課程 實(shí)踐教學(xué)

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810（2014）32-0006-03

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)是以計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)、通信工程、軟件工程以及管理工程等多個(gè)學(xué)科相融合的綜合性專業(yè)學(xué)科，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)具有覆蓋行業(yè)廣、包含內(nèi)容多、應(yīng)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，擁有廣闊的發(fā)展空間，迫切需要培養(yǎng)大批適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)的一線高等應(yīng)用技術(shù)人才?！秶?guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010～2020年）》指出：通過(guò)課程、教材、教學(xué)模式和評(píng)價(jià)方式的創(chuàng)新，推進(jìn)就業(yè)創(chuàng)業(yè)教育，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)方式轉(zhuǎn)變，著力提高學(xué)生的職業(yè)道德、職業(yè)技能和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力，注重學(xué)思結(jié)合，倡導(dǎo)啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學(xué)，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。因此，探索物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)課程體系成為廣泛研究的熱點(diǎn)，本文從物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、人才素質(zhì)的基本要求出發(fā)，分析了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生職業(yè)能力和從業(yè)技能的培養(yǎng)，就課程目標(biāo)的定位、課程內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了探討。

一 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)秉承厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐、求創(chuàng)新的育人理念，在堅(jiān)持全面發(fā)展的同時(shí)兼顧個(gè)性發(fā)展，培養(yǎng)具有良好的職業(yè)道德和敬業(yè)精神，掌握物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的基本理論知識(shí)和基本技能，接受校企合作實(shí)踐項(xiàng)目訓(xùn)練，具備一定的物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用能力，能在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)行業(yè)和領(lǐng)域中從事物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)建設(shè)、管理、維護(hù)及方案設(shè)計(jì)的高素質(zhì)技能型專門人才。特別是針對(duì)物流企業(yè)，培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與物流企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)對(duì)接時(shí)，所急需的掌握智能物流等相關(guān)專業(yè)知識(shí)的高級(jí)專門技術(shù)人才。

二 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才素質(zhì)和能力要求

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生可在各行業(yè)、企業(yè)從事物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)、系統(tǒng)集成、測(cè)試、銷售及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品技術(shù)支持等工作。

1.素質(zhì)要求

第一，思想政治素質(zhì)。具有正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀；踐行社會(huì)主義榮辱觀；具有愛(ài)國(guó)主義精神；具有責(zé)任心和社會(huì)責(zé)任感；具有法律意識(shí)。

第二，文化技術(shù)素質(zhì)。具有合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)和一定的知識(shí)儲(chǔ)備；具有不斷更新知識(shí)和自我完善的能力；具有持續(xù)學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的能力；具有一定的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神及創(chuàng)新能力；具有一定的人文和藝術(shù)修養(yǎng)；具有良好的人際溝通能力。

第三，專業(yè)素質(zhì)。了解物流企業(yè)基本的運(yùn)營(yíng)知識(shí)，掌握從事物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品集成、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)運(yùn)營(yíng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品營(yíng)銷與策劃等工作所必需的專業(yè)知識(shí)；具有一定的工程意識(shí)和效益意識(shí)；具有一定的市場(chǎng)營(yíng)銷能力。

第四，職業(yè)素質(zhì)。具有良好的職業(yè)道德與職業(yè)操守；具備較強(qiáng)的組織觀念和團(tuán)隊(duì)意識(shí)。

第五，身心素質(zhì)。具有健康的體魄和良好的身體素質(zhì)；擁有積極的人生態(tài)度和良好的心理調(diào)節(jié)能力。

2.能力要求

第一，職業(yè)基礎(chǔ)能力。良好的溝通表達(dá)能力；無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用和常見(jiàn)故障的處理能力；單片機(jī)基本知識(shí)的理解能力；數(shù)據(jù)庫(kù)操作系統(tǒng)的基本操作能力；基本的程序設(shè)計(jì)能力；基本的市場(chǎng)營(yíng)銷和策劃能力；常用辦公軟件、工具軟件的使用能力，利用Office進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)文檔的整理（Word）、報(bào)告的演示（PPT）、表格的繪制與數(shù)據(jù)的處理（Excel）的能力，利用Visio繪制流程圖的能力；閱讀并正確理解需求分析報(bào)告和項(xiàng)目建設(shè)方案的能力；閱讀本專業(yè)相關(guān)英語(yǔ)技術(shù)文獻(xiàn)、資料的能力；熟練查閱各種資料，并加以整理、分析與處理，進(jìn)行文檔管理的能力；通過(guò)系統(tǒng)幫助、網(wǎng)絡(luò)搜索、專業(yè)書籍等途徑獲取本專業(yè)幫助的能力。

第二，專業(yè)核心能力。傳感器、RFID、二維碼等感知設(shè)備的識(shí)別和集成能力；ZigBee、WiFi、藍(lán)牙等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的配置與維護(hù)能力；物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的運(yùn)營(yíng)能力；智能物流平臺(tái)設(shè)計(jì)與維護(hù)能力；智能設(shè)備平臺(tái)的認(rèn)知與維護(hù)能力；物聯(lián)網(wǎng)-ERP集成技術(shù)應(yīng)用能力。

第三，其他能力。分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力；應(yīng)用知識(shí)能力；創(chuàng)新能力；工程實(shí)踐能力；人員管理、時(shí)間管理、技術(shù)管理、流程管理等能力；組織管理能力。

三 物聯(lián)網(wǎng)課程體系構(gòu)建

為了強(qiáng)化物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)教育，突出物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，對(duì)應(yīng)用技術(shù)型專業(yè)培養(yǎng)模式進(jìn)行改革和調(diào)整，將課程體系分為公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課和實(shí)踐教學(xué)課等4個(gè)階段，如下圖所示。通過(guò)改革和優(yōu)化培養(yǎng)方案，強(qiáng)化物聯(lián)網(wǎng)理論教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及特色網(wǎng)絡(luò)課教學(xué)，建立了適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代技術(shù)發(fā)展的整套課程體系。課程設(shè)置以能力為本位，依據(jù)課程間的關(guān)聯(lián)循序漸進(jìn)地培養(yǎng)職業(yè)能力。

1.主要課程設(shè)置

第一，公共基礎(chǔ)課程。公共基礎(chǔ)類課程是高等學(xué)校各專業(yè)學(xué)生必修的課程，課程體系將公共基礎(chǔ)課程劃分為三類，其中通識(shí)教育類課程包括體育、英語(yǔ)、思想政治概論、大學(xué)生素養(yǎng)等課程；公共基礎(chǔ)類課程包括計(jì)算數(shù)學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、信息技術(shù)基礎(chǔ)等課程；職業(yè)教育類課程包括入學(xué)教育、職業(yè)生涯規(guī)劃、職業(yè)道德等。

第二，專業(yè)基礎(chǔ)課程。本階段主課程有C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、電子技術(shù)基礎(chǔ)、通訊基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)等課程。

第三，專業(yè)核心課程。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)層次（感知層、傳輸層、應(yīng)用層），本階段主要課程有傳感器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、RFID技術(shù)及應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理、智能家居應(yīng)用技術(shù)、制造業(yè)ERP技術(shù)應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成等課程。

第四，實(shí)踐教學(xué)課程。主要實(shí)踐教學(xué)和主要專業(yè)實(shí)驗(yàn)為：行業(yè)認(rèn)知實(shí)踐、職業(yè)規(guī)劃實(shí)踐、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、條碼應(yīng)用實(shí)踐、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、RFID系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)實(shí)驗(yàn)、C# Windows編程實(shí)驗(yàn)、單片機(jī)與傳感器結(jié)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)、物流與ERP實(shí)驗(yàn)、物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、畢業(yè)實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)等。

2.主要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)

第一，行業(yè)認(rèn)知實(shí)踐。第1學(xué)期安排一周時(shí)間開展行業(yè)認(rèn)知實(shí)踐。學(xué)生通過(guò)聽取物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展報(bào)告，了解行業(yè)背景和發(fā)展?fàn)顩r；通過(guò)走訪考察物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，了解崗位職業(yè)需求以及崗位技能與素質(zhì)要求；通過(guò)專業(yè)教師對(duì)本專業(yè)課程體系的介紹，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)及就業(yè)取向，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)同感和使命感。學(xué)生參加行業(yè)認(rèn)知實(shí)踐必須做好相應(yīng)的記錄，寫出相應(yīng)的實(shí)踐報(bào)告，報(bào)告應(yīng)包括行業(yè)認(rèn)知、自我評(píng)估和職業(yè)定位等。

第三，職業(yè)規(guī)劃實(shí)踐。第3學(xué)期安排一周時(shí)間開展職業(yè)規(guī)劃實(shí)踐。人才測(cè)評(píng)專家將學(xué)生的職業(yè)發(fā)展預(yù)測(cè)、學(xué)生的社會(huì)活動(dòng)、學(xué)生自我評(píng)價(jià)、教師對(duì)學(xué)生評(píng)價(jià)、職業(yè)素質(zhì)綜合評(píng)分、專業(yè)課成績(jī)、基礎(chǔ)課成績(jī)等原始數(shù)據(jù)與勝任特征模型的動(dòng)機(jī)、特質(zhì)、自我認(rèn)識(shí)、社會(huì)角色、技能、知識(shí)等層次進(jìn)行匹配，給出職業(yè)素質(zhì)評(píng)分報(bào)告和職業(yè)生涯規(guī)劃建議，學(xué)生根據(jù)評(píng)分報(bào)告和建議完成職業(yè)規(guī)劃報(bào)告。

四 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)

1.專項(xiàng)實(shí)踐設(shè)計(jì)

第一，程序設(shè)計(jì)實(shí)踐。在第1學(xué)期的教學(xué)周內(nèi)，單獨(dú)利用一周時(shí)間開設(shè)程序設(shè)計(jì)實(shí)踐。本設(shè)計(jì)實(shí)踐是程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的重要組成部分。通過(guò)本設(shè)計(jì)實(shí)踐，學(xué)生能更進(jìn)一步理解C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)方法，在編程實(shí)現(xiàn)時(shí)要保持良好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格，對(duì)程序設(shè)計(jì)風(fēng)格在軟件設(shè)計(jì)中的重要作用有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。根據(jù)程序設(shè)計(jì)實(shí)踐完成情況進(jìn)行考核，并結(jié)合設(shè)計(jì)報(bào)告對(duì)學(xué)生進(jìn)行等級(jí)評(píng)定。

第二，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐。在第2學(xué)期的教學(xué)周內(nèi)，單獨(dú)利用一周時(shí)間開設(shè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐。要求學(xué)生利用掌握的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)，對(duì)各種典型的算法問(wèn)題進(jìn)行編程、調(diào)試，并分析其時(shí)間復(fù)雜度與空間復(fù)雜度，理解設(shè)計(jì)選型對(duì)軟件性能的重要性，撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。

第三，電子技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)踐。在第3學(xué)期的教學(xué)周內(nèi)，單獨(dú)利用一周時(shí)間開設(shè)電子技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)踐。要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的電子技術(shù)知識(shí)，針對(duì)具體的實(shí)際問(wèn)題或任務(wù)，全面地分析和設(shè)計(jì)出解決該問(wèn)題的實(shí)施方案，最后完成電路的制作和測(cè)試。根據(jù)學(xué)生提交的設(shè)計(jì)報(bào)告和圖紙進(jìn)行考核。

第四，設(shè)計(jì)實(shí)踐。基于Web的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)實(shí)踐，在第4學(xué)期的教學(xué)周內(nèi)，單獨(dú)利用一周時(shí)間開設(shè)基于Web的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)實(shí)踐。要求學(xué)生能夠利用服務(wù)器端和客戶端腳本進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)編程，掌握利用.Net平臺(tái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力。根據(jù)學(xué)生的完成情況和設(shè)計(jì)報(bào)告進(jìn)行考核。

第五，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)踐。利用一周時(shí)間開設(shè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)踐。要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，結(jié)合C51RF-WSN平臺(tái)，選擇合適的器件與模塊來(lái)設(shè)計(jì)常用的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)解決方案。根據(jù)學(xué)生的完成情況和設(shè)計(jì)報(bào)告進(jìn)行考核。

2.綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐

第一，RFID系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐。在第5學(xué)期的教學(xué)周內(nèi)，單獨(dú)利用一周時(shí)間開設(shè)RFID系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐。要求學(xué)生利用所學(xué)的RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)短距離通信，設(shè)計(jì)具有寫卡與讀卡功能的單片機(jī)、無(wú)源應(yīng)答器和閱讀器，完成設(shè)計(jì)報(bào)告。根據(jù)學(xué)生的完成情況和設(shè)計(jì)報(bào)告進(jìn)行考核。

第二，小型物聯(lián)網(wǎng)綜合設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。在第6學(xué)期的教學(xué)周內(nèi)，單獨(dú)利用一周時(shí)間開設(shè)小型物聯(lián)網(wǎng)綜合設(shè)計(jì)實(shí)踐。要求學(xué)生利用IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)和ZigBee協(xié)議，將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和RFID技術(shù)結(jié)合起來(lái)組建簡(jiǎn)單的物聯(lián)網(wǎng)并實(shí)現(xiàn)相關(guān)應(yīng)用，完成設(shè)計(jì)報(bào)告。根據(jù)學(xué)生的完成情況和設(shè)計(jì)報(bào)告進(jìn)行考核。

3.畢業(yè)實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計(jì)

第一，畢業(yè)實(shí)踐。第5～6學(xué)期安排18周的畢業(yè)實(shí)踐。實(shí)踐的形式包括企業(yè)考察與調(diào)研、參與短期項(xiàng)目開發(fā)、到企業(yè)進(jìn)行頂崗鍛煉等。學(xué)生實(shí)踐結(jié)束后，寫出實(shí)踐報(bào)告或總結(jié)，指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生實(shí)習(xí)情況對(duì)實(shí)踐進(jìn)行評(píng)定。

第二，畢業(yè)設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是工程項(xiàng)目和教學(xué)緊密結(jié)合的實(shí)踐環(huán)節(jié)。學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)題目可以源于教師科研項(xiàng)目、物聯(lián)網(wǎng)公司、電信運(yùn)營(yíng)商的工程項(xiàng)目以及其他來(lái)源。學(xué)生必須通過(guò)論文選題、資料收集、開題答辯、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、論文撰寫、論文答辯等環(huán)節(jié)。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)是面向國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要而設(shè)置的新專業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)學(xué)生是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)人才的重要來(lái)源，核心能力對(duì)他們整個(gè)職業(yè)生涯來(lái)說(shuō)起著至關(guān)重要的作用。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生核心能力的培養(yǎng)必須以多渠道、多角度滲透式進(jìn)入所有課程，貫穿于教育教學(xué)的全過(guò)程，最終培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的職業(yè)核心能力。物聯(lián)網(wǎng)課程從根本上強(qiáng)化了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的先進(jìn)性和實(shí)踐性，為培養(yǎng)具有網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的計(jì)算機(jī)特色人才提供了條件。

參考文獻(xiàn)

[1]馬忠梅、孫娟、李奇.物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系與實(shí)踐探討[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2011（10）

[2]孫興華、梁俊花.基于Android的物聯(lián)網(wǎng)課程體系探索[J].河北北方學(xué)院學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2013（6）

[3]李佳、胡漢輝、李健.高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系建設(shè)研究初探[J].湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（1）

[4]曾園園.物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境監(jiān)測(cè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)研究[J].教育教學(xué)論壇，2014（10）

[5]馬學(xué)彬、李華、王偉祿.內(nèi)蒙古大學(xué)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系列課程體系的建設(shè)與實(shí)踐[J].內(nèi)蒙古教育（職教版），2013（2）

[6]盛琳陽(yáng).面向能力培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程群建設(shè)研究[J].計(jì)算機(jī)教育，2013（14）

〔責(zé)任編輯：林勁〕