高職院校物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)建設(shè)研究

周 亮，張克功，黨 燕

高職院校物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)建設(shè)研究

周 亮，張克功，黨 燕

針對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，分析了高職院校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的必要性和重要性。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點，探討了高職院校物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)課程的設(shè)置問題，在此基礎(chǔ)上，詳細闡述了高職院校物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)課程體系的設(shè)計和構(gòu)建。

高職院校;物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);專業(yè)建設(shè);課程體系

物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、移動通信網(wǎng)絡(luò)等信息傳輸載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)，其英文名稱是“The Internet of things”。和傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)相比較，物聯(lián)網(wǎng)是基于各種感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用，是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上的泛在網(wǎng)絡(luò)。

一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及前景

近年來，美日等發(fā)達國家和經(jīng)濟體先后提出了智慧地球、智慧城市等概念，帶動了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。目前，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)資金投入量大，參與建設(shè)的大型高科技企業(yè)多，預(yù)計在2015年前后，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將進入蓬勃發(fā)展的時期。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用一方面可以提高生產(chǎn)效率，另一方面，可以為全球經(jīng)濟的復蘇提供一定的技術(shù)動力。美國、歐盟等已投入巨資，研究探索物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，我國也在高度關(guān)注、重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究和發(fā)展。據(jù)美國權(quán)威咨詢機構(gòu)FORRESTER預(yù)測，到2020年，世界上物—物互聯(lián)的業(yè)務(wù)，與人—人通信的業(yè)務(wù)相比，將達到30比1。因此，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)被稱為下一個萬億級的技術(shù)產(chǎn)業(yè)，是未來推動世界經(jīng)濟高速發(fā)展的重要生產(chǎn)力。［1］

二、高職院校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的必要性和重要性

自2009年我國在政府工作報告中提出發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)以來，物聯(lián)網(wǎng)已進入快速發(fā)展階段。工信部預(yù)測，我國物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模到2015年將超過5 000億元，2020年時將啟動萬億元級別的市場規(guī)模。［2］在以往幾年多所知名高校相繼成立物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)上，2011年，全國又有一些高校和企業(yè)加入了物聯(lián)網(wǎng)教育和研究行列?；谝陨蠋c，在良好的發(fā)展環(huán)境和國家政策的大力支持下，高職院校建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)勢在必行，并有著較好的發(fā)展前景。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)自1999年提出以來，經(jīng)過十多年的經(jīng)驗積累和技術(shù)研究，已進入蓬勃發(fā)展時期，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的人才相對匱乏，就業(yè)缺口大，各層次的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教育顯得尤為重要。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的大量人才需求，能夠很好地解決目前高職院校招生難就業(yè)難的問題。學生就業(yè)將更多地走向沿海發(fā)達城市，在物流、安防、交通、汽車等多個行業(yè)充分發(fā)揮技能，施展才華。［3，4］因此，高職院校應(yīng)積極響應(yīng)國家產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型優(yōu)化升級戰(zhàn)略，結(jié)合現(xiàn)有專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢資源，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為一個重要的專業(yè)方向進行規(guī)劃和建設(shè)，為國家培養(yǎng)適應(yīng)形勢需求的人才，為學生創(chuàng)造更好的就業(yè)機會，為學院科研工作提供更好的實驗條件。

三、高職院校物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)課程設(shè)置與課程體系構(gòu)建

(一)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)從業(yè)技能分析

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是計算機、電子、網(wǎng)絡(luò)、通信及軟件工程等多個技術(shù)相融合的綜合應(yīng)用技術(shù)。從物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的角度分析，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)可以分為感知控制、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理三個環(huán)節(jié)。感知控制環(huán)節(jié)通過感知設(shè)備獲取物體的狀態(tài)信息，這個環(huán)節(jié)需要從業(yè)人員具備電工電子技術(shù)以及嵌入式設(shè)備設(shè)計和調(diào)試的能力;當信息被感知后，通過數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，這個環(huán)節(jié)通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，需要從業(yè)人員具備計算機網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信等技術(shù);數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)主要對接收到的數(shù)據(jù)進行分析、處理和應(yīng)用，需要從業(yè)人員具備系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)應(yīng)用和系統(tǒng)管理的能力。

綜上所述，可將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)分為3個層次，分別是感知層、通信層、應(yīng)用層。感知層技術(shù)主要涉及感知終端的設(shè)計和應(yīng)用技術(shù);通信層主要涉及計算機網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù);應(yīng)用層主要涉及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)軟件開發(fā)及維護技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)從業(yè)人員所需技術(shù)如表1所示。

表1 物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)從業(yè)人員所需技術(shù)

(二)培養(yǎng)目標

根據(jù)對物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)從業(yè)技能的分析，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標是德、智、體全面協(xié)調(diào)發(fā)展，掌握物聯(lián)網(wǎng)的基本理論、基礎(chǔ)知識，具備基于計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感信息處理技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行信息標識、獲取、傳輸、處理、識別和控制的能力，能夠進行物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)工程實踐，服務(wù)于經(jīng)濟和社會發(fā)展需要的高素質(zhì)復合型應(yīng)用人才。

(三)專業(yè)課程設(shè)置

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)從業(yè)人員所需技術(shù)分析，核心課程的設(shè)置可分為三個部分，分別是感知層課程、通信層課程和應(yīng)用層課程。

感知層課程主要涉及感知終端的設(shè)計和應(yīng)用技術(shù)，包括各種傳感器的設(shè)計、調(diào)試和應(yīng)用技術(shù)，以及芯片設(shè)計和應(yīng)用技術(shù)，如射頻標簽和嵌入式芯片開發(fā)、調(diào)試技術(shù)等。要求學生通過該層次課程的學習，掌握一定的數(shù)字和模擬電子技術(shù)、嵌入式開發(fā)技術(shù)等內(nèi)容。通信層課程主要涉及數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)的相關(guān)技術(shù)，要求學生通過該層次課程的學習，掌握計算機網(wǎng)絡(luò)和通信的相關(guān)技術(shù)，具備通訊系統(tǒng)的運行維護與管理能力，以及通信設(shè)備的安裝、調(diào)試和故障排除能力。應(yīng)用層課程主要涉及物聯(lián)網(wǎng)運行系統(tǒng)的開發(fā)和維護技術(shù)，要求學生通過該層次課程的學習，具備物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)和維護能力。

為了能夠較好地實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標，專業(yè)課程設(shè)置如表2所示。

表2 專業(yè)課程設(shè)置

續(xù)表2

課程類別 課程名稱 課程目的傳感器技術(shù)及應(yīng)用 掌握傳感器的基本概念、構(gòu)成與特性，掌握常用傳感器的使用方法，掌握現(xiàn)方法感知層提高傳感器性能的措施與標定技術(shù)嵌入式技術(shù)及應(yīng)用 了解ARM微處理器的結(jié)構(gòu)及指令系統(tǒng)，掌握嵌入式計算機平臺和嵌入式操作系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試方法無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 掌握無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議、支撐技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)RFID技術(shù) 掌握RFID的標準、典型芯片的使用、閱讀器、應(yīng)答器和天線的設(shè)計和實數(shù)字通訊及應(yīng)用技術(shù) 能夠識別通信設(shè)備、進行通信線路的施工敷設(shè)、判斷常見設(shè)備故障原因，能夠進行通信設(shè)備的運行維護專業(yè)核心課程通信層網(wǎng)通信和無線激光通信的方法無線通信技術(shù) 掌握無線通信技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本原理，掌握短距離無線通信、無線局域網(wǎng)通信、Ad Hoc計算機網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備互聯(lián)技術(shù) 掌握網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的安裝與配置、網(wǎng)絡(luò)維護與管理知識，能夠進行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的互聯(lián)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的安裝與配置、能夠進行計算機網(wǎng)絡(luò)維護與管理綜合布線技術(shù) 掌握網(wǎng)絡(luò)綜合布線工程規(guī)范，傳輸介質(zhì)和器材、工具的使用，能夠進行施工工藝和施工圖紙的繪制，能夠進行布線系統(tǒng)的測試和驗收桌面應(yīng)用程序設(shè)計(Win-Form/WPF)掌握Windows編程技術(shù)、WinForm控件技術(shù)、文件處理技術(shù)、GDI+圖形圖像編程技術(shù)，能夠進行Windows 桌面應(yīng)用程序設(shè)計應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序設(shè)計(ASP．net)應(yīng)用軟件開發(fā)智能設(shè)備程序設(shè)計(Android) 掌握Android編程技術(shù)，能夠開發(fā)Android掌握WEB應(yīng)用程序的設(shè)計原則和方法，掌握ASP．NET開發(fā)技術(shù)，能夠進行Web應(yīng)用程序數(shù)據(jù)庫技術(shù)(SQL Server) 掌握數(shù)據(jù)庫需求分析、數(shù)據(jù)庫設(shè)計與調(diào)試技術(shù)，能夠進行數(shù)據(jù)庫管理與維護專業(yè)綜合 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā) 實踐物聯(lián)網(wǎng)案例系統(tǒng)，掌握感知、通信、應(yīng)用三層次的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)

(四)專業(yè)課程體系構(gòu)建

各專業(yè)課程之間的關(guān)系如圖1所示。

四、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)就業(yè)前景

物聯(lián)網(wǎng)作為國家倡導的新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，受到了社會各界的廣泛重視。當前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)已成為就業(yè)前景十分廣闊的熱門專業(yè)，有較多的知名企業(yè)參與物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)和運營。物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛，遍及智能家居、智能交通、現(xiàn)代物流、環(huán)境保護、精細農(nóng)牧業(yè)、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、政府工作等多個領(lǐng)域。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)，學生能夠了解與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)有關(guān)的法規(guī)與發(fā)展動態(tài);具有設(shè)計、構(gòu)建、調(diào)試、維護物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的能力;具有對物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)進行管理的能力。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的畢業(yè)生能夠就業(yè)于參與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的企業(yè)，從事物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)、管理與維護等工作。

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)有著很大的發(fā)展空間，將成為我國及世界經(jīng)濟新的增長點。隨著我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)需要大量的高技術(shù)、高技能人才，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生所從事行業(yè)具有廣泛性和靈活性的特點，這無疑為高職院校提供了新的發(fā)展契機。

圖1 課程體系架構(gòu)

［1］張南．中國移動:物聯(lián)網(wǎng)是“萬億級”產(chǎn)業(yè)［J］．通信世界，2009(36):I0007．

［2］石軍．“感知中國”促進中國物聯(lián)網(wǎng)加速發(fā)展［J］．通信管理與技術(shù)，2009(5):1－3．

［3］徐益清．專業(yè)建設(shè)新途:“三段階梯式”和“兩個一半”——以江蘇省惠山中專電子與信息技術(shù)專業(yè)為例［J］．江蘇教育，2014(16):53－54．

［4］葛文芹．破解專業(yè)建設(shè)的瓶頸［J］．江蘇教育，2014 (16):74．

［責任編輯 盛 艷］

周亮，男，蘭州石化職業(yè)技術(shù)學院信息處理與控制工程系講師，碩士研究生，主要研究方向為軟件開發(fā)技術(shù);張克功，男，蘭州石化職業(yè)技術(shù)學院信息處理與控制工程系講師，碩士研究生，主要研究方向為信息處理技術(shù);黨燕，女，蘭州石化職業(yè)技術(shù)學院信息處理與控制工程系副教授，碩士研究生，主要研究方向為傳感器技術(shù)。

G712

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1674－7747(2015)06－0036－04