應(yīng)用型物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才能力結(jié)構(gòu)分析及培養(yǎng)路徑探索

摘 要：物聯(lián)網(wǎng)是面向國家節(jié)能提效和數(shù)字社會建設(shè)戰(zhàn)略的新興產(chǎn)業(yè)，應(yīng)用型物聯(lián)網(wǎng)人才在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著主力軍的作用。針對應(yīng)用型物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)，從人才能力結(jié)構(gòu)角度出發(fā)，分析了應(yīng)用型物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的能力結(jié)構(gòu)。結(jié)合傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)中的問題，從優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)實(shí)踐能力、專業(yè)師資建設(shè)、崗位訂單培養(yǎng)、強(qiáng)化職業(yè)素養(yǎng)、塑造學(xué)生品格等六個方面提出了人才培養(yǎng)的新思路。教學(xué)實(shí)踐顯示：基于能力結(jié)構(gòu)分析的改革措施取得了良好的教學(xué)效果，人才培養(yǎng)質(zhì)量顯著提高，更加符合用人單位的需求。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型；物聯(lián)網(wǎng)；數(shù)字社會；人才培養(yǎng)；能力結(jié)構(gòu)；校企合作

中圖分類號：TP39；G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-1302（2024）03-0-03

0 引 言

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things， IoT）的概念最早出現(xiàn)在比爾·蓋茨1995年《未來之路》一書中，只是當(dāng)時受限于無線網(wǎng)絡(luò)、硬件及傳感設(shè)備的發(fā)展水平，并未引起人們的重視[1]。物聯(lián)網(wǎng)的雛形最初來源于美國麻省理工學(xué)院在1999年建立的自動識別中心（Auto-IDLabs）提出的網(wǎng)絡(luò)無線射頻識別（RFID）系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用信息傳感設(shè)備將物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實(shí)現(xiàn)智能化識別和管理[2]。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了物與物、物與人的泛在連接，被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的“第三次信息技術(shù)革命”[3]。

近年來，中國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)受到各級政府的高度重視和國家產(chǎn)業(yè)政策的重點(diǎn)支持。國家陸續(xù)出臺了多項(xiàng)政策，鼓勵物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新。2022年6月工信部發(fā)布的《工業(yè)能效提升行動計(jì)劃》中指出要推動物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術(shù)在節(jié)能提效領(lǐng)域的研發(fā)應(yīng)用。2021年3月《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中提出加快數(shù)字社會建設(shè)，將物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)施納入公共基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)，推進(jìn)市政公用設(shè)施、建筑等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和智能化改造。2020年中華人民共和國人社部的新職業(yè)報(bào)告顯示，2020—2025年間我國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)人才缺口將超過1 600萬人[4]。然而我國每年物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)各層次畢業(yè)人數(shù)僅僅約10萬，人才供需極度不平衡[5]。從用人單位和業(yè)界反饋的信息可知，高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)畢業(yè)生掌握的專業(yè)知識和技能與企業(yè)的用人要求存在較大偏差，主要表現(xiàn)為專業(yè)知識陳舊、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)能力不強(qiáng)、實(shí)踐能力差、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用能力薄弱、職業(yè)核心能力欠缺等。

針對物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)方面的諸多問題，各高校和教育機(jī)構(gòu)的學(xué)者對此進(jìn)行了深入的研究與實(shí)踐。張樂芳等[6]以“勝任力”模型及應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)為指導(dǎo)，基于知識、技能、品行三個維度重新構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系。重構(gòu)后的課程體系在知識體系上既保證了課程間的銜接、關(guān)聯(lián)的邏輯性，又避免了課程內(nèi)容上的缺失或重復(fù)，顯著提升了應(yīng)用型高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才的勝任力。郭斌等[7]剖析了智能物聯(lián)網(wǎng)的新特征和體系架構(gòu)，進(jìn)而從“知識體系更新”“課程體系改革”“實(shí)踐能力提升”3個方面闡述了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)的新思路。賈博軒等[8]結(jié)合多年實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，針對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生實(shí)踐能力的提升，提出了一系列極具針對性和可行性的改革措施，并取得了顯著成效。安健等[9]針對當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐教學(xué)過程中存在的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊、實(shí)驗(yàn)設(shè)備脫節(jié)等現(xiàn)實(shí)問題，以物聯(lián)網(wǎng)開放專題實(shí)驗(yàn)為切入點(diǎn)，提出了一種以項(xiàng)目為導(dǎo)向、以硬件積木為工具，融合課堂教學(xué)和視頻教學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐能力培養(yǎng)的教學(xué)模式。經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證，該模式能夠有效提升學(xué)生的項(xiàng)目實(shí)踐能力，充分激發(fā)學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性，成為培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)人才實(shí)踐能力的有效方法。郭振軍等[10]針對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才的工程應(yīng)用能力提升問題，從優(yōu)化課程體系，注重學(xué)科競賽及加強(qiáng)校企合作三個方面提出了教學(xué)改革的新思路，教學(xué)實(shí)踐顯示學(xué)生的工程應(yīng)用能力顯著提高。謝昌榮等[11]根據(jù)多年職業(yè)教育的經(jīng)歷和高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建了高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)學(xué)生職業(yè)能力的層次結(jié)構(gòu)，提出了高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)學(xué)生職業(yè)核心能力培養(yǎng)的具體途徑和方法。張鈴艷[12]以培養(yǎng)適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)形態(tài)下的應(yīng)用型、創(chuàng)新型、復(fù)合型物聯(lián)網(wǎng)人才為目標(biāo)，以本校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)（智慧交通方向）專業(yè)的人才培養(yǎng)模式為例，探索學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)提升的策略，進(jìn)一步強(qiáng)化專業(yè)質(zhì)量的內(nèi)涵建設(shè)，大大提高了學(xué)生綜合素質(zhì)和職業(yè)素養(yǎng)。

文獻(xiàn)[6-12]從課程體系改革、實(shí)踐能力提升、工程應(yīng)用能力和職業(yè)核心能力等多方面對物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)進(jìn)行了研究和實(shí)踐，也取得了良好的教學(xué)改革效果。雖然這些成果已經(jīng)在一定程度上縮小了物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)與行業(yè)需求的偏差，但依然與業(yè)界對人才的需求相差甚遠(yuǎn)。本文從人才能力結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，分析了應(yīng)用型物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的能力結(jié)構(gòu)，并對其培養(yǎng)路徑進(jìn)行了研究和探索，以期最大程度地拉近物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)與行業(yè)需求的距離，進(jìn)一步提高應(yīng)用型物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

1 應(yīng)用型物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才能力結(jié)構(gòu)分析

物聯(lián)網(wǎng)是融合了多門學(xué)科的一門綜合學(xué)科，它包含了終端感知、網(wǎng)絡(luò)傳輸和數(shù)據(jù)處理三個層次的體系結(jié)構(gòu)，涉及到微電子技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)及人工智能技術(shù)、軟件工程、控制理論等多個學(xué)科領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目也包含了不同層次和類別的多個崗位，雖然其核心研發(fā)崗位以研究型高技術(shù)人才為主，但只是物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中很小的一部分。而對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)要求較高的解決方案分析與制作、商品營銷、項(xiàng)目實(shí)施與技術(shù)服務(wù)等崗位卻需要大量的應(yīng)用型物聯(lián)網(wǎng)人才，這部分崗位對人才的需求量龐大，占物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中的絕大部分。這些崗位要求從業(yè)者應(yīng)具有較高的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用水平和職業(yè)素養(yǎng)，這更符合應(yīng)用型本科和高職高專院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，因此學(xué)生的就業(yè)前景廣闊且是推動物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主力軍[13]。

經(jīng)過研究，應(yīng)用型物聯(lián)網(wǎng)人才的能力結(jié)構(gòu)大致由六部分構(gòu)成，包括基礎(chǔ)數(shù)理能力、程序設(shè)計(jì)能力、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)能力、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用能力、物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)能力及職業(yè)核心能力等。

基礎(chǔ)數(shù)理能力：能運(yùn)用數(shù)學(xué)工具、自然科學(xué)知識、工程理論和專業(yè)基礎(chǔ)知識解決物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目及相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)工程問題。

程序設(shè)計(jì)能力：至少掌握一門程序設(shè)計(jì)語言，能對實(shí)際問題進(jìn)行抽象和建模，設(shè)計(jì)并開發(fā)軟件解決實(shí)際問題。該能力屬于計(jì)算機(jī)學(xué)科大類下所有專業(yè)的一項(xiàng)基本能力。

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)能力：熟悉物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層的功能和運(yùn)行原理。熟練掌握典型物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品及應(yīng)用系統(tǒng)的架構(gòu)和工作機(jī)制，并能針對實(shí)際問題設(shè)計(jì)初步解決方案或給出方案建議。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用能力：能利用現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和技術(shù)為實(shí)際問題設(shè)計(jì)詳細(xì)的解決方案，能運(yùn)用專業(yè)知識對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)營和維護(hù)。

物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)能力：能針對物聯(lián)網(wǎng)工程及相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的復(fù)雜工程問題，設(shè)計(jì)合理的解決方案并能根據(jù)特定需求及元器件、工藝條件給出具體的實(shí)施方案。必要時可對系統(tǒng)進(jìn)行仿真，規(guī)避潛在的研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。

職業(yè)核心能力：這是從所有職業(yè)活動中抽象出來的一種最基本的能力，主要包括溝通交流、信息處理、團(tuán)隊(duì)合作、自我管理、解決問題、自我學(xué)習(xí)、創(chuàng)新革新、執(zhí)行力、領(lǐng)導(dǎo)力、外語應(yīng)用等。

由于物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)崗位的層次和種類較多，且不同層次不同種類崗位對人才的能力需求也不同。而學(xué)校一般不會針對行業(yè)的某個崗位制定培養(yǎng)方案，否則在縮小了學(xué)生就業(yè)范圍的同時也不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。而培養(yǎng)方案一般是針對某個行業(yè)領(lǐng)域的知識結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)制定的，它對行業(yè)中各種崗位具有普適性，但又不能完全滿足所有崗位的知識和能力需求，兩者間是一種大部分包含又不完全包含的關(guān)系。如圖1所示，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品銷售崗對物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)能力和職業(yè)核心能力要求要遠(yuǎn)高于培養(yǎng)方案中的標(biāo)準(zhǔn)，但對物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)能力沒有任何要求，而該崗位非常重視的市場營銷能力，大多數(shù)學(xué)校培養(yǎng)方案中卻沒有相應(yīng)的課程支撐。

2 應(yīng)用型物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)路徑探索

為了加快我國數(shù)字社會建設(shè)的進(jìn)度，響應(yīng)碳中和的國家戰(zhàn)略，高校培養(yǎng)符合國家和社會發(fā)展需要的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才迫在眉睫。為了減小物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)與行業(yè)需求的偏差，本文提出下列措施，教學(xué)實(shí)踐顯示這些措施有效地提高了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

（1）優(yōu)化課程調(diào)結(jié)構(gòu)

采用OBE教育模式，通過對物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的調(diào)研，分析不同崗位的能力需求，進(jìn)而設(shè)計(jì)出畢業(yè)生的能力結(jié)構(gòu)矩陣，再將能力矩陣映射到培養(yǎng)方案中的對應(yīng)課程上。將普適性較強(qiáng)的課程確定為必修課，對于普適性一般的課程可以定為選修課或?qū)I(yè)方向課，由學(xué)生根據(jù)興趣選修?？刹捎谩?+X”或“3+X”的課程體系優(yōu)化培養(yǎng)方案。

（2）項(xiàng)目驅(qū)動強(qiáng)實(shí)踐

實(shí)踐能力是應(yīng)用型物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才發(fā)展的基石。很多畢業(yè)生對自己的專業(yè)認(rèn)知很茫然，不知道自己勝任哪些工作，歸根結(jié)底是因?yàn)閷?shí)踐能力不足。在教學(xué)過程中若采用項(xiàng)目驅(qū)動開展教學(xué)，讓學(xué)生作為項(xiàng)目成員，經(jīng)歷項(xiàng)目實(shí)施的各個環(huán)節(jié)，對項(xiàng)目實(shí)施和運(yùn)行產(chǎn)生深刻認(rèn)識，也會積累很多實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。即使部分學(xué)生系統(tǒng)研發(fā)能力較弱，對項(xiàng)目背后的理論知識理解不夠深刻，但這種項(xiàng)目經(jīng)歷一定會增強(qiáng)其項(xiàng)目管理和質(zhì)量把控的實(shí)踐能力。

（3）校企合作育師資

優(yōu)秀的師資隊(duì)伍是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)用型本科和高職高專院校要凸顯物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的應(yīng)用性，必須有一支實(shí)踐能力強(qiáng)、項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)豐富的師資隊(duì)伍。校企合作是師資隊(duì)伍建設(shè)的一項(xiàng)有力措施，企業(yè)工程師大多實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富，但不善于教學(xué)；而高校教師教學(xué)水平較高，卻缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，校企合作實(shí)現(xiàn)了校企師資間的優(yōu)勢互補(bǔ)。然而，校企合作建設(shè)師資隊(duì)伍不是“1+1=2”，企業(yè)工程師有繁重的項(xiàng)目壓力，很難投入過多的精力進(jìn)行教學(xué)活動；高校教師由于缺乏項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，也很難與企業(yè)工程師實(shí)現(xiàn)無縫對接。因此我們采用教師入駐企業(yè)，參與企業(yè)項(xiàng)目研發(fā)和管理，由企業(yè)導(dǎo)師指導(dǎo)完成項(xiàng)目任務(wù)，并逐步成長為合格的企業(yè)工程師。這樣既緩解了企業(yè)的項(xiàng)目壓力，同時又為教師積累項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)提供了有利條件。這樣教師返校后便可勝任相應(yīng)的教學(xué)活動，必要時還可帶領(lǐng)學(xué)生到企業(yè)中承接項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了教和學(xué)的雙贏。

（4）訂單培養(yǎng)鎖崗位

為了讓人才培養(yǎng)更加貼合用人單位的需求，學(xué)?？梢院推髽I(yè)合作進(jìn)行訂單式人才培養(yǎng)。企業(yè)根據(jù)自己的崗位用人需求在高年級學(xué)生中篩選達(dá)到基本要求的學(xué)生簽署訂單式培養(yǎng)協(xié)議。后續(xù)教學(xué)計(jì)劃由學(xué)校和企業(yè)共同制定，并對原計(jì)劃進(jìn)行置換，學(xué)生培訓(xùn)結(jié)束后直接到企業(yè)帶薪實(shí)習(xí)或直接任職，實(shí)現(xiàn)高校人才培養(yǎng)和企業(yè)用人需求的無縫對接。

（5）第二課堂強(qiáng)素養(yǎng)

職業(yè)素養(yǎng)也稱為職業(yè)核心能力，是從所有職業(yè)活動中抽象出來的一種基本的、普適性極強(qiáng)的能力，包括溝通交流、信息處理、團(tuán)隊(duì)合作、自我管理、解決問題、自我學(xué)習(xí)、創(chuàng)新革新、執(zhí)行力、領(lǐng)導(dǎo)力、外語應(yīng)用等。但受限于教學(xué)計(jì)劃，大多高校不開設(shè)或少量開設(shè)職業(yè)核心能力課程，這對提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)極為不利。針對該問題，可利用第二課堂訓(xùn)練學(xué)生的職業(yè)核心能力，具體形式包括戶外素質(zhì)拓展、專家講座、競技游戲、主題演講、翻譯大賽及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等。參與訓(xùn)練的學(xué)生在語言表達(dá)、團(tuán)隊(duì)合作、解決問題、創(chuàng)新力、執(zhí)行力等方面均得到了大幅提升，受到了用人單位的高度評價。

（6）課堂思政育品德

根據(jù)黨中央“三全育人”的要求，應(yīng)用型物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才作為新時代社會主義建設(shè)的生力軍，必須具有正確的世界觀、人生觀和價值觀。因此要求教師全員開展課堂思政，將思政元素滲透到教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，部分教師還編寫了思政特色的教材，實(shí)現(xiàn)了全員全過程全方位育人。通過課堂思政教學(xué)，學(xué)生的政治思想覺悟、愛國精神、奮斗精神、抗壓能力、鉆研精神、奉獻(xiàn)精神均取得了長足的進(jìn)步。

3 結(jié) 語

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是面向國家節(jié)能提效和數(shù)字社會建設(shè)戰(zhàn)略的新興產(chǎn)業(yè)，因此作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的主力軍，應(yīng)用型物聯(lián)網(wǎng)人才的培養(yǎng)質(zhì)量就顯得格外重要。本文以人才能力結(jié)構(gòu)為出發(fā)點(diǎn)，剖析了應(yīng)用型物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的能力結(jié)構(gòu)，并結(jié)合傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)中存在的問題，從優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)實(shí)踐能力、專業(yè)師資建設(shè)、崗位訂單培養(yǎng)、強(qiáng)化職業(yè)素養(yǎng)、塑造學(xué)生品格等六個方面提出了應(yīng)用型物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)的思路。教學(xué)實(shí)踐顯示，上述措施取得了較好的教學(xué)成果，人才培養(yǎng)效果更加貼合企業(yè)的用人需求，希望該成果能為其他領(lǐng)域應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供參考和借鑒。

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