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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);物流工程;實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)
作者簡介:趙剛(1965-),男,遼寧沈陽人,北京信息科技大學(xué)信息管理學(xué)院,副教授。(北京 100192)
基金項(xiàng)目:本文系北京信息科技大學(xué)教育提高項(xiàng)目、課程建設(shè)項(xiàng)目的研究成果。
中圖分類號:G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)08-0168-02
課程建設(shè)是一項(xiàng)綜合性的建設(shè),在我國高等教育課程結(jié)構(gòu)總體框架內(nèi)具有十分重要的意義。課程建設(shè)是連接教育宏觀和微觀兩方面的重要紐帶,是教學(xué)工作的基本細(xì)胞。實(shí)踐環(huán)節(jié)注重于所掌握知識的實(shí)際應(yīng)用,通過應(yīng)用實(shí)例加深對理論知識的認(rèn)識,鍛煉動(dòng)手能力,培養(yǎng)合格的專業(yè)人才。為了達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力尤為重要。[1-3]
北京信息科技大學(xué)信息管理學(xué)院承擔(dān)物流工程專業(yè)工程碩士的培養(yǎng),所開設(shè)的研究生課程“物聯(lián)網(wǎng)概論”屬于學(xué)位專業(yè)基礎(chǔ)必修課,課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性。為促進(jìn)實(shí)現(xiàn)物流工程碩士培養(yǎng)目標(biāo),急需建立“物聯(lián)網(wǎng)概論”課程教學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),以更好地培養(yǎng)學(xué)生熟練運(yùn)用信息技術(shù)、獨(dú)立從事物流工程信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化的能力。物流產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展急需大批物流工程技術(shù)人才,完善物流工程專業(yè)工程碩士的培養(yǎng)目標(biāo),更側(cè)重對實(shí)踐能力培養(yǎng)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為物流工程帶來巨大變革,數(shù)據(jù)感知與采集是物流工程智能決策的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),數(shù)據(jù)管理與集成是異構(gòu)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為商務(wù)智能的信息條件。[4-5]本文主要介紹面向物流工程專業(yè)的“物聯(lián)網(wǎng)概論”課程中實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的思考與探討。
一、物流工程專業(yè)工程碩士培養(yǎng)目標(biāo)與“物聯(lián)網(wǎng)概論”課程
物流工程是以物流系統(tǒng)為研究對象,研究物流系統(tǒng)的資源優(yōu)化配置、物流運(yùn)作過程控制、經(jīng)營和管理的工程技術(shù)領(lǐng)域。北京信息科技大學(xué)物流工程全日制工程碩士專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)是從我國物流產(chǎn)業(yè)的實(shí)際出發(fā),結(jié)合本校優(yōu)勢,培養(yǎng)具有物流領(lǐng)域堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和寬廣的專業(yè)知識,富有創(chuàng)新意識,能獨(dú)立從事物流工程信息系統(tǒng)設(shè)計(jì),能熟練運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行物流工程管理,具有良好的職業(yè)素養(yǎng)的高層次應(yīng)用型專門人才。
在專業(yè)建設(shè)中,“物聯(lián)網(wǎng)概論”是全日制工程碩士物流工程專業(yè)一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課,本課程的任務(wù)是使學(xué)生掌握物聯(lián)網(wǎng)的基本知識,掌握物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu),深入了解物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù),使學(xué)生具有在物流系統(tǒng)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本能力。其主要講授物聯(lián)網(wǎng)的基本原理及應(yīng)用知識,包括物聯(lián)網(wǎng)的分類、物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計(jì)等內(nèi)容,學(xué)生通過課程的學(xué)習(xí)應(yīng)具備以下方面的知識體系并普遍理解基礎(chǔ)內(nèi)容,重點(diǎn)掌握應(yīng)用技術(shù):物聯(lián)網(wǎng)的三層體系結(jié)構(gòu)、傳感與數(shù)據(jù)采集、通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理與挖掘、物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計(jì)。
二、“物聯(lián)網(wǎng)概論”課程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)
按照國家教育部對工程碩士的要求,在考察和培養(yǎng)工程碩士理論知識能力的前提下更側(cè)重對工程碩士實(shí)踐能力的培養(yǎng)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為物流工程帶來巨大變革,數(shù)據(jù)感知與采集是物流工程智能決策的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),數(shù)據(jù)管理與集成是異構(gòu)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為商務(wù)智能的信息條件。數(shù)據(jù)管理與集成及數(shù)據(jù)感知與采集技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展受到了學(xué)術(shù)與產(chǎn)業(yè)界的高度重視,已成為物流工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和關(guān)鍵性問題。北京信息科技大學(xué)信息管理學(xué)院承擔(dān)物流工程專業(yè)碩士的培養(yǎng),所開設(shè)的研究生課程“物聯(lián)網(wǎng)概論”屬于學(xué)位必修、專業(yè)基礎(chǔ)課,課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性,為促進(jìn)實(shí)現(xiàn)物流工程碩士培養(yǎng)目標(biāo),急需完善相關(guān)教學(xué)課程體系并且建立該課程教學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)?!拔锫?lián)網(wǎng)概論”課程建立以演示為主、調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的小型物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)十分必要,以更好地培養(yǎng)學(xué)生熟練運(yùn)用信息技術(shù)、獨(dú)立從事物流工程信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化的能力。
物聯(lián)網(wǎng)信息采集、加工是物聯(lián)網(wǎng)乃至物流工程中的重要知識內(nèi)容,建設(shè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所提供的科學(xué)研究與實(shí)踐平臺不僅可以讓研究生鞏固理論知識,加深學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)的信息流的認(rèn)識,提高實(shí)踐能力,而且將進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生社會競爭力。[6-7]物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等感知層設(shè)備,按約定的協(xié)議,把物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進(jìn)行信息交換與通信,實(shí)現(xiàn)對物體的識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò),是互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的網(wǎng)絡(luò),是“物物相連”的信息通信網(wǎng)絡(luò)。龐大復(fù)雜的前端傳感數(shù)據(jù)匯集后需要分類分析甚至綜合協(xié)同處理,作為物聯(lián)網(wǎng)三個(gè)重要的特征之一,信息系統(tǒng)強(qiáng)大的計(jì)算能力對前端數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘、整理、分析、判斷并給出結(jié)論,本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是建立基于RFID的商品供應(yīng)鏈智能管理系統(tǒng)的初步階段,其整體系統(tǒng)如圖1所示。
初步建成具有以下功能的小型物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng):以物流工程中庫存管理為基礎(chǔ),利用RFID技術(shù)建立感知層,運(yùn)用自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)建立數(shù)據(jù)傳輸層,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理層業(yè)務(wù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),重點(diǎn)發(fā)揮北京信息科技大學(xué)信息管理學(xué)院優(yōu)勢,從而進(jìn)一步建立基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的庫存管理信息系統(tǒng)。對無線傳感器節(jié)點(diǎn)工作原理進(jìn)行分析,安裝無線傳感器節(jié)點(diǎn)操作系統(tǒng),配置無線組網(wǎng),建立無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采集數(shù)據(jù);建立RFID工作場景,在完成對射頻標(biāo)簽讀寫基礎(chǔ)上利用數(shù)據(jù)庫進(jìn)行具體應(yīng)用案例開發(fā)。
(1)模擬給每一庫位貼電子庫位標(biāo)簽,在進(jìn)行庫房管理作業(yè)時(shí)讀取該標(biāo)簽信息,從而判定當(dāng)前作業(yè)的位置是否正確。
(2)模擬為入庫物品貼上具有貨物標(biāo)識的電子標(biāo)簽,在實(shí)施庫房作業(yè)時(shí)讀取標(biāo)簽編號用以核定作業(yè)物品是否正確。
(3)讀取出庫物品標(biāo)簽,提高作業(yè)效率,降低錯(cuò)誤率。
(4)為了節(jié)省運(yùn)行成本,貨物出庫后可取下標(biāo)簽,送到入庫處根據(jù)需要設(shè)計(jì)重復(fù)使用貨物標(biāo)簽。
(5)架設(shè)具有模擬覆蓋整個(gè)倉庫作業(yè)區(qū)域的無線網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)作業(yè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。
(6)模擬作業(yè)車并安裝無線數(shù)據(jù)終端,作業(yè)者配置手持式無線數(shù)據(jù)終端,利用指令實(shí)現(xiàn)作業(yè)位置與作業(yè)貨物的準(zhǔn)確性確認(rèn)等功能。
(7)模擬自動(dòng)導(dǎo)引車平臺并配置RFID識讀器、無線通信設(shè)備,實(shí)現(xiàn)周期性對庫房貨物的自動(dòng)盤點(diǎn)并其結(jié)果傳輸給信息系統(tǒng)。
圍繞北京市物流產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的需求,為實(shí)現(xiàn)“物流工程”專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),初步建成小型物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),以物流工程中庫存管理為基礎(chǔ),利用RFID技術(shù)建立感知層,運(yùn)用自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)建立數(shù)據(jù)傳輸層,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理層業(yè)務(wù)系統(tǒng),重點(diǎn)發(fā)揮北京信息科技大學(xué)信息管理學(xué)院優(yōu)勢,建立基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的庫存管理信息系統(tǒng),用以支撐研究生課程“物聯(lián)網(wǎng)概論”的教學(xué)與實(shí)踐,為學(xué)生提供“數(shù)據(jù)感知與采集”的科研與創(chuàng)新實(shí)踐平臺。借助所建設(shè)的小型實(shí)踐平臺能夠幫助學(xué)生鞏固理論知識,進(jìn)一步接觸接近實(shí)際的數(shù)據(jù)感知與采集、數(shù)據(jù)管理與集成技術(shù),提高工程實(shí)踐能力。
三、結(jié)束語
本文在介紹物流工程專業(yè)工程碩士培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上,總結(jié)了“物聯(lián)網(wǎng)概論”課程的主要教學(xué)內(nèi)容,在分析物流工程與物聯(lián)網(wǎng)關(guān)系等方面的基礎(chǔ)上深入探討了“物聯(lián)網(wǎng)概論”實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)、建設(shè)方案和建設(shè)內(nèi)容。“物聯(lián)網(wǎng)概論”實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的建設(shè)不僅可以促進(jìn)學(xué)生鞏固理論知識、提高實(shí)踐能力,而且還將進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生畢業(yè)后在社會中的競爭力。學(xué)生通過接觸到近于實(shí)際的數(shù)據(jù)感知與采集技術(shù),提高其自身的技術(shù)素養(yǎng)與工程實(shí)踐能力。因此,本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的建立可以提供“物流工程”專業(yè)碩士相關(guān)課程的教學(xué)與實(shí)踐,必將大力加快我校培養(yǎng)具有較強(qiáng)創(chuàng)新能力的高層次應(yīng)用型人才目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),面對社會人才需求,培養(yǎng)優(yōu)秀的高層次應(yīng)用型人才,更好地服務(wù)于社會,滿足行業(yè)的需求。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:翻轉(zhuǎn)課堂;教學(xué)模式;空間課堂
doi:10.16083/ki.1671-1580.2017.03.015
中圖分類號:G710
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1671-1580(2017)03-051-03
隨著教育信息化的進(jìn)一步深化,特別是“互聯(lián)網(wǎng)+”大背景下,傳統(tǒng)的教育理念和思想受到越來越多的挑戰(zhàn),個(gè)人電腦、智能手機(jī)的廣泛使用,拉近了師生之間的距離,改進(jìn)了教學(xué)方法,促進(jìn)了學(xué)生個(gè)性化的發(fā)展,這使得教學(xué)模式發(fā)生了重大變化,課堂上傳統(tǒng)的老師講授模式變成了師生互動(dòng)交流、學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)的方向發(fā)展,這符合當(dāng)前信息化時(shí)展的教學(xué)模式。作為一線教師應(yīng)該要適應(yīng)這種新的形式,嘗試應(yīng)用多樣的信息化教學(xué)方法與手段進(jìn)行課堂教學(xué)的組織與管理,以提升高職學(xué)生綜合素質(zhì)和學(xué)習(xí)能力。
一、“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式的特點(diǎn)
翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)的課堂不同,不僅僅在學(xué)習(xí)順序的變化,它還具有自身的特點(diǎn),主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
(一)輕松的學(xué)習(xí)環(huán)境
與傳統(tǒng)的被動(dòng)學(xué)習(xí)不同的是,翻轉(zhuǎn)課堂是課前對所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行自主學(xué)習(xí),課堂主要是解決問題,將知識內(nèi)化,這樣可以讓學(xué)生以一種輕松的心態(tài)去完成師生之間的交流,提升教學(xué)效果。
(二)教學(xué)資源更加豐富
傳統(tǒng)的講授課堂由于時(shí)間有限,老師不可能給學(xué)生放映大量的相關(guān)視頻和學(xué)習(xí)資源,翻轉(zhuǎn)課堂是學(xué)生在課前完成自主學(xué)習(xí),學(xué)生可以隨時(shí)隨地學(xué)習(xí),這樣,老師可以準(zhǔn)備盡可能豐富的教學(xué)資源以供學(xué)生學(xué)習(xí),可以包含微課視頻、PPT、教學(xué)設(shè)計(jì)、動(dòng)畫、知識小游戲等。
(三)師生角色發(fā)生變化
傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以老師為主,課堂圍繞老師進(jìn)行,而翻轉(zhuǎn)課堂師生之間是以平等的地位在課堂上進(jìn)行討論,共同解決某一問題。
(四)師生交流更加頻繁
網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展,使得師生之間可以通過虛擬的網(wǎng)絡(luò)世界隨時(shí)隨地聯(lián)系,這使得知識的傳播更快捷,第一時(shí)間解決所授知識中的難點(diǎn)。
微課具有應(yīng)用廣泛、開發(fā)便利、易上手的優(yōu)點(diǎn),作為支撐“翻轉(zhuǎn)課堂”有效的數(shù)字化資源,得到當(dāng)前教育工作者和學(xué)習(xí)人員越來越多的應(yīng)用。下面將以湖南省職業(yè)教育名師空間課堂《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論》為例,進(jìn)行分析探討基于空間的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)組織與實(shí)施。
二、基于空間的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式的實(shí)踐研究
(一)教學(xué)分析
在空間教學(xué)組織與實(shí)施前,首先進(jìn)行一系列的教學(xué)分析,主要對教學(xué)環(huán)境、學(xué)習(xí)者、學(xué)習(xí)內(nèi)容及教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行分析。
1.教學(xué)環(huán)境分析。在教學(xué)環(huán)境中,由于學(xué)生是提前進(jìn)行知識的學(xué)習(xí),需要在教學(xué)上給學(xué)生提供相應(yīng)的軟硬件環(huán)境。在硬件環(huán)境方面,需要給每個(gè)學(xué)生提供一臺計(jì)算機(jī)或智能設(shè)備;在軟件方面,安裝相應(yīng)的可以支持相關(guān)資源播放或查看的軟件。
2.學(xué)習(xí)者分析?!段锫?lián)網(wǎng)技術(shù)概論》課程是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,也是電子信息類專業(yè)選修課。在課程內(nèi)容設(shè)計(jì)過程中遵循學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律,從簡單到復(fù)雜,由淺入深,按照物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體驗(yàn)――物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)認(rèn)知――物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)分析三個(gè)不斷遞進(jìn)提升的層次來劃分知識技能點(diǎn),從而確定課程的學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)目標(biāo)。
3.學(xué)習(xí)內(nèi)容分析。本課程首先讓學(xué)習(xí)者進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的體驗(yàn),從物聯(lián)網(wǎng)的概念出發(fā),借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在家居、物流、交通及城市中的應(yīng)用案例,深入剖析物聯(lián)網(wǎng)這一概念背景下所涵蓋的技術(shù)知識、發(fā)展現(xiàn)狀及所面臨的挑戰(zhàn)和技術(shù)突破點(diǎn),并詳細(xì)介紹物聯(lián)網(wǎng)在各行業(yè)的應(yīng)用狀況。
4.教學(xué)目標(biāo)分析。通過本課程的學(xué)習(xí),讓學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)概念、結(jié)構(gòu)組成、相關(guān)技術(shù)、應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展前景等有本質(zhì)的認(rèn)識,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和應(yīng)用信息技術(shù)的能力。
(二)教學(xué)模式的構(gòu)建
1.開發(fā)教學(xué)資源。創(chuàng)新空間課堂資源建設(shè)方法,自主開發(fā)完成《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論》空間課程全套的數(shù)字化教學(xué)資源:課程簡介、課程標(biāo)準(zhǔn)、課程設(shè)計(jì)、授課計(jì)劃、考核方案、微視頻、微設(shè)計(jì)、微課件、微素材、微案例、在線試題庫、技能抽測題庫等。建設(shè)空間特色資源:物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品認(rèn)知展廳和物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目解決方案展廳,通過兩個(gè)空間展廳資源的建設(shè),讓空間成為普及前沿技術(shù)的陣地,讓學(xué)習(xí)者對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的典型應(yīng)用有直觀的認(rèn)知。
2.設(shè)計(jì)教學(xué)模式。傳統(tǒng)教學(xué)模式的改變,使得學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng),作業(yè)和習(xí)題由學(xué)生自主完成變成課堂協(xié)作完成,學(xué)生在課程開課以前,就已經(jīng)比較清晰地了解該課堂的教學(xué)目標(biāo),學(xué)生已經(jīng)成為課堂的主體。對于基于“微課”的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計(jì),將其分為課前自主學(xué)、課中引導(dǎo)學(xué)和課后拓展學(xué)三部分,設(shè)計(jì)的空間教學(xué)模式如圖1所示。
課前自主學(xué):重點(diǎn)吸引學(xué)生興趣和注意力,提升學(xué)習(xí)熱情,凸現(xiàn)空間課堂的磁力;引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)教師空間觀看微課視頻、學(xué)習(xí)視頻、學(xué)習(xí)指南和參考資源等內(nèi)容,了解對應(yīng)的授課內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo);發(fā)現(xiàn)的問題可以通過微信、QQ和空間留言等方式與教師或同學(xué)進(jìn)行在線交流與討論;教師通過學(xué)生課前學(xué)習(xí)情況,提前了解學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)及對知識的掌握情況,能動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)診斷評價(jià)與反饋,做好相關(guān)的記錄與回復(fù),激勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課前學(xué)習(xí)。
課中引導(dǎo)學(xué):教師采用多樣的信息化教學(xué)方法和工具手段進(jìn)行教學(xué)的有效組織與實(shí)施,重在有效解決學(xué)生提出的問題;
激發(fā)引導(dǎo)學(xué)生參與課堂討論、交流與展示,使學(xué)生思維發(fā)生碰撞,實(shí)現(xiàn)提出問題、解決問題的能力提升,顯現(xiàn)課堂教學(xué)的活力;
利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)效果精準(zhǔn)測評,讓教師能快速地對學(xué)生的學(xué)習(xí)全過程做出診斷評價(jià),以實(shí)現(xiàn)全體學(xué)生的個(gè)性張揚(yáng)、智能發(fā)展和健康成長,實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的效力。
課后拓展學(xué):充分拓展與提升學(xué)生的知識面,注重知識內(nèi)涵與外延的挖掘及與學(xué)過知識的聯(lián)系進(jìn)行總結(jié)和反饋;學(xué)生還可有針對性地選擇在線作業(yè)、在線考試進(jìn)行自我檢測,不斷進(jìn)行內(nèi)化與提升。
(三)教學(xué)實(shí)踐與應(yīng)用
1.資源開放共享。將全套資源分門別類、按開放式上傳,并搭建空間課堂的學(xué)習(xí)地圖(圖2)和教學(xué)單元學(xué)習(xí)導(dǎo)航(圖3),保證資源訪問高效,使用容易,貼近學(xué)習(xí)者使用的需求。
2.教學(xué)組織與實(shí)施。充分利用信息化空間平臺和信息化教學(xué)手段,創(chuàng)新空間“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式,優(yōu)化教學(xué)過程,利用空間考勤、創(chuàng)建群組、下發(fā)與提交作業(yè)、交流討論和答疑、成績公示和空間教學(xué)數(shù)據(jù)分析與管理,實(shí)現(xiàn)空間教學(xué)管理常態(tài)化,推進(jìn)空間課堂教學(xué)改革,提高空間課堂的有效性。
利用微信鮮活立體的溝通方式、及時(shí)有效的信息推送、開放平臺可拓展性強(qiáng)等特點(diǎn),在“翻轉(zhuǎn)課堂”的空間課堂教學(xué)實(shí)踐中申請“10T技術(shù)博覽館”微信公眾號,利用它來輔助課堂教學(xué),進(jìn)行資源推送和學(xué)習(xí)交流討論;從微信公眾平臺系統(tǒng)自帶的統(tǒng)計(jì)板塊中,可進(jìn)行圖文分析,通過分析可以看出每天定時(shí)推送的微學(xué)習(xí)資源的查閱情況、每條學(xué)習(xí)資源的應(yīng)用情況及課中推送隨堂測驗(yàn)情況,進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測數(shù)據(jù)分析和即時(shí)反饋,改進(jìn)教學(xué)策略,調(diào)整教學(xué)進(jìn)程;通過課后作業(yè)數(shù)據(jù)分析,實(shí)施針對性輔導(dǎo),為學(xué)習(xí)者即時(shí)推送合適的個(gè)性化學(xué)習(xí)資料,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持。
三、結(jié)束語
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論;實(shí)驗(yàn)教學(xué);實(shí)驗(yàn)考核
中圖分類號:TP393;G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-1302(2014)03-0091-02
0 引 言
物聯(lián)網(wǎng)被認(rèn)為是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次信息浪潮。2009年8月總理在無錫考察傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)提出“感知中國”后,物聯(lián)網(wǎng)的探索逐漸成為國家戰(zhàn)略。2010年3月底,教育部批準(zhǔn)30所高校第一批開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),沒有物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學(xué)校也相繼開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的課程。我校于2010年招生時(shí)就將物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)課程加入了計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的培養(yǎng)方案,并于本學(xué)期首次開設(shè)了《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論》課程。本課程的特點(diǎn)是理論性強(qiáng),通過實(shí)驗(yàn)課加強(qiáng)學(xué)生對于物聯(lián)網(wǎng)理論內(nèi)容的理解,才能很好地培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力和專業(yè)實(shí)踐能力,加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要途徑。研究《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論》課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,對培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用人才具有重大的意義。
1 研究現(xiàn)狀及存在問題
《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論》是本學(xué)期為2010級計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)專業(yè)新開設(shè)的一門專業(yè)任選課。課程的目標(biāo)是使學(xué)生可以對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)知識有一個(gè)全面、系統(tǒng)的認(rèn)識;具備規(guī)劃設(shè)計(jì)與構(gòu)建出一些簡單的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的能力;具備運(yùn)用理論知識解決實(shí)際問題的基本素質(zhì)。
現(xiàn)在開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)課程的學(xué)校很多,主要從理論上講解物聯(lián)網(wǎng)中的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID(射頻識別)技術(shù)等,項(xiàng)目組對市面上的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)課程及實(shí)驗(yàn)的教材及幾個(gè)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)做了調(diào)查,主要發(fā)現(xiàn)有以下幾個(gè)問題:
1.1 課程內(nèi)容差異很大,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不統(tǒng)一
物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)相對比較新的技術(shù),很多理論還沒有完全沉淀下來,形成非常統(tǒng)一的理論體系。不同的學(xué)校不同的教材講授的內(nèi)容有很大差異,相對于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也就有不同的安排。
1.2 開設(shè)的專業(yè)不同,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的重點(diǎn)不一
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一個(gè)綜合性比較強(qiáng)的新技術(shù),涉及到計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等,造成了不同專業(yè)都開物聯(lián)網(wǎng)課程的現(xiàn)狀。通信技術(shù)相關(guān)專業(yè)講解的重點(diǎn)在于物聯(lián)網(wǎng)通信傳輸、通信協(xié)議分析等,自動(dòng)控制相關(guān)專業(yè)講解的重點(diǎn)在于物聯(lián)網(wǎng)芯片的研究設(shè)計(jì)等。計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)講解的重點(diǎn)在于物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)算法、應(yīng)用開發(fā)等。開設(shè)專業(yè)的不同,導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的重點(diǎn)不一。如北京科技術(shù)大學(xué)王志良教授出版的實(shí)訓(xùn)教程[1]有大量的硬件設(shè)計(jì)指導(dǎo)等。
1.3 不同學(xué)校配備的實(shí)驗(yàn)箱不同,實(shí)驗(yàn)操作不一致
對于物聯(lián)網(wǎng)課程的實(shí)驗(yàn)大部分都是基于實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行操作的,不同的學(xué)校配備的實(shí)驗(yàn)箱基本都不同。每種實(shí)驗(yàn)箱都有不同的核心板,不同的程序,操作起來都有自己的步驟[2]。本系關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)箱共有3套,即使是同一種類型的實(shí)驗(yàn),軟硬件環(huán)境,實(shí)驗(yàn)效果也都不同,這也給實(shí)驗(yàn)的選擇、融合帶來一定的難度。
1.4 學(xué)生層次不同,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的難易度設(shè)置問題
物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)需要大量的硬件編程基礎(chǔ),這些基礎(chǔ)都是通過以前課程的學(xué)習(xí)積累的。有的學(xué)生基礎(chǔ)好些,如果實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過淺,就不能滿足學(xué)生對知識的渴望,設(shè)置過難又使基礎(chǔ)不好的學(xué)生失去信心。
基于以上問題的分析,我們在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇上要以符合專業(yè)需求為主要方向,找出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn),體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的層次性等,為培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)方向的應(yīng)用人才奠定基礎(chǔ)。
2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容研究
主要研究《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論》課程的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,以符合專業(yè)需求為導(dǎo)向,整合現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,在各個(gè)實(shí)驗(yàn)中擬設(shè)置選學(xué)內(nèi)容,以滿足不同層次學(xué)生的要求,同時(shí)為學(xué)生深入學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)課程打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
擬選取以下6組實(shí)驗(yàn):
(1)建立實(shí)驗(yàn)環(huán)鏡
實(shí)驗(yàn)為1學(xué)時(shí),主要是認(rèn)識實(shí)驗(yàn)設(shè)備,安裝配置IAR、KeilC開發(fā)環(huán)境。
(2)數(shù)據(jù)感知實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)為3學(xué)時(shí),主要物聯(lián)網(wǎng)感知層的實(shí)驗(yàn),包括溫濕度傳感器、超聲波傳感器、酒精傳感器的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生通過各種傳感器感知信號及編程方法。選學(xué)內(nèi)容設(shè)置為光電傳感器、壓力傳感器。
(3)ZigBee組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)為4學(xué)時(shí),主要是讓學(xué)生熟悉ZigBee協(xié)議棧原理、工作流程,掌握點(diǎn)對點(diǎn)、星狀網(wǎng)通信原理及相關(guān)程序應(yīng)用分析。選學(xué)內(nèi)容為樹狀通信實(shí)驗(yàn)等。
(4)網(wǎng)關(guān)通信實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)為2學(xué)時(shí),使學(xué)生掌握網(wǎng)關(guān)上各種通信接口如串口,網(wǎng)口、GPRS的使用及程序分析修改。
(5)認(rèn)識RFID系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)為2學(xué)時(shí),使學(xué)生掌握RFID 的基本原理,學(xué)會RFID 模塊的使用方法及相關(guān)程序分析。選學(xué)內(nèi)容為超高頻RFID模塊分析等。
(6)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)為4學(xué)時(shí),是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的實(shí)驗(yàn),主要是對智能家居系統(tǒng)、智能超市系統(tǒng)和智能倉儲系統(tǒng)從系統(tǒng)功能、架構(gòu)、原理上進(jìn)行分析,并通過各種模擬系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際分析等。選學(xué)內(nèi)容為智能農(nóng)業(yè)等。
實(shí)驗(yàn)的總學(xué)時(shí)為16學(xué)時(shí),我們的重點(diǎn)放在無線傳感器網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用上。
3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與手段
3.1 啟發(fā)式教學(xué)
為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,改變以往填鴨式教學(xué)方法,在實(shí)驗(yàn)中,先講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)要求等基本內(nèi)容后,再將本次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果展示出來,然后引導(dǎo)學(xué)生觀察、發(fā)現(xiàn)問題,由教師以點(diǎn)撥、提問和探討的方式加以解決。實(shí)驗(yàn)中根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,這種變學(xué)生被動(dòng)為主動(dòng)參與的教學(xué)方法在調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上均收到了良好的效果。
3.2 層次教學(xué)
根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)度和實(shí)驗(yàn)深度要求的不同,把實(shí)驗(yàn)分成不同的層次,有助于引導(dǎo)學(xué)生由淺入深地學(xué)習(xí)。在物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中分成兩個(gè)方面的層次。
第一個(gè)層次,是從必學(xué)到選學(xué)將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分成必學(xué)和選學(xué),必學(xué)是所有學(xué)生都要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。選學(xué)內(nèi)容是對本實(shí)驗(yàn)更有興趣的學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
第二個(gè)層次,是將必修實(shí)驗(yàn)再分為使用、驗(yàn)證分析、綜合設(shè)計(jì)3個(gè)層次。
在教學(xué)前期適合于做一些使用層次要求的實(shí)驗(yàn),如建立實(shí)驗(yàn)環(huán)鏡、傳感器和ZigBee網(wǎng)等, 通過全面使用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)使學(xué)生對傳感器、ZigBee等操作有全面的感性認(rèn)識。 在有一定的操作和理論基礎(chǔ)時(shí)可做驗(yàn)證分析層次的實(shí)驗(yàn),從外部觀察驗(yàn)證傳感器、ZigBee的原理、編程、實(shí)現(xiàn)過程。如學(xué)完進(jìn)程就可通過在實(shí)際的操作系統(tǒng)上編程使用系統(tǒng)調(diào)用來觀察操作系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度結(jié)果,并根據(jù)結(jié)果分析不同的調(diào)度策略。 在驗(yàn)證分析的基礎(chǔ)上就可做設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)層次的實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生在模擬操作系統(tǒng)上自己編程實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)的功能模塊,并觀察自己所設(shè)計(jì)的功能模塊的工作情況。讓學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)功能有一個(gè)使用、探索驗(yàn)證、自己設(shè)計(jì)逐步深入的學(xué)習(xí)過程。
4 實(shí)驗(yàn)考核
考試是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、了解教師教學(xué)效果的一個(gè)重要方法。許多高校計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)專業(yè)硬件課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課堂教學(xué)的比例超過20%,但學(xué)生的成績僅憑試卷考試來確定,忽略了實(shí)驗(yàn)教學(xué)成績,這是不全面的。因此需要完善學(xué)生成績評定,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極性,達(dá)到學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力的成績在總評成績中占一定比例。在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,應(yīng)該告知學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績在總評成績中的比例,要求學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)報(bào)告,啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維,鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)真總結(jié)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),杜絕抄襲他人現(xiàn)象。幾年來在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)專業(yè)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)成績占課程總評成績的20%~30%是比較恰當(dāng)?shù)摹?/p>
5 結(jié) 語
本文對《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論》實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與手段、實(shí)驗(yàn)考核等方面所作的分析,可為高校建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論課程提供一些參考。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)實(shí)用性和創(chuàng)新性的高素質(zhì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才的重要途徑和手段。因此,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是當(dāng)前需要認(rèn)真研究和探討的問題。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]王志良,王新平. 物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)訓(xùn)教程:實(shí)驗(yàn)案例和習(xí)題解答[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011.
[2]魏曉寧. 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)初探[J]. 計(jì)算機(jī)時(shí)代, 2011(10):49-53.
[3]劉云浩. 物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論[M].北京:科學(xué)出版社, 2010.
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[5]徐勇軍. 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)教程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011.
(長沙民政職業(yè)技術(shù)學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)工程系,湖南 長沙 410004)
【摘要】物聯(lián)網(wǎng)是我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),它把新一代IT技術(shù)充分運(yùn)用在各行各業(yè)之中。為了適應(yīng)新一代信息技術(shù)對人才的需求,高職院校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)目的是培養(yǎng)高端技能型、應(yīng)用型和可持續(xù)發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)技能人才。本文從物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)課程體系現(xiàn)狀入手分析了物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)目標(biāo)、主要就業(yè)崗位,以物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)為核心,探索更合理的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)課程體系。
關(guān)鍵詞 高職院校;物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù);體系架構(gòu);課程體系
0 前言
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮,通過射條碼與二維碼、射頻標(biāo)簽、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器和氣體感應(yīng)器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò),具有十分廣闊的行業(yè)前景。自2010年7月教育部首次批準(zhǔn)多所高校建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)以來,國內(nèi)高校都在根據(jù)自身的情況對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的知識體系、專業(yè)課程體系和人才培養(yǎng)等方面進(jìn)行了一些探索,但目前物聯(lián)網(wǎng)屬于新興產(chǎn)業(yè),各高校基本上也都是依托自己原有的相關(guān)院系與專業(yè)開始設(shè)立物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè),沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。如何建立科學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系和人才培養(yǎng)方案等問題成為阻礙各院校專業(yè)發(fā)展的一個(gè)難點(diǎn)。本文致力于分析物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和主要就業(yè)崗位等,力求歸納聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)建設(shè)的專業(yè)共性基礎(chǔ),構(gòu)建了以“物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)”為核心的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)課程體系。
1 高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)主要就業(yè)崗位分析
高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)是一門交叉學(xué)科,應(yīng)用非常廣泛,專業(yè)培養(yǎng)應(yīng)具有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能力、應(yīng)用創(chuàng)新能力、跨專業(yè)的復(fù)合型的技術(shù)技能人員,工作重點(diǎn)在應(yīng)用、服務(wù)和生產(chǎn)領(lǐng)域。通??蓪⒈緦I(yè)對應(yīng)主要的崗位劃分為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成和測試工程師、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)銷售和技術(shù)支持工程師、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)工程師等三大基本崗位:
物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成、測試工程師:系統(tǒng)集成、測試工程師的工作任務(wù)主要是負(fù)責(zé)系統(tǒng)的軟件、硬件和傳感裝置集成,進(jìn)行調(diào)試,發(fā)現(xiàn)并改進(jìn)單元設(shè)計(jì)過程中的錯(cuò)誤,負(fù)責(zé)無線網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)設(shè)備的構(gòu)建組網(wǎng)等工作。
物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)銷售、技術(shù)支持工程師:系統(tǒng)銷售、技術(shù)支持工程師的工作任務(wù)主要是負(fù)責(zé)建立客戶關(guān)系,能根據(jù)客戶的需求,為客戶推薦其感興趣的產(chǎn)品,突出產(chǎn)品優(yōu)勢;根據(jù)客戶需求進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品的配置、安裝;負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的日常和維護(hù),進(jìn)行一些基本的故障維修;負(fù)責(zé)傳感器的采購、售前、售后維護(hù)等技術(shù)工作;負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)硬件和軟件的日常維護(hù)工作。
物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)工程師:系統(tǒng)開發(fā)工程師的主要工作任務(wù)是應(yīng)用流程設(shè)計(jì)、開發(fā)和測試;編寫各種設(shè)計(jì)文檔;嵌入式系統(tǒng)的解決方案研究、項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案、系統(tǒng)開發(fā)和集成、工程設(shè)計(jì)和施工指導(dǎo);RFID解決方案研究、項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案、系統(tǒng)開發(fā)和集成、工程設(shè)計(jì)和施工指導(dǎo)。
2 高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)分析
自物聯(lián)網(wǎng)作為國家發(fā)展戰(zhàn)略以來,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用迎來了高速發(fā)展時(shí)期,從而導(dǎo)致大量物聯(lián)網(wǎng)人力資源的短缺。各大高校及職業(yè)院校紛紛設(shè)立物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院、專業(yè)或?qū)I(yè)方向來培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)人才。各高職院校在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)時(shí)首先要確定該專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),經(jīng)過對職業(yè)主要崗位工作任務(wù)、工作內(nèi)容以及能力要求的詳細(xì)分析和論證,得到學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)為:本專業(yè)面向物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域,從事物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)備安裝調(diào)試與維護(hù)、物聯(lián)網(wǎng)工程項(xiàng)目規(guī)劃與施工管理、物聯(lián)網(wǎng)工程項(xiàng)目技術(shù)支持、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)管理等技術(shù)崗位,培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展,心理健康。通過對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的傳感層,網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層等專門知識和關(guān)鍵技術(shù)的學(xué)習(xí),掌握物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)各崗位群必備的具備電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感器技術(shù)、RFID射頻識別技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)和系統(tǒng)工程等專業(yè)基礎(chǔ)知識,具有扎實(shí)的基礎(chǔ)、實(shí)踐能力,良好的職業(yè)道德、職業(yè)素養(yǎng)以及創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的高端技能型、應(yīng)用型、可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)技能人才。
3 以“物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)”為核心構(gòu)建的專業(yè)課程體系
3.1 物聯(lián)網(wǎng)的體系構(gòu)架
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)是一門典型的交叉學(xué)科,涉及電子、通信、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制等多領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)知識,是跨學(xué)科的綜合應(yīng)用,物聯(lián)網(wǎng)分為三個(gè)層次:感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層,如圖1所示:
3.2 專業(yè)課程體系的構(gòu)建
課程的構(gòu)建是提高教學(xué)質(zhì)量的核心,好的體系架構(gòu),才能保證學(xué)生在校期間受到有序的、合理的、系統(tǒng)的能力培養(yǎng),才能保證教學(xué)內(nèi)容、課程建設(shè)、教學(xué)方法的質(zhì)量,以便學(xué)生在未來的職場具有更強(qiáng)的競爭力。那么如何構(gòu)建合理的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)課程體系就是我們急待解決的問題,以物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)為核心構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)課程體系思路如下圖2所示:
感知層:感知層主要是物品標(biāo)識及信息的采集,通常由感應(yīng)器件和無線傳感網(wǎng)絡(luò)組成,感知層是物聯(lián)網(wǎng)的核心層。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)在感知層對應(yīng)的主要專業(yè)課程為:單片機(jī)系統(tǒng)分析與調(diào)試、電路板測量與繪圖、射頻技術(shù)與應(yīng)用、無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和條碼技術(shù)與應(yīng)用。
網(wǎng)絡(luò)層:物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層主要完成信息傳遞和處理,網(wǎng)絡(luò)層包括兩個(gè)部分:接入網(wǎng)和傳輸網(wǎng)。傳輸網(wǎng)是由公網(wǎng)與專網(wǎng)組成,常用的傳輸網(wǎng)絡(luò)有電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、電網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、專用網(wǎng)。接入網(wǎng)是連接感知層的網(wǎng)橋,它將獲得的感知層數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚,并發(fā)送到接入網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)在網(wǎng)絡(luò)層對應(yīng)的主要專業(yè)課程為、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)、M2M技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程與綜合布線和物聯(lián)網(wǎng)管理與信息安全。應(yīng)用層:物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層也稱之為處理層,主要解決的是信息處理和人機(jī)界面的問題。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層傳輸過來的數(shù)據(jù)在應(yīng)用層進(jìn)入各類信息系統(tǒng)進(jìn)行處理,并通過各種設(shè)備與人進(jìn)行交互。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)在應(yīng)用層對應(yīng)的主要專業(yè)課程為:嵌入式面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、Android的應(yīng)用程序開發(fā)和動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁設(shè)計(jì)。
4 專業(yè)課程體系及進(jìn)度
根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)和主要就業(yè)崗位,以物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)為核心構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)課程體系如圖3所示,其中還包含了四門專業(yè)基礎(chǔ)課:C#程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論、電路基礎(chǔ)與電工技能和電子技術(shù)與實(shí)踐。
5 結(jié)束語
作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于各行各業(yè),專業(yè)前景廣闊,其對物聯(lián)網(wǎng)人才的需求也正在迅猛增加,行業(yè)人才需求巨大。培養(yǎng)大量高技術(shù)技能性物聯(lián)網(wǎng)人才是目前高職院校迫在眉睫社會責(zé)任,但物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案尚處在初始階段,課程體系構(gòu)建仍在一個(gè)探索過程中,需要大家不斷的去探討和改進(jìn)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)工程 專業(yè)設(shè)置 可行性 劉國鈞高職校
物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。即通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)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(luò)。物聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù),必將帶來繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮。
物聯(lián)網(wǎng)開啟了新的產(chǎn)業(yè)革命,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,必然帶動(dòng)其相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,可以斷言,物聯(lián)網(wǎng)必將成為下一個(gè)世界經(jīng)濟(jì)的增長點(diǎn),所有這一切都給職業(yè)院校的專業(yè)設(shè)置和科研提出了新問題[1]。
1.專業(yè)設(shè)置的必要性
1.1國家戰(zhàn)略
近年來,世界各國尤其是主要大國紛紛把發(fā)展信息網(wǎng)絡(luò)、節(jié)能環(huán)保、低碳技術(shù)等作為新一輪產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn),人們的生活方式以及國家的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展格局正在發(fā)生深刻變革。而發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)不僅可以節(jié)約成本,提高整體經(jīng)濟(jì)效益,而且可以提高具體產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,更重要的是帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和升級。
2009年8月7日,總理在視察中科院無錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心時(shí)指示,要加快推進(jìn)傳感網(wǎng)發(fā)展,在無錫建立“感知中國”中心。2010年3月份,在政府工作報(bào)告中,溫總理再次明確提出,將“加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用”。
1.2社會需求
目前國內(nèi)無論是物聯(lián)網(wǎng)還是云計(jì)算專業(yè)的人才都處于炙手可熱的狀態(tài)。企業(yè)的信息化,制造裝備和生產(chǎn)過程的自動(dòng)化與信息化,制造產(chǎn)品的信息化與智能化等技術(shù)的發(fā)展,都離不開物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù),而這其中,人才是關(guān)鍵[2]。物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化發(fā)展為高職院校提供了新的發(fā)展機(jī)遇,由于企業(yè)急需物聯(lián)網(wǎng)工程方面的專門技術(shù)人才,因此高??梢宰プC(jī)遇,在物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)方面大有作為。
1.3高職學(xué)生就業(yè)前景
隨著我國物聯(lián)網(wǎng)和IT產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展,“物聯(lián)網(wǎng)”專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)的行業(yè)極其廣闊與靈活。光通信、無線通信、計(jì)算機(jī)控制、多媒體、網(wǎng)絡(luò)、軟件、電子、自動(dòng)化、信息安全等行業(yè)均將大量需要高技術(shù)型、高技能人才及相關(guān)的管理人才,這為高職院校提供了新的發(fā)展契機(jī)。在人才需求方面,各地政府紛紛上馬物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目,急需大量的物聯(lián)網(wǎng)人才,而且非常奇缺。例如,無錫到2015年總投資40億元,建成引領(lǐng)中國傳感網(wǎng)技術(shù)發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)制訂的中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院,集聚各類傳感網(wǎng)企業(yè)500家,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值500億,需要引進(jìn)和培養(yǎng)高級物聯(lián)網(wǎng)人才5000名,集聚從業(yè)人員5萬人。僅僅無錫就需要5000名高級物聯(lián)網(wǎng)人才,全國需要的物聯(lián)網(wǎng)人才數(shù)量可想而知[3]。
2.專業(yè)設(shè)置的可行性
2.1師資條件
雄厚的師資力量是開設(shè)相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ),要開展物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)教育必須耍有相關(guān)專業(yè)教師隊(duì)伍。劉國鈞高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校信息工程系現(xiàn)有計(jì)算機(jī)專業(yè)課教師15位,自動(dòng)化工程系有兩位教師專門從事單片機(jī)開發(fā)教學(xué),專業(yè)師資力量較為雄厚。而且其中大部分教師有實(shí)際的嵌入式開發(fā)、單片機(jī)開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的經(jīng)驗(yàn),這對于開展物聯(lián)網(wǎng)的信息采集技術(shù)、信息傳輸技術(shù)等方面的教育具有很重要的意義,能夠大大提高教育的效果。
2.2學(xué)生資源基礎(chǔ)
五年制高職校的生源主要來自初中畢業(yè)生,生源質(zhì)量雖然要比高等教育院校差一些,但是他們已經(jīng)具有接受相關(guān)教育的基礎(chǔ),經(jīng)過前三年的專業(yè)基礎(chǔ)教育使他們足以能理解相關(guān)專業(yè)內(nèi)容。但是由于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)涉及的內(nèi)容專業(yè)跨度比較大,不但需要計(jì)算機(jī)相關(guān)知識,而且還要學(xué)習(xí)電子信息與通訊,自動(dòng)控制,遙感與遙測和電子商務(wù)等知識,對學(xué)生的要求比較高,因此對于五年制職校生來說還是有一定挑戰(zhàn)性的,有一定難度的。
2.3教學(xué)設(shè)施及設(shè)備條件
教育資源是開設(shè)新專業(yè)的重要保障,必須要有相關(guān)的教學(xué)資源。我?,F(xiàn)在已經(jīng)開展了單片機(jī)開發(fā)相關(guān)專業(yè)的教學(xué),具有多種單片機(jī)開發(fā)板,并且已經(jīng)在此基礎(chǔ)上展了嵌入式開發(fā)相關(guān)知識的教學(xué)。我校劉鞠秀圖書館是一座生態(tài)化、現(xiàn)代化的省一級圖書館,建筑面積12000多平方米,閱覽座位840個(gè),可提供參考咨詢、閱覽、外借、檢索、復(fù)印等多種類型、多層次的服務(wù)。目前紙質(zhì)藏書15萬冊,電子藏書5萬余冊,紙質(zhì)報(bào)刊300余種,數(shù)字期刊8000余種,內(nèi)容包括文史哲、數(shù)理化、經(jīng)濟(jì)、法律、教育、管理、外語、電子工程、計(jì)算技術(shù)等。專業(yè)藏書涵蓋了財(cái)會、物流、計(jì)算機(jī)、動(dòng)漫、數(shù)控、汽車等專業(yè),品種豐富,更新及時(shí),相關(guān)內(nèi)容的圖書學(xué)生學(xué)習(xí)提供了大量的資料基礎(chǔ)。
2.4實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)條件
劉國鈞高職校設(shè)有功能齊全的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室。實(shí)驗(yàn)室面積達(dá)120平方米,實(shí)驗(yàn)室不但具有供師生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)功能,還具有開展講座等輔助功能。學(xué)校開辦至今,在計(jì)算機(jī)教學(xué)設(shè)備上的投入已經(jīng)超過420萬元,學(xué)?,F(xiàn)有面向?qū)W生開放的計(jì)算機(jī)房7個(gè)(每個(gè)機(jī)房可容納45人左右)。特別是近年投資100多萬建立的校園信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),為廣大師生對內(nèi)、對外的信息交流提供了極大的方便,為提高學(xué)生在Internet網(wǎng)絡(luò)上的操作水平發(fā)揮著重要作用。
2.5課程設(shè)置與教學(xué)要求
由于物聯(lián)網(wǎng)涉及的領(lǐng)域非常廣泛,從技術(shù)角度,主要涉及的現(xiàn)有高校院系與專業(yè)有:計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程,電子與電氣工程,電子信息與通訊,自動(dòng)控制,遙感與遙測,精密儀器,電子商務(wù)等等。其主要課程包括:物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與技術(shù)導(dǎo)論、C語言程序設(shè)計(jì)、Java程序設(shè)計(jì)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)概論、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)與協(xié)議、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、傳感器技術(shù)概論,《傳感器技術(shù)》、RFID技術(shù)概論、工業(yè)信息化及現(xiàn)場總線技術(shù),《現(xiàn)場總線技術(shù)及應(yīng)用教程》、《中間件技術(shù)原理與應(yīng)用》、《物聯(lián)網(wǎng):技術(shù)、應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)和商業(yè)模式》等教材。要學(xué)習(xí)好這些課程,需要學(xué)生具有較好的數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ),掌握物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)理論和應(yīng)用設(shè)計(jì)方法,具有較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子信息技術(shù)的能力,掌握文獻(xiàn)檢索、資料查詢的基本方法,能順利地閱讀本專業(yè)的外文資料,具有聽、說、讀、寫的能力。這些對五年制職校生來說無疑是一大挑戰(zhàn)。
3.結(jié)束語
過本文分析可以看出,物聯(lián)網(wǎng)有著很大的發(fā)展空間,它勢必會成為未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)新的增長點(diǎn),它將極大地影響和改變著我們的生活。但是就目前而言,物聯(lián)網(wǎng)還是一個(gè)處于研究及未得到產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的概念產(chǎn)品,它是一門綜合性、交叉性學(xué)科。需要畢業(yè)生具備電子、通信、計(jì)算機(jī)等多方面知識和能力,雖然目前我校軟件、硬件條件都比較很完善,但是對于五年制高職生來說,學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)課程還是具有很大的挑戰(zhàn)性的,因此在五年制高職校貿(mào)然設(shè)置“物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)”需要慎重。但是不可否認(rèn),物聯(lián)網(wǎng)肯定會像互聯(lián)網(wǎng)一樣普及到我們生活的方方面面,但這需要一個(gè)過程,至少需要10年到20年時(shí)間。因此,我??梢愿鶕?jù)實(shí)際情況先設(shè)置有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)課程,待到時(shí)機(jī)成熟再設(shè)置無量網(wǎng)專業(yè)。
基金:本文系江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院立項(xiàng)研究課題《五年制高職適應(yīng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的對策研究——以常州劉國鈞高職校為例》的部分研究成果,課題編號:B/2010/09/022。
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