高職物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)課程體系建設(shè)研究初探

李佳胡漢輝李健

（湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系，湖南 長(zhǎng)沙，410208）

物聯(lián)網(wǎng)概念萌芽于上個(gè)世紀(jì)90年代。經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識(shí)到，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將繼計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信技術(shù)之后掀起信息技術(shù)領(lǐng)域的又一次重大變革。2009年，歐盟、韓國(guó)和日本先后提出了推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展的行動(dòng)計(jì)劃。我國(guó)也于2010年將物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)納入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)范疇進(jìn)行重點(diǎn)扶持和發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)具有覆蓋行業(yè)廣、包涵內(nèi)容多、應(yīng)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，擁有廣闊的發(fā)展空間，迫切需要高職院校培養(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)的一線高等技術(shù)應(yīng)用性專(zhuān)門(mén)人才。因此，高職院校如何構(gòu)建合理的物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)課程體系成為廣泛研究的熱點(diǎn)。筆者以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架為基礎(chǔ)，分析了高職物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)學(xué)生職業(yè)定位和從業(yè)技能，就課程目標(biāo)的定位、課程內(nèi)容和課程結(jié)構(gòu)的建立及其需要注意的問(wèn)題進(jìn)行了闡述和探討。

一、物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)和核心技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)而言之，就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。它通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、全球定位系統(tǒng)、條碼和二維條碼等信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理，完成虛擬數(shù)字世界與現(xiàn)實(shí)物理世界的信息融合。按照其技術(shù)體系劃分，物聯(lián)網(wǎng)主要由數(shù)據(jù)采集與標(biāo)識(shí)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)接入與通信技術(shù)、數(shù)據(jù)計(jì)算與服務(wù)支撐技術(shù)和公共支撐技術(shù)四個(gè)部分構(gòu)建。

數(shù)據(jù)采集與標(biāo)識(shí)：是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)和神經(jīng)末梢。它如同人的皮膚和五官感知現(xiàn)實(shí)世界中發(fā)生的事件、數(shù)據(jù)和變化，并把這些事件、數(shù)據(jù)和變化以可識(shí)別的方式表示出來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部世界的信息采集獲取，主要涉及嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、RFID技術(shù)、傳感和計(jì)測(cè)技術(shù)、低速和中高速短距離傳輸技術(shù)、自組織組網(wǎng)技術(shù)等。

網(wǎng)絡(luò)接入與通信：是物聯(lián)網(wǎng)的通道和周?chē)窠?jīng)。在現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上建立與無(wú)線接入網(wǎng)、無(wú)線局域網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫連接，實(shí)現(xiàn)信息的無(wú)障礙、高可靠性、高安全性傳輸，固定、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、海量數(shù)據(jù)交換技術(shù)、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)是其主要涉及的技術(shù)。

數(shù)據(jù)計(jì)算與服務(wù)支撐：是物聯(lián)網(wǎng)的核心和中樞神經(jīng)。隨著物聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展和規(guī)模的不斷擴(kuò)大，計(jì)算處理海量感知信息的研究面臨巨大挑戰(zhàn)，需要融合網(wǎng)格計(jì)算、并行計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、虛擬化等技術(shù)搭建一個(gè)可靠有效的云計(jì)算平臺(tái)，對(duì)海量信息進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和融合，為海量信息的高效利用提供強(qiáng)有力保證。另外，在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，幾乎可以肯定的是，將有越來(lái)越多的行業(yè)應(yīng)用依附于物聯(lián)網(wǎng)之上，物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)外延將迅速擴(kuò)大，必然要求物聯(lián)網(wǎng)從紛繁蕪雜的應(yīng)用需求中抽象出一套通用的服務(wù)模式和體系架構(gòu)，并加以規(guī)范。

公共支撐：貫穿于物聯(lián)網(wǎng)的全過(guò)程，是保障物聯(lián)網(wǎng)安全可靠高效運(yùn)行的關(guān)鍵。一方面開(kāi)放、多樣是物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)有之義，一方面隱秘、統(tǒng)一又是物聯(lián)網(wǎng)正常運(yùn)行的重要基礎(chǔ)；解決諸如此類(lèi)的難題做到“無(wú)限互聯(lián)，有限互通”，需要檢測(cè)分析技術(shù)、標(biāo)識(shí)解析技術(shù)、安全技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)和服務(wù)（Qos）管理技術(shù)等的強(qiáng)力支撐。

二、高職物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)學(xué)生職業(yè)定位及從業(yè)技能分析

（一）職業(yè)定位

一般來(lái)說(shuō)，本科院校物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)側(cè)重于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，而高職院校物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專(zhuān)業(yè)則更傾向于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的操作、應(yīng)用、推廣和支持。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要大批從事系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)分析與關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)的研發(fā)型高級(jí)人才，高職學(xué)生基本不能勝任；但其“應(yīng)用先導(dǎo)”的特性決定了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)要想做大做強(qiáng)做快更多的需要大批具備一定理論知識(shí)、熟悉相關(guān)國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、掌握物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)相關(guān)技能的應(yīng)用型專(zhuān)業(yè)人才，而高職院校物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)學(xué)生恰恰符合這一標(biāo)準(zhǔn)。在智聯(lián)招聘、前程無(wú)憂(yōu)和湖南人才網(wǎng)等大型專(zhuān)業(yè)人力資源服務(wù)網(wǎng)站的調(diào)研和對(duì)幾家物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)企業(yè)的走訪顯示，面向大專(zhuān)和高職院校學(xué)生的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)職位集中在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品一線生產(chǎn)、銷(xiāo)售和輔助設(shè)計(jì)，初中級(jí)產(chǎn)品研發(fā)，售后服務(wù)和技術(shù)支持，物聯(lián)網(wǎng)集成系統(tǒng)輔助設(shè)計(jì)和二次開(kāi)發(fā)，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安裝、調(diào)試與維護(hù)，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的使用、管理和維護(hù)，物聯(lián)網(wǎng)工程項(xiàng)目的規(guī)劃、施工管理，物聯(lián)網(wǎng)軟件輔助設(shè)計(jì)和測(cè)試等。

（二）從業(yè)技能分析

物聯(lián)網(wǎng)的快速健康發(fā)展離不開(kāi)眾多應(yīng)用型技術(shù)人才的共同努力，作為一名物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的從業(yè)人員，無(wú)疑需要具備良好的職業(yè)道德修養(yǎng)、溝通協(xié)調(diào)能力與團(tuán)隊(duì)合作精神，擁有健康的體魄和心理，較強(qiáng)的事業(yè)心、責(zé)任心和進(jìn)取心，執(zhí)行力強(qiáng)，能吃苦耐勞，熱愛(ài)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)。但是僅僅具備這些基本素質(zhì)還是不夠的。為了滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)企業(yè)對(duì)高職院校物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的職業(yè)定位要求，綜合考慮物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和高職教育特點(diǎn)，高職院校物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)學(xué)生還應(yīng)該具備以下從業(yè)技能：

嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)能力：具備扎實(shí)的模擬和數(shù)字電路基礎(chǔ)和C語(yǔ)言基礎(chǔ)，熟悉無(wú)線傳感網(wǎng)和RFID技術(shù)原理和相關(guān)參數(shù)性能，會(huì)使用常見(jiàn)傳感器，熟悉Linux操作系統(tǒng)或者Cygwin開(kāi)發(fā)工具，能夠熟練使用單片機(jī)和ARM處理器完成相關(guān)設(shè)計(jì)。

計(jì)算機(jī)軟件二次開(kāi)發(fā)能力：熟練掌握C#或Java語(yǔ)言，精通面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)，熟悉物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)行業(yè)的背景知識(shí)、產(chǎn)品體系，能夠針對(duì)特定行業(yè)的個(gè)性化需求在原有物聯(lián)網(wǎng)集成系統(tǒng)的平臺(tái)基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行使用、管理、維護(hù)和升級(jí)。

網(wǎng)絡(luò)組建管理和安全防范能力：熟悉物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，熟悉互聯(lián)網(wǎng)、wifi、zigbee和3g等各種網(wǎng)絡(luò)的通訊協(xié)議和通訊原理，會(huì)配置、使用主流防火墻和入侵檢測(cè)系統(tǒng)，能夠合理選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備搭建適宜安全的網(wǎng)關(guān)實(shí)施異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行日常的管理、維護(hù)和升級(jí)。

自主學(xué)習(xí)與發(fā)展能力：物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)方興未艾，但是在相關(guān)信息領(lǐng)域的研究成果如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)，其知識(shí)更新、技術(shù)升級(jí)和產(chǎn)品換代的速度超出人們想象，這也決定物聯(lián)網(wǎng)從業(yè)人員必須緊跟相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)前沿，在不斷學(xué)習(xí)和實(shí)踐中提高自身能力。

三、高職物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)課程體系建設(shè)

（一）課程培養(yǎng)目標(biāo)

培養(yǎng)造就具有扎實(shí)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)理論，熟悉物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)體系架構(gòu)及核心技術(shù)，具備在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)及相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)、軟件二次開(kāi)發(fā)和網(wǎng)絡(luò)組建管理及安全防范能力；熱愛(ài)物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)，具有良好職業(yè)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，能適應(yīng)國(guó)家現(xiàn)代化與信息化建設(shè)需要的高層次應(yīng)用工程技術(shù)人才。

（二）課程結(jié)構(gòu)設(shè)置和內(nèi)容選擇

圍繞物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系，該專(zhuān)業(yè)課程內(nèi)容由四大部分組成：公共基礎(chǔ)類(lèi)、數(shù)據(jù)采集與識(shí)別類(lèi)、網(wǎng)絡(luò)接入與通信類(lèi)、數(shù)據(jù)計(jì)算與服務(wù)支撐類(lèi)。

公共基礎(chǔ)類(lèi)課程為：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論、電子產(chǎn)品安裝與調(diào)試、網(wǎng)絡(luò)安全與防護(hù)、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)、軟件測(cè)試技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)與協(xié)議；數(shù)據(jù)采集與識(shí)別類(lèi)課程為：?jiǎn)纹瑱C(jī)基礎(chǔ)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)、RFID技術(shù)應(yīng)用、傳感器原理與技術(shù)、計(jì)測(cè)技術(shù)應(yīng)用、ZigBee網(wǎng)絡(luò)原理與應(yīng)用；網(wǎng)絡(luò)接入與通信類(lèi)課程為：異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)連接與網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)、無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與管理、物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)交換技術(shù)；數(shù)據(jù)計(jì)算與服務(wù)支撐類(lèi)課程為：面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用與數(shù)據(jù)挖掘、ERP技術(shù)應(yīng)用、分布式計(jì)算基礎(chǔ)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)。

這四大類(lèi)課程既相對(duì)獨(dú)立，又相互依存，充分考慮了課程結(jié)構(gòu)設(shè)置上的靈活性和針對(duì)性。每一類(lèi)課程都可以作為一個(gè)培養(yǎng)方向單獨(dú)發(fā)展，但是每一類(lèi)課程又和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有著無(wú)法割裂的、千絲萬(wàn)縷的關(guān)系。高職院校在進(jìn)行課程設(shè)置時(shí)除了公共基礎(chǔ)類(lèi)課程必須開(kāi)設(shè)以外，其他三類(lèi)課程可以根據(jù)院校自身的學(xué)科優(yōu)勢(shì)、學(xué)生特點(diǎn)和課時(shí)安排自行選擇一類(lèi)或者幾類(lèi)課程開(kāi)設(shè)。在電子硬件技術(shù)領(lǐng)域有特色的高職院?？梢詮臄?shù)據(jù)采集與識(shí)別類(lèi)課程入手，講授無(wú)線傳感網(wǎng)和RFID技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用能力和電子設(shè)計(jì)能力。在網(wǎng)絡(luò)通信方面有學(xué)科優(yōu)勢(shì)的高職院校可以側(cè)重于網(wǎng)絡(luò)接入與通信類(lèi)課程，講授網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)連接，提高學(xué)生實(shí)際組網(wǎng)和通信能力。在計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)方面擅長(zhǎng)的高職院校也可以將數(shù)據(jù)計(jì)算與服務(wù)支撐類(lèi)課程作為突破口，講授云計(jì)算和數(shù)據(jù)挖掘、融合技術(shù)，加強(qiáng)學(xué)生系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)服務(wù)能力。

在課程內(nèi)容的取舍上，我們主要側(cè)重于實(shí)際操作和應(yīng)用性比較強(qiáng)的課程，而刪去了理論性過(guò)強(qiáng)過(guò)深的內(nèi)容，充分強(qiáng)調(diào)了課程內(nèi)容的應(yīng)用性、基礎(chǔ)性和綜合性。開(kāi)設(shè)的課程內(nèi)容既要覆蓋物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)的知識(shí)體系，讓學(xué)生從整體上對(duì)物聯(lián)網(wǎng)有一個(gè)理性的把握；又不能貪大求全、開(kāi)設(shè)理論性過(guò)強(qiáng)過(guò)深而與專(zhuān)業(yè)技能培養(yǎng)關(guān)系不大的課程，超出學(xué)生的能力范圍。既要突出重點(diǎn)，使學(xué)生在有限課時(shí)內(nèi)盡可能扎實(shí)掌握適宜實(shí)用的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)；又不能盲目專(zhuān)注于某個(gè)方向或方面，影響學(xué)生的全面發(fā)展。

（三）需注意的幾個(gè)問(wèn)題

首先，綜合近幾年企業(yè)對(duì)高職院校畢業(yè)生的工作情況反饋，了解到學(xué)生在校學(xué)習(xí)內(nèi)容與企業(yè)任職需要存在著不同程度的脫節(jié)，盡管所有高職院校學(xué)生都經(jīng)過(guò)實(shí)踐課程的訓(xùn)練，但是實(shí)踐內(nèi)容與實(shí)際工作內(nèi)容還是存在不匹配的現(xiàn)象。物聯(lián)網(wǎng)是一門(mén)應(yīng)用先導(dǎo)的學(xué)科，要培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)用型人才，必須建立既符合企業(yè)需求又適應(yīng)課程體系的實(shí)訓(xùn)體系，通過(guò)扎實(shí)的校內(nèi)外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中更好的完成課程學(xué)習(xí)。

其次，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為一門(mén)新興前沿學(xué)科，其本身就具有動(dòng)態(tài)發(fā)展變化的特性。從2010年教育部批準(zhǔn)建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)迄今也只有短短的3年時(shí)間，其課程體系建設(shè)尚沒(méi)有成功模式可以借鑒。因此，我們必須時(shí)刻做好準(zhǔn)備，緊跟物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的前沿，根據(jù)地方經(jīng)濟(jì)特色和學(xué)院學(xué)科優(yōu)勢(shì)，不斷調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，不斷完善教學(xué)體系，走出一條具有學(xué)院自身特色的物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科教學(xué)路子。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各行各業(yè)的廣泛普及和大力應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)人才需求也越來(lái)越大。高職院校開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)不僅是順應(yīng)潮流之舉，更是與時(shí)俱進(jìn)的內(nèi)在發(fā)展要求，在辦學(xué)過(guò)程中必須緊密結(jié)合社會(huì)和企業(yè)需求，為國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展和信息技術(shù)領(lǐng)域的不斷創(chuàng)新培養(yǎng)更多更好的高素質(zhì)人才。

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