高職物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才培養(yǎng)與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)探索與實(shí)踐

摘要：物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景巨大，人才需要旺盛，國內(nèi)院校紛紛開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)，高職院校作為培養(yǎng)技能型人才的重要基地，要培養(yǎng)出動(dòng)手能力強(qiáng)、滿足社會(huì)需要的應(yīng)用型物聯(lián)網(wǎng)人才，需要在人才培養(yǎng)目標(biāo)定位、課程設(shè)置和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)上不斷探索與改進(jìn)。本文就此結(jié)合廣州工程技術(shù)職業(yè)的實(shí)踐進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：高職院校；物聯(lián)網(wǎng)；實(shí)驗(yàn)室

21世紀(jì)人類社會(huì)正步入信息時(shí)代，我們正處在一場新的技術(shù)革命之中，這場技術(shù)革命的中心就是物聯(lián)網(wǎng)。自從2010年溫家寶總理在十一屆全國人大三次會(huì)議的政府工作報(bào)告中指出："要大力發(fā)展新能源、新材料、節(jié)能環(huán)保、生物醫(yī)藥、信息網(wǎng)絡(luò)和高端制造產(chǎn)業(yè)，加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用，加大對戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的投入和政策支持"以來，我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)得到了飛速發(fā)展。在2015年的政府工作報(bào)告中又提出："制定互聯(lián)網(wǎng)+行動(dòng)計(jì)劃，推動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合，促進(jìn)電子商務(wù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)金融健康發(fā)展，引導(dǎo)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)拓展國際市場。" 2016年政府工作報(bào)告繼續(xù)在"十三五"時(shí)期主要目標(biāo)任務(wù)和重大舉措中進(jìn)一步指出：要強(qiáng)化創(chuàng)新引領(lǐng)作用，促進(jìn)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用，加快建設(shè)質(zhì)量強(qiáng)國、制造強(qiáng)國。

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，需要大量專業(yè)技術(shù)人才。高職院校作為培養(yǎng)技術(shù)性人才的重要基地，目標(biāo)是培養(yǎng)實(shí)踐能力強(qiáng)的高級技能型人才。因此，高職物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)定位、課程設(shè)置、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等在提高人才培養(yǎng)質(zhì)量、滿足社會(huì)需求上就顯得尤為重要。本文通過分析當(dāng)前高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)發(fā)展情況，結(jié)合廣州工程技術(shù)職業(yè)學(xué)院的情況，在物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)人才培養(yǎng)和相應(yīng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)上進(jìn)行探索與實(shí)踐。

一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才需求狀況

物聯(lián)網(wǎng)，總括理解就是"物-物相聯(lián)的互聯(lián)網(wǎng)"，是把各種信息傳感設(shè)備、控制設(shè)備和智能終端通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，實(shí)時(shí)采集各種需要的信息并加以管理和控制。是由計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、電子技術(shù)、信息工程、通信工程及其它邊緣科學(xué)交叉滲透、相互融合的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新型應(yīng)用型學(xué)科。

目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還屬于一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，正在快速發(fā)展，遍及智能交通、智慧農(nóng)業(yè)、智能物流、智慧醫(yī)療、智能家居、環(huán)境保護(hù)、工業(yè)監(jiān)測、個(gè)人健康等眾多領(lǐng)域。中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的總體規(guī)模，每年以超過30%的速度在發(fā)展，到2015年已達(dá)7500億元，預(yù)計(jì)2020年將超過5萬億元。巨大產(chǎn)值的背后，是對相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的巨大需求！

從人才市場和智聯(lián)招聘等招聘網(wǎng)站調(diào)查統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)對專業(yè)人才的需求強(qiáng)烈，同時(shí)對各崗位的需求也是呈金字塔形的，也就是需求數(shù)量最多的是基層的銷售、運(yùn)維和技術(shù)支持人員，往上是系統(tǒng)集成、應(yīng)用開發(fā)工程師等，最頂端的是系統(tǒng)架構(gòu)師、項(xiàng)目經(jīng)理等。

二、高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

面對國家對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的大力扶持及其迅猛發(fā)展帶到的巨大人才需求，各類型院校都紛紛加入到物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)隊(duì)伍之中。從2010年6月江南大學(xué)第一個(gè)開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)本科專業(yè)開始，到2012年6月，短短兩年時(shí)間國家就審批了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)院校138所院校，其中本科院校80所，?？茖W(xué)校58所。到2015年，我國已經(jīng)開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的高職院校已達(dá)305所，而在各專業(yè)下開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)方向的院校則難以統(tǒng)計(jì)。另外，近年來也已經(jīng)有多家技工院校開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)，并且物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的畢業(yè)生已經(jīng)開始進(jìn)入就業(yè)市場。

在遍地開花、欣欣向榮的專業(yè)開設(shè)和招生的表象下，我國各高職院校的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的人才培養(yǎng)情況卻沒有人們想象的那么好。由于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展時(shí)間比較短，在行業(yè)上還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，使得各院校在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的設(shè)置上還存在各種問題。

1、缺乏準(zhǔn)確的人才培養(yǎng)目標(biāo)

物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展迅猛，但還沒形成統(tǒng)一的行業(yè)和人才需求標(biāo)準(zhǔn)，這就造成了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的模糊。現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在人才市場招聘中，仍較少直接標(biāo)出招聘物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)畢業(yè)生，還是根據(jù)具體崗位技術(shù)要求從計(jì)算機(jī)、電子、嵌入式、軟件技術(shù)等專業(yè)招聘人才。因此，高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)必須要根據(jù)社會(huì)需求、學(xué)校原有基礎(chǔ)等，選擇物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)相應(yīng)崗位，對人才培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，重點(diǎn)把某些崗位的核心技能培養(yǎng)好。

2、專業(yè)課程設(shè)置不合理

物聯(lián)網(wǎng)所涉及的知識范圍很廣，包括了計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、信息技術(shù)、軟件設(shè)計(jì)等，要全部學(xué)習(xí)掌握這些技術(shù)對于高職學(xué)生來說不太現(xiàn)實(shí)。而目前高職院校在專業(yè)課程設(shè)置中仍普遍參考本科院校的課程設(shè)置，存在大而全的問題，計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)、RFID、傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、應(yīng)用軟件開發(fā)等全都在課程計(jì)劃中，但由于課時(shí)的限制，很多課程只能泛泛地講授，學(xué)生無法深入的掌握運(yùn)用。

3、師資力量不足

物聯(lián)網(wǎng)是新興的產(chǎn)業(yè)，但是在2010年才有第一個(gè)本科專業(yè)設(shè)立，2014年才有第一批本科專業(yè)畢業(yè)生，因此目前各高職院校的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師都是從其他專業(yè)轉(zhuǎn)過來的，基本不具備行業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。缺乏高素質(zhì)、高能力，具備行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師，是目前高職院校的普遍現(xiàn)象，這對高職物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才培養(yǎng)非常不利。

4、實(shí)踐能力不足

高職物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)主要側(cè)重于學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力，但由于課程設(shè)置、師資、實(shí)訓(xùn)條件的限制，許多高職院校在教學(xué)過程中比較偏重理論知識的教授，而對物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目的實(shí)施訓(xùn)練不足，使得學(xué)生缺乏物聯(lián)網(wǎng)知識在實(shí)際工作、生活中的實(shí)踐，影響了學(xué)生的就業(yè)和日后的發(fā)展。

三、高職物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)的探索

面對物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)巨大的發(fā)展前景和人才需求，以及目前物聯(lián)網(wǎng)市場發(fā)展的不完全、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)缺失的情況，我院根據(jù)自身的基礎(chǔ)條件，在工程技術(shù)的大架構(gòu)下，確定先以計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)為基礎(chǔ)，培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才最為適合。以"物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用"方向?yàn)榕囵B(yǎng)目標(biāo)，主要培養(yǎng)學(xué)生掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在不同應(yīng)用領(lǐng)域的上層應(yīng)用設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)通訊和運(yùn)用、系統(tǒng)集成等能力，使學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域的需求設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、使用、維護(hù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)。

以原有計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)為基礎(chǔ)，人才培養(yǎng)目標(biāo)定位在人才需求為?？茖哟蔚?物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)工程師"、"Java開發(fā)工程師"、"Android開發(fā)工程師"崗位，通過在原有已開設(shè)的專業(yè)核心課程基礎(chǔ)上，加大應(yīng)用程序開發(fā)課程內(nèi)容，適當(dāng)增加物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程，如：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)訓(xùn)（智能家居）等。同時(shí)，對現(xiàn)在專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容、案例和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行改造，引入物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用項(xiàng)目，讓學(xué)生更多地接觸和認(rèn)識物聯(lián)網(wǎng)。

強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，提高實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容在課程中比例。在實(shí)踐教學(xué)中，強(qiáng)調(diào)以物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用案例為項(xiàng)目展開，強(qiáng)化實(shí)際操作訓(xùn)練。如在《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》課程實(shí)訓(xùn)中，加入了網(wǎng)絡(luò)綜合布線實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目；《物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)訓(xùn)》課程中，圍繞"智能家居"項(xiàng)目進(jìn)行展開，從底層設(shè)備安裝調(diào)試到基層應(yīng)用開發(fā)安裝，完整地完成一個(gè)"智能家居"項(xiàng)目的實(shí)施。

四、高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

物聯(lián)網(wǎng)是應(yīng)用型技術(shù)，專業(yè)實(shí)驗(yàn)室是保證物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)必不可少的基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)一系列的核心課程都需要依靠專門的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備才能順利地進(jìn)行教學(xué)。但作為一個(gè)專業(yè)，專門實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)經(jīng)費(fèi)有限，必須要全面科學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)劃實(shí)驗(yàn)室建設(shè)計(jì)劃，分步投入建設(shè)，用有限的經(jīng)費(fèi)完善專業(yè)實(shí)訓(xùn)實(shí)踐條件，保證人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)要遵循以下原則：

1）全面覆蓋現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)知識，滿足物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程教學(xué)的需要；

2）以工程實(shí)訓(xùn)為導(dǎo)向，實(shí)驗(yàn)設(shè)備要能夠完成一個(gè)完整的工程應(yīng)用項(xiàng)目；

3）規(guī)劃要結(jié)合已有實(shí)驗(yàn)室，避免重復(fù)建設(shè)；

4）功能盡量多元化，滿足基礎(chǔ)教學(xué)、學(xué)生競賽、科研創(chuàng)新、社會(huì)培訓(xùn)等多重需求。

對當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的跟蹤和分析，從橫向分析，物聯(lián)網(wǎng)的主體是物（包含了人，設(shè)備，器件以及電腦等各種終端），執(zhí)行的動(dòng)作是聯(lián)（人與物，人與人，物與物建立聯(lián)系），核心是網(wǎng)（網(wǎng)是溝通聯(lián)系的橋梁）；從縱向分析，物聯(lián)網(wǎng)由三個(gè)層次共同構(gòu)建而成，它們分別是：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，其中應(yīng)用層又可以細(xì)分為應(yīng)用層和應(yīng)用支持層，通過無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備服務(wù)器和中間件，使得前端的各種信息感知和管理控制終端能夠隨時(shí)隨地的接入互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)真正的物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用，設(shè)備聯(lián)網(wǎng)是基礎(chǔ)、綜合應(yīng)用是本質(zhì)。

基于以上原則和分析，我們在結(jié)合原有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)室、軟件開發(fā)實(shí)訓(xùn)室、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)室、WEB開發(fā)實(shí)訓(xùn)室、電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室等基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)建設(shè)了"物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)訓(xùn)室"。實(shí)驗(yàn)室以"智能家居"為項(xiàng)目主題，研究從感知層（包括傳感器，RFID，嵌入式系統(tǒng)等）到網(wǎng)絡(luò)層（包括傳感器網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊，嵌入式網(wǎng)關(guān)等） ，再到以面向行業(yè)應(yīng)用的應(yīng)用層（智能家居系統(tǒng)）等相關(guān)的理論和工程應(yīng)用問題，重點(diǎn)突出實(shí)踐能力、應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng) 。

實(shí)驗(yàn)室首先規(guī)劃建設(shè)成為一個(gè)小型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用（智能家居）體驗(yàn)環(huán)境，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境實(shí)現(xiàn)智能控制：能實(shí)時(shí)采集溫度、濕度、光照強(qiáng)度、空氣質(zhì)量等環(huán)境參數(shù)，進(jìn)而按照設(shè)定控制方案對燈光、窗簾、空調(diào)等進(jìn)行綜合控制；采集煙霧、可燃?xì)怏w、紅外感應(yīng)等參數(shù)，安裝遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)z像頭，實(shí)現(xiàn)智能安防；實(shí)驗(yàn)室采用智能門禁，通過RFID卡、指紋等進(jìn)行出入，并把有關(guān)數(shù)據(jù)記錄在服務(wù)器；同時(shí)，實(shí)訓(xùn)室可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的監(jiān)控，讓管理員可以隨時(shí)隨地監(jiān)控到實(shí)訓(xùn)室的狀況。通過實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)場體驗(yàn)，學(xué)生可直觀地感受到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

教學(xué)實(shí)訓(xùn)設(shè)備上，我們選擇了智能家居實(shí)訓(xùn)平臺，該實(shí)訓(xùn)平臺以三星ARM11處理器為系統(tǒng)核心網(wǎng)關(guān)，以此作為數(shù)據(jù)處理及控制中心，外圍設(shè)備分為客廳、廚房、臥室、陽臺等不同模塊，分別配置光照、溫度、濕度、人體紅外、氣壓、一氧化碳、超聲測距等傳感器和直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、喇叭、指示燈等外圍控制設(shè)備，通過Zigbee自組網(wǎng)絡(luò)，形成一個(gè)智能家居模擬系統(tǒng)。系統(tǒng)可以通過嵌入式中心處理系統(tǒng)上開發(fā)的圖形化交互界面直觀地進(jìn)行數(shù)據(jù)的顯示和設(shè)備的控制，也可以通過web網(wǎng)頁終端進(jìn)行參數(shù)的讀取和設(shè)備控制。該實(shí)訓(xùn)平臺分解可以進(jìn)行單片機(jī)、傳感器、RFID、嵌入式系統(tǒng)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)，整合起來又可以完成一個(gè)完整的智能家居系統(tǒng)開發(fā)的項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，做到以最少的投入滿足物聯(lián)網(wǎng)基本教學(xué)實(shí)訓(xùn)條件要求，以項(xiàng)目化工程應(yīng)用設(shè)定實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，并可以此平臺作創(chuàng)新擴(kuò)展功能的設(shè)計(jì)開發(fā)。

五、小結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景是美好的，人才需求隨著產(chǎn)業(yè)市場的發(fā)展也將會(huì)越來越高，高職院校在應(yīng)用型物聯(lián)網(wǎng)高級技術(shù)人才培養(yǎng)發(fā)展?jié)摿薮?。如何培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)需求、實(shí)踐能力強(qiáng)、具備創(chuàng)新意識、具有競爭優(yōu)勢的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才，是我們共同面對的問題。高職院校需要根據(jù)自身的條件優(yōu)勢，準(zhǔn)確人才培養(yǎng)目標(biāo)定位，根據(jù)目標(biāo)崗位技能要求，圍繞工程和應(yīng)用理念科學(xué)構(gòu)建課程體系，并在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中強(qiáng)調(diào)以應(yīng)用為先，能通過完整的工程應(yīng)用項(xiàng)目來完成課程的教學(xué)，強(qiáng)化實(shí)踐能力和應(yīng)用能力的訓(xùn)練，使學(xué)生能真正培養(yǎng)成為符合社會(huì)和崗位需求的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高素質(zhì)的實(shí)用型人才。

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作者簡介：

陳偉森（1973-），男，廣州工程技術(shù)職業(yè)學(xué)院信息工程系講師，主要研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。