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物联网专业培养方案范文1
关键词:物联网;人才培养;课程体系;实践教学
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)19-0067-02
一、研究背景
物联网通过感知识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,能实现人、设备与系统间的信息交换和通信,被称为继计算机、互联网和移动通信之后世界信息产业发展的新一次浪潮,在未来将被广泛地应用于物流、交通、电网、环境监测以及军事等领域,形成一个巨大的产业链[1,2]。随着物联网技术的发展,2013年德国推出了工业4.0战略,2015年中国提出了中国制造2025规划,都要求充分发挥物联网技术在工业化革命中的优势。
2011年,南京市重点打造一谷两园,高标准建设中国软件名城,向世界软件名城迈进。金陵科技学院积极落实南京科技九条,配合政府努力向南京软件科技大学迈进。金陵科技学院目前信息技术学院以良好的办学条件及优良的教学质量赢得南京地区的赞赏,培养了大批应用型人才。在物联网产业大力发展的背景下,密切结合物联网技术特点和南京经济发展战略,整合校内外的优质资源,从物联网人才需求角度出发,明确专业发展方向,推进教学改革,探讨科学合理的人才培养模式,提高人才培养质量。2012年,物联网专业正式进入金陵科技学院人才培养体系中,足以说明地方对物联网经济的重视和新兴产业人才培养的迫切性。市属高校的办学力量相对薄弱,学科设置还不够完善,这对于综合性极强的物联网专业建设和人才培养来说无疑是巨大的挑战。金陵科技学院物联网专业目前尚无本科毕业生,其师资队伍、人才培养方案、课程教材、实验室、校企合作平台建设尚处于前期建设阶段。因此,金陵科技学院物联网专业人才培养方案研究势在必行,必须结合交叉学科特点进行理论研究和实践构建。
二、地方物联网人才需求现状分析
2012年,物联网技术与应用协同创新中心在南京成立,总部设在南京邮电大学物联网科技园。中心下设智慧农业、智慧交通物流、智慧节能环保、智慧矿山、智慧医药护理、智慧家居安防等六个分中心,包括物联网共性技术、应用标准、信息安全等三个支撑平台。该中心的建立,加速了南京地区对物联网人才的需求,据教育部信息中心相关数据显示,目前物联网产业人才需求不仅缺口大,其专业人才在各个行业上分布不均衡。
南京软件谷下一步将大力发展下一代移动通信、云计算、物联网、移动互联网、大数据、智慧城市、信息安全等新一代信息技术产业,加快建设下一代移动通信产业园、互联网产业园、移动互联网产业园、物联网产业园、大数据产业园、信息安全产业园等一批特色园区,努力建成中国第一软件产业基地,建成名副其实的中国软件名城,逐步打造成世界软件名城。
面对国家发展战略和地方经济发展需要,物联网产业面临着良好的发展机遇,对物联网专业人才培养提出了巨大的挑战。金陵科技学院在人才培养上,要重视对地方产业人才需求的调研和分析,积极调整专业方向和培养模式,充分利用现有的信息技术学院多年办学经验,使培养出来的学生能够掌握物联网领域的基本理论与实践技能,具有创新意识、自主学习能力和突出的实践应用能力,能进行物联网设计、开发、管理与应用服务工作、成为服务于地方经济和社会发展需要的应用型高级工程人才。
三、物联网专业人才培养方案
物联网是近年兴起的新一代信息技术,跨越多个一级学科,具有创新型、应用型和复合型等鲜明的特点[3]。金陵科技学院物联网专业旨在培养了解物联网技术发展的前沿动态,熟练掌握物联网基本理论、系统设计与集成、软硬件设计与开发,具有良好的传感器技术、通信技术和网络技术等基本理论,具有工程基础厚、自主学习能力强、创新性突出的高级工程人才。
(一)依托学科优势,明确专业方向
物联网系统技术内容复杂、形式多样,根据信息生成、传输、处理和应用的原则,可将物联网系统划分为四个逻辑层:①感知识别层,即以射频识别技术、传感器、二维码等智能终端设备为主,实现物的识别;②网络构建层,即通过互联网、无线广域网、无线局域网等,实现数据的传输;③管理服务层,即通过高性能计算和大数据存储技术,实现数据的高效管理和处理;④技术应用层,即利用现有的智能终端设备实现各种应用。由于每个层次内容都比较丰富,知识面范围覆盖广,让学生在本科阶段深入学习所有内容是比较困难的。因此,合理的人才培养方案应该是在让学生全面了解物联网专业所涉及的技术、标准、应用、安全与商业模式等整体知识体系,同时选择一个专业方向来深入展开学习与实践。根据上述分析结论,可以从四个专业方向上来对物联网专业进行划分。
1.物联网信息感知方向。这个方向对应物联网技术架构中的感知识别层,掌握的知识范围包括:计算机技术、测量技术、信号处理技术、微电子机械技术、视频识别技术和嵌入式系统技术。
2.物联网传输网络方向。这个方向对应物联网技术架构中的网络构建层,掌握的知识范围包括:网络管理、无线通信、无线网络标准、无线传感网、网络管理、多种网络通信技术等。
3.物联网信息处理方向。这个方向对应物联网技术架构中的管理服务层,掌握的知识范围包括:大规模异构数据处理、多源异构数据库设计、物联网网络监视、并行计算技术、分布式计算技术以及数据挖掘技术等。
4.物联网技术应用方向。这个方向对应物联网技术架构中的技术应用层,掌握的知识范围包括:物联网应用软件开发关键、应用数据结构与数据流设计关键、应用系统设计关键技术以及新型服务模式等。
以上四个专业的建设上既相互独立又相互联系。其独立性体现在专业课程设置上根据各自方向来确定,其联系性体现在共用同样的基础课程平台。
(二)构建专业课程
目前,国内高校物联网专业建设时间还比较短,专业建设具有探索性和不确定性,其技术与应用也在蓬勃发展。因此,一方面应该保障教学体系具有相对的稳定性,另一方面在教学内容上需要不断动态地更新,必须跟随物联网技术的应用发展与时俱进。将专业课程分四大部分,包括:公共基础课程、学科基础课程、专业基础课程和专业方向课程。
1.公共基础课程可设置为思想政治、大学英语、高等数学、线性代数、概率统计、大学物理、大学计算机信息技术、体育和通识教育方面的课程等。
2.学科基础课程可设置为微机原理、程序设计、算法与数据结构、数字电路与模拟电路、计算机网络与通信和电工与电子学等。
3.专业基础课程可设置为物联网导论、与应用、物联网M2M开发技术、物联网控制技术、物联网通信技术等。
4.专业方向课程根据上述四个专业方向来确定。信息感知方向专业课程可设置为:二维码、视频识别技术原理与技术、信息安全、无线定位技术、传感器与检测技术、嵌入式系统等;传输网络方向专业课程可设置为:无线传感网络、卫星导航原理与应用、TCP/IP网络与协议、网络安全技术、无线通信技术、Zigbee技术与应用、网络协议分析等;信息处理方向专业课程可设置为:操作系统、数据仓库与数据挖掘导论、云计算与大数据、高级程序语言设计、软件工程等;技术应用方向专业课程可设置为:高级语言程序设计、算法分析与设计、面向对象程序设计、终端开发技术与应用、软件质量保证与测试、人工智能、操作系统以及多媒体技术等。
上述课程的设置仅仅是目前的物联网专业课程构建的建议,其教学内容必须跟随物联网产业同步发展,这样培养出来的学生知识体系才能跟上时代的步伐。
(三)开展教学实践环节
地方本科院校的物联网实验室建设不多,投入的资金不足,现代化水平较低,为此需加强物联网专业的实验室建设。一方面利用学校信息技术学院实验室资源,依托现有师资力量自主开发相关实验项目,投入专项资金提升实验室现代化水平,以增强教师对实践教学环节的掌控力,满足教学和科研的需要;另一方面,积极建立同物联网校企合作,共建实践教学基地,企业提供技术和设备等,负责教师相关课程培训和部分实践类课程的教学、实训,而学校提供场地,比如与新大陆、远望谷、中兴等签订合作议,促进双方之间人才、设备、资金、技术的资源共享,达到校企互利双赢的目的。
四、研究展望
物联网作为一个新兴的专业正式进入金陵科技学院的人才培养方案中,不但是国家发展物联网产业的巨大体现,也是南京市政府的迫切需求,同时更是国家在人才培养策略上做出及时反映的重大举措。为培养适应战略型新兴产业发展的应用型人才,本文从物联网信息感知、传输网络、信息处理以及技术应用四个方向上探讨了物联网人才课程体系与实践教学体系改革方面的内容。通过金陵科技学院相关专业多年办学经验和良好的办学条件,探索人才培养策略,构建产学研协同教学环境,强化工程实践,突显自身的办学优势,推进高校物联网人才培养与专业建设,为其他同类高校的相关专业建设和改革提供经验借鉴。
参考文献:
物联网专业培养方案范文2
【摘 要】工程教育专业认证有助于提高我国工程教育的人才培养质量和国际认可度。以专业认证的理念和标准为依据,以江苏科技大
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[3]工程教育专业认证标准(试行版)(含通用标准和补充标准)[EB/OL]. .
[4]陈平.专业认证理念推进工科专业建设内涵式发展[J],中国大学教育,2014(1):42-47.
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物联网专业培养方案范文3
关键词:物联网;软件开发;网络优化
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)34-0171-02
1 物联网产业发展与人才需求
1)物联网产业蓬勃发展
自从2009年,提出“感知中国”,物联网产业在我国迅速发展,年均增幅超过25%。到2015年物联网产业规模超过7500亿元。物联网产业涉及传感技术、射频识别技术、计算机网络技术、通信技术、软件技术等。物联网应用于我们生产生活的方方面面,如节能减排、环境保护、食品卫生、智能交通、智能农业、智能家居等。
2)物联网软件开发行业人才需求量大,就业薪资水平高
物联网软件开发主要有PC端应用开发和手机端应用开发两部分。PC端开发的.net软件工程师在我国每年对软件人才的需求将达到 80万~100 万人;手机端开发的Android开发人才缺口至少达到三十万以上。高职学历物联网软件开发人员薪资普遍在6千~8千元左右,不少学生能够拿到8千甚至1万以上的薪水。
支撑物联网的移动通信行业(特别是4G)发展迅猛,网络优化人才需求量大
移动通信网络是物联网应用的核心技术之一,支撑物联网技术的行业应用于推广。从2014年底我国4G牌照的发放,4G移动通信产业迅速发展壮大,4G网络前期建设拉动的投资规模达5000亿元左右,网络正式商用后,还将带动终端制造和软件等上下游行业,产业规模有望突破万亿元大关。4G网络优化人员薪资待遇一般是实习2~3千,初级5~6千,中级8千以上,高级1万以上。
2 物联网专业建设现状分析
1)物联网软件开发与无线网络优化等高端产业知识更新快,学校很难做到与行业同步更新
物联网软件开发与无线网络优化等均为引领产业发展潮流的知识密集型产业,知识更新非常快。而学校培养方案都是提前几年制定完成的,不会随意更改。这样势必造成学校教授的知识跟不上产业发展需求,对于培养高技能人才不利。在与这些知识更新很快的高端产业对接时,如何抓住技术核心能力培养并时刻关注产业技术发展,做到紧跟技术发展而不盲目跟随技术,需要在专业培养中深入研究。
2)学校实训条件无法做到与物联网软件开发与无线网络优化等高端产业同步更新
高端产业发展快,势必导致教授这些技术所需的实训条件能跟上技术发展。而专业实训室一般是前一年申报第二年建设,至少2年的周期,这样很难满足技术发展需求。如何利用好现有实训条件、如何规划好专业实训室建设也是对接高端产业时急需研究的问题。
3)同一专业的学生个体特点、学习兴趣与学习能力存在差异,同一方向培养不了满足学生的个性化需求
现在大学生在高考选定专业或服从专业调剂进入大学后,能难有机会对自己的专业规划进行选择。即使再不情愿也得学完本专业的内容,毕业后去找个与专业不相关的工作。如何培养学生专业兴趣、如何增加学生职业方向选择权,同样是对接高端产业需要研究的一个问题。
4)各行业和技术均有各自不同的特点,传统培养模式很难与高端产业对接
物联网软件开发与无线网络优化等高端产业都有各自特点,若用同一种培养模式去培养不同技术特点的方向人才,其效果势必大打折扣。分析产业技术特点,寻找适合各自特点的人才培养模式也是对接高端产业需要研究的问题。
3 物联网专业建设改革思路
3.1 改革内容
1) 物联网软件开发与无线网络优化等高端产业技术特点的研究与核心能力的提炼
物联网软件开发人才需求与技术要求的调研,形成调研报告。
无线网络优化人才需求与技术要求的调研,形成调研报告。
物联网软件开发核心技术线路的梳理与提炼,形成课程链路与知识、技能提纲。
无线网络优化核心技术线路的梳理与提炼,形成课程链路与知识、技能提纲。
2) 分方向培养模式的改革与探索
基于分方向培养的课程体系构建,①形成宽基础物联网专业平台课程体系,并修订课程标准;②形成物联网专业各方向专业课程体系,并修订课程标准。
基于分方向培养的运行机制建设,①制定物联网方向选修指导与选拔方案,并制定各方向能力考核指标;②制作职业方向宣传介绍材料,让学生充分了解各个职业方向。
3) 适应物联网软件开发与无线网络优化等高端产业人才培养的实训室建设与规划
形成物联网专业实训室建设三年建设规划。
现有智慧实训室的有效运行与维护,①提炼一套物联网项目体验与调研的基础实训项目;②制定一套物联网综合实训的项目,含项目与指导书。
完成网络优化实训室的建设,完成建设任务并提炼实训项目,制定实训指导书。
物联网专业实训室文化建设,制定物联网专业实训室文化建设方案,搜集文化建设素材。
4) 物联网软件开发方向与无线网络优化方向人才培养途径探索
物联网软件开发方向:①利用现有物联网体验厅、物联网智慧训平台,开发物联网体验与调研项目,用于物联网及相关专业学生体验专业,加深专业认知。②积极引进企业级校内物联网工程项目(如未来星智能家居系统、新大陆智能交通系统、校内农业物联网系统等),对项目进行结构和梳理,将其改造成物联网实训项目,提升学生实践能力。③加强与物联网软件开发类企业的联系,采用合作授课、讲座等形式将企业最新技术带到课堂,并加强对学生职业引导。④积极建设物联网创新实训室,加强学生创业能力培养。⑤积极探索学生高端就业途径,促进学生高薪就业。
物联网专业培养方案范文4
关键词: 物联网; 应用型人才; 人才培养模式; 专业建设
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1006-8228(2016)10-67-03
Probe on the training mode of Internet of Things engineering specialty applied talent
Kong Rui, Zhang Bing
(College of Electrical and Information, Jinan University, Zhuhai, Guangdong 519070, China)
Abstract: The training of application oriented personnel of Internet of Things engineering specialty is studied; the training program and training mode are expounded and used in the construction of the Internet of Things engineering specialty of the school, to have obtained a better training result. This study can provide a reference for the construction of other engineering specialty.
Key words: Internet of Things; application oriented personnel; talent training mode; specialty construction
0 引言
物联网被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮[1-2]。“物联网工程”是一个围绕“战略新兴产业”设立的新专业,2010年开始教育部进行了物联网相关专业审批,截至2015年6月,国内已经有近250个高校开设了“物联网工程”专业。“物联网工程”专业具有鲜明的特点:综合性、交叉性、应用性[3],涉及电子、计算机、通信等多领域相关专业知识。“物联网工程”专业培养的人才,不仅要掌握传感器、微处理器、嵌入式理论和相应的应用软件技术,还要掌握通信原理、计算机网络、无线传感网络以及3G/4G无线网络等新技术[4-5]。“物联网工程”专业应用的多样性,要求我们必须培养宽口径人才,既要重视基础训练,更要培养应用系统综合开发能力。“物联网工程”是应用性非常强的学科,仅传授理论知识是不够的,一定要立足实践,从应用入手。
1 社会对“物联网工程”专业人才的需求
党的十做出了坚持走中国特色新型工业化、信息化道路,推动信息化和工业化深度融合等一系列战略部署;我国已把物联网列入《国家中长期科学技术发展规划(2006-2020年)》和2050年国家产业路线图;至2015年底,中国物联网整体市场规模达到7500亿元,预计未来几年我国物联网行业将持续快速发展,年均增长率30%左右,到2018年,物联网行业市场规模将超过1.5万亿元,物联网在制造、物流、交通、电力、安防、医疗、环保等领域得到了广泛的应用。
《广东省关于贯彻落实国务院部署加快培育和发展战略性新兴产业的意见》将“物联网列为重点发展领域”;《珠江三角洲地区改革发展规划纲要》指出“建设南方现代物流公共信息平台”,率先发展“物联网”;广东省先后组织了“粤港RFID产业联盟”、“广州电子行业协会RFID专业委员会”、“RFID技术支持中心”等机构来推动本地区的相关物联网技术的应用和发展。物联网的产业规模比互联网产业大20倍以上,而物联网技术领域需要的人才每年也将在百万人的量级。物联网产业的发展,将会拉动各国经济的发展,物联网的广阔发展前景已经引起了产业链上各行业的青睐。物联网的产业链条涉及传感器、芯片、设备制造及软件应用等行业,作为新一轮的信息技术革命,物联网已经上升为国家战略,高校作为培养高层次人才的“主战场”,应针对性地设置“物联网工程”相关专业,有目标地培养“物联网工程”专门人才。
目前,我国已有近250多所高校设置了本科“物联网工程”专业,有些学校的“物联网工程”专业已招收了4届本科生,物联网发展的战略需求及人才培养需求,使得专业应用型培养模式设计非常必要。物联网技术构成主要由三层[3-5]:感知控制层、网络传输层、应用服务层。涉及到的关键技术有传感器技术、传感网技术、移动通信技术、嵌入式技术、信息安全技术等。社会对“物联网工程”专门人才的要求是:具备在物联网工程领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力,具备一定的物联网系统综合设计能力,掌握信息获取(传感器和信号检测相关知识)、信息传输(通信、计算机网络)、信息处理(数据融合、云计算等知识)、应用层(应用软件开发、嵌入式系统开发)相关知识,能从事物联网工程领域的科学研究和应用技术开发工作。
2 “物联网工程”专业应用型人才培养模式探索
目前,物联网技术还属于一个新兴技术,正在快速发展,物联网在世界范围内兴起仅仅有十多年时间,真正引起重视并快速发展是在近几年,国内高校开始建设“物联网工程”专业的时间更短。“物联网工程”是一个属于战略新兴产业的新专业,是一个与产业启动和发展同步建设的新专业,这就决定了物联网工程专业建设没有成熟的、体系化的理论和经验可以借鉴,专业建设具有探索性和不确定性,学习与掌握物联网的技术理论,发展方向及其行业应用是目前高等教育的核心目标。物联网专业人才的需求量将非常大,为了顺应国家对物联网专业人才需求,暨南大学于2010年就启动了“物联网工程”的筹备与建设工作,并于2012年经教育部批准建立了“物联网工程”专业,作为全国领先、广东省首批开设该专业的高等院校,我们在专业建设的过程中,遇到了很多问题,积累了一定的经验和教学成果。在已有“物联网工程”专业的课程体系基础上[6-8],我们进行了一系列的改革,希望能培养出“物联网工程”专业的应用型人才。
2.1 应用型人才培养思路
物联网工程专业具有鲜明的综合性、交叉性、应用性特点,以夯实学科基础,注重专业交叉,强化工程实践,培养创新能力为思路,以培养学生工程实践能力、创新能力和综合素质为核心,以理论教学和工程实践为两条主线,注重对学生进行综合素质、综合利用理论知识和解决工程问题能力和工程创新能力的培养。“物联网工程”专业是电子、通信、计算机等学科交叉融合、相互渗透的基础上,发展起来的一门新兴应用型学科, 针对该专业培养高层次、应用型人才的目标要求,我们在培养方式上以合作的企业为实践基地,以粤港澳区位优势为立足点,以项目教学为途径,以职业素养和实践动手能力为目标,兼顾学生创新能力,强调多层次协同培养,利用校企合作,交叉培养学生的实际工作能力。
2.2 校企合作,培养社会需要人才
校企合作是工学学科人才培养模式的关键,我们在“物联网工程”专业的培养环节,强调企业直接参与学生人才培养方案的制订工作,由于企业对市场的了解,企业向学校提供人才的需求计划、职业能力要求以及技术发展情况等信息。学校根据这些信息,通过优化整合,使得人才培养方案更加符合市场的需要、社会的需要,适应培养目标的需求。学校在相关企业建立校外实践基地,企业通过一定方式为学校提供技术、资金、场地等方面的支持,共同建立校内、外实践基地,这对学校培养学生的应用技术能力提供了基础保障,同时也节约了学校的办学成本,关键的是为企业培养了一批技术能手。校企合作,可以让学生深入到生产第一线,使他们在学习和工作两种环境中成长,有计划地使他们的事业心、责任感、专业技能、团队意识、人际关系、协作精神、组织纪律及创新能力等方面得到培养,综合素质得以提高,个人全面发展。最后,校企合作解决了毕业生就业问题,实行校企合作,学校有针对性地为企业培养合格的人才;学生也通过到企业实习,培养自己的职业兴趣,学生毕业后。就能较快地找到合适的岗位。
2.3 创新人才培养方式,推动物联网技术的产学研结合
“物联网工程”作为一门应用性极强的科学、作为一门实践性极强的产业、作为理论性极强的学科,离不开产学研的结合。我们将科研与教学相结合,把研究的成果用于企业,在教学中注重实践教学,紧密围绕物联网产业发展需要,校企合作进行技术研发,制定与培养目标相匹配的教学计划,使学生能较早接触和熟悉工程技术科学的基础知识和工程环境;结合物联网工程专业的具体特点,改革现有的人才培养模式(四年在校教育),制定有效、务实的应用型人才培养模式,实行“3+1”的人才培养模式(注:“3+1”是三年在学校,1年在企业),并开展教学实践。建立人才培养、引进、激励机制,校企教师“互兼互聘、互培共育”,优化“物联网工程”专业教学过程,学生总共有一年时间在企业学习,理论性强的课程在学校学习,实践性强的课程在企业学习。我校的“物联网工程”专业的培养方案除了公共课、基础课、专业课之外,还包括三个课程模块(以下简称:学程):RFID原理与应用课程模块、智能家居课程模块、智能制造与智能物流课程模块,不同的学程包含不同的课程,前两年“物联网工程”专业的课程设置全部一样,可以参考文献[6]和文献[7],从三年级开始,学生可以根据自己的兴趣,选择不同的学程,这些学程包括了该研究方向必须选修的一些专业课程,每个学程约15-20学分不等;实训课程一般都是放到企业进行授课,授课老师可以是企业工程师或学校有工程实践能力的教师,实训课程考核基本都是以课程设计形式进行。我校“物联网工程”专业开设的三个学程如表1。
2.4 项目式教学,培养学生创新能力和实践能力
构建“项目主导、模块递进”的专业课程体系,与企业工程师合作,引入实际项目,以项目为主导,按基本能力、专业能力、综合能力三个依次递进的模块建立课程体系。加强专业教学设施建设,建好物联网实验室和实训基地,为培养物联网工程技术型、应用型人才开辟良好的实践环境。在校企合作模式下的实践教学,可以将校内实验、企业实习、创新项目、学科竞赛等多种形式相结合,能很好地培养和训练学生的工程实践能力,满足物联网工程实用人才培养要求的“立体化培养、个性化拓展”的工学人才培养模式。我校2012级“物联网工程”专业的学生共30人,学生实际选择了前面两个学程。这30个学生,从大三开始就分成三个不同研究方向,分别到三个不同企业中。每个研究方向分几个研究小组,每个研究小组由3人构成,接受企业给予的实训指导和分配的任务,在校期间继续理论课学习,课后完成项目组任务,根据完成任务情况,由企业工程师和负责老师共同给予评分。同时,我们要求所有学生在四年学习中,每人至少参与一个大创项目或学科竞赛,经过四年的学习,学生的实践和创新能力得到大幅提升。
3 结束语
物联网的发展方兴未艾,在发展过程中会不断出现新的技术和需求,因此,“物联网工程”专业人才的培养方案和培养模式也必须与时俱进。近年来,我们在“物联网工程”专业建设方面已经积累了一定的经验,取得了一些研究成果,已经与珠三角地区物联网企业建立了紧密的合作关系,并建立了教学实践基地,通过“走出去,请进来”的方法加强实践教学。我们已经与地方六家物联网企业签订了实习和实训基地协议,合作编写了人才培养方案;我们秉承教学为企业服务、为珠三角和地方经济发展服务,积极与政府管理部门、行业协会、学术团体、高校和各类企业的建立学术和业务关系,得到各方面的热情支持,截止今年5月,我们培养的第一届“物联网工程”专业学生的就业情况非常好,今年毕业生除去读研学生,全部就业,用人单位非常满意。这证明了我们的应用型“物联网工程”专业人才培养模式的有效性,今后,我们会继续研究和探索,希望能为社会培养出更多、更好的应用型“物联网工程”专业人才。
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物联网专业培养方案范文5
传统网络工程专业与物联网专业在知识结构上有很多共性,只要适当补充和调整网络工程专业的课程体系,就能够达到物联网专业人才培养的目标。因此,在计算机网络工程专业中设置物联网方向是切实可行的。近两年,国内申请增设物联网相关专业的高校数量众多,但他们在不同程度上存在着物联网课程体系规划不完善、教材建设计划不完备、师资力量薄弱、实验室配套设备缺乏和实验方案标准有待规范等问题。区别于部分高校现开设的物联网工程专业,学校在计算机网络工程专业开设物联网方向时可以在该专业多年积累的教学资源的基础上,结合本校独特的优势学科制定具有行业物联网应用特色的战略性新兴产业人才培养方案。计算机网络工程专业开设物联网方向的专业目标是要让学生在具备一定的数学和计算机科学理论知识的基础上,系统地掌握计算机网络以及物联网的相关原理和应用技能。笔者认为计算机网络工程专业物联网方向的学生对有关物联网感知层的基本知识和基本技能达到掌握程度即可,重点是要结合各高校的优势学科及地方人才市场需求,让学生在充分掌握计算机网络技术的基础上,强化对物联网应用层关键技术的理论学习和应用实践。
结合高校优势学科培养网络工程专业人才
不同的发展历史、相异的学科建设等因素使得每一所大学都有自己的品牌专业、强势学科以及与其培养目标相配套的软硬件资源的建设与积累。物联网有着非常广泛的应用范围,高校在计算机网络工程专业物联网方向的专业定位上可以结合自身现有的优势学科,参考人才市场的用人需求,改革网络工程专业的课程体系,因地制宜地制定具有本校重点学科特色的培养方案和教学内容。网络工程(物联网)培养模式可以从专业定位、知识结构、创新能力培养和人才培养模式评价体系四个方面进行讨论。其中,专业定位和知识结构将在下一节论述。在复合型工程应用人才的创新能力培养上,需要转变以往的以传授知识为主导的教育模式,注重学生的创新思维和自主学习能力的培养,强化教学实践环节。例如:开设具有行业背景的工程训练课程,开展个性化的创新能力培养研究,提高实验和培训课程的比重,扩展大学生创新实践基地建设[5]等,形成以行业应用为背景的立体化培养模式。完善的评价体系可以实现人才培养模式与质量的跟踪与评价,依据评价结果可以适时地调整教学内容,有利于提高人才的适应性。从行业应用出发,可以分别从学生的综合素质能力培养、学生知识结构优化、工程实践与创新能力培养等方面对研究成果进行评价。计算机网络工程专业物联网方向人才培养模式如图1所示。将传统网络工程专业的课程设置与学校的优势学科的专业知识有机结合,使得毕业生不仅能够从事计算机网络方面的工作,也能直接从事行业背景下的物联网工程领域的工作,增强毕业生的工程实践能力,拓宽其就业范围。以天津科技大学为例,学校建有“食品营养与安全”、“工业发酵微生物”2个教育部重点实验室和1个教育部“食品生物技术工程研究中心”,在食品科学和生物工程等领域的研究与教学处于全国前列。依托天津科技大学的食品、生物等优势学科和应用背景,笔者认为,目前计算机学院的网络工程专业可以以食品安全和生物发酵与菌种保藏控制物联网为应用领域,融合食品学院和生物学院相关专业的教学资源,拓展网络工程专业的培养方向。通过多学科的交叉融合,建设以轻工行业物联网应用为特色的计算机网络工程专业培养体系。
优化网络工程专业培养目标和课程体系
由于物联网技术下的网络工程专业需要融入不同专业学科,所以,在确立了以轻工行业物联网应用为特色的网络工程专业培养目标的基础上,调整教学大纲,对原有专业的课程配置进行科学地增补和取舍。结合学校的优势学科的应用背景,依照网络工程专业物联网方向的培养目标设置相应的课程内容和实践环境,形成特色教育,增强毕业生的就业竞争力。
1.专业培养目标物联网技术下的计算机网络工程专业面向现代信息处理技术,主要培养学生良好的科学素养,使学生毕业后可在轻工行业、信息产业、科研单位从事物联网应用相关技术开发和研究,成为具备行业知识和专业技能的高级应用型人才。培养的学生具备通信技术、网络技术、传感技术的基本理论和应用能力,能进行系统集成及相关技术的开发和应用推广,具有物联网工程实践能力。专业能力培养要求:掌握计算机科学与技术和网络工程等方面的理论和方法,具有扎实的理论基础知识;掌握传感器技术、无线通信网等物联网感知层关键技术的基本知识和基本技能;具备各类网络系统的运维能力和一定的分析、设计和开发能力,拥有较强的软件编程功底;具备从事轻工行业物联网领域的科学研究能力;了解计算机网络及物联网的行业发展动态和技术标准,掌握文献检索、资料查询的基本方法,熟悉利用Internet获取信息的手段,具有获取信息的能力。
2.主干课程网络工程专业物联网方向的课程设置以专业培养目标为向导,注重学生动手能力和创新思维的提高。学生可以通过对计算机网络及物联网的基本理论和基本知识的学习,掌握网络分析和设计的基本方法,掌握物联网应用的基本技能。物联网中的感知层主要用来感知和采集现实世界中的信息,网络工程专业物联网方向的课程设置可以在现有计算机物理层的相关课程基础上,融合通信原理、传感器技术基础和射频技术与无线通信等课程,提高学生在物联网感知层理论知识的理解。对于物联网网络层方面,传统的网络工程专业已包含该领域涉及的大部分知识,需要增加无线传感网络和无线自组网理论课程,强化学生对物联网网络层的理解。物联网应用层的主要作用是依据各行业的实际需求开发信息管理平台,并根据行业应用的特点集成相应的内容服务[6]。结合应用层的特点,各院校可结合自身优势学科增设具有行业特色的物联网信息处理技术、无线自组网应用和物联网应用程序设计等课程。有关物联网安全技术的课程,不仅涉及物联网的三个层次,也关系到嵌入式知识的相关课程。网络工程专业物联网方向的课程体系结构如图2所示。综合考虑现有网络工程专业的课程设置,计算机网络工程专业物联网方向的专业课程主要有:离散数学、数据结构、计算机组成原理、操作系统、计算机网络、数据库原理、物联网技术概论、物联网应用程序设计、无线传感网络、嵌入式系统概论、嵌入式操作系统、网络系统集成、网络程序设计、网络管理、射频技术与无线通信、物联网安全技术、无线自组网理论及应用、物联网信息处理技术等。
3.主要专业实验专业实验的设置将使得学生具有一个计算机网络技术和物联网技术学习、开发与实验的综合平台,有利于提高学生的创新能力和实际动手能力,便于学生熟悉和掌握网络工程与物联网的原理和实际应用。网络工程(物联网)专业的实践环节可以从毕业实习、计算机基础练习、课程设计、生产实习和毕业设计(论文)五个方面进行。专业实验主要包括:C语言课程设计、面向对象课程设计、数据结构课程设计、无线传感器网络课程设计、网络系统集成课程设计和物联网综合应用课程设计等。
物联网专业培养方案范文6
一、课程教学现状与存在问题
目前传感器的课程内容设置主要有三种:一按工作原理分类讲授,在重点木科高校按照工作原理的讲解居多,这种内容设置系统性好,但传感器种类众多,工作机理复杂,常常涉及物理、机械、电子、材料、化工、环境、地质、核技术等方面知识的交又,对学生相关基础知识的掌握程度要求甚高,不适用于学生基础较薄弱以实践能力培养为主的应用性高等院校。二按被测对,这种分类便于学生理论联系实际,但内容庞杂,知识点系统化存在难度,同一测量参数涉及多类传感器,从课程角度很难一一涉猎。且信息技术发展迅速,内容容易缺乏时效性,对于新型传感器的应用十分考验学生融会贯通、举一反三的能力。三按项目应用,项目应用教学注重学生动手能力的培养,很多教学研究论文都有提及,主要应用于高职高专、应用型木科院校。由以课木理论知识为中心转变为以工程项目为中心,由以课堂教学为中心转变为以实训操作为中心,可以极大提高学生学习兴趣与主观能动性,但容易出现项目实用价值不高、缺乏典型性以及仟务分工与项目实施存在困难等问题。
二、教学改革方式的探索
1.根据物联网专业培养目标整合教学内容
物联网涉及传感、通信与信息处理三个层次,学科交又性强,应用创新是物联网技术的发展核心,传统的传感器课程内容设置不能满足技术创新应用的人才培养目标。从应用出发,将内容模块化。在物联网技术应用中,数据的真实可靠有效是关键,担当数据采集功能的传感器在整个系统的构建中要求学生具备根据系统需求选择传感器的能力,及其对所选传感器应用于实践的能力。
以物联网的典型应用智能家居为构建目标为例,确立数据采集对象,如温度、光照、人体监测、气体等,以其中的气体监测对象为例,不同应用场景需求不一样,传感器的选型也有极大区别,需对气体传感器的分类与工作原理及其主要特性参数有所了解。例如,在厨房,可燃气体的监测,选用前需弄清可燃气体主要成分和安全浓度;若在客厅,空气质量的监测,考虑门窗常开状态,其测量范围与特性参数与卧室门窗常闭的环境亦有所不同。
课堂教学由实际应用案例引出典型传感器,进而解析其选型原因、工作原理、特性参数与使用注意事项。以点带面,内容在于精而不在于多。对于应用型木科院校的物联网工程专业学生来说,理论基础不够扎实,动手能力强,这种教学内容设计便于学生案例重建,提升学习兴趣,主观上愿意深人了解传感器的相关特性及应用,进而举一反三,融会贯通。
2.加强课堂教学形式的组织与教学过程的设计,提升课堂教学效果
课堂教学从案例出发,案例实物演不或者成熟案例视频演不,学生总结案例作品功能,教师从型号、主要参数、工作特性、工作原理、优缺点、使用注意事项等方面着手剖析案例所用传感器,并找出同类传感器,组织学生进行讨论,叙述其是否可替换及其缘由。最后由教师总结该类传感器工作原理、工作特J吐及其选型注意事项等。学生可提前准备相关传感器的资料以备课堂讨论需要,从实际应用出发,模拟案例设计中的方案讨论环节让学生参人设计,提升课堂教学效果。
3.多元化考核,促进学生传感器应用能力的提升
考核分为实践考核和理论考核两大模块。其中理论考核分为平时课前复习提问和期末理论试题考核,平时课前复习提问主要考核学生对上节课重要理论知识的掌握程度;期末理论试题考核以书面形式考查学生对传感器工作原理、基木特性等重要理论知识的掌握程度。实践考核分实验考核和课程设计两部分,实验部分主要针对某一类传感器的应用,例如,霍尔传感器的工作特性测试、霍尔测速等;课程设计要求学生根据指定选题从课题前期资料调研、方案设计、可行性分析、到系统构建、系统调试与测试完成一个传感器应用的系统设计与实现。