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伴随物联网技术的飞速发展,物联网整体安全问题逐步成为未来广泛应用、持续优化进程中一类不容忽视的重要问题。物联网发展至高级水平,其场景中各类实体均包含一定程度的感知、运算、分析以及执行功能。倘若该类感知设备普遍应用,便会对我国的基础建设、社会活动以及个人机密信息安全形成全新的影响威胁。为此做好信息工程安全监理尤为重要,只有科学应用物联网技术,构建信息安全交互模型、体系架构,方能激发物联网技术核心优势,确保安全应用实践,提升综合安全水平,并实现全面、持续发展。
1.物联网技术内涵
物联网技术在信息工程安全监理系统中发挥了重要的应用价值,为系统网络化的重要核心。该项技术借助网络平台,应用统一一致物品编码手段、射频识别处理技术以及无线通信手段,可对广阔范畴之中,甚至是全球范围中的各类单件产品进行追溯以及有效跟踪。应用物联网技术手段,可由工程项目的招标环节开始直至工程管理验收环节,对各类应用设施器具设置EPC标志,并应用无线射频手段,传输信息工程各个阶段的价值化咨询信息至网络系统中,进而令监理人员仅依据EPC标签,便可获取产品各阶段包含的信息,进而判定其生产加工直至成品的流程阶段中包含的潜在威胁以及不安全因素。由此可见借助射频识别技术,进行有用信息数据的全面采集分析与汇总,科学应用移动计算手段以及数据库系统设计便可有效对信息工程进行安全管控监理,并做好数据判断辨析,提升综合安全水平,强化实践工作效率。
2.信息工程安全监理科学创建物联网架构体系
信息工程安全监理主要负责信息化工程建设服务、运行升级与优化改造阶段中从事的信息安全有关监督管理活动。
目前,我国信息工程监理框架体系的创建基于IT市场构成了独立体系中的两个层次。应用物联网现代化技术可令信息工程发展建设中包含的安全隐患问题以及存在的风险事项快速的传达至业主,并有效的疏导业主方以及承建方的相关争议与矛盾问题。核心工作内容便是对包含的信息安全相关问题实施风险分析并做好优化管控。信息工程安全监理创建物联网体系架构应涵盖四类组成内容。具体包括物联网系统架构、安全监理平台、监督管理系统以及中间结构体系。信息工程安全监督管理物联网体系架构主体就信息化应用发展过程中安全监督管理涉及范畴广泛、管控指标内容丰富、需连续性实践等具体特征,采用物联网手段技术完成对信息化项目工程的优化改造、建设调节,并实施安全问题管理监视。具体工作内容则涵盖对生产实践场景、环境做好检测监督、进行生产员工安全行为测试管控,并就特定生产物品的整体安全性进行管理监督,重点监视控制人流相对密集的方位,同时做好重要生产设施、以及设备的管理,完善安全事故应急管理阶段中各类场景资讯、人员与物品综合信息的汇总搜集等。
3.物联网技术信息交互安全问题
伴随物联网技术应用服务范畴的持续拓宽,感知网络应对处理的信息呈现出更为多元化的态势,甚至涵盖政府管理、国防建设、军事服务以及金融市场等较多领域。
由此引发的信息安全问题则需要我们重点关注,有效解决。基于网络以及节点有限资源的总量限制,相对来讲较为成熟应用的安全监理措施方案常常不能直接用在物联网感知系统中。为此,研究人员探讨了更为丰富的安全管理方案。例如应用加密技术、安全路由管理协议、管控存取以及数据融合技术等,提升物联网技术应用安全水平。数据加密应用阶段中,基于网络节点存储、分析以及能量的有限,较多手段应用相对简单加密算法。数据加密应用技术中密钥管理尤为重要,其担负着密钥的形成、分发以及保管、更新与处理等任务,在全局预制应用方案的基础上,我们可依据无线感知系统网络结构体系、节点规划以及安全管理需求,创建更为丰富的密钥管理策略。
例如应用预分布处理方案,可在脱机状态下形成一定容量密钥池,各个节点则可随机由其中获取密钥成为密钥环,完成网络系统的规划部署之后,则只需节点包含同对密钥便可应用其组建安全通道。为优化提升物联网架构体系安全能力水平,可进一步优化更新技术方案。可将节点公钥数量扩充,进而令网络攻击影响变得更为困难,进而确保信息安全,优化监理管控。另外,可配设安全路由,科学应对节点、汇聚方位安全问题,确保高效准确的实现信息数据的传输应用。基于无线感知系统网络体现了节点对等以及多跳传输的实践特征,倘若攻击方进行恶意节点布设,便较易形成路由篡改、选择转发影响,导致黑洞以及蠕虫病毒感染问题。为此,应依据无线感知体系网络特征以及物联网技术应用需要,分析制定合理的安全路由应用协议,可应用冗余路由同相关认证机制预防网络不良攻击影响,提升物联网系统技术综合安全水平。
数据融合为物联网交互以及信息感知的核心手段,倘若其中节点被不良俘获,便较易导致融合节点无法分清正常信息以及恶意数据的问题。尤其对融合节点影响攻击,不仅会对下游节点信息形成不良破坏,还会对发送至汇聚节点信息形成负面影响。为此,物联网数据融合阶段中应全面考量信息安全应用问题。可创建良好的融合管理机制,通过随机抽样以及数据信息的互相验证,令用户位于节点遭遇捕获状况,仍旧可判定汇聚节点信息数据安全有效性。
基于节点隐私的暴露,会对检测管理目标整体安全性形成不良影响。为此应创建物联网有效安全保护以及信息存储管控机制。可应用定位协议,利用可信定位确保节点获取正确位置信息,预防不准确定位导致的负面影响,进而全面提升物联网交互以及感知信息综合安全水平,创建优质发展环境。
关键词:物联网工程专业;项目驱动教学;改革
物联网工程专业是一门新兴专业,其对社会发展具有重要的促进作用,被应用于诸多领域之中。在当前高校物联网工程专业教学过程中,为了促进其进一步发展,对专业人才进行培养,教师可以运用项目驱动教学模式,推动物联网专业的教学改革,使专业教学更加符合当前的社会需求。
一、物联网工程专业项目驱动教学改革的必要性分析
1.可以使教师的能力和素质得到提升。当前物联网工程专业的教师大部分为青年教师,年轻、有活力,且具有较高学历。但同时这些教师也有不足之处,即通常缺乏实践经验,因此高校对这些教师进行培训十分必要。项目驱动教学改革就是有效的方式之一。通过项目驱动教学改革,教师对课程设计进行深入研究,在教学过程中能够更加专注,不断丰富自身的教学经验,从而逐渐提升、完善自我。另一方面,对于资历相对较老的教师而言,他们具有丰富的教学经验,对学生比较了解,但在实际教学过程中往往习惯应用传统的教学模式,很少进行创新。通过实施项目驱动教学改革,他们可以接触到新的项目,了解并掌握新技能及新理念,从而积极进行创新。
2.可以提升学生学习的积极性。传统教学模式的内容和形式都比较单一,无法较好地调动学生的学习积极性。通过实施项目驱动教学改革,教师在教学初始阶段可以先演示项目,使学生在完成相关学习任务后,能够独立完成具体项目,从而使其在学习过程中保持较高的积极性。另外,对于整体项目,其包含很多模块,在完成每个小模块的学习后,学生可以获得成就感和满足感。这样,学生能够积极、主动地学习,提高自身的专业能力。
二、物联网工程专业人才培养目标分析
1.将计算机基础能力的培养作为重点内容。在教学过程中,教师可以对学生的计算机基础编程能力及应用能力进行重点培养,从而为学生后续的学习奠定基础。
2.突出物联网工程专业的特点。在物联网工程专业的学科体系建设过程中,教师应充分体现专业特色,并将传感器及无线传感网、物联网体系结构、标签识别技术等作为重点内容进行教学。
3.重视培养应用型人才。教师应将学生的实际运用能力作为重点培养内容,其主要包括系统集成能力,实际编程能力,数据的采集、分析能力和处理能力。在专业课程设计过程中,教师应增加课程设计和实验课程的比例,设置独立环节进行考核,从而使学生更有效地掌握实用技能。
三、物联网工程专业项目驱动教学改革的有效策略
1.加强基础课程教学。在教学过程中,对于计算机基础水平相对较差的学生,学校及教师应当提供充分的机会加强基础知识教学,在基础能力方面对其加强训练,内容包括C语言代码的简单编写、操作系统的安装、操作系统的使用方式和思维方式的培养。学生需要认真学习理论知识,将课堂教学知识与实践相结合,在实践及应用过程中巩固所掌握的理论知识。另外,教师可以安排计算机基础水平较高的学生辅导基础相对较差的学生。这样不但能够使基础相对较差的学生明确学习目标,还能使水平较高的学生进一步巩固基础知识,从而有效避免教学过程中学生之间学习水平差异过大的问题,这对学生整体水平的提高十分有利。
2.强化教师的实践能力。教师是教学的关键因素,其会对教学效果产生直接影响。若教师的实践能力水平相对较低,则学生很难提高其实践能力。学校可通过各种有效方式提升教师的实践能力,一方面可以为教师创造外出深造、访学的机会,鼓励教师继续攻读更高学历,从而更新自己的知识结构,了解并接触到行业内最新的研究成果;另一方面,可以为教师提供带薪培训,针对教师在实践技能方面的不足之处,进一步加强系统化的技能培训。此外,学校还可以鼓励教师深入到企业当中,接触到实际项目,对项目进行充分的了解,从而丰富自身的实践经验。学校可以借此机会打造一支高水平的“双师型”教师队伍,为物联网工程专业教学的发展奠定良好的基础。
3.增加实验课程内容。在项目驱动教学改革的基础上,高校应适当增加物联网工程专业教学实验课程的比例。例如,“物联网组网技术”课程中可设置8个实验。其中包括验证性实验和综合性实验,这样学生能够充分了解并掌握组网技术的相关知识;另外还应包括组网技术的方式、方法等相关内容。此外,在增加的实践课程中,教师应当进行详细的讲解,并给予学生充足的时间进行实践。这样学生不但能够掌握理论课程中的相关基本原理及概念,还能对实物进行实践操作,进行编程,从而掌握实际生产过程中组网技术的应用及操作方法。
4.合理设计教学课程。在物联网工程专业教学过程中,为更好地推动项目驱动改革,教师需要对教学课程进行合理的设计。不同的课程所搭配的项目也存在一定差异。依据项目内容,教师应当对课程知识点适当进行调整,使课程讲解和实际操作更加易于理解,在课程顺序中充分体现课程安排的合理性,使项目驱动教学真正发挥作用。
5.合理构建评价课程体系。在物联网工程专业项目驱动教学的改革过程中,教学体系评价的设置也是十分重要的内容。对于课程体系评价而言,教师应当从多个方面入手。在评价过程中,不能单纯依据教师的评价结果。教师评价只能作为其中的一部分内容,而评价的重点应体现在学生能力的提升、学生的学习兴趣、社会或企业人员的客观评价等方面,这样才能使课程体系评价更加科学、合理。
四、结语
在物联网工程专业的教学过程中,项目驱动教学改革已经成为提高教学效果,促进教学发展的必要内容。教师要清楚地认识到项目驱动教学改革的重要作用,准确把握物联网工程专业的教学目标,在此基础上选择有效、合理的策略实施项目驱动教学改革,促进高校物联网工程专业得到更好的发展。
参考文献:
[1]任倩倩,郭亚红.物联网工程专业项目驱动实验教学改革探索[J].黑龙江教育(高教研究与评估版),2013(2):19-20.
[2]何冀军,卫兵,潘洁珠.项目驱动的物联网专业课程教学改革与实践[J].合肥师范学院学报,2015,33(6):86-88.
关键词:对分课堂 物联网工程 试验课程改革
中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)04(c)-0120-02
随着中国高等院校分层次办学的普遍推广和深入,笔者所在院校作为应用技术型本科高校,对于课程的改革和研究更具有目的性。相比较其他专业,物联网工程专业所体现的应用性和实践性以及创新性要求更高,融合的学科知识更为庞杂,对于学生动手解决问题的能力要求也更高,因此实验课显得尤为重要。尤其是随着该校向应用型转型的发展及教学改革的进行,实践实训环节受到越来越多的重视。但应用型本科院校由于教学模式落后、师资力量薄弱以及实验课重视程度不够[1],学生的实验过程多是按照实验步骤进行简单重复,得出实验结果,而对实验的相关理论和具体应用,不能进行认真深入的思考与创新。因此需要探索新的方式实验课能够有助于开发学生的实践创新能力。笔者尝试结合该校应用型本科特点,针对物联网工程专业《短距离无线通信技术》课程,研究“对分课堂”在实验课程教学组织中的运用。
1 “对分课堂”简介
2015年上海复旦大学张学新教授来到笔者院校介绍讲授对分课堂教学法,笔者第一次了解对分课堂。对分课堂强调教师讲授在先,学生学习在后的先教后学模式,不主张预习。类似讨论式课堂,对分课堂强调生生、师生互动,鼓励自主性学习。“对分课堂”的关键创新在于把讲授和讨论时间错开,让学生在课后有一周时间自主安排学习,进行个性化的内化吸收。在考核方法上强调过程性评价,并关注不同的学习需求,让学生能够根据其个人的学习目标确定对课程的投入。“对分课堂”把教学分为讲授( Presentation)、内化吸收(Assimilation)和讨论(Discussion),以时间过程分成3个阶段,所以也可简称为PAD课堂[2]。
2 “对分课堂”在实验课教学中的应用及反馈
物联网工程专业的实验教学核心目标是培养具备通信技术、网络技术、传感技术等信息领域宽广的专业知识的高级工程技术人才[3]。2016―2017学年第一学期笔者在该校信息工程学院物联网工程专业2014级本科生《短距离无线通信技术》实验课课程中,实施“对分课堂”教学模式改革,主要进行了理论讲解和实验的调整、作业项目式的驱动,对分课堂考核机制改革,具体情况如下。
2.1 课程目标
加深学生对《短距离无线通信技术》课程基本概念、功能特性、应用实践的掌握; 结合“单片机”和“传感器技术”课程,培养学生的实践能力及综合应用能力,为走向工作岗位打下良好基础。
2.2 课程及课堂整体安排
该班共有45人,分22人、23人两次进行实验,实验室共有12个实验箱,可以保证两人一个工作台,每周上课一次,连续两节,每节50 min,其中两个工作台为一小组。总共上课15周,第一周介绍“对分课堂”模式,分组确定组长并对该课程进行介绍,介绍试验箱的基本使用方法和注意事项,讲解第一个实验的实验目的、实验内容和实验原理,要求学生课后温习并要求熟悉CC2530模块的基本说明和应用、温湿度传感器的基本概念和应用,以及相关电路连接,作业为查找资料并设计电路连接图和程序,实现温湿度数据的传输和对于另一个节点LED灯的控制。第二周第一节分组开始讨论和实验; 第二节课,先讲评作业,然后以组为单位考察提问作业情况和实验情况,最后20 min讲解第二个实验的目的内容和原理,以及实验的重点、难点,并布置该实验的相关设计性作业。第三至第十五周与第二周基本相似。
2.3 作业设计
要求提交查找所有资料的名录,同时检查收集的相关纸质打印文档资料,提交在该实验基础上自己设计的相关程序或者实物和对分记录表,包括“已掌握、一起做、不清楚”。“已掌握”要求写出此次实验中掌握最好的内容,至少1条;“一起做”列出小组自己完成的环节和查找的资料,以及由同伴完成的任务和环节,至少两个;“不清楚”列出自己不懂,同时经过小组讨论有分歧的或者存在困惑的问题,求助其他小组和老师,至少1个。
2.4 讨论设计
结合一周时间查找的资料,讨论实验的设计要求、程序编写以及电路设计和网络构建,掌握重难点;附加讨论该实验相关的具体模块、价格和实际应用。教师要确保讨论小组成员分配合理,保证能够热烈的交流和正常的团队合作;另一方面要引导小组围绕作业和课程内容来讨论,避免聊天、偏题和无话可说的的无效讨论[4]。
3 分课堂应用于物联网工程实验课的几点思考
笔者通过本学期将对分课堂教学模式应用在实验教学中,结合整个课程设计以及学生反馈的情况,切身感受到其在实验课教学中的优越性以及不足,并提出几点改进的方法。
3.1 对分课堂于实验课的优势
首先,有助于培养学生的主动性思维。传统的实验方式,“对分课堂”让学生改变以往被动实验过程,对学习内容充分复习,主动查找资料,然后合作讨论,提出自己观点,有助于学生深入理解基本概念和实际应用间的联系。虽然该学期只是在“短距离无线通信技术”实验课应用,但是加入了设计性实验课题,其过程是一个融合了“单片机、传感器与传感网”等多门课程的过程,需要学生在合作中综合性地运用所学知识,查找大量实际应用资料和说明文档,创新性地设计实验。
其次,有助于学生培养观点表达和团队合作能力。语言表达能力尤其对于工科学生来说,一直是一个普遍认为的短板,通过对分课堂的讨论和答辩环节,极好的提供了一个学生表达自己,说服对方的机会,同时因为是小组讨论,这又锻炼了学生的团队合作能力,有利于学生更加适应未来毕业后的工作模式。
最后,对分课堂模式有利于教学相长。以往实验课教师先将实验指导讲义讲解以便,再操作演示、学生再独立操作,长期以来,教师和学生都被实验指导书或者讲义束缚。而对分课堂上,教师需要根据实验过程布置设计性作业,学生自主学习过程中,学生也会提出一些创新型的观点和想法,这就需要教师拓宽实验教学的思维;这些开拓性思维又反过来对学生的学习实践过程进行了指导,真正实现了教学相长。
3.2 对分课堂的不足和改进
笔者通过对分课堂在实验课的教学过程中,除了体会到其特有的优势以为,结合本校学生特点和专业特点,也发现一些不足。
首先,部分同学基础知识和基本应用掌握较差,е碌耐哦庸低ㄊ焙虿簧品⒀裕沟通不畅,即使有想法因为无法沟通实现,产生畏难心理,甚至放弃;其次,部分动手实践能力和基础知识比较牢靠的学生,发言积极,学习主动性高涨,使得个别小组只是这几个同学“一言堂”,独占观点确立和发言权。
因此针对这几点不足,笔者在实践过程采取了一些改进方案,起到一定效果。对分课堂的实施需要对班级的学生的学习情况和性格特征进行了解,在分组的时候,与班干和学生代表进行商讨,尽量按照基础水平分组,以主动带被动,分组合理。其次,在发言和提问过程有意选择不善于表达的或者不积极的学生,再有同组其他同学补充回答,有意锻炼这部分学生的积极性和语言表达能力;布置既可以提高学生知识掌握同时也感兴趣作业,实验课程要增加创新设计性实验课题,通过鼓励夸奖提高学生的学习积极性。改进考察考核方案,改变以往的简单的以考勤和实验报告作为成绩支撑的主要来源。在“对分课堂”中,采用多元化的考核方法,以个人表现分数+作业分数+考勤+考试的方式构成考核成绩。通过个人表现成绩鼓励学生积极发言、积极准备实验课题;作业分数促使学生在自主学习的一周时间里,能够积极主动地查询资料、努力学习、完成作业。可以看到,这样的评估方法反映了学生平时学习过程的投入和学习的质量,强调过程性评价,对“对分课堂”取得良好效果十分关键。
4 结语
物联网工程专业的实验课程是典型理工科课程,特别是笔者所在院校立足于应用技术型本科院校,因此培养学生在掌握基本理论知识的同时,使其具有更好的实践能力、创新能力和创新思维设计开发能力就是物联网专业的培养目标。而“对分课堂”教学法更适合对思维能力和探索精神的培养,其互动式的理念和小组学习的实施办法以及多元化的考核评价机制能够很好地激发学生的学习兴趣和动力,特别是动手实践能力培养方面收到了良好效果。
参考文献
[1] 任倩倩,郭亚红.物联网工程专业项目驱动实验教学改革探索[J].黑龙江教育:高教研究与评估,2013(2):19-20.
[2] 张学新.对分课堂:大学课堂教学改革的新探索[J].复旦大学论坛,2014(12):5-10.
关键词:物联网工程;学业导师;高校
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2017)01-0029-02
随着物联网产业的发展和创新型社会战略的确立,如何在新时代背景下,加快人才培养的过程,提高人才培养质量,成为高校面临的一个现实的问题。作为新形势下的人才培养模式,学业导师制的引入为人才培养的多渠道、宽口径、重实践的要求提供了可行的选择。特别是专业导师的科研平台和科研课题的真实氛围的训练,弥补了传统学生培养模式在科研技能和专业发展上的不足。论文重点论述了学业导师制对科研创新人才培养的重要意义,并对其中的若干问题进行了分析。
一、学业导师制对新兴技术的前瞻引领
学业导师制引入的目的在于充分发挥学业导师专业技术上的优势,在这一过程中,学业导师的专业技能得到更深入的挖掘和运用,学生的科研技能得到进一步的训练,最终达到双赢,特别是对工科学生的实践技能培训和科研基本素养的养成具有重要的推动作用[1-2]。
(一)学业导师制对新技术的适应
学业导师制的引入是对新形势下新技术发展的准确把握和应用。专业导师独特的科研视角、扎实的科研基础、宽广的科研渠道,以及对科研动态的把握能力和对新技术的学习应用能力是创新型人才培养所急需关注和迫切需要的,学业导师制的引入,可以充分发挥学业导师的技术优势,通过创新平台建设,能够从源头上实现学生与新技术的对接,对于他们快速把握专业前沿、深入理解专业内涵、快速掌握新技术应用具有重要的意义。
(二)学业导师制是创新平台的主力
创新型人才培养是目前高校加快人才建设目标的主要途径和手段,在高校推行科技创新的过程中,一线专业教师承担着重要职责,是创新的主体。通过学业导师制,可以快速搭建人才创新培养的通道,为复合型人才培养提供成长的土壤与环境。加快创新平台建设,不仅需要资金和政策支持,更重要的是要充分利用学业导师的项目课题作为学生实践的实境平台,使学生在真实的科研氛围中快速提高创新水平[3-4]。
(三)学业导师对人才培养的推动
学业导师的引入对于加快创新人才培养的步伐具有决定性的影响,尽管高校在技术创新方面拥有得天独厚的优势,但是必须清楚人才培养是一个长期的复杂的过程,这就要求科研训练过程和创新培养的手段要提高效率,加快进度。在这一要求下,引入学业导师制,将学生的科研创新技能的培养直接划入创新平台的范围,充分发挥创新平台的育人优势,无疑对促进学生在短期内的快速成长具有举足轻重的作用。
二、物联网工程专业的特点
物联网专业人才培养是一个全新的课题,需要全新的思维,在目前的条件下实现新专业人才培养,必须充分重视专业前沿的深入研究,大力推进物联网工程专业的实践训练,切实增强学生的动手能力和创新能力。
(一)实践性
物联网工程专业与其他专业的最大不同在于其实践性的加大增强。众所周知,物联网的诞生就是实践累积的产物,特别是随着互联网技术和传感器技术的飞速发展,以及它们在行业应用中的深入实践,其为物联网技术的诞生与发展提供了极其深厚的基础背景。纵观物联网技术,其发展脉络与工程实践的路径不无重叠,特别重视实践及基本技能的锻炼。学生不仅需要掌握专业的能力理论知识,更需要具备将掌握的知识熟练应用在实践中。
(二)应用性
物联网工程专业应用面宽是一个不争的事实。传统诸行业均可以成为物联网的应用环境,无疑为物联网工程专业人才的技术视野提出更高的要求。他们不仅需要掌握理论知识、应用技能,更要求能够快速针对行业应用提出解决方案和实施细则,物联网专业应用的复杂性、进度的紧迫性、问题的现场性、解决法案的多样性均对物联网工程专业人才的培养提出新要求[5-6]。
(三)创新性
物联网工程专业特别强调创新,其应用领域的宽泛性决定了具体的方案没有现成的章法可循,必须针对具体问题进行实际分析,要求专业人才必须具备扎实的现场处理能力,特别是针对新问题的创新应用能力,这是其他专业所不具备的。物联网工程专业本身是一个日新月异的朝阳专业,其发展的速度之迅猛、覆盖行业之全面、专业知识之宽广是专业人才必须深入领会的。
三、学业导师制下的物联网工程专业人才培养路径
物联网工程专业的复杂性和宽泛性为该专业人才培养提出了全新的目标。物联网专业人才培养不能因循旧路,故步自封,必须开拓新途径、充分调动现有的资源优势和综合各方群策群力,只有如此方能较好地应对复杂问题。
(一)以学业导师制提高物联网专业的培养起点
学业导师制的推行,为物联网过程人才培养提供了更高的起点。学业导师立足于专业实践,从更高、更专业的视角为该行业的发展和应用提供了新的起点。依托学业导师的科研经历和创新思维,能够促进学生在专业知识的学习过程中,快速摆脱旧有思维的束缚,迅速提高专业思想和应用起点,快速实现在行业内的熟练运用。
(二)以学业导师制拓展物联网专业的创新平台
学业导师在自身多年的科研经历中形成了特有的科研方向和创新平台,对于提高学生的创新实践技能至关重要。通过学业导师的引导帮扶,学生可以在科研平台内迅速成长,加快发展。创新平台不仅能够为学生提供物质场地、实验环境,更重要的是通过科研平台,学生获得了与专业前沿直接对接的渠道。
(三)以学业导师制加快物联网专业的应用过程
物联网工程专业的应用需要长期的经验积累和实际项目的历练。这一过程必须在学业导师的创新平台引导下才能快速构建实现。物联网不同于其他专业,具有极强的实践性和应用性特点,只有听过实际项目,才能让学生体验真实的应用过程,并快速积累经验,获取第一手知识。在学业导师的引导下,他们能快速提高现场解决问题的能力和综合发展的能力。
四、学业导师制实践中需要注意的问题
学业导师制作为新兴的人才培养模式,推行过程中必然会面临诸多新问题,如何保证科研平台人才培养过程的时效性,如何确保学业导师在科研指导过程中发挥专长确保知识传递的可行性,如何在增加科研导师工作任务的情况下确保人才培养的积极性不受影响,如何通过科研平台实现师生双向共赢,应当充分考虑如下问题。
(一)引入量化考核机制
人才培养的最终目标是切实实现社会急需的科研创新人才的培养,使人才能够在毕业后直接对接社会创新体制下的大环境。为此,需要为在校生的培养质量设立量化考核指标,以实现对人才培养的原则指导。量化机制应当突出学生的项目参与程度、自主思考能力、科研实操水平,可以通过月度目标、年度目标加以范围界定,以代码量、论文等实际载体为考核依据,以社会认可、同行评价为评价标准进行量化设置,确保量化目标的实际可行。
(二)健全激励机制
学业导师制人才培养的关键在于学业导师的精力投入。由于客观原因,学业导师原本已经承担许多科研任务和教学任务,社会压力大,有些导师不愿意再次增加负担,即使有些导师愿意参与人才培养过程,由于时间限制和工作精力不足,难以保证实际指导过程的质量。因此在引入导师制时,应当充分考虑学业导师的实际情况,适当减轻他们其他的工作要求,并适当增加激励因素,保证科研导师的权益,确保指导过程的质量和效率,保证人才培养目标的贯彻和实现。
(三)完善监督机制
学业导师制作为人才培养的重要模式,应当引起足够的重视,为保证双方的权益,应当设立双方认可的指导监督机构,并将其作为日常管理和考核的执行方。其可以挂靠在教务处或者科技处,也可以由各学院的委员会承担,该机制应当能够及时与科研导师和学生互动,获取第一手信息,作为科研创新平台顺利推行的保证。
物联网工程专业作为一个新兴专业,对人才培养提出了新的要求,如何加快创新型人才培养,促进物联网专业人才的发展是个新课题。学业导师制可以为物联网工程专业人才培养提供全方位的科研指导,快速提升学生的创新技能。但是作为新兴的人才培养模式,目前的实施过程中尚存在一些实际问题,比如学业导师的科研积极性和主动性的发挥、科研导师的工作量的保证、科研教师的自身权益的维护以及客观公正的人才培养质量的评价等,还需要进一步明确和完善。
参考文献:
[1]戴长雷,孙思淼.大学生学业导师导学方法实践与思考 [J].黑龙江教育:高教研究与评估,2014,(4).
[2]闫涛,李O,潘恒健.学分制下实行本科生学业导师制的 探究[J].教育教学论坛,2015,(9).
[3]瞿启发.本科生学业导师教育管理模式探讨[J].管理, 2015,(16).
[4]李琳琳.数字校园中学业导师平台的搭建与研究[J].黑 龙江教育:高教研究与评估,2014,(3).
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[3]2010中国国际物联网大会:http://.
[4]中华人民共和国国务院.国务院关于加快培育和发展战略性新型产业的决定[EB/OL]. [2010-11-12]
http:///zwgk/2010-10/18/content_1724848.htm.
[5]International Telecommunication Union.The Internet of Things [R].Geneva:ITU,2005.
[6]ITU Y.2002.Overview of Ubiquitous Networking and of Its Support in NGN [S].ITU-T Recommendation,2009-10.
[7]EPC:http:///epcglobal.
[8]National Instruments:http:///devzone/cda/tut/p/
关键词:物联网工程;专业建设;商科院校
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)18-0119-02
“物联网”的概念最早是美国麻省理工学院Ashton教授在1999 年第一次提出的:Internet of things,简称IoT,可以这样理解:物联网的基础平台仍然是互联网,采用无线射频识别(RFID)、红外识别等技术,通过各种传感器设备,遵循相应协议,将任何物品或者是人,定位、互联起来从而进行通信和系统化管理的网络。[1]目前,物联网已经在世界范围内的智能终端设备、人工智能技术等领域得到了非常广泛的运用。
1 物联网工程专业的开设背景
物联网的核心技术是互联网技术和传感器技术,在过去的二十年间,这两项技术均逐步趋向成熟并取得巨大的成功,与此同时,网络接入方式的多样化、信息处理能力的大力发展均成为物联网技术大力发展的推手。2005年,ITU了《ITU互联网报告:物联网》,从此物联网国际化的大门;美国于 2008年11月由 IBM 提出“智慧地球”概念;紧接着,欧盟、韩国、日本于等发达国家也先后推出了基于物联网的行动计划和国家战略方针及行动计划[1-2]。目前,民众已经充分享受到了物联网技术带来的便捷服务。
早在1999年我国就开始了传感网的研究,各项技术处于世界先进水平。传感网是物联网核心技术之一。2009年,“感知中国”战略构想的提出意味着我国政府已经充分意识到物联网产业所面临的巨大机遇及与全世界对接的重要性。中国通信标准化协会也于2010年成立了专门的小组对我国的物联网进行研究并制定相应的行业标准。同年10月《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》下文公布,明确了促进物联网的示范应用和研发。随后,各省、市先后制定出物联网产业的发展规划,出台扶持政策。
在政府的大力感召之下,在物联网产业大发展的背景之下,我国物联网得到前所未有的重视和发展,全国从事物联网的企业如雨后春笋般蓬勃发展,同时对专业人才的需求也逐年扩大,但目前我国物联网行业也遇到了众多新兴行业同样的瓶颈:初级专业技术人才的紧缺。
2 我国物联网工程专业的开设情况
大批专门人才培养主要依靠高等学校来承担,2010年3月,教育部下发了《关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》,同年7月,全国30所高校首批开设“物联网工程”的本科专业,如今已有数百所高校、职业院校设立了与物联网相关的专业,这也说明了高校对于新兴专业的敏感和重视。
物联网本身技术复杂、牵涉面广,电子、计算机、通信、自动化等多学科均有涉及,因此,物联网工程专业是个多学科交叉的新兴工科专业,融合了以上学科的相关知识,且十分注重实践应用。各高校的物联网工程专业在人才培养方面均把握了几个层次:第一层次:自然科学基础知识,培养学生人文素养;第二层次:物联网的相关理论、方法和技能,培养学生专业基础知识;第三层次:掌握物联网关键技术开发能力以及应用项目工程实践和项目组织经验,培养学生实践操作能力;第四层次:创新和创业意识、竞争和团队精神以及外语运用能力等方面。
各高校物联网工程专业的培养体系均包括了理论知识体系和实践体系两大部分。理论知识体系大致是在综合计算机科学与技术、电子科学与技术、自动化等多专业课程基础上发展起来的。实践体系主要涵盖实验类课程模块、实训类课程模块、实习类模块已经以及素质拓展模块[3]。
3 我校物联网工程专业建设发展的思考
湖南商学院(后称“我校”)是一所以经济学、管理学为主,综合性省属全日制普通高等学校,物联网工程专业设置在我校计算机信息与工程学院,计划于2016年开始招生。计算机与信息工程学院是我校较早设立的二级学院之一,经过几十年的建设和发展,目前已招生的有计算机科学与技术、电子信息工程、软件工程、信息管理与信息系统、工程管理五个专业,师资力量雄厚、办学条件良好。虽然如此,但一个新专业的开设,势必会遇到不少具体的问题,这就需要我们本着“稳步发展、开拓创新”的精神去挖掘出一条科学的专业建设道路,以下是几点建议与思考:
3.1 关于专业培养目标的思考
物联网工程专业整体培养目标,建议通过广泛的调研,吸取在物联网工程专业建设有特色有思想有成绩的其他兄弟院校,从知识要求、能力要求和素质要求三个方面去下功夫,这样才能培养出掌握扎实的专业知识技能、拥有再学习的能力、具备创新的视角和团队合作精神、对社会有责任感和主人翁意识的全面优秀人才。在培养途径方面,建议我们可以通过通识教育与专业教育的有机融合,促进学生的全面发展;通过理论教学与实践教学的有机融合,夯实理论基础,提高学生的实践能力;通过课堂教学和第二课堂的有机融合,强化创新能力和创新精神的培养,提高学生的综合素质。
3.2 关于专业建设定位的思考
1)保持与成熟专业课程体系的联系:物联网虽然是个新兴领域,但本质上说,物联网是计算机技术、人工智能技术以及电子信息技术紧密结合的产物。它主要还是计算机技术和通信技术的延伸,因此我们无可否认物联网学科与计算机学科、电子学科的关联,如果完全脱离开这些成熟学科课程体系是不科学的。大破大立完全创造一套全新的课程体系有其一定的风险性,因此,可以将计算机学科的网络方向作为基础,着重网络层和应用层的知识模块,进而展开到电子信息专业相关的感知层知识模块,将物联网工程专业的基础理论建立在计算机专业的基础之上,此外也包括部分电子学科传感网相关理论[4]。
2)体现新兴专业的办学特色:如果在人才培养和专业建设上照搬照抄计算机学科、电子信息技术学科,那么会出现“换汤不换药”弊端。我们应该认真思考,设置本专业的核心和特色课程,所包含的内容是计算机专业基础、电子信息工程、软件工程等专业无法提供的,从而保持一个新兴本科专业建设体系的时代动态性。例如,将物联网技术与编程技术相融合的“物联网编程”、传感网技术与RFID技术相融合的“无线传感器网络”等。
3)注重实践体系结构的建设:物联网工程专业应该培养出合格的“工程应用型”工科人才,比传统专业更注重专业的实践体系,因此需要根据社会对物联网人才就业岗位的能力要求、需求规模来设计目前物联网工程专业的整体培养目标与教学体系[4]。未来用人单位一方面会重视物联网工程专业毕业生在技术方面的专业基础,更重要的一方面是看他是否具有胜任物联网某一特定应用领域的实际工作能力。因此我们一定要从培养目标的定位与课程体系的设计开始就重视这两个方面的需求,处理好综合能力培养和理论教学以及实践教学之间的关系,进而增强毕业生的就业竞争优势。
4)开设适合我校商科院校办学特点的特色课程:我校是以经济学、管理学为主的综合性大学,可以适当考虑增开具有我校办学特点的优势专业任选课程,例如:行业营销专题、项目分析与策划专题、行业管理学专题等。
4 关于师资队伍和教材建设的思考
为确保教学质量,师资队伍的组建格外重要。立足计算机信息与工程学院,面向全校,甚至更广的范围,选聘专业基础扎实、经验丰富、教学水平高的优秀教师,主讲本专业的核心课程,尽快建设一支科研力量强、教学能力上档次、年龄及职称结构合理的教师队伍,选拔出优秀的学科管理人及学科带头人,为专业的长远发展夯实好基础。在专业建设初期,对于新兴的物联网工程专业来说,即便是教师,对这些新的技术、新的教学内容的掌握也相当有限,在这样的情况下,切勿出现因人设课的现象,可以通过加大投入力度,鼓励教师通过科研实践来为教学积累经验,打破“纸上谈兵”的弊端,此外通过寒暑假进修、交流等途径,拓宽知识面、深化技术能力。
物联网工程专业在我国2011年才开始进行第一批本科专业招生,之前仅仅是计算机大类中在硕士或者博士研究生培养阶段的一个方向。所以虽然目前有不少优秀的物联网方面的图书,但是适合本科教学用的教材的还是极少。因此在教材建设方面我们还有很多工作要做,一方面,精选一些相对较好的教材和参考书,另一方面鼓励教师自编教学教材,并根据学生课堂反馈情况对教材做进一步的完善。
5 结合优势资源,促进专业建设发展
1)实验室建设:实验室建设是实践教学环节的有力保障。计算机信息与工程学院下设计算机技术实验室、电子技术实验室和工程管理实验室,实验设备门类齐全。物联网工程作为新专业,一定要树立实践能力导向的培养观念,建议在原有资源的基础之上,设立专门的物联网工程实验室,加大投入,建立高水平的实验平台,采取“教授实验室负责制”,利用先进的设备,一方面鼓励学生多花时间在实验室,另一方面鼓励教师组建科研团队,在物联网、智能通信等方面多出成绩,“出高峰出高原”,以科研带动教学,实现创新教育模式。通过全面深入的实践性教学,培养出合格的物联网工程专业人才。
2)应用型研究机构的助力:物联网在物物相连进行信息交换和通信的过程中,产生了大量数据,物联网携手云计算、大数据产生了巨大商业价值,也影响着各领域新商业模式的形成。可以说,物联网生成大数据,大数据助力物联网。2015年,我校建立了大数据与互联网创新研究院,这是促进物联网工程专业建设发展的良好契机和平台。此外,计算机信息与工程学院还下设计算机应用和管理工程2个研究所,如何整合我校这些与物联网工程相关的研究机构的优势资源,促进本专业的发展,也是我们需要思考的新课题。
3)校企合作搭建人才培养平台:物联网产业的全面发展需要大批高素质的技能型专门人才,企业人才需求导向在高校人才培养中有着不可替代的重要影响,抛开社会需求,孤立地进行人才培养是非常不科学的。因此校企合作是一个良好的切入点,从人才培养的针对性、实践性和职业性下工夫,从而实现人才培养和产业需求的无缝对接。目前,湖南省从事物联网行业服务、研发、生产的相关企业达200多家,涉及物联网产业链的各个环节[6]。良好的校企合作资源背景,便于我们建立创新型校外专业实践基地,打造学校教师、企业骨干相互渗透的交互式教学模式,以大力发展横向课题为手段,解决企业实际问题,以凸显我校商科院校的人才培养特色。
4)校校联动搭建资源共享平台:第一批物联网工程专业招生在2011年,我省中南大学即为第一批招生的30所高校之一。此外,国防科技科大连续三年在全国大学生物联网创新创业大赛中获得特等奖;国防科技大学、中南大学和湖南大学共同承担了国家传感器网络专项研究课题;湖南大学成立物联网研究中心并建立超级计算机中心[7]。新专业的建设不是一蹴即就的,要不断进行探索,借鉴其他兄弟高校相关专业的成功建设经验,及时修正和完善不合理的地方。我校物联网工程专业建设初期应以校校联动为纽带,互通信息,互聘教师,互建项目,搭建教育资源、科研资源、人才资源的共享平台。
5)与地方政府对接,以推动地方经济发展:我校在促进区域经济发展方面一直起着不可磨灭的作用。进一步促进我校在物联网方面与地方政府的全面合作,推进“校地联盟”,实现地方政府通过经济资源和政策、项目支持学校,而学校用知识创新助力地方政府的“双赢”局面。
6)建立校园创业服务平台:在校内管理方面大力推进物联网技术的运用,通过在校内搭建适合物联网工程专业同学切身体会物联网企业发展全过程的创业服务平台,实现近距离的理论指导实践,实践促进理论的循环体系。
6 结束语
物联网工程专业作为一个新兴的应用型专业,其专业建设是一个复杂的工程。本着“新、精、实”的原则,寻求有商科院校特色的人才培养模式,建设优秀的师资队伍,搭建高水平的教学资源平台是我校办好物联网工程专业的前提。突出物联网产业人才的市场需求特点,采取学校与企业协调配合,学校与地方政府互利互助,理论课程与实践课程相辅相成,教师与学生互学互动的途径,培养出合格的物联网工程专业人才。
参考文献:
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[4] 吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育,2010(21).
[5] 陈辉,李敬兆,詹林.物联网工程专业人才培养和专业建设探索[J].计算机教育,2014(4).
摘要:进行基于物联网环境的工业工程实验系统意义显著,将物联网技术、工业工程理论知识与方法二者有机融合,根据高校工业工程相关专业的课程设置及阶段实验要求,可以搭建从结合各种传感器技术的“数据采集层”,到整合Zigbee网络、无线局域网乃至互联网的“网络层”,以及PC、手机等终端设备上的“用户层”,其中涉及到物联网方方面面技术的、全功能的物联网综合实验,提高了工业工程专业学生实践能力。
关键词:物联网;工业工程;综合实验;Zigbee
中图分类号:G642.423 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)18-0267-02
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,是继计算机互联网之后又一次信息浪潮,将物和传感网、网关、互联网智能连成一体,形成网络形态,在物联网领域,运用范围非常广泛,像智能电网、智能家居、智能医药、智能物流等,成为未来发展的重点方向。全国高校工业工程实验室能满足工业工程基础、人因工程、设施规划与物流、生产计划与控制等专业课程基本实验要求。但目前普遍存在技术先进性不够、实验内容内在关联性及系统性不够、综合创新性实验不多等问题。因此,如何紧随现代信息技术的发展要求,突出工业工程专业特色,系统有效整合工业工程实验室资源,设计面向工业工程的智能物联综合实验显得尤为必要。
一、智能物联综合实验框架
物网环境下的工业工程实验系统的具体实施过程如下:基于物联网环境的工业工程实验系统总体规划、基于物联网环境的工业工程实验内容设计、面向工业工程专业的物联网实验平台构建、基于物联网实验平台的实验项目组织,其框架和培养目标如图1所示:
二、实验内容设计
结合工业工程已有的课程、培养目标及其实验项目,可以进一步设计开发出智能家居、智能能源、智能环境、智能农业、智能交通等基于智能物联的综合工业工程实验内容,对学生规划能力、设计能力、分析能力、优化能力、组织能力、控制能力、决策能力、信息技术能力的具体提升如图2所示。
三、基于智能物联综合实验平台的项目组织
实验过程中,针对自行车、收音机等各种产线产品,学生开展分组实验,学生间既有分工也有合作,进行装配线设计、程序设计、岗位设计、生产组织与控制、结果分析与优化等各环节,整个过程强调小组成员的“自设计、自组织、自优化”综合能力与创新能力的训练。如图3所示。实验教学的数字化、网络化,训练了学生现代IE(IT+IE)技能,提高了学生规划、设计、分析、优化、组织、控制、决策和信息技术应用能力,提高学生综合应用现代信息技术及工业工程理论方法解决工程实际问题的能力,调动了学生的积极性,实验效果较好。
四、基于物联网环境的工业工程实验系统实施效果与特色
智能综合实验最大的特点就是将RFID、传感器技术、Zigbee、WIFI、TCP/IP与编程技术进行了整合,同时结合工业工程理论与物联网技术,将物联网的RFID标签与传感器的“采集层”、Zigbee与GPRS网络“网络层”及PC与互联网中的“用户层”进行分析,适合高校“工业工程专业”对物联网技术进行全面深入了解。
参考文献:
[1]施建华,等.“理论―实践―创新”三位一体网络课程改革探索[J].高等教育研究学报,2014,(04).
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收稿日期:2016-11-26
近日,宁夏科技厅组织在银川国家农业科技园区召开了农业物联网科技成果推介会,并正式启动实施宁夏农业物联网科技示范工程。该工程是宁夏科技厅贯彻落实宁夏科技创新大会精神,推进“四化同步”与“三产融合”,发展智能农业,进一步提升宁夏现代农业发展水平所采取的一项重大举措,也是推动宁夏特色农业转型升级,构建新型农业经营体系所作出的一项重要部署。
面对当前宁夏农业农村发展的新形势和新任务,宁夏科技厅以高新技术嫁接产业发展为突破口,全力推动以物联网技术为代表的现代信息技术在特色优势产业中的开发与应用。去年,联合西部电子商务股份有限公司与中国科学院合肥智能机械研究所,共同组建了宁夏农业物联网工程技术研究中心,着手研究开发基于物联网技术的设施农业、大田生产、节水灌溉、水产养殖等智能化管理系统,并开展了先期示范应用。今年启动实施宁夏农业物联网科技示范工程,成立了专家指导组,并聘请中国科学院、中国农业大学、中国农科院负责国家层面物联网、云计算、大数据开发建设的专家作为科技示范工程的顾问,开展全面的科技合作,指导宁夏的方案制定、技术开发与应用工作,确保宁夏农业物联网技术示范应用与国内先进技术和服务模式接轨,达到高起点、高标准、高水平。
结合示范工程的实施,宁夏科技厅将组织实施宁夏农业特色优势产业物联网技术应用研究与示范重大科技专项。重点开展特色优势农产品生产物联网技术研究与示范,集成应用物联网实时感知与监测、智能管理决策、综合信息服务等技术,构建区域化、低成本、与现代生产技术深入融合的新型农业产业形态;开展农产品质量安全与物流服务物联网技术研究与示范,构建从产地到餐桌、从生产到消费全领域集中管控质量认证体系和检验检测体系,并建立电商推广营销平台;同时,全面改造提升现有的农村信息化服务平台,组建省域农业呼叫指挥调度服务中心,实现农村综合信息智能推送服务和呼叫服务,探索出一条信息技术引领现代农业发展的新途径。
启动仪式上,应邀出席会议的中国农业大学教授李道亮、中国科学院合肥智能机械研究所常务副所长王儒敬、西部电子商务股份有限公司董事长王红艳作了专题报告,了农业物联网科技成果。共有15家国家和宁夏农业科技园区、创业示范基地与宁夏农业物联网科技示范工程专家组签订了农业物联网科技成果转化协议书,将率先开展农业物联网技术的示范应用。(来源:宁夏回族自治区科技厅)
Abstract: In this paper, we discussed some issues about college-enterprise cooperation, such as, experimental facilities construction, students engineering training, etc. And we also analyzed the reasons of this kind of cooperation and benifits for both college and enterprise.
关键词: 物联网;物联网工程专业;校企合作
Key words: intenet of thing;intenet of thing engineering major;college-enterprise cooperation
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)10-0250-03
0 引言
自2005年11月17日,在突尼斯召开的信息社会世界峰会上,国际电信联盟《ITU 互联网报告 2005:物联网》,正式提出“物联网”的概念以来,世界各国纷纷投入了大量的人力、物力、财力以发展物联网。2009年8月,国务院总理在无锡考察时,提出了“感知中国”的概念,从而掀起了物联网在我国发展的热潮。2010年《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》(国发[2010]32号)中明确提出了以“新能源、新一代信息技术(物联网信息技术)、新材料、农业与生物、空间技术”为代表的国家战略性新兴产业发展规划。2010年3月9日,教育部发出通知,将针对新一代信息网络、绿色经济、低碳经济、环保技术、生物医药等国家重要战略性新兴产业,在高校本科教育阶段设立相关专业开始接受物联网专业申报,物联网工程专业正式列入我国高等教育本科专业目录,相关院校于2011年开始招生。
1 物联网工程专业特点
1.1 多学科交叉集成 从物联网技术框架看,比较普遍接受的观点是,物联网分为:感知层、网络层与应用层。其中各个层次所涉及的学科专业为:感知层:电子科学与技术、微电子科学与技术和计算机科学与技术等专业。网络层:网络工程、通信工程和计算机科学与技术等专业。应用层:软件工程、信息工程[1]、信息管理与信息系统、自动化和计算机科学与技术等专业。
与其他工程应用型专业一样,根据物联网在不同行业领域的具体应用,还涉及到其所应用到的各个行业领域的专业知识与技术。因此,多学科交叉是物联网的基本特点。
1.2 工程应用为目标 因是全新设立的专业,物联网并没有形成自身完整的理论与技术体系,而是集成了其他相关专业的知识和技术,形成的一个综合应用为目标的专业。在人才培养实践中,因学时和基础知识等方面的限制,我们不可能带领学生深入地学习各种理论知识,而是应该抓住相关技术的应用属性,并运用于物联网工程专业的实践教学中。因此,物联网工程专业的实践教学环节应该放在重点位置。突出实验实训环节,以便培养出掌握物联网核心知识框架与工程实践技术技能的工程应用型人才。
1.3 产业先于高教 物联网是传统互联网应用的一种延伸。IT产业应用推动了从“人联网”到“物联网”的拓展。在此过程中,与物联网相关的应用已经在国内外各行业逐渐开展。这些应用的实现,带动了物联网专业人才的需求,这在一定程度上推动了物联网工程专业的设置与发展。
1.4 摸索中的新专业 物联网属于发展中的集成创新型技术,知识体系不清晰;产业涵盖面宽,边界难以界定[1]。为了推进物联网及相关专业的建设与发展,在教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会和教育部高等学校电子信息与电气学科教学指导委员会的共同指导和支持下,2010年8月29日成立了由全国首批批准设立物联网相关专业的高校相关专家组成的“全国高校物联网及相关专业教学指导小组”,针对有关物联网工程专业的课程设置、人才培养模式、教材选编等进行研究与指导工作。但时至今日,尚未出台国家统一的、规范性指导意见。因此,获得专业开设资格的各个高校往往根据自身资源与优势,结合所在区域的产业人才需求制定自己的物联网工程专业人才培养方案。
2 物联网工程专业培养模式
2.1 高校独立培养模式 目前,开设物联网工程专业的高校众多。这其中,公立大学基于自身的传统优势学科专业的物质和人力资源,对物联网工程专业的培养模式基本采用独立培养,即抽调相关学科专业人员,组建物联网工程专业的师资队伍;在实践教学方面,根据自身资源优势,设计和建设相关的实验/实训设施和内容;在技术方向上,则是依托已有的与物联网工程相关的优势专业方向,来制定物联网工程专业人才的培养方向。
这种模式有利于高校充分发挥既有资源优势,有利于物联网工程专业培养方案的顺利制定和实施,并通过教学与科研实践形成物联网工程专业的人才培养特色,进而带动物联网产业的技术发展趋势与方向。但是,这种模式并不适合所有高校,物联网毕竟是交叉型的全新专业,其所涉及的诸多技术领域并不是所有高校都有足够多的相关专业支持。因而,有的高校则把物联网工程专业变成了与之相关的传统专业在物联网领域的应用方向。
2.2 校企合作培养模式 高校与企业的合作一直以来成为各国高等教育与职业教育研究中一个热点问题。并通过这种合作实践,给高校、企业乃至国家带来了巨大的利益。关于校企合作,已有很多学者从不同的角度给予了界定:校企合作是指“大学与企业之间为达到一定目的,通过协调作用而形成的一种互动关系[2]”,“在人才培养、科学研究、技术开发、生产经营以及人员交流、资源共享、信息互通等方面所结成的互利互惠、互补互促的联合与协作[3]”。在物联网工程专业人才培养过程中,引进企业的资源和力量,对于一个新设立的专业十分必要。在校企合作办学模式下,企业会全程参与到学校的招生、教学、就业等三大环节中来,可以较好的帮助学校解决课程建设、师资建设、教材建设、实训室建设以及学生就业等一系列新专业亟需解决的难题,对专业建设产生了积极的影响[4]。
高校通过校企合作的这种模式有利于明确该专业人才的培养目标并能充分保证培养的人才与产业的需求有效对接,有利于高校对物联网工程专业实践教学环节的设计和实施,有利于学生学习过程中不断接触到行业发展的动态技术和信息,为学生未来的发展方向和就业提供指导性帮助;企业在这种合作中,有利于获得高校所具有的知识与智力方面的高级人力资源,有利于开拓设备设施的市场销售与推广,有利于为自身的发展储备“定制化”的人才。可以说是一种双赢的模式。
3 物联网工程专业校企合作动因
物联网工程是一个刚刚设立并集成了多种学科专业的应用型专业。对于一个强调应用的专业来说,不管是独立培养还是与企业合作培养,都离不开“来源于社会、应用于社会、服务于社会”的培养理念。因此,与社会的相关行业内企业合作,将是各个高校或多或少绕不开的一个路径。那么,校企合作过程,都有哪些因素驱动着彼此合作?
3.1 高校的角度
3.1.1 培养方案 关于物联网工程专业的人才培养,有学者认为,从规避风险的角度,应从未来毕业生可能从事的就业岗位和就业的能力需求出发,反过来审定我们所设计的培养目标,对课程体系和内容进行取舍[1]。通过校企合作,能够使学校比较准确地掌握物联网产业的发展动向和人才市场的需求信息,并根据这些信息制定物联网工程专业人才的培养目标、规格以及知识结构。从而制定本专业的人才培养方案。
3.1.2 师资队伍 物联网工程专业涉及很多前沿信息技术,尤其在工程应用方面,这部分人力资源大多集中在物联网相关的行业一线,有的高校在这方面的师资力量相对来说比较薄弱。因此,在相关核心专业课程的理论教学和实践教学环节存在着师资短缺的问题。通过校企合作,一方面院校可以直接聘用企业的工程技术人员进入校园教学,另一方面,也可以将教师派到合作企业中,通过实际的工程项目培训和锻炼,提升教师队伍的工程技术能力,构建起“双师型”的专业师资队伍。
3.1.3 科研学术 校企之间通过合作,共享各自的资源优势,对提升院校的科研学术的能力有着积极的推动作用。物联网专业涉及多个学科的交叉集成,一般院校很难找到各个相关专业的师资组成物联网专业的科研队伍。与企业合作,通过行业工程项目合作以及各级科研项目的联合申报等形式,不仅能够解决多元化科研人员的问题,也能够带动院校科研学术活动的实用型和成果的转化效果。
3.1.4 实践教学 实践教学在任何应用型专业的建设中都是重要的培养环节。作为一个全新设置的专业,相关的实验/实训设备正在不断更新和发展中,因此高校想要获得代表物联网工程应用需求现状和发展趋势的实践教学设施,离不开这些企业的相关产品和服务。通过校企合作,有利于高校在有限的资金投入下,建设能使学生掌握物联网产业的核心知识、技术和工程技能的实验/实训环境和设施。
3.1.5 实训实习 通过校企合作建立起的实验实训设施,满足了人才培养过程中的一般性实验和实训需求。但这种实验实训毕竟是一种有预案的验证性实践教学为主,为了保证学生能够接触到物联网产业一线的工程应用项目实践,学生到校企合作建立的“校外实训基地”或者企业中体验和参与真实的工程应用项目的整个实施过程,对学生来说无疑是一种校园内的培养无法给予的收获。而校外实训/实习基地的建设也是近几年来国家和各个省市教育主管部门一直提倡的办学指标之一。
3.1.6 学生就业 院校毕业生的就业率一直是衡量人才培养效果的重要考核指标。物联网工程作为新设立的专业,社会对该专业的毕业生的要求和接纳程度到底如何,目前还无法知晓。因此,院校通过与物联网行业内的企业合作,可以实时掌握企业用人标准、岗位、知识技能要求等多方面的人才需求信息。据此及时调整和优化培养内容、方法和标准,使得毕业生能够及早适应行业发展的需求。
3.2 企业的角度
3.2.1 产品与服务 物联网产业的兴起,带动了一批传统IT产业的企业投入到物联网产品与服务的行业中。高等教育的人才培养过程中需要大量的实验实训设备和设施,通过与高等院校的合作,企业最直接的受益在于产品和服务的销售。在合作中,产品的先入为主效应会帮助企业快速稳定地获得这一新兴教学设备市场的份额。并在后续的更新换代中,获得优势地位。
3.2.2 知识资源 相比于企业来说,高校储备的知识技术资源是企业进一步升级创新的有利保障。通过与高校的科研合作,充分利用高校教师科研人员的智力资源,是企业持续创新的一个重要人力与知识的来源。
3.2.3 定制化人才 物联网工程专业还没有一届毕业生走入这一新兴的产业,企业在未来的发展过程中所需要的物联网专业人才必将来自于各个高校培养出来的各个层次的学生。能否招聘到适合企业特色优势的后续人才,关系到企业的未来可持续发展。因此,通过及早介入高等教育阶段的人才培养,将有助于企业优先定制本企业所需的人才,避免高校人才培养与产业需求之间的脱节和错位。这也是校企合作对企业的一切吸引力所在。
3.2.4 品牌利益 高等教育培养的人才是未来行业的技术主干力量。企业通过有偿和无偿的方式,在人才的培养过程中使用自己的产品和服务,可以起到先入为主的效应。通过学生的使用和学习,形成对企业产品和服务的早起认知和体验,这必将影响到他们走进社会后对公司产品和服务的良好印象,进而影响到企业在行业内的品牌形象,带动市场份额的扩大和提高市场的影响力。这也是国内外知名企业通常的做法。
4 校企合作目前存在的问题
4.1 公司资源 抱有很强的合作愿望的企业多为实验实训仪器设备的研制公司。这些公司有的是传统的教学仪器供应商和制造商,有的是针对物联网工程专业的热潮而成立的新公司。这些公司在支持实践教学设施方面没问题,但在实习就业等方面缺乏支持资源和能力,也没有成熟的联合科研开发的思路和方案。
4.2 产品适用性 企业提供的产品与服务通常是根据其自身的技术与领域设计的,很少与高校一起合作共同开发。因此,院校对这类公司的产品均具有较强的陌生感,与院校所设计的课程体系、知识结构、技术特色没有形成有机的契合,因此需要院校调整相关课程的设置才能发挥其实验实训设备的效用。另外,物联网工程专业是高校开设的新专业,目前还缺乏公认的、系统的基础理论图书、技术普及图书,特别是适合物联网专业人才培养要求的系列教材[5]。一套实验/实训教学设施,除了硬件系统外,还需要配套的教材、软件及二次开发资源等,尤其是理论课与实验课理论与实验内容的有效衔接问题。
4.3 服务广泛性 在本院建设物联网实践教学设施的论证过程中,一些新兴的物联网实验设备公司过于专注仪器设备自身的性能指标参数的优劣,忽略了院校在承办全新的物联网工程专业所面临的一系列问题和不确定性。可以说,还是以往那种以产品销售为主的商业合作层面。实际上,院校更希望找到一个能够在实验/实训、实习、职业培训、师资、科研、就业等多方面的合作对象。
5 结束语
校企合作这种高等教育的办学模式在国内外已经被证明是非常有效的。我国社会各界对在高等职业教育方面进行了全面深入的研究和广泛的实践。随着我国高等教育的普及和国民经济产业结构的升级,本科阶段教育同样也需要进行各个层次的校企合作。尤其是对于物联网工程这类新设立的本科专业,通过有效整合企业资源,不仅能够帮助各个高校办好本专业,更有利于带动“产学研”纵向与横向的融合,共同促进。摆脱高等教育与产业脱节的问题,在这种有机组合的模式中,使得学生能够在理论与实践的双重学习与锻炼中,得到全面的发展。
参考文献:
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