工学结合下高职物联网专业实践教学模式,该文是专业实践有关学士学位论文范文和工学结合和教学模式和联网类专升本毕业论文范文.
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［摘 要］ 针对高职院校在物联网应用技术专业高素质技能型人才培养中存在的专业定位不明确、实训课程体系不合理等问题,首先分析了高职物联网专业及高职学生的特点,进而阐述了人才培养模式存在的问题及“工学结合”模式在物联网专业人才培养中的必要性,最后提出了“工学结合”模式下的实训课程体系,以期对高职物联网专业的发展起到一定的促进作用.
［关键词］ 高职物联网；工学结合；实践教学
教育部在“关于加强高职高专教育人才培养工作的意见”中提到,我国高职高专教育的人才培养模式应该是将高技术应用型专业人才的培养作为根本任务；以适应社会需求为本质目标,以培养技能应用能力为主线,以“应用”主旨构建课程和教学内容体系.由此可以看出,高职教育应切实以培养高素质技术技能型实用人才为目标.
物联网技术的主要作用是推动传统产业升级,促进信息化与工业化的深度融合.所以,高职物联网应用技术专业人才的培养必须与物联网相关企业进行紧密的结合才可以达到培养目标.在培养过程中我们发现,工学结合是与企业合作的最好模式,通过这个模式可以最大限度地提升学生的综合工程实践能力,但是由于当前的工学结合教学模式还不能作为一套可以直接进行借鉴与利用的模式,另外,物联网应用技术专业本身也存在着一定的特殊性,从而导致物联网应用技术专业人才培养模式及实训课程设置还存在着诸多问题.
一、高职物联网应用技术专业及学生特点分析
(一)高职物联网应用技术专业特点分析
物联网应用技术专业是一个跨领域、多学科、综合性的专业,对学生动手实践能力有较高的要求.因此,在培养学生时,应把实践操作与技能训练作为物联网应用技术专业人才培养必不可少的任务,这就迫切需要高职院校建立一套行之有效的物联网应用技术专业人才培养实践教学体系.
自2011 年教育部批复各个高校陆续开展物联网相关专业并招生,到2016 年,全国已有328 所高职院校开设物联网相关专业.通过统计分析后可以看出,这些高职院校的物联网相关专业多数建立在计算机相关学院下,并且多以传感器获取数据后利用无线传输为目标；少数建在通信或者电子相关的学院下,并以信息采集为主要方向；同时也有极少数院校成立了物联网学院,同时将计算机、电子与通信等相关专业进行适当的融合,取各家之长共同发展.可以看出,无论物联网专业的定位如何,开设物理网专业的高职院校都有一个共同点,那么就是将自己已有的优势专业作为依托,通过物联网技术的某个方向作为人才培养的最终目标.
(二)高职学生特点分析
在当前我们国家的高考制度下,相当一部分高职学生由于不适应传统教育形式,缺乏学习的兴趣、意愿、动力,致使他们在进入高职进行学习生活后自信心变得较差、挫败感较强.因此,在高职教育教学过程中要尽可能提高他们学习的积极性,引导他们重拾学习的信心,制订切合实际的学习目标,使他们掌握适合自己的学习方法.只有这样,才能使他们愿意与老师进行交流沟通,达到教学相长的目标.
二、高职物联网专业人才培养模式存在的问题
(一)人才培养目标方面
高职院校中物联网应用技术专业作为对动手能力要求极强的专业,其牵涉的知识面较多,包括编程技术、嵌入式技术、传感器技术、射频技术以及WSN 等方面的知识,多数高职院校是在嵌入式专业或者计算机专业课程体系中增加几门物联网课程以作为物联网应用技术专业的课程体系,这种做法缺乏专业特色,对人才培养定位不清晰,甚至没有考虑毕业生的就业方向和岗位.所开设的专业课程多而广,但学生能学懂和学精的却很少,这种“万金油”的培养模式很难与职业教育相适应.
(二)教师企业工作经验方面
相信这个问题在多数高职院校都存在,主要是因为物联网专业开展招生的时间较短,并且该专业的核心技术又与工程实践有着密切的联系.然而大多数高职院校的物联网专业教师有些是从传统专业如电子、计算机、嵌入式转过来的,有些是刚毕业的研究生,他们普遍重理论研究而轻工程实践.很多物联网专业相关的课程对他们来说也是第一次接触,所以他们对课程的讲授也不免有些吃力,只能是现学现卖,自己在课前学到多少,课上就只能教给学生多少.虽然很多高职院校也在不断地、尽力地在校外引进高端师资,但是对那些企业中有着多年工程实践经验的工程师来说,由于高职院校的薪资待遇和科研条件无法与企业相匹敌,所以他们是不愿意进入高职院校的.种种原因导致高职院校物联网相关专业优秀教师严重匮乏的状况,进而出现了在学生培养过程中,学生所学知识难“接地气”的问题,而且专业师资力量的储备不是一蹴而就的事情,就目前的情况而言,高职院校物联网相关专业教师的基础还是相当薄弱.
(三)实训条件方面
高职物联网应用技术专业,课程体系新颖,课程之间的耦合度较高,同时对学生的动手实践操作与创新能力要求较高.而物联网专业相关教学实训仪器设备的发展则处于起步阶段,可供选择的适合教学的设备较少,并且较高,实训室建设资金投入较大,这就导致实训课上多个学生共用一套实验设备,加之物联网实验箱可靠性较低,这些都影响了学生的学习兴趣.
三、“工学结合”物联网人才培养模式的必要性
(一)技术技能型人才培养的需要
物联网应用技术专业的出现是科技发展对新型人才需求的体现,在未来的社会发展中将有广阔的就业前景.物联网专业学生在高职院校三年的学习生涯中不仅要掌握专业相关基础理论知识,更重要的是要能够熟练掌握与专业相关的实践操作与施工设计等能力,这样才能满足企业对技术技能型人才的需求.
(二)学生提前适应企业
“工学结合、校企合作”的模式应该在高职院校加以推广,即学生先在学校学习与专业相关的理论知识,在有一定专业基础后,到对口企业进行专业实习,最终使学生在学校习得的理论知识可以更好地在实践训练中得以验证.通过“工学结合、校企合作”,将企业的工程项目引到学校,学校提供教学场地,企业提供师资和设备,这样就能利用企业资源为学校学生培养提供服务,学生则可以提前感受企业文化,在实践锻炼中对自己的专业理论知识进行查漏补缺,从而使学生更早地适应企业,为将来的就业做好理论知识和实践技能的积淀.
(三)为企业提供专业对口人才
通过“工学结合、校企合作”,有利于在学校教学过程中将企业中将会用到的专业知识更好地传授给学生,学生可以不出校门就能够掌握将来工作中要用到的专业知识,这样学生一旦毕业进入企业,工作可以立马上手,大大节省了企业培训新员工的时间,这样不仅为企业节省了资金,还为企业提供了一批高质量的技术技能型专业新员工,相较于需要企业消耗大量时间与资金来培训的新员工来说,通过“工学结合、校企合作”培养的员工更受企业青睐.
四、工学结合模式下实训课程体系构建
实训教学的终期目标就是通过实训模拟现场,模拟相关企业的真实项目案例进行实训教学的实施,从而提升高职学生的动手能力与应用创新能力.重庆安全技术职业学院物联网应用技术专业实训课程体系与实训项目如下：
(一)基础段
《物联网工程布线实训》实训项目：Visio 软件绘制施工图、机柜安装、双绞线端接、光纤熔接、实训楼综合布线设计.
课程目标：能对一般综合布线系统进行方案设计；能利用Visio、CAD 绘制常见布线图；能按相关规范安装管槽、工作区、设备间等布线系统环境；能熟练链接和铺设双绞线、光纤；能根据设计方案要求和验收标准进行工程测试、验收.
《高级语言编程实训》
实训项目：顺序、循环、选择结构编程,数组、函数、指针、结构体编程.
课程目标：掌握模块化程序设计的方法；深刻理解流程控制的概念与控制方式；掌握常用的数据结构与算法.
《单片机应用开发实训》
实训项目：流水灯硬件设计软件编程、报警器软硬件设计、设计与制作电子钟、数字电压表的制作、点阵显示汉字、PC 机控制单片机串口.
课程目标：熟悉常规的人机交互单元电路；掌握proteus软件与keilC51 软件的调试、仿真方法；掌握C51 程序的编程方法.
(二)专项段
《传感器应用实训》
实训项目：温室室内光照度的监控报警系统、温室室内温湿度的监控报警系统、空气环境的监测系统、人体感应远程报警系统、家居环境报警系统、仓储火灾报警系统、门禁控制系统、超市人体感应客流预测系统.课程目标：掌握传感器的静态特性、动态特性与技术指标；掌握各类传感器的工作原理；掌握常见传感器的应用领域及编程.
《RFID 应用开发实训》
实训项目：TCP/IP 方式读写卡实训、低频LF实训、高频HF实训、超高频UHF实训、TCP/IP通讯模块实训、校园一卡通综合实训、RFID 智能货架应用系统实训.课程目标：掌握RFID 系统的构成及工作原理；掌握RFID系统的关键技术及典型应用.
《WSN 应用开发实训》
实训项目：ZigBee 星型组网实训、ZigBee 模块参数读写实训、ZigBee 网络无线定位实训、传感器数据采集生成曲线图实训、WiFi 无线数据采集与控制实训、蓝牙无线数据采集与控制实训.
课程目标：具有按ZigBee 拓扑图进行组网能力；能根据组网需要修改ZigBee 协议栈配置；能利用ZigBee网络进行数据采集和传输.
《嵌入式系统开发实训》
实训项目：STM32 控制流水灯、STM32 控制数码管、STM32 串口通讯、STM32 时钟中断、STM32 外部中断、STM32 控制LCD 显示、STM32控制触摸屏、UC/OSIILED闪烁、基于UCGUI 的LED 闪烁.
课程目标：掌握STM32开发环境搭建；掌握STM32应用编程及常用嵌入式操作系统.
(三)综合段
《Android 应用开发实训》
实训项目：开发环境搭建、智能物流系统项目（Android程序开发基础）、智能物流系统项目（系统UI 界面设计）、智能物流系统项目（数据存储实现）、智能物流系统项目（异步处理机制）、智能物流系统项目（后台数据处理实现）、智能物流系统项目（PC 与终端智能设备数据交换）.
课程目标：掌握Android系统的基础架构；掌握Android程序的应用框架；掌握activity 的概念与生命周期；掌握常用Widgets的使用；掌握Android平台下数据库设计；掌握Android 应用程序的测试.
《物联网设备安装与调试》
实训项目：智能家居综合实训、智能温室大棚综合实训、智能监测监控实训.
课程目标：理解物联网基础知识、体系架构,以及感知层、网络层、应用层的关键技术；理解物联网工程概念、物联网工程建设流程；掌握物联网工程规划与设计的方法与流程；掌握常用传感器、射频设备、交换路由设备的选型标准；了解物联网工程常见的施工器材与工具.
《物联网系统管理与维护》
实训项目：中控智能主机配置、添加和配置无线灯光开关、添加和配置无线可调光灯开关、添加和配置无线智能插座、添加和配置无线窗帘控制套件、添加和配置红外转换器、添加和配置无线烟雾探测器、添加和配置无线红外探测器、配置WIFI 设备服务器、配置网络摄像头、使用WIFI 设备服务器读取温湿度传感器数据、使用WIFI 设备服务器读取二氧化碳传感器数据、使用WIFI 设备服务器读取光照强度传感器数据、使用门禁系统的布线与出入管理系统软件.
课程目标：掌握物联网系统日常维护,包括感知层设备、网络传输层设备、监控中心服务器、软件系统、数据库及终端硬件等软硬件维护.
五、结论
物联网应用技术专业作为各个高职院校新兴的一个专业,它的实践课程体系建设还是不够成熟,多数院校处于摸索实践阶段,我校通过“工学结合”人才培养模式的实践和改革所提出的实训课程体系符合专业技术技能型人才培养目标,能满足企业的用人需求.希望此实训课程体系能得以推广,以期对高职物联网专业的快速发展起到一定的促进作用.
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