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应用型本科院校物联网专业建设探索

发布时间:2019-01-02 01:06:07 文章来源:未来智讯    
    应用型本科院校物联网专业建设探索作者: 杜飞   摘要:今天,物联网已经在国民经济的各行业开花结果,从工业到农业,从物流到家居,都有着广泛的应用。根据物联网的应用特点,提出根据地方经济发展规划以及本地农业、工业等具体实际情况,选择某个行业的某个具体应用方向,作为物联网专业的建设思绪。
  关键词:物联网;课程体系;实践教学
  中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)22-0100-02
  物联网的观念自1999年由麻省理工学院提出到如今,已将近20年,它甚至被视为互联网发展的第三次浪潮,世界各国都加入巨资深入研讨探索,并启动了诸如“智慧地球”、“U-Japan”、“U-Korea”等战略规划。2009年,时任国家总理温家宝在视察中国科学院嘉兴无线传感网工程中心无锡研发分中心的时候,也做出了建设我国物联网的指示。
  教育部在2010年下发了高校设置物联网专业的通知,一时间众多高校争相申报。由于物联网专业涉及的领域相当广泛,很多工科专业,都能够找到和物联网相交叉关联的地方,这往往导致很多院校在设置物联网专业的时候,没有明确的定位,培养出来的学生也成为知道的很多,但都不精通的“万精油”。如何培养出身产服务一线紧缺的应用型、复合型、创新型人才,是很多高校物联网专业负责人都在思考的课题。鉴于此,本文抛砖引玉,大略讨论应用型本科院校物联网专业的一些建设思绪,可供参考。
  1 选定符合本地特色的行业作为专业背景
  物联网的应用领域,从物流管理,到安保监控;从现代工业,到精细农业,再到水产养殖,都有辽阔的用武之地。虽然从整个物联网的架构来看,不同行业的应用之间还是有很大的共同点,但是这些行业应用的很多技能跨度往往都相当大;不同行业的生产经营企业,对于物联网专业的人才要求也有相当巨大的差别。要让经过短短四年时间学习的本科毕业生,能适应众多行业内企业的需求,几近是不可能完成的任务。因此,选择一个或两个符合本地特色的行业作为专业发展背景,重点学习和该行业相关联的专业课程,是应用型本科院校建设物联网专业的一个思绪。
  高校在选择行业作为发展背景的时候,能够联合国家和地方的发展规划,主动和未来的发展方向看齐。另一方面,物联网本身的三层体系结构:感知层、传输层、应用层,也构成了物联网家当链专业技能人才的三个发展方向。因此,高校能够根据自身的师资力量以及办学软硬件条件,选择某个专业方向作为突破口,重点培养该方向的应用型人才,这样也能够让专业老师找到科研的聚焦点。
  具体从四川的特点来说,四川是一个传统的农业大省,川西也有丰富的林业资源和旅游资源,然而地质灾害也较为频繁。因此农业、林业、地质监测,都能够作为很好的行业背景。同时随着人们生活水平的提高,对于高端水果的需求也越来越高,而成都周边有很多水果种植基地;川南的攀枝花、西昌由于日照充分,更是很好的芒果、木瓜、石榴等热带水果生产基地。同时,四川还是很多名贵中药材的传统种植基地,比如川芎、川贝母、天麻、川乌、杜仲等。将物联网应用到这些高端种植业上,能够方便地进行精细化管理,降低种植业的劳动强度和对劳动力的需求,削减化学肥料以及灌溉用水量,同时提高产成品品质,增加产量。因此种植行业也是一个很好的可选背景行业。
  另一方面,从院校的实际情况起程,能够选择行业的应用集成,作为物联网的切入点,重点进行行业相关应用的开发、集成。也能够选择感知技能的某一类具体应用,集中攻克当前行业应用中的问题。目前对于感知技能的重点研讨领域研讨主要集中在RFID的平安问题、批量访问问题等。
  2 建立跨院系的、校企联合的师资队伍
  师资队伍建设从来都是一个专业建设成败的关键。而物联网作为一个跨越很多专业的新兴家当,它的技能体系就决定了必须依靠跨院系的团队才能建设好师资队伍。目前大局部高校,常常划分有计算机院系、通信院系、电子电气院系,从物联网的体系结果来说,它的感知层,涉及众多传感器设备,包括新型的数字传感器、传感器网络,还有目前研讨的对照热门的能够精确测试某些化学成分的各种化学传感器,这些在传统上往往是电子电气院系的研讨领域;而就物联网的传输层而言,它包括各种短距离、长距离的可靠信息传输,也包括建立局域网络以及传输中的平安问题,这常常是通信院系所擅长的领域;而在收集到足够多的信息后,加工提炼归纳得出结论,或者存储到数据库中,或者展示在抑制中心,这时候就需要开发在抑制端运行的应用程序,这往往是计算机院系更擅长的。能够看出,要建设好物联网专业的师资队伍,必须建立一个跨院系的团队,通力合作才能达到指标。一般说来,师资团队中应该包括计算机科学与技能、无线有线通讯、信号信息处理、人工智能、工业电气自动化这些专业的人才,通过多专业的融合,不时丰富课程教学内容,促进不同专业的人才知识面的拓展。
  另一方面,高校教师,很多都是应届硕士或者博士毕业后直接到学校任教,他们的优势在于知识结构体系全面,学术水平较高;但由于他们事务后的更多精力往往加入在理论研讨中,因此和企业技能人员相对照而言,他们缺少工程实践经验,而且对于行业应用的实际现状也不太明白。因此,对于物联网这种应用型学科来说,建立校企合作平台,通过兼职或者专职的方式,引入企业优秀工程技能人员充实到师资队伍,同时积极指引在校教师参与企业的科研项目,通过培训、挂职、横向技能合作等方式,提高他们的实际工程经验,拓展专业领域视野,就尤为重要。尤其是对于实践、实训教学环节,更应该最初选择企业工程人员担任教导老师。
  3 选择和行业背景以及地方经济相适应的专业核心课程
  从课程体系的角度来说,物联网专业的课程能够划分为基本素养、基本技术技能、专业技术技能、综合技术技能这样几个层次。构建课程体系的时候应充分考虑行业的应用方向与应用领域,并与行业内领先的企业进行沟通合作,根据行业发展方向和企业实际需要,并联合自身的软硬件办学条件,做出实时的调整。具体到四川地区的实际情况,能够重点发展农业、林业以及地质监测行业中的物联网感知研讨方向、应用开发以及系统集成两个方向上。   其中物联网感知方向的专业核心课程包括:电路基础、模拟电路、数字电路、高频电路基础、传感与检测技能、单片机技能、射频识别技能、嵌入式系统。而在物联网开发与集成方向,专业核心课程包括:计算机网络、软件工程、ZigBee技能、信息平安、数据库原理与应用、web技能。此外,也能够考虑物联网的管理与服务方向,该方向的核心课程包括计算机网络、软件工程、数据库原理与应用、web技能、外包管理、工程经济。除上面这些核心课程外,还能够根据具体的行业背景,开设一到两门行业相关的选修课。比如物流管理、农业经济。
  除了以上课程的学习外,还应该根据实际情况开设一些实训项目。实训尤其要注意和行业企业的实际研发、生产、服务需求相联合,最好能派出学生到企业进行实训。然而也要注意,集中派出学生到企业实训时,由于企业有自己排好的生产、研发打算,他们担心对于学生进行实训会延误他们的研发打算,或者影响他们的生产,因此对于培训学生并没有很高的积极性,因此学生到企业实训,很多时候都不过大略的观看,实际动手的机会很少;而对于自行联系实训单位的分散实习学生来说,学校无法对他们进行必要的监督管理和考核。这些都会极大的降低实践教学的效果。怎么样提高实训企业的积极性,并对实训效果进行考核考查和评估,最后使学生能在实训中真正学到技术,目前也还是一个亟待探索的问题。
  同时由于物联网是一个跨多学科的应用,我们在建设课程体系的时候,还应该注意网络教学平台的建设。我们虽然建立了跨院系的教师团队,但常常说来,高校的学生还是归口于某具体院系管理,而物联网涉及的诸多学科专业,其中的每一个,其实都能够作为学生的发展方向。而当学生想要进一步加强在他感兴趣的某个专业方向上的学习时,最方便便是借助网络教学平台。因此我们还应该积极推进网络教学平台建设,搭建网络学习空间,建立起多维度的教学通道,实现教学资源的网络共享。
  4 和本校自身专业定位相适合的实验室建设
  作为应用型本科院校的物联网专业实验室,应主要锻炼学生物联网应用系统的组网、安装、调试、售后维修、技能支持等相关联的能力。因此物联网专业实验室应以基础实验、综合实训为主。其中的基础实验,应该包括条码扫描仪、RFID射频读写实验箱、ZigBee/蓝牙传输实验设备、单片机实验箱等感知和短距离传输设备。而综合实验平台,能够根据选定的行业背景,选用一些综合性的、能够构建仿真从信号感知采集到数据的有线无线传输,再到系统具体应用的总体仿真平台,比如智能家居应用平台、智慧农业应用开发仿真平台、智能交通应用开发平台。一般说来,所选用的综合平台,要具有丰富的硬件接口以方便后期的升级;同时应能支持网关、手机等多种管理服务平台以及支持手机远程监控和采集数据,并要提供完整的代码和文档,以方便学生进行二次开发实训。
  另一方面,进行实验室建设的时候,还应该考虑满足学生参加设计大赛的需要。参加行业内的物联网应用设计大赛,是锻炼学生实践能力的重要方法和手段,能够显著提高学生对专业的兴趣和实际动手能力;同时对于教导老师也是一种积极的锻炼,能够起到丰富教学内容,活跃教学气氛,提高教学效果的作用。
  5 结束语
  物联网专业是为国家战略型新兴家当发展所需高素质专门人才的培养而诞生的新专业,根据物联网的技能体系框架、应用特点,联合地方具体实际,校企合作,培养出真正有市场价值,能解决企业实际问题人才,是应用型本科院校进行物联网专业建设的一个值得考虑的着力点。
  参考文献:
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