江 帆
(蘇州工業(yè)園區(qū)工業(yè)技術(shù)學(xué)校,江蘇 蘇州 215123)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與信息技術(shù)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物,是我國“十二五”與“十三五”期間重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),隨之而來的是企業(yè)、社會對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才需求的重大變化。在此背景下,大多數(shù)職業(yè)學(xué)校開始著手調(diào)整物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)設(shè)置和課程建設(shè)。諸多研究者也從不同角度對此進(jìn)行研究并提出觀點:有人針對當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)項目化課程體系存在的問題,從系統(tǒng)運維、系統(tǒng)集成、系統(tǒng)開發(fā)三個方面提出優(yōu)化課程體系的方法與步驟;[1]有人基于學(xué)科體系、能力培養(yǎng)和價值鏈體系,從課程體系重構(gòu)、課程內(nèi)容重組、基于校企合作設(shè)計課程項目三個方面建立項目化課程體系;[2]有人通過分析當(dāng)前項目化課程設(shè)計存在的問題,提出了基于工作過程構(gòu)建項目化課程體系;[3-4]有人提出計算機(jī)與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備相結(jié)合、企業(yè)與技術(shù)應(yīng)用相結(jié)合、物聯(lián)網(wǎng)平臺與信息化軟件相結(jié)合的“三結(jié)合”課程體系;[5]有人基于物聯(lián)網(wǎng)整體技術(shù)框架,提出了基于物聯(lián)網(wǎng)三層體系架構(gòu)的課程體系;[6]有人通過“改”“引”“增”的方式建立物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系;[7]有人從硬件平臺建設(shè)、教學(xué)改革、師資隊伍、校企合作四個方面提出物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的課程體系實施方案。[8]本文從物聯(lián)網(wǎng)崗位能力培養(yǎng)需求出發(fā),探索基于崗位核心能力培養(yǎng)的課程體系。
依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案,針對崗位核心能力要求,將課程體系分為知識類課程、技能類課程、實踐類課程、綜合類課程四個部分。其中,知識類課程依據(jù)崗位專業(yè)知識要求而設(shè)置,主要培養(yǎng)學(xué)生具有扎實的基礎(chǔ)知識。技能類課程依據(jù)崗位技能要求而設(shè)置,主要培養(yǎng)學(xué)生的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與技能。實踐類課程依據(jù)崗位實踐能力而設(shè)置,主要培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力。綜合類課程依據(jù)崗位綜合能力而設(shè)置,主要培養(yǎng)學(xué)生課程的綜合設(shè)計能力與完成實際項目的能力。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電子信息技術(shù)相融合的產(chǎn)物,其學(xué)科交叉性很強(qiáng),人才培養(yǎng)要求具有很強(qiáng)的復(fù)合性。復(fù)合型人才是指不僅具有多種能力,而且在某一方面出類拔萃的人。[9]因此,良好的課程體系是指能夠讓學(xué)生全面了解物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與崗位能力要求,同時精選某個專業(yè)方向重點開展學(xué)習(xí)與實踐。
1.感知與控制方向。該方向?qū)?yīng)物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)中的感知層,主要培養(yǎng)嵌入式系統(tǒng)工程師,其崗位職責(zé)是物聯(lián)網(wǎng)感知層設(shè)備的選配、布局、安裝與調(diào)試,如壓力傳感器、溫濕度傳感器、紅外傳感器、光照度傳感器、射頻標(biāo)簽等,以及芯片之間的通信協(xié)議,如CAN總線、IIS總線等。
2.網(wǎng)絡(luò)與傳輸方向。該方向?qū)?yīng)物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)中的網(wǎng)絡(luò)層(傳輸層),主要培養(yǎng)系統(tǒng)管理與維護(hù)工程師,其崗位職責(zé)是系統(tǒng)集成以及網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、組建與管理,如無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信、ZigBee通信協(xié)議、傳感器節(jié)點布控、動態(tài)組網(wǎng)、MAC 信息訪問機(jī)等。
3.軟件與服務(wù)方向。該方向?qū)?yīng)物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)中的應(yīng)用層,主要培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)軟件工程師,其崗位職責(zé)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件設(shè)計、實施與運維,如物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件開發(fā)、在線維護(hù)、遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程升級、安全預(yù)警等。
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)以提升學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力與團(tuán)隊協(xié)作能力為培養(yǎng)目標(biāo),其課程體系要求具有很強(qiáng)的實踐性,因此,必須針對崗位職責(zé),厘清各崗位所需的能力要求,形成包含專業(yè)知識能力、技能能力、工程實踐能力、綜合能力的能力體系,為構(gòu)建課程體系奠定基礎(chǔ),具體如表1所示。
表1 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)崗位能力分解
續(xù)表
以“嵌入式系統(tǒng)工程師”“系統(tǒng)管理與維護(hù)工程師”“物聯(lián)網(wǎng)軟件工程師”三類崗位群的職業(yè)能力需求為導(dǎo)向,總結(jié)出專業(yè)知識能力、技能能力、工程實踐能力、綜合能力四個方面的能力需求,以此為基礎(chǔ)形成包含知識類課程、技能類課程、實踐類課程、綜合類課程的課程體系,具體如圖1所示。
物聯(lián)網(wǎng)三類職業(yè)崗位的共性較小,其崗位能力要求各不相同,在課程設(shè)計前,通過調(diào)研各類崗位的從業(yè)人員,包括嵌入式程序設(shè)計人員、嵌入式硬件開發(fā)人員、嵌入式系統(tǒng)管理員、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成工程師、物聯(lián)網(wǎng)軟件開發(fā)工程師、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品營銷人員等,歸納總結(jié)出崗位核心能力,根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案,將崗位核心能力對應(yīng)至物聯(lián)網(wǎng)感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層所需的專業(yè)能力。物聯(lián)網(wǎng)崗位核心能力通過典型項目實踐來培養(yǎng),課程體系中應(yīng)設(shè)計符合企業(yè)真實項目需求的、職業(yè)化的項目以提升學(xué)生的實踐能力。物聯(lián)網(wǎng)項目涉及崗位較多,能力需求各不相同,其典型工作任務(wù)設(shè)計差異較大,因此,選擇能夠涵蓋物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)所對應(yīng)的崗位核心能力要求的“智慧城市”作為典型項目,逐層精解、細(xì)化、拆分項目,歸納提煉知識點與技能點,轉(zhuǎn)化為教學(xué)項目[10],具體如圖2所示。
圖1 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)課程體系
圖2 智慧城市典型項目
項目教學(xué)內(nèi)容依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)三大崗位的職業(yè)活動進(jìn)行課程設(shè)計,將智慧城市總項目劃分為智慧城市感知層開發(fā)、智慧城市智能網(wǎng)關(guān)開發(fā)、智慧城市應(yīng)用層開發(fā)三個典型項目,每個項目根據(jù)崗位核心能力要求,劃分為無線傳感網(wǎng)、嵌入式網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)通信、PC端應(yīng)用、移動端應(yīng)用5個模塊,每個模塊分為3~5個子模塊,各子模塊均是按照“任務(wù)描述→任務(wù)目標(biāo)→知識準(zhǔn)備→任務(wù)實施→任務(wù)評價→任務(wù)小結(jié)”多個要素構(gòu)成的有機(jī)體,以此逐一訓(xùn)練學(xué)生的技能點。針對物聯(lián)網(wǎng)職業(yè)崗位能力,采用課內(nèi)實踐和課外拓展相結(jié)合的方式,制定實施計劃。智慧城市典型項目任務(wù)實施計劃如表2所示。
表2 智慧城市典型項目任務(wù)實施計劃
構(gòu)建基于崗位能力的課程體系,必須以工作過程為導(dǎo)向,基于典型項目,體現(xiàn)職業(yè)活動。因此,開發(fā)項目化的學(xué)習(xí)資源包的對于課程設(shè)計尤為重要??紤]到物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺能夠模擬三類職業(yè)崗位,并且具有課件制作、二次開發(fā)等功能,嘗試開發(fā)包含實踐類資源和測試類資源兩部分的學(xué)習(xí)資源包,具體如表3所示。
表3 學(xué)習(xí)資源包
實現(xiàn)一個完整的物聯(lián)網(wǎng)項目須經(jīng)歷多個項目階段,執(zhí)行較多的操作步驟,每個階段所需的知識點和技能點覆蓋面較廣,且差異性較大,要求學(xué)生具備在不同的項目階段應(yīng)用相關(guān)知識與技能解決實際問題的能力。因此,傳統(tǒng)教學(xué)中的總結(jié)性考核方式不能全面地反映學(xué)生的能力與知識掌握程度。
形成性考核是一種對學(xué)習(xí)過程進(jìn)行全面評價的考核方式,能夠全面反映學(xué)生的知識與技能掌握情況。在物聯(lián)網(wǎng)課程體系中應(yīng)用形成性考核方式,可以體現(xiàn)項目實施過程中各具體環(huán)節(jié)的客觀評價,全面體現(xiàn)學(xué)生的知識、能力與職業(yè)素養(yǎng)。
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)是典型的多學(xué)科交叉融合型專業(yè),涉及較廣泛的職業(yè)崗位能力。本文以職業(yè)學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)核心能力培養(yǎng)為目標(biāo),構(gòu)建了基于崗位核心能力的課程體系,并給出了有效的實施方案。該課程體系經(jīng)2016 年至2018年的實施,學(xué)生的實踐能力顯著提升,畢業(yè)生就業(yè)情況調(diào)查表明,畢業(yè)生的崗位適應(yīng)能力、薪酬待遇、企業(yè)滿意度等指標(biāo)明顯提升,有力地證明了該課程體系的可行性與效果。