劉詣 胡曉箏

摘要：智能物聯背景下，職業(yè)教育需要與時俱進，以應對企業(yè)人才需求的變革，對接智能物聯的產業(yè)生態(tài)。文章重構了高職物聯網專業(yè)人才培養(yǎng)的課程圖譜，圍繞培養(yǎng)方案、產教融合、評價體系等層面對物聯網專業(yè)開展多元化創(chuàng)新和彈性拓展，從而豐富了職業(yè)教育的管理機制，實現人才供給與需求的無縫銜接，形成可借鑒的高水平物聯網專業(yè)建設新范式。

關鍵詞：智能物聯;物聯網專業(yè);課程圖譜;多元化創(chuàng)新

2019年2月，國務院發(fā)布的《國家職業(yè)教育改革實施方案》提出，啟動“中國特色高水平高職學校和專業(yè)建設計劃”（簡稱“雙高”計劃）。“雙高”計劃是繼國家示范性高職院校建設之后又一具有戰(zhàn)略意義的重大舉措，對于促進高職院校在新時代的內涵提升、確立高等職業(yè)教育在我國經濟社會發(fā)展戰(zhàn)略中的地位、鞏固高等職業(yè)教育類型特征具有重大意義[1]。從這些學者們的研究成果上看，而高水平專業(yè)建設要高度契合現代產業(yè)的發(fā)展，并與現代產業(yè)的先進生產技術完全對接，其人才培養(yǎng)質量才能得到社會與企業(yè)的高度認可，并充分協(xié)同行業(yè)或企業(yè)的人才需求。

經歷了十年的發(fā)展，中國物聯網產業(yè)已經全面邁入以智能物聯生產力為代表的產業(yè)形態(tài)。2017年，“新紀元·未來峰會”正式提出了智能物聯的概念，英文縮寫為：AIoT。物聯網與人工智能的融合成就了智能物聯的技術路徑，同時也迅速成為產業(yè)布局的熱門趨勢。物聯網是人工智能的連接者，肩負著海量數據的感知和收集，人工智能則成為物聯網的CPU，通過物聯網收集的數據在邊緣層或云端進行深度分析，以提前發(fā)現異常并預測未來，智能物聯讓萬物互聯演進到萬物智聯。

智能物聯對實體經濟的充分賦能，使其整體業(yè)務空間急劇膨脹。2019年，受益于智慧城市業(yè)務的規(guī)?；涞匾约斑吘売嬎愕某醪狡占埃袊悄芪锫撌袌鲆?guī)模突破3000億大關，并直指4000億量級[2]。在智能物聯產業(yè)的新形勢、新需求下，高職院校應在物聯網專業(yè)的人才培養(yǎng)上主動出擊、開拓創(chuàng)新，牢牢把握智能物聯產業(yè)發(fā)展的重大機遇，努力對接智能物聯的產業(yè)形態(tài)，構建多元化培養(yǎng)機制，為服務經濟、產業(yè)發(fā)展和帶動綜合國力的跨越式前進，積極培養(yǎng)智能物聯產業(yè)的創(chuàng)新型高素質人才。

一、智能物聯的產業(yè)鏈現狀

智能物聯并不是物聯網與人工智能的簡單堆疊，而是技術、產業(yè)及經濟體制深度融合的智能化生態(tài)系統(tǒng)。由“智聯”技術造就的先進生產力改變了物聯網行業(yè)的慢熱，加速了智能物聯產業(yè)的落地。AIoT產業(yè)研究院提供的2020中國物聯網產業(yè)全景圖譜中顯示，智能物聯產業(yè)鏈細分為“端、管、邊、云、用”五種產業(yè)模式[3]，如圖1所示。

“端”指物聯網終端，完成環(huán)境感知、數據采集與發(fā)送等功能，終端產業(yè)包括芯片、感知等硬件設備和嵌入式、識別技術等軟件系統(tǒng);“管”指物聯網數據傳輸的管道，承擔網絡通信的功能，管道產業(yè)包括無線物聯和衛(wèi)星物聯兩種;“邊”指終端一側的邊緣計算，實現終端數據的算力資源，協(xié)助終端完成快速智能化決策，產業(yè)包括邊緣計算硬件和邊/云協(xié)同平臺;“云”指完成全局性、非實時、長周期業(yè)務數據的分析、計算和儲存的云計算資源池，產業(yè)包括系統(tǒng)平臺和通用能力平臺;“用”指智能物聯應用的表現形式，是產業(yè)鏈的最終成果。

在我國“十三五”規(guī)劃綱要中，明確提出要實施網絡強國戰(zhàn)略，加快建設“數字中國”，推動物聯網、云計算和人工智能等技術向各行業(yè)全面融合滲透，構建萬物互聯、融合創(chuàng)新、智能協(xié)同、安全可控的新一代信息技術產業(yè)體系[4]。由此可見，中共中央、國務院非常重視智能物聯在城市建設、家居、制造、醫(yī)療等產業(yè)領域的應用融合。

二、物聯網專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問題

（一）人才培養(yǎng)體系的層次單薄，現有層次無法支撐產業(yè)生產力

物聯網系統(tǒng)將物聯網技術劃分為3個層次：感知層、網絡層、應用層[5]。這樣劃分技術層次對物聯網學科來講無可厚非，但很多高職院校按照這樣的技術層次去構建專業(yè)人才培養(yǎng)方案，確實有些差強人意。因為這三個層次結構看似簡單明了，實則層與層之間缺乏紐帶，缺少生產技術的過渡，導致每層的功能與作用模糊不清。因此，按照該方案培養(yǎng)的物聯網人才無法適應智能物聯的任何產業(yè)。例如，感知層感知的數據是孤立的，沒有出入網絡層的接口，數據就無法抵達網絡層的通信設備;如果對感知的數據不進行分析與控制，只是簡單的傳輸，實際上不產生任何價值。應用層直接架構于網絡層更是紙上談兵，對于數量眾多的行業(yè)形態(tài)，如果沒有系統(tǒng)、業(yè)務、聯接等類型的資源平臺，網絡管道的數據根本不可能進入各行各業(yè)，被應用或管理。

（二）專業(yè)課程知識結構陳舊，不能對接產業(yè)鏈落地

從某高職院校物聯網應用技術專業(yè)的課程結構上看出，感知層的內容由RFID感知技術、傳感器技術、單片機技術和電路設計等課程組成;網絡層的內容由無線傳感網絡、Zigbee 網絡等課程組成;應用層的內容由嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)和Java編程等實訓組成[6]。可是對接智能物聯的產業(yè)生態(tài)，感知層的技術重心實際上已經轉移到語音交互和生物識別，而這些技術的理論基礎卻尚未納入到物聯網專業(yè)的課程體系。網絡層的產業(yè)應用同樣發(fā)生了翻天覆地的變化，不論是以NB-IoT和Lorawan為代表的低功耗廣域物聯網絡、以5G為代表的廣域蜂窩網絡，還是以WiFi6為代表的新一代WLAN網絡，其應用的主流技術都應增設至網絡層的知識結構。物聯應用的課程更應直接聚焦于產業(yè)應用，例如智慧交通、智能制造、機器人等，而嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)等類課程屬于軟件系統(tǒng)的應用，其則不屬于產業(yè)應用。

（三）對安全重視程度不高，缺乏物聯網安全意識

高職院校物聯網相關專業(yè)的課程體系中，鮮有安全類課程，個別院校即便開設了安全課程，也只是在選修中設置了一兩門作為通識課程，并未形成課程模塊。究其原因，還是因為物聯網行業(yè)發(fā)展的前十年，物聯范圍小，實現功能弱，攻擊者缺少攻擊的手段和入口。隨著近兩年萬物智聯的快速發(fā)展，智能家居、智慧物聯等產業(yè)的快速落地，物聯網安全事故也開始頻發(fā)，一些不法分子利用物聯網的漏洞進行惡意控制、數據竊取、遠程攻擊。尤其是生物識別和語音交互的感知類設備，因其具有功耗低、種類多、數量大、登記難的特點，更容易被不法分子利用，導致國家大量資產流失、個人生物信息泄露。目前，物聯網安全產業(yè)已經揚帆起航，不論是國有運營商，還是互聯網和通信企業(yè)，都在積極打造物聯網全產業(yè)鏈的生產平臺。因此，高職院校應緊隨產業(yè)發(fā)展，提高物聯網的安全意識，努力構建物聯網安全模塊的課程體系，使物聯網人才培養(yǎng)的維度更加飽滿。

（四）技能大賽缺乏產業(yè)融合，“1+X”證書制度在數量和質量上有待提高

以某省2020年職業(yè)院?！拔锫摼W技術應用”技能大賽的實施方案可以看出，大賽的內容仍然停留在工程環(huán)境部署、傳感器設備調試、應用軟件開發(fā)等賽項，這些賽項內容并沒能與智能物聯某個垂直的產業(yè)形式融合，只是物聯網絡層的一項橫向技術——傳感網絡構建。大賽中傳感網的構建也是以近場的傳感網為主，并未涉及LPWAN的低功耗廣域網，與智能物聯的網絡層產業(yè)標準相距甚遠。2019年教育部啟動了兩批“1+X”職業(yè)技能等級證書試點方案，兩批試點方案中只有“工業(yè)機器人應用編程”和“傳感網應用開發(fā)”兩項職業(yè)證書與智能物聯有關。這樣的數量和質量，遠遠達不到產業(yè)需求，不能凸顯“X”的動態(tài)效果，也無法拓展學生的職業(yè)選擇。

（五）產教融合的耦合度不高，沒有形成共同體的協(xié)同與聯動

經過幾年的不懈努力，高職院校在產教融合方面做出了巨大貢獻，主要體現在校企共同簽訂專業(yè)共建協(xié)議、企業(yè)專家入校宣講、校企共同制訂專業(yè)人才培養(yǎng)方案、雙師型教師入企業(yè)園區(qū)參與技能培訓等多個方面。但是，在產教融合機制的長效建設年，校企雙方利益共享的激勵政策，共商共建、多元參與的互動格局，一線教師對產業(yè)技術的把握與應用，專業(yè)建設要素緊隨產業(yè)鏈動態(tài)調整等諸多問題上，仍然體現出學校與企業(yè)的耦合度不高，沒有厚植產教融合命運共同體的發(fā)展環(huán)境[7]。

三、智能物聯課程模塊的構建

智能物聯主要聚焦在智能與物聯兩個領域，屬于人工智能、云計算、邊緣計算、芯片與集成電路等多種技術與物聯網技術融合交叉的學科，融合之后的智能物聯不僅為物聯網行業(yè)充分賦能，同時也拓展了物聯網專業(yè)的知識結構，刷新了人才培養(yǎng)的技能標準。對接智能物聯的產業(yè)鏈，重新構建物聯網專業(yè)的“端、網、資、安、用”課程圖譜，如圖2所示。

（一）智能終端類課程——“端”模塊

智能終端開發(fā)需具備芯片、集成電路的硬件知識結構和嵌入式智能系統(tǒng)的軟件知識結構。芯片、集成電路的課程體系包括PCB電路原理等專業(yè)基礎課程;FPGA/ASIC編程、傳感器與RFID等專業(yè)技能課程;智能傳感模塊開發(fā)、NFC/ETC/指紋/二維碼射頻識別開發(fā)等綜合技能課程。嵌入式智能系統(tǒng)類課程體系包括Python腳本等專業(yè)基礎課程，TensorFlow深度學習框架等專業(yè)技能課程，視覺/語音識別、語義理解等綜合技能課程?！岸恕蹦K職業(yè)定位在物聯網智能硬件開發(fā)工程師、RFID應用開發(fā)工程師、無線射頻開發(fā)工程師、嵌入式人工智能工程師。

（二）物聯管道類課程——“網”模塊

物聯管道建設需具備無線傳感網、無線局域網、低功耗廣域網、5G通信類知識結構。課程體系包括物聯網導論專業(yè)基礎課程，NB-IoT蜂窩物聯網絡、LPWAN低功耗廣域網等專業(yè)技能課程，工業(yè)園區(qū)物聯網等綜合技能課程?！熬W”模塊職業(yè)定位在物聯網建設工程師、物聯網應用工程師、物聯網維護工程師。

（三）物聯資源類課程——“資”模塊

物聯資源平臺建設需具備云計算、邊緣計算、云/邊協(xié)同、數據分析類知識結構。課程體系包括云計算導論等專業(yè)基礎課程;云原生技術架構、邊緣計算工程實踐等專業(yè)技能課程;物聯網邊/云協(xié)同場景部署、MEC邊/云協(xié)同場景部署等綜合技能課程?！百Y”模塊職業(yè)定位在邊/云協(xié)同架構師、物聯網云服務工程師、物聯網云產品工程師。

（四）物聯安全類課程——“安”模塊

物聯網絡安全建設需具備物聯網終端安全、管道安全、資源安全、數據安全類知識結構。課程體系包括網絡安全法規(guī)等專業(yè)基礎課程;終端安全管理、物聯網數據管控等專業(yè)技能課程;物聯網態(tài)勢感知、物聯網攻防等綜合技能課程?！鞍病蹦K職業(yè)定位在物聯網應用安全工程師、物聯網安全測試工程師、物聯網安全運維工程師。

（五）智能產業(yè)類課程——“用”模塊

智能物聯產業(yè)應用需具備消費驅動型產業(yè)、政策驅動型產業(yè)、生產驅動型產業(yè)的綜合應用能力。消費驅動型產業(yè)的課程體系包括智慧家庭等產業(yè)應用;政策驅動型產業(yè)課程體系包括智慧城市等產業(yè)應用，生產驅動型產業(yè)課程體系包括智能制造等產業(yè)應用。“用”模塊職業(yè)定位在物聯網綜合應用工程師、物聯網系統(tǒng)運維工程師。

根據產業(yè)鏈發(fā)展趨勢，發(fā)揮大類招生的優(yōu)勢，按照“用、安、資、網、端”五個產業(yè)方向設置可實施的前瞻性課程模塊。第一學期以圖2中的專業(yè)大類通識課開局，幫助學生完成對專業(yè)大類和專業(yè)方向的認知，協(xié)助學生由應試思維向職業(yè)思維過渡。第二學期開設圖2中的專業(yè)基礎課程，啟發(fā)學生職業(yè)本位的思考，助其向職業(yè)人轉化。第三學期開設圖2中的專業(yè)技能課程，讓學生厘清產業(yè)鏈的縱向產業(yè)結構，形成產業(yè)鏈條一體化的思維模式，探知未來的工作崗位。第四學期開設圖2中的綜合技能課程，以技能為導向，激發(fā)學生的職業(yè)興趣，完成畢業(yè)前職業(yè)崗位目標的確立。前四個學期以職業(yè)技能必修課為主，少開或不開選修課，在學生未完成職業(yè)定位之前，盡量不安排盲目選課的環(huán)節(jié)。各高職院校也可以結合本地的區(qū)域經濟和產業(yè)特點，有的放矢地選擇課程模塊。第五學期按照區(qū)域產業(yè)需求情況，實時開設圖2中的產業(yè)應用課程作為選修模塊，并全面取消必修課。學生可根據自身的職業(yè)定位和就業(yè)需求，選擇不同的智能物聯行業(yè)課程。這些選修模塊，要有相同的課時和學分且具備彈性調整機制，便于適應地區(qū)產業(yè)結構的動態(tài)發(fā)展。

四、結語

智能物聯締造的創(chuàng)新型產業(yè)形態(tài)和復合型生產力結構，完全刷新了企業(yè)員工的綜合素質和職業(yè)能力。為實現企業(yè)人才需求與院校人才供給的無縫銜接，高職院校應與行企業(yè)共商共建、協(xié)同育人，積極塑造職業(yè)人才培養(yǎng)的多元化。在培養(yǎng)方案、產教融合、評價體系等方面深耕多元化體機制，充分協(xié)同教育結構與產業(yè)結構，全面提升應用型人才的職業(yè)能力，更好地服務于智能物聯前沿產業(yè)經濟。

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