李雅迪
【摘 ?要】 隨著人工智能技術的不斷發(fā)展,人工智能已經與物聯(lián)網實現(xiàn)了高度融合。物聯(lián)網應用技術專業(yè)作為多種學科交叉相融的專業(yè),在智能化方面和人工智能技術極度貼合,兩者的高度融合代表著“萬物互聯(lián)”的時代已經到來。但是當前物聯(lián)網應用技術專業(yè)人才的培養(yǎng)仍然存在一些問題,文章對此進行了具體分析,就如何更好地解決這些問題提出了相應的建議,以期為現(xiàn)實的人才培養(yǎng)模式改革提供參考。
【關鍵詞】 人工智能;物聯(lián)網應用技術;人才培養(yǎng)質量
人工智能簡稱為AI,是一種用于模擬、延伸和拓展人的理論方法的學科技術[1]。人工智能已經被提出多年,是與基因工程、納米技術并列的三大尖端技術之一,影響著社會生活的方方面面。物聯(lián)網應用技術專業(yè)是以互聯(lián)網為基礎實現(xiàn)萬物互聯(lián)的一門專業(yè),目的是使萬物實現(xiàn)與互聯(lián)網的連接,從而實現(xiàn)智能化的信息交換、跟蹤識別和定位等[2]。在人工智能時代的大背景下,如何將人工智能技術更好地融入物聯(lián)網,已經成為人們研究的熱點。物聯(lián)網應用技術發(fā)揮其專業(yè)技術優(yōu)勢,對培養(yǎng)新時代物聯(lián)網應用技術人才有著積極的推進作用,也對實現(xiàn)人工智能技術與物聯(lián)網技術的高度融合有著重要的現(xiàn)實意義。
一、人工智能技術對物聯(lián)網應用技術的意義
人工智能是計算機科學的一個分支,其作為擴展和延伸人類意識的科學技術,促進了智能時代的到來。物聯(lián)網技術作為多種學科知識交叉融合的一門學科,主要包括射頻識別、紅外感應和全球定位等多項技術[3]。物聯(lián)網技術建立在互聯(lián)網上,能夠使物與物之間進行更好的聯(lián)系,實現(xiàn)物和物之間的信息轉換、智能識別及信息傳遞。在當前人工智能的大背景下,物聯(lián)網技術和人工智能技術不斷發(fā)展,并取得了長足的突破,兩者具有高度的相似性和契合度,相輔相成、相互支撐。
首先,人工智能可以為物聯(lián)網應用技術提供數(shù)據(jù)的優(yōu)化和重構,提升了物聯(lián)網的工作效率。物聯(lián)網作為設備之間相互連接的橋梁,目的是更好地實現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的互聯(lián)和共享,而人工智能技術可以將設備間的數(shù)據(jù)進行智能化的分析和重構,以及歸納和總結信息,減少了無效信息,提高了信息的傳輸質量和設備的工作效率。其次,人工智能技術能夠為物聯(lián)網技術提供數(shù)據(jù)的拓展和更多的數(shù)據(jù)源,能夠根據(jù)物聯(lián)網中已有的數(shù)據(jù)信息匹配到更多與之相關的信息,完善了物聯(lián)網的傳輸數(shù)據(jù)庫,通過分析大量的數(shù)據(jù)得出最優(yōu)數(shù)據(jù),并進行傳遞,進而提高了信息交流的準確率。最后,人工智能技術使物聯(lián)網更加智能化。物聯(lián)網的建設目標就是構建一個智能化程度更高、受眾范圍更廣的物聯(lián)網體系,人工智能技術能夠幫助物聯(lián)網應用進行智能監(jiān)測,特別是人工智能在面對突發(fā)性事件時可以更加快捷、方便地采取應對措施,從而提高了應對突發(fā)事件的能力。
綜上所述,人工智能技術對物聯(lián)網的建設和應用有著重要的作用,物聯(lián)網應用技術專業(yè)的學生作為物聯(lián)網行業(yè)不可缺少的一分子,應及早樹立對人工智能的正確認識。
二、當前物聯(lián)網專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問題
在人工智能時代的大背景下,在物聯(lián)網應用技術專業(yè)人才的培養(yǎng)過程中,仍然存在一些問題,本小節(jié)將從對人工智能的認識、專業(yè)體系建設、專業(yè)設備和教師隊伍建設等四個方面進行具體分析。
(一)教師對人工智能與物聯(lián)網應用技術專業(yè)的聯(lián)系認識不清
當前,物聯(lián)網行業(yè)發(fā)展迅速,發(fā)展前景也非常廣闊,特別是人工智能,能夠極大地助力物聯(lián)網的發(fā)展。在當前的物聯(lián)網應用技術專業(yè)人才培養(yǎng)模式中,首先,個別院校的教師對人工智能大背景下物聯(lián)網發(fā)展的意義不清晰,在教學過程中沒有分析人工智能時代背景下物聯(lián)網應用技術的教學工作可以做什么,哪些人工智能技術能夠應用到物聯(lián)網教學中、與物聯(lián)網實現(xiàn)融合應用;其次,一些院校往往忽略了人工智能時代發(fā)展的大背景,不明確當前物聯(lián)網應用技術專業(yè)的就業(yè)方向和人才培養(yǎng)目標,沒有根據(jù)學校的實際情況將人工智能大背景下的物聯(lián)網發(fā)展機遇引入辦學中,因此教師對相關教學不重視、課程的設置不完善,以及對學生的學習不重視。
(二)專業(yè)體系與教學內容的設置不完善
在物聯(lián)網應用技術專業(yè)的教學過程中,還存在著專業(yè)體系和物聯(lián)網應用技術教材內容設置不完善的問題。一方面,在當前的一些院校中,物聯(lián)網應用技術專業(yè)只是計算機專業(yè)的一個分支,該專業(yè)的教學內容是教育者替換或增加計算機專業(yè)的一部分教學內容而來的,例如“物聯(lián)網技術導論”“物聯(lián)網軟件設計”等內容[4]。有些院校甚至只是將物聯(lián)網應用技術嵌入計算機教學中,導致物聯(lián)網應用專業(yè)體系不健全,其專業(yè)水平急需提高。具體而言,便是學校針對物聯(lián)網應用專業(yè)設置的課程寥寥無幾,或是設置的課程內容老舊,遠遠跟不上當前快速發(fā)展的物聯(lián)網潮流;另一方面,一些院校的物聯(lián)網應用專業(yè)課程內容很少提及人工智能概念,出現(xiàn)了專業(yè)性程度不高的問題,一些專業(yè)性程度較高的課程,其時代性不足,真正符合人工智能時代的要求,以及具有足夠專業(yè)的教學內容和教學體系的人才培養(yǎng)模式少之又少。
(三)專業(yè)設備不能滿足新背景的需求
當前,雖然一些高校建立了物聯(lián)網應用技術專業(yè)需要的實訓平臺和基地,購進了一些該專業(yè)需要的設備,但是這些設備無法滿足物聯(lián)網應用專業(yè)的教學需求,這是由于物聯(lián)網技術和人工智能技術發(fā)展迅速,且人工智能技術與物聯(lián)網的融合程度越來越深造成的。而其次,院校對硬件設備投入的資金有限,設備更新緩慢,極大地限制了實施先進的教學模式和踐行先進的教學理念。加之一些院校沒有建立相關的實訓實驗室,或實訓環(huán)境極差,這嚴重影響了物聯(lián)網應用技術專業(yè)的學生進行具體的實踐應用,阻礙了學生實踐水平的提高。另外,一些院校為了節(jié)約資金,忽視了時代的發(fā)展趨勢,只是在原有的計算機專業(yè)設備上嵌入了物聯(lián)網專業(yè)模組,例如智能家居模塊、ZigBee模塊和RFID模塊等。這些硬件設備常年不更新?lián)Q代,即使加入了新的模組,也很難提高計算機設備的運行速度和質量[5]。
(四)教師隊伍的能力水平欠缺
在物聯(lián)網應用技術專業(yè)人才培養(yǎng)的過程中,教師發(fā)揮著重要作用,但是一些院校缺少與之相關的專業(yè)型教師和對時代發(fā)展具有高度敏感性的教師。首先,個別院校缺少高專業(yè)水平的學科帶頭人研究、突破本校的物聯(lián)網應用專業(yè)存在的局限;其次,教師在教學的過程中,缺乏對人工智能的認識,沒有以人工智能為背景開展教學任務,讓學生能夠了解當前社會的發(fā)展潮流和現(xiàn)實所需,從而培養(yǎng)學生自覺地將所學的物聯(lián)網知識與人工智能技術相融合的意識;最后,高校教師長時間在教學一線,缺乏現(xiàn)實的實踐經驗,不了解企業(yè)的人才要求,使其教學內容缺少針對性,導致學生今后在企業(yè)實習的過程中很難發(fā)揮自己的優(yōu)勢、無法適應工作崗位。
三、物聯(lián)網應用專業(yè)人才培養(yǎng)路徑
(一)創(chuàng)新人才培養(yǎng)方法
由于物聯(lián)網應用技術專業(yè)涉及非常多的學科,是多種學科相互交融的專業(yè),當今人工智能技術與物聯(lián)網的結合也越來越多,因此在具體的學習過程中,學生應積極面對新技術和新突破,樂于接受新知識。教師在教學的過程中,要不斷創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,明確人才培養(yǎng)的目標[6]。具體而言,學校、教師和學生三者,應該對人工智能的大背景形成清晰、深刻的認知,積極掌握、應用人工智能時代下出現(xiàn)的新技術和新方法。教師可以以人工智能時代背景下的實際需求為導向,引導學生進行職業(yè)規(guī)劃,讓學生具備“物聯(lián)網+”的創(chuàng)新理念,例如“物聯(lián)網+技能”“物聯(lián)網+人工智能”“物聯(lián)網+設計”等。在此基礎上,教師在物理網課堂加入智能家居、智能農業(yè)和智能生產制造等內容,促使學生在面對新技術時,能夠不斷發(fā)揮自己的創(chuàng)新能力,領悟物聯(lián)網和人工智能的創(chuàng)新理念,從而增強了學生的創(chuàng)新意識。
(二)開展分層項目教學,提高教學質量
針對教學體系不完整和教材內容的缺失問題,學校可以開展分層教學。首先,教師應明確人才培養(yǎng)模式,根據(jù)物聯(lián)網應用技術專業(yè)的特點對學生進行分層培養(yǎng)。培養(yǎng)過程中的第一層,應該讓學生進行專業(yè)學習,并將人工智能基礎知識融入已經建立的物聯(lián)網相關專業(yè)教學體系[7]。只有將人工智能真正融入專業(yè)的物聯(lián)網知識體系中,才能讓學生明確人工智能對物聯(lián)網的意義。例如需要讓學生掌握AI算法、神經網絡的AI知識、物聯(lián)網設備的安裝調試、物聯(lián)網應用開發(fā)的學習與訓練,以及模擬量傳感器、Zigbee開發(fā)板、四通道采集器、巡更卡和RFID等物聯(lián)網專業(yè)知識。其次,是培養(yǎng)過程的第二層,即教師要開展專業(yè)知識和具體實踐項目相結合的實踐教學,學生只有在完成了專業(yè)知識學習后,教師才能開展實踐教學。教師要讓學生利用自己在第一層教學中掌握的物聯(lián)網專業(yè)知識和人工智能知識進行項目實踐,讓學生通過具體的項目分解留下更加深刻的印象。例如在具體的智慧家居案例中,智慧門禁需要戶主掃描二維碼才能打開,如果陌生人掃描二維碼,則會觸發(fā)報警裝置;智能空調會根據(jù)實際溫度進行自動調控;智能油煙機會根據(jù)空氣的異常指數(shù)進行自動抽吸,以及智能窗簾能根據(jù)當前的光照強度自動調節(jié)。教師要為學生提供多模塊、多領域和高度智能化的應用體驗,鍛煉學生在實際案例中的動手操作能力,以立體化、多角度的形式開展教學工作,這能夠加深學生對人工智能和物聯(lián)網的理解,從而提高了教學質量。
(三)更新專業(yè)設備,擴大實訓基地規(guī)模
如果想要跟上人工智能的潮流,學校應該重視對實驗、實訓軟硬件設備的更新和維護。一方面,學校應該加大對硬件設備的資金投入,只有將硬件設備更新到位,才能安裝相應的軟件模塊、提高教學水平和效率;另一方面,學校要擴大實訓基地規(guī)模,根據(jù)人才培養(yǎng)模式,建立滿足社會、專業(yè)和時代需求的實訓基地。具體而言,一是建立基礎教學實驗室,該實驗室應該滿足學生在日常學習中針對基礎知識的實驗要求,例如電子實驗、傳統(tǒng)理化信息實驗等;二是建立專業(yè)實驗室,該實驗室應滿足學生專業(yè)實驗的需求,例如計算機編程、傳感器監(jiān)測和感應、ARM系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等[8];三是建立專業(yè)的演示實驗室,該實驗室應滿足教學演示、交互式教學互動和智能物聯(lián)網的實際應用場景。
(四)提高教師的教學水平
教師隊伍的建設水平直接關系到教學質量。物聯(lián)網技術應用課程作為多學科知識融合的課程,涉及了多方面知識,這要求教師要提高自己的知識儲備,形成與時俱進的教學觀念,將新的教育理念和對人工智能新的感知應用于教學實際。針對教師對企業(yè)人才需求把握不清的問題,高校應鼓勵教師積極進行企業(yè)頂崗實踐,促使教師了解當前物聯(lián)網實際應用中的切實需求,從而轉變教學觀念,提高教學質量,使人工智能背景下的物聯(lián)網應用技術專業(yè)能夠抓住發(fā)展機遇,培養(yǎng)出更多符合時代要求的新人才。
四、結語
在人工智能背景下,高校要充分地明確人工智能對物聯(lián)網應用技術專業(yè)的巨大作用,只有抓住機遇,迎接挑戰(zhàn),敢于立足時代浪潮的潮頭,才能讓人工智能技術和物聯(lián)網技術碰撞出更大的可能性。
參考文獻:
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