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宁波经贸学校:基于中高职一体化的物联网专业人才培养模式探索
作者:余苏宁出自:宁波经贸学校发布时间:2017年11月24日

摘要:根据中高职 “中职重基础、高职重方向,中职重技能、高职重技术”的能级结构要求,提炼物联网专业五大核心技能;搭建五层级专业学习平台,实施“项目引导、三段递进”教学模式;运作“订单式”应用研发项目,培养学生可迁移的能力与素质,提升学生可持续发展的职业能力。解决物联网专业核心技能与高职培养目标、企业用人标准的对接;学生核心技能实战提升的监测与质量保障等教学方面的问题。

关键词:中高职一体化; 物联网;核心技能;提升实践

物联网被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业第三次浪潮。2015年,我国物联网整体市场规模达7500亿,年复合增长率约为30%。规模远超移动互联网,成为下一个万亿元规模的产业。随着宁波“智慧城市”的推进,产业的升级转型,物联网产业获得前所未有的发展良机,正向规模化、集聚化、联盟化方向发展,并成为经济发展的新引擎。

物联网技术广泛应用于智慧交通、智能家居、智能安防、智慧农业、智慧楼宇、智慧医疗、智能电网、智能购物等社会经济生活的方方面面。《中国RFID产业发展年度报告(2010)》中指出,物联网95%技术问题已解决。目前,最紧缺的不是物联网高精尖人才,而是应用和服务人才。中高职一体化的“物联网应用技术”专业指向应用系统项目的研发以及整体服务,人才培养以物联网技术的实际操作与应用为重点,对应物联网产业链应用领域的需求,对接“物联网网络服务、物联网应用基础设施服务、物联网软件开发与应用集成服务、物联网应用服务”四个服务大类。

2011年始,学校联合宁波经济和信息化工作委员会及宁波市蓝源物联网科技公司等公司,筹办培植物联网应用技术专业,2013年与宁波职业技术学院联办,进行中高职一体化培养。根据中高职“中职重基础、高职重方向,中职重技能、高职重技术”的能级结构要求,以核心技能为载体,培养学生可迁移的能力与素质,提升学生可持续发展的职业能力。旨在解决物联网专业核心技能与高职培养目标、企业用人标准的对接;专业人才层次化成才目标与教学项目的适应;学生核心技能实战提升的监测与质量保障等教学方面的问题。

一、中高职一体化物联网专业人才培养模式主要举措

(一)明确专业人才培养定位,提炼专业核心技能

根据中高职 “中职重基础、高职重方向,中职重技能、高职重技术”的能级结构要求,于2013年3月与蓝源物联科技有限公司深度合作,成立物联网研发中心,提炼“工艺精当的设备装接、软硬件调试及系统操作、系统故障排查与维护、 c#java等程序编写、设计改进物联网应用系统”五大核心技能,并把中心打造成技术创新中心、成果转化中心与创业创新人才培养中心。

1.准确对接校企“双标”

对接企业岗位用人标准。调研企业,对接企业“物联网项目规划施工、物联网项目系统研发测试、物联网设备安装维护、物联网项目销售推广”四大岗位群的用人标准,主要调研了十大典型工作岗位,了解其职业能力与素质要求。

对接高职能力培养目标。中高职专业的专业带头人携手,界定、描述各自层级的培养目标和任务,明确做中学的技能要求。中高培养能力要求基本相同,3年中职培养重基础、强应用,让学生建立职业概念,牢固掌握专业核心技能,为高职的提升夯实基础。年高职就读,重实践、强创新,注重学生在真实工作情景中。

2.校企共建研发中心

核心技能是面对复杂的、个性多样的物联网应用需求,解决物联网规划施工、运行维护、销售推广等环节出现的真实问题,运用所学的知识、技能、方法,表现出来的关键能力。

物联网应用技术专业是以计算机科学与技术、电子科学与技术、通信工程、控制以及软件工程、管理工程等多个学科相融合的综合性专业,核心技能的提炼需要去粗存精的过程,专业聘请物联网应用服务公司一线技术人员担任兼职教师,引进有 3~5 年企业工作经历、 技术精湛的技术人才,组建双师型结构的核心研发团队,在对接校企“双标”的基础上,基于物联网的技术共性和应用个性,即各行各业“智能化”升级转型的共性诉求和行业特色、用户订制的个性要求,精准提炼中职五大核心技能。

3.校企共制教学方案。

基于物联网应用从开发到维护的工作任务、工作流程的共性,以完整项目为单元组织课程内容,形成项目规划——安装测试——维护——销售推广的任务导向教学方案。

认知型教学项目

(1)物联网设备认知认识、了解和熟悉各种常见的物联网设备,如感知类的温湿度传感器、烟雾传感器、火焰传感器等,识别类的超高频RFID读写器、高频读卡器、条码扫描枪等,终端类的移动互联终端等,通讯类的串口服务器、路由器、ZigBee等。

(2)物联网技术认知认识和熟悉典型的物联网相关技术,如RFID技术、传感器技术、ZigBee技术、条码扫描技术、嵌入式终端技术、移动互联网技术、上位机软件技术等

(3)物联网应用认知了解和熟悉物联网技术在行业上的应用场景,熟悉物联网应用软件系统的形态和内容。

实操型项目

(1)硬件设备安装、检测与调试将智能环境套件相关各类传感器、各类执行器件等设备,按照要求,安装到物联网竞赛工位的面板上,并按要求进行接线连接和弱电的供电,并对两个数据采集模块进行配置;基于物联网竞赛工位,按照要求将智能商业套件各种设备,如超高频RFID读写器、打印机、网络摄像头、LED设备等安装到竞赛工位面板上,完成连接及供电,并按照要求对各个设备进行配置,保证设备正常工作;安装要求将智能安防相关套件,如红外对射、安防巡更等设备安装到竞赛工位面板上

(2)网络设备连接配置按照要求,完成设备网络的搭建,包括网络连接布线,无线路由器设定配置,ZigBee、串口服务器、计算机、网络摄像机、移动互联终端等各类接入到网络的终端设备进行网络配置

(3)软件系统部署维护对系统软件的运行环境进行部署安装,如dotNetFramework安装、MS SqlServer安装配置、Web运行环境安装等;对产品配套的应用软件进行部署安装配置,如移动互联终端的Android应用软件安装配置、计算机上的服务器及客户端应用软件安装配置等;对产品配套软件系统的维护,如数据库的备份及还原、软件系统常见问题的处理、软件系统的更新、日志的维护及处理等

(4)应用场景演示操作根据任务书要求,使用提供的相关应用场景对其各子功能的使用操作、业务流程进行熟悉和了解,能够操作和演示各场景的各个子功能的业务环节并进行适当拓展。

开发型

(1)DotNet客户端开发根据相关功能子模块的要求,开发和实现简易的基于DotNet开发平台下的,PC客户端功能程序

(2)DotNet Web端开发根据相关功能子模块的要求,开发和实现简易的基于DotNet开发平台下的Web应用程序

(3)Android移动端开发根据相关功能子模块的要求,开发和实现简易的基于Android开发平台下的移动应用程序

(4)基于CC2530单片机应用开发根据任务书要求开发简单的基于CC2530单片机应用程序。

(二)开发多元专业学习平台,全程实施项目化教学

搭建五层级专业学习平台:一是基础平台,学校自主研发物联网实训平台(专利号2014205021565),形成模块化流程图化(积木式)设计模式。二是智慧校园云平台,开展校园水质检测、智能车位管理等系统的后台仿真模拟实训。三是物联网国赛实训平台,引入国赛智慧生活系统(NL4517)、智能家居系统(QX2210),坚持“学赛训一体”,开展“功能传感器数据采集”等项目实训。四是智慧校园实战平台,维护、研发教务实训管理、后勤服务、平安校园等领域的物联网应用系统。五是企业“订单”平台,企业“出题”,专业师生组建项目组攻关“破题”。

以五层次学做一体平台为依托,全程实施“项目引导、三段递进”教学模式。第一阶段:典型项目,真实模拟,学生身边应用的物联网系统为项目案例,仿真模拟训练;第二阶段:真实项目,亲身实践,国赛平台锤炼以及智慧校园项目维护等;第三阶段:发现需求,自主研发,接受校企订单,研发项目。

(三)绩效引领,运作“订单式”应用研发项目

强化校企双导师制下的小组合作、自主研发;采用用户体验、故障发生率、排除时效、国赛标准等“结果导向”标准评价学生核心技能。学生完成智慧校园维护类订单7个,系统开发类2个,研发已应用类2个;企业“订单”2个。

一是导师制的小组合作。采用异质组团,发挥学生设备装接、软硬件调试、故障排查、 c#、java等应用程序编写搁置的特长技能,完成物联网的“完整”项目。

二是导师指导下的自主研发,导师推荐网络学习资源,示范PSFC流程式开发。

三是定期采用用户体验、故障发生率、排除时效、国赛标准等“结果导向”标准评价学生核心技能。

二、中高职一体化物联网专业人才培养模式特色创新

(一)教学项目聚焦应用研发的真实任务

应用研发项目即教学项目,应用研发内容即教学内容,从项目中提炼专业核心技能,并把项目作为教学载体,促进教学内容的及时更新和教学方法的改革。如根据“智慧校园、智能仓储、未来超市、智能家居、智能农业”五大研发项目形成的“物联网应用系统安装与调试”这门核心课程,即以此五大研发项目作为教学项目,并把“辨识10种以上物联网传感器,掌握常用的10种物联网传感器的性能、功用”作为其中的一项核心技能,从而夯实学生物联网系统安装技能训练的基础。

依托仿真、全真的实训基地,企业实际岗位的工作内容,开发设计基于仿真、全真情境的项目教学。以项目为导向,按照具体项目的“资讯、计划、决策、实施、检查、评估” 六个工作过程来开展教学,让学生置身“工作过程”,掌握职业核心技能,培养职业素质。

(二)技能提升突出多种平台的分层实战

依托五大层级平台,物联网实训平台(专利号2014205021565)、智慧校园云平台(http://www.lanm2m.com:9006/lyschool/login.html)、联网国赛实训平台、智慧校园实战平台、企业“订单”平台,强调中职“做中学”技能教学特色,依托网络学习平台(如腾讯课堂、我要自学网、网易公开课等),强化学生自主学习,作为实战的好助手。

组织研发的“物联网实训平台”获得《实用新型专利证书》(证书号第4146283)。该实训平台,包括基础控制模块、传感器采集模块、电源配件和信号模拟配件,综合实用智能感知、网络传输和智能处理等技术,搭建概念全新的集趣味演示、科学实验、应用开发一体的基于物联网的综合型智能实验室。平台能高质量的满足教学、竞赛、工控、环境监控开发,将教学与实践、感知体验与动手开发、方案设想与实际验证等相结合,大大提升了物联网实训的质量。

 

(三)绩效提升基于学生主体的自主选择

1.给予专业学生三种选择

一是选方向,形成基础、竞技、研发三个方向,基础方向主要面向物联网系统项目的营销推广;竞技方向严格按国赛要求,精炼五大核心技能;研发方向,注重c#、java等PC端与移动端应用程序编写。

主要从事面向物联网产业相关企业及物联网技术应用等企业的物联网系统集成(物联网设备的安装、调试、日常维护)、技术支持(物联网产品的售前、售后技术服务)和物联网物流运营维护等基础性岗位,掌握智能家居、智慧建筑、智能物流、未来超市四大领域的集成应用技术,能在项目工程师指导下,从事智能家居、楼宇智能、智能安防、智能仓储物流等行业的物联网构建、物联网管理、物联网应用等相关工作,并具有将物联网技术迁移运用于其他物联网相关领域的高素质技能型专门人才。

 

二是选课程,形成“4+1”选修模式,“4”是专业的核心技能,“1”是重点突破的核心技能。

三是选平台,可选物联网PSFC实训平台(PSFC流程图开发)、智慧校园云平台(智慧校园的后台检测与控制实训平台)等。

2.“三方向五维度”评价

开展核心技能结果导向“三方向五维度”评价,形成学生核心技能评价蛛网图,力求让学生在每一项技能上都看到自己的进步,为高职阶段职业能力提升夯实基础。

以项目“物联网设备安装与部署”为例,项目要求在实施过程中整体采用扣分制,按如下条目规则检查,扣完为止

1)设备安装位置正确参考答案的连接图,安装设备,每1个设备未安装,扣1分,每1个设备位置安装错误,扣0.5分

2)设备安装牢固检查设备安装是否牢固,每1个设备安装不牢固,扣0.5分

3)从网孔板后面查看设备安装螺母都已加垫片1个螺母没加垫片,扣0.2分

4)水箱摆放位置,加热棒和雾化器是否都已浸入水面以下水箱未摆放在实训工位台面,扣0.5分,雾化器未浸入水面以下,扣0.5分,加热棒未浸入水面以下,扣0.5分

5)看走线槽安装是否使每个工位三个区域分布均匀,走线槽盖板是否盖住正面走线槽盖板一个未扣,扣0.5分,每个工位,三个区域分布明显不均匀,扣0.5分

6)安装工整美观程度设备在实训工位的走线槽区域中,居中情况不好,扣0.5分;整体对齐程度不好,扣0.5分。

三、中高职一体化物联网专业人才培养模式取得成果

(一)专业学生“基础—竞技—研发”能力不断提升

“选择的教育”有利于重树职业教育学生的自信心,激发他们的学习兴趣,培养他们的社会责任感,由“要我学”到“我要学”,最后懂得“如何去学”,为学生提供了多元成才之路。专业学生全员获得国家计算机一级、二级证书,学生作品“基于物联网的水情自动测报系统”获得2013年全国学生技能作品展洽会一等奖;学生作品“智慧生活系统”获2015年第一届职业院校学生技能交流赛二等奖;数名学生在全国技能比赛物联网项目上获得二等奖。

(二)专业人才培养模式在校内借鉴推广

专业工学结合从“局部嵌入”到“全程构建”的模式在全校推广。学校推广“一对一”,即一个专业至少对应一个专业实习工厂,并且依托“校企共同体”,引入企业运营团队、企业化管理模式,着力技术技能人才的精培、优培。目前有包括物联网专业在内的药学、电子商务等5个专业实施全程工学结合人才培养。

(三)专业课程指导方案在省内推广

受浙江省教育厅职成教教研室委托,来自宁波市教育局、宁波市经济信息委员会、宁波市职成教教研室,有关行业、企业、职业院校的专家组,研究和鉴定学校“物联网专业课程指导方案”,专家组认为指导方案凝练核心技能,处理好就业岗位的实用性与学生发展性的关系,抓住中职层面的技能要求,紧扣岗位、岗位群的特点,增强与高职衔接。该方案在全省推广。

(四)专业服务学校发展、服务企业能力不断增强

一是物联网应用技术专业内涵提升为抓手,向其他专业建设铺展延伸,形成“智慧物流、智能楼宇、未来超市(智能营销)、智能中药(种植)”等专业新格局,并及时应用于物流、楼宇等实训基地建设中,不仅提升实训基地的智能化;二是研发成果的就地转化,通过校企合作,师生共同研发多个物联网应用系统,助力学校成为宁波市智慧校园试点学校、首批浙江省数字校园示范建设学校;三是校企专利对接,辐射至学校“小发明创意”社团,孵化成功6项国家发明专利。

 

(责任编辑:毕艳莉)
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