發布時間:2023-08-27 15:03:48
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中圖分類號:G434 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 04-0141-02
一、指導思想
以“高信息技術應用能力和高職業素質培養”雙高特色為教學目標,完善非計算機專業“學生信息技術處理能力課程體系”,高職院校非計算機專業開設計算機信息技術處理課程的目的是適應信息時代的發展趨勢,能夠將計算機與信息技術用于其工作領域,成為既熟悉本專業知識又掌握計算機應用技術的復合型人才。
二、培養目標
旨在使學生掌握計算機、網絡及其他相關信息技術的基本知識,培養學生利用信息技術工具分析問題、解決問題的意識與能力,提高學生的信息素養,使學生具有在本專業領域和相關工作中高信息技術應用能力。
三、信息技術處理能力課程體系的建立與實施
(一)確定教學模式。根據課程的教學目標和教學內容,我們認為非計算機專業的計算機教學可大致分為兩個階段:一是作為大學公共基礎課層面上的基礎性信息技術教學;二是與專業教學相結合的信息技術教學。
1.基礎性信息技術教學主要涉及信息技術基礎性和通用性的概念及應用,如程序設計、數據庫技術、多媒體與網絡技術、以及硬件技術基礎等。這些是為培養學生具備必要的信息技術知識與能力打基礎,為后繼課程做準備的.這些內容在培養學生的信息技術知識、能力、素質方面起到基礎性和先導性作用。2.各專業相關的信息技術應用各專業相關的信息技術應用,主要是指在專業課程中利用信息技術解決本專業問題。如向學生逐步開設數據庫技術,多媒體設計與制作工具、計算機輔助設計與輔助制造技術、電子商務、電子政務、網頁制作等課程的同時,也要逐步向學生開設為解決本專業問題而專門開發的專業應用軟件包的使用等課程。與各專業相關的信息技術應用,在更大程度上決定了學生在本專業領域中應用信息技術解決問題的能力與水平。
為此提出非計算機專業計算機公共課的教學模式為:1+X+Y模式。如圖1所示。
這里1指的是全校所有學生要必須上的信息技術基礎課程,全校所有學生的學習內容和要求完全一樣,理論與實踐的比例是1:1,每周各2學時,開設在第一學期。X指的是程序設計語言、數據庫、電子商務、電子政務、網頁制作等課程,全校所有學生必修,但內容根據不同專業的特點和學科性質由軟件工程系和各系協商決定,開設在第二學期。Y指的是與各專業相關或面向學生興趣開設的信息技術課程,這類課作為選修課或學生所在系的專業限選課。
(二)根據專業設置課程體系(以機械制造與自動化專業為例)
(三)對課程體系進行調研
為了使各專業開設的信息技術處理課程體系真切地吻合社會各類崗位的需求,對各專業后續教學和專業知識結構起到實際的支撐作用,特制定了調查問卷,我們對行業、專業教師進行以下調研,以此做為課程體系建設的理論依據。
1.行業調查表。機械制造與自動化專業信息技術處理課程體系調查表
您好!為了使各專業開設的信息技術處理課程體系真切地吻合社會各類崗位的需求,對各專業后續教學和專業知識結構起到實際的支撐作用,特制定了本問卷,希望通過此了解一下您對本專業的信息技術處理課程體系設置的相關想法,您所提供的信息,將對我們課程體系的建設提供重要的參考價值,請您按照實際情況和真實想法填寫問卷,謝謝您的支持。
問卷到此結束,非常感謝您的參與,謝謝!
2.專業教師調查表。
您好!為了讓學生利用所學的信息技術來更好地解決其專業領域問題,我院根據不同專業的需求來調節課程體系,采用“1+X+Y”教學模式,這里1指的是全校所有學生要必須上的信息技術基礎課程,X指根據不同專業的特點和學科性質開設的專業必修課,Y指的是與各專業相關或面向學生興趣開設的信息技術課程,這類課作為選修課或學生所在系的專業限選課。現通過調查表的方式,和各專業教師共同探討該課程體系的合理性。請您按照實際情況和真實想法填寫問卷,謝謝您的支持。
(四)納入12級(秋)人才培養方案,準備實施
各調查表統計匯總后,根據統計數據由計算機專業教師、各專業相關教師、行業人員共同探討不同專業的12級(秋)人才培養方案中學生信息技術處理課程體系,使其內容真切地吻合社會各類崗位的需求,真切的吻合各個專業支撐后續教學和專業知識結構的實際需求。
參考文獻:
[1]張洪明.大學計算機基礎[M].昆明:云南大學出版社,2005.
[2]譚浩強.論高等學校中非計算機專業的計算機基礎教育[Z].1986.
(湖南生物機電職業技術學院信息技術系,湖南長沙410127)
摘要:提出結合實際,調整專業建設思路,構建基于工作過程的項目化課程體系;闡述改革學生考核方式和評價模式,提升職業能力和職業素養。
關鍵詞 :網絡技術:職業資格:項目化:課程體系
文章編號:1672-5913(2015)17-0064-04 中圖分類號:G642
第一作者簡介:魯恩銘,男,講師,研究方向為信息安全和網絡安全,14760774@qq.com。
0 引言
隨著3G網絡、4G網絡、物聯網工程、云計算和云存儲等技術的建設與發展,網絡技術已經深入到社會經濟生活的各個方面,大量企事業單位通過網絡開展工作,進行服務,互聯網規模不斷擴大,網絡商業價值倍增,企業對高技能型網絡技術人才的需求越來越大。然而,傳統的計算機網絡技術專業的生源近幾年呈直線下降趨勢。
2014年6月,第三方機構麥可思研究院的《2014年大學生就業藍皮書》顯示,計算機網絡技術專業成為最不看好的黃牌專業之一。人才供需市場出現如此懸殊的矛盾,究其原因主要是人才培養質量達不到崗位需求,專業定位和市場需求差距大,專業方向不夠明確,課程體系不夠完善,最終導致專業定位不準確,特色不鮮明,就業方向模糊。因此,如何讓高職計算機網絡技術專業更好地生存和發展下去,如何使計算機網絡專業的畢業生更好地和市場需求接軌,如何更好地對計算機網絡專業和課程體系進行建設,適應新的形勢,從而培養出符合時代需求的新型高職計算機網絡技術專業人才,成為高職院校值得研究的問題。
1 結合實際,調整專業建設思路
高職院校主要培養技術應用型人才,培養學生的動手操作能力和實踐能力;而計算機網絡技術專業應該努力提高學生的職業能力和職業素質,專業的建設應該從職業資格的研究出發來分析職業崗位的要求,見表1。確定專業建設目標,并根據本地區經濟發展的情況和學院自身發展的需要,確定專業建設方向,從而制定人才培養方案和人才培養規格,并根據職業課程改革的要求,重構基于工作過程的項目化課程體系,注重職業能力培養;改革學生考核方式和評價模式,提升職業能力和職業素養,實現人才培養模式的改革,從而實現教學內容與職業、教學情境與工作崗位的高度吻合,并最終實現教學內容與崗位工作內容一致,教學模式從學科型體系向工作型體系轉變。
2 研究職業資格,明確專業建設目標
高職網絡專業人才屬于技能應用型人才,所以高職教育的專業建設必須充分重視學生的職業能力訓練,以職業能力培養為主線,培養學生的基本職業素質、崗位就業能力和職業發展能力。按照職業崗位的要求,我們對本專業教學內容、教學模式和教學方法等進行大力改革,切實提高學生實際動手能力,提高就業崗位競爭能力,培養符合市場需求、適應社會發展、深受企業歡迎、能迅速適應工作崗位的畢業生。
為了及時掌握用人單位對網絡專業畢業生的崗位需求,我們對用人單位進行長期的調查和研究,先后走訪長沙卓應教育咨詢有限公司、長沙極客營信息科技有限公司、湖南邁威信息技術公司、長沙歐柏泰克科技有限公司、軟通動力信息技術有限公司長沙分公司、用友軟件股份有限公司湖南分公司等20余家企業,與長沙卓應教育咨詢有限公司、湖南邁威信息技術公司進行深度的校企合作,并先后到廣東、江蘇、浙江等地調查畢業生的頂崗實習情況和就業情況,成立了以行業、企業專家為主的專業建設指導委員會,請合作企業的專家參與專業人才培養方案的制訂和實習實訓指導,簽訂“聯合辦學,雙向培養”協議,進行深度校企合作。
通過企業行業調研,我們確定高職新型計算機網絡技術的主要崗位有計算機操作人員、網絡管理人員、網絡安全及硬件維護人員、網絡工程技術人員、網站編輯人員、網站架構和開發人員、網站廣告銷售人員等。
根據這些職業崗位,我們分析高職網絡專業所需的關鍵職業技能和職業素養,研究職業資格,比照現有教學標準,找出需改進之處,形成基本思路。同時,在專業指導委員會的指導下,結合本地區的企業、行業發展現狀和學院本身發展的需要,制定高職計算機網絡專業的崗位標準,最終科學定位高職計算機網絡技術專業的培養目標是:培養一批思想政治素質高,具有適應生產建設管理服務一線需要,具有良好職業道德,掌握新型計算機網絡的組建、管理、維護與網頁制作、電子商務網站的建設與編輯,網絡營銷等職業技能,能夠從事網絡軟硬件產品的安裝、調試等技術服務與網頁制作、網站建設、網站編輯及網站廣告銷售等工作的新型網絡技術應用型人才。
3 基于工作崗位,構建基于工作過程的項目化課程體系
高職課程體系的改革是職業教育的重點和難點,也是高職教育發展的核心任務。高職計算機網絡技術專業課程體系的設置應該基于工作崗位,改革傳統的課程體系,構建基于工作過程的項目化課程體系。
基于高職計算機網絡技術專業的工作崗位,我們確定高職計算機網絡技術專業的實際工作過程有組網一管網一用網,依據3個工作過程,根據職業學院的特點,結合高職教育對學生的職業素質和職業技能的要求,確定以“網絡應用”核心能力為主線,組網一管網一用網為模塊的“一主線、三模塊”的課程體系架構思想;結合高職教育對學生的思想素質、身體素質、心理素質和人文素質的要求,確定核心職業能力課程,最終制定人才培養方案。課程體系重構見表2。
針對每門核心職業課程,我們按照以工作任務為中心,項目課程為主體,教學做合一的人才培養模式,通過將工作領域轉換成學習領域,學習領域分解成項目和任務,以學習型的項目和任務為載體,以項目導向、任務驅動組織教學,將核心職業課程全部轉化為項目化的課程,實現專業學習職業化、職業課程項目化、班級項目團隊化,從而構建項目化的課程體系。以計算機網絡基礎課程為例,項目化之后的項目課程目錄結構如圖1所示。
近兩年來,湖南生物機電職業技術學院計算機網絡技術專業招生人數企穩回升,這很大程度上得益于構建基于工作過程的工學結合的課程體系,并對部分核心職業課程進行了項目化。我們將在今后更加深入地推進“一主線、三模塊”基于工作過程的工學結合的項目化課程體系,不斷探索和實踐,使得該課程體系進一步完善。
4 改革學生考核方式和評價模式,提升職業能力和職業素養
基于工作過程的項目化課程體系要求考核方式和評價模式必須做出相對應的改革,建立以項目評價、職業能力和職業素質為考核中心的考試觀念,實施與基于工作過程的項目化課程體系相匹配的考核方式。將以往以知識為主的期末試卷考核轉為以項目實踐為主的職業能力和職業素養考核,體現項目化課程體系的建設思路,體現以實際動手操作能力為主的以工作任務為中心的教學思路,體現以職業能力和職業素養為核心的評價模式。在課程考核方式的改革中,采用多元化的考核評價方法,充分激發學生的職業能力,提高學生的職業水平和職業素養,為從事相關計算機網絡技術領域的工作奠定堅實的基礎。
5 共享教學資源,建好網絡教學平臺
建好網絡教學平臺,充分利用網教平臺教學資源,激發學生學習的積極性,提高學習效率,促進師生互動和學生自主合作學習,課程標準、教學大綱、教學目標、多媒體課件、電子教案、優質公開教學視頻、微課程、慕課、實驗指導書、學生作品、畢業設計和畢業作品、課后習題等。由單向的教與學變為多向的教與學,教與學得到擴展;由傳統的受局限的師生交流變為隨時隨地基于資源的、多元化的師生及學生之間的合作研討;引導學生自主學習,促進思維的多樣化和能力的培養,更好地適應于移動學習、泛在學習、碎片化學習,更好地適應翻轉課堂;用圖像化、微課程的知識提高學生的學習積極性,根本解決高職學院的學生對所學知識沒興趣、沒看懂、沒印象的問題。
6 結語
目前,我國高等職業教育正處于重大轉型時期,給每個高職院校帶來了巨大機遇,同時也面臨著前所未有的挑戰。高職計算機網絡專業的建設應該從研究職業資格出發,分析職業崗位和職業現狀,然后基于工作崗位,確定專業建設方向,實施課程體系改革,構建基于工作過程的工學結合的項目化課程體系,注重職業能力的培養,同時改革學生考核方式和評價模式,提升職業能力和職業素養,并根據市場的需求和社會的發展,適時動態地調整專業建設方向,培養出合格的、順應時展的、適應工作崗位的新型計算機網絡技術技能型應用型人才。
參考文獻:
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關鍵詞:現代學徒制;課程體系;校企合作;信息安全
在現代學徒制試點工作開展的過程中,校企雙方需要共同開展專業建設,其重點在于企業能夠深入參與到專業學生培養的全生命周期中。課程體系是一個專業的核心,現代學徒制的專業課程體系建設就需要校企雙方來共同開發。在信息安全領域中,企業適合高職學生就業的崗位主要集中在網絡安全服務、安全運維等領域。因此,高職信息安全與管理專業的課程體系就需要圍繞著這些崗位,由校企雙方來共同開發。
一、高職信息安全專業課程現狀
傳統的高職信息安全與管理專業中,雖然其人才培養方案和課程體系的建設也是由專業帶頭人及骨干教師經過調研企業崗位之后得出的,但是由于是學院教師單方面來構建的課程體系。因此,在傳統的高職信息安全專業課程體系中會出現以下問題:(一)學科體系氛圍較濃。由于傳統的高職信息安全專業課程體系是由專業教師單方面完成的,在課程體系中難免會出現學科體系的影子。隨著專業的持續開辦,雖然專業帶頭人對人才培養方案進行了多輪修改,但是其中學科體系的氛圍還是會比較濃。例如,在傳統的專業課程體系中,會體現C語言、計算機組成原理等課程。這些課程很明顯帶有傳統學科體系下注重抽象理論知識學習的身影,因此還是不太適合于高職學生的學習。(二)課程體系不能完全體現出崗位需求。隨著時代的不斷發展與進步,許多新興的事物出現在人們面前,在專業課程體系中也會出現許多新知識、新技能。例如,在課程體系中增加了云計算方面的課程,并且加強了計算機網絡設備調試等方面的課程。雖然,這是為了讓學生能夠拓展自身的視野,提升了學生的專業技術技能,在今后的就業競爭中處于優勢地位。但是,這樣的安排不但沒有突出網絡安全服務于網絡安全運維等信息安全領域的崗位群技能需求,而且還占用了大量的課程時間,影響了網絡安全專業課程的課時安排。因此,這樣的課程體系不能完全體現出專業特色與崗位需求,不能完全達到企業對口崗位的技術技能需求。
二、現代學徒制信息安全與管理專業課程體系建設
為了能夠更好地滿足信息安全領域的企業相關崗位的技術技能需求,讓專業課程體系能夠更加突出專業崗位技能培養,這就需要校企雙方共同制定專業課程體系。建立現代學徒制試點專業的專業課程體系,需要校企雙方從分析崗位技能需求入手,共同開發專業教學標準,形成專業課程標準。(一)信息安全與管理專業典型工作任務職業能力分析。通過對企業的調研與交流,明確了信息安全與管理專業的培養目標為:培養與我國社會主義現代化建設要求相適應,德、智、體、美全面發展,面向網絡與信息安全企業,在網絡與信息安全領域的技術服務和技術管理崗位,能夠從事滲透測試、網絡安全風險評估、網絡安全工程集成等職業崗位群工作,具備網絡安全相關法律法規及專業標準、滲透測試技術、網絡安全應急響應與取證技術、網絡安全工程規劃設計與實施等專業知識和技能,具備良好的職業素養和解決實際問題的能力,具備較強的溝通、團隊協作和組織協調能力的高素質技術技能人才。因此,該專業學生畢業后主要在網絡與信息安全企業從事網絡安全滲透測試、網絡安全服務、網絡安全工程的設計與實施以及信息安全產品的銷售等工作。在崗位的確定上,我們首先將企業的崗位群劃分為:初始崗位群和發展崗位群。在初始崗位群中包含:專業技術崗位和銷售管理崗位。具體的崗位劃分如圖1所示。確定了該專業的崗位群后,校企雙方要針對崗位群確定典型崗位工作任務,從八個崗位中,我們確定了30個典型工作任務,再分別對每個典型工作任務進行深入分析,確定出相應的110條職業能力,如表1所示。(二)信息安全與管理專業課程體系的建立。根據對信息安全與管理專業典型工作任務和職業能力分析的結果,我們對職業能力進行歸納,從而設計出該專業的課程體系結構。該專業的課程體系結構突出了校企合作辦學的特色,凸顯現代學徒制人才培養模式的特點。課程體系結構共分為五大部分,包括:公共基礎課程、職業技術課程、學徒崗位課程、技能訓練課程以及職業拓展過程,如圖2。在課程體系結構中,公共基礎課程由學院負責課程標準的制定及課程授課;職業技術課程涉及該專業的職業能力中的核心部分,因此由校企雙方共同制定課程標準,授課地點為校內,教學方式為教學做一體,由校企雙導師團隊共同承擔課程教學;技術技能訓練課程為職業技術課程的延伸,對職業技術課程中涉及的職業能力進行強化訓練,因此該課程授課地點為校內,教學方式為實踐教學,由校企雙導師團隊共同承擔課程教學;學徒崗位課程是整個課程體系中的關鍵部分,授課地點為企業,教學方式為企業崗位實踐,由校企雙導師團隊共同承擔課程教學;職業拓展課程是學徒崗位課程的延伸,課程以各企業的實際發展方向和工作崗位特點來選擇,教學方式為企業崗位實踐,由校企雙導師團隊承擔課程教學。(三)信息安全與管理專業課程標準的制定。確定好專業的課程體系結構之后,校企雙方要共同制定每一門課程的課程標準。課程標準中包含課程的基本信息、課程定位、課程設計思路、課程目標、課程內容和要求、實施要求及建議等六個部分。在基本信息中,要講課程的名稱、類型、學分等基本信息填寫齊全;在課程定位中,主要講課程與工作崗位典型工作任務相對應,并確定每門課程所包含的職業能力;在課程目標中,將課程的總體目標、具體目標描述清楚;在課程內容和要求中,將課程內容、學習目標、主要內容及參考學時標識清楚,為今后的教學工作打好基礎;在實施要求及建議中,對師資、考核、教材等方面做了詳細的要求,對具體教學過程也做了相關的建議。
三、總結
關鍵詞:物聯網工程 課程體系建設 技術體系結構 知識體系結構
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.17.098
2005年11月17日,國際電信聯盟正式提出了“物聯網”(Internet of Things,IoT)概念[1]。“物聯網”顛覆了人類之前將物理基礎設施和IT基礎設施截然分開的傳統思維,將具有自我標識、感知和智能的各種物理實體基于通信技術連接在一起,并使政府管理、生產制造、社會管理以及個人生活等實現互聯互通,被稱為繼計算機、互聯網之后,世界信息產業的第三次浪潮。考慮到物聯網技術對社會發展的重要影響,世界各科技強國都將物聯網放在未來發展戰略中的重要位置。我國“十二五”規劃中也將物聯網作為戰略性新興產業予以重點關注和推進。
為滿足國家戰略性新興產業對高素質人才的迫切需求,自2010年我國教育部首次批準30余所高校設立“物聯網工程”本科專業以來,發展至今全國共有100多所高校獲批開設“物聯網工程”本科專業,并開始陸續招生。目前,“物聯網工程”專業在我國各高校的開設處于剛剛起步的階段,有關“物聯網工程”專業的知識體系、課程體系、工程實踐、師資建設和人才培養等方面都還是一片空白。一些高校在“物聯網工程”專業的建設上也存在著專業定位不明確、學科知識體系認識模糊、專業特色不突出、實踐教學體系缺乏層次性和系統性等問題。如何依據物聯網技術的發展規律和特征,建立科學的專業人才培養體系,并使之能夠快速適應戰略性新興產業的發展對人才培養的需要,是近期教學研究任務中一個重要的課題。本文通過分析物聯網工程專業的知識體系及核心知識領域,力求歸納物聯網工程專業建設的專業共性基礎,提出構建物聯網工程專業課程體系的主體思路,以期為兄弟高校物聯網相關專業課程規劃拋磚引玉。
1 物聯網體系結構
物聯網涉及的關鍵技術很多,包括自動控制、通信、計算機、電子、測控等不同領域,是跨學科綜合應用的典型代表。理解物聯網的體系結構是搞清楚物聯網知識體系的基礎,也是建設物聯網工程專業的基礎。
物聯網作為一種形式多樣的聚合性復雜系統,涉及了信息技術的每一個層面。目前世界上還沒有形成統一的物聯網規范和標準。從物聯網工程教學角度分析,本文更傾向于采取物聯網四層結構模型[2]。如圖1所示,物聯網的體系結構自下而上依次包括感知控制層、信息傳輸層、服務支撐層和應用服務層四部分,此外還有物聯網的安全隱私保護以及網絡管理兩大方面。
1.1 感知控制層
感知控制層包括數據采集子層、短距離通信技術和協同信息處理子層。數據采集子層通過各種傳感器實現對物理對象的感知和數據獲取,其中涉及傳感器、射頻識別(RFID)、多媒體信息采集、二維碼和實時定位等技術。短距離通信技術和協同信息處理子層將采集到的數據在局部范圍內進行協同處理,并通過具有自組織能力的短距離傳感網接入廣域承載網絡。在有些應用中還需要通過執行器或其他智能終端對感知結果做出響應,實現智能控制。
1.2 信息傳輸層
信息傳輸層將來自感知控制層的各類信息通過基礎承載網絡傳輸給上層,并提供透明的數據傳輸能力。其中,基礎承載網主要包括移動通信網、互聯網、衛星網、廣電網、行業專網及形成的融合網等。
1.3 服務支撐層
在高性能計算和海量存儲技術的支持下,服務支撐層對網絡獲取的大量不確定信息進行重組、清洗、融合等處理,整合為相對準確的結論,并為上層行業應用提供智能的支撐平臺。本層的主要特點是智慧處理,運用概率論、機器學習、數據挖掘、模式識別等理論,對多點網元感知信息高效綜合,從而使物聯網能夠提供更加多樣化、人性化的服務。
1.4 應用服務層
應用服務層主要將物聯網技術與行業專業系統相結合,將信息轉化為內容,實現廣泛的物物互聯的應用解決方案。
簡單概括,物聯網就是傳感網、互聯網、智能服務的綜合體。與傳統的互聯網相比,物聯網加進了感知控制層以降低互聯門檻,實現非智能、弱智能設備的互聯,同時這也給數據傳輸、信息處理、信息服務帶來了新的挑戰,使網絡體系結構變得更加復雜。
2 物聯網工程專業知識體系
物聯網工程專業是學科交叉度高、理論體系尚未完全成型、市場應用又發展迅速的新興專業,因此通過知識體系來梳理和指導課程體系的建設是非常必要的。按照一般工程專業劃分,物聯網工程專業可分為三大知識領域:通識基礎類知識領域、綜合管理類知識領域和專業技術類知識領域,本文主要討論物聯網工程的專業技術類知識領域所涉及的知識模塊、知識單元和知識點。依據物聯網技術及產業發展對人才培養的需求,物聯網工程知識結構中的專業技術知識部分應能夠覆蓋物聯網整體的結構框架并體現其關鍵技術,因此對應于物聯網的體系結構,物聯網工程專業的專業技術類知識領域主要涵蓋感知識別、網絡構建、智能信息處理和創新應用等四個知識模塊[3]。其中,感知識別、網絡構建知識模塊屬于物理基礎層次,偏重于硬件技術;智能信息處理、創新應用模塊則偏重軟件技術。
物聯網工程專業知識模塊涵蓋的知識單元較多,其中感知識別模塊主要包括傳感與控制技術、短距離無線通訊技術、射頻識別技術、閱讀器技術和智能終端設備等知識單元,涉及的關鍵知識點有EPC編碼技術、標簽技術、RFID技術、傳感器技術、無線傳感器網絡、嵌入式系統應用等;網絡構建知識模塊主要包括網絡結構框架、通信協議、技術標準、信息安全等知識單元,涉及的關鍵知識點有數據通信網與路由交換技術、無線通信技術、組網技術、網絡融合技術、網絡管理與安全技術等;智能信息處理模塊主要包括云計算系統、人工智能系統、分布智能系統等知識單元,涉及的關鍵知識點有數據融合技術、數據庫技術、云計算技術、智能中間件技術等;創新應用模塊主要包括工業物聯網、智能電網、智能交通、智能家居、環境監測等知識單元,涉及的關鍵知識點有物聯網應用系統設計、物聯網工程規劃與設計等。
3 物聯網工程專業課程體系
物聯網工程專業課程體系的設置需要綜合考慮相關學科的交叉融合,盡可能多地覆蓋本專業的知識體系,并將相關主干學科的核心課程和專業課程進行通盤考慮。圍繞物聯網工程專業涉及的學科知識領域和知識點,物聯網工程專業課程體系可由通識教育模塊、自然科學公共基礎模塊、專業基礎模塊、專業必修模塊、專業選修模塊等五部分構成。
3.1 通識教育模塊
通識教育是高等教育的組成部分,它是“非專業、非職業性”的教育, 是關注人的生活、道德、情感和理智和諧發展的教育。通過學習這部分知識可增強學生接觸知識的廣度與深度,拓展學生視野,培養學生的政治思想素質和職業道德,以使學生兼備人文素養與科學精神,從而把學生培養成為全面發展的人。各高校的通識教育課程通常會貫穿第一至第四學期,主要涉及思想、政治、心理健康、英語、體育、經濟與管理等方面。
3.2 自然科學公共基礎模塊
自然科學公共基礎課是高等學校各專業學生共同必修的課程,通過學習這部分知識學生可以掌握作為一名大學生所要學習的源于中學又高于中學的理論性知識,從而為進一步學習專業知識提供方法論的基礎支持。作為工科專業,物聯網工程專業的自然科學公共基礎模塊主要包括大學物理、高等數學、復變函數與積分變換、概率論與數理統計、線性代數、計算機文化基礎、C/C++語言程序設計基礎等課程。
3.3 專業基礎模塊
專業基礎課是高等學校中設置的一種為專業課學習奠定必要基礎的課程,是學生掌握專業知識技能必修的重要課程。作為隸屬計算機科學與技術一級學科下的工科專業,物聯網工程專業的專業基礎課主要包括電路分析、工程制圖、電子技術、離散數學、C語言程序設計、面向對象程序設計、信號與系統概論、通信原理、數據結構、操作系統、計算機組成原理、微機原理與接口技術、計算機網絡、數據庫原理、軟件工程、物聯網工程導論、傳感器原理與應用等。
3.4 專業必修模塊
物聯網工程專業的專業必修課是在專業基礎課程之上對物聯網的體系框架以及主要原理技術進行深入研究探討,為進一步學習和發展打下基礎。物聯網工程專業的專業必修課程主要包括[4]物聯網體系結構、無線傳感器網絡、射頻識別技術、Zigbee原理與應用、嵌入式系統原理、數據通信網及交換技術原理、物聯網信息安全、大型數據庫應用技術、物聯網技術與應用等課程。
3.5 專業選修模塊
專業選修課程的設置體現了學科發展的專業特點,同時也指明了物聯網工程專業學生的職業之路。作為新設專業,物聯網工程專業的學生培養走向一直引人注意;作為一門學科,物聯網工程專業可以從學科發展角度劃分為三個方向:感知與控制方向、傳輸與網絡方向、軟件與服務方向;作為一門工程實踐,物聯網工程又可以從崗位需求角度劃分為三種工作:系統綜合工程師、產品研發工程師、設計規劃工程師。各個學校可以根據本校的學科優勢、特色及所處行業背景,構建有自己特色的可選專業課程,并將其融入到核心課程體系中。下面給出按照學科發展的方向設置的專業選修課參考內容。
感知與控制方向主要設置單片機原理及應用、DSP處理器及應用、數字信號處理、計算機控制技術、ARM結構與編程等選修課程;傳輸與網絡方向主要設置下一代互聯網技術、短距離無線與移動通信網絡、網絡融合技術、網絡規劃與設計、網絡管理與安全、網絡編程等選修課程;軟件與服務方向主要設置云計算與服務計算、模式識別、數據挖掘與融合技術、Web應用開發技術、物聯網應用系統設計等選修課程。
在具體設計課程體系時,各高校可根據本校的專業背景和學科優勢,充分考慮物聯網工程知識體系各領域、各模塊、各單元的內容,依照不同的學科方向靈活調整課程開設時間和授課學時,增加或刪減具體課程。
4 結束語
物聯網工程是一個戰略性新興本科專業,它不是以理論為主導,重點在于工程應用[5],這就決定了其課程體系具有發展變化的動態特性。因此,在制定專業教學計劃時,要以時刻服務于社會發展需要為根本依據,緊密結合當前物聯網新技術及行業應用的時代需求,依托學校自身的學科優勢和行業背景,設計出與時俱進的、科學合理的、可持續發展的專業課程體系,只有這樣才能為國家戰略性新興產業發展所需高素質專門人才的培養做出更多貢獻。
參考文獻:
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作者簡介:姜穎(1971-),女,碩士,河北廊坊人,講師,研究方向為網絡技術與信息安全、圖像處理,河北工業大學廊坊分校,河北廊坊 065000
隨著物聯網技術的成熟和產業推進,物聯網產業規模迅速擴大,國內市場對物聯網相關產品與系統的需求增長強勁。物聯網技術的推廣和應用離不開人才,物聯網是一門多學科、多技術交叉融合的學科,需求的人才呈多層次化趨勢,因此,高職院校如何根據企業用人特點,構建切實可行的物聯網專業人才培養方案和課程體系,培養大批企業急需的應用型、技能型人才,是很多學校面臨的緊迫問題。
1 物聯網概述
1.1 物聯網概念
所謂“物聯網”,就是通過各種信息傳感設備,如射頻識別技術、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描儀等,實時采集物品信息,按照約定的協議通過無線傳感網與互聯網相連,形成一個大的網絡。物聯網主要實現人、機器和物體之間的智能互聯,是繼互聯網之后的第三次信息產業革命,具有巨大的經濟效益和社會效益,因此高校必須重視物聯網技術研究和專業人才培養。
1.2 政府支持物聯網產業發展,企業加大研發力度
物聯網受到各個國家政府高度重視,美、日、韓、歐盟投入巨資研究物聯網技術,中國也于2009年提出“感知中國”計劃,并在無錫成立了物聯網研發中心,期望能夠搶占這次全球信息產業革命的制高點。無錫市以國家物聯網發展研發中心為核心,大力吸引海內外知名企業和人才落戶物聯網產業園,目前引進企業200余家,涉及智慧交通、智慧醫療、智慧農業等多個行業,大力打造全國物聯網研發中心與制造基地。
2 高職院物聯網專業定位
物聯網專業具有學科交叉,知識體系龐雜的特點。本科院校開設的物聯網工程專業,主要偏向理論研究,側重于物聯網系統與終端產品研發與設計上。高職教育側重于學生動手能力的培養,因此高職教育物聯網人才培養應該以物聯網應用為重點,培養一批“高素質、懂技術”,能夠勝任“生產、管理、服務”一線崗位上的技能型、應用型人才。該類型人才可以勝任以下工作崗位:
物聯網應用實施工程師:具備物聯網的網絡綜合布線能力,末端傳感器、智能網關、無線網絡部署能力,物聯網系統的綜合管理能力。
物聯網應用開發工程師:能夠進行物聯網感知層系統開發、嵌入式系統開發及Web服務器應用層系統開發。
物聯網應用技術支持工程師:能夠根據客戶需求對物聯網系統及末端設備進行配置、調試與系統運行;能夠現場發現問題,與公司開發工程師進行溝通,實現系統的更新與升級工作。
3 課程體系建設
3.1 物聯網專業關鍵技術
物聯網是以計算機科學為基礎,以網絡通訊技術為紐帶,最終將采集到的物體信息進行云存儲和云計算的綜合性專業。物聯網主要技術集中在感知層和傳輸層,其中射頻技術、傳感器技術、無線傳感網絡技術是物聯網專業的關鍵技術。
智能網關是一種解決不同網絡協議進行相互轉換的智能設備,在物聯網系統中起到承上啟下的作用,所以嵌入式技術也是物聯網專業的核心技術。
物聯網的應用系統主要解決從感知層獲取的大數據的深度計算(云計算),挖掘出有價值的數據,實現分類分項數據統計和報表生成。這部分內容對高職學生來說比較困難,不建議全面開課,可以通過綜合實訓課程,讓學生全面了解物聯網數據的全過程即可。有興趣的學生還可以通過專業課拓展的方式進行選修深造。
3.2 物聯網專業課程體系
物聯網專業課程體系最理想的構建方式是在嵌入式應用技術專業基礎上加入物聯網感知層和傳輸層課程,同時結合物聯網在行業中的特殊應用綜合實訓,全面培養學生在數據感知、數據傳輸和數據應用方面的實施、管理、開發、維護能力。
高職院校學生在校時間短,所以建議公共平臺課只開設計算機基礎、計算機專業英語和高等數學和程序設計基礎;專業基礎課重點培養學生的計算機編程基礎知識,側重物聯網概論和嵌入式技術;專業核心課全面開設物聯網感知層和網絡層技術課程;專業拓展課分為感知控制、智能產品設計、移動互聯三個方向。課程體系結構圖1。
3.3 專業課拓展方向劃分
物聯網的三層架構涉及的學科非常多,所以物聯網專業必須處理好本專業和計算機專業、自動控制專業之間的關系,物聯網專業只解決全面感知和無線傳輸部分,其他課程需要分散到不同專業授課。大三上學期學生可以選修一到三門專業拓展課,主要分為以下幾個方向:
感知控制方向:研究傳感器和傳感技術、無線數據采集終端技術、無線組網技術。
智能產品開發方向:重點研究單片機技術、嵌入式Linux系統開發,研究物聯網網關系統的構建與設計。
移動互聯與云計算:研究M2M應用,Android應用開發及云存儲與云計算。
4 課程實施方案
高職校的人才培養目標是物聯網應用的實施、研發與技術支持。實際授課過程中需要與典型的物聯網企業緊密合作,以企業實際項目和系統作為教學項目,真正做到教、學、做三位一體,使學生與企業零距離,畢業后就可以快速適應企業研發生產工作。
課程實際實施過程中,必須建立與課程相適應的物聯網實訓室,以項目為載體,以項目分解任務為驅動,全面實施項目化教學。具體建議如下。
建立物聯網綜合實訓室:建議購買物聯網綜合實驗箱,通過該實驗箱完成RFID、Zigbee、WIFI、GPRS、嵌入式ARM系統構建與裁剪等多種基礎實驗,使學生能夠全面掌握物聯網的基礎知識。
建立物聯網綜合實訓平臺:該校物聯網專業偏重智能樓宇專業,所以我們開發了一套“建筑能耗數據采集終端與系統”實訓平臺,集成多功能電表、水表、燃氣表及各種環境信息實時采集,通過Zigbee無線傳輸技術上傳智能網關,最后進行大數據處理,通過Web端完成數據挖掘展示。學生可以在這個大系統中了解建筑物聯網的全數據走向,也可以選取一個模塊進行升級改造。
建立校企合作實習基地:高職院校應該在該地區尋找典型的物聯網公司,并建立校企合作關系,確保學生能夠在企業進行實習。該院與常州網聯云控公司、常州國光物聯網研究院緊密合作,建立校外企業實訓基地。實習過程中學生參與企業物聯網終端、系統的研發生產工作,極大地提高了學生實際動手能力,收到了良好的效果。
Abstract:In the light of new technological environment,the mobile Internet, the Internet of Things,Cloud Computing,Big Data and other emerging Internet application technology are presented to put forward the new challenges and create new ideas on the teaching of college automation specialty.This paper discusses the comprehensive goal of information courses’teaching for automation specialty under the new situation,focusing on the future and creating the comprehensive knowledge architecture with novel content.Furthermore, the?information courses and the practical teaching method is analyzed and studied,striving to build the course that can cover the whole procedure of closed-loop information processing and establishing a practice platform with complete system,stimulating innovation,and focusing on comprehensive.All of this will be useful to form a culture mechanism for feasible automation professional compound talent.
Key words:Automation; Information Course; Curriculum construction; Practice teaching
自動化專業屬高等院校傳統教學專業,據不完全統計目前我國開設有自動化專業的高校數量已達264所[1],囊括了不同層次、不同領域、不同行業的高校。各高校在專業建設過程中結合各自行業、地域優勢,形成了各自高校的教學特色,如中南民族大學計算機科學學院,即把自動化專業與計算機相關專業相結合,重點加強計算機自動化控制領域的教學與學科建設,突出“強(電)弱(電)并重,軟(件)硬(件)兼施”的辦學特點。經過多年建設與發展,為國家經濟建設培養了大批專業建設人才。
然而,進入21世紀,隨著互聯網、物聯網、傳感器網絡、移動互聯網技術的不斷普及與推廣,其在不斷改造傳統行業的同時,也對高校自動化專業教學提出了新的挑戰,自動化專業也適時開設了如管理信息系統、計算機網絡等信息類教學課程,然而其并不能完全滿足新形勢下對于自動化專業復合型人才培養的需求。該文針對上述問題,結合教學實踐,對高校自動化專業在新形勢下所面臨的挑戰與機遇、相關信息類課程的設置及實踐教學環節進行了探討。
1 高校自動化專業所面臨的挑戰與機遇
自動化作為工業領域基礎學科,其學科領域特性決定了其在實踐中更多關注的是一個特定封閉系統的穩定、可靠和優化控制。基于此,高校自動化專業相應開設了自動控制原理、電氣控制技術、運動控制系統、過程控制系統、計算機控制系統等相關課程,這些課程為學生掌握自動化專業領域基本技能奠定了良好基礎。然而物聯網、傳感器網絡、移動互聯網的普及,云計算、大數據技術的應用給自動化領域提出了新的挑戰,同樣也給高校自動化專業的教學提出了新的要求和機遇。
1.1 數據信息聯網的要求
在工業實踐中,自動化專業所研究對象多為封閉系統,系統的控制規律、性能優化等工作多在實驗室內完成,其數據的獲取與展現多在控制設備本地完成。即使在大規模生產領域構建了工業控制總線等通信手段,其對于控制設備數據的管理也仍局限在生產基地局部區域。然而,物聯網、傳感器網絡的普及應用,迫切需要將自動化設備的控制參數、工作狀態等數據信息進行集中管理,這就需要構建大型的傳輸網絡、數據倉庫、信息系統進行上述數據信息的網絡傳輸、集中存儲以及分析展現。
1.2 控制理論受到新技術的挑戰
控制論作為信息社會最為基礎的理論體系,也是推動自動化專業發展的源動力。在工業實踐中,對于控制設備性能、控制規律的制定即在基礎控制理論的基礎上,針對特定控制對象進行特定化研究完成的。然而,云計算、大數據分析的時代,對大量相同工業設備運行狀態參數的獲取、云端集中海量存儲,并借助大數據分析技術,往往能夠獲得對單一設備進行控制優化研究所不能獲知的更多的設備運行規律,并借此制定出更適合特定設備的控制規律。這就給傳統的控制理論提出了新的挑戰,同時也給控制理論的發展引導了方向。
1.3 復合型人才培養的需求
自動化傳統教學中以自動化相關理論為基礎,重點講解自動控制原理、電氣控制、過程控制等相關理論、行業應用知識,學生個人應用能力的培養也多集中于單片機、嵌入式系統、數字信號處理等相關硬件系統。然而,面對物聯網、大數據、云計算等新技術應用趨勢,上述課程結構所培養的人才能力過于局限,無法滿足實際工作中對于復合型人才的迫切需求,同時也在一定程度上使得培養的學生在后期競爭中處于劣勢。
1.4 高校自動化專業發展的良好機遇
挑戰也就意味著機遇,計算機技術、信息技術的發展為自動化理論知識的深度發掘提供了源動力。從自動化專業角度講,其具備天生與物聯網、傳感器網絡、云計算、大數據進行聯姻的基因。自動化設備作為信息生產、傳輸、完成控制動作的最前端,通過增設后端的信息系統,可以構建出具備海量數據獲取、傳輸、存儲以及分析應用的大型信息平臺。實際工業領域的未來應用,反過來也促進了高校自動化專業信息類課程的開設。通過增設及調整部分計算機、信息技術相關課程,可以進一步完善高校自動化專業的課程體系結構,提供給學生更完備的理論、應用知識框架,同時也能夠為進一步培養適應新形勢、新技術發展趨勢的復合型人才奠定堅實的基礎。
2 信息類課程的教學目標
在新形勢下,物聯網、云計算、大數據的應用使得高校自動化專業信息類課程從過去輔、擴展性的從屬地位,變成培養未來復合型人才所需知識體系架構中的重要一極。其課程體系的教學目標則是,以自動化專業控制理論基礎為核心,以電氣控制、過程控制等應用學科為基礎,通過搭建合理的信息類課程形成層次化、階段化、完備化的自動化專業外延,從而培養能夠適應自動化未來發展趨勢、能夠服務國家經濟建設的復合型自動化人才。概括起來,可以形成三句話:
一是“內容豐富、環環相扣”:通過設定合理的信息類課程體系結構,建立各課程之間的銜接、支撐關系,培養學生系統全面的知識體系、科學的思維方式,并且能夠將各門課程進行有機結合,形成“強(電)弱(電)并重,軟(件)硬(件)兼施”的知識能力。二是“內容新穎、重在實踐”:通過建立切合實際應用的課程內容,緊密跟蹤最新的信息技術,寓實踐應用于課程理論教學過程中,提高課程教學過程中學生領會掌握教學知識的程度,培養學生較強的實踐能力和有特色的、緊跟實踐應用發展的技術能力。三是“著眼未來、擴展性強”:通過設立具有前瞻性的信息類課程教學內容,著眼未來技術發展趨勢,針對有廣闊應用前景的技術進行導論性講授,重點關注通用性、共通性的課程內容,培養學生對新興技術的敏感度,激發學生的求知欲,從而培養學生的可持續發展潛力。
3 信息類課程設置
針對物聯網、云計算、大數據等新技術應用對高校自動化專業教學課程設置所提出的要求,并結合上述新形勢下自動化專業信息類課程教學目標,高校自動化專業信息類課程的設置應能夠體現信息化的特點,并且涵蓋自動化專業研究對象的信息獲取、信息傳輸、信息存儲及處理和信息利用等四個階段。
信息獲取階段應重點開設檢測技術、傳感器技術等相關課程。信息傳輸階段則應重點開設計算機通信技術、計算機網絡、現場總線、無線通信網絡等相關課程。信息存儲及處理則應重點開設數據庫原理及應用、管理信息系統、模式識別、人工智能、面向對象程序設計等相關課程。而在信息利用階段則應重點開設單片機原理及應用、嵌入式系統、虛擬儀器、機器學習、系統工程等相關課程。
上述四個階段的課程內容相輔相成、環環相扣,充分體現了自動化專業研究對象數據信息的大范圍、全過程閉環流轉過程,數據信息已經不僅僅停留在研究對象的內部,而是完成了大數據的存儲、云端計算,并且能夠借助大數據分析滿足新的應用模式對于數據價值的深度挖掘要求。從教學角度講,上述四個階段也充分體現了信息類課程的教學目標,構建一個“內容環環相扣、新穎并重在實踐、著眼未來并易于擴展”的自動化專業信息類課程知識體系結構。
4 實踐教學環節
良好的自動化專業信息類課程體系構建僅僅是完成了理論教學內容的搭建,實踐教學作為理論教學的補充又是必不可少的,這尤其體現在信息類課程上,其主要由信息學科強實踐性決定[2]。特別地,其在培養學生實踐創新能力方面甚至超過理論教學。因此,對信息類課程的實踐教學環節應重點關注以下三方面:
第一,搭建完備的綜合性實驗環境、實踐場所。除了建立傳統的自動化專業實驗室,如過程控制、電氣控制實驗室之外,還需要考慮如何構建各實驗室之間、實驗設備之間的信息溝通渠道,如計算機操作實驗室與專業實驗室實驗設備的互通,從而建立有效的數據信息的傳輸、存儲及利用通道,做到實踐過程的完備化。進一步激發實踐教學過程中學生的團隊合作能力、探索能力。第二,建立專門的教師科研與學生實踐創新對接平臺。擺脫過去照本宣科、驗證性實驗的教學方式,建立教師科研與學生實踐創新對接機制,將科研中的強實踐性問題抽象化后對接成為學生的實踐創新主題,充分發揮學生實踐的主觀能動性,并激發解決未知問題的求知欲。第三,弱化“小”實驗,重塑“大”實驗。摒棄一門課程配套一組實驗的傳統實踐設置模式,重點打造自動化專業信息類課程“大”實驗。從信息類課程詮釋的數據信息四個階段出發,建立囊括四個階段全過程的大實踐體系,明確體系中的各環節內容,并將其對應映射到不同學期的不同課程中,使得學生隨著學習過程的不斷推進,逐步完成大實踐過程的不同細節,最終完成“積木式”的信息類課程大實踐。
關鍵詞:移動互聯;計算機專業;課程體系
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)40-0090-02
一、研究的意義與前景分析
2014年我國的移動互聯網行業應用開發人員需求量是200多萬,但實際從業人員不到70萬,缺口巨大。我國高校人才培養機制、專業設置本身與市場需求有一定的脫節,移動互聯網人才的社會化教育培訓少等原因造成不能為市場輸送滿足需求的人才質量和數量。移動互聯網行業需要培養掌握移動互聯網相關開發技術,能夠從事移動智能終端軟件、服務器軟件的設計與開發等相關工作的應用型人才。高等院校計算機科學與技術專業畢業生主要的就業方向如1圖所示。
原來的課程體系已遠遠不能滿足移動互聯網行業的發展需求,因此對高校信息類專業,尤其是計算機科學與技術專業進行課程體系的改革,必將對移動互聯網行業的發展注入新的活力,也將更好地促進學生就業。
二、國內外現狀分析
移動互聯網是我國21世紀重點發展的戰略性新興產業,越來越受到各地區的重視,成為發展方式轉變和推動自主創新的突破口。隨著《國家戰略性新興產業發展規劃》的出臺,以及移動APP在電商、智能硬件和傳統行業中的應用,智能終端和移動網民規模增速顯著。隨著2015年FDD 4G牌照的發放,中國電信、中國聯通將發力,將快速進入4G大流量消費時代,更加催熟移動互聯網應用的商業化環境。移動互聯網是一套極其龐大的體系,移動應用所涉及的范圍和內容絲毫不遜色于PC端,淘寶客戶端、支付寶客戶端、微博客戶端、QQ客戶端、微信、導航、手游、各種行業移動應用等,已經在手機上構建出一個較為完善的移動生態體系,逐漸并將更深入更全面滲透到人們日常生活的方方面面。移動互聯網借助移動終端本身的移動性、便捷性快速融入諸多實體產業,從而帶動了實體產業的發展,當前移動互聯網已經改變了諸如交通、餐飲、服裝、旅游、支付等領域。據TalkingData《2014移動互聯網數據報告》:2014年我國移動智能終端用戶規模達10.6億,較2013年增長231.7%,增速遠超全球同期市場。可穿戴智能設備,智能家居、車載智能終端等新智能設備,使用戶的生活處處移動互聯網化,移動互聯網的前景非常看好。全球計算平臺中移動操作系統(Android和iOS)的占比已超過PC端,未來會隨著大數據、云計算、物聯網的穩步發展,差距有進一步拉大的趨勢。從2014年的數據看,全球智能手機前兩位Android與iOS平臺用戶比例約為7∶3。目前Android平臺主導了全球移動互聯網的產業生態。
三、具體改革方案
1.職業能力培養。職業能力包括專業能力、過程能力、行為能力,形成高績效的三位一體崗位能力模型。應用型大學計算機科學與技術專業培養移動互聯網人才的專業能力要求,如圖2所示。
2.更新培養模式。培養模式采用“2.5+1.5”的全周期共同培養模式。全周期共同培養是指每個學期企業都參與到學校的教學計劃中。“2.5+1.5”是指分兩個環境執行教學計劃,前5個學期在學校執行教學計劃,第6、7、8學期在企業進行企業實訓、企業實習、畢業設計。培養內容與學期分布如表1所示。
學生在學習過程中,以O2O線上和線下結合的培養方式,部分課程和項目實訓可以采用企業提供的線上學習、實訓平臺等輔導學習、實踐工具,企業老師再進行線下課堂指導。線上課程設置與測評知識點技能樹相匹配,保持學習指導的科學性及連續性。項目建設緊扣測評及課程體系,貫通網站“做測試―學課程―做項目”的學習邏輯流程;通過完善的項目組織形式及項目開發交互途徑,真實模擬項目開發過程。
3.培養體系構建。基于不同職位的能力標準,在不同能力層級上開發構建針對性的培養課程,均衡考慮專業、過程和行為三個能力維度的提升。在人才培養方面,結合企業崗位能力模型,校企共同制定專業方向的課程體系,在專業課程體系分為:專業基礎課、專業核心課、工程實踐課,打造“寬基礎”、“強核心”、“重應用”的專業課程體系。應用型大學計算機科學與技術專業培養移動互聯網人才培養體系構建如圖3所示。
通過對我國移動互聯網行業發展狀以及人才需求量的調研,討論了本研究的意義及前景分析,以及國內外的現狀分析。從職業能力培養、培養模式以及培養體系構建三個方面對具體人才培養改革方案進行了論述。構建了專業能力、過程能力、行為能力三位一體高績效的崗位能力模型,改革了傳統的培養模式,采用“2.5+1.5”的全周期共同培養模式,構建了應用型大學計算機科學與技術專業培養移動互聯網人才培養體系。
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1概述
隨著計算機技術的迅速發展及其應用的不斷深入,計算機類專業的培養方向趨于多樣化。在諸多培養方向中,大部分專業是基于軟件理論與應用方向的偏軟件專業或軟件工程專業,而在這些計算機類專業的本科課程設置中又以軟件教育為主。計算機硬件相關課程具有理論性強,不易理解、應用范圍廣、與實際工程聯系緊密等特點。扎實的硬件知識基礎是計算機類人才正確理解計算機,掌握軟件開發機理的關鍵,也是本科教育人才區別于短期培訓軟件開發人員的重要標志。但由于學生普遍存在著“重軟輕硬”的現象,同時,目前我校的計算機硬件知識教育在知識體系和內容等方面存在著不盡如人意的地方,使得部分學生畢業后無法勝任計算機硬件方面的相關設計和應用工作。其中,具體問題如下:
1.1課程教學缺乏系統性。
計算機是一個由硬件和軟件組成的龐大的復雜系統,計算機知識有著很強的系統性。而在目前的教學中,硬件課程知識與軟件課程知識之間缺乏足夠的交叉和互補,學生無法深入理解計算機的基本工作原理及其在軟件系統中的作用。另外,在硬件課程之間也缺乏充分的銜接,有些知識點重復,有些知識點缺失,這些都導致了學生的知識體系不系統、結構不健全。
1.2缺乏創新能力的培養。
目前我校中開設的硬件實驗課程大多以驗證性實驗為主,教師往往提供了實驗的所有環節,大部分學生在做實驗的過程中,基本上不對實驗的實用性進行延伸思維,只按設定好的正確線路、程序、步驟、數據一一照做。這樣的實踐不利于學生創新思維的培養,成了另一種形式的理論學習,通過實驗達不到理論與實踐相結合的目的,達不到培養學生初步科研能力的要求。
1.3在認識方面存在著重軟輕硬的傾向。
目前學生中普遍存在著重軟輕硬的現象,很多學生對硬件課程的了解甚少,認為硬件課程只是學習計算機的內部工作原理,在計算機應用當中無關緊要,認識不到硬件技術在應用方面的重要性,再加上相應的實踐環節難以保證,課程考試評價體系中對硬件實踐能力的不重視,導致學生在學習中缺乏積極性。針對以上問題,通過教學改革方案的實施,努力提高計算機類專業學生的硬件知識理解與應用能力,培養具備軟硬件開發能力的人才。同時,注重創新能力和科學精神的培養,使學生具備創新思維與工程實踐能力。
2硬件系列課程體系建設
2.1建設思路。
硬件課程體系建設的核心任務是全盤考慮各門計算機硬件課程,把他們捆綁起來,統一建設。在教學內容方面,根據學生的具體情況,修訂教學大綱,既要避免課程內容重復講授現象的發生,又要做到各門課程的無縫銜接。在教師方面,定期開展研討活動,提高任課教師的教學水平,搞好課堂教學。在實驗方面,充分利用現有實驗設備,做好驗證型實驗的同時,加大興趣導向的實驗開發力度,努力提高學生的動手能力。
2.2建設方法。
本課題組采用的課程建設方法,按照“整合─分科執行─融合”三個階段實施。在課程整合階段,對匯編語言、計算機組成與結構、單片機、嵌入式系統設計這幾門課程進行大綱及教案的修訂工作,并重點在如下幾方面進行整合:a.《匯編語言》和《計算機組成與結構》的整合。在《匯編語言》和《計算機組成與結構》中,側重于計算機硬件的五大部件、尋址方式和指令系統。這樣有利于把“計算機組成原理”中介紹的一般性的知識和具體的微機系統聯系起來,給學生打下牢固的理論基礎。b.《匯編語言》和《單片機及接口技術》、《嵌入式系統設計》的整合。整合中側重于硬件編程能力的培養,讓學生認識到不同種芯片的指令與功能共通性。這樣有利于學生透徹地了解目前普遍使用的微機系統,并具備扎實的硬件編程基本功,有利于單片機和嵌入式相關課程的學習。在分科執行階段,依照整合階段所確定的大綱及教案,對學生實施理論知識教育,同時結合各課程實際情況,在課堂中引入課程認識教育,使學生了解本課程在計算機學科中的地位,調動學生對硬件課程的學習積極性。在融合階段,在實驗課程中添加例如萬年歷電子表設計、貪吃蛇游戲機設計等集趣味性、設計性、綜合性于一體的實驗,注重培養學生綜合運用所學知識的能力,使學生受到更為實際、更加全面的科學研究的訓練。此階段實驗的特點是沒有現成的模式可循,學生需要融合所學硬件相關知識,獨立完成硬、軟件設計和調試。
3結論
本文闡述了面向計算機專業的硬件系列課程體系建設方法,本方法將硬件相關課程通過整合-分科執行-融合的過程,使計算機專業學生在理論上掌握晦澀的硬件知識,同時將硬件知識融會貫通,將所學知識應用于實驗、競賽,提高動手能力。為評價本學習系統的有效性,課題組將此系統引入了教學實踐中。根據課后對學生的調查,學生普遍反映通過課程系統的建立,學生對硬件知識有了深刻的了解,學習興趣有所提高,起到了良好的效果。
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