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“中国制造2025”背景下的高职院校物联网专业人才培养

2016-04-29马长胜蔡蓉蓉王继水

教育与职业(上) 2016年11期

[摘要]随着“中国制造2025”目标的提出,工业化与信息化融合势在必行,企业转型升级在即,物联网人才需求空前旺盛。文章在分析物联网人才需求的基础上,提出了高职院校物联网专业人才培养的具体途径,包括明确专业目标定位、构建专业课程体系、开发物联网专业核心课程等。

[关键词]高职院校 物联网 专业建设 人才培养

[作者简介]马长胜(1981- ),男,山东淄博人,常州机电职业技术学院,讲师,硕士,研究方向为物联网应用技术;蔡蓉蓉(1986- ),女,江苏如皋人,常州机电职业技术学院,讲师,硕士,研究方向为高职教育管理;王继水(1965- ),男,江苏常州人,常州机电职业技术学院,教授,硕士,研究方向为高职教育管理。(江苏 常州 213164)

[基金项目]本文系2015年常州大学高等职业教育研究院资助课题“高职专业课程内容与职业标准对接研究”的阶段性研究成果。(项目编号:CDGZ2015010)

[中图分类号]G717 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2016)21-0099-03

2015年5月国务院印发了《中国制造2025》,部署全面推进实施制造强国战略。围绕实现制造强国的战略目标,《中国制造2025》明确了9项战略任务和重点,强调要顺应“互联网+”的发展趋势,以信息化与工业化深度融合为主线,推进十大领域智能制造和绿色制造,打造中国制造业升级版。这为我国制造业的转型发展提供了一个明确的发展目标。工业互联网是新一轮工业革命和产业变革的一个重点发展领域,其核心便是物联网。关于物联网的定义,国际上对于物联网定义已经有了较为明确的结论,即物联网是连接并且提供物品相关服务的全球信息基础设施。这就意味着,物联网将会像当今的互联网一样,成为一种基础设施,因此势必需要大量的人力资源来对物联网这一基础设施进行建设、管理和维护。

一、物联网人才需求状况

2014年,国脉物联网调查显示,未来五年,物联网行业人才需求量将达1000万人以上。其中,智能交通、车联网市场人才需求约20万;智能物流、物流与智能仓储方市场人才需求约20万;智能电网、智能电网与新能源电力产业人才需求将达百万;智能医疗、智能医疗设备支持与技术服务、智能医护管理等人才需求将超百万;智能工业、过程管理与自动化控制的岗位专业人才需求约50万;智能农业、智能农业各类专业人才在现代农业“十三五”中缺口在1000万人以上;智能家居市场人才需求也将超百万。虽然人才需求旺盛,但物联网发展至今,由于其行业覆盖面广、产业链不完整和技术标准不统一等问题,物联网人才的输送途径难以保证。虽然物联网人才需求量大,但能够满足企业需求的复合型人才缺失严重,其原因是多方面的,物联网产业中企业的人才需求和高校的人才培养不能实现有效对接是问题的根本所在。因此,高职院校物联网专业如何有效对接区域物联网产业,专业建设如何与产业发展和企业人才需求相适应,为地方企业输送有用的物联网专业人才,已经成为政府、社会和相关院校都必须正视的问题。

二、高职物联网专业人才职业岗位要求

《中国制造2025》要求工业化与信息化深入融合,促进企业转型升级,对于制造业企业,需要将生产制造的人、机、物、法、环(人,指制造产品的人员;机,指制造产品所用的设备;物,指制造产品所使用的物料或原材料;法,指制造产品所使用的方法;环,指产品制造过程中所处的环境)等工业制造企业管理中的五大要素全面网络化、信息化,甚至智能化。如何准确采集人、机、物、法、环的生产数据,并对数据进行可靠传输和智能处理,使中国制造迈向中国智造,这正是物联网从业人员所需要解决的问题。笔者认为,高职物联网人才应满足以下要求:

一是理论知识要求。了解物联网的体系架构,掌握数电模电、电工电子、射频识别、嵌入式系统等知识,熟悉网络通信协议和通信原理,明确系统集成施工标准和规范等。二是职业技能要求。会根据需求选择合适的传感及射频识别设备,并完成安装与调试,能进行数据的准确采集;掌握常见的有线或无线网络组建、管理与维护技术,能实现数据的可靠传输;熟悉物联网应用开发流程,能熟练部署和配置物联网应用,实现数据的智能处理。三是职业素质要求。能吃苦耐劳,具备端正的工作态度,具有高度的工作责任感和主人翁意识,具有较强的安全生产意识,具备良好的语言表达和人际交往能力。

三、高职院校人才培养基本要求

教育部为贯彻落实《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》,推动高等职业教育创新发展,于2015年11月编制了《高等职业教育创新发展行动计划(2015—2018年)》,并在主要目标中明确提出高等职业院校的专业设置要与区域产业发展紧密结合,主要举措中明确指出支持高等职业院校与技术先进、管理规范、社会责任感强的规模以上企业深度合作,共建生产性实训基地。据此,笔者认为,高职院校物联网专业人才培养需要遵循以下原则:第一,以服务区域产业为宗旨,紧贴企业用人需求。高职院校需要对区域产业、行业、企业做好充分调研,结合学校的行业特色和发展定位,准确定位适合自己学校物联网专业建设的方向,并能以某一行业的典型物联网应用为蓝本,为自己学校物联网专业发展找准落脚点。第二,以校企深度合作为基础,实现深度产教融合。高职院校需要在政府的主导下,行业的指导下,与技术先进、管理规范、社会责任感强的物联网企业协同创新开展有深度、全方位的校企合作,校企联合搭建物联网产教实训平台。双方能够在员工培训、订单培养、师资建设、专业建设、科研开发、技术革新等领域开展形式多样、层次深入的合作,并能在机制共融、人才共育、师资共培、基地共建、成果共享等方面,探索产教融合发展新机制,推动校企合作向纵深发展,并形成长期稳定的合作关系。

四、高职院校物联网专业人才培养对策及建议

1.服务区域优势行业产业,明确专业目标定位。高职院校在开设物联网专业时,应考虑以下两点:一是立足区域或地方产业结构特点,主动适应国家战略性新兴产业发展,服务区域内企业的信息化升级改造,明确专业建设目标,不断调整和优化专业结构,形成服务于地方产业发展的核心专业体系。二是借助学院的办学特色和优势,确定物联网专业定位,使物联网专业建设围绕核心专业体系来展开,并与区域或地方有一定影响力的知名企业进行深度校企合作,有条件的学校可以与企业联合实施完成物联网智能应用项目,并以此为基础进行深度产教融合。

2.精准对接职业岗位群,构建专业课程体系。根据物联网体系结构特点,可以划分为感知层、网络层和应用层三大技术模块。因此,物联网专业对应的职业岗位群主要包括物联网传感、识别设备安装与调试,网络组建、管理与维护,物联网应用系统设计与实施,物联网系统集成及运维等职业岗位。高职院校应对区域行业产业进行深入调研,分析区域物联网产业存在的职业岗位群,并以科学发展观为指导,以就业为导向,以职业岗位能力培养为本位,借鉴发达国家先进的职业教育课程体系开发理念和开发方法,结合高等职业教育改革实际,打破传统的学科知识体系,构建以项目课程为主线的物联网专业课程体系。在操作层面,不同专业背景的学院可以根据学院专业背景、师资力量以及实训环境等实际情况,对三大技术模块中的核心技术略有侧重。比如,以软件技术、计算机网络技术为背景,以典型装备制造业信息化建设为蓝本的物联网专业可以构建如下图所示的物联网专业课程体系。

3.对接行业或职业资格标准,开发物联网专业核心课程。在课程体系构建的基础上,教师与行业专家、合作企业工程师共同研讨,开发核心课程。主要从以下三个方面实施:一是分析工作任务。按照职业岗位要求确定典型工作任务,以工作任务、工作对象、生产工具、工作方法、生产组织、工作要求、职业标准等要素分析典型职业岗位特征,对岗位所需的职业技能、知识、职业素养进行分解和细化。二是对接职业资格标准。按照嵌入式工程师、网络管理员、软件工程师以及物联网系统集成工程师等职业资格的考核标准,以典型职业岗位技能为线索,对细化后的知识能力和素养进行重组,并以工作过程为导向选择合作企业成熟、典型的物联网项目进行项目化课程开发。三是设计教学方案。按照企业工作过程设计课程教学方案,以工作任务整合理论和实践课程内容,最终形成专业课程,实现由点(知识、技能)成线(模块),连线成网(课程),组网成面(综合项目),堆面成塔(课程体系),构建金字塔形的知识、技能和素质体系结构。

4.引入企业资源,共建产教融合实训平台。(1)建设思路。在实训环境建设方面,建议学校在政府主导、行业指导下,采取主动走出去的战略,与技术先进、管理规范、社会责任感强的物联网企业寻求合作,并且按照“平台建设企业化”“实践教学生产化”的原则,在校内联合建立实训基地,形成融项目教学、员工培训、企业生产、技能鉴定和技术服务以及社会培训为一体的多功能职业教育实训平台。(2)平台建设与运作。可以根据物联网的三层体系结构建设包括物联网感知层实训中心、物联网网络层实训中心、物联网应用技术实训中心以及物联网系统集成实训中心等的实训平台体系。通过校企合作承接企业物联网建设项目、参与企业技术和产品研发,把学校的日常实训融入企业产业链,使学校教学与企业生产无缝对接,学生与企业零距离接触。

5.校企人员互补,打造混编型师资队伍。在物联网实训平台建设和运营过程中,充分利用实训平台的各项设施设备,按照“能工巧匠参与教学,专业教师参与生产”的要求,加强双师结构、专兼结合的生产型教学团队建设,优化师资队伍结构。一是企业工程师指导教师参与生产研发实践。通过充分利用实训平台,企业工程师带领并帮助教师参与企业生产研发,提高教师的科研水平和生产实践能力,使教师既具有较强的理论研究能力,又能够共同参与企业的各类项目研发,还能够引领项目课程改革和实训项目开发。二是教师帮助企业工程师参与员工学生培训。教师通过帮助企业工程师参与企业员工培训、学生技能实训和社会人员技能培训,提高企业工程师的职业教育教学能力,加强合作企业的师资培训能力。通过校企人员的相互补充,继而为实训平台建设培养可靠的人力资源,为建设工学结合、产教融合的实训平台提供人才支撑。

6.对接生产过程,实施项目化专业教学。(1)基本理念。按照“教学与生产合一”以及现代学徒制的理念,采取项目课程的方法,以工作过程为导向,每一个教学环节由若干个来自于生产现场的工作任务组成,以学生为主体,在物联网实训基地由教师指导进行实地生产。(2)实施思路。在教学实施过程中,在工作任务单和作业指导书的引领下完成工作任务的计划和实施。学生使用项目实施手册或生产作业指导书等资料,在师父(企业工程师或教师)的帮带下完成工作任务单中的相关工作任务,并根据实际项目需求自主学习相关的理论知识。在整个工作任务完成过程中,学生也可以充分利用项目教材、数字资源库、仿真模拟软件等立体化教学资源来自主完成任务,提高学生主动参与、自主学习的能力。(3)考核评价。通过“任务评价表”完成对任务实施情况的评价,评价主法上过程评价与结果评价相结合,自评、任务组成员互评和师傅评价相结合。同时,评价标准中融入国家职业标准、企业“5S”行为规范以及企业文化和职业道德标准等内容。学生在生产环境中完成任务,保持教学与生产的一致性,真正达到“学中做”和“做中悟”的目的,锻炼动手能力,发扬创新精神,有效提高工作实践能力。

7.以证代考,专业课程考核对接职业资格认证。在课程考核评价环节,采取以证代考的学分置换方式。对于专业课程,如“C语言程序设计”“嵌入式应用开发”“网络设备配置与管理”“物联网终端应用系统开发”等课程,可以通过以证代考的方式,完成对课程学分的置换,实现课程考核。获得国家网络管理员资格认证的学生,可以直接根据认证的成绩,依据学院的学分和成绩置换规则,置换相应的学分和课程考核成绩,由此提高学生的学习积极性和职业资格认证的积极性。

[参考文献]

[1]雷军环,谢英辉.高职职业核心能力“渗透式”培养教学体系的构建与实践[J]. 教育与职业,2011(36).

[2]沈苏彬,杨震.物联网体系结构及其标准化[J].南京邮电大学学报:自然科学版,2015(1).

[3]孔帅.高职院校“双证书”教育的问题及对策[J]. 教育与职业,2016(3).