中等职业学校物联网专业建设的探索

李 辉

（福建经济学校 福建·福州 350001）

物联网即“The Internet of Things”，简称“IOT”，它脱胎于互联网，通过不断衍生与发展，最终形成一种实现物体与物体、物体与人之间信息交互的庞大网络。从2009年温家宝总理提出“感知中国”开始，我国的物联网产业不断稳步发展，在智慧交通、智慧农业、智慧物流、智慧城市等十余项领域取得了丰硕的成果，近来随着“十三五规划”“中国2025”等多项政策的提出以及“5G”基础建设的完善，其产业规模将达到千亿级别。因此物联网作为国家倡导的新兴战略性产业，其就业前景是十分稳定广阔，并得到了社会各界的关注与肯定。2018年教育部颁布的《中等职业学校专业目录》就已经新增了物联网技术应用专业，此外2019年人社部也确认了物联网技术工程人员、物联网设备安装调试员为新的职业工种。在此背景下各中职院校都相继开设了物联网相关专业。

1 中职学校物联网专业存在的问题

1.1 尚未形成明确的人才培养目标

把为社会和企业输送高素质应用型和技能型人才作为办学理念的中等职业学校，在面对新专业时往往在最开始就与社会需求脱节，背离了实际岗位职能要求，仅仅只是为了顺应社会热点草草赶鸭子上架。对于物联网专业而言，许多学校因为师资能力、传统教学思维方式等多方面因素的限制和影响，只是新瓶装旧酒把计算机专业重新包装一下就推出来了。以至于专业教师只是简单粗暴地在计算机应用基础的专业上增加了电子和网络等方面的相关课程，在教学计划、教学内容以及教学方法上仍是以传统传授理论知识为主，忽略了物联网专业动手实践的核心内容。这种教学方式严重制约了学生实践能力和创新能力的培养，进而减少了学生今后就业的竞争力和适应能力。

1.2 缺乏专业师资力量和教学资源

物联网领域的四层结构：包含了涉及传感器硬件的感知层；需要通信的网络层；信息汇总处理的平台层；以及面向用户的应用层，导致专业内的知识跨度大、涵盖学科广，对专业指导教师提出了较高的能力要求。其次它所能应用的场景十分庞大，在智能家居、智慧医疗、智能工业、智能电网、社会公共事业等十余个不同产业里都存在着物联网相应的产品研发、应用系统开发、安装与调试等岗位。这也就对实践所需的配套硬件提出了很高的要求，很多学校往往支付不起这部分费用。

1.3 教学形式单一、时间不充裕

近几年由于学业水平测试的增加，中职学生日常的学习时间中公共基础课所占的比重也随之提高，伴随而来的必然是压缩专业课程的学习。就物联网专业而言，由于专业课程的科目繁多，教师的传授时间不足，实际安排的实践课时还远少于理论课时。另一方面每门课程的教学内容不能和物联网专业的实际情况相结合，以相对独立的方式展开基础的理论教学，直接劝退了很多学习能力不强的学生，进而影响整体学习积极性，恶性循环。

1.4 实践教学薄弱

物联网专业的指导教师常常由于该学科相关理论知识的繁杂，就把教学重点移到理论基础上，主观地希望通过基础知识的补充和逻辑推导引导学生了解知识点，但结果往往不尽如人意。例如嵌入式技术应用这门课，教师在教学过程中只是一味地进行理论教学，缺少仿真演示讲解以及相应的单片机安装展示，只会让学生的实际动手操作能力无法得到充分的锻炼。

2 中职学校物联网专业建设意见

2.1 明确专业定位与方向

以人社部新晋的物联网安装调试员作为中职阶段人才培养的目标岗位。树立能力为本、就业为先的教学理念，面向物联网技术的应用领域，坚持立德树人，培养具有良好职业道德且具备利用检测仪器和专用工具，安装、配置、调试物联网产品与设备的人员，具体要求包括能够搭建数据互联的信息网络，并通过电子标签将真实的物体上网连接，并通过对各类设备的调试，实现中心计算机对机器、设备、人员进行集中管理、控制，构成自动化操控系统，完成物联网体系建设，实现物与物的相联。具有一定职业能力，在生产、服务一线工作的高素质劳动者和技能型人才。另一方面着眼于中职学生的实际能力水平，意在通过3年的学习过程帮助学生搭建相对完整的物联网认知体系，在物联网感知模块、控制模块的检测和安装以及嵌入式程序设计等方面有打好基础，为进入高职或者本科下一阶段的学习做好充足准备。

2.2 完善人才培养模式

持续创新人才培养模式，坚持把培养应用型和技能型人才为根本目标，在物联网专业教学过程中有效落实产教融合的理念。同时积极引入学校、行业协会、企业三方紧密参与协同合作的人才培养方案。其中以学校作为人才培养的主战场，行业协会为实现校企间深度合作提供和信息沟通的桥梁，打破了校企之间信息不对称的壁垒和直接合作的弊端。一方面企业为教师专业技能的提高提供渠道，另一方面还能以行业协会和企业项目为支持，由教师和行业企业专家共同培养学生，提高学生相应的职业能力，把学历证书和职业资格证书两个证书有机融合。

2.3 科学的课程设计

2.3.1 公共基础课

依据教育部颁布《中等职业学校公共基础课教学大纲》和《福建省教育厅关于印发福建省中等职业学校学生学业水平考试实施办法和福建省中等职业学校学生综合素质评价实施办法的通知》开设语文（含口才）、数学、英语、职业道德与法律、经济政治与社会等共11门公共基础课程，在教学过程中注重结合专业特点、行业企业的发展情况培养学生职业素养等在本专业中的应用能力，形成专业特色。

2.3.2 专业核心课

首先是《物联网技术概论》；为新生培养学习物联网专业的兴趣，了解物联网知识结构框架，初步学习物联网感知层的关键技术，物联网的网络构建，物联网的管理服务，物联网的综合应用等方面所应用到的基本知识。

然后是有感知层的传感器出发，强化学生对感知层中传感器所涉及的电子电工相关知识，开设《电子技术基础》《电工基础》《数字电路基础》《元器件与检测技术》等四门专业科目。要求学生在具备从事该岗位所必需的电工通用技术基本知识和基本技能的基础上，提高垂直整合能力，能完成对整流、放大电路及运算放大器的基本分析，并独立分析设计电路图，掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路、A/D转换电路等有关知识，以此为学习后续课程，提高全面素质，形成综合职业能力打下基础。

其次，针对网络层的功能要求，开设《网络基础》课程。指导学生在了解计算机网络基础知识的同时结合专业特点认识MQTT等常用物联网网络通信协议，同时了解简单的局域网构建；能够完成WindowsServer的安装、基本配置。在实操方面，要求学生通过学习与训练，能制作网线、使用网卡及集线器（或简单交换机）组网等的网络基本理论与基本技能，能使用Windows操作系统组建计算机网络的配置方法。

接着，是依托物联网平台层和应用层的应用，开设《物联网程序设计基础》《单片机技术与应用》《物联网系统集成与应用》课程。同时培养学生基于物联网平台进行简单应用程序开发和调试的能力和基本的嵌入式编程开发能力。这三门学科对于中职学生来说难度较高，其中以常见的CC2530芯片作为单片机学习的研究对象，兼顾单片机应用所需基础知识，内容包括单片机基本概念和IAR开发环境的运用方法、并行I/O端口应用、外部中断应用、定时/计数器应用、串口通信应用等。此外对物联网设备的安装、系统集成、调试与维护以及云平台的使用提出了很高的要求。

最后开设《传感网应用开发》，是在“1+X”证书制度人才培养模式下，针对物联网专业领域内设备检验检测、安装调试、样机测试等基础技术工种，从数据采集、有线组网通信、短距离无线组网通信、低功耗窄带组网通信四个方面提出了更高的职业技能要求。

2.4 创新“多维一体化”的教学方式

2.4.1 课题一体化

根据以上的课程设计，不难发现物联网专业各学科之间跨较大，难度较深，要求学生得两手抓，软件、硬件的学习都不能放松。然而在实际教学过程中常常出现学生遗忘之前所学知识的情况，造成学科之间割裂和断层，从而影响学生对物联网体系的整体认识。

因此在传统学科的基础上增加“课题一体化”的教学探索。简而言之就是发布实际的物联网项目课题，要求全班学生以2-3人组分为一个小组，共同探讨选择感兴趣的课题内容，在之后两年半的专业学习过程中，每个学期依据当前所学的专业知识在指导老师的辅导下小组成员通力合作完成课题中相应的组成部分，并在最后一学期实现课题成果。

具体实施如下：以平均40人的班级为例，发布“智能插座”“智能浇花器”“智能点餐”“智能纸巾机”“智能安防”“智能鱼缸”等多个物联网项目课题供学生选择，同时创造竞争机制，即出现多个小组同一课题的情况，来进一步鼓励学生发散思维，合理创新。接下来的专业课教学上不在单纯讲授书本的内容，而是结合课题，如《物联网概论》课程上，教师应该引导学生使用概论知识对本组课题进行分析。此阶段，要求学生依据物联网四层结构，把课题内容进行细化分类，明确其在每层上所应用的软硬件相关技术，撰写分析报告，作为考评材料。其他课程同理展开，让学生在每门专业课的学习过程中都目标明确，思路清晰。通过课题的实施把专业课拧成一股绳，形成一个整体。

2.4.2 课程一体化

在《元器件与检测技术》《物联网系统集成与应用》等专业课程的教学环节上可以摒弃传统先理论后实践的教学方法，应该以项目教学为基础，微课视频教学为辅。在具体实施过程中，精选合适的项目教材，把项目体验作为第一步，然后根据现在中职学生的学习能力和接受能力等方面的不同，引导学生分析项目的实施，细分为各个有难度梯次的任务，以此为驱动，把强化学生的动手能力放在首要位置，重点落在学生通过动手实践将项目实现的结果上，一定程度上弱化理论讲解部分，让学生获得足够的自信与成就感。

2.4.3 专业、思政一体化

在开展各个专业课程的过程中积极融入思想教育理论课，坚持立德树人的价值标准，把培养适应新时代发展的全面人才作为目标。任课教师应该摈弃旧观念，主动深挖掘专业课中所蕴含的背景、文化资源和实景案例，不断丰富其中的德育内涵和思政元素，增强学生对思政内容的情感体验，让课堂更在丰富生动，发挥思政融通的最大效应。

3 小结

综上所述，中职院校必须准确把握物联网专业的特点，积极推动思政融通的教学方式，把培养学生实践、操作能力作为目标，实现理论与实践紧密结合，促进教学质量的稳步提升。