高職院校物聯網技術專業建設研究

周 亮，張克功，黨 燕

高職院校物聯網技術專業建設研究

周 亮，張克功，黨 燕

針對物聯網產業的發展現狀和趨勢，分析了高職院校開設物聯網技術專業的必要性和重要性。根據物聯網技術的特點，探討了高職院校物聯網技術專業課程的設置問題，在此基礎上，詳細闡述了高職院校物聯網技術專業課程體系的設計和構建。

高職院校;物聯網技術;專業建設;課程體系

物聯網是基于互聯網絡、移動通信網絡等信息傳輸載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡，其英文名稱是“The Internet of things”。和傳統的互聯網絡相比較，物聯網是基于各種感知技術的廣泛應用，是一種建立在互聯網基礎之上的泛在網絡。

一、物聯網技術發展現狀及前景

近年來，美日等發達國家和經濟體先后提出了智慧地球、智慧城市等概念，帶動了物聯網產業的迅猛發展。目前，物聯網產業資金投入量大，參與建設的大型高科技企業多，預計在2015年前后，物聯網產業將進入蓬勃發展的時期。物聯網技術的應用一方面可以提高生產效率，另一方面，可以為全球經濟的復蘇提供一定的技術動力。美國、歐盟等已投入巨資，研究探索物聯網技術，我國也在高度關注、重視物聯網技術的研究和發展。據美國權威咨詢機構FORRESTER預測，到2020年，世界上物—物互聯的業務，與人—人通信的業務相比，將達到30比1。因此，物聯網產業被稱為下一個萬億級的技術產業，是未來推動世界經濟高速發展的重要生產力。［1］

二、高職院校開設物聯網技術專業的必要性和重要性

自2009年我國在政府工作報告中提出發展物聯網技術和產業以來，物聯網已進入快速發展階段。工信部預測，我國物聯網市場規模到2015年將超過5 000億元，2020年時將啟動萬億元級別的市場規模。［2］在以往幾年多所知名高校相繼成立物聯網技術專業的基礎上，2011年，全國又有一些高校和企業加入了物聯網教育和研究行列。基于以上幾點，在良好的發展環境和國家政策的大力支持下，高職院校建設物聯網技術專業勢在必行，并有著較好的發展前景。

物聯網技術自1999年提出以來，經過十多年的經驗積累和技術研究，已進入蓬勃發展時期，物聯網產業相關領域的人才相對匱乏，就業缺口大，各層次的物聯網技術教育顯得尤為重要。物聯網產業的大量人才需求，能夠很好地解決目前高職院校招生難就業難的問題。學生就業將更多地走向沿海發達城市，在物流、安防、交通、汽車等多個行業充分發揮技能，施展才華。［3，4］因此，高職院校應積極響應國家產業轉型優化升級戰略，結合現有專業技術優勢資源，將物聯網技術作為一個重要的專業方向進行規劃和建設，為國家培養適應形勢需求的人才，為學生創造更好的就業機會，為學院科研工作提供更好的實驗條件。

三、高職院校物聯網技術專業課程設置與課程體系構建

(一)物聯網行業從業技能分析

物聯網技術是計算機、電子、網絡、通信及軟件工程等多個技術相融合的綜合應用技術。從物聯網產業鏈的角度分析，物聯網產業可以分為感知控制、數據傳輸和數據處理三個環節。感知控制環節通過感知設備獲取物體的狀態信息，這個環節需要從業人員具備電工電子技術以及嵌入式設備設計和調試的能力;當信息被感知后，通過數據傳輸環節將數據傳輸至數據處理環節，這個環節通過通信網絡傳輸數據，需要從業人員具備計算機網絡和數據通信等技術;數據處理環節主要對接收到的數據進行分析、處理和應用，需要從業人員具備系統設計、系統應用和系統管理的能力。

綜上所述，可將物聯網技術分為3個層次，分別是感知層、通信層、應用層。感知層技術主要涉及感知終端的設計和應用技術;通信層主要涉及計算機網絡和通信技術;應用層主要涉及物聯網應用系統軟件開發及維護技術，物聯網行業從業人員所需技術如表1所示。

表1 物聯網行業從業人員所需技術

(二)培養目標

根據對物聯網行業從業技能的分析，物聯網技術專業培養目標是德、智、體全面協調發展，掌握物聯網的基本理論、基礎知識，具備基于計算機技術、自動控制技術、傳感信息處理技術和互聯網技術進行信息標識、獲取、傳輸、處理、識別和控制的能力，能夠進行物聯網系統集成、物聯網相關產品的開發和應用、物聯網工程實踐，服務于經濟和社會發展需要的高素質復合型應用人才。

(三)專業課程設置

根據物聯網行業從業人員所需技術分析，核心課程的設置可分為三個部分，分別是感知層課程、通信層課程和應用層課程。

感知層課程主要涉及感知終端的設計和應用技術，包括各種傳感器的設計、調試和應用技術，以及芯片設計和應用技術，如射頻標簽和嵌入式芯片開發、調試技術等。要求學生通過該層次課程的學習，掌握一定的數字和模擬電子技術、嵌入式開發技術等內容。通信層課程主要涉及數據傳輸環節的相關技術，要求學生通過該層次課程的學習，掌握計算機網絡和通信的相關技術，具備通訊系統的運行維護與管理能力，以及通信設備的安裝、調試和故障排除能力。應用層課程主要涉及物聯網運行系統的開發和維護技術，要求學生通過該層次課程的學習，具備物聯網應用系統的開發和維護能力。

為了能夠較好地實現專業培養目標，專業課程設置如表2所示。

表2 專業課程設置

續表2

課程類別 課程名稱 課程目的傳感器技術及應用 掌握傳感器的基本概念、構成與特性，掌握常用傳感器的使用方法，掌握現方法感知層提高傳感器性能的措施與標定技術嵌入式技術及應用 了解ARM微處理器的結構及指令系統，掌握嵌入式計算機平臺和嵌入式操作系統的設計和調試方法無線傳感器網絡技術 掌握無線傳感器網絡的通信協議、支撐技術和應用技術RFID技術 掌握RFID的標準、典型芯片的使用、閱讀器、應答器和天線的設計和實數字通訊及應用技術 能夠識別通信設備、進行通信線路的施工敷設、判斷常見設備故障原因，能夠進行通信設備的運行維護專業核心課程通信層網通信和無線激光通信的方法無線通信技術 掌握無線通信技術和無線網絡技術的基本原理，掌握短距離無線通信、無線局域網通信、Ad Hoc計算機網絡及設備互聯技術 掌握網絡操作系統的安裝與配置、網絡維護與管理知識，能夠進行網絡設備的互聯、網絡操作系統的安裝與配置、能夠進行計算機網絡維護與管理綜合布線技術 掌握網絡綜合布線工程規范，傳輸介質和器材、工具的使用，能夠進行施工工藝和施工圖紙的繪制，能夠進行布線系統的測試和驗收桌面應用程序設計(Win-Form/WPF)掌握Windows編程技術、WinForm控件技術、文件處理技術、GDI+圖形圖像編程技術，能夠進行Windows 桌面應用程序設計應用層網絡應用程序設計(ASP．net)應用軟件開發智能設備程序設計(Android) 掌握Android編程技術，能夠開發Android掌握WEB應用程序的設計原則和方法，掌握ASP．NET開發技術，能夠進行Web應用程序數據庫技術(SQL Server) 掌握數據庫需求分析、數據庫設計與調試技術，能夠進行數據庫管理與維護專業綜合 物聯網應用開發 實踐物聯網案例系統，掌握感知、通信、應用三層次的物聯網系統架構

(四)專業課程體系構建

各專業課程之間的關系如圖1所示。

四、物聯網技術專業就業前景

物聯網作為國家倡導的新興戰略性產業，受到了社會各界的廣泛重視。當前，物聯網技術專業已成為就業前景十分廣闊的熱門專業，有較多的知名企業參與物聯網的建設和運營。物聯網用途廣泛，遍及智能家居、智能交通、現代物流、環境保護、精細農牧業、智能消防、工業監測、政府工作等多個領域。通過物聯網技術專業的培養，學生能夠了解與物聯網產業有關的法規與發展動態;具有設計、構建、調試、維護物聯網系統的能力;具有對物聯網信息系統進行管理的能力。物聯網技術專業的畢業生能夠就業于參與物聯網相關產業的企業，從事物聯網系統設計、開發、管理與維護等工作。

綜上所述，物聯網產業有著很大的發展空間，將成為我國及世界經濟新的增長點。隨著我國物聯網產業的發展，物聯網行業需要大量的高技術、高技能人才，物聯網技術專業畢業生所從事行業具有廣泛性和靈活性的特點，這無疑為高職院校提供了新的發展契機。

圖1 課程體系架構

［1］張南．中國移動:物聯網是“萬億級”產業［J］．通信世界，2009(36):I0007．

［2］石軍．“感知中國”促進中國物聯網加速發展［J］．通信管理與技術，2009(5):1－3．

［3］徐益清．專業建設新途:“三段階梯式”和“兩個一半”——以江蘇省惠山中專電子與信息技術專業為例［J］．江蘇教育，2014(16):53－54．

［4］葛文芹．破解專業建設的瓶頸［J］．江蘇教育，2014 (16):74．

［責任編輯 盛 艷］

周亮，男，蘭州石化職業技術學院信息處理與控制工程系講師，碩士研究生，主要研究方向為軟件開發技術;張克功，男，蘭州石化職業技術學院信息處理與控制工程系講師，碩士研究生，主要研究方向為信息處理技術;黨燕，女，蘭州石化職業技術學院信息處理與控制工程系副教授，碩士研究生，主要研究方向為傳感器技術。

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1674－7747(2015)06－0036－04