職業(yè)教育中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教育的思考與實(shí)踐
——以修平科技大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教育實(shí)踐為例

王永強(qiáng)林振漢

1. 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2. 臺(tái)灣修平科技大學(xué)

職業(yè)教育中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教育的思考與實(shí)踐
——以修平科技大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教育實(shí)踐為例

王永強(qiáng)1林振漢2

1. 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2. 臺(tái)灣修平科技大學(xué)

通過對(duì)修平科技大學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)課程開發(fā)和物聯(lián)網(wǎng)課程教學(xué)的學(xué)習(xí)和總結(jié)，提出了運(yùn)用項(xiàng)目導(dǎo)向的課程為載體，融合物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)和知識(shí)，重在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)意、創(chuàng)新實(shí)踐的能力，試圖探索出一條學(xué)生在學(xué)習(xí)過相關(guān)課程后，理解物聯(lián)網(wǎng)的概念，掌握物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的相關(guān)技術(shù)和方法，使其具備物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的基本知識(shí)和技能，培養(yǎng)學(xué)生基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的創(chuàng)意創(chuàng)新實(shí)踐能力。

物聯(lián)網(wǎng)（IOT） Zigbee 藍(lán)牙 無線傳感網(wǎng)（WSN） APP 課程建設(shè)

1 修平科技大學(xué)開展物聯(lián)網(wǎng)教育

1.1 修平科技大學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)課程開設(shè)情況

修平科技大學(xué)的課程開發(fā)主要是針對(duì)于不同的就業(yè)崗位模組開發(fā)課程。在電子工程系、資訊管理、電機(jī)工程系針對(duì)于咨詢?cè)O(shè)備工程人員、電子應(yīng)用工程人員、系統(tǒng)應(yīng)用工程人員、咨詢管理師、企業(yè)資源規(guī)劃與軟件設(shè)計(jì)人員、軟件程序設(shè)計(jì)人員等崗位開設(shè)了感測(cè)基本原理與應(yīng)用、感測(cè)與制動(dòng)元件、物聯(lián)網(wǎng)概論、物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)、嵌入式操作系統(tǒng)與應(yīng)用、物件導(dǎo)向程序設(shè)計(jì)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與服務(wù)、感測(cè)與物聯(lián)網(wǎng)專題實(shí)務(wù)等課程。

修平科技大學(xué)開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)的思路就是構(gòu)建一個(gè)入門簡(jiǎn)單的平臺(tái)，讓有不同基礎(chǔ)的人都有機(jī)會(huì)進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域，不同的應(yīng)用決定需要學(xué)習(xí)的知識(shí)和側(cè)重點(diǎn)。

2 修平科技大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)內(nèi)容

2.1 實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)開發(fā)

修平科技大學(xué)的研究發(fā)展處林振漢研發(fā)長(zhǎng)致力于適合技職教育的物理網(wǎng)教學(xué)平臺(tái)的開發(fā)和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。目的是搭建一套適合技職教學(xué)不同教學(xué)對(duì)象的通用教學(xué)平臺(tái)，降低物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)、科研的門檻，讓更多的人能夠有機(jī)會(huì)參與進(jìn)來。修平科技大學(xué)目前教學(xué)使用的平臺(tái)是嵌入式單晶片教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，也是一套無線感測(cè)專業(yè)開發(fā)套件。主要包括了MCU-KIT、MCU-TAG、MCU-COM、USB下載器、RFID讀卡器、傳感器模組、LED調(diào)光模組、全彩LED調(diào)光模組、馬達(dá)控制模組、紅外接收模組等。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)設(shè)計(jì)

物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)課程涉及的內(nèi)容較多，通過知識(shí)的整合可以發(fā)現(xiàn)主要包括感測(cè)基本原理與應(yīng)用、感測(cè)與制動(dòng)元件、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID技術(shù)、嵌入式操作系統(tǒng)與應(yīng)用、無線通信技術(shù)、物件導(dǎo)向程序設(shè)計(jì)、基于移動(dòng)終端的APP開發(fā)等等。

針對(duì)這些技術(shù)，基于簡(jiǎn)單易學(xué)設(shè)計(jì)思想，林振漢老師開發(fā)了嵌入式單晶片教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。平臺(tái)的設(shè)計(jì)主要包括傳感器選擇與設(shè)計(jì)、無線傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)、網(wǎng)關(guān)與PC或移動(dòng)終端的接口設(shè)計(jì)等。

傳感器與控制模組設(shè)計(jì)時(shí)包括了溫度傳感器模組、光照度傳感器模組、傾斜震動(dòng)模組、溫濕度傳感器模組、三軸位移加速度模組、LED調(diào)光模組、全彩LED調(diào)光模組、馬達(dá)控制模組、紅外接收模組等，使用的總線方式涵蓋了單總線、SPI、I2C、GPIO、AD、PWM、UART等。

3 修平科技大學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)教育引發(fā)的思考

通過在修平科技大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)和科研的學(xué)習(xí)，筆者認(rèn)為應(yīng)該從以下幾個(gè)方面去反思大陸高職物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)，找到提高高職物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)水平的途徑。

3.1 物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)的課程設(shè)置

職業(yè)院校專業(yè)建設(shè)和教學(xué)改革，整體方向上看，要滿足社會(huì)發(fā)展的需求；在落地層面，必須追溯到物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)企業(yè)具體的崗位需求。通過深入的企業(yè)調(diào)研和分析，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)畢業(yè)生可在各類物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)企業(yè)從事物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備設(shè)計(jì)和制造、系統(tǒng)集成和實(shí)施、系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品售前和售后等崗位的工作。針對(duì)這樣的工作內(nèi)容我們就可以提出物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)的核心課程物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論、傳感器技術(shù)與應(yīng)用、嵌入式技術(shù)及應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件技術(shù)、射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)與應(yīng)用、無線組網(wǎng)(Zigbee)技術(shù)與實(shí)踐、物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)及實(shí)訓(xùn)。

在課程大綱編撰和人才培養(yǎng)方案制訂時(shí)可以根據(jù)地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況和本校的師資、學(xué)生特點(diǎn)做有針對(duì)性的調(diào)整和設(shè)計(jì)。讓每一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)者都可以找到適合自己的方法。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)理念

3.2.1 項(xiàng)目導(dǎo)向的課程設(shè)計(jì)理念

這里面的項(xiàng)目一定是實(shí)際的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，即物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐類的課程都采用項(xiàng)目導(dǎo)向的課程。這個(gè)項(xiàng)目可能不是一個(gè)復(fù)雜的實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目，但一定是一個(gè)可以體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)特點(diǎn)的應(yīng)用項(xiàng)目。

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)本身就是一個(gè)多方面的交叉專業(yè)。在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)中學(xué)習(xí)到的電子技術(shù)、嵌入式技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件技術(shù)都是要為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)的。例如講授傳感器技術(shù)，就一定要將某些傳感的原理以及在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用。否則只介紹傳感器的原理而不講它在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中是如何應(yīng)用的。那么，學(xué)生就很難跨越學(xué)以致用的環(huán)節(jié)，學(xué)到的知識(shí)就是孤立的、割裂的。因此，在物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)中要做到理論與實(shí)踐結(jié)合，尤其是實(shí)踐類的課程要提供一個(gè)或多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用項(xiàng)目來給學(xué)生呈現(xiàn)本課程在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中處于的位置。

3.2.2 適度、實(shí)用的理念

高職學(xué)生的基礎(chǔ)決定了高職教學(xué)不能追求技術(shù)最新、最難，反而是適度、實(shí)用，教學(xué)內(nèi)容能夠被學(xué)生所接受。

結(jié)束語：筆者通過對(duì)修平科技大學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)課程開發(fā)和物聯(lián)網(wǎng)課程教學(xué)的學(xué)習(xí)和總結(jié)，提出了運(yùn)用項(xiàng)目導(dǎo)向的課程為載體，融合物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)和知識(shí)，設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)和課程設(shè)計(jì)，重在培養(yǎng)學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)的概念和創(chuàng)意、創(chuàng)新實(shí)踐的能力的方法和途徑。