張玲玉
(長沙民政職業技術學院,湖南長沙 410004)
物聯網是在互聯網的基礎進行的延伸和擴展,是讓沒有生命感知力的事物具備感知力從而實現互聯。物聯網已經從激進的概念炒作階段進入了漸進的行業應用普及階段,將信息化慢慢地滲透到了人們的日常工作和生活,這也意味著行業市場迫切需要物聯網相關技術人才。高職物聯網專業作為輸送技能人才的重要基地,其人才的出口質量對行業的發展有著舉足輕重的影響。物聯網作為新興專業,它的學科教育還處在一個探索和完善的階段,高職物聯網應用技術專業實踐教學模式的改革和創新刻不容緩。
作為新興專業,很多學校的物聯網專業都是從傳統專業分離出來的,其實踐教學模式也大多沿用自原來的專業,通常包括課程實驗、周訓、專業見習、社會實踐、畢業設計、頂崗實習等環節,受客觀因素影響,這些實踐教學要么重形式輕內容,要么內容單一,沒成體系,這遠遠不能滿足高職院校培養具有實用型、應用性的高級專門人才目標要求??傮w來說,物聯網專業實踐教學模式主要存在以下問題。
物聯網的實踐教學環節主要有三類:課程實驗、實訓和實習。受傳統實踐教學模式的影響,課程實驗常常依附于該課程的理論知識學習,其內容和進度緊緊圍繞理論教學,且局限于該課程,內容的設計缺乏與其他專業課之間的相互聯系及綜合應用。這種實踐模式下,很容易將物聯網應用層相關課程內容與計算機專業的課程教學混淆,而感知層的相關傳統課程又很容易與電子技術專業的課程教學混淆,各課程的實驗內容難以形成與物聯網知識結構相匹配的整體體系。
2010年3月教育部通知首批高校物聯網工程專業審批通過,高職院校的物聯網應用技術專業則開設得更晚,或隸屬于計算機大類,或隸屬于電子信息大類,這也導致物聯網專業不同程度帶著偏“硬” 或者“軟”的特點。專業開設之初大部分都是沿用原來的實訓設備,加上院校經費問題及校企合作的不深入,與物聯網知識結構成體系的實訓配套很難一步到位,實訓設備零零散散,這導致學生什么都學了,但是卻不知道學的這個東西到底跟物聯網是什么關系,學生不知道為什么學,這就導致了一個實踐學習效果差的問題,造成了實訓資源不足的困難。
《國家職業教育改革實施方案》第十二條提出“多措并舉打造‘雙師型’教師隊伍”,“雙師型”教師隊伍是高職院校實踐教學體系的重要組成部分,是培養具有創新能力和實操技術技能人才的堅實保障。但目前高職院校的實踐教學老師和上專業理論課的老師通常由同一個教師擔任,這些教師大部分是直接從學校的非物聯網專業畢業再到學校從事教學工作的,缺乏實際生產工作經驗,他們大都帶著自己所學專業的烙印,以自己的理解從事實踐教學工作,教學內容很難與相關工作崗位技能結合,實踐學習效果大打折扣。
物聯網技能競賽圍繞物聯網技術的熱門應用場景如智慧城市、 智慧社區等模擬一個端到端的微型完整項目,要求參賽選手完成傳感層、傳輸層及應用層的相關技能任務,包括設備的安裝調試、 軟硬件環境的安裝、配置、代碼的開發、測試等,全面培養大學生的專業技術技能、職業素養與安全意識、團隊合作精神和意志品質。助力物聯網技能競賽的企業為物聯網行業領軍企業,對行業市場的人才需求和技能要求把握更加精準。將技能競賽融入常規實踐教學有利于培養出符合社會需求的復合型人才,也能一定程度上緩解技能競賽與常規教學的銜接問題。具體從以下幾個途徑進行相應改革。
在第1 學期增設《C51 程序設計課程》,主要講C語言基礎知識,使學生盡早掌握編程基礎知識,具備軟件開發自學的前提條件,結合第1 學期開設的《電路基礎與電工技能》,第1 學期結束后,學生對軟硬件的基本知識有了一個初步認知。將專業核心課《單片機系統分析與調試》從第3 學期調整到第2 學期,使學生盡早掌握相關專業知識為參加競賽做準備。
物聯網技能競賽項目要求PC 端和移動端從感知層采集數據并進行相關控制處理,那么在傳感層和應用層相關課程的教學過程中,設置課堂實驗時應融入技能競賽相關內容,根據技能競賽項目的知識結構分解到相應課程的實踐教學中,并能模擬場景調試,端到端看到結果,而不僅僅是做傳感器的檢測或者純軟件的開發。另一方面,周訓課程也結合技能競賽層層遞進設置實訓內容:物聯網感知實訓聚焦底層技術技能,物聯網應用實訓在底層的技術的基礎上增加了與PC 端的通信,而物聯網工程實訓在應用實訓的基礎上又增加了與移動端的通信,這樣層層遞進,形成一個基于物聯網技能競賽項目背景的完整知識體系。
增加物聯感知實訓室和物聯網基礎實訓室,物聯網大部分專業課程都可在這倆實訓室完成,每個學生一個工位,參賽學生和非參賽學生都擁有從感知到應用的整套實訓資源,不同專業課程實訓室做課程實驗時都具備端到端調試的條件,提高學生的系統認知,實踐效果大大提高。
專業的每一個教師應至少指導一次物聯網技能競賽,熟悉技能競賽所有環節的技能要求,并清楚每一個技能點對應的專業課內容模塊,構建內容體系,有利于建立本課程和其他課程的聯系,避免單打獨斗。另外通過指導技能競賽和參加相關企業組織的培訓,教師的實踐能力得到了提升,又有利于專業“雙師型”隊伍的建設。
在高職院校技能競賽舉辦越來越常態化的背景下,自2016年起,該校物聯網應用技術專業逐步進行融合物聯網技能競賽的實踐教學改革探索,豐富了物聯網專業的人才培養模式,取得了顯著的效果。
融合技能競賽的實踐教學模式下,各專業課程的實踐教學內容來源于競賽項目的技能分解,課程實驗內容不再單一、陳舊。競賽項目來自生活,實踐教學內容與生活緊密聯系在一起,提高了學生的學習興趣和學以致用的能力,化機械被動學習為在競賽中學習、帶著問題主動學習。每年12月份物聯網技能競賽省賽、5月份物聯網技能競賽國賽、10月份物聯網創新大賽,物聯網應用技術專業的每個學生都可以自愿報名參加,擇優選取學生參加省級以上比賽,參賽學生課外時間基本在學院的物聯網協會度過,在競爭中提升。
經過技能競賽的鍛煉,學生的綜合能力得到了全方位的提升。在競賽項目的實現過程中,學生的動手能力、知識應用能力,工程實踐能力有了顯著提高。同時,學生的臨場應變能力、協調組織能力、團隊合作精神也得到了提升,良好的職業素養逐漸養成。鐳目科技有限公司就是通過競賽認可了學生的能力,已經連續兩年從該校物聯網應用技術專業招走競賽學生。
在融合物聯網技能競賽的實踐教學模式下,物聯網應用技術專業的其他賽項能力也獲得了提升,自2016年以來,學生在中國服務機器人大賽中獲得冠軍三次,一等獎三次,在全國電子設計競賽中獲得國家一等獎一次,在物聯技能競賽省賽中獲得一等獎三次,三等獎兩次,二等獎一次,在物聯網技能競賽國賽中獲得三等獎兩次,二等獎一次。學生在競賽中獲得的良好成績都是學生在就業時的重要加分項。
基于物聯技能競賽的實踐教學模式以物聯網技能競賽項目為載體,將項目技能分到各專業課程,以創新創業為指導目標,牽引學生內在理論和外在實踐能力的提升。實踐教學在高職院校的人才培養起著至關重要的作用,在今后的實踐教學中應繼續貫徹相關理念,并不斷探索實踐,以適應新的人才培養要求。