物联网专业人才培养模式改革策略

发布时间：2022-10-05 21:42 热度：

　　随着IT技术的快速发展，物联网技术广泛应用，给我们的生活带来了很大的便利，人才市场对物联网技术人才的需要量大。本文针对用人单位物联网技术岗位对毕业生的要求，调查和采访了多个用人单位的技术负责人，根据用人单位对物联网人才知识和技能的需要，针对物联网专业人才培养模式进行探索，提出一些改革方案，并对一些课程的教学内容和教学目标提出了要求，旨在培养更多的适合当前人才市场需要的技术型人才。

　　关键词：物联网；人才市场；培养模式；课程目标

　　一引言

　　在智能家居、智能交通、智慧农业以及智能仓储等行业都有物联网相关技术的应用，而这些行业涉及非常广泛的市场，据统计2020年将有高达260亿个设备连接到互联网，物联网行业市场规模将近2万亿美元。巨大的物联网市场需要大量的专业技术人才，目前很多高校都开设有物联网专业，但是在培养模式上存在如课程繁杂、教学手段单一、师资不足等问题，而物联网行业涉及到无线通信、嵌入式技术、计算机以及微电子等技术，因此在专业人才培养上面需要针对行业对专业技术人才的知识和技能的要求，探索一种适应人才市场需求的物联网专业人才培养方案。

　　二当前物联网专业人才培养方案现状

　　（一）课程体系设置繁杂

　　物联网专业设计的方向很广，专业课程设计内容较多，知识点多，没有侧重点，学生学习了较多专业理论课程，但是缺乏具体的实践项目来深化巩固，难以较好地掌握，同时给学生学习增加了难度。

　　（二）人才培养定位不明确

　　物联网专业人才设计多个领域，包括物联网感知层、网络层、应用层等方面，毕业生可以在物联网方案研发和物联网系统维护等方面就业，但是作为物联网专业很难同时在这些方面开展培养，因此需要明确培养学生的专业和职业定位，设定专业课程和培养方式，以完成专业人才的培养。

　　（三）培养方案和目标不能紧扣企业需求

　　物联网人才培养方案的指定没有契合企业对人才的需求，目前物联网相关用人单位招到应届毕业生后，需要花时间和精力去培养才可能上岗，甚至部分学生无法达到企业的要求，存在实践技能差，高分低能的现象[1-4]。

　　三物联网人才培养模式改革策略

　　（一）改革课程体系，强化嵌入式类课程的改革

　　目前大部分的物联网相关专业，课程设置比较杂乱，在涉及计算机专业基础课类、无线通信类、电子技术类、嵌入式类、网络类等方面的课程，太多门类的课程给学生学习带来了很大的压力，尤其是电子技术类和传感器类的课程，大多设置得比较理论化，学习起来比较枯燥，学习难度大，将会影响到学生学习物联网专业积极性，学生可能觉得物联网专业非常难学，失去学习的信心，后续培养计划的开展将会更加困难[5]。物联网的就业方向很广，课程体系设置，不能针对这些方向均衡设置课程，偏重于哪些课程的教学，应该有专业方向的侧重点。一些专业技能课程应更加重视实践部分，重视学生对某种能力的掌握，尤其从用人单位对人才技能的需求出发，来制定培养计划，开展教学实践。从物联网公司技术负责人了解到，目前物联网方向的人才需求主要是集中在两个方面，一方面是物联网设备研发类人才，需要掌握电路与电子技术，单片机，C语言编程等知识和技能，才可能进行物联网设备的设计和研发。另外一个方面是网络技术人才的需求，目前大型的IT公司，如腾讯、百度以及阿里巴巴等都提供了物联网应用的一些产品和服务，提供了通信协议和服务器相关的支持，能够帮助设计人员在较短的周期完成物联网项目，使用这些公司的物联网服务需要一定专业知识的网络应用人才。因此应该针对这两个方面的专业方向需求，设置专业课程。

　　（二）加强专业课教师的设计实践能力

　　在物联网专业教学过程中，对学生的培养不仅仅要求传授扎实的课程理论，同时要求培养学生的专业实践技能，才能让学生具备动手实践和项目设计能力[6]。因此对专业教师的要求将会更高，需要专业课教师掌握扎实理论知识，同时要求教师具备项目开发经验，才能够更好地开展教学，完成教学目标。对物联网专业专任教师的培养，主要通过几个方面进行。1.计算机专业相关基础课教师，有多年的教学经验，具备扎实的理论基础，这些教师可以开展理论课的教学，同时这部分教师可以参加一些企业的培训和实践，深入企业交流和学习，理论课老师详细了解了企业对知识和技能的需要，在教学的过程中才能有侧重点，更好地设置专业课程的理论知识分布。2.从企业引进一些具备研究生学历，同时有多年项目经验的工程师作为专业教师，具备研究生学历的企业工程师，在知识上有一定深度和广度，在项目中需要哪些方面的知识，企业工程师了解更多，能够根据企业项目的需要开展教学，同时有很多知识和技能是大部分理论课教师不具备的，如项目研发过程中如何保证设备的稳定性，如何降低产品的成本，如何选定项目中的元器件和原材料等，这些可能是一般的理论课教师不具备的，只有多年的企业经验的工程师才能够开展这些内容的教学。另外在开展项目过程中可能会遇到一些专业问题，如何解决这些问题，需要多年企业项目实践支撑，因此企业工程师在专业技能课的教学比学校原有的理论课教师更加有优势，更利于开展教学实践。3.加强本校的专任教师和企业工程师的交流，在教学过程中，专任教师和企业工程师可以互相听课，互相提出建议等。聘请已毕业的学生回学校分享经验，交流和讲述企业工作过程中使用到的专业技能和理论知识，这样才能帮助教师更好地了解用人单位的需求，更好地把握培养方向。

　　（三）加强实验室建设

　　实验室环境是实践教学的基础保障，加强实验室建设，利用学校现有的基础课实验室条件，开设基础课教学内容，针对专业技能，如物联网移动终端，物联网设备等设计需要的专业技能，涉及电路设计，单片机编程，无线通信（zigbee，wifi）等方面的专业技能，设计相关的实验室平台，可以采用自主研发和采购相结合，包括嵌入式linux平台、嵌入式stm32平台、无线通信实验平台（wifi、zigbee）、云服务器等。（1）嵌入式平台包括stm32平台和linux平台。Stm32实验平台采用ST公司的stm32F103和stm32F407两种单片机平台，因为目前很多物联网设备采用了stm32平台作为主控制器，根据目前对物联网和嵌入式相关工作岗位招聘的要求，需要就业者掌握stm32的基本模块，GPIO，USRAT，TIMER，ADC，SPI，IIC，CAN，以太网等相关的模块，因此本实验平台将根据这些模块设计实验平台的接口，设计实验手册等。另外一种就是嵌入式linux，采用目前基于瑞星微的RK3399的嵌入式ARM实验平台，进行linux相关的实践教学。（2）无线通信技术实验平台。物联网设备中，很多需要设计传感器信号的采集和传输，这里使用目前流行的zigbee无线传感网络作为实验环境，实验平台需要搭载基于cc2530的通信模块。另外大部分都需要移动网络的支持，有通过wifi连接网络的，有通过4G网络连接的，实验系统需要具备4G/5G通信模块和wifi模块，由stm32编程控制4G/5G或wifi模块通信。（3）服务器平台：主要是需要台式机电脑机房，采用亚马逊和阿里巴巴的虚拟主机，通过网络连接虚拟主机，学生在虚拟主机上搭建服务器，也可以使用这些企业直接提供的IOT服务，让物联网实验平台的设备连接上服务器。

　　（四）加强实践课程的开展与考查

　　专业技能实践是对理论知识的巩固和深化，实践类主要包括计算机类专业课技能实践，物联网相关的技能实践[7]。传统的计算机类实践课已经经过多年的实践和调整，在设置上符合培养的要求，这里主要是针对目前物联网相关课程的技能实践课设置。一个物联网应用系统项目，可能包括物联网终端设备设计、网关设计以及服务器端设计，将学生分组配合完成项目，三名同学一组，不同的学生完成不同的部分，三个部分完成物联网系统的设计和调试，完成最后的功能建设。实践课程开展的形式可以多样化，学生选题的方式可以多种多样，可以采用如下形式。（1）教师设置题目以及验收的指标，让学生选择题目，组队完成。（2）学生可以根据自己的方向，自行选择和设置题目，在教师审核通过之后，完成题目。（3）鼓励学生申报各种大学生类的项目，如SRP项目，大学生攀登计划项目，鼓励学生参加各种专业相关的技能竞赛，如全国大学生电子设计竞赛，全国大学生物联网设计竞赛等。这些过程完成的项目可以承当实践项目。通过这样的专业实践课，可以检验和巩固学生的理论基础知识，同时可以加强专业技能，在实践课进行的过程中，教师对每组的学生进行指导，指导这些课程的教师需要有一定的物联网项目实践经验。从选题开始，到方案设计、系统分工、会议讨论到最后功能调试和验证，老师全程指导，具体实施学生完成，要求学生利用前期课程所设计的嵌入式相关知识，网络相关知识等内容作为基础，开展实践项目。针对实践类课程验收，不仅仅要检验学生的完成情况，教师在检查学生的作品时要适当提一些与作品理论知识相关的问题；还要注重培养学生设计和调试能力，针对在设计过程中出现的问题，如何分析问题和解决问题；还要培养学生撰写文档的能力，从文字的表达描述和论文的格式等方面提出要求。另外对于学生的团队合作精神也是非常重要的，因为学生最终是到就业单位参与单位的项目，要能够融入单位更好的开展项目，需要学生的团队精神和合作意识。最后还应该注重学生的语言表达能力，作为一个专业技术人员，不仅仅要有扎实的专业技能，还应该有一定的表达能力，经常会有公司内部不同部分之间项目上的交流，或者不同公司之间的项目合作等，更好的语言表达能力，才能够更好地完成工作，更好地面对客户。

　　（五）开展校企合作，加强实践教学

　　学校的教学与企业的实践存在很多差异性，一些技能的培养在学校的教学环节中无法实现，学校不具备和企业的工作环境，学校虽然可以在实验室环境下模拟企业实践，但是在项目上要求的精度和稳定等无法达到企业的标准，所以开展企业实践教学是非常必要的[8]。企业实践教学过程中，要求在学生能够参与到实际项目，了解企业的工作制度，工作环境，在产品和方案设计上的要求，企业管理模式要求，企业开展项目流程等。很多招聘岗位都需要就业者有一定的工作经验，如果学生在大学四年级的时候能够去物联网相关的企业实习，并且参与企业的项目，这样不仅能够增长学生的工作经验，增加技能，同时也让学生毕业前适应社会，做好准备面对社会面向企业。在时间上，最好能够有半年的企业项目实践经验，学生完整地参与企业的一个短期项目，对整个项目的开发流程和周期有比较清晰的了解，掌握从项目开始立项、项目分工、项目开始、项目调试、项目测试与功能验证、提交验收等整个流程，要让学生懂得项目研发不仅功能达到要求，而且要考虑成本，原材料和器件采购问题，项目的开展周期，产品的稳定性和可靠性等方面的内容。

　　四结束语

　　本文以目前的物联网专业人才培养方案为基础，从用人单位对人才的需求出发，进行调研和分析，以培养适合物联网企业的人才为目的，在专业技能，团队合作等方面重点探索与改进，让学生在掌握扎实的理论基础知识后，培养学生的专业实践技能，让他们能够理论联系实践，提高创新能力，更好地从事物联网技术相关的工作岗位，更好地适应人才市场的需求。针对物联网专业人才培养方案的探索与改革具有重要的意义，人才培养方案不仅要根据学校培养的条件和基础，更要与时俱进，密切关注行业发展人才市场的需求，进行调整和改变，以培养更多优秀的物联网专业人才。

　　参考文献

　　[1]亢艳芹等.面向应用的《物联网通信技术》教学研究与改革[J].电脑知识与技术,2019，15(13):171-173.

　　[2]刘凯,张翠玲,谢涛.物联网专业应用型人才培养模式研究[J].教育现代化,2018,5(29)：7-8+14.

　　[3]姚信威,李赛,王万良等.面向国际化人才培养的物联网工程专业课程体系改革[J].计算机教育，2019,2（10）：82-85.

　　[4]孙健.物联网专业职业能力分析与课程体系构建[J].电子世界,2019,16(009):25-26.

　　[5]周瑞东等.新形势下高校物联网专业人才培养模式改革与创新[J].教育现代化,2018,5(13):28-29,39.

　　[6]周鹏等.物联网工程省级一流本科专业建设探索与实践[J].西部素质教育,2020,1:171-174.

　　[7]张健.校企联动竞教融合-物联网专业培养模式探索[J].电脑知识与技术,2020,16(4):61-62.

　　[8]何剑锋等.基于学科融合的物联网工程专业协同育人培养模式研究[J].当代教育实践与教学研究,2019,26:46-47

　　作者：阳韬 李慧芬