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[导读]摘要:以高职物联网专业课程体系构建的现状分析为基础,设计了基于CDI。的一体化课程体系,提出了管理项目化、组织扁平化、过程精细化、成果效益化的“四化”教学管理模式,并在国家示范性高职院校平顶山工业职业技术学院进行了试点和应用,取得了良好效果。

引言

物联网被称为继计算机和互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮,代表着当前和今后相当一段时间内信息网络的发展方向。但是,产业快速发展的需求与人才短缺的矛盾将成为制约我国物联网持续高速发展的重要因素。为了满足产业对人才培养的急切需求,教育部自2010年起,相继批准了70多所本科院校开设物联网工程及相关专业,同时也批准了首批22所高职院校开设物联网应用技术专业o尽管高等院校开设物联网相关专业的热情高涨,但是,由于物联网专业是新兴专业,在课程体系、师资队伍、实训条件等专业建设核心内容上,还面临着诸多问题,相关标准也需要进一步规范。

平顶山工业职业技术学院作为国家示范性高职院校,依托学院举办方中国平煤神马集团,以国家级重点建设专业(计算机应用技术专业)为基础,申报了物联网应用技术专业并获省厅批准。在专业筹建过程中,面向物联网行业,重点针对煤矿安全物联网应用、智能物流领域,引入国际先进的CDIO(Conceive构思,Design设计,Implement实现,Opera运作)工程教育理念,构建设计了该专业的课程体系。本文即以此为研究基础,论述了目前高职物联网专业课程体系的现状,以及CDIO一体化课程体系的设计思路、过程及保障措施。

1高职物联网专业课程体系的现状分析

在中国知网学术文献网络出版总库中,以"物联网专业"为关键词通过主题检索,共有66条记录,以“物联网”和“课程体系”为关键词通过主题检索,共有31条记录(截至2012年4月10日)。由此可见,物联网专业及课程体系构建将成为研究的热点。有文献指出:“物联网在我国发展的速度很快,但时间不长,大量高等院校开设了物联网工程专业,而一部分院校对该专业的开设较为盲目。”“高职院校在构建课程体系时,要对物联网技术应用人才的岗位进行调研与分析,以就业为导向,构建课程体系时,要考虑应用方向与应用领域,与典型企业进行合作,根据企业实际的物联网工程项目的实施过程来构建课程体系。”也有文献指出“应当通过专业调研与专家访谈,了解物联网工程项目的工作过程,通过对工作过程的分析,归纳出典型工作任务,由典型工作任务引导出专业学习课程,根据专业学习课程的需求制定出专业基础学习课程,构建物联网应用技术专业的课程体系。

综合分析相关文献,目前高职物联网专业课程体系构建能够正确处理专业教学体系与社会对专业人才需求的关系,能够及早规划和设计,整合课程教学内容,融入物联网技术应用行业标准,建设相关核心课程,并能够借鉴已有专业的建设成果。但是,也应该清醒地看到,物联网专业课程体系构建还存在以下不足:

物联网产业刚刚起步,产业链尚未形成,从事物联网技术应用的企业也正在转型,物联网技术标准未统一,区域、行业、企业对物联网技术应用人才的需求量大,但岗位不清晰,高职院校也只能根据行业、企业的预测信息培养物联网技术应用人才,因此,高职物联网专业的定位还比较模糊,缺乏就业岗位的保障,部分高职院校不能根据区域经济发展和自身院校特色进行科学定位。

一些高职院校开设的物联网应用技术专业,照搬本科物联网工程专业的课程体系,然后加入一些实训课程,对高职教育培养“高端技能型人才“的理解有偏差,其根本是对高职物联网专业人才培养目标在整个物联网产业链中的定位认识不清。

一些高职院校开设的物联网应用技术专业,没有处理好与成熟的计算机专业课程体系的关系,要么另起炉灶,重设课程体系,开设十几门的新课,要么完全照搬原有计算机网络专业课程体系,只是添加几门冠以“物联网”字样的新课,存在由于师资不足而因人设课的现象。

2CDIO一体化课程体系的构建思路

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果,分别代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合培养的方式使学生在这四个层面达到预定目标,更重要的是系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的12条标准叫

2.1CDIO教学改革的特点和设计流程

CDIO教学大纲建立在对工程实践理解的基础上,经主要利益相关者(企业、教师、学生、校友、家长等)确认,符合国际工程教育的发展方向。CDIO教学改革的特点包括:互相支撑的课程设置,能够将个人能力、人际交往能力以及产品、过程和系统构建的能力培养整合起来,明确体现在一体化课程体系中;教学场地根据项目实际需要进行设计和安排,能够满足项目设计、实现和学生动手学习的需要;学生主动学习和经验学习能够与专业课程的学习结合起来,并有完整的、系统的、综合的考核评估过程等。

此外,必须提高教学团队的执教能力,能够整合现有的教学资源(项目资源),充分并且正确理解CDIO工程教育理念。基于上述特点分析,本文给出图1所示的CDIO一体化课程体系设计的流程图。

高职物联网专业CDIO一体化课程体系设计

图1CDIO—体化课程体系设计流程图

2.2CDIO一体化课程体系设计的原则

首先,项目和工程实施需要技术知识的应用和表达,因此,技术交流能力、解决问题的能力、团队精神和职业道德等,都属于工程能力,应在三级项目设计中予以体现。

其次,在课程体系设计的过程中,应该尽可能创造培养学生能力成长的机会,而不是通过添加心理学或者社会学原理课程的方式。应该在项目课程的设计、组织和实施中,培养学生的交流能力、团队能力,通过实践、重复、给予和接受反馈的方式,让学生主动的、有目的地提升能力。

最后,工程或者项目能力是在项目实践的过程和实施环境中培养的,而不是附加独立的能力课程。一体化课程体系要以系统的、真实的、完整的、科学的项目课程组织,来在实践中锻炼学生的人际、产品、过程和系统构建能力。

3高职物联网专业CDIO一体化课程体系设计

基于CDIO理念的高职物联网专业一体化课程体系设计,既要引入国际新建的工程教育模式,同时也应适应我国目前高职物联网专业的建设要求,能够有效地指导高职物联网专业的快速发展。这里以国家示范性高职院校平顶山工业职业技术学院物联网应用技术专业为例,给出其一体化课程体系的设计过程。

3.1确定职业面向和人才培养目标

平顶山工业职业技术学院地处中原经济区腹地,服务于中原经济区“大物流”战略发展要求和学院举办方一一中国平煤神马集团——煤矿安全物联网建设需求,经过充分调研和论证,本专业毕业生可从事的工作岗位包括物联网系统集成,物联网设备和产品销售,物联网技术支持,物联网应用开发等。

本专业的人才培养目标是:面向物联网行业,重点针对煤矿安全物联网应用和智能物流领域,培养德、智、体、美全面发展,具有良好职业道德和创新精神,掌握物联网设备选型、安装、调试和维护技能,具有物联网络组建与管理能力,能够从事物联网设备和产品推广营销、煤矿物联网应用系统工程实施、智能物流信息管理等相关工作的高端技能型人才。

3.2以三级项目为载体设计课程体系

基于CDIO工程教育模式,结合物联网专业人才培养目标、职业面向和岗位要求分析,本专业人才培养方案拟定以三级项目为教学载体来设计课程体系。其课程体系鱼骨图如图2所示。

高职物联网专业CDIO一体化课程体系设计

图2物联网应用技术专业(3年制)课程体系鱼骨图

(1)一级项目

一级项目由专业认知项目和毕业设计项目构成,并以此为主线,完整的、有衔接的贯穿于整个教学阶段,使学生系统地得到构思、设计、实现、运作(CDIO)的整体训练。

(2)二级项目

二级项目由5个组成,以将整个课程体系有机地结合起来。二级项目既是对相关能力点的综合选连,也是对整个教学的系统化设计。二级项目之间具备一定的难度等级,覆盖一定阶段的学生能力培养目标,但又不局限于所在学期,可以根据后续项目能力的提升进一步改进和完善。主要培养学生综合应用相关课程内容的能力,特别注重学生创新思维能力与终生学习能力的培养。

(3)三级项目

基于每一个二级项目,将所需的知识、能力和素质进行整合、梳理和分类,开设相关的三级项目,并以传统课程的形式出现。但是,以子项目或任务的内涵组织,把握基本、重点的课程核心内容,以研讨、启发式的授课方式引导学生对所学内容进行讨论,通过三级项目使学生加深对课程内容的理解与应用。通过后续课程与项目的学习及实践,对查阅资料的综合与理解,不断完善项目的构思与设计,为未来专业化的构思、设计、实现、操作打下坚实的基础。在项目训练中培养设计、创新、协调、沟通和领导能力,可以让每个团队的组轮流担任领导,使每个学生都有当领导的机会,以增强学生的自信心。这种开放型的项目,可以使学生有机会把知识有机地联系起来,学会以探究方式获取知识。本专业的完整课程设置见表1所列。

3.3以“四化”教学管理模式改革保障课程实施效果

所谓“四化”教学管理模式,就是指管理项目化、组织扁平化、过程精细化、成果效益化。通过这种模式可以将CDIO培养大纲和12条标准与专业教学管理相结合,从管理方式、机构设置、管理过程和成果推广等方面进行教学管理模式变革,以适应目前高职教育教学改革深入发展的需要。

(1)管理项目化

管理项目化的目的是集中资源提高教学质量。项目管理是对那些为达到项目目标必须执行的活动进行的计划、进度和控制。CDIO强调以项目为载体开展教学,那么,在教学管理中引入项目管理,将教学管理的过程与项目管理的过程融为一体,将更有利于集中资源提高教学质量,充分发挥投资建设效益,有效保障教学建设绩效的最大化。

表1物联网应用技术课程设置

高职物联网专业CDIO一体化课程体系设计

(2)组织扁平化

组织扁平化就是从机构设置变革助力CDIO工程教育模式的推广。由于CDIO工程教育模式需要学校和企业的共同合作,培养企业和社会需要的适合人才,因此,作为学校,对于市场发生的变化,必须要具备畅通的信息传递渠道,同时能够灵活调整相应的业务模块,才能做出迅速反应。而扁平式的管理组织结构恰好能够满足这一要求。

(3)过程精细化

过程精细化就是以企业标准化流程来改进教学过程。为了保证一体化课程体系的成功实施,其教学管理以实训项目为载体来完善各种教学资源,以工作任务为中心改革教学方法与手段,以阶段性总结为方式来培养学生的进度控制意识,以国际化标准为目标注重规范性文档撰写,以过程考核为重点突出多元化标准评价,从而实现过程的精细化管理,以企业标准化流程来改进教学过程,最终实现学生由校园人向职业人的转变。

(4)成果效益化

成果效益化就是突出社会效益,兼顾经济效益,全面提升学院的办学效益。为了增强学生的工程实践能力,积累工作经验,应增强与企业间的合作,以项目为载体,将教学成果效益最大化。教师和学生共同实施的项目成果,既是教学和人才培养的评价依据,也是进行产业化的基础和原型。通过CDIO创新中心的孵化和专业公司的合作,既突出了学院办学的社会效益,同时兼顾了经济效益,逐步形成良性循环,从而推动教学改革向纵深发展。

4结语

物联网技术产业的发展前景是巨大而美好的,同时,物联网产业的推进也需要大批的高端技能型人才支撑。本文将国际先进的CDIO教育理念引入高职物联网专业课程体系的构建中,并以项目为载体,提出了配合CDIO一体化课程体系实施“四化”教学管理模式,以便对高职院校同类专业课程体系的构建和教学实践起到一定的参考作用。

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