淺談工業互聯網與大數據專業建設規劃
第1章 人才培養目標
1.1建設目標
1.1.1總體目標
圍繞廣東省重點支持建設的工業互聯網產業，與平臺等企業緊密合作，通過優勢互補、資源共享、雙贏共進的方式，創建“以職業能力為目標、以項目為導向”的人才培養模式；制訂以“工業互聯網與大數據專業”為核心能力，以高素質技能型專門人才為培養目標的人才培養方案；構建以職業能力為本位、以崗位技能為主線、以項目任務為主體的模塊化專業課程體系；建立滿足基本技能訓練、項目導向生產性實訓和頂崗實習的校內外實訓基地及運行管理機制；通過“專業教師下企業、能工巧匠進課堂”建成一支專兼結合、雙師結構的教學團隊。
1.1.2具體目標
（1）校企協同，創新“工學交替、課證融通、雙元育人”人才培養模式
在校外現代學徒制的基礎上，開拓“校內現代學徒制”實施方式，培養具有“工匠精神”的技術技能人才，豐富“校企融合、工學交替、雙元育人”的人才培養模式內涵；以名師工作室為平臺，實施“學教研賽產”五維一體的育人模式，培養工業互聯網領域創新型人才；以“工業互聯網網絡運維等級證書”為試點，建設“1+X”證書培訓基地，輻射周邊企業及院校，促進工業互聯網人才的發展。深化“校企融合、課證融通”的專業人才培養模式。
（2）重構優化，系統建設專業群課程體系，開發優質課程資源
圍繞工業互聯網及大數據關鍵職業能力，構建“基礎課共享、專業課聚焦、思政課融合、拓展課貫通”寬基礎、多方向的專業群課程體系，重塑專業教學標準，引領區域內專業建設；
（3）傳承創新，深化教材與教法改革，全面提升人才培養質量
校企合作，開展立體化教材建設，運用現代信息技術創新教材呈現形式，使教材更加動態化、形象化、情景化，使數字教學資源與紙質教材相融合。
專業群基礎課程，實施翻轉課堂、線上線下混合式教學改革，促進課程信息化建設；實踐技能課程，探索“雙師”課堂教學方式方法，促進教學質量提升，形成教學方法改革典范；項目建設與教改研究相結合；積極提升教師的教學能力。
（4）多措并舉，培育高水平教學、科研創新團隊
與學院合作采取有效措施，調動指導教師的積極性，不斷提高指導教師隊伍的整體水平。 通過引進、進修、在職攻讀學位、企業脫產培訓和重要(或重大)項目研究等方式，提高師資隊伍的工程素質，改善職稱結構和學歷結構，建立一支高素質、結構合理的雙師型師資隊伍。圍繞校企聯合課程，以優秀教師為帶頭人，建設一批具有先進的教學理念、明確的教學改革目標、切實可行的實施方案的雙師型教學團隊。建立健全教學團隊運行機制和激勵機制，中青年教師培訓機制，教師取得企業工程經歷的培養機制。 以企業人才培養經驗為基礎，以企業技術革新與改造能力為核心，以企業研發基地為依托，結合企業自身快速發展對人才的需求，加大工程實踐教育力度，同時為企業的發展提供高質量、規模化的工程技術人才。聘請企業高級工程技術人員和高級管理人員擔任兼職教師，指導學生實習和畢業設計等實踐教學課程。
（5）產教融合，建設工業互聯網高素質高技能人才培養基地
依據智能制造&工業互聯網人才培養需求，與集團等知名企業深度耦合，以“1+X”證書試點項目推進實訓教學改革，實施“集群”建設規劃，構建“五位一體”實訓教學管理體系，建成集實訓教學、師資培訓、認證培訓、通識教育、創新教育和技術服務于一體、開放共享的產教融合智能制造&工業互聯網實訓基地、“雙師型”教師培養培訓基地、智能制造技術“1+X”培訓認證基地，工業互聯網技術“1+X”培訓認證基地。
（6）多方聯動，打造高水平工業互聯網技術技能創新服務平臺
著力打造企業技術服務平臺和工業互聯網公共培訓管理平臺，依托平臺開展社會培訓、技術開發、技術轉讓、技術咨詢、技術服務，實現平臺效益最大化。利用平臺進行技術服務，開展社會培訓，培訓次數每年200人次以上；開展技能培訓，每年技能認證人數100人次以上；為企業解決技術難題，申請專利、申報課題，開展橫向課題研究等。為產業升級、新舊動能轉換提供支撐，形成專業群對外服務窗口。
（7）加強管控，保障專業群可持續發展
建立組織保障機制，確保項目的有效實施；完善制度機制體系，規范專業群建設管理；完善師資隊伍激勵機制，保障專業群可持續發展；構建產教對接機制，確保專業與產業發展同步。
3.2建設思路
1.兼顧現在與未來技術發展的方向，自動化-智能化-數字化-網絡化；
2.實訓場所建設以自動化控制投入為主，機械制造為輔；
3.根據多學科交叉、工程實踐性強特點，以關鍵共性技術實訓與綜合技能訓練場所建設為主；
4.教學設施貼合企業需要，柔性組合，強調人的創新與解決能力的培養；
5.整合資源，充分利用院校和企業的優勢，實現工業互聯網培訓體系快速構成；
6.營造企業文化，注重精益生產管理現場建設，注重職業素養養成；
7.搭建校企、校校、企校之間的技術技能交流平臺。
第2章 人才培養方案
2.1 專業名字解析
2.1.1工業互聯網
工業互聯網包含網絡、平臺、安全三大體系，通過打造人、機、物全面互聯的新型網絡基礎設施， 支撐工業智能化發展的新興業態和應用模式的推廣和持續發展，實現企業資源組織和商業活動的創新， 形成網絡化協同、智能化生產、個性化定制、服務化延伸的智能制造新模式。
其中，網絡體系是實現各類工業生產要素泛在深度互聯的基礎。網絡體系包括網絡互聯、數據互通、標識解析和邊緣計算。通過建設低延時、高可靠、廣覆蓋的工業互聯網網絡基礎設施，能夠實現數據在工業各個環節的無縫傳遞，支撐形成實時感知、協同交互、智能反饋的生產模式。
平臺體系是工業全要素鏈接的樞紐。平臺體系下連設備，上連應用，通過海量數據匯聚、建模分析與應用開發，推動制造能力和工業知識的標準化、軟件化、模塊化與服務化。平臺邊緣層基于物聯網技術、邊緣計算技術為工業互聯網實現工業設備和工業信息化系統的接入、集成、解析；工業大數據為實現工業信息數據的再處理和深度挖掘，為工業應用提供機理模型和智能算法支撐；利用工業微服務、工業應用研發技術實現基于工業互聯網平臺的機理模型、原生工業應用、云化工業應用的研發建設，支撐工業生產方式、商業模式創新和資源高效配置。
安全體系是工業互聯網健康發展的保障。安全體系涉及控制安全、網絡安全、應用安全、數據安全、設備安全五個方面。通過建立工業互聯網安全保障體系，能夠有效識別和抵御各類安全威脅，化解多種安全風險，為工業智能化發展保駕護航。
融合應用是工業互聯網發展目標。通過工業互聯網的基礎支撐和技術支撐，與各行業相結合，針對不同的應用場景提供相應的產品與解決方案，具體包括制造與工藝管理、產品研發設計、資源配置協同、生產過程管控、設備管理服務和企業運營管理六類應用，覆蓋工業企業全生命周期管理的全過程管控， 支撐實現工業互聯網在制造企業全生命周期各階段的應用落地，實現對網絡化協同、智能化生產、個性化定制、服務化延伸的智能制造新模式的融合應用支撐。
運營是工業互聯網發展的手段。以工業互聯網新思維和新媒體手段實現對工業互聯網產業平臺（門戶、專區、大賽、活動）、開發者（開發者中心、社區論壇）、產品（工業應用、平臺核心產品）、數據（用戶數據、設備數據、應用數據、營銷數據）、生態（供應商、服務商、合作方）的運營，支撐工業智能化發展的新興業態和應用模式的推廣和持續發展。
根據工業互聯網體系和工業互聯網產業人才需求，聚焦工業互聯網 8 個方向主要崗位，分別是網絡、標識、平臺、工業大數據、安全、邊緣、應用、運營。
2.1.1大數據
對于“大數據”（Big data）研究機構Gartner給出了這樣的定義。“大數據”是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。
大數據技術的戰略意義不在于掌握龐大的數據信息，而在于對這些含有意義的數據進行專業化處理。換而言之，如果把大數據比作一種產業，那么這種產業實現盈利的關鍵，在于提高對數據的“加工能力”，通過“加工”實現數據的“增值”。
從技術上看，大數據與云計算的關系就像一枚硬幣的正反面一樣密不可分。大數據必然無法用單臺的計算機進行處理，必須采用分布式架構。它的特色在于對海量數據進行分布式數據挖掘。但它必須依托云計算的分布式處理、分布式數據庫和云存儲、虛擬化技術。
有人把數據比喻為蘊藏能量的煤礦。煤炭按照性質有焦煤、無煙煤、肥煤、貧煤等分類，而露天煤礦、深山煤礦的挖掘成本又不一樣。與此類似，大數據并不在“大”，而在于“有用”。價值含量、挖掘成本比數量更為重要。對于很多行業而言，如何利用這些大規模數據是成為贏得競爭的關鍵。
大數據的價值體現在以下幾個方面：
1) 對大量消費者提供產品或服務的企業可以利用大數據進行精準營銷
2) 做小而美模式的中長尾企業可以利用大數據做服務轉型
3) 面臨互聯網壓力之下必須轉型的傳統企業需要與時俱進充分利用大數據的價值
4） 工業使用大數據技術做到設備預測性維護、產品迭代升級、無人工廠等。
2.2 專業建設
2.1.1課程體系建設
根據工業互聯網與大數據專業的典型工作任務，并結合中高職生的認知特點和職業成長規律，分析學習領域，進行基于工作過程系統化的課程開發，根據職業崗位工作環境和對象的復雜程度，形成工業互聯網與大數據專業應用的實施、開發、維護為核心 “三線并重”系統化課程體系。通過校企合作、工學結合、項目導向、生產性實訓、頂崗實習等方式，讓學生學習過程置身于“工作過程”中，完成崗位職業技術能力的訓練。與職業技術鑒定全面接軌，保證學生具有“雙證”。積極開展職業資格證書認證，鼓勵學生參加并要求通過專業資格相關認證；大力推行“一專多能”工程，讓學生掌握更多的技術和技能，增加新的就業優勢。保證學生在畢業時除了具有工業互聯網與大數據專業畢業證之外，還將具有工業互聯網網絡運維中高級、物聯網場景設計與開發中高級等證書。充分體現了教學過程的實踐性、開放性和職業性,逐步把學生培養成為能勝任工業互聯網與大數據專業崗位工作的高技能人才。
如下課程內容：
| 類別 | 課程名稱 | 學習目標 | 技能目標 | 學時 |
| 專業必修 | 邊緣計算與云邊協同 |
視頻、圖像及音頻數據采集 數據解析方式及數據接入架構 邊緣計算典型應用場景分析 云邊協同技術應用案例 邊緣計算處理與應用 云邊協同技術 |
邊緣計算部署方式 | 24 |
| 工業互聯網網絡規劃 |
工業互聯網網絡標準體系 工業互聯網標識解析技術標準 網絡標準制定與推廣機制 生產控制網絡建設 企業與園區網絡建議 信息互通互操作體系部署 |
工業互聯網網絡框架搭建 | 24 | |
| 智能制造執行系統（MES） |
MES定義與框架 快速響應制造執行模式 多品種變批量生產模式分析 典型MES應用案例與未來的發展 MES系統在平臺體系中的實操應用 MES技術體系業務流程與技術框架設計 |
MES系統的實際操作 | 24 | |
| 專業選修 | 工業APP開啟數字工業時代 |
工業APP的本質及分類 工業APP技術要素維度 工業APP與工業軟件 工業APP與工業互聯網平臺 工業APP生命周期流程 工業APP實現與交付 工業APP生態建設 工業APP的應用價值與推廣效果 |
工業 APP 搭建與完善 | 36 |
| 虛擬仿真系統 |
虛擬仿真平臺總體介紹 虛擬仿真產線搭建演示 仿真平臺與外圍系統通訊 PLC開發編程技術講解 |
虛擬仿真產線搭建 | 36 | |
| 專業實訓 | 工業互聯網實訓臺據采集與分析實訓 |
工業互聯網多網絡通訊 數據采集及流程控制 PLC、HMI組態及基礎編程 傳感器原理與數采技術 全流程及機器人任務規劃編寫 |
數據采集 PLC通訊連接 PLC與機器人調試 |
36 |
| 工業互聯網數據安全實訓 |
網絡安全等級保護制度 工業互聯網網絡安全技術 工業互聯網網絡安全保障體系 |
工業互聯網安全體系實踐 工控安全 攻防安全演練 |
36 |
（1）典型工作任務及職業能力分析
校企雙方共同合作開發教學科研項目，加強與企業合作，走工學結合道路，進一步推進訂單培養，結合工業互聯網與大數據技術領域和職業崗位群的能力需求，按照中高職學生的一般認知特點和規律，積極與行業企業合作開發課程，大力推進課程體系改革。
經充分的社會調研，聯合企業，聘請專家，分析研討工業互聯網與大數據專業崗位的工作任務，提煉出具有代表性的典型工作任務；通過對工作崗位的職業能力分析，建立基于工作過程的行動領域課程體系，使理論知識與實踐技能互相滲透，密切結合。
（2）課程體系結構
課程是專業技能的靈魂，為了培養學生循序漸進地具備工業互聯網與大數據應用“實施、開發、維護”三個行動領域的職業能力，項目建設小組選出若干主干課程成立課程小組，由教師和企業人員共同組成，通過對職業崗位行動領域及職業能力認真分析研討，開發出 “兩個平臺、三個方向”的課程體系。
課程體系結構
| 建議添加課程： | ||||
| 類別 | 課程名稱 | 學習目標 | 技能目標 | 學時 |
| 專業必修 | 邊緣計算與云邊協同 |
視頻、圖像及音頻數據采集 數據解析方式及數據接入架構 邊緣計算典型應用場景分析 云邊協同技術應用案例 邊緣計算處理與應用 云邊協同技術 |
邊緣計算部署方式 | 24 |
| 工業互聯網網絡規劃 |
工業互聯網網絡標準體系 工業互聯網標識解析技術標準 網絡標準制定與推廣機制 生產控制網絡建設 企業與園區網絡建議 信息互通互操作體系部署 |
工業互聯網網絡框架搭建 | 24 | |
| 智能制造執行系統（MES） |
MES定義與框架 快速響應制造執行模式 多品種變批量生產模式分析 典型MES應用案例與未來的發展 MES系統在平臺體系中的實操應用 MES技術體系業務流程與技術框架設計 |
MES系統的實際操作 | 24 | |
| 專業選修 | 工業APP開啟數字工業時代 |
工業APP的本質及分類 工業APP技術要素維度 工業APP與工業軟件 工業APP與工業互聯網平臺 工業APP生命周期流程 工業APP實現與交付 工業APP生態建設 工業APP的應用價值與推廣效果 |
工業 APP 搭建與完善 | 36 |
| 虛擬仿真系統 |
虛擬仿真平臺總體介紹 虛擬仿真產線搭建演示 仿真平臺與外圍系統通訊 PLC開發編程技術講解 |
虛擬仿真產線搭建 | 36 | |
| 專業實訓 | 工業互聯網實訓臺據采集與分析實訓 |
工業互聯網多網絡通訊 數據采集及流程控制 PLC、HMI組態及基礎編程 傳感器原理與數采技術 全流程及機器人任務規劃編寫 |
數據采集 PLC通訊連接 PLC與機器人調試 |
36 |
| 工業互聯網數據安全實訓 |
網絡安全等級保護制度 工業互聯網網絡安全技術 工業互聯網網絡安全保障體系 |
工業互聯網安全體系實踐 工控安全 攻防安全演練 |
36 | |
通過與企業合作開展生產性實訓、實務專題、頂崗實習等，共同培養學生專業知識和技能，同時也培養了學生的關鍵能力（學習能力、團隊能力、溝通表達能力、敬業精神、職業道德、創新能力等等），建成“以能力為本位，以項目為載體，基干工作過程系統化”的課程體系。與企業合作設計課程的教學項目，按項目的工作過程實施課程教學，課程體系的實施過程遵循職業發展規律。
依據各門課程在課程體系中發揮的不同作用，選取在專業知識體系中的起關鍵性作用、在專業課程體系中的起核心作用和專業人才培養工作中的起主導作用的課程為專業核心課程。在培養學生工業互聯網與大數據應用實施、開發、維護的能力過程中，確認《工業互聯網網絡規劃》、《邊緣計算與云邊協同》、《RFID技術及應用》、《工業互聯網數據安全實訓》、《智能制造執行系統（MES）》、《工業互聯網實訓臺據采集與分析實訓》7門課程為專業核心課程。
2.1.2課程建設任務
充分發揮平臺的職能，選取若干主干課程成立課程建設小組，指定課程負責人，課程小組由校內教師和企業兼職教師共同組成，分工協作。校內教師進行課程的教學過程、知識要點、考核方式、教學安排等設計；企業的兼職教師把工作過程中很多的案例提供給教師，根據企業標準制訂能力要求、實訓要點和技能考核標準，并參與實訓課程指導；兼職教師和校內教師共同參與教學實施。在課程建設方面，結合人才總體培養目標和本專業覆蓋的職業崗位需要，根據中高職教育模式的特點，在選用教育部規定教材的基礎上，積極與國家級的出版社開展合作，組織有經驗的專業教師編寫并出版與本校專業課配套的具有專業培養特色的教材；同時將積極與企業合作，結合課程進程為學生編出一批與專業課程相配套的實驗實訓指導書，以幫助學生提高分析判斷和解決實際問題的能力，形成了一整套理論教學和實驗實訓體系。確保學生所需要的職業能力得到動態的、及時的更新。課程小組開發課程及教材的示意圖，如圖所示。
課程小組開發課程及教材的示意圖
遵從工業互聯網與大數據應用項目的技術規范、職業標準、工作流程和中高職學生的特點，每個課程小組結合典型任務所需的職業能力和校企雙方的優勢教學資源，設計出能夠進行課程教學的案例項目，并按項目的工作過程分別在校內專業實訓室和生產性實訓基地開展教學。
2.1.3素質教育及創新能力的培養
堅持“以人為本，促進學生發展”的教育理念，將素質教育及創新能力的培養貫穿于人才培養的全過程、全方位，拓展于課堂教學內外。在課堂教學方面，通過開設一系列公共基礎必修課程和選修課程，如思想政治理論課、形勢政策課、職業指導課、心理健康教育課、體育課以及文學欣賞、影視鑒賞等課程，為學生職業道德、職業能力、可持續發展能力培養打下堅實的理論基礎；在課外活動方面，精心組織以“創新、創意、創業”為主題的“三創”活動，以“文化藝術節”為載體，通過學生社團開展演講、沙龍、文藝表演等各種活動，充分展現和培養學生才藝，拓展學生的綜合素質；以“科技技能節”為載體，組織學生參加各級各類職業技能大賽，提升學生的職業能力和創新實踐能力。2.1.4課程教學改革
課程的教學過程以學生為主體，以校內專任教師為主導，企業兼職教師為輔助，教師主要起過程指導作用，逐步實現學生學習的內容就是具體的工作，學習的過程就是工作過程。學生通過基于物聯網實施、開發、維護學習領域課程學習，逐步掌握具體工作任務所需的理論知識和操作技能，積累了工作經驗，同時也獲得了人際交往、團隊合作、企業文化等工作過程性知識，增強了學生職業道德和職業素質，最后通過頂崗實習，安排學生到企業實際項目崗位進行工作學習，由企業按企業員工標準進行工作考核，具備實際崗位的職業能力，實現從學生到員工的角色培養。以項目為載體，以工作過程為導向，漸進式培養物聯網專業技術領域崗位的職業能力為目標，全面推進學習領域課程的教學改革。
（1）教學過程設計
課程小組討論分析各個學習領域課程，包括課程所對應的典型工作任務所需的職業能力分析，達到該職業能力所需的知識和技能要求，并結合校內外生產性實訓基地情況，企業實際崗位的工作內容，開發和設計各學習領域課程的學習情境，每個學習情境都采用項目教學。教學項目分為真實項目和單元項目，一門課程圍繞一個真實項目或多個單元項目開展教學，教學內容打破理論知識加課程實驗，以項目為導向，按照具體項目的“資訊、計劃、決策、實施、檢查、評估” 六個工作過程來開展教學，讓學生置身“工作過程”，通過工作學習知識掌握職業技能，培養職業素質。
