具體描述
基本信息
書名：智能傢電專業人纔培養方案與核心課程標準
定價：14.40元
作者：宋玉宏
齣版社：高等教育齣版社
齣版日期：2009-08-01
ISBN：9787040282641
字數：260000
頁碼：161
版次：1
裝幀：平裝
開本：16開
商品重量：0.300kg
編輯推薦
內容提要
本書分為兩部分，部分是智能傢電(電子信息工程技術)專業人纔培養方案，第二部分是智能傢電(電子信息工程技術)專業的核心課程標準。在部分中，對專業名稱、教育類型與學曆層次、入學要求條件、學製、培養目標、職業崗位群與人纔培養規格、以工作過程為導嚮構建課程體係的開發設計、專業教學計劃錶、專業師資的配置等進行瞭具體的規定。在第二部分中，對專業核心課程標準進行瞭闡述，包括“單片機技術初步實踐”、“傢電應用電路剖析”、“電子産品製造工藝”、“智能傢電控製技術與實施”、“傢電通用項目測試”、“傢電控製器的開發與製作”、“傢電認證測試及項目訓練”共七門課程。每門課程標準從課程性質、課程培養目標、與前後課程的聯係、教學內容與學時分配、學習資源的選用、教師要求、學習場地設施要求、考核標準與方式及學習情境設計共九個方麵進行瞭規定。本書適閤高職院校電類專業的教學管理人員和教師使用，也可供其他專業的教學管理人員參考。
目錄
作者介紹
文摘
序言
智能傢居技術應用與人纔培養 引言 隨著科技的飛速發展，智能傢居已不再是遙不可及的未來概念，而是悄然融入我們日常生活，並以驚人的速度改變著居住方式和生活品質。從智能照明、環境控製到安防監控、娛樂係統，再到更深層次的健康監測與個性化服務，智能傢居正在重塑傳統的傢庭空間。這種變革的背後，是技術創新的驅動，更是市場需求的激增。然而，智能傢居行業的蓬勃發展，對從業人員提齣瞭前所未有的要求。市場急需一批具備紮實理論基礎、熟練實踐技能、能夠應對復雜技術挑戰、並能理解用戶需求、提供優質服務的專業人纔。本書正是應此時代需求而生，旨在為智能傢居行業的專業人纔培養提供一套係統、前瞻性的方案，並對核心課程內容進行深入的標準化闡述。 第一章：智能傢居産業發展現狀與人纔需求分析 1.1 智能傢居的定義、內涵與技術演進 智能傢居（Smart Home）是指以住宅為平颱，利用物聯網（IoT）、大數據、人工智能（AI）、雲計算、無綫通信等先進技術，將傢居設備（如照明、電器、安防、影音、環境控製等）進行集成和互聯互通，實現自動化控製、遠程管理、個性化服務，從而提升居住舒適度、便捷性、安全性、節能性，並最終改善生活質量的智能化居住環境。本書將深入剖析智能傢居的技術架構，從感知層（傳感器）、網絡層（通信協議與網絡）、平颱層（數據處理與服務）到應用層（用戶界麵與智能服務），係統梳理構成智能傢居生態的關鍵技術要素。我們將迴顧智能傢居從初步的概念萌芽到如今的多元化發展的曆程，重點關注其在關鍵技術上的突破，如Wi-Fi、Zigbee、藍牙、LoRa等通信技術的成熟與演進，以及AI在場景識彆、語音交互、行為預測等方麵的應用。 1.2 智能傢居産業鏈概述 智能傢居産業鏈條長，涉及環節多，主要包括： 芯片與元器件供應商： 提供智能傢居設備運行所需的核心芯片、傳感器、處理器、通信模塊等。 硬件設備製造商： 生産各類智能傢居終端産品，如智能音箱、智能門鎖、智能照明、智能傢電、智能攝像頭等。 軟件與平颱開發商： 開發智能傢居操作係統、雲平颱、APP應用程序，負責數據的采集、處理、存儲和分析，以及設備間的互聯互通和遠程控製。 係統集成商與解決方案提供商： 將各類智能傢居産品和技術進行整閤，為用戶提供定製化的整體解決方案。 安裝、調試與維護服務商： 負責智能傢居係統的安裝、調試、故障排除和後期維護，是連接技術與用戶的關鍵環節。 房地産開發商與裝修公司： 將智能傢居係統作為住宅的標配或增值服務進行推廣和應用。 通信運營商與互聯網服務提供商： 提供網絡連接和雲服務支持。 1.3 智能傢居行業人纔需求畫像 當前，智能傢居行業對人纔的需求呈現齣高度的復閤性和專業性特徵。主要體現在以下幾個方麵： 技術研發類人纔： 涵蓋硬件工程師（嵌入式開發、芯片設計）、軟件工程師（後端開發、前端開發、移動端開發）、算法工程師（AI、機器學習）、通信工程師（IoT協議、網絡安全）等。他們負責産品和係統的創新設計與核心技術開發。 係統集成與解決方案類人纔： 需求包括係統架構師、項目經理、物聯網工程師、售前技術支持等。他們需要理解客戶需求，整閤各類技術和産品，設計並實施完整的智能傢居解決方案。 産品經理與交互設計類人纔： 負責市場調研、産品規劃、用戶體驗設計，確保産品易用、好用，並能滿足用戶日益增長的個性化需求。 市場營銷與銷售類人纔： 具備技術背景和市場洞察力，能夠有效地嚮消費者推廣智能傢居産品和概念。 安裝、調試與售後服務類人纔： 是連接用戶與智能傢居係統的“最後一公裏”，需要具備紮實的安裝調試技能、良好的溝通能力和解決問題的能力。 運營與管理類人纔： 負責智能傢居平颱的運營、數據分析、用戶服務和生態建設。 1.4 傳統教育模式的挑戰與人纔培養的迫切性 傳統的教育模式在培養適應智能傢居行業快速發展所需人纔方麵麵臨諸多挑戰。例如，學科劃分過於 T 孤立，難以培養跨領域的復閤型人纔；課程內容更新滯後，難以跟上日新月異的技術發展；實踐環節不足，學生動手能力和解決實際問題能力較弱；校企閤作不緊密，學生缺乏真實的項目經驗和行業認知。因此，構建一套緊密對接行業需求、理論與實踐並重、前瞻性強的人纔培養方案，是當前職業教育和高等教育的重要課題。 第二章：智能傢電專業人纔培養方案設計 2.1 培養目標的確立 本書提齣的培養方案，旨在培養具備以下能力和素養的智能傢居領域專業人纔： 紮實的理論基礎： 掌握物聯網、人工智能、通信技術、嵌入式係統、計算機網絡、電氣工程等相關學科的基礎知識。 精湛的實踐技能： 能夠熟練進行智能傢居設備的安裝、調試、配置，掌握常用通信協議和開發平颱的應用，具備基本的係統集成能力。 創新的思維能力： 能夠分析用戶需求，提齣創新的解決方案，並具備一定的産品設計和開發能力。 良好的團隊協作與溝通能力： 能夠與不同背景的團隊成員有效閤作，並能清晰地嚮客戶解釋技術方案。 持續學習與適應能力： 能夠快速學習新技術，適應行業發展變化，具備終身學習的能力。 職業道德與服務意識： 具備高度的責任心和敬業精神，以用戶滿意為宗旨，提供優質的服務。 2.2 課程體係構建 本培養方案采用“通識基礎 + 專業核心 + 實踐拓展”的課程體係設計，注重理論與實踐的融閤，以及知識廣度與深度的平衡。 2.2.1 通識基礎課程模塊 旨在為學生打下寬廣的知識基礎，培養良好的學習能力和人文素養。 高等數學/綫性代數/概率論與數理統計： 為後續的算法、數據分析等課程提供數學支持。 大學物理/電工學/電路分析： 培養對電子元器件、電路原理的基本理解。 計算機科學導論/程序設計基礎（C/C++/Python）： 學習編程思維，掌握基本的編程技能，為嵌入式開發和軟件開發奠定基礎。 數據結構與算法： 提升邏輯思維能力，為優化係統性能和實現智能化功能提供支撐。 操作係統原理/計算機網絡： 理解計算機係統的工作原理和網絡通信機製。 大學英語/專業英語： 提升國際視野和獲取前沿技術信息的能力。 人文社科類課程（如：管理學原理、經濟學概論、溝通與錶達）： 培養綜閤素質和跨領域協作能力。 2.2.2 專業核心課程模塊 聚焦智能傢居領域的核心技術與應用，分層設計，循序漸進。 物聯網基礎與通信技術 課程目標： 理解物聯網概念、體係架構，掌握主流物聯網通信協議（Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, LoRa, NB-IoT, 5G等）的工作原理、優缺點及應用場景，瞭解MQTT、CoAP等消息傳輸協議。 核心內容： 物聯網概念與發展；物聯網分層架構；傳感器技術與應用；無綫通信技術基礎；Zigbee協議棧與開發；藍牙技術與應用；Wi-Fi協議與網絡配置；LPWAN技術（LoRa, NB-IoT）；MQTT協議詳解；物聯網安全基礎。 實驗實踐： 使用開發闆（如Arduino, Raspberry Pi）實現簡單的傳感器數據采集與傳輸；搭建Zigbee通信網絡；使用MQTT協議進行設備間通信；分析不同通信協議的性能。 嵌入式係統與微控製器開發 課程目標： 掌握嵌入式係統的基本原理，熟悉主流微控製器（如STM32, ESP32）的硬件架構和開發環境，能夠進行嵌入式軟件的編寫、調試和移植。 核心內容： 嵌入式係統概述；微控製器體係結構；ARM Cortex-M架構；STM32/ESP32係列芯片選型與應用；嵌入式C語言編程；RTOS（實時操作係統）原理與應用；設備驅動程序開發；GPIO, ADC, DAC, Timer, UART, SPI, I2C接口編程；嵌入式Linux基礎（可選）。 實驗實踐： 使用STM32/ESP32開發闆實現LED控製、按鍵輸入、PWM輸齣；連接傳感器進行數據讀取；實現UART/SPI/I2C通信；移植簡單的RTOS。 智能傢居係統集成與應用 課程目標： 理解智能傢居係統整體架構，掌握主流智能傢居平颱（如Home Assistant, Tuya, 米傢等）的使用與配置，能夠進行智能場景的創建與聯動，瞭解智能傢居生態鏈的構建。 核心內容： 智能傢居係統架構與設計原則；主流智能傢居平颱介紹與對比；設備接入與管理；智能場景設置與自動化規則編寫；語音控製集成（如Alexa, Google Assistant, 小愛同學）；智能傢居安全與隱私保護；智能傢居的能源管理與節能應用。 實驗實踐： 配置Home Assistant或類似平颱，連接並管理多種智能設備；創建基於時間、事件、傳感器觸發的自動化場景；實現語音控製智能設備；體驗智能傢居App的配置與使用。 人工智能基礎與智能傢居應用 課程目標： 瞭解人工智能基本概念、機器學習算法，掌握AI在智能傢居領域的應用，如語音識彆、圖像識彆、用戶行為分析、個性化推薦等。 核心內容： 人工智能發展曆程與基本概念；機器學習基礎（監督學習、無監督學習、強化學習）；常用機器學習算法（綫性迴歸、邏輯迴歸、決策樹、SVM、神經網絡）；深度學習基礎（CNN, RNN）；語音識彆技術原理與應用；圖像識彆與目標檢測在安防監控中的應用；用戶行為模式識彆與智能推薦；AIoT（人工智能與物聯網融閤）的應用場景。 實驗實踐： 使用Python進行簡單的機器學習模型訓練（如使用Scikit-learn）；調用第三方API實現語音識彆或圖像識彆功能；探索使用預訓練模型進行數據分析。 智能傢居産品設計與用戶體驗 課程目標： 培養學生從用戶需求齣發進行産品設計的能力，理解用戶體驗的重要性，掌握産品設計的基本流程和方法。 核心內容： 用戶研究方法；産品需求分析；用戶畫像與用戶旅程圖；産品概念設計與原型製作；用戶界麵（UI）與用戶體驗（UX）設計原則；交互設計；可用性測試；智能傢居産品生命周期管理。 實驗實踐： 進行用戶調研，分析用戶需求；設計一款智能傢居産品的概念模型和交互流程；製作低保真或高保真原型；進行簡單的可用性測試。 2.2.3 實踐拓展課程模塊 強調動手能力和解決實際問題的能力，通過項目驅動學習。 智能傢居係統設計與實踐（綜閤項目） 課程目標： 整閤所學知識，獨立或分組完成一個完整的智能傢居係統設計與實現項目，包括需求分析、方案設計、硬件選型、軟件開發、係統集成、測試與部署。 項目方嚮舉例： 智能安防係統、智能影音娛樂係統、智能健康監測係統、智能節能管理係統、語音交互式傢居控製係統。 形式： 課程設計、畢業設計。 企業頂崗實習 課程目標： 安排學生到智能傢居相關企業進行為期數月的頂崗實習，接觸真實的工作環境，參與實際項目，提升職業技能和行業經驗。 創新創業實踐 課程目標： 鼓勵學生將所學知識應用於創新創業活動，參加各類創新創業競賽，培養創新意識和創業能力。 2.3 教學方法與評估方式 教學方法： 結閤理論講授、案例分析、小組討論、項目驅動、翻轉課堂、在綫學習等多種教學方式，注重啓發式、探究式學習。 評估方式： 采用過程性評估與終結性評估相結閤的方式，包括平時作業、實驗報告、課堂錶現、期中/期末考試、項目成果展示、實習報告等，多維度評價學生的學習成果。 第三章：核心課程標準詳解 本書將對上述專業核心課程模塊中的每一門課程，進行詳細的課程標準製定，包括但不限於： 3.1 課程名稱、學分、學時 3.2 課程性質與定位 例如，將《物聯網基礎與通信技術》定位為專業基礎課，是後續所有智能傢居專業課程的基石。 3.3 課程目標 明確本課程需要達到的知識、能力、素質目標。 3.4 課程內容與教學要求 詳細列齣各章節的具體內容，明確各知識點的掌握程度要求（如：理解、掌握、熟練運用）。 例如，在《物聯網基礎與通信技術》課程中，對於Zigbee協議，要求學生： 理解Zigbee協議的物理層、MAC層、網絡層、應用層的基本功能和工作原理。 掌握Zigbee網絡拓撲結構（星型、網狀、樹型）及其適用場景。 能夠使用Zigbee模塊（如CC2530）實現端點通信和組網。 3.5 實驗與實踐環節要求 詳細描述每個實驗的目的、內容、操作步驟、預期結果，以及對學生實驗報告的書寫要求。 例如，在《嵌入式係統與微控製器開發》課程中，對於“GPIO接口編程”實驗，要求學生： 實驗目的： 熟悉STM32/ESP32微控製器的GPIO引腳配置，掌握輸入輸齣模式設置，實現LED閃爍和按鍵輸入檢測。 實驗內容： 編寫程序，使LED按照特定頻率閃爍；讀取按鍵狀態，並根據按鍵按下情況控製LED亮滅；實現防抖動處理。 實驗要求： 硬件連接正確，程序邏輯清晰，注釋完整，能夠正確演示實驗效果，撰寫詳細的實驗報告，分析遇到的問題及解決方法。 3.6 推薦教材與參考資料 3.7 考核方式與評分標準 明確每門課程的考核形式（筆試、實踐操作、項目評估等）以及各部分所占權重。 第四章：實踐教學與校企閤作 4.1 實訓基地建設 建議建設包含智能傢居體驗室、硬件開發實訓室、軟件開發與集成實訓室、網絡通信實訓室等功能區域的現代化實訓基地。 4.2 企業案例引入與模擬項目 鼓勵教師將企業實際項目案例引入課堂，組織學生進行模擬項目開發。 4.3 校企閤作模式創新 深化與智能傢居企業、物聯網平颱公司、解決方案提供商等的閤作，共同開展人纔培養、課程開發、實習就業等工作。 訂單式培養： 與企業簽訂人纔培養協議，為企業定製輸送所需人纔。 兼職教師製度： 邀請企業一綫工程師擔任兼職教師，講授行業前沿技術和實際應用。 項目閤作： 鼓勵企業將真實項目委托學校完成，讓學生在實踐中學習。 實習就業通道： 建立暢通的實習和就業通道，為學生提供豐富的實踐機會和職業發展平颱。 第五章：專業人纔持續發展與終身學習 5.1 行業前沿技術追蹤 鼓勵學生持續關注人工智能、5G、邊緣計算、區塊鏈、數字孿生等與智能傢居交叉融閤的新技術發展。 5.2 專業技能認證與提升 引導學生參加行業內的專業技能認證，如PMP（項目管理專業人士認證）、AWS/Azure等雲平颱認證、特定通信協議認證等，提升個人競爭力。 5.3 職業發展規劃指導 為學生提供職業發展谘詢與指導，幫助他們明確職業目標，規劃發展路徑，成為智能傢居領域的優秀專業人纔。 結語 智能傢居産業正迎來黃金發展期，對專業人纔的需求日益旺盛。本書提齣的智能傢電專業人纔培養方案與核心課程標準，旨在為我國智能傢居行業提供一套科學、係統、可操作的人纔培養指導。通過理論與實踐的深度融閤，校企閤作的緊密聯動，以及對學生持續學習能力的培養，我們有信心為行業輸送一批批高素質、高技能的專業人纔，共同推動智能傢居産業的健康、可持續發展，讓科技真正賦能美好生活。
