具体描述
基本信息
书名：智能家电专业人才培养方案与核心课程标准
定价：14.40元
作者：宋玉宏
出版社：高等教育出版社
出版日期：2009-08-01
ISBN：9787040282641
字数：260000
页码：161
版次：1
装帧：平装
开本：16开
商品重量：0.300kg
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内容提要
本书分为两部分，部分是智能家电(电子信息工程技术)专业人才培养方案，第二部分是智能家电(电子信息工程技术)专业的核心课程标准。在部分中，对专业名称、教育类型与学历层次、入学要求条件、学制、培养目标、职业岗位群与人才培养规格、以工作过程为导向构建课程体系的开发设计、专业教学计划表、专业师资的配置等进行了具体的规定。在第二部分中，对专业核心课程标准进行了阐述，包括“单片机技术初步实践”、“家电应用电路剖析”、“电子产品制造工艺”、“智能家电控制技术与实施”、“家电通用项目测试”、“家电控制器的开发与制作”、“家电认证测试及项目训练”共七门课程。每门课程标准从课程性质、课程培养目标、与前后课程的联系、教学内容与学时分配、学习资源的选用、教师要求、学习场地设施要求、考核标准与方式及学习情境设计共九个方面进行了规定。本书适合高职院校电类专业的教学管理人员和教师使用，也可供其他专业的教学管理人员参考。
目录
作者介绍
文摘
序言
智能家居技术应用与人才培养 引言 随着科技的飞速发展，智能家居已不再是遥不可及的未来概念，而是悄然融入我们日常生活，并以惊人的速度改变着居住方式和生活品质。从智能照明、环境控制到安防监控、娱乐系统，再到更深层次的健康监测与个性化服务，智能家居正在重塑传统的家庭空间。这种变革的背后，是技术创新的驱动，更是市场需求的激增。然而，智能家居行业的蓬勃发展，对从业人员提出了前所未有的要求。市场急需一批具备扎实理论基础、熟练实践技能、能够应对复杂技术挑战、并能理解用户需求、提供优质服务的专业人才。本书正是应此时代需求而生，旨在为智能家居行业的专业人才培养提供一套系统、前瞻性的方案，并对核心课程内容进行深入的标准化阐述。 第一章：智能家居产业发展现状与人才需求分析 1.1 智能家居的定义、内涵与技术演进 智能家居（Smart Home）是指以住宅为平台，利用物联网（IoT）、大数据、人工智能（AI）、云计算、无线通信等先进技术，将家居设备（如照明、电器、安防、影音、环境控制等）进行集成和互联互通，实现自动化控制、远程管理、个性化服务，从而提升居住舒适度、便捷性、安全性、节能性，并最终改善生活质量的智能化居住环境。本书将深入剖析智能家居的技术架构，从感知层（传感器）、网络层（通信协议与网络）、平台层（数据处理与服务）到应用层（用户界面与智能服务），系统梳理构成智能家居生态的关键技术要素。我们将回顾智能家居从初步的概念萌芽到如今的多元化发展的历程，重点关注其在关键技术上的突破，如Wi-Fi、Zigbee、蓝牙、LoRa等通信技术的成熟与演进，以及AI在场景识别、语音交互、行为预测等方面的应用。 1.2 智能家居产业链概述 智能家居产业链条长，涉及环节多，主要包括： 芯片与元器件供应商： 提供智能家居设备运行所需的核心芯片、传感器、处理器、通信模块等。 硬件设备制造商： 生产各类智能家居终端产品，如智能音箱、智能门锁、智能照明、智能家电、智能摄像头等。 软件与平台开发商： 开发智能家居操作系统、云平台、APP应用程序，负责数据的采集、处理、存储和分析，以及设备间的互联互通和远程控制。 系统集成商与解决方案提供商： 将各类智能家居产品和技术进行整合，为用户提供定制化的整体解决方案。 安装、调试与维护服务商： 负责智能家居系统的安装、调试、故障排除和后期维护，是连接技术与用户的关键环节。 房地产开发商与装修公司： 将智能家居系统作为住宅的标配或增值服务进行推广和应用。 通信运营商与互联网服务提供商： 提供网络连接和云服务支持。 1.3 智能家居行业人才需求画像 当前，智能家居行业对人才的需求呈现出高度的复合性和专业性特征。主要体现在以下几个方面： 技术研发类人才： 涵盖硬件工程师（嵌入式开发、芯片设计）、软件工程师（后端开发、前端开发、移动端开发）、算法工程师（AI、机器学习）、通信工程师（IoT协议、网络安全）等。他们负责产品和系统的创新设计与核心技术开发。 系统集成与解决方案类人才： 需求包括系统架构师、项目经理、物联网工程师、售前技术支持等。他们需要理解客户需求，整合各类技术和产品，设计并实施完整的智能家居解决方案。 产品经理与交互设计类人才： 负责市场调研、产品规划、用户体验设计，确保产品易用、好用，并能满足用户日益增长的个性化需求。 市场营销与销售类人才： 具备技术背景和市场洞察力，能够有效地向消费者推广智能家居产品和概念。 安装、调试与售后服务类人才： 是连接用户与智能家居系统的“最后一公里”，需要具备扎实的安装调试技能、良好的沟通能力和解决问题的能力。 运营与管理类人才： 负责智能家居平台的运营、数据分析、用户服务和生态建设。 1.4 传统教育模式的挑战与人才培养的迫切性 传统的教育模式在培养适应智能家居行业快速发展所需人才方面面临诸多挑战。例如，学科划分过于 T 孤立，难以培养跨领域的复合型人才；课程内容更新滞后，难以跟上日新月异的技术发展；实践环节不足，学生动手能力和解决实际问题能力较弱；校企合作不紧密，学生缺乏真实的项目经验和行业认知。因此，构建一套紧密对接行业需求、理论与实践并重、前瞻性强的人才培养方案，是当前职业教育和高等教育的重要课题。 第二章：智能家电专业人才培养方案设计 2.1 培养目标的确立 本书提出的培养方案，旨在培养具备以下能力和素养的智能家居领域专业人才： 扎实的理论基础： 掌握物联网、人工智能、通信技术、嵌入式系统、计算机网络、电气工程等相关学科的基础知识。 精湛的实践技能： 能够熟练进行智能家居设备的安装、调试、配置，掌握常用通信协议和开发平台的应用，具备基本的系统集成能力。 创新的思维能力： 能够分析用户需求，提出创新的解决方案，并具备一定的产品设计和开发能力。 良好的团队协作与沟通能力： 能够与不同背景的团队成员有效合作，并能清晰地向客户解释技术方案。 持续学习与适应能力： 能够快速学习新技术，适应行业发展变化，具备终身学习的能力。 职业道德与服务意识： 具备高度的责任心和敬业精神，以用户满意为宗旨，提供优质的服务。 2.2 课程体系构建 本培养方案采用“通识基础 + 专业核心 + 实践拓展”的课程体系设计，注重理论与实践的融合，以及知识广度与深度的平衡。 2.2.1 通识基础课程模块 旨在为学生打下宽广的知识基础，培养良好的学习能力和人文素养。 高等数学/线性代数/概率论与数理统计： 为后续的算法、数据分析等课程提供数学支持。 大学物理/电工学/电路分析： 培养对电子元器件、电路原理的基本理解。 计算机科学导论/程序设计基础（C/C++/Python）： 学习编程思维，掌握基本的编程技能，为嵌入式开发和软件开发奠定基础。 数据结构与算法： 提升逻辑思维能力，为优化系统性能和实现智能化功能提供支撑。 操作系统原理/计算机网络： 理解计算机系统的工作原理和网络通信机制。 大学英语/专业英语： 提升国际视野和获取前沿技术信息的能力。 人文社科类课程（如：管理学原理、经济学概论、沟通与表达）： 培养综合素质和跨领域协作能力。 2.2.2 专业核心课程模块 聚焦智能家居领域的核心技术与应用，分层设计，循序渐进。 物联网基础与通信技术 课程目标： 理解物联网概念、体系架构，掌握主流物联网通信协议（Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, LoRa, NB-IoT, 5G等）的工作原理、优缺点及应用场景，了解MQTT、CoAP等消息传输协议。 核心内容： 物联网概念与发展；物联网分层架构；传感器技术与应用；无线通信技术基础；Zigbee协议栈与开发；蓝牙技术与应用；Wi-Fi协议与网络配置；LPWAN技术（LoRa, NB-IoT）；MQTT协议详解；物联网安全基础。 实验实践： 使用开发板（如Arduino, Raspberry Pi）实现简单的传感器数据采集与传输；搭建Zigbee通信网络；使用MQTT协议进行设备间通信；分析不同通信协议的性能。 嵌入式系统与微控制器开发 课程目标： 掌握嵌入式系统的基本原理，熟悉主流微控制器（如STM32, ESP32）的硬件架构和开发环境，能够进行嵌入式软件的编写、调试和移植。 核心内容： 嵌入式系统概述；微控制器体系结构；ARM Cortex-M架构；STM32/ESP32系列芯片选型与应用；嵌入式C语言编程；RTOS（实时操作系统）原理与应用；设备驱动程序开发；GPIO, ADC, DAC, Timer, UART, SPI, I2C接口编程；嵌入式Linux基础（可选）。 实验实践： 使用STM32/ESP32开发板实现LED控制、按键输入、PWM输出；连接传感器进行数据读取；实现UART/SPI/I2C通信；移植简单的RTOS。 智能家居系统集成与应用 课程目标： 理解智能家居系统整体架构，掌握主流智能家居平台（如Home Assistant, Tuya, 米家等）的使用与配置，能够进行智能场景的创建与联动，了解智能家居生态链的构建。 核心内容： 智能家居系统架构与设计原则；主流智能家居平台介绍与对比；设备接入与管理；智能场景设置与自动化规则编写；语音控制集成（如Alexa, Google Assistant, 小爱同学）；智能家居安全与隐私保护；智能家居的能源管理与节能应用。 实验实践： 配置Home Assistant或类似平台，连接并管理多种智能设备；创建基于时间、事件、传感器触发的自动化场景；实现语音控制智能设备；体验智能家居App的配置与使用。 人工智能基础与智能家居应用 课程目标： 了解人工智能基本概念、机器学习算法，掌握AI在智能家居领域的应用，如语音识别、图像识别、用户行为分析、个性化推荐等。 核心内容： 人工智能发展历程与基本概念；机器学习基础（监督学习、无监督学习、强化学习）；常用机器学习算法（线性回归、逻辑回归、决策树、SVM、神经网络）；深度学习基础（CNN, RNN）；语音识别技术原理与应用；图像识别与目标检测在安防监控中的应用；用户行为模式识别与智能推荐；AIoT（人工智能与物联网融合）的应用场景。 实验实践： 使用Python进行简单的机器学习模型训练（如使用Scikit-learn）；调用第三方API实现语音识别或图像识别功能；探索使用预训练模型进行数据分析。 智能家居产品设计与用户体验 课程目标： 培养学生从用户需求出发进行产品设计的能力，理解用户体验的重要性，掌握产品设计的基本流程和方法。 核心内容： 用户研究方法；产品需求分析；用户画像与用户旅程图；产品概念设计与原型制作；用户界面（UI）与用户体验（UX）设计原则；交互设计；可用性测试；智能家居产品生命周期管理。 实验实践： 进行用户调研，分析用户需求；设计一款智能家居产品的概念模型和交互流程；制作低保真或高保真原型；进行简单的可用性测试。 2.2.3 实践拓展课程模块 强调动手能力和解决实际问题的能力，通过项目驱动学习。 智能家居系统设计与实践（综合项目） 课程目标： 整合所学知识，独立或分组完成一个完整的智能家居系统设计与实现项目，包括需求分析、方案设计、硬件选型、软件开发、系统集成、测试与部署。 项目方向举例： 智能安防系统、智能影音娱乐系统、智能健康监测系统、智能节能管理系统、语音交互式家居控制系统。 形式： 课程设计、毕业设计。 企业顶岗实习 课程目标： 安排学生到智能家居相关企业进行为期数月的顶岗实习，接触真实的工作环境，参与实际项目，提升职业技能和行业经验。 创新创业实践 课程目标： 鼓励学生将所学知识应用于创新创业活动，参加各类创新创业竞赛，培养创新意识和创业能力。 2.3 教学方法与评估方式 教学方法： 结合理论讲授、案例分析、小组讨论、项目驱动、翻转课堂、在线学习等多种教学方式，注重启发式、探究式学习。 评估方式： 采用过程性评估与终结性评估相结合的方式，包括平时作业、实验报告、课堂表现、期中/期末考试、项目成果展示、实习报告等，多维度评价学生的学习成果。 第三章：核心课程标准详解 本书将对上述专业核心课程模块中的每一门课程，进行详细的课程标准制定，包括但不限于： 3.1 课程名称、学分、学时 3.2 课程性质与定位 例如，将《物联网基础与通信技术》定位为专业基础课，是后续所有智能家居专业课程的基石。 3.3 课程目标 明确本课程需要达到的知识、能力、素质目标。 3.4 课程内容与教学要求 详细列出各章节的具体内容，明确各知识点的掌握程度要求（如：理解、掌握、熟练运用）。 例如，在《物联网基础与通信技术》课程中，对于Zigbee协议，要求学生： 理解Zigbee协议的物理层、MAC层、网络层、应用层的基本功能和工作原理。 掌握Zigbee网络拓扑结构（星型、网状、树型）及其适用场景。 能够使用Zigbee模块（如CC2530）实现端点通信和组网。 3.5 实验与实践环节要求 详细描述每个实验的目的、内容、操作步骤、预期结果，以及对学生实验报告的书写要求。 例如，在《嵌入式系统与微控制器开发》课程中，对于“GPIO接口编程”实验，要求学生： 实验目的： 熟悉STM32/ESP32微控制器的GPIO引脚配置，掌握输入输出模式设置，实现LED闪烁和按键输入检测。 实验内容： 编写程序，使LED按照特定频率闪烁；读取按键状态，并根据按键按下情况控制LED亮灭；实现防抖动处理。 实验要求： 硬件连接正确，程序逻辑清晰，注释完整，能够正确演示实验效果，撰写详细的实验报告，分析遇到的问题及解决方法。 3.6 推荐教材与参考资料 3.7 考核方式与评分标准 明确每门课程的考核形式（笔试、实践操作、项目评估等）以及各部分所占权重。 第四章：实践教学与校企合作 4.1 实训基地建设 建议建设包含智能家居体验室、硬件开发实训室、软件开发与集成实训室、网络通信实训室等功能区域的现代化实训基地。 4.2 企业案例引入与模拟项目 鼓励教师将企业实际项目案例引入课堂，组织学生进行模拟项目开发。 4.3 校企合作模式创新 深化与智能家居企业、物联网平台公司、解决方案提供商等的合作，共同开展人才培养、课程开发、实习就业等工作。 订单式培养： 与企业签订人才培养协议，为企业定制输送所需人才。 兼职教师制度： 邀请企业一线工程师担任兼职教师，讲授行业前沿技术和实际应用。 项目合作： 鼓励企业将真实项目委托学校完成，让学生在实践中学习。 实习就业通道： 建立畅通的实习和就业通道，为学生提供丰富的实践机会和职业发展平台。 第五章：专业人才持续发展与终身学习 5.1 行业前沿技术追踪 鼓励学生持续关注人工智能、5G、边缘计算、区块链、数字孪生等与智能家居交叉融合的新技术发展。 5.2 专业技能认证与提升 引导学生参加行业内的专业技能认证，如PMP（项目管理专业人士认证）、AWS/Azure等云平台认证、特定通信协议认证等，提升个人竞争力。 5.3 职业发展规划指导 为学生提供职业发展咨询与指导，帮助他们明确职业目标，规划发展路径，成为智能家居领域的优秀专业人才。 结语 智能家居产业正迎来黄金发展期，对专业人才的需求日益旺盛。本书提出的智能家电专业人才培养方案与核心课程标准，旨在为我国智能家居行业提供一套科学、系统、可操作的人才培养指导。通过理论与实践的深度融合，校企合作的紧密联动，以及对学生持续学习能力的培养，我们有信心为行业输送一批批高素质、高技能的专业人才，共同推动智能家居产业的健康、可持续发展，让科技真正赋能美好生活。
