柳秀秀，孔春偉

（青海師范大學(xué) 計算機學(xué)院，青海 西寧 810008）

0 引 言

新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革下，如何培養(yǎng)新興領(lǐng)域的工程科技人才成為了研究熱點。在“新工科”建設(shè)背景下，教育部提倡各高校根據(jù)經(jīng)濟社會發(fā)展需要和各自辦學(xué)能力，加大大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)力度?！靶鹿た啤钡慕ㄔO(shè)對工程科技人才的培養(yǎng)模式提出了新的更高要求。

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)屬于工學(xué)中計算機類別，是一門交叉學(xué)科，涉及計算機、通信技術(shù)、電子技術(shù)和測控技術(shù)四個方面。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)涉及多學(xué)科，單純的理論學(xué)習(xí)難以將多學(xué)科融合在一起，實踐教學(xué)是培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)工程科技人才的關(guān)鍵。未來十年，物聯(lián)網(wǎng)將應(yīng)用于生活的各個領(lǐng)域。因此，基于培養(yǎng)工程科技人才的背景，探究物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)體系具有現(xiàn)實意義。

1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)體系研究現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)體系研究主要包含課程實驗、課程設(shè)計、實習(xí)實訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計及學(xué)科競賽5個部分。

課程實驗和課程設(shè)計主要根據(jù)專業(yè)理論課程配套設(shè)置，穿插少量的單獨實驗項目；實習(xí)要求學(xué)生將所學(xué)理論拿到實際工作環(huán)境中應(yīng)用和檢驗，激勵學(xué)生彌補自身差距；實訓(xùn)是針對某專業(yè)知識體系進行綜合訓(xùn)練，實現(xiàn)難度適宜的開放性綜合項目；畢業(yè)設(shè)計引導(dǎo)學(xué)生完成從選題、開題、中期、系統(tǒng)設(shè)計、測試到論文整理的一整套工作，訓(xùn)練學(xué)生的綜合應(yīng)用能力；學(xué)科競賽以競賽為契機，引導(dǎo)實踐升華，旨在提高學(xué)生的動手能力。目前，各高校根據(jù)自身辦學(xué)特色和物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)特點，已建立相對成熟的實踐教學(xué)體系。

文獻[5]根據(jù)當(dāng)前新工科人才的需求和培養(yǎng)模式的不足，提出了培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用本科人才的五項措施。文獻[6]分析了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)特點，設(shè)計并構(gòu)建了基于工程教育認(rèn)證的“四層次、五模塊”物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)體系。文獻[7]梳理當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實踐教學(xué)體系中存在的不足，提出了構(gòu)建設(shè)計型實驗室、深化校企合作、產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合等改進措施。上述措施有效重構(gòu)了人才培養(yǎng)模式，并在鍛煉學(xué)生動手能力、工程實踐能力和創(chuàng)新能力方面發(fā)揮了一定價值。文獻[8]著眼于地方高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)目標(biāo)，重點探討了建設(shè)目標(biāo)實現(xiàn)過程中實踐教學(xué)體系存在的主要問題和難點，提出了以理論課程實驗與開放環(huán)節(jié)相結(jié)合為基礎(chǔ)、以課程教學(xué)和專業(yè)競賽強化推動為過程、以學(xué)校理論教學(xué)體系與企業(yè)實訓(xùn)結(jié)合為抓手的專業(yè)人才實踐體系建設(shè)思路。文獻[9]分析了當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)實踐教學(xué)存在的不足，依托重點實驗室和示范中心，通過設(shè)置開放專題實驗，提出了以項目為引導(dǎo)、硬件為工具的課堂和視頻相結(jié)合的實踐教學(xué)模式。文獻[10]為了培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科交叉融合和工程實踐創(chuàng)新能力，提出了基于新工科的工程訓(xùn)練培養(yǎng)體系。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)體系研究內(nèi)容、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)現(xiàn)狀分析、工程科技人才的要求以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展等，本文提出了搭建層級式實驗室、推進科教融合力度、強化本科生創(chuàng)新項目、競賽引導(dǎo)實踐、升華和革新校企合作模式這五項措施，對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)體系革新進行探索和研究。

2 工程科技人才培養(yǎng)模式下物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)體系革新措施

2.1 搭建層級式實驗室

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一門新興交叉學(xué)科，涉及計算機、通信、電子等基礎(chǔ)知識。為了有效培養(yǎng)工程科技人才，建立層級式實驗室，滿足不同知識層次、不同年級學(xué)生的訓(xùn)練需求勢在必行。層級式實驗室依據(jù)訓(xùn)練項目的復(fù)雜程度依次分為模塊化實驗箱實驗室、開發(fā)設(shè)計實驗室和物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用實驗室。

模塊化實驗箱實驗室主要承擔(dān)課程實驗、課程設(shè)計的驗證性實驗，輔助學(xué)生理解課程知識點，提供二次開發(fā)的驗證環(huán)境。目前，青海師范大學(xué)已積極建立包含RFID實驗箱、嵌入式系統(tǒng)實驗箱、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實驗箱等多個模塊化實驗箱的實驗室，為學(xué)生有效開展驗證性實驗提供了良好支持。

開發(fā)設(shè)計實驗室旨在為學(xué)生的設(shè)計理念提供實踐平臺，支持學(xué)生將所學(xué)基礎(chǔ)知識和開發(fā)設(shè)計緊密聯(lián)系。培養(yǎng)學(xué)生通過《傳感器原理及應(yīng)用》課程，掌握紅外線傳感器、超聲波傳感器、溫濕度傳感器等的工作原理，提升學(xué)生應(yīng)用傳感器的基本素養(yǎng)；結(jié)合《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)》《動態(tài)網(wǎng)站開發(fā)》和《Android開發(fā)》等課程，支持學(xué)生根據(jù)所學(xué)專業(yè)知識，開展設(shè)計開發(fā)型實驗，將傳感器采集數(shù)據(jù)通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)絇C、手機等終端，有效提高學(xué)生實操能力和開發(fā)創(chuàng)新能力。綜上，開發(fā)設(shè)計實驗室是層級式實驗室建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，扮演著學(xué)生設(shè)計理念實踐平臺的角色。

物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用實驗室通過案例展示、現(xiàn)場實操、二次開發(fā)等方式著重培養(yǎng)學(xué)生的動手開發(fā)能力。首先通過展示智能家居、智慧交通、智能安防等物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用實例，幫助學(xué)生建立物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用場景直觀印象。其次，通過講解應(yīng)用實例詳細搭建過程，結(jié)合代碼編程解析，協(xié)助學(xué)生掌握、理解整個開發(fā)流程。最后，引入二次開發(fā)場景積極鍛煉學(xué)生的動手開發(fā)能力。

2.2 推進科教融合力度

積極推進科教融合模式，鼓勵教師主動融合科研、教學(xué)過程，引導(dǎo)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師將科研項目轉(zhuǎn)化為落地課程資源，助力科研平臺向工程科技人才培養(yǎng)平臺轉(zhuǎn)化。積極依據(jù)學(xué)生專業(yè)背景，設(shè)置合理的實訓(xùn)課程，支持學(xué)生參與教師科研項目。通過科研項目鍛煉，實現(xiàn)學(xué)生科研眼界和工程科技素養(yǎng)的有效提高。

2.3 強化本科生創(chuàng)新項目

近年來，青海師范大學(xué)加大了本科生創(chuàng)新項目支持力度，為本科生設(shè)置科技創(chuàng)新項目和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目，提供眾多的實踐和創(chuàng)新機會。積極組織學(xué)生申報基于“火花創(chuàng)意”、教師科研子項目、設(shè)計課程靈感等創(chuàng)新項目。支持學(xué)生參與項目實施，要求教師多維度全程指導(dǎo)，全面鍛煉學(xué)生的科研實踐能力、動手操作能力和團隊合作能力。

2.4 引導(dǎo)實踐在競賽中升華

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)定位于培養(yǎng)工程應(yīng)用型、技術(shù)創(chuàng)新型人才。為了實現(xiàn)此培養(yǎng)目標(biāo)，主動引導(dǎo)學(xué)生提煉課程設(shè)計的創(chuàng)意元素、項目開發(fā)的優(yōu)秀案例、創(chuàng)新項目的獲獎作品，積極參與物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新開發(fā)競賽。通過競賽營造出以賽促學(xué)、以學(xué)促踐的良好學(xué)習(xí)氛圍。指導(dǎo)學(xué)生通過競賽開拓眼界，引導(dǎo)學(xué)習(xí)實踐在競賽中升華。

2.5 整合資源，革新校企合作模式

校企合作是教學(xué)實踐體系中的重要一環(huán)，組織學(xué)生參觀企業(yè)車間、學(xué)生深入企業(yè)實習(xí)、企業(yè)工程師現(xiàn)場講座等是常見的合作模式。在這些模式下，學(xué)校和企業(yè)之間是互利共贏的。然而，當(dāng)前校企合作存在如下問題：一是企業(yè)工程師授課內(nèi)容與學(xué)生實際脫節(jié)，授課效果差；二是學(xué)生深入企業(yè)實訓(xùn)項目與預(yù)期項目差別大，項目實踐結(jié)果差。針對上述問題，青海師范大學(xué)開展了相關(guān)分析，梳理原因如下：一是學(xué)生尚未接觸大型項目實踐，欠缺工程思維，企業(yè)工程師講授內(nèi)容無法與學(xué)生產(chǎn)生同頻共振；二是學(xué)生深入企業(yè)實習(xí)實訓(xùn)時，企業(yè)工程師應(yīng)付懈怠，無法給予有效指導(dǎo)，導(dǎo)致項目實踐效果不理想。為了解決上述問題，青海師范大學(xué)積極整合相關(guān)資源，主動革新校企合作模式。具體措施如下：一是構(gòu)建“兩師一體”授課模式，企業(yè)工程師、校內(nèi)教師共同商定符合學(xué)生實際情況的授課內(nèi)容，力爭授課內(nèi)容與學(xué)生產(chǎn)生同頻共振，實現(xiàn)校企師資同向發(fā)力；二是建立雙向考評實訓(xùn)制度，賦予企業(yè)實習(xí)實訓(xùn)、學(xué)生和企業(yè)互評權(quán)利，主動暢通評價反饋機制，杜絕企業(yè)應(yīng)付懈怠現(xiàn)象，激發(fā)校企合作應(yīng)有價值。

3 結(jié) 語

新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革下，培養(yǎng)“新工科”屬性的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)工程科技人才是高校教學(xué)改革的方向。通過分析物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)體系現(xiàn)狀，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)特點和工程科技人才培養(yǎng)需求，革新物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)體系。具體措施包括搭建層級式實驗室、推進科教融合力度、強化本科生創(chuàng)新項目、競賽引導(dǎo)實踐、升華和革新校企合作模式等，為工程科技人才培養(yǎng)模式下物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)體系革新提供了一種思路。