基于ISAS的物聯網卓越工程師培養(yǎng)研究

嚴筱永+劉鈺+何健+李華峰

[摘 要]為滿足社會經濟發(fā)展的需要，培養(yǎng)適應未來工程技術發(fā)展方向的工程師，可以采用以提高學生綜合素質為目標的新型ISAS實踐教學方法培養(yǎng)卓越工程師后備人才。該教學法從團隊合作、信息查詢、信息分析歸并、語言表達、與人溝通交流等多個方面對學生進行訓練，充分調動學生的學習積極性，同時培養(yǎng)學生的實踐能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)業(yè)潛能，以達到“授人以漁”的教學目標。實踐證明，采用該實踐教學方法后，學生的專業(yè)技能水平顯著提升。

[關鍵詞]卓越工程師；物聯網專業(yè)；ISAS實踐教學體系

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）01-0133-03

根據2015年《政府工作報告》部署，“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”是我國未來若干年推進國民經濟進一步發(fā)展的重要手段。[1]如何推動“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”，這就需要依靠科學技術，實現創(chuàng)新；需要發(fā)展教育，提高人的科學文化素質。對于高等院校而言，開展卓越工程師教育培養(yǎng)計劃是培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的重要手段，而且是在一個更高層面上所實施的培養(yǎng)方法?！白咧袊厣滦凸I(yè)化道路、建設創(chuàng)新型國家、建設人力資源強國”是黨的十七大提出的戰(zhàn)略部署，為了早日實現十七大的戰(zhàn)略部署，在《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中更是明確指出要發(fā)展卓越工程師計劃。[2，3]

全面提高我國工程人才培養(yǎng)質量，這就需要我們高等院校培養(yǎng)造就出一大批具有創(chuàng)新精神，且動手能力強，能夠適應社會經濟發(fā)展的具有一定科學素養(yǎng)的高素質各類型工程技術人才?，F代信息技術極大的解放了生產力，其相關產業(yè)是我國經濟發(fā)展的支柱和戰(zhàn)略性產業(yè)。作為新一代信息技術重要組成部分的物聯網產業(yè)[4]，它是一個“大集成”應用，其發(fā)展需要大量卓越工程師型的工程實踐人才。

1981年成立的印度國家信息技術學院（NIIT）目前是全球最大的信息類培訓公司之一[5，6]，它已成為國際上最有影響力的信息技術培訓教育機構。NIIT獨特的教學模式和其開設的課程能快速適應現代信息技術高速的更新，深受信息產業(yè)界高度的認可和廣泛的好評。在它所開設的課程中，ISAS[7]（Information Search and Analysis Skill，信息搜索和分析技能）是其眾多受歡迎的高質量課程之一。ISAS與其他傳統(tǒng)課程的設置不一樣，其無理論課時安排，無固定操作模式，通過充分發(fā)揮和促進學生主動性達到培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)為目的。通過ISAS課程的學習有助于學生提高分析問題、獨立思考和動手能力。ISAS課程培養(yǎng)方式和理念非常適合工程實踐人才培養(yǎng)。受此啟發(fā)，本文將深入分析ISAS教學方法，并以此為借鑒，將其應用到大學本科物聯網專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)中。

一、ISAS實踐教學法簡介

與我國傳統(tǒng)教學方法不同，ISAS教學方法把現代教育技術作為一種教學工具，并強調教學應該以系統(tǒng)，有意識、有計劃的方式進行搜索和獲取信息。ISAS教學方法充分發(fā)揮了現代計算機快速計算能力和因特網包羅大量資源信息的功能，使得它特別適合工程類課程的學習，給學生帶來全新的體驗感。

ISAS的教學目標是，通過ISAS主要培養(yǎng)學生可通過各種途徑獲得信息的能力，對所獲得的信息能夠深入理解分析，從中決定并選取有用信息，最終得到自己的分析結論并向他人完整介紹自己對該問題的研究結果?？偠灾?，ISAS是對學生綜合素質，如：團隊合作、信息查詢、信息分析歸并、語言表達、與人溝通交流等能力的培養(yǎng)。

ISAS的教學過程與“教師唱主角”為主的傳統(tǒng)教學不同，它以“學生為主，教師為輔”，主張發(fā)揮學生的主觀能動性。學生在學習過程中自主選題，自由討論，互相幫助，以達到提高自我創(chuàng)新意識，充分展現每位同學的個性魅力的目的。同時，ISAS的教學主張教師在課前按照授課內容提前進行標準化程序準備，并提出要解決的問題。教師在課堂中，教給學生分析和解決問題的方法與程序，并指導學生以小組為單位，借助現代化技術手段和設備，如計算機、因特網等進行信息搜索、獲取和檢索，收集大量的資料，并引導學生從中篩選出項目組自己需要的內容，應用閱讀技巧、參考書，抽象概括并進行結論的發(fā)布。ISAS的教學提倡教師按課前確定的，通過選擇由淺入深的問題和練習，讓學生準確理解概念，鞏固所獲得的知識，掌握解決問題的方法。把現代信息技術作為教學工具，著重強調現代教學應以系統(tǒng)的和有目的、有計劃的方式搜索和獲取信息。這有助于學生提高在技術探索方面的技能，并使其成為一種根深蒂固的習慣，而這一習慣將使學生終生在競賽中處于領先狀態(tài)，因為在瞬息萬變的信息工業(yè)界，探索和吸取新知識的能力對于保持最新的技能、自信、判斷力都是至關重要的。

二、基于ISAS實踐教學法的實踐能力培養(yǎng)體系建設研討

結合ISAS實踐教學法的教學理念，根據卓越工程師人才培養(yǎng)目標要求，設計“前、中、后”三部曲的人才培養(yǎng)體系，以提升學生實踐創(chuàng)新能力。

（一）前期分組，確定課題

將學生隨機的分組，每組5人并安排1人為小組組長。各小組通過自行的討論和商議，以此確定研究課題（需與所學課程相關）；由組長為小組各成員分配課題的子課題以及研究工作內容，交予教師審核確定。教師根據課程授課內容及教學大綱要求，對各小組課的課題進行修改或做適當的內容調整。對無法確立課題的小組，教師可指定課題及研究內容。

（二）中期檢查，掌握進度

在課程中期，教師督促和檢查各小組的完成情況。檢查內容包括：信息的檢索收集、演示幻燈片的制作進度、報告文檔的撰寫進度等。其中，演示的幻燈片展示的是各小組課題研究的階段性總結?；脽羝膬热菔切〗M中每人獨立完成自己的信息檢索后，在經過小組討論、對本組課題有一定認識的基礎上確定的。而報告文檔則是各組對課題的研究情況進行總結性的敘述，并要求文檔的內容要與幻燈片相一致，與小組任務分配情況相一致。

（三）期末考核，檢查結果

在課程結束前，教師對各個小組進行考核?？己说闹饕问绞欠中〗M演講匯報。小組每位成員做時間為5-6分鐘的總結匯報。在開始演講前，學生需上交報告文檔。演講過程中教師可結合文檔評定演講內容。各小組前后同學的演講內容應銜接緊密，不可脫節(jié)或毫無關聯。演講時所有幻燈片要求緊扣演講主題、簡明扼要，可采用“提綱+圖表”的形式展現。演講結束后，小組全體人員均需接受教師或其他同學針對其演講內容的5分鐘提問。因此，每組時間不超過25分鐘，教師需嚴格掌握時間。

三、基于ISAS實踐教學法的卓越工程師人才培養(yǎng)效果分析

從2006年起，金陵科技學院引入NIIT工程教育理念，開始研究并實踐ISAS實踐教學方法，在2012年金陵科技學院招收首屆物聯網專業(yè)本科生后，繼續(xù)繼承和擴展已取得的ISAS實踐教學成果并不斷創(chuàng)新物聯網工程實踐人才的實踐能力培養(yǎng)模式。

（一）拓寬知識面，提高信息檢索能力

物聯網專業(yè)的課程通常知識面很寬泛，在以往有限的課時內，教師只能按教學大綱對經典原理和設備功能進行講解，教學內容有一定的局限性。而ISAS教學方法，使學生可利用課余時間，通過網絡、報紙和雜志等媒體，進行信息搜索、獲取和分析。面對大量的信息數據，一方面可拓寬學生的知識面，使其與信息技術行業(yè)的最新的技術發(fā)展相接軌，以彌補課堂教學學時不足的矛盾；另一方面，可鍛煉學生的信息檢索能力，培養(yǎng)其自身獲取信息、分析信息、歸納總結信息等方面的綜合素質。這樣，可真正實現“授人以漁”的教學目標。

（二）培養(yǎng)團隊合作精神，提高人際交流能力

目前，受國家政策影響，教學班級中絕大多數學生為獨生子女。這些學生共同的特點是個性強，以自我為中心，團體意識淡薄。這樣造成的后果便是不愿與人交流溝通，無法采納和聽取別人的意見或建議。這種情況與當今世界發(fā)展潮流是格格不入的。因此，通過ISAS教學方法可使學生意識到：每個小組是一個整體，而自己是小組中重要的一員，自己表現好壞將直接影響到整個團隊的成績。同時學生還意識到，集體的力量大于個人力量，只有和其他小組成員溝通交流到位，方可成功完成老師布置的任務。合作能力的培養(yǎng)，對學生今后走上工作崗位，是否能較快的融入工作團隊中起到至關重要的作用。

（三）學習報告撰寫方法，提高文檔綜合能力

ISAS項目要求每個學生向任課教師提供報告。報告內容反映小組中每個學生在信息搜索和分析過程中所得到的項目資料。ISAS教學過程中，由于許多信息都要經過編輯和提煉，還要剪輯重點作為資料保存，或通過因特網發(fā)送到小組成員的郵箱里，以便小組成員共同享用，這既提高了學生文檔綜合能力和操作技能，又增加了學生的相互交流，并使學生掌握了操作環(huán)節(jié)相互之間的銜接的方法。

（四）鍛煉講臺演講才能，提高語言表達能力

在以往的大學教學中，常見的授課形式是“老師講課為主，學生聽課為輔”，這樣被動式的授課方式使學生難以發(fā)揮學習積極性。ISAS教學方法讓學生主動的參與課堂教學活動。在課堂上，學生之間，或學生與教師之間通過對教學內容討論、交流分享信息、提出建議、表達看法，共同致力于解決某一問題。這樣的教學模式不僅充分調動了學生的學習興趣，同時也培養(yǎng)了學生語言表達能力。以小組為單位的討論學習，促使學生更多的參與到學習當中，有意識的促進他們更多的表達自己的想法，這樣使得學生通過主動的“說”獲得比被動的“聽”學習到更多的知識。更為重要的是當每個人都有發(fā)言機會和演講時，這樣學生對事情的看法才能更為全面、深刻。學生們通過在集體中的互動，激發(fā)和培養(yǎng)其自信心和成就感及對別人的關注，促進其心理、社會意識的成長及成熟。

四、結束語

自2012年招收首屆物聯網專業(yè)本科學生以來，學院就在多門物聯網專業(yè)課程中采用該教學方法，一直致力于學生綜合實踐能力的培養(yǎng)。學院與南京梅山冶金發(fā)展有限公司礦業(yè)分公司共建有校級工程研究中心1個：物聯網測控分析工程技術研究中心；與北京新大陸時代教育科技有限公司校企共建研究所1個：物聯網技術與行業(yè)應用產品開發(fā)研究所；校企合作辦公室1個；南京市級工程研究中心1個：南京市智能園藝物聯網工程技術研究中心。在相關工程實踐基地中開展以多項綜合實踐項目和各類競賽活動，開設了物聯網相關的二維碼，ZigBee實踐課程；在學生中積極開展.net方向、JAVA方向、嵌入式系統(tǒng)、DSP、ARM、android等項目開發(fā)活動。2012年以來，學生主要獲獎情況：2014中國機器人大賽暨RoboCup公開賽一等獎；2014年全國大學生物聯網創(chuàng)新設計大賽三等獎；2015年全國大學生物聯網創(chuàng)新設計大賽二、三等獎。通過對學生實習單位的調查、調研和走訪，實習單位對我專業(yè)學生的總體評價是：畢業(yè)生崗位適應性強、工程實踐能力較強，具有“肯干、實干、能干、會干”的素質，滿意度較高。由此可見，物聯網工程專業(yè)通過ISAS實踐教學法，可以提高學生的創(chuàng)新實踐能力、系統(tǒng)開發(fā)水平，同時還為努力培養(yǎng)一批“知識基礎厚、動手能力強、創(chuàng)新意識高”的高素質卓越工程師人才奠定了堅實的基礎。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 國務院.國務院關于大力推進大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新若干政策措施的意見[EB/OL].http：//www.gov.cn/zhengce/content/2015-06/16/content_9855.htm.

[2] 中華人民共和國政府.國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）[EB/OL]. http：//www.gov.cn/jrzg/2010-07/29/content_1667143.htm.

[3] 中華人民共和國政府.國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）[EB/OL]. http：//www.gov.cn/jrzg/2010-06/06/content_1621777.htm.

[4] 沈蘇彬，林闖.專題前言：物聯網研究的機遇與挑戰(zhàn)[J]. 軟件學報，2014（8）：1621-1624.

[5] 丁曉昌. 加強省域高等教育質量內涵建設的思考[J].高教研究，2013（1）： 74-77.

[6] 劉鈺，張燕，沈奇，等.卓越工程師計劃下的嵌入式軟件人才培養(yǎng)[J].計算機教育，2014（9）：48-51.

[7] 劉彥姝，唐乘花，張克儉.引入印度 NIIT構建教學新模式[J].計算機光盤軟件與應用，2012（3）：232-233.

[責任編輯：鐘 嵐]