產(chǎn)學(xué)研背景下的項目驅(qū)動式工科學(xué)生工程能力培養(yǎng)的思考與實踐

蔣玉娥　劉家祥　劉桂江

【摘要】在推進(jìn)地方院校應(yīng)用型高等教育的過程中，有效利用產(chǎn)學(xué)研合作的優(yōu)勢，以項目驅(qū)動式加強(qiáng)工科學(xué)生工程培養(yǎng)能力具有實際意義。文章采用傳感檢測與RFID這門核心專業(yè)課程為著眼點，分析以工程能力培養(yǎng)為目標(biāo)的課程設(shè)計中存在的問題，并對產(chǎn)學(xué)研結(jié)合下的項目驅(qū)動式課程設(shè)計進(jìn)行了實踐和總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】產(chǎn)學(xué)研合作；項目驅(qū)動方式；工程能力；課程設(shè)計

【基金項目】安徽省質(zhì)量工程項目（2015jyxm237）安徽省質(zhì)量工程項目。

【中圖分類號】F204 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）06-0023-02

近年來應(yīng)用型教育受到我國高等教育的廣泛關(guān)注。眾多的地方院校工科專業(yè)從事高等工程教育，以提高學(xué)生的工程能力為宗旨，其顯著特征是將工程教學(xué)與工程實訓(xùn)相結(jié)合，通過校企協(xié)作、產(chǎn)教融合、研學(xué)交替等方式培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新意識和工程能力[1-3]。工程能力是指具備在科學(xué)研究、工程運(yùn)行、生成勞動、經(jīng)營管理、文化生活等各個方面的實際工作中，將理論知識與動手實踐能力相結(jié)合。因此，地方院校應(yīng)當(dāng)在人才培養(yǎng)和課程設(shè)置方面加強(qiáng)與相關(guān)企業(yè)的合作和聯(lián)系，充分并善于利用企業(yè)的真實工程環(huán)境合作培養(yǎng)工程技術(shù)人才，特別是對實踐性和創(chuàng)新性要求更高的一些工科專業(yè)，如計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程和通信工程等專業(yè)[4-6]。

2012年我院正式將《傳感檢測與RFID》這門課程作為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的核心課程。結(jié)合產(chǎn)學(xué)研的項目驅(qū)動理念，以培養(yǎng)學(xué)生工程能力為目標(biāo)，在這門課程的需求調(diào)研、定位，課程設(shè)計，教學(xué)模式與教學(xué)方法改革的過程中，有機(jī)的融合社會需求、企業(yè)優(yōu)勢和高校特點。

一、以工程能力培養(yǎng)為目標(biāo)的課程設(shè)計中存在的問題

《傳感檢測與RFID》涵蓋了兩項十分重要的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)：傳感器技術(shù)和射頻設(shè)別技術(shù)。該課程以物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用為背景，要求學(xué)生能掌握物理層的這兩個關(guān)鍵技術(shù)。即以工程能力培養(yǎng)為目標(biāo)，在課程設(shè)計的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)側(cè)重技術(shù)的理解和實際應(yīng)用。為此，以提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和加強(qiáng)工程能力培養(yǎng)為出發(fā)點，對現(xiàn)有的《傳感檢測與RFID技術(shù)》相關(guān)課程進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的相關(guān)課程設(shè)計存在以下問題。

1.目標(biāo)定位不明確，創(chuàng)新知識基礎(chǔ)薄弱，轉(zhuǎn)化為工程能力的意識更弱

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)作為一門新興專業(yè)，從人才培養(yǎng)方案的制定到課程體系的設(shè)計都缺少統(tǒng)一的規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)。因此很多高校在制定人才培養(yǎng)方案和相關(guān)課程設(shè)計的過程中目標(biāo)定位不明確，特別是的《傳感檢測與RFID技術(shù)》是一門新的專業(yè)課程，在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)之前不存在一模一樣的課程，或者只是存在部分接近的課程，如《射頻識別技術(shù)》和《傳感檢測技術(shù)》。在培養(yǎng)方案的制定和課程大綱的設(shè)計過程中，部分高校直接采用傳統(tǒng)的類似課程的培養(yǎng)方案和大綱。傳統(tǒng)的《射頻識別技術(shù)》強(qiáng)調(diào)理論知識的理解，而傳統(tǒng)《傳感檢測技術(shù)》一般適用于自動化相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，強(qiáng)調(diào)傳感器的內(nèi)部構(gòu)造和工作原理。如果直接采用這些課程的大綱和方案設(shè)計，將導(dǎo)致課程與其他課程缺乏銜接，特別是在實踐教學(xué)方面失去其應(yīng)當(dāng)擔(dān)負(fù)的承上啟下的重要作用，將導(dǎo)致培養(yǎng)出來的學(xué)生在社會技術(shù)競爭力薄弱，甚至影響學(xué)生就業(yè)率和擇業(yè)率。

因此在進(jìn)行該課程設(shè)計的過程中，應(yīng)當(dāng)明確以培養(yǎng)學(xué)生工程能力為目標(biāo)，廣泛調(diào)研物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)或物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)公司的需求，合理添加物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)特有的創(chuàng)新知識，并通過系統(tǒng)的課程設(shè)計和實踐教學(xué)，有效的將綜合知識轉(zhuǎn)化為工程能力。

2.實踐教學(xué)不成體系，工程能力訓(xùn)練因循守舊

落后的教學(xué)理念以及缺乏創(chuàng)新的教學(xué)方式，使得我國工科大學(xué)生習(xí)慣于跟隨式、依賴式學(xué)習(xí)方式。一些工科實驗室、校企合作基地嚴(yán)重不足，特別是新興的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，需要系統(tǒng)性的建立有針對性的實驗室，完善實踐教學(xué)體系。就《傳感檢測與RFID技術(shù)》課程而言，更是缺乏系統(tǒng)針對性的實踐教學(xué)體系。目前很多高校普遍采用傳感器驗證類和RFID驗證類實驗，導(dǎo)致很多學(xué)生難以將所學(xué)的知識點融入到實驗過程，出現(xiàn)知其然，不知其所以然的現(xiàn)象。而且這種現(xiàn)象直接影響后續(xù)相關(guān)實踐類課程的開展，如《物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計與實踐》和《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)》，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生無法有效的融入專業(yè)實習(xí)和實踐類教學(xué)環(huán)節(jié)，并最終無法適應(yīng)企業(yè)和公司對此類技術(shù)的需求。因此，合理的設(shè)計實踐教學(xué)體系，加強(qiáng)工程能力訓(xùn)練十分重要。

3.創(chuàng)新成果貧乏，工程實踐技能不強(qiáng)

由于部分學(xué)校辦學(xué)壓力大，設(shè)施不足，減少了學(xué)生理論應(yīng)用于實踐的機(jī)會，存在閉門造車現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了學(xué)生創(chuàng)新技能的提高和創(chuàng)新成果的提煉。特別是對于新興的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，實踐類教學(xué)必須與實際的項目研發(fā)相結(jié)合，讓學(xué)生直接將創(chuàng)新知識和技術(shù)應(yīng)用于項目的開發(fā)和調(diào)試過程中。

二、產(chǎn)學(xué)研背景下的項目驅(qū)動式課程設(shè)計與實踐

從物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)方案的制定到課程體系的設(shè)計，再具體到每門課程的設(shè)計，我們一直秉承以培養(yǎng)學(xué)生工程能力為目標(biāo)，充分利用產(chǎn)學(xué)研合作帶來的優(yōu)勢，以項目驅(qū)動的方式完善教學(xué)模式和教學(xué)方法。接下來，文章將就《傳感檢測與RFID》這門課程為出發(fā)點，分析和總結(jié)當(dāng)前我們采取的課程設(shè)計和實踐心得。

1.校企合作，廣泛調(diào)研，明確課程定位

在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)之上，廣泛走訪從事物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計與研發(fā)、銷售、調(diào)試和維護(hù)，特別是RFID系統(tǒng)設(shè)計與研發(fā)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與研發(fā)的相關(guān)企業(yè)進(jìn)行深入的調(diào)研和分析。與相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)第一線的科研和工作人員進(jìn)行交流和合作，商討課程的要求和標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合我校自身的專業(yè)優(yōu)勢和辦學(xué)特色，將產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、工學(xué)結(jié)合和工程教育等理念進(jìn)行深度融合，形成以物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的需求為導(dǎo)向，以學(xué)生工程能力和創(chuàng)新意識為主線，以產(chǎn)學(xué)研合作企業(yè)的實際項目為驅(qū)動，以培養(yǎng)具有面向RFID技術(shù)和傳感器技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)、調(diào)試、維護(hù)和銷售等技能的應(yīng)用型高人人才為最終目標(biāo)。確定《傳感檢測與RFID技術(shù)》課程定位和目標(biāo)：是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)基礎(chǔ)核心課程，該課程培養(yǎng)學(xué)生RFID技術(shù)和傳感器技術(shù)應(yīng)用開發(fā)能力。endprint

2.優(yōu)化課程設(shè)計，項目驅(qū)動式，強(qiáng)化實踐教學(xué)

（1）優(yōu)化課程設(shè)計，承上啟下，有效融合

《傳感檢測與RFID技術(shù)》這門課程安排在大三上學(xué)期開設(shè)。該課程在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程體系中起到承上啟下的關(guān)鍵地位，有相關(guān)的前導(dǎo)課程，如《物聯(lián)網(wǎng)概論》和《單片機(jī)原理與應(yīng)用》，也有后續(xù)的承接課程，如《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)》、《物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計與實踐》和《嵌入式軟件設(shè)計》等，甚至直接與校外實習(xí)實訓(xùn)相關(guān)課程有效融合。因此我們在進(jìn)行課程設(shè)計的過程（下轉(zhuǎn)54頁）（上接23頁）中、充分考慮了其銜接功能，在理論教學(xué)和實踐教學(xué)的過程中，充分考慮了學(xué)生的基礎(chǔ)和后續(xù)需求。

（2）產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，項目驅(qū)動，強(qiáng)化實踐教學(xué)

產(chǎn)學(xué)研合作大環(huán)境下，在理論教學(xué)基礎(chǔ)之上，遞進(jìn)式開展實踐教學(xué)活動，分為：設(shè)計性項目實驗，課外興趣實踐項目到綜合應(yīng)用設(shè)計項目。通過一系列系統(tǒng)性的項目輪訓(xùn)，讓學(xué)生在項目團(tuán)隊合作中，有效利用知識綜合能力和創(chuàng)新思維，感受團(tuán)隊合作精神，最終將所學(xué)的知識和培養(yǎng)的思維方式轉(zhuǎn)化為工程能力。

圖1 實踐教學(xué)項目驅(qū)動模型圖

（3）教學(xué)方法改革，提煉創(chuàng)新成果，激發(fā)創(chuàng)新潛能

整合學(xué)校、企業(yè)多方面的資源，將學(xué)生參與并完成的實際項目加以包裝，參加各類項目訓(xùn)練和比賽，激發(fā)學(xué)生成果轉(zhuǎn)化帶來的學(xué)習(xí)動力，從而不斷提高工程實踐技能。針對《傳感檢測與RFID技術(shù)》中的涉及的傳感器技術(shù)和RFID技術(shù)正是各類物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)不可缺少的基礎(chǔ)類技術(shù)，是完成項目研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化的基石。如有學(xué)生團(tuán)隊以無線傳感網(wǎng)和射頻識別技術(shù)的區(qū)域定位特性設(shè)計了“大型商場兒童區(qū)域定位系統(tǒng)”，該作品不僅獲得安徽省挑戰(zhàn)杯二等獎，還被評為安徽省信息消費(fèi)創(chuàng)新產(chǎn)品之一。因此，不斷提高教學(xué)方法，適應(yīng)應(yīng)用需求，采用合適的方式提煉創(chuàng)新成果，能夠極大的調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)新潛能。

三、小結(jié)

推進(jìn)應(yīng)用型教學(xué)是地方性高校工科專業(yè)發(fā)展的趨勢，我們應(yīng)當(dāng)有效利用產(chǎn)學(xué)研帶來的優(yōu)勢，確定培養(yǎng)目標(biāo)，優(yōu)化課程體系和教學(xué)方法，不斷能提高工科學(xué)生的工程能力。文章從具體課程，《傳感檢測與RFID技術(shù)》出發(fā)，詳細(xì)分析了當(dāng)前課程教學(xué)中工程能力培養(yǎng)存在的問題，并結(jié)合自身的實踐探索，對產(chǎn)學(xué)研背景下的項目驅(qū)動式課程設(shè)計進(jìn)行了總結(jié)。

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