物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐改革研究

王永強(qiáng)

【摘 要】物聯(lián)網(wǎng)是國(guó)家戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)之一，迫切需要大批理論扎實(shí)，實(shí)踐技能高的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才。而且物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)目前仍處于發(fā)展階段，還沒有形成一定的教學(xué)體系和標(biāo)準(zhǔn)。為滿足物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)需要，本文首先分析了目前物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐現(xiàn)狀及存在問(wèn)題，然后從物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐教學(xué)上提出了改革方案，提出了將課程教學(xué)中實(shí)踐整合及基于“產(chǎn)”、“學(xué)”、“研”，“用”的校企合作模式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)；校企合作；實(shí)踐教學(xué)

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)是國(guó)家的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)之一，該專業(yè)是面向現(xiàn)代信息處理技術(shù)，培養(yǎng)從事物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)分析與科技開發(fā)及研究方面的高等工程技術(shù)人才。本學(xué)科專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生德智體全面發(fā)展、知識(shí)結(jié)構(gòu)合理、具備扎實(shí)的電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感器和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)高頻和微波技術(shù)，有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信理論、信息處理、計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)工程等基礎(chǔ)理論，掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的傳感層，傳輸層與應(yīng)用層關(guān)鍵設(shè)計(jì)等專門知識(shí)和技能，并且具備在本專業(yè)領(lǐng)域跟蹤新理論、新知識(shí)、新技術(shù)的能力以及較強(qiáng)的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

借著“互聯(lián)網(wǎng)+”的春風(fēng)，以及人們智能化及物物相連的需求，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模比傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)擴(kuò)大了20多倍。因此，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的需求也是非常巨大的，然而物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的短缺成為了制約該行業(yè)發(fā)展的瓶頸。目前物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)還處于初期發(fā)展階段，課程體系及實(shí)踐環(huán)節(jié)也不是很成熟。本文分析了該專業(yè)存在的問(wèn)題，針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)踐教學(xué)改革提出了相應(yīng)建議。

1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐中存在的問(wèn)題

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是在計(jì)算機(jī)、通信、控制等學(xué)科綜合發(fā)展而來(lái)的一個(gè)新專業(yè)。由于涉及的學(xué)科及專業(yè)知識(shí)比較多，所以要求學(xué)生要有扎實(shí)的理論知識(shí)和較強(qiáng)的實(shí)踐及工程動(dòng)手能力。但目前各高校的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)正處于建設(shè)摸索階段，存在著專業(yè)定位不明確、實(shí)踐教師能力及經(jīng)驗(yàn)不足、課程實(shí)踐環(huán)節(jié)銜接不緊湊，實(shí)踐設(shè)備相對(duì)匱乏等問(wèn)題[1]。

1.1 專業(yè)定位不明確

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是放在計(jì)算機(jī)類下面的一個(gè)專業(yè)，但又和通信、自動(dòng)化等專業(yè)緊密聯(lián)系。從而導(dǎo)致了有的高校是計(jì)算機(jī)學(xué)院申報(bào)該專業(yè)，有的是自動(dòng)化學(xué)院，有的是通信學(xué)院申報(bào)該專業(yè)。也就出現(xiàn)了專業(yè)定位不同的情況[2]。再有，高校專業(yè)師資對(duì)物聯(lián)網(wǎng)認(rèn)識(shí)不足，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的專業(yè)實(shí)踐定位不清楚，比如到底是偏軟還是偏硬。此外，專業(yè)教師還不了解企業(yè)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)人才的實(shí)踐能力需求不了解，導(dǎo)致培養(yǎng)出的專業(yè)人才物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)踐技能不強(qiáng)，創(chuàng)新能力差，不能勝任物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的工作。

1.2 實(shí)踐教學(xué)師資能力及經(jīng)驗(yàn)不足

各高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)踐教師都是從計(jì)算機(jī)或者自動(dòng)化等專業(yè)轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)的。他們由于缺乏物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技能培訓(xùn)及專業(yè)知識(shí)與企業(yè)需求脫軌等方面原因，導(dǎo)致各高校物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐教學(xué)師資不足。由于大部分高校采用了“3+1”模式培養(yǎng)方案，也就是在第七學(xué)期全部為實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)，這時(shí)也需要有較強(qiáng)工程實(shí)踐能力的老師進(jìn)行指導(dǎo)。在師資緊張的前提下，提高教師實(shí)踐能力更是艱巨。

1.3 課程實(shí)踐環(huán)節(jié)銜接不緊湊

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)有《無(wú)線通信技術(shù)》、 《現(xiàn)代傳感器技術(shù)》、《單片機(jī)與接口技術(shù)》、《RFID技術(shù)》，《無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)》等重要專業(yè)課。這些專業(yè)課的知識(shí)涵蓋計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)等，并且在課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)中還存在著一定的重復(fù)。雖然大部分高校進(jìn)行相關(guān)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)時(shí)，雖然在后續(xù)的課程設(shè)計(jì)、綜合實(shí)訓(xùn)中，有意將各專業(yè)知識(shí)進(jìn)行整合，但目前的執(zhí)行效果欠佳。甚至有的綜合性實(shí)驗(yàn)僅僅采用了幾個(gè)課程實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)單拼湊，缺乏物聯(lián)網(wǎng)綜合設(shè)計(jì)與實(shí)踐項(xiàng)目。最后導(dǎo)致學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)認(rèn)識(shí)度不夠，對(duì)專業(yè)方向把握不準(zhǔn)，不利于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的培養(yǎng)。

1.4 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐設(shè)備及場(chǎng)地匱乏

各高校在申報(bào)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)時(shí)，大多是拼湊了其它專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室，而真正的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)室較少，都是需要專業(yè)成立后進(jìn)行建設(shè)。但隨著專業(yè)成立后，高校由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)費(fèi)不足，導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)緩慢，從而影響了正常的實(shí)踐教學(xué)。有的高校雖然為了滿足評(píng)估條件，購(gòu)置了一些物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，但只是能夠完成基本的實(shí)驗(yàn)，缺乏綜合性的實(shí)訓(xùn)、實(shí)踐平臺(tái)，滿足不了綜合性實(shí)驗(yàn)要求。

2 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐教學(xué)改革建議

2.1 由核心課程群推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐教學(xué)

進(jìn)一步加強(qiáng)課程建設(shè)，尤其是核心課程群建設(shè)。緊密聯(lián)系課程內(nèi)容、加強(qiáng)課程之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，在課程內(nèi)容上進(jìn)一步整合，實(shí)現(xiàn)課程群的全局優(yōu)化。更新教學(xué)內(nèi)容、整合課程資源、提高資源使用效益，來(lái)進(jìn)一步提高整體教學(xué)水平，使學(xué)生的素質(zhì)、水平和能力躍上一個(gè)新的臺(tái)階。針對(duì)各專業(yè)課程時(shí)代性、應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，通過(guò)集體備課的方式確定并豐富教學(xué)內(nèi)容，并完善實(shí)踐環(huán)節(jié)指導(dǎo)書。

比如核心課程群可以包括《現(xiàn)代傳感器技術(shù)》、《RFID技術(shù)》《物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)》與《無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)》、《ARM處理器原理與結(jié)構(gòu)》等課程環(huán)節(jié)和一些實(shí)踐實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)。課程群[3]教學(xué)內(nèi)容一體化設(shè)計(jì)與實(shí)踐教學(xué)必須做到相輔相成。這就需要不僅涉及教學(xué)內(nèi)容的整合，還涉及到教學(xué)方法、考核形式等的改革與配合。從而使得物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐教學(xué)在課程群的統(tǒng)籌下，逐步遞進(jìn)，去掉原來(lái)的冗余，優(yōu)化實(shí)踐實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)內(nèi)容。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐師資培養(yǎng)改革

人才引進(jìn)與內(nèi)部培養(yǎng)同步進(jìn)行，改善師資結(jié)構(gòu)不合理的情況，提升專任教師的實(shí)踐能力。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學(xué)的實(shí)際和需要，制定合理的教師培養(yǎng)計(jì)劃。第一，注重專業(yè)教師的實(shí)踐能力培養(yǎng)，選派青年教師赴企事業(yè)單位、實(shí)習(xí)基地進(jìn)行實(shí)踐鍛煉，努力打造“雙師型”師資隊(duì)伍。第二，繼續(xù)打造大學(xué)生科技活動(dòng)平臺(tái)。深入開展專業(yè)社團(tuán)、指導(dǎo)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目、開展學(xué)科競(jìng)賽，培養(yǎng)師生的實(shí)踐能力。鼓勵(lì)教師開展興趣小組、指導(dǎo)創(chuàng)新項(xiàng)目、開展學(xué)科競(jìng)賽。

加強(qiáng)教學(xué)研究與改革。繼續(xù)鼓勵(lì)教師申報(bào)跟專業(yè)相關(guān)的省市級(jí)教研科研項(xiàng)目，鼓勵(lì)教師在本專業(yè)高水平期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文，從核心課程經(jīng)費(fèi)中撥出部分經(jīng)費(fèi)給予獎(jiǎng)勵(lì)。組建科研團(tuán)隊(duì)，借機(jī)把核心課程改革的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行凝練，轉(zhuǎn)化為成果，并在以后的教研活動(dòng)中安排時(shí)間讓老師們相互交流，研究專業(yè)發(fā)展的前沿問(wèn)題。endprint

2.3 搭建物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新型實(shí)踐平臺(tái)

為了滿足物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才實(shí)踐能力培養(yǎng)的要求，各高校要搭建物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新型實(shí)踐平臺(tái)[4]。該平臺(tái)可以采用教師的教科研成果進(jìn)行轉(zhuǎn)化，也可以和企業(yè)共同搭建。這樣的綜合實(shí)踐平臺(tái)，能夠從傳感層、通信層，應(yīng)用層[5]所學(xué)到的專業(yè)課程進(jìn)行整合。比如傳感層，學(xué)生可以采集傳感器信號(hào)；通信層，學(xué)生可以將采集的信號(hào)通過(guò)Zigbee、藍(lán)牙，Wifi等方式進(jìn)行信號(hào)傳輸；應(yīng)用層，學(xué)生可以使用QT、Android，C#等編寫軟件，完成物聯(lián)網(wǎng)工程需求。通過(guò)綜合實(shí)踐平臺(tái)，學(xué)生可以更好的了解物聯(lián)網(wǎng)，參加一些物聯(lián)網(wǎng)大賽，提升自己的技術(shù)水平，更好地和企業(yè)完成人才對(duì)接。

2.4 推進(jìn)“產(chǎn)”、“學(xué)”、“研”，“用”的校企合作模式，深入校企合作改革

主要是在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地環(huán)境中，通過(guò)學(xué)校教師或行業(yè)企業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)，加強(qiáng)學(xué)生校內(nèi)實(shí)踐鍛煉，提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和分析解決問(wèn)題的能力；“產(chǎn)”、“學(xué)”是指生產(chǎn)教學(xué)，主要是在學(xué)校實(shí)習(xí)基地或頂崗實(shí)習(xí)企業(yè)環(huán)境下，充分利用實(shí)習(xí)時(shí)間承擔(dān)生產(chǎn)任務(wù)，實(shí)行教學(xué)與生產(chǎn)，工作和學(xué)習(xí)一體，變消耗性實(shí)習(xí)為生產(chǎn)性實(shí)習(xí)，從而提高學(xué)生的產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)和實(shí)踐能力；“研”是通過(guò)學(xué)生參與教師或者企業(yè)的教科研項(xiàng)目，從而提高學(xué)生的動(dòng)手能力；“用”是將企業(yè)的人才培養(yǎng)方法、深度校企合作中的成果進(jìn)行轉(zhuǎn)化，為今后的實(shí)踐教學(xué)服務(wù)。“產(chǎn)”、“學(xué)”、“研”，“用”校企合作是教育發(fā)展的大勢(shì)所趨，可以對(duì)學(xué)校和企業(yè)兩種不同的教育環(huán)境和教育資源進(jìn)行高效整合，使學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方向與企業(yè)保持一致，實(shí)現(xiàn)了校企的雙贏。

3 結(jié)論

物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)工程也是一個(gè)新的專業(yè)。本文分析了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才需求，結(jié)合目前高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐能力培養(yǎng)中存在的問(wèn)題，提出了幾點(diǎn)改革建議。以期待課程教學(xué)中，將實(shí)踐整合、發(fā)展優(yōu)秀實(shí)踐師資人才、搭建綜合性實(shí)踐平臺(tái)，以及采用基于“產(chǎn)”、“學(xué)”、“研”，“用”的校企合作模式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的發(fā)展。

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