基于教學(xué)模式創(chuàng)新的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)研究

錢萍　劉鎮(zhèn)　張笑非

【摘 要】針對現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)方案及教學(xué)模式中存在的問題，本文從更新教學(xué)理念出發(fā)，以提高教學(xué)質(zhì)量、調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、突出教學(xué)效率為目標(biāo)，提出了基于“眾教生態(tài)”的教學(xué)新模式，并在此基礎(chǔ)上研究構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案。

【關(guān)鍵詞】反思教學(xué);眾教生態(tài);物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè);人才培養(yǎng)方案

中圖分類號： G642;TP391.44-4;TN929.5-4文獻標(biāo)識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）15-0125-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.15.059

Research on Talent Training of IoT Engineering Based on Teaching Mode Innovation

QIAN Ping LIU Zhen ZHANG Xiao-fei

（School of Computer Science，Jiangsu University of Science and Technology，Zhenjiang Jiangsu 212003，China）

【Abstract】According to problems of talent training program and teaching mode of Internet of Things（IoT） engineering，starting from updating teaching idea，this paper proposes the new teaching mode based on“crowd-teaching ecosystem”to improve the quality and efficiency of teaching and arouse studentsenthusiasm.

【Key words】Rethinking Education;Crowd-teaching Ecosystem;Internet of Things Engineering;Talent Training Program

0 引言

眾所周知，大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是我們國家具有國家戰(zhàn)略意義的重要決策，而培養(yǎng)擁有扎實的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)理論知識和專業(yè)技術(shù)方法的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。江蘇科技大學(xué)一貫重視提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，計算機學(xué)院從工程教育專業(yè)認(rèn)證[1]、課程體系[2][3]、學(xué)習(xí)預(yù)警模型[4]、大學(xué)生創(chuàng)新項目[5]等多方面研究專業(yè)建設(shè)方案，改革人才培養(yǎng)模式。

本文針對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)中出現(xiàn)的問題，通過研究教學(xué)模式改革，提出基于“眾教生態(tài)”的教學(xué)新模式，并進一步提出物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)重構(gòu)方案。

1 物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)面臨的挑戰(zhàn)

1.1 新舊體系沖突

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)作為一個新興產(chǎn)業(yè)，出現(xiàn)時間并不長，2010年初教育部下達了高校設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)申報通知，我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)從2011年開始招收本科生。與計算機科學(xué)與技術(shù)、通信工程、軟件工程等傳統(tǒng)專業(yè)相比，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)的時間還比較短，并且物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一直在不斷發(fā)展著。因此物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)過程中面臨著以下幾方面新舊體系的沖突需要解決：

●理論教學(xué)方面：新課程與舊內(nèi)容的沖突，新教材與舊知識的沖突;

●實驗教學(xué)方面：學(xué)生多與設(shè)備少的沖突，學(xué)生看得多與做得少的沖突;

●實踐環(huán)節(jié)方面：說法多與動手少的沖突，學(xué)生聽得多與見得少的沖突;

●考核考試方面：學(xué)生準(zhǔn)備試題答案的多、答疑研討的少的沖突;

●學(xué)業(yè)狀態(tài)方面：學(xué)生被動傳授學(xué)的多、主動學(xué)習(xí)悟的少的沖突。

1.2 專業(yè)覆蓋面寬

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)要求能夠系統(tǒng)地掌握物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)理論、方法和技能，具備通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)等領(lǐng)域的知識。物聯(lián)網(wǎng)工程的內(nèi)容覆蓋了信息空間幾乎所有的專業(yè)和學(xué)科，相關(guān)的學(xué)科有軟件工程、計算機科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間安全等，相近的專業(yè)有人工智能、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)和信息安全等。因此物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在人才培養(yǎng)模式和人才培養(yǎng)方案制定方面面臨著專業(yè)覆蓋面過寬的挑戰(zhàn)。

2 基于“眾教生態(tài)”的教學(xué)模式

針對物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)過程中面臨的挑戰(zhàn)，本文提出基于“眾教生態(tài)”的創(chuàng)新教學(xué)模式。

首先是教學(xué)理念的更新。在物聯(lián)網(wǎng)工程人才的培養(yǎng)過程中改變原有的教學(xué)理念，引入新的基于“反思教學(xué)”（Rethinking Education）的教學(xué)理念。這一理念來源于美國加州大學(xué)伯克利分校，旨在對于教育問題進行深度思考，探尋教育的本質(zhì)和未來的發(fā)展方向。本文基于這一理念對物聯(lián)網(wǎng)工程的教學(xué)模式進行思考，在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生“學(xué)會學(xué)習(xí)”，從傳統(tǒng)的側(cè)重教育內(nèi)容和培訓(xùn)，轉(zhuǎn)移到對所學(xué)知識的再認(rèn)識、評價和確認(rèn)。所學(xué)知識不再由一個中心權(quán)威來指定，而是由學(xué)校、教師和學(xué)生來確定，學(xué)習(xí)應(yīng)視為一個共同體，課堂內(nèi)外的學(xué)習(xí)應(yīng)密切互動。

接著在教學(xué)理念更新的基礎(chǔ)上，探索基于“眾教生態(tài)”的教學(xué)模式。該教學(xué)模式重視課堂內(nèi)和課堂外教學(xué)的緊密結(jié)合，以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。在課堂內(nèi)可以采用大課堂授課的形式，即“眾教”，以提高教學(xué)效率;在課堂外利用基于云平臺的泛在學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)[6]，鼓勵學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，并在線上與教師積極互動。

3 物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)方案重構(gòu)

在教學(xué)理念更新和教學(xué)模式改革的基礎(chǔ)上，本文從努力培養(yǎng)計算思維能力和工程思維修養(yǎng)這兩個方面重構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)方案。重構(gòu)以工程教育專業(yè)認(rèn)證的理念為指導(dǎo)，基本原則是規(guī)范性、創(chuàng)新性、工程化、模塊化及特色化，將新工科對專業(yè)建設(shè)提出的“五新”目標(biāo)貫穿到人才培養(yǎng)方案制定和實施過程中。以課程群的形式梳理各門課程的知識點，強化各門課知識點之間的關(guān)聯(lián)性，優(yōu)化各門課程教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建從基礎(chǔ)到綜合、由工程實踐能力到復(fù)雜問題求解能力的循序漸進的實踐創(chuàng)新教學(xué)體系。在重構(gòu)過程中圍繞“加、減、乘、除”展開工作：

“加”法，即增加理念、方向和特色。在培養(yǎng)方案中給學(xué)生提高足夠的成長空間，確立硬件、軟件與系統(tǒng)三個方向，建立從艦船綜合保障到“船聯(lián)網(wǎng)”專業(yè)特色。

“減”法，即減少課程和負(fù)擔(dān)。通過聚焦行業(yè)應(yīng)用需求，整合核心知識，從而減少課程，對課程分層次、分模塊，減少教和學(xué)兩方面的負(fù)擔(dān)。

“乘”法，即擴大視野和格局。在重構(gòu)過程中注重擴大國際視野和格局，增強發(fā)展后勁，突出平臺作用，強調(diào)團隊合作，提升成果水平。

“除”法，即破除障礙和壁壘。在重構(gòu)過程中勇于創(chuàng)新、破除陳規(guī)，突出創(chuàng)新思維培養(yǎng)，強化校企互動。破除學(xué)科之間的壁壘，跨學(xué)科構(gòu)建培養(yǎng)方案，突出交叉融合，加快新技術(shù)應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)方案的基本體系如圖1所示，圖中物聯(lián)網(wǎng)A、物聯(lián)網(wǎng)B、物聯(lián)網(wǎng)C是指物聯(lián)網(wǎng)硬件、物聯(lián)網(wǎng)軟件和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)三個人才培養(yǎng)方向，這三個方向的課程設(shè)置如表1所示。

4 結(jié)束語

本文通過更新教學(xué)理念和改革教學(xué)模式，研究構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案?；凇氨娊躺鷳B(tài)”的教學(xué)模式以反思教學(xué)為教學(xué)理念，將課堂內(nèi)的大課堂授課方式與課堂外的師生線上互動模式緊密結(jié)合，建立良性的教學(xué)生態(tài)環(huán)境。人才培養(yǎng)方案中突出計算思維能力和工程思維修養(yǎng)能力的培養(yǎng)，確立物聯(lián)網(wǎng)硬件、物聯(lián)網(wǎng)軟件和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)三個專業(yè)方向，著力培養(yǎng)擁有扎實的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)理論知識和專業(yè)技術(shù)方法，能在相關(guān)領(lǐng)域和行業(yè)從事物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)研發(fā)、系統(tǒng)集成與運維等工作的高素質(zhì)人才。本文提出的教學(xué)模式不僅可以應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)過程中，還可以推廣到其他相關(guān)專業(yè)，具有通用性。

【參考文獻】

[1]徐丹，左欣，滕瑋.基于專業(yè)認(rèn)證的物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)模式探究[J].科技視界，2015（35）.

[2]錢萍，房靖，滕瑋，徐丹.基于工程教育認(rèn)證的通信工程專業(yè)課程體系研究[J].科教導(dǎo)刊，2016（36）.

[3]滕瑋，吳健康，錢萍，劉鎮(zhèn).面向工程教育認(rèn)證的通信工程專業(yè)實踐教學(xué)課程體系改革研究.科教導(dǎo)刊，2018（2）.

[4]張笑非，段先華，劉鎮(zhèn)，錢萍.基于電子作業(yè)挖掘的學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)警模型研究[J].軟件工程，2019（4）.

[5]滕瑋，郭帥民，黃秋斌，潘饒.基于M2M技術(shù)的家庭智能鏡系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].科技視界，2019（7）.

[6]錢萍，劉鎮(zhèn)，滕瑋.基于泛在學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究[J].科技視界，2019（7）.