物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建研究

陳 輝，劉向舉，蔣社想，劉喚喚

（安徽理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院，安徽淮南 232001）

0 引言

為應(yīng)對(duì)以新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式為特征的新經(jīng)濟(jì)形態(tài)的快速發(fā)展，強(qiáng)化創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，支撐服務(wù)“中國(guó)制造2025”等一系列國(guó)家戰(zhàn)略，自2017 年2 月以來，教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)，先后形成了“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”和“北京指南”，為新工科建設(shè)和工程教育改革指明了方向。新工科建設(shè)一方面需要建設(shè)一批針對(duì)新興產(chǎn)業(yè)的新工科專業(yè)，包括大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)等，另一方面需要利用新興技術(shù)，如人工智能、大數(shù)據(jù)等對(duì)傳統(tǒng)工科專業(yè)進(jìn)行改造升級(jí)，以滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。新工科建設(shè)對(duì)工科人才培養(yǎng)提出了更高要求，尤其是實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力方面。物聯(lián)網(wǎng)作為新興產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)工科專業(yè)改造升級(jí)的支撐技術(shù)，在新工科建設(shè)過程中具有重要地位。

物聯(lián)網(wǎng)工程屬于典型的新工科專業(yè)，自2010年開設(shè)以來為我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域培養(yǎng)了大量專門技術(shù)人才，但由于其涉及多學(xué)科知識(shí)、涵蓋內(nèi)容廣泛，在人才培養(yǎng)方面仍然面臨著諸多難題和挑戰(zhàn)。首先是專業(yè)定位和特色方面存在定位不準(zhǔn)確、專業(yè)特色不明顯、與依托專業(yè)區(qū)分度不大等問題；其次是大多數(shù)高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的教師都是從其他相關(guān)專業(yè)調(diào)整而來，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)理論和應(yīng)用研究不夠深入，尤其是實(shí)踐應(yīng)用能力欠缺；此外是人才培養(yǎng)方面存在教學(xué)體系不切合實(shí)際、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剿腊濉⑷鄙賹?shí)戰(zhàn)技能訓(xùn)練等問題，尤其是缺少有效的實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)機(jī)制。諸多因素導(dǎo)致學(xué)生畢業(yè)要求達(dá)成度偏低、就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)，與培養(yǎng)目標(biāo)有一定差距。

1 相關(guān)研究

針對(duì)上述問題，高等院校相關(guān)專業(yè)教育和管理人員對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了一些探索和研究，起到了積極的推動(dòng)作用。例如，文獻(xiàn)［5］［6］［9］針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)特色不明顯問題，研究了構(gòu)建專業(yè)特色課程體系的方法，指出應(yīng)結(jié)合學(xué)校行業(yè)背景、地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點(diǎn)以及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的特點(diǎn)形成辦學(xué)特色，避免物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)同質(zhì)化；文獻(xiàn)［7］［8］針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)存在的問題，基于CDIO 理念構(gòu)建了由公共基礎(chǔ)課、學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課程、創(chuàng)新實(shí)踐教育組成的課程體系，但沒有明確各門課程間的聯(lián)系和支撐關(guān)系，只是簡(jiǎn)單羅列了各組成部分所涉及的課程；文獻(xiàn)［10］針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)體系中存在的問題，研究了新工科背景下物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系，構(gòu)建了由實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革、競(jìng)賽和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、強(qiáng)化導(dǎo)師指導(dǎo)、校企聯(lián)合實(shí)踐基地建設(shè)以及激勵(lì)保障措施構(gòu)成的實(shí)踐教學(xué)體系框架，但未對(duì)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行探討；文獻(xiàn)［11］針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)建設(shè)模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例，實(shí)現(xiàn)了跨專業(yè)教學(xué)，滿足了新工科背景下人才培養(yǎng)的需求，提升了物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)作為適應(yīng)新興產(chǎn)業(yè)和新技術(shù)需求而設(shè)立的新工科專業(yè)，大多以計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)為主要依托專業(yè)，部分高校以電子信息工程、通信工程等專業(yè)為辦學(xué)基礎(chǔ)。不同依托專業(yè)導(dǎo)致其專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)存在一定差異，課程體系設(shè)置也會(huì)有所不同。從工程教育專業(yè)認(rèn)證和國(guó)家一流專業(yè)建設(shè)的角度來看，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)應(yīng)被納入計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科。因此，本文以安徽理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)為依托，針對(duì)目前物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中存在的主要問題，系統(tǒng)梳理專業(yè)課程之間的關(guān)系，構(gòu)建了多層次的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)新體系，形成了3 個(gè)主要專業(yè)方向，為培養(yǎng)具有較強(qiáng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力、滿足新經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才提供支撐。

2 實(shí)踐教學(xué)中存在的主要問題

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系包括理論課程和實(shí)踐課程，前者培養(yǎng)學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，后者培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問題和創(chuàng)新實(shí)踐的能力，與理論教學(xué)相互支撐。一般而言，理論課程的設(shè)置應(yīng)具有良好的系統(tǒng)性和連貫性，包括通識(shí)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程，相對(duì)應(yīng)的實(shí)踐課程也應(yīng)由易到難，循序漸進(jìn)。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)涉及多學(xué)科領(lǐng)域，教學(xué)內(nèi)容涉及面廣，與依托專業(yè)的交叉度高，然而目前其課程設(shè)置沒有很好地體現(xiàn)實(shí)踐課程體系的相對(duì)獨(dú)立性、連續(xù)性和完整性，實(shí)踐環(huán)節(jié)仍然沿用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①實(shí)踐課程之間的關(guān)系不明晰，沒有針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)構(gòu)建，導(dǎo)致教學(xué)和培養(yǎng)目標(biāo)不明確；②實(shí)踐課程設(shè)置沒有體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的特點(diǎn)，課程設(shè)置跳躍性較大，實(shí)踐環(huán)節(jié)之間孤立、缺乏連續(xù)性，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)困難；③實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐平臺(tái)沒有針對(duì)專業(yè)方向和特點(diǎn)進(jìn)行建設(shè)，不能有效發(fā)揮作用；④開放實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)設(shè)置不足，大多是實(shí)驗(yàn)箱層面的知識(shí)點(diǎn)重現(xiàn)，沒有對(duì)相關(guān)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用；⑤實(shí)踐教學(xué)仍然停留在實(shí)驗(yàn)室層面，與工程實(shí)踐相結(jié)合的環(huán)節(jié)偏少，尤其是企業(yè)參與的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)嚴(yán)重不足，導(dǎo)致學(xué)生的工程應(yīng)用和實(shí)踐能力不強(qiáng)。上述問題在一定程度上影響了實(shí)踐教學(xué)效果和學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)過程中亟需解決的問題。

3 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐課程體系構(gòu)建

實(shí)踐課程教學(xué)新體系由課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)、科技創(chuàng)新實(shí)踐等部分組成，形成了從點(diǎn)到線、從線到面、從面到體逐層遞進(jìn)的實(shí)踐過程。其中，課程實(shí)驗(yàn)以知識(shí)點(diǎn)的形式鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，使其打牢課程的理論基礎(chǔ)并掌握重要知識(shí)點(diǎn)；課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)以綜合運(yùn)用某門課程的知識(shí)點(diǎn)解決問題為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)核心知識(shí)的融會(huì)貫通；實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)針對(duì)某一復(fù)雜問題或應(yīng)用案例，訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用多門專業(yè)課程知識(shí)解決問題的能力，同時(shí)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)企業(yè)需求的了解，達(dá)到校企之間的有效對(duì)接；在科技創(chuàng)新實(shí)踐部分，通過學(xué)科競(jìng)賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、科研訓(xùn)練和企業(yè)項(xiàng)目等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)一定程度的理論和技術(shù)創(chuàng)新；最后通過畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)全面檢驗(yàn)學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)的能力，培養(yǎng)其獨(dú)立分析問題、查閱文獻(xiàn)和資料、提出模型和方案、搭建和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)、解決實(shí)際復(fù)雜工程問題的實(shí)戰(zhàn)能力。

3.1 課程實(shí)驗(yàn)

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生在畢業(yè)后5 年內(nèi)具備物聯(lián)網(wǎng)工程師的專業(yè)技能，勝任物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)軟硬件的設(shè)計(jì)開發(fā)、系統(tǒng)測(cè)試、數(shù)據(jù)處理和項(xiàng)目管理等工作。因此，本文專業(yè)課程設(shè)置了3 條主線和專業(yè)方向，分別為物聯(lián)網(wǎng)感知控制（嵌入式）、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用端軟件開發(fā)和物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理。每個(gè)方向?qū)?yīng)的主要課程為：①物聯(lián)網(wǎng)感知控制（嵌入式）：C 語(yǔ)言→匯編語(yǔ)言→單片機(jī)技術(shù)→傳感器技術(shù)→RFID 射頻識(shí)別技術(shù)→ZigBee 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（短距離通信技術(shù)）→嵌入式系統(tǒng)→物聯(lián)網(wǎng)控制；②物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用端軟件開發(fā)：Java 語(yǔ)言→數(shù)據(jù)庫(kù)→WEB 應(yīng)用開發(fā)→Android 應(yīng)用開發(fā)；③物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理：Python 語(yǔ)言→數(shù)據(jù)庫(kù)→大數(shù)據(jù)技術(shù)→數(shù)據(jù)挖掘。

此外，相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)理論課程應(yīng)包括數(shù)字邏輯、電路與電子技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等。基于理論課程之間的關(guān)系構(gòu)建出物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，其圍繞3 條主線展開，主線之間可以交叉，但應(yīng)保證每條主線課程以及基礎(chǔ)理論課程之間的前后關(guān)系。構(gòu)建的課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系如圖1 所示。可以看出，3 條主線對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)課程的前后銜接關(guān)系以及3 條主線之間的聯(lián)系，避免了課程實(shí)驗(yàn)之間出現(xiàn)較大的跳躍性和不連續(xù)性。同時(shí)，課程體系體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)的3 層架構(gòu)，即物聯(lián)網(wǎng)感知層（傳感器技術(shù)、RFID 技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)等）、網(wǎng)絡(luò)傳輸層（計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等）、綜合應(yīng)用層（數(shù)據(jù)庫(kù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘、WEB 應(yīng)用開發(fā)、移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)等），有利于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中循序漸進(jìn)，系統(tǒng)掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)與技能。

3.2 課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)是進(jìn)一步加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)課程和核心課程理論知識(shí)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，是強(qiáng)化學(xué)生綜合應(yīng)用能力的重要手段。以專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)組成原理、數(shù)據(jù)庫(kù)等課程進(jìn)行設(shè)計(jì)。此外，根據(jù)專業(yè)方向，以課程設(shè)計(jì)或大作業(yè)的形式開展嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)控制、WEB 應(yīng)用開發(fā)、移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘等課程教學(xué)，并設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)踐課。課程設(shè)計(jì)教學(xué)體系如圖2所示。

Fig.1 Course experiment teaching system圖1 課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

Fig.2 Course design teaching system圖2 課程設(shè)計(jì)教學(xué)體系

新課程體系既突出專業(yè)基礎(chǔ)課程和核心課程的重要性，又重視學(xué)生專業(yè)技能的訓(xùn)練。其中，物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)踐課程綜合運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)感知層、傳輸層、應(yīng)用層知識(shí)，結(jié)合專業(yè)特色和學(xué)校行業(yè)背景，有針對(duì)性地開展應(yīng)用設(shè)計(jì)，如針對(duì)礦山人員進(jìn)行定位、礦山安全監(jiān)測(cè)和預(yù)警、礦山設(shè)備健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)、煤炭高效精準(zhǔn)開采等開展物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)內(nèi)容盡可能接近工程應(yīng)用，有利于提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力，也為后續(xù)畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.3 實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)

實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)涵蓋從專業(yè)認(rèn)知到專業(yè)技能應(yīng)用的多個(gè)環(huán)節(jié)，包括認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、專業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、校內(nèi)實(shí)訓(xùn)、企業(yè)實(shí)訓(xùn)、科研訓(xùn)練等。其中，認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)主要針對(duì)低年級(jí)學(xué)生，使其對(duì)專業(yè)現(xiàn)狀有基本了解，具體包括物聯(lián)網(wǎng)在不同行業(yè)和領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，存在的問題以及發(fā)展前景。專業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)針對(duì)高年級(jí)學(xué)生展開，使其進(jìn)一步將課本上學(xué)到的知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，真正做到學(xué)以致用，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，實(shí)現(xiàn)校園學(xué)習(xí)與企業(yè)需求的有機(jī)結(jié)合；同時(shí)，為了打牢專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)，通過校內(nèi)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)開展為期2～4 周的實(shí)訓(xùn)，對(duì)智能交通系統(tǒng)、智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、智能貨架系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)和人員定位系統(tǒng)等模擬項(xiàng)目進(jìn)行開發(fā)和測(cè)試等。此外，通過開展企業(yè)實(shí)訓(xùn)進(jìn)一步打破學(xué)校與企業(yè)之間的壁壘，采用線上與線下相結(jié)合的方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，采用真實(shí)案例作為實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，使學(xué)生以項(xiàng)目工程師的角色參加項(xiàng)目開發(fā)，并進(jìn)行項(xiàng)目驗(yàn)收和考核。該環(huán)節(jié)通過多途徑培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力、組織能力和動(dòng)手實(shí)踐能力等。

3.4 科技創(chuàng)新實(shí)踐

為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力和科研精神，需要通過多渠道、多平臺(tái)為學(xué)生提供鍛煉機(jī)會(huì)。一方面，專業(yè)課程體系中需設(shè)置科研訓(xùn)練實(shí)踐課程和畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)；另一方面，學(xué)生必須完成一定的創(chuàng)新實(shí)踐學(xué)分，例如可通過參加學(xué)科競(jìng)賽、學(xué)術(shù)報(bào)告或講座、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、教師科研項(xiàng)目、企業(yè)合作項(xiàng)目等獲得相應(yīng)學(xué)分，成果形式包括學(xué)科競(jìng)賽獲獎(jiǎng)、發(fā)表科研論文、授權(quán)實(shí)用新型專利、發(fā)明專利或軟件著作權(quán)、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告、學(xué)術(shù)報(bào)告體會(huì)和總結(jié)等。

企業(yè)深入?yún)⑴c是科技創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)的重要途徑，通過深化校企合作和產(chǎn)教融合，共同建立實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，形成校企合作實(shí)踐創(chuàng)新教學(xué)的長(zhǎng)效機(jī)制，為科技創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)提供強(qiáng)有力的保障。學(xué)生可根據(jù)實(shí)際情況選擇最合適自身的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，充分發(fā)揮特長(zhǎng)和優(yōu)勢(shì)，提高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、科研能力以及獨(dú)立處理專業(yè)技術(shù)問題的能力。

4 實(shí)踐教學(xué)體系實(shí)施及其效果

針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)構(gòu)建的實(shí)踐教學(xué)體系形成了課內(nèi)與課外、校內(nèi)與校外不同形式的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。課程實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格按照課程大綱和實(shí)驗(yàn)大綱執(zhí)行，并在每一輪教學(xué)后通過課程組討論的形式對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行修訂和完善。實(shí)驗(yàn)成績(jī)按照學(xué)生課前準(zhǔn)備、課堂表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量綜合評(píng)定。課程設(shè)計(jì)內(nèi)容按照教學(xué)目標(biāo)設(shè)定，原則上一人一題，對(duì)于分組進(jìn)行的課程設(shè)計(jì)必須明確小組成員的分工和設(shè)計(jì)內(nèi)容，避免出現(xiàn)部分同學(xué)坐享其成的現(xiàn)象。課程設(shè)計(jì)成績(jī)按照完成質(zhì)量評(píng)定，包括綜合運(yùn)用知識(shí)能力、系統(tǒng)功能或算法創(chuàng)新性、答辯情況、設(shè)計(jì)報(bào)告質(zhì)量等方面。實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)采用校內(nèi)、校外相結(jié)合的方式，一方面通過校內(nèi)和校外的實(shí)習(xí)基地開展各類實(shí)習(xí)，另一方面通過校內(nèi)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)和企業(yè)教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)實(shí)訓(xùn)，也可以通過聘請(qǐng)企業(yè)導(dǎo)師進(jìn)行線上項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)。目前，安徽理工大學(xué)已與多家企業(yè)和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)建立合作關(guān)系，如新華三技術(shù)有限公司、富士電機(jī)（杭州）軟件有限公司、中軟國(guó)際、達(dá)內(nèi)教育、云思教育等。大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目主要針對(duì)大二和大三年級(jí)學(xué)生開展，其可根據(jù)自身興趣點(diǎn)，在教師指導(dǎo)下自主申報(bào)不同級(jí)別的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。學(xué)科競(jìng)賽是提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的重要抓手，教師從大一開始就引導(dǎo)學(xué)生積極參加各類學(xué)科競(jìng)賽，營(yíng)造全員參與創(chuàng)新實(shí)踐的氛圍，尤其是挑戰(zhàn)杯、互聯(lián)網(wǎng)+以及全國(guó)大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)計(jì)大賽等，并制定相應(yīng)的激勵(lì)措施。企業(yè)合作項(xiàng)目和教師科研項(xiàng)目主要針對(duì)學(xué)習(xí)成績(jī)突出、對(duì)科學(xué)研究有濃厚興趣的同學(xué)，實(shí)施精英培養(yǎng)模式，使該部分學(xué)生盡早接觸科學(xué)研究，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)和深造打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。例如，通過與新華三公司共建數(shù)字學(xué)院，與富士電機(jī)軟件公司共建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室等實(shí)踐平臺(tái)，為學(xué)生提供更多參與企業(yè)項(xiàng)目開發(fā)和實(shí)踐的機(jī)會(huì)，其中與企業(yè)深度合作開發(fā)的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飲料售賣系統(tǒng)、基于云端的智能家電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)等使學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用、企業(yè)項(xiàng)目開發(fā)流程有了更為深入的理解；通過參與教師科研項(xiàng)目，如礦山災(zāi)害監(jiān)測(cè)和云計(jì)算管理平臺(tái)，使學(xué)生在數(shù)據(jù)采集、傳輸和智能處理等方面的能力均得到較好的鍛煉和提升。

通過實(shí)施形式多樣、逐層遞進(jìn)的立體式實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生的實(shí)踐能力明顯提高，尤其在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目申請(qǐng)和獲批數(shù)量、學(xué)科競(jìng)賽獲獎(jiǎng)人數(shù)和等級(jí)、考研升學(xué)率、就業(yè)率以及對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的滿意度等方面均有較大提高。近3年來，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生在實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)成果方面的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表1所示。

Table 1 Statistical data of practical teaching achievements in recent three years表1 近3年實(shí)踐教學(xué)成果統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

通過表1 可以看出，近3 年來安徽理工大學(xué)在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、學(xué)科競(jìng)賽獲獎(jiǎng)數(shù)量、研究生升學(xué)人數(shù)方面均處于較高水平，2018 年和2019 年本科就業(yè)率均為100%；2020 年由于受新冠肺炎疫情的影響，升學(xué)率和就業(yè)率均有所降低。此外，畢業(yè)生問卷調(diào)查結(jié)果顯示，連續(xù)3年專業(yè)滿意度均在97%以上。由此可見，構(gòu)建的實(shí)踐教學(xué)體系合理有效，能夠很好地支撐物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

5 結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中存在的問題進(jìn)行剖析，系統(tǒng)梳理了課程間的支撐關(guān)系，明確了專業(yè)方向和特色，構(gòu)建了多層次的實(shí)踐教學(xué)體系。實(shí)踐結(jié)果表明，該教學(xué)體系可行性強(qiáng)、有效性高，能夠很好地支撐物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)，可為其他高校物聯(lián)網(wǎng)工程及相關(guān)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建提供有益參考。為進(jìn)一步驗(yàn)證該實(shí)踐教學(xué)體系的有效性，未來需要加強(qiáng)實(shí)踐課程達(dá)成度的評(píng)價(jià)和分析，為持續(xù)改進(jìn)提供依據(jù)。隨著新工科建設(shè)的不斷推進(jìn)，實(shí)踐教學(xué)體系也應(yīng)不斷調(diào)整和完善，在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力和解決復(fù)雜工程問題能力的同時(shí)堅(jiān)持立德樹人理念，為國(guó)家培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展、適應(yīng)新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)形態(tài)發(fā)展需求的高素質(zhì)專業(yè)技術(shù)人才。