“物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)項目實習”課程教學改革探索

摘 要：為適應物聯(lián)網(wǎng)崗位對較強專業(yè)技能和項目實踐能力的專業(yè)人才需求，基于新工科和工程教育認證標準對“物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)項目實習”進行課程建設。以學生專業(yè)技能的綜合運用能力、自主學習能力、應用創(chuàng)新能力和項目管理能力培養(yǎng)為目標，制定了支撐對應畢業(yè)要求觀測點的課程目標，并圍繞企業(yè)項目選定、課程教學設計、課程組織、課程考核和評價等方面進行了有益探索。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)項目；教學改革；課程教學設計；課程組織；課程考核評價；團隊協(xié)作

中圖分類號：TP399 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2024）04-0-03

DOI：10.16667/j.issn.2095-1302.2024.04.040

0 引 言

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展和創(chuàng)新應用領域的不斷拓展，物聯(lián)網(wǎng)崗位對專業(yè)人才的需求不僅要求過硬的專業(yè)技能，還要求具有較強的工程意識和項目實踐能力[1-2]。為更好地適應現(xiàn)階段經(jīng)濟社會對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的需求，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)應在新工科和工程教育認證標準的指導下，緊緊圍繞學校定位和專業(yè)特色，制定本專業(yè)的人才培養(yǎng)方案[3-5]。2021年6月11日，我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)通過了工程教育專業(yè)認證，認證有效期6年[6]。在工程教育專業(yè)認證的過程中，強化了課程體系對畢業(yè)要求的合理支撐，以學生為本、圍繞學生能力培養(yǎng)進行課程建設。“物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)項目實習”課程是本專業(yè)畢業(yè)設計前所開設的最后一門實踐課程，是培養(yǎng)學生專業(yè)技能的綜合運用能力和工程實踐能力的關鍵環(huán)節(jié)。課程圍繞企業(yè)項目選定、課程教學設計、課程組織、課程考核和評價等方面進行了有益的探索。

1 課程目標和企業(yè)項目選定

1.1 課程目標

“物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)項目實習”是采用企業(yè)實際項目的集中實踐教學環(huán)節(jié)，課程為期3周，共計3.0學分。課程旨在培養(yǎng)學生的專業(yè)技能綜合運用能力、自主學習能力、應用創(chuàng)新能力和項目管理能力。通過課程教學使學生熟悉本專業(yè)的產業(yè)現(xiàn)狀、研究方向及未來前景；理解需求的層次性，掌握系統(tǒng)功能性需求、非功能性需求和設計原則，提高物聯(lián)網(wǎng)項目需求分析能力；培養(yǎng)學生綜合運用物聯(lián)網(wǎng)的理論知識、開發(fā)技術、方法和工具，分析和解決企業(yè)實際項目和問題的能力；熟悉項目的開發(fā)周期和流程，掌握項目的成本分析、進度控制和資源管理方法，提高學生項目管理的能力；了解企業(yè)文化和規(guī)章制度，熟悉每個工作崗位的職責業(yè)務流程，培養(yǎng)、鍛煉學生交流、溝通能力及團隊協(xié)作能力，使其具備職業(yè)基本素質。課程目標和支撐的畢業(yè)要求觀測點見表1所列。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)項目的選定原則

物聯(lián)網(wǎng)工程應用領域處于動態(tài)發(fā)展階段，有成熟的應用領域，也有創(chuàng)新性的應用領域[7-8]。物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)項目也呈現(xiàn)出涉及技術多、應用領域廣、規(guī)模差異大、需求定制化以及項目更新動態(tài)發(fā)展等特點[9-11]。因此，引入課程的企業(yè)項目應遵循以下原則：

（1）企業(yè)項目的選擇以學生的知識結構為基礎，應具有較強的專業(yè)相關性，以物聯(lián)網(wǎng)體系知識結構為核心，涵蓋信息感知、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲和處理、應用開發(fā)4個模塊的能力訓練；

（2）企業(yè)項目應緊跟技術發(fā)展趨勢，項目應用的技術應在能滿足項目需求和解決實際問題的前提下，注重利用流行的設計理念、系統(tǒng)架構、開發(fā)工具等；

（3）項目的規(guī)模（任務設置）應能對應實訓周期所能完成的工作量，項目的難度應能基于學生專業(yè)技術能力，學生需經(jīng)過資料查閱、討論、分析、引用、綜合、創(chuàng)新等環(huán)節(jié)才能完成項目。

2 課程教學過程設計

企業(yè)項目在實際實施的過程中依據(jù)企業(yè)內部項目管理規(guī)定和流程，根據(jù)項目需求、崗位分工、能力分層、開發(fā)經(jīng)驗等篩選工程師組成項目組，并嚴格進行成本控制和進度控制，以保證項目順利實施。由于學生存在對企業(yè)項目管理規(guī)范了解較少、項目開發(fā)及管理流程不熟悉、項目開發(fā)經(jīng)驗不足等問題，且企業(yè)項目的規(guī)模和難度一般較大，學生通常無法在3周內完成。因此，企業(yè)項目一般不能直接用于課程教學，需要對教學過程和教學內容進行設計。

企業(yè)項目實習采用校企合作、產學融合的方式，貫穿課程教學全過程，主要包括課程準備階段、項目實踐階段和課程考核評價階段。課程3個階段的主要內容和過程如圖1

所示。

在課程教學過程中，將課程思政元素融入課程教學過程，以講授的方式潛移默化立德育人。以項目相關技術壁壘激發(fā)學生的愛國熱情，以項目相關的國內產業(yè)和技術的快速發(fā)展提升學生的自豪感，以項目相關的技術難題增強學生的使

命感。

3 課程教學組織

課程的教學組織圍繞3個階段，緊扣各個環(huán)節(jié)，以學生的能力培養(yǎng)為核心，以企業(yè)項目實施為重點，以項目流程為主線組織課程教學。

3.1 課程準備階段的教學組織

對先修課程進行情況摸底。通過查閱先修課程的課程分析報告和課程目標達成情況合理性評價表，綜合先修課程的課程目標達成情況和持續(xù)改進建議，全面了解學生已有的知識掌握程度和能力水平。以學生能力培養(yǎng)為本，基于課程所需支撐的畢業(yè)要求觀測點和課程目標，由校內教師和企業(yè)講師共同完成企業(yè)項目的選定，并依據(jù)項目內容和技術流程進行課程大綱教學內容的修訂。

為保證學生能力通過本課程得到針對性的訓練和提升而制定了任務書，主要包括任務描述、任務具體要求、任務目標和鏈接資源。緊緊圍繞課程目標和學生能力培養(yǎng)設定任務點，任務點的設定應涵蓋項目的全流程。為保證企業(yè)項目在實習周期內緊張有序地完成，將任務點分級為強支撐、弱支撐和無支撐。對于強支撐和弱支撐的任務點分級細化任務的具體要求，并提供層次分級的參考資源；對于無支撐的任務點僅要求熟悉對應的項目流程，只要求學生完成接口功能，直接調用對應的鏈接資源。依據(jù)任務書中設定的任務點、任務內容和目標，由企業(yè)講師負責按照實習周期劃定各環(huán)節(jié)的時間節(jié)點，制定教學計劃安排表，為學生熟悉項目流程、項目進度控制提供參考。

課程師資按照每班“1+2”進行配置，即1名校內教師+2名企業(yè)講師（1項目經(jīng)理+1項目工程師）。課程準備階段和課程考核階段由校內教師主導，企業(yè)講師參與；項目實施階段由企業(yè)講師主導，校內教師參與。以充分結合二者在工程認證理念、理論教學和項目開發(fā)經(jīng)驗等方面的優(yōu)勢應用于課程建設。

課程資源主要包括企業(yè)文件、教學資源和項目資源。其中，企業(yè)文件主要有企業(yè)管理規(guī)定、項目管理規(guī)范、企業(yè)項目標準、崗位職責、員工考核辦法和晉升辦法等，以提高學生對崗位職責的理解和職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)；教學資源包含課程大綱、任務書、教學計劃安排表、參考教材和工具書；項目資源主要包含簡版需求分析規(guī)格說明書、項目實施報告、項目幫助文檔等。

3.2 項目實踐階段的教學組織

項目實踐階段首先介紹項目概況，詳細講解任務書的內容及對應項目資源。專家講座，邀請2～3名企業(yè)專家講解物聯(lián)網(wǎng)產業(yè)和技術發(fā)展現(xiàn)狀、項目技術特征、項目開發(fā)流程和開發(fā)方法以及相關技術壁壘。學生基于項目的了解和崗位興趣組建5～6人的項目組，并完成項目分工。基于任務書，查閱簡版需求分析規(guī)格說明書、項目實施報告、項目幫助文檔等項目技術文檔，完成項目功能性需求、非功能性需求和項目設計約束。召開師生座談會，引導學生在完成項目基本需求的基礎上提出創(chuàng)新需求，提交的需求分析報告由教師評審。項目設計環(huán)節(jié)由項目組對項目進行總體設計、詳細設計、接口設計、算法設計及數(shù)據(jù)結構設計，在此過程中進行項目工作量估算、成本估算和進度計劃匯報，提交的項目設計報告由教師進行設計評審。項目開發(fā)環(huán)節(jié)由項目組按照項目分工進行軟硬件功能的開發(fā)、集成和測試，并形成教師巡視指導、日報告、周報告等制度，及時了解項目開發(fā)過程中存在的問題，進行有效的技術指導，并完成巡視考核。項目驗收環(huán)節(jié)由項目組進行項目演示，并提交項目過程文件、軟硬件產品和測試報告等，由教師對項目演示效果、項目功能實現(xiàn)程度、項目文件的完整性、規(guī)范性、源代碼等進行驗收評審。

3.3 課程考核評價階段的教學組織

課程考核評價緊緊圍繞課程目標所要求的學生能力培養(yǎng)的達成情況，主要包括課程階段性考核、課程答辯、課程總結分析和課程評價。

課程階段性考核由教師根據(jù)項目實施過程中引入企業(yè)的考核方法，以加強各個環(huán)節(jié)的過程性考核。根據(jù)項目小組日報和周報的項目進度、任務完成情況、問答情況、座談會表現(xiàn)等進行考核，該部分作為巡視考核占總成績的20%。此外，需求分析評審、設計評審和項目驗收評審的結果也作為階段性考核成績，分別占總成績的10%、10%、30%。

課程答辯是在提交項目驗收和實習報告后，組織分組答辯，針對課程目標所需達成的學生專業(yè)技能的綜合運用能力、自主學習能力、應用創(chuàng)新能力和項目管理能力、遇到的問題及解決方法等進行答辯，答辯和實習報告分別占總成績的20%、10%。

課程總結分析由課程校內教師和企業(yè)講師根據(jù)課程各環(huán)節(jié)遇到的問題、考核結果進行總結，對課程目標的達成情況進行計算和分析，總結教學過程中的經(jīng)驗和不足，提出持續(xù)改進辦法，撰寫課程分析報告。

課程評價由課程組、教學督導對課程目標的達成情況和對畢業(yè)要求觀測點的支撐情況進行評價，針對課程教學的效果和課程分析報告中提出的持續(xù)改進辦法進行評價，提出持續(xù)改進建議。

4 結 語

通過企業(yè)實際項目的實習能夠使學生了解物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的產業(yè)和企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，熟悉崗位職責，以提高學生的學習積極性和理論應用于實際的能力。選定的企業(yè)實際項目需要開展針對性的課程教學設計和任務制定，合理的課程環(huán)節(jié)和支撐分級的任務點設置有助于學生了解項目全流程，有利于項目開展和有針對性地鍛煉學生的綜合運用能力。課程資源的建設是課程準備階段的重要內容，分級、分層遞進的課程資源有利于學生培養(yǎng)自主學習、主動思考和創(chuàng)新能力。將企業(yè)項目運作模式應用到課程項目的實施過程，有利于學生項目管理能力的培養(yǎng)。但在教學過程中，也存在著學生更傾向于基于原型模型的開發(fā)，查閱資料和利用資源能力不足等問題；同時，學生更注重項目功能的實現(xiàn)，對項目全局性和非功能性細節(jié)關注不夠，將在下一教學環(huán)節(jié)重點持續(xù)改進?？傮w而言，課程教學效果良好，培養(yǎng)的學生更能適應企業(yè)的人才需求，能更好地服務地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和產業(yè)發(fā)展。

注：本文通訊作者為席廣永。

參考文獻

[1]陳輝，劉向舉，蔣社想，等.物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學體系構建研究[J].軟件導刊，2022，21（7）：16-20.

[2]李新良，祖國建.工業(yè)4.0背景下的物聯(lián)網(wǎng)工程技術專業(yè)人才培養(yǎng)體系研究[J].海峽科技與產業(yè)，2023，36（1）：81-84.

[3]賈雙英.新工科背景下物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設思考[J].物聯(lián)網(wǎng)技術，2020，10（7）：111-112.

[4]中國工程教育專業(yè)認證協(xié)會.工程教育認證通用標準解讀及使用指南（2022版） [EB/OL]. [2022-11-8]. https：//www.ceeaa.org.cn/gcjyzyrzxh/xwdt/tzgg56/631560/index.html.

[5]孔銳，張冰.“物聯(lián)網(wǎng)工程”新工科專業(yè)建設探索與實踐[J].物聯(lián)網(wǎng)技術，2023，13（3）：156-159.

[6]中國工程教育專業(yè)認證協(xié)會.關于公布浙江大學機械工程等305個專業(yè)認證結論的通知[EB/OL]. [2021-6-11]. https：//www.ceeaa.org.cn/gcjyzyrzxh/xwdt/tzgg56/624382/index.html.

[7]王琬茹.產學合作協(xié)同育人機制下高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實訓教學創(chuàng)新[J].科技風，2021，34（2）：85-86.

[8]孫鵬飛，于洋，王英男，等.專網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)在應急領域的創(chuàng)新應用

[J].移動通信，2019，43（3）：12-17.

[9]亓晉，王微，陳孟璽，等.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念、體系架構及關鍵技術[J].物聯(lián)網(wǎng)學報，2022，6（2）：38-49.

[10]張偉.探究我國物聯(lián)網(wǎng)產業(yè)未來發(fā)展路徑[J].投資與創(chuàng)業(yè)，2023，34（3）：35-37.

[11]龔惠群，黃超.物聯(lián)網(wǎng)新興產業(yè)的發(fā)展趨勢分析[J].產業(yè)經(jīng)濟評論，2023，55（2）：198-216.

收稿日期：2023-05-28 修回日期：2023-06-29

基金項目：河南省教育廳2019年度河南省高等教育教學改革研究與實踐項目（2019SJGLX105）；河南省科技攻關計劃項目（212102210407）

作者簡介：席廣永（1980—），男，博士，副教授，研究方向為智能信息處理、物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)。

鄒東堯（1973—），男，博士，教授，研究方向為物聯(lián)網(wǎng)定位、智能信息處理。

馬振剛（1986—），男，碩士，工程師，研究方向為嵌入式系統(tǒng)、邊緣計算。

王麗萍（1981—），女，博士，講師，研究方向為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理。

王永利（1988—），男，本科，工程師，研究方向為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)。

李娜娜（1980—），女，碩士，副教授，研究方向為物聯(lián)網(wǎng)及無線網(wǎng)絡技術。