張紹兵，馮福生，季厭浮

(黑龍江科技大學(xué)　1.計算機(jī)與信息工程學(xué)院　2.電氣與控制工程學(xué)院，黑龍江　哈爾濱　150022)

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基于“四創(chuàng)新、四加強(qiáng)”物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建

張紹兵1，馮福生1，季厭浮2

(黑龍江科技大學(xué)1.計算機(jī)與信息工程學(xué)院2.電氣與控制工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱150022)

摘要：目前高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中存在著“八個缺乏”弊端，探索一條實踐教學(xué)改革與創(chuàng)新之路尤為必要。體系以培養(yǎng)學(xué)生工程意識與素養(yǎng)、工程實踐能力、工程創(chuàng)新能力以及工程設(shè)計能力為目標(biāo)，構(gòu)建一個“四創(chuàng)新、四加強(qiáng)” 多元協(xié)同的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)體系的新平臺。實踐證明，該體系能夠滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求，實現(xiàn)學(xué)生與用人企業(yè)零距離對接。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)工程；實踐教學(xué)；創(chuàng)新能力

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)設(shè)立近五年來，許多高校在專業(yè)建設(shè)、課程設(shè)置和實踐教學(xué)等方面做出了大量的探索和研究，但效果并不十分理想，在建設(shè)過程中或多或少存在著“穿新鞋走舊路”的問題[1]。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個全新的領(lǐng)域，是一種集計算機(jī)、傳感、通信等多學(xué)科融合的技術(shù)領(lǐng)域，旨在培養(yǎng)造就一批具有工程實踐能力和工程創(chuàng)新能力的復(fù)合應(yīng)用型人才。

一、構(gòu)建“四創(chuàng)新、四加強(qiáng)”實踐教學(xué)體系的意義

實踐教學(xué)在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)中扮演著至關(guān)重要的角色。然而，目前實踐教學(xué)卻成為制約許多高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)發(fā)展的瓶頸。物聯(lián)網(wǎng)工程作為新成立的專業(yè)，其實踐教學(xué)存在著諸多不完善之處，綜合多個高?，F(xiàn)狀，實踐教學(xué)不足之處主要體現(xiàn)“八個缺乏”，具體如下：培養(yǎng)方案中實踐教學(xué)部分缺乏規(guī)范性，比重偏低，定位不明確，特色不鮮明；實踐教學(xué)內(nèi)容缺乏層次性、貫通性和立體性；實踐教學(xué)模式單一封閉，缺乏靈活性和多樣性；實踐教學(xué)考核和評價機(jī)制缺乏系統(tǒng)性和時效性；實踐教學(xué)師資力量缺乏經(jīng)驗和動手能力；實踐教學(xué)平臺缺乏更新和維護(hù)；實踐教學(xué)教材缺乏規(guī)范性和嚴(yán)謹(jǐn)性；校企合作缺乏廣度和深度，缺少產(chǎn)學(xué)研結(jié)合。為解決以上實踐教學(xué)不足問題，探索一條物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)改革與創(chuàng)新之路尤為必要。我校自2011年創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)以來，始終以“四創(chuàng)新、四加強(qiáng)”理論作為實踐教學(xué)的指導(dǎo)，摸索與探究出一種適合于應(yīng)用型本科高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的實踐教學(xué)體系，取得了較好的成效。

本專業(yè)始終堅持“夯實專業(yè)理論基礎(chǔ)，強(qiáng)化工程實踐技能，注重多領(lǐng)域交叉融合，培養(yǎng)綜合素質(zhì)和創(chuàng)新思維”的指導(dǎo)理念，不懈追求“寬口徑、重體系、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)實踐、高素質(zhì)、求創(chuàng)新、促應(yīng)用”的辦學(xué)特色，構(gòu)建一個“四創(chuàng)新、四加強(qiáng)”多元協(xié)同的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)體系模型，如下圖所示。

圖　實踐教學(xué)體系模型圖

二、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)體系構(gòu)建的“四創(chuàng)新”

(一)創(chuàng)新培養(yǎng)方案和教學(xué)理念

我校2014版培養(yǎng)方案突出以實踐教學(xué)體系為主線，相對于2012版培養(yǎng)方案，加大了實踐教學(xué)的比例，徹底解決了“重理論、輕實踐”的弊病。培養(yǎng)方案中始終堅持社會需求為導(dǎo)向與培養(yǎng)工程實踐能力強(qiáng)的高素質(zhì)學(xué)生為理念，合理規(guī)劃實踐課程與教學(xué)進(jìn)度，規(guī)范和深化實驗內(nèi)容，將傳統(tǒng)的演示性、驗證性的實驗逐步過渡為設(shè)計性、綜合性和創(chuàng)新性的實驗。對于物聯(lián)網(wǎng)主干課程，構(gòu)建基于工程思想的課程設(shè)計內(nèi)容，同時為了迎合市場需求與熱點，構(gòu)造大數(shù)據(jù)與云計算綜合課程設(shè)計，提高學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力和工程實踐素養(yǎng)。培養(yǎng)方案實施“3+1”培養(yǎng)模式，利用校內(nèi)的第6學(xué)期，開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)傳感層項目設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)傳輸層項目設(shè)計和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層項目設(shè)計，遞進(jìn)式地為學(xué)生積累步入企業(yè)前的理論和實踐基礎(chǔ)知識。最后一年，利用課程置換等方式，將綜合工程實訓(xùn)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)放置到校外企業(yè)中去開設(shè)，讓學(xué)生貼近企業(yè)的生產(chǎn)流程，與用人單位零距離接軌，提升學(xué)生對實際工程環(huán)境的融入能力和就業(yè)效應(yīng)。

(二)創(chuàng)新課程體系和教學(xué)內(nèi)容

我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)根據(jù)市場需求和個體特點，對教學(xué)內(nèi)容與結(jié)構(gòu)進(jìn)行動態(tài)整合，根據(jù)立體性原則整體部署與規(guī)劃主干實踐課程，構(gòu)筑基于課程群的實踐教學(xué)脈絡(luò)與體系，統(tǒng)一制訂人才培養(yǎng)計劃和教學(xué)大綱，實現(xiàn)實踐教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化與貫通[2]。側(cè)重強(qiáng)調(diào)課程之間的銜接和關(guān)聯(lián)效應(yīng)，避免課程之間內(nèi)容的交叉與重復(fù)。將集群內(nèi)的各門課程劃分為若干層次，按課程特點進(jìn)行分類建設(shè)，形成一個多層次、立體化、集群化的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐課程體系。

實踐教學(xué)的選題與素材擺脫以往模式，將來自課本偏重枯燥空洞理論的內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)槠髽I(yè)中實實在在的工程案例，秉承與時俱進(jìn)和發(fā)展前沿的思想，使實踐課程內(nèi)容更具有現(xiàn)實指導(dǎo)意義。同時結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)多學(xué)科交叉的特點，實踐選題可以跨多個領(lǐng)域，并且形式多種多樣，真正讓學(xué)生真題真做和因材施教。

(三)創(chuàng)新教學(xué)模式和教學(xué)方法

我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在教學(xué)模式和方法上采取了靈活多變、行之有效的方式，如開展科研項目案例式教學(xué)、鼓勵大學(xué)生加入教師科研課題、組建大學(xué)生實踐學(xué)術(shù)社團(tuán)、推進(jìn)多專業(yè)多領(lǐng)域交叉、舉辦物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計大賽、博創(chuàng)杯等各類競賽、深化實驗室開放等，促進(jìn)大學(xué)生實踐創(chuàng)新工作的縱深發(fā)展。推進(jìn)本科生導(dǎo)師制，使學(xué)生在每一個成長階段，都有得心應(yīng)手的導(dǎo)師予以指引，同時通過設(shè)立專項科技基金、開展科技立項、建立創(chuàng)業(yè)實踐基地等多種方式，著力培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)業(yè)精神和創(chuàng)新意識。

(四)創(chuàng)新教學(xué)考核和成績評定機(jī)制

扭轉(zhuǎn)過去應(yīng)試教育的實踐考核機(jī)制，期末考試不再是成績評定的惟一標(biāo)準(zhǔn)，實踐考核更加注重對學(xué)生應(yīng)用能力、研發(fā)能力、實踐操作能力的評估與檢驗，引導(dǎo)學(xué)生將更多的精力投入到實踐研發(fā)和操作環(huán)節(jié)上來。引入企業(yè)中的各項考核標(biāo)準(zhǔn)，由企業(yè)中的一線工程師、項目經(jīng)理對學(xué)生設(shè)計研發(fā)的作品進(jìn)行答辯和打分，讓每一名學(xué)生都知道自己作品的優(yōu)勢與不足之處，理解與實際生產(chǎn)線的差距，深入總結(jié)并積累經(jīng)驗，不斷調(diào)整自身的發(fā)展規(guī)劃，有目標(biāo)、有針對地進(jìn)行后續(xù)的學(xué)習(xí)和操作，為就業(yè)做好能力和心理上的準(zhǔn)備。

三、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)體系構(gòu)建的“四加強(qiáng)”

(一)加強(qiáng)師資隊伍建設(shè)

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個新興專業(yè)，專業(yè)教師基本上都來自于計算機(jī)、電氣或者通信等相近專業(yè)，存在著經(jīng)驗和動手能力不強(qiáng)等問題，培養(yǎng)一批技術(shù)過硬、素質(zhì)精良的實踐教學(xué)師資力量勢在必行。

我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)通過聽課、頂崗實習(xí)、掛職鍛煉、培訓(xùn)深造等形式，遞進(jìn)式地培養(yǎng)出一批實力強(qiáng)、水平高的骨干力量。同時積極鼓勵實踐教師通過科研引入新思路、新動向和新理論，使他們能夠在實踐中積累教學(xué)經(jīng)驗，交流教學(xué)思想，從而能夠在新時期的實踐教學(xué)中獨當(dāng)一面。我校在申請物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)時，先后委派一批教師深入到北京、深圳、杭州等大型企業(yè)進(jìn)修，通過產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的方式提高教師對新專業(yè)的應(yīng)對能力，從而打造了一批高水平、高素質(zhì)的“雙師型”實踐師資隊伍。

(二)加強(qiáng)實踐平臺建設(shè)

結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式，聯(lián)合校內(nèi)相關(guān)實驗實訓(xùn)基地，構(gòu)建包含專業(yè)基礎(chǔ)實驗、專業(yè)綜合實驗、實踐能力擴(kuò)展實驗、創(chuàng)新技能提升實驗為一體的實踐教學(xué)平臺。專業(yè)基礎(chǔ)實驗主要強(qiáng)調(diào)理論與實踐的貫通，將學(xué)生平時所學(xué)的理論知識充分融合到實踐環(huán)節(jié)中，并深化對理論知識的理解與把握，強(qiáng)化對學(xué)生基本實驗技能的培養(yǎng)。專業(yè)綜合實驗主要培養(yǎng)學(xué)生的綜合實踐技能，強(qiáng)調(diào)專業(yè)多學(xué)科知識與實踐領(lǐng)域的融合。實踐能力擴(kuò)展實驗主要強(qiáng)調(diào)校企結(jié)合，使學(xué)校所學(xué)的實踐內(nèi)容與企業(yè)工程實際零距離接軌，促進(jìn)學(xué)生的工程實踐能力與工程素養(yǎng)得以提升。創(chuàng)新技能提升實驗主要強(qiáng)調(diào)教學(xué)與科研相結(jié)合，將科研成果引入到具體的校內(nèi)實踐環(huán)節(jié)中。

(三)加強(qiáng)實踐教材建設(shè)

教材是實踐教學(xué)的基石，教材建設(shè)是決定實踐教學(xué)質(zhì)量優(yōu)劣的關(guān)鍵因素之一。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)成立五年來，經(jīng)歷了無教材-采用相近專業(yè)教材-簡易教材幾個階段，目前該領(lǐng)域教材缺乏系統(tǒng)性、專業(yè)性和實用性，與工程化育人的目標(biāo)差之甚遠(yuǎn)，編寫一套適合自己實踐體系的規(guī)范教材迫在眉睫。我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)根據(jù)自身實驗實訓(xùn)平臺，以社會用人需求為導(dǎo)向，以培養(yǎng)應(yīng)用型、拔尖創(chuàng)新型人才為宗旨，著手規(guī)劃了專業(yè)實踐教材建設(shè)的“六合作”新舉措。通過與企業(yè)合作，聯(lián)合企業(yè)知名工程師編寫實踐教材；與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備供應(yīng)商合作，聯(lián)合編寫適合具體型號物聯(lián)網(wǎng)實驗箱的實踐教材；與中科院等科研院所合作，建立煤礦人員定位與大數(shù)據(jù)實訓(xùn)基地并編寫相應(yīng)教材；與其他高校知名教授合作，編寫權(quán)威實踐教材；與知名出版社合作，出版高質(zhì)量規(guī)劃教材；專業(yè)內(nèi)教師通力合作，利用業(yè)余時間自主開發(fā)實驗設(shè)備并編寫相應(yīng)教材。

(四)加強(qiáng)校企合作建設(shè)

針對之前我校許多專業(yè)校企合作缺乏系統(tǒng)性、持續(xù)性和有效性的情況，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)制定了行之有效的新舉措。一方面，聘請企業(yè)中資深工程師到學(xué)校講座、指導(dǎo)和授課，將企業(yè)的先進(jìn)經(jīng)驗引入到院校來，校企合作共建課程；另一方面，可以按照企業(yè)模式在校內(nèi)培養(yǎng)合格的工程人才，使學(xué)生們能夠熟知和貼近企業(yè)的運(yùn)營模式和實踐規(guī)范。加強(qiáng)校外實踐教學(xué)基地的建設(shè)，為企業(yè)定向培養(yǎng)高級應(yīng)用型人才；加強(qiáng)與職業(yè)資格認(rèn)證部門的協(xié)作，在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中增加相應(yīng)職業(yè)資格認(rèn)證課程，最終取得認(rèn)證證書；加強(qiáng)校外實習(xí)工作，要求學(xué)生到企業(yè)頂崗實習(xí)，參與企業(yè)實際流程和產(chǎn)品研發(fā)，實習(xí)效果接受企業(yè)和校內(nèi)指導(dǎo)教師的雙重考核；加強(qiáng)畢業(yè)論文真題真做，畢業(yè)論文選題與企業(yè)中項目相關(guān)；加強(qiáng)校外合作的監(jiān)督和評價機(jī)制，保持校外合作的廣度和深度。

(責(zé)任編輯：黃孫慶)

參考文獻(xiàn)：

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[2]孫蘭欣. 三維一體：高職院校思想政治理論課程立體化實踐教學(xué)探究[J]. 高教論壇，2015(3)：123-126.

Construct the IOT Engineering Specialty Practice Teaching System Based on “four innovations and four enhancements”

ZHANG Shao-bing1，F(xiàn)ENG Fu-sheng1，JI Yan-fu2

(1.Computer and Information Engineering College；2. Electronic and Control Engineering College，Heilongjiang University of Science and Technology，Harbin 150022，China)

Abstract：Aim at the current situation of “eight lacks” which existing in the universities IOT engineering specialty practice teaching links，it is necessary to explore a reformation and innovation way. The system constructs a new practice teaching platform of IOT engineering specialty with “four innovations，four enhancements” and multivariate cooperation for the goal of training engineering consciousness and accomplishment，engineering practical ability，engineering innovation ability and engineering design ability. The experiment proves that the system can satisfy the needs of applied talent training，and can realize the“zero distance”connection between student and employers.

Key Words：internet of things engineering；practice teaching；innovation ability

基金項目：2013年度黑龍江省高等學(xué)校教改工程項目“特色應(yīng)用型本科院校電類專業(yè)構(gòu)建多元協(xié)同實踐教學(xué)體系的研究”(JG2013010485)；2013年黑龍江科技大學(xué)教學(xué)研究項目“優(yōu)化電工學(xué)課程體系，構(gòu)建新型培養(yǎng)模式及考核方式”(JY13-37)。

收稿日期：2015-12-14修稿日期：2016-01-06

作者簡介：張紹兵(1977-)，男，黑龍江齊齊哈爾人，副教授，研究方向為物聯(lián)網(wǎng)工程教學(xué)與科研。

中圖分類號：G642.0

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1671-9719(2016)2-0026-03