丁曉波　蔡政英　張上　陳慈發(fā)

摘 要：文中以地方高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)為主要目標(biāo)，探討該專業(yè)在建設(shè)過程中實踐教學(xué)體系建設(shè)存在的主要問題和難點。結(jié)合本校實際和專業(yè)需求，提出了以理論課程實驗與開放環(huán)節(jié)相結(jié)合為基礎(chǔ)，以課程教學(xué)和專業(yè)競賽強化推動為過程，學(xué)校理論教學(xué)體系與企業(yè)實訓(xùn)結(jié)合為抓手的專業(yè)人才實踐體系建設(shè)思路。經(jīng)過幾年的摸索和實踐，基本建立了一套實踐教學(xué)體系，取得了一定的成效。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);人才培養(yǎng);實踐教學(xué);物聯(lián)網(wǎng)專業(yè);高校;教學(xué)體系

中圖分類號：TP391文獻標(biāo)識碼：A文章編號：2095-1302（2020）04-0-02

0 引 言

近幾年隨著教育部提出“全面振興本科教育，大力發(fā)展新工科、新醫(yī)科、新農(nóng)科、新文科”的總體指導(dǎo)方針，加強了大數(shù)據(jù)、人工智能、機器人、物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域急需專業(yè)的審批和建設(shè)力度。國內(nèi)高校對大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新專業(yè)申報和建設(shè)熱情迅速升溫，大批新專業(yè)快速涌現(xiàn)，我校也于2010年開始了相關(guān)新專業(yè)的探索和實踐，先后在計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)中開設(shè)“嵌入式專業(yè)”“物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)”等特色專業(yè)，以此為基礎(chǔ)，2014年經(jīng)教育部門批準(zhǔn)正式開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程

專業(yè)。

雖然經(jīng)歷了專業(yè)從無到有，辦學(xué)思路從模糊到逐漸清晰，課程體系不斷改進的過程。但是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)作為一個跨學(xué)科的新專業(yè)，其具有“專業(yè)新、對應(yīng)產(chǎn)業(yè)鏈長、相關(guān)技術(shù)門類差異大”的特點。由于該專業(yè)涉及學(xué)科包括通信、電子、計算機、控制、檢測等多個學(xué)科門類，原有的單一學(xué)科師資力量很難滿足該專業(yè)的教學(xué)需求。作為新專業(yè)，還面臨配套教材和實驗條件也比較缺乏，實驗環(huán)節(jié)銜接較差，實踐教學(xué)體系無法滿足人才培養(yǎng)需求等問題。

經(jīng)過幾年來的教學(xué)實踐和探索，以及借鑒各類高校在該專業(yè)實踐教學(xué)中的成功經(jīng)驗，我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在實踐教學(xué)體系方面積累了一定的經(jīng)驗，也取得了一定的成果，形成了自己的特色。本文將以物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)體系建設(shè)工作為重點，探討未來該專業(yè)的人才培養(yǎng)工作和專業(yè)建設(shè)。

1 教學(xué)體系為核心的實驗教學(xué)環(huán)境建設(shè)

專業(yè)人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)還是學(xué)科和相關(guān)理論知識體系建設(shè)，因此，抓好理論教學(xué)和知識的傳授仍然是重中之重。作為一個新的專業(yè)，跨學(xué)科的理論和實踐環(huán)節(jié)需要有一定的實驗環(huán)境，因此，相關(guān)實驗室的建設(shè)是首要任務(wù)。由于原有專業(yè)以計算機科學(xué)為主要內(nèi)容，新專業(yè)的建設(shè)在實驗條件方面面臨比較現(xiàn)實的問題：一是原有實驗設(shè)備較陳舊，跟不上快速發(fā)展的專業(yè)需求;二是專業(yè)課程中的非計算機學(xué)科的實驗條件嚴(yán)重缺乏;三是相關(guān)專業(yè)課程的教師缺少必要的實踐經(jīng)驗以及實驗設(shè)備不夠成熟等一系列問題。根據(jù)這些實際問題，本文主要圍繞以下幾個方面開展了實驗教學(xué)環(huán)境的建設(shè)。

1.1 基礎(chǔ)實驗室建設(shè)

基礎(chǔ)實驗室主要功能是對各專業(yè)課程的基礎(chǔ)原理和應(yīng)用的一個驗證和演示，使學(xué)生能夠通過實驗對理論知識有一個更直觀和具體的理解，從而加深對相關(guān)原理的認(rèn)知并鍛煉相應(yīng)的基本實踐操作能力。為保證理論教學(xué)的效果，先后針對新的人才培養(yǎng)方案，圍繞理論課實驗環(huán)節(jié)，更新了計算機硬件類實驗室，新建了無線傳感網(wǎng)實驗室、RFID實驗室、嵌入式ARM實驗室、信息安全實驗室、傳感器技術(shù)實驗室等基礎(chǔ)實驗室，保障了理論教學(xué)的順利進行。

1.2 綜合應(yīng)用實驗環(huán)境建設(shè)

物聯(lián)網(wǎng)作為一個新的專業(yè)和一個新的應(yīng)用方式，是多種技術(shù)手段在一定領(lǐng)域的綜合應(yīng)用的體現(xiàn)。功能相對單一的基礎(chǔ)實驗條件只能讓學(xué)生掌握基本的理論和原理，很難對物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)有一個直觀而完整的認(rèn)識。為提高學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)綜合應(yīng)用的直觀認(rèn)識和理解，經(jīng)過多方考察和溝通，建設(shè)了以智能家居和現(xiàn)代智慧農(nóng)業(yè)為代表的物聯(lián)網(wǎng)綜合性實驗室，以提高學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的總體認(rèn)知和綜合應(yīng)用方面的學(xué)習(xí)。

2 競賽引領(lǐng)的實踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練

物聯(lián)網(wǎng)作為一個新的應(yīng)用解決方案，既是技術(shù)領(lǐng)域的新思維和新方法，更是應(yīng)用領(lǐng)域的新綜合和新嘗試。因此，以技術(shù)為基礎(chǔ)，以應(yīng)用為目標(biāo)，是物聯(lián)網(wǎng)的核心思想和重要內(nèi)容。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)強調(diào)應(yīng)用型、復(fù)合型人才培養(yǎng)，因此，專業(yè)競賽是一個非常具有現(xiàn)實可行性和操作性的培養(yǎng)手段。為此，加強了專業(yè)實踐中的貫通性和連續(xù)性，使學(xué)生更好掌握解決復(fù)雜工程問題的能力。

2.1 跨課程的實驗設(shè)計

單片機是嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是物聯(lián)網(wǎng)感知層最重要的技術(shù)之一，把單片機作為引導(dǎo)學(xué)生參與解決復(fù)雜工程問題的切入點，打破以實驗箱為實驗手段的實踐過程，以及各課程實驗自成一體的實驗?zāi)Ｊ?。通過向每個學(xué)生提供一套單片機基礎(chǔ)套件的形式，建立以學(xué)生個人為中心的實驗平臺。以該套件為基礎(chǔ)學(xué)習(xí)“單片機”“傳感器”“控制原理”“物聯(lián)網(wǎng)通信”等一系列課程;并圍繞該平臺進行實驗設(shè)計，從而使學(xué)生充分掌握和熟悉一套完整的嵌入式解決方案。把多個課程的知識相互驗證和融合，既有利于各課程的學(xué)習(xí)，又有利于綜合應(yīng)用能力的訓(xùn)練。

2.2 將競賽貫穿專業(yè)學(xué)習(xí)過程

根據(jù)不同學(xué)習(xí)階段，設(shè)置不同層次的學(xué)科競賽，鼓勵學(xué)生參與，包括大一大二的編程語言類競賽，大三學(xué)生的校級單片機應(yīng)用競賽，F(xiàn)PGA應(yīng)用競賽等基礎(chǔ)性競賽，以及各級學(xué)科競賽，如全國大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計大賽，全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽，全國大學(xué)生計算機設(shè)計大賽等全國性賽事。通過各類競賽去提高學(xué)生的綜合應(yīng)用和實踐能力，同時加強學(xué)生與外界的競爭和交流，通過他們?nèi)〉玫某煽兒蜆s譽激勵學(xué)生參與競賽和實踐的熱情。

3 校企合作為基礎(chǔ)的綜合實踐

通過與企業(yè)廣泛接觸，與多家企業(yè)簽署了專業(yè)人才培養(yǎng)合作協(xié)議，建立了多樣化人才培養(yǎng)實習(xí)實訓(xùn)基地。同時，加大課程改革力度，改進教學(xué)環(huán)節(jié)，增加實踐環(huán)節(jié)課時和形式，通過增加課程設(shè)計、綜合設(shè)計、實習(xí)等方式，將分散的實踐學(xué)時集中起來。并邀請企業(yè)工程師到學(xué)校來為學(xué)生開設(shè)實踐課程，同時在校內(nèi)設(shè)立啟明星工作室、西湖創(chuàng)客匯三大分部等專業(yè)創(chuàng)新工作室，為學(xué)生實踐提供更為開放包容和自由創(chuàng)新的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生擁有更大的自主性和自我發(fā)展空間。

4 結(jié) 語

經(jīng)過一系列的探索與改革，本文建立起了比較完整的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)體系。近兩年我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科生畢業(yè)就業(yè)率一直保持了97%以上，就業(yè)質(zhì)量也明顯提高。專業(yè)招生人數(shù)穩(wěn)中有升，畢業(yè)生的自信心得到了

增強。

物聯(lián)網(wǎng)作為國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，具有廣闊的發(fā)展空間和良好的發(fā)展前景，同時這一領(lǐng)域又具有技術(shù)發(fā)展快，專業(yè)領(lǐng)域廣，以創(chuàng)新應(yīng)用為主導(dǎo)，對人才的要求高等特點。專業(yè)人才培養(yǎng)面臨著如何跟上技術(shù)發(fā)展，如何適應(yīng)創(chuàng)新驅(qū)動，如何滿足不斷提高的企業(yè)人才需求等問題。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)還需要在人才培養(yǎng)方案的改進和完善，如何將新技術(shù)應(yīng)用與教學(xué)相結(jié)合，如何滿足專業(yè)人才能夠解決復(fù)雜工程問題等方面做出更多的探索，以滿足未來社會發(fā)展對本專業(yè)人才的需求。

參考文獻

[1]張志剛，劉美娟，段嗣妍，等.物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程建設(shè)與實踐教學(xué)研究[J].大學(xué)教育，2019（8）：72-74.

[2]趙翠芹，韋麗娟，馮太琴，等.應(yīng)用型人才培養(yǎng)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系改革[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2019，9（8）：103-105.

[3]周梅.新工科背景下應(yīng)用型本科物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)培養(yǎng)模式研究[J].軟件導(dǎo)刊，2019，18（11）：161-164.

[4]李世釗.物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)綜合實驗虛擬平臺建設(shè)與實踐[J].電子世界，2019（18）：160-161.

[5]劉雪花.以工程實踐為核心的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)校企協(xié)同育人機制的研究與實踐[J].教育現(xiàn)代化，2019，6（50）：7-8.

[6]謝昱，趙國棟，向李巍.基于物聯(lián)網(wǎng)工程的新工科實踐平臺建設(shè)探討[J].計算機與網(wǎng)絡(luò)，2019，45（4）：41.

[7]胡竟偉.物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實踐教學(xué)模式研究[J].信息與電腦（理論版），2018（8）：222-224.

[8]沈瑞冰，胡志潔.物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實驗室建設(shè)研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2019，16（1）：146-147.

[9]李慧敏，李強，王文軍，等.以工程實踐為核心的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)開放實驗室建設(shè)與管理[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2019，9（1）：114-117.

[10]李蘭蘭.創(chuàng)新發(fā)展行動計劃推動下的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2018，8（7）：113-115.

[11]劉凱，張翠玲，謝濤.物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式研究[J].教育現(xiàn)代化，2018，5（29）：7-8.

[12]王敏弦，李森，蔣偉.物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)校企深度融合的研究與實踐：基于石河子職業(yè)技術(shù)學(xué)院與中興通訊共建智慧農(nóng)業(yè)ICT創(chuàng)新基地建設(shè)[J].中國教育信息化，2018（8）：9-12.

[13]金尚柱，彭軍，易軍，等.產(chǎn)教融合模式在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的實施[J].計算機教育，2018（2）：24-27.

作者簡介：丁曉波（1974—），男，博士，研究方向為物聯(lián)網(wǎng)工程及應(yīng)用。