江帆

摘要：針對當(dāng)前職業(yè)學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)實踐教學(xué)體系中存在的體系結(jié)構(gòu)不完整、重理論而輕實踐、缺少高水平實踐教學(xué)平臺等問題，構(gòu)建了“一個主體、兩大平臺、三類培養(yǎng)”的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實踐教學(xué)體系，以理實一體為主要教學(xué)模式，以實驗實訓(xùn)、校企合作兩大平臺為依托，著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、就業(yè)能力與工程實踐能力。該實踐教學(xué)體系實施以來，形成了“想學(xué)、會學(xué)、愛學(xué)”的學(xué)習(xí)氛圍，有效地提升了學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革;教學(xué)策略;實踐教學(xué);教學(xué)模式;物聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號：G712 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-9094-（2019）01C-0027-04

一、研究背景

近年來，隨著高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)規(guī)模不斷擴大，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的學(xué)生在數(shù)量上不斷增加的同時，也出現(xiàn)了與企業(yè)需求脫節(jié)的現(xiàn)象。物聯(lián)網(wǎng)作為我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，需要大量的技術(shù)人才，但企業(yè)卻很難招聘到合適的畢業(yè)學(xué)生。究其原因，是當(dāng)前職業(yè)學(xué)校的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實踐教學(xué)體系存在問題。

一是缺乏基于職業(yè)崗位能力的成熟的人才培養(yǎng)模式。其課程體系、知識結(jié)構(gòu)、實踐能力培養(yǎng)等方面還處于初級階段，未形成完整的體系。二是重理論而輕實踐。教師在日常教學(xué)過程中往往注重理論知識的傳授，忽視了項目實踐的重要性。三是缺少綜合性的高水平實踐教學(xué)平臺。目前，大多數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺是基于計算機專業(yè)的教學(xué)平臺，沒有專門化的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的實踐教學(xué)平臺。四是傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式已經(jīng)無法適應(yīng)多學(xué)科融合的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)特性。

為此，江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院蘇州工業(yè)園區(qū)分院以“夯實專業(yè)基礎(chǔ)，注重學(xué)科交叉，強化工程實踐，培養(yǎng)創(chuàng)新能力”為思路[1]，以提升實踐能力為突破口，進行物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)改革，調(diào)整教學(xué)策略，構(gòu)建“一個主體、兩大平臺、三類培養(yǎng)”實踐教學(xué)體系。

二、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實踐教學(xué)體系教學(xué)改革探索

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)屬于多學(xué)科交叉融合的技術(shù)，其顯著特點是重理論、強實踐、厚基礎(chǔ)、求創(chuàng)新、促應(yīng)用。通過對企業(yè)崗位需求的分析，對原有的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)加以調(diào)整，采用新的教學(xué)策略，重新構(gòu)建教學(xué)模式，以提高學(xué)生的動手能力。同時，需要考慮學(xué)生是否可以完成物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的開發(fā)能力。[2]物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實踐教學(xué)體系包含以下三個方面。

（一）一個主體：理論與實踐相結(jié)合的理實一體化教學(xué)體系

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的教學(xué)過程應(yīng)遵循由淺入深、由易到難、逐步遞進的原則，理論基礎(chǔ)為實踐教學(xué)取得良好的教學(xué)效果奠定了堅實的基礎(chǔ)，實踐教學(xué)對理論知識起到引導(dǎo)、檢驗、鞏固的作用，同時能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此，構(gòu)建理實一體化的教學(xué)體系，能夠有效解決當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)過程中存在的理論與實踐兩者關(guān)系難以協(xié)調(diào)的問題。[3]結(jié)合學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，以物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實踐教學(xué)工作為依托，提出融理論教學(xué)與實踐教學(xué)為一體的實踐教學(xué)目標(biāo)，以專業(yè)基礎(chǔ)薄弱但學(xué)習(xí)興趣濃厚的學(xué)生為對象，構(gòu)建按學(xué)年理論教學(xué)與按階段實踐教學(xué)相結(jié)合的一體化實踐教學(xué)體系。

1.按學(xué)年理論教學(xué)。按照物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，按照學(xué)期逐步開展基礎(chǔ)知識理論教學(xué)、專業(yè)知識理論教學(xué)與系統(tǒng)開發(fā)理論教學(xué)3個部分?；A(chǔ)知識理論教學(xué)主要在新生入校后的第一學(xué)年（第一、第二學(xué)期）開展，主要開設(shè)公共基礎(chǔ)類課程和通識教育類課程，學(xué)生主要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、物理、英語等基礎(chǔ)課，“電工基礎(chǔ)”“數(shù)字電子技術(shù)”“模擬電子技術(shù)”“C語言程序設(shè)計”等專業(yè)必修課程，主要目的是增加學(xué)生知識的深度與廣度，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力與邏輯思維能力，初步掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的基本概念與基礎(chǔ)知識。

專業(yè)知識理論教學(xué)主要在第二學(xué)年至第三學(xué)年（第三學(xué)期至第六學(xué)期）開展，主要開設(shè)“ZigBee技術(shù)”“Java程序設(shè)計”“短距離無線通信”“RFID技術(shù)”“C#程序設(shè)計”等應(yīng)用性較強的專業(yè)基礎(chǔ)課程，主要目的是使學(xué)生掌握物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)知識的核心內(nèi)容，學(xué)習(xí)各種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與方法。

系統(tǒng)開發(fā)理論教學(xué)主要在第四學(xué)年至第五年學(xué)年上學(xué)期（第七學(xué)期至第九學(xué)期）開展，根據(jù)前三個學(xué)年的學(xué)習(xí)內(nèi)容，主要開設(shè)“C#物聯(lián)網(wǎng)程序設(shè)計”“Android物聯(lián)網(wǎng)程序設(shè)計”“Qt嵌入式應(yīng)用程序開發(fā)”“物聯(lián)網(wǎng)課程設(shè)計”“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用”等個性化較強的課程，教師有針對性地指導(dǎo)學(xué)生完成物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序的設(shè)計與開發(fā)，學(xué)生獨立完成一個物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，主要培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力，同時選擇課題完成畢業(yè)設(shè)計項目。

2.按階段實踐教學(xué)。在實踐教學(xué)過程中，根據(jù)按學(xué)年理論教學(xué)的進度，對應(yīng)設(shè)計按階段逐層遞進式的實踐教學(xué)內(nèi)容，分為三個層次：公共基礎(chǔ)課實踐教學(xué)階段、專業(yè)課實踐教學(xué)階段、項目化實踐教學(xué)階段。在公共基礎(chǔ)課實踐教學(xué)階段，主要教學(xué)內(nèi)容為電子電路設(shè)計以及單片機應(yīng)用。例如，采用IAR軟件結(jié)合C語言實現(xiàn)點亮流水燈等簡單應(yīng)用，主要目的是使學(xué)生掌握簡單硬件電路的設(shè)計方法，掌握單片機程序開發(fā)方法及調(diào)試過程，掌握常用軟件的使用方法、操作流程、調(diào)試及解決編譯錯誤的方法，讓學(xué)生對簡單物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的開發(fā)方法與過程形成初步的感性認識。

在實踐教學(xué)階段，運用在專業(yè)知識理論教學(xué)中學(xué)習(xí)到的專業(yè)基礎(chǔ)知識，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及專業(yè)知識掌握程度，設(shè)計并開發(fā)簡單的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，要求包含物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)中的感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三個層次。通過本階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠理解物聯(lián)網(wǎng)的三層體系結(jié)構(gòu)，掌握每個層次的關(guān)鍵技術(shù)、數(shù)據(jù)接口、通信協(xié)議等，能夠完成如智能交通系統(tǒng)、智能家居系統(tǒng)、智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)等綜合性較強的項目設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用各種物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)解決實際問題的能力。

在項目化實踐教學(xué)階段，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，將企業(yè)真實的物聯(lián)網(wǎng)項目引入到實踐教學(xué)體系之中，將其分解、細化，提煉出知識點與技能點，轉(zhuǎn)化為物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)項目。學(xué)生根據(jù)在系統(tǒng)開發(fā)理論教學(xué)中學(xué)到的C#、Java、Qt等編程技術(shù)，結(jié)合應(yīng)用背景，完成項目開發(fā)，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的功能。以“智慧城市”應(yīng)用層開發(fā)為例，包含網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用軟件開發(fā)，PC客戶端應(yīng)用軟件開發(fā)以及Android端（移動端）應(yīng)用軟件開發(fā)，學(xué)生通過本階段的學(xué)習(xí)，能夠掌握應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)編程軟件實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)功能的能力。

3.理實一體的問題驅(qū)動式教學(xué)法。在“一個主體”的教學(xué)過程中，以理論知識為基礎(chǔ)，以項目實踐為導(dǎo)向，堅持理論與實踐相結(jié)合，按照“學(xué)習(xí)—實踐，再學(xué)習(xí)—再實踐”的教學(xué)過程，學(xué)生先基于項目內(nèi)容學(xué)習(xí)理論知識，然后完成實踐操作，在實踐過程中遇到困難或不理解的地方，再次學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識，然后再完成項目實踐，如此不斷采用螺旋式增量學(xué)習(xí)模式，直至最終解決問題，完成項目實踐。整個過程始終貫穿“提出問題—分析問題—解決問題—結(jié)果評價”的問題驅(qū)動式教學(xué)方法。[4]

（二）兩大平臺：知識與應(yīng)用相結(jié)合的教學(xué)體系

構(gòu)建創(chuàng)新型物聯(lián)網(wǎng)實踐教學(xué)體系是科學(xué)、嚴謹、復(fù)雜的，不僅要求學(xué)生具備扎實的專業(yè)理論基礎(chǔ)，同時還必須具備較強的工程實踐能力。“一個主體”的教學(xué)方法可以有效地鞏固學(xué)生的專業(yè)理論知識，如何切實有效地提升學(xué)生的工程實踐能力是構(gòu)建創(chuàng)新型物聯(lián)網(wǎng)實踐教學(xué)體系需要解決的另一個難題。結(jié)合學(xué)生實踐能力較弱，但學(xué)習(xí)興趣濃厚這一學(xué)情，以具體的物聯(lián)網(wǎng)項目開發(fā)為主線，以提升學(xué)生的物聯(lián)網(wǎng)工程實踐能力為目標(biāo)，提出實驗實訓(xùn)與校企合作兩大平臺，實現(xiàn)所學(xué)知識與企業(yè)應(yīng)用相結(jié)合，為此，重點開展以下兩個方面的工作。

1.實驗實訓(xùn)平臺建設(shè)。結(jié)合學(xué)校實際情況，將實驗實訓(xùn)平臺建設(shè)分為兩期進行。第一期主要完成物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)基礎(chǔ)實驗平臺的建設(shè)，包括物聯(lián)網(wǎng)移動互聯(lián)教學(xué)科研平臺、全功能物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)科研平臺、物聯(lián)網(wǎng)綜合教學(xué)平臺。第二期主要完成物聯(lián)網(wǎng)項目大數(shù)據(jù)信息融合應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)，包含兩個方面，一是物聯(lián)網(wǎng)項目應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)，包括智能交通實訓(xùn)系統(tǒng)、智慧農(nóng)業(yè)實訓(xùn)系統(tǒng)、智能家居實訓(xùn)系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)工程綜合實訓(xùn)系統(tǒng);二是基于云計算的大數(shù)據(jù)處理與信息分析系統(tǒng)，主要用于對物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行分析處理，提供決策支持。[5]

物聯(lián)網(wǎng)實驗實訓(xùn)平臺主要用于提升學(xué)生的工程實踐能力，同時也可用于教師完成科研課題。利用實驗平臺的教科研功能，學(xué)生可參與教師科研項目的設(shè)計、開發(fā)、測試等工作。學(xué)生通過參與教師的科研課題，鍛煉自身的創(chuàng)新能力與實踐能力，及時了解學(xué)科的最新動態(tài)，并根據(jù)自身特點盡早確定自己的研究方向。

學(xué)生還可以利用實驗室的資源，申請校內(nèi)大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計項目，以項目為載體，以解決問題為目的，在任務(wù)驅(qū)動下進行自主學(xué)習(xí)、主動實踐。同時，通過創(chuàng)新設(shè)計項目，可以提升學(xué)生的物聯(lián)網(wǎng)工程實踐能力、解決實際問題的能力和項目管理能力。[6]

2.校企合作平臺培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新人才。通過“一個主體”與實驗實訓(xùn)平臺相結(jié)合的實踐教學(xué)模式，大部分學(xué)生已經(jīng)掌握了較深的理論知識與較強的操作技能，以此為基礎(chǔ)，依托校企合作平臺，可以更好地構(gòu)建“產(chǎn)、學(xué)、研、用”一體化的實踐教學(xué)體系，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力與實踐能力。構(gòu)建校企合作平臺主要包含以下三個方面。

平臺共建。采用校方與企業(yè)方混合投入的方式共同建設(shè)校企合作平臺。平臺引入企業(yè)方的運營流程與規(guī)章制度，同時引入合作企業(yè)的服務(wù)體系，形成融教學(xué)、科研、服務(wù)一體化的綜合型平臺。

人員互補。建立校企混編型師資隊伍，學(xué)校聘請企業(yè)工程師成為兼職教師，承擔(dān)部分專業(yè)實踐課程的教學(xué)工作。合作方企業(yè)聘請專業(yè)水平較高的教師到企業(yè)擔(dān)任項目開發(fā)工程師、研發(fā)主管等職務(wù)，實現(xiàn)校企雙方角色互通、人員互補。

資源互通。校企合作雙方的資源對接互通，將合作方企業(yè)的研發(fā)項目引入學(xué)校創(chuàng)新項目，將企業(yè)項目轉(zhuǎn)化為教學(xué)項目，將企業(yè)方的職業(yè)素質(zhì)培訓(xùn)、人才認證等資源引入學(xué)校，共同開展技術(shù)培訓(xùn)與技能鑒定。[7]

通過校企合作平臺，學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)理論知識應(yīng)用到具體的企業(yè)項目實踐中，真正做到“理實一體”。學(xué)生通過向企業(yè)工程師學(xué)習(xí)技術(shù)方法，交流溝通，積累了豐富的項目開發(fā)經(jīng)驗，在真實的生產(chǎn)環(huán)境中完成教學(xué)任務(wù)，保證了教學(xué)與生產(chǎn)的一致性，真正達到了“做中學(xué)”的目的。同時，鍛煉了動手能力，發(fā)揚了創(chuàng)新精神，有效地提高了實踐能力。[8]

（三）三類培養(yǎng)：專業(yè)與創(chuàng)新相結(jié)合的實踐教學(xué)體系

通過我校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實施的“一個主體、兩大平臺”的實踐教學(xué)體系，能夠有效地提升學(xué)生的創(chuàng)新能力與實踐能力，是增強學(xué)生就業(yè)競爭力的有效方法，能夠作為學(xué)校實施創(chuàng)新項目的載體，成為推動學(xué)校實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研用一體化進程的有效手段。通過“一個主體”中按學(xué)年教學(xué)與按階段教學(xué)相結(jié)合的實踐教學(xué)體系，可以有效地深化學(xué)生的理論知識，增強學(xué)生的動手實踐能力，擴展學(xué)生的就業(yè)技能。在此基礎(chǔ)上，繼續(xù)深化“實驗實訓(xùn)平臺”“校企合作平臺”兩大平臺相結(jié)合的實踐教學(xué)體系，以實現(xiàn)“三類培養(yǎng)”目標(biāo)。

1.培養(yǎng)創(chuàng)新能力。在學(xué)校實施物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的過程中，十分注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，通過建立學(xué)生創(chuàng)新工作室，自主開發(fā)具有物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用背景的項目。以教師引導(dǎo)的方式，組建創(chuàng)新團隊，學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好加入到團隊中來，鼓勵學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的研究方法，體驗取得成果的樂趣。通過校企合作平臺，讓學(xué)生到企業(yè)參與項目開發(fā)，在工程師的指導(dǎo)下提升動手能力。同時，鼓勵學(xué)生參加各類創(chuàng)新大賽，以賽促學(xué)，檢驗自身的創(chuàng)新成果。

2.培養(yǎng)就業(yè)能力。學(xué)生在校期間可以申請自己的工作室，通過充分利用實驗實訓(xùn)平臺中的資源，完成真實的物聯(lián)網(wǎng)項目開發(fā)，積累實戰(zhàn)性的項目經(jīng)驗，為提升就業(yè)競爭力增加砝碼。學(xué)生通過到企業(yè)頂崗實習(xí)，在真實的企業(yè)環(huán)境中學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)的各個流程，明確企業(yè)的崗位需求，為就業(yè)做準備。同時，學(xué)校定期舉辦學(xué)術(shù)沙龍活動，邀請知名專家介紹項目研發(fā)成果及研發(fā)技術(shù)，分享項目經(jīng)驗，學(xué)生可就項目開發(fā)過程中遇到的困難與專家進行討論交流，達到學(xué)術(shù)共享、快速進步的目的。

3.培養(yǎng)工程實踐能力。具備良好的實踐能力是提升學(xué)生就業(yè)競爭力的重要保障。學(xué)校在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)過程中十分重視學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)工程實踐能力的培養(yǎng)，學(xué)生在畢業(yè)前到企業(yè)參加生產(chǎn)實踐。企業(yè)生產(chǎn)實踐通常以“短期培訓(xùn)班”的形式開展，時間一般為連續(xù)的20個工作日。實訓(xùn)班的所有課程均圍繞真實的企業(yè)工程項目展開，由主持項目的工程師從項目的基本知識點開始，向?qū)W生講授完成項目的方法。授課完成后，學(xué)生分為3至5人的項目團隊，重新開發(fā)此項目。項目完成后進行答辯，選出優(yōu)秀的項目開發(fā)團隊。[9]通過企業(yè)生產(chǎn)實踐，學(xué)生充分參與物聯(lián)網(wǎng)項目的研發(fā)過程，為提升就業(yè)競爭力增加砝碼。

三、結(jié)語

構(gòu)建良好的實踐教學(xué)體系是培養(yǎng)高質(zhì)量專業(yè)人才的有效手段。實踐證明，該教學(xué)體系在提升學(xué)生的實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的就業(yè)率等方面取得了較為明顯的成績。但物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的實踐教學(xué)體系不是一成不變的，應(yīng)根據(jù)學(xué)校自身的專業(yè)特點靈活地構(gòu)建，以現(xiàn)有的資源和基礎(chǔ)進行合理配置，以培養(yǎng)高素質(zhì)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才為主要目標(biāo)。另外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展目前還處于初級階段，其發(fā)展趨勢方興未艾，在其發(fā)展過程中還將會出現(xiàn)更多新的技術(shù)與需求，因此，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案也必須與時俱進，以適應(yīng)其發(fā)展需求。

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責(zé)任編輯：馮志軍