摘?要:物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的實(shí)訓(xùn)課程是鞏固學(xué)生理論知識(shí)與提升學(xué)生綜合實(shí)踐能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié),傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)設(shè)置在師資力量、創(chuàng)新能力培養(yǎng)、內(nèi)容設(shè)置以及考核方式等方面存在不足,筆者探索的解決方式即是引入社會(huì)企業(yè)資源,推動(dòng)校企融合基礎(chǔ)下的開放式實(shí)訓(xùn)教學(xué)創(chuàng)新改革。
關(guān)鍵詞:產(chǎn)學(xué)合作;育人機(jī)制;高校物聯(lián)網(wǎng);工程專業(yè)實(shí)訓(xùn)
隨著“新工科”教育理念的不斷深入推進(jìn),各地高校都掀起了新一輪工科專業(yè)教育教學(xué)的新篇章,而進(jìn)伴隨著工程教育認(rèn)證的有序開展,我國高校工程類教育真正迎來了歷史發(fā)展的新契機(jī)、新思潮。而物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)作為“新工科”建設(shè)過程中所涉及到主要專業(yè)領(lǐng)域,一方面因?yàn)槠浔旧斫ㄔO(shè)歷史就是一個(gè)“新”專業(yè),不具備其他工科專業(yè)的發(fā)展底蘊(yùn),同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)又與其他專業(yè)建設(shè)比較而言具有學(xué)科涉及面廣、交叉學(xué)科多、工程實(shí)踐動(dòng)手能力要求高、工科理論要求高的特點(diǎn),其專業(yè)建設(shè)與發(fā)展面臨的問題在眾多工科院校中具有一定的普遍性。本文撰寫的出發(fā)點(diǎn)是緊扣物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)中的實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)改革與創(chuàng)新,探索“新工科”建設(shè)背景下物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)產(chǎn)學(xué)研一體化創(chuàng)新的實(shí)訓(xùn)教學(xué)思路,為“新工科”建設(shè)以及工程教育認(rèn)證提供實(shí)例支撐。
1 問題提出
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)是該專業(yè)教學(xué)的重要組成部分,對(duì)于學(xué)生而言,高效地實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)可以幫助學(xué)生將所學(xué)的相關(guān)知識(shí)與技能真正地應(yīng)用到實(shí)際的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)、操作運(yùn)用當(dāng)中,更能幫助學(xué)生全面地理解物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的原理知識(shí),增強(qiáng)實(shí)踐操作水平。因此,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學(xué)過程中對(duì)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式的設(shè)計(jì)都需要遵從工程類專業(yè)教學(xué)的基本規(guī)律,要本著有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣,實(shí)施高效的實(shí)訓(xùn)組織方法這一基本原則,有效地提升物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)訓(xùn)的教學(xué)效果。通過筆者本學(xué)校及相關(guān)院校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的考察與調(diào)研,筆者對(duì)當(dāng)前高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中存在的相關(guān)普遍性問題進(jìn)行了梳理,主要存在以下幾個(gè)方面:
(1)產(chǎn)教融合型教師人才的缺乏。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本身作為新興專業(yè),從創(chuàng)建伊始僅有不到十年的發(fā)展階段,這導(dǎo)致不少院校的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)師資力量往往是通過相關(guān)專業(yè)師資力量臨時(shí)轉(zhuǎn)換或抽調(diào)而形成,大部分教師可以較好地勝任物聯(lián)網(wǎng)的理論教學(xué)任務(wù),但因?yàn)槿狈ξ锫?lián)網(wǎng)相關(guān)行業(yè)的生產(chǎn)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)或培訓(xùn)經(jīng)歷,造成部分物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)教師實(shí)踐指導(dǎo)能力存在不足的狀況,進(jìn)而造成無法有效地促進(jìn)學(xué)生可以通過實(shí)訓(xùn)過程提升對(duì)實(shí)際物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與使用能力,實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)的效果存在較大的提升空間。
(2)實(shí)訓(xùn)開展的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容距離當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)實(shí)際應(yīng)用與技術(shù)水平存在較大的差距。當(dāng)前很多院校開展的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容針對(duì)的是課堂理論教學(xué)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,學(xué)生只需要根據(jù)指導(dǎo)教師布置的實(shí)訓(xùn)任務(wù),按照指導(dǎo)教師提供的操作步驟說明,按部就班地即可驗(yàn)證該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。而該模式的實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容往往會(huì)產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一的狀況,學(xué)生的實(shí)訓(xùn)操作只是課堂理論教學(xué)內(nèi)容的簡單延伸,這就導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容與當(dāng)下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的實(shí)際應(yīng)用及最新技術(shù)發(fā)展存在較大的差距。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)從自身的產(chǎn)生與發(fā)展來言,其技術(shù)本身與相關(guān)領(lǐng)域的融合即是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展過程,行業(yè)的整體發(fā)展要求學(xué)生能夠做到與時(shí)俱進(jìn),對(duì)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展做到精準(zhǔn)的技術(shù)把控,部分高校對(duì)此類能力的要求與重視程度還存在一定的差距不足。
(3)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的創(chuàng)新思維考慮較少,存在一定的欠缺。2017年2月18日,教育部在復(fù)旦大學(xué)召開了高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)中,與會(huì)專家學(xué)者對(duì)新工科教育發(fā)展目標(biāo)達(dá)成了共識(shí),其中較為突出的一個(gè)理念即是在“新工科”建設(shè)過程中,要注重各高校扎實(shí)推進(jìn)工程科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新,開拓專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新思維培養(yǎng)與創(chuàng)新能力提升。而要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),實(shí)訓(xùn)課程體系內(nèi)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)則是重要的實(shí)現(xiàn)手段。而通過調(diào)研考察不少高校的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容以驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為主,不能充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,創(chuàng)新能力方面的培養(yǎng)距離“新工科”專業(yè)建設(shè)目標(biāo)有著較大的差距。
(4)實(shí)訓(xùn)效果評(píng)價(jià)指標(biāo)簡單。當(dāng)前階段,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的考核形式相對(duì)較為簡單,通常采用的模式是學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書完成指定操作任務(wù),實(shí)現(xiàn)具體功能即可認(rèn)為成績合格。而這種評(píng)價(jià)方式在指標(biāo)體系的覆蓋范圍層面以及對(duì)學(xué)生能力方面的考核都存在著較多的不足之處,并不能夠提供一個(gè)較為合理與完善的評(píng)價(jià)依據(jù)。同時(shí),因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)工程專業(yè)開設(shè)的實(shí)訓(xùn)課程基本都位于高年級(jí),即將面臨不久之后的物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)際項(xiàng)目工作,實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的考核一方面是對(duì)前期所學(xué)知識(shí)體系的檢測(cè),另一方面也是后期實(shí)際項(xiàng)目工程工作的實(shí)際預(yù)演。因此該種考核方式完全脫離學(xué)生即將面臨的實(shí)際項(xiàng)目操作環(huán)境也是一種實(shí)踐教學(xué)理念的滯后,也不利于對(duì)學(xué)生分析與處理實(shí)際問題綜合能力的考察與評(píng)價(jià)。
2 問題分析
而對(duì)這些問題究其產(chǎn)生的基本緣由,一方面是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)還是一個(gè)相對(duì)較為新生專業(yè),相關(guān)的理論研究與實(shí)踐建設(shè)還處與初期發(fā)展階段,這導(dǎo)致一些教學(xué)支撐理論有待于進(jìn)一步完善與健全。同時(shí),物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用領(lǐng)域還處于動(dòng)態(tài)發(fā)展階段,與其他相對(duì)成熟的專業(yè)領(lǐng)域相比,物理網(wǎng)工程行業(yè)的發(fā)展還遠(yuǎn)未到達(dá)穩(wěn)定成熟階段,因此其人才培養(yǎng)的模式以及相關(guān)能力建設(shè)內(nèi)涵還有待于進(jìn)一步探索。另一方面,則是部分物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐教學(xué)中存在的不足與缺失是我國高等教育中工科類學(xué)科實(shí)踐教學(xué)中存在的通病,這受制于傳統(tǒng)高等教育理念以及各高校工科類專業(yè)實(shí)際教育教學(xué)環(huán)境的限制。因此,針對(duì)性地對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新的思考與探索就有著較為重要的理論科研價(jià)值,既是對(duì)工科類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)效果提升的有力支撐,也是對(duì)“新工科”建設(shè)中提出的“加強(qiáng)工科專業(yè)研究和實(shí)踐”建設(shè)目標(biāo)的有益探索。
3 問題解決方案
本文擬從以下幾個(gè)方面針對(duì)上述物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)訓(xùn)中所存在的不足之處進(jìn)行改進(jìn)與探索,力圖探尋相關(guān)的建設(shè)思路。
(1)積極實(shí)施并創(chuàng)建以市場(chǎng)為導(dǎo)向的實(shí)訓(xùn)模式。2017年6月9日,教育部通過《新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目指南》,其中在《新工科建設(shè)指導(dǎo)意見》中明確提出要更加注重模式創(chuàng)新,此處所指的模式創(chuàng)新所涵蓋的范圍較為寬泛,可以從學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)、師資隊(duì)伍、教學(xué)資源、培養(yǎng)過程、學(xué)生發(fā)展、質(zhì)量保證等方面加以理解與運(yùn)用。而物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)訓(xùn)的模式創(chuàng)新從屬于其中的培養(yǎng)過程創(chuàng)新,其中具體的實(shí)施即可以將市場(chǎng)導(dǎo)向引入實(shí)訓(xùn)模式改革,當(dāng)前的就業(yè)市場(chǎng)需要高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)什么樣的能力素質(zhì),實(shí)訓(xùn)過程中就應(yīng)該積極響應(yīng)加以培養(yǎng),就業(yè)市場(chǎng)對(duì)高校物聯(lián)網(wǎng)工程畢業(yè)生的需求標(biāo)準(zhǔn)是檢驗(yàn)學(xué)生實(shí)訓(xùn)能力評(píng)價(jià)的重要衡量指標(biāo)。
(2)物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)訓(xùn)創(chuàng)新可以結(jié)合新工科建設(shè)中對(duì)社會(huì)力量積極參與到學(xué)科建設(shè)中的指導(dǎo)方向。因?yàn)楦鞲咝N锫?lián)網(wǎng)工程專業(yè)的建設(shè)還多處于一個(gè)新事物,師資力量急需擴(kuò)充與增強(qiáng),尤其對(duì)實(shí)踐技能水平較高的實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師的需求是一個(gè)普遍存在的問題,而針對(duì)該問題的解決如果只依靠高校自身的力量進(jìn)行解決,一方面存在周期長的問題,另一方面也存在學(xué)校內(nèi)容與外界實(shí)際需求脫節(jié)的情況。而解決師資力量的建設(shè)的一個(gè)重要思路即是引進(jìn)社會(huì)力量,尤其是處于成熟發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)科技企業(yè)來言,可以通過與其進(jìn)行密切合作借鑒其專業(yè)技術(shù)人才充當(dāng)高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的“外腦”,進(jìn)而能夠較好地解決當(dāng)前實(shí)訓(xùn)過程中存在師資力量“不足”與“不強(qiáng)”的問題。同時(shí)通過去社會(huì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)企業(yè)的合作,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教師專業(yè)能力的培養(yǎng)以及自身實(shí)踐技能的加強(qiáng)也是一個(gè)強(qiáng)有力的幫扶。我校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)依托與霍尼韋爾公司達(dá)成合作育人項(xiàng)目,積極開展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用開發(fā)的師資培訓(xùn)工作,帶動(dòng)與培養(yǎng)了大批具有高水平實(shí)踐開發(fā)技能的教師骨干。
(3)工程實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)充分借鑒、引用成熟的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架平臺(tái),加強(qiáng)學(xué)生分析與解決實(shí)際問題的能力,提升學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的特殊性導(dǎo)致當(dāng)前高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的展開離不開當(dāng)前主流企業(yè)的主流技術(shù)與相關(guān)的框架平臺(tái),而這些技術(shù)與平臺(tái)往往是某些科技公司所主推的核心技術(shù)產(chǎn)品,通過與相關(guān)科技公司的產(chǎn)教合作,在實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)積極引入相關(guān)的系統(tǒng)化技術(shù)與產(chǎn)品,可以幫助學(xué)生盡早地熟悉產(chǎn)品技術(shù),而不是傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式下一味地脫離實(shí)際應(yīng)用開發(fā)進(jìn)行理論知識(shí)學(xué)習(xí),進(jìn)而輔助學(xué)生真正地實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)中知識(shí)體的整合性重構(gòu)。筆者所在高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)充分地抓住教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目的良好契機(jī),與霍尼韋爾公司達(dá)成合作育人項(xiàng)目,引進(jìn)該公司主推的Niagara物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)架構(gòu),在實(shí)踐教學(xué)與實(shí)訓(xùn)工作開展上取得了優(yōu)良的教學(xué)效果。
(4)引入階段實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)模式,分階段、分模塊提升學(xué)生創(chuàng)新能力。引入多主體、協(xié)同漸進(jìn)階梯式實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)模式設(shè)計(jì),將物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容劃分為物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)基本理論實(shí)踐、核心實(shí)踐技能、創(chuàng)新能力、綜合物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐能力四個(gè)基本階段,針對(duì)每個(gè)階段設(shè)置不同的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)任務(wù)。其中,在創(chuàng)新能力培養(yǎng)階段主要采用校企合作模式,主要通過在開放任務(wù)的情境環(huán)節(jié)設(shè)置實(shí)踐任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析及創(chuàng)新性解決問題能力。同時(shí),在該階段將“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”積極引入到實(shí)訓(xùn)課程當(dāng)中,在校企合作的支持下,利用學(xué)校與企業(yè)的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)幫助學(xué)生將創(chuàng)新創(chuàng)意凝聚并真正實(shí)現(xiàn)出來。
(5)引入綜合評(píng)價(jià)機(jī)制,健全實(shí)訓(xùn)考核模式。在實(shí)訓(xùn)的考核方面,引入企業(yè)導(dǎo)師輔助機(jī)制,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)企業(yè)的考核評(píng)價(jià)體系與高校傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)評(píng)價(jià)體系進(jìn)行有機(jī)整合,從更高、更全面的角度對(duì)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)實(shí)施整體性考核評(píng)價(jià)機(jī)制,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生綜合素質(zhì)水平的培養(yǎng)與提高。
4 結(jié)語
高校物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)專業(yè)是“新工科”重要建設(shè)專業(yè),眾多高校都在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)對(duì)其進(jìn)行有益探索與建設(shè)。立足物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生的能力培養(yǎng)目標(biāo)的前提下,本文主要探索了將社會(huì)力量參與融合到實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)思路,以達(dá)到健全學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)體系的目標(biāo)。
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作者簡介:王琬茹(1979—?),女,天津人,天津工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院軟件工程系,講師,主要研究領(lǐng)域?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)開發(fā)、軟件工程。