周 鵬，劉 偉，趙 青，杜 麗，劉戰(zhàn)合

（1.鄭州航空工業(yè)管理學院，河南 鄭州 450046；2.福建工程學院，福建 福州 350118）

0 引 言

基于OBE理念及新工科建設需求，以航院物聯網工程專業(yè)協同創(chuàng)新實踐改革為基礎，探索并構建OBE下“一體兩翼”協同育人創(chuàng)新課程體系、人才培養(yǎng)方案、物聯網品牌、物聯網設計大賽“四合一”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模式。對高校、公司和政府代表進行訪談，重點研究各個主體之間如何形成創(chuàng)新伙伴關系，以及可能產生的合作障礙。研究結果表明，政府不僅可以發(fā)揮金融家和立法者的作用，而且可以通過與其他主體建立伙伴關系，直接參與創(chuàng)新技術研究。高校、公司和政府機構共同協作，負責知識發(fā)展和傳播，進而促進經濟增長。Mario和Henar指出，高校的核心理念是在全面素質教育實踐中，為應對知識型電子經濟時代的挑戰(zhàn)，強調培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新精神和實踐能力。由于創(chuàng)新是一個互動的過程，知識的創(chuàng)造和流動至關重要，高校作為知識的主要來源尤為重要。物聯網作為新興產業(yè)，對人才培養(yǎng)要求更高，迫切需要將最新的物聯網技術研究成果轉化為教學內容，建立物聯網工程專業(yè)知識體系和教學內容框架至關重要。因此，本文基于產學研協同創(chuàng)新機理，探索建立物聯網工程專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系，提高特色人才培養(yǎng)質量，推進新工科專業(yè)建設，提高高等工程教育質量。

1 現狀分析

物聯網工程專業(yè)作為一門新興學科，由于其涉及電子信息、通信、計算機、自動化等多個學科，在發(fā)展過程中步履維艱?；谶@種教育模式，并不能有效地培養(yǎng)專業(yè)化的創(chuàng)新型技術人才。創(chuàng)新教育的目標不是追求傳統(tǒng)教育中的“灌輸”“更新”和“跟上”，而是“點燃”，旨在釋放人的潛力，強調潛力發(fā)展與培養(yǎng)優(yōu)秀心理素質和積極生活態(tài)度的結合。

1.1 缺乏完善的物聯網專業(yè)特色人才培養(yǎng)體系

全國高校對接科技發(fā)展需求爭相開設物聯網專業(yè)，但各個高校都缺少相關產業(yè)培養(yǎng)經驗，所以在設計培養(yǎng)方案時更需要綜合考慮，與時俱進。鄭州航院物聯網工程專業(yè)屬于河南省物聯網專業(yè)開設最早的高校（2011年）之一，距今已有5屆畢業(yè)生，畢業(yè)生行業(yè)分布較為廣泛。但在物聯網產業(yè)里的影響力不足、人才培養(yǎng)特色不突出，主要原因是產教融合協同育人基礎較為薄弱、校企合作經驗少，課程體系仍然使用過去式的，理論內容相對較多，綜合實踐性的實驗偏少，針對性較弱。這使得本科院校部分畢業(yè)生對自己的專業(yè)沒有足夠了解，對畢業(yè)去向不明，擔任不了社會科技發(fā)展的重任[1-3]。

1.2 缺乏政產學研協同育人平臺

目前河南開設物聯網專業(yè)的有鄭輕大、河科大、河理工、鄭航、中工院、河財大、信院等28所本科院校，?？聘咝?3所。但多數院校針對創(chuàng)新實踐教育主要采取課堂實驗、企業(yè)實習、課程設計和畢業(yè)設計等實踐活動，授課內容遠遠落后于行業(yè)發(fā)展，實踐教學模式單一，實踐課程相較于理論課程比重不足；創(chuàng)新實踐活動形式單一、層次偏低，面向群體不夠寬，學生整體參與率低；缺乏一線企業(yè)有經驗的工程師。為更好地滿足企業(yè)需求，高等院校、政府及企業(yè)采用政產學研學研聯合培養(yǎng)的形式，以“雙向參與、產學研合作”為原則，培養(yǎng)促進經濟建設的高層次創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才。但是，鑒于學校知名度的差異化，中等偏下的高校缺乏一定的政產學研協同育人平臺，很難實現創(chuàng)新科研成果的市場化，從而進一步提升學生的實踐能力和創(chuàng)新能力[1]。

我國已進入工業(yè)發(fā)展快車道，如人工智能、數據科學與大數據技術、互聯網技術、智能制造等戰(zhàn)略性新興產業(yè)，這些產業(yè)成為中國經濟新增長點，成為高校畢業(yè)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)重要的選擇目標。面對信息技術、物聯網、智能制造等新興學科迅速發(fā)展現狀，機械、電子等傳統(tǒng)工科專業(yè)培養(yǎng)體系就顯得無所適從，難以支撐當地經濟發(fā)展需求。因此，構建航空特色學科群，推動高水平特色骨干高校建設，培養(yǎng)區(qū)域特色人才就必須解放思想、協同創(chuàng)新。構建政府、產業(yè)、高校、科研機構、用戶和資本六聯驅動協同創(chuàng)新模式，對培養(yǎng)復合型工程應用人才質量影響至關重要。

因此，本文基于目前高校物聯網專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問題與挑戰(zhàn)，通過明確專業(yè)培養(yǎng)目標、建立航空特色師生共同體和打造政產學研物聯網特色人才培養(yǎng)體系等舉措，建立了航空特色物聯網專業(yè)產學研協同創(chuàng)新教育教學模式，將具有較高的推廣應用價值。

2 基于航空特色物聯網專業(yè)產學研協同創(chuàng)新模式

2.1 航空物聯網專業(yè)產學研協同創(chuàng)新運行結構模型

航空特色物聯網專業(yè)是一個典型的新興高新技術專業(yè)，其涉及電子信息、通信、計算機、自動化等多個學科，所涉及的關鍵技術往往研發(fā)難度很大，需要投入大量的人力、物力，但只要創(chuàng)新技術研發(fā)成功，它將會給各個主體帶來巨大的利益。為有效保障我國在未來的工業(yè)發(fā)展道路上占領領先地位，急需帶動相關高校轉型與升級，強化產學研協同創(chuàng)新關系，共同承擔關鍵技術的研究與開發(fā)制度，從而能夠有效推動科技的進步。在這種背景下，航空特色六聯驅動的物聯網專業(yè)協同創(chuàng)新模式應運而生，通過分析目前本校教育模式存在的問題、解讀國家目前急需航空特色物聯網創(chuàng)新型人才的狀態(tài)，構建航空特色物聯網專業(yè)產學研協同創(chuàng)新運行結構模型，如圖1所示[4-5]。

圖1 航空特色物聯網專業(yè)產學研協同創(chuàng)新運行模型

由圖1可知，產學研協同創(chuàng)新的主要成員包括政府部門、企業(yè)、高校、科研院所以及各類中介機構等。它們在其中起著不一樣的作用，承擔著不一樣的角色，共同維持產學研協同創(chuàng)新運行模型的正常運轉。其中，政府部門主要起到服務和支持的作用，為高校、企業(yè)提供所需的基礎設施、政策和金融服務；高校與科研院所的功能是創(chuàng)造創(chuàng)新，應用于公司和社會，這主要是因為高校具有獨特的能力，推動科學研究的前沿作為創(chuàng)新的核心力量，而且高校不僅與公司，而且與地方或中央政府聯合創(chuàng)造創(chuàng)新方面也承擔著重要作用；企業(yè)通過與高等教育機構合作，提高效率和效益，并使它們能夠占據所需的戰(zhàn)略職位，這些合作促進了開放創(chuàng)新和合作伙伴之間的知識流動，促進企業(yè)的技術發(fā)展，為高校帶來了經濟效益和科學認可；中介機構作為企業(yè)、高校和研究機構的補充，為產學研合作創(chuàng)新的快速發(fā)展提供了必要的智力和財政支持[4]。

2.2 航空特色物聯網專業(yè)產學研協同創(chuàng)新動力機制

航空特色物聯網專業(yè)產學研協同創(chuàng)新的動力機制是由內部動力因素和外部動力因素兩者相輔相成、互相作用形成的，通過內部動力和外部動力的協同作用，建立了一種動態(tài)機制，從而推動政府部門、企業(yè)、高校、科研院所以及中介機構從內到外的協同運作。

（1）外部動力分析

關于外部動力機制，社會需求是根本動力，市場競爭是必須承擔的壓力，技術創(chuàng)新是發(fā)展的必要條件，政府的支持是推動產學研協調創(chuàng)新模式共同發(fā)展的強大動力。面對市場競爭，企業(yè)、高校和科研所渴望不斷發(fā)展的愿望，急需在各自的領域不斷探索創(chuàng)新，時刻保持創(chuàng)新意識和緊迫感。同時，由于資源有限，每個主體都有市場、生存競爭，必須選擇創(chuàng)新協作模式，與各高校、科研所和其他部門合作，相輔相成、共享資源；此外，航空特色物聯網領域的研發(fā)和創(chuàng)新所帶來的風險是巨大的，而協同創(chuàng)新模式可以減少風險的存在。政府部門可以通過相關的政策體系、法律體系來推動產學研協同創(chuàng)新動力機制的正常運作，特別是在航空特色物聯網產業(yè)上，政府發(fā)揮著不可替代的作用，其主要作用是：第一，政府能為我校航空特色物聯網專業(yè)產學研協同創(chuàng)新提供良好的政策環(huán)境，促進我校針對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)模式的改變；第二，政府可以提供大量資金支持?？傊?，一方面通過政府頒發(fā)的政策鼓勵航空類院校的建設，可以大規(guī)模培養(yǎng)創(chuàng)新型人才；另一方面通過國家財政撥款，增加研究經費，將在各大高校與研究所培養(yǎng)一批優(yōu)秀的研究人員。

（2）內部動力分析

內部動力機制方面，利益的驅動力是產學研創(chuàng)新過程中所有參與者中最基本的內生力，也是改變人才培養(yǎng)模式的關鍵原因，通過這種方式保持各個主體之間長期穩(wěn)定、協同互惠和合作競爭的關系。在這種利益關系中，對于企業(yè)來說，可以獲得高校高素質的人力資源，減少研發(fā)項目所涉及的成本和風險，獲得學術界的最新知識，確保高校學生將來應聘的渠道以及解決需要合作研究的技術問題。自我創(chuàng)新的目的是培養(yǎng)高素質的科技人才，企業(yè)積極承接高校和科研所的創(chuàng)新型人才，企業(yè)對自己的行政部門結構和研發(fā)方向進行整改，高校和科研所積極培養(yǎng)高素質的研究人才，然后送到企業(yè)進行培訓，同時在企業(yè)內部學習系統(tǒng)的業(yè)務管理經驗和方法，為學生提供最科學的成長環(huán)境。然而，目前每個企業(yè)的專門領域都有需要填補的空白，因此尋求開發(fā)新的技術。這些知識的創(chuàng)新往往需要得到足夠的資助，這些資助方案作為創(chuàng)新杠桿，將其轉移到商業(yè)領域，最終促進國家或地區(qū)的經濟發(fā)展。從某種意義上說，價值導向的力量是一種以目標為導向的精神驅動力，它可以調動產業(yè)、高校和政府之間的合作，并激發(fā)創(chuàng)造力，從而推進各大高校培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才模式的創(chuàng)新而共同努力[6-7]。

2.3 航空特色物聯網專業(yè)產學研協同創(chuàng)新合作模式

航空特色物聯網專業(yè)產學研協同創(chuàng)新合作模式按照不同的參照標準可以分成不同的形式，按主導方的不同可以分為政府主導、企業(yè)主導、高校/科研院所主導三類。

（1）政府主導型

政府主導的產學研合作創(chuàng)新模式是指政府在產學研協作創(chuàng)新模式中發(fā)揮主導作用，實施統(tǒng)一、協調、決策的功能。在這種模式下，政府、企業(yè)、高校和科研所是協同創(chuàng)新的主要參與者，但政府發(fā)揮著領導作用，其統(tǒng)一協調作用至關重要。政府主導型的產學研協同創(chuàng)新模式如圖2所示。

圖2 政府主導的產學研協同創(chuàng)新模式

（2）企業(yè)主導型

企業(yè)追求利潤最大化，但由于自身的研發(fā)和創(chuàng)新能力存在不足，通常會選擇與高校和科研所合作。目前相關企業(yè)不但在研究領域和研究方向上存在差異，而且都缺乏大量的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才。在這種模式下，企業(yè)處于主導地位，掌握著技術研究和科技創(chuàng)新的方向，具有統(tǒng)一分配資源、分散風險的作用。而高校和科研所只負責配合企業(yè)的運轉，為企業(yè)主導的協同創(chuàng)新模式的正常運作提供必要的人力和技術支持，彌補公司的不足，政府只提供政策和法律支持。企業(yè)主導的產學研協同創(chuàng)新模式如圖3所示[8]。

圖3 企業(yè)主導的產學研協同創(chuàng)新模式

（3）高校與科院所主導型

高校與科研院所主導的航空特色物聯網專業(yè)產學研協同創(chuàng)新模式主要指的是大學或科研機構整合資源，將自己的研究成果產業(yè)化的過程。具體來說，它可以分為兩種形式：一種是高校和科研所與企業(yè)合作創(chuàng)建實體，并在組織和管理方面進行合作；另一種是高校和科研所將自己的研究專利轉讓給企業(yè)，并通過技術入股的方式成為公司的股東[9]。

3 航空特色物聯網專業(yè)產學研協同創(chuàng)新實踐：以鄭州航院為例

3.1 航空特色物聯網專業(yè)產學研協同創(chuàng)新的實踐效果：以鄭州航院為例，構建案例實踐平臺及課程共享資源庫

（1）系統(tǒng)解讀鄭州航院“航空為本、管工結合”的辦學理念，對近年來該辦學理念在教學、科研和社會服務上的具體實踐進行總結。為了保持和加強我校在航空工業(yè)管理和技術應用研究領域的領先地位，管理和工程學科應開設航空特色專業(yè)課程。在對鄭州航院15個教學院部、62個專業(yè)進行歸類分析基礎上，全面闡釋“航空特色+”課程的具體建設目標、思路與手段，以及在建設中面臨阻礙與解決辦法。對航空儀表、航空電子、航空材料、航空檢測、航空物流、民航概論、航空概論、信托與航空租賃、民用航空法學等40余門專業(yè)開設的“航空特色+”課程進行系統(tǒng)分析，具體從通識課、專業(yè)課與專題講座等方面分析航空特色嵌入工科課程體系的方式與途徑，從工學、理學、社會學分析“航空特色+”課程嵌入不同工科專業(yè)異同。

（2）基于OBE理念和新工科思想，構建“航空特色+”課程建設的評價指標體系，并進行達成度評價。具體為：找尋“航空特色+”課程對應的培養(yǎng)目標與畢業(yè)要求，將每項畢業(yè)要求分解為3～4個指標點，具體找尋“航空特色+”課程支撐的指標點，對“航空特色+”課程的支撐強度賦值。確定“航空特色+”課程大綱、評估內容與畢業(yè)要求之間的關系，根據“航空特色+”課程的評估結果，進行課程對某條畢業(yè)要求指標點的達成度評價。實施OBE下“一體兩翼”協同育人創(chuàng)新課程體系、人才培養(yǎng)方案、物聯網品牌、物聯網設計大賽“四合一”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模式。構造模塊化教學、項目制教學、翻轉課堂、目標驅動式教學模式探索，提升項目實踐和綜合實訓能力。本著 “產教融合、互利共生”的協同育人宗旨，緊密聯系社會各界，與政府、企業(yè)合作共同培養(yǎng)創(chuàng)新人才，計劃通過共建工程中心、校企聯合實驗室、教學實踐基地、橫向課題共同研發(fā)等方式開展協同育人。利用教育部產學研協作創(chuàng)新平臺，對教職工進行培訓，整合教職工隊伍結構；聯合開發(fā)教材，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)元素融入教學過程；共同建設物聯網實驗室，推動學生實踐教育模式的創(chuàng)新[10]。

（3）鄭航智能學院于2019年1月由計算機學院、電信學院和機電學院的自動化專業(yè)合并成立。電子信息工程為河南省專業(yè)綜合改革試點和校級特色專業(yè)，電子信息實驗中心為省級實驗教學示范中心。學院科技基礎設施好，示范輻射能力強，推動航空特色物聯網專業(yè)產學研協同創(chuàng)新研究，提升航院人才培養(yǎng)水平。進一步推進實踐教學體系和實踐教學模式改革，優(yōu)化實踐教學環(huán)節(jié)構成，完善實踐教學環(huán)節(jié)學時學分設計，增加教學實踐學分，增加綜合性、設計性、創(chuàng)新性實驗教學，替代依附于理論教學的實驗和上機。派遣專業(yè)人員與有關的企業(yè)機構聯系，建立校企聯合實驗室，擴大和加強校企合作。為物聯網創(chuàng)建一個集成、自主的實驗環(huán)境，建立一個典型的物聯網應用場景，利用開源軟硬件平臺進行全面開發(fā)。

與萬維網的發(fā)展相比，物聯網需要廣泛的硬件和軟件應用平臺。因此，物聯網的實踐教學非常適合以創(chuàng)新項目的形式通過團隊來實施。

目前，畢業(yè)生了解物聯網技術的理論前沿，具備研究、開發(fā)新系統(tǒng)和新技術的初步能力；掌握無線互聯網絡基礎、通信系統(tǒng)與通信網理論和應用的一般方法，具有分析、設計、集成、應用及測試通信系統(tǒng)與通信網的基本能力。

學生素質高，在開發(fā)物聯網硬件和應用系統(tǒng)方面有較強的創(chuàng)新能力；就業(yè)領域廣泛，就業(yè)率超過98%，考研上線率約20%，畢業(yè)生的社會認可程度高。根據河南省教育評估院調查數據顯示，學院畢業(yè)生就業(yè)薪資在校內排名領先優(yōu)勢明顯，在省內排序也位居前列。近3年學生獲獎及科研情況見表1和表2所列。

表1 學生在校期間申請專利、參與科研項目情況

表2 2017—2019年教師發(fā)表論文情況

3.2 對河南省行業(yè)特色高校打造產學研協同創(chuàng)新模式研究與實踐建議

（1）妥善處理產學研各個主體之間的關系，實現內外動力的融合。企業(yè)和高校之間的合作不僅可以改進產品技術，也可以促進兩者深入交流，有助于各方之間的知識轉讓，通過這種知識轉讓，雙方才能在研究過程中取得更好的結果。知識傳播的成功對于兩個參與者的知識庫的充分增長至關重要。因此，為政府、企業(yè)和高校之間選擇最適當的工具建立關系類型是至關重要的，為促進知識轉讓，必須考慮它們認為最適合的關系類型。對于必須建立的關系類型，沒有共識或嚴格的標準，因為它們是涉及不同的背景、不同的群體和研究新課題的關系。新的工作方式應該根據流程的要求自然而然地出現。

（2）制定協同創(chuàng)新目標規(guī)劃，構建地方創(chuàng)新發(fā)展生態(tài)，建立健全利益分配激勵機制，激發(fā)協同創(chuàng)新的持久動力。產學研協同創(chuàng)新的物聯網創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的發(fā)展是一個復雜而長久的過程，靠任一單個主體無法實現，需要發(fā)揮多元主體的協同作用，只有政府、企業(yè)、大學與科研機構這幾個子系統(tǒng)，通過協同合作形成一體、合理進行資源分配、改善溝通和信息交流的方式，開展多樣化的學生培養(yǎng)模式，不僅在一定程度上保證了產學研協同創(chuàng)新視域下航空特色物聯網專業(yè)學生培養(yǎng)質量，也實現了產學研系統(tǒng)的效應最大化。首先，建立一個實踐基地，重視校企之間合作，聘請專業(yè)技術人員作為兼職教師，積極與各企業(yè)和其他社會部門共同創(chuàng)建優(yōu)秀教學實踐資源；其次，鼓勵更多優(yōu)秀教師指導學生參加相關比賽，例如，物聯網設計、電子設計、智能車、“互聯網+”、挑戰(zhàn)杯、創(chuàng)青春等，使更多的學生能夠承擔省級、校級、院級大學生創(chuàng)新實踐項目。

4 結 語

本文以航院物聯網專業(yè)為研究對象，開展物聯網專業(yè)產學研協同創(chuàng)新機理研究。首先剖析物聯網專業(yè)發(fā)展現狀，借鑒產學研協同創(chuàng)新機理，建立航空特色物聯網專業(yè)產學研協同創(chuàng)新運行模型、產學研協同創(chuàng)新動力機制模型。其次分析了政府主導、企業(yè)主導、高校/科研院所主導的產學研協同創(chuàng)新模式下各個主體的運行作用，結合航空特色產學研協同機理，構建鄭航產學研協同創(chuàng)新案例實踐平臺及課程共享資源庫。最后介紹了協同創(chuàng)新實踐性教學方式，并對河南省行業(yè)特色高校打造產學研用協同創(chuàng)新模式研究提出了相應建議，以期為地方行業(yè)特色高校進一步建設特色骨干高校提供助力。