柳秀秀，孔春偉

（青海師范大學 計算機學院，青海 西寧 810008）

0 引 言

新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革下，如何培養(yǎng)新興領域的工程科技人才成為了研究熱點。在“新工科”建設背景下，教育部提倡各高校根據(jù)經(jīng)濟社會發(fā)展需要和各自辦學能力，加大大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)力度?！靶鹿た啤钡慕ㄔO對工程科技人才的培養(yǎng)模式提出了新的更高要求。

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)屬于工學中計算機類別，是一門交叉學科，涉及計算機、通信技術(shù)、電子技術(shù)和測控技術(shù)四個方面。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)涉及多學科，單純的理論學習難以將多學科融合在一起，實踐教學是培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)工程科技人才的關(guān)鍵。未來十年，物聯(lián)網(wǎng)將應用于生活的各個領域。因此，基于培養(yǎng)工程科技人才的背景，探究物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學體系具有現(xiàn)實意義。

1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學體系研究現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學體系研究主要包含課程實驗、課程設計、實習實訓、畢業(yè)設計及學科競賽5個部分。

課程實驗和課程設計主要根據(jù)專業(yè)理論課程配套設置，穿插少量的單獨實驗項目；實習要求學生將所學理論拿到實際工作環(huán)境中應用和檢驗，激勵學生彌補自身差距；實訓是針對某專業(yè)知識體系進行綜合訓練，實現(xiàn)難度適宜的開放性綜合項目；畢業(yè)設計引導學生完成從選題、開題、中期、系統(tǒng)設計、測試到論文整理的一整套工作，訓練學生的綜合應用能力；學科競賽以競賽為契機，引導實踐升華，旨在提高學生的動手能力。目前，各高校根據(jù)自身辦學特色和物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)特點，已建立相對成熟的實踐教學體系。

文獻[5]根據(jù)當前新工科人才的需求和培養(yǎng)模式的不足，提出了培養(yǎng)創(chuàng)新型應用本科人才的五項措施。文獻[6]分析了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)特點，設計并構(gòu)建了基于工程教育認證的“四層次、五模塊”物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學體系。文獻[7]梳理當前物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實踐教學體系中存在的不足，提出了構(gòu)建設計型實驗室、深化校企合作、產(chǎn)學研用結(jié)合等改進措施。上述措施有效重構(gòu)了人才培養(yǎng)模式，并在鍛煉學生動手能力、工程實踐能力和創(chuàng)新能力方面發(fā)揮了一定價值。文獻[8]著眼于地方高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設目標，重點探討了建設目標實現(xiàn)過程中實踐教學體系存在的主要問題和難點，提出了以理論課程實驗與開放環(huán)節(jié)相結(jié)合為基礎、以課程教學和專業(yè)競賽強化推動為過程、以學校理論教學體系與企業(yè)實訓結(jié)合為抓手的專業(yè)人才實踐體系建設思路。文獻[9]分析了當前物聯(lián)網(wǎng)實踐教學存在的不足，依托重點實驗室和示范中心，通過設置開放專題實驗，提出了以項目為引導、硬件為工具的課堂和視頻相結(jié)合的實踐教學模式。文獻[10]為了培養(yǎng)學生的學科交叉融合和工程實踐創(chuàng)新能力，提出了基于新工科的工程訓練培養(yǎng)體系。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學體系研究內(nèi)容、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學現(xiàn)狀分析、工程科技人才的要求以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展等，本文提出了搭建層級式實驗室、推進科教融合力度、強化本科生創(chuàng)新項目、競賽引導實踐、升華和革新校企合作模式這五項措施，對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學體系革新進行探索和研究。

2 工程科技人才培養(yǎng)模式下物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學體系革新措施

2.1 搭建層級式實驗室

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一門新興交叉學科，涉及計算機、通信、電子等基礎知識。為了有效培養(yǎng)工程科技人才，建立層級式實驗室，滿足不同知識層次、不同年級學生的訓練需求勢在必行。層級式實驗室依據(jù)訓練項目的復雜程度依次分為模塊化實驗箱實驗室、開發(fā)設計實驗室和物聯(lián)網(wǎng)綜合應用實驗室。

模塊化實驗箱實驗室主要承擔課程實驗、課程設計的驗證性實驗，輔助學生理解課程知識點，提供二次開發(fā)的驗證環(huán)境。目前，青海師范大學已積極建立包含RFID實驗箱、嵌入式系統(tǒng)實驗箱、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實驗箱等多個模塊化實驗箱的實驗室，為學生有效開展驗證性實驗提供了良好支持。

開發(fā)設計實驗室旨在為學生的設計理念提供實踐平臺，支持學生將所學基礎知識和開發(fā)設計緊密聯(lián)系。培養(yǎng)學生通過《傳感器原理及應用》課程，掌握紅外線傳感器、超聲波傳感器、溫濕度傳感器等的工作原理，提升學生應用傳感器的基本素養(yǎng)；結(jié)合《無線傳感器網(wǎng)絡》《動態(tài)網(wǎng)站開發(fā)》和《Android開發(fā)》等課程，支持學生根據(jù)所學專業(yè)知識，開展設計開發(fā)型實驗，將傳感器采集數(shù)據(jù)通過無線傳感網(wǎng)絡傳輸?shù)絇C、手機等終端，有效提高學生實操能力和開發(fā)創(chuàng)新能力。綜上，開發(fā)設計實驗室是層級式實驗室建設的重要環(huán)節(jié)，扮演著學生設計理念實踐平臺的角色。

物聯(lián)網(wǎng)綜合應用實驗室通過案例展示、現(xiàn)場實操、二次開發(fā)等方式著重培養(yǎng)學生的動手開發(fā)能力。首先通過展示智能家居、智慧交通、智能安防等物聯(lián)網(wǎng)綜合應用實例，幫助學生建立物聯(lián)網(wǎng)綜合應用場景直觀印象。其次，通過講解應用實例詳細搭建過程，結(jié)合代碼編程解析，協(xié)助學生掌握、理解整個開發(fā)流程。最后，引入二次開發(fā)場景積極鍛煉學生的動手開發(fā)能力。

2.2 推進科教融合力度

積極推進科教融合模式，鼓勵教師主動融合科研、教學過程，引導物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師將科研項目轉(zhuǎn)化為落地課程資源，助力科研平臺向工程科技人才培養(yǎng)平臺轉(zhuǎn)化。積極依據(jù)學生專業(yè)背景，設置合理的實訓課程，支持學生參與教師科研項目。通過科研項目鍛煉，實現(xiàn)學生科研眼界和工程科技素養(yǎng)的有效提高。

2.3 強化本科生創(chuàng)新項目

近年來，青海師范大學加大了本科生創(chuàng)新項目支持力度，為本科生設置科技創(chuàng)新項目和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目，提供眾多的實踐和創(chuàng)新機會。積極組織學生申報基于“火花創(chuàng)意”、教師科研子項目、設計課程靈感等創(chuàng)新項目。支持學生參與項目實施，要求教師多維度全程指導，全面鍛煉學生的科研實踐能力、動手操作能力和團隊合作能力。

2.4 引導實踐在競賽中升華

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)定位于培養(yǎng)工程應用型、技術(shù)創(chuàng)新型人才。為了實現(xiàn)此培養(yǎng)目標，主動引導學生提煉課程設計的創(chuàng)意元素、項目開發(fā)的優(yōu)秀案例、創(chuàng)新項目的獲獎作品，積極參與物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新開發(fā)競賽。通過競賽營造出以賽促學、以學促踐的良好學習氛圍。指導學生通過競賽開拓眼界，引導學習實踐在競賽中升華。

2.5 整合資源，革新校企合作模式

校企合作是教學實踐體系中的重要一環(huán)，組織學生參觀企業(yè)車間、學生深入企業(yè)實習、企業(yè)工程師現(xiàn)場講座等是常見的合作模式。在這些模式下，學校和企業(yè)之間是互利共贏的。然而，當前校企合作存在如下問題：一是企業(yè)工程師授課內(nèi)容與學生實際脫節(jié)，授課效果差；二是學生深入企業(yè)實訓項目與預期項目差別大，項目實踐結(jié)果差。針對上述問題，青海師范大學開展了相關(guān)分析，梳理原因如下：一是學生尚未接觸大型項目實踐，欠缺工程思維，企業(yè)工程師講授內(nèi)容無法與學生產(chǎn)生同頻共振；二是學生深入企業(yè)實習實訓時，企業(yè)工程師應付懈怠，無法給予有效指導，導致項目實踐效果不理想。為了解決上述問題，青海師范大學積極整合相關(guān)資源，主動革新校企合作模式。具體措施如下：一是構(gòu)建“兩師一體”授課模式，企業(yè)工程師、校內(nèi)教師共同商定符合學生實際情況的授課內(nèi)容，力爭授課內(nèi)容與學生產(chǎn)生同頻共振，實現(xiàn)校企師資同向發(fā)力；二是建立雙向考評實訓制度，賦予企業(yè)實習實訓、學生和企業(yè)互評權(quán)利，主動暢通評價反饋機制，杜絕企業(yè)應付懈怠現(xiàn)象，激發(fā)校企合作應有價值。

3 結(jié) 語

新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革下，培養(yǎng)“新工科”屬性的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)工程科技人才是高校教學改革的方向。通過分析物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學體系現(xiàn)狀，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)特點和工程科技人才培養(yǎng)需求，革新物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學體系。具體措施包括搭建層級式實驗室、推進科教融合力度、強化本科生創(chuàng)新項目、競賽引導實踐、升華和革新校企合作模式等，為工程科技人才培養(yǎng)模式下物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學體系革新提供了一種思路。