馬 飛

(無錫工藝職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 宜興 214206)

當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的建設(shè)已經(jīng)成為了各大高校的重點(diǎn)工作[1-7]。在專業(yè)建設(shè)方面，一部分高校側(cè)重物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層方向，在原有的計(jì)算機(jī)或軟件專業(yè)基礎(chǔ)上進(jìn)行建設(shè)[8-10]；還有一部分高校側(cè)重物聯(lián)網(wǎng)感知層和傳輸層方向，在電子或通信專業(yè)基礎(chǔ)上進(jìn)行建設(shè)[11-14]。在課程體系建設(shè)方面，包括理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩部分。傳統(tǒng)的教學(xué)方式使得部分學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍出現(xiàn)學(xué)習(xí)興趣不足、動(dòng)手能力較弱、研究潛力較低和就業(yè)方向不清的問題。如何進(jìn)一步改革物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)模式，提升學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和有效性，成為了當(dāng)前教學(xué)的首要任務(wù)。

1 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)傳統(tǒng)教學(xué)模式

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)立足于培養(yǎng)掌握本專業(yè)基本知識(shí)和主要技術(shù)技能，面向物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研發(fā)、調(diào)試和維護(hù)等行業(yè)領(lǐng)域，能夠從事物聯(lián)網(wǎng)工程項(xiàng)目的規(guī)劃、施工管理；物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安裝、調(diào)試和維護(hù)；物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目售后服務(wù)、維保與管理；物聯(lián)網(wǎng)智能終端產(chǎn)品的生產(chǎn)制造與輔助設(shè)計(jì)等一線需要的技術(shù)技能人才。

以無錫工藝職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系按照底層基礎(chǔ)、中層模塊和高層方向進(jìn)行設(shè)置，共分為三大部分，如圖1所示。在底層基礎(chǔ)部分，主要側(cè)重于專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，普及物聯(lián)網(wǎng)的基本概念、發(fā)展歷程、組成結(jié)構(gòu)等；在中層模塊部分，主要針對(duì)核心專業(yè)課程進(jìn)行學(xué)習(xí)；在高層方向部分，將對(duì)學(xué)生進(jìn)行更加細(xì)化的專業(yè)提升訓(xùn)練。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系Fig.1 Internet of things professional course system

由于現(xiàn)階段高職院校部分學(xué)生對(duì)于傳統(tǒng)的以知識(shí)為導(dǎo)向的教學(xué)方式已經(jīng)表現(xiàn)出接受力不足的趨勢(shì)，無錫工藝職業(yè)技術(shù)學(xué)院已針對(duì)此趨勢(shì)進(jìn)行了項(xiàng)目式課程改革，將課程逐步轉(zhuǎn)變?yōu)轫?xiàng)目驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)方式。但是，單一改變教學(xué)方式的功效仍然不夠顯著，一些學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、主動(dòng)探索知識(shí)的欲望仍然不夠強(qiáng)烈，動(dòng)手能力還有待提升，科研能力和就業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備也顯得單薄，如何系統(tǒng)性提升物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生的綜合能力成為了需要解決的關(guān)鍵性問題。

2 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)模式改革

為了提升物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生的綜合能力、動(dòng)手解決實(shí)際問題的能力和科研潛力，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索專業(yè)知識(shí)的熱情，為就業(yè)做好知識(shí)和技能儲(chǔ)備，提出了依托專業(yè)社團(tuán)培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)興趣、通過專業(yè)競(jìng)賽提升學(xué)生動(dòng)手能力和教師教學(xué)能力、依靠科研項(xiàng)目提升學(xué)生研究潛力和教師科研能力、練就學(xué)生就業(yè)所需的專業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)模式。

2.1 智能機(jī)器人社團(tuán)培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)興趣

當(dāng)前，人工智能技術(shù)發(fā)展迅猛，學(xué)生普遍表現(xiàn)出對(duì)智能機(jī)器人的濃厚興趣。智能機(jī)器人中涵蓋了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的智能感知、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸、人機(jī)交互界面開發(fā)等技術(shù)。2014年12月，無錫工藝職業(yè)技術(shù)學(xué)院成立了智能機(jī)器人社團(tuán)，是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的專業(yè)性社團(tuán)組織，為學(xué)生深入了解物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)應(yīng)用、提升專業(yè)學(xué)習(xí)興趣、增加師生互動(dòng)渠道提供了平臺(tái)。智能機(jī)器人社團(tuán)自成立以來，通過舉辦知識(shí)交流會(huì)、機(jī)器人競(jìng)賽、校外參觀調(diào)研、知識(shí)競(jìng)賽等多種方式，顯著提升了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生對(duì)專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生提供了課外交流、學(xué)習(xí)和展示的平臺(tái)，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)起到了很好的促進(jìn)作用。

2.2 專業(yè)競(jìng)賽提升學(xué)生動(dòng)手能力和教師教學(xué)能力

學(xué)生通過智能機(jī)器人社團(tuán)培養(yǎng)出對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的濃厚興趣以后，還將通過各類專業(yè)競(jìng)賽來提升動(dòng)手能力。同時(shí)，學(xué)生還會(huì)參與到教師微課比賽、教學(xué)能力比賽的進(jìn)程中來，師生共同展示真實(shí)的課堂教學(xué)情況，學(xué)生可以鞏固所學(xué)專業(yè)知識(shí)，教師可以進(jìn)一步提升教學(xué)能力。

自2014年9月以來，學(xué)生和教師在各類競(jìng)賽中屢次獲獎(jiǎng)：2015年江蘇省“挑戰(zhàn)杯”課外學(xué)術(shù)作品競(jìng)賽三等獎(jiǎng)、2017年中國工程機(jī)器人大賽二等獎(jiǎng)、2017年江蘇省機(jī)器人大賽二等獎(jiǎng)、2019年江蘇省高校微課教學(xué)比賽二等獎(jiǎng)、2020年江蘇省職業(yè)院校教學(xué)大賽二等獎(jiǎng)、2020年江蘇省高校微課教學(xué)比賽二等獎(jiǎng)和2020年江蘇省“領(lǐng)航杯”大學(xué)生信息技術(shù)應(yīng)用能力比賽二等獎(jiǎng)。

2.3 科研項(xiàng)目提升學(xué)生研究潛力和教師科研能力

當(dāng)學(xué)生通過各類專業(yè)競(jìng)賽的磨練具備了一定的動(dòng)手能力后，教師將與學(xué)生共同針對(duì)具體的研究項(xiàng)目進(jìn)行科研攻關(guān)。在這一過程中，學(xué)生將在教師的指導(dǎo)下撰寫學(xué)術(shù)論文、申報(bào)國家專利、撰寫項(xiàng)目申報(bào)書和結(jié)題材料。在學(xué)生的研究潛力得到開發(fā)的同時(shí)，教師的科研能力也有了更進(jìn)一步的提升。

自2014年9月以來，指導(dǎo)的學(xué)生完成了多項(xiàng)研究項(xiàng)目并發(fā)表多篇學(xué)術(shù)論文：“2015年江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目——智能撿球機(jī)器人”“2017年江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目——基于Arduino的機(jī)器人與課程開發(fā)”“2019年無錫工藝大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目——一種多自由度人形機(jī)器人設(shè)計(jì)”；盛玉寶、左華林和徐開起三位同學(xué)撰寫的學(xué)術(shù)論文《一種智能撿球機(jī)器人視覺識(shí)別機(jī)構(gòu)研究》發(fā)表于《長(zhǎng)江信息通信》2016年第2期；段志平、盧飛和石志健三位同學(xué)撰寫的學(xué)術(shù)論文《一種多自由度人形機(jī)器人》發(fā)表于《長(zhǎng)江信息通信》2019第10期。

2.4 練就學(xué)生就業(yè)所需的專業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)

經(jīng)過社團(tuán)培養(yǎng)專業(yè)興趣、各類競(jìng)賽鍛煉動(dòng)手能力、科研項(xiàng)目開發(fā)研究潛力之后，學(xué)生已經(jīng)具備了較強(qiáng)的就業(yè)所需的專業(yè)能力。在大三頂崗實(shí)習(xí)之前，還將邀請(qǐng)校外企業(yè)導(dǎo)師對(duì)學(xué)生進(jìn)行職業(yè)素養(yǎng)方面的訓(xùn)練，并舉辦專題講座，系統(tǒng)提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)，以期達(dá)到“離校即上崗、上崗即見效”的培養(yǎng)目標(biāo)。

3 結(jié)語

本研究提出了一種依托專業(yè)社團(tuán)、專業(yè)競(jìng)賽和科研項(xiàng)目綜合提升學(xué)生就業(yè)素養(yǎng)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)改革方案。經(jīng)過多年的實(shí)踐檢驗(yàn)，有效培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣，顯著提升了學(xué)生的動(dòng)手能力和教師的教學(xué)能力，開發(fā)了學(xué)生的研究潛力和教師的科研能力，最終練就了學(xué)生就業(yè)所需的專業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)。