鄧貽香

重慶城市科技學(xué)院，重慶 402167

一、研究背景

（一）進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國教育事業(yè)發(fā)展迅猛，為社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)輸送了大批應(yīng)用型人才，為加快社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。但同時(shí)，由于管理體制和管理理念等諸多因數(shù)影響，高校培養(yǎng)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才與企業(yè)需求脫節(jié)現(xiàn)象比較嚴(yán)重，企業(yè)招不到他們想要的人才，而高校畢業(yè)生找不到合適工作。在這樣的背景下，高校對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革迫在眉睫。雙能力培養(yǎng)、雙師資培養(yǎng)、深化產(chǎn)教融合是改變現(xiàn)狀的迫切要求，對新形勢下全面培養(yǎng)應(yīng)用型人才、擴(kuò)大就業(yè)創(chuàng)業(yè)、培育經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)能具有重要意義。根據(jù)黨的十九大精神，深化產(chǎn)教融合，全面提升人力資源質(zhì)量是高校未來發(fā)展的必然趨勢。

（二）近些年，很多用人單位對物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的人才需求出現(xiàn)嚴(yán)重不足的狀況，人才供需出現(xiàn)失衡的情況越來越嚴(yán)重。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的主要原因之一，就是高校對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)與企業(yè)需求的脫節(jié)，導(dǎo)致人才供需結(jié)構(gòu)性矛盾的。物聯(lián)網(wǎng)是通過各種傳感器、射頻識別技術(shù)、全球定位系統(tǒng)等各種裝置與技術(shù)，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過程。傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)的前端技術(shù)，有著不可或缺的作用。他是物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)的關(guān)鍵組件。可見，傳感器技術(shù)這門課程對物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的人才培養(yǎng)又起到關(guān)鍵的作用。

二、傳統(tǒng)傳感器教學(xué)模式

傳感器技術(shù)這門課程是電子信息工程和物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，也是一門專業(yè)必修課程，它的重要性不言而喻。然而，目前不少高校在教育觀念上，仍存在著重理論、輕實(shí)踐，重理論知識傳授、輕動(dòng)手能力培養(yǎng)的傾向。在課程體系上，實(shí)驗(yàn)教學(xué)少有獨(dú)立的教學(xué)體系以及相應(yīng)的學(xué)分評價(jià)體系［1］。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，傳統(tǒng)的傳感器實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多為驗(yàn)證性，從實(shí)驗(yàn)原理、步驟、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，甚至連結(jié)果都由老師講解，沒有任何懸念，這樣的實(shí)驗(yàn)課程沒有新意。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，集成化、多功能智能新型傳感器層出不窮，多傳感器信息融合技術(shù)等得到快速發(fā)展和應(yīng)用，然而實(shí)驗(yàn)教學(xué)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于傳感器信息融合技術(shù)的更新?lián)Q代［2］。

三、何為“三雙培養(yǎng)”

為了滿足社會(huì)需要的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用型人才，我們急需對相關(guān)課程進(jìn)行調(diào)整。傳感器技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的重要入口，我們迫切需要重構(gòu)目前的傳感器教學(xué)模式，以緩解目前物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用型人才“用工荒”的現(xiàn)狀。在此背景下，本課題提出了“三雙培養(yǎng)”的傳感器教學(xué)模式?！叭p培養(yǎng)”即“應(yīng)用能力+創(chuàng)新能力”雙能力培養(yǎng)，“教師+工程師”雙師資教學(xué)，“校內(nèi)課程+校外企業(yè)課程”雙課程學(xué)習(xí)［3］?！叭p培養(yǎng)”的傳感器教學(xué)模式框架如圖1所示。

圖1 “三雙培養(yǎng)”教學(xué)模式框架

四、“三雙培養(yǎng)”傳感器教學(xué)模式實(shí)施方案

（一）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容從驗(yàn)證性轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用型

通過改變實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容，將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用型實(shí)驗(yàn)，將單一性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變成課題性實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的新穎性。原有的傳感器實(shí)驗(yàn)一般都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、單一性實(shí)驗(yàn)，例如：電阻式傳感器的振動(dòng)實(shí)驗(yàn)、電容傳感器的振動(dòng)實(shí)驗(yàn)、霍爾傳感器的轉(zhuǎn)速測量實(shí)驗(yàn)以及超聲波傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。學(xué)生在做這些實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，并不清楚做這些實(shí)驗(yàn)的目的及用途，而僅僅只是為了完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)。如果把這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目換成課題性、帶有實(shí)際用途的項(xiàng)目。

例如：智能吸塵器紅外避障、超聲波傳感器在礦山救援機(jī)器人中應(yīng)用、超聲波傳感器在倒車中的應(yīng)用以及氣體傳感器在監(jiān)測化工空氣污染中的應(yīng)用等項(xiàng)目。這些課題的應(yīng)用性很強(qiáng)，比較貼合實(shí)際。

這種應(yīng)用型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目更能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。對于這些課題可以做前期的數(shù)據(jù)采集、放大、濾波，后期工作可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、整合和處理。例如：給定一個(gè)項(xiàng)目如“智能晾衣架”，然后把這個(gè)項(xiàng)目拆成幾個(gè)部分來實(shí)現(xiàn)，信息采集、閾值設(shè)置、電機(jī)控制，信息采集部分涉及到光敏電阻、雨滴傳感器、熱敏電阻傳感器、濕敏電阻傳感器以及風(fēng)機(jī)檢測，閾值設(shè)置包括光照閾值、雨滴閾值、溫度閾值以及濕度閾值，功能框圖如圖2所示。通過這種具體的項(xiàng)目式課題，讓學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R和實(shí)踐相結(jié)合。在實(shí)踐的應(yīng)用中，更能充分掌握理論知識。

圖2 智能晾衣架的功能框圖

（二）“教師和工程師”雙師資教學(xué)

授課教師理論知識雖然扎實(shí)，但仍缺乏企業(yè)項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)工作實(shí)踐經(jīng)歷，對前沿技術(shù)及應(yīng)用了解較少。而采用教師和工程師相結(jié)合的方法，學(xué)校教師主要負(fù)責(zé)理論知識教學(xué)，企業(yè)工程師承擔(dān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)，互為輔助，互為支撐，讓理論和實(shí)踐相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)效果大幅提升。學(xué)校教師把自己扎實(shí)的理論知識傳授給學(xué)生，讓學(xué)生能夠快速地掌握最基礎(chǔ)的理論知識。企業(yè)工程師通過自己實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，將理論知識應(yīng)用到實(shí)踐中，以項(xiàng)目的形式開展實(shí)踐課程。

傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題一般都是由畢業(yè)指導(dǎo)老師給定，例如：“基于單片機(jī)的溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)”“基于單片機(jī)的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)”“基于嵌入式的溫濕度檢測系統(tǒng)”“基于DSP的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)”“基于FPGA的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)”，該類畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的核心控制器給定，然后學(xué)生根據(jù)題目進(jìn)行相應(yīng)的制作。而在企業(yè)，畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目會(huì)更靈活，學(xué)生可以根據(jù)自己優(yōu)勢，再結(jié)合企業(yè)現(xiàn)有的一些硬件平臺(tái)，自己給出畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目，這樣可以大大提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成度。例如：學(xué)生自己定一個(gè)題目“基于DSP的按摩椅制作”，對前端的數(shù)據(jù)采集可以使用單片機(jī)，也可以采用DSP、嵌入式或是FPGA，數(shù)據(jù)采集進(jìn)入核心控制器后，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，輸出控制信號。按摩椅的控制系統(tǒng)分為傳感器數(shù)據(jù)采集、液晶顯示、電機(jī)控制、功能按鈕等幾個(gè)模塊。功能框圖如圖3所示。

圖3 基于DSP的按摩椅制作的功能框圖

（三）“校內(nèi)課程和校外課程”雙課程學(xué)習(xí)

采用“校內(nèi)課程+校外企業(yè)課程”雙課程學(xué)習(xí)，充分利用校企合作平臺(tái)，讓學(xué)生提前接觸企業(yè)課程，在實(shí)訓(xùn)中，企業(yè)提供專業(yè)實(shí)訓(xùn)技能的講解和實(shí)訓(xùn)的環(huán)境。只有在有規(guī)劃的前提下，才能更進(jìn)一步地提高校企合作水平，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。同時(shí)，解決人才供需失衡的現(xiàn)狀。校內(nèi)課程主要是學(xué)校的老師教授課本上的基礎(chǔ)理論知識，學(xué)生在掌握了理論知識的基礎(chǔ)上，然后利用校企合作平臺(tái)，利用企業(yè)的相關(guān)設(shè)備完成實(shí)踐課程。傳感器的課程設(shè)計(jì)或是畢業(yè)設(shè)計(jì)都可以在企業(yè)完成，企業(yè)的工程師提供相應(yīng)的指導(dǎo)，給出相應(yīng)的題目或課題，也可以采用題目自擬的方式，讓實(shí)踐課程更靈活。有了企業(yè)平臺(tái)，學(xué)生更能與社會(huì)接軌，接觸到當(dāng)前傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域，為后續(xù)更好地進(jìn)入社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（四）考核評價(jià)

立足于素質(zhì)教育和創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，建立根據(jù)學(xué)生掌握的知識、獲得的能力和素質(zhì)進(jìn)行評價(jià)的體系，使得成績評價(jià)體系能多層次、多角度、全方位的考查學(xué)生對知識的掌握程度，使成績能更全面、真實(shí)地反映學(xué)生的知識和能力，并且反饋學(xué)生工程能力的不足和長處，輔助學(xué)生成長?；凇叭p培養(yǎng)”的傳感器課程教學(xué)模式的考核評價(jià)改變了傳統(tǒng)的評價(jià)體系，考核評價(jià)采用“雙評價(jià)”的考核機(jī)制，即校內(nèi)評價(jià)與校外評價(jià)相結(jié)合（見圖4）。在校期間，主要由在校教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、理論知識、實(shí)作能力和創(chuàng)新能力等方面進(jìn)行考查。在企期間，則由在企教師對學(xué)生的職業(yè)道德、工作態(tài)度、基礎(chǔ)知識、專業(yè)技能和整體素質(zhì)等方面進(jìn)行考核。

圖4 “雙評價(jià)”考核機(jī)制

通過采用“雙評價(jià)”的考核機(jī)制，強(qiáng)化校內(nèi)教師與校外教師的互聯(lián)互動(dòng)，在培養(yǎng)方案修訂、培養(yǎng)計(jì)劃制定、課程體系構(gòu)建、論文選題等應(yīng)用型人才全周期培養(yǎng)中，以項(xiàng)目合作為紐帶，最大限度地發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的協(xié)同指導(dǎo)作用［4］。

五、結(jié)語

目前，“三雙培養(yǎng)”的傳感器教學(xué)模式已應(yīng)用于重慶城市科技學(xué)院傳感器技術(shù)這門課程。通過該教學(xué)模式，引入企業(yè)工程師直接參與課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生更多的了解前沿技術(shù)及應(yīng)用；采用雙課程學(xué)習(xí)，讓學(xué)生提前接觸企業(yè)課程，培養(yǎng)學(xué)生成為企業(yè)所需人才，緩解了高校對物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)與企業(yè)人才需求脫節(jié)的矛盾。通過該教學(xué)模式，豐富了傳感器課程教學(xué)資源，建立完善的課程教學(xué)體系。同時(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。