物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐改革研究

王永強

【摘 要】物聯(lián)網(wǎng)是國家戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)之一，迫切需要大批理論扎實，實踐技能高的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才。而且物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)目前仍處于發(fā)展階段，還沒有形成一定的教學體系和標準。為滿足物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)需要，本文首先分析了目前物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐現(xiàn)狀及存在問題，然后從物聯(lián)網(wǎng)實踐教學上提出了改革方案，提出了將課程教學中實踐整合及基于“產(chǎn)”、“學”、“研”，“用”的校企合作模式，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新和實踐能力，推動物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的發(fā)展。

【關鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)；校企合作；實踐教學

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)是國家的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)之一，該專業(yè)是面向現(xiàn)代信息處理技術，培養(yǎng)從事物聯(lián)網(wǎng)領域的系統(tǒng)設計、系統(tǒng)分析與科技開發(fā)及研究方面的高等工程技術人才。本學科專業(yè)培養(yǎng)的學生德智體全面發(fā)展、知識結構合理、具備扎實的電子技術、現(xiàn)代傳感器和無線網(wǎng)絡技術、物聯(lián)網(wǎng)相關高頻和微波技術，有線和無線網(wǎng)絡通信理論、信息處理、計算機技術、系統(tǒng)工程等基礎理論，掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的傳感層，傳輸層與應用層關鍵設計等專門知識和技能，并且具備在本專業(yè)領域跟蹤新理論、新知識、新技術的能力以及較強的創(chuàng)新實踐能力。

借著“互聯(lián)網(wǎng)+”的春風，以及人們智能化及物物相連的需求，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模比傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)擴大了20多倍。因此，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的需求也是非常巨大的，然而物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的短缺成為了制約該行業(yè)發(fā)展的瓶頸。目前物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)還處于初期發(fā)展階段，課程體系及實踐環(huán)節(jié)也不是很成熟。本文分析了該專業(yè)存在的問題，針對物聯(lián)網(wǎng)的實踐教學改革提出了相應建議。

1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐中存在的問題

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是在計算機、通信、控制等學科綜合發(fā)展而來的一個新專業(yè)。由于涉及的學科及專業(yè)知識比較多，所以要求學生要有扎實的理論知識和較強的實踐及工程動手能力。但目前各高校的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)正處于建設摸索階段，存在著專業(yè)定位不明確、實踐教師能力及經(jīng)驗不足、課程實踐環(huán)節(jié)銜接不緊湊，實踐設備相對匱乏等問題[1]。

1.1 專業(yè)定位不明確

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是放在計算機類下面的一個專業(yè)，但又和通信、自動化等專業(yè)緊密聯(lián)系。從而導致了有的高校是計算機學院申報該專業(yè)，有的是自動化學院，有的是通信學院申報該專業(yè)。也就出現(xiàn)了專業(yè)定位不同的情況[2]。再有，高校專業(yè)師資對物聯(lián)網(wǎng)認識不足，對物聯(lián)網(wǎng)的專業(yè)實踐定位不清楚，比如到底是偏軟還是偏硬。此外，專業(yè)教師還不了解企業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)人才的實踐能力需求不了解，導致培養(yǎng)出的專業(yè)人才物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實踐技能不強，創(chuàng)新能力差，不能勝任物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的工作。

1.2 實踐教學師資能力及經(jīng)驗不足

各高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實踐教師都是從計算機或者自動化等專業(yè)轉過來的。他們由于缺乏物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技能培訓及專業(yè)知識與企業(yè)需求脫軌等方面原因，導致各高校物聯(lián)網(wǎng)實踐教學師資不足。由于大部分高校采用了“3+1”模式培養(yǎng)方案，也就是在第七學期全部為實習實訓，這時也需要有較強工程實踐能力的老師進行指導。在師資緊張的前提下，提高教師實踐能力更是艱巨。

1.3 課程實踐環(huán)節(jié)銜接不緊湊

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)有《無線通信技術》、 《現(xiàn)代傳感器技術》、《單片機與接口技術》、《RFID技術》，《無線傳感器網(wǎng)絡》等重要專業(yè)課。這些專業(yè)課的知識涵蓋計算機技術、自動化技術、無線通信技術等，并且在課程的實踐環(huán)節(jié)教學中還存在著一定的重復。雖然大部分高校進行相關實踐環(huán)節(jié)教學時，雖然在后續(xù)的課程設計、綜合實訓中，有意將各專業(yè)知識進行整合，但目前的執(zhí)行效果欠佳。甚至有的綜合性實驗僅僅采用了幾個課程實驗的簡單拼湊，缺乏物聯(lián)網(wǎng)綜合設計與實踐項目。最后導致學生對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)認識度不夠，對專業(yè)方向把握不準，不利于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的培養(yǎng)。

1.4 物聯(lián)網(wǎng)實踐設備及場地匱乏

各高校在申報物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)時，大多是拼湊了其它專業(yè)的實驗室，而真正的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程實驗室較少，都是需要專業(yè)成立后進行建設。但隨著專業(yè)成立后，高校由于實驗教學經(jīng)費不足，導致物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實驗室建設緩慢，從而影響了正常的實踐教學。有的高校雖然為了滿足評估條件，購置了一些物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實驗室，但只是能夠完成基本的實驗，缺乏綜合性的實訓、實踐平臺，滿足不了綜合性實驗要求。

2 物聯(lián)網(wǎng)實踐教學改革建議

2.1 由核心課程群推進物聯(lián)網(wǎng)實踐教學

進一步加強課程建設，尤其是核心課程群建設。緊密聯(lián)系課程內(nèi)容、加強課程之間的內(nèi)在關聯(lián)，在課程內(nèi)容上進一步整合，實現(xiàn)課程群的全局優(yōu)化。更新教學內(nèi)容、整合課程資源、提高資源使用效益，來進一步提高整體教學水平，使學生的素質、水平和能力躍上一個新的臺階。針對各專業(yè)課程時代性、應用性強的特點，通過集體備課的方式確定并豐富教學內(nèi)容，并完善實踐環(huán)節(jié)指導書。

比如核心課程群可以包括《現(xiàn)代傳感器技術》、《RFID技術》《物聯(lián)網(wǎng)體系結構》與《無線傳感器網(wǎng)絡》、《ARM處理器原理與結構》等課程環(huán)節(jié)和一些實踐實訓環(huán)節(jié)。課程群[3]教學內(nèi)容一體化設計與實踐教學必須做到相輔相成。這就需要不僅涉及教學內(nèi)容的整合，還涉及到教學方法、考核形式等的改革與配合。從而使得物聯(lián)網(wǎng)實踐教學在課程群的統(tǒng)籌下，逐步遞進，去掉原來的冗余，優(yōu)化實踐實訓環(huán)節(jié)內(nèi)容。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)實踐師資培養(yǎng)改革

人才引進與內(nèi)部培養(yǎng)同步進行，改善師資結構不合理的情況，提升專任教師的實踐能力。結合物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學的實際和需要，制定合理的教師培養(yǎng)計劃。第一，注重專業(yè)教師的實踐能力培養(yǎng)，選派青年教師赴企事業(yè)單位、實習基地進行實踐鍛煉，努力打造“雙師型”師資隊伍。第二，繼續(xù)打造大學生科技活動平臺。深入開展專業(yè)社團、指導大學生創(chuàng)新項目、開展學科競賽，培養(yǎng)師生的實踐能力。鼓勵教師開展興趣小組、指導創(chuàng)新項目、開展學科競賽。

加強教學研究與改革。繼續(xù)鼓勵教師申報跟專業(yè)相關的省市級教研科研項目，鼓勵教師在本專業(yè)高水平期刊上發(fā)表學術論文，從核心課程經(jīng)費中撥出部分經(jīng)費給予獎勵。組建科研團隊，借機把核心課程改革的經(jīng)驗進行凝練，轉化為成果，并在以后的教研活動中安排時間讓老師們相互交流，研究專業(yè)發(fā)展的前沿問題。endprint

2.3 搭建物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新型實踐平臺

為了滿足物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才實踐能力培養(yǎng)的要求，各高校要搭建物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新型實踐平臺[4]。該平臺可以采用教師的教科研成果進行轉化，也可以和企業(yè)共同搭建。這樣的綜合實踐平臺，能夠從傳感層、通信層，應用層[5]所學到的專業(yè)課程進行整合。比如傳感層，學生可以采集傳感器信號；通信層，學生可以將采集的信號通過Zigbee、藍牙，Wifi等方式進行信號傳輸；應用層，學生可以使用QT、Android，C#等編寫軟件，完成物聯(lián)網(wǎng)工程需求。通過綜合實踐平臺，學生可以更好的了解物聯(lián)網(wǎng)，參加一些物聯(lián)網(wǎng)大賽，提升自己的技術水平，更好地和企業(yè)完成人才對接。

2.4 推進“產(chǎn)”、“學”、“研”，“用”的校企合作模式，深入校企合作改革

主要是在校內(nèi)實訓基地環(huán)境中，通過學校教師或行業(yè)企業(yè)技術人員指導，加強學生校內(nèi)實踐鍛煉，提高學生的實際動手能力和分析解決問題的能力；“產(chǎn)”、“學”是指生產(chǎn)教學，主要是在學校實習基地或頂崗實習企業(yè)環(huán)境下，充分利用實習時間承擔生產(chǎn)任務，實行教學與生產(chǎn)，工作和學習一體，變消耗性實習為生產(chǎn)性實習，從而提高學生的產(chǎn)品質量意識和實踐能力；“研”是通過學生參與教師或者企業(yè)的教科研項目，從而提高學生的動手能力；“用”是將企業(yè)的人才培養(yǎng)方法、深度校企合作中的成果進行轉化，為今后的實踐教學服務。“產(chǎn)”、“學”、“研”，“用”校企合作是教育發(fā)展的大勢所趨，可以對學校和企業(yè)兩種不同的教育環(huán)境和教育資源進行高效整合，使學校的培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方向與企業(yè)保持一致，實現(xiàn)了校企的雙贏。

3 結論

物聯(lián)網(wǎng)是一個新興的產(chǎn)業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)工程也是一個新的專業(yè)。本文分析了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才需求，結合目前高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐能力培養(yǎng)中存在的問題，提出了幾點改革建議。以期待課程教學中，將實踐整合、發(fā)展優(yōu)秀實踐師資人才、搭建綜合性實踐平臺，以及采用基于“產(chǎn)”、“學”、“研”，“用”的校企合作模式，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新和實踐能力，推動物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的發(fā)展。

【參考文獻】

[1]昌厚峰，張寶華.物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)創(chuàng)新型實踐教學的反思與建議[J].通訊世界.2017.6.

[2]劉韜.物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)理論教學及實踐教學研究[J].軟件導刊.2014.1.

[3]趙傳信，王楊，陳付龍.物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實踐課程建設探討[J].電腦知識與技術.2012.4.

[4]杜寧，車楠，楊慧晶.案例導向的物聯(lián)網(wǎng)實踐教學方法探究[J].黑龍江教育.2015.4.

[5]歐陽志友，孫知信.物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)創(chuàng)新型實驗教學體系建設與實踐[J].物聯(lián)網(wǎng)技術.2013.7.endprint