物聯網工程專業在創新創業教育方面的改革探索

何順 張波 王鳳領 胡世洋

摘 要：文中提出了一種關于物聯網專業在創新創業教育方面改革的方法，通過對物聯網工程專業在創新創業教育方面出現的問題進行分析，從創新創業教育體系改革和人才培養機制改革兩方面進行相應的探索研究。

關鍵詞：物聯網工程；創新創業；教育改革探索；人才培養機制

中圖分類號：TP39；G642 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2018）01-0-03

0 引 言

物聯網技術近年來發展迅速，在國外，思科、IBM、阿爾卡特-朗訊和英特爾等公司已開始大量進行物聯網技術相關研究。2012年，英特爾和中國科學院聯合成立了中國英特爾物聯技術研究院[1]。在中國，物聯網等技術已經開始廣泛為企業管理、生產管控、技術研發、銷售等領域服務[2]。2016年，第十二屆全國人民代表大會第四次會議已明確將大數據、云計算、物聯網納入“十三五”規劃中[3]。可見物聯網技術的出現將對我們的社會產生巨大的影響。國內許多高校均開設了物聯網工程專業，加之近年來國家提倡高校進行創新創業教育，所以對該專業在創業創新教育方面的改革與探索十分必要。

1 物聯網工程專業特點

物聯網工程涉及的內容涵蓋諸多專業學科[4]，從電子信息角度看，需要學生掌握電路原理，模擬電路設計，數字電路設計，單片機與Linux操作系統等電子信息專業相關知識[5]；從軟件系統來看，需要學生掌握面向對象的程序設計（Java或C++等），Android應用程序開發，網頁前后端設計等軟件工程專業相關知識；從網絡系統角度來看，需要學生掌握計算機網絡，無線傳感器網絡（WSN）等網絡工程專業相關知識。另外物聯網技術還包括以下幾方面特點：

（1）它是一種帶傳感器應用的網絡技術，在多個節點上部署了一個或多個傳感器。不同傳感器采集的對象亦不同，比如壓力傳感器采集壓力數據，溫度傳感器采集溫度數據等。此外，傳感器采集的數據具有一定的實時性，可以通過設置心跳時間等方式來控制，節點采集的數據通過路由器匯總到數據控制中心。

（2）這是一種建立在互聯網上的技術，其最終目的在于發展泛在網絡[6]，能夠容納各種通信協議。自組網絡、電信網絡結合互聯網絡，將實時采集的物體信息傳遞給數據中心進行處理。

（3）這也是智能設備，采用嵌入式算法相關技術對采集的數據進行智能處理。在節點對數據進行智能采集后，將數據傳送到云端，使用分布式運算，模式識別等技術對數據進行進一步處理。利用云計算技術從海量數據中分析出有效的信息，應用于各種生產實踐中[7]。

從上可以看出，物聯網工程專業學科交叉比較密集，內容多且復雜，同時又受到學時學分的限制，使得我們必須對物聯網教學中如何進行創新創業教育和如何制定人才培養機制方面存在的問題進行思考。

2 物聯網工程專業教學存在的問題

2.1 物聯網工程專業如何進行創新創業教育體系改革？

“大眾創新萬眾創業”不是一個口號，而是一個潮流，各個高校近年來相繼開展了“大學生創新創業項目”“互聯網+項目”的競賽[8]。物聯網工程專業作為一門近年來開設的學科，其技術的創新性和復合型適用于大學生創新創業項目。但目前存在幾個問題：技術如何與企業接軌？指導學生大創項目的教師應如何培養？實踐教育基地如何建立？這幾個問題是實現物聯工程專業創新創業教育所必須面對的。

2.2 物聯網工程專業的教學創新人才培養機制如何實施？

物聯網教學因不同院校之間硬件設備以及師資力量的不同會產生差異，使得211、985院校的成功案例難以在普通地方院校中施行。所以人才培養方案如何制定是值得深思的一個問題。在現實教學過程中，常常會因為某一門課程因復合型太強，導致人才資源匱乏，因人設課的現象出現。因此課程建設與改革應如何實現？教學方法和考評方式如何改革？物聯網專業教師隊伍如何建設？都需要認真思考。

3 物聯網工程專業教育改革

3.1 創新創業教育體系改革

3.1.1 加強產教融合校企合作

結合物聯網行業的專業技能要求積極開展校企合作院企合作等相關教學活動，努力構建一個集教學活動、培訓機構、職業技能鑒定于一體的教學技術服務單位，具有鮮明應用型本科教育特色，具備良好的“職場”環境，采用學校和企業優勢融合方式進行管理。學校注重基礎考查，企業注重效率和市場。建設一個具有示范代表性的物聯網校企教育實踐示范基地與創新創業中心。

3.1.2 形成一支優秀的物聯網技術實訓教學團隊

與物聯網相關企業合作，每年派骨干老師去企業培訓，形成一支擁有較高水平的技能培訓和服務團隊，積極申報創新創業項目；聯合企業設備和資源，積極開發物聯網工程專業相關創新創業教材。

3.1.3 拓展優質校外實習基地

與企業合作實現共贏，學生的技術能力應該與企業要求相一致，即學生畢業即可進入企業進行生產實踐管理或相關技術研發等工作。

3.1.4 搭建實踐教學平臺

構建創新創業孵化培育體系（加強創新創業實踐平臺建設、實施大學生就業創業促進項目等）。

物聯網工程專業基于物聯網云服務平臺構建了完整的物聯網系統，以培養學生的物聯網跨學科理論融合能力、實踐能力和創新能力為目標，進行物聯網創新創業孵化培育的教學。

為了支撐該物聯網創新創業孵化培育體系應用型人才培養的目標，按照工學結合、知行合一的要求，根據生產、服務的真實技術和流程構建專業知識體系、技術技能訓練體系和實驗實訓實習環境。因此，物聯網實踐教學平臺需要構建基于物聯網云服務平臺的完整物聯網系統，按照“云-管-端”體系架構，覆蓋從硬件到軟件、從開發到運維、從設計到實現的“端到端”物聯網實驗實訓實習支撐平臺。

3.2 創新創業人才培養機制改革

3.2.1 優化人才培養方案

把物聯網工程專業建設為具有地方特色的應用型、復合型專業。根據《關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》第三章第九條“深化人才培養方案和課程體系改革”對課程改革的要求及國務院辦公廳《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》（國辦發[2015]36號）對創新創業課程的實施意見[9]，把本專業課程分為通識課、創新創業課、專業基礎課、主干課、核心課、專業技能應用課和實驗實踐課。

3.2.2 實施課程建設與改革

把本專業的主干課程《電路》和《模擬電路》合并為《電路與模擬電子技術》課程，壓縮學術課時，將重點放在模擬電路設計上。

《C語言程序設計》《物聯網導論》作為基礎課程，在大一第一學期開設。

《數字電子技術》《Linux操作系統》《數據結構》計劃于大一第二學期開設，幫助學生打好軟件設計的基礎。

《計算機組成原理》《單片機原理與控制》和《Java程序設計》放在大二第一學期開設，以進一步夯實學生軟硬件設計的基礎，其中《計算機組成原理》《單片機原理與控制》是對硬件電路設計知識的升級，而《Java程序設計》是對C語言在程序方面的升級，這里并沒有開設C++課程，由C語言直接過渡到Java。從理論上看，是面向過程到面向對象的程序設計，因為Java程序設計相對于C++程序設計語法更為簡單，通過教學實踐，學生也能夠較好地接受該課程的過渡。

大二第二學期開設《Android開發》《JavaEE》和《射頻識別原理與應用》課程，其中《Android開發》和《JavaEE》是對Java程序設計知識的進一步擴展應用，而《射頻識別原理與應用》是對單片機技術知識的進一步擴展應用。

大三第一學期開設《IP網絡技術》《物聯網信息安全技術》《嵌入式系統設計》課程，是從單一節點設計到網絡節點設計的升級，從嵌入式裸機設計到嵌入式系統設計的升級。

大三下學期開設《無線傳感器網絡》《物聯網網關設計與實現》《物聯網移動App開發》和《物聯網行業應用設計與實現》課程，是從物聯網理論到應用，從課本知識到社會應用的進一步升級。

大四第一學期鼓勵學生進入物聯網相關公司或者單位進行實踐學習，這是從學校走向社會的關鍵一步。

大四第二學期進行行論文答辯，從實習情況和畢業設計作品水平兩方面綜合判斷學生四年的學習情況。

3.2.3 教學方法和考評方式改革

通識課程和學科基礎課程的評價標準由二級學院制定；職業素質課程和專業課程的評價標準由校企合作院校制定；實踐課程和畢業設計的評價標準由雙方共同制定。

3.2.4 與企業共同組成混合師資隊伍

構建創新創業教育保障體系（聘請企業行業專家為專業課程教師，含畢業設計指導教師、實踐課指導教師、專業發展前沿理論講座等）。

計劃每年安排至少2門課程由企業工程師、專家或者承擔大學生創新創業項目指導教師或畢業設計指導教師、實踐課指導教師承擔。計劃每學期聘請企業工程師進行不少于3次的專業發展前沿理論講座。計劃每年派出不少于3名青年教師到相關企業實習，培養“雙師型”教師。

4 結 語

將創新創業教育融入物聯網工程教學實踐，增強學生的創新創業意識，提高物聯網工程專業教師在創新創業方面的技能和素質，聯合物聯網相關企業，共同制定物聯網工程相應的人才培養方案，建立創新創業基地，為學生在物聯網方向的創新創業教育提供一個有利的環境。

參考文獻

[1] G Kortuem， AK Bandara，N Smith，et al.Educating the Internet-of-Things generation[J]. Computer，2013，46（2）：53-61.

[2]曹淑敏.《關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》解讀[J].軟件產業與工程，2015（5）：7-10.

[3]趙翠芹，黃星壽.基于網絡資源的《物聯網工程導論》課程教學改革[J].軟件導刊，2016，15（9）：193-194.

[4]王志良，閆紀錚，石志國，等.物聯網學科建設與教學實踐探討[J].計算機教育，2012（19）：45-49.

[5]程宏斌.物聯網工程專業建設研究[J]. 計算機時代，2015（10）：43-45.

[6]丁仲熙.淺析我國物聯網發展以及建設問題[J].信息系統工程，2017（5）：123-124，126.

[7]高連周.大數據時代基于物聯網和云計算的智能物流發展模式研究[J].物流技術，2014（11）：350-352.

[8]楊品林.基于“互聯網+”商務服務的大學生創新創業教育研究——遼寧省大創項目“E掌門網商服務工作室”為例[J].電子商務，2015（11）：82-83.

[9]關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見[J].中國大學教學，2015（5）：4-6.