天津天軟人才基地管理有限公司（天津市大學軟件學院）教學成果獎

王琳

1.成果簡介及主要解決的教學問題

新工科建設背景下，在教學中增強學生的工程實踐能力是提高教育質量、培養現代工程師的重要途徑，是國際高等工程教育的基本走向。天津市大學軟件學院自2014年設立“物聯網”專業以來，經過幾年的探索與實踐，目前已經構建了完整的物聯網專業教學實訓培養體系和工程實踐環境。

物聯網專業實踐教學體系構建主要包括培養方案、師資隊伍、條件建設、課程教學、實踐教學、學風建設等多角度、多維度的建設。核心內容是課程設置的構建，其中培養方案圍繞“物聯網應用技術”相關知識和技能的培養展開的，囊括了從底層硬件到操作系統、再到網絡和云服務各個層次，采用基于行業應用的和基于關鍵技術并重的課程設置模式。教學體系著重突出了培養學生軟硬件綜合開發能力和高水平實踐動手能力方面，通過課程設計、實驗實踐、實訓項目設計、創新項目、實訓平臺等方面的建設，已構建成融啟發式、互動式、混合式為一體的課程教學模式，已經形成了顯著的“天軟特色”。目前本專業學生在學科競賽、優質就業、就業率等方面均取得了顯著成效。

通過建立“物聯網技術創新實驗室”構建專業教學科研平臺，為人才培養提供了優質的實踐環境。實驗室建設中，在保證實施基本的教學實訓活動基礎上，重點引入了“融入式體驗”項目，搭建了智慧教室、物聯網智慧種植、智能倉儲等多個真實場景的項目平臺，具備了項目演示、互動體驗、軟硬件開發實踐、創新實踐等功能。同時選拔優秀學生參與到合作培養企業和協同創新企業的在研項目中，為進一步拓展學生知識面、提高學生工程實踐能力提供了實踐平臺。

2.成果解決教學問題的方法

“物聯網工程專業”是一個多學科交叉專業，涉及電子、通信、自動化、網絡、軟件工程等學科，教學內容涉及的知識點明顯多于其他專業，如何建設優質、實用的培養體系是各大高校面臨的普遍問題。我院物聯網專業培養體系構建中主要圍繞以下幾個方面解決實際教學問題：

（1）增大實踐教學的比重，通過大量的上機實驗和項目實訓培養學生的動手能力。實踐內容由淺入深，從工具及語法的驗證型實驗，到包含傳感及無線通信的綜合型實驗，再到根據指定應用場景由各項目小組設計開發的創新型作品實踐等

（2）優化課程體系結構，提高教學和實訓效率。著重增強了課程間的銜接性，針對某一主題的各門課程作為實踐教學的一個模塊，以此為主線明確各門課程的教學內容，避免課程內容重復的同時增強了知識的連貫性。

（3）教學內容具有較寬廣的專業知識，結合個體興趣分層次深入學習，培養個性化能力。設立了由底層硬件到應用軟件的寬廣教學課程，后期項目實訓中根據學生興趣和就業方向提供分層次教學，培養學生在某一方面的技術開發能力，幫助學生構建“一專多能”的知識體系。

（4）建設真實項目場景，為學生提供實戰項目環境。構建了項目所需的完整硬件平臺、軟件環境、參考項目、演示等，同時選拔優秀學生進入企業項目組，參與合作培養企業和協同創新企業的在研項目中，提高學生的工程應用產品開發能力。

（5）教學實訓中強調呈現實物作品，注重可視化教學成果的積累。教學過程中可視化教學成果包括專業課程教材、講義、課件、課程視頻等教學資源，同時會篩選優秀的網絡公開資源和業內項目案例供學生自主學習。同時，在專業課程、實訓項目、畢業設計、學生競賽等環節中積累了大量的實物成果，通過由展示到復現再到創新的方式保證項目延續性。

3.成果的創新點

（1）人才培養中突出了實踐能力的培養，提高實驗教學比例的同時結合真實場景項目進一步提升實訓質量；

（2）教學體系著重突出了軟硬件綜合技術能力的培養，保證學生獲得較寬廣的知識面。項目實訓中進行分層次教學，結合學生興趣和就業方向進行“個性培養”，幫助學生建立一專多能的知識體系；

（3）教學實訓中突出了項目的完整性和創新性。從驗證性實驗，到綜合性實踐，再到各項目小組討論制定的創新型項目實踐，一步步指導學生掌握產品開發能力；

（4）項目實訓中考核實物成果，提高項目真實性和創新性。人才培養中加大實踐環節的投入，在學生熟練使用實驗箱和開發板的基礎上，指導學生創新實踐項目設計，保證各小組完成技術方案討論、電路板設計、制板、元器件選型測試、焊接、調試、應用軟件開發、項目展示答辯的完整流程；

（5）引導學生積極參與學科競賽，以賽代練。自2013年9月以來，物聯網專業學生已累計獲得各類學科競賽獎勵19項目，其中省部級及以上獎勵13項。目前本專業學生畢業論文已連續3年獲批天津市優秀本科生畢業論文。

4.成果的推廣應用效果

自國家2009年提出物聯網發展戰略以來，物聯網產業迅速發展，正進入跨界融合、集成創新和規模化發展階段，目前就業市場對物聯網人才需求逐年遞增，在此背景下，國內各個高校陸續開設了物聯網本科專業。同時，物聯網專業是一個多學科交叉專業，教學知識明顯多于其他專業，如何建設優質、實用的培養體系是各大高校面臨的普遍問題。

經過近幾年的探索與實踐，我院已經構建了完整的物聯網專業教學實訓培養體系和工程實踐環境，通過歷年來的教學成果和畢業生就業率統計結果可以看到，該培養體系在培養學生技術開發能力和實踐能力方面效果顯著，有效提高了我院物聯網畢業生在就業市場的競爭力。

此外，國內企事業單位來我院參觀考察中均對“天軟特色”的物聯網專業人才培養方案和實驗室建設給予了肯定，天津工業大學、河北大學已經委托開展了短期實訓項目，其他多所高校也有意愿與我院開展學生實訓項目合作。