基于教學模式創新的物聯網工程專業人才培養研究

錢萍　劉鎮　張笑非

【摘 要】針對現有物聯網工程專業培養方案及教學模式中存在的問題，本文從更新教學理念出發，以提高教學質量、調動學生的學習積極性、突出教學效率為目標，提出了基于“眾教生態”的教學新模式，并在此基礎上研究構建物聯網專業創新人才培養方案。

【關鍵詞】反思教學;眾教生態;物聯網工程專業;人才培養方案

中圖分類號： G642;TP391.44-4;TN929.5-4文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）15-0125-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.15.059

Research on Talent Training of IoT Engineering Based on Teaching Mode Innovation

QIAN Ping LIU Zhen ZHANG Xiao-fei

（School of Computer Science，Jiangsu University of Science and Technology，Zhenjiang Jiangsu 212003，China）

【Abstract】According to problems of talent training program and teaching mode of Internet of Things（IoT） engineering，starting from updating teaching idea，this paper proposes the new teaching mode based on“crowd-teaching ecosystem”to improve the quality and efficiency of teaching and arouse studentsenthusiasm.

【Key words】Rethinking Education;Crowd-teaching Ecosystem;Internet of Things Engineering;Talent Training Program

0 引言

眾所周知，大力發展物聯網產業是我們國家具有國家戰略意義的重要決策，而培養擁有扎實的物聯網基礎理論知識和專業技術方法的物聯網工程專業人才對物聯網產業的發展具有重要意義。江蘇科技大學一貫重視提高人才培養質量，計算機學院從工程教育專業認證[1]、課程體系[2][3]、學習預警模型[4]、大學生創新項目[5]等多方面研究專業建設方案，改革人才培養模式。

本文針對物聯網工程專業人才培養中出現的問題，通過研究教學模式改革，提出基于“眾教生態”的教學新模式，并進一步提出物聯網工程專業人才培養重構方案。

1 物聯網工程人才培養面臨的挑戰

1.1 新舊體系沖突

物聯網產業作為一個新興產業，出現時間并不長，2010年初教育部下達了高校設置物聯網工程專業申報通知，我校物聯網工程專業從2011年開始招收本科生。與計算機科學與技術、通信工程、軟件工程等傳統專業相比，物聯網工程專業建設的時間還比較短，并且物聯網技術一直在不斷發展著。因此物聯網工程專業的人才培養過程中面臨著以下幾方面新舊體系的沖突需要解決：

●理論教學方面：新課程與舊內容的沖突，新教材與舊知識的沖突;

●實驗教學方面：學生多與設備少的沖突，學生看得多與做得少的沖突;

●實踐環節方面：說法多與動手少的沖突，學生聽得多與見得少的沖突;

●考核考試方面：學生準備試題答案的多、答疑研討的少的沖突;

●學業狀態方面：學生被動傳授學的多、主動學習悟的少的沖突。

1.2 專業覆蓋面寬

物聯網工程專業的培養目標要求能夠系統地掌握物聯網的相關理論、方法和技能，具備通信技術、網絡技術、傳感技術等領域的知識。物聯網工程的內容覆蓋了信息空間幾乎所有的專業和學科，相關的學科有軟件工程、計算機科學與技術、信息與通信工程、電子科學與技術和網絡空間安全等，相近的專業有人工智能、軟件工程、網絡工程、數據科學與大數據技術和信息安全等。因此物聯網工程專業在人才培養模式和人才培養方案制定方面面臨著專業覆蓋面過寬的挑戰。

2 基于“眾教生態”的教學模式

針對物聯網工程人才培養過程中面臨的挑戰，本文提出基于“眾教生態”的創新教學模式。

首先是教學理念的更新。在物聯網工程人才的培養過程中改變原有的教學理念，引入新的基于“反思教學”（Rethinking Education）的教學理念。這一理念來源于美國加州大學伯克利分校，旨在對于教育問題進行深度思考，探尋教育的本質和未來的發展方向。本文基于這一理念對物聯網工程的教學模式進行思考，在教學過程中引導學生“學會學習”，從傳統的側重教育內容和培訓，轉移到對所學知識的再認識、評價和確認。所學知識不再由一個中心權威來指定，而是由學校、教師和學生來確定，學習應視為一個共同體，課堂內外的學習應密切互動。

接著在教學理念更新的基礎上，探索基于“眾教生態”的教學模式。該教學模式重視課堂內和課堂外教學的緊密結合，以充分調動學生的學習主動性。在課堂內可以采用大課堂授課的形式，即“眾教”，以提高教學效率;在課堂外利用基于云平臺的泛在學習生態系統[6]，鼓勵學習自主學習課程內容，并在線上與教師積極互動。

3 物聯網工程人才培養方案重構

在教學理念更新和教學模式改革的基礎上，本文從努力培養計算思維能力和工程思維修養這兩個方面重構物聯網工程人才培養方案。重構以工程教育專業認證的理念為指導，基本原則是規范性、創新性、工程化、模塊化及特色化，將新工科對專業建設提出的“五新”目標貫穿到人才培養方案制定和實施過程中。以課程群的形式梳理各門課程的知識點，強化各門課知識點之間的關聯性，優化各門課程教學內容，構建從基礎到綜合、由工程實踐能力到復雜問題求解能力的循序漸進的實踐創新教學體系。在重構過程中圍繞“加、減、乘、除”展開工作：

“加”法，即增加理念、方向和特色。在培養方案中給學生提高足夠的成長空間，確立硬件、軟件與系統三個方向，建立從艦船綜合保障到“船聯網”專業特色。

“減”法，即減少課程和負擔。通過聚焦行業應用需求，整合核心知識，從而減少課程，對課程分層次、分模塊，減少教和學兩方面的負擔。

“乘”法，即擴大視野和格局。在重構過程中注重擴大國際視野和格局，增強發展后勁，突出平臺作用，強調團隊合作，提升成果水平。

“除”法，即破除障礙和壁壘。在重構過程中勇于創新、破除陳規，突出創新思維培養，強化校企互動。破除學科之間的壁壘，跨學科構建培養方案，突出交叉融合，加快新技術應用。

物聯網人才培養方案的基本體系如圖1所示，圖中物聯網A、物聯網B、物聯網C是指物聯網硬件、物聯網軟件和物聯網系統三個人才培養方向，這三個方向的課程設置如表1所示。

4 結束語

本文通過更新教學理念和改革教學模式，研究構建物聯網工程專業人才培養方案。基于“眾教生態”的教學模式以反思教學為教學理念，將課堂內的大課堂授課方式與課堂外的師生線上互動模式緊密結合，建立良性的教學生態環境。人才培養方案中突出計算思維能力和工程思維修養能力的培養，確立物聯網硬件、物聯網軟件和物聯網系統三個專業方向，著力培養擁有扎實的物聯網基礎理論知識和專業技術方法，能在相關領域和行業從事物聯網相關技術研發、系統集成與運維等工作的高素質人才。本文提出的教學模式不僅可以應用在物聯網工程人才培養過程中，還可以推廣到其他相關專業，具有通用性。

【參考文獻】

[1]徐丹，左欣，滕瑋.基于專業認證的物聯網工程人才培養模式探究[J].科技視界，2015（35）.

[2]錢萍，房靖，滕瑋，徐丹.基于工程教育認證的通信工程專業課程體系研究[J].科教導刊，2016（36）.

[3]滕瑋，吳健康，錢萍，劉鎮.面向工程教育認證的通信工程專業實踐教學課程體系改革研究.科教導刊，2018（2）.

[4]張笑非，段先華，劉鎮，錢萍.基于電子作業挖掘的學生學習預警模型研究[J].軟件工程，2019（4）.

[5]滕瑋，郭帥民，黃秋斌，潘饒.基于M2M技術的家庭智能鏡系統設計與實現[J].科技視界，2019（7）.

[6]錢萍，劉鎮，滕瑋.基于泛在學習生態系統的創新人才培養模式研究[J].科技視界，2019（7）.