基于就業技能評估的物聯網實訓實踐平臺的開發建設

單潔 包志強 黃瓊丹 王樂 王宏剛 龐勝利

摘 要：為提高我校物聯網工程專業的學生就業數量和質量，教學團隊教師在分析、總結了已有實踐教學平臺建設方案的基礎上，提出適合本專業學情的物聯網實訓實踐教學平臺的開發思路和建設重點，在“一個綜合平臺、兩項創新開發、多方投入建設”的指導原則下，討論了教學平臺的系統軟硬件組成，系統的功能和特色、以及反饋評估管理系統等。通過該實踐教學平臺的建設服務于專業建設和專業認證，促進課程改革，使得實踐實訓類課程不僅能夠滿足物聯網工程專業學生進行實踐創新技能的訓練，同時可以對參加實訓的學生進行就業技能的進行合理的反饋評價，為學生的求職以及企業選擇對口人才提供有力且合理的依據。

關鍵詞：物聯網專業；就業技能評估；實踐實訓教學平臺；建設開發

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）01-0066-03

Abstract： Abstract： In order to improve the quantity and quality of employment of students majoring in Internet of Things engineering in our university， the teaching team teachers put forward the development ideas and key points of the practical teaching platform of Internet of Things， which is suitable for their own professional learning situation， on the basis of analyzing and summarizing the existing practical teaching platform construction plans. The ideas and construction priorities， under the guiding principle of "one comprehensive platform， two innovative developments， and multi-party investment construction"， discussed the system software and hardware components of the teaching platform， the functions and features of the system， and the feedback evaluation management system. Through the construction of the practical teaching platform to serve professional construction and professional certification， and promote curriculum reform， the practical training courses can not only meet the training of practical and innovative skills of students of IOT engineering， but also can employment for students participating in training. The reasonable feedback evaluation of skills provides a strong and reasonable basis for students' job hunting and enterprises to choose their counterparts.

Keywords： Internet of Things Major； employment skill evaluation； practical teaching platform； construction development

引言

隨著我國科技水平和生產技術水平的高速發展，促使近年對于工程技術人才的需求日趨急切。雖然每年的大學生畢業人數在逐步增加，但是高校專業人才培養定位單一性和人力市場需求的多樣性這個不可回避的矛盾，使得部分大學畢業生面臨著嚴峻的就業問題。針對“就業難”這一問題，許多等高院校都進行調查研究并結論，現今大學生的綜合水平、專業就業能力和適應性等因素，與用人企業的實際需要之間存在著巨大差異，應用知識能力和溝通合作能力的欠缺，工作責任感與職業操守素養的不足，把握社會需求及適應職業需求的能力比較缺乏等等自身條件，直接導致了學校培養的學生找不到工作，而企業招不到合適的人才。

參考文獻[1]對大學生就業能力作了客觀的定義，并且對各項衡量指標作了詳細的論述；參考文獻[2]給出了各種指標的權重，并根據該權重，指導學生針對其進行有效的訓練，同時對“專業技能”這一指標也做了詳細的論述，并指出企業在招聘時的考察側重點。

本文針對本校物聯網工程專業，從物聯網實訓實踐教學的現狀出發，結合就業和專業認證，通過物聯網實訓實踐平臺的開發和建設服務物聯網專業理論和實踐教學各環節，以培養具有解決復雜工程問題的物聯網領域優秀人才為最終目標，服務區域經濟發展。

一、物聯網實踐平臺教學現狀分析

物聯網專業是橫跨通信、計算機、網絡安全和各類傳感器等各類知識的多學科交叉、理論與實踐并重的新興專業[3]，如何構建滿足“解決復雜工程問題”，培養符合物聯網產業用人需求的一套實訓實踐平臺，就是我們物聯網專業建設的一個亟待解決的問題。

目前我校物聯網專業的實踐教學環節存在以下問題：

1. 理論知識滯后社會技術發展，導致實踐環節培訓內容也已經落伍甚至被淘汰，學生在校無法接觸到科技最新發展，使學生畢業時就面臨“失業”的困境；

2. 實踐教學內容狹窄，僅涉及教材內容，明顯脫離社會發展水平。而且多數實踐內容以驗證性的基礎實驗為主，無法培養學生的創新能力以及解決復雜工程問題的能力。

3. 實踐設備的不足限制了教師設計更新教學內容的進度，造成實踐教學滯后理論教學的現狀。物聯網專業的許多實驗內容涉及多方面知識，實驗操作難度大，教師在硬件設備缺乏的條件下被迫只能采用計算機虛擬仿真實驗[4]，不利于學生建立系統觀念和創新能力培養。

二、已有實踐教學改革方案的綜合分析

工程實踐類教學是物聯網專業的必修課，更是理論類課程的一個延續，目的在于鍛煉學生的認知+動手+科研+創新能力。本專業教學團隊調研了眾多兄弟院校實踐改革方案， 可以總結為以下幾個方面：

1. 產業研究+校內實訓+企業實習+就業定制的一體化實踐教學體系[5]。該方案能夠在實踐教學中全面培養學生的各項就業能力，達到對學生分類培養目標， 比較適合以培養應用型人才為定位的高校[5]。2. 基于項目的實踐教學體系，采用“學校+企業”聯合培養人才的方式，要求企業高度參與，因此實施難度較大；該方案缺點為不具備通用性，推廣型較差。3. 把科研融入到實踐教學中的“研究性實驗教學模式”。4. 通過多種教學手段，或各種學科競賽促進實踐教學，對大學生的就業技能進行針對性的訓練，從而達到提升的目的。這兩種方法同樣具有一定的片面性，沒有充分考慮企業的需求。

雖然兄弟院校教師經過大量的探索，使得工程實踐類課程的教學取得了可喜的教學效果，目前仍存在一些問題。因此，綜上各教學改革方案，我校物聯網教學團隊從本校實際出發，結合物聯網專業定位和專業評估將我校物聯網的工程實踐類課程改革的重點放在開發建設具有就業技能評估的物聯網實訓實踐教學平臺，以及實踐類教學案例、反饋評估管理系統等方面。

三、具備大學生就業技能評估能力的物聯網實踐平臺的建設

如何培養理論知識基礎扎實、高素質并且符合用人單位需求的優秀物聯網人才是擺在教學團隊面前的一道難題。 針對這個問題，結合我校辦學特色，本文提出“一個綜合平臺，兩項創新開發，多方投入建設”的具有就業技能評估的物聯網實訓實踐教學平臺。

（一）一個綜合平臺

該平臺能滿足實踐與實訓的雙重教學任務，即：滿足專業課程設計、課內試驗、獨立設課試驗、科研訓練、畢業設計等教學環節的需求；又要滿足學生學科競賽、模擬企業實習等的綜合實訓項目要求。一個綜合平臺開發需要考慮的因素很多，其中教學團隊最關心的是平臺的可擴充性和可升級性，設計時以采用模塊化設計思想，硬件產品選型重點考慮其功能豐富性，既能保證本專業實踐教學內容的多樣化，又能滿足學生就業、競賽等多元化發展要求，也能夠滿足其他專業學生課內課外實驗的需求。

該綜合平臺的硬件部分包含了傳感器技術相關實踐模塊、RFID開發設計相關實踐模塊、單片機+FPGA+DSP的綜合嵌入式系統開發模塊、通信模塊、信號處理模塊和接口模塊等培養方案中相關、學生競賽和就業實訓中可能涉及的知識相關點。軟件部分包括JAVA、C++等相關程序設計與開發、數據挖掘技術python，R等語言仿真和大數據應用技術等的綜合應用能力和創新能力的實訓。

教學平臺配套的實驗設計將團隊教師的科研成果融入物聯網專業方案，依托了我校的國家級、省級實驗中心，凝練成教學案例，結合相關專業課，因材施教，達到較好的實驗效果。

（二）兩項創新開發

考慮到物聯網發展的趨勢，教學團隊在該綜合平臺的開發過程中首次引入了數據挖掘和大數據分析相關技術，可以滿足學生基于專業核心課程《數據挖掘》的相關實驗、競賽、實訓的開發，又可以幫助教師從平臺數據中獲得學生的學習過程檢測、學業分析預測、以及最終決策評價等數據模型。

海量存儲系統和優化決策算法為平臺提供了強大的大數據分析和決策功能。團隊教師自主開發的決策算法對系統保存的學生學習過程最終數據進行分析，為任課教師和學校管理部門提供決策依據，既能準確的反映學習情況也能預測學生學習過程中可能發生的問題，及時進行干預，為學生就業能力提供準確的評估。

綜合平臺的大數據應用模型如下（圖3）：

首先，綜合平臺記錄學習者的各環節學習數據，通過內部算法對學習者已經具備的知識進行建模；然后對學習者的學習知識體系建模和學習過程的行為建模，分析其學習活動與教學目標的內在關系，預測課程學習效果；分析學習者實踐實訓過程表現，建立經驗模型。最后分析每位學習者在綜合平臺上的學習情況數據，得到學習報告、學業分析以及評價反饋，幫助學生及時發現問題，激勵學習動力和提高學習效率。同時，綜合平臺也會根據學生的學習情況等過程性數據給教師提供教學情況分析和策略，幫助教師及時調整課程內容和教學手段，為下一步課改提供依據。教學綜合還可以平臺追蹤學生的學業情況，得出異動報告分析，為管理者及時提供風險干預策略，為全專業的人才培養質量和專業認證工作帶來了極大地便利。

（三）多方投入建設

物聯網實訓實踐教學平臺可以既能滿足理論實踐教學，又能適應學生學科競賽、就業實訓，也可以滿足其他專業學生數據挖掘相關實驗開展，所以我們的開發建設也融入了各方力量，包括學科建設、專業課程建設、教學團隊建設和產學研建設，還包括其他院校以及企業資源，將各方面的優勢資源融合到一起，形成優質實踐教學平臺等。

物聯網專業是一個涉及范圍廣泛的新興專業，這就要求專業課程內容必須跟上科技發展水平，因此要求課程內容更新速度較快，所以平臺建設的同時也必須要兼顧學科建設和專業課程建設與更新，在軟硬件開發時要充分考慮到系統的擴展性和兼容性。借助學科競賽的大力推廣，將競賽內容融入相關課程知識點中，既豐富了課程內容又充實了課程教學案例庫的建設，同時激發了學生學習動力。學科競賽又能促進教學團隊的創新思維，檢測教師對專業知識的掌握程度和應用能力，促進課程內容的更新，以及教學理念、教學方法的持續改進。教師參加或指導學生參賽，都能幫助教師了解和掌握物聯網行業發展最新動態。教師思路開闊了有利于專業課程內容、實驗內容的及時更新，讓學生的知識結構緊跟行業發展動態，提升物聯網專業學生的就業競爭力。

物聯網實踐實訓平臺為教師的相關領域科研也提供一個保證，平臺軟硬件系統均為教學團隊自主研發，其中有部分研究生參與，不僅為團隊教師提供了科研支持，又為研究生科研能力培養提供了項目支持和團隊協作機會，本系統的開發建設得到相關企業和高校的支持，給團隊教師提供了和企業深度合作的契機，也為教師提供了掌握跟蹤物聯網發展動態的良機。產學研一體的開發過程從根源上解決了理論知識和企業需求脫離的問題，縮短企業培養周期，提高了學生在就業市場的競爭能力。科技競賽大都有相關企業參與，甚至很多比賽項目直接來源于企業實際需求[6]，在比賽過程中，優秀學生與教師組成的參賽隊伍可以與企業接觸，進一步了解企業需求，引入企業力量，以點帶面全面提高學生就業能力。

四、結束語

具有就業技能評估的物聯網實訓實踐教學平臺的開發建設是物聯網教學團隊在學科建設和實踐課程建設方面的積極探索。物聯網專業的人才培養目標要符合國家戰略性新興產業的要求，為服務于區域經濟發展，我校物聯網專業的人才培養模式參照國際先進模式，以就業能力培養為核心，就業技能發展和評估貫穿整個培養過程，以評價促進教學，以教學提高就業能力，積極推動實訓實踐教學平臺的開發建設，培養出符合社會發展需要的優秀的物聯網領域人才。

參考文獻：

[1]周雅夢，余小英.大學生就業能力評價體系研究[J].中國商貿，2014，5（15）：217-218.

[2]張紅，喬忠.大學生綜合就業能力評價體系構建[J].山東社會科學，2011，4：86-90.

[3]昌厚峰，張寶華.物聯網專業創新型實踐教學的反思與建議[J].通訊世界，2017.

[4]朱靜宜.“互聯網+”背景下高職物聯網專業實踐教學云平臺的建設探索[J].物聯網技術，2017，12：107-109.

[5]蘇曉東，張玉茹，姜海濤，等.計算機專業全面提高就業能力的實踐教學環節的研究與實踐[J].2009，5：176-178.

[6]游磊，淡艷.以科技競賽為核心搭建多維實踐教學平臺的研究[J].教育與教學研究，2014，8：86-88.