以創新創業為導向的物聯網工程專業實踐教學體系研究

文/羅芳瓊 武玲梅 羅小強

物聯網是國家新興戰略性產業之一，物聯網工程專業是教育部根據國家戰略性新興產業發展及服務地方需要而設置的一個新興專業，該專業具有多學科融合與面向工程實踐集成創新應用等典型特征，在“大眾創業、萬眾創新”（“雙創”）的背景下日趨顯著。隨著產業的不斷發展，社會對物聯網工程專業的人才需求提出了更高的要求，因此，提升以創新創業為導向的物聯網工程人才培養質量成了該專業建設的一個核心問題。如何結合新形勢，培養出能夠“解決復雜工程問題”能力的“雙創”型人才是目前高校面臨的一個迫切任務[1-4]。物聯網工程專業的兩個典型特征與“雙創”需求相契合，物聯網工程專業技術的創新性和復合性非常適用于大學生創新創業項目。如何將該專業特點轉化為專業特色和優勢，培養符合國家和企業需求的創新型人才，是實現物聯工程專業創新創業教育所必須面對的問題，是高校實施教學改革的最終目的，同時是每一個教育工作者必須認真思考的問題。近年來，諸多專家與學者進行了多項理論與實踐探索，取得了一定的成效，但也還存在一些亟待解決的問題和不足。但因物聯網工程專業是一個新興的專業，其人才培養體系是多學科融合并以應用為主的課程體系，因此，其專業建設成敗的關鍵在于構建合理的、科學的、綜合的實踐教學體系。經過學者們多年的實踐教學經驗總結得知，要讓學生將多學科技術知識學會融會貫通，我們務必加強培養他們的實踐能力和創新能力。

廣西科技師范學院地處廣西中部，有很強的區位優勢及地域特色，本著面向廣西桂中地方應用，結合來賓市智慧農業建設需要，突出專業的優勢特點，本文構建了面向創新創業能力培養的實踐教學模式。將創新創業教育融入物聯網工程實踐課程建設中，將基礎實驗實踐、專業實驗實踐和綜合拓展創新創業實踐等層次式實踐融為一體，校企整合資源，搭建創新創業綜合實踐平臺、協同技術創新平臺。實踐證明，本文提出的實踐教學體系對培養和加強學生創新創業能力以及實踐操作能力有很好的效果。

一、目前地方高校實踐教學存在的問題

主要是創新創業教育理念比較滯后，老師的創新創業教學實踐思想認識不夠，缺少創業要素的教學課程，無法滿足實現學生創新創業實踐教學的需要；創新創業教育不能有機融合到專業教育中；實踐教學過程缺乏企業深度參與，雖然表面上很多專業都已跟企業簽訂合作，但大部分還停留在口頭上、協議上，接受學生到企業進行專業實習、實訓的還是很少，單靠學校安排學生實習及實訓是不夠的，甚至出現實踐教學內容與行業需求存在脫節現象，達不到應用創新型人才的培養目標，校企工程師、項目以及一些技術資源沒有很好地引入到實踐教學中，學生的實踐鍛煉得不到系統化。實踐教學經費不足[5]，實踐條件不能滿足學生進行綜合性實驗或較復雜的工程實訓，實踐平臺短缺等等。

二、物聯網工程專業實踐教學體系構建

實踐教學是高校創新創業教育的顯著特征［6］，如何構建合理、科學的實踐教學體系是創新創業教育的重中之重。目前很多高校不斷深化實踐教學改革。結合物聯網技術的發展與應用現狀，根據以育人為根本，教學為中心，質量為生命，特色求發展的理念，圍繞專業定位和人才培養目標規劃課程，以學生能力提升為目的，實現創新創業能力培養，以工程項目教學活動為載體，設計了物聯網工程專業實踐教學體系。

（一）以培養學生創新創業為主線，強化工程理念，設計項目化實踐教學

圍繞學生創新創業能力和實踐動手能力這條主線，為了更好培養實戰型人才，強化工程理念，讓學生將模塊化的知識運用到完整項目中，有效提高工程實踐能力。而應用實戰型人才培養水平的進一步提高，需要學校鼓勵教師到企業掛職學習，從而增強工程實踐經歷和項目管理實施經驗；同時也要對企業外聘教師在給學生授課前進行基本的教學方法和技能培訓。了解行業最新動態和市場需求，結合工程理念，以實際工程項目為載體，設置實驗教學、專業技能訓練、實踐實習和畢業設計、科研訓練等實踐教學環節，結合工程理念構建物聯網實踐教學體系。如圖1為以創新創業為主線，強化工程項目理念的方式方法。

圖1 強化工程項目理念的途徑

（二）有效整合資源，打造雙創支撐平臺

打造創新創業平臺，整合創新創業資源。為了給學生更多創新創業的實踐機會，學校應當設法開發校友資源，讓從事創新創業實踐和工作的校友給學生進行適當指導，給予經驗和教訓的傳授。

此外，學校應制定一整套學生創新創業教育的長效機制，整合創新創業課程、創新創業平臺及創新創業大賽等內容，并設置負責創新創業教育的部門或組織，讓該組織起到學校與企業、校友進行溝通、建立合作伙伴關系的橋梁作用，從而得到他們對學生創新創業活動的支持，很好地聚攏、整合資源，為學生的創新創業實踐保駕護航。廣西科技師范學院通過校企合作搭建了“物聯網——大數據智慧農業實驗室”“來賓市智慧農業人才小高地”和“來賓市智慧農業工程技術研究中心”三個技術協同創新平臺。

（三）構建全新的創新創業實踐平臺

以創新創業為導向，根據物聯網工程專業的人才培養目標，實踐教學體系構建要能體現學生經歷從認知到實踐、從實踐到創新、從創新到創業的培養全過程。構建了認知實驗、專業實訓、綜合實踐、項目實訓、項目孵化“五位一體”的層次遞進、有機銜接的實踐育人創新創業綜合實踐平臺，如圖2所示。該創新創業綜合實踐平臺在日常創新創業教育的基礎上，開展創新創業能力訓練、創新創業大賽、創客空間、創新創業項目選育與孵化、專業綜合實踐等一系列教育教學活動，從而確保學生受到系統的、完整的創新創業訓練，提升畢業生的就業競爭力和社會適應性。

（四）多元化課外科技創新實踐

專業技能大賽、科技創新活動、創新項目申報、科研活動等多種課外科技創新實踐是學校培養應用型人才課程實踐教學的有效補充，是提升學生創新能力培養的實踐教學形式。學科競賽的特點之一就是具有創新性，其命題都是源于社會實踐和社會生活，學生在競賽過程中通過分析、推理、綜合應用等實踐，培養了他們的創新思維。工程專業技能大賽，除了需要構思，還需要設計、實施和運作，其緊密結合了創新構思和實踐能力。通過競賽有效全面地訓練了學生的實踐創新能力，同時也能夠提升指導教師的專業水平。通過科技創新活動，設立創新創業項目，以項目為載體、問題為導向，讓學生在做中學，在項目驅動下進行主動學習、主動實踐，從而鍛煉他們思維創新的能力及解決問題的能力。

圖2 “五位一體”創新創業綜合實踐平臺

物聯網工程是集硬件、網絡、軟件為一體的復雜結構體，物聯網工程專業是一門應用型綜合學科專業，要做到學科的深度融合，才能培養出學生具備扎實的工程理論基礎和極強的工程實踐能力[7]。

多元化課外科技創新實踐以圍繞物聯網工程專業的能力目標和實踐體系為主，設置布局合理，形式多樣，內容豐富，重點突出的實踐內容。為更好培養訓練學生的硬件設計和系統設計能力，專業技能大賽應以物聯網感知層和應用層為主。創新和創業項目，重點培養學生創新構思和工程實踐能力，應圍繞物聯網技術體系的各個層次展開。

（五）建設雙向陣地平臺，全程聯合培養

新模式下的創新創業實踐育人平臺，必須堅持校企協同育人的原則。首先，高校老師教學優勢在于學科知識的嚴密性和邏輯性，然而實踐教學與實際工程應用還存在一定的距離，而企業工程師擁有豐富的工程實踐經驗，但教學組織形式比較隨意。其次，創新創業必須是基于當前的創新，需要老師了解最新的市場動向以及掌握新的專業技術。恰好企業代表的是最新的技術和最新的市場動向。再有，校企協同，使學校的實踐硬件條件及實習實訓基地建設得到了補充和完善，使學生的實踐、實訓、實習條件得到了很好的保障，使所學的理論知識和實踐知識能夠有效結合，提升了學生的實踐操作能力和創新能力。校企雙方形成合力，利用各自的優勢資源要素進行資源共享和優勢互補，構建完善的實踐教學體系，培養學生的創新思維和創新能力，因此，新模式下的創新創業實踐育人陣地平臺，需高校和企業雙向聯合，協同培養創新型人才。學校注重基礎性考查，企業注重效率和市場，校企協同育人既達到了學校培養人才的目的，同時又能為企業輸送合格的人才，雙方形成有利的優勢互補[8-9]。

建設雙向陣地平臺，全程聯合培養。企業和學校是應用技術型人才培養的“雙主體”，企業要參與學校實踐教學的頂層設計，企業參與完善專業培養方案，共同承擔專業的實踐教學任務；深化實訓基地建設，努力讓學生感受企業生產一線的深度和廣度；產學研合作逐步深入，讓學生全程參與到校企雙方進行產品設計和開發方面的合作，從而培養學生應用理論知識解決實際問題的能力、創新能力以及產品研發能力。

三、培養效果

廣西科技師范學院數學與計算機科學學院充分利用現有的物聯網實驗實訓中心、大數據應用創新中心、機器人高新技術企業孵化中心等三個教學科研平臺，進行教師教學科研培育學生創新創業項目，根據學生創新創業項目協同專業學習、扶持創新創業團隊結合學生社團、專業導師指導學生創新創業項目配合畢業設計的思路，經過近三年的努力與堅持，目前已經形成物聯網師生創新創業團隊、大數據應用師生創新創業團隊、3D打印師生創新創業團隊和機器人應用師生創新創業團隊，并且培育了一批批創業導師。在校生注冊成立了來賓萬樞科技有限公司等11家初創科技公司，其中2018級畢業生創辦企業廣西大新科技每天營業額達10萬元，帶動學生就業70多人。這兩年，物聯網專業學生參加大學生創新創業訓練計劃項目獲得了國家級立項2項、自治區級立項13項、校級31項的好成績。學生參加學科專業大賽人數逐年遞增，項目質量有所提高，效果顯著。

目前，廣西科技師范學院數學與計算機科學學院分別和中科曙光睿翼教育集團、東軟集團、中關村軟件園教育基地等共同申請承擔教育部產學合作協同育人項目《產教融合、校企合作背景下的共融共享大數據師資隊伍模式研究與實踐》《物聯網——大數據——軟件工程創新創業課程體系建設》等11項。并從各方面進行了基于產教融合協同育人的計算機相關專業創新人才培養模式改革探討，探索物聯網專業建設的新思路和新方法。

四、結語

隨著物聯網技術及相關產業的不斷發展，物聯網工程專業人才的培養要與時俱進，抓住機遇，將創新創業教育融入物聯網工程實踐課程建設，整合利用學校、政府、企業和社會等各種資源，搭建多種實踐平臺。結合工程理念，以實際工程項目為載體，開展多元化的實踐教學活動，構建以創新創業為導向的多種實踐教學模式，為社會培養出更多更優秀的具有創新精神和創業意識的物聯網技術應用型人才。以創新創業為導向的物聯網工程專業實踐教學體系在近三年實踐教學取得了一些效果也積累了一些經驗，但我們還有很多問題需要更進一步地探索研究：探究校企融合下的物聯網工程實踐保障體系，完善校企合作機制，深化產學研合作教育；多開設些前沿性專業講座，激發學生的興趣；完善實驗平臺，以項目為載體、問題為導向，適當增加設計開發類實訓項目，培養學生的創新能力；提升項目的趣味性，提高學生的積極主動性。