一種產(chǎn)教協(xié)同共育物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)人才的迭代培養(yǎng)模式探索

劉 波，周浩宇

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 信息與智能科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410128）

0 引 言

2021年1月編程語言排名第一依舊是C語言，它憑借17.38%的使用率奪得此項(xiàng)殊榮，主要驅(qū)動(dòng)力是物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和大量小型智能設(shè)備的廣泛使用。C語言的性能在這些設(shè)備應(yīng)用方面表現(xiàn)十分強(qiáng)勁[1]，也導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)與嵌入式人才需求旺盛[2-3]。

為了適應(yīng)時(shí)代需求，滿足企業(yè)需要，教育部對(duì)高等教育方案提出了一系列改革，從2012年印發(fā)《關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》[4]到2019年30號(hào)文件論述“深化本科教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量”[5]，著重強(qiáng)調(diào)高校在堅(jiān)持立德樹人基礎(chǔ)上，要堅(jiān)持內(nèi)涵式發(fā)展，辦出特色，深化本科教育教學(xué)改革，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者。

高校在這方面進(jìn)行了一系列探索，不斷迎戰(zhàn)一系列挑戰(zhàn)，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科教學(xué)改革方面，從專業(yè)人才培養(yǎng)方案探索[6]、“金專”“金課”建設(shè)[7]、校企深度合作[8]到校企協(xié)同育人機(jī)制[9]進(jìn)行了深入研究；本團(tuán)隊(duì)在雙創(chuàng)教育[10-11]、畢業(yè)論文設(shè)計(jì)[12]等方面也進(jìn)行了一系列探索，特別是與企業(yè)長年深度合作，取得了一些經(jīng)驗(yàn)，提出了“一個(gè)指導(dǎo)中心、兩個(gè)培養(yǎng)梯度、三輪相輔實(shí)踐、一個(gè)展示”的迭代式人才培養(yǎng)方案。

1 人才培養(yǎng)迭代模式

物聯(lián)網(wǎng)工程屬于計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個(gè)分支，更是一個(gè)綜合性交叉學(xué)科，就業(yè)行業(yè)分布廣泛，為了培育這種專業(yè)復(fù)合型人才，面對(duì)當(dāng)前教學(xué)與實(shí)踐中的許多挑戰(zhàn)，如缺乏有針對(duì)性的真實(shí)訓(xùn)練案例，構(gòu)建專業(yè)綜合知識(shí)難，尤其缺乏具有相應(yīng)工程背景的師資力量。在校院兩級(jí)組織下，實(shí)施通識(shí)教育+專業(yè)教育+綜合實(shí)踐的三階段人才培養(yǎng)模式，主要采取如下主要措施，如圖1所示。

圖1 三階段人才培養(yǎng)措施

（1）課程改革：主要以企業(yè)人才需求為導(dǎo)向，通過企業(yè)參與部分教學(xué)活動(dòng)，不斷優(yōu)化課程內(nèi)容，即強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論知識(shí)的重要性，也跟蹤當(dāng)前社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生的新知識(shí)，兩者合理安排教學(xué)時(shí)間；

（2）精編教學(xué)大綱：從2014年開設(shè)本專業(yè)以來，已進(jìn)行了3輪教學(xué)大綱修訂，課程體系更加體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)特色；

（3）案例教學(xué)：借鑒企業(yè)師資培訓(xùn)實(shí)例或利用企業(yè)項(xiàng)目開發(fā)成果，經(jīng)過簡單修改，成為比較適用的案例；

（4）需求對(duì)接：主要組織企業(yè)人員講解企業(yè)需求，或進(jìn)入企業(yè)，通過交流了解企業(yè)的需求；

（5）企業(yè)講座：安排企業(yè)工程師進(jìn)行定期的前沿新技術(shù)講座，或組織學(xué)生觀看最新相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)會(huì)議視頻，也安排有開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)老師介紹自己的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)與成果；

（6）平臺(tái)共享：主要共享相關(guān)合作企業(yè)網(wǎng)絡(luò)資源，讓學(xué)生自學(xué)，相應(yīng)老師有開發(fā)平臺(tái)的，也可與大家交流學(xué)習(xí)；

（7）師資培訓(xùn)：當(dāng)前與3個(gè)合作企業(yè)簽訂3年培訓(xùn)協(xié)議，每年至少安排2名老師參與師資培訓(xùn)，緩解具有工程背景師資不足的問題；

（8）課程實(shí)訓(xùn)：每個(gè)學(xué)期都安排合作企業(yè)走入大學(xué)課堂，至少安排1～2個(gè)真實(shí)案例，進(jìn)行1～2周課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)，利用企業(yè)工程師提升學(xué)生動(dòng)手能力；

（9）綜合實(shí)習(xí)：這是學(xué)生適應(yīng)社會(huì)需求的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，專門安排一學(xué)期在指定企業(yè)或自己找相應(yīng)企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)，并隨時(shí)安排老師進(jìn)行走訪，了解學(xué)生實(shí)習(xí)情況，學(xué)生通過半年實(shí)習(xí)，再通過畢業(yè)論文或設(shè)計(jì)的形式進(jìn)行成果展示。

為了解決學(xué)生學(xué)習(xí)過程的困難，不斷激發(fā)學(xué)習(xí)樂趣，除和企業(yè)一起不斷迭代教學(xué)案例與教學(xué)內(nèi)容外，也實(shí)施學(xué)習(xí)激勵(lì)三策略，如圖2所示。主要參考對(duì)象為學(xué)生-教師-合作企業(yè)，以人才培養(yǎng)方案為指導(dǎo)中心，在混合教學(xué)指導(dǎo)思想下，合理安排教學(xué)課程與創(chuàng)新培養(yǎng)課程，通過課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)與專業(yè)實(shí)習(xí)三輪輔助實(shí)踐課程，進(jìn)一步夯實(shí)學(xué)生所學(xué)知識(shí)，同時(shí)通過大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目、創(chuàng)新比賽、承接企業(yè)項(xiàng)目、吸引風(fēng)險(xiǎn)投資落地，進(jìn)一步鞏固學(xué)生所學(xué)知識(shí)，最終通過畢業(yè)論文答辯與就業(yè)集中檢驗(yàn)成果。

圖2 人才迭代培養(yǎng)模式

在此過程中，為了促進(jìn)學(xué)生、教師共同成長，每年寒暑假安排專任教師輪循到企業(yè)參與培訓(xùn)，擴(kuò)充物聯(lián)網(wǎng)工程的知識(shí)面，了解前沿技術(shù)知識(shí)，掌握最新開發(fā)方法等，當(dāng)前本專業(yè)簽訂合作企業(yè)有6家。

2 主要迭代措施

為了更好地實(shí)施此人才培養(yǎng)模式，在學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)大力支持下，主要采取如下措施：

（1）強(qiáng)調(diào)學(xué)生創(chuàng)新，夯實(shí)基礎(chǔ)條件

除鼓勵(lì)學(xué)生打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)、全面發(fā)展外，更鼓勵(lì)學(xué)生參與科學(xué)研究，積極為高校研究領(lǐng)域輸出優(yōu)質(zhì)生源，在總結(jié)前面幾年評(píng)分策略基礎(chǔ)上，對(duì)推免生標(biāo)準(zhǔn)不斷進(jìn)行迭代，更注重科技創(chuàng)新的質(zhì)量與效果，見表1所列。

表1 推免生評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

隨著推免生指標(biāo)越來越多，學(xué)生主動(dòng)參照此條件，有目標(biāo)地努力學(xué)習(xí)、實(shí)踐，將自己塑造成復(fù)合型人才。

（2）課程前后知識(shí)的迭代

為了讓學(xué)生全面了解本專業(yè)開辦的本質(zhì)，盡快掌握嵌入式開發(fā)方法，與合作企業(yè)一道，改進(jìn)傳統(tǒng)授課內(nèi)容與模式，在授課內(nèi)容中串插實(shí)踐內(nèi)容，并與課程內(nèi)容前后銜接，見表2所列，在各學(xué)期添加嵌入式系統(tǒng)實(shí)踐內(nèi)容。

表2 各學(xué)期課程迭代講授內(nèi)容

在此過程中，合作企業(yè)人員與任課教師多次交流，了解學(xué)生已修知識(shí)、需再修哪些知識(shí)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)如何掌控等。

當(dāng)前實(shí)踐課程內(nèi)容，大致安排如下：大一新生掌握KRobot開發(fā)，了解嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程；大二再系統(tǒng)學(xué)習(xí)STM32開發(fā)、ARM A53、ARM A72、FPGA等開發(fā)，并與上位機(jī)Web開發(fā)結(jié)合，利用相應(yīng)開發(fā)工具（Intellij IDEA、MySQL、Keil、GCC、UML、Git/Gitee、Maven等），逐步迭代形成完整的物聯(lián)網(wǎng)工程開發(fā)思維。

（3）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室人員迭代

在教學(xué)過程中，學(xué)院鼓勵(lì)老師發(fā)揮創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的引導(dǎo)作用，在實(shí)驗(yàn)條件允許下，盡量開辦創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)，當(dāng)前本專業(yè)開辦的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)有“機(jī)器人”“農(nóng)村應(yīng)急廣播”“校園智慧廣播”“安全用電”“農(nóng)村村務(wù)管理”“四軸飛行器”“環(huán)境監(jiān)控”“FPGA開發(fā)”等，形成定期匯報(bào)、項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)、高低年級(jí)傳幫帶等制度，定期組織學(xué)生參與全國大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)，學(xué)生創(chuàng)新熱情高漲。

（4）教師工程領(lǐng)域知識(shí)的迭代

由于大多專任教師很少有到企業(yè)長期工作的經(jīng)驗(yàn)，項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)不足，則必然制約課堂內(nèi)容的生動(dòng)講授，同時(shí)由于信息類專業(yè)知識(shí)更新快，也需要隨時(shí)了解當(dāng)前社會(huì)需求與企業(yè)活動(dòng)。因此利用寒暑假，組織教師更新知識(shí)是非常必要的，在學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下，每學(xué)期安排2～4名教師進(jìn)入合作企業(yè)短期學(xué)習(xí)。

3 成果分析

本專業(yè)從2014年開始招生以來，已畢業(yè)了3屆，還有4屆在讀，通過對(duì)學(xué)生發(fā)表論文、創(chuàng)新比賽、申請(qǐng)軟件著作權(quán)、專利等，以及教師參加培訓(xùn)人數(shù)、發(fā)表教改論文等方面進(jìn)行效果評(píng)價(jià)，學(xué)生成果見表3所列，教師成果見表4所列。可喜的是學(xué)生發(fā)表了3篇EI論文，并有2個(gè)發(fā)明專利獲得授權(quán)。

表3 各年級(jí)成果表

表4 教師發(fā)表教改論文與培訓(xùn)次數(shù)

2019年12月31日，本校公布2018—2019學(xué)年本科教學(xué)質(zhì)量報(bào)告[13]，現(xiàn)列出本學(xué)院工科專業(yè)對(duì)比，見表5、表6所列。

表5 本學(xué)院工科生2019畢業(yè)率

表6 本學(xué)院工科生2019學(xué)位授予率、就業(yè)率

截止2020年7月1日，在疫情特殊時(shí)期，本專業(yè)就業(yè)人數(shù)與就業(yè)率依舊堅(jiān)挺，見表7所列，說明本專業(yè)經(jīng)過多年的校企協(xié)同育人，效果還是比較明顯的。

表7 本學(xué)院工科生2020畢業(yè)率

4 結(jié) 語

隨著智能設(shè)備的廣泛使用，給物聯(lián)網(wǎng)工程人才提供了許多施展抱負(fù)的空間，但要培養(yǎng)出合格的人才，離不開學(xué)生-老師-企業(yè)持續(xù)不斷的協(xié)調(diào)以及合理的知識(shí)迭代引導(dǎo)，說明校企產(chǎn)教協(xié)同共育是個(gè)不錯(cuò)的選擇，既解決教學(xué)師資不足的問題，又可以拓展學(xué)生工程視野，再結(jié)合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)，不斷迭代教學(xué)成效，提升學(xué)生實(shí)踐能力，通過4年多的探索，學(xué)生成果印證了這種思路的正確性。