面向應用型人才培養的“物聯網通信技術”課程教學改革與研究

摘 要：物聯網產業的發展離不開人才的支撐，而高校作為人才輸出的重要基地，在培養合格的應用型和創新型物聯網人才方面扮演著舉足輕重的角色。聚焦于物聯網工程專業核心課程“物聯網通信技術”，深入探討如何有效培養滿足社會發展需求的高素質物聯網人才，提出了“虛實結合、分層教學、產教融合”的創新人才培養實踐教學體系，提高應用型本科院校實踐教學質量和學生工程實踐能力，為社會輸出更多的物聯網人才。經過實踐，本課程的教學改革體系取得了良好的效果。

關鍵詞：物聯網人才；物聯網通信技術；虛實結合；分層教學；產教融合；應用型本科

中圖分類號：TP393；G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2025）08-0-03

0 引 言

隨著社會經濟的發展，通信技術、計算機技術、云計算技術、傳感器技術等各種技術處于不斷進步和應用之中。物聯網融合了通信技術、計算機技術、傳感器技術、云計算技術，也隨之迅速發展。并且物聯網的應用可以涵蓋各個行業和領域，如智能家居、智慧城市、智慧校園、智能交通，等等。這些應用能夠為人們帶來更加便捷、高效、安全的服務，同時也能夠促進經濟發展、提高社會生產力。

而發展物聯網產業，人才是關鍵，如何為社會培養合格的應用型、創新型物聯網人才顯得尤為重要[1]。作為為社會與市場輸送人才的重要基地，高校在培養復合型人才方面承擔著不可或缺的角色。近年來，物聯網通信技術因其融合多領域的特性，成為了新興學科中的佼佼者。因此，我國眾多高校的理工科學院紛紛將其列為核心課程，以培養具備物聯網通信技術知識的專業人才，滿足社會和市場日益增長的需求。

1 “物聯網通信技術”課程改革背景

應用技術型本科重在“應用”二字，要求以體現時代精神和社會發展要求的人才觀、質量觀和教育觀為先導，以在新的高等職業教育形勢下構建滿足和適應經濟與社會發展需要的新的學科方向、專業結構、課程體系，更新教學內容、教學環節、教學方法和教學手段，全面提高教學水平，培養具有較強社會適應能力和競爭能力的高素質應用型人才[2]。

2017年6月，教育部發布《新工科研究與實踐項目指南》，明確了新工科要以培養多元化、創新型工程人才為目標[3]。各高校積極探索新工科人才培養模式，達到強化學生實踐創新能力的目標。

在當前的教育背景下，傳統本科教學的各個環節正面臨著來自應用型本科與新工科適用性方面的嚴峻挑戰。為了物聯網技術的長遠發展，進行針對性的教學改革顯得尤為關鍵和迫切。因此，有必要深入探討如何將物聯網專業學生的畢業要求以及物聯網課程的教學目標有效地融入到實踐教學環節中，從而確保物聯網教育能夠與時俱進，培養出符合行業需求的高素質物聯網人才。

2 “物聯網通信技術”課程特點與教學現狀

2.1 課程特點

“物聯網工程專業”作為理工類院校的一門專業核心課程，涵蓋了通信技術、計算機技術、傳感器技術、云計算技術等多個領域，旨在培養學生將各類物聯網通信技術應用于恰當的場景之中的能力。此外，“物聯網通信技術”作為“RFID原理及應用”“物聯網工程企業項目實踐”等課程的先導，其地位不容忽視，它充當著連接這些課程的“通信紐帶”，在物聯網工程專業的整體課程體系中占據著舉足輕重的地位。

“物聯網通信技術”課程具有豐富的通信技術內涵，教材內容繁多，涵蓋了大部分長短距離通信技術，如藍牙、RFID、NFC、ZigBee、WiFi等技術。這些無線通信技術的網絡拓撲結構、協議標準繁多，實踐性較強，學生難以掌握。

2.2 教學現狀

當前，大部分物聯網通信技術教材把無線、有線、短距離、長距離通信技術簡單地匯集在一起，并沒有明顯的過渡，因此知識點較為繁雜，學生無法全面、系統地了解和掌握如何應用這些通信技術。

在學習完“物聯網通信技術”課程后，后續課程如“RFID原理及應用”通常會涵蓋部分與“物聯網通信技術”課程相關的內容，這種重疊現象通常會影響學生的學習積極性，因為他們可能會覺得某些知識點已經在其他課程中學習過，從而喪失進一步探究的興趣。

在“物聯網通信技術”課程的教學實踐中，以往的模式往往側重于課堂理論教學，而將實踐教學作為補充環節。實踐環節只有課內驗證性基礎實驗，缺少相關課程設計及綜合設計項目實踐，導致學生缺乏學習主動性[4]。這種教學方式在某種程度上忽略了實踐教學的重要性，不能有效培養學生的實踐能力和創新精神。

在“物聯網通信技術”的授課過程中，教師往往會在一種通信技術講解完畢后，緊接著進行下一種通信技術的講授。然而，這種連續的教學方式往往導致教學重點不夠突出，缺乏相關的應用實踐來支撐對應理論知識，學生難以把握每種通信技術的核心要點。雖然學生在表面上學習到了大量理論知識，但卻難以在實際應用中將其轉化為實踐技能，這種現象顯然無法滿足當前市場對本科人才的實際需求。

一些高校雖然意識到“重理論輕實踐”人才培養模式的弊端，也正逐漸轉變這種模式，但長時間的傳統模式教學仍桎梏著向應用型人才模式轉變的步伐[5]。即使部分高校已經在課程中融入實踐教學，但是教師在向學生傳授實踐教學內容時，僅僅是將固有的基礎代碼灌輸式地告知學生，學生只需要連接設備調試程序就能完成全部操作[6]。具體使用的通信技術原理以及所用到的代碼編寫方式，學生未完全掌握，教學效果不突出。

3 “物聯網通信技術”課程教學模式的創新

隨著移動通信技術的快速發展，對“物聯網通信技術”類課程的內容設置提出了新的要求，需要其緊跟前沿技術和行業發展趨勢[7]，但實際內容卻較為落后。同時應用型本科要求物聯網課程能夠培養出適應社會發展的物聯網人才，但目前仍有一定差距。

針對上文所提及的問題，本文進行了深入的研究與探討，提出構建“虛實結合、分層教學、產教融合”的創新人才培養實踐教學體系。期望通過構建此教學體系提高應用型本科院校實踐教學質量和學生工程實踐能力，為社會輸出更多的物聯網人才。

3.1 虛實結合，聯合仿真軟件教學

本課程涉及RFID、ZigBee、藍牙、WiFi等多種實驗平臺。若全部采用實體實驗室建設方案，不僅投入成本過高，且難以復現某些實際工程應用場景。為此，可將SimuLink、OneNET云平臺等工具引入課程教學，通過可視化仿真過程和結果呈現，幫助學生深入理解知識點，實施項目驅動式案例教學。同時，通過引入國家級虛擬仿真實驗項目，學生能夠突破時空限制，自主開展物聯網通信技術仿真實驗，有效提升工程實踐能力[8]。

3.2 分層教學，實驗實踐教學方法改革

雖然部分高校在本課程教學中已開展實踐環節，但教學方法相對單一，且難以適應物聯網技術的快速迭代。傳統教學內容滯后于行業發展，無法滿足實際社會需求，這就要求實踐教學必須與時俱進，緊跟技術前沿?；诖?，本文提出以下三個方面的實踐教學改革措施。

一是在“物聯網通信技術”課程中，本文科學規劃了實驗學時，采用循序漸進的方式設計實踐教學項目體系。該體系既包含物聯網技術基礎性實驗，又設置了綜合應用型項目。其中，基礎性實驗著重幫助學生掌握通信技術原理，培養項目開發能力；綜合應用項目則側重于物聯網工程設計方法、異構網絡互聯互通及傳感器融合技術等理論知識的實踐應用[9]。

設計的實驗項目見表1。

二是在實踐教學中強化團隊協作與角色分工，推行小組項目教學模式。在“物聯網通信技術”課程中，我們實施分組教學，將學生劃分為若干項目小組。各小組成員通過協作探究方式共同解決實踐問題，營造互幫互學的良好氛圍。針對專升本班級學生基礎差異較大的特點，特別設計了異質分組方案，建立小組幫扶機制，促進不同層次學生之間的交流合作，既拓展了實踐教學的廣度，又豐富了學生的思維方式。在項目實施過程中，教師充分發揮指導作用，提供必要的實踐指導并及時反饋，幫助學生持續優化實踐方案，確保項目教學取得實效。

三是在開設“物聯網通信技術”課程的同時配套設置“物聯網通信技術”課程設計，采用小組項目式教學法。通過分組實施實踐項目，深化學生對通信技術的理解與應用能力。項目設計全面覆蓋課程知識體系，重點培養學生綜合運用知識解決實際問題的能力，確保學生扎實掌握物聯網通信技術并能在實際場景中靈活應用。

設計實驗項目見表2。

3.3 產教融合

自黨的十八大以來，國家有關部門相繼出臺了一系列推進高校產教融合的政策文件，為本科教育改革指明了方向。在政策推動下，各高校正依托專業特色，積極與相關企業建立緊密合作關系，加快產教融合步伐。但在實踐過程中仍存在一些不足，需要從以下方面加以改進：

首先，深化校企合作。高校應與物聯網行業龍頭企業開展深度合作，基于企業實際需求和行業發展趨勢，共同開發符合產業發展需要的課程體系。通過整合企業的工程實踐經驗，構建更加貼近市場需求的培養方案，為行業輸送高素質應用型人才。

其次，強化師資隊伍建設。針對“物聯網通信技術”課程教師普遍存在的工程實踐經驗不足問題，高校應充分利用校企合作資源，建立教師企業實踐機制。通過組織教師參與企業崗位培訓、技術研發等實踐活動，提升其工程實踐能力，拓展行業視野，確保教學內容與行業發展同步[10]。

最后，推進產教研深度融合。通過與優質企業共建綜合性實訓基地，為學生提供真實項目實踐平臺。學生在參與企業實際項目的過程中，不僅能提升解決復雜工程問題的能力，還能積累實戰經驗。這種模式既實現了資源的高效利用，又培養了學生的創新創業能力，同時深化了學生對物聯網通信技術的理解和掌握。

4 結 語

隨著物聯網產業的蓬勃發展，以及我國社會產業結構的不斷升級，對應用型本科高校在物聯網人才培養方面提出了更為嚴格的要求。因此，本文在深入分析物聯網通信技術的過程中，提出構建一種集“虛實結合、分層教學、產教融合”于一體的，適用于本科學位應用型教育培養方案的教學改革體系，旨在培育出一批理論素養深厚、應用能力強且具有顯著就業優勢的學生，使他們能夠充分滿足社會對于物聯網人才的需求。

經過實踐，此教學改革體系取得了顯著效果，學生綜合素質和創新實踐能力大幅度提升、就業競爭力增強，學院的人才培養水平和質量大幅提高。

參考文獻

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[10]趙明權.新工科背景下應用型本科“通信原理”課程實踐教學研究[J].科技風，2024（2）：121-123.