韓 潔

（武昌首義學(xué)院，湖北 武漢 430064）

0 引 言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和科技的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)近年來備受關(guān)注，并成為一個(gè)經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。物聯(lián)網(wǎng)由交叉學(xué)科發(fā)展而來，因此不同層次的學(xué)校對(duì)人才培養(yǎng)的規(guī)格不同。如何主動(dòng)轉(zhuǎn)變辦學(xué)思路，減小企業(yè)需求與人才培養(yǎng)目標(biāo)間的差異，探索有效的校企合作培養(yǎng)模式是我院物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)亟待解決的問題之一。

1 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀分析

經(jīng)調(diào)查和查閱資料發(fā)現(xiàn)，地方院校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)存在以下現(xiàn)狀和問題：

（1）我國的傳統(tǒng)教學(xué)方法主要采用“灌輸式”和“填鴨式”，即教師在臺(tái)上講，學(xué)生在臺(tái)下做筆記的方式。學(xué)生在教學(xué)過程中完全處于被動(dòng)狀態(tài)，這種傳統(tǒng)的教育模式束縛了學(xué)生個(gè)性的發(fā)展和創(chuàng)造力的形成，不利于應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

（2）大多數(shù)教師一直在教育領(lǐng)域工作，缺少實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，難以指導(dǎo)學(xué)生做實(shí)際的工程項(xiàng)目。學(xué)生只關(guān)注技能，對(duì)工程管理、項(xiàng)目規(guī)范、項(xiàng)目文檔編制、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通不夠重視，難以滿足企業(yè)對(duì)具備綜合素質(zhì)的要求。

因此，應(yīng)用型本科院校應(yīng)堅(jiān)持以服務(wù)為宗旨、以就業(yè)為導(dǎo)向，實(shí)行校企合作、工學(xué)結(jié)合，促進(jìn)專業(yè)與產(chǎn)業(yè)對(duì)接、課程內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接、教學(xué)過程與生產(chǎn)過程對(duì)接、職業(yè)教育與終身學(xué)習(xí)對(duì)接。

2 采用CDIO理念的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用人才培養(yǎng)的必要性

CDIO工程教育模式以技術(shù)應(yīng)用能力和工程素質(zhì)培養(yǎng)為主線，其核心定位在于掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)，著力培養(yǎng)學(xué)生從事專業(yè)實(shí)際工作并能直接參與到應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程中的實(shí)際能力。

經(jīng)過近些年的教育嘗試，目前高校仍處在物聯(lián)網(wǎng)教育的探索階段，人才培養(yǎng)體系還不夠完善。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的學(xué)生也會(huì)面臨缺乏實(shí)際產(chǎn)品研發(fā)能力的困境。

很多院校采用CDIO工程教育的方法培養(yǎng)學(xué)生，但還存在以下三方面的問題：

（1）在短時(shí)間內(nèi)很難將自己的教師培養(yǎng)成為一個(gè)合格的工程師和項(xiàng)目經(jīng)理；

（2）企業(yè)對(duì)人才的需求難以把握；

（3）缺乏適合于工程訓(xùn)練的企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目案例。

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個(gè)新專業(yè)，具備專業(yè)能力的教師比較缺乏。在這種背景下學(xué)校與企業(yè)合作，企業(yè)在項(xiàng)目案例和項(xiàng)目管理等方面具備豐富的資源和經(jīng)驗(yàn)。校企合作是培養(yǎng)地方型本科院校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)應(yīng)用型人才的必由之路，CDIO工程教育具有校企深度合作的特征。

采用基于CDIO的校企合作進(jìn)行人才培養(yǎng)，可真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)，學(xué)生能力的評(píng)價(jià)不僅要來自學(xué)校的考核體系，也要來自企業(yè)。

3 物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)具體構(gòu)思和實(shí)踐

3.1 構(gòu)建一個(gè)動(dòng)態(tài)的工程應(yīng)用人才培養(yǎng)模型

按照CDIO理念采用雙主體（學(xué)校和企業(yè)）共同構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)工程應(yīng)用人才的動(dòng)態(tài)的培養(yǎng)模型。

（1）構(gòu)思：校企協(xié)同凝練出具體的工程應(yīng)用能力，構(gòu)建“小而寬”專業(yè)課程體系，加大、加深實(shí)踐教學(xué)力度；讓企業(yè)、學(xué)校一起確定培養(yǎng)方案；突出課程教學(xué)、工程實(shí)踐與工程素質(zhì)教育的有機(jī)融合，做到知識(shí)、能力和素質(zhì)“三位一體”全面協(xié)調(diào)發(fā)展，構(gòu)建“小而寬”的專業(yè)知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，符合物聯(lián)網(wǎng)的專業(yè)課程特點(diǎn)。

那天她從汪小波手里接過又一期內(nèi)容，扭身離開時(shí)饒哥喊了一聲：“小秋?！别埜缯f：“你好像說過想找個(gè)房子的？”

（2）設(shè)計(jì)：校企協(xié)同建立高水平的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)、實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)基地；設(shè)計(jì)以項(xiàng)目為載體的專業(yè)課程教學(xué)方案；物聯(lián)網(wǎng)的專業(yè)課程特點(diǎn)是實(shí)踐性強(qiáng)，課程之間連接形成物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)，專業(yè)教學(xué)重點(diǎn)讓學(xué)生學(xué)完專業(yè)課后具備搭建物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)能力。

（3）實(shí)施：以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)方式和層層遞進(jìn)的原則開展實(shí)踐教學(xué)；根據(jù)CDIO工程教育的理念，采用講授知識(shí)和啟發(fā)學(xué)生自主實(shí)踐相結(jié)合的理念，以“案例驅(qū)動(dòng)，項(xiàng)目導(dǎo)向”的教學(xué)方法，引入企業(yè)實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目在高水平實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開展實(shí)踐教學(xué)；專業(yè)課程的部分核心課程由企業(yè)資深工程師進(jìn)行授課，學(xué)校配一位教師全程參與課程的學(xué)習(xí)和指導(dǎo)，共同完成教學(xué)任務(wù)。動(dòng)態(tài)培養(yǎng)模型如圖1所示。

圖1 動(dòng)態(tài)的培養(yǎng)模型

3.2 師資的建設(shè)

采用“引進(jìn)來”和“走出去”的模式培養(yǎng)教師的綜合技術(shù)能力。

引進(jìn)來：以校內(nèi)為能力培養(yǎng)主要場所，引進(jìn)企業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師和本校專業(yè)教師一起進(jìn)行雙師方式的課程設(shè)計(jì)教學(xué)；我院物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)和物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)訓(xùn)兩門課程進(jìn)行了雙師方式教學(xué)的嘗試，學(xué)校專職教師在課程教學(xué)中學(xué)習(xí)企業(yè)的項(xiàng)目化流程。

走出去：教師不能脫離最新技術(shù)，應(yīng)到企業(yè)去掛職，參與一線研發(fā)和生產(chǎn)管理流程；我校目前采用了一系列的措施提高一線授課教師的實(shí)戰(zhàn)能力，利用暑假時(shí)間和企業(yè)進(jìn)行師資培養(yǎng)，每個(gè)從事實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)的教師每年在企業(yè)進(jìn)行項(xiàng)目合作1個(gè)月；從而保證了教師的能力與工業(yè)水平不脫節(jié)。

3.3 建設(shè)一體化的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)

在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力，在一二年級(jí)通過改革教學(xué)方式和手段實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)應(yīng)用能力訓(xùn)練。在三四年級(jí)通過綜合性的實(shí)踐課程進(jìn)行能力培養(yǎng)訓(xùn)練，對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，以小組為團(tuán)隊(duì)進(jìn)行項(xiàng)目化設(shè)計(jì)的分層能力訓(xùn)練。實(shí)踐能力培養(yǎng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3.3.1 課堂教學(xué)

在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力，而工具是物聯(lián)網(wǎng)工程人才實(shí)踐能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)，只有熟練掌握相關(guān)開發(fā)工具和編程語言工具，學(xué)生的實(shí)踐能力才能得以提高。在工具專業(yè)課程中分為兩大類：語言類課程和芯片技術(shù)類課程。

圖2 實(shí)踐能力培養(yǎng)結(jié)構(gòu)

（1）在語言類課程教學(xué)設(shè)計(jì)中必須突出實(shí)踐操作能力。C語言編程和Java語言編程這兩門課程的教學(xué)方式要滿足提高學(xué)生實(shí)踐能力的要求。傳統(tǒng)的語言教學(xué)多以講授為主，教學(xué)效率較低，學(xué)生的參與度不高，考試成績不錯(cuò)的學(xué)生編程能力不足。按照企業(yè)培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)，要改變授課的方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式?；菊Z法講解換成學(xué)生上機(jī)體驗(yàn)，教師邊講學(xué)生邊實(shí)踐驗(yàn)證，因此需要教師每堂課做教學(xué)設(shè)計(jì)。

（2）芯片技術(shù)類課程同樣需要突出學(xué)生的實(shí)踐操作能力，由于芯片類課程涉及模擬電路和數(shù)字電路進(jìn)行接口設(shè)計(jì)和編程，學(xué)生學(xué)習(xí)較為困難，根據(jù)課程特點(diǎn)，以提高教學(xué)效果和學(xué)生的實(shí)踐能力為出發(fā)點(diǎn)，以《ARM嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)》為例，技術(shù)理論部分在課堂講授，涉及芯片編程和控制部分在實(shí)驗(yàn)室開展，學(xué)生會(huì)有更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)，這要求教師根據(jù)實(shí)際情況制定新的教學(xué)安排和每堂課的案例。

課堂教學(xué)中采用了一系列的措施后使得學(xué)生的開發(fā)工具和編程語言練習(xí)較為熟練，這點(diǎn)保證了綜合性課程設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量。

（3）課內(nèi)的實(shí)驗(yàn)課堂做到95%以上的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為綜合性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，這點(diǎn)需要前面的開發(fā)工具和編程語言較為熟練地掌握作為保障。

3.3.2 利用各種課外創(chuàng)新活動(dòng)進(jìn)行分層能力訓(xùn)練

充分利用校內(nèi)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室（如IoT夢工廠，電子愛好者協(xié)會(huì)）定期進(jìn)行硬件電路調(diào)測和編程思路的培訓(xùn)，舉辦校內(nèi)比賽和國家級(jí)學(xué)科競賽，進(jìn)一步進(jìn)行各層能力培養(yǎng)。最后通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)大賽讓學(xué)生將前期的各層能力連接起來，達(dá)到企業(yè)所需的復(fù)合能力培養(yǎng)。

充分利用學(xué)科競賽，形成一條物聯(lián)網(wǎng)分層培養(yǎng)應(yīng)用能力的線路。

硬件層實(shí)踐能力的培養(yǎng)借助電子設(shè)計(jì)大賽進(jìn)行學(xué)生硬件能力的實(shí)訓(xùn)；軟件層有藍(lán)橋杯大賽、物聯(lián)網(wǎng)大賽對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行訓(xùn)練。

學(xué)習(xí)完C語言課程和單片機(jī)課程，鼓勵(lì)學(xué)生參加藍(lán)橋杯中語言編程和單片機(jī)設(shè)計(jì)的競賽，以賽促學(xué)。對(duì)中高年級(jí)利用電子設(shè)計(jì)大賽進(jìn)一步提升學(xué)生的硬件設(shè)計(jì)能力，對(duì)高年級(jí)通過物聯(lián)網(wǎng)大賽進(jìn)行逐個(gè)物聯(lián)網(wǎng)分層設(shè)計(jì)的能力提升。各種大賽有機(jī)配合，促進(jìn)硬件、軟件編程及整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)能力的提高。學(xué)生到了企業(yè)可縮短學(xué)校到企業(yè)之間的適應(yīng)期。

3.3.3 實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)

（1）實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)和實(shí)訓(xùn)課程的開展

聘請(qǐng)企業(yè)的工程師進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)課程的規(guī)劃，在實(shí)訓(xùn)期間嘗試讓學(xué)生在企業(yè)進(jìn)行為期2～4周的實(shí)訓(xùn)，以虛擬實(shí)際的產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)流程開展。引進(jìn)企業(yè)工程師進(jìn)入實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的課程，虛擬貼近實(shí)際產(chǎn)品的實(shí)訓(xùn)流程。

（2）教師帶領(lǐng)學(xué)生到物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和工程師共同完成實(shí)際產(chǎn)品研發(fā)

分別按照實(shí)際產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分層開展，在底層的感知層進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，學(xué)生需要掌握好硬件工具，能夠利用專用的控制芯片對(duì)各種傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，且具備較強(qiáng)的硬件能力。在傳輸層（具體到產(chǎn)品中可以是物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)或者專用小型基站）將底層數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存并完成上傳到物聯(lián)網(wǎng)的云端，學(xué)生需要具備物聯(lián)網(wǎng)專用小型數(shù)據(jù)庫開發(fā)和網(wǎng)絡(luò)編程能力。在物聯(lián)網(wǎng)云端根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品一般可通過服務(wù)器Server模擬，學(xué)生需要具備基于Sever編程能力和大型數(shù)據(jù)庫操作能力。在應(yīng)用層現(xiàn)在一般以個(gè)人移動(dòng)終端進(jìn)行開發(fā)，學(xué)生需要具備Java編程進(jìn)行 Android APP的開發(fā)能力。

4 結(jié) 語

按照這種應(yīng)用人才培養(yǎng)的思路，我院物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)經(jīng)過一輪的實(shí)踐，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)14級(jí)35名畢業(yè)生中有2人獲得藍(lán)橋杯大賽二等獎(jiǎng)；3人獲得電子設(shè)計(jì)大賽三等獎(jiǎng)；2人獲得物聯(lián)網(wǎng)大賽二等獎(jiǎng)；在學(xué)校的畢業(yè)設(shè)計(jì)中1人獲得校級(jí)一等獎(jiǎng)，1人獲得校級(jí)二等獎(jiǎng)；就業(yè)層次比較高，有5名同學(xué)從事技術(shù)研發(fā)工作。

在總結(jié)中發(fā)現(xiàn)，該培養(yǎng)模式需要進(jìn)一步完善人才培養(yǎng)中的能力測試和檢測機(jī)制，構(gòu)建技能測試方案；同時(shí)對(duì)畢業(yè)的學(xué)生進(jìn)行追蹤和反饋，修正技能測試。