周梅 張登銀 李養(yǎng)群 許斌

摘 要：為了提升新工科人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，以南京郵電大學新工科專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)為例，針對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)方面存在的實踐環(huán)節(jié)設置不合理、培養(yǎng)方式單一、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺不足以及專業(yè)人才培養(yǎng)質量標準缺乏等問題，探討構建1個培養(yǎng)目標、2項教育理念、3個創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)支撐平臺、4個實踐教學層面、5種不同培養(yǎng)方式的“12345”物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)新模式。同時，對于該新模式下新工科人才培養(yǎng)質量，構建以“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)”為核心的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)質量標準。該模式經(jīng)過近3年的實踐，學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力有了顯著提高：學生以第一作者發(fā)表學術論文年均6篇，申請專利年均4件，分別較往年提高23.7%和34.6%;學生科研創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目和成果獲獎、學科和技能競賽獲獎數(shù)共計年均43項，其中國家級獎項15項，省級獎項16項，分別較往年提高15.6%和27.8%。研究表明，“12345”物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)新模式有力推動了學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力提升。

關鍵詞：新工科人才;創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力;物聯(lián)網(wǎng)工程;質量標準;工程教育專業(yè)認證

DOI：10. 11907/rjdk. 202070??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

中圖分類號：G434 ?? 文獻標識碼：A?????????????????????????????? 文章編號：1672-7800（2020）011-0262-06

Practice and Research on the Cultivation of Talents for Innovation and Entrepreneurship in New Engineering

——Taking Internet of Things Engineering Major as an Example

ZHOU Mei，ZHANG Deng-yin，LI Yang-qun，XU Bin

（School of Internet of Things， Nanjing University of Posts and Telecommunications， Nanjing 210003， China）

Abstract：In order to enhance the innovative and entrepreneurial ability of new engineering talents， aiming at the unreasonable setting of practical links， the single training method， the insufficient innovation and entrepreneurship platform and the lack of quality standards for professional talent training in the cultivation of innovative and entrepreneurial talents， this article， taking the major of Internet of Things Engineering from Nanjing University of Posts and Telecommunications as an example， explores the establishment of a new “12345” IoT engineering professional training model with 1 goal， 2 concepts， 3 innovation and entrepreneurship platforms， 4 practical teaching levels and 5 different training methods. At the same time， a quality standard for the training of Internet of Things engineering professionals with “innovative and entrepreneurial ability training” as the core is established for the training quality of new engineering talents. After nearly 3 years of practice of this model， students innovation and entrepreneurship capabilities have been significantly improved， Students published 6 academic papers and applied for 4 patents every year as the first author， which are increased 23.7% and 34.6%， respectively compared with previous years. A total of 43 disciplines and skills were awarded in the students scientific research， innovation and entrepreneurship projects and achievements， including 15 national awards and 16 provincial awards， respectively 15.6% and 27.8% higher than in previous years. It can be seen that the new training mode of “12345” of Internet of Things engineering major has effectively promoted the improvement of students various innovative and entrepreneurial abilities.

Key Words： new engineering talents; innovative and entrepreneurial ability; IoT engineering; quality standard; engineering education accreditation

0 引言

中共十九大報告指出，創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力，是建立現(xiàn)代化經(jīng)濟體系的戰(zhàn)略支撐：要培養(yǎng)造就一大批具有國際水平的戰(zhàn)略科技人才、科技領軍人才、青年科技人才和高水平創(chuàng)新團隊。為響應國家戰(zhàn)略需求，支撐服務新經(jīng)濟，突破核心關鍵技術，構筑后發(fā)優(yōu)勢，在未來全球創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)戰(zhàn)略制高點，迫切需要培養(yǎng)大批擁有更強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的新興工程科技人才服務于國家戰(zhàn)略發(fā)展[1]。

在“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的新時代，高層次科技創(chuàng)新型人才是推動科技進步、社會發(fā)展最重要的力量，也是新經(jīng)濟發(fā)展繁榮的動力之源[2]。構建適應戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式成為新工科教育的重要使命。為此，在新工科備受關注的時代背景下，對南京郵電大學物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)實踐問題進行分析，探討新時期該新興專業(yè)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力提升機制，以期為新工科人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)提供新的思路。

1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀與問題

為適應國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，南京郵電大學于2009年成立物聯(lián)網(wǎng)學院，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)開始在物聯(lián)網(wǎng)學院進行招生。目前，該專業(yè)每年招生在100名左右，近幾年平均在校生人數(shù)為400名。近5年畢業(yè)生就業(yè)率為100%，升學率為25%左右，主要就業(yè)單位在華為、中興通訊等國內知名的IT企業(yè)以及電信、移動、聯(lián)通等通信服務商，為社會培養(yǎng)了近千名經(jīng)濟發(fā)展急需的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才。

在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的時代背景下，如何根據(jù)時代發(fā)展要求培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才，成為該專業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn)。目前，國內對于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設的研究主要有：楊桂松等[3]探索了新工科背景下的物聯(lián)網(wǎng)工程自適應實踐教學模式，設計了多學科交叉融合的課程體系，制定了培養(yǎng)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方案;崔艷蓉等[4]探討了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實驗課程和課程設計設置，并從數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)傳輸及應用等方面討論了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實習實訓安排;陳穎文等[5]以學生應具有的能力為導向，從物聯(lián)網(wǎng)三層架構所涵蓋的技術內容，梳理出物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程體系，并基于專業(yè)能力與課程內容之間的對應關系，提出教學實施建議;桂小林等[6]從物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)創(chuàng)建、教學內容構建、專業(yè)實習基地創(chuàng)建、全國大學生物聯(lián)網(wǎng)設計競賽創(chuàng)辦、專業(yè)規(guī)范的創(chuàng)立等方面探討了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設;黃旭等[7]在深入分析物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學科支撐特點的基礎上，提出了涵蓋教學體系、教師教學能力、實驗室等方面的多學科融合方法。上述研究均未能從專業(yè)創(chuàng)新實踐平臺構建、專業(yè)培養(yǎng)方式創(chuàng)新以及培養(yǎng)質量標準構建等方面進行物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設的探討。因此，本文在實踐的基礎上，通過構建“12345”物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)新模式，對上述幾個方面進行探索和研究。

經(jīng)過多年的教育實踐，通過深入分析現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)本專業(yè)現(xiàn)有的培養(yǎng)模式在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)中面臨的問題具體包括4個方面。

1.1 創(chuàng)新性課程實踐環(huán)節(jié)設置有待優(yōu)化

物聯(lián)網(wǎng)工程涉及的技術包括計算技術、傳輸技術、控制技術、傳感技術、數(shù)據(jù)存儲技術等方面[8]。該專業(yè)實踐性很強，需要在教學過程中貫徹工程設計與建設方面的技能教學[9]。雖然本專業(yè)的部分課程設置了課內實驗，但往往局限于驗證性實驗，綜合性與設計性實驗比例不高。并且，由于專業(yè)課程實踐未能結合新時期的社會需求進行設置，因此導致實踐環(huán)節(jié)設置與社會需求之間出現(xiàn)了一定脫節(jié)。

1.2 多樣化專業(yè)培養(yǎng)方式亟需深化

現(xiàn)階段，高等學校的人才培養(yǎng)模式仍然采用趨于一體化的單一人才培養(yǎng)方式。教與學方式單一，且“單向灌輸”和“填鴨式”教學模式忽視了學生主觀能動性、個性培養(yǎng)，忽略了市場對人才的需求，與學生個性化培養(yǎng)需求背道而馳，在一定程度上限制了學生知識的獲取和能力提高。因此，有必要探索工科+多樣化的培養(yǎng)方式，為學生提供“個性化”“定制化”教育。

1.3 專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺建設有待完善

創(chuàng)業(yè)實踐過程是融入創(chuàng)新元素、運用創(chuàng)業(yè)方法、發(fā)展創(chuàng)業(yè)技能的綜合性實踐過程，加強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺建設是開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的實踐需要[10]。因此，必然要求高校構建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺，以實現(xiàn)教學過程與生產(chǎn)過程的對接。而由于不同專業(yè)、不同年級的學生對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的需求不同，致使學生對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺的功能要求也會有所不同。因此，學院有必要深入了解學生對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的需求，構建滿足本專業(yè)需求的不同類型、不同層次的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐平臺，以形成統(tǒng)一、高效的實踐育人平臺體系。

1.4 專業(yè)人才培養(yǎng)質量標準有待構建

以“學生中心、產(chǎn)出導向、堅持改進”為核心的成果導向教育（OBE）理念，已成為國內工程教育專業(yè)認證的標準。該標準強調學生產(chǎn)出以驅動教育系統(tǒng)運行，教育者首先設想學生未來的職業(yè)成就，構想出學生畢業(yè)時應達到的能力和水平，然后設計適宜的課程結構和教學工程，以保證學生達到這些預期目標[11]。新時期，更要基于工程教育專業(yè)認證規(guī)范，探索物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)質量標準，為本專業(yè)人才培養(yǎng)過程提供依據(jù)，又為人才培養(yǎng)質量提供保障[12]。

2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)探索與實踐

國家對于物聯(lián)網(wǎng)工程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的需求日益迫切。對此，學院在長期的研究與實踐中，依據(jù)新工科專業(yè)特色，逐步建立了“12345”物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)新模式，如圖1所示。

即：1個培養(yǎng)目標（創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力提升）;2項教育理念（OBE教育理念和CDIO工程教育模式）;3個支撐平臺（院級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗室、校企創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺、省級科技創(chuàng)新平臺）;4個實踐層面（基礎、專業(yè)、綜合、創(chuàng)新）;5種培養(yǎng)方式（學科競賽、科技創(chuàng)新、企業(yè)實踐、跨學科課程整合、跨學科合作團隊）。

2.1 遵循“整合優(yōu)化，融會貫通”原則，統(tǒng)籌規(guī)劃實踐環(huán)節(jié)課程

對培養(yǎng)方案中的實踐環(huán)節(jié)進行統(tǒng)籌規(guī)劃，構建并實施專業(yè)實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)相融合的全過程、層次化、遞進式的實踐教學體系，使集中性實踐→實驗室開放項目→大學生創(chuàng)新項目→學科競賽→畢業(yè)設計等實踐環(huán)節(jié)相互貫通，強化學生實踐創(chuàng)新能力。

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。它代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate）。按照CDIO的工程教育理念，教育過程是以學生為主體，讓學生在實際項目中進行全過程的學習，倡導“做中學”的模式，從而培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力。因此，本文將結合南京郵電大學物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)辦學實踐，借鑒CDIO教育理念，建立以學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)為目標，“基礎—專業(yè)—綜合—創(chuàng)新”的全過程遞進式實踐教學能力培養(yǎng)體系，如圖2所示。

遵循“由淺入深、循序漸進”的認識規(guī)律，本文設計了如圖2所示的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學體系。“基礎層面”階段主要設置了專業(yè)學生實踐能力創(chuàng)新所必需的實踐類課程，如認識實習、電裝實習以及程序設計等?！皩I(yè)層面”階段設置了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)所必需的數(shù)據(jù)感知、算法、仿真以及安全等方面的課程。如數(shù)據(jù)結構與算法課程設計、MATLAB與仿真、物聯(lián)網(wǎng)綜合實驗、物聯(lián)網(wǎng)安全實驗等。從專業(yè)課程的實踐中可以發(fā)現(xiàn)：隨著專業(yè)學習的進一步深入，CDIO理念的“構思—設計—實現(xiàn)—運作”逐漸在實踐課程教學中體現(xiàn)出來?！熬C合設計層面”旨在實現(xiàn)專業(yè)知識與實際應用相結合，鼓勵學生參與教師科研項目、各類物聯(lián)網(wǎng)相關學科競賽、實驗室開放項目、大學生創(chuàng)新訓練項目等。在具體項目實踐中，按照CDIO的“做中學”以及“構思—設計—實現(xiàn)—運作”理念，允許學生根據(jù)自己的興趣和愛好構思和設計實踐內容，再由教師就所設計的內容進行指導和把關，最后提交學院專家組審核以確定實踐內容。這樣做的優(yōu)點在于：一是保證了實踐教學內容與專業(yè)要求相關，有一定的可行性，為后期實踐教學成果的產(chǎn)出打下良好基礎;二是實踐教學內容是學生自己設計和構思的，會促使學生更加主動地完成實踐內容，大大增強了學生的主人翁意識，從而進一步提高學生實際動手、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

2.2 遵循“能力為主，個性培養(yǎng)”原則，探索多樣化培養(yǎng)方式

2.2.1 學科競賽

鼓勵更多學生參加ACM國際大學生程序設計競賽、國際/全國大學生數(shù)學建模競賽、機器人競賽、電子設計競賽、信息安全競賽等。結合學生可以參加的學科競賽種類，搜集整理有關參賽材料的準備、報送、書寫要求、PPT制作、參賽禮儀等，加強學生對于學科競賽環(huán)節(jié)的認識和了解;推進學生經(jīng)驗交流互動，采用“成功案例”的激勵教學法，請參加過學科競賽并取得一定成績的學生與其他學生進行廣泛地交流和互動，通過親身經(jīng)歷，帶動更多學生加入學科競賽的隊伍中。

2.2.2 科技創(chuàng)新

學院充分利用物聯(lián)網(wǎng)科技園大學生創(chuàng)新苗圃項目，鼓勵學生參與創(chuàng)新訓練活動。在專業(yè)創(chuàng)新訓練中繼續(xù)實施“導師制”，加強學生個性化培養(yǎng)，鼓勵更多學生參加“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目”、教師橫向、縱向科研項目、學校創(chuàng)新苗圃項目等。實施“項目驅動”實踐教學模式，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、團隊合作精神和團隊領導能力。

2.2.3 企業(yè)實踐

企業(yè)實踐是學生將所學用于解決實際問題的絕佳場所，為此，學院高度重視學生企業(yè)實踐。學院專業(yè)課程組多次派專人到與專業(yè)相關的企事業(yè)單位聯(lián)系，開展校企合作，共建校外專業(yè)實習、實訓基地。目前已建有穩(wěn)定的校外實習、實訓基地12個。學生通過生產(chǎn)實習進入企業(yè)進行實踐學習，增強對所學基礎理論和專業(yè)知識的感性認識，從而提高實際問題解決能力。

2.2.4 跨學科課程整合

在人才培養(yǎng)體系中改革課程體系，開設跨學科課程，探索面向復雜工程問題的課程建設。2018年，學院基于OBE教育理念對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)方案進行了修訂。在此次修訂過程中，改革了課程體系，開設了不同類別的跨學科課程，例如，增加了《金融概論》《商業(yè)銀行業(yè)務與經(jīng)營》與《互聯(lián)網(wǎng)金融》等經(jīng)濟類課程，《移動智能與互聯(lián)網(wǎng)導論》與《人工智能材料語信息傳感》等人工智能與信息技術類課程，以及《創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)執(zhí)行力與領導力》與《科技創(chuàng)新方法與應用》等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類相關課程。這些跨學科課程的開設有助于學生擴展知識面、開闊視野，并提高其思維和創(chuàng)新能力。

2.2.5 跨學科合作團隊

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一門交叉性與綜合性很強的學科。因此，跨學科團隊構建更有利于學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。構建跨學科、跨專業(yè)、跨年級的學生合作團隊，激發(fā)學生創(chuàng)新思維，發(fā)揮每個學生在團隊中的優(yōu)勢和作用。團隊構建之后，學生之間的合作會促進不同學科間的資源共享，從而提供了更加自由、開放的學術氛圍。創(chuàng)新團隊開展的科研活動，既提高了學生的學術水平，也培養(yǎng)了學生的團隊合作精神，達到事半功倍的效果[13]。

2.3 匯聚各方資源，吸引多方參與，建設基于工科優(yōu)勢特色的高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺

本著“產(chǎn)教融合、互利共生”的協(xié)同育人宗旨，為鼓勵學生積極參與創(chuàng)新活動和創(chuàng)業(yè)實踐，學院建立了院級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗室—校企創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺—省級科技創(chuàng)新平臺三層漸進式平臺架構。

在基于院級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺建設基礎上，學院成立了“物聯(lián)夢工場”學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗室與“智能互聯(lián)網(wǎng)+”學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗室，重點組織學生開展“智慧物流和倉儲”“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)云平臺”以及“無人駕駛小車”等創(chuàng)新活動，作為學院今后學生創(chuàng)新競賽特色項目進行培育。

為了實現(xiàn)校內創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目成果轉化與落地，學院建立了校企創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺。這些學院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐平臺的建立集聚了各類社會資源，形成了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐、創(chuàng)業(yè)服務一體化的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務體系。

此外，南京郵電大學物聯(lián)網(wǎng)學院還成立了省級科技創(chuàng)新平臺，以期為學院科技創(chuàng)新項目提供有力支撐，提高創(chuàng)新效率和效益。

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（責任編輯：孫 娟）