丁曉波　蔡政英　張上　陳慈發(fā)

摘 要：文中以地方高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)為主要目標(biāo)，探討該專業(yè)在建設(shè)過(guò)程中實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)存在的主要問(wèn)題和難點(diǎn)。結(jié)合本校實(shí)際和專業(yè)需求，提出了以理論課程實(shí)驗(yàn)與開(kāi)放環(huán)節(jié)相結(jié)合為基礎(chǔ)，以課程教學(xué)和專業(yè)競(jìng)賽強(qiáng)化推動(dòng)為過(guò)程，學(xué)校理論教學(xué)體系與企業(yè)實(shí)訓(xùn)結(jié)合為抓手的專業(yè)人才實(shí)踐體系建設(shè)思路。經(jīng)過(guò)幾年的摸索和實(shí)踐，基本建立了一套實(shí)踐教學(xué)體系，取得了一定的成效。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);人才培養(yǎng);實(shí)踐教學(xué);物聯(lián)網(wǎng)專業(yè);高校;教學(xué)體系

中圖分類號(hào)：TP391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-1302（2020）04-0-02

0 引 言

近幾年隨著教育部提出“全面振興本科教育，大力發(fā)展新工科、新醫(yī)科、新農(nóng)科、新文科”的總體指導(dǎo)方針，加強(qiáng)了大數(shù)據(jù)、人工智能、機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域急需專業(yè)的審批和建設(shè)力度。國(guó)內(nèi)高校對(duì)大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新專業(yè)申報(bào)和建設(shè)熱情迅速升溫，大批新專業(yè)快速涌現(xiàn)，我校也于2010年開(kāi)始了相關(guān)新專業(yè)的探索和實(shí)踐，先后在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)中開(kāi)設(shè)“嵌入式專業(yè)”“物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)”等特色專業(yè)，以此為基礎(chǔ)，2014年經(jīng)教育部門批準(zhǔn)正式開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程

專業(yè)。

雖然經(jīng)歷了專業(yè)從無(wú)到有，辦學(xué)思路從模糊到逐漸清晰，課程體系不斷改進(jìn)的過(guò)程。但是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)作為一個(gè)跨學(xué)科的新專業(yè)，其具有“專業(yè)新、對(duì)應(yīng)產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、相關(guān)技術(shù)門類差異大”的特點(diǎn)。由于該專業(yè)涉及學(xué)科包括通信、電子、計(jì)算機(jī)、控制、檢測(cè)等多個(gè)學(xué)科門類，原有的單一學(xué)科師資力量很難滿足該專業(yè)的教學(xué)需求。作為新專業(yè)，還面臨配套教材和實(shí)驗(yàn)條件也比較缺乏，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)銜接較差，實(shí)踐教學(xué)體系無(wú)法滿足人才培養(yǎng)需求等問(wèn)題。

經(jīng)過(guò)幾年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐和探索，以及借鑒各類高校在該專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中的成功經(jīng)驗(yàn)，我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在實(shí)踐教學(xué)體系方面積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，也取得了一定的成果，形成了自己的特色。本文將以物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)工作為重點(diǎn)，探討未來(lái)該專業(yè)的人才培養(yǎng)工作和專業(yè)建設(shè)。

1 教學(xué)體系為核心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境建設(shè)

專業(yè)人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)還是學(xué)科和相關(guān)理論知識(shí)體系建設(shè)，因此，抓好理論教學(xué)和知識(shí)的傳授仍然是重中之重。作為一個(gè)新的專業(yè)，跨學(xué)科的理論和實(shí)踐環(huán)節(jié)需要有一定的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，因此，相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)是首要任務(wù)。由于原有專業(yè)以計(jì)算機(jī)科學(xué)為主要內(nèi)容，新專業(yè)的建設(shè)在實(shí)驗(yàn)條件方面面臨比較現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題：一是原有實(shí)驗(yàn)設(shè)備較陳舊，跟不上快速發(fā)展的專業(yè)需求;二是專業(yè)課程中的非計(jì)算機(jī)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)條件嚴(yán)重缺乏;三是相關(guān)專業(yè)課程的教師缺少必要的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備不夠成熟等一系列問(wèn)題。根據(jù)這些實(shí)際問(wèn)題，本文主要圍繞以下幾個(gè)方面開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境的建設(shè)。

1.1 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室主要功能是對(duì)各專業(yè)課程的基礎(chǔ)原理和應(yīng)用的一個(gè)驗(yàn)證和演示，使學(xué)生能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)理論知識(shí)有一個(gè)更直觀和具體的理解，從而加深對(duì)相關(guān)原理的認(rèn)知并鍛煉相應(yīng)的基本實(shí)踐操作能力。為保證理論教學(xué)的效果，先后針對(duì)新的人才培養(yǎng)方案，圍繞理論課實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，更新了計(jì)算機(jī)硬件類實(shí)驗(yàn)室，新建了無(wú)線傳感網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室、RFID實(shí)驗(yàn)室、嵌入式ARM實(shí)驗(yàn)室、信息安全實(shí)驗(yàn)室、傳感器技術(shù)實(shí)驗(yàn)室等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室，保障了理論教學(xué)的順利進(jìn)行。

1.2 綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)環(huán)境建設(shè)

物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)新的專業(yè)和一個(gè)新的應(yīng)用方式，是多種技術(shù)手段在一定領(lǐng)域的綜合應(yīng)用的體現(xiàn)。功能相對(duì)單一的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)條件只能讓學(xué)生掌握基本的理論和原理，很難對(duì)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)有一個(gè)直觀而完整的認(rèn)識(shí)。為提高學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)綜合應(yīng)用的直觀認(rèn)識(shí)和理解，經(jīng)過(guò)多方考察和溝通，建設(shè)了以智能家居和現(xiàn)代智慧農(nóng)業(yè)為代表的物聯(lián)網(wǎng)綜合性實(shí)驗(yàn)室，以提高學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的總體認(rèn)知和綜合應(yīng)用方面的學(xué)習(xí)。

2 競(jìng)賽引領(lǐng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練

物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)新的應(yīng)用解決方案，既是技術(shù)領(lǐng)域的新思維和新方法，更是應(yīng)用領(lǐng)域的新綜合和新嘗試。因此，以技術(shù)為基礎(chǔ)，以應(yīng)用為目標(biāo)，是物聯(lián)網(wǎng)的核心思想和重要內(nèi)容。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)強(qiáng)調(diào)應(yīng)用型、復(fù)合型人才培養(yǎng)，因此，專業(yè)競(jìng)賽是一個(gè)非常具有現(xiàn)實(shí)可行性和操作性的培養(yǎng)手段。為此，加強(qiáng)了專業(yè)實(shí)踐中的貫通性和連續(xù)性，使學(xué)生更好掌握解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。

2.1 跨課程的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

單片機(jī)是嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是物聯(lián)網(wǎng)感知層最重要的技術(shù)之一，把單片機(jī)作為引導(dǎo)學(xué)生參與解決復(fù)雜工程問(wèn)題的切入點(diǎn)，打破以實(shí)驗(yàn)箱為實(shí)驗(yàn)手段的實(shí)踐過(guò)程，以及各課程實(shí)驗(yàn)自成一體的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?。通過(guò)向每個(gè)學(xué)生提供一套單片機(jī)基礎(chǔ)套件的形式，建立以學(xué)生個(gè)人為中心的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。以該套件為基礎(chǔ)學(xué)習(xí)“單片機(jī)”“傳感器”“控制原理”“物聯(lián)網(wǎng)通信”等一系列課程;并圍繞該平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，從而使學(xué)生充分掌握和熟悉一套完整的嵌入式解決方案。把多個(gè)課程的知識(shí)相互驗(yàn)證和融合，既有利于各課程的學(xué)習(xí)，又有利于綜合應(yīng)用能力的訓(xùn)練。

2.2 將競(jìng)賽貫穿專業(yè)學(xué)習(xí)過(guò)程

根據(jù)不同學(xué)習(xí)階段，設(shè)置不同層次的學(xué)科競(jìng)賽，鼓勵(lì)學(xué)生參與，包括大一大二的編程語(yǔ)言類競(jìng)賽，大三學(xué)生的校級(jí)單片機(jī)應(yīng)用競(jìng)賽，F(xiàn)PGA應(yīng)用競(jìng)賽等基礎(chǔ)性競(jìng)賽，以及各級(jí)學(xué)科競(jìng)賽，如全國(guó)大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)大賽，全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，全國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽等全國(guó)性賽事。通過(guò)各類競(jìng)賽去提高學(xué)生的綜合應(yīng)用和實(shí)踐能力，同時(shí)加強(qiáng)學(xué)生與外界的競(jìng)爭(zhēng)和交流，通過(guò)他們?nèi)〉玫某煽?jī)和榮譽(yù)激勵(lì)學(xué)生參與競(jìng)賽和實(shí)踐的熱情。

3 校企合作為基礎(chǔ)的綜合實(shí)踐

通過(guò)與企業(yè)廣泛接觸，與多家企業(yè)簽署了專業(yè)人才培養(yǎng)合作協(xié)議，建立了多樣化人才培養(yǎng)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地。同時(shí)，加大課程改革力度，改進(jìn)教學(xué)環(huán)節(jié)，增加實(shí)踐環(huán)節(jié)課時(shí)和形式，通過(guò)增加課程設(shè)計(jì)、綜合設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)等方式，將分散的實(shí)踐學(xué)時(shí)集中起來(lái)。并邀請(qǐng)企業(yè)工程師到學(xué)校來(lái)為學(xué)生開(kāi)設(shè)實(shí)踐課程，同時(shí)在校內(nèi)設(shè)立啟明星工作室、西湖創(chuàng)客匯三大分部等專業(yè)創(chuàng)新工作室，為學(xué)生實(shí)踐提供更為開(kāi)放包容和自由創(chuàng)新的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生擁有更大的自主性和自我發(fā)展空間。

4 結(jié) 語(yǔ)

經(jīng)過(guò)一系列的探索與改革，本文建立起了比較完整的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系。近兩年我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科生畢業(yè)就業(yè)率一直保持了97%以上，就業(yè)質(zhì)量也明顯提高。專業(yè)招生人數(shù)穩(wěn)中有升，畢業(yè)生的自信心得到了

增強(qiáng)。

物聯(lián)網(wǎng)作為國(guó)家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，具有廣闊的發(fā)展空間和良好的發(fā)展前景，同時(shí)這一領(lǐng)域又具有技術(shù)發(fā)展快，專業(yè)領(lǐng)域廣，以創(chuàng)新應(yīng)用為主導(dǎo)，對(duì)人才的要求高等特點(diǎn)。專業(yè)人才培養(yǎng)面臨著如何跟上技術(shù)發(fā)展，如何適應(yīng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，如何滿足不斷提高的企業(yè)人才需求等問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)還需要在人才培養(yǎng)方案的改進(jìn)和完善，如何將新技術(shù)應(yīng)用與教學(xué)相結(jié)合，如何滿足專業(yè)人才能夠解決復(fù)雜工程問(wèn)題等方面做出更多的探索，以滿足未來(lái)社會(huì)發(fā)展對(duì)本專業(yè)人才的需求。

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作者簡(jiǎn)介：丁曉波（1974—），男，博士，研究方向?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)工程及應(yīng)用。