物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育方面的改革探索

何順 張波 王鳳領(lǐng) 胡世洋

摘 要：文中提出了一種關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育方面改革的方法，通過對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育方面出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，從創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系改革和人才培養(yǎng)機(jī)制改革兩方面進(jìn)行相應(yīng)的探索研究。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)工程；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)；教育改革探索；人才培養(yǎng)機(jī)制

中圖分類號：TP39；G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：2095-1302（2018）01-0-03

0 引 言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)近年來發(fā)展迅速，在國外，思科、IBM、阿爾卡特-朗訊和英特爾等公司已開始大量進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)研究。2012年，英特爾和中國科學(xué)院聯(lián)合成立了中國英特爾物聯(lián)技術(shù)研究院[1]。在中國，物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)已經(jīng)開始廣泛為企業(yè)管理、生產(chǎn)管控、技術(shù)研發(fā)、銷售等領(lǐng)域服務(wù)[2]。2016年，第十二屆全國人民代表大會(huì)第四次會(huì)議已明確將大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)納入“十三五”規(guī)劃中[3]。可見物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)將對我們的社會(huì)產(chǎn)生巨大的影響。國內(nèi)許多高校均開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，加之近年來國家提倡高校進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，所以對該專業(yè)在創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新教育方面的改革與探索十分必要。

1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)特點(diǎn)

物聯(lián)網(wǎng)工程涉及的內(nèi)容涵蓋諸多專業(yè)學(xué)科[4]，從電子信息角度看，需要學(xué)生掌握電路原理，模擬電路設(shè)計(jì)，數(shù)字電路設(shè)計(jì)，單片機(jī)與Linux操作系統(tǒng)等電子信息專業(yè)相關(guān)知識(shí)[5]；從軟件系統(tǒng)來看，需要學(xué)生掌握面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)（Java或C++等），Android應(yīng)用程序開發(fā)，網(wǎng)頁前后端設(shè)計(jì)等軟件工程專業(yè)相關(guān)知識(shí)；從網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)角度來看，需要學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）等網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)相關(guān)知識(shí)。另外物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還包括以下幾方面特點(diǎn)：

（1）它是一種帶傳感器應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上部署了一個(gè)或多個(gè)傳感器。不同傳感器采集的對象亦不同，比如壓力傳感器采集壓力數(shù)據(jù)，溫度傳感器采集溫度數(shù)據(jù)等。此外，傳感器采集的數(shù)據(jù)具有一定的實(shí)時(shí)性，可以通過設(shè)置心跳時(shí)間等方式來控制，節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)通過路由器匯總到數(shù)據(jù)控制中心。

（2）這是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的技術(shù)，其最終目的在于發(fā)展泛在網(wǎng)絡(luò)[6]，能夠容納各種通信協(xié)議。自組網(wǎng)絡(luò)、電信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，將實(shí)時(shí)采集的物體信息傳遞給數(shù)據(jù)中心進(jìn)行處理。

（3）這也是智能設(shè)備，采用嵌入式算法相關(guān)技術(shù)對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能處理。在節(jié)點(diǎn)對數(shù)據(jù)進(jìn)行智能采集后，將數(shù)據(jù)傳送到云端，使用分布式運(yùn)算，模式識(shí)別等技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步處理。利用云計(jì)算技術(shù)從海量數(shù)據(jù)中分析出有效的信息，應(yīng)用于各種生產(chǎn)實(shí)踐中[7]。

從上可以看出，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)科交叉比較密集，內(nèi)容多且復(fù)雜，同時(shí)又受到學(xué)時(shí)學(xué)分的限制，使得我們必須對物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)中如何進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和如何制定人才培養(yǎng)機(jī)制方面存在的問題進(jìn)行思考。

2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學(xué)存在的問題

2.1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)如何進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系改革？

“大眾創(chuàng)新萬眾創(chuàng)業(yè)”不是一個(gè)口號，而是一個(gè)潮流，各個(gè)高校近年來相繼開展了“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目”“互聯(lián)網(wǎng)+項(xiàng)目”的競賽[8]。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)作為一門近年來開設(shè)的學(xué)科，其技術(shù)的創(chuàng)新性和復(fù)合型適用于大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。但目前存在幾個(gè)問題：技術(shù)如何與企業(yè)接軌？指導(dǎo)學(xué)生大創(chuàng)項(xiàng)目的教師應(yīng)如何培養(yǎng)？實(shí)踐教育基地如何建立？這幾個(gè)問題是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)工程專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育所必須面對的。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的教學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制如何實(shí)施？

物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)因不同院校之間硬件設(shè)備以及師資力量的不同會(huì)產(chǎn)生差異，使得211、985院校的成功案例難以在普通地方院校中施行。所以人才培養(yǎng)方案如何制定是值得深思的一個(gè)問題。在現(xiàn)實(shí)教學(xué)過程中，常常會(huì)因?yàn)槟骋婚T課程因復(fù)合型太強(qiáng)，導(dǎo)致人才資源匱乏，因人設(shè)課的現(xiàn)象出現(xiàn)。因此課程建設(shè)與改革應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)？教學(xué)方法和考評方式如何改革？物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師隊(duì)伍如何建設(shè)？都需要認(rèn)真思考。

3 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教育改革

3.1 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系改革

3.1.1 加強(qiáng)產(chǎn)教融合校企合作

結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的專業(yè)技能要求積極開展校企合作院企合作等相關(guān)教學(xué)活動(dòng)，努力構(gòu)建一個(gè)集教學(xué)活動(dòng)、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、職業(yè)技能鑒定于一體的教學(xué)技術(shù)服務(wù)單位，具有鮮明應(yīng)用型本科教育特色，具備良好的“職場”環(huán)境，采用學(xué)校和企業(yè)優(yōu)勢融合方式進(jìn)行管理。學(xué)校注重基礎(chǔ)考查，企業(yè)注重效率和市場。建設(shè)一個(gè)具有示范代表性的物聯(lián)網(wǎng)校企教育實(shí)踐示范基地與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心。

3.1.2 形成一支優(yōu)秀的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)

與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)企業(yè)合作，每年派骨干老師去企業(yè)培訓(xùn)，形成一支擁有較高水平的技能培訓(xùn)和服務(wù)團(tuán)隊(duì)，積極申報(bào)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目；聯(lián)合企業(yè)設(shè)備和資源，積極開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)相關(guān)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教材。

3.1.3 拓展優(yōu)質(zhì)校外實(shí)習(xí)基地

與企業(yè)合作實(shí)現(xiàn)共贏，學(xué)生的技術(shù)能力應(yīng)該與企業(yè)要求相一致，即學(xué)生畢業(yè)即可進(jìn)入企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)踐管理或相關(guān)技術(shù)研發(fā)等工作。

3.1.4 搭建實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)

構(gòu)建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化培育體系（加強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)、實(shí)施大學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)促進(jìn)項(xiàng)目等）。

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)基于物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)構(gòu)建了完整的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，以培養(yǎng)學(xué)生的物聯(lián)網(wǎng)跨學(xué)科理論融合能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)，進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化培育的教學(xué)。

為了支撐該物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化培育體系應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)，按照工學(xué)結(jié)合、知行合一的要求，根據(jù)生產(chǎn)、服務(wù)的真實(shí)技術(shù)和流程構(gòu)建專業(yè)知識(shí)體系、技術(shù)技能訓(xùn)練體系和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)環(huán)境。因此，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)需要構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)的完整物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，按照“云-管-端”體系架構(gòu)，覆蓋從硬件到軟件、從開發(fā)到運(yùn)維、從設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)的“端到端”物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)支撐平臺(tái)。

3.2 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)機(jī)制改革

3.2.1 優(yōu)化人才培養(yǎng)方案

把物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)為具有地方特色的應(yīng)用型、復(fù)合型專業(yè)。根據(jù)《關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》第三章第九條“深化人才培養(yǎng)方案和課程體系改革”對課程改革的要求及國務(wù)院辦公廳《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見》（國辦發(fā)[2015]36號）對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程的實(shí)施意見[9]，把本專業(yè)課程分為通識(shí)課、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、主干課、核心課、專業(yè)技能應(yīng)用課和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課。

3.2.2 實(shí)施課程建設(shè)與改革

把本專業(yè)的主干課程《電路》和《模擬電路》合并為《電路與模擬電子技術(shù)》課程，壓縮學(xué)術(shù)課時(shí)，將重點(diǎn)放在模擬電路設(shè)計(jì)上。

《C語言程序設(shè)計(jì)》《物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論》作為基礎(chǔ)課程，在大一第一學(xué)期開設(shè)。

《數(shù)字電子技術(shù)》《Linux操作系統(tǒng)》《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》計(jì)劃于大一第二學(xué)期開設(shè)，幫助學(xué)生打好軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

《計(jì)算機(jī)組成原理》《單片機(jī)原理與控制》和《Java程序設(shè)計(jì)》放在大二第一學(xué)期開設(shè)，以進(jìn)一步夯實(shí)學(xué)生軟硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，其中《計(jì)算機(jī)組成原理》《單片機(jī)原理與控制》是對硬件電路設(shè)計(jì)知識(shí)的升級，而《Java程序設(shè)計(jì)》是對C語言在程序方面的升級，這里并沒有開設(shè)C++課程，由C語言直接過渡到Java。從理論上看，是面向過程到面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)，因?yàn)镴ava程序設(shè)計(jì)相對于C++程序設(shè)計(jì)語法更為簡單，通過教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生也能夠較好地接受該課程的過渡。

大二第二學(xué)期開設(shè)《Android開發(fā)》《JavaEE》和《射頻識(shí)別原理與應(yīng)用》課程，其中《Android開發(fā)》和《JavaEE》是對Java程序設(shè)計(jì)知識(shí)的進(jìn)一步擴(kuò)展應(yīng)用，而《射頻識(shí)別原理與應(yīng)用》是對單片機(jī)技術(shù)知識(shí)的進(jìn)一步擴(kuò)展應(yīng)用。

大三第一學(xué)期開設(shè)《IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》《物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)》《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程，是從單一節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的升級，從嵌入式裸機(jī)設(shè)計(jì)到嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的升級。

大三下學(xué)期開設(shè)《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)》《物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》《物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)App開發(fā)》和《物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》課程，是從物聯(lián)網(wǎng)理論到應(yīng)用，從課本知識(shí)到社會(huì)應(yīng)用的進(jìn)一步升級。

大四第一學(xué)期鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)公司或者單位進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)，這是從學(xué)校走向社會(huì)的關(guān)鍵一步。

大四第二學(xué)期進(jìn)行行論文答辯，從實(shí)習(xí)情況和畢業(yè)設(shè)計(jì)作品水平兩方面綜合判斷學(xué)生四年的學(xué)習(xí)情況。

3.2.3 教學(xué)方法和考評方式改革

通識(shí)課程和學(xué)科基礎(chǔ)課程的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)由二級學(xué)院制定；職業(yè)素質(zhì)課程和專業(yè)課程的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)由校企合作院校制定；實(shí)踐課程和畢業(yè)設(shè)計(jì)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)由雙方共同制定。

3.2.4 與企業(yè)共同組成混合師資隊(duì)伍

構(gòu)建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育保障體系（聘請企業(yè)行業(yè)專家為專業(yè)課程教師，含畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師、實(shí)踐課指導(dǎo)教師、專業(yè)發(fā)展前沿理論講座等）。

計(jì)劃每年安排至少2門課程由企業(yè)工程師、專家或者承擔(dān)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目指導(dǎo)教師或畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師、實(shí)踐課指導(dǎo)教師承擔(dān)。計(jì)劃每學(xué)期聘請企業(yè)工程師進(jìn)行不少于3次的專業(yè)發(fā)展前沿理論講座。計(jì)劃每年派出不少于3名青年教師到相關(guān)企業(yè)實(shí)習(xí)，培養(yǎng)“雙師型”教師。

4 結(jié) 語

將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入物聯(lián)網(wǎng)工程教學(xué)實(shí)踐，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)，提高物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教師在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)方面的技能和素質(zhì)，聯(lián)合物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)企業(yè)，共同制定物聯(lián)網(wǎng)工程相應(yīng)的人才培養(yǎng)方案，建立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地，為學(xué)生在物聯(lián)網(wǎng)方向的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育提供一個(gè)有利的環(huán)境。

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