面向工程教育認證的物聯網實踐課程教學體系探索

陳朋朋+孫海濤+高守寧

摘 要：實踐教學體系的構建對高等院校培養物聯網相關人才至關重要。在工程教育背景下，針對當前物聯網實踐課程體系中實踐內容、實踐模式、考核方式等方面存在的問題，結合物聯網實踐課程的教學目標與現如今物聯網快速發展的趨勢，構建更加完整的物聯網實踐課程教學體系，達到全面提高復合型人才實踐創新能力的目的。

關鍵詞：工程教育；物聯網；實踐課程；教學體系

隨著互聯網的不斷革新，物聯網也迎來了其發展的黃金期。該技術可應用于人類世界的各個角落，具有很廣泛的應用前景。物聯網工程專業所培養的具有高質量工程技術人才的畢業生是所涉及行業急需的工程技術人才，物聯網實踐課程的規范構建對于完成工程專業認證具有重大促進意義。

一、 物聯網實踐課程概況

（一） 課程概述

物聯網是指按照一定的網絡協議，通過傳感器等數據收集工具，將各種物體連接到互聯網形成的復雜大型網絡。隨著計算機技術的發展和互聯網的不斷革新，物聯網也迎來了其發展的黃金期。在此背景下，為進一步促進我國物聯網的發展，很多高校都先后開設了物聯網相關專業。

（二） 當前現狀

西方國家在工程教育專業認證方面走在了前列，使得他們培養出來的人才能夠得到各界的認可。隨著經濟的全球化，各行業的競爭日趨激烈，我國也逐漸意識到高水平工程人才的重要性，高度重視工程教育專業認證工作的建設。

物聯網產業急需有能力的人才，人才的認可需要完善的培養體系和認證機制。目前教育部已經在一些高校陸續開始了試點網絡建設以促進物聯網專業的發展。物聯網的網絡特質，使得其需要專業的實踐環境，相關實踐課程的安排將成為重中之重。除了需要掌握一定的編程技巧，物聯網實踐課程還需要掌握硬件知識。這樣的特點往往使得多數高校學生覺得這門課龐雜繁瑣，無法找到其中的脈絡結構，容易使同學產生內容抽象繁雜、難以學好的感覺。

二、 物聯網實踐課程體系構建

結合課程設置和實際教學，本文在從實踐內容、實踐模式以及考核方式等方面對物聯網實踐課程進行教學改革的摸索和改革，提高教學質量水平。

（一） 實踐內容構建

當前物聯網設備類型豐富多樣，儀器質量也顯著提高，但也存在實驗教學項目和專業方向脫節、實驗過程死板等不足。首先實驗項目過于簡單，其次通常情況下，學生只需按部就班進行實驗，甚至無需親自動手設計數據記錄表格，整個過程毫無自主創造環節。如此僵化的實驗過程不但無法體現教學的創新性而且禁錮了學生的創造思想。對于初學者，不要求其掌握深層次的核心理論，而是首先是讓他們對物聯網有個全局性的認知。不應讓學生的學習熱情止步于枯燥的理論學習中，要將抽象的理論形象化，教學過程生動化。圍繞核心技術進行演示，適當擴展相關知識，既可讓學生了解物聯網技術發展的現狀，又不會降低學生的興趣和學習積極性。上述方式可以使得學生對于物聯網有一個快速、初步的了解，之后的專業知識的應用便放在主要的實驗教學部分。

（二） 實踐模式構建

實驗教學由以前簡單地布置相關實驗內容，對實驗所需知識進行教授指導，由最終學生所做實驗的結果進行評價的簡單模式，轉化為課堂實驗、認知實驗與課外實驗三種實驗模式，以循序漸進的方法引導學生對課程知識進行掌握，在保證教學質量的同時，達到教學目標。

課堂實驗部分：建立層次化的實驗教學體系。最底層為基礎型實驗，讓學生在實驗中深入感知并初步了解物聯網。第二層次為單一課程綜合型實驗，加深對該課程知識體系的理解和運用，做到融會貫通。第三層次為設計型實驗，給定明確的實驗目標，要求學生運用一門或幾門相關課程理論、知識、概念、技術，進行系統分析和設計，提高系統規整能力。最高層次為探索創新型實驗，優秀學生可以依據自己的優勢與興趣自主選擇參加。

認知實驗部分：邀請該領域專家，組織學生聽取前沿講座，了解研究現狀；通過組織專業教師對物聯網課程體系介紹和引導，明確專業學習目標及社會就業方向，提升學生的專業使命感。通過參觀企業，可以讓學生了解實際的物聯網項目，對他們以后需要具備的能力有初步的認識。依托物聯網產業的發展，形成創新與實踐并重的實踐教學體系，培養出能夠真正服務物聯網行業的專業人才。

（三） 考核方式構建

計算機課程的學習注重實踐能力，因此對學生實驗成績的評定有助于了解學生的真實水平。但是實現一個目的的途徑有多種，僅從結果評價學生表現無法反映真實的情況。工程教育專業認證標準中通過考查學生在實驗的整個過程中的表現來合理地判定學生的實驗成績。為了科學合理地評估學生的實踐能力，主要采用“在線測試形式”以及“面向工程教育認證的實踐課程組綜合評估”的方式可以達到這樣的效果。前者主要考查基礎理論概念的理解和把握程度；后者有利于考查學生的學以致用能力。將這兩種方式的有機結合，科學公正地反映學生在網絡實踐課程的綜合能力。

三、 結束語

物聯網工程專業是一個涉及到的實踐技術和概念較多的綜合性新興學科，其重點在于工程應用，這就決定了通過課程實踐教學將所學的跨學科知識融會貫通，真正做到“學以致用”尤為重要。因此，要求教育工作者依托學校自身的學科優勢和行業背景，設計出與時俱進的、科學合理的、可持續發展的專業課程體系，培養高素質的實踐型人才。

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