面向工程教育認證的物聯(lián)網(wǎng)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(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)相關人才至關重要。在工程教育背景下，針對當前物聯(lián)網(wǎng)實踐課程體系中實踐內(nèi)容、實踐模式、考核方式等方面存在的問題，結合物聯(lián)網(wǎng)實踐課程的教學目標與現(xiàn)如今物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的趨勢，構建更加完整的物聯(lián)網(wǎng)實踐課程教學體系，達到全面提高復合型人才實踐創(chuàng)新能力的目的。

關鍵詞：工程教育；物聯(lián)網(wǎng)；實踐課程；教學體系

隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷革新，物聯(lián)網(wǎng)也迎來了其發(fā)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(lián)網(wǎng)工程專業(yè)所培養(yǎng)的具有高質(zhì)量工程技術人才的畢業(yè)生是所涉及行業(yè)急需的工程技術人才，物聯(lián)網(wǎng)實踐課程的規(guī)范構建對于完成工程專業(yè)認證具有重大促進意義。

一、 物聯(lián)網(wǎng)實踐課程概況

（一） 課程概述

物聯(lián)網(wǎng)是指按照一定的網(wǎng)絡協(xié)議，通過傳感器等數(shù)據(jù)收集工具，將各種物體連接到互聯(lián)網(wǎng)形成的復雜大型網(wǎng)絡。隨著計算機技術的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的不斷革新，物聯(lián)網(wǎng)也迎來了其發(fā)展的黃金期。在此背景下，為進一步促進我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，很多高校都先后開設了物聯(lián)網(wǎng)相關專業(yè)。

（二） 當前現(xiàn)狀

西方國家在工程教育專業(yè)認證方面走在了前列，使得他們培養(yǎng)出來的人才能夠得到各界的認可。隨著經(jīng)濟的全球化，各行業(yè)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(yè)認證工作的建設。

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)急需有能力的人才，人才的認可需要完善的培養(yǎng)體系和認證機制。目前教育部已經(jīng)在一些高校陸續(xù)開始了試點網(wǎng)絡建設以促進物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡特質(zhì)，使得其需要專業(yè)的實踐環(huán)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(lián)網(wǎng)實踐課程還需要掌握硬件知識。這樣的特點往往使得多數(shù)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(chǎn)生內(nèi)容抽象繁雜、難以學好的感覺。

二、 物聯(lián)網(wǎng)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(nèi)容、實踐模式以及考核方式等方面對物聯(lián)網(wǎng)實踐課程進行教學改革的摸索和改革，提高教學質(zhì)量水平。

（一） 實踐內(nèi)容構建

當前物聯(lián)網(wǎng)設備類型豐富多樣，儀器質(zhì)量也顯著提高，但也存在實驗教學項目和專業(yè)方向脫節(jié)、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(shù)據(jù)記錄表格，整個過程毫無自主創(chuàng)造環(huán)節(jié)。如此僵化的實驗過程不但無法體現(xiàn)教學的創(chuàng)新性而且禁錮了學生的創(chuàng)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(lián)網(wǎng)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(lián)網(wǎng)技術發(fā)展的現(xiàn)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(lián)網(wǎng)有一個快速、初步的了解，之后的專業(yè)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(nèi)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(zhì)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(lián)網(wǎng)。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(tǒng)分析和設計，提高系統(tǒng)規(guī)整能力。最高層次為探索創(chuàng)新型實驗，優(yōu)秀學生可以依據(jù)自己的優(yōu)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(xiàn)狀；通過組織專業(yè)教師對物聯(lián)網(wǎng)課程體系介紹和引導，明確專業(yè)學習目標及社會就業(yè)方向，提升學生的專業(yè)使命感。通過參觀企業(yè)，可以讓學生了解實際的物聯(lián)網(wǎng)項目，對他們以后需要具備的能力有初步的認識。依托物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，形成創(chuàng)新與實踐并重的實踐教學體系，培養(yǎng)出能夠真正服務物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的專業(yè)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(xiàn)一個目的的途徑有多種，僅從結果評價學生表現(xiàn)無法反映真實的情況。工程教育專業(yè)認證標準中通過考查學生在實驗的整個過程中的表現(xiàn)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(wǎng)絡實踐課程的綜合能力。

三、 結束語

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)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(yōu)勢和行業(yè)背景，設計出與時俱進的、科學合理的、可持續(xù)發(fā)展的專業(yè)課程體系，培養(yǎng)高素質(zhì)的實踐型人才。

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