殷 超,李同芳,劉 妍,周紅波
(九江學院,江西 九江 332005)
物聯網自問世以來,就被認為是推動經濟增長的新動力,也因此得到了快速的發展。我國政府為了應對“第四次工業革命”科技革命和產業變革,提出了“中國制造2025”戰略,希望物聯網技術能夠與其他IT技術深度融合,在智慧城市、智慧交通、智慧醫療、智慧物流、智能制造等領域發揮著核心作用,成為中國經濟轉型的一個重要突破口。
目前受體制和機制等多種因素影響,我國高等教育在物聯網人才培養方面存在供需不一致現象,不少高校在校企合作方面存在形式上合作實質上空缺。有的有形式的合作協議但無實質性的合作內容,有的有合作意愿但缺少完善的制度保障,有的有政策支持但缺少有效的合作機制。不少高校在校企合作方面的信息化建設滯后,合作交流平臺不完備,缺乏明顯的合作成效。國外的產學研合作教學模式較為成熟,如德國的“雙元制”教育,英國的“三明治”教育模式,這兩種人才培養模式旨在把培養學生動手實踐能力的科技研究與工程設計、理論學習和實踐教學融為一體,力圖在校企之間為學生打造一種能夠實現身臨其境教學效果的教學環境。
物聯網工程專業是各高校近幾年來的新建專業,沒有更多的辦學沉淀,又是實踐性很強的交叉學科專業,涉及計算機、電子、控制、通信等多學科領域,并廣泛應用于各行各業。因此,物聯網專業人才必須具備扎實的基礎理論、寬泛的知識面、較強的實踐能力,并在信息感知、網絡通信、行業應用方面能力突出,才能符合新世紀物聯網工程產業發展要求。這就要求在人才培養時,在塑造學生學術道德、職業道德、團隊精神和創新精神的基礎上,強化傳感技術、通信技術、網絡技術、智能信息處理等基礎理論;深化傳感層、傳輸層與應用層關鍵設計等專門知識和技能;提高跟蹤新理論、新知識、新技術的能力以及創新實踐能力和從事科學研究的能力。但是目前物聯網工程專業人才培養存在很多問題。許多本科院校的課程教學基本上仍舊遺留了應試教育的教學模式,有許多不適應應用型人才培養的弊端,主要表現在幾個方面:
(1)實訓場地和設備陳舊或匱乏。雖然近些年來各本科院校都強調了實訓教學環節對應用型人才的培養的重要性,卻沒有及時的增加和更新對學生有真正訓練作用的教學設備和教具,無法實現教學與企業應用的有效對接。
(2)缺乏綜合實訓教學環節。綜合實訓是一個專業的綜合實踐環節,具有綜合性與實踐性相結合的特點。通過綜合實訓使學生能夠綜合應用本專業的設計、開發、操作、維護等方面的相關知識與技能,解決生產中的實際問題,進一步培養學生獨立分析問題和解決問題的能力,提高學生的綜合素質。
(3)實訓教學亟須科學的實施方式。綜合實訓一般需要較長的時間,需要統籌教師素質、組織形式、管理方法、技術信息、規章制度、紀律等要素,尤其要以本專業應用場景來構建實訓軟環境,不僅有利于學生專業技能的快速掌握,更有助于培養學生的職業操守。
協同育人是近年教育界熱議的話題,協同育人是落實立德樹人根本任務的重要途徑,也成為教育部基礎教育四大工作之一。因此,梳理國內外協同育人的相關文獻,總結其理論和實踐的成果,分析其發展空間,對深入開展協同育人攻堅行動,落實立德樹人的根本任務具有重要意義。
協同育人的理論基礎,源于德國斯圖加特大學教授哈肯的《協同學導論》,他指出自然社會和人類社會都由多種子系統構成,子系統相互影響合作,形成協同效應。教育系統的子系統——家庭、學校、社會等,也在相互作用和協調。協同育人,就是發揮這些子系統的協同效應,使其均衡、有序、協調地運轉。
在物聯網專業人才培養要求和協同育人的背景下,結合“立德樹人、創新創業、協同育人”的理念,聚焦地方戰略性支柱產業,對物聯網專業戰略性支柱型產業人才培養方案進行優化,對各地創辦的協同育人專業人才培養模式進行探索和實踐。在此基礎上,對校企協同育人的實踐環節教學內容、教學方法、考核方式進行優化,并對實踐環節的教學質量進行監控。校企合作,打造人才培養平臺。學校與企業單位合作是實現“產學研賽”人才培養模式的有效途徑,也是“產學研賽”人才培養模式中理論與實踐結合教育的提高與拓展。基于此,結合學校與企業的豐富經驗,在廣泛調研、充分論證行業未來發展趨勢、人才需求變化的基礎上,校企雙方攜手創辦協作載體,成立行業專班。以滿足企業和社會人才需求為目的,以為公司培養高素質、技能型、應用型人才為導向,共同建設物聯網專業。
協同合作育人關鍵是以學校為主體、以企業為依托、以行業學院為載體,緊扣專業建設標準、緊盯工程能力建設、深化“引企入校”,共同抓好四個“共建”。
(1)積極對接國家戰略和地方需求,建立健全產教融合育人平臺。適應經濟發展新形勢,優化學科專業平臺。強基筑峰內涵發展,組建能源學科群、人工智能學科群、先進制造學科群,強化優勢特色;增設涉海學科,培育新的區域特色。圍繞國家戰略發展需求,共建教學科研平臺。圍繞大數據、人工智能、經略海洋戰略,學校與知名企業和科研院所共建學院,吸納社會資源共同打造創新型人才培養高端平臺。
(2)立足地方區域發展,打造創新實踐平臺。以學校為主體、以企業為依托,共建物聯網工程專業環境保護是我國基本國策,可持續發展和生態文明建設是我國發展戰略。近年來,由于經濟的高速發展,生態環境問題日益突出,解決環境問題日益迫切,亟須大量環境科學與工程類的專業人才。
(3)以專業建設標準為依據,共建應用型人才培養方案本科專業人才培養方案是高校學生學習和人才培養的重要依據。雙方以校企共建的平臺為主體,積極挖掘教育培訓資源,以培養高素質的物聯網工程類應用型人才為目標,通過企業高級工程師、高級管理人員和專業技術人員全員參與、校企專家多次調研論證,雙方共同制訂物聯網工程專業人才培養方案,對應用型人才培養的模式進行了新的探索。
“產學研賽”培養模式即將課堂教學與企業生產實踐結合、教學與課外科技活動結合、學習與參加科技競賽結合。物聯網專業需要改進現有的人才培養模式,建立產、學、研、賽結合的人才培養體系,才能培養出適應當今時代發展與行業需要的,既具有扎實基礎理論知識,又有較強的實踐創新能力的人才,才能滿足目前社會經濟發展對專業人才的需求。
“產學研賽”人才培養模式將大學生課堂學習與企業實際相結合、教學與參加課外科技活動相結合、理論學習與參加課外科技競賽相結合,不僅提升了課堂教學質量,而且增強了學生創新能力和團隊精神,從而提高了畢業生的就業率。同時構建“產學研賽”人才培養平臺,形成促進知識共享、知識創新,必須進行信息的整合,平臺要充分發揮協同育人的優勢,去中心化、用戶動態信息及時、媒介豐富,也要發揮網絡學習模式開放,環境輕松,適宜培養學習者獨立思辨能力和自控能力的長處,協同促進學習目標的實現。
通過對“產學研賽”人才培養模式中用戶信息模型的分析,可知狀態、知識、分享、討論、協作是用戶學習的原內容,要構建基于“產學研賽”人才培養模型,就必須以這些內容為核心,以用戶信息行為為脈絡,構建基于“產學研賽”人才培養模型,創建知識學習和交流的環境,為學生提供良好的信息交流、共享、創新平臺。為了劃分清晰“產學”和“研賽”的區別,分別構建了兩種模型。基于“產學”的培養模型和基于“研賽”的培養模型。
改變傳統教學模式,采取校內教師與校外導師共同授課、共同指導實踐教學活動,理論教學、實踐教學及現場教學相結合,著力提高課堂教學和實踐教學質量。改變傳統走馬觀花參觀實習方式,讓學生帶著任務(課題)實習,使實習具有目的性,提升學生實習效果。同時讓生產實習、畢業實習及畢業設計幾個教學環節一條龍完成。采取形式多樣實習方式。在實習時間、地點方面采取可集中、可分散、可集中加分散形式進行。時間方面可分段或集中,地點可在1個實習單位或幾個單位輪流進行。同時,以參加大學生科技活動和科技競賽為引領,提升學生的創新精神、團隊精神與實踐能力。
(1)產學結合,構建人才培養保障機制。“物聯網專業”理論學習和實踐教學的產學結合是專業人才培養的必經之路。企業單位要求所聘用的大學生既要擁有扎實的基礎理論知識和專業知識,又要有一定的實踐經驗和動手能力,能直接融入企業生產活動,參與項目、爭取業務、做出成果、創造價值。這就要求學生在就業前除掌握較扎實的基礎理論知識和專業知識,同時,具有熟練的動手能力。這就要求學生首先通過學校開設通識必修課、專業基礎課、專業核心課、專業選修課以及實踐操作性課程,獲得基礎理論知識和專業知識。同時,學生利用節假日和大四期間實習再到企事業單位進行現場實踐,通過校企合作建立校外實訓實習基地教育的形式,得到現場實地實踐鍛煉,最后階段的畢業設計可結合實習進行。這樣不僅縮短了學生成長為工程師的時間,還使其提前適應今后的工作環境。
(2)通過科技競賽和科研創新項目,強化學生本專業技能水平,培養學生團隊合作精神。組織學生參加本專業的各類科技競賽,這既是檢驗“產學研賽”人才培養模式的試金石,也是學生展示動手能力和專業技能的平臺。通過參加大學生“挑戰杯”、省級及國家級機械創新設計大賽、工程訓練能力大賽等競賽活動,學生的創新能力、動手能力都得到進一步提升和展示。
(3)以項目帶動大學生創新團隊的建立,這是深入開展大學生科技創新活動和科技競賽的重要保障。通過宣傳和講座,鼓勵學生跨年級、跨學科、跨學院組建創新團隊,形成一個多元化的科技型學生創新團隊,吸引更多的學生投入到科技創新活動中去,更好地推動學生科技創新活動。這個過程不但鍛煉了學生的公關能力,也鍛煉了學生的組織協調能力。使學生在實踐中掌握知識、在動手中培養思維、在挫折中磨煉信念、在協作中學會團結,成長為具有創新精神和實踐能力的人才。
課題研究以協同育人為依托,結合“產學研賽”機制,采用團隊分組來實行,形成學習群組,從而實現教學手段、教學方法的進一步優化,對學校的物聯網專業的人才培養模式將產生深入影響,全面提高學生的學習能力、問題解決能力,促進教學質量的明顯提高,提高學生就業率。
同時,為我校教師在教學實踐中提供課程整合研究的理論、方法和參考模式、范例,從而啟迪教師的教育智慧和創新才能,在信息化教育實踐中創造出自己獨特的學習模式和教學范例,從而達到用信息技術革新傳統教育教學的根本目的。
課題組的有關科研成果均對外公開,從而帶動相關課程的建設與發展,以促進成果的進一步優化,從而更好地應用于日常教學當中。同時也可以被其他兄弟院校借鑒使用。