思政元素融入《物聯網技術》課程的創新人才培養方式探索

文/康琳 朱彥軍 李素月 祁艷杰

隨著新技術革命的來臨，全球經濟發展對科技與人才的依賴更加強烈。研究生教育培養的創新型人才對我國經濟持續高質量發展具有重要意義。本文依托新一代的物聯網技術，研究思政元素融入物聯網技術課程課堂+實踐過程。探索將工匠精神、家國意識、擔當意識、協作精神融入對研究生創新人才培養中，在科教、產教融合中利用創新平臺，引導研究生服務地方經濟轉型，實現學以致用，為培養德才兼備的研究生創新人才提供了可行的路徑。

1.引言

面對全球新冠疫情肆虐和地區沖突不斷加劇的情況，中國經濟在這些不確定性和風險沖擊下，持續保持了穩步發展，經濟發展韌性凸顯[1]。中國經濟的韌性來自創新發展理念的驅動，黨的十九屆五中全會提出了“堅持創新在我國現代化建設全局中的核心地位”[2]。創新驅動本質在于創新人才的驅動作用[3]，國以才立、業以才興，創新人才是國家經濟進步的巨大動力。目前全球經濟面臨百年未有之大變局，科技與人才的競爭更加的激烈。研究生教育是本科教育的延伸，近年來吸引了大量的優秀本科生繼續深造。我國研究生的招生歷年來屢創新高，2022年報考人數更是達到了457萬人。習近平總書記指出：“研究生教育在培養創新人才、提高創新能力、服務經濟社會發展、推進國家治理體系和治理能力現代化方面具有重要作用[4]。

2.研究生創新人才培養

研究生創新能力的形成，需要有創新人格作為其內在驅動力，研究表明，雖然研究生教育對于創新人格的培養具有一定的促進作用[5]。但是，目前我國研究生長期受本科教育的影響，主要依靠教師講授的被動學習方式僵化了學生的創新意識的成形。而學生的創新思維的發展需建立在廣闊的知識背景以及豐富聯想的基礎上[6]，但在目前研究生的課程設置中，對于新一代信息技術前沿的科學與技術原理滲透不夠。面對新一代信息技術革命的影響和產業結構升級的需求，目前研究生教育需要向高質量發展轉型。高等教育的實現要以立德樹人為目標，將思政教育貫穿于學生培養的全過程，推動學生樹立正確的創新價值觀，培養研究生成為德才兼備的高素質創新型人才[7]。為此，需要營造有利于研究生創新人格形成的環境，引導學生創新意識的形成。需要加強將新一代信息技術的原理貫穿于學生課程學習、實踐過程中，從理論學習中激發學生對信息交叉領域的探索。物聯網（IoT）在將物理、工業環境與計算系統的網絡空間連接起來方面發揮著重要作用，形成了一個網絡-物理系統[8]。預計物聯網終端到2020年將達到240億[9]，物聯網采集了大量來自物理世界的信息，基于此之上對數據的處理可以推動交通、能源、生態、工業等傳統行業智能化，是目前我國提倡建設的數字基礎設施的基礎，對未來數字經濟的發展具有重要的意義。《物聯網技術》是針對電子、通信類研究生開設的一門課程，旨在培養學生對于新一代信息技術基礎原理的認識及在實踐中體驗物聯網應用的通識課程。本文依托《物聯網技術》課程，探索將思政元素貫穿于教學過程，促進研究生創新人格、創新思維的形成。

3.思政元素融入課堂

《物聯網技術》課程從教學內容上設置了物聯網的基礎概念、體系結構、關鍵技術及綜合應用。關鍵技術內容中涉及物聯網感知技術，包括傳感器技術、射頻識別技術、空間定位技術的講解。在該內容講解中結合我國無錫物聯網的發展歷程，引導學生了解物聯網在中國的發展及全球物聯網發展的趨勢，增強學生的使命意識。同時在傳感器技術講解中滲透我國目前卡脖子的集成芯片技術發展的不足，激發學生勇于突破國際技術壟斷，實現中國制造的責任感。在對空間定位技術講解中帶領學生認識我國北斗研發團隊，了解他們追求卓越、精益求精的精神以及勇于奉獻的精神，激發學生在科學研究與實踐中形成專注、求精的工匠精神。物聯網關鍵技術內容中涉及的物聯網傳輸技術，包括無線傳感器網絡、無線寬帶網絡、移動通信網和衛星通信技術。在講解衛星通信技術發展過程中，為學生介紹我國航天技術的發展，使學生了解新一代航天精神，了解航天人同舟共濟、萬眾一心的協作精神，激發學生的團隊協作、擔當精神。物聯網關鍵技術內容中涉及的物聯網數據處理技術，包括數據存儲技術、分析技術、檢索技術。為學生介紹我國大數據發展歷程，介紹華為等公司打破技術壟斷，發展中國數據產業的案例，使學生了解到華為勇于突破壟斷，培養學生敢為人先的精神。關鍵技術中涉及的信息安全技術，包括安全和隱私保護技術，在這部分內容學習中使學生了解到目前交叉學科信息安全、網絡安全領域的一些常見的隱私保護技術，樹立大家的愛國精神。在對物聯網應用的講解中，通過對在我國各地已落地的智能交通、智能物流、智能醫療、智能家居、智能安防、智能農業的講解，使學生開拓視野，激發學生通過物聯網與其他技術的交叉，實現多領域智慧應用，引導學生在生活中發現問題，激發學生創新思維的碰撞，提升學生利用物聯網及交叉學科知識解決問題的能力。

4大課堂+小課堂的實踐模式

圖1 參賽項目分類

《物聯網技術》課程通過課程內設置的實驗室操作環節，利用小課堂的硬件編程的實踐，加強學生軟件編程能力及解決問題能力。此外，該課程拓展學生的實踐環節，鼓勵、帶領研究生同學參加中國國際互聯網+大學生創新創業大賽，利用基于物聯網與人工智能等技術結合，解決生活中、生產中遇到的問題，并帶領學生走入農業、農村的廣闊天地，利用所學物聯網等新一代信息技術服務農民，為服務美好鄉村貢獻學生的力量。在這個過程中學生通過參賽作品的提交及路演的訓練，不僅擴展了課程所學內容，還可以激發學生的創新思維，并培養學生的工匠、團隊、家國、協作、擔當意識。自2021年設置研究生賽道以來，學科已有30余組學生參與了該項賽事，獲得了各級、各類的獎項。在小課堂中實現了對創新人格、創新思維、使命擔當意識的培養。此外，研究生的培養離不開社會這個大課堂，離不開將自身所學知識與科研、產業融合。在科教融合、產教融合的大課堂中，學科依托山西省裝備數字化與故障預測工程中心創新平臺，面向山西省智能物聯網產業集群展開產學研合作，將研究生所學物聯網、人工智能等交叉學科知識服務于地方經濟，幫助地方產業集群內的企業，解決其生產中面臨的問題。針對企業面臨的問題展開學生的課題，先后已有30余名同學針對山西智能物聯網產業集群內煤機企業生產設備的故障預測、壽命預測做出研究，為集群內煤機制造企業的產業升級提供了技術支撐。在這個過程中學生創新人格得到提升，真正體現了服務社會的擔當。

圖2 近3年研究生課題統計

5.結語

研究生創新人才的脫穎而出對我國經濟持續高質量發展具有重要意義，本文針對研究生創新人才培養中創新人格與創新思維的欠缺，對作為數字基礎、設施基礎的物聯網技術的引入展開研究，依托物聯網技術課程學習+實踐全流程融入思政，將家國、協作、工匠、擔當等意識融入對研究生創新人才的培養中，并注重利用創新平臺，開展研究生對地方經濟的服務，在科教、產教融合中實現對研究生所學知識與生產實際相結合，為培養德才兼備的研究生創新人才提供了可行的路徑。C

引用出處

[1]白俊紅,王林東.創新驅動是否促進了經濟增長質量的提升[J].科學學研究,2016,34(11):1725-1735.DOI:10.16192/j.cnki.1003-2053.2016.11.015.

[2]《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二○三五年遠景目標的建議》[M],北京：人民出版社，2020

[3]潘聞聞,鄧智團.創新驅動：新時代人民城市建設的實踐邏輯[J].南京社會科學,2022(04):49-60.DOI:10.15937/j.cnki.issn1001-8263.2022.04.007.

[4]王戰軍，張微，于妍.實現戰略轉型加快研究生教育改革發展[J].研究生教育研究，2021(2):1-6.

[5]肖晗.新時代背景下高校研究生創新人格研究——以華中農業大學為例[J].創新人才教育,2019(04):59-64.

[6]秦鐵輝.sss創新型人才的培育與成長[J].學位與研究生教育,2022,No.352(03):1-7.DOI:10.16750/j.adge.2022.03.001.

[7]王戰軍,常瑯,張澤慧.研究生教育高質量發展:時代背景、邏輯意蘊和路徑選擇[J].學位與研究生教育,2022(02):8-15.DOI:10.16750/j.adge.2022.02.002.

[8]Dai H N,Zheng Z,Zhang Y.Blockchain for Internet of Things:A survey[J].IEEE Internetof Things Journal,2019,6(5):8076-8094.

[9]ChenW,Qiu X,CaiT,etal.Deep reinforcement learning for Internetof Things:A comprehensive survey[J].IEEECommunicationsSurveys&Tutorials,2021.