以大學生創新創業訓練計劃項目為依托培養物聯網工程專業本科生創新能力的教學改革與實踐

摘 要：物聯網涉及傳感器、計算機、通信、自動化等技術領域，是引領未來科技潮流的熱門行業，通過設計、開發、應用物聯網設備和系統，實現智能化管理和控制。因此，對物聯網工程學生的知識水平、實踐能力、團隊協作、創新意識等提出了更高的要求。本文分析了物聯網工程專業本科生創新能力培養存在的若干問題，結合實踐經驗，詳細闡述了依托大學生創新創業訓練項目助推學生創新能力培養的改革思路和實踐成果，通過項目取得的成效驗證了該思路實施的可行性、適用性。

關鍵詞：大學生創新創業訓練計劃;創新能力培養;教學改革;物聯網工程

中圖分類號：G642" 文獻標識碼：A" 文章編號：1673-260X（2024）02-0074-04

2013年“創新創業”這一概念首次被提出。自此，為適應國家對創新型人才的需求，各地方教育主管部門轉變教育思想觀念，開始強化對高校學生創新創業能力的培養。各地區高校在國家“雙創”政策的引導下，開始重視“雙創”教育，并逐步建立了自己的創新創業教育體系，將創新創業教育納入人才培養的各個環節，各高校大學生的創新創業熱情不斷高漲。物聯網工程專業作為新興的本科專業，于2012年首次出現在教育部2012年版的《普通高等學校本科專業目錄》中，以市場為導向，對學生的知識水平、實踐能力、團隊協作、創新意識等都提出了更高的要求。探索依托大學生創新創業訓練計劃項目構建更完善的創新教育體系，推動物聯網工程專業創新教育發展升級，對于提升學生的創新精神和實踐能力的培養以及提高創新創業教育和人才培養質量具有非常重要的現實意義[1，2]。

1 本科學生創新能力培養的現狀

創新能力的培養是人才培養體系結構性改革的重要內容之一，以赤峰學院為例，在學校的多份重要文件中，均將創新創業教育工作列為重中之重，如《赤峰學院高質量發展行動方案（2021-2023）》《赤峰學院第十四個五年發展規劃和二〇三五年遠景目標綱要》等。通過對創新創業教育實施路徑的探索，赤峰學院已建起完整的創新創業人才培養體系。其工作機制可以簡要概括為：（1）“雙創融合”的教育理念，即打造創新教育與專業教育相融合、教育創新與產業發展相融合的創新教育理念;（2）“五位一體”的教育體系，即課程講授、講座科普、項目訓練、學科競賽和成果孵化，其中以課程講授和講座科普激發學生創新意識，以項目訓練和學科競賽培養學生創新能力，以成果孵化幫助學生對接市場開展創業實戰;（3）“三個協同”的育人機制，即建立校校協同、校地協同、校企協同的育人機制，通過與知名高校、地方政府和行業、企業專家等開展合作，開展理論和應用研究，打造創新創業支撐平臺，助力科技成果轉化。

2 大學生創新創業訓練計劃項目在創新能力培養中的應用

為了切實培養大學生的創新能力，內蒙古自治區教育主管部門和赤峰學院以“興趣驅動、自主實踐、重在過程”為原則，推出了自治區級和校級的大學生創新創業訓練計劃項目。物聯網工程專業學生通過大學生創新訓練計劃項目，在本科就讀期間可以得到相應的科學研究、社會調查和工程實踐的機會，這種模式有助于本科生創新意識和實踐能力的培養和提升，對創新型應用型人才培養具有重要意義。

（1）參與大學生創新創業訓練計劃項目有利于培養學生的創新意識。大學生創新創業訓練計劃項目是一種獨特的教學活動。在項目實施過程中，學生經過思考提出問題，通過親自動手及團隊協作，運用所學理論知識，創造性地設計解決問題的方案，再經過反復實驗獲得最優解。整個過程由學生自主完成，既鍛煉了學生的動手實踐能力，又培養了學生的創新意識。

（2）參與大學生創新創業訓練計劃項目有利于提高學生的動手實踐能力。大學生創新創業訓練計劃項目需要學生理論聯系實際，將專業理論知識與實際應用結合，通過積極參與項目實踐，主動拓寬知識面或借鑒他人成功經驗，用創造性的方式構建問題解決模型，并不斷優化和改進方案。這一過程有效鍛煉了學生的動手能力，培養解決問題的思路和方法，為將來職業發展打下堅實基礎。

（3）參與大學生創新創業訓練計劃項目有利于提高學生的團隊協作能力。大學生創新創業訓練計劃項目通常需要多名學生在老師的指導下互相配合完成。項目成員需要在充分了解和溝通的基礎上進行分工協作。在遇到疑問或困難時，項目組成員與指導老師之間也需要通過共同商議尋找解決問題的思路和方法。這些過程都有助于提升學生的團隊協作和溝通能力。

（4）參與大學生創新創業訓練計劃項目有利于磨礪學生心智。學生在參與大學生創新創業訓練計劃項目的過程中難免會遇到束手無策的考驗，例如沒有解決思路、沒有可借鑒的實驗方案等，解決問題的過程雖然痛苦，但也磨礪了學生的心智，有效鍛煉了學生的鉆研能力，激發了學生的學習熱情，賦予學生極大的收獲感和成就感。

3 大學生創新創業訓練計劃項目在創新能力培養中存在的問題

回顧歷年來的大學生創新創業訓練計劃項目的執行情況，發現學生的項目實踐存在以下問題。

（1）缺乏創新意識。一方面，部分大學生自身缺乏創新意識，認為在校期間的主要任務是學習專業知識，對創新能力培養的重要性認識不足。另一方面，部分教師仍拘泥于傳統授課模式，很少通過新的教學手段引導學生創新性思考，導致學生創新性思維意識的缺失。

（2）缺乏創新動機。部分學生備戰高考時承受了巨大的學習壓力，進入大學后，受教育環境、生活環境的變化和影響，失去了奮斗目標，產生了“躺平”“享樂”的心理，逐漸松懈下來，喪失了參與創新活動的動機。

（3）缺乏知識儲備。學生在開展大學生創新創業訓練計劃項目實踐時，部分專業核心課程可能尚未開始，需要通過一定的課外自主學習彌補知識儲備的不足，部分學生需要同時兼顧比較繁重的課業學習，導致項目實踐過程中出現推進困難、敷衍應對乃至半途而廢的現象。

（4）缺乏創新技能。學生在進入大學前很少與社會接觸，對相關領域的研究進展認識有限，尚不具備對國家政策、科技發展、行業動態準確把握的能力。部分學生團隊意識和交往能力尚未形成，部分項目還會面臨分工混亂的問題。盡管學校為學生提供了一定的創新實踐條件，大部分學生依然面臨參與創新活動所需技能不足的問題。

（5）缺乏科學管理。大學生創新創業訓練計劃項目的覆蓋面尚不全面，參與項目的學生比例還有待提高。項目團隊成員之間工作的參與度不均衡，甚至存在“搭便車”現象。部分成員項目申請積極性很高，但“虎頭蛇尾”，立項后開展工作缺乏熱情，使得項目培育效果未達預期，造成科研資源的浪費。

4 物聯網工程專業創新能力培養的重要性

4.1 物聯網技術發展與人才培養之間的關系

物聯網技術已成為當今科技領域至關重要的發展方向，其核心是將各種設備、物體和系統連接到互聯網，實現信息交互和共享。隨著技術的不斷進步和應用場景的日益豐富，面對日趨激烈的國際競爭態勢，各高校逐步重視培養物聯網工程專業學生的創新意識和實踐能力，使之更好地適應社會及行業發展需要。同時，物聯網技術發展與創新也離不開高素質創新型人才的支持，只有高度重視并不斷開拓創新，才能贏得新的發展機遇[3]。

4.2 創新能力培養對物聯網工程專業學生的意義

物聯網工程專業是一個日新月異、充滿創新和發展潛力的領域，對于該專業的學生來說，創新能力無疑是他們未來職業發展的關鍵要素。在這個快速發展的時代，只有具備創新思維和創新能力的人才，才能在激烈的競爭中立于不敗之地。創新教育的開展可以提高學生自己解決問題的能力，開闊視野并拓展思路。學生們運用所學知識和技能，發現并解決問題，從而培養創新精神和實踐能力。這些能力的提升將有助于學生們在未來的職業發展中更好地發揮自己的潛力，實現個人價值。

5 物聯網工程專業依托大學生創新創業訓練計劃項目提升本科生創新能力培養的教學改革與實踐

赤峰學院物聯網工程專業依托大學生創新創業訓練計劃項目開展教學改革實踐，結合自身實際形成“課程+項目+競賽”的特色人才培養模式，使本科生創新能力培養得到不斷提升。

5.1 課程設置改革

合理的課程設置可以為學生提供更加全面和實用的知識與技能儲備，激發學生創新意識和思維能力。具體來說，課程設置改革應注重以下幾個方面。

（1）拓寬課程范圍。除了專業知識外，還應包括人文、社會科學、自然科學等各方面的內容。這樣可以讓學生接觸到更廣泛的知識領域，增強他們的綜合素質和文化修養。此外，拓寬課程范圍還可以幫助學生發展全面的思維方式，增進對各領域問題的認識及處理能力。

（2）強化實踐課程。實踐教學可以幫助學生將所學知識應用于實際情境中，培養其解決問題的能力和創新思維。因此，應增加實踐教學的比重，讓學生在實踐中學習、思考和創造。這不僅可以提高學生的學習效果，還可以為他們的未來職業生涯打下堅實的基礎。

（3）增設創新課程。開設與創新思維、方法、技巧等相關的課程，可以系統地培養學生的創新意識和能力。這些課程可以幫助學生了解創新的原理和方法，激發他們的創新思維，培養其獨立思考和解決問題的能力。同時，這些課程還可以為學生提供更多的學習選擇，讓他們根據自己的興趣和特長進行個性化的發展。

5.2 大學生創新創業訓練計劃項目實踐

我校物聯網工程專業依托實驗教學中心、科研實驗室、科普基地等校內機構和平臺，通過核心課程講授、課程實驗實訓、實驗室開放、科普講座等多種形式的宣傳動員，積極鼓勵并保障大學生創新創業訓練計劃項目的按期申報和順利實施。

5.2.1 項目前期宣傳與動員

物聯網工程專業是融合傳感器技術、通信技術、計算機技術等眾多領域的應用學科。通過近幾年的項目實踐，項目團隊組成一般以三年級本科生為主，少部分一、二年級本科參與其中。三年級本科生已掌握了一定的專業知識，可以更快速地融入課題開展研究，一、二年級本科生作為儲備力量為今后項目的持續高效開展提供保證。因此項目前期宣傳與動員的重點對象為一年級新生。新生入學教育期間，通過邀請資深教師、學術帶頭人、企業工程師現身說法，幫助新生初步了解專業發展及前沿動態。通過開設《物聯網導論》等通識課程，幫助新生建立專業理論基礎。通過不定期開展校園科普、實驗室開放等活動，激發新生參與科學研究的熱情。通過廣泛宣傳和動員，盡可能地調動學生參與科學研究的積極性，同時鼓勵學生跨年級、跨專業自由組隊申請大學生創新創業訓練計劃項目。

5.2.2 項目研究內容的確定

大學生創新創業訓練計劃項目依托指導教師自身科研方向確定研究內容，鼓勵并引導學生開展相應的研究工作。在指導教師的指導下，學生有機會接觸相關領域最前沿的研究方向并接受相應的科研訓練。項目組成員在組隊初期通過與指導教師的深入溝通和交流，根據指導教師所熟悉的科研領域選擇科研選題及研究內容，例如從事四軸無人飛行器、多參數環境檢測系統、人工智能小車、傳感器探頭的設計與開發等研究工作。此外，通過與企業的合作，建立緊密的產學研關系，企業提供的資金、技術、市場渠道等方面的支持，可以為學生帶來更多實際項目，讓學生更好地了解市場需求和行業趨勢。這種合作不僅可以幫助學生的項目快速取得進展，也能夠促進科技成果的轉化和應用，推動社會經濟的發展。因此，與企業的合作是一種雙贏的模式，對于教師、學生和企業來說都具有重要的意義。

5.2.3 項目開展的措施保障

保障大學生創新創業訓練計劃項目的順利開展是學生獲得創新訓練的基礎。以赤峰學院為例，獲批國家級或自治區級項目，立項資助經費為2萬元人民幣，獲批校級項目，立項資助經費為1萬元人民幣，從資金上給予項目研究最大支持。同時依托指導教師所屬實驗室的現有設備、儀器與耗材資源，最大限度為項目的順利實施提供保障。此外，制定項目任務清單，定期開展成果匯報活動，嚴格按照時間表推進項目任務，保障項目逐步落實。

5.2.4 項目實踐與課內外實踐的銜接與聯動

在本科的教育教學體系中，大學生創新創業訓練計劃項目并不是獨立存在的，在實際實施過程中可以與人才培養方案中的其他教學實踐活動進行合理銜接[4]。

（1）與本科畢業設計（論文）相銜接。在開展本科畢業設計（論文）工作中，很多學生都選擇了曾經的大學生創新創業訓練計劃項目指導教師作為自己畢業設計（論文）的指導教師，學生依托大學生創新創業訓練計劃項目的研究內容進行選題，利用項目研究過程中積累的相關內容和經驗快速開展畢業設計（論文）的相關工作，不僅順利地完成了自己的畢業設計（論文），還普遍取得了優異成績。

（2）與實驗課程相銜接。傳統的實驗課程多隨教學內容而設置，多為演示性或驗證性實驗，學生主動參與度不高。而大學生創新創業訓練計劃項目在實施過程中，指導教師帶領學生開展的多為綜合性、設計性實驗，學生參與實驗設計、操作、研究的全過程，拓寬了學生視野，鍛煉了實驗技能，培養了學生獨立思考、綜合應用、自主實驗的能力，從而達到良好的教學效果。

（3）與各類創新創業大賽、學科競賽相銜接。競賽可以激發學生的求知欲，參與大學生創新創業訓練計劃項目的學生更愿意在各類創新創業大賽、學科競賽中一展身手。經過大學生創新創業訓練計劃項目的前期磨合，學生與教師之間快速組隊，積極參加如“挑戰杯”“互聯網+”“電子設計”“智能機器人”等各級各類創新創業大賽、學科競賽。大學生創新創業訓練計劃項目的實施為學生參加學科競賽提供了大量的人才和項目儲備，為取得優異成績打下了堅實基礎。

5.2.5 項目的過程化、多元化考核

大學生創新創業訓練計劃項目的實施“重在過程”，重在學生的創新思維與實踐能力的培養而非科研成果的產出。因此其考核方式應當多元化、過程化，考核形式除了結題報告、論文、專利等最終成果外，更不能忽視過程性評價的重要性。定期對大學生創新創業訓練項目進行評估和調整，通過前期答辯、中期檢查、驗收評比等形式使項目的實施更注重過程，真正地培養學生科研能力和創新能力。

5.3 學科競賽檢驗育人成效

在高質量開展大學生創新創業訓練計劃項目的情況下，物聯網工程專業學生的創新能力均得到了明顯提升。依托大學生創新創業訓練計劃項目，2023年赤峰學院物聯網工程專業學生積極參與了各類創新創業大賽、學科競賽，并獲得了華北五省（自治區、直轄市）機器人及港澳臺大學生計算機應用大賽一等獎、一帶一路暨金磚國家技能發展與技術創新大賽全國總決賽一等獎、內蒙古自治區“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽二等獎等各類獎項。育人成效取得新的突破。

6 結語

本文探討了物聯網工程專業依托大學生創新創業訓練計劃項目開展教學改革實踐，結合自身實際形成“課程+項目+競賽”的特色人才培養模式，通過大學生創新創業訓練計劃項目的實施，物聯網工程專業本科生的創新能力均得到了顯著提升。學生參與項目可以了解市場趨勢和行業動態，可以運用所學知識和技能發現并解決問題，從而培養創新精神和實踐能力。此外還培養了學生嚴謹認真的科學態度、團結協作的團隊意識和攻堅克難的擔當精神，這些技能的提升將助力學子們在未來的職業生涯中充分發揮自身潛能，實現個人價值。

參考文獻：

〔1〕孫穎，張燦，孔婕，等.項目驅動視域下本科生實踐創新能力培養的探索與強化路徑[J].教育觀察，2021，10（29）：81-83.

〔2〕李明田，崔學軍，林修洲，等.大學生參與創新創業訓練計劃存在的問題及改進的措施[J].創新創業理論研究與實踐，2022，5（24）：56-58.

〔3〕王顯海，王騰，岳兆新.大學生創新創業訓練項目在人才培養方面的思考[J].湖北開放職業學院學報，2023，36（19）：15-17.

〔4〕劉曉宙，李灝天.專業核心課程教學助推大學生創新創業實踐——以大創訓練計劃項目為例[J].教育教學論壇，2022，13（21）：121-124.

收稿日期：2023-11-23

基金項目：內蒙古自治區高等學校科學研究項目（NJZY22199）;內蒙古自治區本科教學改革研究項目（JGYB2022056）;赤峰學院大學生創新創業訓練計劃項目（202210138059）