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优化实践教学体系 构建应用型物联网工程专业人才培养模式

来源:教育教学论坛     2019-3-1 20:20:24      点击:

焦金涛 余文森 阮星 王平

摘要:物联网是国家重点发展的信息技术产业之一,优化实践教学体系是物联网工程专业培养应用型人才的必经途径。针对物联网实践教学体系中存在的问题,文章提出搭建设计型实验室、深化校企合作、产学研用结合等方法,锻炼了学生的动手能力、工程实践能力和创新创业能力,重构了人才培养模式。经过多年实践证明效果较为明显,为应用型物联网工程人才的培养提供了一种有效的途径。

关键词:实践教学;应用型;物联网工程;人才培养模式

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2018)47-0150-02

一、引言

继计算机、互联网之后,目前物联网已正式成为国家重点发展的战略新兴信息技术产业[1],物联网产业链长、涉及多个产业群,其应用的范围也几乎覆盖了各行各业[2]。这就对物联网工程专业的人才培养提出了较高的要求,所培养的人才除了需要能够掌握数学物理、通信、网络、傳感器等基础知识和物联网的相关理论设计方法之外,还需具备较强的创新能力和实践能力[3]。在培养学生相应能力的过程中,实践教学是实现目标的重要教学环节[4]。我校作为福建省的地方院校,根据物联网工程专业实践教学中普遍存在的问题以及学校目前的实践教学现状,结合我校应用型本科建设目标,优化实践教学体系,构建了较为科学合理的应用型物联网工程专业人才的培养模式。

二、物联网工程实践教学体系中存在的问题

1.实验室建设滞后于技术发展,先进性不足。随着技术进步,物联网应用模式及需求演变迅速,实验设备技术及配套教学内容容易与行业发展脱节,产生滞后[5];而且很多实验设备使用集成度较高的一体化设计,主要支持演示、验证性实验,无法为学生提供个性化设计的实践训练,对工程能力培养支持不足[6];同时由于实验室技术滞后,限制了教师自身的知识结构及实践教学能力,导致教师横向、纵向科研项目无法紧贴技术发展,成果严重不足,不利于人才的长远培养。

2.实践教学环节设置脱节于行业应用,工程性不足。原有物联网技术实践教学环节普遍采用传统的方式,学生只是被动按照实验指导进行操作,虽然能帮助其理解具体知识点,掌握基础操作技术,但是不利于调动学生的主观能动性[7];且知识环节的设置大多割裂了实际应用项目的整体性和多种知识应用的关联性[8],脱离了行业应用环境,工程化程度明显不足,不利于学生对信息技术的整体认知,限制了其分析、解决复杂问题的能力。

3.双创型人才培养目标达成度较低,系统性不足。原有人才培养体系中,忽视创新创业技能的培养环节,整个创新创业氛围不浓[9]。创新创业教育主要以讲座的模式进行,教育的内容突出就业形势的严峻,较少开展有针对性的专门创新创业教学,同时采取灌输式的创作模式,未有效将教师科研、企业项目引入创新创业教育过程[10],导致缺少师生互动和实践活动,使得大学生的创业主要停留在想象上,无法达成双创型人才的培养目的,双创教育的系统性不足。

三、完善物联网工程实践教学体系的主要措施

1.紧跟技术发展,搭建设计型实验室,锻炼学生动手能力。紧贴物联网技术发展的前沿,采用行业主流技术,搭建设计型软硬件实验室,其中软件实验环境包括:软件仿真实验室、Android开发实验室、大数据处理平台等;硬件环境包括嵌入式系统设计实验室、无线传感实验室、NB-IoT设计实验室。

借由实验室的建设,将实验室开放共享,吸引学生主动到实验室动手操作,帮助其将知识从课本带入实际实验环境,调动了学生的积极性,学生对知识的接收从被动变为了主动;在动手的过程中,鼓励学生参与到实验环境的改进建设工作中来,并提供设计开发所需的软硬件资源。师生基于设计型实验室,共同开发了KL25嵌入式开发套件、KW01无线开发套件、RFID开发套件、IMSAT开发套件和NB-IoT开发套件,利用设计型实验室所开发的资源反哺实验教学环节,开发与教学相互促进,形成良性循环,更为重要的是锻炼了学生的动手能力。

2.深化校企合作,共建实践教学模式,强化学生工程实践能力。在校内积极跟随物联网技术发展的同时,大力推进“走出去、引进来”的实践教学建设策略,同多家企业建立了紧密的合作关系,主要有福州东方锐智教育科技有限公司、福建省光速达物联网科技有限公司、北京联创中控科技有限公司等。一方面积极组织学生深入企业实际生产环境进行实践,掌握工程产品研发生产的关键技术及流程,另一方面将企业合作引入校园,校企合作共建了学生实作室、智慧农业实训室和智慧建筑实训室,并共同开发了与之相关的实践教学资源。随着校企合作的深入,合作共建这一实践教学模式的优势逐渐显现,学生开发实际产品的工程实践能力得到了提升。

3.产学研用结合,构建双创教学体系,提升学生创新创业能力。以应用创新、思想创新、理念创新为中心,学校积极搭建各方合作的平台。结合闽北地方特色产业,让学生参与教师科研和企业相关项目,并设置物联网创客空间,鼓励学生创新,同时企业导师和校内导师积极介入,对学生加以引导,帮助其成长;并鼓励优秀项目成员入住武夷学院大学生创新创业园,由学校支持项目继续成长,引入专业的创业导师进行专门指导支持,适时开展项目的商业运作;由此形成浓厚的创新创业氛围,做到学生人人参与,构建完善了创新创业教学体系。

将“产学研用”的人才培养模式融入实践教学体系,构建新的双创教育模式,达到培养创新创业型人才的目标。实践教学过程中学生积极参与企业项目、教师科研,其间兼顾了企业对技术创新的要求,可以用较少的成本使用更多的大学生为其服务,教师科研多了学生和企业的参与得以更顺利地进行,而对于大学生,其最关心的应用能力、综合能力和创新能力也得到了培养,对企业运作方式的了解,激发了学生的创业热情,增强了他们的创业信心,为他们的创业成功提供了基础。

4.重构人才培养模式,培养创新性、应用型人才。设计型实验室的建立、校企合作的深入、产学研用的结合,这些提升了教师的教科研水平,满足了企业对人才的需求,最重要的是锻炼了学生的创新、应用能力,培养了社会需要的会创新、能应用的信息类人才,实现了创新性、应用型信息类人才的培养目标,满足了学校的应用型办学定位。

四、總结

专业经过近四年的建设,成效初显,产生了一批实践教学成果。在平台建设上,获批福建省高等学校服务产业特色专业、福建省高等学校创新创业教育改革项目、福建省实验教学示范中心、福建省高校重点实验室等项目的立项;设计了多种软硬件实验资源,累计千余人次学生使用;获批国家级大学生创新创业项目十余项,学生作品申请软件著作权15项,学生发表科研论文15篇;共百余人次参加各级各类学科竞赛,成绩优异。

武夷学院物联网工程专业在学生双创能力培养、教学手段现代化建设、提高教学质量以及教学效果方面做了很多工作,取得了良好的成绩。对物联网专业实践课程体系优化之后,学生的创新能力和应用能力得到极大提高,教学效果显著,但仍存在一些问题,需不断地进行探讨与完善,以紧跟物联网行业发展,培养具有时代特点的应用型工程技术人才。

参考文献:

[1]房爱东,凌军,潘正高.应用型高校物联网工程专业建设与实践教学研究[J].西昌学院学报:自然科学版,2017,31(03):91-93.

[2]符宁,王毅航,郭艳.面向物联网工程专业的层次化实验教学体系研究[J].实验科学与技术,2017,15(02):92-95.

[3]王永强,张婷.基于“CDIO”工程教育理念的物联网工程专业教学改革探索——以唐山学院为例[J].黑龙江科技信息,2017,(12):157-158.

[4]陈海,贺辉.物联网体系建设中的Arduino应用教学研究[J].高教学刊,2017,(05):55-56,58.

[5]赵刚,孙若莹.物联网实践教学体系探究[J].电子商务,2017,(02):79-80.

[6]魏星,杨小劲,柯捷.物联网工程专业应用型人才培养模式探究——以桂林航天工业学院为例[J].钦州学院学报,2017,32(01):59-63.

[7]任晓莉.应用型人才培养模式下《RFID》课程教学探索与实践[J].微型电脑应用,2016,32(03):37-39.

[8]李岩,汪永生.应用型本科院校物联网实践教学改革与创新研究[J].铜陵学院学报,2014,13(05):123-125.

[9]张绍兵,冯福生,季厌浮.基于“四创新、四加强”物联网工程专业实践教学体系的构建[J].高教论坛,2016,(02):26-28.

[10]龙浩,李媛.应用型本科物联网技术实践教学体系构建[J].实验室研究与探索,2014,33(05):160-162.


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