新工科背景下地方院校物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)探索

新工科背景下地方院校物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)探究〔〕:

摘要：針對物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)對人才的需求現(xiàn)狀，深化分析地方院校的缺乏與優(yōu)勢，認(rèn)為地方院校應(yīng)該根據(jù)行業(yè)和地域的特點(diǎn)開展物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的教學(xué)改革。提出從專業(yè)課程設(shè)置、課堂教學(xué)形式改良、教學(xué)手段多樣及強(qiáng)化校企合作角度出發(fā)，鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)，以培養(yǎng)滿足產(chǎn)業(yè)及應(yīng)用需求的工程型人才。

關(guān)鍵詞：新工科；物聯(lián)網(wǎng)；地方高校；專業(yè)特色

本文引用格式：殷華.新工科背景下地方院校物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)探究[J].教育現(xiàn)代化,2022,7(52):29-32.

ResearchonthePersonnelTrainingofIOTinLocalCollegesundertheBackgroundofEmergingEngineeringEducation

YINHua

(SchoolofSoftwareofJiangxiAgriculturalUniversity,NanchangJiangxi)

Abstract:AccordingtothedemandfortalentsintheIOTarea,aswellasadvantagesanddisadvantagesoflocalcolleges,localcolleges"educationalreformshouldbeablepushforwardbaseduponitsregionalandindustry-specificfeatures.Inordertomotivatestudentstolearnbythemselves,andtrainingengineeringtalentswhichmeettheneedsofindustry,thearticletriestodiscusstheprofessionalcurriculum,modelofeducation,modernmeansinteachingandlearningandSchool-enterprisecooperationfromtheperspectiveofemergingengineeringeducation.

Keywords:Emergingengineeringeducation;IOT;Localcollege;Specialtycharacteristics

一引言

隨著科技的不斷開展，各種新興產(chǎn)業(yè)不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)教育方式所培養(yǎng)的人才已不能滿足社會的需求，迫切需要改革。物聯(lián)網(wǎng)工程雖然2022年首次開設(shè)，屬于新興學(xué)科，但由于其知識領(lǐng)域跨越了計(jì)算機(jī)、自動化、電子信息工程等多個學(xué)科，教學(xué)形式與教學(xué)方法受到傳統(tǒng)學(xué)科的影響不能很好地契合市場的需求，造成專業(yè)特色不突出、專業(yè)目的不明晰、專業(yè)開展不明確的窘境。雖然有不少學(xué)校從構(gòu)思、施行、運(yùn)行形式以及"互聯(lián)網(wǎng)+";、團(tuán)隊(duì)協(xié)作角度給出了改革的思路和方法，但總體來看各個大學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建立與教學(xué)形式尚屬于探究階段，忽略了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個綜合性、應(yīng)用型專業(yè)，行業(yè)特點(diǎn)鮮明。特別是對一些地方高校來說，其辦學(xué)實(shí)力與綜合類985高校有一定差距，在這種前提下，如何進(jìn)展教學(xué)、理論改革，讓所培養(yǎng)的學(xué)生具有一定的特色、滿足就業(yè)市場對人才的需求，對于地方高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)來說是一個宏大的挑戰(zhàn)。

2022年"新工科";概念的提出為我國高等工程教育改革提供了新的思維、新的方式與新的目的，其通過繼承與創(chuàng)新、穿插與交融、協(xié)調(diào)與共享途徑培養(yǎng)將來多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才的思路為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的教學(xué)和理論指明了方向。地方高校通常具有地域或行業(yè)優(yōu)勢，因此，將學(xué)校的優(yōu)勢特色學(xué)科與物聯(lián)網(wǎng)工程嚴(yán)密結(jié)既符合新工科的思想，也是目前趨勢。但是，目前地方高校的瓶頸大多出如今如何將傳統(tǒng)的強(qiáng)勢學(xué)科專業(yè)與新興的物聯(lián)網(wǎng)工程結(jié)合，在理論課開設(shè)、專業(yè)課實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)課建立方面找到適宜的切入點(diǎn)上。因此，深化探究地方院校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在"新工科";背景下的課程建立既是社會的要求也是自身開展的需要。

二地方高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)現(xiàn)狀

地方高校通常是指屬于各省、自治區(qū)、直轄市、港澳特區(qū)且由地方行政部門劃撥經(jīng)費(fèi)的普通高等學(xué)校，是我國高等教育體系的主要組成局部，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)全國大約共有2500多所，著力為地方培養(yǎng)高素質(zhì)人才。這些高校大多都有專業(yè)或行業(yè)背景，以江西為例，省內(nèi)包含了江西財(cái)經(jīng)大學(xué)、江西理工大學(xué)、華東交通大學(xué)、東華理工大學(xué)、江西農(nóng)業(yè)大學(xué)、江西師范大學(xué)等多所地方高校。這些高?；蛞赞r(nóng)業(yè)為特色，或以師范類、交通類為特色，且都開設(shè)有物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)。在這種行業(yè)背景下，學(xué)校的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)如何定位？專業(yè)開展與人才培養(yǎng)目的如何實(shí)現(xiàn)？怎么才能打造出自己的特色？這些都是必需要考慮的問題。在長期的教學(xué)梳理與調(diào)研過程中，發(fā)現(xiàn)地方高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建立，大多存在以下幾個方面的問題。

(一)教學(xué)目的不明晰、專業(yè)特色不突出

地方高校所承當(dāng)?shù)娜蝿?wù)是效勞區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會開展，為地方培養(yǎng)高素質(zhì)人才，因此，地方高校開設(shè)的專業(yè)必須盡量的滿足地方需求。但目前較多地方高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學(xué)目的脫離了這一初衷，向大而全的方向轉(zhuǎn)變，但同時又由于學(xué)校、地域等多種條件的限值，無法與部屬高校相比。在這種情況下必然所學(xué)的知識雜而不精，造成學(xué)生感覺似乎什么都學(xué)過，又好似什么都不會，在劇烈的就業(yè)市場上無法突出自己所處地域、學(xué)校的優(yōu)勢。

(二)特色工程教育缺乏

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)既然被稱為工程，那么其培養(yǎng)的目的應(yīng)該是打造合格的工程師人才，但是工程教育缺乏的現(xiàn)象在很多地方高校都存在。究其原因，主要不外乎以下兩個方面：一是工程教育的理念沒有被教師完全接納，很大一局部教師沒有弄清楚什么是工程教育，它與其它教育有什么本質(zhì)區(qū)別，如何加強(qiáng)工程教育。二是目前很多地方高校工程教育體系并不完善，工程教育形式過于單一。工程領(lǐng)域眾多，不同企業(yè)的需求千差萬別，即便是同一企業(yè)其所需的工程人才也是多種多樣的，這必然要求工程教育的多樣化。另外，工程教育在社會上的影響力缺乏，在普通群眾心中對工程教育持有偏見等態(tài)度時有出現(xiàn)，這些也是造成當(dāng)前對工程教育研究、推行不重視的重要原因。

(三)教學(xué)方法、思維與專業(yè)需求不匹配

由于大局部高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的教師都來自于計(jì)算機(jī)、電子通信、自動化、機(jī)電等專業(yè)，沒有系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)背景，大局部教師還是沿用本來專業(yè)的教學(xué)形式和方法：教師在上面講授，同學(xué)在課后完成作業(yè)，期末根據(jù)教師所講授的重點(diǎn)進(jìn)展復(fù)習(xí)，應(yīng)付最終的期末考試；實(shí)驗(yàn)課以獨(dú)立的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為主，割裂了實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)之間的互相聯(lián)絡(luò)，系統(tǒng)性不強(qiáng)。理論課以大班教學(xué)為主，由于學(xué)生人數(shù)眾多各種問題紛至沓來，教師精力有限不能對所有同學(xué)進(jìn)展效勞。

三"新工科";背景下的新形式探究

面對上述問題，根據(jù)"新工科";對專業(yè)內(nèi)容、人才構(gòu)造提出的新的要求，高校必須進(jìn)展相應(yīng)的改變及創(chuàng)新，主動探究適宜于地方高校的新的工程教學(xué)范式，從通用和特色兩個角度出發(fā)，做好物聯(lián)網(wǎng)工程教學(xué)與的頂層設(shè)計(jì)。

(一)創(chuàng)新專業(yè)課程設(shè)置

新工科最大的特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)學(xué)科交融，多專業(yè)的穿插。而這一特點(diǎn)的直接表達(dá)就是專業(yè)課程的設(shè)置。除了現(xiàn)有的根底課程外，哪些課程需要開哪些課程不需要開、需要開的課程講授的深度應(yīng)該是多少，這些都是必需要仔細(xì)斟酌的問題。另外，任何一個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)都是多種知識的交融，以最常用的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)為例，其根本架構(gòu)如圖1所示。

從圖中可以看出，物聯(lián)網(wǎng)的經(jīng)典三層架構(gòu)：感知層、傳輸層、應(yīng)用層。在感知層中以讀取各種傳感器為核心，其中會涉及模擬電路、數(shù)字電路、單片機(jī)等硬件相關(guān)課程，假設(shè)所涉及的應(yīng)用場合較為復(fù)雜還會應(yīng)用到信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理等知識。在傳輸層中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信原理等相關(guān)課程必不可少。在應(yīng)用層，隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的不斷增加，各種新的應(yīng)用形式隨之誕生。從廣泛的概念說來，云端后臺系統(tǒng)的開發(fā)、微信小程序的編寫、android/ios程序的設(shè)計(jì)、前端界面的開發(fā)、前后臺通訊協(xié)議確實(shí)定等都需要物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)參與施行，而這些開發(fā)所涉及到的語言與知識又五花八門。另外，即便學(xué)完了如此多的技術(shù)相關(guān)專業(yè)課程，也不可能很好的表達(dá)地方高校的專業(yè)特色，學(xué)得雜而不精，久而久之也會使得學(xué)生喪失了興趣。因此，筆者認(rèn)為專業(yè)課程的設(shè)計(jì)必須按照物聯(lián)網(wǎng)工程的三個層次分別進(jìn)展，以"物聯(lián)網(wǎng)感知";、"物聯(lián)網(wǎng)傳輸";和"物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用";為方向規(guī)劃學(xué)習(xí)道路和專業(yè)方向，同時強(qiáng)調(diào)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用性，在每個方向中開設(shè)與學(xué)校特色專業(yè)相符的根底課程，邀請學(xué)校特色專業(yè)的教授進(jìn)展科普知識培訓(xùn)，注重為學(xué)消費(fèi)生新的思維提供專業(yè)支撐。

(二)改革課堂教學(xué)形式

工程教育強(qiáng)調(diào)觀察事務(wù)的全面視角，在人才培養(yǎng)過程中應(yīng)綜合各種技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生以多學(xué)科方法解決實(shí)際問題的才能。在實(shí)際中須表達(dá)出激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生出現(xiàn)探究式學(xué)習(xí)、合作式學(xué)習(xí)的特點(diǎn)。因此，在課堂教學(xué)的組織形式上需要靈敏多樣，發(fā)揮學(xué)生、教師的潛能。教師需要改變傳統(tǒng)的以講授為主的填鴨式教學(xué)方法，利用翻轉(zhuǎn)課堂、混合式教學(xué)進(jìn)展小班制教學(xué)，在課堂上與學(xué)生"平起平坐";，更多的是以討論的方式完成課程，注意問題間的區(qū)別、穿插與聯(lián)絡(luò)，促進(jìn)創(chuàng)新思維的產(chǎn)生。

(三)探究以需求為主體的自主學(xué)習(xí)過程

從根本上來看，教學(xué)上創(chuàng)新的源泉主要在于教師的創(chuàng)新的觀念。新工科思維的提出促使教師在教學(xué)活動中結(jié)合自身的科研，以學(xué)生為主體，通過提煉科研中的問題作為任務(wù)的需求，分層次的逐步遞進(jìn)促進(jìn)學(xué)生的深層開展。另外，也可以從實(shí)際生活中的需求出發(fā)，如：改造寢室為智能寢室、改造書桌為智能書桌等等，讓學(xué)生帶著問題去學(xué)，帶著問題去考慮。在這同時，教師需要為學(xué)生提供多種資源和學(xué)習(xí)環(huán)境，使得學(xué)生真正實(shí)現(xiàn)自我構(gòu)建知識體系，最終變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。

(四)多樣化教學(xué)手段

教學(xué)形式的改變必然伴隨著教學(xué)手段的更新，傳統(tǒng)的面對面教學(xué)雖然存在著實(shí)時交互等不可比較的優(yōu)勢，但其受時空約束缺點(diǎn)也顯而易見。5G時代、智能、VR、AR硬件的普及為多樣化教學(xué)手段的施行提供了技術(shù)支撐，學(xué)生、教師可以隨時隨地的交流學(xué)習(xí)，以往很多抽象的概念變得更加詳細(xì)和生動。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的教學(xué)需要大力借助這些手段和技術(shù)，進(jìn)步學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外，在弱化課堂教學(xué)的根底上，加強(qiáng)"第二課堂工作室";的建立并利用現(xiàn)代化手段進(jìn)展管理，教師更多的應(yīng)該在工作室中對學(xué)生發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)展及時指導(dǎo)，讓學(xué)生在自主的學(xué)習(xí)過程中完成教師的教學(xué)。

(五)建立多學(xué)科穿插的理論平臺

依托學(xué)校優(yōu)勢專業(yè)、學(xué)科的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，搭建"物聯(lián)網(wǎng)+";創(chuàng)新理論平臺。以江西農(nóng)業(yè)大學(xué)為例，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學(xué)生可以與動物科學(xué)學(xué)院開展關(guān)于智慧養(yǎng)豬、智慧養(yǎng)蜂相關(guān)科學(xué)研究活動，也可以與農(nóng)學(xué)院結(jié)合，開展設(shè)施農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)實(shí)訓(xùn)。

利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)構(gòu)建大數(shù)據(jù)分析、展示平臺。在此根底上，增設(shè)綜合性、拓展性和工程理論性的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)步實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)工程的技術(shù)含量和程度。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)方向及學(xué)生個人的興趣愛好，組建各種第二課堂創(chuàng)新工作室作為大學(xué)生日常科技活動的場所，進(jìn)步學(xué)生的創(chuàng)新才能。對于選擇學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)感知層的同學(xué)可引入"口袋實(shí)驗(yàn)室";系統(tǒng)，將寢室、圖書館等變?yōu)閷?shí)驗(yàn)室，隨時隨地完成實(shí)驗(yàn)。要充分利用各大物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽及互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，加強(qiáng)學(xué)生合作解決問題的才能培養(yǎng)。

(六)強(qiáng)化校企合作

與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)企業(yè)合作，打破學(xué)校-企業(yè)的隔膜，構(gòu)建企業(yè)與學(xué)校雙向反響機(jī)制：企業(yè)全程參與學(xué)校的人才培養(yǎng)；教師全程參與企業(yè)人才招聘。將走訪物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)常態(tài)化，實(shí)時跟蹤物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的需求，優(yōu)化專業(yè)課程體系的設(shè)定。將企業(yè)崗位需求與學(xué)生才能的培養(yǎng)對接，通過課程、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)開展準(zhǔn)定向培養(yǎng)；在合理的范圍內(nèi)，將企業(yè)的工程做適當(dāng)修改后作為在校學(xué)生實(shí)訓(xùn)的主要內(nèi)容。將學(xué)生的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)實(shí)習(xí)下放到企業(yè)中，在企業(yè)中進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的工程思想和團(tuán)隊(duì)協(xié)作才能，鼓勵將實(shí)習(xí)內(nèi)容全部或局部轉(zhuǎn)化為畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文。整個新工科背景下人才培養(yǎng)形式如圖2所示。

(七)革新考核方式

在對課堂教學(xué)形式、教學(xué)手段進(jìn)展改革后，傳統(tǒng)的評價機(jī)制顯然不能適應(yīng)開展需要，不能對學(xué)生學(xué)習(xí)過程全面的掌握，很難進(jìn)步學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。而基于過程的考核方式更加關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的過程，施行學(xué)生自己評價自己、評價同組同學(xué)、教師評價學(xué)生三方評價制度，這樣一方面，起到了對學(xué)生學(xué)習(xí)知識目的和理論技能目的的監(jiān)視作用，另一方面也迫使教師可以及時理解學(xué)生學(xué)習(xí)的情況，解決學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的各種問題。在考核的過程中學(xué)生既是考核者也是被考核者，既可以調(diào)動廣闊學(xué)生的積極性，同時也是對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)進(jìn)展教學(xué)改革可以推行的根底。

四結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景日新月異，根據(jù)新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟(jì)的需求，結(jié)合學(xué)校的特色與地區(qū)優(yōu)勢，構(gòu)建合理的、適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)開展的課程體系和人才培養(yǎng)形式是地方高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)改革的動力，也是體系化培養(yǎng)學(xué)生滿足市場需求的根本。

從課程設(shè)置、課堂教學(xué)形式、學(xué)生自主學(xué)習(xí)過程、多樣化教學(xué)手段、建立多學(xué)科穿插平臺和強(qiáng)化校企合作出發(fā)，將討論、實(shí)驗(yàn)、理論和探究引入課堂，結(jié)合企業(yè)詳細(xì)需求和學(xué)校的專業(yè)、行業(yè)特色進(jìn)展改革，在考核上注重過程，力爭使得學(xué)生成為具有較強(qiáng)理論才能、創(chuàng)新才能的復(fù)合型新工科人才。

參考文獻(xiàn)

【1】鄭南希."互聯(lián)網(wǎng)+教育";背景下本科生自主學(xué)習(xí)才能現(xiàn)狀分析與培養(yǎng)途徑[J].黑河學(xué)院學(xué)報,2022,10(09):135-137.

【2】桂瓊,程小輝.新工科物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)形式考慮[J].高教學(xué)刊,2022(12):167-169.

【3】馬亞紅,范小嬌,邢卓,等."新工科";背景下民辦高校應(yīng)用型本科物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)形式討論[J].課程教育研究,202