基于系統(tǒng)能力培養(yǎng)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)創(chuàng)新課程體系建設(shè)研究

董香麗

【摘要】物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一門涉及計(jì)算機(jī)、軟件設(shè)計(jì)、電子技術(shù)、通信技術(shù)、測控技術(shù)等多專業(yè)基礎(chǔ)知識的交叉學(xué)科，作為一個(gè)處于摸索階段的新興專業(yè)，各高校都建立起自己的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系。我校計(jì)算機(jī)學(xué)院是最早設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)工程本科專業(yè)的院校之一，從系統(tǒng)能力培養(yǎng)的角度完善物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)創(chuàng)新課程體系建設(shè)，討論如何使教學(xué)內(nèi)容適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的需要，如何提高物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

【關(guān)鍵詞】系統(tǒng)能力；物聯(lián)網(wǎng)工程；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)；課程體系建設(shè)

一、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生系統(tǒng)能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀

（一）重實(shí)踐，強(qiáng)訓(xùn)練

國外高等院校重在加強(qiáng)文化素質(zhì)課程建設(shè)，更注重實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)和加強(qiáng)學(xué)生的工程訓(xùn)練。辛辛那提大學(xué)研究以職業(yè)為導(dǎo)向的課程體系，特色是每個(gè)學(xué)生參與“合作課程”，都有機(jī)會(huì)到辛辛那提和其他城市的企業(yè)實(shí)習(xí)。在帶薪實(shí)習(xí)課程中，學(xué)生在工作崗位上將所學(xué)理論知識應(yīng)用到實(shí)踐中，而工作帶來的挑戰(zhàn)和問題又促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步加深理論學(xué)習(xí)。這種學(xué)習(xí)期間的帶薪工作實(shí)踐，為學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)提供了絕佳的機(jī)會(huì)，學(xué)生也在學(xué)習(xí)期間很好地了解本專業(yè)未來的職業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，同時(shí)獲得將來就業(yè)的必要信息。

（二）重研究，強(qiáng)學(xué)術(shù)

麻省理工學(xué)院，致力于研究基礎(chǔ)科學(xué)，但在把研究、學(xué)習(xí)和行動(dòng)整合成一體的新模式中處于領(lǐng)先地位。且致力于學(xué)術(shù)、探究和批判精神，并擅長把工業(yè)、政府和學(xué)術(shù)界聯(lián)合起來，共同探索、解決世界面臨的主要問題。但是并沒有一套符合新興專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程系統(tǒng)能力培養(yǎng)的包含理論課程和實(shí)踐課程的課程體系。

榆林學(xué)院研究物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)要倚靠原有的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)類專業(yè)，即課程設(shè)置側(cè)重于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層技術(shù)。課程體系設(shè)置包括學(xué)科基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)核心課程三大模塊。還強(qiáng)化實(shí)踐實(shí)驗(yàn)類課程設(shè)置，重視應(yīng)用型人才培養(yǎng)。

嘉應(yīng)學(xué)院認(rèn)為課程體系的建設(shè)應(yīng)基于物聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)技術(shù)架構(gòu)層次來設(shè)計(jì)，建立以應(yīng)用為目的，以必要的理論準(zhǔn)備為基礎(chǔ)的課程模塊。

山西工商學(xué)院研究以物聯(lián)網(wǎng)體系構(gòu)架為核心構(gòu)建的專業(yè)課程體系。專業(yè)核心課程的設(shè)置需涵蓋物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的三個(gè)層次，即感知控制層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和應(yīng)用層。

（三）重崗位，強(qiáng)競賽

蘇州農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院研究校企合作下的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才培養(yǎng)課程體系建設(shè)，提煉農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)崗位群能力，以職業(yè)崗位能力為導(dǎo)向劃分課程模塊。

北京信息科技大學(xué)從物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)學(xué)科的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽出發(fā)，探討其對物聯(lián)網(wǎng)工程教學(xué)與實(shí)踐的深遠(yuǎn)影響；提出以賽促教、以賽促學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)新模式，即結(jié)合競賽和大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目進(jìn)一步完善課程教學(xué)內(nèi)容與方法，提高教師綜合素質(zhì)，拓展實(shí)訓(xùn)平臺。

以上的課程體系研究，均沒有將“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、通信技術(shù)和信息控制技術(shù)等課程進(jìn)行融合，沒有體現(xiàn)課程實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)方面的內(nèi)容，未能依托實(shí)驗(yàn)室和物聯(lián)網(wǎng)競賽。從學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力來講，在體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的先進(jìn)技術(shù)和綜合應(yīng)用上還有欠缺。

二、面向系統(tǒng)能力培養(yǎng)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程體系建設(shè)實(shí)踐

（一）實(shí)踐內(nèi)容

系統(tǒng)能力核心是在掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本原理基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開發(fā)構(gòu)建以計(jì)算技術(shù)為核心的應(yīng)用系統(tǒng)。這需要學(xué)生更多地掌握計(jì)算系統(tǒng)內(nèi)部各軟件/硬件部分的關(guān)聯(lián)關(guān)與邏輯層次，了解計(jì)算系統(tǒng)呈現(xiàn)的外部特性以及與人和物理世界的交互模式。系統(tǒng)能力培養(yǎng)體現(xiàn)出典型的工程教育特征，系統(tǒng)能力培養(yǎng)的過程整體貫穿了解決復(fù)雜工程問題，即系統(tǒng)能力=系統(tǒng)知識+工程實(shí)踐能力。國際上CMU、Stanford、UC Berkley等，國內(nèi)南京大學(xué)、清華大學(xué)、北京大學(xué)、北航、國防科大、浙江大學(xué)、中國科大、上海交大等學(xué)校已經(jīng)開始進(jìn)行有關(guān)的嘗試，取得了一定的成效。具體實(shí)踐內(nèi)容如下。

第一，根據(jù)學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)，將人才培養(yǎng)方向定位在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)兩個(gè)方向，構(gòu)建并實(shí)施分方向培養(yǎng)模式。突出學(xué)生系統(tǒng)能力和工程能力的培養(yǎng)，構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)模塊化課程體系，并加強(qiáng)課程實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的內(nèi)容。構(gòu)建完善的三位一體開放型實(shí)踐教學(xué)平臺，分模塊更新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，完善實(shí)踐教學(xué)保障體系。

第二，依托物聯(lián)網(wǎng)競賽，促進(jìn)教學(xué)，并建設(shè)課程群。校企合作規(guī)劃課程，一方面，企業(yè)人員去學(xué)校授課；另一方面，學(xué)生進(jìn)企業(yè)實(shí)習(xí)。我校與中興通訊有限公司校企合作，雙方合作組建“山東協(xié)和中興智慧城市學(xué)院”，中興通訊有限公司出資建設(shè)學(xué)校實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)技術(shù)支撐平臺，共同開展“企業(yè)主導(dǎo)、學(xué)校主體、師生參與、校內(nèi)實(shí)施”的高校人才培養(yǎng)及科研新模式，打造聯(lián)合培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的示范基地和科研創(chuàng)新基地。

第三，加大對視頻公開課、微課的建設(shè)，開發(fā)建設(shè)創(chuàng)新課程和創(chuàng)業(yè)型課程，完善專業(yè)教學(xué)資源庫。制定核心課程的課程標(biāo)準(zhǔn)，撰寫核心課程的實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書。

（二）研究目標(biāo)

以創(chuàng)新課程體系建設(shè)與系統(tǒng)能力培養(yǎng)為核心，將課程設(shè)置與職業(yè)崗位的要求相結(jié)合，課程內(nèi)容與職業(yè)資格考證內(nèi)容相結(jié)合，課程標(biāo)準(zhǔn)與人才培養(yǎng)要求相結(jié)合，課程能力與企業(yè)人才需求相結(jié)合。本項(xiàng)目建設(shè)的理論課程和實(shí)踐課程，突出重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)實(shí)用，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐環(huán)節(jié)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，適應(yīng)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，進(jìn)行系統(tǒng)集成及相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用推廣，服務(wù)于經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展。

（三）改革方案設(shè)計(jì)

方案設(shè)計(jì)思路如圖1所示。

具體課程體系建設(shè)方案如圖2所示。

三、研究意義

一個(gè)戰(zhàn)略性的新興專業(yè)學(xué)科，這就決定了其課程體系具有發(fā)展變化的動(dòng)態(tài)特性。因此，要以與時(shí)俱進(jìn)的專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù)，這樣才能設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的、發(fā)展的課程體系，才能為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需高素質(zhì)專門人才的培養(yǎng)做出更大貢獻(xiàn)。

立足服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展，以新興物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的社會(huì)需求為導(dǎo)向，以培養(yǎng)系統(tǒng)能力和應(yīng)用能力為目標(biāo)，注重技術(shù)應(yīng)用，突出實(shí)踐教學(xué)，體現(xiàn)校企合作、工學(xué)交替。重點(diǎn)優(yōu)化整合理論課程和實(shí)踐課程體系，構(gòu)建完善的三位一體開放型實(shí)踐教學(xué)平臺，分模塊更新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，加大對視頻公開課、微課、核心課程的建設(shè)，規(guī)劃編寫校企合作教材，完善教學(xué)資源庫，使學(xué)生能適應(yīng)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，進(jìn)行系統(tǒng)集成及相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用推廣，具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力，最終服務(wù)于經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，滿足企業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生的需求。

四、結(jié)語

通過創(chuàng)新模塊化課程體系建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)平臺搭建，為教師提供課程資源承載平臺，為學(xué)生的系統(tǒng)能力培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。通過校企合作，學(xué)生能勝任基本的崗位需求。通過參與物聯(lián)網(wǎng)競賽，學(xué)生能提高自己的創(chuàng)新能力。通過專業(yè)課程資源群建設(shè)，為學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)提供良好導(dǎo)向，促進(jìn)人才培養(yǎng)模式改革和專業(yè)學(xué)科人才隊(duì)伍培養(yǎng)；通過課程資源庫的管理，優(yōu)化課程資源和教師教學(xué)管理，使高職教育和開放教育相互促進(jìn)、共同發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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