新工科背景下地方高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)研究

摘 要：在新工科建設(shè)教育改革背景下，針對(duì)地方高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)過程中存在的不足，結(jié)合北部灣大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)建設(shè)內(nèi)容，提出有效提高物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)效果的改革措施，包括引入OBE成果導(dǎo)向教學(xué)理念和CDIO實(shí)踐教學(xué)模式、構(gòu)建專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系、加大實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)，開展多層次、多樣化的實(shí)踐教學(xué)，注重個(gè)性化教學(xué)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)。實(shí)踐表明，開展實(shí)踐教學(xué)改革能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，有效提升學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、解決復(fù)雜工程問題的能力，提升地方高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)水平和培養(yǎng)高素質(zhì)新工科人才的辦學(xué)水平。

關(guān)鍵詞：新工科；地方高校；物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)；OBE；實(shí)踐教學(xué)；高素質(zhì)新工科人才

中圖分類號(hào)：TP39；G642；TN99 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2024）08-0-03

DOI：10.16667/j.issn.2095-1302.2024.08.039

0 引 言

自教育部推進(jìn)新工科建設(shè)教育改革工作以來，全國高校對(duì)新工科專業(yè)建設(shè)進(jìn)行了積極嘗試和探索，并取得了一定成效。新工科建設(shè)是應(yīng)對(duì)國家、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，從國家戰(zhàn)略出發(fā)，面對(duì)未來科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)革命升級(jí)等新環(huán)境、新機(jī)遇提出的一系列重大計(jì)劃。新工科建設(shè)教育改革為了適應(yīng)未來復(fù)雜多變的社會(huì)環(huán)境，培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)，工程實(shí)踐能力突出，以適應(yīng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和面向未來智造的高素質(zhì)復(fù)合型工程人才。地方高校與地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有直接關(guān)聯(lián)性，對(duì)區(qū)域創(chuàng)新和區(qū)域產(chǎn)業(yè)升級(jí)具有重要支撐作用。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是跨多學(xué)科、多領(lǐng)域的新工科建設(shè)專業(yè)，旨在培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的工程人才。實(shí)踐教學(xué)是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學(xué)的重要組成部分，探究實(shí)踐教學(xué)對(duì)確保物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)高素質(zhì)工程人才培養(yǎng)具有重要研究

意義。

1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀

新工科建設(shè)教育改革要求物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)與時(shí)俱進(jìn)，以學(xué)生為中心，注重多學(xué)科交叉與融合，注重工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[1]。結(jié)合實(shí)際情況，眾多地方院校在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中普遍存在以下問題：

（1）課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)比較薄弱，課程設(shè)置缺乏連貫性與跨多學(xué)科交叉內(nèi)容。傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)過程中，任課教師更關(guān)注課程規(guī)定任務(wù)的完成，缺乏對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)及對(duì)實(shí)踐課程的過程性考核[2]。

（2）實(shí)訓(xùn)課程和課程設(shè)計(jì)缺乏新意，教學(xué)內(nèi)容偏離實(shí)際，考核標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，缺乏過程性考核，很難達(dá)到課程教學(xué)的預(yù)期目標(biāo)；實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量無法保障，很難達(dá)到新工科教學(xué)改革對(duì)工程應(yīng)用能力培養(yǎng)的要求[3]。

（3）實(shí)訓(xùn)教學(xué)缺乏企業(yè)的參與或校企合作不夠深入，實(shí)踐教學(xué)與行業(yè)項(xiàng)目脫離，實(shí)踐教學(xué)環(huán)境與行業(yè)實(shí)際研發(fā)環(huán)境區(qū)別較大，與實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境脫軌，不利于提高學(xué)生工程實(shí)踐能力，較難達(dá)到新工科物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)中的工程實(shí)踐能力要求[4]。

（4）實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)環(huán)境比較陳舊，實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目偏少，教學(xué)項(xiàng)目之間相互獨(dú)立，關(guān)聯(lián)性較弱，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多，缺少綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，嚴(yán)重缺乏跨學(xué)科類實(shí)驗(yàn)，難以達(dá)到新工科教學(xué)改革復(fù)合型工程人才培養(yǎng)要求。

（5）實(shí)踐教學(xué)模式和組織形式缺乏自主性和多樣性，缺少綜合性實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，無法有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

以上問題嚴(yán)重影響新工科人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升，是地方院校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)過程中亟待解決的問題[5]。

2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)基礎(chǔ)理論

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是計(jì)算機(jī)、電子、通信等多個(gè)學(xué)科交叉、融合形成的新工科專業(yè)。學(xué)生應(yīng)具有跨學(xué)科理論基礎(chǔ)和知識(shí)應(yīng)用能力、專業(yè)實(shí)踐能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力以及解決復(fù)雜工程問題的能力。研究依托北部灣大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)，深挖物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)方面的教學(xué)困境，結(jié)合OBE成果導(dǎo)向教學(xué)理念和CDIO實(shí)踐教學(xué)模式，多角度剖析新工科背景下物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)過程中實(shí)踐教學(xué)建設(shè)的重要作用和實(shí)踐教學(xué)改革的必要性，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技術(shù)人才實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)體系的完整構(gòu)建進(jìn)行系統(tǒng)深入的

研究。

基于OBE成果導(dǎo)向教學(xué)理念的教育模式重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，遵循以產(chǎn)出成果為導(dǎo)向、保證教育的有效性和持續(xù)改進(jìn)的理念。OBE重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和工程能力的培養(yǎng)，提倡反向設(shè)計(jì)原則，以達(dá)到預(yù)期設(shè)定的培養(yǎng)目標(biāo)，評(píng)價(jià)教育模式[6-7]。OBE教育理念與新工科教育改革宗旨契合度高，均突出了工程類人才專業(yè)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，致力于提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，有利于提升工程類人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力。

CDIO教學(xué)模式以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，包括構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作等過程[8-10]。CDIO教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生工程學(xué)習(xí)過程中的主動(dòng)性、參與性、實(shí)踐性、團(tuán)隊(duì)性。CDIO教學(xué)實(shí)踐與物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)契合，能夠有效加強(qiáng)多門實(shí)踐課程間的聯(lián)系，更好地體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)多學(xué)科的特性，CDIO教學(xué)模式能夠更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和工程實(shí)踐

能力。

3 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革

北部灣大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)2014年開始招生，意在培養(yǎng)能夠從事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域設(shè)計(jì)、開發(fā)、管理、維護(hù)等工作的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。以新工科建設(shè)對(duì)地方高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的要求為依據(jù)，北部灣大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式如圖1所示。

3.1 構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系

文中結(jié)合北部灣大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)實(shí)踐，探討如何有效提高物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)效果。專業(yè)課程劃分為專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課、專業(yè)選修課和專業(yè)綜合實(shí)踐應(yīng)用4類（具體見表1），其中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)包含課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、學(xué)科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)等內(nèi)容。

改革物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)體系，實(shí)現(xiàn)以結(jié)果評(píng)價(jià)和過程評(píng)價(jià)相結(jié)合的綜合評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)以考核學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐應(yīng)用能力為出發(fā)點(diǎn)，評(píng)價(jià)指標(biāo)需具有綜合性、多元化、應(yīng)用性，并建立有效的評(píng)價(jià)反饋機(jī)制。實(shí)踐教學(xué)過程性考核包括實(shí)踐作品展示、面試答辯等多種形式的考核標(biāo)準(zhǔn)，全方位、多角度綜合考評(píng)學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力。

3.2 實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)

北部灣大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)密切關(guān)注行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)，以更好服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展為目標(biāo)，積極搭建專業(yè)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。在產(chǎn)教融合的背景下大力深化校企合作，探索校企合作人才培養(yǎng)新模式，改革現(xiàn)有實(shí)踐教學(xué)方法和教學(xué)形式，建立企業(yè)人員和教師聯(lián)合授課制度。與合作企業(yè)開展項(xiàng)目研發(fā)，設(shè)計(jì)貼近地方行業(yè)企業(yè)具體應(yīng)用的實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)校企項(xiàng)目互通。從行業(yè)企業(yè)需求技術(shù)出發(fā)，推薦學(xué)生去合作企業(yè)實(shí)習(xí)，設(shè)置與行業(yè)企業(yè)開發(fā)項(xiàng)目相同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使學(xué)生加快適應(yīng)行業(yè)崗位需求。進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)基地管理，依托自治區(qū)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，教育部-中興通訊ICT產(chǎn)教融合創(chuàng)新基地等，我校已先后完成“智慧農(nóng)業(yè)”“智慧港口”等一批高質(zhì)量的“工程實(shí)踐教育中心”建設(shè)，為提升學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力和解決復(fù)雜工程問題能力形成強(qiáng)有力的支撐。

3.3 個(gè)性化教學(xué)

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)以專業(yè)能力及素質(zhì)綜合發(fā)展為立腳點(diǎn)，不斷深化課程思政建設(shè)，增強(qiáng)政治認(rèn)同和文化自信，以培養(yǎng)適合地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的高素質(zhì)工程類應(yīng)用型人才為己任。注重學(xué)生的個(gè)性化培養(yǎng)，因材施教，采用多層次、多樣化的實(shí)踐教學(xué)形式。具體內(nèi)容如下：

（1）開展第二課堂教學(xué)，開放專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，教師可以根據(jù)課堂教學(xué)內(nèi)容延伸布置開放性課題，也可以根據(jù)興趣自主選擇相關(guān)課題；

（2）加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)協(xié)會(huì)、程序設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)、電子協(xié)會(huì)的管理和建設(shè)，注重高低年級(jí)梯隊(duì)建設(shè)，協(xié)會(huì)指導(dǎo)教師和學(xué)生雙向選擇完成指導(dǎo)教學(xué)、科研或橫向項(xiàng)目，以達(dá)到開闊視野和提升專業(yè)實(shí)踐能力的目的；

（3）鼓勵(lì)學(xué)生積極參加專業(yè)學(xué)科競賽，如全國大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)競賽、廣西大學(xué)生人工智能設(shè)計(jì)大賽、廣西大學(xué)生程序設(shè)計(jì)大賽等。各項(xiàng)學(xué)科競賽配備專門的指導(dǎo)教師進(jìn)行全程指導(dǎo)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與學(xué)科競賽的積極性，形成高低年級(jí)團(tuán)隊(duì)成員結(jié)構(gòu)合理的學(xué)科競賽團(tuán)隊(duì)，達(dá)到以賽促學(xué)的目的。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生將競賽成果應(yīng)用到畢業(yè)設(shè)計(jì)等專業(yè)綜合實(shí)踐中，進(jìn)一步提升學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力。

3.4 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)

大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)是新工科教育改革的重要組成內(nèi)容，學(xué)校積極引導(dǎo)學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃，培養(yǎng)雙創(chuàng)意識(shí)，鼓勵(lì)優(yōu)秀的學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)采用漸進(jìn)式培養(yǎng)方式，將專業(yè)能力有機(jī)融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練中，在提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的同時(shí)，進(jìn)一步提升專業(yè)實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)專業(yè)實(shí)踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力共同提升的良性循環(huán)。在具體培養(yǎng)過程中，加大創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練的計(jì)劃宣傳力度，以此來吸引學(xué)生的注意力，讓盡可能多的學(xué)生參與進(jìn)來。安排專業(yè)教師和輔導(dǎo)員進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)講座和創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目指導(dǎo)，形成良好的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)氛圍。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)盡量由高低年級(jí)和跨專業(yè)學(xué)生共同組成，確保創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目順利開展并完成。鼓勵(lì)學(xué)生積極申報(bào)省級(jí)和國家級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目，對(duì)獲批項(xiàng)目進(jìn)行定期指導(dǎo)和考核，推動(dòng)項(xiàng)目產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)業(yè)能力。漸進(jìn)式的培養(yǎng)方式對(duì)提升學(xué)生對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的認(rèn)識(shí)和提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力具有重要

意義。

4 結(jié) 語

通過對(duì)北部灣大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的分析與研究，針對(duì)地方高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的不足，分別從實(shí)踐教學(xué)理論、實(shí)踐教學(xué)課程體系建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)、個(gè)性化教學(xué)、創(chuàng)業(yè)教學(xué)等方面提出了實(shí)踐的方法和措施，并通過具體實(shí)施效果表明改革措施和方法可以有效提高地方高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)水平和物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和解決復(fù)雜工程問題的能力，為地方高校新工科專業(yè)建設(shè)以及提高學(xué)生就業(yè)競爭力提供有力支撐。

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收稿日期：2023-08-26 修回日期：2023-09-27

基金項(xiàng)目：廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項(xiàng)目（2021JGA253）；廣西中青年教師基礎(chǔ)能力提升項(xiàng)目（2023KY0441）

作者簡介：楊忠強(qiáng)（1986—），男，博士在讀，講師，研究方向?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等。

趙榮陽（1982—），男，碩士，教授，研究方向?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)、水下定位技術(shù)等。

魏妮妮（1982—），女，碩士，副教授，研究方向?yàn)榛旌鲜浇逃芯俊?/p>