基于ISAS的物联网卓越工程师培养研究

严筱永+刘钰+何健+李华峰

[摘 要]为满足社会经济发展的需要，培养适应未来工程技术发展方向的工程师，可以采用以提高学生综合素质为目标的新型ISAS实践教学方法培养卓越工程师后备人才。该教学法从团队合作、信息查询、信息分析归并、语言表达、与人沟通交流等多个方面对学生进行训练，充分调动学生的学习积极性，同时培养学生的实践能力、创新意识和创业潜能，以达到“授人以渔”的教学目标。实践证明，采用该实践教学方法后，学生的专业技能水平显著提升。

[关键词]卓越工程师；物联网专业；ISAS实践教学体系

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）01-0133-03

根据2015年《政府工作报告》部署，“大众创业、万众创新”是我国未来若干年推进国民经济进一步发展的重要手段。[1]如何推动“大众创业，万众创新”，这就需要依靠科学技术，实现创新；需要发展教育，提高人的科学文化素质。对于高等院校而言，开展卓越工程师教育培养计划是培养学生创新意识、创新能力的重要手段，而且是在一个更高层面上所实施的培养方法。“走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国”是党的十七大提出的战略部署，为了早日实现十七大的战略部署，在《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》中更是明确指出要发展卓越工程师计划。[2，3]

全面提高我国工程人才培养质量，这就需要我们高等院校培养造就出一大批具有创新精神，且动手能力强，能够适应社会经济发展的具有一定科学素养的高素质各类型工程技术人才。现代信息技术极大的解放了生产力，其相关产业是我国经济发展的支柱和战略性产业。作为新一代信息技术重要组成部分的物联网产业[4]，它是一个“大集成”应用，其发展需要大量卓越工程师型的工程实践人才。

1981年成立的印度国家信息技术学院（NIIT）目前是全球最大的信息类培训公司之一[5，6]，它已成为国际上最有影响力的信息技术培训教育机构。NIIT独特的教学模式和其开设的课程能快速适应现代信息技术高速的更新，深受信息产业界高度的认可和广泛的好评。在它所开设的课程中，ISAS[7]（Information Search and Analysis Skill，信息搜索和分析技能）是其众多受欢迎的高质量课程之一。ISAS与其他传统课程的设置不一样，其无理论课时安排，无固定操作模式，通过充分发挥和促进学生主动性达到培养学生的信息素养为目的。通过ISAS课程的学习有助于学生提高分析问题、独立思考和动手能力。ISAS课程培养方式和理念非常适合工程实践人才培养。受此启发，本文将深入分析ISAS教学方法，并以此为借鉴，将其应用到大学本科物联网专业卓越工程师培养中。

一、ISAS实践教学法简介

与我国传统教学方法不同，ISAS教学方法把现代教育技术作为一种教学工具，并强调教学应该以系统，有意识、有计划的方式进行搜索和获取信息。ISAS教学方法充分发挥了现代计算机快速计算能力和因特网包罗大量资源信息的功能，使得它特别适合工程类课程的学习，给学生带来全新的体验感。

ISAS的教学目标是，通过ISAS主要培养学生可通过各种途径获得信息的能力，对所获得的信息能够深入理解分析，从中决定并选取有用信息，最终得到自己的分析结论并向他人完整介绍自己对该问题的研究结果。总而言之，ISAS是对学生综合素质，如：团队合作、信息查询、信息分析归并、语言表达、与人沟通交流等能力的培养。

ISAS的教学过程与“教师唱主角”为主的传统教学不同，它以“学生为主，教师为辅”，主张发挥学生的主观能动性。学生在学习过程中自主选题，自由讨论，互相帮助，以达到提高自我创新意识，充分展现每位同学的个性魅力的目的。同时，ISAS的教学主张教师在课前按照授课内容提前进行标准化程序准备，并提出要解决的问题。教师在课堂中，教给学生分析和解决问题的方法与程序，并指导学生以小组为单位，借助现代化技术手段和设备，如计算机、因特网等进行信息搜索、获取和检索，收集大量的资料，并引导学生从中筛选出项目组自己需要的内容，应用阅读技巧、参考书，抽象概括并进行结论的发布。ISAS的教学提倡教师按课前确定的，通过选择由浅入深的问题和练习，让学生准确理解概念，巩固所获得的知识，掌握解决问题的方法。把现代信息技术作为教学工具，着重强调现代教学应以系统的和有目的、有计划的方式搜索和获取信息。这有助于学生提高在技术探索方面的技能，并使其成为一种根深蒂固的习惯，而这一习惯将使学生终生在竞赛中处于领先状态，因为在瞬息万变的信息工业界，探索和吸取新知识的能力对于保持最新的技能、自信、判断力都是至关重要的。

二、基于ISAS实践教学法的实践能力培养体系建设研讨

结合ISAS实践教学法的教学理念，根据卓越工程师人才培养目标要求，设计“前、中、后”三部曲的人才培养体系，以提升学生实践创新能力。

（一）前期分组，确定课题

将学生随机的分组，每组5人并安排1人为小组组长。各小组通过自行的讨论和商议，以此确定研究课题（需与所学课程相关）；由组长为小组各成员分配课题的子课题以及研究工作内容，交予教师审核确定。教师根据课程授课内容及教学大纲要求，对各小组课的课题进行修改或做适当的内容调整。对无法确立课题的小组，教师可指定课题及研究内容。

（二）中期检查，掌握进度

在课程中期，教师督促和检查各小组的完成情况。检查内容包括：信息的检索收集、演示幻灯片的制作进度、报告文档的撰写进度等。其中，演示的幻灯片展示的是各小组课题研究的阶段性总结。幻灯片的内容是小组中每人独立完成自己的信息检索后，在经过小组讨论、对本组课题有一定认识的基础上确定的。而报告文档则是各组对课题的研究情况进行总结性的叙述，并要求文档的内容要与幻灯片相一致，与小组任务分配情况相一致。

（三）期末考核，检查结果

在课程结束前，教师对各个小组进行考核。考核的主要形式是分小组演讲汇报。小组每位成员做时间为5-6分钟的总结汇报。在开始演讲前，学生需上交报告文档。演讲过程中教师可结合文档评定演讲内容。各小组前后同学的演讲内容应衔接紧密，不可脱节或毫无关联。演讲时所有幻灯片要求紧扣演讲主题、简明扼要，可采用“提纲+图表”的形式展现。演讲结束后，小组全体人员均需接受教师或其他同学针对其演讲内容的5分钟提问。因此，每组时间不超过25分钟，教师需严格掌握时间。

三、基于ISAS实践教学法的卓越工程师人才培养效果分析

从2006年起，金陵科技学院引入NIIT工程教育理念，开始研究并实践ISAS实践教学方法，在2012年金陵科技学院招收首届物联网专业本科生后，继续继承和扩展已取得的ISAS实践教学成果并不断创新物联网工程实践人才的实践能力培养模式。

（一）拓宽知识面，提高信息检索能力

物联网专业的课程通常知识面很宽泛，在以往有限的课时内，教师只能按教学大纲对经典原理和设备功能进行讲解，教学内容有一定的局限性。而ISAS教学方法，使学生可利用课余时间，通过网络、报纸和杂志等媒体，进行信息搜索、获取和分析。面对大量的信息数据，一方面可拓宽学生的知识面，使其与信息技术行业的最新的技术发展相接轨，以弥补课堂教学学时不足的矛盾；另一方面，可锻炼学生的信息检索能力，培养其自身获取信息、分析信息、归纳总结信息等方面的综合素质。这样，可真正实现“授人以渔”的教学目标。

（二）培养团队合作精神，提高人际交流能力

目前，受国家政策影响，教学班级中绝大多数学生为独生子女。这些学生共同的特点是个性强，以自我为中心，团体意识淡薄。这样造成的后果便是不愿与人交流沟通，无法采纳和听取别人的意见或建议。这种情况与当今世界发展潮流是格格不入的。因此，通过ISAS教学方法可使学生意识到：每个小组是一个整体，而自己是小组中重要的一员，自己表现好坏将直接影响到整个团队的成绩。同时学生还意识到，集体的力量大于个人力量，只有和其他小组成员沟通交流到位，方可成功完成老师布置的任务。合作能力的培养，对学生今后走上工作岗位，是否能较快的融入工作团队中起到至关重要的作用。

（三）学习报告撰写方法，提高文档综合能力

ISAS项目要求每个学生向任课教师提供报告。报告内容反映小组中每个学生在信息搜索和分析过程中所得到的项目资料。ISAS教学过程中，由于许多信息都要经过编辑和提炼，还要剪辑重点作为资料保存，或通过因特网发送到小组成员的邮箱里，以便小组成员共同享用，这既提高了学生文档综合能力和操作技能，又增加了学生的相互交流，并使学生掌握了操作环节相互之间的衔接的方法。

（四）锻炼讲台演讲才能，提高语言表达能力

在以往的大学教学中，常见的授课形式是“老师讲课为主，学生听课为辅”，这样被动式的授课方式使学生难以发挥学习积极性。ISAS教学方法让学生主动的参与课堂教学活动。在课堂上，学生之间，或学生与教师之间通过对教学内容讨论、交流分享信息、提出建议、表达看法，共同致力于解决某一问题。这样的教学模式不仅充分调动了学生的学习兴趣，同时也培养了学生语言表达能力。以小组为单位的讨论学习，促使学生更多的参与到学习当中，有意识的促进他们更多的表达自己的想法，这样使得学生通过主动的“说”获得比被动的“听”学习到更多的知识。更为重要的是当每个人都有发言机会和演讲时，这样学生对事情的看法才能更为全面、深刻。学生们通过在集体中的互动，激发和培养其自信心和成就感及对别人的关注，促进其心理、社会意识的成长及成熟。

四、结束语

自2012年招收首届物联网专业本科学生以来，学院就在多门物联网专业课程中采用该教学方法，一直致力于学生综合实践能力的培养。学院与南京梅山冶金发展有限公司矿业分公司共建有校级工程研究中心1个：物联网测控分析工程技术研究中心；与北京新大陆时代教育科技有限公司校企共建研究所1个：物联网技术与行业应用产品开发研究所；校企合作办公室1个；南京市级工程研究中心1个：南京市智能园艺物联网工程技术研究中心。在相关工程实践基地中开展以多项综合实践项目和各类竞赛活动，开设了物联网相关的二维码，ZigBee实践课程；在学生中积极开展.net方向、JAVA方向、嵌入式系统、DSP、ARM、android等项目开发活动。2012年以来，学生主要获奖情况：2014中国机器人大赛暨RoboCup公开赛一等奖；2014年全国大学生物联网创新设计大赛三等奖；2015年全国大学生物联网创新设计大赛二、三等奖。通过对学生实习单位的调查、调研和走访，实习单位对我专业学生的总体评价是：毕业生岗位适应性强、工程实践能力较强，具有“肯干、实干、能干、会干”的素质，满意度较高。由此可见，物联网工程专业通过ISAS实践教学法，可以提高学生的创新实践能力、系统开发水平，同时还为努力培养一批“知识基础厚、动手能力强、创新意识高”的高素质卓越工程师人才奠定了坚实的基础。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 国务院.国务院关于大力推进大众创业万众创新若干政策措施的意见[EB/OL].http：//www.gov.cn/zhengce/content/2015-06/16/content_9855.htm.

[2] 中华人民共和国政府.国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）[EB/OL]. http：//www.gov.cn/jrzg/2010-07/29/content_1667143.htm.

[3] 中华人民共和国政府.国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）[EB/OL]. http：//www.gov.cn/jrzg/2010-06/06/content_1621777.htm.

[4] 沈苏彬，林闯.专题前言：物联网研究的机遇与挑战[J]. 软件学报，2014（8）：1621-1624.

[5] 丁晓昌. 加强省域高等教育质量内涵建设的思考[J].高教研究，2013（1）： 74-77.

[6] 刘钰，张燕，沈奇，等.卓越工程师计划下的嵌入式软件人才培养[J].计算机教育，2014（9）：48-51.

[7] 刘彦姝，唐乘花，张克俭.引入印度 NIIT构建教学新模式[J].计算机光盘软件与应用，2012（3）：232-233.

[责任编辑：钟 岚]