工程教育认证+“新工科”背景下《物联网工程技术》教学改革的研究

马万征，李忠芳，谢 越,肖 新,马月芹

(1.安徽科技学院 资源与环境学院，安徽 凤阳 233100;2.安徽科技学院机械工程学院，安徽 凤阳 233100;3.冠县实验高级中学，山东 冠县 252500)

《物联网工程技术》是环境科学与工程专业的一门重要的专业方向课程。本课程的目的是使学生掌握物联网技术的定义和基本原理及应用，了解物联网技术的发展，了解物联网的关键技术和方法。本课程从物联网的感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层这四层分别进行阐述，其中包括：物联网基本概念，物联网体系结构；物联网关键技术：射频技术、传感器及检测技术、无线传感器网网络、无线通信技术、数据融合技术、云计算技术等。

环境科学与工程专业要求学生接受工程实践、科学研究与工程设计方法等的基本训练，具备对环保工程进行革新改造，并进行环保新型产品开发设计的基本能力。目前工程科技人才的需求日益增多，对人才的要求也提出了新的方向，“新工科”的理念由此而生。“新工科”的“新”涵盖五个方面，即工程教育的新理念、学科专业的新结构、人才培养的新模式、教育教学的新质量、分类发展的新体系等[1]。本文以安徽科技学院环境科学与工程专业的课程《物联网工程技术》为例，对教学过程中存在的问题，研究教学过程中新工科背景下的教学模式。

1 《物联网工程技术》教学过程中存在的问题

物联网工程技术主要分理论教学、实验教学。理论教学18学时，实验教学18学时，共计36学时。结合工程教育认证[2]的“新工科”背景下的课程教学既要重视理论教学，同时又要加强实践教学。

1.1 理论教学

(1)目前我校《物联网工程技术》课程的理论教学大部分以多媒体教学为主。由于课程内容理论性较强，环境科学与工程专业的学生缺乏相应课程的理论基础。因此，学生在听课的过程中容易出现对某些知识点的不解，对理论知识的兴趣不高，造成理论教学效果不太理想。

(2)教学考核方式单一，包括平时成绩、实验成绩、期末考试成绩。平时成绩占10%，实验成绩占15%，期末考试成绩占75%。考核方式存在成绩标准不确定、考核形式不灵活等缺点。比如平时成绩占10%，平时成绩如何评定，上课过程中如果单纯的以课堂考勤给予平时成绩，这就给学生一个信号，只要课堂不缺勤，这10%就是满分，不用考虑课堂参与情况、听课情况等，是不合理的。如果平时成绩以课堂提问来确定成绩，这门课理论和实验一共36学时，18次课，环境科学与工程专业的学生为80人左右，意味着每次课不重复课堂参与至少要4人次以上，这也是很难保证的。因此，理论教学考核方式有待完善。

1.2 实验教学

目前物联网工程技术实验教学为18学时，分4个实验进行。教学构成中主要存在以下问题：

(1)实验教学资源严重不足。实验项目为4个，实验仪器包括传感器1套，无线采集器等1套，利用这些资源可以组建一套物联网数据采集系统。但远远不能满足教学需要，本专业有学生人数80人，至少需要增加9套相关仪器。

(2)师资队伍结构不合理

我校为应用型本科高校，但由于缺乏相关的物联网实验仪器，使得授课教师只具备专业基础知识，缺乏实践操作经验，在理论和实验教学过程中，不能更好的指导学生创新学习。

(3)缺乏与企业合作

目前我校环境科学与工程专业的《物联网工程技术课程》教学全部在校内完成，缺乏与企业合作培养学生的实践技能，学生很少接触到物联网技术的实际应用，不利于学生理论与实践知识的学习。

(4)缺乏竞赛为导向的教学模式

物联网方面的竞赛很多，但环境科学与工程专业少数学生参与的竞赛包括：安徽省高校物联网应用创新大赛、安徽省互联网+大赛等。存在参与学生人数少、创新性不强、学生大多参与技能赛，几乎没有学生参与应用开发方面的竞赛，这也与学生的基础知识薄弱有关。应该增加以竞赛为导向的教学模式[3]。

2 《物联网工程技术》教学过程改革

2.1 确定正确的人才培养目标

物联网工程是多学科交叉的一门学科，我校为应用型本科院校，由此，物联网工程技术的教学应该以应用型、创新型、工程型教育为主，切实提高学生的实践技能和创新能力。

2.2 采用多样化教学手段

目前教学手段的单一性，不利于课堂知识的学习。除了采用多媒体教学以外，教师可以采用MOOC、翻转课堂等[4]新型教学手段。理论教学过程中，可以借助于物联网系统试验箱等对理论知识进行课堂演示及验证，提高学生理论学习的兴趣及教学效果。

2.3 加强实验教学资源的补充

由于我校为应用型本科高校，环境工程专业为国家级卓越工程师培养计划，在“新工科”背景下，学校应该加大实验教学基本资源的配置力度。在满足基本实验教学外，可以建立物联网创新实验室，提高学生自主创新能力。

2.4 加强与企业开展实质性合作

在课堂教学过程中，把学生学习的理论知识以项目的形式与企业开展合作，理论知识应用的过程中，会碰到各种各样的问题，有利于提高学生解决问题的能力，增强对知识的应用，提高教学效果。

结合工程教育认证的“新工科”背景下《物联网工程技术》的教学应培养符合社会需要的人才，虽然在教学过程中存在中各种各样的问题，应该及时总结经验教训，建立一套符合我校的培养模式。通过一系列的教学改革，有效提高学生理论知识学习效果，增强学生的工程能力、创新能力。