基于竞赛驱动的物联网专业实践教学体系研究

2018-09-13李立李向军雷伟军

电脑知识与技术 2018年17期

关键词：学科竞赛物联网实践教学

李立李向军雷伟军

摘要：针对物联网专业实践教学的现状和问题，探索将学科竞赛引入实践教学体系，与专业已有实践教学环节有机结合，构建以赛促学、以赛致用的实践教学体系，培养学生的学习兴趣和专业技能，提高学生的工程实践和创新能力。

关键词：物联网；实践教学；学科竞赛；创新能力

中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）17-0140-02

1 物联网实践教学中存在的问题

经过几年的专业建设，我校物联网专业已经建立了较为完善的课程体系和必要的实验条件，但是在教学中依然存在诸多问题：

1）专业学习兴趣不强烈。由于物联网专业知识体系庞杂，涵盖了多个专业学科，学生面对多学科多领域课程知识，专业学习路线不够清晰，很多学生在学习过程中，逐渐丧失了专业兴趣[1]。

2）实践能力训练方式单一。在实验内容设计性上，由于课时有限，实验内容主要是验证性实验，设计性、综合性实验数量不够，不能体现学生综合解决问题的能力[2]。

3）创新应用能力不强。在教学过程中，仅能满足课程知识的传授与掌握，缺乏对于学生的创新应用能力的训练内容。

2 构建竞赛驱动的实践教学体系

2.1 开展学科竞赛的意义

大学生科技竞赛围绕着相关领域的研究热点和前沿技术，集实用性、竞技性、趣味性和激励性于一身，提升了学生的学习兴趣、创新意识和创新能力[3]，培养了大学生的团队合作精神，磨练了意志品质和心理素质。

2.2 竞赛驱动的物联网实践教学体系

通过强化学生参加科技竞赛的组织和引导，在教学体系中充分发挥科技竞赛的积极作用，提高学生学习的主动性和积极性4，构建了以科技竞赛为驱动的物联网专业实践教学体系，如图1所示：

大学四年期间，以常规实践教学环节为基础，以科技竞赛活动为驱动，形成四阶段竞赛机制，包括行业认知阶段、专业认知阶段、专业能力深化训练阶段、综合能力训练阶段。院校级、省级、国家级多层次竞赛逐级递进，创新创业类竞赛贯穿始终，持续开展系列科技竞赛活动[5][6]。

大学一年级，在学生专业知识比较欠缺阶段，学院组织物联网创意设计大赛，鼓励学生多思考创新，尝试进行物联网应用方案设计，引导学生对专业知识的探索和兴趣。

大学二年级，在学生学习了 C语言、面向对象程序设计等编程知识之后，引导学生参加全校计算机软件设计大赛，促进行业认知，强化学生对于物联网应用层开发技术的学习和程序设计能力训练。

大学三年级，在学生已经完成物联网专业大多数核心课程和技术知识的学习之后，鼓励学生参加全国大学生物联网设计大赛、移动应用开发大赛等专业类竞赛以及大学生创新创业项目，深化专业能力和创新思维训练。

大学四年级，引导学生参加全国大学生嵌入式设计大赛、智能车竞赛等，培养学生的综合应用能力和工程能力。

3 实施方案

为了更好地开展科技竞赛活动，我们从课程设置、实践条件、指导保障、激励机制等多个途径进行了相应的改革。

3.1 课程调整

一方面，在第2、3学期分别增设了《大学生科技创新》和《开源硬件与编程》课程，加强学生科技创新能力训练。另一方面，將部分专业核心课程适当前移，使学生能够具备相关专业知识并尽早参与比赛。例如将《 Java程序设计》、《计算机组成与汇编》调整到第3学期，为移动应用开发大赛提供准备；将《嵌入式系统及应用》、《传感器原理及应用》调整到第4 学期，为物联网设计大赛和创新创业大赛提供技术准备。

3.2 实验室开放

学院设立学生工作室，配备常用电子器材和实验设备，以及竞赛专用开发箱和开发板。工作室实行学生科技社团自主管理，全天候开放。工作室实行项目制，以项目小组为单位，开展自拟项目的设计与研究，并定期开展技术讲座和项目例会，检查和指导学生的项目进展，为学生参与科技竞赛提供了良好的实践创新环境。

3.3 竞赛指导

建立学生科技活动指导教师团队，负责进行项目选题辅导、技术培训、专项竞赛训练等工作，指导学生进行项目规划、资料撰写、设计实现。每个竞赛小组的指导教师由物联网专业教师和实验室人员组成，共同指导学生进行竞赛准备。

3.4 竞赛激励机制

一方面，对于参加各类竞赛取得优异成绩的同学给予荣誉和物质双重奖励，比如学院内部组织的计算机软件大赛一等奖的奖金就达2000元，充分的调动了学生参与的积极性；另一方面，将竞赛成绩与课程设计、综合实训等教学环节挂钩，参照学生在竞赛中的获奖等次，可以免修一门相关的课程设计或综合实训课程[2]。通过激励机制，促使学生参与竞赛的意愿和主动性进一步提高。

4 实施效果

竞赛驱动的实践教学改革，经过对我校2015、2016级物联网工程专业学生实践探索，成效显著。主要体现在以下三个方面：

1）促进了专业建设

作为工科专业，物联网学科竞赛以综合应用为背景，特别强调实践能力、创新能力的考查与培养。以竞赛为驱动设计实践教学体系，使本专业教学目标更加明确，课程体系更加合理，专业建设水平不断提高。同时，学生参加学科竞赛的成果，也为审核评估和学位授予申报提供了有力的支撑。

2）促进了人才培养质量

通过参加竞赛，使学生对于现实问题有了更多的观察和思考，以问题为导向，深入学习和探究，提高了学生的学习主动性，培养了学生的创新意识，拓展了学生的专业视野和知识结构，人才培养质量得到了显著的提升。

3）促进了教学研究改革

通过指导学生参加竞赛，客观地促进了教师对教学方法、教学内容的研究与探索，在教学中更加注重对学生实践能力和岗位适应力的培养，提高了教师参与教学研究、教学改革的热情和主动性。

5 结束语

物联网专业具有多学科交叉、综合应用性强等特点，改变传统教学模式，以学科竞赛推动本专业的实践教学活动，在竞赛中培养学生的创新能力和应用能力，为专业建设提供了一种新的路径。

参考文献：

[1] 孙飞显.基于竞赛驱动的物联网应用技术专业教学改革与实践[J].河南教育学院学报，2016，25（3）： 61-64.