基于教学模式创新的物联网工程专业人才培养研究

钱萍　刘镇　张笑非

【摘 要】针对现有物联网工程专业培养方案及教学模式中存在的问题，本文从更新教学理念出发，以提高教学质量、调动学生的学习积极性、突出教学效率为目标，提出了基于“众教生态”的教学新模式，并在此基础上研究构建物联网专业创新人才培养方案。

【关键词】反思教学;众教生态;物联网工程专业;人才培养方案

中图分类号： G642;TP391.44-4;TN929.5-4文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）15-0125-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.15.059

Research on Talent Training of IoT Engineering Based on Teaching Mode Innovation

QIAN Ping LIU Zhen ZHANG Xiao-fei

（School of Computer Science，Jiangsu University of Science and Technology，Zhenjiang Jiangsu 212003，China）

【Abstract】According to problems of talent training program and teaching mode of Internet of Things（IoT） engineering，starting from updating teaching idea，this paper proposes the new teaching mode based on“crowd-teaching ecosystem”to improve the quality and efficiency of teaching and arouse studentsenthusiasm.

【Key words】Rethinking Education;Crowd-teaching Ecosystem;Internet of Things Engineering;Talent Training Program

0 引言

众所周知，大力发展物联网产业是我们国家具有国家战略意义的重要决策，而培养拥有扎实的物联网基础理论知识和专业技术方法的物联网工程专业人才对物联网产业的发展具有重要意义。江苏科技大学一贯重视提高人才培养质量，计算机学院从工程教育专业认证[1]、课程体系[2][3]、学习预警模型[4]、大学生创新项目[5]等多方面研究专业建设方案，改革人才培养模式。

本文针对物联网工程专业人才培养中出现的问题，通过研究教学模式改革，提出基于“众教生态”的教学新模式，并进一步提出物联网工程专业人才培养重构方案。

1 物联网工程人才培养面临的挑战

1.1 新旧体系冲突

物联网产业作为一个新兴产业，出现时间并不长，2010年初教育部下达了高校设置物联网工程专业申报通知，我校物联网工程专业从2011年开始招收本科生。与计算机科学与技术、通信工程、软件工程等传统专业相比，物联网工程专业建设的时间还比较短，并且物聯网技术一直在不断发展着。因此物联网工程专业的人才培养过程中面临着以下几方面新旧体系的冲突需要解决：

●理论教学方面：新课程与旧内容的冲突，新教材与旧知识的冲突;

●实验教学方面：学生多与设备少的冲突，学生看得多与做得少的冲突;

●实践环节方面：说法多与动手少的冲突，学生听得多与见得少的冲突;

●考核考试方面：学生准备试题答案的多、答疑研讨的少的冲突;

●学业状态方面：学生被动传授学的多、主动学习悟的少的冲突。

1.2 专业覆盖面宽

物联网工程专业的培养目标要求能够系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能，具备通信技术、网络技术、传感技术等领域的知识。物联网工程的内容覆盖了信息空间几乎所有的专业和学科，相关的学科有软件工程、计算机科学与技术、信息与通信工程、电子科学与技术和网络空间安全等，相近的专业有人工智能、软件工程、网络工程、数据科学与大数据技术和信息安全等。因此物联网工程专业在人才培养模式和人才培养方案制定方面面临着专业覆盖面过宽的挑战。

2 基于“众教生态”的教学模式

针对物联网工程人才培养过程中面临的挑战，本文提出基于“众教生态”的创新教学模式。

首先是教学理念的更新。在物联网工程人才的培养过程中改变原有的教学理念，引入新的基于“反思教学”（Rethinking Education）的教学理念。这一理念来源于美国加州大学伯克利分校，旨在对于教育问题进行深度思考，探寻教育的本质和未来的发展方向。本文基于这一理念对物联网工程的教学模式进行思考，在教学过程中引导学生“学会学习”，从传统的侧重教育内容和培训，转移到对所学知识的再认识、评价和确认。所学知识不再由一个中心权威来指定，而是由学校、教师和学生来确定，学习应视为一个共同体，课堂内外的学习应密切互动。

接着在教学理念更新的基础上，探索基于“众教生态”的教学模式。该教学模式重视课堂内和课堂外教学的紧密结合，以充分调动学生的学习主动性。在课堂内可以采用大课堂授课的形式，即“众教”，以提高教学效率;在课堂外利用基于云平台的泛在学习生态系统[6]，鼓励学习自主学习课程内容，并在线上与教师积极互动。

3 物联网工程人才培养方案重构

在教学理念更新和教学模式改革的基础上，本文从努力培养计算思维能力和工程思维修养这两个方面重构物联网工程人才培养方案。重构以工程教育专业认证的理念为指导，基本原则是规范性、创新性、工程化、模块化及特色化，将新工科对专业建设提出的“五新”目标贯穿到人才培养方案制定和实施过程中。以课程群的形式梳理各门课程的知识点，强化各门课知识点之间的关联性，优化各门课程教学内容，构建从基础到综合、由工程实践能力到复杂问题求解能力的循序渐进的实践创新教学体系。在重构过程中围绕“加、减、乘、除”展开工作：

“加”法，即增加理念、方向和特色。在培养方案中给学生提高足够的成长空间，确立硬件、软件与系统三个方向，建立从舰船综合保障到“船联网”专业特色。

“减”法，即减少课程和负担。通过聚焦行业应用需求，整合核心知识，从而减少课程，对课程分层次、分模块，减少教和学两方面的负担。

“乘”法，即扩大视野和格局。在重构过程中注重扩大国际视野和格局，增强发展后劲，突出平台作用，强调团队合作，提升成果水平。

“除”法，即破除障碍和壁垒。在重构过程中勇于创新、破除陈规，突出创新思维培养，强化校企互动。破除学科之间的壁垒，跨学科构建培养方案，突出交叉融合，加快新技术应用。

物联网人才培养方案的基本体系如图1所示，图中物联网A、物联网B、物联网C是指物联网硬件、物联网软件和物联网系统三个人才培养方向，这三个方向的课程设置如表1所示。

4 结束语

本文通过更新教学理念和改革教学模式，研究构建物联网工程专业人才培养方案。基于“众教生态”的教学模式以反思教学为教学理念，将课堂内的大课堂授课方式与课堂外的师生线上互动模式紧密结合，建立良性的教学生态环境。人才培养方案中突出计算思维能力和工程思维修养能力的培养，确立物联网硬件、物联网软件和物联网系统三个专业方向，着力培养拥有扎实的物联网基础理论知识和专业技术方法，能在相关领域和行业从事物联网相关技术研发、系统集成与运维等工作的高素质人才。本文提出的教学模式不仅可以应用在物联网工程人才培养过程中，还可以推广到其他相关专业，具有通用性。

【参考文献】

[1]徐丹，左欣，滕玮.基于专业认证的物联网工程人才培养模式探究[J].科技视界，2015（35）.

[2]钱萍，房靖，滕玮，徐丹.基于工程教育認证的通信工程专业课程体系研究[J].科教导刊，2016（36）.

[3]滕玮，吴健康，钱萍，刘镇.面向工程教育认证的通信工程专业实践教学课程体系改革研究.科教导刊，2018（2）.

[4]张笑非，段先华，刘镇，钱萍.基于电子作业挖掘的学生学习预警模型研究[J].软件工程，2019（4）.

[5]滕玮，郭帅民，黄秋斌，潘饶.基于M2M技术的家庭智能镜系统设计与实现[J].科技视界，2019（7）.

[6]钱萍，刘镇，滕玮.基于泛在学习生态系统的创新人才培养模式研究[J].科技视界，2019（7）.