以创新创业为导向的物联网工程专业实践教学体系研究

文/罗芳琼 武玲梅 罗小强

物联网是国家新兴战略性产业之一，物联网工程专业是教育部根据国家战略性新兴产业发展及服务地方需要而设置的一个新兴专业，该专业具有多学科融合与面向工程实践集成创新应用等典型特征，在“大众创业、万众创新”（“双创”）的背景下日趋显著。随着产业的不断发展，社会对物联网工程专业的人才需求提出了更高的要求，因此，提升以创新创业为导向的物联网工程人才培养质量成了该专业建设的一个核心问题。如何结合新形势，培养出能够“解决复杂工程问题”能力的“双创”型人才是目前高校面临的一个迫切任务[1-4]。物联网工程专业的两个典型特征与“双创”需求相契合，物联网工程专业技术的创新性和复合性非常适用于大学生创新创业项目。如何将该专业特点转化为专业特色和优势，培养符合国家和企业需求的创新型人才，是实现物联工程专业创新创业教育所必须面对的问题，是高校实施教学改革的最终目的，同时是每一个教育工作者必须认真思考的问题。近年来，诸多专家与学者进行了多项理论与实践探索，取得了一定的成效，但也还存在一些亟待解决的问题和不足。但因物联网工程专业是一个新兴的专业，其人才培养体系是多学科融合并以应用为主的课程体系，因此，其专业建设成败的关键在于构建合理的、科学的、综合的实践教学体系。经过学者们多年的实践教学经验总结得知，要让学生将多学科技术知识学会融会贯通，我们务必加强培养他们的实践能力和创新能力。

广西科技师范学院地处广西中部，有很强的区位优势及地域特色，本着面向广西桂中地方应用，结合来宾市智慧农业建设需要，突出专业的优势特点，本文构建了面向创新创业能力培养的实践教学模式。将创新创业教育融入物联网工程实践课程建设中，将基础实验实践、专业实验实践和综合拓展创新创业实践等层次式实践融为一体，校企整合资源，搭建创新创业综合实践平台、协同技术创新平台。实践证明，本文提出的实践教学体系对培养和加强学生创新创业能力以及实践操作能力有很好的效果。

一、目前地方高校实践教学存在的问题

主要是创新创业教育理念比较滞后，老师的创新创业教学实践思想认识不够，缺少创业要素的教学课程，无法满足实现学生创新创业实践教学的需要；创新创业教育不能有机融合到专业教育中；实践教学过程缺乏企业深度参与，虽然表面上很多专业都已跟企业签订合作，但大部分还停留在口头上、协议上，接受学生到企业进行专业实习、实训的还是很少，单靠学校安排学生实习及实训是不够的，甚至出现实践教学内容与行业需求存在脱节现象，达不到应用创新型人才的培养目标，校企工程师、项目以及一些技术资源没有很好地引入到实践教学中，学生的实践锻炼得不到系统化。实践教学经费不足[5]，实践条件不能满足学生进行综合性实验或较复杂的工程实训，实践平台短缺等等。

二、物联网工程专业实践教学体系构建

实践教学是高校创新创业教育的显著特征［6］，如何构建合理、科学的实践教学体系是创新创业教育的重中之重。目前很多高校不断深化实践教学改革。结合物联网技术的发展与应用现状，根据以育人为根本，教学为中心，质量为生命，特色求发展的理念，围绕专业定位和人才培养目标规划课程，以学生能力提升为目的，实现创新创业能力培养，以工程项目教学活动为载体，设计了物联网工程专业实践教学体系。

（一）以培养学生创新创业为主线，强化工程理念，设计项目化实践教学

围绕学生创新创业能力和实践动手能力这条主线，为了更好培养实战型人才，强化工程理念，让学生将模块化的知识运用到完整项目中，有效提高工程实践能力。而应用实战型人才培养水平的进一步提高，需要学校鼓励教师到企业挂职学习，从而增强工程实践经历和项目管理实施经验；同时也要对企业外聘教师在给学生授课前进行基本的教学方法和技能培训。了解行业最新动态和市场需求，结合工程理念，以实际工程项目为载体，设置实验教学、专业技能训练、实践实习和毕业设计、科研训练等实践教学环节，结合工程理念构建物联网实践教学体系。如图1为以创新创业为主线，强化工程项目理念的方式方法。

图1 强化工程项目理念的途径

（二）有效整合资源，打造双创支撑平台

打造创新创业平台，整合创新创业资源。为了给学生更多创新创业的实践机会，学校应当设法开发校友资源，让从事创新创业实践和工作的校友给学生进行适当指导，给予经验和教训的传授。

此外，学校应制定一整套学生创新创业教育的长效机制，整合创新创业课程、创新创业平台及创新创业大赛等内容，并设置负责创新创业教育的部门或组织，让该组织起到学校与企业、校友进行沟通、建立合作伙伴关系的桥梁作用，从而得到他们对学生创新创业活动的支持，很好地聚拢、整合资源，为学生的创新创业实践保驾护航。广西科技师范学院通过校企合作搭建了“物联网——大数据智慧农业实验室”“来宾市智慧农业人才小高地”和“来宾市智慧农业工程技术研究中心”三个技术协同创新平台。

（三）构建全新的创新创业实践平台

以创新创业为导向，根据物联网工程专业的人才培养目标，实践教学体系构建要能体现学生经历从认知到实践、从实践到创新、从创新到创业的培养全过程。构建了认知实验、专业实训、综合实践、项目实训、项目孵化“五位一体”的层次递进、有机衔接的实践育人创新创业综合实践平台，如图2所示。该创新创业综合实践平台在日常创新创业教育的基础上，开展创新创业能力训练、创新创业大赛、创客空间、创新创业项目选育与孵化、专业综合实践等一系列教育教学活动，从而确保学生受到系统的、完整的创新创业训练，提升毕业生的就业竞争力和社会适应性。

（四）多元化课外科技创新实践

专业技能大赛、科技创新活动、创新项目申报、科研活动等多种课外科技创新实践是学校培养应用型人才课程实践教学的有效补充，是提升学生创新能力培养的实践教学形式。学科竞赛的特点之一就是具有创新性，其命题都是源于社会实践和社会生活，学生在竞赛过程中通过分析、推理、综合应用等实践，培养了他们的创新思维。工程专业技能大赛，除了需要构思，还需要设计、实施和运作，其紧密结合了创新构思和实践能力。通过竞赛有效全面地训练了学生的实践创新能力，同时也能够提升指导教师的专业水平。通过科技创新活动，设立创新创业项目，以项目为载体、问题为导向，让学生在做中学，在项目驱动下进行主动学习、主动实践，从而锻炼他们思维创新的能力及解决问题的能力。

图2 “五位一体”创新创业综合实践平台

物联网工程是集硬件、网络、软件为一体的复杂结构体，物联网工程专业是一门应用型综合学科专业，要做到学科的深度融合，才能培养出学生具备扎实的工程理论基础和极强的工程实践能力[7]。

多元化课外科技创新实践以围绕物联网工程专业的能力目标和实践体系为主，设置布局合理，形式多样，内容丰富，重点突出的实践内容。为更好培养训练学生的硬件设计和系统设计能力，专业技能大赛应以物联网感知层和应用层为主。创新和创业项目，重点培养学生创新构思和工程实践能力，应围绕物联网技术体系的各个层次展开。

（五）建设双向阵地平台，全程联合培养

新模式下的创新创业实践育人平台，必须坚持校企协同育人的原则。首先，高校老师教学优势在于学科知识的严密性和逻辑性，然而实践教学与实际工程应用还存在一定的距离，而企业工程师拥有丰富的工程实践经验，但教学组织形式比较随意。其次，创新创业必须是基于当前的创新，需要老师了解最新的市场动向以及掌握新的专业技术。恰好企业代表的是最新的技术和最新的市场动向。再有，校企协同，使学校的实践硬件条件及实习实训基地建设得到了补充和完善，使学生的实践、实训、实习条件得到了很好的保障，使所学的理论知识和实践知识能够有效结合，提升了学生的实践操作能力和创新能力。校企双方形成合力，利用各自的优势资源要素进行资源共享和优势互补，构建完善的实践教学体系，培养学生的创新思维和创新能力，因此，新模式下的创新创业实践育人阵地平台，需高校和企业双向联合，协同培养创新型人才。学校注重基础性考查，企业注重效率和市场，校企协同育人既达到了学校培养人才的目的，同时又能为企业输送合格的人才，双方形成有利的优势互补[8-9]。

建设双向阵地平台，全程联合培养。企业和学校是应用技术型人才培养的“双主体”，企业要参与学校实践教学的顶层设计，企业参与完善专业培养方案，共同承担专业的实践教学任务；深化实训基地建设，努力让学生感受企业生产一线的深度和广度；产学研合作逐步深入，让学生全程参与到校企双方进行产品设计和开发方面的合作，从而培养学生应用理论知识解决实际问题的能力、创新能力以及产品研发能力。

三、培养效果

广西科技师范学院数学与计算机科学学院充分利用现有的物联网实验实训中心、大数据应用创新中心、机器人高新技术企业孵化中心等三个教学科研平台，进行教师教学科研培育学生创新创业项目，根据学生创新创业项目协同专业学习、扶持创新创业团队结合学生社团、专业导师指导学生创新创业项目配合毕业设计的思路，经过近三年的努力与坚持，目前已经形成物联网师生创新创业团队、大数据应用师生创新创业团队、3D打印师生创新创业团队和机器人应用师生创新创业团队，并且培育了一批批创业导师。在校生注册成立了来宾万枢科技有限公司等11家初创科技公司，其中2018级毕业生创办企业广西大新科技每天营业额达10万元，带动学生就业70多人。这两年，物联网专业学生参加大学生创新创业训练计划项目获得了国家级立项2项、自治区级立项13项、校级31项的好成绩。学生参加学科专业大赛人数逐年递增，项目质量有所提高，效果显著。

目前，广西科技师范学院数学与计算机科学学院分别和中科曙光睿翼教育集团、东软集团、中关村软件园教育基地等共同申请承担教育部产学合作协同育人项目《产教融合、校企合作背景下的共融共享大数据师资队伍模式研究与实践》《物联网——大数据——软件工程创新创业课程体系建设》等11项。并从各方面进行了基于产教融合协同育人的计算机相关专业创新人才培养模式改革探讨，探索物联网专业建设的新思路和新方法。

四、结语

随着物联网技术及相关产业的不断发展，物联网工程专业人才的培养要与时俱进，抓住机遇，将创新创业教育融入物联网工程实践课程建设，整合利用学校、政府、企业和社会等各种资源，搭建多种实践平台。结合工程理念，以实际工程项目为载体，开展多元化的实践教学活动，构建以创新创业为导向的多种实践教学模式，为社会培养出更多更优秀的具有创新精神和创业意识的物联网技术应用型人才。以创新创业为导向的物联网工程专业实践教学体系在近三年实践教学取得了一些效果也积累了一些经验，但我们还有很多问题需要更进一步地探索研究：探究校企融合下的物联网工程实践保障体系，完善校企合作机制，深化产学研合作教育；多开设些前沿性专业讲座，激发学生的兴趣；完善实验平台，以项目为载体、问题为导向，适当增加设计开发类实训项目，培养学生的创新能力；提升项目的趣味性，提高学生的积极主动性。