基于“教考赛协”的物联网工程专业复合型人才培养模式研究

吕淑芳　陈立潮

【摘要】    探索国家信息产业发展战略及新工科背景下对物联网工程专业人才培养的社会需求，分析了国内外高校物联网专业人才培养现状，按照“四位一体双院制”育人模式的办学理念，结合学生学习特点，提出了基于“教考赛协”的物联网工程专业复合型人才培养模式，即以能力培养为导向，以软考为抓手，以学科竞赛为依托，以校企合作为出口，给出了六个方面的教学改革设想。

【关键词】    物联网工程    “教考赛协”    “四位一体双院制”    人才培养模式

引言：

2020年11月在上海举办的“第九届全球物联网峰会”上，中国信息通信研究院工业互联网与物联网研究所的马超在主题为《物联网规模化发展的关键技术和产业趋势》的演讲中，深入剖析了当下物联网产业的发展情况和趋势。随着5G技术的普及和国家新基建发展战略的实施，面对智能化浪潮，物联网行业呈井喷式增长，社会对物联網工程专业复合型人才的需求急剧增长。

培养合格的专业人才，制定人才培养方案是关键，由于物联网工程专业还处在探索阶段，并没有一个成熟的培养模式，所以，研究物联网复合型人才培养模式非常必要。

一、国内外物联网工程专业办学情况

物联网[2-3] 理念最早可追溯到1995年比尔盖茨的《未来之路》一书。1998 年，美国麻省理工学院创造性地提出了当时被称作EPC系统的物联网构想。1999 年，在物品编码、RFID技术和互联网的基础上，美国 Auto-ID 中心首先提出物联网概念。IBM 在2008年提出“智慧地球”概念后，“智慧地球”框架下多个典型智能解决方案已经在全球推广。欧盟于2009年6月发布了全球首个国家级物联网发展战略规划。日本和韩国等发达国家也都分别提出“U-Japan”和 “U-Korea”信息化战略。以上核心内容都是利用无所不在的泛在网络技术实现人与人、物与物、人与物之间的连接，让民众可以随时随地享受智慧服务[4]。

2010年教育部发布了《2010年度经教育部备案或审批同意设置的高等学校本科专业名单》，物联网工程专业出现在其中。2011 年国家颁布了《物联网“十二五”发展规划》，将物联网产业上升为国家战略需求[5]。为响应国家大力发展物联网的政策号召，面向物联网相关行业的巨大发展潜力及就业前景，全国有500多所高校相继获教育部批准开设了物联网工程本科专业。

物联网专业的显著特点是以实际应用为驱动，多学科交叉，关联领域广，知识更新快，社会需求量大[1]。该专业培养学生将物联网工程中感知层、网络层、应用层的基本原理与技术运用于物联网应用系统的规划、设计、部署、运行、维护等工作的能力，重点突出对学生所掌握的物联网工程的知识和技能的实践能力和应用创新能力的培养，培养适应地方经济建设需要、具备国际视野的应用型复合人才[2]。

二、复合型人才培养模式

2.1总体思路

为实现复合型人才的培养目标，分别从育人平台、教学手段、课程体系、软考平台、学科竞赛、协同育人机制等与学生紧密联系的6个方面提出具体的培养模式。在“教”的过程中强调知识的融会贯通和实际应用案例的结合;通过“考”进一步强化所学知识;通过“赛”提升学生的参与和竞争意识;通过“协”让学生及早体验企业工作环境，培养学生用所学知识解决实际问题的能力，提高学生的工程实践能力。形成了一套以学生为主体、教师为主导、理论教学与实践教学紧密融合的复合型人才培养模式。

2.2 育人平台建设——全方位的人才培养体系

结合学院办学特色：商科教育×完满教育×通识教育×专业教育的“四位一体双院制”办学理念，学习在学院、生活在书院，为学生全方位能力培养和提升提供平台，培养信息技术产业企业家和领军人才。

通过宽厚的通识基础教育，提升人文素养、促进思维发展;通过基础学科的学习，夯实学生的理论功底;通过精炼的专业教育，有针对性地培养学生的专业精神与专业素养，让学生得到良好的专业训练;通过拓展培训，引导学生自主学习和深度学习，促进学生个性化和多样化的发展。

2.3 教学手段建设——培养自主学习能力

1.细分课程目标

根据物联网工程专业人才培养方案的培养目标明确每门课程的课程目标，采用“时间节点+任务清单+思维导图”，将学习完成后所要达到的目标和人才培养中的目标一一对应，甚至细分到课程教学单元中的目标。根据课程目标确定课程教学目标，确定课前、课中、课后的教学实践。

2.线上线下混合式教学

利用网络课程资源尝试线上线下：“翻转课堂”混合式教学的教学模式。

课前：通过学习通二维码、手势、开启摄像头等多方式进行课前签到;发布本节课授课主要内容和难点重点;做好本节课知识点的思维导图供学生课前预习。

课中：通过学习通抢人抢答环节加强互动活跃课堂气氛;以教师讲授为主，课件板书设计为辅，引导学生主动提问、思考学习等。

课间：教师提前做好学习通习题小测验发布，供学生课间阅读讨论完成。

课后：发布每章节作业，做好课后复习;并发布下节课要预习的内容和按照时间节点学生要完成的工作等。

3.问题导向

以问题为导向，进行案例教学。根据课程性质，选择贴合生活实际的能引起学生共鸣的事例进行导入，给学生抛出问题，引导式自主学习，并被动教学为主动学习。

4.强化实践教学

根据学生掌握情况实验分为基础版块和拓展版块供学生自主选择;基础版块则是验证型实验项目，拓展版块则为综合设计型实验项目，选择同一版块的学生形成互相监督，解决问题的学习小组，实现课堂翻转。

5.多元化考核模式

通过对线上线下混合式教学模式中学习行为分布状况的分析，构建混合式教学模式下的学习评价指标体系，结合线上评价方法与线下评价方法进行考核。

2.4 课程体系建设——课程思政的智慧课堂

课程设置以应用为导向。首先，设置基础平台课;再根据专业方向设置专业模块课程：专业核心课、专业选修课、专业实践课。在设置专业课程时根据人才培养目标分为硬件、软件、综合三大课程模块。

专业选修课为专业核心课的扩展，为学生提供3：1的课程多选择，拓展学科知识面。

专业实践课是在专业基础课和专业核心课开展基础上开设的课程设计类课程，帮助学生理论联系实际，加强动手能力，培养学生应用能力。

为培养学生自主学习能力，在设置人才培养方案时对某些核心课程设定第二课堂，预留16学时的课外学习，要求学生自行完成拓展学习任务;积极探索教育新模式，充分利用超星学习通平台开展线上线下混合式教学，以培养学生的自学能力;

在教学过程中将BOPPPS模式应用于智慧课堂，有效融合课程思政;

采取多种教学手段进行课堂翻转，将传统的课堂满堂灌填鸭式学习，转变为以社会需求为指南针，以学生为教學主体，教师引导监控学生学习的自主式学习。

培养出具有扎实专业知识、一基多面高能的高情商的应用型人才。

2.5 软考平台——强化专业基础理论知识

人才培养模式中加强第二课堂教学，深入分析社会市场对物联网工程专业人才的需求，细化岗位职责要求学生掌握的专业知识;采用软考助力法，以软考为教学抓手，通过软考有侧重的对专业知识进行全面系统的学习，夯实专业技能，为学生增值升值。

选择具有软考中级、高级职称的教师组建专业教师团队;将学生2-3人为一组进行小组学习，安排专门的教室供学生学习。制定软考复习大纲、学习进度计划，定期开展交流会，彼此监督，加强过程管理，强化专业基础理论知识，达到以考促教、以考促学的教学目的。

2.6 学科竞赛——将理论知识转化为实践应用

充分利用第二课堂，根据课程需要及竞赛需求，购买相应耗材，鼓励学生动手焊接电路板、组装芯片、烧写代码等，激发学生学习兴趣;制定短期长期目标，制定分解任务清单，规定时间节点，提升所学。

组建学科竞赛梯队式队伍，配备专业教师负责人、专门场地，组建高级组、中级组、初级组三个梯队，低年级学生与高年级学长学习，分层次进行训练。带队教师可利用寒暑假培训充电，实时了解掌握学科竞赛新动态新技术，更有效的辅导学生。

通过学科竞赛，使学生在比赛中实践，在实践中锻炼，在锻炼中提升，让学生了解物联网行业目前的最新进展情况，培养学生对本专业的热爱，激发学生学习的兴趣，从而解决学生上课注意力不集中、旷课，迟到和玩手机的现象。

授课教师通过带领学生组队参加学科竞赛开拓视野，了解目前物联网主流的应用，将竞赛中遇到的题目融入到课堂教学过程中，使教学内容具体化、生活化、实际化，使课堂教学的理论内容不再空洞和枯燥。

学科竞赛，以赛促教，以赛促学;将课堂理论教学内容运用于比赛项目实践，在比赛项目实践中完善提升理论教学知识体系，寓教于赛，彼此促进，达到双赢的局面。

2.7 协同育人——企业参与专业建设

开展协同育人机制，建立校企合作基地，实行顶岗实习，培养学生工程应用能力，助力就业落地。企业派专员到校培训授课;或者学校为企业输送人才，支持骨干教师参与企业项目合作开发，建立符合市场需求的物联网实验室，使学生在潜移默化中学习最先进的物联网应用技术、工程与开发经验[1]。

地方高校培养应用型复合人才必须要强化“地域性”办学特色、要大力推行“引企入教”产教融合协同育人，要以产业和技术发展的最新需求推动人才培养改革，促进企业需求和教育供给要素的全方位融合。

三、结束语

新一代信息技术与物联网产业的深度融合给应用型人才的专业能力提出了新要求。基于“教考赛协”的四位一体的复合型人才培养新模式，在“教”的过程中强调知识的融会贯通和实际应用案例的结合;通过“考”进一步强化所学知识;通过“赛”提升学生的参与和竞争意识;通过“协”让学生及早体验企业工作环境，提高学生的工程实践能力。经过近两年的探索与实践，通过引入OBE-PBL模式教学法，激发了学生的学习兴趣，增强了学习的积极主动性，促进了学生对专业知识的理解和掌握，让学生在探索过程中享受乐趣，充分体现了“以学生为中心”的教育理念，教学效果显著，受到了学生好评。

在实施OBE-PBL模式教学的过程中，需要教师与学生的高度配合，教师由课程主导者向引导者的角色转变，学生由原来的被动接受知识向主动学习转变的角色转变，都对教师和学生提出了更高的要求。

教与学的过程需相互配合，才能在教学中潜移默化的影响学生，创新出一堂高效高质量的“金课”，为落实国家信息技术产业战略和服务地方经济建设培养出高质量的复合型专业人才。

作者简介：吕淑芳（1988.8-），女，汉，山西省吕梁人，硕士，晋中信息学院 信息工程学院讲师，高工，研究方向：无线传感器网络。

参  考  文  献

[1]刘鹏.物联网工程专业创新人才培养探索[J].计算机教育，2012（21）：9-12.

[2]刘强， 崔莉， 陈海明. 物联网关键技术与应用[J]. 计算机科学， 2010（6）： 139-

[3]宁焕生， 徐群玉. 全球物联网发展及中国物联网建设若干思考[J]. 电子学报， 2010（11）.

[4]肖贤建，李晓芳，庄燕滨，庄华，李曙英.物联网工程专业应用型人才培养模式探析[J].计算机教育，2015（10）：5-9.

[5]宁焕生， 徐群玉. 全球物联网发展及中国物联网建设若干思考[J]. 电子学报， 2010（11）： 2590-2598.

[6] 陈柳钦. 物联网： 国内外发展动态及亟待解决的关键问题[J]. 决策咨询通讯， 2010（5）： 15-25.

[7] Woerndl W， Brocco M， Eigner R. Context-aware recommender systems in mobile scenarios[J]. Int’Journal of Information Technology and Web Engineering， 2009， 4（1）：67-85.

[8] 孙其博， 刘杰， 黎羴， 等. 物联网： 概念、架构与关键技术研究综述[J]. 北京邮电大学学报， 2010（3）： 1-9.

[9]陈年生，姜楚乔，王海军.智能制造背景下应用型人才培养的“金专”建设[J].计算机教育，2019（11）：165-169+174.