基于“社团有趣·竞赛有技·科研有效·就业有用”的物联网专业教学改革探索——以无锡工艺职业技术学院为例

马 飞

(无锡工艺职业技术学院，江苏 宜兴 214206)

当前，物联网专业的建设已经成为了各大高校的重点工作[1-7]。在专业建设方面，一部分高校侧重物联网应用层方向，在原有的计算机或软件专业基础上进行建设[8-10]；还有一部分高校侧重物联网感知层和传输层方向，在电子或通信专业基础上进行建设[11-14]。在课程体系建设方面，包括理论教学和实践教学两部分。传统的教学方式使得部分学生在学习过程中普遍出现学习兴趣不足、动手能力较弱、研究潜力较低和就业方向不清的问题。如何进一步改革物联网教学模式，提升学生学习主动性和有效性，成为了当前教学的首要任务。

1 物联网专业传统教学模式

物联网应用技术专业立足于培养掌握本专业基本知识和主要技术技能，面向物联网企业和物联网系统的设计研发、调试和维护等行业领域，能够从事物联网工程项目的规划、施工管理；物联网设备安装、调试和维护；物联网项目售后服务、维保与管理；物联网智能终端产品的生产制造与辅助设计等一线需要的技术技能人才。

以无锡工艺职业技术学院为例，物联网专业课程体系按照底层基础、中层模块和高层方向进行设置，共分为三大部分，如图1所示。在底层基础部分，主要侧重于专业基础知识的学习，普及物联网的基本概念、发展历程、组成结构等；在中层模块部分，主要针对核心专业课程进行学习；在高层方向部分，将对学生进行更加细化的专业提升训练。

图1 物联网专业课程体系Fig.1 Internet of things professional course system

由于现阶段高职院校部分学生对于传统的以知识为导向的教学方式已经表现出接受力不足的趋势，无锡工艺职业技术学院已针对此趋势进行了项目式课程改革，将课程逐步转变为项目驱动式的教学方式。但是，单一改变教学方式的功效仍然不够显著，一些学生的学习兴趣、主动探索知识的欲望仍然不够强烈，动手能力还有待提升，科研能力和就业知识储备也显得单薄，如何系统性提升物联网专业学生的综合能力成为了需要解决的关键性问题。

2 物联网专业教学模式改革

为了提升物联网专业学生的综合能力、动手解决实际问题的能力和科研潜力，激发学生主动探索专业知识的热情，为就业做好知识和技能储备，提出了依托专业社团培养学生专业兴趣、通过专业竞赛提升学生动手能力和教师教学能力、依靠科研项目提升学生研究潜力和教师科研能力、练就学生就业所需的专业能力和职业素养的物联网专业教学模式。

2.1 智能机器人社团培养学生专业兴趣

当前，人工智能技术发展迅猛，学生普遍表现出对智能机器人的浓厚兴趣。智能机器人中涵盖了物联网技术中的智能感知、远程数据传输、人机交互界面开发等技术。2014年12月，无锡工艺职业技术学院成立了智能机器人社团，是物联网专业的专业性社团组织，为学生深入了解物联网的行业应用、提升专业学习兴趣、增加师生互动渠道提供了平台。智能机器人社团自成立以来，通过举办知识交流会、机器人竞赛、校外参观调研、知识竞赛等多种方式，显著提升了物联网专业学生对专业的学习兴趣，为学生提供了课外交流、学习和展示的平台，对物联网专业教学起到了很好的促进作用。

2.2 专业竞赛提升学生动手能力和教师教学能力

学生通过智能机器人社团培养出对物联网专业的浓厚兴趣以后，还将通过各类专业竞赛来提升动手能力。同时，学生还会参与到教师微课比赛、教学能力比赛的进程中来，师生共同展示真实的课堂教学情况，学生可以巩固所学专业知识，教师可以进一步提升教学能力。

自2014年9月以来，学生和教师在各类竞赛中屡次获奖：2015年江苏省“挑战杯”课外学术作品竞赛三等奖、2017年中国工程机器人大赛二等奖、2017年江苏省机器人大赛二等奖、2019年江苏省高校微课教学比赛二等奖、2020年江苏省职业院校教学大赛二等奖、2020年江苏省高校微课教学比赛二等奖和2020年江苏省“领航杯”大学生信息技术应用能力比赛二等奖。

2.3 科研项目提升学生研究潜力和教师科研能力

当学生通过各类专业竞赛的磨练具备了一定的动手能力后，教师将与学生共同针对具体的研究项目进行科研攻关。在这一过程中，学生将在教师的指导下撰写学术论文、申报国家专利、撰写项目申报书和结题材料。在学生的研究潜力得到开发的同时，教师的科研能力也有了更进一步的提升。

自2014年9月以来，指导的学生完成了多项研究项目并发表多篇学术论文：“2015年江苏省大学生创新训练计划项目——智能捡球机器人”“2017年江苏省大学生创新创业训练计划项目——基于Arduino的机器人与课程开发”“2019年无锡工艺大学生创新训练计划项目——一种多自由度人形机器人设计”；盛玉宝、左华林和徐开起三位同学撰写的学术论文《一种智能捡球机器人视觉识别机构研究》发表于《长江信息通信》2016年第2期；段志平、卢飞和石志健三位同学撰写的学术论文《一种多自由度人形机器人》发表于《长江信息通信》2019第10期。

2.4 练就学生就业所需的专业能力和职业素养

经过社团培养专业兴趣、各类竞赛锻炼动手能力、科研项目开发研究潜力之后，学生已经具备了较强的就业所需的专业能力。在大三顶岗实习之前，还将邀请校外企业导师对学生进行职业素养方面的训练，并举办专题讲座，系统提升学生的综合素养，以期达到“离校即上岗、上岗即见效”的培养目标。

3 结语

本研究提出了一种依托专业社团、专业竞赛和科研项目综合提升学生就业素养的物联网专业教学改革方案。经过多年的实践检验，有效培养了学生对物联网专业的学习兴趣，显著提升了学生的动手能力和教师的教学能力，开发了学生的研究潜力和教师的科研能力，最终练就了学生就业所需的专业能力和职业素养。