“双高”背景下以创新能力培养为核心的实训教学体系构建与实践——以物联网应用技术专业为例
2022-03-17刘金亭
刘金亭
(重庆工商职业学院,重庆 401520)
2019年10月24日,教育部印发《关于中国特色高水平高职学校和专业建设计划拟建单位的公示》[1],重庆广播电视大学重庆工商职业学院的物联网应用技术专业被列为高水平专业群建设B档,对于学校的发展既是机遇也是挑战,因此,必须围绕“双高”建设任务,突出培养学生的专业创新实训能力,与社会企业职业标准相吻合,塑造创新型技术技能人才培养形象,服务国家的先进制造企业的发展需求。
基于以上背景,为了更好地匹配“双高”物联网技术专业群建设的任务和目标,构建创新型实践教学体系势在必行。物联网应用技术专业的实训教学任务的安排应当以学生的专业创新能力养成为重心,始终坚持教师认真上好每一堂课、注重学生专业技能的培养和锻炼、多角度培养学生的职业素质,做到职业素养和职业技能相协调。在整个过程中,首先在实训教学时间安排时,要逐步转变实训教学内容完全依赖理论知识的现状,即课堂单纯的理论知识讲授应与实训教学的知识点按照一定的方式协调统一起来,理论和实训安排的最佳结果是两者既能做到有机结合,又能做到相对独立。
一、物联网应用技术专业实践教学体系研究重点
(一)优化实训课程结构
围绕培养创新型人才的核心目标,应构建一条以专业创新实训能力培养为核心,包含物联网应用技术专业相关课程的单一实训任务、物联网应用技术专业核心课程实训任务、物联网应用技术专业综合实训任务、多专业(物联网应用技术专业相近)融合实训任务、大学生创新创业实践项目等五个方面。除此之外,实训课程内容还应对接双高专业建设方向即智能网联汽车,围绕该方向优化实训课程建设,增设智能网联感知识别技术、智能网联外设开发综合实训、智能网联车载应用技术、智能网联无线通信技术等课程,为双高建设扩宽建设内容,夯实成果基础。
(二)创新实训教学内容
在实训教学内容建设方面,应根据当今社会对物联网应用技术专业岗位技能需求动态调整实训教学内容,形成与时俱进的实训课程体系。同时,应当提高综合性实训任务比例,适当缩小简单的验证性实训比例,不断开发设计性和创新性实训任务。教师在安排物联网应用技术专业实训任务时,要学会基于相关软件的虚拟仿真实训项目的研究与设计,在做好物联网应用技术专业单一实训课程的建设前提下,还应重视专业多样性实训任务,特别是多专业融合型实训任务、校内基于软件协同的虚拟仿真实习项目。应加大虚拟仿真课程资源建设,弥补实训存在设备不足、课时不够、规模适应性差等诸多问题,采用虚拟仿真教学,可以打破时空、功能、次数限制,学生可以随时随地在线操作实战,有效地解决了学生适应工作岗位的知识技能过渡期问题。
(三)构建实训任务平台
构建一个物联网专业实训平台与专业融合(包括大数据专业、云计算专业、通信技术专业等)综合实训室相互融通,软件、硬件与相关教学条件互相匹配,课内与课外相互补充,校内与校外紧密结合,融入先进教育教学理念、具有较高技术含量和鲜明特色的物联网应用技术实训任务平台。平台的建设应结合课程设置、课程内容进行有序地开展,有效提高平台的使用率和有效性。与此同时,实训平台选择应结合社会高精尖生产制造企业的岗位需求进行布局建设,通过实训平台,让学生在校期间就能掌握工作技能,具备工作要求的职业技能和职业素质。
(四)加强实训教材编写
基于社会重点领域的相关职业对于物联网应用技术人才的知识、技能、素质的综合要求开展专业实训教材的编写任务,应对物联网应用技术专业实训教学内容颗粒化、实训教学目标具体化、实训教材形式多样化、专业实训内容的占比均匀化,编写的实训教材应重点培养学生的技术动手能力和技术的解决问题的创新能力[2]。在“双高”任务建设过程中加大专业教师自编实训教材的资金投入,确保建设一系列适应“双高”任务建设、内容创新性强、紧密围绕物联网应用技术专业发展的实训教材,自编教材的类型有很多,包括自编实训任务研讨性教材、自编专业实训活页式教材、基于1+X的实训项目教材和专业实训指导手册等。
(五)创新实训教学模式
传统的教学模式以教师教授为主学生练习为辅,因此,改革传统的“灌输式”和过分偏重讲授的实训教学方式,对于物联网应用技术专业中比较难得知识和技能点,要改变传统的教学模式,教师应该充分利用多种教学手段积极调动和引导学生的学习兴趣,把难以理解的知识点进行颗粒化,把复杂的实训任务进行碎片化,分解为一系列的小任务,同时利用网络系统,使学生在课内、课外以及在实验室以外的任何地方均可做实践。也可以设置“闯关型”实训教学,充分调动学生的学习积极性,让学生真正融入整个实训教学过程。
二、物联网应用技术专业实践教学体系研究策略
(一)修订专业人才培养方案
培养方案是人才培养目标得以实现的重要途径,整个培养方案的修订应该基于社会企业对物联网应用技术专业的职业能力要求,在这之后再去建设专业相关课程,课程应涵盖专业理论知识点和专业实践技能点,及时调整实践教学内容,增加综合性、设计性、开放性实践比例,优化人才培养方案,探索“重实践、强能力、促就业”的人才培养模式。着重培养物联网应用技术专业学生分析、独立完成专业实际应用中的问题,专业融合学习能力,专业职业素养和职业道德规范,专业应用创新能力与物联网创业能力。
(二)科学搭建实训教学体系
1.构建“分层+融合+亮点”的模块化实训任务体系
在专业实训过程中拟采用“分层+融合+亮点”的架构模式将实训内容进行颗粒化,从而搭建专业实训内容层次化、知识技能点多样化的以创新实践能力养成为重心的“双高”院校物联网应用技术专业实训任务架构。
分层次实训教学应重点关注每个专业知识技能的特点及具体的岗位职能需求,经过训练后能够有效地解决学生对理论知识掌握不足的问题;物联网应用技术专业融合性实训任务应重点关注学生对相关专业知识技能的理解和综合运用,培养学生的学科交叉领悟能力,对应岗位职能的综合应用能力;亮点设置是基于每个门实训课程进行个性化设置的实训任务,更加关注该课程的核心技能点,能够有效帮助学生加深对重点知识的理解和应用。
2.构建以能力培养为重心的专业实训任务结构
“双高”任务建设环境下,物联网应用技术专业实训任务结构应当由专业实践教学和跨专业实践教学两大部分组成,如图1为实训任务架构体系。专业实训任务按照技能知识点实训→课程综合实训点→专业综合实训路线层级递进,专业融合实训任务教学则按照专业融合知识点→校内专业仿真实训→创新创业实践环节的路线层层递进。
图1 实训任务架构
3.创新实训教学任务,变革实训教学内容
(1)实训教学内容分层
在实训内容改革过程中,应坚持实训能力培养持续性的创新思路,将改革的整个进程分解成“专业实训、融合实训、创新创业”三层架构,搭建“专业基础技能+专业融合能力+创新创业技能”专业实训任务框架。“专业基础技能实训”主要面向大一新生,授课难度类似于通识课的难度,主要的教学目标是能够让学生对本专业有一定的认知,具备一定的专业基础素养和专业基本能力;“专业融合能力实训层”面向大二学生进行训练,该层在第一层的基础上,更加偏重培养学生对专业融合技能点的实际应用,更加注重学生的实际动手能力;“创新创业技能层”是面向大三毕业班的学生开展的教学任务,创新创业的项目主要来源于国内外专业竞赛、专业教师的教科研课题、或者学生自己开发的项目等。该过程能够培养学生独立的专业技能实现能力,将技能转换成相关的产品或者服务,把专业技能点升华[3]。
(2)创新专业实训任务体系
在创新实践教学任务时,应重视基于现代信息技术的模拟或仿真实训任务的开发,重视综合性实训项目,尤其是专业融合实训项目、校内仿真实习项目和校内创新创业实践项目的开发,以充分发挥现代信息技术对实训教学的支撑作用,突破物联网应用技术专业学生的综合实训能力、创新创业能力不强的短板。
因此,在实训教学任务构建方面,应根据当今社会对物联网应用技术专业岗位技能需求动态调整实训教学内容,形成与时俱进的实训课程体系。同时,应当提高综合性实训任务比例,适当缩小简单的验证性实训比例,不断开发设计性和创新性实训任务。以岗位技能需求驱动实训任务分解程度,任务分解后的每个知识点都能与岗位技能相匹配,真正做到学以致用,大学与职业较好地衔接和过渡。
4.系统构建实训教学平台
首先,“双高”专业任务建设环境下,改革实训教学模式的重要配套资源是实训教学平台的建设,因为物联网应用技术专业涵盖的专业知识技能点很广泛,包括电子技术知识、云计算技术知识、大数据技术知识、人工智能技术知识、通信技术知识及传感控制技术知识等,这对物联网专业实训平台的建设提出了更高的要求,实训平台的建设要配套相应的硬件资源和软件资源,既要完善硬件设备的配套数量和功能,又要引入多种虚拟仿真环境,搭建专业实训硬件仿真平台时,应该考虑不同专业方向的关联性以及不同专业方向的融合度,从而能够匹配不同专业的发展进程,逐步搭建出一个由不同专业方向的实训教学平台、物联网相关1+X培训室、物联网智能家居实训室、创新创业模拟实训基地和企业运作模拟中心等组成的现代化物联网实训室体系;物联网应用技术课程实训任务是使用物联网应用软件和实验箱硬件平台进行的,应当合理配置实践教学设备,形成一个能够满足电物联网应用技术实践教学与专业融合实践教学需要的硬件体系。
其次,搭建起一个物联网应用技术专业实训教学环境和物联网相关专业融合的实训教学场地,两者相互统一,实训室的教学资源应与授课知识点相匹配,实训课堂学习与课后自主学习相互依存[4],学校内部学习与校外企业锻炼相互融通,整个过程中融入先进教育教学理念、具有较高专业技术特点和专业特色的物联网应用技术专业实训教学任务平台。
三、结束语
在“双高”建设背景下,应该重视学生自身的专业应用创新能力的培养,该能力的养成是基于物联网技术专业实训教学的深度改革,从而能够适应学生的能力养成,通过修订物联网应用技术专业培养方案、构建以能力培养为核心的实训教学任务体系、创新实训教学任务,变革实训教学内容和系统构建实训教学平台等四个方面全面打造以创新能力培养为核心的专业实训教学体系。