思政元素融入《物联网技术》课程的创新人才培养方式探索

文/康琳 朱彦军 李素月 祁艳杰

随着新技术革命的来临，全球经济发展对科技与人才的依赖更加强烈。研究生教育培养的创新型人才对我国经济持续高质量发展具有重要意义。本文依托新一代的物联网技术，研究思政元素融入物联网技术课程课堂+实践过程。探索将工匠精神、家国意识、担当意识、协作精神融入对研究生创新人才培养中，在科教、产教融合中利用创新平台，引导研究生服务地方经济转型，实现学以致用，为培养德才兼备的研究生创新人才提供了可行的路径。

1.引言

面对全球新冠疫情肆虐和地区冲突不断加剧的情况，中国经济在这些不确定性和风险冲击下，持续保持了稳步发展，经济发展韧性凸显[1]。中国经济的韧性来自创新发展理念的驱动，党的十九届五中全会提出了“坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位”[2]。创新驱动本质在于创新人才的驱动作用[3]，国以才立、业以才兴，创新人才是国家经济进步的巨大动力。目前全球经济面临百年未有之大变局，科技与人才的竞争更加的激烈。研究生教育是本科教育的延伸，近年来吸引了大量的优秀本科生继续深造。我国研究生的招生历年来屡创新高，2022年报考人数更是达到了457万人。习近平总书记指出：“研究生教育在培养创新人才、提高创新能力、服务经济社会发展、推进国家治理体系和治理能力现代化方面具有重要作用[4]。

2.研究生创新人才培养

研究生创新能力的形成，需要有创新人格作为其内在驱动力，研究表明，虽然研究生教育对于创新人格的培养具有一定的促进作用[5]。但是，目前我国研究生长期受本科教育的影响，主要依靠教师讲授的被动学习方式僵化了学生的创新意识的成形。而学生的创新思维的发展需建立在广阔的知识背景以及丰富联想的基础上[6]，但在目前研究生的课程设置中，对于新一代信息技术前沿的科学与技术原理渗透不够。面对新一代信息技术革命的影响和产业结构升级的需求，目前研究生教育需要向高质量发展转型。高等教育的实现要以立德树人为目标，将思政教育贯穿于学生培养的全过程，推动学生树立正确的创新价值观，培养研究生成为德才兼备的高素质创新型人才[7]。为此，需要营造有利于研究生创新人格形成的环境，引导学生创新意识的形成。需要加强将新一代信息技术的原理贯穿于学生课程学习、实践过程中，从理论学习中激发学生对信息交叉领域的探索。物联网（IoT）在将物理、工业环境与计算系统的网络空间连接起来方面发挥着重要作用，形成了一个网络-物理系统[8]。预计物联网终端到2020年将达到240亿[9]，物联网采集了大量来自物理世界的信息，基于此之上对数据的处理可以推动交通、能源、生态、工业等传统行业智能化，是目前我国提倡建设的数字基础设施的基础，对未来数字经济的发展具有重要的意义。《物联网技术》是针对电子、通信类研究生开设的一门课程，旨在培养学生对于新一代信息技术基础原理的认识及在实践中体验物联网应用的通识课程。本文依托《物联网技术》课程，探索将思政元素贯穿于教学过程，促进研究生创新人格、创新思维的形成。

3.思政元素融入课堂

《物联网技术》课程从教学内容上设置了物联网的基础概念、体系结构、关键技术及综合应用。关键技术内容中涉及物联网感知技术，包括传感器技术、射频识别技术、空间定位技术的讲解。在该内容讲解中结合我国无锡物联网的发展历程，引导学生了解物联网在中国的发展及全球物联网发展的趋势，增强学生的使命意识。同时在传感器技术讲解中渗透我国目前卡脖子的集成芯片技术发展的不足，激发学生勇于突破国际技术垄断，实现中国制造的责任感。在对空间定位技术讲解中带领学生认识我国北斗研发团队，了解他们追求卓越、精益求精的精神以及勇于奉献的精神，激发学生在科学研究与实践中形成专注、求精的工匠精神。物联网关键技术内容中涉及的物联网传输技术，包括无线传感器网络、无线宽带网络、移动通信网和卫星通信技术。在讲解卫星通信技术发展过程中，为学生介绍我国航天技术的发展，使学生了解新一代航天精神，了解航天人同舟共济、万众一心的协作精神，激发学生的团队协作、担当精神。物联网关键技术内容中涉及的物联网数据处理技术，包括数据存储技术、分析技术、检索技术。为学生介绍我国大数据发展历程，介绍华为等公司打破技术垄断，发展中国数据产业的案例，使学生了解到华为勇于突破垄断，培养学生敢为人先的精神。关键技术中涉及的信息安全技术，包括安全和隐私保护技术，在这部分内容学习中使学生了解到目前交叉学科信息安全、网络安全领域的一些常见的隐私保护技术，树立大家的爱国精神。在对物联网应用的讲解中，通过对在我国各地已落地的智能交通、智能物流、智能医疗、智能家居、智能安防、智能农业的讲解，使学生开拓视野，激发学生通过物联网与其他技术的交叉，实现多领域智慧应用，引导学生在生活中发现问题，激发学生创新思维的碰撞，提升学生利用物联网及交叉学科知识解决问题的能力。

4大课堂+小课堂的实践模式

图1 参赛项目分类

《物联网技术》课程通过课程内设置的实验室操作环节，利用小课堂的硬件编程的实践，加强学生软件编程能力及解决问题能力。此外，该课程拓展学生的实践环节，鼓励、带领研究生同学参加中国国际互联网+大学生创新创业大赛，利用基于物联网与人工智能等技术结合，解决生活中、生产中遇到的问题，并带领学生走入农业、农村的广阔天地，利用所学物联网等新一代信息技术服务农民，为服务美好乡村贡献学生的力量。在这个过程中学生通过参赛作品的提交及路演的训练，不仅扩展了课程所学内容，还可以激发学生的创新思维，并培养学生的工匠、团队、家国、协作、担当意识。自2021年设置研究生赛道以来，学科已有30余组学生参与了该项赛事，获得了各级、各类的奖项。在小课堂中实现了对创新人格、创新思维、使命担当意识的培养。此外，研究生的培养离不开社会这个大课堂，离不开将自身所学知识与科研、产业融合。在科教融合、产教融合的大课堂中，学科依托山西省装备数字化与故障预测工程中心创新平台，面向山西省智能物联网产业集群展开产学研合作，将研究生所学物联网、人工智能等交叉学科知识服务于地方经济，帮助地方产业集群内的企业，解决其生产中面临的问题。针对企业面临的问题展开学生的课题，先后已有30余名同学针对山西智能物联网产业集群内煤机企业生产设备的故障预测、寿命预测做出研究，为集群内煤机制造企业的产业升级提供了技术支撑。在这个过程中学生创新人格得到提升，真正体现了服务社会的担当。

图2 近3年研究生课题统计

5.结语

研究生创新人才的脱颖而出对我国经济持续高质量发展具有重要意义，本文针对研究生创新人才培养中创新人格与创新思维的欠缺，对作为数字基础、设施基础的物联网技术的引入展开研究，依托物联网技术课程学习+实践全流程融入思政，将家国、协作、工匠、担当等意识融入对研究生创新人才的培养中，并注重利用创新平台，开展研究生对地方经济的服务，在科教、产教融合中实现对研究生所学知识与生产实际相结合，为培养德才兼备的研究生创新人才提供了可行的路径。C

引用出处

[1]白俊红,王林东.创新驱动是否促进了经济增长质量的提升[J].科学学研究,2016,34(11):1725-1735.DOI:10.16192/j.cnki.1003-2053.2016.11.015.

[2]《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二○三五年远景目标的建议》[M],北京：人民出版社，2020

[3]潘闻闻,邓智团.创新驱动：新时代人民城市建设的实践逻辑[J].南京社会科学,2022(04):49-60.DOI:10.15937/j.cnki.issn1001-8263.2022.04.007.

[4]王战军，张微，于妍.实现战略转型加快研究生教育改革发展[J].研究生教育研究，2021(2):1-6.

[5]肖晗.新时代背景下高校研究生创新人格研究——以华中农业大学为例[J].创新人才教育,2019(04):59-64.

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[7]王战军,常琅,张泽慧.研究生教育高质量发展:时代背景、逻辑意蕴和路径选择[J].学位与研究生教育,2022(02):8-15.DOI:10.16750/j.adge.2022.02.002.

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[9]ChenW,Qiu X,CaiT,etal.Deep reinforcement learning for Internetof Things:A comprehensive survey[J].IEEECommunicationsSurveys&Tutorials,2021.