田 丰
(西安科技大学 通信与信息工程学院,陕西 西安710054)
截止2012 年6 月国家一共审批了物联网专业院校138 所院校(包括专科学校)。 物联网工程专业是我国高校开设的一个新专业,属于通信、计算机、电子等多领域的交叉学科,各院校物联网工程专业的课程体系设计不尽相同,有些甚至差异很大。 绝大部分院校的物联网工程专业课程体系只是对物联网工程涉及的多学科领域现有课程进行简单的剪裁和叠加,再增加物联网导论和物联网关键技术等专业核心课程,这类课程体系没有体现出物联网相关学科领域的教学和科研优势,对接区域物联网产业发展需求,设计了具有特色的物联网工程专业核心课程体系。 但如何把握专业共性基础和领域区域特色的关系,是急需探讨的问题。 各院校根据国内物联网产业及应用为先导的特点,绝大部分院校在注重理论知识体系架构的同时,加强学生工程实践能力的培养,目标是使学生具有较强的物联网技术综合应用和工程实践能力,能够从事物联网应用系统规划、设计、实施、管理和维护等相关工作,培养为我国工业化和信息化融合,为信息产业服务的高层次、高素质的复合型和创新型技术人才。
我国政府也高度重视物联网的研究和发展。 2009 年8 月7 日,国务院总理温家宝在无锡视察时发表重要讲话,提出“感知中国”的战略构想, 表示中国要抓住机遇, 大力发展物联网技术。 2009 年11 月3日,温家宝总理向首都科技界发表了题为《让科技引领中国可持续发展》的讲话,再次强调科学选择新兴战略性产业非常重要,并指示要着力突破传感网、物联网关键技术。 2010 年1 月19 日,全国人大常委会委员长吴邦国参观无锡物联网产业研究院,表示要培育发展物联网等新兴产业,确保我国在新一轮国际经济竞争中立于不败之地。 我国政府高层一系列的重要讲话、报告和相关政策措施表明:大力发展物联网产业将成为今后一项具有国家战略意义的重要决策。
物联网工程专业是一个复合型、多学科交叉专业,其主要涉及信息感知,异构网络互联、融合与数据传输,计算机智能控制,物联网软件设计,物联网应用技术以及物联网硬件设计等方面的知识。 物联网工程专业学生应培养良好的科学素质, 系统掌握物联网的基本理论、基本架构、基本原理、基本知识和基本技能;训练学生良好的科学思维和科学实验能力;掌握物联网技术的应用能力和初步设计能力;了解物联网及相关学科的新发展及应用前景;熟练应用各种感知与识别设备、物联网组网技术及大数据处理技术;具有一定的研究、应用、开发、管理及分析、创新能力,从事物联网工程相关领域的科学研究、工程设计、应用开发、运营管理等方面的高级复合型人才。
在高校的教学中,创新意识和实践能力的培养需要一个积极向上的环境,它主要包括基础环境和教学环节两方面的内容:首先应该加强实验室硬件基础设施的建设,能够为学生提供实践的环境,加深对理论知识的理解;其次教师要充分认识到创造性人才的培养对于民族未来的重要性,尊重学生的个性,调动学生的主动性和积极性,培养学生的主体性和创造性,让主体得到和谐发展,使学生实现创新性学习,成为创新性人才。教学要坚持创造性思维训练,鼓励标新立异,鼓励学生质疑,鼓励学生发表不同见解,鼓励学生新的思路和方法,让学生有创新的意识、习惯。依据学生的身心发展特点,在知识传授的过程中训练学生的思维和开发潜能,让他们人人有个性,个个有特长。
作为新型专业,学校要把培养物联网工程专业学生创新精神和提高学生的创新能力作为核心,贯穿于教育的全过程,积极开展一系列创新教育活动如开展创业论坛、发明制作竞赛等活动,为学生参与创新活动营造积极健康的氛围。结合西安科技大学通信与信息工程学院在学生科技活动中的成功案例, 大一学生由高年级的学生的指导,参加学生活动中心科技活动, 大二参加学校和学院的相关科技活动竞赛,为大三参加省级以上的各种科技活动奠定基础,大三选拔出优秀团队参加相关学科的竞赛,大四毕业设计结合企业需求,从而逐渐培养学生创新的意识和创新能力。
转变传统的教学模式,从物联网交叉学科体系出发,构建“理论→实践→能力→创新”四位一体的教学理念,建立以科研促教学、强化实践教学平台建设、加强课外科技活动。 学生通过对理论的学习从而对专业相关知识有个初步认识,进而通过实践教学能够更加深刻的理解掌握物联网工程专业相关的知识, 通过各种实训设计型实践教学、工程实践与科技活动锻炼学生的实践能力, 通过实践教学能力的提升,培养学生科研探索和创新的意识。
运用三螺旋理论,建立一套在知识生产与转化在不同阶段,各个学校要结合自身特色,建立以物联网专业为核心、产业集团和政府为支撑的非线性螺旋型的实践教学体系模型。 分析企业技术创新、知识创新、技术转移和知识应用在实践教学中的应用模式;研究物联网工程专业学生在实践教学过程中的知识创新和知识转移;分析和研究政府的职能,从目前直接组织创新活动为主,转向以宏观调控、创造良好环境和条件、提供政策指导和服务、促进各组成部分间和国际间的交流与合作为主。
针对物联网工程专业实践性强的特点, 学校要加强是对队伍建设,鼓励教师参加物联网工程专业相关培训和研讨会,选配教师进修课程和进驻企业从事科研实践能力的锻炼,对专业课的教师要进行实践教学能力考核,要求教师完整完成物联网工程专业核心课程实验内容。对青年教师实行导师制培训,促进青年教师的快速成长,要求青年教师进入实验室指导一轮专业基础课和专业课的实验课,提高专业课教师的实践能力。
大学生如果只是在“象牙塔”中度过四年的学习生活,那将不利于开拓眼界,增长知识。社会实践是激发学生创新动机的源泉,学生只有走出校园,走向社会,才能开阔眼界,了解社会,了解国情,激发自己的创造动机,把自己所学的专业知识紧密地联系实际,使自己的才智得到较好的发展。 在寒暑假鼓励学生参加社会实践,从而潜移默化的引导了他们关注社会的需求,关注老百姓的需求,关注社会发展对科学、对技术、对人才提出的新的要求,也激发他们关注现实生活、服务社会的兴趣。 通过各种社会实践活动,学生创新的能力和素质才能得到锻炼和提高。在就业中,有实践经验的学生受到用人单位的青睐,通过用人单位的反馈信息,有实践经验的学生工作能力明显强于其他学生。
针对物联网工程专业课程体系不完善的现状, 结合各个院校特色, 基于三螺旋理论的物联网工程专业产学研合作实践教学模型,加强学校和企业之间的密切合作,设置具有各自特色的物联网工程实践教学课程体系,结合企业实际需求详细制定相关实践教学环节的教学目的、教学方式、教学周期、教学内容以及各个实践教学环节之间的有机衔接。 通过聘请企业实践人员为学生开展专业实践讲座,将企业的信息化需求和各学科所涉及的新技术、动态、发展趋势加入到专业建设中去,使学生对自己的专业认识更加深刻;另一方面,应该安排学生到企业参加生产实习,从生产实习中认识企业,了解社会需要什么样的人才,从生产实践中找到自己的不足点,通过实践加强理论知识的理解和消化,在今后的学习过程中也将是有的放矢。 同时企业也可以为个别学生提供创新发明的环境,让他们得到发展,为社会培养优秀的人才奠定了坚实的基础。
物联网工程专业属于通信、计算机、电子等多领域的交叉学科,在学生培养过程中,应该以提高国民素质为根本宗旨,以培养学生的创新精神和实践能力为重点,为了适应社会的发展需求,将培养学生的创新意识和实践能力作为教学工作的中心,教师在教学中培养学生的主动性,不断启发学生的创新意识,让大学生在掌握坚实的物联网理论基础上,从实践教学、科技竞赛和社会实践等环节中不断积累,不断完善,从而提高自身的综合业务素质。通过加强师资队伍建设,运用四位一体教学体系, 建立物联网工程专业产学研合作实践教学体系,加强校企合作,鼓励学生利用寒暑假参加社会实践活动,逐步训练学生的创新思维,提升学生的创新能力,力争在知识创新、技术创新和具有创新能力人才的培养上有新的突破,为国家培养出具有创新能力的高素质人才。
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