基于项目驱动的物联网工程专业实践教学体系构建研究

周志青+李圣普+吕海莲

摘要：本文根据社会对物联网工程专业人才的能力要求和应用技术型大学的人才培养定位，提出了基于项目驱动的实践教学体系构建方案。以工程实践能力培养为主线，将工程化项目驱动式教学模式引入实践教学体系中，对实验内容与实践环节提出相应的改革方案与实施措施。通过本构建方案的实施，将大大提高学生的实践与实战能力，以利于提高本专业学生的对口就业率。

关键词：物联网工程专业;项目驱动;实践教学体系

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2015）42-0129-02

2011年工业和信息化部制定并印发《物联网“十二五”发展规划》，要求在已具备的技术、产业和应用基础上大力发展物联网，在关键核心技术上攻坚克难，使物联网技术体系逐步完备并实现产业化。物联网产业是新兴产业，为了快速推动物联网相关技术的进步，社会急需大量具有工程实践能力的创新能力的人才。

高校是人才培养基地。2010年教育部批准设立物联网工程专业，至今，全国开办物联网工程专业的本科院校已超过200多所。物联网工程专业是一个多学科交叉型的新兴专业，集计算机信息技术、嵌入式技术、测控技术和通信技术等为一体，理论知识涉及面广，同时与工程实际又有着密不可分的关联。该专业人才培养目标要求学生既要掌握扎实的理论基础，又要具备较强的工程实践能力和工程创新能力。许多高校在物联网工程专业建设中，仍然沿用传统教学模式，重理论而轻实践，导致物联网人才的培养流于形式，无法培养出真正懂物联网、研究物联网和应用物联网的高级应用型人才。为此，必须打破原有的模式，积极研究并构建适合物联网工程专业发展的实践教学新模式。

一、实践教学体系构建原则

物联网是基于互联网，将RFID射频识别技术、红外感应技术、卫星定位技术和激光扫描识别技术等多种信息感知技术进行融合，按照统一约定的协议实现物物相连并进行信息的通信与交换，构建集智能化识别、定位、跟踪、监控和管理于一体的网络系统。

物联网工程专业作为新兴专业，主要承担着物联网系统架构和关键技术的研究与应用任务，以培养出具有一定科学研究能力，同时具有系统分析、设计、开发、应用和解决一些实际问题能力的工程应用创新型人才。

物联网工程有很强的工程应用背景，决定了物联网工程专业的实践教学也不能脱离实际的工程应用要素，因此，在实践教学体系中必须以实际工程化项目作为载体，采取项目驱动式及实施方案反推原则来构建，即按照“校外实践基地建设—实践教学师资建设—校内实践基地建设—实践教学模式建设”四个阶段来构建物联网工程专业实践教学体系，培养出具备实践能力、创新能力、岗位能力和创业能力等四大能力的物联网工程专业毕业生，才能符合市场对人才的需求。

二、实践教学体系构建方案

在构建物联网工程专业实践教学体系过程中，按照构建原则的四个阶段来完成以下建设内容：

1.校外实践基地建设。建立校外实践基地可以充分利用社会资源为学校服务，能够对校内实践教学的各个环节得以充实和完善。物联网工程专业应该重点寻找产业集聚区（产业基地）中与物联网相关的企业进行深度合作，通过校企合作方式建立校外实践基地，不仅解决学生实践应用平台问题，而且为企业储备技术力量，进而实现双赢。

校外实践基地自身储备有大量的工程化项目资源和适于专业实践教学的设备资源，能给学生提供一个全面的、真实的实践教学平台。学生在实习中，不但强化了学生的专业技能，而且提高了学生对实际问题的分析和解决能力，为今后更快适应用人单位的岗位职业技能需求打下基础。

2.实践教学师资建设。物联网工程专业是新兴专业，目前在岗教师的知识结构难免会出现满足不了新专业要求的情况。物联网工程专业偏重于物联网技术的研究与工程应用，年轻教师具备丰富的理论知识和较强的科研能力，但是缺乏在企业一线生产和管理的实际工程经验，无法指导学生进行工程化项目设计与应用。为加强“双师型”实践教学师资队伍建设，可采取以下途径：

（1）向社会积极引进物联网技术相关的高级人才、企业工程师或技术人员等，在本身具备工程实践能力的条件下，经培训和考核合格后取得高校教师资格证，成为重要的“双师型”教师。

（2）积极开展校企合作，让专业实践教学教师加入到企业一线去参与生产和管理工作，学习工程化项目的设计与应用能力，经过分阶段、分批次地到企业中去培训，成为合格的“双师型”教师。

（3）无法长期到合作企业中锻炼的教师，可以依托“产学研”科研课题进入企业，在科研过程中逐渐了解企业情况，掌握企业生产和管理流程，逐步成为合格的“双师型”教师。

3.校内实践基地建设。校内实践基地直接面向校内物联网工程专业，是学生理论、实践一体化教学的主要实施场地，在整合校外实践基地优质资源基础上，使校内实践教学和校外企业生产结合起来，提升学生的工程综合实践能力和工程创新能力。

校内实践基地主要包含四种类型实验/实训室，分别为基础实验型、专业实训型、技术创新型和岗位实战型。

（1）基础实验型包括软件开发实验室、数据库原理实验室和微机原理与接口技术实验室等。此类型主要面向C语言和JAVA语言等软件开发原理与应用技术、数据库原理与开发技术以及微型计算机组成原理与接口技术方面的理论知识和以验证性实验为主的实验室。

（2）专业实训型包括单片机原理及应用实训室、传感器原理及应用实训室、RFID原理及应用实训室、嵌入式系统原理及应用实训室、计算机网络实训室和ZigBee网络原理及应用实训室等。此类型主要面向物联网关键核心技术的开发与应用实训，涉及物联网的感知层和传输层重要理论和开发技术，以综合型和设计型项目为主，采取项目驱动方式进行教学，强调工程实践能力的培养。endprint

（3）技术创新型包括物联网创新实验室、学生自主实训室等。此类型主要面向有系统设计和开发需求的学生，在物联网创新实验室中提供包括机械加工、PCB制作、电路焊接与装配、电路测试与调试以及丰富元器件等整套器材，学生可以通过项目申请方式以组为单位进入实验室完成物联网应用系统的开发。学生自主实训室提供基础的应用平台，对学生24小时开放，便于学生实施自主定制的应用系统开发。

（4）岗位实战型包括智能交通实践平台、智能家居实践平台和面向行业集成应用平台等。此类型主要面向大三、大四的学生进行真实系统的研究与开发，以工程化项目驱动为导向，培养学生从事物联网相关行业所必备的能力和素质。

4.实践教学模式建设。采用项目驱动的实践教学模式以工程实践能力培养为主线，以学生为中心，充分调动学生的主观能动性。在教师引导下，以项目案例作为铺垫开展理论教学和实践教学，让学生明白实践的目标和实践的内容，进而实现特定的训练目的。

该实践教学模式充分融合“校内校外一体化”、“课内课外一体化”和“理论实践一体化”人才培养模式，实现基础实验课程、专业实训课程和岗位实战课程等的分类改革，从而建立与实践能力、创新能力、岗位能力和创业能力培养相协调的实践教学模式。

三、结语

物联网工程专业的建设与发展必须紧跟社会发展的潮流，物联网技术在社会中应用的重要性已经凸显，如何培养适应社会发展需求的专业人才是关键。构建以项目驱动为导向的物联网工程专业实践教学体系才能培养出真正适应物联网发展与演变的人才。基于项目驱动的实践教学体系可以使企业、学校、教师和学生等多方面实现共赢，为“双师型”教师发展奠定基础，为学生积累丰富的工程化项目开发经验，为对口就业率的提高起到强大的推动作用。

因此，要做到以工程能力培养为核心，合理设计物联网工程专业实践教学体系，采用项目驱动教学模式，校企深度联合，全面培养学生的实践能力、岗位能力、创新能力和创业能力，才能培养出高质量的应用型、复合型与拔尖创新型人才。

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