基于校企协同育人机制的物联网实践平台研究

管 华，邓文萍，吴劲芸

（湖北中医药大学 信息工程学院，湖北 武汉 430065）

1 背 景

协同育人，主要是指两个或两个以上的资源或个体，相互间团结、统一、配合，最终达成协调的步骤，共同完成培养学生的过程。通常所说的协同育人多指校外协同育人。校外协同育人则是指学校同企业、政府、科研院所等的深度融合，共同开展多方位、多样化的协作[1]。2016 年，教育部推出了产学合作协同育人项目，支持高校师生共同开展产学合作协同育人。2017 年，国务院办公厅出台了《关于深化产教融合的若干意见(国办发[2017]95 号）》，对深化产教融合和校企协同育人具有重要的意义[2]。2017 年,中央办公厅、国务院办公厅印发《关于深化教育体制机制改革的意见》，指出要健全促进高等教育内涵发展的体制机制，深入推进协同育人，促进协同培养人才制度化[3]。校企协同育人是地方高等院校在人才培养机制上的重要一环。当前高校物联网专业教育还处于探索阶段，存在着课程体系设计不合理、实验条件不完善、培养方案如何适应社会对人才的要求和就业渠道的多元化方向发展、怎样保证校企合作协同育人的效果等问题。应针对上述问题构建更为适应物联网专业学生职业发展需求的、基于校企协同育人机制的物联网实践平台[4]。

目前，国内已经开始研究高校与社会协同育人：滕利荣从生物学学科特点和人才培养定位出发，通过高校与社会共建产学研于一体的实践教学平台，建立起高校与科研院所、行业、企业联合实践育人的新模式[5]。刘晶等提出以校企协同育人为核心的4 级渐进式实践课程体系，即大一的课程实践、大二的实习基地实践、大三的企业实训实践、大四的企业就业实训[6]。陈兴文结合工科各专业特点和服务面向提出了6 种协同育人培养模式,并从协同机制、协同载体建设、协同保障机制等方面进行了实践策略探讨，提出了全过程“闭环式”校企协同培养模式[7]。吴御生对高校校企协同育人路径进行了探究[8]。蔡志奇阐述了校企协同、校校协同、校政协同、院校行业协同等人才培养模式的定义及特点，提出了协同育人模式多样化的实施策略和途径[9]。从上面的研究现状可以看出，从协同育人的角度去研究实践平台的文献特别少，协同创新也多是企业之间，学校与企业进行了初步的协同，但是不完善。

2 校企协同育人机制的物联网实践平台架构

校企协同育人机制的物联网实践平台在培养模式、核心课程标准的制定方面与企业需求对接。平台架构如图1 所示。主要过程分为7 个步骤（研判物联网专业核心能力，联合制定人才培养方案，开设校企合作课程体系，共建协同育人实践基地，构建实践教学体系和企业实训体系，构建区域协同学习共同体），3 个协同育人机制（校外实习基地管理机制、师资队伍建设协同机制、学生实习实训管理机制）。通过校企合作人才培养模式、实践教学体系、校内外实训基地建设，校企合作实践课程改革等研究，设计区域学习共同体，构建协同育人机制，优化实验教学内容和改革实验教学手段，加强教学内容和企业工程应用的融合，加强校内外实训实验室等实践基地建设，通过实验课、实训课、到企业参观学习和实习等多种形式校企合作，培养学生的实践创新能力。

图1 校企协同育人机制的物联网实践平台架构

3 实施过程

（1）研判物联网专业核心能力内涵特征。人才培养方案制订需要考虑物联网专业的岗位需求与能力定位，解析物联网毕业生应具备的知识、能力与素质，重新审视培养规格。明确产业对所需人才知识、素质、能力的要求，比如要掌握哪些具体的实践技能等；需要融合学校的培养目标、学生就业、成长,分析制定出物联网工程专业能力素质培养目标；了解行业信息化方案解决能力，大数据分析处理及应用能力，学习能力、创新精神及团队协作能力，职业修养、科学素养能力，数学、自然科学和工程学知识的应用能力,外语沟通能力,软件系统设计及产品集成能力,软件系统部署调试运行维护能力。学校聘请行业专家、企业技术骨干和专职教师对就业岗位进行职业能力分析，通过对行业物联网企业的了解，结合自身的专业特点及办学优势，紧贴行业人才需求，专业的设置具有明确的职业定向性。

（2）与企业合作制定物联网产业人才培养方案和教学计划。通过“3+1”的人才培养模式，校企深度合作，校企共同研究人才需求走势、定位学生修习方向。与合作企业联合制定一套“应用型”物联网人才培养方案。为满足物联网工程专业人才的知识结构与能力培养的要求，培养方案以培养学生的工程实践能力、创新能力为核心，以工程实践与科研训练为主线。人才培养方案要充分体现产学研合作特点，能够培养出满足企业需求的人才；建立校企联合培养人才的新机制，推动学院和企业共同参与人才培养。与地方企业联合开展专业人才培养和专业建设工作，共同制定专业教学计划，将行业标准、岗位要求和工作内容嵌入到教学计划中，通过市场对人才的反馈及人才的需求，根据毕业生就业及反馈，及时调整学校的战略规划和教学大纲。

（3）探索以“校企协同合作”为特征的实践教学体系。提出“课程实践实验教学、集中实践实验教学、企业实习实践教学、创新实践教学”相结合的全方位、多层次的物联网专业实践教学体系。校内实践和校外实践相结合，该实践教学体系模拟和实操相结合，基础、专业和创新实践相结合，专业实训和企业实训相结合，培养学生的综合实践能力。通过合理的课程设置和实验、课程设计、实习、毕业设计、科技创新、社会实践等实践环节来实施，形成符合理论教学内容的实践教学体系。依据物联网工程专业的培养要求，构建物联网工程本科专业的实践教学体系（认知实践教学—专业实践教学—综合创新实践教学等），从综合性项目实训的结构、功能特点与课程之间的关系入手，增进学生主动参与的意识，使专业知识在综合性实训过程中得到应用。综合创新实践教学可以结合竞赛、课程设计及毕业设计等来设计一些实用性的实践项目，如人体健康感知系统设计与实现。

（4）对接物联网产业链，开设校企合作课程体系。在课程体系建设中，以能力培养为主线，突出实践教学环节，科学设计教学流程。实行课程聚类管理，统筹课程群的整体改革与课程建设。同类课程具有较高的关联性，通过聚类可以使学生建立完整的电路和系统的概念，更便于融会贯通。针对物联网专业核心能力内涵特征，重构了现有物联网专业课程体系，建立专业课程群，调整课程结构，设置特色课程体系，增加与学校特色相关或物联网行业应用相关的专业课程。构建适应物联网专业人才需求的课程，构建“面向岗位需求的模块化”课程体系，如开发“工程项目管理”“综合课程实践”“移动程序设计”等校企合作课程；促进科教融合，将科研优势转化为教学资源，如开设“数据分析”“云计算”等特色课程。选择具有企业背景的教师从事专业基础课及专业课的教学。校企共同编写与生产实际零距离接轨的专业教材。

（5）与物联网企业共建专业实验室和校内外实习实训基地。企业为学校提供实训基地和设备，承担部分课程实践和实训的内容，还接受学生见习、实习，为学生实习实训提供良好的平台。建成由“常规教学的校内实践基地、创新训练及技能拓展的校内实践基地、物联网专业校外实习基地”组成的多层次的教学基地。构建基础实验平台、专业实训平台、综合创新平台。紧密依托校企合作，整合和建设校内校外实验实践教学资源，学校与物联网企业广泛建立联合实验室、联合技术研发中心、大学生社会实践和专业综合实习基地等实践教学平台，重点建设嵌入式软件、行业特色物联网工程专业校内实训平台和校外工程实践基地。让学生到企业参与实际生产及项目开发。通过行业特色物联网实训实验室的建设，提供科研及技术服务，开展物联网相关平台和系统产品的开发、测试和技术升级研究，完成各种传感器的应用，传感网的组网，物联网的设计、安装、管理、维护，通信技术的应用等项目。建设贯通线上线下学习的 “虚拟仿真实训平台”。按照 “基础平台+应用子集”的物联网应用开发模式，从物联网感知层、网络层、应用层3个层面，开发嵌入式、无线传感网、RFID、物联网应用系统、物联网应用层平台、云计算等技术相关的项目[10]。共建双师结构教师队伍，实行双导师制。由学校教师与企业聘用教师共同指导产业计划人才培养的实习、实训、实践，校企共同指导学生毕业设计。

（6）设计实训体系建设计划。校企双方共同编制、修订和评审实训实习计划，制定实训课教学大纲、技能训练指导书，包括实训课名称、任务、内容、标准及实施方法、要求等。制定具体的实训方式和考核的标准。企业为学校承担部分课程实践和实训的内容；共同开发对应于真实项目的实验实训教材。共同开发真实项目案例，共同指导工程实训；强化课程群实验间的衔接与集成，建立了“基于物联网系统设计与实现”的一体化实践教学体系。着重突出应用型实训项目、综合性实训项目，将专业课程，特别是模块化课程体系，贯穿于各类实验、实训项目中[11]。学生在校内外两类实训基地，完成课程实验与设计、专业实训与工程实践、顶岗实习与就业见习三阶段实践性教学任务。

本科生计划从二年级开始，采用学校与实践基地双导师制，根据学校与实践基地企业签订的培养合同，并根据企业实际情况，将学生分散到各相关企业进行实践环节培养，在学校导师协助下的企业命题方式，由学生与企业双向选择而制定1 学年的工程培养计划与实施方法，并完成毕业作业。企业学习分为4 个层次，分别为专业认知实习、物联网应用系统课程实验与设计、物联网专业工程实训与工程实践、顶岗实习与就业见习和毕业设计，总学习时间为43 周。表1 是企业实习阶段的安排。

（7）组建区域校企协同学习共同体。学校企业协同全程育人，按PDCA 循环理论，实践、改进、再实践，持续推进教学改革实践。在物联网企业参与人才培养各环节基础上，学校与物联网企业进一步组建区域教学联合体。用人单位全方位参与学院人才培养的各个环节，建立知识—技能—素质并济的关爱型教学系统，“3+1”全程联合培养。创建基于网络的活跃的学习共同体。共建优质教学资源，发挥协同服务作用。联合创建教师成长工作坊、教师专业学习社群、新教师研习营、主题研讨会等，促进教师跨校交流和合作，促进了教师成长[12]。

表1 企业实习阶段的安排

搭建校企一体化教学管理平台。将大量的企业案例、实训项目、教学课件等整合到云平台上，实现资源的共享。同时还建立了实践教学平台，利用“互联网+”搭建校企数字传输课堂，将企业实践信息实时传送到课堂，使企业兼职教师在工作现场直接开展专业教学，实现校企合作协同育人。将网络资源、实习实训资源、优质课程、特色教材、科技成果等实现共建共享，并将其转化为企业培训资源，应用到企业培训中。通过区域教学联合体共建优质教学资源，学生可以在课余时间学习教师发布到学习端的学习资源。将校外优质资源引入校内，共建教学资源协同服务，推出了多元化课程开发、通识课程设计、跨校课程整合、网络课程开放等举措,建立了教学资源共建、共享机制。建立基于数字教学资源应用与个性化学习服务云平台，创建网上试题库、精品资源共享课程和MOOC 课程。重点完善编程语言学习平台、开发实训平台、代码评估平台、过程考核平台、在线考试平台和职业档案平台的建设。为学生提供教学内容与工程实践、课内教学与课外拓展、课程学习与自测自评相结合的学习环境。

4 保障机制

1）建立一套校企协同育人机制。

构建产学研协同创新育人新模式，确保学生学习与就业的平稳过渡,考虑建设校外实习基地管理机制、师资队伍建设协同机制、学生实习实训管理机制三大协同机制。

（1）建立一套双师型教师队伍管理机制。包括企业工程师进课堂和大学教师进企业的工作模式。建立一支由专职教师、企业专家和高水平专家等相结合的师资队伍，在与学校合作的物联网企业中聘请一批企业业务骨干担任兼职教师，参与学校的课程开发、承担专业课程中实践性较强的教学内容。通过师资培养，让教师走出院校参加厂商培训、厂商工程师走进院校提供专场培训。鼓励教师去大型物联网企业一线挂职锻炼，参与企业的物联网项目。

（2）校外实习基地运行管理机制。将通过建立《校外实践基地管理办法》，来理顺学校和企业之间的共赢关系，确保学生学习与就业的平稳过渡。在校外实习基地中，物联网企业是实践实施的主体，学校建立相应的遴选、运行和管理机制。校外实习基地建设要根据企业的特色采用不同的模式，以适应各企业不同需求。

（3）学生实习、实训管理机制。明确实习要求、制定管理规定、建立质量保障体系、严格检查和答辩。学校制定毕业实习管理规定，对实习目的、实习形式、实习要求、实习考核办法等进行了明确规定，制定了实习管理流程和相关表格。不断跟踪学生在校外实践基地的实习情况，听取企业和学生的意见和建议。改革实践教学环节的考核方式，完善了校内、校外实践教学的组织、评估与考核办法，

2）物联网工程协同育人实践基地的建设方案。

图2 物联网工程协同育人基地建设方案框图

协同育人实践基地建设坚持校内基地和校外实习基地建设相结合的原则，重点将协同行业物联网企业和相关培训机构，从基地模式建设、师资队伍建设、课程体系建设、人才培养模式建设、培养措施方案建设和实训项目建设等几个方面着手，力争把4 个集中实践的内容有机地串联在一起，形成实践项目规模逐步扩大、相关技术逐步深入的一个实践训练整体。物联网工程基地以学校建设为主，物联网企业为辅；基地建设首要任务是引入来源于企业，适合学生实践的行业物联网实际项目。同时，物联网工程基地还要引入物联网企业的运行模式和管理机制。基地建设方案如图2 所示。学生通过参与企业真实项目，将实训任务项目化，项目实施团队化（小组）。基地以最佳实践项目库为中心，通过工程项目案例教学与实践，培养学生的基本工程实践技能；课程通过采用项目导向教学法,完成教学及技能指导。通过开展教学方式设计活动，引入“案例式、项目式、情景式、探讨式、互动式、开放式、激励式”等多元化的教学方式；建立以案例学习、互助学习、合作学习和项目学习等形式多样的培养路径选择。教师通过对企业物联网项目的分析讲解来帮助学生对项目的认识，学生通过团队合作以小组形式参与实训项目开发。

5 结 论

校企协同育人是现阶段培养高素质创新人才的重要途径。围绕提升物联网专业学生实践能力为核心，以构建校企协同育人机制的物联网实践平台为目标，校企协同育人要求对接物联网产业需求，挖掘本专业核心能力，校企共同制订物联网人才培养方案，共同建设课程体系和实践教学体系，利用3+1 人才培养模式，共建校内外实习实训基地，完善企业实习实训体系，构建区域协同学习共同体，设计基地协同育人机制。校企协同育人机制的物联网实践平台有利于学生提高工程实践能力和就业能力。有助于促进高校物联网工程专业人才培养与社会人才需求的对位接轨。