嵌入式人才培养模式下物联网工程导论课程的教学改革研究

卞利 王志超 汤亮

摘 要：物联网是继计算机和互联网之后的第三次信息浪潮，是國家重点发展的朝阳产业。目前，物联网行业相关技术更新换代非常迅速，传统的人才培养模式存在信息落后、课程内容与市场脱节等问题。在江苏省“软件服务外包类专业嵌入式人才培养项目”的支持下，宿迁学院与江苏云思教育科技有限公司合作，对物联网工程专业的学生进行嵌入式培养。文中就物联网工程导论课程在嵌入式人才培养模式下的课程改革展开探讨，以满足物联网专业人才培养目标的要求。

关键词：物联网工程导论;转型;传统的人才培养;嵌入式人才培养;校企合作;教学改革

中图分类号：TP393;G642文献标识码：A文章编号：2095-1302（2020）11-0-02

0 引 言

2014年6月，国务院颁布了《关于加快发展现代职业教育的决定》，专门就“引导普通本科高等学校转型发展”[1]提出了要求。宿迁学院积极响应国家号召，主动开展转型实践，通过调整人才培养模式、改革人才培养方案、加强“双师型”[2]教师队伍建设、加强校企融合、开展校外课堂等方式提高人才培养的质量。特别是针对计算机科学与技术、软件工程、物联网工程等实践性较强的专业，借助江苏省“软件服务外包类专业嵌入式人才培养项目”，开展了嵌入式人才培养模式[3]。宿迁学院物联网工程专业于2018年开始实施嵌入式人才培养，与江苏云思教育科技有限公司深度合作，共同培养学生。下面就嵌入式人才培养模式下，宿迁学院物联网工程导论课程开展的教学改革情况展开讨论。

1 物联网工程导论课程开设的意义

物联网工程专业是一个“大而全”的新兴专业[4]，既要掌握计算机、软件工程相关知识，也要学习电子、通信相关课程。而新生对这些领域的认知是未曾涂染的白纸，如果把与物联网行业相关的大量理论知识直接呈现在学生面前，学生将会是一头雾水，感觉物联网专业课程杂乱无章、不成体系，从而导致学生对本专业认同感不强。物联网工程导论课程的开设，就是让学生在开始专业课程学习之前了解物联网的概念、架构、专业技术和商业模式，目的在于明确所开设专业课程及其之间的联系，为后续专业课程的学习、综合应用能力的提高，以及毕业后从事科研技术开发等工作夯实基础[5]。

作为一门面向物联网专业新生开设的专业启蒙课程，物联网工程导论主要针对专业内涵特点、人才培养计划、学习内容与方法、课程设置、未来就业领域及其前景等内容进行介绍，主要回答为什么学、学什么和怎样学等问题[6]。导论课程具有宏观性、明确性、指导性的特点，符合学生接受能力和认知规律，有助于让学生整体全面地认识专业，培养学生的专业兴趣，树立专业信心;指导学生形成有效的自主学习方法，提前正确规划大学的学习生活和未来的就业，对大学生健全发展具有重要的引导作用。物联网工程导论是物联网工程专业大一新生与物联网概念的第一次亲密接触，是学生们打开物联网世界大门的钥匙，如何在课堂上激发学生对物联网专业、行业的兴趣，对学生将来是否能很好地完成物联网专业后续课程的学习，起到了至关重要的作用。

2 传统培养模式下物联网工程导论课程存在的问题

（1）教学目标不明确。传统培养模式下，导论类课程的教师一般会为学生讲述本专业的发展历程、行业的发展背景、所属学科的前沿知识以及专业的课程体系等，以本专业的一些基础知识、基本技能、发展现状等内容为主[7]。学生大多是走马观花，对这些知识、概念、技术并没有一个直观深刻的认识，也没有一个清晰的学习目标。而且专业导论课通常只有一位老师独立完成讲授，很容易片面地只介绍授课教师熟悉部分的内容，而不是系统地涵盖本专业所涉及的知识体系。老师自身对课程的教学目标理解不够准确，不知道学生在学完这门课后可以获得哪些知识、能力。再加上一般专业导论课学分较少、课时较短，期末考核也以大作业或开卷考试形式为主，所以很难受到老师和学生的重视。老师照着课本念念，学生竖着耳朵听听，一学期一门课就这样混过去了，毫无存在感。

（2）教学方式单一。传统的教学方式下，以老师教、学生听为主，教师的主要任务是向学生灌输各种晦涩难懂的概念、原理、模型[8]。大多数学生，特别是大一新生很难在短短的40分钟课堂上接受这么复杂的内容，这样就会给新生留下“专业课程内容多且难”的印象，直接导致学生在大一下学期或者大二选择转专业。此外，传统模式下导论课的教学设计中缺少“全局观”，内容单一缺乏系统性，造成学生无法对本专业的全貌有所了解，也就不能结合自己的专业规划自己的未来，学生对自身发展缺乏明确目标和思想准备[9]。这就导致学生对物联网专业的专业认同感不强，对物联网行业的认识不清晰。

（3）教学内容陈旧。物联网工程专业是一个近十年新兴的专业，属于计算机大类[10]，是融合了计算机科学与技术、通信工程、电子信息工程、软件工程等学科门类的交叉学科。物联网工程专业跟传统理工科专业相比，具有明显的行业属性，只有在一个行业里面，物联网的方案和应用才具通用性。不同行业的物联网应用大不相同，这也导致物联网的方案非常多，在一个行业的成功案例并不能原样复制到另外一个行业。传统培养模式下的物联网导论课的教学内容，通常可以延用多年的大纲、书本，存在更新不够及时，教学内容与市场、行业脱节的问题，导致物联网工程导论的教学很难与市场各行各业对物联网理论、技术、应用发展同步。

（4）教学评价体系不合理。现在对学生的考核基本上都采用理论考试的形式，所考的内容都是一些基本的原理和概念。这样就强迫学生为了应付考试不得不背诵各种概念和公式，没有时间去思考该课程的实际意义。

3 嵌入式人才培养模式下的物联网工程导论课程改革

嵌入式人才培养模式作为校企合作的重要内容之一，在人才培养方面发挥了极为重要的作用，特别是计算机及电子信息工程类专业，更是亟需企业的介入来提高学生的动手能力、团队合作能力、职业认知能力及创业创新能力。信息工程学院物联网工程专业作为计算机大类专业，于2018年开始实施嵌入式招生，与江苏云思教育科技有限公司合作办学，共同承担2018级、2019级物联网工程专业的教学任务。在有企业介入专业教学的背景下，对物联网工程导论课程进行如下改革。

（1）修订物联网工程导论大纲，明确教学目标。嵌入式模式之前物联网工程导论大纲跟普通理论课程大纲一致，首先给出了课程的教学目的与要求，然后根据教材内容安排相应学时，根据教材的各个章节给出重难点。嵌入式培养后的新大纲作了较大的改变，主要内容如下。

大纲结构更合理。新大纲由课程目标、学时分配、教学内容与组织、课程考核与成绩评定、推荐教材等5个部分组成。新旧大纲结构的对比见表1所列。

课程目标更明确。课程目标中给出了通过该课程的学习，学生能够掌握的知识、能力，并增加了课程目标对物联网专业毕业要求的支撑矩阵。在教学内容与教学目标板块，根据知识要素安排了教学内容，而不是根据教材安排教学内容，并将知识要素与课程目标相对应，让授课老师及学生了解通过每个知识要素的学习，学生将要达成什么样的目标。

（2）改进教学方式。让物联网专业教研室的各位老师都参与到物联网工程导论课程的教学中去，让熟悉物联网专业或行业不同细分领域的老师教授与该领域相关的知识要素;对传统的“老师讲、学生听”的授课模式进行了改进，物联网导论课由专业老师和企业老师合作授课，将专业老师的理论知识和企业老师的实践经验有机结合，达到了让学生在真实工作环境下学习的目的。将企业的实训项目带进课堂或者实验室，或者在企业的生产一线进行线上直播授课，让学生直观地了解一个新知识、新技能的应用，让他们知道将来可以做什么、怎么做，对接下来的专业课程学习充满期待。

（3）丰富教学内容。由企业老师开展第二课堂，以讲座的形式为学生带来物联网行业最新、最前沿的资讯。授课方式较为灵活，可以借助各式各样的直播平台，采用线上或线上线下相结合的方式。第一学期开展1～2次校外课堂，安排大一新生去本地物联网相关企业参观，了解物联网行业的工作环境。

（4）更加合理的课程考核方式。物联网导论课程的考核不再采用普通考试的形式。为了更加注重对学习过程的考核，新改革将物联网导论的期末总评成绩分为两个部分，平时成绩占70%，期末大作业占30%。平时成绩由上课考勤、课堂表现、课后作业等部分组成，每次理论课或讲座都会给学生布置一个开放式的作业，没有标准的答案，目的就是让学生自己去思考、探索。学生可以去网络上搜索相应的解决方案，但是一定要有自己的想法，并且要像写科研论文那样详细标注参考文献。期末大作业也是一个关于物联网行业未来的开放式命题作文，学生可以畅想未来世界。

4 结 语

嵌入式人才培养模式作为一种新型人才培养模式，是教育发展到一定阶段以后的必然产物，是促进高校发展的重要保障，为应用型高校人才培养工作提供了新的思路和方法。宿迁学院物联网工程专业实施嵌入式培养已有两年多时间，教学改革后的物联网工程导论课程对提升学生的专业认同感有了较大帮助，使物联网工程专业大一新生更加清楚地认识到自己所在专业应该学什么、怎么学、学完了干什么等问题。

参考文献

[1]许青云.弄清三個问题引导普通本科高等学校转型发展[J].经济研究导刊，2014，10（29）：155-158.

[2]郭泽斌，夏金星.职业院校“双师型”教师队伍建设文献综述[J]. 长沙民政职业技术学院学报，2012，19（1）：123-125.

[3]杨艳.“校企融合”嵌入式人才培养模式研究[J].齐齐哈尔师范高等专科学校学报，2019，39（5）：25-27.

[4]江昆.高职院校物联网专业建设方向与定位探析[J].现代商贸工业，2011，24（3）：223-224.

[5]潘俊虹，余文森.应用型本科物联网导论课程教学改革与实践[J].武夷学院学报，2018，37（3）：98-101.

[6]汤佳梅，刘尚旺，彭晚红.物联网工程导论的个性化主题式教学模式探究[J].计算机教育，2020，18（1）：120-122.

[7]王永强.物联网工程导论课程改革研究[J].科技视界，2018，8（32）：151-152.

[8]韩桂明.应用服务型人才培养体系下的嵌入式操作系统教学改革探索[J].中国教育技术装备，2015，29（21）：116-117.

[9]张静，尚海龙，李荣斌.基于校企协同育人模式的《专业导论》课程改革与实践[J].科技视界，2019，9（1）：43-45.

[10]张路桥，李飞，王娟，等.新工科背景下物联网工程专业课程体系设置思路[J].教育科学，2019，35（10）：379-380.