产学合作协同育人机制下高校物联网工程专业实训教学创新

摘 要：物联网工程专业的实训课程是巩固学生理论知识与提升学生综合实践能力的重要教学环节，传统实训设置在师资力量、创新能力培养、内容设置以及考核方式等方面存在不足，笔者探索的解决方式即是引入社会企业资源，推动校企融合基础下的开放式实训教学创新改革。

关键词：产学合作;育人机制;高校物联网;工程专业实训

随着“新工科”教育理念的不断深入推进，各地高校都掀起了新一轮工科专业教育教学的新篇章，而进伴随着工程教育认证的有序开展，我国高校工程类教育真正迎来了历史发展的新契机、新思潮。而物联网工程专业作为“新工科”建设过程中所涉及到主要专业领域，一方面因为其本身建设历史就是一个“新”专业，不具备其他工科专业的发展底蕴，同时物联网工程专业又与其他专业建设比较而言具有学科涉及面广、交叉学科多、工程实践动手能力要求高、工科理论要求高的特点，其专业建设与发展面临的问题在众多工科院校中具有一定的普遍性。本文撰写的出发点是紧扣物联网工程专业建设中的实训教学环节改革与创新，探索“新工科”建设背景下物联网工程专业产学研一体化创新的实训教学思路，为“新工科”建设以及工程教育认证提供实例支撑。

1 问题提出

物联网工程专业实训教学环节是该专业教学的重要组成部分，对于学生而言，高效地实训环节可以帮助学生将所学的相关知识与技能真正地应用到实际的物联网应用系统的设计开发、操作运用当中，更能帮助学生全面地理解物联网相关的原理知识，增强实践操作水平。因此，物联网工程专业教学过程中对实训环节的教学内容与教学方式的设计都需要遵从工程类专业教学的基本规律，要本着有效地调动学生兴趣，实施高效的实训组织方法这一基本原则，有效地提升物联网工程专业实训的教学效果。通过笔者本学校及相关院校物联网工程专业实训环节的考察与调研，笔者对当前高校物联网工程专业实训环节中存在的相关普遍性问题进行了梳理，主要存在以下几个方面：

（1）产教融合型教师人才的缺乏。物联网工程专业本身作为新兴专业，从创建伊始仅有不到十年的发展阶段，这导致不少院校的物联网工程专业师资力量往往是通过相关专业师资力量临时转换或抽调而形成，大部分教师可以较好地胜任物联网的理论教学任务，但因为缺乏物联网相关行业的生产从业经验或培训经历，造成部分物联网实验教师实践指导能力存在不足的状况，进而造成无法有效地促进学生可以通过实训过程提升对实际物联网系统的设计与使用能力，实训学习的效果存在较大的提升空间。

（2）实训开展的实验内容距离当前物联网工程技术实际应用与技术水平存在较大的差距。当前很多院校开展的物聯网实训内容针对的是课堂理论教学内容的实验验证，学生只需要根据指导教师布置的实训任务，按照指导教师提供的操作步骤说明，按部就班地即可验证该实验内容。而该模式的实训教学内容往往会产生实验内容单一的状况，学生的实训操作只是课堂理论教学内容的简单延伸，这就导致实训教学内容与当下物联网技术发展的实际应用及最新技术发展存在较大的差距。而物联网技术从自身的产生与发展来言，其技术本身与相关领域的融合即是一个动态发展过程，行业的整体发展要求学生能够做到与时俱进，对物联网发展做到精准的技术把控，部分高校对此类能力的要求与重视程度还存在一定的差距不足。

（3）实训内容的创新思维考虑较少，存在一定的欠缺。2017年2月18日，教育部在复旦大学召开了高等工程教育发展战略研讨会中，与会专家学者对新工科教育发展目标达成了共识，其中较为突出的一个理念即是在“新工科”建设过程中，要注重各高校扎实推进工程科技创新和产业创新，开拓专业学生的创新思维培养与创新能力提升。而要实现这一目标，实训课程体系内学生创新能力的培养则是重要的实现手段。而通过调研考察不少高校的物联网实训内容以验证型实验为主，不能充分地调动学生的学习积极性，创新能力方面的培养距离“新工科”专业建设目标有着较大的差距。

（4）实训效果评价指标简单。当前阶段，物联网工程专业实训内容的考核形式相对较为简单，通常采用的模式是学生按照实验指导书完成指定操作任务，实现具体功能即可认为成绩合格。而这种评价方式在指标体系的覆盖范围层面以及对学生能力方面的考核都存在着较多的不足之处，并不能够提供一个较为合理与完善的评价依据。同时，因为物联网工程专业开设的实训课程基本都位于高年级，即将面临不久之后的物联网工程实际项目工作，实训环节的考核一方面是对前期所学知识体系的检测，另一方面也是后期实际项目工程工作的实际预演。因此该种考核方式完全脱离学生即将面临的实际项目操作环境也是一种实践教学理念的滞后，也不利于对学生分析与处理实际问题综合能力的考察与评价。

2 问题分析

而对这些问题究其产生的基本缘由，一方面是物联网工程专业还是一个相对较为新生专业，相关的理论研究与实践建设还处与初期发展阶段，这导致一些教学支撑理论有待于进一步完善与健全。同时，物联网工程应用领域还处于动态发展阶段，与其他相对成熟的专业领域相比，物理网工程行业的发展还远未到达稳定成熟阶段，因此其人才培养的模式以及相关能力建设内涵还有待于进一步探索。另一方面，则是部分物联网工程实践教学中存在的不足与缺失是我国高等教育中工科类学科实践教学中存在的通病，这受制于传统高等教育理念以及各高校工科类专业实际教育教学环境的限制。因此，针对性地对物联网工程专业实训课程教学进行创新的思考与探索就有着较为重要的理论科研价值，既是对工科类专业实践教学效果提升的有力支撑，也是对“新工科”建设中提出的“加强工科专业研究和实践”建设目标的有益探索。

3 问题解决方案

本文拟从以下几个方面针对上述物联网工程专业实训中所存在的不足之处进行改进与探索，力图探寻相关的建设思路。

（1）积极实施并创建以市场为导向的实训模式。2017年6月9日，教育部通过《新工科研究与实践项目指南》，其中在《新工科建设指导意见》中明确提出要更加注重模式创新，此处所指的模式创新所涵盖的范围较为宽泛，可以从学科专业结构、师资队伍、教学资源、培养过程、学生发展、质量保证等方面加以理解与运用。而物联网工程实训的模式创新从属于其中的培养过程创新，其中具体的实施即可以将市场导向引入实训模式改革，当前的就业市场需要高校物联网工程专业培养什么样的能力素质，实训过程中就应该积极响应加以培养，就业市场对高校物联网工程毕业生的需求标准是检验学生实训能力评价的重要衡量指标。

（2）物联网工程实训创新可以结合新工科建设中对社会力量积极参与到学科建设中的指导方向。因为各高校物联网工程专业的建设还多处于一个新事物，师资力量急需扩充与增强，尤其对实践技能水平较高的實训指导教师的需求是一个普遍存在的问题，而针对该问题的解决如果只依靠高校自身的力量进行解决，一方面存在周期长的问题，另一方面也存在学校内容与外界实际需求脱节的情况。而解决师资力量的建设的一个重要思路即是引进社会力量，尤其是处于成熟发展的物联网科技企业来言，可以通过与其进行密切合作借鉴其专业技术人才充当高校物联网工程专业的“外脑”，进而能够较好地解决当前实训过程中存在师资力量“不足”与“不强”的问题。同时通过去社会物联网技术企业的合作，对物联网工程专业教师专业能力的培养以及自身实践技能的加强也是一个强有力的帮扶。我校物联网专业依托与霍尼韦尔公司达成合作育人项目，积极开展物联网技术应用开发的师资培训工作，带动与培养了大批具有高水平实践开发技能的教师骨干。

（3）工程实训环节充分借鉴、引用成熟的物联网技术框架平台，加强学生分析与解决实际问题的能力，提升学生物联网系统设计能力。物联网技术发展的特殊性导致当前高校物联网工程专业实践教学的展开离不开当前主流企业的主流技术与相关的框架平台，而这些技术与平台往往是某些科技公司所主推的核心技术产品，通过与相关科技公司的产教合作，在实训教学环节积极引入相关的系统化技术与产品，可以帮助学生尽早地熟悉产品技术，而不是传统学习模式下一味地脱离实际应用开发进行理论知识学习，进而辅助学生真正地实现物联网工程技术中知识体的整合性重构。笔者所在高校物联网专业充分地抓住教育部产学合作协同育人项目的良好契机，与霍尼韦尔公司达成合作育人项目，引进该公司主推的Niagara物联网开发架构，在实践教学与实训工作开展上取得了优良的教学效果。

（4）引入阶段实训培养模式，分阶段、分模块提升学生创新能力。引入多主体、协同渐进阶梯式实习实训模式设计，将物联网专业的实训内容划分为物联网工程技术基本理论实践、核心实践技能、创新能力、综合物联网工程实践能力四个基本阶段，针对每个阶段设置不同的实习实训任务。其中，在创新能力培养阶段主要采用校企合作模式，主要通过在开放任务的情境环节设置实践任务，培养学生发现、分析及创新性解决问题能力。同时，在该阶段将“创新创业大赛”积极引入到实训课程当中，在校企合作的支持下，利用学校与企业的互补优势帮助学生将创新创意凝聚并真正实现出来。

（5）引入综合评价机制，健全实训考核模式。在实训的考核方面，引入企业导师辅助机制，将物联网技术企业的考核评价体系与高校传统实训评价体系进行有机整合，从更高、更全面的角度对学生的实训学习实施整体性考核评价机制，进而引导学生综合素质水平的培养与提高。

4 结语

高校物联网工程技术专业是“新工科”重要建设专业，众多高校都在各个领域内对其进行有益探索与建设。立足物联网工程技术专业学生的能力培养目标的前提下，本文主要探索了将社会力量参与融合到实训教学环节的教学思路，以达到健全学生综合素质的培养体系的目标。

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基金项目：教育部2019年第二批产学合作协同育人项目（编号：201902148007）

作者简介：王琬茹（1979— ），女，天津人，天津工业大学计算机科学与技术学院软件工程系，讲师，主要研究领域为物联网设计开发、软件工程。