一种产教协同共育物联网产业人才的迭代培养模式探索

刘 波，周浩宇

（湖南农业大学 信息与智能科学技术学院，湖南 长沙 410128）

0 引 言

2021年1月编程语言排名第一依旧是C语言，它凭借17.38%的使用率夺得此项殊荣，主要驱动力是物联网（IoT）和大量小型智能设备的广泛使用。C语言的性能在这些设备应用方面表现十分强劲[1]，也导致物联网与嵌入式人才需求旺盛[2-3]。

为了适应时代需求，满足企业需要，教育部对高等教育方案提出了一系列改革，从2012年印发《关于全面提高高等教育质量的若干意见》[4]到2019年30号文件论述“深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量”[5]，着重强调高校在坚持立德树人基础上，要坚持内涵式发展，办出特色，深化本科教育教学改革，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者。

高校在这方面进行了一系列探索，不断迎战一系列挑战，对于物联网工程专业本科教学改革方面，从专业人才培养方案探索[6]、“金专”“金课”建设[7]、校企深度合作[8]到校企协同育人机制[9]进行了深入研究；本团队在双创教育[10-11]、毕业论文设计[12]等方面也进行了一系列探索，特别是与企业长年深度合作，取得了一些经验，提出了“一个指导中心、两个培养梯度、三轮相辅实践、一个展示”的迭代式人才培养方案。

1 人才培养迭代模式

物联网工程属于计算机学科的一个分支，更是一个综合性交叉学科，就业行业分布广泛，为了培育这种专业复合型人才，面对当前教学与实践中的许多挑战，如缺乏有针对性的真实训练案例，构建专业综合知识难，尤其缺乏具有相应工程背景的师资力量。在校院两级组织下，实施通识教育+专业教育+综合实践的三阶段人才培养模式，主要采取如下主要措施，如图1所示。

图1 三阶段人才培养措施

（1）课程改革：主要以企业人才需求为导向，通过企业参与部分教学活动，不断优化课程内容，即强调基础理论知识的重要性，也跟踪当前社会发展产生的新知识，两者合理安排教学时间；

（2）精编教学大纲：从2014年开设本专业以来，已进行了3轮教学大纲修订，课程体系更加体现物联网专业特色；

（3）案例教学：借鉴企业师资培训实例或利用企业项目开发成果，经过简单修改，成为比较适用的案例；

（4）需求对接：主要组织企业人员讲解企业需求，或进入企业，通过交流了解企业的需求；

（5）企业讲座：安排企业工程师进行定期的前沿新技术讲座，或组织学生观看最新相关的网络会议视频，也安排有开发经验的专业老师介绍自己的开发经验与成果；

（6）平台共享：主要共享相关合作企业网络资源，让学生自学，相应老师有开发平台的，也可与大家交流学习；

（7）师资培训：当前与3个合作企业签订3年培训协议，每年至少安排2名老师参与师资培训，缓解具有工程背景师资不足的问题；

（8）课程实训：每个学期都安排合作企业走入大学课堂，至少安排1～2个真实案例，进行1～2周课程设计实训，利用企业工程师提升学生动手能力；

（9）综合实习：这是学生适应社会需求的关键环节，专门安排一学期在指定企业或自己找相应企业进行实习，并随时安排老师进行走访，了解学生实习情况，学生通过半年实习，再通过毕业论文或设计的形式进行成果展示。

为了解决学生学习过程的困难，不断激发学习乐趣，除和企业一起不断迭代教学案例与教学内容外，也实施学习激励三策略，如图2所示。主要参考对象为学生-教师-合作企业，以人才培养方案为指导中心，在混合教学指导思想下，合理安排教学课程与创新培养课程，通过课程实验、课程设计与专业实习三轮辅助实践课程，进一步夯实学生所学知识，同时通过大学生创新项目、创新比赛、承接企业项目、吸引风险投资落地，进一步巩固学生所学知识，最终通过毕业论文答辩与就业集中检验成果。

图2 人才迭代培养模式

在此过程中，为了促进学生、教师共同成长，每年寒暑假安排专任教师轮循到企业参与培训，扩充物联网工程的知识面，了解前沿技术知识，掌握最新开发方法等，当前本专业签订合作企业有6家。

2 主要迭代措施

为了更好地实施此人才培养模式，在学院领导大力支持下，主要采取如下措施：

（1）强调学生创新，夯实基础条件

除鼓励学生打好坚实基础、全面发展外，更鼓励学生参与科学研究，积极为高校研究领域输出优质生源，在总结前面几年评分策略基础上，对推免生标准不断进行迭代，更注重科技创新的质量与效果，见表1所列。

表1 推免生评分标准

随着推免生指标越来越多，学生主动参照此条件，有目标地努力学习、实践，将自己塑造成复合型人才。

（2）课程前后知识的迭代

为了让学生全面了解本专业开办的本质，尽快掌握嵌入式开发方法，与合作企业一道，改进传统授课内容与模式，在授课内容中串插实践内容，并与课程内容前后衔接，见表2所列，在各学期添加嵌入式系统实践内容。

表2 各学期课程迭代讲授内容

在此过程中，合作企业人员与任课教师多次交流，了解学生已修知识、需再修哪些知识点、节点如何掌控等。

当前实践课程内容，大致安排如下：大一新生掌握KRobot开发，了解嵌入式系统开发过程；大二再系统学习STM32开发、ARM A53、ARM A72、FPGA等开发，并与上位机Web开发结合，利用相应开发工具（Intellij IDEA、MySQL、Keil、GCC、UML、Git/Gitee、Maven等），逐步迭代形成完整的物联网工程开发思维。

（3）创新实验室人员迭代

在教学过程中，学院鼓励老师发挥创新实验室的引导作用，在实验条件允许下，尽量开办创新实验室进行创新创业指导，当前本专业开办的创新实验团队有“机器人”“农村应急广播”“校园智慧广播”“安全用电”“农村村务管理”“四轴飞行器”“环境监控”“FPGA开发”等，形成定期汇报、项目开发经验交流会、高低年级传帮带等制度，定期组织学生参与全国大学生创新创业活动，学生创新热情高涨。

（4）教师工程领域知识的迭代

由于大多专任教师很少有到企业长期工作的经验，项目开发经验不足，则必然制约课堂内容的生动讲授，同时由于信息类专业知识更新快，也需要随时了解当前社会需求与企业活动。因此利用寒暑假，组织教师更新知识是非常必要的，在学院领导的大力支持下，每学期安排2～4名教师进入合作企业短期学习。

3 成果分析

本专业从2014年开始招生以来，已毕业了3届，还有4届在读，通过对学生发表论文、创新比赛、申请软件著作权、专利等，以及教师参加培训人数、发表教改论文等方面进行效果评价，学生成果见表3所列，教师成果见表4所列。可喜的是学生发表了3篇EI论文，并有2个发明专利获得授权。

表3 各年级成果表

表4 教师发表教改论文与培训次数

2019年12月31日，本校公布2018—2019学年本科教学质量报告[13]，现列出本学院工科专业对比，见表5、表6所列。

表5 本学院工科生2019毕业率

表6 本学院工科生2019学位授予率、就业率

截止2020年7月1日，在疫情特殊时期，本专业就业人数与就业率依旧坚挺，见表7所列，说明本专业经过多年的校企协同育人，效果还是比较明显的。

表7 本学院工科生2020毕业率

4 结 语

随着智能设备的广泛使用，给物联网工程人才提供了许多施展抱负的空间，但要培养出合格的人才，离不开学生-老师-企业持续不断的协调以及合理的知识迭代引导，说明校企产教协同共育是个不错的选择，既解决教学师资不足的问题，又可以拓展学生工程视野，再结合创新创业活动，不断迭代教学成效，提升学生实践能力，通过4年多的探索，学生成果印证了这种思路的正确性。