殷 超,李同芳,刘 妍,周红波
(九江学院,江西 九江 332005)
物联网自问世以来,就被认为是推动经济增长的新动力,也因此得到了快速的发展。我国政府为了应对“第四次工业革命”科技革命和产业变革,提出了“中国制造2025”战略,希望物联网技术能够与其他IT技术深度融合,在智慧城市、智慧交通、智慧医疗、智慧物流、智能制造等领域发挥着核心作用,成为中国经济转型的一个重要突破口。
目前受体制和机制等多种因素影响,我国高等教育在物联网人才培养方面存在供需不一致现象,不少高校在校企合作方面存在形式上合作实质上空缺。有的有形式的合作协议但无实质性的合作内容,有的有合作意愿但缺少完善的制度保障,有的有政策支持但缺少有效的合作机制。不少高校在校企合作方面的信息化建设滞后,合作交流平台不完备,缺乏明显的合作成效。国外的产学研合作教学模式较为成熟,如德国的“双元制”教育,英国的“三明治”教育模式,这两种人才培养模式旨在把培养学生动手实践能力的科技研究与工程设计、理论学习和实践教学融为一体,力图在校企之间为学生打造一种能够实现身临其境教学效果的教学环境。
物联网工程专业是各高校近几年来的新建专业,没有更多的办学沉淀,又是实践性很强的交叉学科专业,涉及计算机、电子、控制、通信等多学科领域,并广泛应用于各行各业。因此,物联网专业人才必须具备扎实的基础理论、宽泛的知识面、较强的实践能力,并在信息感知、网络通信、行业应用方面能力突出,才能符合新世纪物联网工程产业发展要求。这就要求在人才培养时,在塑造学生学术道德、职业道德、团队精神和创新精神的基础上,强化传感技术、通信技术、网络技术、智能信息处理等基础理论;深化传感层、传输层与应用层关键设计等专门知识和技能;提高跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及创新实践能力和从事科学研究的能力。但是目前物联网工程专业人才培养存在很多问题。许多本科院校的课程教学基本上仍旧遗留了应试教育的教学模式,有许多不适应应用型人才培养的弊端,主要表现在几个方面:
(1)实训场地和设备陈旧或匮乏。虽然近些年来各本科院校都强调了实训教学环节对应用型人才的培养的重要性,却没有及时的增加和更新对学生有真正训练作用的教学设备和教具,无法实现教学与企业应用的有效对接。
(2)缺乏综合实训教学环节。综合实训是一个专业的综合实践环节,具有综合性与实践性相结合的特点。通过综合实训使学生能够综合应用本专业的设计、开发、操作、维护等方面的相关知识与技能,解决生产中的实际问题,进一步培养学生独立分析问题和解决问题的能力,提高学生的综合素质。
(3)实训教学亟须科学的实施方式。综合实训一般需要较长的时间,需要统筹教师素质、组织形式、管理方法、技术信息、规章制度、纪律等要素,尤其要以本专业应用场景来构建实训软环境,不仅有利于学生专业技能的快速掌握,更有助于培养学生的职业操守。
协同育人是近年教育界热议的话题,协同育人是落实立德树人根本任务的重要途径,也成为教育部基础教育四大工作之一。因此,梳理国内外协同育人的相关文献,总结其理论和实践的成果,分析其发展空间,对深入开展协同育人攻坚行动,落实立德树人的根本任务具有重要意义。
协同育人的理论基础,源于德国斯图加特大学教授哈肯的《协同学导论》,他指出自然社会和人类社会都由多种子系统构成,子系统相互影响合作,形成协同效应。教育系统的子系统——家庭、学校、社会等,也在相互作用和协调。协同育人,就是发挥这些子系统的协同效应,使其均衡、有序、协调地运转。
在物联网专业人才培养要求和协同育人的背景下,结合“立德树人、创新创业、协同育人”的理念,聚焦地方战略性支柱产业,对物联网专业战略性支柱型产业人才培养方案进行优化,对各地创办的协同育人专业人才培养模式进行探索和实践。在此基础上,对校企协同育人的实践环节教学内容、教学方法、考核方式进行优化,并对实践环节的教学质量进行监控。校企合作,打造人才培养平台。学校与企业单位合作是实现“产学研赛”人才培养模式的有效途径,也是“产学研赛”人才培养模式中理论与实践结合教育的提高与拓展。基于此,结合学校与企业的丰富经验,在广泛调研、充分论证行业未来发展趋势、人才需求变化的基础上,校企双方携手创办协作载体,成立行业专班。以满足企业和社会人才需求为目的,以为公司培养高素质、技能型、应用型人才为导向,共同建设物联网专业。
协同合作育人关键是以学校为主体、以企业为依托、以行业学院为载体,紧扣专业建设标准、紧盯工程能力建设、深化“引企入校”,共同抓好四个“共建”。
(1)积极对接国家战略和地方需求,建立健全产教融合育人平台。适应经济发展新形势,优化学科专业平台。强基筑峰内涵发展,组建能源学科群、人工智能学科群、先进制造学科群,强化优势特色;增设涉海学科,培育新的区域特色。围绕国家战略发展需求,共建教学科研平台。围绕大数据、人工智能、经略海洋战略,学校与知名企业和科研院所共建学院,吸纳社会资源共同打造创新型人才培养高端平台。
(2)立足地方区域发展,打造创新实践平台。以学校为主体、以企业为依托,共建物联网工程专业环境保护是我国基本国策,可持续发展和生态文明建设是我国发展战略。近年来,由于经济的高速发展,生态环境问题日益突出,解决环境问题日益迫切,亟须大量环境科学与工程类的专业人才。
(3)以专业建设标准为依据,共建应用型人才培养方案本科专业人才培养方案是高校学生学习和人才培养的重要依据。双方以校企共建的平台为主体,积极挖掘教育培训资源,以培养高素质的物联网工程类应用型人才为目标,通过企业高级工程师、高级管理人员和专业技术人员全员参与、校企专家多次调研论证,双方共同制订物联网工程专业人才培养方案,对应用型人才培养的模式进行了新的探索。
“产学研赛”培养模式即将课堂教学与企业生产实践结合、教学与课外科技活动结合、学习与参加科技竞赛结合。物联网专业需要改进现有的人才培养模式,建立产、学、研、赛结合的人才培养体系,才能培养出适应当今时代发展与行业需要的,既具有扎实基础理论知识,又有较强的实践创新能力的人才,才能满足目前社会经济发展对专业人才的需求。
“产学研赛”人才培养模式将大学生课堂学习与企业实际相结合、教学与参加课外科技活动相结合、理论学习与参加课外科技竞赛相结合,不仅提升了课堂教学质量,而且增强了学生创新能力和团队精神,从而提高了毕业生的就业率。同时构建“产学研赛”人才培养平台,形成促进知识共享、知识创新,必须进行信息的整合,平台要充分发挥协同育人的优势,去中心化、用户动态信息及时、媒介丰富,也要发挥网络学习模式开放,环境轻松,适宜培养学习者独立思辨能力和自控能力的长处,协同促进学习目标的实现。
通过对“产学研赛”人才培养模式中用户信息模型的分析,可知状态、知识、分享、讨论、协作是用户学习的原内容,要构建基于“产学研赛”人才培养模型,就必须以这些内容为核心,以用户信息行为为脉络,构建基于“产学研赛”人才培养模型,创建知识学习和交流的环境,为学生提供良好的信息交流、共享、创新平台。为了划分清晰“产学”和“研赛”的区别,分别构建了两种模型。基于“产学”的培养模型和基于“研赛”的培养模型。
改变传统教学模式,采取校内教师与校外导师共同授课、共同指导实践教学活动,理论教学、实践教学及现场教学相结合,着力提高课堂教学和实践教学质量。改变传统走马观花参观实习方式,让学生带着任务(课题)实习,使实习具有目的性,提升学生实习效果。同时让生产实习、毕业实习及毕业设计几个教学环节一条龙完成。采取形式多样实习方式。在实习时间、地点方面采取可集中、可分散、可集中加分散形式进行。时间方面可分段或集中,地点可在1个实习单位或几个单位轮流进行。同时,以参加大学生科技活动和科技竞赛为引领,提升学生的创新精神、团队精神与实践能力。
(1)产学结合,构建人才培养保障机制。“物联网专业”理论学习和实践教学的产学结合是专业人才培养的必经之路。企业单位要求所聘用的大学生既要拥有扎实的基础理论知识和专业知识,又要有一定的实践经验和动手能力,能直接融入企业生产活动,参与项目、争取业务、做出成果、创造价值。这就要求学生在就业前除掌握较扎实的基础理论知识和专业知识,同时,具有熟练的动手能力。这就要求学生首先通过学校开设通识必修课、专业基础课、专业核心课、专业选修课以及实践操作性课程,获得基础理论知识和专业知识。同时,学生利用节假日和大四期间实习再到企事业单位进行现场实践,通过校企合作建立校外实训实习基地教育的形式,得到现场实地实践锻炼,最后阶段的毕业设计可结合实习进行。这样不仅缩短了学生成长为工程师的时间,还使其提前适应今后的工作环境。
(2)通过科技竞赛和科研创新项目,强化学生本专业技能水平,培养学生团队合作精神。组织学生参加本专业的各类科技竞赛,这既是检验“产学研赛”人才培养模式的试金石,也是学生展示动手能力和专业技能的平台。通过参加大学生“挑战杯”、省级及国家级机械创新设计大赛、工程训练能力大赛等竞赛活动,学生的创新能力、动手能力都得到进一步提升和展示。
(3)以项目带动大学生创新团队的建立,这是深入开展大学生科技创新活动和科技竞赛的重要保障。通过宣传和讲座,鼓励学生跨年级、跨学科、跨学院组建创新团队,形成一个多元化的科技型学生创新团队,吸引更多的学生投入到科技创新活动中去,更好地推动学生科技创新活动。这个过程不但锻炼了学生的公关能力,也锻炼了学生的组织协调能力。使学生在实践中掌握知识、在动手中培养思维、在挫折中磨炼信念、在协作中学会团结,成长为具有创新精神和实践能力的人才。
课题研究以协同育人为依托,结合“产学研赛”机制,采用团队分组来实行,形成学习群组,从而实现教学手段、教学方法的进一步优化,对学校的物联网专业的人才培养模式将产生深入影响,全面提高学生的学习能力、问题解决能力,促进教学质量的明显提高,提高学生就业率。
同时,为我校教师在教学实践中提供课程整合研究的理论、方法和参考模式、范例,从而启迪教师的教育智慧和创新才能,在信息化教育实践中创造出自己独特的学习模式和教学范例,从而达到用信息技术革新传统教育教学的根本目的。
课题组的有关科研成果均对外公开,从而带动相关课程的建设与发展,以促进成果的进一步优化,从而更好地应用于日常教学当中。同时也可以被其他兄弟院校借鉴使用。