基于人因协同的物联网人才创新培养模式研究

摘要：目的：文章探讨社会技术系统理论在物联网人才创新培养模式中的应用，研究人因协同在提升学生创新能力和培养团队合作精神中的作用机制，构建“学生—环境—评价”一体化人才培养系统，使普通高等学校本科教育适应物联网行业对高素质复合型人才的需求。方法：基于人因协同理论，探究物联网专业课程实践教学改革，设计以学生为中心、注重实践与体验的教学模式，并将人工智能与物联网技术融合，构建“学生—环境—评价”一体化人才培养系统，强化师生互动，提升学生的主体性。结果：通过实施该教学模式，学生的实践技能与创新能力得到了明显提高，教师也由知识传授者转变为引导者和协助者，促进学生全面发展。结论：基于社会技术系统理论的教学模式改革，能有效提高学生的实践技能和创新能力，为物联网行业培养高素质、复合型专业人才提供重要支持。

关键词：物联网；人才培养；人因协同；创新；本科教学；协同育人

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1004-9436（2024）13-00-03

0 引言

物联网专业的人才培养面临传统教学模式与学生实际需要脱节的问题。在传统的本科教学模式中，教师是课堂的核心，教学过程以讲授为主，学生是知识的被动接受者。课堂互动较少，评价方式单一，主要依赖考试来评估学生的学习成果。这种模式虽然能够系统地传授知识，但在激发学生的自主学习能力和创新思维方面存在一定的局限性。

在人工智能与物联网融合的背景下，AIoT技术的发展为人才培养提供了新的机遇和挑战。但大多数情况下，新技术的应用范围主要局限于翻转课堂等特定的教学模式上。基于人因协同的教学模式在本科阶段尚未得到广泛应用。

在本科教学中，人因协同模式能有效提高学生的学习积极性和自主学习能力，促进师生深度交流与合作。通过人因协同构建科学的教师团队与合理的教学策略，有助于实现更高效和深入的教学目标。

1 物联网专业人才培养现状

近年来，随着社会对高素质应用型人才需求的增加，传统的本科教育教学模式逐渐暴露出局限性，教育界开始探索更加灵活和多元化的教学模式。物联网专业在实践教学改革中，应重视人因分析在课程设计中的应用，关注学生个体差异，充分调动学生的学习兴趣和潜能。通过引入项目驱动、案例教学等方法，将理论知识与实际应用紧密结合，使学生在解决实际问题的过程中不断提升自身的专业素养和创新能力（见图1）。

协同育人模式强调高校与企业、社会组织及政府等多方主体紧密合作，以培养符合社会需求的高素质人才。黄少钦等人研究了一流本科教学建设背景下的双引擎立体式协同育人模式，提出通过多方协同合作，提高本科教学质量和学生的综合能力［1］。张薇等人在“发展·创新·协同”视域下探讨了高校本科课程体系建设与实践，强调了协同育人对创新型人才培养的重要性［2］。李世红则分析了基于协同育人的应用型本科人才培养模式，提出了通过实践与理论结合来提升学生综合素质的具体策略［3］。

2 人因协同的人才培养模式

人因协同的人才培养模式是一种强调将个体差异与客观环境相结合的教育方式。在这种模式下，教育者可以通过制定个性化的教学方案，对学生进行有针对性的指导，从而充分挖掘每个学生的潜能。

目前，在本科学习阶段，学生的学习效果往往难以量化，教师也难以全程把控其课堂表现。在进行人因协同人才培养时，应注重过程评价与反馈机制建设。引入多元化的评估体系，根据课前的学习成效、课中的客观参与度和表现、课后的实践应用和项目完成情况，构建全面、立体的评价网络，确保学生能力全方位提升。

基于此，笔者构建了回路反馈模型（见图2），并将AI技术融入其中，通过数据分析优化教学过程，实现了对学生的个性化关注及实时反馈。此模型的应用不仅提高了教学管理的精准性，还激发了学生的学习兴趣，促进了教育教学质量的提升。另外，笔者强化了回路反馈模型的功能，增加了对学生在课堂外自主学习情况的监控与指导，通过智能分析学生的学习行为数据，为教师提供更精准的辅导策略。

3 “学生—环境—评价”的物联网人才创新培养模式

“学生—环境—评价”的物联网人才创新培养模式通过智能技术的集成和数据驱动的方法，重新定义了教育中的学习过程（见图3）。在这一模式下，物联网设备实时收集学生的学习数据，包括学习行为、情感反应和生理状态等，借此提供更加精准和个性化的学习支持。这种个性化的学习体验能够帮助学生在智能环境中主动学习和自主探索，从而提高学习效率。

智能化学习环境则通过物联网技术的支持，实现对学习空间的动态监控与调整，确保学生处于最佳学习状态。智能教室的传感器和设备不仅能够优化物理环境，如光照、温度等，还能提供虚拟现实与增强现实等互动工具，增强学生的学习沉浸感，提高学生的参与度。技术与环境的融合使教学活动能够更加灵活和有效地进行，满足不同学生的多样化需求。

与此同时，评价体系从单一的结果评价转向过程评价，依托物联网设备的实时反馈功能，教师能够即时获取学生的学习进度与表现数据，及时作出教学调整。考虑学生的知识掌握情况，并结合情感、参与度等非认知因素，建立全面的评价机制，推动教育质量整体提升与教学效果优化。

4 智慧协同学习生态系统

智慧协同学习生态系统（Smart Synergistic Learning Ecosystem，SSLE）是基于物联网、人工智能和人因协同理论构建的创新型人才培养模式，旨在解决传统教育模式中师生互动不足、教学内容与学生个性化需求脱节的问题（见图4）。通过物联网设备实时收集学生的学习行为、情感反应及生理状态，系统能够为学生提供个性化的学习路径与资源，使学生在智能环境中进行自主探索与学习。这种数据驱动的个性化支持模式不仅能提升学习效率，还能促进学生主动性与创新思维的发展。

依托智能学习环境，通过物联网技术对学习空间进行动态监控与调节，能实现物理环境与虚拟交互工具的有机结合。智能教室的传感器能够对光照、温度等物理因素进行实时优化，提供沉浸式学习体验。多维度的环境设计不仅能提升学生的学习参与度，还能满足学生多样化的学习需求，增强教学过程的灵活性与有效性。

在此模式中，评价体系不再局限于传统的结果导向评估，而是依赖过程性反馈，构建以实时数据分析为基础的闭环反馈机制。通过持续采集学生的学习行为与情感状态，动态评估其学习进程与表现，使教师能够实时调整教学策略。此外，评价维度不仅覆盖学生的知识掌握程度，还囊括情感参与、社交互动及跨学科协作等非认知因素，全面推动学生综合素质与协同创新能力提升。

5 结语

综合几种学习培养方案，笔者构建了一种以学生为中心，依托物联网技术与智能化环境的创新性人才培养模式SSLE，强调学生、环境与评价的协同作用。通过实时数据收集与反馈，实现个性化学习支持和动态教学调整，促使学生在多样化、沉浸式的学习环境中实现自我驱动的学习和创新能力的提升。多元化的评价体系从过程性评价出发，结合非认知因素与学术表现，确保能对学生进行全面评估和及时引导。智能技术的集成与教师角色的转变打破了传统教学的局限性，能为物联网领域高素质复合型人才培养提供强有力的支持，也能为本科教育教学改革开辟新的路径。

参考文献：

［1］ 黄少钦，黄少苹，钟春玲.一流本科教学建设背景下双引擎立体式协同育人模式的研究与探索［J］.教育教学论坛，2017（29）：1-4.

［2］ 张薇，戴玉珍，陈文琪，等.“发展·创新·协同”视域下的高校本科课程体系建设与实践［J］.高等农业教育，2019（3）：65-68.

［3］ 李世红.基于协同育人的应用型本科人才培养模式研究［J］.中小企业管理与科技，2014（11）：312-313.