基于項目驅動的物聯網工程專業實踐教學體系構建研究

周志青+李圣普+呂海蓮

摘要：本文根據社會對物聯網工程專業人才的能力要求和應用技術型大學的人才培養定位，提出了基于項目驅動的實踐教學體系構建方案。以工程實踐能力培養為主線，將工程化項目驅動式教學模式引入實踐教學體系中，對實驗內容與實踐環節提出相應的改革方案與實施措施。通過本構建方案的實施，將大大提高學生的實踐與實戰能力，以利于提高本專業學生的對口就業率。

關鍵詞：物聯網工程專業;項目驅動;實踐教學體系

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）42-0129-02

2011年工業和信息化部制定并印發《物聯網“十二五”發展規劃》，要求在已具備的技術、產業和應用基礎上大力發展物聯網，在關鍵核心技術上攻堅克難，使物聯網技術體系逐步完備并實現產業化。物聯網產業是新興產業，為了快速推動物聯網相關技術的進步，社會急需大量具有工程實踐能力的創新能力的人才。

高校是人才培養基地。2010年教育部批準設立物聯網工程專業，至今，全國開辦物聯網工程專業的本科院校已超過200多所。物聯網工程專業是一個多學科交叉型的新興專業，集計算機信息技術、嵌入式技術、測控技術和通信技術等為一體，理論知識涉及面廣，同時與工程實際又有著密不可分的關聯。該專業人才培養目標要求學生既要掌握扎實的理論基礎，又要具備較強的工程實踐能力和工程創新能力。許多高校在物聯網工程專業建設中，仍然沿用傳統教學模式，重理論而輕實踐，導致物聯網人才的培養流于形式，無法培養出真正懂物聯網、研究物聯網和應用物聯網的高級應用型人才。為此，必須打破原有的模式，積極研究并構建適合物聯網工程專業發展的實踐教學新模式。

一、實踐教學體系構建原則

物聯網是基于互聯網，將RFID射頻識別技術、紅外感應技術、衛星定位技術和激光掃描識別技術等多種信息感知技術進行融合，按照統一約定的協議實現物物相連并進行信息的通信與交換，構建集智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理于一體的網絡系統。

物聯網工程專業作為新興專業，主要承擔著物聯網系統架構和關鍵技術的研究與應用任務，以培養出具有一定科學研究能力，同時具有系統分析、設計、開發、應用和解決一些實際問題能力的工程應用創新型人才。

物聯網工程有很強的工程應用背景，決定了物聯網工程專業的實踐教學也不能脫離實際的工程應用要素，因此，在實踐教學體系中必須以實際工程化項目作為載體，采取項目驅動式及實施方案反推原則來構建，即按照“校外實踐基地建設—實踐教學師資建設—校內實踐基地建設—實踐教學模式建設”四個階段來構建物聯網工程專業實踐教學體系，培養出具備實踐能力、創新能力、崗位能力和創業能力等四大能力的物聯網工程專業畢業生，才能符合市場對人才的需求。

二、實踐教學體系構建方案

在構建物聯網工程專業實踐教學體系過程中，按照構建原則的四個階段來完成以下建設內容：

1.校外實踐基地建設。建立校外實踐基地可以充分利用社會資源為學校服務，能夠對校內實踐教學的各個環節得以充實和完善。物聯網工程專業應該重點尋找產業集聚區（產業基地）中與物聯網相關的企業進行深度合作，通過校企合作方式建立校外實踐基地，不僅解決學生實踐應用平臺問題，而且為企業儲備技術力量，進而實現雙贏。

校外實踐基地自身儲備有大量的工程化項目資源和適于專業實踐教學的設備資源，能給學生提供一個全面的、真實的實踐教學平臺。學生在實習中，不但強化了學生的專業技能，而且提高了學生對實際問題的分析和解決能力，為今后更快適應用人單位的崗位職業技能需求打下基礎。

2.實踐教學師資建設。物聯網工程專業是新興專業，目前在崗教師的知識結構難免會出現滿足不了新專業要求的情況。物聯網工程專業偏重于物聯網技術的研究與工程應用，年輕教師具備豐富的理論知識和較強的科研能力，但是缺乏在企業一線生產和管理的實際工程經驗，無法指導學生進行工程化項目設計與應用。為加強“雙師型”實踐教學師資隊伍建設，可采取以下途徑：

（1）向社會積極引進物聯網技術相關的高級人才、企業工程師或技術人員等，在本身具備工程實踐能力的條件下，經培訓和考核合格后取得高校教師資格證，成為重要的“雙師型”教師。

（2）積極開展校企合作，讓專業實踐教學教師加入到企業一線去參與生產和管理工作，學習工程化項目的設計與應用能力，經過分階段、分批次地到企業中去培訓，成為合格的“雙師型”教師。

（3）無法長期到合作企業中鍛煉的教師，可以依托“產學研”科研課題進入企業，在科研過程中逐漸了解企業情況，掌握企業生產和管理流程，逐步成為合格的“雙師型”教師。

3.校內實踐基地建設。校內實踐基地直接面向校內物聯網工程專業，是學生理論、實踐一體化教學的主要實施場地，在整合校外實踐基地優質資源基礎上，使校內實踐教學和校外企業生產結合起來，提升學生的工程綜合實踐能力和工程創新能力。

校內實踐基地主要包含四種類型實驗/實訓室，分別為基礎實驗型、專業實訓型、技術創新型和崗位實戰型。

（1）基礎實驗型包括軟件開發實驗室、數據庫原理實驗室和微機原理與接口技術實驗室等。此類型主要面向C語言和JAVA語言等軟件開發原理與應用技術、數據庫原理與開發技術以及微型計算機組成原理與接口技術方面的理論知識和以驗證性實驗為主的實驗室。

（2）專業實訓型包括單片機原理及應用實訓室、傳感器原理及應用實訓室、RFID原理及應用實訓室、嵌入式系統原理及應用實訓室、計算機網絡實訓室和ZigBee網絡原理及應用實訓室等。此類型主要面向物聯網關鍵核心技術的開發與應用實訓，涉及物聯網的感知層和傳輸層重要理論和開發技術，以綜合型和設計型項目為主，采取項目驅動方式進行教學，強調工程實踐能力的培養。endprint

（3）技術創新型包括物聯網創新實驗室、學生自主實訓室等。此類型主要面向有系統設計和開發需求的學生，在物聯網創新實驗室中提供包括機械加工、PCB制作、電路焊接與裝配、電路測試與調試以及豐富元器件等整套器材，學生可以通過項目申請方式以組為單位進入實驗室完成物聯網應用系統的開發。學生自主實訓室提供基礎的應用平臺，對學生24小時開放，便于學生實施自主定制的應用系統開發。

（4）崗位實戰型包括智能交通實踐平臺、智能家居實踐平臺和面向行業集成應用平臺等。此類型主要面向大三、大四的學生進行真實系統的研究與開發，以工程化項目驅動為導向，培養學生從事物聯網相關行業所必備的能力和素質。

4.實踐教學模式建設。采用項目驅動的實踐教學模式以工程實踐能力培養為主線，以學生為中心，充分調動學生的主觀能動性。在教師引導下，以項目案例作為鋪墊開展理論教學和實踐教學，讓學生明白實踐的目標和實踐的內容，進而實現特定的訓練目的。

該實踐教學模式充分融合“校內校外一體化”、“課內課外一體化”和“理論實踐一體化”人才培養模式，實現基礎實驗課程、專業實訓課程和崗位實戰課程等的分類改革，從而建立與實踐能力、創新能力、崗位能力和創業能力培養相協調的實踐教學模式。

三、結語

物聯網工程專業的建設與發展必須緊跟社會發展的潮流，物聯網技術在社會中應用的重要性已經凸顯，如何培養適應社會發展需求的專業人才是關鍵。構建以項目驅動為導向的物聯網工程專業實踐教學體系才能培養出真正適應物聯網發展與演變的人才?；陧椖框寗拥膶嵺`教學體系可以使企業、學校、教師和學生等多方面實現共贏，為“雙師型”教師發展奠定基礎，為學生積累豐富的工程化項目開發經驗，為對口就業率的提高起到強大的推動作用。

因此，要做到以工程能力培養為核心，合理設計物聯網工程專業實踐教學體系，采用項目驅動教學模式，校企深度聯合，全面培養學生的實踐能力、崗位能力、創新能力和創業能力，才能培養出高質量的應用型、復合型與拔尖創新型人才。

參考文獻：

[1]張輝杰.以項目驅動法為主體的實踐教學方法的探索與研究[J].西藏科技，2013，（7）：9-10.

[2]于北瑜.基于項目驅動的計算機專業實踐教學研究與實踐[J].吉林省教育學院學報，2013，（29）：35-36.

[3]崔貫勛，王勇，王柯柯，等.基于CDIO的物聯網工程專業實踐教學體系的研究與實踐[J].實驗技術與管理，2013，30（5）：111-114.

[4]朱軍，熊聰聰，張賢坤，等.物聯網工程專業實踐教學體系探究[J].天津市教科院學報，2014，（3）：36-38.

[5]王其，劉青山，錢承山，等.基于工程應用型人才培養的物聯網工程專業課程體系改革與探索[J].科技信息，2013，（12）：23，26.

[6]王鑫，張鈺，唐成華，等.物聯網工程專業硬件課程體系建設的研究[J].中國教育技術裝備，2014，（12）：7-9，10.

[7]彭劍，戴經國，肖華茂，等.物聯網工程專業實踐教學體系設計[J].計算機教育，2015，（4）：111-113，118.endprint