王琳

1.成果簡介及主要解決的教學問題

新工科建設(shè)背景下，在教學中增強學生的工程實踐能力是提高教育質(zhì)量、培養(yǎng)現(xiàn)代工程師的重要途徑，是國際高等工程教育的基本走向。天津市大學軟件學院自2014年設(shè)立“物聯(lián)網(wǎng)”專業(yè)以來，經(jīng)過幾年的探索與實踐，目前已經(jīng)構(gòu)建了完整的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學實訓培養(yǎng)體系和工程實踐環(huán)境。

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實踐教學體系構(gòu)建主要包括培養(yǎng)方案、師資隊伍、條件建設(shè)、課程教學、實踐教學、學風建設(shè)等多角度、多維度的建設(shè)。核心內(nèi)容是課程設(shè)置的構(gòu)建，其中培養(yǎng)方案圍繞“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)”相關(guān)知識和技能的培養(yǎng)展開的，囊括了從底層硬件到操作系統(tǒng)、再到網(wǎng)絡(luò)和云服務(wù)各個層次，采用基于行業(yè)應(yīng)用的和基于關(guān)鍵技術(shù)并重的課程設(shè)置模式。教學體系著重突出了培養(yǎng)學生軟硬件綜合開發(fā)能力和高水平實踐動手能力方面，通過課程設(shè)計、實驗實踐、實訓項目設(shè)計、創(chuàng)新項目、實訓平臺等方面的建設(shè)，已構(gòu)建成融啟發(fā)式、互動式、混合式為一體的課程教學模式，已經(jīng)形成了顯著的“天軟特色”。目前本專業(yè)學生在學科競賽、優(yōu)質(zhì)就業(yè)、就業(yè)率等方面均取得了顯著成效。

通過建立“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新實驗室”構(gòu)建專業(yè)教學科研平臺，為人才培養(yǎng)提供了優(yōu)質(zhì)的實踐環(huán)境。實驗室建設(shè)中，在保證實施基本的教學實訓活動基礎(chǔ)上，重點引入了“融入式體驗”項目，搭建了智慧教室、物聯(lián)網(wǎng)智慧種植、智能倉儲等多個真實場景的項目平臺，具備了項目演示、互動體驗、軟硬件開發(fā)實踐、創(chuàng)新實踐等功能。同時選拔優(yōu)秀學生參與到合作培養(yǎng)企業(yè)和協(xié)同創(chuàng)新企業(yè)的在研項目中，為進一步拓展學生知識面、提高學生工程實踐能力提供了實踐平臺。

2.成果解決教學問題的方法

“物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)”是一個多學科交叉專業(yè)，涉及電子、通信、自動化、網(wǎng)絡(luò)、軟件工程等學科，教學內(nèi)容涉及的知識點明顯多于其他專業(yè)，如何建設(shè)優(yōu)質(zhì)、實用的培養(yǎng)體系是各大高校面臨的普遍問題。我院物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)培養(yǎng)體系構(gòu)建中主要圍繞以下幾個方面解決實際教學問題：

（1）增大實踐教學的比重，通過大量的上機實驗和項目實訓培養(yǎng)學生的動手能力。實踐內(nèi)容由淺入深，從工具及語法的驗證型實驗，到包含傳感及無線通信的綜合型實驗，再到根據(jù)指定應(yīng)用場景由各項目小組設(shè)計開發(fā)的創(chuàng)新型作品實踐等

（2）優(yōu)化課程體系結(jié)構(gòu)，提高教學和實訓效率。著重增強了課程間的銜接性，針對某一主題的各門課程作為實踐教學的一個模塊，以此為主線明確各門課程的教學內(nèi)容，避免課程內(nèi)容重復的同時增強了知識的連貫性。

（3）教學內(nèi)容具有較寬廣的專業(yè)知識，結(jié)合個體興趣分層次深入學習，培養(yǎng)個性化能力。設(shè)立了由底層硬件到應(yīng)用軟件的寬廣教學課程，后期項目實訓中根據(jù)學生興趣和就業(yè)方向提供分層次教學，培養(yǎng)學生在某一方面的技術(shù)開發(fā)能力，幫助學生構(gòu)建“一專多能”的知識體系。

（4）建設(shè)真實項目場景，為學生提供實戰(zhàn)項目環(huán)境。構(gòu)建了項目所需的完整硬件平臺、軟件環(huán)境、參考項目、演示等，同時選拔優(yōu)秀學生進入企業(yè)項目組，參與合作培養(yǎng)企業(yè)和協(xié)同創(chuàng)新企業(yè)的在研項目中，提高學生的工程應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)能力。

（5）教學實訓中強調(diào)呈現(xiàn)實物作品，注重可視化教學成果的積累。教學過程中可視化教學成果包括專業(yè)課程教材、講義、課件、課程視頻等教學資源，同時會篩選優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)公開資源和業(yè)內(nèi)項目案例供學生自主學習。同時，在專業(yè)課程、實訓項目、畢業(yè)設(shè)計、學生競賽等環(huán)節(jié)中積累了大量的實物成果，通過由展示到復現(xiàn)再到創(chuàng)新的方式保證項目延續(xù)性。

3.成果的創(chuàng)新點

（1）人才培養(yǎng)中突出了實踐能力的培養(yǎng)，提高實驗教學比例的同時結(jié)合真實場景項目進一步提升實訓質(zhì)量；

（2）教學體系著重突出了軟硬件綜合技術(shù)能力的培養(yǎng)，保證學生獲得較寬廣的知識面。項目實訓中進行分層次教學，結(jié)合學生興趣和就業(yè)方向進行“個性培養(yǎng)”，幫助學生建立一專多能的知識體系；

（3）教學實訓中突出了項目的完整性和創(chuàng)新性。從驗證性實驗，到綜合性實踐，再到各項目小組討論制定的創(chuàng)新型項目實踐，一步步指導學生掌握產(chǎn)品開發(fā)能力；

（4）項目實訓中考核實物成果，提高項目真實性和創(chuàng)新性。人才培養(yǎng)中加大實踐環(huán)節(jié)的投入，在學生熟練使用實驗箱和開發(fā)板的基礎(chǔ)上，指導學生創(chuàng)新實踐項目設(shè)計，保證各小組完成技術(shù)方案討論、電路板設(shè)計、制板、元器件選型測試、焊接、調(diào)試、應(yīng)用軟件開發(fā)、項目展示答辯的完整流程；

（5）引導學生積極參與學科競賽，以賽代練。自2013年9月以來，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學生已累計獲得各類學科競賽獎勵19項目，其中省部級及以上獎勵13項。目前本專業(yè)學生畢業(yè)論文已連續(xù)3年獲批天津市優(yōu)秀本科生畢業(yè)論文。

4.成果的推廣應(yīng)用效果

自國家2009年提出物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略以來，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，正進入跨界融合、集成創(chuàng)新和規(guī)?；l(fā)展階段，目前就業(yè)市場對物聯(lián)網(wǎng)人才需求逐年遞增，在此背景下，國內(nèi)各個高校陸續(xù)開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)本科專業(yè)。同時，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是一個多學科交叉專業(yè)，教學知識明顯多于其他專業(yè)，如何建設(shè)優(yōu)質(zhì)、實用的培養(yǎng)體系是各大高校面臨的普遍問題。

經(jīng)過近幾年的探索與實踐，我院已經(jīng)構(gòu)建了完整的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學實訓培養(yǎng)體系和工程實踐環(huán)境，通過歷年來的教學成果和畢業(yè)生就業(yè)率統(tǒng)計結(jié)果可以看到，該培養(yǎng)體系在培養(yǎng)學生技術(shù)開發(fā)能力和實踐能力方面效果顯著，有效提高了我院物聯(lián)網(wǎng)畢業(yè)生在就業(yè)市場的競爭力。

此外，國內(nèi)企事業(yè)單位來我院參觀考察中均對“天軟特色”的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)方案和實驗室建設(shè)給予了肯定，天津工業(yè)大學、河北大學已經(jīng)委托開展了短期實訓項目，其他多所高校也有意愿與我院開展學生實訓項目合作。