物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)新工科人才培養(yǎng)探討

趙榮陽，楊忠強(qiáng)，郭 哲，李 丹

(北部灣大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院，廣西 欽州 535011)

1 工程技術(shù)教育與新工科

國外工科教育體系起步較早，以歐洲和美國的工程科技人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)最具代表性。法國工程師職銜委員會(CTI)的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)研究與創(chuàng)新，突出工程師培養(yǎng)的社會經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性；德國ASIIN標(biāo)準(zhǔn)，以課程作為認(rèn)證的主體，重視基礎(chǔ)知識，強(qiáng)調(diào)綜合素質(zhì)，具有較強(qiáng)地分類培養(yǎng)工程技術(shù)人才特點(diǎn)；英國ECUK標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)質(zhì)量，在衡量基礎(chǔ)知識儲備的同時(shí)，更關(guān)注相關(guān)技能的掌握情況；美國的工程教育體制，在二戰(zhàn)前就已初具雛形，并成為美國高等教育體系的有機(jī)組成部分[1-3]。

1992年起，中國科學(xué)院先后兩次發(fā)起工程教育研究專題，在工程教育研究方面取得了豐富的成果[4]。2017年，高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會強(qiáng)調(diào)了新興工程科技人才培養(yǎng)的緊迫性；明確了高校在新工科教育改革發(fā)展中的定位，確定了各類高校的主要任務(wù)及作用[6]。同年，新工科建設(shè)研討會明確了新工科發(fā)展范式、專業(yè)新結(jié)構(gòu)、人才知識體系教育方式與手段、協(xié)同育人組織模式等多個(gè)方面的行動準(zhǔn)則[7-8]。教育部發(fā)布《新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目指南》，規(guī)劃了新理念、新模式及新體系等5個(gè)部分，共24個(gè)選題方向，進(jìn)一步加快了“新工科”人才培養(yǎng)改革發(fā)展的腳步[9-11]。

2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)新工科教育

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，作為新工科專業(yè)中的典型代表，在2015年高校本科專業(yè)新增備案中，新增數(shù)達(dá)到了61個(gè)[12-13]。但是，當(dāng)前新工科建設(shè)正處于起步階段，尚未有典型的成功培養(yǎng)模式案例，新工科人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)也在摸索之中；物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)同樣是一個(gè)新興工科專業(yè)，可借鑒的人才培養(yǎng)模式，尚比較匱乏，并且專業(yè)具有學(xué)科跨度大、基礎(chǔ)知識涵蓋寬泛等特點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)，往往存在專業(yè)方向定位不夠明確、知識深度不夠精細(xì)等問題，難以較快、較好迎合物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展的多樣性。

因此，探尋一種符合新經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律，符合社會發(fā)展需求，滿足行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新要求的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)才培養(yǎng)新模式，為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)新工科人才培養(yǎng)提供理論與實(shí)踐參考，有著較為迫切的理論與現(xiàn)實(shí)意義。

2.1 實(shí)施“2+2”模式，構(gòu)建彈性教學(xué)體系

在“新工科”教育理念的框架下，各個(gè)高校發(fā)展定位不同，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式目標(biāo)也不一致。本文僅以地方高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)為研究對象，在教學(xué)體系、課程改革等方面開展探索與討論工作。

構(gòu)建適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的人才培養(yǎng)模式，需充分利用行業(yè)資源，建立人才培養(yǎng)與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、行業(yè)動態(tài)的緊密聯(lián)系，建設(shè)必要的“工程實(shí)踐教育中心”，積極引入了企業(yè)資源，試點(diǎn)企業(yè)人員授課制度。在此基礎(chǔ)上，借鑒德國工程教育經(jīng)驗(yàn)，實(shí)施“2+2”教學(xué)模式。即前2年在校接受本科專業(yè)基礎(chǔ)課程教育，強(qiáng)化理論與實(shí)踐對接，豐富實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容，提供豐富實(shí)踐機(jī)會、優(yōu)質(zhì)實(shí)踐環(huán)境，夯實(shí)工程教育基礎(chǔ)教育；后2年，以自愿為前提進(jìn)行專業(yè)方向劃分，并聯(lián)合行業(yè)企業(yè)開展工程學(xué)習(xí)與實(shí)踐，完成綜合性實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。此外，嘗試彈性制教學(xué)體系，針對部分在4年本科教育過程中無法達(dá)到考核要求，亦或者自愿延長學(xué)習(xí)時(shí)間的學(xué)生，依據(jù)具體情況，適當(dāng)延長教育年限。

2.2 以學(xué)科競賽為補(bǔ)充、企業(yè)知識需求為導(dǎo)向，促進(jìn)任務(wù)型教學(xué)改革

雖然，“2+2”教學(xué)模式的出發(fā)點(diǎn)是培養(yǎng)滿足行業(yè)發(fā)展與企業(yè)需求的工程性人才，但具體實(shí)施往往不盡如意。例如:物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)規(guī)模大小不一，小型企業(yè)生存壓力較大；大型企業(yè)部門分工細(xì)致、門檻高，對于參與人才培養(yǎng)的意愿不高。因此，推進(jìn)多元化教學(xué)改革是“2+2”教學(xué)模式的補(bǔ)充，也是基礎(chǔ)。

匯總行業(yè)認(rèn)可的高層次學(xué)科競賽，將學(xué)科競賽，作為教學(xué)體系的一部分。在人才培養(yǎng)過程中，積極做好組織、支撐工作，每位學(xué)生在校期間，應(yīng)該參加一項(xiàng)以上的競賽；鼓勵(lì)學(xué)生通過實(shí)習(xí)和競賽等形式與外界進(jìn)行技術(shù)交流，真正了解當(dāng)今主流專業(yè)技術(shù)；教師認(rèn)真分析學(xué)科競賽和行業(yè)知識需求，改革課程教學(xué)內(nèi)容，與新經(jīng)濟(jì)需求掛勾，推進(jìn)任務(wù)型教學(xué)，提高學(xué)生課程學(xué)習(xí)的主動性[14]。

依托校企合作平臺，在校內(nèi)建立相關(guān)企業(yè)研發(fā)、工程項(xiàng)目開發(fā)的工作室等，通過與企業(yè)開展橫向合作，將行業(yè)發(fā)展方向、課題引入課堂；建立創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，將工程項(xiàng)目教學(xué)貫穿整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生工程意識和工程實(shí)踐能力。通過實(shí)際工程項(xiàng)目案例形式驅(qū)動實(shí)踐教學(xué)，帶動教師、學(xué)生加入到企業(yè)在校研發(fā)平臺、工程項(xiàng)目開發(fā)工作室，保障學(xué)生真正參加到工程項(xiàng)目開發(fā)過程中，熟悉項(xiàng)目開發(fā)整個(gè)流程[15]。

2.3 以“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃”為基礎(chǔ)，推動教學(xué)模式轉(zhuǎn)變

多任務(wù)型教學(xué)體系，需要豐富多樣的教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)工程技術(shù)型人才，更需要大量工程實(shí)踐課題作為支持。“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃”旨在促進(jìn)適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新型人才。結(jié)合學(xué)校教育實(shí)際、整合管理資源，乘國家新工科改革之東風(fēng)，積極推動企業(yè)、特別是地方企業(yè)參與“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目”，擴(kuò)展校企合作內(nèi)容。促使“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目”能夠更好面向行業(yè)發(fā)展實(shí)際需求，突出學(xué)生主體作用，大力提升學(xué)生自主參與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃的動能。通過“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃”項(xiàng)目訓(xùn)練，達(dá)到拓展教學(xué)形式，推動以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式，向以學(xué)生為中心的工程教育模式轉(zhuǎn)變。

貫穿于各類培養(yǎng)形式的基本主線還是課程體系。將物聯(lián)網(wǎng)工程主干課程按照相關(guān)方向歸類。如物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)方向主干課程包括：JAVA程序設(shè)計(jì)、Android應(yīng)用程序開發(fā)、數(shù)據(jù)庫原理、Web前端技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)移動應(yīng)用開發(fā)等課程，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生具備物聯(lián)網(wǎng)終端應(yīng)用、APP開發(fā)等工程能力和素質(zhì)；嵌入式底層支持方向主干課程包括：Linux操作系統(tǒng)技術(shù)、單片機(jī)原理與接口技術(shù)、模擬電子技術(shù)、RFID技術(shù)應(yīng)用、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、嵌入式系統(tǒng)程開發(fā)等課程，著重培養(yǎng)學(xué)生硬件基礎(chǔ)，系統(tǒng)支持等方面的素質(zhì)和能力[16-17]。

3 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)工程作為新興工科專業(yè)發(fā)展較快，其內(nèi)涵和外延范圍較廣泛，人才培養(yǎng)很難快速、準(zhǔn)確適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢，較難滿足當(dāng)前科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展需要，存在人才培養(yǎng)理論支撐不足、成效尚未顯現(xiàn)的問題。雖然，隨著高等教育大眾化，近年為社會輸送了大量物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)人才，但人才的工程技術(shù)特點(diǎn)并沒有同步提升，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用人才質(zhì)量還有進(jìn)一步提高的空間。此外，社會對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才的要求更細(xì)化、更深入，導(dǎo)致了目前物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)特點(diǎn)的弱化，這恰恰是高等教育人才培養(yǎng)需要解決的另一突出問題。