物聯(lián)網(wǎng)工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)課程建設(shè)研究

引 言

物聯(lián)網(wǎng)作為教育部戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。物聯(lián)網(wǎng)工程成為各類高等院校爭(zhēng)相開設(shè)的熱門專業(yè)。大連民族大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)以培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才為目標(biāo)，于 2016 年獲得了遼寧省普通高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革試點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)作為一門綜合性的應(yīng)用型學(xué)科，涉及計(jì)算機(jī)信息工程、通信工程、控制工程等多個(gè)領(lǐng)域?，F(xiàn)有的課程體系覆蓋了大部分物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，但以知識(shí)點(diǎn)為核心的授課方式難以關(guān)聯(lián)各門課程，使其理論與實(shí)際工程應(yīng)用嚴(yán)重脫節(jié)，因此迫切需要一種綜合性的課程。物聯(lián)網(wǎng)工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)作為面向物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)高年級(jí)學(xué)生的核心主干課程，是一門實(shí)踐性比較強(qiáng)的綜合性課程，旨在提高學(xué)生的物聯(lián)網(wǎng)工程產(chǎn)品的綜合設(shè)計(jì)能力。

1 課程建設(shè)的目標(biāo)與思路

本課程通過有效關(guān)聯(lián)各門課程知識(shí)點(diǎn)，使學(xué)生掌握物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)、熟悉物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計(jì)的步驟、流程，并通過其典型應(yīng)用案例的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)及其應(yīng)用有較為清晰的認(rèn)識(shí)，并使學(xué)生具備較強(qiáng)的運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)理論知識(shí)分析解決實(shí)際問題的能力，為將來(lái)從事物聯(lián)網(wǎng)研究與應(yīng)用工作打下一定的基礎(chǔ)。

為了符合物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的要求， 適應(yīng)行業(yè)需求，本課程以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為主線，密切與行業(yè)企業(yè)在人才培養(yǎng)方面合作，旨在培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高創(chuàng)新人才的培養(yǎng)質(zhì)量。通過產(chǎn)學(xué)研一體化的教學(xué)模式，積極推進(jìn)課程教學(xué)改革，按照項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、案例講解的方式設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，引入現(xiàn)代化教學(xué)方法，進(jìn)行考核方式的改革，爭(zhēng)取將本課程建設(shè)成為本校的特色精品課程。

2 課程建設(shè)的內(nèi)容

2.1 建立課程標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)技術(shù)人才的專業(yè)培養(yǎng)要求，組織本課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)教師深入相關(guān)企業(yè)調(diào)研，同時(shí)也邀請(qǐng)行業(yè)專家了解行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀，并根據(jù)崗位工作任務(wù)制定課程標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置課程內(nèi)容及教材的選用。課程標(biāo)準(zhǔn)要求融入職業(yè)崗位所需要的關(guān)鍵能力，進(jìn)行課程綜合化及教學(xué)模式改革，對(duì)課程內(nèi)容作縱向和橫向的整合，以突出職業(yè)綜合知識(shí)和綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng)，并按照任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目導(dǎo)向等方式改革教學(xué)內(nèi)容，形成教、學(xué)、做合一的教學(xué)模式。

2.2 建設(shè)教學(xué)資源

教學(xué)資源的建設(shè)包括教材建設(shè)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)。教材建設(shè)是課程建設(shè)的重點(diǎn)。作為新興專業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)相關(guān)教材相當(dāng)匱乏，特別是關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計(jì)方面的書籍。市面上與物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計(jì)相關(guān)的教材多數(shù)將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)中涉及的多種設(shè)計(jì)方法與技術(shù)作為單獨(dú)一章介紹，使得學(xué)生所學(xué)的都是碎片知識(shí)，并不能有效了解物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計(jì)的流程以及各模塊的具體實(shí)現(xiàn)方式。為此教材建設(shè)刻不容緩。通過引進(jìn)國(guó)外優(yōu)秀教材和相關(guān)案例，將案例加入教材，編寫出版一本適合本專業(yè)使用的《物聯(lián)網(wǎng)工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)》教材以及對(duì)應(yīng)的《物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計(jì)案例分析集》等教學(xué)參考書，并制作課程教學(xué)視頻和電子版教學(xué)課件。

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)應(yīng)建立一個(gè)課程網(wǎng)站，內(nèi)容包括教輔材料、視頻材料、課程錄像、網(wǎng)上輔導(dǎo)等，再建立一個(gè)國(guó)內(nèi)外經(jīng)典案例庫(kù)、項(xiàng)目庫(kù)等。引導(dǎo)學(xué)生利用本課程網(wǎng)站豐富的教學(xué)資源，進(jìn)行主動(dòng)積極地學(xué)習(xí)。

2.3 師資隊(duì)伍建設(shè)

本課程的大部分授課教師沒有實(shí)際物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)歷， 對(duì)相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備沒有透徹了解，為此需外聘行業(yè)專家對(duì)團(tuán)隊(duì)教師進(jìn)行培訓(xùn)，著力培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)工程領(lǐng)域相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的深度和廣度，通過培訓(xùn)，要求教師具備專業(yè)實(shí)訓(xùn)時(shí)對(duì)設(shè)備的操控能力，便于今后對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐課程的講解與指導(dǎo)。

2.4 教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置

根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才能力的要求，結(jié)合課程的綜合性特點(diǎn)，課程內(nèi)容應(yīng)緊緊圍繞實(shí)際工程的課程設(shè)計(jì)理念，以理論與實(shí)際一體化講授為主，使用案例講解方式，將知識(shí)點(diǎn)融入到案例中進(jìn)行講解，并將案例分解為多個(gè)子模塊，分別對(duì)不同模塊采取不同的授課方式，便于學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計(jì)的整個(gè)流程。課程各模塊內(nèi)容及相關(guān)能力要求如表 1所列。

2.5 教學(xué)模式設(shè)計(jì)

將理論講授與案例教學(xué)法、啟發(fā)式教學(xué)、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法等 現(xiàn)代化教學(xué)方式密切結(jié)合起來(lái)，采用現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)調(diào)動(dòng)學(xué) 生的積極性、主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力， 實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新能力培養(yǎng)與提高教學(xué)效果的目的。增加實(shí)踐與理論 教學(xué)交替的教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)“學(xué)中做、做中學(xué)”，通過實(shí)際操作， 真正將理念知識(shí)與實(shí)踐技能有機(jī)結(jié)合起來(lái)，讓學(xué)生在實(shí)踐過 程中掌握物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計(jì)中的知識(shí)點(diǎn)。

2.5.1 以項(xiàng)目實(shí)例教學(xué)為導(dǎo)向的課程教學(xué)方法

課程圍繞一個(gè)現(xiàn)實(shí)中較為常見的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)——基于智 能手機(jī)的物流管理系統(tǒng)進(jìn)行，教學(xué)按照真實(shí)項(xiàng)目步驟、方法以 及標(biāo)準(zhǔn)要求完成。通過對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行展示，提供給學(xué)生直觀的 印象，便于學(xué)生了解整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)工程項(xiàng)目以及項(xiàng)目中的不同模 塊，易于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。項(xiàng)目式教學(xué)法注重學(xué)生的動(dòng)手能 力、應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力等能力因素的培養(yǎng)，加強(qiáng)與實(shí)際生產(chǎn) 過程的聯(lián)系，促進(jìn)了學(xué)生面向社會(huì)的職業(yè)能力的提升。

2.5.2 啟發(fā)式教學(xué)與案例結(jié)合法

教師上課先講案例，根據(jù)案例講解相關(guān)設(shè)計(jì)知識(shí)點(diǎn)，包括設(shè)計(jì)的原則，具體設(shè)備的選型等。下發(fā)任務(wù)，給出考核標(biāo)準(zhǔn)， 由學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課和課下完成資料查閱，調(diào)研、系統(tǒng)集成與設(shè) 備選型的決策等，并進(jìn)行相關(guān)模塊的建模，發(fā)揮學(xué)生的主觀 能動(dòng)性。對(duì)于設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題，老師可給予知識(shí)答疑。 比如以系統(tǒng)調(diào)研階段為例，課堂上老師只需給出一個(gè)系統(tǒng)調(diào)研 的案例，介紹系統(tǒng)調(diào)研階段需要了解的知識(shí)點(diǎn)，重要原則等內(nèi) 容，可讓學(xué)生根據(jù)這些原則具體設(shè)計(jì)系統(tǒng)的調(diào)查問卷，并使用 用例圖繪制系統(tǒng)的需求，提高學(xué)生的系統(tǒng)建模能力。

2.5.3 采用因材施教的教學(xué)方式

作為民族院校的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，需要考慮各層次學(xué)生的創(chuàng)新能力。在教學(xué)過程中，教師通過設(shè)置有一定梯度，并富有針對(duì)性、趣味性的問題和任務(wù)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，讓全體學(xué)生主動(dòng)參與，使學(xué)生產(chǎn)生新的發(fā)現(xiàn)、新的思維、新的見解和發(fā)現(xiàn)解決新問題的手段和方法，進(jìn)而訓(xùn)練學(xué)生的想象能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。教學(xué)活動(dòng)由參與的精英化向大眾化轉(zhuǎn)化，由學(xué)生被動(dòng)地學(xué)向主動(dòng)地學(xué)轉(zhuǎn)化，從而大力提升實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)意識(shí)，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與實(shí)踐教學(xué)的相互交融和促進(jìn)，培養(yǎng)具有一定核心競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)專門人才。

2.6 考核方法

傳統(tǒng)考核評(píng)價(jià)形式只能在一定程度上反映出教師的教學(xué) 水平和學(xué)生對(duì)課程的掌握情況，這對(duì)培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人 才而言顯然是不科學(xué)和不全面的。為此，構(gòu)建課程新的考核 評(píng)價(jià)體系，杜絕通過量化手段對(duì)學(xué)生進(jìn)行等級(jí)性劃分的評(píng)價(jià) 方式，突出參與這門課程的體驗(yàn)、學(xué)生參與度、創(chuàng)新思維、綜 合能力，構(gòu)建結(jié)果與過程并重的評(píng)價(jià)機(jī)制。本課程采用開放 式考核方式，加大平時(shí)作業(yè)成績(jī)所占比重。如系統(tǒng)調(diào)研部分， 讓學(xué)生提交一份相關(guān)調(diào)查問卷，通過學(xué)生提交的調(diào)查問卷了解 學(xué)生對(duì)這一模塊的了解程度，并作為平時(shí)成績(jī)的一部分。

2.7 課程教學(xué)效果的評(píng)價(jià)方法

考核是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要手段，科學(xué)的考核方法 是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的催化劑，也是教師檢測(cè)教材是否選 擇得當(dāng)、教學(xué)方法是否正確的重要參考依據(jù)。然而，作為培 養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，課程的教學(xué)評(píng)價(jià)不 僅僅表現(xiàn)在考試成績(jī)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)成果等結(jié)果上。本課程更注 重學(xué)生在這門課程的參與情況，比如學(xué)生是否對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程 設(shè)計(jì)有濃厚的興趣，在實(shí)踐過程中是否能夠保持較長(zhǎng)時(shí)間的 注意力，是否主動(dòng)思考、踴躍發(fā)言，是否能夠提出創(chuàng)新想法等。

3 結(jié) 語(yǔ)

通過近一年對(duì)大連民族大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè) 2013 級(jí)兩 個(gè)班級(jí)的教學(xué)，課程效果良好。課程安排了 32 學(xué)時(shí)，其中理 論環(huán)節(jié)安排了 16 學(xué)時(shí)，實(shí)踐環(huán)節(jié)安排了 16 學(xué)時(shí)。通過本課程 的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握了物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計(jì)的基本流程與相關(guān)技術(shù)，熟悉物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備及其發(fā)展趨勢(shì)，能夠進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的選型 集成，綜合運(yùn)用所學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程知識(shí)解決實(shí)際工程，為將來(lái) 從事物聯(lián)網(wǎng)工程相關(guān)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。