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摘要：快速发展的物联网产业对信息技术人才的实践能力提出了更高的要求。在分析面向物联网的电子信息工程专业应用型人才能力内涵的基础上，构建了实践能力培养体系，对实践教学、课外科技活动、毕业实习与毕业设计、校企合作实践教学和师资队伍建设等关键要素进行了探讨并在实际中取得了良好的效果。
关键词：物联网；应用型人才；实践能力；培养体系
本文引用格式：王连胜等.面向物联网的电子信息工程专业应用型人才实践能力培养体系探究[J].教育现代化，2019，6（40）：18-20.
一 引言
电子信息工程专业是电子信息类偏重硬件的工科专业，该专业主要学习信息获取、信息传输、信息处理、信息应用等方面的基础理论和专业知识，系统掌握现代电子技术、信息技术和通信技术；毕业后可在电子信息相关企业从事技术开发、设计、管理维护等工作，也可在机关、学校从事产品维护、教学等工作。虽然目前电子信息工程专业毕业生的就业质量较好，但是随着物联网、大数据和人工智能等新兴信息技术的快速发展，电子信息行业对毕业生的要求越来越高。
近年来，物联网产业及相关技术取得突飞猛进的发展，物联网（Internet of things(IoT)）顾名思义，就是将物与物通过互联网进行连接，物联网的核心和基础依然是互联网，只是将互联网的用户端延伸至任何物与物。物联网的关键技术包括智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术[1]。
《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》明确指出，支持适应物联网、云计算和下一代网络架构的信息产品的研制和应用，带动新型网络设备、智能终端产业和新兴信息服务及其商业模式的创新发展，实施物联网与云计算创新发展工程[2]。在这样的背景下，我校电子信息工程专业主动适应行业发展趋势，将培养应用型物联网人才作为专业人才培养的一个方向，本文结合我校电子信息工程专业多年的办学实践，探讨了面向物联网的电子信息工程专业应用型人才实践能力培养体系。
二 面向物联网的电子信息工程专业应用型人才培养能力构成
根据我校电子信息工程专业办学定位，结合专业基础和学科特色，在对区域和行业特点以及学生未来就业领域、竞争优势及毕业后事业发展的预期进行充分调研与分析的基础上将面向物联网的电子信息工程专业应用型人才的能力细化分解到物联网感知层、传输层、数据处理及应用层以及物联网应用系统设计四个层次。
感知层：掌握C语言等基本的物联网开发程序语言；掌握必需的现代电子技术、传感器技术、通信技术、微控制器技术，嵌入式系统和射频技术等方面的知识和技能。传输层：掌握网络协议栈制，无线网络技术原理，自组网措施，无线网络拓扑和网络安全技术等方面的基础理论和关键技术。数据处理与应用层：具有物联网海量数据的感知、分析、处理、存储、挖掘、决策等智能化所需要的算法设计与分析以及程序设计与实现能力。完整物联网应用系统设计：具有物联网应用系统所需要的系统需求分析、总体方案设计、系统集成、系统测试等方面的工程实践能力，尤其是感知层的硬件/软件分析与设计能力[2]。
三 面向物联网的电子信息工程专业应用型人才实践能力培养体系
专业立足于应用型人才的工程实践能力、设计能力和创新能力培养，以此为核心设计了图1所示的面向物联网的电子信息工程专业实践教学体系。
（1）逐层推进的多层次课程实验
面向物联网的电子信息工程专业课程实验以逐层推进为原则，同时在课程实验中设置多层次的实验项目。学科基础课以基础实验为主，主要通过基础实验深入理解课程的重要知识，例如《大学物理》《电路分析》等课程；专业基础课在基础实验的基础上增加设计实验，通过基础实验深入理解课程重要知识点，而通过设计性实验掌握知识点的综合应用，例如《模拟电子技术基础》《数字电子技术基础》等课程；专业课实验则要包括基础实验、设计实验和综合实验三个层次，其中综合实验主要综合运用所学知识结合有关课程解决实际问题；专业方向课主要以物联网方向的有关课程为主，实验项目以设计实验和综合实验为主，主要综合运用所学的专业知识结合物联网方向的课程解决物联网行业的工程实际问题。在课程实验的基础上，开设综合性的课程设计，课程设计以小组合作形式进行，通过课程设计培养学生的方案规划设计、系统设计、软硬件设计、沟通表达以及团队合作等能力。
（2）丰富的课外科技活动
学科竞赛、大学生创新创业项目和科研活动等课外科技创新活动是提高学生综合实践能力和创新创业能力的有效途径，也是学生比较喜欢的实践教学形式，是在课程实践教学的基础上进行的提高和补充。通过参加学科竞赛，学生可以综合运用所学的知识来解决实际的问题，是理论与实践的结合。学科竞赛能够有效激发学生的学习积极性以及创造热情，锻炼他们的创造能力，提高分析问题和解决问题的能力。同时，在参加学科竞赛的过程中，学生能够锻炼增强其团队合作能力和沟通表达能力。学科竞赛以物联网感知层和应用层为主，突出培养学生硬件设计和软件设计能力[3]。
大学生创新创业训练项目以创新为目标让学生在项目驱动下自主学习、主动实践，同时为学生提供了从思考、规划、设计到运作等全过程的工程能力训练，提高了学生的综合实践能力、创新创业能力、项目管理能力、团队合作能力以及沟通表达能力。大学生创新创业项目重点训练学生独立思考和解决问题的能力，主要围绕物联网体系的感知层、传输层、数据处理和应用层以及整体系统设计等各个层次开展[3]。
通过参与教师物联网相关的科研课题，可以锻炼和提高学生的独立思考能力、知识综合运用能力、创新精神和实践能力。同时，通过参与教师科研课题，学生能够及时了解学科的最新研究动向，并根据兴趣爱好确定自己的研究方向，为进一步从事科学研究打下良好的基础。
（3）紧贴行业的生产实习与毕业设计
在综合实习实训方面，专业设置了认识实习、专业实习以及毕业实习三级实习实训，通过认识实习了解产业发展现状以及生产制造流程和规范；通过专业实习掌握专业的基本技能和方法；通过毕业实习掌握综合运用所学知识解决实际问题的能力；同时专业加强毕业设计的选题、指导和答辩工作，毕业设计选题全部来源于产业实际问题，建立了指导老师定期见面指导制度以及答辩回避和无记名投票制度。
（4）一体化的校企实践教学合作
专业在人才培养方面以“产业需求”为导向，积极与有关企业在实验室建设、实践课程建设、实习实训、短学期项目设计和企业项目校园化等方面进行深度合作，充分发挥行业在人才培养中的作用，使学生在行业真实环境中做到“做中学”“学中做”。在实验室建设方面，目前专业与中国移动通信有限公司三亚分公司、美国NI公司以及广州粤嵌通信技术有限公司建立了“4G移动通信综合创新实验室”“虚拟仪器技术实验室”以及“嵌入式系统综合实验室”；在实践课程建设方面，专业与广州粤嵌通信技术有限公司和广东诚飞智能科技有限公司合作建设了《嵌入式系统及应用实验》和《物联网应用系统设计》课程；同时与上述公司在校内实习基地建设、实习实训以及短学期项目设计等方面进行了广泛合作。
（5）以学生为中心的开放实践教学实施方式
传统固定时间、学时、实验场所和指导教师的实践教学模式极大约束了学生的思维活动、想象力和创造力。专业大胆突破传统实践教学组织模式的制约，专门建立了开放式实验室，同时引进实验教学管理平台，学生可以在平台上预约实验时间、实验设备和实验耗材。开放式实验室的建立为学生提供了一个在时间、空间和内容上非常自由的实践教学环境，极大地调动了学生自主学习和主动实践的积极性[4,5]。
（6）加强应用型师资队伍建设
专业通过校外技术培训、企业顶岗学习，派出访问学者，项目引导以及开展以“研”为中心的教学研究与改革活动等方式，促进教师教学水平和科研水平的整体提升；教师充分利用申请到的各级科研项目反哺教学，组建多个稳定的师生合作科研团队，帮助教师实现从“知识的传授者”向“学生成才的领路人”的转变；注重专业学生竞赛和科创活动中的团队经营，团队学生来自于全校的各个学科，理工与经管类学生相互结合，组成一个队，他们各自发挥自己的专业特长，实现知识的有效交融。
（7）建立规范化的实践教学管理制度
专业在实践教学计划和实践教学质量的规范化、标准化等方面建立了一套完整的实践教学管理措施。该措施有效地提高了实验室的使用效率和实践教学质量。管理措施不仅贯穿于实践教学过程中，同时监测学生在企业实习基地的学习情况，并根据人才培养方案目标和规格以及实施过程中发现的问题进行定期调整，不断提高实践教学质量和水平[6]。同时，专业建立了实践教学激励机制，对在实践教学改革、学科竞赛指导、大创项目指导、校企合作以及实习实训等方面做出突出贡献的教师进行奖励，鼓励广大专业教师积极投身实践教学改革，不断提高实践教学质量。
四 总结
物联网产业的快速发展为电子信息工程专业带来了机遇，同时也对电子信息工程专业学生提出了更高的要求。我校电子信息工程专业在坚持传统培养目标的基础上主动适应物联网产业的要求，开设了物联网技术选修方向。为实现物联网方向应用型人才培养目标，专业设计了应用型人才实践能力培养体系，对实践教学、课外科技活动、校企合作实践教学、应用型师资队伍建设等关键要求进行一系列的改革探索，取得了较好的效果，为面向物联网的电子信息工程专业应用型人才培养提供了可借鉴的模式。
参考文献
[1]蔡长安.基于CDIO的物联网工程专业实践教学体系的构建[J].教育探索,2015,6：80-82.
[2]秦磊华,石柯,甘早斌.基于CDIO的物联网工程专业实践教学体系[J].高等工教育研究,2013,5:168-172.
[3]琚生根,周刚,陈润,王相国,陈祥东,连豫辉.基于卓越工程师培养的物联网实践教学体系[J].实验科学与技术,2015,13(2):26-28.
[4]李慧敏,李强,王文军,张丽,路锦正.以工程实践为核心的物联网专业开放实验室建设与管理[J].物联网技术,2019,1:114-117.
[5]张奕,程小辉,金红,刘亚荣.“三位一体”的物联网工程专业进阶式实践教学改革研究[J].物联网技术,2018,12:110-112.
[6]陈昌兴,冯小燕.CDIO理念下的物联网课程实践教学改革探究[J].中国教育信息化,2015,22:65-67.
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