新工科人才培养路径研究与探索

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摘要：新一轮的产业变革与科技革命呼唤新型工业发展，新型工业发展需要大批新工科领域创新人才。孵育、培养新工科人才是教育、教学改革方向。研究“新工科”背景下的教育理念和模式、学科专业建设目标、学科专业建设思路、学科专业建设举措以及课程体系和培养机制对建设和发展“新工科”有重要意义。以民营西京学院物联网专业建设为例，提出一种基于新工科专业建设思路和路径。

关键词：新工科；物联网专业；教学改革

一、引言

随着全球信息化和工业发展的新趋势，国家提出“新型工业化”的战略规划，即“坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化。走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优的新型工业化路子。”发展路径是通过产业结构调整，发展低能耗、高附加值的技术密集型产业，实现资源主导向技术创新主导转变，由传统低端产业向现代高端产业转型，由中国制造向中国创造升级。在这种目标和规划下，改革传统工科教育，探索新兴工科教育新模式，是教育部教学改革的战略考虑。产业革命背景下高等工程教育改革，要求工程人才既要有紧跟技术前沿的厚实理论，丰富的实践经验，更要有前瞻性视角和创新精神。为此，高等工程教育亟待转换思路，通过多学科支撑、交叉融合与专业结构调整，探索培养高素质创新工程人才新途径。

二、物联网行业背景及人才需求

物联网是通过射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接并进行信息交换、通信、资源共享，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网是国家六大战略性新兴产业之一，2012年2月14日，工业和信息化部正式《物联网“十二五”发展规划》，2015年7月4日，国务院在《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》中再次明确未来3至10年的发展目标，提出和物联网密切相关的11项重点行动，标志物联网产业是国家经济、社会发展的战略转型重点，是国家产业转型升级的重点方向。产业要发展，人才必先行，人才是科技发展的关键。目前，我国从事该行业的人才极其匮乏，为了在这个新兴行业中争得先机，许多企业和地方政府都在纷纷抢占物联网人才资源。经济转型和产业升级对物联网技术领域的人才需求相当紧迫。

三、基于新工科的我校物联网工程专业建设目标及思路

1.建设目标

我校地处陕西，是一所民营高等学校，基于此，我校确定的物联网工程专业培养目标为“立足陕西，紧跟物联网行业发展方向，服务国家战略信息技术产业，培养人格健全，基础知识扎实，专业实践能力强，勇于创新，能在传感技术、通信技术、网络技术、智能信息处理技术等物联网工程相关领域从事技术开发、管理工作的高级工程技术人才”。在物联网专业建设中，注重“实践+应用”，突出“创新+服务”，力求“复合+专门”专业特色。注重“实践+应用”，加强与国内物联网企业合作，达到强化物联网专业实践教学的目的，锻炼学生解决物联网专业现实技术问题的能力。突出“创新+服务”，建立创新创业基地，特别在精准农业、智能家居等领域得到实际发展和突破。

2.基于新工科的我校物联网专业建设思路

在对物联网行业、物联网相关企业和社会充分调研的基础上，针对物联网工程技术人才需求、专业设置、人才培养规格、人才培养需要的教学资源等方面深入分析，凝练人才培养目标，逐步优化科学合理和特色鲜明的物联网工程专业课程体系、改革教学内容和校企协同育人模式，创新应用型人才培养方案以及教师队伍建设方案，通过教育教学实践过程质量监控和评价，毕业学生跟踪调查和用人单位意见，持续调整优化人才培养方案，实现基于新工科的物联网工程专业的建设。

四、基于新工科的我校物联网工程专业建设举措

1.优化物联网工程专业培养方案

我校物流网工程专业自2013年招生以来，立足陕西，紧跟物联网行业发展方向，围绕地方经济发展需求，以培养人格健全，基础知识扎实，专业能力强，能在物联网工程领域从事技术开发、管理工作的创新应用型高级工程技术人才为出发点，制定切实可行的物联网工程专业人才培养方案。在优化物联网工程专业2016版人才培养方案的过程中，通过企业调研、学生就业招聘会咨询等多种形式梳理新型信息产业对物联网工程专业建设的需求，改进和优化人才培养方案，形成2016版人才培养方案。但物联网技术发展日新月异，新技术、新的应用领域不断涌现，人才需求是一个动态的过程，人才培养方案需要依据物联网技术及应用领域的发展对人才的需求变化不断的修订和完善。（1）围绕物联网工程领域发展对人才的需求，创新校内外协同培养机制，加强与行业、企业合作，合理调整课程结构，形成突出能力培养、注重个性发展和满足人才多样性需求的人才培养特色。（2）深入物联网应用领域相关企业调研，把握物联网专业技术前沿和发展趋势，按照培养应用型创新人才的总体要求，确定人才培养规格，细化人才培养。（3）建立毕业生跟踪、随访制度，及时掌握用人单位对毕业学生的评价、满意度等信息，按照用人单位的实际需求设置实用化、个性化、模块化的课程，优化培养模式。

2.整合物联网工程专课程体系

在物联网工程专业建设中，围绕物联网工程专业人才培养目标，依据人才培养方案，注重“实践+应用”，突出“创新+服务”，力求“复合+专门”的专业特色进行建设。根据物联网应用技术专业职业岗位群，结合认知特点和职业成长规律，分析学习领域，进行课程体系设计，保证学生在毕业时达到专业人才培养的知识结构要求，突出本专业学生的行业特色，构筑学生在就业市场的核心竞争力。课程建设是实施人才培养方案的核心环节，是提高教学质量的根本保证，直接关系人才培养质量。因此，需要在原有物联网工程专业课程体系的基础上进行打造、升级。优化构建2个平台（通识教育平台、学科专业基础平台）；打造提升3个体系（理论教学体系、实践教学体系、素质拓展体系）；凝练2个基于新工科的专业方向。两大平台具有稳定性，专业方向具有可扩展性，选修课具有包容性、适应学生个性发展需求。通识教育课程：设置人文社科和自然科学课程实现通识与公共基础教育；课程内容上，增强了自然科学课程的比例。专业基础课程：在原有教学平台基础上，选取与物联网工程紧密相关、涵盖新技术内容的课程，并考虑物联网工程专业新工科特色，物联网工程的感知层、网络层和应用层，每一层增加、丰富了新知识和新技术，以新工科发展需求，在项目建设改革中注重专业特色，注重培养能力，注重行业的交叉与融合。专业课程：对物联网工程应用型人才的两大职业领域，提供无线传感及组网规划设计与运维、嵌入式技术应用开发两大课程群，突出物联网应用开发专长与特色，为不同专业兴趣与特长的学生提供选择；在课程群内部课程逻辑结构与递进关系上，既体现高等教育课程体系设计的基本原则，又强调与工程领域的层次对应。

3.实践教学条件建设

专业实验室建设依托学院“陕西省本科高校实验教学示范中心”，实践教学与科研相结合，以提高教学质量为目的，大力深化实践教学体系、教学内容以及教学方法等方面的多重改革，实验内容全覆盖、实验体系科学、服务对象明确、实验层次规范、实验特色明显的物联网工程专业实验环境。（1）校内实践教学条件建设针对物联网应用实施、物联网应用开发、物联网应用维护三个工作领域，对物联网工程专业实践教学的内容、体系设计进行建设，具备完备的实践教学大纲和实践教学计划，使其符合培养方案要求。在校内实训基地建设方面，根据企业的实际生产环境建立实验平台，充分利用合作企业的资源，使学生的实践训练具有更强的针对性。建设物联网工程综合实验室、传感器与射频识别实验室等4个实验室，使每个实验室都能完成人才培养方案中相应教学项目能力的培养，增强社会服务能力，建成集教学、培训、技术支持、技术应用为一体、具有带动辐射作用的校内实验基地。（2）校外实践教学和实习基地建设针对物联网工程建设方向的特色定位，对实习教学环节进行全面改革，在更新实习内容、完善校内实习基地的同时，不断拓展校外实习实验基地，形成特色突出的校内、校外两大实践保障体系。以引企入校和校外基地建设的形式，使学生有更多的机会参加实际工程项目的开发，实现提升学生实践能力的目的。与企业建立校外基地，形成一个有机循环的实习实训基地网，较好地满足教学需要。（3）创新创业鼓励学生参与全国大学生各项重点赛事。学院配套学校各项竞赛经费，支持学生积极参加“互联网+”大学生创新创业大赛、“大学生创新创业训练计划”、电子设计竞赛、程序设计竞赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛和创业计划大赛等各级各类竞赛活动。培养创新创业能力，催生一流优秀项目和成果。构建创新创业教育实践平台。充分发挥专业实验室、创业实验室、大学生创业园、小微企业孵化基地等的作用，深入实施和支持各类创新创业训练计划和竞赛项目，构建基于可叠加的大学生创新创业教育实践平台，即引导平台、参与平台、体验平台、训练平台和实践平台。改革教学方法，注重创业教育实效。通过案例分析加深对创新创业知识和理论的理解，开展企业家讲座、沙龙等形式的互动式讨论使学生对创新创业有一个全方位的把握，实施创业训练项目和创业实战培养学生团队精神，提高创新创业素质和实践能力。学科投资建设“众创空间”，把培养学生的创新能力作为实践教学体系和内容改革的核心。（4）信息化教学平台建设专业平台建设：建设专业平台网站，展示专业建设的动态、新闻，对专业的建设信息进行公示，提供管理系统的端口，有利于本专业招生，完成专业信息化建设步骤，集中管理专业的资源和信息，对专业建设有巨大的推动作用。网站主要内容包括：①教师档案管理系统（可做端口链接教务管理系统）；②学生档案管理系统（可做端口链接教务管理系统）；③实验室、实训基地管理系统。教学资源库建设：专业教学资源库要体现以学习者为中心的理念，能够满足学习者多样化需求；资源库应做到内容丰富，资源表现形式多样，有效整合行业企业生产一线优质资源，具有持续更新机制，确保每年更新比例不低于10%；资源库平台要具备学习过程管理功能，学习者能够依托平台实现相互交流。专业教学平台建设：网络学习平台是现代社会发展的必然产物，是教育现代化的充分体现。专业教学平台建设使学生、教师可以充分享受数字时代带来的便利，建立有效沟通渠道，提升教学效能、培养学生自主学习能力和创造力。

五、小结

高校对于新型信息产业综合性创新应用型人才培养方式不尽一致。在传统学科体系下增加新技术课程内容，或者独立增加相关新专业，导致近年毕业学生知识结构不系统，综合能力欠缺，难以弥补新型信息产业技术的综合性、系统性人才缺口。究其原因，新设专业相互独立，未能考虑新技术的学科跨界性，新技术的交叉、融合性。诸多高校设立的物联网新专业仅传授信息的获取、信息通信与传输等知识与技能，大数据技术新专业仅传授信息的存储、分析和挖掘知识与技能，两者专业相互分离，技术尚未融通，专业设置未能考虑新技术交叉和融合的新特点，培养的人才没有体现信息技术的系统性、综合性等。针对这些问题，开展物联网工程专业新工科人才培养路径研究与探索，重塑课程体系、重组课程内容、完善实践体系、实现培养人才的整体素质、知识结构以及能力结构适应新型信息产业发展，通过创新校企合作体制机制，将物联网工程专业建设成培养模式先进，课程建设和教材建设成效显著，实践教学条件完备，社会服务优势凸显，教学质量优良，构筑学生在就业市场的核心竞争力的专业。

参考文献：

[1]吴爱华，侯永峰，等.加快发展和建设“新工科”主动适应和引领新经济[J].高等工程教育研究，2017

[2]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究，2017

作者:朱参世 单位:西京学院