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“物联网企业项目实习”课程教学改革探索

2024-04-17 10 上传者：管理员

摘要：为适应物联网岗位对较强专业技能和项目实践能力的专业人才需求，基于新工科和工程教育认证标准对“物联网企业项目实习”进行课程建设。以学生专业技能的综合运用能力、自主学习能力、应用创新能力和项目管理能力培养为目标，制定了支撑对应毕业要求观测点的课程目标，并围绕企业项目选定、课程教学设计、课程组织、课程考核和评价等方面进行了有益探索。

关键词：
团队协作
教学改革
物联网企业项目
课程教学设计
课程组织
课程考核评价
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随着物联网技术的快速发展和创新应用领域的不断拓展，物联网岗位对专业人才的需求不仅要求过硬的专业技能，还要求具有较强的工程意识和项目实践能力[1,2]。为更好地适应现阶段经济社会对物联网专业人才的需求，物联网专业应在新工科和工程教育认证标准的指导下，紧紧围绕学校定位和专业特色，制定本专业的人才培养方案[3,4,5]。2021年6月11日，我校物联网工程专业通过了工程教育专业认证，认证有效期6年[6]。在工程教育专业认证的过程中，强化了课程体系对毕业要求的合理支撑，以学生为本、围绕学生能力培养进行课程建设。“物联网企业项目实习”课程是本专业毕业设计前所开设的最后一门实践课程，是培养学生专业技能的综合运用能力和工程实践能力的关键环节。课程围绕企业项目选定、课程教学设计、课程组织、课程考核和评价等方面进行了有益的探索。

1、课程目标和企业项目选定

1.1 课程目标

“物联网企业项目实习”是采用企业实际项目的集中实践教学环节，课程为期3周，共计3.0学分。课程旨在培养学生的专业技能综合运用能力、自主学习能力、应用创新能力和项目管理能力。通过课程教学使学生熟悉本专业的产业现状、研究方向及未来前景；理解需求的层次性，掌握系统功能性需求、非功能性需求和设计原则，提高物联网项目需求分析能力；培养学生综合运用物联网的理论知识、开发技术、方法和工具，分析和解决企业实际项目和问题的能力；熟悉项目的开发周期和流程，掌握项目的成本分析、进度控制和资源管理方法，提高学生项目管理的能力；了解企业文化和规章制度，熟悉每个工作岗位的职责业务流程，培养、锻炼学生交流、沟通能力及团队协作能力，使其具备职业基本素质。课程目标和支撑的毕业要求观测点见表1所列。

表1“物联网企业项目实习”的课程目标和支撑的毕业要求观测点

1.2 物联网企业项目的选定原则

物联网工程应用领域处于动态发展阶段，有成熟的应用领域，也有创新性的应用领域[7,8]。物联网企业项目也呈现出涉及技术多、应用领域广、规模差异大、需求定制化以及项目更新动态发展等特点[9,10,11]。因此，引入课程的企业项目应遵循以下原则：

(1）企业项目的选择以学生的知识结构为基础，应具有较强的专业相关性，以物联网体系知识结构为核心，涵盖信息感知、数据传输、数据存储和处理、应用开发4个模块的能力训练；

(2）企业项目应紧跟技术发展趋势，项目应用的技术应在能满足项目需求和解决实际问题的前提下，注重利用流行的设计理念、系统架构、开发工具等；

(3）项目的规模（任务设置）应能对应实训周期所能完成的工作量，项目的难度应能基于学生专业技术能力，学生需经过资料查阅、讨论、分析、引用、综合、创新等环节才能完成项目。

2、课程教学过程设计

企业项目在实际实施的过程中依据企业内部项目管理规定和流程，根据项目需求、岗位分工、能力分层、开发经验等筛选工程师组成项目组，并严格进行成本控制和进度控制，以保证项目顺利实施。由于学生存在对企业项目管理规范了解较少、项目开发及管理流程不熟悉、项目开发经验不足等问题，且企业项目的规模和难度一般较大，学生通常无法在3周内完成。因此，企业项目一般不能直接用于课程教学，需要对教学过程和教学内容进行设计。

企业项目实习采用校企合作、产学融合的方式，贯穿课程教学全过程，主要包括课程准备阶段、项目实践阶段和课程考核评价阶段。课程3个阶段的主要内容和过程如图1所示。

图1 物联网企业项目实习课程的教学过程

在课程教学过程中，将课程思政元素融入课程教学过程，以讲授的方式潜移默化立德育人。以项目相关技术壁垒激发学生的爱国热情，以项目相关的国内产业和技术的快速发展提升学生的自豪感，以项目相关的技术难题增强学生的使命感。

3、课程教学组织

课程的教学组织围绕3个阶段，紧扣各个环节，以学生的能力培养为核心，以企业项目实施为重点，以项目流程为主线组织课程教学。

3.1 课程准备阶段的教学组织

对先修课程进行情况摸底。通过查阅先修课程的课程分析报告和课程目标达成情况合理性评价表，综合先修课程的课程目标达成情况和持续改进建议，全面了解学生已有的知识掌握程度和能力水平。以学生能力培养为本，基于课程所需支撑的毕业要求观测点和课程目标，由校内教师和企业讲师共同完成企业项目的选定，并依据项目内容和技术流程进行课程大纲教学内容的修订。

为保证学生能力通过本课程得到针对性的训练和提升而制定了任务书，主要包括任务描述、任务具体要求、任务目标和链接资源。紧紧围绕课程目标和学生能力培养设定任务点，任务点的设定应涵盖项目的全流程。为保证企业项目在实习周期内紧张有序地完成，将任务点分级为强支撑、弱支撑和无支撑。对于强支撑和弱支撑的任务点分级细化任务的具体要求，并提供层次分级的参考资源；对于无支撑的任务点仅要求熟悉对应的项目流程，只要求学生完成接口功能，直接调用对应的链接资源。依据任务书中设定的任务点、任务内容和目标，由企业讲师负责按照实习周期划定各环节的时间节点，制定教学计划安排表，为学生熟悉项目流程、项目进度控制提供参考。

课程师资按照每班“1+2”进行配置，即1名校内教师+2名企业讲师（1项目经理+1项目工程师）。课程准备阶段和课程考核阶段由校内教师主导，企业讲师参与；项目实施阶段由企业讲师主导，校内教师参与。以充分结合二者在工程认证理念、理论教学和项目开发经验等方面的优势应用于课程建设。

课程资源主要包括企业文件、教学资源和项目资源。其中，企业文件主要有企业管理规定、项目管理规范、企业项目标准、岗位职责、员工考核办法和晋升办法等，以提高学生对岗位职责的理解和职业素养的培养；教学资源包含课程大纲、任务书、教学计划安排表、参考教材和工具书；项目资源主要包含简版需求分析规格说明书、项目实施报告、项目帮助文档等。

3.2 项目实践阶段的教学组织

项目实践阶段首先介绍项目概况，详细讲解任务书的内容及对应项目资源。专家讲座，邀请2～3名企业专家讲解物联网产业和技术发展现状、项目技术特征、项目开发流程和开发方法以及相关技术壁垒。学生基于项目的了解和岗位兴趣组建5～6人的项目组，并完成项目分工。基于任务书，查阅简版需求分析规格说明书、项目实施报告、项目帮助文档等项目技术文档，完成项目功能性需求、非功能性需求和项目设计约束。召开师生座谈会，引导学生在完成项目基本需求的基础上提出创新需求，提交的需求分析报告由教师评审。项目设计环节由项目组对项目进行总体设计、详细设计、接口设计、算法设计及数据结构设计，在此过程中进行项目工作量估算、成本估算和进度计划汇报，提交的项目设计报告由教师进行设计评审。项目开发环节由项目组按照项目分工进行软硬件功能的开发、集成和测试，并形成教师巡视指导、日报告、周报告等制度，及时了解项目开发过程中存在的问题，进行有效的技术指导，并完成巡视考核。项目验收环节由项目组进行项目演示，并提交项目过程文件、软硬件产品和测试报告等，由教师对项目演示效果、项目功能实现程度、项目文件的完整性、规范性、源代码等进行验收评审。

3.3 课程考核评价阶段的教学组织

课程考核评价紧紧围绕课程目标所要求的学生能力培养的达成情况，主要包括课程阶段性考核、课程答辩、课程总结分析和课程评价。

课程阶段性考核由教师根据项目实施过程中引入企业的考核方法，以加强各个环节的过程性考核。根据项目小组日报和周报的项目进度、任务完成情况、问答情况、座谈会表现等进行考核，该部分作为巡视考核占总成绩的20%。此外，需求分析评审、设计评审和项目验收评审的结果也作为阶段性考核成绩，分别占总成绩的10%、10%、30%。

课程答辩是在提交项目验收和实习报告后，组织分组答辩，针对课程目标所需达成的学生专业技能的综合运用能力、自主学习能力、应用创新能力和项目管理能力、遇到的问题及解决方法等进行答辩，答辩和实习报告分别占总成绩的20%、10%。

课程总结分析由课程校内教师和企业讲师根据课程各环节遇到的问题、考核结果进行总结，对课程目标的达成情况进行计算和分析，总结教学过程中的经验和不足，提出持续改进办法，撰写课程分析报告。

课程评价由课程组、教学督导对课程目标的达成情况和对毕业要求观测点的支撑情况进行评价，针对课程教学的效果和课程分析报告中提出的持续改进办法进行评价，提出持续改进建议。

4、结语

通过企业实际项目的实习能够使学生了解物联网专业的产业和企业发展现状，熟悉岗位职责，以提高学生的学习积极性和理论应用于实际的能力。选定的企业实际项目需要开展针对性的课程教学设计和任务制定，合理的课程环节和支撑分级的任务点设置有助于学生了解项目全流程，有利于项目开展和有针对性地锻炼学生的综合运用能力。课程资源的建设是课程准备阶段的重要内容，分级、分层递进的课程资源有利于学生培养自主学习、主动思考和创新能力。将企业项目运作模式应用到课程项目的实施过程，有利于学生项目管理能力的培养。但在教学过程中，也存在着学生更倾向于基于原型模型的开发，查阅资料和利用资源能力不足等问题；同时，学生更注重项目功能的实现，对项目全局性和非功能性细节关注不够，将在下一教学环节重点持续改进。总体而言，课程教学效果良好，培养的学生更能适应企业的人才需求，能更好地服务地区经济发展和产业发展。

参考文献:

[1]陈辉,刘向举,蒋社想,等.物联网工程专业实践教学体系构建研究[J].软件导刊,2022,21(7):16-20.

[2]李新良,祖国建.工业4.0背景下的物联网工程技术专业人才培养体系研究[J].海峡科技与产业,2023,36(1):81-84.

[3]贾双英.新工科背景下物联网工程专业建设思考[J].物联网技术,2020,10(7):111-112.

[4]中国工程教育专业认证协会.工程教育认证通用标准解读及使用指南(2022版)[EB/OL].[2022-11-8].

[5]孔锐,张冰.“物联网工程”新工科专业建设探索与实践[J].物联网技术,2023,13(3):156-159.

[6]中国工程教育专业认证协会.关于公布浙江大学机械工程等305个专业认证结论的通知[EB/OL].[2021-6-11].

[7]王琬茹.产学合作协同育人机制下高校物联网工程专业实训教学创新[J].科技风,2021,34(2):85-86.

[8]孙鹏飞,于洋,王英男,等.专网物联网在应急领域的创新应用[J].移动通信,2019,43(3):12-17.

[9]亓晋,王微,陈孟玺,等.工业互联网的概念､体系架构及关键技术[J].物联网学报,2022,6(2):38-49.

[10]张伟.探究我国物联网产业未来发展路径[J].投资与创业,2023,34(3):35-37.

[11]龚惠群,黄超.物联网新兴产业的发展趋势分析[J].产业经济评论,2023,55(2):198-216.

基金资助:河南省教育厅2019年度河南省高等教育教学改革研究与实践项目(2019SJGLX105);河南省科技攻关计划项目(212102210407);

文章来源:席广永,邹东尧,马振刚,等.“物联网企业项目实习”课程教学改革探索[J].物联网技术,2024,14(04):150-152+156.

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期刊名称：课程教学研究

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创刊时间：2012年

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