物联网工程专业创新型人才培养模式研究与实践

---以河南科技大学物联网工程专业为例

宋 斌, 张志勇，牛丹梅，李玉祥，张丽丽  

（河南科技大学 信息工程学院，河南 洛阳  471023）

[摘 要]随着信息技术的飞速发展，未来经济社会对物联网工程专业人才提出了更新更高的要求。河南科技大学作为较早开展物联网工程专业人才培养的高校之一，在创新型人才培养方面进行了积极的探索和实践，不断创新人才培养模式、强化师资队伍建设、改革教学方式方法、完善实践教学体系、优化教学管理方案等，深入解决了人才培养当中的关键性问题，取得了一系列建设成果，培养了一大批高素质的工程应用型创新人才。在适应地方经济、推动中原城市群副中心城市快速发展方面，提供了高质量的工程技术人才储备。

[关键词]物联网工程；创新性人才；人才培养

[基金项目]2019年河南科技大学教学研究改革与实践项目“物联网工程专业创新性人才培养模式及机制的研究与实践”(编号：2019YB-023)。

[作者简介]宋斌（1978—），男，河南焦作人，博士，河南科技大学信息工程学院讲师[通讯作者]，研究方向为网络安全理论与技术、计算机视觉；张志勇（1975-），男，河南新乡人，博士，河南科技大学信息工程学院教授，博导，研究方向为网络空间安全与前沿计算、社会计算与社会智能；牛丹梅（1979-），女，河南洛阳人，博士，河南科技大学信息工程学院讲师，研究方向为多源信息融合、网络空间安全技术。

[中图分类号]  G642.0   [文献标识码] A       

随着信息、网络技术的高速发展，以及新技术在各个行业的深度应用，未来经济社会对物联网工程专业人才需求巨大。从全球IT行业的发展来看，虽然经过了几年的低迷期，但随着物联网、云计算、人工智能、大数据和机器人产业的发展带动，IT行业已经走出低谷，在国民经济发展中日益显现出蓬勃生机。

1 河南科技大学物联网工程专业发展现状

河南科技大学是河南省较早开展物联网工程专业人才培养的高校之一，2011年开始招收本科生。作为中原地区物联网领域高级专门技术人才的培养基地，本专业经历了十年的发展，在培养方案、教育计划、教学模式等方面围绕社会需求和学生就业不断调整和优化，在产学研相结合的教学、实践和人才培养、师资队伍及实验教学平台等方面取得了很大的成绩，本专业所依托的信息技术教学团队于2013年入选河南省教学团队，计算机实验教学中心入选河南省实验教学示范中心。

近年来，专业为了积极适应社会需求，在人才培养方面不断深耕，积极探索创新型人才的有效培养方式，总结出应从以下几个方面继续提高和完善：

第一、物联网工程专业的教学计划，应加强应用技能型人才培养力度。

物联网工程专业的教学计划通过两轮修订，增加了实践性的课程，加大了实践教学的力度，但是在某些方面仍不能满足应用技能型人才的培养要求，特别是中原经济区建设方案的实施和郑洛新国家自主创新示范区的建设，需要更多的是创新型、实践型、通专结合型的人才。

第二、物联网工程专业的专业结构和课程设置基本能适应市场和社会的需要，但是面对经济社会的快速发展，转型发展的步伐应当加快。

目前的高等教育在一定程度上还是从传统的“学科本位”模式出发，理论教学多、实践教学少。以知识传授为主要目标的教育模式仍然是大学主要的教学方法，自学、讨论、调查研究、实验实习等仍处于辅助地位。

第三、在学生职业素质的培养和创新创业就业方面的指导仍有待加强。

智联招聘副总裁赵鹏曾说过：“现在大学生就业面临的最大困难不是成绩、知识和经验的欠缺，而是职业规范和职业意识等职业素质的缺乏，企业招聘人才的标准有接近七成的权重是放在应聘者的职业素质上。”由此可见，职业素质已经成为影响大学生顺利就业与职业发展的关键性因素。

2 河南科技大学物联网工程专业创新型人才培养模式改革

物联网工程专业是一个强化基础、面向应用、加强实践，以应用为主的宽口径专业，课程体系贯彻理论与实践并重、知识与能力并重的原则，强化物联网工程实践能力的多方面训练，注重创新性思维的开发，培养学生既具有扎实的理论和专业知识，又具有开拓性、创造性解决工程实际问题的能力。河南科技大学物联网工程专业的人才培养从以下几个方面进行了深化改革：

1. 改革目标和举措

根据河南科技大学办学思想和服务宗旨，物联网工程专业明确了办学特色和发展方向，坚持以创新人才培养模式为重点，教学管理为基础，教学改革为核心，师资队伍建设为根本，培养创新能力强、适应地方社会、经济快速发展需要的应用型高级工程技术人才。依托学校现有的教学设施和信息工程学院实验实训中心，经过3到5年的努力，将物联网工程专业建设成为省内本科院校中具有较大影响力的专业。具体改革举措如下：

（1）创新人才培养模式

根据专业发展前沿和产业对物联网工程专业人才技术、技能要求的变化，贯彻“因材施教”的人才培养思想，优化人才培养方案，突出多层次、多规格人才培养特征，强调工程实践能力和就业竞争力的培养，更好地满足地方产业对多规格计算机技术人才的需求，建立以创新能力为核心的人才培养模式^[1-2]。

（2）加强师资队伍建设

按照“稳定、培养、引进”思路进行师资队伍建设。健全教师培训机制和激励机制，全面提高师资队伍素质，以优化结构为重点，以科研促进教学，以优秀教师为带头人，建设一支爱岗敬业、教学水平高、结构合理、教学理念先进、教学改革目标明确的优秀教学团队。

（3）优化课程体系

课程与教学体系是人才培养方案的核心内容，集中反映人才培养目标的具体要求，构成学生达到培养目标所应学习的基本内容，决定着学生的知识结构^[3]。

（4）强化实践教学

建设稳定优良的核心课程实践平台，满足专业实践教学需求，实施包括专业课程实践、综合实训、工程项目开发、科技竞赛和职业认证在内的多层次实践教学体系，提高学生实践动手能力；重视校企合作，制定校企联合人才培养计划，通过课程置换、专业实训、项目合作等方式实施联合人才培养，提高学生工程项目开发能力和就业竞争能力^[4-5]。

（5）教学方式方法改革

更新教学观念，引入先进教学手段，依托现代教育技术，建立网络教学课程群；探索在教学中综合启发式、讨论式、案例驱动式、类比式等教学手段的方法；探讨将本科生引入实验室直接参加科研、进行创业实践活动的教学方法，产生一批有鲜明地方特色的教学改革成果^[6]。

（6）完善教学管理

引入先进的教学管理理念和成果，规范教学过程管理，建立有利于教师静心教书、学生全方位发展的教学管理制度与评价办法，切实提高管理水平。

2.专业改革拟解决的关键问题

（1）人才培养模式改革需要深化，以反映学科发展前沿，满足应用型人才培养为根本。

目前人才规格种类难以满足地方经济发展需求，高层次研究型、开发型人才比例过低。需要进一步落实和深化多层次分流人才培养体系，以满足地方产业转型、产业升级对高级物联网工程人才在技术、技能和工程能力到等方面的需求。

（2）教学队伍建设有待加强，加大力度建设结构合理的高水平教学团队。

需增加新的专业方向，开设更多具有前沿理论和技术的新课程，壮大师资队伍，改善教师知识结构，提升专业技术水平，提高双师型教师比例。

（3）校企合作有待深化，学生工程实践能力和项目开发能力培养有待提升。

目前本专业校企合作的深度和广度还不够大，对学生工程实践能力培养的实践条件还不够完善，科研型、开发型实训实践岗位远不能满足学生的实际需求。

（4）专业评价体系不够完善，学生作为教育评价的重要参与者和受益主体应当被纳入评价对象。

完善的专业评价体系是国家高等教育大众化和民主化的有效保证。但在多年的运行过程中，该体系也暴露出较多问题，如评价范式单一，结构封闭；评价对象主动性不强，应对心理严重；学生本应是教育评价的重要参与者和受益主体，但实际操作中大部分却被隔离在评价体系之外。

3.专业改革具体实施方案

为完成物联网工程专业创新性人才培养的改革目标，河南科技大学信息工程学院和计算机系在人才培养方案优化、教学团队建设、课程与资源建设、教学方式方法、实践教学体系、教学改革与管理等方面制定出了详细具体的实施方案。

（1）人才培养方案

洛阳是中原经济区建设的副中心城市，是重要的电子、通信产品的生产基地，目前处于产业调整和产业升级时期，信息化、数字化是产业转型的重要环节。根据调查和学生就业状况的统计分析，目前地方产业发展对计算机系统管理、软件开发、嵌入式系统、企业信息化、电子商务、信息安全等方面产生了很大的需求。

高校人才培养一要围绕地方(区域经济)或行业经济发展的需求来进行，培养当地社会、企业所急需的高级应用型技术人才；二要反映学科前沿，有一定的行业、产业发展的前瞻性，适应地方经济发展中产业结构调整、产业升级对应用型人才的潜在需求。人才培养改革主要从以下几个方面开展：1）合理定位服务于地方经济建设的人才培养目标；2）整体优化人才培养方案，满足地方产业发展需要，反映学科理论技术发展；3）完善课程体系，强化综合实践能力和工程能力培养，为多种形式的校企合作和联合人才培养提供良好接口[3]。

（2）师资队伍建设方案

师资队伍建设是专业建设的核心，决定着专业办学质量。信息工程学院和计算机系以专业带头人、课程带头人队伍建设为核心，以专业团队（包括课程团队）建设为重点，加快教师梯队建设，优化师资队伍结构（学历结构、学科结构、职称结构、年龄结构、学缘结构），加强教学名师的培养，着力打造以教学名师引领的高水平专业团队、课程团队。

（3）课程与资源建设方案

根据科学与技术专业标准、发展前沿和地方产业发展需求，借鉴国内外高校课程改革成果，按照多层次、多方向人才培养要求，优化专业课程设置，形成具有地方高校办学特色的核心课程群；实施课程建设和教学资源建设，形成优质教学资源。

（4）教学方式方法改革方案

教学方法改革是人才培养模式改革中的关键环节，专业教学方式方法改革主要从以下几个方面开展：1）实行科研项目导师制，为实施启发式、讨论式教学打开突破口。2）实行小班化教学，保证教学效果。3）实行主讲与助讲任课制，营造讨论、质疑、求新的氛围。

（5）实践教学体系建设方案

实践教学体系的建设应注重综合素质的提高、个性能力的增强及创新意识的培养。改革主要从以下几个方面开展：1）强化工程实践能力培养，建立由课程实验、课程设计、专业实训、专业认证、专业竞赛、项目开发、科学研究构成的专业实践教学体系，体现分层次人才培养实践方案；2）完善课程教学实验、科研结合和产学研结合，通过三大平台构建实践教学环境；3）以校企合作的实训平台建设为核心，建设能体现多层次人才培养和专业分流的实践教学平台；4）建立分层次人才培养实践教学分流方案。

（6）教学管理改革方案

管理创新是专业建设的制度关键，重视教学管理改革，应建立切实有效的教学质量保证和监控体系。教学管理改革主要从以下几个方面开展：1）建立质量保障体系；2）建立科学的教学管理系统框架；3）建立规范的课程教学文件；4）标准化教学管理；5）考试与评价环节改革。

3 河南科技大学物联网工程专业建设成果

河南科技大学物联网工程专业按照“厚基础、宽口径、重实践、求创新、强素质”的人才培养指导思想，培养具有数学和自然科学基础知识，掌握物联网工程所需的技术知识、基本技能和工程应用能力，具备分析、研究、设计和解决问题的能力，具有一定的工程组织、交流沟通、团队合作能力和国际视角的应用研究型高级专门人才。

本专业建设以来形成的专业特色和优势体现在：（1）培养模式和专业课程体系立足专业基础，体现工程应用，面向产学研相结合的实际需求；（2）教学手段和教学模式融合现代互联网教学平台和丰富的教学法；（3）以课堂教学为基础，以网络教学平台和校企结合为补充的时空立体专业实践能力培养；（4）有一支年富力强，既从事教育教学改革，又注重科研提升和反哺教学的专业师资队伍。具体建设成果如下：

在专业特色中的培养模式方面，开展了物联网工程特色专业建设，使得整个信息技术类本科专业（包括物联网工程、计算机科学与技术等）学生全部受益，在学生专业基础培养和实践能力提升中，效果显著。

4 结语

本文总结了河南科技大学信息工程学院物联网工程专业创新型人才培养模式及机制的研究与实践改革正在学院其他专业进行推广，通过推广一方面希望对其他专业起到借鉴和示范作用，另一方面对于发现的专业改革中存在的问题进行针对性的补充和完善。

[参考文献]      

[1].桂琼, 程小辉. 新工科物联网工程专业人才培养模式思考[J]. 高教学刊, 2018, No.84(12):173-175.

[2].陈辉, 李敬兆, 詹林. 物联网工程专业人才培养和专业建设探索[J]. 计算机教育, 2014, 000(004):13-17.

[3].赵翠芹, 韦丽娟, 冯太琴等. 应用型人才培养的物联网工程专业课程体系改革[J]. 物联网技术, 2019, v.9;No.102(08):109-111+114.

[4].马忠梅, 孙娟, 李奇. 物联网工程专业课程体系与实践探讨[J]. 单片机与嵌入式系统应用, 2011, 11(010):1-4.

[5].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]. 高等工程教育研究, 2013(5):168-172.

[6].吴功宜. 对物联网工程专业教学体系建设的思考[J]. 计算机教育, 2010.

Research and Practice of Innovative Talent Training Mode for Internet of Things Engineering Specialty

     ---Taking the Internet of Things Engineering Major of Henan University of Science and Technology as an Example

SONG Bin, ZHANG Zhi-yong, NIU Dan-mei, LI Yu-xiang, ZHANG Li-li

(School of Information Engineering, Henan University Science and Technology, Luoyang, Henan 471023, China)

Abstract: With the rapid development of information technology, the future economic society has put forward newer and higher requirements for Internet of things engineering professionals. Henan University of science and technology, as one of the earliest universities to carry out the training of talents majoring in Internet of things engineering, has actively explored and practiced in the training of innovative talents, continuously innovated the talent training mode, strengthened the construction of teaching staff, reformed teaching methods, improved the practical teaching system, optimized the teaching management scheme, and deeply solved the key problems in talent training. A series of achievements have been made and a large number of high-quality engineering application-oriented innovative talents have been trained. In adapting to local economy and promoting the rapid development of sub-central cities of central Plains urban agglomeration, it provides high-quality engineering and technical talents reserve.

Key words: Internet of things engineering; innovative talents; cultivation of talents