创业项目的方式 面向物联网方向的创新创业人才培养方法探究
0 引 言
物联网作为计算机、互联网和移动通信的后续发展,创新性地推动了信息技术产业的进一步壮大,被认定为国家优先发展的战略性新兴产业,其产业链悠长,连接多个产业部门,应用覆盖了几乎所有行业。物联网技术的飞速进展,将驱动我国向信息化强国的方向前行,并为我国民族实现巨大复兴奠定扎实的基础。可以预见,物联网以及支持物联网的M2M技术、云计算与大数据分析技术、移动通信技术,为每一个传统行业和新兴行业都带来了一种新的机遇。
通过整合创新及创业教育体系,培养计算机科学及物联网方向的专才,不仅能够应对社会对此类专才的强烈需求,为我国尤其是西部地区输送专业人才,同时也能为高校的计算机学院提升相似领域的学科优势,形成更强大的
后盾。
1 问题与挑战
计算机类物联网方向课程教学的实践性较强,涉及多门计算机类和电子信息类专业课程。在现行的“互联网+”环境下,传统计算机及电子信息专业的教学体系已经不能满足物联网人才培养的教育要求[1-2]。现有的教学内容过时、教育资源杂乱、教学手段落后、教师能力亟待提高,因而导致教学成效较低,不能有效地造就社会紧缺的计算机类物联网方向专业人才。此外,众多高校的计算机和电子信息专业的教学过程过于依赖理论指导,忽视了学生对课程内容的实践操作,学生缺乏实践和应用技能的机会[3]。这种教学方式无法满足学生的实战需求,使得学生在面对单调的理论知识时失去兴趣。
创新创业的教育方式主要强调实操与多元化的学习体验。创新创业的教学不仅要求学生有深厚的专业理论基础和实战技能,同时也要求学生在遇到问题时具有独立的整体分析能力,这也正好是高等教育的培养目标,因此,将创新创业的教学与计算机类物联网方向专业教育相结合,可以使专业教育能紧跟社会的发展步伐,让学生在实践中增强对理论知识的理解和兴趣。另外,计算机类物联网方向专业教育水平的提高,也为创新创业教育的开展奠定扎实的专业知识。
针对上述问题,构建一种有效地融合创新创业教育和物联网专业教育的物联网方向人才培养方案,将创新创业教育融入计算机物联网专业教育中,作为高等教育机构物联网专业教育改革的核心步骤;同时,将创新创业教育的焦点从简单的知识传递改变为激发学生的创新创业意识,培养学生的创新创业精神和能力。通过实践成果证明,该方案可以有效地培养计算机类物联网方向学生的专业实践能力,培育社会和企业紧缺的具备创新创业精神和能力的专业
人才。
2 人才培养举措
面向物联网的创新创业人才培养方法框架图如图 1 所示,通过设计以专业学科知识为基础、以学科竞赛为促进因素、以创新创业教育为驱动、以大学科技园为创业孵化平台的多元素培养方法,促进专业教育和创新创业教育相互融合与协同推进,为高校的创新创业教育体系发展提供一种新方法。
1)以专业学科知识为基础,优化物联网方向课程群体系结构。
在创新创业教育体系中,创业是目标,创新是灵魂,没有创新的技术产品,创业就无从谈起[4]。创新的基础在于专业学科知识,因此,对学生创新创业教育的培养,基础在于对学生专业学科知识的有效传授。研究“互联网+”环境下物联网方向嵌入式课程教学新方法,建设物联网方向嵌入式课程群体系结构,不仅能够有效提高物联网方向专业核心课程教学质量,而且对计算机类和电子信息类课程教学改革意义深刻。
传统的物联网专业核心课程主要有无线传感器网络、物联网感知技术、RFID基础知识及应用、物联网数据处理与安全技术、M2M技术等,通常在大三和大四的第一学期进行教授。专业课程开设时间有差异,容易造成不同专业课程内容前后重复或脱节。物联网的产生是因为互联网和嵌入式系统的发展达到了高级阶段并互相融合。作为物联网的核心技术之一,嵌入式系统的学习对于学生全面深入理解物联网的本质具有重要性,因此,根据物联网专业的特点,结合创新创业教育体系的要求,优化物联网方向嵌入式课程群体系结构,使传统的嵌入式课程与物联网专业课程有效结合、紧密联系。体系结构以微机原理接口与技术、单片机原理与应用和嵌入式系统原理及应用3门嵌入式课程作为基础学习课程,采取课堂集中授课的方式,并辅以课内实验完成。在完成基础课程的学习后,根据物联网的“感知—网络—应用”3 层模型,按照物联网感知技术、RFID基础知识及应用、无线传感器网络、物联网数据分析、M2M技术的授课顺序安排课程,采取循序渐进、由易到难的教学方式,旨在实现教学投入和教学成果的高效比。此外,该体系结构增加了实践环节的课时,并开设嵌入式应用开发、无线传感器网络实践开发、物联网综合实践等多门课程设计,体现“理论教学与实践操作平衡”的教学理念。
2)借助竞赛进行教学,全方位提升学生的实践技能。
创新创业人才的培养一方面要求丰富学生的知识体系,实现多学科知识的融合;另一方面促使学生更深刻地理解和运用某一领域的知识,达到提升大学生综合能力的目的[5]。因此,配合目前广泛开展的创新创业教育,积极鼓励并组织学生参加各类全国性的高水平大学生物联网科技大赛,该赛事不仅在教学研究领域激起学校的努力,而且在教育改革、课程更新和创新人才培养方面起到核心的推动作用。从教师角度来看,嵌入式和物联网作为新兴行业,其技术和信息更新频繁,也对教师的专业素质、知识更新以及创新意识的增强有着极其重要的需求。国家级的科技比赛通过公开展示、公开评比以及共享源代码的方式,为指导教师提供更广泛的学习和交流的平台,能将相关的经验和优秀作品反馈到课堂,丰富教学内容,激发学生的学习热忱。从学生角度来看,比赛可以增进他们的实践、设计和创新技能,使他们运用研究型的学习方式,锻炼创新能力,减少大学教育和企业要求之间的差距;同时,在创新创业教育的实践中,为了提升学生的比赛能力,开设以学生兴趣为引导、行业特色鲜明、与创新创业和学科竞赛密切相关的专业选修课程,如应用开发、软件定义网络、区块链技术等,用于增强学生的创新创业能力和实践活动课程的综合实践能力。
3)专业教育与创新创业教育融合,培育技术型教师团队。
培养拥有创新创业基础能力和个性特点的教师团队是创新创业教育的关键[6],因此,提出校企联合、互补优势的联合培养人才方案,建立专业导师和企业导师的“双轨”实践指导教师队伍。专业导师负责指导学生专业知识的学习及创新项目的方案实现,企业导师负责指导学生项目团队的创业能力提升及项目产品孵化落地。企业导师与专业导师的联合“双导师”培养模式,目的是使学生在实践学习与实践创新的过程中不断增强自身的专业创业能力和增加创业理论知识,从而促进专业教育与创新创业教育的深度整合和互通。这一教育方法注重培养学生的创业意识和创新思维以及创业技巧,同时根据学生在创业过程中的不同需求,进行分层次的思维训练和能力提升。通过成立学校级别的创新创业实践基地,并利用课程实践和学科竞赛来引领学生,挑选出拥有专业特性和市场潜力的学生团队,指导和帮助他们的项目实现市场化、商业化。因此,通过建立“双轨”的教师队伍,能够缓解当前工科院校教师在工程实践背景上的不足问题,加强教师工程素质和科研能力的提升,以确保人才培养的目标能够在教学工作中深入落实。
4)以国家级大学科技园为创业平台,孵化创业团队。
我校大学科技园于 2014 年 9 月获国家科技部、教育部认定为国家级大学科技园,自运作以来以服务地方经济为导向,以促进产学研合作为宗旨,精心组织、强化管理,积极推进面向地方和企业的科技服务。此外,大学科技园可以充分发挥其教育优势,将创新创业的实践经验和就业体验进行融合,以此帮助学生提升专业技能及创新创业能力,增强他们作为创业主体的作用。因此,借助大学科技园的企业孵化平台,挑选并培育有潜力的创新项目与团队进行创业活动。学校也为大学科技园的运营提供了一整套的辅助服务,比如提供免费的办公场所或工作室并减免水电、网络和物业的费用。大学科技园还定期举行创业培训、论坛和讲座等活动,提供财务咨询、专利申请、金融投资、贷款担保等专业服务,为团队提供创业支持服务。团队在大学科技园进行企业孵化实践,可以有效增加他们的创业理论知识和企业管理技巧,从而提高创业项目的孵化效率和成功概率。
3 教学实践
教师团队于 2017 年成立了校级创新创业实践基地——物联网训练基地。基地每年为新进驻的学生开设Web前端、安卓app开发、嵌入式系统开发、大数据开发等实践应用教学课程,采用老带新辅导方式,提升新进驻学生的实践能力,得到了学生的高度认可;同时,基地每年都挑选一些优秀的学生组成项目团队,每个团队都由一名指导教师负责在项目实践中指导学生开展创新性项目的研发并参加学科竞赛,引导学生学习项目涉及的本专业基础知识,并在课余时间补充项目所需的专业知识,培养学生积极探索的创新创业意识与精神。此外,基地与深圳市小智物联网有限公司、金蝶精一信息科技服务有限公司等企业建立了稳定的合作关系,建立专业导师和企业导师的“双轨”实践指导教师队伍,探索企业导师和专业导师的“双导师”联合培养模式,让学生在“练中学”和“练中创”中不断提升自己的专业创业素质和增加创业理论知识,最终实现专业教育与创新创业教育的渗透和融合。
4 相关成果
物联网训练基地成立至今,已经吸引了超过 300 名计算机类学生的入驻。学生团队共计获得了 70 余个科技竞赛奖项,包括“互联网+”创新创业大赛、中国高校计算机大赛等多个全国顶级赛事。此外,学生团队成功申请了 30 余个大学生创新创业训练计划项目,其中包括超过 10 余项国家级项目和 20 余项省级项目。近 5 年来,基地学生作为第一作者或主要贡献者获得了5项发明专利、8 项实用新型专利、2 项外观专利和 40 余项软件著作权,同时还发表了超过 30 篇的相关研究论文,其中包括 7 篇发表于SCI期刊的论文以及 16 篇EI会议论文。在物联网领域的人才培养研究和实践方面,本文研究成果形成的实践案例“创新创业教育体系下物联网方向人才培养研究与实践”在 2018 年全国大学生创新创业实践联盟年会上被评为优秀案例。
5 结 语
借鉴原有的计算机专业人才培育经验以及国内外的优秀教育改革实践,在创新创业教育体系下,针对物联网领域应用性人才培养的实践教学改革,以专业学科知识为基础,融合创新创业教育,构建出“以赛促学”的实践教学体系,提升了学生自主解决问题的能力、工程实践技巧和创新精神;同时,以国家级大学科技园为创业平台,提高了优质团队创业项目的孵化效率和成功概率。在今后的工作中,将结合其他电子信息类专业的特色,创立一个包含多个专业、领域和技术的物联网方向人才培养模式。
参考文献:
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[3] 张晓亮, 张素娟, 方睿. 地方高校基于TRIZ创新方法培养电子信息类创新人才的探索与实践[J]. 教学研究, 2022, 45(6): 66-72.
[4] 金首文, 徐伟强, 高兴军, 等.“产学研赛”环境工程专业应用型创新人才培养模式探索与实践[J]. 高教学刊, 2022, 8(25): 30-34.
[5] 佘明洪.“专创融合”下的实践创新人才培养模式探索与实践[J]. 绵阳师范学院学报, 2023, 42(2): 94-99.
[6] 陈雪, 李偲睿. 校企合作协同创新人才培养机制的探索与实践[J]. 产业与科技论坛, 2022, 21(8): 247-248.
基金项目:广西高等教育本科教学改革工程项目()。
作者简介:陈俊彦,男,桂林电子科技大学高级实验师,研究方向为物联网应用和边缘计算, ;何倩(通信作者),男,桂林电子科技大学教授,研究方向为云服务、分布式计算和边缘计算,。
引用格式:陈俊彦,何倩,雷晓春,等.面向物联网方向的创新创业人才培养方法探究[J].计算机教育,2024(3):161-164.
(完)
