物联网技术  2018年 / 第11期
人才培养
Vocational Education
118基于CDIO模式的物联网专业校企合作人才培养
模式的探索与实践
韩 洁
（武昌首义学院，湖北 武汉 430064）
摘 要：文章介绍当前物联网专业人才培养的问题，引出采用CDIO 理念进行物联网人才培养的必要性。构建了一个动态的人才培养模型图，重点阐述了利用校企合作方法进行物联网专业师资培养和实践环节的执行过程。在此种构思和实践下，学生的应用能力和创新能力取得了较大提高。
关键词：物联网；CDIO ；人才培养；校企合作；实践能力
中图分类号：TP274      文献标识码：A      文章编号：2095-1302（2018）
11-0118-03————————————————
收稿日期：2018-07-12  修回日期：2018-08-17DOI ：10.16667/j.issn.2095-1302.2018.11.040
0  引  言
随着互联网的普及和科技的发展，物联网近年来备受关注，并成为一个经济增长点的战略新兴产业，物联网专业应运而生。物联网由交叉学科发展而来，因此不同层次的学校对人才培养的规格不同。如何主动转变办学思路，减小企业需求与人才培养目标间的差异，探索有效的校企合作培养模式是我院物联网工程专业亟待解决的问题之一。1  物联网专业人才培养现状分析
经调查和查阅资料发现，地方院校物联网工程专业存在以下现状和问题：
（1）我国的传统教学方法主要采用“灌输式”和“填鸭式”，即教师在台上讲，学生在台下做笔记的方式。学生在教学过程中完全处于被动状态，这种传统的教育模式束缚了学生个性的发展和创造力的形成，不利于应用型创新人才的培养。
（2）
大多数教师一直在教育领域工作，缺少实际工程经验，难以指导学生做实际的工程项目。学生只关注技能，对工程管理、项目规范、项目文档编制、团队协作和沟通不够重视，难以满足企业对具备综合素质的要求。
因此，应用型本科院校应坚持以服务为宗旨、以就业为导向，实行校企合作、工学结合，促进专业与产业对接、课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接、职业教育与终身学习对接。
2  采用CDIO 理念的物联网应用人才培养的必要性
CDIO 工程教育模式以技术应用能力和工程素质培养为主线，其核心定位在于掌握基础理论知识，着力培养学生从事专业实际工作并能直接参与到应用系统开发过程中的实际能力。
经过近些年的教育尝试，目前高校仍处在物联网教育的探索阶段，人才培养体系还不够完善。物联网工程专业的学生也会面临缺乏实际产品研发能力的困境。
很多院校采用CDIO 工程教育的方法培养学生，但还存在以下三方面的问题：
（1）在短时间内很难将自己的教师培养成为一个合格的工程师和项目经理；
（2）企业对人才的需求难以把握；
（3）缺乏适合于工程训练的企业实际项目案例。物联网工程专业是一个新专业，具备专业能力的教师比较缺乏。在这种背景下学校与企业合作，企业在项目案例和项目管理等方面具备丰富的资源和经验。校企合作是培养地方型本科院校物联网工程专业应用型人才的必由之路，CDIO 工程教育具有校企深度合作的特征。
采用基于CDIO 的校企合作进行人才培养，可真正实现学生工程应用能力的培养，学生能力的评价不仅要来自学校的考核体系，也要来自企业。3  物联网人才培养具体构思和实践3.1  构建一个动态的工程应用人才培养模型
按照CDIO 理念采用双主体（学校和企业）共同构建物联网专业工程应用人才的动态的培养模型。
（1）构思：校企协同凝练出具体的工程应用能力，构建“小而宽”专业课程体系，加大、加深实践教学力度；让企业、学校一起确定培养方案；突出课程教学、工程实践与工程素质教育的有机融合，做到知识、能力和素质“三位一体”全面协调发展，构建“小而宽”的专业知识体系结构，符合物联网的专业课程特点。
（2）设计：
校企协同建立高水平的实验教学平台、实习
图1  动态的培养模型
3.2  师资的建设
采用“引进来”和“走出去”的模式培养教师的综合技术能力。
引进来：以校内为能力培养主要场所，引进企业实践经验丰富的工程师和本校专业教师一起进行双师方式的课程设计教学；我院物联网工程专业在嵌入式系统课程设计和物联网工程实训两门课程进行了双师方式教学的尝试，学校专职教师在课程教学中学习企业的项目化流程。
走出去：教师不能脱离最新技术，应到企业去挂职，参与一线研发和生产管理流程；我校目前采用了一
系列的措施提高一线授课教师的实战能力，利用暑假时间和企业进行师资培养，每个从事实践环节教学的教师每年在企业进行项目合作1个月；从而保证了教师的能力与工业水平不脱节。
3.3  建设一体化的实验实践环节
在实践中培养学生的应用能力，在一二年级通过改革教学方式和手段实现基础应用能力训练。在三四年级通过综合性的实践课程进行能力培养训练，对学生进行分组，以小组为团队进行项目化设计的分层能力训练。实践能力培养结构如图2所示。
3.3.1  课堂教学
在实践中培养学生的应用能力，而工具是物联网工程人才实践能力培养的基础，只有熟练掌握相关开发工具和编程
在工具专业课程中
（2）芯片技术类课程同样需要突出学生的实践操作能力，由于芯片类课程涉及模拟电路和数字电路进行接口设计和编程，学生学习较为困难，根据课程特点，以提高教学效果和学生的实践能力为出发点，以《ARM嵌入式系统设计》为例，技术理论部分在课堂讲授，涉及芯片编程和控制部分在实验室开展，学生会有更多的实践机会，这要求教师根据实际情况制定新的教学安排和每堂课的案例。
课堂教学中采用了一系列的措施后使得学生的开发工具和编程语言练习较为熟练，这点保证了综合性课程设计的教学质量。
（3）课内的实验课堂做到95%以上的实验项目为综合性的实验项目，这点需要前面的开发工具和编程语言较为熟练地掌握作为保障。
3.3.2  利用各种课外创新活动进行分层能力训练
充分利用校内的创新实验室（如IoT梦工厂，电子爱好者协会）定期进行硬件电路调测和编程思路的培训，举办校内比赛和国家级学科竞赛，进一步进行各层能力培养。最后通过物联网设计大赛让学生将前期的各层能力连接起来，达到企业所需的复合能力培养。
充分利用学科竞赛，形成一条物联网分层培养应用能力的线路。
硬件层实践能力的培养借助电子设计大赛进行学生硬件能力的实训；软件层有蓝桥杯大赛、物联网大赛对整个系统的
2018年 / 第11期物联网技术
119
物联网技术  2018年 / 第11期
人才培养
Vocational Education
120设计进行训练。
学习完C 语言课程和单片机课程，鼓励学生参加蓝桥杯中语言编程和单片机设计的竞赛，以赛促学。对
中高年级利用电子设计大赛进一步提升学生的硬件设计能力，对高年级通过物联网大赛进行逐个物联网分层设计的能力提升。各种大赛有机配合，促进硬件、软件编程及整个物联网系统能力的提高。学生到了企业可缩短学校到企业之间的适应期。3.3.3  实习和实训
（1）实习实训基地建设和实训课程的开展
聘请企业的工程师进行物联网实训课程的规划，在实训期间尝试让学生在企业进行为期2～4周的实训，以虚拟实际的产品研发和生产流程开展。引进企业工程师进入实训环节的课程，虚拟贴近实际产品的实训流程。
（2）教师带领学生到物联网企业和工程师共同完成实际产品研发
分别按照实际产品的结构进行分层开展，在底层的感知层进行数据采集，学生需要掌握好硬件工具，能够利用专用的控制芯片对各种传感器进行数据采集，且具备较强的硬件能力。在传输层（具体到产品中可以是物联网的网关或者专用小型）将底层数据进行储存并完成上传到物联网的云端，学生需要具备物联网专用小型数据库开发和网络编程能力。在物联网云端根据物联网的产品一般可通过服务器Server 模拟，学生需要具备基于Sever 编程能力和大型数据库操作能力。在应用层现在一般以个人移动终端进行开发，学生需要具备Java
编程进行 Android APP 的开发能力。4  结  语
按照这种应用人才培养的思路，我院物联网工程专业经过一轮的实践，物联网工程专业14级35名毕业生中有2人获得蓝桥杯大赛二等奖；3人获得电子设计大赛三等奖；2人获得物联网大赛二等奖；在学校的毕业设计中1人获得校级一等奖，1人获得校级二等奖；就业层次比较高，有5名同学从事技术研发工作。工学结合
在总结中发现，该培养模式需要进一步完善人才培养中的能力测试和检测机制，构建技能测试方案；同时对毕业的学生进行追踪和反馈，修正技能测试。
参考文献
[1]吴功宜，吴英.物联网工程导论[M].北京：机械工业出版社，
2012.
[2]刘云浩.物联网导论[M].北京：科学出版社，2011.
[3]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（21）：26-29.
[4]王志良，闫纪铮.普通高等学校物联网工程专业知识体系和课程规划[M]. 西安：西安电子科技大学，2011.[5]朱昌平，黄波，朱陈松，等. 通过“三层次实验”培养学生实践创新能力[J]. 实验室研究与探索，2007，26（7）：5-8.
[6]何业兰，李春林.基于CDIO 理念与协同创新的物联网专业卓越工程师培养模式研究与实践[J].软件导刊，2017（16）：185-188.
[7]赵妉.创新型人才培养的校企协同创新机制探索[J].实验室研究与探索，2015（34）：172-175.
[8]孔锐，张冰.物联网工程专业实验课程设置探索[J].实验技术与管理，2014（2）：179-182.
作者简介：韩 洁（1977—），
湖北省襄阳人，工学硕士，武昌首义学院讲师。业知识和能力得到不断充实和提升，让自己的专业知识和能力转化为社会服务的生产力，形成服务社会和提升专业素质之间的良性循环。
4.3  推动“双师”素质与“专兼结合”教学团队建设
通过该模式的实施，可以使教师在完成真实项目的过程中提高实践能力，获取专业新技术，也可以把项目实施与教师下企业锻炼活动相结合，真正打造“双师型”教师队伍。5  结  语
我校软件专业实施的基于项目的团队师徒制模式培养软件专业学生的项目开发能力是一种可行有效的人才培养模式，该模式融产研结合、工学结合、“双师”素质培养、教学团队建设、师徒结对、学生综合技能形成、学生职业素养养成于一体。从受训的学生层面上看，在某一个项目的一次实施中，受训学生一
般限于部分学生，但若项目实施有效且可重复，则可通过项目的不断重复实施、学生轮流受训使更多学生得到训练，
甚至达到所有学生均能受训的效果。
参考文献
[1]谢俊华.高职院校现代学徒制人才培养模式探讨[J].职教论坛，2013（16）：24-26.
[2]鲁叶韬.基于现代学徒制的高职人才培养模式探析[J].教育与职业，2013（12）：19-21.
[3]刘月.基于校企合作的现代学徒制人才培养模式探究[J].船舶职业教育，2015，3（4）：15-17.[4]吴志先，林志谦.“行业企业主导”现代学徒制人才培养模式探析——以上塘珠宝玉石学院为例[J].职教论坛，2016（14）：55-58.[5]刘良华，赵俊，徐济惠，等.高职信息类专业项目团队师徒制训练模式探索[J].教育界：高等教育研究，2012（3）：137-138.
[6]王琰.网络环境下计算机软件应用的研究学习[J].物联网技术，2016，6（2）：105-106.
[7]刘阳.山东省软件产业人才培养的对策研究[J].物联网技术，2016，6（9）：111-113.
[8]刘良华，赵俊，徐济惠，等.基于项目的团队师徒制高职人才训练模式实践探索[J].中国科技纵横，2011（4）：347.
（上接第117页）