结合行业优势特色 探索物联网工程专业实践教学①

唐德彦等

摘 要：依托我校气象行业优势，把物联网技术与气象应用领域结合起来，提出了“培养气象物联卓越人才，跟踪产业发展前沿”的人才培养目标定位，形成了“以完全人格教育为统领、专业理论教育为基础、实践能力培养为主线、创新精神培养为核心”的培养气象物联新型工程人才的实践教学理念，坚持“中心+基地”的模式，加强“专职+双聘”的师资队伍建设，提出“分布+集成”的实践教学体系，结合“工程+创新”的教学内容，突出教学内容的工程性和创新性。

关键词：实践教学体系 物联网工程 气象物联 分布+集成

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）03（b）-0136-02

我校物联网工程专业为江苏省重点专业，卓越工程师培养计划专业建设点。围绕学校“面向中国气象事业发展、面向江苏地方经济社会发展”的办学方针，以“重基础、强技能”的素质教育纲要为指导思想，重点培养面向气象感知业务需求的物联网工程专业应用型人才。

1 我校行业优势与特色

南京信息工程大学前身是有“中国气象人才摇篮”美誉的南京气象学院，是教育部、中国气象局和江苏省人民政府三方共建的全国重点高校[1]。依托我校气象行业优势，把物联网技术与气象应用领域结合起来，形成了自己的气象物联特色和优势。

1.1 气象物联能够提升气象监测的时效性

物联网技术在气象行业中的典型应用为气象信息的检测和信息的传输，其中最具代表性的是自动气象站，其能够自动进行气象观测和资料收集及传输。气象物联网的发展对于提升气象行业的信息化、智能化水平有着非常重要的意义。

1.2 气象物联能够扩大气象信息覆盖面

基于物联技术的无线气象发布，是指通过无线网络将气象信息以各种形式发送至显示终端，方便用户查看。气象部门通过基于气象物联技术的无线气象发布将气象信息发送到用户手机、小区电子显示屏等信息接收终端，对扩大气象发布信息的人群覆盖面、增强灾害预警能力将起到相当大的促进作用。

1.3 气象物联能够增强自然灾害监控和联动预警的能力

利用气象物联技术，可在一个需要监控的区域，布置多个采集基站，包括视频、水位、风速、红外等传感器，形成灾害监视系统，并可与政府防灾和相关部门联动，建立移动与固网自动通知系统，以及避险广播和指引系统，为人们建立一个全天候的监控和报警系统，以及应急协调指挥机制，增强了人们对自然灾害监控和联动预警的能力。

2 实践教学理念与平台建设

结合我校特色，提出“培养气象物联卓越人才，跟踪产业发展前沿”的人才培养目标定位，结合“全面融入、重点集成、构筑高峰、彰显贡献”的办学思路，搭建高水平实践教育平台，在“明德格物，立己达人”的校训精神引领下，形成了“以完全人格教育为统领、专业理论教育为基础、实践能力培养为主线、创新精神培养为核心”的培养气象物联工程人才的实践教学理念。

2.1 以气象物联为主线，整合优势资源，构建物联网工程实验平台

物联网工程专业是在我校测控技术与仪器专业、信息系统工程专业的基础上，通过有效整合校内优势资源发展起来的。物联网工程实践教育以气象物联为主线，整合优势资源，强化、完善和改革现有工程实践教育教学中心功能、管理、教学、考核、评价体系，建立先进的中心管理和考核体制，构建物联网工程实验平台。

2.2 面向社会，坚持开放共享原则，构建具有卓越工程师培养为特色的物联网实训平台

以制度化、规范化建设为依托，实行开放式教学模式，中心不仅对校内开放，而且对兄弟院校和社会开放，建立校企联合实验室，与社会和企业建立合作教育关系，既为我校物联网工程、测控技术与仪器、大气探测等等多个专业及省内同类高校相关专业的工程实践教学、科技创新活动等提供良好的实践平台，又为相关企业提供先进的科研技术条件，实现资源共享，使工程实践中心效益最大化。

2.3 紧扣学科前沿，跟踪产业发展，构建物联网科教创新探索平台

我校物联网工程实践教育建设以测控、计算机、控制、通信、电子信息工程等学科专业为基础，以气象行业为依托，紧扣学科前沿，跟踪产业发展，立足我校氣象优势与特色，以工程实践为抓手，以校企联合为平台，树立工程意识，提升工程素养，增强工程实践能力，构建物联网科教创新探索平台，对物联网工程、传感网技术及相关专业学生开展综合创新型实验实训教学，提高学生的创新意识、实践能力和综合素质。

3 实践教育主要建设内容

3.1 深化“中心+基地”的实践教育模式

加强政产学研合作，校企联动，深化“校内实践教育中心+校外实践教育基地”的教育模式。综合现有的“测试计量技术及气象仪器、智能控制与系统集成”等科教平台及实验室，系统优化构建实践教育中心；集成企事业“实践教育基地”，建立健全共建共管机制和开放共享机制；整合校内、外优质资源，推进校企联合实验室、企业实训实习基地等的建设，锻炼和提升学生的综合实践能力和工程创新能力，形成物联网专业人才从校园至企业的无缝对接[2-3]。

3.2 强化“工程+创新”的教学内容

增设综合性实验和设计性实验比例，探讨启发式、互动式和讨论式实践教学手段与方法，综合提高学生分析问题、解决问题的能力。在完成基本实验、综合设计型实验、应用研究型实验的基础上，强化工程项目实训及创新探索的实践教学内容[4]。根据物联网专业人才培养目标和社会对人才的新要求，修订完善实践性教学计划、实践教学大纲，加强气象物联网相关实验室的建设，与学科建设相呼应，满足气象行业发展需求。

3.3 完善“分布+集成”的教学体系

“分布”即围绕专业培养目标，遵循循序渐进的规律，将知识和实践能力要素分散布置到各个阶段、课程群、项目，形成元素、子集和集群，分散实施；“集成”即将各分散的实践项目逐级综合汇集成子集、集群，实现整体能力培养。该体系以气象物联技术为主线，克服了过去“实验实践设置过于独立、各实践环节有机联系不足、整体性不强、目标不够明确”等弊端，使学生一开始就知道“学什么、为什么学、学了有什么用”，目标明确，提高了学习兴趣和效率。

3.4 加强“专职+双聘”的师资队伍建设

实验教师队伍采取引进和自我培养相结合的方式提高教师的整体水平，努力提高专业教师中具备企业工作经历的教师比例；采用直接从企业聘请部分工程科技或管理专家作为兼职教师，在此基础上进一步加大专职教师队伍的培养与建设力度，建立学校教师到企业进行工程实践锻炼的长效机制。有计划地安排骨干教师到国外工程教育名校进行学习交流，聘请国外工程教育专家来学校为教师进行培训，通过“送出去，请进来”的方式，提高教师工程项目设计、组织、运行的能力和实施工程教育的水平。

4 实践教学特色

我校物联网工程实践教学依托气象行业，坚持“中心+基地”的模式，以培养物联网卓越人才为目标，紧扣学科前沿，跟踪产业发展，具有如下几个特色和创新点。

4.1 以气象物联为主线，协同创新

实践教学以融入气象、服务气象、接轨气象为指导，紧密结合物联网技术，形成气象物联特色，并以气象物联为主线，以优势学科为平台，教学科研联动，校内校外互补，协同创新。

4.2 “分布+集成”的教学体系

在传统层次教学体系的基础上，将应用能力和创新素养的培养先是分布于各知识单元，然后在工程项目中得以集成，能力培养贯穿于实践教学的全过程。

4.3 “工程+创新”的教学内容

实践教学以实验为基础、工程实训为主体、创新为目标，合理设置教学内容。在传统的分层次设置实践内容的基础上，结合气象物联工程技术，增加创新体验和训练的内容和比例，突出教学内容的工程性和创新性。

5 实践教学预期效果

5.1 人才培养

工程实践促教学、校企合作促建设，学科支撑人才培养。实践教学将在发扬產学研紧密结合的优良办学传统的基础上，进一步拓展气象物联、感知气象、智能仪器仪表、高精计量检测等研究领域，并将研究成果服务于人才培养，服务于地方经济建设，服务于社会发展，为科技创新、实践创新、服务创新注入新的生机与活力。

5.2 服务社会

在培养高素质的物联网工程人才的同时，还将积极为省内及周边相关企事业单位提供理论培训、技术指导等服务；积极与工程单位合作，参与工程项目申报、设计与实施，促进科研成果转化，增强中心服务社会的能力。

5.3 激发学生潜质、提升学生工程实践能力

通过物联网工程实践教学建设，将使物联网工程相关专业实践教学的软、硬件条件得到极大改善，学生“创新思维、探索求知”的能力得到显著提高，学生理论与实践结合的能力进一步加强，学生的个性和潜质得以进一步彰显，学生的主体性和创造力得以进一步激发，有助于学生学习新理论及新技术，适应高新技术发展的需要，具有较强的知识更新能力，具有在本学科以及跨学科从事应用技术开发的能力，有效促进学生的良好就业。

参考文献

[1] 南京信息工程大学简介[J].南京信息工程大学学报：自然科学版，2010（1）.

[2] 张学洪.创建实践教学平台提升学生创新能力[J].中国高等教育，2012（6）： 25-26.

[3] 韩响玲，金一粟，彭颖，等.构建开放共享平台培养拔尖创新人才[J].中国大学教学，2012（5）：11-13.

[4] 曾永卫，刘国荣.“卓越计划”背景下科学构建实践教学体系探析[J].中国大学教学，2011（7）：75-78.