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天津市大学软件学院
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产教深度融合 创新物联网专业人才培养

2025-05-16 15:38:03
云上高博会 https://heec.cahe.edu.cn

一、实施背景

近年来,国家层面连续出台了一系列政策,从《国务院办公厅关于深化产教融合的若干意见》到《国家产教融合建设试点实施方案》,再到2020年教育部与工业和信息化部联合发布的《现代产业学院建设指南(试行)》,均旨在推动教育与产业的深度融合,构建产教良性互动、校企优势互补的发展格局。这一系列举措不仅凸显了产教融合在国家战略中的重要地位,也为高校物联网专业的人才培养指明了方向。

特别是在新工科建设的背景下,物联网作为战略性新兴产业之一,对人才培养提出了更高的要求,即实践能力与创新能力需均衡发展。然而,当前高校物联网专业教育却面临着一系列严峻挑战。一是物联网专业作为一个高度交叉的学科,其涉及的知识领域广泛,包括电子、计算机、测控、通信、软件等多个专业知识内容,这导致人才培养与产业发展之间存在明显的不适配。二是教育教学内容往往滞后于产业技术的快速发展,高校人才培养难以满足企业用人需求的即时变化。特别是学生在面对物联网这一复杂领域时,往往产生畏惧心理,而高校在实践能力培养方面的手段又显得单一且缺乏与产业需求的精准对接。因此,迫切需要通过产教融合的方式,构建一种新的人才培养模式,以解决当前物联网专业教育面临的挑战,培养出既具备扎实理论基础又具备实践创新能力的高素质工程技术人才。在此背景下,本案例的实施显得尤为必要和迫切。

二、主要做法

1.模式简介

天津市大学软件学院秉承“教学与产业相融,学校与企业互动”的办学理念,与企业携手共建了“多主体参与、多模式共融、多层次渐进”的物联网产业学院,形成“培养目标与企业用人需求高度契合,培养过程与企业对员工的能力要求高度契合,培养环境与企业环境高度契合”的实践教学体系与职业技术技能“贯通培养”的人才培养模式和学习成果转化机制,实现产业链、创新链、人才链、教育链有效衔接。

以产业学院带动企业发挥优势,对标产业需求逆向设计实践教学体系,将创新创业教育融入人才培养全过程,将竞赛必备知识点和技能点融入教学内容,形成“专创融合”+“赛教融合”的人才培养模式,通过校企深度合作,实现了教育资源与产业资源的优化配置和共享,显著提升物联网专业人才培养质量。

2.重构人才培养目标

为了更好地适应时代发展和产业需求,学院对人才培养目标进行了全面重构。坚持以学生的全面发展为核心,同时紧密关注物联网产业链上下游企业的实际需求,确保教学内容与行业需求的高度契合。聚焦于工业互联网领域的物联网系统集成岗位,以及软件和信息技术服务业等相关职业群,进一步明确培养目标,旨在培养学生的跨领域问题解决能力,使学生能够综合运用多学科知识,应对复杂多变的实际问题。同时,加强学生独立解决复杂工程问题的能力培养,提升学生可持续发展的职业能力,使其在快速变化的技术环境中,具备持续学习和自我提升的能力。

3.搭建产教融合创新平台

通过建设物联网产业学院推动产教深度融合,搭建了从工程实践到创新创业的协同育人创新资源共享平台,实现了生产要素与教学要素的共享与集约。在校企合作框架下,将产业项目的业务流程、技术应用、岗位职责等与高校人才培养的知识、能力、素质要求紧密对接,转化为生动的教学案例;坚持立德树人,以产业需求为导向,校企双方共同制定人才培养方案,并不断优化实践教学体系;为了更精准地评估学生的专业能力和职业能力,创新引入了综合测评机制,设计了多样化的分类培养路径,以满足企业的实际用人需求;充分利用天软·创魔方的创新创业项目实训平台,通过课程训练激发学生的创新创业意识。鼓励有创业意愿的学生提前了解创新实践过程,掌握创新思维方法,从而全面提升学生的创新素养,助力他们实现高水平、高质量就业。

4.建设“专创融合”的实践教学体系

为了培养学生的创新精神和实践能力,构建了将创新创业教育与专业教育深度融合的实践教学体系。这一体系不仅突出了专业特色,还有效地衔接了创新创业实践活动与专业实践教学,确保学生在掌握专业知识的同时,也能具备创新创业的思维和能力。尤其体现在课程体系建设方面,注重实践能力的培养和创新创业教育的融入。针对电子信息大类专业的学生,采用了基于行业应用和关键技术并重的模块化课程设置模式,将创新创业教育融入实践教学全过程,在不同环节增设相关知识点。

专业基础课。注重综合知识架构的搭建,帮助学生全面认知物联网专业内容,拓展专业知识广度。在此基础上,增设“创造性思维与规划”内容知识点,旨在培养学生创造性思维、激发学生创新创业动力。

专业核心课。专注于专业技能的教学,通过设定相关课程实验,提高学生的基本知识、技巧和技能的应用能力。同时引入“创意设计与制作”内容知识点,与学生实验课程相衔接,帮助学生熟练掌握编程语法及各类应用软件工具,能够独立完成基本实验和拓展性作业,以及综合项目案例的复现,旨在培养学生创新意识和实践动手能力的提升。

项目实训。项目实训作为提升学生专业能力的重要环节,是培养学生将专业能力进行实际运用的实践类课程。在项目实训中,增设“创新精神与实践”内容知识点,鼓励学生自主准备项目或参与企业在研项目,旨在培养学生的创新实践能力及产品设计能力。

岗位实战。让学生更贴近实际工作环境,将学生分配到真实岗位的在研项目中,并在项目中担任一定的角色。通过参与企业真实项目研发,锻炼动手能力和实际工作能力。同时增设“创业基础与就业指导”内容知识点,加强学生创新创业践行能力的培养,充分利用学院特色核心理论成果“十步问道创业成长力模型”对有创业意向学生进行一对一创业帮扶,着力培养新生代的创业精英。

5.创新“赛教融合”教学方式

为了进一步强化科技育人理念,打造了贯穿产业上下游链条的产业化教学机制,构建了“赛教融合”项目孵化式的教学实施方式,引导学生逐步完成从“作业”到“作品”,再到“产品”和“商品”的进阶学习,使学生在学习技术知识同时,更加深入地了解产业的实际应用和发展方向,从而营造一个“科技创新+人才培养”的优质环境,实现产教“双链条”的无缝衔接。

在专业基础课中,积极带领学生参加蓝桥杯大赛、单片机设计大赛、程序设计大赛等,这些竞赛有助于学生提升C语言、Java设计、单片机设计等方面的知识和能力。

在专业核心课中,通过组织学生参加大学生电子设计大赛、全国大学生“挑战杯”大赛、大学生创新创业训练计划等创新类学科竞赛,进一步提升学生的专业技术应用能力和创新方案设计能力。

在项目实训环节,注重带领学生参加综合能力要求更高的学科竞赛,如全国大学生物联网设计竞赛、“互联网+”大赛等,并督促学生完成创新创业项目的立项孵化。这些竞赛有助于学生完成从方案到产品的设计过程,进一步提升实践动手能力和产品设计能力。

在企业实战环节,鼓励学生将先前实训项目及比赛作品转化为实战案例及毕业设计,通过真题实做的方式巩固项目成果。对于有创业意向的学生,积极鼓励他们参加“创客”马拉松、中国创新创业大赛等,通过创新创业教育帮助学生继续孵化重点项目,带领学生沉淀项目成果,做好成果转化工作。

三、成果实效

在教学实践方面,始终紧贴行业需求,逆向拆解技术点,精准对标专业知识,不断优化课程设置。通过采用“分类适配”的多样化教学方式,构建了一套“认知-体验-实践-创新”的实践教学资源体系,这一体系在提升学生工程实践能力的同时,也极大地激发了他们的创新创业意识。此外,充分发挥“智动协会”等学生社团的作用,通过老生带新生的方式,促进创新实践的传承与发展。学生从专业学习之初就组成项目组,在教师的悉心指导下,逐步推进创新项目的筹备与孵化。

在教学成果考核评价机制方面进行了全面优化,制定了形成性考评指标,通过竞赛成绩与考试成绩相结合的方式,对学生进行全面、客观的评价。结合实践教学体系,对不同阶段学生的实践项目完成情况进行严格考核验收,并及时反馈各阶段考核成果。通过赛教一体化的教学组织形式,成功实现了教学从单一知识传授向专业与创新精神、创业意识和创新创业能力培养的深度融合转变。这一转变不仅切实增强了学生的专业技术能力,更在提升他们创新精神、创业意识和创新创业能力方面发挥了重要作用。

截至目前,已成功对近10000名学生进行了产教深度融合的实践创新能力培养,取得了显著的实践成果。物联网专业学生的就业竞争力显著提升,一次性求职成功率稳居100%,毕业生就业率连续三年超过90%,始终位于我校各专业的前列;学生创新创业项目的数量实现了大幅增长,183名学生获得了国家级和市级创新创业项目立项,超过70%的项目已被转化为实训内容或毕业设计题目;在学科竞赛方面,学生共获得国家级奖项103项,省级奖项554项,近三年竞赛获奖数量以每年150%的速度递增;《基于STM32的控量取餐系统设计与实现》等课题内容连续多年被评为市级优秀毕业设计(论文)。

四、经验总结

1.构建“需求传导明确、校企高效协同、资源集约共享”产教融合机制

针对不同类型企业,制定校企共治共管的产学合作管理办法、校企互利共赢的目标考核责任书及合作企业/团队分层服务管理办法等系列管理文件,建立校企合作长效机制,明确校企双方主体责任,加大企业参与人才培养的力度广度和深度。

(1)通过校企构建资源共享平台及人才培养机制,让企业充分发挥产业优势,从产业需求侧出发帮助高校明确人才培养方向,高校则以企业需求为导向,探索办学模式并推进专业方向建设和教学实践改革。

(2)通过企业引育机制,聚集不同类型企业,通过动态量化评估和激励考核,形成“奖优汰劣”的运行机制,构建人才共育、过程共管、成果共享、责任共担的校企良性互动“新生态”。

机制的构建,有效促进了校企资源的深度融合,通过校企共同制定人才培养标准、课程标准、实训标准和毕业标准等,校企共同探究针对各类学生的不同培养路径,使专业教学与行业应用有效衔接。为学校和企业融合式建设和互补式发展提供了有力保障,推动人才培养与产业需求的精准对接。

2.建立健全“三全育人”产教融合保障体系

从教学环境、教学内容到考核评价,构建了全方位的保障体系。校企共建的实验室、创新中心等资源平台,为人才培养提供了坚实的硬件支撑;稳定持久的教学资源、适时迭代的教学内容,保障了教育的前沿性和实用性;混合式教学模式和多元化的评价体系,激发了学生的学习动力和创新能力。这些保障措施共同构成了产教融合的坚实基础,确保了人才培养的高质量。

(1)教学环境及场地保障。除校企共建物联网技术创新实验室外,校企还应积极共建融学习体验中心和培训实习基地于一体的众创中心,从校企合作、实习实训、创新创业、生态共建等多维度推进物联网专业集群建设。通过专业共建,进一步驱动物联网人才培养和双创服务,如通过项目研讨区、项目展示区等功能区的建设,为师生创造良好的协作氛围。

(2)教学内容及资源保障。校企双方应提供稳定持久的项目、师资、设备等关键实践教学资源,可满足学生线上线下学习需求,授课教师应具备扎实的专业知识和技能,学生数与专任教师数比例不高于10:1。还要将产业创新要素与人才培养要素联动,并根据软件领域产业升级快、技术创新快等特点及时迭代更新,为师生教学实训、创新实践等提供有力保障。

(3)考核评价及奖励保障。采用线上线下混合式教学模式,充分利用教学平台,在满足学生个性化学习的基础上充分分析不同学生学习需求和规律,将过程性评价同结果性评价相结合,通过“项目闯关+成果递进”等教学模式,考查学生分析、解决问题的能力,以开放式问题激发学生主动开拓视野,以路演形式进行项目验收,激发学生的学习动力。通过设置“优秀实践项目奖”、“优秀指导教师”、“优秀工程师”等奖项,提升教师团队的工作热情。