课题申报模板：3085-OBE理念与协同创新结合的物联网工程专业实践教育改革研究

优秀课题申报书模板精选规划课题、课题界定、研究现状、选题意义、研究价值、理论依据、研究目标、研究内容、研究假设、创新之处、研究思路、研究方法、技术路线、实施步骤OBE理念与协同创新结合的物联网工程专业实践教育改革研究1.1课题研究的目的和意义现代意义的物联网可以实现对物的感知识别控制、网络化互联和智能处理有机统一，从而形成高智能决策，实现人与物、物与物信息交互和无缝链接，达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的。物联网已成为当前世界新一轮经济和科技发展的战略制高点之一，美国、欧盟、日本、英国、韩国等国家已将物联网上升为国家创新战略的重点之一。2013年，李克强总理将大数据、云计算、物联网列入十三五规划，并指出“创新是引领发展的第一动力，必须摆在国家发展全局的核心位置，深入实施创新驱动发展战略，持续推动大众创业、万众创新”。我国教育部在2012年提出“协同创新”计划，指出“高校要与科研机构、企业开展深度合作，建立协同创新的战略联盟”。地方高校应当紧密结合区域创新发展实际和学校自身特色探索协同创新发展模式，组建协同创新中心，开展产学研协同合作创新，成为促进区域经济社会发展的“智力库”与“动力源”。物联网产业的发展不仅带来了经济效益，也产生了物联网产业人才需求。教育部于2010年将物联网确认为新一批的本科专业，当前开设物联网工程专业的本科院校已经超过了700所，物联网工程专业在校生人数超过70万。新专业的开办在专业建设特别是专业人才培养模式的研究方面还有许多欠缺和不足，主要表现在以下方面：（1）物联网工程专业缺少规范统一的课程标准，同时缺乏规范的教材。（2）物联网工程专业定位不明确，课程体系不合理，师资力量不雄厚，实验平台和实训室建设标准不规范，制度保障不到位，传统的培养模式也无法满足当前创新创业型人才市场需要。尽管高等院校开设物联网工程专业的热情高涨，但这个现实问题却不容回避，那就是由于物联网工程专业是计算机、网络、电子、通信等技术的多学科融合专业，如何突破单一学科培养人才的局限，拓展创新型人才培养模式有待于进一步探索。1.2国内外研究现状及发展趋势成果导向教育模式。基于成果导向教育(Outcome－BasedEducation，OBE)是教学系统的运行以学生的学习成果(LearningOutcomes)为导向的教育理念，认为教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程最后所取得的学习成果。与传统的教学大纲和教学内容驱动的教学系统相比，OBE教育模式强调以学生的学习成果作为驱动教学系统运行的动力，对工科专业学生的要求除了分析和解决问题的能力，还特别强调创新和项目团队管理等能力。OBE教育模式由WilliamSpady等人于1981年首次提出，很快得到了人们的重视与认可，已成为欧美各国教育改革的主流理念。我国有关OBE的研究刚刚起步，对其如何与我国教育实践相结合，与创新教育相结合的研究甚少。OBE不仅仅作为一种教育理念，更是作为一种教育实践为解决“培养什么样的人”以及“如何培养”的现实问题提供了一个重要的思维解决路径。因此，有必要探讨如何科学合理地设计本科实践的内容、专业课程知识的运用设计以及企业对于毕业生的能力需求融合于实践内容之中，使学生的工程素养和创新能力在实践中得到有效提升。物联网产业协同创新发展现状与趋势。协同创新（CollaborativeInnovation）概念较早由美国麻省理工学院斯隆中心（MITSloan'sCenterforCollectiveIntelligence）的研究员PeterGloor给出，即协同创新就是“由自我激励的人员所组成的网络小组形成集体，借助网络交流思路、信息及工作状况，合作实现共同的目标”。当前物联网产业协同创新总体上呈现出积极的形势。一是协同创新稳步推进。自2009年9月全国高校首家物联网研究院在南京邮电大学正式成立以来，中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心、中国物联网研究发展中心、上海物联网中心等协同创新中心也相继成立，大力推动了物联网产业的产学研协同创新的发展，引领了全国物联网关键技术研发与商业模式创新。二是创新集群初具规模。2013年全国物联网产业规模突破6000亿，集聚企业超千家，我国物联网产业集群已初步形成长三角、珠三角、环渤海以及中西部地区等四大区域集聚发展的总体产业空间布局。三是创新队伍不断壮大。全国各地高校纷纷开设物联网专业，整合资源，创新人才培养模式。2.1课题的研究目标本课题通过引入OBE教育理念，对物联网工程专业的教学模式、特色课程设置、实践教育等进行改革，既培养了学生的综合能力，又加强了知识之间的联系，学生面对综合的物联网应用时不再有畏惧感，很容易上手，真正将学与产结合起来。打造协同创新产学研平台，以技术研发应用和人才培养为目标，通过一定的组织方式，把学校、企业、市场紧密联系在一起，突出学校的主体、主导作用，各个要素之间分工协作、相互促进、资源共享、配置优化，并建立起持续稳定的运作机制，最终产生创新领域的协同效应。本课题结合当前经济社会所处的新常态特征和技术技能人才成长的需要，通过实施实践教学改革，建立协同创新平台，探索和构建物联网专业创新人才培养的新模式。2.2课题的主要研究内容本课题以OBE理念和协同创新为指导思想，从专业人才的特殊性要求、专业定位入手；将OBE理念融入物联网工程专业课程体系构建与实践教学改革中；打造协同创新产学研平台三个方面展开，重点研究物联网工程专业实践教育的改革。（1）OBE理念在物联网工程专业教学改革中的具体应用借鉴国外发达国家的成功经验，在高等工程类专业教学改革中引入OBE理念要做到以下几点。通过预测学习产出结果制定教学目标。物联网工程本科专业要求学生具备过硬的理论知识水平和良好的创新实践能力，根据专业发展特点和市场需求，对学生毕业时应达到的能力水平进行合理预测，提升学生的实践能力、工程能力和创新能力。以预期达到的学习结果为向导，对教学过程进行合理配置，是OBE理念指导教学改革的关键步骤。围绕“以学生为中心”的教育理念反向教学设计。“以学生为中心”强调教学目标要先于教学内容，掌握学生现有的学习能力水平，围绕实现学生毕业时应达到的能力和要求进行反向教学设计。在此过程中，教师应履行自己应尽的职责，循序渐进地进行“以学生为中心”的教学活动。构建良性教学质量的持续改进模式。OBE理念强调在教师的引导下，不再将成绩作为测评学生学习效果的固定手段，提倡学生对自我学习负责，将预期学习效果的完成程度视为成功的标准，对学生完成预期目标不做硬性时间的限制，若达到预期学习效果，则视为教学成功。（2）基于OBE和协同创新结合的物联网工程专业实践教育与内容的设计物联网工程专业创新实践教学体系模型。根据物联网工程的知识体系和技术架构，设计物联网工程专业创新型人才培养就要以课内实验和课外科研为切入点，以培养创新能力为主线，通过理论与实践相结合、校内验室与校外实习基地相结合、职业能力培养与职业素养教育相结合、产学研相结合来实施。物联网工程专业的基础层、综合层、应用层和创新层4个层次的实践教学体系。建立多学科交叉的协同课程体系并设置特色实训课程。课程体系立足于“培养应用型创新人才”的基本思路，通过对国内相关高校先进教学经验调研的基础上，与各类社会力量进行协同创新，在保持信息类专业的课程体系结构总体稳定基础上，强化多学科交叉的特色课程体系和实践教学体系。针对物联网专业部分特有的实训实验课程（传感器技术、嵌入式技术、物联网综合系统设计等），进行优化设置，并制定完善的物联网工程专业实验课程建设方案。改变过去课程与课程之间较为独立，实践内容关联性不强的问题，将一个完整的特色案例在实施改革前，按知识模块进行拆解，学生完成学习后，可以将相应的知识串联起来形成一个整体的体系，既培养了学生的综合能力，又加强了知识之间的联系。课堂教学形式改革。教师在组织教学内容时，以项目需求划分知识单元，最大化地增加以项目应用开发为中心的实践教学内容，坚持精讲多练，夯实专业基础。同时，并未完全摒弃传统的以教为主的教学模式，而是与以学生为本位的教学方法相结合，灵活使用以项目设计为导向的能力培养理念，基于OBE的教学模式等多种多种教学方法，引导学生积极思考，并穿插讨论、实操等环节。培养学生发现、探索与解决问题的能力，以及在实践中的创新思维和应变能力。高水平工程教育教师队伍建设。依托校企合作、校校合作等形式，以跟踪掌握物联网最新技术动态和提升工程项目技能为重点，设计长期有效的师资培训体系拓展教师的专业国际视野，有针对性地培养掌握先进技术和先进教学理念的双师型教师队伍，让教师进入企业全职在岗学习，深入企业了解和掌握新技术及其实际生产流程。建立完善、科学合理的考核方式与评价体系。科学合理、完善的考核方式和评价体系是保证教学质量的重要因素，既要建立符合实践教学特点的多样化的考核方式，又要建立起成果展示、答辩、方案设计、学生互评、过程跟踪等多种考核方式并重的考核体系及教师工作、项目质量、学生实训、企业实习和实验学习等多角度的评价机制。（3）协同创新产学研平台在协同创新中，协同是手段，创新是目的。以大学、企业、研究机构为核心要素，以政府、金融机构、中介组织、创新平台、非营利性组织等为辅助要素的多元主体协同互动的创新组织模式。共同制定人才培养标准。按照“以成果为导向”的顶层设计思想，邀请行业、企业、高校等多方专家共同组成“专业建设委员会”，按照“符合专业培养标准，适应经济社会需要、服务地方发展需求、面向经营管理一线”的服务导向定位，坚持“两有三实”的人才培养特色定位和重职业操守、重实践应用、重综合素质的“三重”人才培养要求，制定落实人才培养方案中各教学环节的实施，结合企业提出的对人才知识结构、专业技能及实践能力的需求和建议，与企业、行业共同制定各环节的教学要求和标准，主动争取企业、行业参与人才培养过程，确保取得良好实施效果。共同开发专业核心课程。组建由行业、企业和专业骨干教师组成的专业核心课程建设团队，共同开发专业核心课程校本教材，共同开发以“项目、问题、设计”为主的专业实务课程、共同编写实验实训教材及实习指导计划。共同打造专兼结合的高素质教学团队。支持各专业聘请企业和相关行业的高级管理人员、实务专家及校外著名专家学者担任兼职教师，讲授实务课程和指导学生实习实训，送出学生去实习基地、合作单位进行实践学习。共同建设高水平实验室。继续开展与实力雄厚的软件企业如龙图科技集团的合作，改造升级计算机实验室；引入国内有实力的物联网企业共建虚拟现实、增强现实软件开发实验室；深化与优秀的软件企业如东软集团的合作，扩大专业实验室容量，更新设备、升级软件，拓新合作模式、训练模式。共建优质实习基地和就业基地。支持与相关企业签订“定向培养”、“按需培养”合作协议，积极探索工学交替、开放式教学等多种有效操作模式，在现有实习就业基地的基础上，加快实习就业基地一体化建设，提升实习就业基地吸纳学生实习、就业的比例，建立以实习促就业的良性运行机制。2.3课题的创新性OBE理念与协同创新结合的物联网工程专业实践教育改革研究创新性主要体现在：（1）提出将基于成果导向教育理念运用到物联网工程专业教学改革中。解决以学生为中心，在实践过程中掌握理论知识的问题。（2）现在将物联网工程专业按应用类型分成感知与控制、软件与服务、网络与传输3个方向，重新构建实践体系，不同的方向有不同的实践内容。在实验教学中实行面向过程的考核方式，即重过程、轻结果，重点考核学生是否认真完整地走过了一个项目训练过程。（3）建立成果展示、答辩、方案设计、学生互评、过程跟踪等多种考核方式并重的考核体系及教师工作、项目质量、学生实训、企业实习和实验学习等多角度的评价机制。（4）面向特定行业，建立和完善“校行企”深度合作，坚持和发展“产学研用”协同育人，将学校人才培养的职能与行业、企业等一切有利于人才培养的资源联系起来，形成一个开放式的人才培养管理体系。共同探索需求导向、协同创新的教学应用模式和人才培养机制。3.1实施OBE和协同创新结合的物联网工程专业实践教育改革的基本思路基于OBE和协同创新的物联网工程专业实践教育改革的基本思路。①制定专业层面的预期“学习产出”。根据地区物联网产业的岗位需求，以及具体岗位对人才的专业知识、职业技能和综合素养要求。②通过一体化课程设计，建立课程与培养标准的匹配矩阵。围绕专业预期“学习产出”，逆向设计各门课程，明确各门课程对于实现预期“学习产出”的贡献及程度，同时引入行业企业技术标准，校企共同构建“平台共享、综合融通”课程体系，实现一体化培养。③确定课程层面的预期“学习产出”，并设计相适应的教学策略。专业层面的预期学习产出最终要落实到课程。确定课程层面的“学习产出”，特别是实现策略是核心环节。教师要根据“学习产出”类型，使用多样化的教学方法，基于学习科学理论创设丰富的教育环境，调动学生积极地参与到教学过程。④做好专业层面与课程层面的实际“学习产出”评估。在专业层面与课程层面，任课教师采用测验、问卷、项目、作业、报告等多样化评价方法，对学生实际“学习产出”进行形成性评估与总结性评估。3.2主要实施措施本项目采用自上而下和自下而上