本文摘要：摘 要：研究生教育是提升國(guó)家科技競(jìng)爭(zhēng)力、實(shí)現(xiàn)人才強(qiáng)國(guó)的重要途徑，因此研究生專業(yè)課程教學(xué)不僅要適應(yīng)技術(shù)發(fā)展，更要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科研能力。為此，從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的課程特點(diǎn)、研究生教育培養(yǎng)目標(biāo)和北京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院科研特色出發(fā)，在教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、教學(xué)方法
摘 要：研究生教育是提升國(guó)家科技競(jìng)爭(zhēng)力、實(shí)現(xiàn)“人才強(qiáng)國(guó)”的重要途徑，因此研究生專業(yè)課程教學(xué)不僅要適應(yīng)技術(shù)發(fā)展，更要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科研能力。為此，從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的課程特點(diǎn)、研究生教育培養(yǎng)目標(biāo)和北京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院科研特色出發(fā)，在教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、教學(xué)方法創(chuàng)新、考核方法完善等方面進(jìn)行改革與實(shí)踐，形成理論學(xué)習(xí)與科研案例相結(jié)合、基本知識(shí)與領(lǐng)域前沿互補(bǔ)充、課程學(xué)習(xí)與課題研究相銜接的教學(xué)模式。實(shí)踐結(jié)果表明，課程改革提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和研究分析的能力，將學(xué)生科研能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)貫穿到課程學(xué)習(xí)的全過(guò)程中，有助于培養(yǎng)研究生的科研能力，為理工科高新技術(shù)類研究生課程改革提供借鑒。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);研究生教育;教學(xué)改革;科研能力
0 引言
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things，IoT)將物理世界與虛擬世界相連接，是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮[1]。特別是物聯(lián)網(wǎng)與 5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)相融合，正成為支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步和科技創(chuàng)新的重要技術(shù)，因此迫切需要培養(yǎng)大量適應(yīng)新時(shí)代特征與發(fā)展需求的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域高水平人才[2]。北京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院于 2011 年開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究生課程，課程初期采用團(tuán)隊(duì)授課、專題講授形式，全面介紹物聯(lián)網(wǎng)體系、感知、傳輸、處理等技術(shù)，采用以知識(shí)傳授為導(dǎo)向，教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式。該模型便于教師系統(tǒng)地傳授科學(xué)知識(shí)，適合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)剛剛興起，學(xué)生普遍對(duì)該領(lǐng)域知識(shí)不了解的時(shí)期，但由于課程內(nèi)容與學(xué)生的科研項(xiàng)目關(guān)聯(lián)性較低，難以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力。物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)內(nèi)容廣、發(fā)展快，從簡(jiǎn)單物聯(lián)到智能物聯(lián)，從熱點(diǎn)領(lǐng)域到所有領(lǐng)域，從專有系統(tǒng)到開(kāi)放物聯(lián)，不斷催生各類新的理論、技術(shù)和應(yīng)用。針對(duì)這一特點(diǎn)，北京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院教學(xué)團(tuán)隊(duì)以培養(yǎng)學(xué)生的科研能力為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行課程改革。
在課程內(nèi)容編排方面，結(jié)合北京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院的科研重點(diǎn)，將學(xué)科前沿新理論、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用新需求和領(lǐng)域發(fā)展新技術(shù)融入教學(xué)內(nèi)容中。在科教融合方面，將科研案例和原型系統(tǒng)改造為教學(xué)演示系統(tǒng)。在教學(xué)方式方面，通過(guò)翻轉(zhuǎn)課堂師生共講、問(wèn)題導(dǎo)向型探究式學(xué)習(xí)、目標(biāo)導(dǎo)向型研究式學(xué)習(xí)、成果匯報(bào)與展示等方式構(gòu)建多樣化課堂。在考核方式方面，從傳統(tǒng)的單一筆試轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)過(guò)程綜合評(píng)價(jià)。通過(guò)以上各方面的努力，實(shí)現(xiàn)了理論學(xué)習(xí)與科研案例相結(jié)合、基本知識(shí)與領(lǐng)域前沿互補(bǔ)充、課程學(xué)習(xí)與課題研究相銜接的課程改革目標(biāo)，對(duì)高新技術(shù)類課程中如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力進(jìn)行了探索。
1 相關(guān)工作
當(dāng)前，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)與日俱增，培養(yǎng)高層次拔尖創(chuàng)新人才是提升國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力、實(shí)現(xiàn)人才強(qiáng)國(guó)的重要手段，也是新一輪“雙一流”建設(shè)研究生教育和改革的重要內(nèi)容。研究生教育的核心是培養(yǎng)學(xué)生的科研能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。針對(duì)研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)問(wèn)題，張凱等[3]將研究生科研能力分為模仿經(jīng)典、夯實(shí)基礎(chǔ)，開(kāi)展研究、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，思維創(chuàng)新、解決問(wèn)題 3 個(gè)階段進(jìn)行培養(yǎng)，并針對(duì)每個(gè)階段的發(fā)展規(guī)律，結(jié)合計(jì)算機(jī)專業(yè)特點(diǎn)，提出相應(yīng)的培養(yǎng)舉措。尹波等[4]以計(jì)算機(jī)學(xué)科為例，提出以跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)為主要實(shí)施載體，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)和課程內(nèi)容、加強(qiáng)科研實(shí)踐、提高學(xué)科交叉融合的培養(yǎng)模式。
張揚(yáng)等[5]提出一套基于研究生內(nèi)在需求特點(diǎn)，構(gòu)建科研創(chuàng)新激勵(lì)機(jī)制的方法。趙菊珊等[6]提出一種拔尖創(chuàng)新人才質(zhì)量評(píng)價(jià)的量表構(gòu)建方法。榮利穎等[7]使用 2017 年全國(guó)研究生教育滿意度調(diào)查數(shù)據(jù)，利用多層線性模型從個(gè)體層面、院系層面和學(xué)校層面綜合考察研究生創(chuàng)新能力的影響因素，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，科學(xué)研究和導(dǎo)師指導(dǎo)的對(duì)教學(xué)的影響作用較大。物聯(lián)網(wǎng)是計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)、安全、智能信息處理等多個(gè)學(xué)科相互結(jié)合、綜合發(fā)展的交叉學(xué)科，新技術(shù)和新知識(shí)更新快、內(nèi)容多，既有廣度又有深度，理論性和工程性并重。針對(duì)交叉學(xué)科的學(xué)生培養(yǎng)，鄭麗萍等[8]比較了中、美計(jì)算機(jī)專業(yè)研究生教育特點(diǎn)，提出我國(guó)計(jì)算機(jī)研究生教育應(yīng)該在交叉學(xué)科協(xié)同培養(yǎng)模式下，增加跨專業(yè)選修課程，實(shí)施以學(xué)生為中心的課堂教學(xué)。劉曉璇等[9]從生態(tài)系統(tǒng)理論視角出發(fā)，根據(jù)模式建構(gòu)的一般經(jīng)驗(yàn)，嘗試構(gòu)建了研究型大學(xué)研究生跨學(xué)科培養(yǎng)模式的概念模型。李占華等[10]以農(nóng)業(yè)信息學(xué)為例，探討了交叉學(xué)科研究生培養(yǎng)的制約因素和改進(jìn)措施。
此外，專業(yè)方向課教學(xué)是研究生培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。李占山[11]等針對(duì)研究生計(jì)算理論課程，提出基于計(jì)算思維與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程教學(xué)設(shè)計(jì)方法。王勇等[12]針對(duì)研究生高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，設(shè)計(jì)了非嚴(yán)格分層的理論教學(xué)內(nèi)容、遵循科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程的層次化實(shí)驗(yàn)教學(xué)、激發(fā)創(chuàng)新興趣的二維系統(tǒng)化教學(xué)方法和強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新能力的綜合考核方法。近年來(lái)，許多院校針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)開(kāi)展教學(xué)改革研究。例如，何臘梅等[13]提出將 CDIO(Conceive DesignImplement Operate，CDIO)工程教育理念引入物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)，圍繞基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力4個(gè)目標(biāo)進(jìn)行課程建設(shè)，提升學(xué)生工程應(yīng)用能力，但現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的教學(xué)改革主要面向本科生，對(duì)研究生物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程的建設(shè)方案仍然較少，需要進(jìn)行深入研究。
2 課程改革方案
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為 32 學(xué)時(shí)的計(jì)算機(jī)專業(yè)核心課，課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生能夠掌握物聯(lián)網(wǎng)的基本概念，了解對(duì)象感控層、數(shù)據(jù)交換層、信息整合層、應(yīng)用服務(wù)層的基本功能和關(guān)鍵技術(shù)，明晰物聯(lián)網(wǎng)典型系統(tǒng)和技術(shù)的基本原理、最新成果和發(fā)展趨勢(shì)，為進(jìn)一步深入開(kāi)展相關(guān)領(lǐng)域研究奠定基礎(chǔ)。為此，本文對(duì)該課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和考核評(píng)價(jià)3個(gè)方面進(jìn)行改革。
2.1 優(yōu)化課程內(nèi)容
2.1.1 優(yōu)化知識(shí)點(diǎn)
教學(xué)內(nèi)容是知識(shí)的承載體，是達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的基本因素。為實(shí)現(xiàn)知識(shí)體系與專業(yè)特色的統(tǒng)一，在優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容時(shí)，結(jié)合北京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院在信息網(wǎng)絡(luò)和智能計(jì)算領(lǐng)域的科研特色，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)與 5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)相融合的發(fā)展新趨勢(shì)，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整。設(shè)置了以物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)為引導(dǎo)的課程內(nèi)容，設(shè)立了無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)、短距離無(wú)線傳感網(wǎng)、廣域物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、邊緣計(jì)算 4 個(gè)技術(shù)專題，并且專題內(nèi)容之間既存在相互聯(lián)系，又相對(duì)獨(dú)立完整，有助于學(xué)生形成完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)。每個(gè)專題均包括知識(shí)點(diǎn)講授、系統(tǒng)樣例展示、新技術(shù)研討3個(gè)部分，綜述部分包括物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)、典型應(yīng)用、技術(shù)演進(jìn)路線。
專題 1 為無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(Radio frequency identifi⁃cation，RFID)，知識(shí)點(diǎn)包括 RFID 基本工作原理、基于 RFID的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議、RFID 中間件和 EPCGlobal 體系，新技術(shù)研討圍繞遠(yuǎn)距離 NFC 技術(shù)、基于 RFID 的被動(dòng)感知與定位、RFID中的安全問(wèn)題等。
專題 2 為短距離無(wú)線傳感網(wǎng)，知識(shí)點(diǎn)包括無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、硬件平臺(tái)、操作系統(tǒng)、通信協(xié)議，新技術(shù)研討圍繞群智感知、面向信息質(zhì)量(Quality of Information，QoI)的傳輸協(xié)議、輕量級(jí)網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)融合處理技術(shù)等。
專題 3 為廣域物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，知識(shí)點(diǎn)包括低功耗廣域網(wǎng)(Low-Power Wide-Area Network，LPWAN)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)、Sigfox、LoRa、窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)等新型網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和應(yīng)用系統(tǒng)，新技術(shù)研討圍繞 LPWAN 與智慧城市、智能物聯(lián)網(wǎng)等。
專題 4 為邊緣計(jì)算，知識(shí)點(diǎn)包括邊緣計(jì)算的主流架構(gòu)、計(jì)算卸載技術(shù)、資源管理技術(shù)和移動(dòng)管理技術(shù)，新技術(shù)研討圍繞邊緣計(jì)算在車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中的技術(shù)挑戰(zhàn)和最新研究成果。每個(gè)專題增加了前沿性、綜合性和跨學(xué)科的交叉性知識(shí)。通過(guò)將學(xué)科前沿、產(chǎn)業(yè)需求和技術(shù)發(fā)展的有機(jī)統(tǒng)一，幫助學(xué)生構(gòu)建演進(jìn)式的物聯(lián)網(wǎng)思維。
2.1.2 增加案例分析和應(yīng)用系統(tǒng)展示在綜述部分通過(guò)展示國(guó)內(nèi)外在智能工廠、自動(dòng)駕駛、無(wú)人超市、遠(yuǎn)程醫(yī)療、沉浸式教學(xué)等方面的應(yīng)用視頻資料，提升研究生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)最新應(yīng)用進(jìn)展和相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)。在專題講授部分，結(jié)合北京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院課程團(tuán)隊(duì)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域多年的研究積累，將無(wú)源感知、群智感知、邊緣計(jì)算方面的科研案例引入課堂，并將科研項(xiàng)目原型系統(tǒng)改造為課程教學(xué)設(shè)備以配合課堂展示。例如，基于UHF Gen2的RFID物流跟蹤系統(tǒng)，可讓學(xué)生直觀了解RFID的基本工作原理和技術(shù)特點(diǎn);基于 NB-IoT 的遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，可直接接入中國(guó)移動(dòng)的 OneNet 物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，展示廣域物聯(lián)網(wǎng)的工作過(guò)程和開(kāi)放式的開(kāi)發(fā)模式。以理論教學(xué)內(nèi)容為支撐，以項(xiàng)目展示與實(shí)驗(yàn)演示為輔助，深化學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)基本理論的理解，解決課堂教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)相互脫節(jié)的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.1.3 加強(qiáng)文獻(xiàn)閱讀和拓展最新成果物聯(lián)網(wǎng)理論發(fā)展、技術(shù)演進(jìn)與應(yīng)用拓展日新月異，研究生教育需要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生跟蹤新技術(shù)、發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題、提出新想法的科研能力。為此，針對(duì)每個(gè)課程專題，除了在講授內(nèi)容中引入與本專題密切相關(guān)的最新技術(shù)成果外，還設(shè)計(jì)了文獻(xiàn)閱讀與綜述報(bào)告環(huán)節(jié)。課外文獻(xiàn)閱讀主要分為知識(shí)擴(kuò)展類、學(xué)術(shù)研究類、技術(shù)綜述類，主講教師每年根據(jù)技術(shù)發(fā)展更新文獻(xiàn)列表。具體的，知識(shí)擴(kuò)展類閱讀只給出學(xué)習(xí)目標(biāo)，不給出具體參考書(shū)目，要求學(xué)生通過(guò)查找經(jīng)典文獻(xiàn)學(xué)習(xí)總結(jié)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和文獻(xiàn)獲取知識(shí)的自主學(xué)習(xí)能力;學(xué)術(shù)研究類閱讀由授課老師選擇近 3 年國(guó)內(nèi)外頂級(jí)會(huì)議或期刊中的優(yōu)秀論文，要求學(xué)生課下閱讀原文并分析其解決的科學(xué)問(wèn)題和技術(shù)創(chuàng)新性，課上帶領(lǐng)學(xué)生在學(xué)習(xí)前沿研究成果的同時(shí)，探討如何突破技術(shù)瓶頸、開(kāi)展高水平研究;技術(shù)綜述類閱讀要求學(xué)生跟蹤物聯(lián)網(wǎng)特定領(lǐng)域前沿發(fā)展并結(jié)合自身研究興趣或?qū)嶒?yàn)室科研方向，搜集并閱讀至少 5 篇近 5 年的期刊或會(huì)議文獻(xiàn)(含 2 篇以上外文文獻(xiàn))并完成綜述報(bào)告，以達(dá)到課程學(xué)習(xí)與課題研究相銜接的教學(xué)目的。
2.2 改革教學(xué)模式研究生教育最重要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力和主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和創(chuàng)造性解決問(wèn)題的能力[14]。為培養(yǎng)研究生的科研意識(shí)和科研能力，本文全方位改革專業(yè)課程的教學(xué)模式，以學(xué)生為主體，通過(guò)交互式、探究式、研究型等教學(xué)方式，從知識(shí)獲取能力、文獻(xiàn)閱讀與綜述能力、學(xué)術(shù)交流能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、學(xué)術(shù)論文撰寫能力等方面落實(shí)學(xué)生能力素質(zhì)培養(yǎng)。
2.2.1 團(tuán)隊(duì)授課教學(xué)課程組由多位多年從事物聯(lián)網(wǎng)研究的教師組成，每位老師負(fù)責(zé) 1~2 個(gè)專題。團(tuán)隊(duì)授課模式可充分發(fā)揮不同教師的研究?jī)?yōu)勢(shì)和教學(xué)特色，不僅可達(dá)到集眾家之所長(zhǎng)，豐富課程內(nèi)容的目的，還能夠根據(jù)不同老師的學(xué)術(shù)思想、學(xué)科背景和研究風(fēng)格，改變研究生的思維方式，激發(fā)學(xué)生研究興趣。
2.2.2 翻轉(zhuǎn)課堂在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，學(xué)生通常為被動(dòng)接收知識(shí)，自主思考能力較弱，特別當(dāng)學(xué)生知識(shí)背景不同、深度不一的情況下，大部分學(xué)生不愿意開(kāi)口討論問(wèn)題，不善于表達(dá)自己的觀點(diǎn)，從而導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí)受到限制，無(wú)法適應(yīng)新興物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)技術(shù)快速發(fā)展的需求。為了讓學(xué)生能夠主動(dòng)融入教學(xué)，嘗試采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，先挑選學(xué)生易于掌握的內(nèi)容，讓學(xué)生主講知識(shí)點(diǎn)，教師進(jìn)行歸納總結(jié)。然后進(jìn)入難點(diǎn)分析，在介紹關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)和技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)基礎(chǔ)上，布置知識(shí)拓展類閱讀作業(yè)以鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力。此外，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中還應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生自由提問(wèn)，對(duì)教師的講課內(nèi)容進(jìn)行質(zhì)疑，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考、勇于質(zhì)疑的科學(xué)精神。
2.2.3 前沿論文研讀與新技術(shù)分享
為有效啟發(fā)學(xué)生思維，讓學(xué)生學(xué)發(fā)現(xiàn)科學(xué)問(wèn)題，首先要在了解前人知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行前沿追蹤，感性認(rèn)知相關(guān)領(lǐng)域研究的進(jìn)展及新問(wèn)題。為此，每個(gè)技術(shù)專題都設(shè)計(jì)了研究論文賞析，開(kāi)展問(wèn)題導(dǎo)向型探究式學(xué)習(xí)，教師將針對(duì)某一典型問(wèn)題，從近 3年國(guó)內(nèi)外頂級(jí)會(huì)議或期刊中選擇優(yōu)秀研究性論文，供學(xué)生課下選擇 1~2 篇進(jìn)行研讀并在課上進(jìn)行分享。例如，在RFID 專題研究了阿里集團(tuán)發(fā)表在 SigComm2020 關(guān)于遠(yuǎn)距離 NFC+的 創(chuàng) 新 性 技 術(shù) ;邊 緣 計(jì) 算 專 題 研 究 了 發(fā) 表 在TMC2019 的關(guān)于計(jì)算卸載與資源管理的聯(lián)合優(yōu)化與博弈的文章。首先讓學(xué)生對(duì)文獻(xiàn)的主要工作和成果進(jìn)行歸納，對(duì)核心理論或算法進(jìn)行分析，然后教師對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行解讀，明確文獻(xiàn)所解決的科學(xué)問(wèn)題及研究意義，引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)論文內(nèi)容展開(kāi)比較分析，提升學(xué)生學(xué)術(shù)辨析能力。此外，為進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，將課內(nèi)所學(xué)知識(shí)與課后研究相結(jié)合，每個(gè)專題設(shè)計(jì)了新技術(shù)研究與分享，開(kāi)展目標(biāo)導(dǎo)向型研究式學(xué)習(xí)。
學(xué)生通過(guò)結(jié)合自身研究興趣或?qū)嶒?yàn)室科研方向，選擇一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的熱點(diǎn)研究或應(yīng)用領(lǐng)域，搜集相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)、總結(jié)項(xiàng)目研究成果、提出創(chuàng)新和構(gòu)想，完成綜述報(bào)告并在課上進(jìn)行匯報(bào)，以培養(yǎng)學(xué)生從未來(lái)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用需求中提煉科學(xué)問(wèn)題、給出創(chuàng)新解決思路的研究能力。通過(guò)以上分析表明，研讀賞析論文和研究新技術(shù)，可培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題、探索新途徑的學(xué)術(shù)研究能力;撰寫綜述報(bào)告，可培養(yǎng)學(xué)生的論文寫作能力;通過(guò)成果宣講、互問(wèn)互答等形式對(duì)論文研讀和綜述報(bào)告的內(nèi)容進(jìn)行匯報(bào)，鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力和學(xué)術(shù)交流能力;不同專業(yè)學(xué)生進(jìn)行技術(shù)分享與交流，不僅可拓寬學(xué)生的知識(shí)面，還能夠提升學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科理論和方法進(jìn)行知識(shí)整合、解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。
2.3 完善考核評(píng)價(jià)
考核目的不應(yīng)局限于考試分?jǐn)?shù)，更重要的是實(shí)現(xiàn)教學(xué)的引導(dǎo)性、激勵(lì)性和實(shí)效性作用，培養(yǎng)出專業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)、適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的高水平創(chuàng)新型人才[15]。傳統(tǒng)考核方法通常以考試成績(jī)作為評(píng)價(jià)學(xué)生的主要依據(jù)，缺乏對(duì)學(xué)生研究能力、創(chuàng)新能力等方面的過(guò)程性考核。為此，對(duì)傳統(tǒng)考核方法進(jìn)行完善，取消了期末理論考試，強(qiáng)調(diào)過(guò)程性和研究性考察，并設(shè)置了多元化綜合考評(píng)體系，從不同角度評(píng)判學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。完善后的考核成績(jī)由課堂表現(xiàn)、專題研究報(bào)告、演講展示等部分組成。其中，課堂表現(xiàn)包括課堂出勤、課堂交流與討論等，占比 10%;專題研究報(bào)告評(píng)價(jià)主要依據(jù)內(nèi)容完整性(包括研究背景、主要技術(shù)/算法、應(yīng)用場(chǎng)景或系統(tǒng)、與其它技術(shù)比較等方面)、格式規(guī)范性、見(jiàn)解獨(dú)立性等方面進(jìn)行評(píng)判，占比 70%;演講展示評(píng)價(jià)主要依據(jù)技術(shù)合理性、創(chuàng)新性、回答問(wèn)題的正確性、條理性等方面進(jìn)行評(píng)判，占比20%。
3 教學(xué)實(shí)踐與分析
在北京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院2020年的教學(xué)實(shí)踐中，來(lái)自計(jì)算機(jī)、電子信息、軟件工程、電子工程等專業(yè)的碩士、博士研究生共69名參與研究。課程含 4個(gè)專題，每個(gè)專題布置了 4個(gè)研究主題，分別為領(lǐng)域技術(shù)綜述、最新學(xué)術(shù)論文研讀、應(yīng)用系統(tǒng)調(diào)研、應(yīng)用/研究創(chuàng)意設(shè)計(jì)，每位學(xué)生針對(duì)各專題均選擇一個(gè)主題撰寫研究報(bào)告。
實(shí)踐分析表明，學(xué)生選擇 4 類主題的比例為 41%、24%、27%、8%，研究報(bào)告平均成績(jī)?yōu)?75.3，優(yōu)秀率為 20%，證明大部分學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的技術(shù)概況和應(yīng)用前景更感興趣，但在創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面的投入還存在不足;參與演講的學(xué)生占 95%，演講平均成績(jī)?yōu)?83，優(yōu)秀率為 47%，證明學(xué)生對(duì)公開(kāi)演講和答辯非常重視;92% 的學(xué)生認(rèn)為通過(guò)本課程深入了解了文獻(xiàn)查閱的各種方法，獲取新知識(shí)的能力得到顯著增強(qiáng)，文獻(xiàn)材料歸納能力提升顯著;80% 的學(xué)生認(rèn)為報(bào)告撰寫和演講環(huán)節(jié)設(shè)置十分重要，不僅起到了督促學(xué)生學(xué)習(xí)的作用，而且提升了學(xué)生論文寫作和學(xué)術(shù)交流的能力;超過(guò)半數(shù)的學(xué)生認(rèn)為通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，能夠使得自身更系統(tǒng)、深入地分析問(wèn)題。
4 結(jié)語(yǔ)
本文以研究生科研能力養(yǎng)成為目標(biāo)，以北京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院研究生物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)課程為例，全面闡述了緊跟領(lǐng)域前沿的課程內(nèi)容改革方案和提升科研素質(zhì)的教學(xué)模式與評(píng)價(jià)方式探索。實(shí)踐表明，課程改革方案保證了課程內(nèi)容的先進(jìn)性，探索研究式學(xué)習(xí)過(guò)程顯著提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和研究分析能力，以期為理工科高新技術(shù)類研究生課程改革提供借鑒和啟示。今后，將在研討環(huán)節(jié)增加創(chuàng)新設(shè)計(jì)的課題比例和成績(jī)獎(jiǎng)勵(lì)，以提升學(xué)生創(chuàng)新能力。
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選自期刊：軟件導(dǎo)刊 第 21卷 第 7期
作者信息：羅 紅，孫 巖(北京郵電大學(xué) 計(jì)算機(jī)學(xué)院，北京 100876)
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