1. 引言
在信息化和智能化飞速发展的今天，物联网、大数据、人工智能等新兴技术正在深刻重塑制造业格局，加速推动我国制造业的转型升级。在这一转型过程中，高素质的应用型技术人才成为促进产业高质量发展的关键因素[1]。然而，当前高校在计算机专业人才培养上仍面临诸多挑战，如高层次和应用型IT人才供不应求，以及市场需求与高校培养的人才结构不匹配，导致毕业生就业难与企业用工荒并存的现象愈发突出。
为应对这一挑战，我国已将产教融合确立为高等教育内涵式发展的核心战略，旨在通过教育与产业的深度融合，培养符合市场需求的高素质技能人才。在此背景下，应用型大学计算机专业的课程改革显得尤为迫切。本文以洛阳理工学院物联网工程专业的《建材行业物联网应用软件开发》课程为例，探讨了应用型大学计算机课程改革的必要性、实施路径及其成效。
《建材行业物联网应用软件开发》课程是洛阳理工学院物联网工程专业的核心课程，致力于通过引入行业前沿技术、革新考核方式与教学模式，强化实践教学与企业需求的对接，提升学生的实践能力和就业竞争力。本研究旨在为其他应用型大学的计算机专业课程改革提供参考与借鉴，共同推动高等教育与产业需求的深度融合，培养更多高素质的应用型技术人才，助力产业发展。
2. 面向产业需求的计算机课程改革
为满足时代发展的需求，我国积极推动高等院校与产业的深度融合，促进教育供给侧与产业需求侧的全面对接，旨在培养符合产业需求的高素质创新型与技术型人才[2]。2015年，教育部联合多个部门发布了《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》，这标志着国家在宏观层面坚定推进应用型大学建设的决心。
应用型大学专业建设的高质量发展，关键在于培养能够适应产业需求的人才。2017年，教育部启动了“新工科”计划，将“计算机 + 各学科”的教育理念作为高等教育专业改革和发展的主要方向。该理念强调通过计算机学科与传统工科专业的交叉融合，推动传统专业的改革与创新[3]-[5]。钟登华院士提出的“天大行动”方案，为国内高校的新工科建设提供了实践指南[6]。张永棠提出的“深广新”育人模式，强调了计算机类人才应具备的专业能力及其内涵，并通过双实验教学模式和“五个一”专业能力培养质量保障手段，旨在培养学生的实践创新能力[7]。傅向华总结了深圳技术大学分层分类“1 + 1 + X + Y”计算机基础课程体系，并以“理论讲透、实践练够”为培养原则，积累了丰富的成功经验[8]。楚叶峰通过长春大学的具体实践，展示了与企业深度融合、多维度育人工程，显著提升了学生的实践能力。这些改革措施和实践案例表明，应用型大学正通过创新教育理念和教学方法，积极应对人才培养的挑战，以满足产业发展的迫切需求[9]。
洛阳理工学院长期以来坚守建材特色，为国家建材行业培养了20余万名高级专门人才，被誉为建材行业的“黄埔军校”。随着企业数字化浪潮的推进和工业物联网的兴起，社会对物联网工程师的需求急剧增加。洛阳理工学院依托计算机科学与技术和通信工程本科专业，组建了物联网工程专业。如图1所示，物联网工程专业自2014年起面向全国招生，并于2021年获批河南省一流本科专业建设点。在2019年修订物联网工程本科培养方案时，经过对建材行业数字化人才需求的充分调研，并结合洛阳理工学院“行业性、地方性、应用型”的办学定位，物联网工程专业首次开设了《建材行业物联网应用软件开发》新工科课程。作为物联网工程专业的核心课程，该课程从一开始就进行了高起点的课程改革，创新了考核方式、授课模式和实践教学，强化了应用型人才的培养，对提升整个物联网工程专业的人才培养质量具有重要的示范意义[10]-[13]。
Figure 1. History of Internet of Things engineering in Luoyang Institute of Science and Technology
图1. 洛阳理工学院物联网工程专业发展史
3. 课程改革具体实施路径
如图2所示，在《建材行业物联网应用软件开发》课程建立之初，课程组秉持OBE (Outcome Based Education，成果导向教育)理念，以学生成长和发展为中心，设计了一套学生、高校、企业相融合的互惠互利教学体系[14]。
《建材行业物联网应用软件开发》课程中，学生、高校与企业的融合关系可以概括为以下几个方面：1) 学生通过课程学习和自主学习，考取社会认可的企业认证证书，参与相关计算机专业竞赛，提升实践能力、创新能力及解决实际问题的能力，从而拓展就业渠道，并获得相应企业或合作伙伴的实习和就业机会。2) 高校通过与企业建立产学研用同盟，实现课程和培训资源的共享，为课程内容建设提供高质量素材。高校教师通过到企业挂职，深入了解并分析企业面临的实际问题，将其转化为高校研究课题与研究方向，从而为建设高层次应用型大学提供有力支持[15]-[17]。3) 企业则通过前置员工的培训环节，获得经过实践锻炼的高质量“员工”——包括教师和学生，从而实现降本增效。
Figure 2. The integration relationship between students, universities, and enterprises in the course of “IoT Application Software Development in the Building Materials Industry”
图2. 《建材行业物联网应用软件开发》课程中学生、高校与企业融合关系
在实际教学过程中，课程组密切关注国家工业物联网的发展路径与行业动态，紧跟时代需求，加强校企沟通，并根据社会实际需求，将学科最新知识引入课堂。经过三年的探索，形成了以下有益经验：
1) 革新考核方式。课程组在反复讨论、听取企业建议并调研学生实际情况后，决定取消纸质期末考试，改为通过第三方认证获取学分。例如，在2022~2023学年和2023~2024学年，《建材行业物联网应用软件开发》课程的最终成绩按照百分制计算，平时成绩占20%，第三方认证成绩占80%。学生若获得阿里巴巴钉钉宜搭低代码开发师初级证书，则第三方认证成绩为40分；中级证书为70分；高级证书为100分。若学生提前获得两种或两种以上的低代码开发师高级证书，可直接申请本课程免试。若学生获得相关计算机类国家级或省级竞赛二等奖及以上，或获得相关工业和数字化企业的实习就业机会，任课教师可直接给予该生本课程最终成绩100分。
2) 革新授课方式。课程组与相关企业签订产学研用合作协议，邀请工业物联网和工业数字化领域的一线工程师走进课堂，讲授行业发展动态、未来技术应用、企业管理逻辑、生产流程制定以及人力资源管理等企业知识[18]-[22]。通过大量实际企业案例分析，学生能够在校内了解社会企业的现状以及建材行业等流程性行业和离散型行业的数字化应用需求。例如在2021~2022学年，课程组邀请了用友网络科技股份有限公司豫西分公司的总经理、技术副总、开发负责人、实施负责人等12名行业专家走进课堂，为学生讲授企业数字化的痛点和相关技术解决方案。
3) 革新实践教学。《建材行业物联网应用软件开发》课程设计初期为48学时，其中40学时为讲授，8学时为实验。然而，这种理论与实践相割裂的教学方式难以满足课程需求。经过三年的摸索，本课程逐步形成了讲授、练习、实验、考证、理论与实践相结合的课程特色。课程灵活运用探究式、讨论式、案例式及师生合作等多样化的实践教学模式，让学生模拟软件企业的实际管理与开发需求，分工协作完成客户应用开发。通过翻转课堂及互评自评等方式，进一步增强了学生的社会适应性和创造力。
4. 课程改革成效
《建材行业物联网应用软件开发》课程经过三年的改革与实践，取得了显著成效。
1) 学生主动学习意愿显著增强
通过对洛阳理工学院物联网工程专业2020级98名学生的调研分析，100%的学生表示，通过考证方式代替纸质期末考试，极大激发了他们的学习热情；所有学生均获得了阿里巴巴钉钉宜搭低代码开发师中级证书；其中，72.6%的学生获得了高级证书；54.8%的学生通过学习该课程，对从事工业物联网和工业企业数字化相关工作的兴趣大大提高。学生对课程的学习积极性平均得分为8.78/10分，具体分布如图3所示；对课程的超前学习程度平均打分为7.52/10分，具体分布如图4所示。此外，正如图5所示，有10位学有余力的学生在课程开课1个月内便获得了高级证书。这种考核方式的改革极大地激发了学生的学习动力和意愿。
Figure 3. Evaluation of students’ enthusiasm for course learning
图3. 学生对个人课程学习积极性评价
Figure 4. Evaluation of students’ advanced learning of courses learning
图4. 学生对个人课程超前学习程度评价
Figure 5. Some of the advanced low-code developer certificates obtained by the 2021 undergraduate students majoring in Internet of Things Engineering
图5. 物联网工程2021级本科生获取的部分低代码开发师高级证书
2) 学生就业渠道得到扩宽
2018至2020年间，洛阳理工学院物联网工程专业毕业生的计算机就业方向主要集中在网页制作、网站维护、数据库管理与应用、软件测试等领域。然而，随着移动互联网流量的触顶和行业发展的停滞，相关领域从业人员面临裁员降薪，本科毕业生的就业形势愈发严峻。
如图6所示，通过深化校企合作，《建材行业物联网应用软件开发》课程组与三家企业签订了校企联合培养协议，并与五家企业建立了学生实习实践基地。期间，20余名学生赴用友软件及其合作伙伴实习，10余名学生毕业后成功签约用友软件及其合作伙伴，从事工业物联网与工业数字化相关工作。此外，课程组还与洛阳申耐电力设备有限公司签订了企业信息化和产品物联网化改造项目，合同金额达20万元，帮助该企业荣获河南省“专精特新”企业称号。这些项目让学生在校期间就能通过参与横向项目体验到学以致用的价值。
Figure 6. Some achievements of industry-university-research-application cooperation between the course team and the West Henan Branch of Yonyou Network Technology Co., Ltd.
图6. 课程组与用友网络科技股份有限公司豫西分公司部分产学研用成果
3) 学生创新能力进一步提升
钉钉宜搭低代码开发师高级认证要求学生具备复杂系统设计与优化的能力，涵盖以下内容：① 平台扩展与自定义开发：利用JavaScript、React或Vue等前端技术进行宜搭的自定义扩展开发；② 大型项目管理：规划和管理跨部门、跨系统的大型低代码项目；③ 高级集成能力：深度集成第三方服务和企业内部系统，包括ERP、CRM等；④ 性能与稳定性保障：深入理解性能瓶颈，实施高可用性和容错策略；⑤ 案例分析：针对复杂业务场景，提出并实施解决方案。由于这些内容在课程中并未直接涉及，学生需要通过自学和教师引导获取相关知识。这种没有标准答案的挑战，对学生的创新意识和创新能力提出了更高要求[8]-[13]。
如图6所示，在“2022北京数字经济体验周”全国低(无)代码开发大赛中，洛阳理工学院2019级物联网工程专业团队从清华大学、天津大学、西南大学等380支高校战队、2000名参赛学生中脱颖而出，获得二等奖1项、优秀奖3项，并赢得了8000元奖金。
4) 持续改进
经过三年的打磨，《建材行业物联网应用软件开发》课程在改革方面取得了一定成绩，但与国内外一流课程相比，这门课依然处于探索阶段。由于相关资料和教学经验尚不成熟，学生在学习过程中可参考和借鉴的资源有限。未来，课程组将从以下四个方面继续努力：
① 强化自研教材与案例库建设：课程组将确保教学内容紧贴行业前沿，同时开发一系列基于企业真实场景的案例，将理论与实践紧密结合，进一步提升学生的实践能力与应用能力。
② 拓展实践基地与实习机会：与阿里钉钉、用友网络等头部企业建立深度合作，创建10家以上校外实践基地，为学生提供更多数字化开发的实习和就业机会。通过产学研用项目合作，让学生在真实商业环境中锻炼解决复杂问题的能力，提前适应职场需求。
③ 多样化考核体系构建：引入更加多元的考核方式，如项目汇报、模拟咨询等，注重考察学生的综合应用能力、创新思维与团队协作精神，全面客观地反映学生的学习成效。
④ 争取政策与资金支持：积极争取专项基金和政策支持，解决学生参与企业实践的资金问题，为课程改革提供坚实的物质保障。
通过以上举措，课程组将致力于将本课程打造成理论与实践并重、紧跟时代发展、深度产教融合的示范课程，为学生的全面发展和职业成功奠定坚实基础。
5. 结论
应用型大学计算机课程改革是一项长期而艰巨的任务。洛阳理工学院《建材行业物联网应用软件开发》课程的改革实践为类似课程提供了宝贵的参考和借鉴。未来，课程组将继续深化改革，加强校企合作，拓展实践教学资源，以培养更多具备实践能力和创新精神的高素质计算机专业人才。同时，课程组将密切关注计算机教育的发展趋势，不断优化课程内容和教学方法，以适应时代的需求。
基金项目
本文得到河南省高等教育教学改革研究与实践重点项目(2024SJGLX0186, 2024SJGLX0513)、河南省研究性教学改革研究与实践项目(2023SJGLX346Y)、河南省教育厅国家级一流本科专业建设点(24011999)、河南省教育厅科技攻关重点项目(23030223)、河南省科技攻关计划(242102321138)、河南省本科高校2023年度产教融合研究项目——基于产教深度融合的信创人才培养模式研究——以建材大数据人才培养为例，洛阳理工学院高等教育数字化改革创新项目(130101613716)、洛阳理工学院教育教学改革研究项目(2024JYYB-021, 2024JYYB-043)的资助。