劉忠寶

山西大學(xué)商務(wù)學(xué)院信息學(xué)院 山西 030031

0 前言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是以計算機、通信、微電子為基礎(chǔ)的信息技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究與發(fā)展創(chuàng)造了空前廣闊的發(fā)展前景，為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了巨大的空間，也必將影響到未來大學(xué)生就業(yè)格局的變化。在“兩化融合”和“感知中國”的國家戰(zhàn)略背景下，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展受到了我國政府、科研、教育、產(chǎn)業(yè)界的高度關(guān)注。2010年3月，教育部發(fā)布《關(guān)于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)申報和審批工作的通知》，隨后，我國有數(shù)百所大學(xué)申報和準備試辦物聯(lián)網(wǎng)工程或傳感網(wǎng)專業(yè)，這反映出大學(xué)對新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)發(fā)展的敏感和重視。但在建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)時，課程體系的設(shè)計在國內(nèi)外無先例可以借鑒，因此必須采取十分審慎的態(tài)度。從規(guī)避風(fēng)險的角度看，在考慮新專業(yè)培養(yǎng)目標定位與課程體系設(shè)置時，應(yīng)該遵從兩個原則：一是充分發(fā)揮“源學(xué)科”的學(xué)科基礎(chǔ)與優(yōu)勢；二是從未來畢業(yè)生可能從事的就業(yè)崗位和就業(yè)的能力需求出發(fā)，反過來審定設(shè)計的培養(yǎng)目標，對課程體系和內(nèi)容進行取舍。

本文從高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)框架和保障措施兩方面對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)體系進行研究。

1 高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)框架

1.1 課程建設(shè)

1.1.1 高校建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的特點

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是多專業(yè)的融合與提升，需要多專業(yè)課程的匯聚，取其共性，建立基礎(chǔ)教學(xué)；各院校根據(jù)自身行業(yè)應(yīng)用背景建立應(yīng)用背景優(yōu)勢，建立各自的應(yīng)用方向的課程和實訓(xùn)，突出應(yīng)用方向的特點。

1.1.2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)面向現(xiàn)代信息處理技術(shù)，培養(yǎng)從事物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)分析與科技開發(fā)及研究方面的高等工程技術(shù)人才。

本學(xué)科專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生知識結(jié)構(gòu)合理，具備扎實的電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感器和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)高頻和微波技術(shù)、有線和無線網(wǎng)絡(luò)通信理論、信息處理、計算機技術(shù)、系統(tǒng)工程等基礎(chǔ)理論，掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的傳感層、傳輸層與應(yīng)用層關(guān)鍵設(shè)計等專門知識和技能，并且具備在本專業(yè)領(lǐng)域跟蹤新理論、新知識、新技能的能力以及較強的創(chuàng)新實踐能力。

1.1.3 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)能力培養(yǎng)要求

(1) 綜合性：物聯(lián)網(wǎng)是多專業(yè)的融合，要求人才培養(yǎng)的寬知識背景，了解傳感層、通信層、網(wǎng)絡(luò)層的基本知識，學(xué)科涉及電子、計算機、通信、自動化等傳統(tǒng)學(xué)科；

(2) 系統(tǒng)性：物聯(lián)網(wǎng)是系統(tǒng)工程，要求在人才培養(yǎng)中要通過特定課程或創(chuàng)造綜合實訓(xùn)環(huán)境培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)觀；

(3) 專注性：在綜合與系統(tǒng)的背景下，要泛而精，培養(yǎng)學(xué)生重點掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的某一個層面或某一個方向的能力，畢業(yè)后能專注于某一個崗位；

(4) 創(chuàng)新性：在技術(shù)背景下，重點強調(diào)應(yīng)用的創(chuàng)新能力，國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)要有大發(fā)展，重點不是技術(shù)，而是技術(shù)應(yīng)用模式創(chuàng)新，新的應(yīng)用創(chuàng)新能擴大市場并對技術(shù)提出新的要求；

(5) 主動性：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更新快，基于課程本身要培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的能力，掌握基本學(xué)習(xí)的方法，主動求索。

1.1.4 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)要求

(1) 掌握與物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科相關(guān)的理工知識和基本理論和方法；

(2) 掌握物聯(lián)網(wǎng)基本知識和基本技能，了解物聯(lián)網(wǎng)科技發(fā)展動態(tài)；

(3) 熟悉國際國家關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)標準；

(4) 掌握必需的傳感器、電子、通信、單片機，高頻微波、RFID、計算機技術(shù)等知識和專業(yè)技能；

(5) 掌握信息采集、處理和融合、通訊傳輸?shù)然纠碚摵头椒ǎ?/p>

(6) 掌握物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用和科學(xué)研究方法和管理方面的基本知識。

1.1.5 物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)形式

(1) 本科教育

① 新專業(yè)培養(yǎng)：四年制物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)新專業(yè)，基礎(chǔ)扎實，培養(yǎng)周期4年；

② 新方向培養(yǎng)：在現(xiàn)有課程基礎(chǔ)上新建物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)專業(yè)方向，在大二、大三學(xué)生基礎(chǔ)上補充特色課程，培養(yǎng)周期2-3年。

(2) 研究生教育

成立物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)研究生新專業(yè)，培養(yǎng)人才層次高，培養(yǎng)周期3年。

(3) 社會培訓(xùn)/就業(yè)培訓(xùn)

針對傳統(tǒng)培養(yǎng)的長時間及社會需求的急迫性的矛盾，社會培訓(xùn)在近期內(nèi)是最好的暫時緩解人才需求的培養(yǎng)方式，電子信息類畢業(yè)生通過半年到一年的社會培訓(xùn)，或高校大四學(xué)生的就業(yè)培訓(xùn)，可以在1年左右時間實現(xiàn)人才培養(yǎng)。

1.1.6 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程目標

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)應(yīng)用的多樣性要求必須培養(yǎng)寬口徑人才，重視加強基礎(chǔ)訓(xùn)練。學(xué)生在掌握專業(yè)技能的同時，要求盡可能多地跨學(xué)科學(xué)習(xí)，打破課程、學(xué)科間的壁壘，從而獲得可持續(xù)發(fā)展的能力。

1.1.7 課程結(jié)構(gòu)

綜合各高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)所開課程，基本遵循以下課程結(jié)構(gòu)：

(1) 專業(yè)基礎(chǔ)課

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與技術(shù)導(dǎo)論、電路分析、模擬電路、數(shù)字電路、高頻電路、信號與系統(tǒng)、通信原理，C語言、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、單片機基礎(chǔ)、電磁場與電磁波、傳感器原理及應(yīng)用、計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、通信網(wǎng)技術(shù)、移動通信、無線傳感網(wǎng)絡(luò)概論、嵌入式系統(tǒng)、C++、RFID技術(shù)概論。

(2) 專業(yè)方向課

微波與天線、可編程邏輯設(shè)計、信號檢測與估計技術(shù)、數(shù)字信號處理、Java程序設(shè)計、大規(guī)模數(shù)據(jù)計算/云計算、工業(yè)信息化及現(xiàn)場總線技術(shù)、數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)、光纖理論及技術(shù)、光纖傳感器技術(shù)、軟件無線電、電信網(wǎng)與交換技術(shù)。

(3) 行業(yè)特色課程

在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)中，應(yīng)該充分利用和發(fā)揮各個大學(xué)的優(yōu)勢，揚長避短，在滿足基本與共性要求的基礎(chǔ)上形成不同學(xué)校在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)中的特色。

1.2 實驗室建設(shè)

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實驗室建設(shè)的基本原則有：

(1) 充分利用已有的資源，立足于自主開發(fā)建設(shè)，以降低建設(shè)成本。通過專業(yè)教師直接參與實驗室建設(shè)可以增強教師的實踐水平，還可以增強教師對實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的掌控能力；

(2) 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實驗室不僅有先進的設(shè)備，還要提供現(xiàn)代技術(shù)氛圍和最先進的管理軟件。在建設(shè)過程中，企業(yè)將全程參與溝通，選擇使用率高、起點高、能體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用前景的項目建立實訓(xùn)環(huán)境，建立符合市場需求的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)室，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不知不覺中地積累到最先進的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)工程和開發(fā)經(jīng)驗；

(3) 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實驗室采用校企合作的模式，邀請技術(shù)公司一線工程師課堂授課，支持骨干教師參與企業(yè)項目合作開發(fā)，做到教學(xué)信息和市場同步；

(4) 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實驗室可以為學(xué)生提供綜合實訓(xùn)，也可以開展對外技術(shù)培訓(xùn)和未來的職業(yè)技能鑒定工作。

1.2.1 基礎(chǔ)教學(xué)實驗室

基礎(chǔ)教學(xué)實驗室是對已有的計算機、通信等相關(guān)專業(yè)實驗室的進一步完善和發(fā)展，主要包括：模擬電路實驗室、數(shù)字電路實驗室、計算機編程實驗室、傳感器實驗室、計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室、單片機實驗室、嵌入式系統(tǒng)室、通信原理實驗室、RFID教學(xué)實驗室、大規(guī)模數(shù)據(jù)計算實驗室。

1.2.2 綜合演示實訓(xùn)中心

綜合演示實訓(xùn)中心以大屏幕交互的方式，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中心數(shù)據(jù)的綜合展示，直觀展示各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。以“智慧校園”為背景搭建，集成了傳感層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層的綜合應(yīng)用系統(tǒng)，以智能家居、智能安防、智能消防、智能門禁、智能教學(xué)、廣域信息發(fā)布等為應(yīng)用背景的綜合系統(tǒng)，系統(tǒng)堅持開放性和應(yīng)用為導(dǎo)向的原則，以實訓(xùn)的形式培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力為主要目的。

2 高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)保障措施

(1) 教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式以及評價體系改革

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)以應(yīng)用為主，理論教學(xué)與實踐教學(xué)有機結(jié)合，走產(chǎn)學(xué)研道路，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，重視實驗室與實踐教學(xué)，加強實踐環(huán)節(jié)動手能力，不能僅僅安排參觀、調(diào)查，要有系統(tǒng)性的實踐，在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下，獨立思考獨立完成，最后給予實踐效果評價。利用教育信息化技術(shù)，采取多媒體授課，學(xué)生“學(xué)會學(xué)習(xí)”、“學(xué)會思考”。選取教材側(cè)重視野開闊、民主科學(xué)，這樣培養(yǎng)的復(fù)合型人才才能與時俱進。

(2) 整合資源，逐步形成特色的專業(yè)學(xué)科群

學(xué)科群的建設(shè)與形成有利于發(fā)揮學(xué)科間的綜合優(yōu)勢，并加強學(xué)科間的交叉與滲透。在學(xué)科群建設(shè)過程中，學(xué)科建設(shè)應(yīng)注意發(fā)展相關(guān)基礎(chǔ)學(xué)科和新興交叉學(xué)科，以科研項目為紐帶、以技術(shù)滲透為前提，組建跨系、跨學(xué)科的學(xué)術(shù)團隊，建設(shè)以科研攻關(guān)為任務(wù)的跨系、跨學(xué)科的研究中心，積極引進優(yōu)秀教育資源、科研資源，整合學(xué)?，F(xiàn)有資源，探索物聯(lián)網(wǎng)與計算機科學(xué)、通信工程、自動化、電子工程、材料工程等學(xué)科相結(jié)合的學(xué)科群建設(shè)，并形成相關(guān)學(xué)科群的師資隊伍與學(xué)術(shù)團隊。

(3) 加強師資隊伍建設(shè)

高素質(zhì)、實踐能力強的師資隊伍是提高物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的保證。學(xué)校應(yīng)該加強物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)具有豐富工程經(jīng)驗的“雙師型”教師的引進，同時采取有力措施組織教師參加各類師資培訓(xùn)，努力提高師資隊伍的業(yè)務(wù)水平和工程能力，不斷更新和拓展物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識，提高專業(yè)素養(yǎng)。

(4) 擴大交流，走開放辦學(xué)之路

高校進行物聯(lián)工程專業(yè)建設(shè)應(yīng)加強與地方政府、大中企業(yè)以及兄弟院校的合作，積極參與國際交流，走開放辦學(xué)之路。

3 小結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是面向國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要而設(shè)置的，需要用國家發(fā)展戰(zhàn)略的視野來看待專業(yè)建設(shè)，著眼于未來，前瞻性地培養(yǎng)復(fù)合型人才。然而目前有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的知識體系、課程體系、工程實踐、師資建設(shè)和人才培養(yǎng)等方面都還是一片空白。本文從高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)框架和保障措施兩方面對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)體系兩方面進行探討，期望本文可以為物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)研究人員提供一些有益幫助。

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