應(yīng)用型本科院校物聯(lián)網(wǎng)工程的人才培養(yǎng)研究

張黎君 韓益鋒 姚文卿 董良威

摘 要： 近年來，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，有助于地方經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)升級和轉(zhuǎn)型，對物聯(lián)網(wǎng)工程人才的需求非常迫切。本文分析了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)對人才的需求，從而給出了物聯(lián)網(wǎng)工程的人才培養(yǎng)目標(biāo)，并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，給出了應(yīng)用型本科院校在人才培養(yǎng)方面的課程設(shè)置，在理論教學(xué)和實踐教學(xué)方面，提高物聯(lián)網(wǎng)工程人才的研究開發(fā)能力和實踐應(yīng)用能力。

關(guān)鍵詞： 物聯(lián)網(wǎng)工程 應(yīng)用型本科院校 人才培養(yǎng)

1.引言

物聯(lián)網(wǎng)是在計算機互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RFID無線通信、傳感器與接口技術(shù)等把物品接入互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)。1995年，比爾蓋茨在未來之路中提出了物聯(lián)網(wǎng)的雛形，2002年，麻省理工學(xué)院成立了Auto-ID Labs，聯(lián)合世界著名大學(xué)共同研究了RFID的關(guān)鍵技術(shù)，2005年，國際電信聯(lián)盟ITU正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念，2009年，國家在無錫成立了物聯(lián)網(wǎng)的國家級基地，2010年，工信部和發(fā)展改革委員會出臺了一系列政策支持物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。2011年，工信部發(fā)布了物聯(lián)網(wǎng)的十二五發(fā)展規(guī)劃。在此背景下，無論是珠三角地區(qū)還是長三角地區(qū)，都出臺了相應(yīng)的政策支持物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

隨著新一代信息技術(shù)的發(fā)展，除了傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)之外，移動互聯(lián)網(wǎng)逐步與物聯(lián)網(wǎng)融合，為地區(qū)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級戰(zhàn)略提供了活力。與此相對應(yīng)的是，隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的逐步發(fā)展壯大，對物聯(lián)網(wǎng)工程的應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)提出了新的要求。在人才培養(yǎng)方面，人才的應(yīng)用能力培養(yǎng)能否適應(yīng)服務(wù)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和信息技術(shù)的融合與升級換代成為本科院校教學(xué)和實踐能力培養(yǎng)的挑戰(zhàn)。

2.人才培養(yǎng)目標(biāo)

物聯(lián)網(wǎng)工程是一門交叉學(xué)科，內(nèi)容廣泛，覆蓋了電子、通信、計算機等多個學(xué)科，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)體系的建設(shè)，需要多學(xué)科相互合作，合理配置教學(xué)資源，組建多學(xué)科復(fù)合型的師資團隊，從產(chǎn)學(xué)研各個方面合作，共同制定物聯(lián)網(wǎng)工程的人才培養(yǎng)目標(biāo)。在制定人才培養(yǎng)目標(biāo)方面，堅持從工程中來、到工程中去的原則，人才培養(yǎng)與企業(yè)密切配合。深圳市三木通信技術(shù)有限公司是一家以研發(fā)和銷售新一代移動通信設(shè)備的企業(yè)，研發(fā)的項目是把新一代移動通信技術(shù)、RFID，物聯(lián)網(wǎng)有機結(jié)合在一起。在硬件方面，傳統(tǒng)的3G通信手機結(jié)合RFID通信技術(shù)從而構(gòu)成移動互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的有機結(jié)合。在軟件方面，則有RFID中間件，信息的獲取與編碼，信號傳輸與接收等方面，在更高層次上，則需要云計算技術(shù)，并且保證數(shù)據(jù)安全性。企業(yè)的這些項目主要運用于RFID手機錢包和物流管理，為高校的人才培養(yǎng)提供了實踐基礎(chǔ)。

物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)目標(biāo)要結(jié)合企業(yè)的用人標(biāo)準(zhǔn)，并與國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相適應(yīng)。因此，物聯(lián)網(wǎng)專門技術(shù)人才的培養(yǎng)目標(biāo)為：掌握物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)知識，熟悉各類物聯(lián)網(wǎng)專用的傳感器，掌握無線和有限傳感技術(shù)，熟悉電子技術(shù)，信息與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和計算機技術(shù)。具備物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)能力，具備構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)子網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用平臺的開發(fā)維護能力和應(yīng)用推廣能力，具備物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持和云計算技術(shù)的維護能力，具備物聯(lián)網(wǎng)平臺運營能力。

3.物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)

物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)可以分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三大層次。其中，感知層的硬件可以分為各類傳感器、RFID技術(shù)、條碼和攝像頭等動作執(zhí)行部件，并且包括數(shù)據(jù)采集和執(zhí)行器控制等功能，在通信方式上，可以采用紅外、藍牙、WiFi、Zigbee及其他無線通信方式等短距離無線通信。在網(wǎng)絡(luò)層，采用PSTN、2G/3G移動網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)絡(luò)、專網(wǎng)等廣域網(wǎng)通信方式。在應(yīng)用層，主要采用云計算、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)安全等數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)；在具體應(yīng)用上，可以應(yīng)用在移動支付的手機錢包、智能物流管理、智能醫(yī)療、智能農(nóng)業(yè)、智能家居、智能電網(wǎng)、工業(yè)監(jiān)控、城市管理、環(huán)境監(jiān)測等方面。

通過對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)的分析，從這三個層次需要的核心能力是有所不同的。感知層偏重于硬件研發(fā)與設(shè)計，網(wǎng)絡(luò)層偏重于通信技術(shù)，而應(yīng)用層則偏重于應(yīng)用和運營維護。從學(xué)科來說，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)覆蓋了電子科學(xué)與技術(shù)、通信工程、計算機工程等學(xué)科，專業(yè)學(xué)科多，知識面廣，一方面反映了物聯(lián)網(wǎng)工程這個專業(yè)是一個多學(xué)科交叉融合的專業(yè)，另一方面，反映培養(yǎng)人才面臨門類太多的困難。通常情況下，由于科研基礎(chǔ)的不同和研發(fā)投入與力量的不同，研究型大學(xué)偏重于解決物聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)，應(yīng)用型本科院校偏重于具體技術(shù)的研發(fā)和設(shè)計，高職類院校偏重于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和運營維護。

結(jié)合應(yīng)用型本科院校的實際情況，在人才培養(yǎng)方面，理論教學(xué)和實踐能力培養(yǎng)需要做到科學(xué)合理，突出口徑寬和有側(cè)重點的原則。專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)方面，除了傳統(tǒng)的包含電子技術(shù)基礎(chǔ)、信號與系統(tǒng)等電類通識的課程之外，突出物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)、傳感器與檢測技術(shù)、RFID技術(shù)和嵌入系系統(tǒng)等課程，重點講授物聯(lián)網(wǎng)的硬件基礎(chǔ)和軟件基礎(chǔ)，是物聯(lián)網(wǎng)工程人才具備物聯(lián)網(wǎng)感知層的設(shè)計開發(fā)和應(yīng)用實踐能力。在專業(yè)課程方面，主要開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件技術(shù)、短距離無線通信技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等課程，重點培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的設(shè)計開發(fā)和應(yīng)用實踐能力。在選修課方面，主要開設(shè)嵌入式操作系統(tǒng)、移動終端開發(fā)、IPv6、數(shù)據(jù)安全、云計算技術(shù)等課程，并開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)項目工程管理等管理維護課程，拓寬知識面，培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用管理能力。在實踐能力培養(yǎng)方面，主要開設(shè)電子技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)、RFID技術(shù)等與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的實訓(xùn)項目，突出學(xué)以致用的動手能力。在感性認識方面，開設(shè)RFID具體應(yīng)用如HFRFID的門禁管理系統(tǒng)、UHFRFID的物流管理系統(tǒng)等課程實踐項目，加強對RFID和物聯(lián)網(wǎng)的感性認識。在校企結(jié)合方面，通過校企聯(lián)盟，參與RFID手機錢包和3G移動物聯(lián)網(wǎng)的物流園建設(shè)等項目，更加貼近工程實際項目，提高物聯(lián)網(wǎng)工程人才能力培養(yǎng)的針對性。

通過以上課程設(shè)置與能力培養(yǎng)，應(yīng)用型本科院校培養(yǎng)的人才既有開發(fā)設(shè)計能力，又有物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用能力，能夠滿足地區(qū)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)發(fā)展的需要。

4.結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)是一個新興的產(chǎn)業(yè)，有著良好的市場前景，對人才的需求非常迫切。物聯(lián)網(wǎng)本身是一個多學(xué)科交叉的產(chǎn)業(yè)，在人才培養(yǎng)方面，應(yīng)用型本科院校需要結(jié)合實際情況，不可能做到面面俱到，應(yīng)有所側(cè)重，著重于有一定研究開發(fā)能力并有工程應(yīng)用能力的人才培養(yǎng)。

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通訊作者：韓益鋒