高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學(xué)研究

閆曉妍

摘 要：物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，物聯(lián)網(wǎng)工程人才需求缺口大，且行業(yè)分布不均，急需能夠勝任研發(fā)、設(shè)計(jì)、管理、應(yīng)用核心等方面的復(fù)合型人才。文中對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科教育進(jìn)行了探索，并在專業(yè)人才需求分析的基礎(chǔ)上，探討了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系建設(shè)及人才培養(yǎng)策略。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；人才培養(yǎng)目標(biāo)；課程體系；人才培養(yǎng)策略

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2015）07-0-02

0 引 言

物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of Things）即“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。物聯(lián)網(wǎng)的主要特征是通過射頻識(shí)別、傳感器、全球定位系統(tǒng)等信息傳感設(shè)備獲取物理世界的各種信息，采用分布并行計(jì)算、無線傳輸及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換等技術(shù)進(jìn)行信息處理，從而提高對(duì)物質(zhì)世界的感知能力，實(shí)現(xiàn)智能化控制。

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊，世界各主要發(fā)達(dá)國家都將物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提升到國家發(fā)展戰(zhàn)略高度，如美國提出了“智能電網(wǎng)”、“智慧地球”計(jì)劃，歐洲的“物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃”、日韓制定了基于物聯(lián)網(wǎng)的“U社會(huì)”戰(zhàn)略。

我國在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究起步較早，并于2009年在江蘇無錫建立了“感知中國”物聯(lián)網(wǎng)信息中心。在十二五發(fā)展規(guī)劃中，物聯(lián)網(wǎng)已被列入國家重點(diǎn)發(fā)展的五大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)在國防軍事、智能電網(wǎng)、環(huán)境監(jiān)測與災(zāi)害預(yù)警、智能醫(yī)療、智能交通、智慧家居、現(xiàn)代物流與智能倉儲(chǔ)等多個(gè)領(lǐng)域均已經(jīng)得到了應(yīng)用，并已經(jīng)形成了產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)生了大規(guī)模的創(chuàng)業(yè)效益。經(jīng)典的應(yīng)用實(shí)例如上海浦東國際機(jī)場防入侵系統(tǒng)、濟(jì)南園博園中的ZigBee路燈控制系統(tǒng)、廈門的公交線路智能化管理系統(tǒng)、蘇州高鐵物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用中心、無錫市惠山區(qū)的220千伏智能變電站項(xiàng)目等[1]。

物聯(lián)網(wǎng)工程作為一個(gè)新建專業(yè)，同時(shí)還是一個(gè)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，專業(yè)建設(shè)需要緊密結(jié)合產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)外沒有成熟的人才培養(yǎng)模式可供借鑒，因此在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)模式等方面需要進(jìn)行深入探索和研究。

1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才需求分析

我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)各主要環(huán)節(jié)，如傳感器設(shè)計(jì)和制造、RFID技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、信息處理配套系統(tǒng)等均已具備一定的產(chǎn)能，急需大量人才支持。據(jù)上海信息學(xué)會(huì)統(tǒng)計(jì)預(yù)測，未來5年在現(xiàn)代物流與智能倉儲(chǔ)、智能交通（車聯(lián)網(wǎng)）、環(huán)境檢測與災(zāi)害預(yù)警等方面將分別產(chǎn)生20萬以上人才需求；智能工業(yè)過程管理方面約需50萬；在智能家居、智能醫(yī)護(hù)、智能電網(wǎng)與新能源電力等行業(yè)的人才需求都分別在百萬以上；智能農(nóng)業(yè)相關(guān)行業(yè)人才1000萬以上。整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)人才需求呈現(xiàn)缺口大，行業(yè)分布不均衡的特點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)人才可分為研究型人才培養(yǎng)、工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)、技能型人才培養(yǎng)[2]?，F(xiàn)階段高校培養(yǎng)的學(xué)生遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的需求，大部分畢業(yè)生僅能做一些產(chǎn)業(yè)外圍的初級(jí)工作，缺乏能夠勝任研發(fā)、管理、應(yīng)用核心等方面的復(fù)合型人才。

2 物聯(lián)網(wǎng)工程本科教育專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

高校在制定人才培養(yǎng)目標(biāo)時(shí)應(yīng)重視對(duì)人才需求的調(diào)研分析，確立以就業(yè)為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)理念，依托學(xué)科優(yōu)勢，明確專業(yè)方向，突出專業(yè)重點(diǎn)與特色，增強(qiáng)畢業(yè)生在就業(yè)時(shí)的競爭優(yōu)勢。

如南京郵電大學(xué)堅(jiān)持走郵電通信行業(yè)做專做精、面向信息化社會(huì)做大做強(qiáng)的信息特色發(fā)展之路，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)置著重對(duì)學(xué)生進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品與應(yīng)用系統(tǒng)研發(fā)、運(yùn)營支撐以及技術(shù)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

河南城建學(xué)院于2015年獲得國家教育部批準(zhǔn)開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，計(jì)算機(jī)學(xué)院具有計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、數(shù)字媒體等專業(yè)，具備物聯(lián)網(wǎng)感知層和網(wǎng)絡(luò)層方向的專業(yè)建設(shè)優(yōu)勢，同時(shí)學(xué)校還開設(shè)電氣工程及其自動(dòng)化、電子信息工程、建筑電氣與智能化、交通工程、環(huán)境工程等專業(yè)，具備應(yīng)用層方向的專業(yè)優(yōu)勢，因此可依據(jù)學(xué)校自身專業(yè)設(shè)置特點(diǎn)，充分利用現(xiàn)有專業(yè)、師資和實(shí)驗(yàn)室優(yōu)勢，設(shè)置科學(xué)、合理的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)：即培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展的應(yīng)用創(chuàng)新型人才，培養(yǎng)學(xué)生使其具備良好的科學(xué)工程素養(yǎng)和文化修養(yǎng)，系統(tǒng)掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用相關(guān)的計(jì)算機(jī)、通信、電子、傳感基本理論、基本知識(shí)、基本技能和基本方法，具備物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)、設(shè)計(jì)、維護(hù)和管理能力，能夠勝任物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的研發(fā)及物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃、分析、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行及維護(hù)等工作，符合行業(yè)需求的高級(jí)工程技術(shù)人才。

3 課程體系建設(shè)

物聯(lián)網(wǎng)工程涉及計(jì)算機(jī)、電子、通信、自動(dòng)控制、管理工程等多學(xué)科的融合，專業(yè)跨度大，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，在課程體系建設(shè)方面需要采用多元化教學(xué)和兼容性的思想，依托學(xué)科優(yōu)勢，加強(qiáng)相關(guān)專業(yè)課程建設(shè)。按照物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)可劃分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層[3]層體系結(jié)構(gòu)，高校在課程體系設(shè)置上要側(cè)重與產(chǎn)業(yè)需求對(duì)接，將通識(shí)教育、學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)必修課程以及選修課程、實(shí)訓(xùn)課程等進(jìn)行科學(xué)構(gòu)建，使學(xué)生掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基本理論、基本技能和方法，重視實(shí)踐、創(chuàng)新能力培養(yǎng)，使學(xué)生畢業(yè)后能夠勝任物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的工程設(shè)計(jì)、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)和運(yùn)營管理等工作。

專業(yè)基礎(chǔ)課程可設(shè)置為物聯(lián)網(wǎng)概述、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫原理等。專業(yè)必修課程可分為三個(gè)方向，傳感器與嵌入式系統(tǒng)方向：嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用、RFID原理與設(shè)計(jì)、MEMS與傳感器技術(shù)、EPC標(biāo)準(zhǔn)、物聯(lián)網(wǎng)軟件設(shè)計(jì)、物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)等；傳輸網(wǎng)絡(luò)方向：無線通信、GSM/GPRS技術(shù)原理、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)原理和結(jié)構(gòu)、短距離無線通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等；應(yīng)用與信息服務(wù)方向：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用、高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)、分布式系統(tǒng)開發(fā)、管理信息系統(tǒng)、人工智能、智能交通、智慧城市、環(huán)境檢測與控制等。

4 物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)策略探索

4.1 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是一門涉及計(jì)算機(jī)、電子、通信等專業(yè)的交叉學(xué)科，師資匱乏是各高校發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)要解決的首要問題，師資隊(duì)伍建設(shè)面臨新的挑戰(zhàn)，在積極引進(jìn)國內(nèi)外優(yōu)秀人才充實(shí)物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)隊(duì)伍的同時(shí)，也要加強(qiáng)現(xiàn)有師資隊(duì)伍的自身建設(shè)。通過選派骨干教師尤其是青年教師到外地進(jìn)修、到企業(yè)短期實(shí)訓(xùn)，了解實(shí)際的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)。鼓勵(lì)青年教師參與科研團(tuán)隊(duì)活動(dòng)，及時(shí)掌握本學(xué)科最新科研成果和發(fā)展動(dòng)態(tài)，并充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中[3]。

4.2 注重學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

著名的錢老之問“為什么我們的大學(xué)培養(yǎng)不出杰出人才”，這個(gè)問題代表了社會(huì)對(duì)中國大學(xué)的期待。美國耶魯大學(xué)校長理查德·萊文教授認(rèn)為要鼓勵(lì)學(xué)生能夠進(jìn)行創(chuàng)造性的、獨(dú)立的思考。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)以培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才為目標(biāo)，學(xué)生通過四年的課程學(xué)習(xí)、實(shí)習(xí)實(shí)踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，構(gòu)建自身的知識(shí)體系并具備自學(xué)、實(shí)踐、創(chuàng)新能力。

首先要提升物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)水平，根據(jù)專業(yè)建設(shè)規(guī)劃，加大對(duì)實(shí)踐教學(xué)的投入，更新教學(xué)設(shè)施和儀器設(shè)備。其次，通過創(chuàng)建大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐基地，鼓勵(lì)學(xué)生參加本專業(yè)相關(guān)的各種競賽，積極推動(dòng)大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的提升和團(tuán)隊(duì)合作精神的鍛煉，努力提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。高校應(yīng)在指導(dǎo)老師的配備、研究經(jīng)費(fèi)、設(shè)備、場地等方面給予支持，開設(shè)開放性實(shí)驗(yàn)，為創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的開展?fàn)I造良好環(huán)境[4]。

4.3 進(jìn)行教學(xué)方法和手段的改革

結(jié)合學(xué)校教師隊(duì)伍的教學(xué)科研情況，對(duì)于專業(yè)核心課程組織教學(xué)團(tuán)隊(duì)授課，集體備課，教師將課程與科研課題結(jié)合，積極探索課堂教學(xué)改革，引入啟發(fā)式、討論式教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容有的放矢，重點(diǎn)、難點(diǎn)突出，增強(qiáng)教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量。聚合名師教學(xué)團(tuán)隊(duì)，爭取建設(shè)若干門物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)精品課程。

4.4 建立良好的校企合作模式

實(shí)踐教學(xué)是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學(xué)體系中的重要環(huán)節(jié)。除了在校內(nèi)根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用需求建立物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室，還需建立有效的校企合作模式，學(xué)生進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí)，為學(xué)生提供更多的社會(huì)實(shí)踐和就業(yè)機(jī)會(huì)，同時(shí)也為校企雙方在科學(xué)研究、技術(shù)服務(wù)、人才培養(yǎng)等方面搭建了良好的合作平臺(tái)。

5 結(jié) 語

通過校企合作，可深入了解物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)人才培養(yǎng)需求，企業(yè)工程師參與指導(dǎo)教學(xué)，也可將企業(yè)實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目引入到課程設(shè)計(jì)中，鍛煉學(xué)生的研發(fā)、設(shè)計(jì)、管理的綜合能力。

參考文獻(xiàn)

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