淺議物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下電子信息類專業(yè)課程建設(shè)及人才培養(yǎng)

劉毅敏，徐望明，李炳生

（武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，武漢　430081）

淺議物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下電子信息類專業(yè)課程建設(shè)及人才培養(yǎng)

劉毅敏，徐望明，李炳生

（武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，武漢430081）

0　引言

物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of Things）技術(shù)是指通過傳感器、射頻識別、全球定位系統(tǒng)等技術(shù)，實(shí)時采集需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種信息，通過各種可能的網(wǎng)絡(luò)接入，實(shí)現(xiàn)物與物、物與人的連接，實(shí)現(xiàn)對物品和過程的智能化感知、識別和管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用途相當(dāng)廣泛，遍及各行各業(yè)，被稱為繼計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的“第三次信息技術(shù)革命”。物聯(lián)網(wǎng)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，其繁榮發(fā)展需要大量精通物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的人才。2015年，李克強(qiáng)總理在政府工作報告中提出“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃。在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代背景下，物聯(lián)網(wǎng)更加成為產(chǎn)業(yè)升級的引擎，擁有合格的物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用專業(yè)人才成為企業(yè)實(shí)現(xiàn)升級轉(zhuǎn)型、增強(qiáng)市場競爭力的關(guān)鍵［1］。

為了抓住這一機(jī)遇，跟進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才，推進(jìn)電子信息類專業(yè)的學(xué)科建設(shè)，國內(nèi)大多數(shù)高校積極響應(yīng)，申報物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)或者依托現(xiàn)有的相關(guān)專業(yè)，設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)方向，制定面向物聯(lián)網(wǎng)人才的教學(xué)培養(yǎng)方案［2-3］。

由于我校還沒有開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，為培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用專業(yè)人才，可依托現(xiàn)有的電子信息類專業(yè)培養(yǎng)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以計算機(jī)硬件及軟件系統(tǒng)為應(yīng)用平臺，以物聯(lián)網(wǎng)工程領(lǐng)域?yàn)閼?yīng)用目標(biāo)，具有將深厚的理論與廣泛的實(shí)踐相結(jié)合的特征，這與我校電子信息類專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和口徑是一致的。因此，電子信息類專業(yè)如何抓住物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展的這個機(jī)遇，迎接物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對電子信息類人才培養(yǎng)的挑戰(zhàn)至關(guān)重要。

本文針對我校電子信息類專業(yè)課程建設(shè)與人才培養(yǎng)模式在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下所面對的挑戰(zhàn)與機(jī)遇，提出了一系列積極有效的改革措施。

1　構(gòu)建科學(xué)的專業(yè)課程體系，加強(qiáng)專業(yè)課程群建設(shè)

課程體系和教學(xué)內(nèi)容改革不僅是人才培養(yǎng)模式改革的基石，而且也是教學(xué)改革的重點(diǎn)、難點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要涉及的專業(yè)方向包括電子電路設(shè)計技術(shù)、信號與信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)等，因此可按照相應(yīng)的專業(yè)方向整合課程內(nèi)容、建立相應(yīng)的課程群。在同一個課程群里，把專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課的授課內(nèi)容統(tǒng)一合理安排，從而構(gòu)建一個科學(xué)合理的專業(yè)課程體系。

就本校而言，電子電路設(shè)計方向，將電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、微機(jī)原理、單片機(jī)原理及應(yīng)用、通信電子線路、傳感器原理及應(yīng)用、電子線路CAD、EDA技術(shù)及應(yīng)用等課程組成課程群，使學(xué)生全面地學(xué)習(xí)到硬件電路設(shè)計相關(guān)的專業(yè)知識和設(shè)計工具；信號與信息處理方向，將信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、信息理論與編碼、語音處理、數(shù)字圖像處理、MATLAB語言、DSP技術(shù)及應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計等課程組成課程群，讓學(xué)生不僅掌握扎實(shí)的信號與信息處理理論知識，同時也能使用MALTAB工具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真，用DSP、ARM等高級硬件電路設(shè)計平臺進(jìn)行具體實(shí)現(xiàn)；網(wǎng)絡(luò)與通信方向，將通信原理、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)通信原理、因特網(wǎng)技術(shù)、無線通信技術(shù)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用等課程組成課程群，使學(xué)生掌握計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信系統(tǒng)相關(guān)專業(yè)知識。

這些課程群緊密結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)的核心問題從不同的方向來提高人才的素質(zhì)和創(chuàng)新能力，大大加強(qiáng)了各們課程間的聯(lián)系，使各門課程不再相互孤立而是互聯(lián)互補(bǔ)的。

2　加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力

培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用方向人才，對于電子信息類專業(yè)學(xué)生來說，要盡量為其創(chuàng)造實(shí)踐條件，加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)踐，培養(yǎng)動手能力。這些能力主要包括：儀器儀表使用與操作、電路設(shè)計與分析、電子器件識別與選型、PCB設(shè)計制作、電路焊接與調(diào)試、計算機(jī)操作與編程、開發(fā)工具和專業(yè)軟件運(yùn)用等。

我校對于學(xué)生常規(guī)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的安排，主要是以專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)，以及電子電路綜合設(shè)計、信號處理課程綜合設(shè)計、軟件課程綜合設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、認(rèn)識實(shí)習(xí)、電子工藝實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等內(nèi)容為主。

對于專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)，改革的措施是將原來在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的大部分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項目通過計算機(jī)仿真等教學(xué)手段讓教師在理論課上進(jìn)行演示，從而豐富了課堂內(nèi)容，有效提升學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效果；同時結(jié)合專業(yè)課程群建設(shè)，打通了相關(guān)專業(yè)課程，統(tǒng)一開設(shè)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課和課程設(shè)計，這些實(shí)驗(yàn)課以設(shè)計性、綜合性實(shí)驗(yàn)項目為主，課程設(shè)計一般在課程開始講的時候就將任務(wù)布置下去，讓學(xué)生帶著疑問和目標(biāo)進(jìn)行學(xué)習(xí)，有的放矢，提高課程設(shè)計質(zhì)量；在學(xué)生實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，重注實(shí)習(xí)基地建設(shè)，建立與專業(yè)方向相關(guān)的大中型企業(yè)和公司的聯(lián)系，實(shí)習(xí)不走過場，讓學(xué)生在實(shí)習(xí)崗位上腳踏實(shí)地完成實(shí)習(xí)任務(wù)。

另外，我校還非常注重以學(xué)科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練為契機(jī)多方面培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。目前與專業(yè)相關(guān)的有影響力的競賽主要有全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽、電子設(shè)計大賽、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計大賽、智能汽車競賽等。學(xué)科競賽不僅加強(qiáng)了學(xué)生對專業(yè)知識的理解、掌握和應(yīng)用，更大程度地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識與動手能力，而且也提升了學(xué)生的團(tuán)隊合作精神。大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目則注重實(shí)踐創(chuàng)新研究過程，讓學(xué)生在導(dǎo)師指導(dǎo)下，自主選題、設(shè)計實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，鼓勵學(xué)生結(jié)合學(xué)科專業(yè)，從自身所長與興趣出發(fā)，在探索、研究、創(chuàng)新的實(shí)踐訓(xùn)練過程中，提出自己的觀點(diǎn)與見解。我校為了推動學(xué)生的實(shí)踐能力的培養(yǎng)，制定了很多獎勵政策，大力鼓勵學(xué)生參加學(xué)科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練訓(xùn)練項目。

3　多途徑加強(qiáng)師資隊伍建設(shè)，優(yōu)化師資結(jié)構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)是典型的交叉學(xué)科，要通過多種途徑加強(qiáng)師資隊伍建設(shè)，不斷優(yōu)化師資結(jié)構(gòu)。我校采取的有效舉措，一是整合現(xiàn)有人才資源，將學(xué)校具有計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程、通信工程和網(wǎng)絡(luò)工程等專業(yè)背景的現(xiàn)有教師資源整合起來，取長補(bǔ)短，形成了一支專業(yè)全面的教學(xué)隊伍；二是加大人才引進(jìn)力度，引進(jìn)國內(nèi)外高層次人才充實(shí)教學(xué)隊伍，同時還從相關(guān)企業(yè)聘請具有豐富項目開發(fā)、管理經(jīng)驗(yàn)的工程師定期來講座或參與實(shí)踐教學(xué)工作，打造了一支專兼結(jié)合的師資隊伍；三是不斷為廣大教師尤其是中青年教師提供進(jìn)修機(jī)會，選派教師到國內(nèi)外相關(guān)機(jī)構(gòu)學(xué)習(xí)，或外請專家來校培訓(xùn)教師，從而不斷提高師資水平。

4　結(jié)語

面對“互聯(lián)網(wǎng)+”以及物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境帶來給我校電子信息類專業(yè)課程建設(shè)和人才培養(yǎng)帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，我校有針對性地采取有效措施，整合了課程教學(xué)內(nèi)容，形成了相關(guān)專業(yè)方向的課程群，同時加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，從而優(yōu)化了專業(yè)知識體系和實(shí)踐教學(xué)體系，另外還通過多種途徑加強(qiáng)師資隊伍建設(shè)、優(yōu)化師資結(jié)構(gòu)。這些舉措有助于培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)知識、基本技能，同時更注重鍛煉學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力，學(xué)生畢業(yè)后可在物聯(lián)網(wǎng)工程領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計等工作。

［1］趙輝．“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究［J］．經(jīng)貿(mào)實(shí)踐，2015（12）：284-285，287．

［2］李梅，傅平．物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下電子信息專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革初探［J］．中國信息化，2014（13）：61-64．

［3］任可明．物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)方向人才培養(yǎng)方案研究［J］．價值工程，2011，30（24）：236-237．

The Internet of Things；Electronic Information；Course Group；Practice Teaching

Discussion on Course Construction and Talent Cultivation for Electronic Information Majors under the Environment of the Internet of Things

LIU Yi-min，XU Wang-ming，LI Bing-sheng
（College of Information Science and Engineering，Wuhan University of Science and Technology，Wuhan 430081）

1007-1423（2016）24-0047-03DOI：10.3969/j.issn.1007-1423.2016.24.012

劉毅敏（1973-），女，湖北武漢人，碩士，副教授，研究方向?yàn)樾盘柵c信息處理

徐望明（1979-），男，湖北武漢人，博士，高級工程師，研究方向?yàn)閳D像處理、機(jī)器學(xué)習(xí)與模式識別

李炳生（1956-），男，湖北武漢人，高級工程師，從事領(lǐng)域?yàn)閷?shí)驗(yàn)教學(xué)與管理

2016-05-16

2016-08-20

針對我校電子信息類專業(yè)課程建設(shè)與人才培養(yǎng)模式在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下所面對的挑戰(zhàn)與機(jī)遇，提出相應(yīng)的改革措施，主要包括整合課程教學(xué)內(nèi)容形成課程群、構(gòu)建科學(xué)的專業(yè)課程體系，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用方向加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力，以及通過多途徑加強(qiáng)師資隊伍建設(shè)、優(yōu)化師資結(jié)構(gòu)。

物聯(lián)網(wǎng)；電子信息；課程群；實(shí)踐教學(xué)

武漢科技大學(xué)教學(xué)研究項目（No.2012X79、No.2014Z034）

Aiming at the challenges and opportunities for the course construction and talent cultivation mode in electronic information majors under the environment of the Internet of things，puts forward the corresponding reform measures，which mainly includes integrating the teaching content to form course groups and to build a scientific curriculum system，strengthens the practice teaching to cultivate students'practice and innovation ability with combination of the engineering application direction of the Internet of things，and enhances the construction of teaching staff to optimize the faculty structure by multiple means.