高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的課程體系探索

王穎　李翀

【摘 要】高等院校面對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)所帶來的機遇與挑戰(zhàn)，建立起適應(yīng)于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)需求的高職層次專業(yè)，并培養(yǎng)適應(yīng)于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的新興人才，是緊跟社會經(jīng)濟發(fā)展的必然要求。通過物聯(lián)網(wǎng)概述，進而提出物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)定位，最后給出相關(guān)專業(yè)方向的人才培養(yǎng)方案和主干課程設(shè)置。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)；課程體系；培養(yǎng)方案

【Abstract】Universities and Colleges in the face of opportunities and challenges brought by the internet of things（IOT） industry， to establish a higher level professional in IOT industry demand， and to develop suitable for IOT industry emerging talent， is necessary to follow the social economic development. Through the description of Internet of things， and then puts forward IOT for specialty orientation， relevant professional direction of the talent training scheme is given and the trunk curriculum.

【Key words】Internet of things（IOT）； Curriculum system； Training scheme

物聯(lián)網(wǎng)的概念最早于1999年由麻省理工學院的Ashton教授提出，我國在當時對傳感網(wǎng)也有研究，自溫總理2009年8月提出“感知中國”以來，物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，物聯(lián)網(wǎng)在中國受到了全社會極大的關(guān)注[1]。清華大學技術(shù)創(chuàng)新研究中心一份調(diào)查報告預(yù)計，到2020年，中國物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將超過萬億元。

物聯(lián)網(wǎng)是當前最具發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)之一，在其自身發(fā)展的同時，還將帶動微電子技術(shù)、傳感元器件、自動控制、機器智能等一系列相關(guān)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，帶來龐大的產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)。一個新興的產(chǎn)業(yè)群能在不長的時間內(nèi)取得規(guī)模化的發(fā)展，人才需求的缺口將是影響它發(fā)展的瓶頸，這需要高校為它的生存和發(fā)展源源不斷地培養(yǎng)教育應(yīng)用型技術(shù)型人才。同時，我國與德國、美國、韓國是物聯(lián)網(wǎng)國際標準制定的 4 個發(fā)起國和主導國，在國際標準制定中具有重要話語權(quán)。要想在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展上的保持領(lǐng)先優(yōu)勢，同樣也需要我國的高校為其培養(yǎng)和儲備可持續(xù)發(fā)展的人才。因此，我們應(yīng)加大物聯(lián)網(wǎng)各層次人才的培養(yǎng)，擺在我們面前的首要任務(wù)就是準確定位各層次教育的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)。

1 高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)開設(shè)現(xiàn)狀

對于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的開設(shè)，一直存在著較大的爭議，一部分學者認為雖然物聯(lián)網(wǎng)已被提高到國家發(fā)展戰(zhàn)略的高度，但只是多學科的融合，沒有必要形成專門的專業(yè)，就像我國大力發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)，但沒有開設(shè)信息專業(yè)一樣；持不同觀點的學者認為隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，應(yīng)該根據(jù)社會對人才的需求來設(shè)置新專業(yè)，不必拘泥于傳統(tǒng)的專業(yè)結(jié)構(gòu)。

教育部已于2010年7月9日公布了新一批大學專業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)工程赫然在列。據(jù)統(tǒng)計，2010年共有700多所本科院校申報物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)，最終30所獲批，2011年又有30多個學校獲批開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)；首批同意開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的高職院校共22所。盡管高等院校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的熱情高漲，但有一個現(xiàn)實問題卻不容回避，那就是目前大多數(shù)高校的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)不但課程未形成體系，師資力量嚴重缺乏，且實驗實訓建設(shè)標準等相關(guān)問題也有待進一步規(guī)范[2]。

2 高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的定位

目前，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)剛起步，產(chǎn)業(yè)鏈尚未形成，從事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的企業(yè)也正在轉(zhuǎn)型，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標準未統(tǒng)一，區(qū)域、行業(yè)、企業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用人才的需求量雖然很大，但崗位不清晰，這給物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的培養(yǎng)目標和課程體系的建設(shè)帶來了較大的難度，大多數(shù)本科院校都在按照自己的理解或自己的強勢學科在組織教學，更加導致物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)沒有可參考的準則。

在確定培養(yǎng)目標的過程中，應(yīng)著重考慮培養(yǎng)目標與人才需求是否相適應(yīng)；要有側(cè)重點、有方向的培養(yǎng)人才；要突顯出自己學校的特色。

綜上所述，高校應(yīng)當首先將物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)目標的定位為掌握物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)知識，具備能運用計算機技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、傳感技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行信息感知識別、傳輸處理和控制的能力，能進行系統(tǒng)集成及相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用推廣，具有物聯(lián)網(wǎng)工程實踐能力的高素質(zhì)技能人才[3]。

3 課程體系構(gòu)建

課程體系的構(gòu)建是專業(yè)建設(shè)中關(guān)鍵的一環(huán)，直接影響到培養(yǎng)目標能否順利如期實現(xiàn)，也就會直接影響到培養(yǎng)的人才是否能符合市場的需求。高校在構(gòu)建課程體系時要對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的崗位進行調(diào)研與分析，以就業(yè)為導向。同時還應(yīng)該考慮到專業(yè)的應(yīng)用方向與應(yīng)用領(lǐng)域，與物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)進行合作，根據(jù)企業(yè)實際的物聯(lián)網(wǎng)工程項目的實施過程來構(gòu)建課程體系。

建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)應(yīng)當規(guī)避辦學風險，從學?，F(xiàn)有的支撐物聯(lián)網(wǎng)的專業(yè)著手，先建立起物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)模塊的專業(yè)人才培養(yǎng)導向，再逐步根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實際情況做出相應(yīng)專業(yè)的交叉調(diào)整。這樣既能減少辦學風險，利用現(xiàn)有的教學資源、產(chǎn)業(yè)資源來實施物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的建設(shè)，又可以帶動原有專業(yè)的發(fā)展，與此同時，能方便的緊跟行業(yè)和市場變化，靈活調(diào)整培養(yǎng)目標和課程體系，更新專業(yè)內(nèi)涵，占據(jù)主動權(quán)。目前，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)所涉及的4大核心學科分別是：微電子、無線傳感、通信傳輸、計算機及其網(wǎng)絡(luò)。如何把這4個核心學科融入到物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)中是人才培養(yǎng)和課程建設(shè)的關(guān)鍵問題。根據(jù)高職的辦學特點結(jié)合以上4個學科在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用層面，本文將以物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)通訊、物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)和集成方向、物聯(lián)網(wǎng)管理和服務(wù)4個專業(yè)方向來討論物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)方案和核心課程、重點是新實踐課程的設(shè)置。

3.1 物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備方向

人才培養(yǎng)方案：本專業(yè)將培養(yǎng)適應(yīng)國家現(xiàn)代化建設(shè)需要，培養(yǎng)學生德、智、體全面發(fā)展，是學生具有基礎(chǔ)厚、口徑寬、能力強、綜合型、素質(zhì)高等特點，富有社會責任感，以系統(tǒng)扎實地掌握電子電路技術(shù)、傳感信息處理技術(shù)、電子標簽使用技術(shù)、智能芯片調(diào)試技術(shù)、單片機應(yīng)用技術(shù)、嵌入式測試等相關(guān)技術(shù)，服務(wù)于物聯(lián)網(wǎng)感知層領(lǐng)域的企業(yè)生產(chǎn)、工程施工、技術(shù)服務(wù)的一線人員。

專業(yè)核心課程：電路基礎(chǔ)、模擬電路、數(shù)字電路、高頻電子、傳感與檢測技術(shù)、單片機原理及應(yīng)用、射頻識別技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)測試與調(diào)試。

實踐實訓項目：基礎(chǔ)電路實訓、單片機實訓、RFID綜合實訓、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)實訓、傳感網(wǎng)絡(luò)實驗等。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)通訊方向

人才培養(yǎng)方案：培養(yǎng)學生德、智、體全面發(fā)展、知識結(jié)構(gòu)合理、從業(yè)心態(tài)好，具備扎實的無線網(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、信息處理能力，并能從事一定網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計、架構(gòu)的實用型通信網(wǎng)絡(luò)人才，主要服務(wù)于物聯(lián)網(wǎng)傳輸層網(wǎng)絡(luò)的安裝、檢測、調(diào)試等崗位。

專業(yè)核心課程：模擬電路、通信原理、移動通信技術(shù)、微波與天線、無線傳感網(wǎng)絡(luò)、信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理。

實踐實訓項目：無線點對點通信技術(shù)實現(xiàn)原理和辦法、微功耗無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和拓撲、移動通信綜合實訓等。

3.3 物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)和集成方向

人才培養(yǎng)方案：培養(yǎng)德、智、體全面協(xié)調(diào)發(fā)展，掌握物聯(lián)網(wǎng)的基本理論，具備基于計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感信息處理技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行信息標識、獲取、傳輸、處理、識別和控制的能力，能進行系統(tǒng)集成及相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)品的應(yīng)用推廣，具有物聯(lián)網(wǎng)工程實踐能力，成為服務(wù)于經(jīng)濟和社會發(fā)展需要的高素質(zhì)應(yīng)用型復(fù)合人才。

專業(yè)核心課程：聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)、軟件工程、Zigbee協(xié)議及應(yīng)用、微機原理與接口技術(shù)、操作系統(tǒng)、運籌學、信息安全基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用。

實踐實訓項目：程序設(shè)計實踐、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實踐、基于Web的數(shù)據(jù)庫設(shè)計實踐、典型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)――ZIGBEE、小型物聯(lián)網(wǎng)綜合設(shè)計與實現(xiàn)等。

3.4 物聯(lián)網(wǎng)管理和服務(wù)

人才培養(yǎng)方案：培養(yǎng)學生德、智、體全面發(fā)展、知識結(jié)構(gòu)合理、從業(yè)心態(tài)好，具備扎實的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感信息處理技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能進行系統(tǒng)維護及相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)品的應(yīng)用推廣。

專業(yè)核心課程：電路基礎(chǔ)、模擬電路、數(shù)字電路、無線傳感網(wǎng)絡(luò)、聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)、Zigbee協(xié)議及應(yīng)用、外包管理、物聯(lián)網(wǎng)與Web服務(wù)。

實踐實訓項目：無線點對點通信技術(shù)實現(xiàn)原理和辦法、傳感網(wǎng)絡(luò)實驗、基于Web的數(shù)據(jù)庫設(shè)計實踐[1]。

物聯(lián)網(wǎng)是一個新興產(chǎn)業(yè)，在今后幾年的發(fā)展過程中，必將成為一個新的支柱產(chǎn)業(yè)，它需要高等院校和科研院所培養(yǎng)工程設(shè)計、系統(tǒng)分析和技術(shù)應(yīng)用等不同層次人才。不同層次的人才教育必須專業(yè)定位清晰、人才培養(yǎng)目標明確、課程設(shè)置合理、師資隊伍合理、實驗實訓條件先進、保障體系有效，這樣才能培養(yǎng)不同層次的，適合物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高素質(zhì)人才。

【參考文獻】

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[5]桂小林.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)課程體系探索[J].計算機教育，2010（16）：1-3.

[責任編輯：楊玉潔]