新工科語境下物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程設(shè)置研究

黃東軍

（中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙，410083）

1 背 景

新工科（新型工科）是指面向新經(jīng)濟(jì)和新技術(shù)，以開放、融合、創(chuàng)新的理念和方法開設(shè)的新型工程學(xué)科專業(yè)，也包括對(duì)傳統(tǒng)工科的改造與提升。新工科目前主要涵蓋大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)、基因工程、智能制造、集成電路、生物醫(yī)藥等新興工程學(xué)科專業(yè)[1]。

實(shí)際上，新工科這個(gè)概念尚在探討中，其核心理念不在于具體專業(yè)的名稱或領(lǐng)域，而是要求高等教育的人才培養(yǎng)體系從根本上變革，以適應(yīng)全球科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的新形勢(shì)，滿足以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)為特點(diǎn)的新經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展對(duì)工程科技人才的需要，大力培養(yǎng)具有更高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和跨界整合能力的專業(yè)人才[2]。

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)雖然被視為新工科的典型代表，但實(shí)際上從教育部2010年7月批準(zhǔn)首批32所高校設(shè)立該專業(yè)起，已經(jīng)過去7年多了，最早的畢業(yè)生在2014年就走向了社會(huì)。目前，全國(guó)共有430多所高等學(xué)校開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)本科專業(yè)[3]。

7年來，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)與改革取得了長(zhǎng)足發(fā)展，無論是師資隊(duì)伍、教材與實(shí)驗(yàn)室，還是實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)、學(xué)科競(jìng)賽、校企合作辦學(xué)等方面，都取得了很大的成績(jī)。

然而，廣大教師和學(xué)生也普遍感到，當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)也遇到了不少挑戰(zhàn)，似乎到了瓶頸狀態(tài)，存在一些亟待解決的問題，其中最主要的還是培養(yǎng)目標(biāo)不聚焦、課程設(shè)置過于寬泛，還包括畢業(yè)生就業(yè)去向與實(shí)際物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)匹配度低等。

2 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)面臨的主要問題

2.1 培養(yǎng)目標(biāo)不聚焦

不聚焦是指過于寬泛，本質(zhì)上就是培養(yǎng)目標(biāo)不明確。眾所周知，物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)非常龐大的應(yīng)用系統(tǒng)，是指通過各種感知器件和定位技術(shù)，對(duì)設(shè)備、人員和環(huán)境的狀態(tài)信息進(jìn)行采集、傳輸、存儲(chǔ)、分析和應(yīng)用所形成的智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的識(shí)別、跟蹤、監(jiān)控和管理。物聯(lián)網(wǎng)被認(rèn)為是新一代信息技術(shù)的深度集成和綜合應(yīng)用，是實(shí)現(xiàn)各領(lǐng)域智慧應(yīng)用的基本模式，是信息技術(shù)的一次革命性發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用的飛速發(fā)展是客觀事實(shí)，但專業(yè)教育能否正確把握時(shí)代脈搏，契合社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才的需求，則取決于培養(yǎng)方案、課程設(shè)置和教學(xué)實(shí)施過程。由于物聯(lián)網(wǎng)工程是一個(gè)新開設(shè)的專業(yè)，各高校都處在探索階段，加上受到物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)概念的影響，因此，絕大部分高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)都試圖涵蓋整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。如果瀏覽一下各高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)培養(yǎng)方案，不難發(fā)現(xiàn)基本采取了如下描述：本專業(yè)培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)工程高級(jí)專業(yè)人才（或復(fù)合型人才，或應(yīng)用型高級(jí)專業(yè)人才），畢業(yè)生具有系統(tǒng)的電子、計(jì)算機(jī)、通信、控制等相關(guān)學(xué)科的基本理論和專業(yè)知識(shí)，掌握物聯(lián)網(wǎng)感知與標(biāo)識(shí)、傳輸與控制、數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用等專業(yè)技術(shù)，具備物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)、設(shè)計(jì)和部署的能力。畢業(yè)生可到物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)領(lǐng)域從事專業(yè)技術(shù)和管理工作。

可以看出，這個(gè)描述有3個(gè)主要特點(diǎn)：

第一是涵蓋多學(xué)科，如電子、計(jì)算機(jī)、通信、控制等。跨學(xué)科其實(shí)是有好處的，就是綜合性強(qiáng)，可以融合多學(xué)科優(yōu)勢(shì)，但前提是要形成自己獨(dú)立的學(xué)科?，F(xiàn)在，物聯(lián)網(wǎng)被普遍認(rèn)為沒有學(xué)科，只是一種應(yīng)用系統(tǒng)，但任何專業(yè)都必須基于一種學(xué)科。目前，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)際上是依托計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科開設(shè)的，這就必然導(dǎo)致課程設(shè)置與計(jì)算機(jī)專業(yè)接近，同時(shí)移植了一些電子、通信、控制等專業(yè)的課程，這樣做不僅專業(yè)特色難以顯現(xiàn)，而且有拼湊的嫌疑。

第二是覆蓋物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的全部4個(gè)層面，即在感知、傳輸、處理、應(yīng)用的各個(gè)層面均有關(guān)鍵技術(shù)涉及?，F(xiàn)在只要談到物聯(lián)網(wǎng)，人們就會(huì)想到它的分層模型，也就是那個(gè)覆蓋了從感知一直到應(yīng)用的巨大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在這樣的認(rèn)知下，課程設(shè)置自然就會(huì)去試圖覆蓋各層關(guān)鍵技術(shù)。這一點(diǎn)下面的第（2）小節(jié)還有詳細(xì)討論。

第三，就業(yè)領(lǐng)域模糊，無法明確崗位，只能表述為“物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)領(lǐng)域”。

2.2 課程設(shè)置過于寬泛

由于人們從物聯(lián)網(wǎng)的宏觀視圖著眼，因此在課程設(shè)置上采取了“全覆蓋”“上下通吃”的模式。具體來看，各高校培養(yǎng)方案在感知層，普遍開設(shè)了傳感器、定位技術(shù)、RFID與智能卡、條形碼、圖像采集、群智感知等課程；在傳輸層，開設(shè)了近距離無線通信（ZigBee、藍(lán)牙、WiFi、NFC等）、移動(dòng)通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）等課程；在服務(wù)層，開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)中間件、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與標(biāo)準(zhǔn)、EPC編碼與解析服務(wù)、數(shù)據(jù)庫、分布式、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)與機(jī)器學(xué)習(xí)、信息安全等課程；在應(yīng)用層，開設(shè)了Android開發(fā)、Web應(yīng)用、智能安防與應(yīng)急管理、數(shù)據(jù)融合、可視化、圖像處理、智能家居、智能交通、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、物聯(lián)網(wǎng)控制等課程。

全國(guó)90%以上的學(xué)校采用了上述課程設(shè)置模式。雖然各個(gè)學(xué)校會(huì)根據(jù)自己的特點(diǎn)和師資條件進(jìn)行取舍，如有些學(xué)校沒有開設(shè)群智感知技術(shù)、智能安防與應(yīng)急管理等課程，但總體上保持了“全覆蓋”“上下通吃”的基本特征。

因此，人們?cè)谡務(wù)撐锫?lián)網(wǎng)專業(yè)課程設(shè)置的時(shí)候，都會(huì)用“大而全”“過于龐雜”“混雜”“拼湊”等字眼來概括。從教學(xué)實(shí)際來看，教師給學(xué)生描繪了一幅幅震撼人心的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用畫面，學(xué)生也切身體驗(yàn)了智能家居、智能交通、智能物流、智能礦山等應(yīng)用場(chǎng)景，接受了物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)概念，并且知道其應(yīng)用前景廣闊，專業(yè)興趣和自豪感油然而生。隨著時(shí)間的推移，學(xué)生（當(dāng)然也包括教師）內(nèi)心卻普遍出現(xiàn)了一種焦慮和不安，他們不停地問：物聯(lián)網(wǎng)到底是一個(gè)什么樣的專業(yè)，什么都要學(xué)、什么行業(yè)都需要，該專業(yè)的特點(diǎn)到底是什么呢？專業(yè)的優(yōu)勢(shì)到底在哪里？學(xué)生畢業(yè)了到底去哪里工作？

2.3 畢業(yè)生就業(yè)去向與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)匹配度低

顯然，最能說明問題的還是畢業(yè)生就業(yè)情況。筆者所在學(xué)校的情況雖然不代表全國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)，但也可以作為一個(gè)樣本或典型加以分析：第一，總體就業(yè)率較高，平均在96%以上；第二，除了30%左右的學(xué)生保研、考研和出國(guó)留學(xué)以外，絕大部分學(xué)生都在IT領(lǐng)域就業(yè)，且就業(yè)單位涵蓋微軟、阿里、百度、騰訊、華為等著名公司；第三，幾乎沒有畢業(yè)生直接從事物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技術(shù)工作，大部分學(xué)生被聘到軟件開發(fā)、前端開發(fā)、Android應(yīng)用開發(fā)、Web開發(fā)、軟件測(cè)試等傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)專業(yè)工作崗位（偏軟件）。

如何看待上述情況呢？一方面，由于信息產(chǎn)業(yè)正處于快速增長(zhǎng)階段，社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)人才需求非常大，而物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)培養(yǎng)模式靠近計(jì)算機(jī)專業(yè)，因此，不難理解為什么物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的就業(yè)率高，且出路較好。另一方面，幾乎沒有學(xué)生直接從事物聯(lián)網(wǎng)工作，這就值得深思了。一種觀點(diǎn)認(rèn)為，目前物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用尚未出現(xiàn)明顯的增長(zhǎng)和崗位需求，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是一個(gè)為未來培養(yǎng)人才的專業(yè)。實(shí)際情況并非如此，我們也看到有大量的物聯(lián)網(wǎng)公司和企業(yè)急需物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才，尤其是近兩年，我們只要看看各個(gè)物聯(lián)網(wǎng)公司的招聘廣告就會(huì)發(fā)現(xiàn)，他們更需要高層次的、能夠從事物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的架構(gòu)師，特別需要嵌入式物聯(lián)網(wǎng)硬件設(shè)計(jì)專業(yè)人才。然而，我們培養(yǎng)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生，既不具備架構(gòu)師的能力（因?yàn)榧軜?gòu)師只能在實(shí)踐中磨練成長(zhǎng)），也不擅長(zhǎng)物聯(lián)網(wǎng)硬件開發(fā)（一些教師把這種情況稱為“欺軟怕硬”），這就解釋了畢業(yè)生就業(yè)去向與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)匹配度低的情況。所以，從新工科的觀點(diǎn)看，目前的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程設(shè)置與培養(yǎng)，與實(shí)際的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)需求脫節(jié)了。

3　3種課程設(shè)置模式

在實(shí)踐中培養(yǎng)目標(biāo)不聚焦、課程設(shè)置過于寬泛的問題也并非沒有引起人們的注意，有一些高校在過去幾年里探索了一些其他課程設(shè)置模式。

總體上來說，存在3種課程設(shè)置模式。第一種就是上面已經(jīng)分析過的“全覆蓋”模式，也可以稱之為“基于系統(tǒng)架構(gòu)的課程設(shè)置模式”，即全面考慮物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)模型的各個(gè)層面，除此以外，還有其他兩種模式。

3.1 基于行業(yè)應(yīng)用的課程設(shè)置模式

我國(guó)的一些行業(yè)高校，如電力、石油、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、海洋等大學(xué)或?qū)W院，因其行業(yè)特色和優(yōu)勢(shì)，較早并且相對(duì)容易解決“大而全”的問題，探索了所謂“基于行業(yè)應(yīng)用的課程設(shè)置模式”。

例如，某電力大學(xué)開設(shè)的智能電網(wǎng)專業(yè)，實(shí)際上是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的一個(gè)行業(yè)應(yīng)用變種，其課程設(shè)置除了傳感與檢測(cè)、RFID、傳感器網(wǎng)絡(luò)等專業(yè)課程以外，還推出了很多面向電力行業(yè)的特色課程，如“智能電網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論”“智能電網(wǎng)通信技術(shù)”“智能電網(wǎng)先進(jìn)傳感技術(shù)”“智能電網(wǎng)信息安全”等。

又例如，某農(nóng)業(yè)大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，明確提出了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的概念，即在智能大棚、畜牧養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖、園林植物繁育等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)的傳感器技術(shù)、條碼和RFID電子標(biāo)簽識(shí)別技術(shù)、智能移動(dòng)終端、大型數(shù)據(jù)庫、Web以及Android應(yīng)用開發(fā)等諸多技術(shù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、收購(gòu)、加工、運(yùn)輸、銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)的標(biāo)識(shí)、識(shí)別、追蹤、查詢和管理。培養(yǎng)目標(biāo)也較為明確，就是提高涉農(nóng)院校為三農(nóng)服務(wù)的能力，圍繞農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈和流通鏈，培養(yǎng)適應(yīng)科技進(jìn)步和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、現(xiàn)代化需要的專業(yè)人才，通過農(nóng)學(xué)結(jié)合、校企合作、頂崗實(shí)習(xí)、社會(huì)服務(wù)等機(jī)制，推進(jìn)農(nóng)科教統(tǒng)籌、產(chǎn)學(xué)研合作；以農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集成和應(yīng)用為中心，深化課程體系和課程內(nèi)容的改革，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展輸送合格的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)技能型人才。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)培養(yǎng)目標(biāo)，一些農(nóng)業(yè)大學(xué)或高校推出“農(nóng)業(yè)現(xiàn)代科技概論”“農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)流通管理概論”“農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論”“3S技術(shù)及其農(nóng)業(yè)應(yīng)用”“林業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”等特色課程。

3.2 基于物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的課程設(shè)置模式

如果說“大而全”模式非常普遍，“基于行業(yè)應(yīng)用的模式”比較小眾，那么“基于核心專業(yè)技術(shù)的設(shè)置模式”就是少數(shù)探索者了。我們知道，江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院在2010年除開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)以外，還同時(shí)設(shè)置了“傳感網(wǎng)技術(shù)”這個(gè)專業(yè)，該專業(yè)的主要課程有微機(jī)原理及接口技術(shù)、信號(hào)與系統(tǒng)、電磁場(chǎng)與電磁波、數(shù)字信號(hào)處理、計(jì)算機(jī)組成原理、傳感器技術(shù)、微電子學(xué)概論、通信原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用、無線射頻技術(shù)、無線傳感網(wǎng)技術(shù)、光纖通信、移動(dòng)通信等。

可以看出，這樣的課程安排，采取了基于通信工程專業(yè)的策略，通過向物聯(lián)網(wǎng)感知層下探，試圖強(qiáng)化感知技術(shù)，其培養(yǎng)定位是物聯(lián)網(wǎng)感知層設(shè)計(jì)與應(yīng)用專業(yè)人才，以此展開差異化競(jìng)爭(zhēng)，應(yīng)當(dāng)說不失為一種有益探索。

當(dāng)然，該?！皞鞲芯W(wǎng)技術(shù)”專業(yè)后來合并到物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)中去了，這是一個(gè)另當(dāng)別論的問題。

4 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程設(shè)置的發(fā)展方向

在新工科概念興起的背景下，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的課程設(shè)置將在3個(gè)方向上進(jìn)行探索和演化。

4.1 基于系統(tǒng)架構(gòu)的模式將會(huì)逐步調(diào)整聚焦

前面已經(jīng)指出，基于系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)置模式具有“大而全”“上下通吃”的特點(diǎn)，但是該模式不會(huì)立即改變，專業(yè)將繼續(xù)存在，所培養(yǎng)的學(xué)生基本上也有出路，因?yàn)榕囵B(yǎng)目標(biāo)靠近計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，而且多少有一些綜合優(yōu)勢(shì)和特色。加上物聯(lián)網(wǎng)本身在快速發(fā)展，社會(huì)和業(yè)界持續(xù)關(guān)注，因此，這種模式下的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)畢業(yè)生仍然會(huì)有出路（當(dāng)然，不同學(xué)校的就業(yè)情況會(huì)不同）。

但問題在于，“大而全”的設(shè)置模式非長(zhǎng)遠(yuǎn)之計(jì)。這就好比我們面臨著培養(yǎng)“全科醫(yī)生”還是培養(yǎng)“?？漆t(yī)生”的選擇一樣。

這里有必要討論一下所謂的全棧開發(fā)者(full stack developer)問題。

全棧開發(fā)者有點(diǎn)類似全科醫(yī)生，是指那些熟練掌握后端和前端技術(shù)的信息系統(tǒng)開發(fā)者。具體來說，全棧意味著開發(fā)者必須要懂計(jì)算機(jī)、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、后端代碼（Ruby、Python、Java和Scala等）和前端代碼（JavaScript、HTML5和CSS），但在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，這還不夠。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)不僅包括頁面和移動(dòng)應(yīng)用這樣的前端，也涉及數(shù)據(jù)庫、分布式存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)處理等后端系統(tǒng)，同時(shí)還包括眾多的硬件平臺(tái)，而且往往是定制式硬件。這意味著物聯(lián)網(wǎng)“全?！遍_發(fā)者必須更全面，要懂嵌入式系統(tǒng)（固件）、電氣工程、控制和機(jī)械工程學(xué)等。

顯然，全棧開發(fā)者這種人才像獨(dú)角獸一樣稀有，但也確實(shí)存在。然而，只有學(xué)計(jì)算機(jī)工程和嵌入式系統(tǒng)的人才，并且經(jīng)歷了業(yè)界的長(zhǎng)期鍛煉，才有可能轉(zhuǎn)變?yōu)槿珬ｉ_發(fā)者。這就如同卓越工程師一樣，他們只能在長(zhǎng)期的工程實(shí)踐中成長(zhǎng)，不可能由高校直接輸送。

因此，結(jié)合新工科語境來考察，我們也許看得更明確，那種什么都知道一點(diǎn)、但什么都沒有學(xué)精的畢業(yè)生，很難滿足新技術(shù)與新經(jīng)濟(jì)的需要。

結(jié)論是，“大而全”的課程設(shè)置必將演變，出路就是縮小規(guī)模，調(diào)整課程設(shè)置，在有限的學(xué)時(shí)和學(xué)分內(nèi)，把教學(xué)內(nèi)容集中到物聯(lián)網(wǎng)的核心知識(shí)和技能上來。目前，工程類本科學(xué)時(shí)普遍壓縮到180學(xué)時(shí)左右，有些學(xué)校甚至低到150學(xué)時(shí)。

4.2 基于行業(yè)應(yīng)用的設(shè)置模式將穩(wěn)定發(fā)展

行業(yè)特色就是專業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。誠(chéng)如某公司主管所說，高?？梢赞k物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)，但是要辦出點(diǎn)特色來，一個(gè)普通大學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)，如何同“985”大學(xué)的相同專業(yè)競(jìng)爭(zhēng)？

基于行業(yè)應(yīng)用的課程設(shè)置，本質(zhì)就是往物聯(lián)網(wǎng)層次架構(gòu)的應(yīng)用層聚焦，并與領(lǐng)域結(jié)合，從而擺脫“全覆蓋”“上下通吃”“什么都知道，什么都沒有學(xué)精”的尷尬局面。

可以想見，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通、石油、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、海洋等不同領(lǐng)域中的廣泛普及和深入發(fā)展，基于行業(yè)應(yīng)用的課程設(shè)置模式必將鞏固，且前景美好。

4.3 基于物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的課程設(shè)置模式是歸屬

新工科的深層涵義是面向新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)，通過培養(yǎng)更具創(chuàng)新能力的專業(yè)人才，精準(zhǔn)地融入并促進(jìn)新經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

“全覆蓋”課程設(shè)置模式之所以效果不理想，歸根結(jié)底在于它偏離了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的真實(shí)需要。

縱觀整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的崗位布局不難發(fā)現(xiàn)，以嵌入式技術(shù)為核心的物聯(lián)網(wǎng)硬件開發(fā)與應(yīng)用，是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)這個(gè)金字塔的基座，人才需求旺盛，應(yīng)當(dāng)也必然成為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)最重要的目標(biāo)。

第一，聚焦嵌入式技術(shù)為核心的物聯(lián)網(wǎng)硬件開發(fā)與應(yīng)用，體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)的根本特性，即物聯(lián)網(wǎng)感知層特性（顯然，沒有感知，就沒有物聯(lián)網(wǎng)），而該層的核心技術(shù)就是嵌入式智能感知與硬件互聯(lián)，如智能電表、智能水表、智能小車、共享單車鎖、RFID閱讀器、機(jī)頂盒、網(wǎng)絡(luò)電視、智能冰箱、智能空調(diào)、自動(dòng)售貨機(jī)、智能鞋、智能手環(huán)、智能手表，等等。這些智能感知物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備，構(gòu)成了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的龐大基礎(chǔ)。也正是由于這個(gè)原因，產(chǎn)業(yè)界甚至就把這些智能感知物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備直接等同于物聯(lián)網(wǎng)。

第二，聚焦嵌入式技術(shù)為核心的物聯(lián)網(wǎng)硬件開發(fā)與應(yīng)用，還體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)核心理論——信息物理系統(tǒng)（CPS）的基本觀點(diǎn)：物聯(lián)網(wǎng)的主要任務(wù)是把“物”聯(lián)結(jié)到互聯(lián)網(wǎng)上去[4]。CPS研究信息世界與物理世界的有機(jī)融合與深度協(xié)作，以實(shí)現(xiàn)大型工程系統(tǒng)的實(shí)時(shí)感知、動(dòng)態(tài)控制和信息服務(wù)。CPS是一個(gè)融合性概念，但被賦予了新內(nèi)涵，因此是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的知識(shí)體系，未來將成為物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科的理論基礎(chǔ)。

第三，聚焦嵌入式技術(shù)為核心的物聯(lián)網(wǎng)硬件開發(fā)與應(yīng)用，將有效解決物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)與計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、大數(shù)據(jù)、信息安全、軟件工程等專業(yè)的分工與協(xié)作問題。顯然，一個(gè)在“全覆蓋”課程模式下培養(yǎng)出來的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)畢業(yè)生，將無力與這些姊妹專業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，因?yàn)樵谟?jì)算、控制、數(shù)據(jù)處理、軟件設(shè)計(jì)、安全等任何一個(gè)環(huán)節(jié)，“什么都知道，什么都不精”的學(xué)生無法勝任實(shí)質(zhì)性工作。當(dāng)然，更不可能擔(dān)任“總指揮”成為所謂“跨領(lǐng)域整合者”。相反，如果物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生主攻嵌入式物聯(lián)網(wǎng)硬件設(shè)計(jì)開發(fā)，則必將牢牢占據(jù)技術(shù)制高點(diǎn)，成為真正的專業(yè)人才，其中少數(shù)人將成長(zhǎng)為全棧開發(fā)者，最終成為領(lǐng)軍式人物。

此外，聚焦嵌入式技術(shù)為核心的物聯(lián)網(wǎng)硬件開發(fā)與應(yīng)用，還將為嵌入式行業(yè)做大做強(qiáng)提供機(jī)遇。眾所周知，多年來，嵌入式行業(yè)一直希望有自己的專業(yè)，然而由于種種原因，這個(gè)愿望不能實(shí)現(xiàn)。嵌入式人才需求量大、培養(yǎng)難度高、滲透性強(qiáng)，如果能與物聯(lián)網(wǎng)緊密融合，將迎來新的發(fā)展機(jī)遇。這也正是新工科概念提出的背景之一。

因此，物聯(lián)網(wǎng)工程這個(gè)專業(yè)將歷史性地聚焦到核心知識(shí)和技術(shù)上來，真正成為一個(gè)建立在獨(dú)立學(xué)科基礎(chǔ)之上的新工科專業(yè)。

基于上述思考，我們認(rèn)為專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)核心課程主要有電路理論、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電路、計(jì)算機(jī)原理與匯編語言、C語言程序設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信原理、嵌入式系統(tǒng)、RFID與智能卡、條形碼、近距離無線通信技術(shù)、NB-IoT、傳感器技術(shù)、定位技術(shù)、無線傳感網(wǎng)(WSN)、物聯(lián)網(wǎng)協(xié)調(diào)器設(shè)計(jì)、M2M協(xié)議設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（或物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)）、微處理器、單片機(jī)與接口、FPGA等[5]。

從知識(shí)和技術(shù)體系來看，上述課程設(shè)置能夠較為充分地體現(xiàn)嵌入式物聯(lián)網(wǎng)硬件開發(fā)所需要的學(xué)科理論、專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)技能的層次結(jié)構(gòu)。

從培養(yǎng)方案的角度看，在培養(yǎng)規(guī)格與總學(xué)時(shí)的約束下，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)并不要求學(xué)生通曉云計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)、Java、C#、.NET、Python、R、Scala、Hadoop、Spark和TensorFlow等技術(shù)。當(dāng)然，也不妨礙他們對(duì)這些技術(shù)產(chǎn)生興趣，因?yàn)槿魏螌W(xué)生都可以憑借自學(xué)或培訓(xùn)，了解、鉆研、掌握培養(yǎng)方案以外的任何知識(shí)和技術(shù)。

5 結(jié) 語

通過上述思考與闡述，我們可以得到下列結(jié)論。

（1）物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程設(shè)置模式有3種類型：基于系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)置模式存在培養(yǎng)目標(biāo)不聚焦、課程設(shè)置過于寬泛的問題；基于行業(yè)應(yīng)用的設(shè)置模式體現(xiàn)了領(lǐng)域特色和優(yōu)勢(shì)，將穩(wěn)定發(fā)展；基于物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的設(shè)置模式將是發(fā)展的方向。

（2）基于物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的設(shè)置模式，實(shí)質(zhì)就是把以嵌入式技術(shù)為核心的物聯(lián)網(wǎng)硬件開發(fā)與應(yīng)用作為著眼點(diǎn)，體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)感知這一關(guān)鍵屬性，體現(xiàn)新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)的真實(shí)需求，體現(xiàn)把“物”聯(lián)到互聯(lián)網(wǎng)上去這一CPS所倡導(dǎo)的核心課題，體現(xiàn)與計(jì)算機(jī)、軟件工程、自動(dòng)化、大數(shù)據(jù)、信息安全等專業(yè)的分工和協(xié)作。

（3）隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)工程這個(gè)專業(yè)將歷史性地聚焦到核心知識(shí)和技術(shù)上來，成為一個(gè)建立在獨(dú)立學(xué)科基礎(chǔ)之上的名副其實(shí)的新工科。

參考文獻(xiàn)：

[1]教育部高等教育司.“新工科”建設(shè)行動(dòng)路線（“天大行動(dòng)”）[EB/OL]. [2017-07-01]. http://www.moe.edu.cn/.

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