《物聯網工程》本科專業培養模式探討

古麗米拉·克孜爾別克　孫偉　孟小艷

【摘要】作為新疆首所開設《物聯網工程》專業的高校，如何結合新疆的區域特色和農業院校的實際情況及優勢，確定新疆農業大學《物聯網工程》本科專業培養方案和目標。結合專業發展定位、人才培養目標、課程教學內容改革等方面展開討論。

【關鍵詞】物聯網 培養方案 課程建設

【基金項目】新疆農業大學教研項目（2015JXYJ02）。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）31-0244-01

引言

在“國家決定大力發展互聯網、綠色經濟、低碳經濟、環保技術、生物醫藥等關系到未來環境和人類生活的一些重要戰略性新興產業”的背景下，“加大戰略性新興產業人才培養力度，支持和鼓勵有條件的高等學校從本科教育入手，加速教學內容、課程體系、教學方法和管理體制與運行機制的改革和創新，積極培養戰略性新興產業相關專業的人才”，是“滿足國家戰略性新興產業發展對高素質人才的迫切需求”。深刻理解黨和國家在發展包括物聯網工程在內的新興戰略性產業相關專業的決定，把握設置物聯網工程專業的必要性，對于我們堅定信心、辦好專業具有重要意義。我們必須認識到，物聯網的發展必將引起整個社會的變革，推動國家信息化向縱深發展，促進產業創新、結構調整和發展模式的轉變，它是搶占發展制高點、改善民生、利國惠民、構建和諧社會的重要技術手段。而大力發展物聯網工程專業，培養高素質專業人才，正是這一戰略的重要組成部分。

1.國內開設該專業的情況

物聯網是當前世界新一輪經濟和科技發展的戰略制高點之一，是全球各發達國家信息化社會建設的重要內容。大學教育必須緊跟產業發展，2010年，教育部批準北京理工大學、北京科技大學、哈爾濱工業大學等37所高校成為首批獲準開設物聯網工程專業的學校，部分高校已于2011年首次招生，物聯網工程作為一門專業課程正式進入高校培訓人才的教學課程，不但是國家和政府大力發展物聯網產業的體現，也是國家在人才培養模式上做出及時反映的重大舉措。

2012年2月，教育部下發通知，批準北京交通大學、西安電子科技大學、暨南大學等80所高校開設物聯網工程專業。2013年又有一百多所高校獲批增設該專業，加上2014年新增的院校，目前全國共有316家本科院校開設了這一專業。其中985高校15所（占5%），211高校22所（占7%），其他院校高校279所（占88%）。

2.專業發展定位

物聯網是我國戰略性新興產業之一，也是我國新一代信息技術自主創新突破的重點方向。新疆作為“一帶一路”核心區的“前沿”，已經制定了“十三五”創新驅動發展戰略，物聯網是自治區需要重點培育和發展的戰略性新興產業之一，而且，在新疆“十三五”規劃中明確指出了物聯網應用推廣是8個信息化重大工程之一。可見，從國家層面到自治區層面，均亟需培養一大批物聯網專業人才，為各行各業提供服務。

物聯網工程專業是教育部根據國家經濟發展戰略需要，于2010年設立的新專業，屬于計算機、通信、電子等多領域的交叉學科，歸類于計算機科學與技術。2012年，教育部就已批準新疆農業大學設立物聯網工程本科專業，學制四年，授工學學士學位，是迄今為止新疆唯一開設該專業的高校，2016年已為新疆各行各業輸送了第一批物聯網專業緊缺人才。

新疆農業大學物聯網工程專業發展定位是：立足新疆，面向西部，側重“三農”，以“絲綢之路經濟帶”作為專業建設的重要方向服務社會，凝練具有地方教育特色的專業建設體系，構筑西部地區物聯網高等教育平臺，打造培育物聯網骨干人才的搖籃，全力為各行各業持續輸送高水平、高質量、高素質的復合型和創新型工程技術緊缺人才。

3.人才培養模式

物聯網技術綜合了計算機科學與技術、電子科學與技術、通信工程等多門學科，要求學生必須具有較強的工程實踐能力。CDIO（Conceive 構思，Design 設計，Implement 實施，Operate 運行）是由美國麻省理工學院等幾所大學于 2004 年創立的工程教育培養模式，該模式強調學生按照工程師的要求，能夠通過團隊努力進行從工程產品的構思、設計到實施、運行全過程能力，因此，該模式受到世界各國教育界的歡迎，對我國工程教育及新興本科院校的應用型本科教育同樣具有很好的參考價值。新疆農業大學物聯網工程專業人才培養正在逐步推行CDIO培養模式，已投入一定的物力、財力建設物聯網實驗室并且積極尋找與企業聯合培養人才的機會。

4.課程內容建設

在課程設置方面，我們也參照了內地高校的模式，在此基礎上，增加體現自己特色的課程。因為是工科專業，大一階段重點強化數學及基礎物理功底，基礎課程中包含高等數學、線性代數、大學物理等。同時，我們也要求在大一大二重點加強學生的計算思維。C語言程序設計和Python程序設計這兩門課程的教學目標就是要提升學生計算思維的能力。課程的內容借鑒國外名校在MOOC平臺提供的視頻資源的同時結合學院多年來的教學經驗。C語言程序設計采取項目驅動的教學模式，考核體現在教學過程的每一個階段。Python程序設計建立了學校的MOOC學習平臺，完成了從教學視頻、課程學習資料、項目設計等教學的全過程的建設任務。除此之外，模擬電子技術、數字邏輯電路、單片機原理及應用等課程的內容及授課模式做了全面的調整，增加實踐環節的考核力度，課程的內容按照結合項目展開，最終成績的評定中加大過程了考核的峰值。

其他的專業課程包括微機原理與接口技術、通信原理、計算機網絡、信號與系統、傳感器技術、嵌入式系統設計、無線通信原理、無線傳感器網絡、RFID技術及應用、物聯網編程技術等。這些課程目前也在建設中。建設的重點是課程的理論授課內容、實踐教學內容及考核模式。

同時，加強優勢課程的建設力度，其中，農業信息采集與處理技術僅對物聯網工程專業開設，該課程獲得學校本科教學研究項目建設資助，通過一年的建設，完善了各類教學資源，作為特色課程準備在全校推廣。

結語

物聯網工程專業經過這幾年的實踐，我們定位的培養目標是造就具有通信技術、計算機應用技術、信息網絡等相關專業知識，掌握通信系統理論和物聯網技術工程領域的專門知識與關鍵技術，基礎寬厚、視野開闊、發展潛力大、創新意識強、工程意識、工程素質和工程實踐能力突出、綜合素質優秀，從事物聯網領域的系統設計、系統分析與科技開發及研究方面的有較強適應高級工程技術人才。為此，我們將不斷加大課程建設的力度，重視提升學生動手實踐能力的培養，努力把物聯網工程專業辦成學校的優勢特色專業。

參考文獻：

[1]吳功宜.對物聯網工程專業教學體系建設的思考[J]. 計算機教育， 2010，10（21） ：26-28.

[2]賈旭.高校物聯網工程專業建設研究與探索[J]. 遼寧工業大學學報：社會科學版，2015，17（2）：108-110.

[3]錢紅燕， 陳兵， 燕雪峰. 物聯網教學實踐體系研究[J]. 計算機教育， 2011（23）： 21-25.

[4]李盧一， 鄭燕林. 物聯網在教育中的應用[J]. 現代教育技術， 2010（2）： 8-10.

[5]徐小龍，魯蔚鋒，楊庚.物聯網專業人才培養策略研究[J].南京郵電大學學報，2012，14（1）：119-124.

作者簡介：

古麗米拉·克孜爾別克（1970-），女，副教授，主要研究方向：現代通信技術及嵌入式技術。