《物聯(lián)網(wǎng)工程》本科專業(yè)培養(yǎng)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(shè)《物聯(lián)網(wǎng)工程》專業(yè)的高校，如何結(jié)合新疆的區(qū)域特色和農(nóng)業(yè)院校的實(shí)際情況及優(yōu)勢，確定新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)《物聯(lián)網(wǎng)工程》本科專業(yè)培養(yǎng)方案和目標(biāo)。結(jié)合專業(yè)發(fā)展定位、人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程教學(xué)內(nèi)容改革等方面展開討論。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 培養(yǎng)方案 課程建設(shè)

【基金項(xiàng)目】新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)教研項(xiàng)目（2015JXYJ02）。

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

引言

在“國家決定大力發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)、綠色經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)、環(huán)保技術(shù)、生物醫(yī)藥等關(guān)系到未來環(huán)境和人類生活的一些重要戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”的背景下，“加大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)力度，支持和鼓勵有條件的高等學(xué)校從本科教育入手，加速教學(xué)內(nèi)容、課程體系、教學(xué)方法和管理體制與運(yùn)行機(jī)制的改革和創(chuàng)新，積極培養(yǎng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)的人才”，是“滿足國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展對高素質(zhì)人才的迫切需求”。深刻理解黨和國家在發(fā)展包括物聯(lián)網(wǎng)工程在內(nèi)的新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)的決定，把握設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的必要性，對于我們堅(jiān)定信心、辦好專業(yè)具有重要意義。我們必須認(rèn)識到，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展必將引起整個(gè)社會的變革，推動國家信息化向縱深發(fā)展，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)調(diào)整和發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變，它是搶占發(fā)展制高點(diǎn)、改善民生、利國惠民、構(gòu)建和諧社會的重要技術(shù)手段。而大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，培養(yǎng)高素質(zhì)專業(yè)人才，正是這一戰(zhàn)略的重要組成部分。

1.國內(nèi)開設(shè)該專業(yè)的情況

物聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)前世界新一輪經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)之一，是全球各發(fā)達(dá)國家信息化社會建設(shè)的重要內(nèi)容。大學(xué)教育必須緊跟產(chǎn)業(yè)發(fā)展，2010年，教育部批準(zhǔn)北京理工大學(xué)、北京科技大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等37所高校成為首批獲準(zhǔn)開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的學(xué)校，部分高校已于2011年首次招生，物聯(lián)網(wǎng)工程作為一門專業(yè)課程正式進(jìn)入高校培訓(xùn)人才的教學(xué)課程，不但是國家和政府大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的體現(xiàn)，也是國家在人才培養(yǎng)模式上做出及時(shí)反映的重大舉措。

2012年2月，教育部下發(fā)通知，批準(zhǔn)北京交通大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、暨南大學(xué)等80所高校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)。2013年又有一百多所高校獲批增設(shè)該專業(yè)，加上2014年新增的院校，目前全國共有316家本科院校開設(shè)了這一專業(yè)。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(yè)發(fā)展定位

物聯(lián)網(wǎng)是我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，也是我國新一代信息技術(shù)自主創(chuàng)新突破的重點(diǎn)方向。新疆作為“一帶一路”核心區(qū)的“前沿”，已經(jīng)制定了“十三五”創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，物聯(lián)網(wǎng)是自治區(qū)需要重點(diǎn)培育和發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，而且，在新疆“十三五”規(guī)劃中明確指出了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推廣是8個(gè)信息化重大工程之一。可見，從國家層面到自治區(qū)層面，均亟需培養(yǎng)一大批物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才，為各行各業(yè)提供服務(wù)。

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是教育部根據(jù)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略需要，于2010年設(shè)立的新專業(yè)，屬于計(jì)算機(jī)、通信、電子等多領(lǐng)域的交叉學(xué)科，歸類于計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)。2012年，教育部就已批準(zhǔn)新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)立物聯(lián)網(wǎng)工程本科專業(yè)，學(xué)制四年，授工學(xué)學(xué)士學(xué)位，是迄今為止新疆唯一開設(shè)該專業(yè)的高校，2016年已為新疆各行各業(yè)輸送了第一批物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)緊缺人才。

新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)發(fā)展定位是：立足新疆，面向西部，側(cè)重“三農(nóng)”，以“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”作為專業(yè)建設(shè)的重要方向服務(wù)社會，凝練具有地方教育特色的專業(yè)建設(shè)體系，構(gòu)筑西部地區(qū)物聯(lián)網(wǎng)高等教育平臺，打造培育物聯(lián)網(wǎng)骨干人才的搖籃，全力為各行各業(yè)持續(xù)輸送高水平、高質(zhì)量、高素質(zhì)的復(fù)合型和創(chuàng)新型工程技術(shù)緊缺人才。

3.人才培養(yǎng)模式

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)綜合了計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)、通信工程等多門學(xué)科，要求學(xué)生必須具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力。CDIO（Conceive 構(gòu)思，Design 設(shè)計(jì)，Implement 實(shí)施，Operate 運(yùn)行）是由美國麻省理工學(xué)院等幾所大學(xué)于 2004 年創(chuàng)立的工程教育培養(yǎng)模式，該模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生按照工程師的要求，能夠通過團(tuán)隊(duì)努力進(jìn)行從工程產(chǎn)品的構(gòu)思、設(shè)計(jì)到實(shí)施、運(yùn)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(yīng)用型本科教育同樣具有很好的參考價(jià)值。新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)正在逐步推行CDIO培養(yǎng)模式，已投入一定的物力、財(cái)力建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室并且積極尋找與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的機(jī)會。

4.課程內(nèi)容建設(shè)

在課程設(shè)置方面，我們也參照了內(nèi)地高校的模式，在此基礎(chǔ)上，增加體現(xiàn)自己特色的課程。因?yàn)槭枪た茖I(yè)，大一階段重點(diǎn)強(qiáng)化數(shù)學(xué)及基礎(chǔ)物理功底，基礎(chǔ)課程中包含高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、大學(xué)物理等。同時(shí)，我們也要求在大一大二重點(diǎn)加強(qiáng)學(xué)生的計(jì)算思維。C語言程序設(shè)計(jì)和Python程序設(shè)計(jì)這兩門課程的教學(xué)目標(biāo)就是要提升學(xué)生計(jì)算思維的能力。課程的內(nèi)容借鑒國外名校在MOOC平臺提供的視頻資源的同時(shí)結(jié)合學(xué)院多年來的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。C語言程序設(shè)計(jì)采取項(xiàng)目驅(qū)動的教學(xué)模式，考核體現(xiàn)在教學(xué)過程的每一個(gè)階段。Python程序設(shè)計(jì)建立了學(xué)校的MOOC學(xué)習(xí)平臺，完成了從教學(xué)視頻、課程學(xué)習(xí)資料、項(xiàng)目設(shè)計(jì)等教學(xué)的全過程的建設(shè)任務(wù)。除此之外，模擬電子技術(shù)、數(shù)字邏輯電路、單片機(jī)原理及應(yīng)用等課程的內(nèi)容及授課模式做了全面的調(diào)整，增加實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核力度，課程的內(nèi)容按照結(jié)合項(xiàng)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(yè)課程包括微機(jī)原理與接口技術(shù)、通信原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、信號與系統(tǒng)、傳感器技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)、無線通信原理、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID技術(shù)及應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)編程技術(shù)等。這些課程目前也在建設(shè)中。建設(shè)的重點(diǎn)是課程的理論授課內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容及考核模式。

同時(shí)，加強(qiáng)優(yōu)勢課程的建設(shè)力度，其中，農(nóng)業(yè)信息采集與處理技術(shù)僅對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)開設(shè)，該課程獲得學(xué)校本科教學(xué)研究項(xiàng)目建設(shè)資助，通過一年的建設(shè)，完善了各類教學(xué)資源，作為特色課程準(zhǔn)備在全校推廣。

結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)經(jīng)過這幾年的實(shí)踐，我們定位的培養(yǎng)目標(biāo)是造就具有通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)專業(yè)知識，掌握通信系統(tǒng)理論和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)工程領(lǐng)域的專門知識與關(guān)鍵技術(shù)，基礎(chǔ)寬厚、視野開闊、發(fā)展?jié)摿Υ蟆?chuàng)新意識強(qiáng)、工程意識、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力突出、綜合素質(zhì)優(yōu)秀，從事物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)分析與科技開發(fā)及研究方面的有較強(qiáng)適應(yīng)高級工程技術(shù)人才。為此，我們將不斷加大課程建設(shè)的力度，重視提升學(xué)生動手實(shí)踐能力的培養(yǎng)，努力把物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)辦成學(xué)校的優(yōu)勢特色專業(yè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳功宜.對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學(xué)體系建設(shè)的思考[J]. 計(jì)算機(jī)教育， 2010，10（21） ：26-28.

[2]賈旭.高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)研究與探索[J]. 遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：社會科學(xué)版，2015，17（2）：108-110.

[3]錢紅燕， 陳兵， 燕雪峰. 物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)實(shí)踐體系研究[J]. 計(jì)算機(jī)教育， 2011（23）： 21-25.

[4]李盧一， 鄭燕林. 物聯(lián)網(wǎng)在教育中的應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù)， 2010（2）： 8-10.

[5]徐小龍，魯蔚鋒，楊庚.物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)策略研究[J].南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)，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(xiàn)代通信技術(shù)及嵌入式技術(shù)。