物聯網工程專業人才培養方案的設計

徐海霞++肖迎元++王曉曄++溫顯斌

摘要：隨著物聯網產業的發展，天津市社會經濟發展對物聯網人才的需求逐年增加，培養滿足需要的物聯網人才意義重大。文章通過對天津市社會經濟以及支柱產業現狀的調查和目前天津市物聯網技術人才培養現狀與需求分析，研究了天津市經濟發展中所需物聯網專業人才的具體要求，提出了我校物聯網工程專業人才培養方案，更好服務天津市經濟建設。

關鍵詞：天津市經濟需求；物聯網工程；培養方案

物聯網技術是推動當今世界科技和經濟快速發展的關鍵技術之一，根據物聯網產業特征優化產業結構，可以提高天津市的整體技術水平和經濟實力，而培養具有高水平專業技術的物聯網人才正是整個戰略的基礎和關鍵。

一、天津市經濟產業現狀調查和物聯網人才需求分析

（一）天津市經濟產業與物聯網產業現狀分析

天津是我國老工業基地，自濱海新區開發開放以來，在鞏固和提升傳統和支柱產業的同時，發展了以航空航天為代表的八大新型支柱產業。物聯網提供的集硬件、網絡、平臺、應用、流程耦合為一體的高端綜合集成服務能力具有重大的應用潛力。

針對物聯網的研究和應用起步在天津是比較早的。在計算機、傳感器、應用集成和信息安全等領域初步形成了完整的產業鏈，將發展物聯網產業、推廣物聯網應用、搭建物聯網平臺、突破物聯網技術作為四大重點任務，積極推進物聯網產業在天津市社會經濟中的發展。

（二）企業物聯網技術人員情況分析

目前，社會企業中缺少真正能將物聯技術與跨行業產業緊密結合的專業技術人才。造成這一現象的根本原因在于物聯網是互聯網到物的感知與控制的延伸，計算機與通信專業的人才對傳感和控制不熟悉，而電子電氣和自動化等專業的人才對通信網絡不熟悉。物聯網應用向新興產業發展的趨勢越來越明朗，因此需要大量具有計算機、通信網絡、傳感、控制等專業知識的多學科復合型物聯網技術人員。

二、天津市物聯網專業人才培養情況分析

天津市高等院校中，天津大學于2010年獲得教育部批準開設物聯網工程專業，天津理工大學和天津工業大學也于2012年獲批開設物聯網工程專業，南開大學和天津科技大學于2013年獲批開設物聯網工程專業。由于物聯網的相關研究處于起步階段，且具有交叉學科的特征，物聯網工程專業在不同的學校辦學學院也不同，如天津大學該專業在電子信息學院，而我校則隸屬于計算機與通信工程學院，因此，天津市物聯網專業人才培養的主要問題就在于針對不同學校的情況及特點，建設有各自特色的物聯網工程專業。

三、物聯網工程專業人才培養方案的設計

（一）專業定位和培養目標

物聯網工程專業屬于綜合性專業，融合了計算機、網絡、通訊、控制等不同專業領域，其理論體系覆蓋了信息感知、傳輸、處理及應用等方面。我校的物聯網工程本科專業依托計算機與通信工程學院已有的扎實理論基礎和領域應用經驗，秉承“為天津市社會經濟發展服務”的人才培養理念，既重視人文素養和職業素質，同時關注專業理論知識和特色技術專長。

（二）培養模式

我校物聯網工程專業學生采用3+1聯合培養模式，即大學一、二、四年級在天津理工大學培養，主要負責專業基礎課和實踐環節的教學培養工作；大學三年級在中華大學培養，負責物聯網專業課的教學與學生培養工作；最后成績合格的學生頒發天津理工大學畢業證、學位證，該模式自2013級開始實施。

（三）教學計劃主體框架

根據本專業總體培養目標，在社會、企業、高校等各方面進行了深入調研，充分了解物聯網工程專業國內外教育發展現狀，依托我校計算機、通信工程、物流等專業優勢與特色，構建了一種模式、二個方面、四種能力、六個模塊和八個課程群的“分層次、互動式、工程化”培養方案。即確立了一種“與臺灣中華大學3+1的聯合辦學”模式；從“強化理論教學和實踐教學”兩個方面；圍繞著“具備并能應用與本專業相關的科學、數學、工程技術基礎知識能力、具有本專業分析問題與解決問題的個人能力和專業能力、能在實際多學科合作團隊里工作并進行有效交流能力、具備一定的企業和社會環境下的綜合工程實踐經驗構建能力”四種能力；搭建了包括“數理課模塊、人文管理模塊、學科基礎課模塊、專業基礎課模塊、專業課模塊和集中實踐課模塊”六個模塊；“數理基礎課程群、學科基礎課程群、應用層課程群、傳輸層課程群、信息處理課程群、感知層課程群、集中實踐課程群、人文社會科學基礎知識課程群”八大課程群的“分層次、互動式、工程化”的培養方案。

（四）課程設置

1.課程體系與課程群設計。我們首先把專業課程劃分為四個知識模塊，然后將其分為若干個課程群，按照課程群組織教學和進行課程建設（如圖1）。其中感知層課程群包括傳感器原理、單片機原理及接口技術、數字信號處理、Linux操作系統、物聯網控制技術、嵌入式系統和數字圖像處理；信息處理層課程群包括人工智能、JAVA程序設計、定位技術與應用、數據庫課程設計、辨識技術概論、物聯網信息處理技術、云計算平臺技術和物聯網軟件開發設計；傳輸層課程群包括物聯網通信技術、基于IPV6的網絡、物聯網控制技術、無線Ad hoc網絡技術、網絡與協議、物聯網安全與驗證技術和模式識別與狀態監控；應用層課程群包括物聯網中間件技術、智能物流信息系統與設計、物流與供應鏈管理和物聯網應用系統綜合設計。

2.實踐教學體系設計。物聯網工程專業強調工程應用，培養過程中的實踐教學至關重要。我校的物聯網工程專業以學生為主體，理論教學以問題驅動模式組織。實踐教學從具體實驗開始，經過課程設計、綜合設計、競賽和畢業設計等，培養學生逐步具備基礎能力、綜合能力、應用能力和創新能力，輔助不同層次的評價機制，力求培養適應物聯網產業需求的工程應用人才（如圖2）。

四、結語

物聯網工程專業在21世紀的工業革命潮流中屬于新興學科，市場需要大量優質的物聯網人才，如何培養出滿足社會需求、真正服務社會的物聯網特色人才是目前亟須解決的問題。各個高校基礎不同，地方人才需求層次方面也不盡相同，只有著眼自身條件，發揮自身優勢，充分調研市場需求，有的放矢地進行物聯網教學內容優化，才能在物聯網專業發展大潮中找到自身的定位與價值。

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■ 編輯/宋 宇