新工科背景下物聯網工程專業建設思考

賈雙英

摘 要：新時代產業變革與科技革命呼喚新型工業發展，新型工業發展需要大批新工科領域創新人才，新工科背景下的專業重構、新技術融合是新工科領域創新人才培養的關鍵。文中以新工科背景下的物聯網工程專業建設為主題，在分析新時代對該專業人才素質需求的基礎上，從學科的交叉性、融合性以及知識、能力等要素出發，研究新工科背景下的物聯網工程專業建設目標、專業建設思路、專業建設舉措以及專業課程體系，為基于新工科的物聯網工程專業建設路徑提供借鑒。

關鍵詞：新工科;物聯網工程;專業重構;課程體系;人才培養;專業建設

中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：2095-1302（2020）07-0-02

0 引 言

隨著信息技術、智能技術迅猛發展，物聯網、云計算、大數據、人工智能等新技術不斷涌現，人類社會正在步入信息、大數據、智能時代。在新時代背景下，技術交叉、融合是一種趨勢，并正在引發科技革命，未來幾十年，新時代下的科技革命以及新一代產業變革將成為主導，工程科技進步和創新將成為推動人類社會發展的重要引擎。為了抓住人類社會發展這一機遇，國家先后提出“中國制造2025”“互聯網+”“網絡強國”“一帶一路”等重大決策。落實重大決策需要以“新技術、新業態、新產業、新模式”為特點的服務支撐，需要突破核心關鍵技術，構筑先發優勢，在全球創新生態系統中占據戰略制高點。基于這種目標和戰略規劃，改革傳統工科教育，探索新興工科教育新模式，是教育部教學改革的戰略考量。

目前，新工科建設正在從理念走向實踐，在構建和實踐過程中，將遇到專業結構、課程體系、實踐環節等問題。因此，重構人才培養體系成為新工科改革成效的關鍵。新工科人才需要掌握信息類新技術，而新技術中物聯網、云計算、大數據和人工智能構成了一個完整的閉環控制系統新模式。該模式將物理世界和信息世界有機地融合在一起，實現信息共享和智能應用，推動經濟與人類社會發展。從信息技術新模式可以看出，物聯網是數據獲取的基礎，云計算是數據存儲與運算的核心，大數據是數據分析的利器，人工智能是反饋控制的關鍵。因此，在構建新模式、培養新工科人才過程中，基于新工科物聯網工程專業建設是重中之重，極為關鍵。

1 基于新工科物聯網工程專業培養目標與課程體系重構

物聯網產業是擁有廣泛應用前景的戰略性新興產業，需要大量高素質專業人才，物聯網工程專業培養目標的定位應與國家發展戰略相吻合。教育部自2010 年審批通過了物聯網為高校新增本科專業，到目前為止，全國已有百余所高校陸續設立了物聯網工程專業。已有5屆物聯網專業大學生走向社會，成為我國物聯網建設的重要力量。但已畢業的或將要畢業的物聯網工程專業學生的知識結構、專業能力是否被市場認同，是否適合物聯網產業發展對人才的需求等問題，尚未系統研究，也沒有調查和研究的結論。

從高等教育專業設置的角度來看，學科、專業是為培養專門人才而設置的;從社會的角度講，學科、專業設置是滿足從事某類或某種社會職業的需要，對這種人才進行相應的培養、訓練。因此，學科、專業是人才培養與人才需求對接點。隨著新興科技的發展，經濟社會對人才需求相應變化，在當前，新技術、新經濟、新產業、新業態不斷涌現，人才的需求亦不斷發生變化。

學科、專業說到底就是人才培養的載體，科技進步、社會變革和人才培養必須主動適應、主動改革，才能滿足市場的人才需求。因此，基于新工科物聯網工程專業建設的成敗，首先取決于基于新工科物聯網工程專業人才培養目標設置與新工科人才需求契合度。

2 基于新工科物聯網工程專業建設思路

從物聯網工程專業知識結構分析，物聯網是通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換、通信、資源共享，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。從專業結構分析，物聯網工程專業既涉及電子領域，又包含通信、信息領域以及新興技術，是一種多學科交叉、融合的專業。因此，專業建設思路要以學科交叉、融合為前提，以“物、云、大、智”完整的信息處理閉環鏈為引領，設計基于新工科的物聯網工程專業人才培養體系以及內涵與外延建設;從時間、空間、技術和應用4個維度理清基于新工科物聯網工程專業建設要素;從感知、傳輸、處理和應用4個層次構建新工科物聯網工程專業理論與技術體系;從素質、知識、能力、技能4個方面設計新工科物聯網工程專業學生畢業要求。

研究過程中，注重學科、專業跨界交叉、融合等新特征，挖掘物聯網工程技術的交叉性、連續性、耦合性的內涵，提高資源的共享度;分析、重構人才培養方案、課程體系及內容、教師梯隊和實踐實訓要求等人才培養諸多要素;結合物聯網工程專業建設與實踐經驗，研究探索新工科下的物聯網工程專業人才培養體系新構架，以及新工科物聯網工程專業的人才培養新模式。

以專業主干課程為核心，注重新技術交叉性、融合性，對課程進行重組與整合，加強課程相互銜接與統籌協調。設置總覽專業全貌的概論課、專業基礎課等綜合化課程，拓寬學生的學科視野和專業面向，增強工程實踐能力。

3 基于新工科的物聯網工程專業建設舉措

針對基于新工科物聯網工程專業建設目標以及新工科要素及物聯網工程專業特點，建設基于新工科物聯網工程專業擬采用下列舉措。

3.1 解決新工科下的物聯網工程專業培養目標與新興戰略產業對人才需求契合度問題研究

以優化培養目標為抓手，從素質、知識、能力設計畢業要求;以畢業要求為宗旨，設計課程體系結構;以課程體系為牽引，組織課程實施;以評價結果為參考，優化、提升人才培養方案。研究解決物聯網工程專業人才培養目標與新興戰略產業對人才需求契合度問題。

3.2 解決物聯網新工科專業人才培養新模式，體現多樣性和個性化教學模式研究

從物聯網工程專業跨界交叉融合新特征入手，挖掘物聯網技術的交叉性、連續性、耦合性內涵，提高資源共享度，改造升級人才培養方案、專業體系、課程內容、教師梯隊和實踐實訓環境等環節，研究解決物聯網工程專業人才培養模式問題。

3.3 以“物、云、大、智”完整的信息處理閉環系統為引領，細化物聯網課程建設的內涵與外延研究

從時間、空間、技術和應用4個維度，設計好物聯網工程專業體系要素;從感知、傳輸、處理和應用4個層次，凝練物聯網工程專業理論與技術體系;從素質、知識、能力、技能4個方面提煉學生畢業要求和基本能力要求等方面研究。

3.4 產、學、研結合，鍛煉學生的創新能力方法研究

鼓勵學生參與全國大學生各項重點賽事，支持學生積極參加“互聯網 +”大學生創新創業大賽、“大學生創新創業訓練計劃”、電子設計競賽、程序設計競賽、“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽和創業計劃大賽等各級各類競賽活動，研究培養、鍛煉學生創新創業能力的方法。

4 結 語

基于新工科專業建設研究是一項新的課題，用傳統的專業建設理念來建設新工科相關專業會導致畢業學生知識結構不系統，綜合能力欠缺，難以彌補新型信息產業技術的綜合性、系統性人才缺口。主要因為新設專業相互獨立，未能考慮新技術的學科跨界性，以及新技術的交叉性、融合性;培養的人才沒有體現信息技術的系統性、綜合性等。針對這些問題，本文就新工科下物聯網工程專業培養目標、課程體系重構、實踐環節、專業建設舉措等進行研究，探索基于新工科物聯網工程專業路徑，為相關新工科專業建設提供借鑒。

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