地方本科高校物联网工程专业建设与实践

张伟, 王宜怀

(1.咸阳师范学院 计算机学院，咸阳 712000；2.苏州大学 计算机科学与技术学院,苏州 215006)

0 引言

物联网(Internet of Thing，IOT)是指把智能物体通过信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别与管理，是继计算机、互联网后的又一次信息产业浪潮[1]。物联网被称为亿万级产业[2]，已成为政府决策部门及将相关科技人员关注的焦点，与物联网相关学术交流、技术研讨及产品研发正在紧锣密鼓地进行。在高等院校，物联网工程人才培养工作得到国家的大力支持。《国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010-2020)》提出“促进高校办出特色，实行分类管理”，推动地方高等学校更好地服务区域经济建设[3]。作为物联网产业发展根本要素的人才培养不仅是新兴产业培育的需要，更是改造提升传统产业、促进社会发展的需要。

在这样的背景下，教育部于2010年增设物联网工程专业。到目前为止，经教育部备案或审批同意设置物联网工程专业的高校约有600多所，其中大部分是地方本科院校。地方本科院校是以地方财政供养为主，承担着为地方培养人才、提供服务的普通院校[4]。可见，地方高校是培养物联网工程人才的主力军。如何建设好物联网工程专业，为我国物联网战略新兴产业的发展培养高质量人才成为业界关注的焦点。

1 物联网工程专业建设中存在的问题

2012年，教育部制订并颁布了《高等学校物联网工程专业实践教学体系与规范(试行)》[5](以下简称《规范》)，《规范》为各高校物联网工程专业的办学提供了依据，但各高校对规范的理解不尽相同。许多地方高校对新建的物联网工程专业在办学定位、培养目标、课程设置、师资培养等方面存在以下问题：

(1)物联网工程专业是集计算机科学、通信工程、电子技术等学科的融合学科，大多数地方高校将物联网工程专业的培养目标定位为培养具有多领域知识的符合型人才,有的地方高校则照搬重点大学物联网工程专业的培养方案，这些都既不符合地方高校的生源现状，也不符合地方高校的办学条件，在物联网工程专业定位上是不科学的。

(2)部分地方高校对物联网工程专业课程体系没有进行科学规划，只是根据《规范》中对物联网专业涉及到的学科已有课程进行了裁剪和叠加，如何根据地方高校的区域特点来突出地方高校物联网工程专业的专业特色是各地方高校亟待解决的问题。

(3)一些地方高校在物联网工程专业工程实践能力的培养还存在许多不足，例如实验条件不完善，尚未建立实训基地，实验教师培训还未开展等，各地方高校应根据自身已有条件积极开展物联网工程实践能力培养的前期准备工作。

2 物联网工程专业建设的主要途径

同其他专业一样，专业建设是所有高校物联网工程专业在办学过程中要解决的首要问题。人才培养模式和教学资源建设是办好物联网专业的基础[6]。因此，各个地方高校应根据自己的实际出发，以市场物联网人才需求为导向，突出物联网工程专业的行业特色，这样培养的人才才能更好地服务地方经济建设。

2.1 准确定位物联网工程专业的培养目标，为培养适合地方经济发展的物联网工程专业人才提供依据。

人才培养目标规定了人才培养的方向和层次，是人才培养规格的主要依据。培养目标的制定要结合当前地域的产业特点与发展定位、学校的发展目标与师资构成等具体因素。地方高校必须充分理解和把握物联网的概念和内涵，深入调研物联网产业的人才需求状况，根据服务区域行业的发展需求，明确物联网专业定位和人才培养目标。

经过大量的调研和考察，将我校的物联网工程专业人才培养目标定位为：“培养掌握物联网基础知识、专业技能，具备对信息进行标识、获取、处理、识别及控制等能力，毕业生能胜任与物联网相关的系统分析、系统规划、软件系统设计及运维等工作的应用型人才。”在本科生的培养过程中我们主要将培养应用型人才分为3类，方向课程设置，如表1所示。

(1)大数据处理方向。

主要培养能从事计算机软硬件产品及大数据处理或数据挖掘的工程运维人员或在计算机与互联网企业中从事系统集成或售后服务、在政府部门或企事业单位从事信息系统的建设、管理、工程型和应用型高级技术人才。

(2)Web技术与应用方向。

主要培养能胜任各类IT企业及相关的计算机应用领域中从事Web页面制作、Web前端设计、网站开发等技术的应用型人才。

(3)移动终端开发方向。

主要培养具有移动互联网应用与开发技术，具有基于Android操作系统进行移动商务应用开发、移动智能终端用户体验设计等，可从事基于移动互联网开发、应用等方面工作的高素质技术应用型人才。

2.2 根据市场对物联工程人才的需求，不断优化物联网工程专业课程设置。

物联网体系架构大致可分为3层，即感知层、网络层和应用层。以物联网3层体系架构为框架，以物联网涉及的四大支撑技术(传感器、WSN/Zigbee、RFID、M2M)为核心，进而优化物联网工程专业课程设置，专业核心课与物联网体系结构对应关系，如表2所示。

表1 2017级物联网工程专业必修课及方向课

表2 专业核心课程与物联网体系架构的对应关系

2.3 探索“校企合作”的新模式。

我校物联网专业在实践教学过程中根据物联网产业发展要求，以企业项目为依托，以工程技术为主线，建立多元化的校企合作，将工程实践能力培养贯穿于整个实践教学，人才培养空间扩展到社会。目前，物联网工程专业已经建立多家校外实训基地，分别有中软国际、环球华信(北京)科技发展有限公司西安分公司、北京尚观科技有限公司西安分公司等，通过不断拓宽与企业的合作，进一步加强校外实训基地建设。

2.4 加强实践教学体系建设。

物联网工程专业实践教学体系必须以培养应用型人才为导向[7]，应用型人才培养的重点是提高学生的实际动手能力。为了满足实验教学的需要，在已有嵌入式系统原理实验室、计算机系统结构实验、计算机软件实训室的基础上，咸阳师范学院于2015年投资55万建设了物联网工程实训室，2016年投资25万元建设了嵌入式智能实验室，这些实验室的建设满足了物联网工程专业实践教学的基本要求。在2016年的培养方案制定过程中，我们将物联网工程专业实践教学划分了4个阶段(也成为“四步曲”)：专业知识认知阶段、专业知识巩固深化阶段、专业知识提高阶段和综合能力提升阶段，如图1所示。

图1 物联网工程专业实践教学“四步曲”

专业认知阶段在大一进行，主要通过学生学习概论或入门课程以及对企业(行业)参观、交流来加深学生对物联网专业的感性认识，激发学生对本专业的兴趣；专业巩固深化阶段主要通过课内实验及课程设计来达到学生掌握及巩固专业知识的目的，专业提高阶段主要通过学生参加大创项目、大学生创新团队[8]、各类行业竞赛等形式来提升学生的专业知识；最后通过校外实习及毕业设计来培养学生的综合能力，毕业设计通过企业导师和校内导师共同指导而完成。这样一来，物联网工程专业实践环节教学贯穿于整个大学阶段，为提高学生动手能力提供了保证。

2.5 探索适合地方经济发展需要的物联网工程专业人才培养模式。

地方本科高校担负着为地方经济发展培养合格人才的重任，我校物联网工程专业建设应以“西咸新区”发展为平台、以“一带一路”建设为契机、以陕西省政府倡导的在陕西高校中建设的4个“双一流”为机遇，探索出一条适合我校物联网工程专业人才培养的新模式。

(1)以地方经济发展需求为平台，以横向项目为切入点，以科研促进教学。

物联网工程专业建设三年来，经过专业教师的不断努力，目前物联网工程专业与地方经济发展相关的项目立项5项，这样科研项目在物联网的某些领域促进了学科建设，如表3所示。

表3 2014—2017年科研立项

(2)以大学生创新创业项目为依托，各类学科竞赛为抓手，不断提高学生实际动手能力。

组织学生积极参与老师的相关课题及各类大学生创新创业项目，如国家级、省级和校级大学生创新创业项目；同时，组织学生参加行业、专业竞赛，如全国物联网技术大赛、全国电子设计大赛、全国嵌入式设计大赛、全国“互联网+”设计大赛等。其目的培养学生的实践动手能力，创新创业能力，如表4所示。

表4 部分立项的大学生创新创业项目[9]

2.6 加强师资队伍建设。

物联网工程专业教学要求教师既具有扎实的理论，又要具备丰富的实践经验。地方本科院校师资匮乏是大多数高校面临的问题，培养双师型教师和引进高层次人才是解决这一问题的主要途径。近年来，物联网工程系引进博士2人，分别派出3名教师前往南京大学、苏州大学、西北大学访学或单科进修，选派专业教师参加企业项目训练6人次，通过这些举措拓宽了教师的知识视野，提高了教师的实践能力和社会活动能力，促进了物联网专业课程教学。

3 总结

咸阳师范学院物联网工程专业自2014年建设以来，在培养方案制定、课程设置、师资培训、实验室建设、校企合作等方面取得了一些成绩，但这离物联网工程专业建设的目标还相差甚远。我们要以陕西高校中建设的4个“双一流”为机遇，以向应用型大学转型为目标，力争把我校物联网工程专业建设为服务咸阳地方经济社会发展、培养出更多的适应社会需求的物联网专业人才而不断努力。