新工科背景下物联网工程专业应用型人才培养探索

李晓芳 谢光前 杨雄

[摘 要]物联网工程专业是新工科典型专业，作为一个新型学科，有着跨学科与跨领域的特点，而由教育部发起的“新工科”建设则向该新型工科专业提出了新的要求。该文的主体包括两部分，第一部分主要是针对“新工科”及“物联网工程”这两个概念作简要说明，第二部分则为“新工科”背景下的物联网工程专业人才培养工作提出了四点详致建议。

[关键词]新工科;物联网工程;应用型人才;培养模式

[基金项目]2019年度江苏省高等教育学会“产教融合研究专项”课题（CJRH2019049）;2019年度常州工学院教改课题重点项目“基于产教融合的应用型物联网工程专业创新人才培养协同育人机制研究”（A3-3104-19-018）;2017年度常州工学院高等教育研究课题“加拿大高校合作教育机制对我国新建本科院校协同育人机制建设的启示研究”（YH1705）

[作者简介]李晓芳（1972—），女（蒙古族），内蒙古通辽人，博士，常州工学院计算机信息工程学院教授，主要从事信息获取与处理研究;谢光前（1977—），男，安徽枞阳人，博士，常州工学院计算机信息工程学院副教授，主要从事无线传感器网络研究;杨 雄（1980—），男，江苏无锡人，博士，常州工学院计算机信息工程学院副教授，主要从事数据挖掘研究。

[中图分类号] G642[文献标识码] A[文章编号] 1674-9324（2020）28-0084-02[收稿日期] 2019-12-13

一、关于“新工科”和“物联网工程”

1.新工科相关概述。由教育部发布的《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》明确提出，要启动“新工科研究与实践”这一课题项目，而“新工科”概念也随即成了一大热门议题。新经济的发展对传统工程人才的培养提出了新的要求，而这便是“新工科”产生的背景。具体而言，随着大数据、云计算、物联网、人工智能的迅猛发展及广泛应用，我们不难预见，在未来的工程“新业态”中，诸如商场销售员、快递员乃至银行出纳员等传统职业者都可能会被人工智能所代替。基于此，我们不禁思考：未来究竟需要何种工程人才？这就关系到“新工科”人才的定义。所谓“新工科”人才，是相对于传统工科人才而言的，主要指这样一种高素质复合型人才：具备较强工程实践能力、创新能力及国际竞争力，能够适应并引领未来的产业与科技革命，满足国家的重大战略需求及科技发展需求[1]。而人才的培养离不开高等教育，“新工科”人才的培养也不外如是。

2.物联网工程概述。根据中国通信标准化协会所下的定义，物联网是这样一种网络：按照约定协议，经由信息传感设备（如红外感应器、激光扫描器、射频识别装置以及全球定位系统等）实现物品与互联网之间的连接，以进行通信和信息交换。总而言之，物联网是一种能够智能化地进行识别、定位、跟踪、监控及管理的网络。从定义的角度来看，一個物联网应用主要包括四个要素，即：（1）信息生成要素，与该要素相对应的系统架构为感知识别层，关键技术主要包括RFID与自动识别技术等;（2）传输要素，这一要素所对应的系统架构是网络构建层，关键技术主要包括无线低速网络和无线宽带网络等;（3）管理要素，其对应的系统构架为管理服务层，关键技术主要有大数据与海量存储技术等;（4）应用要素，综合应用层为其所对应的系统架构，关键技术主要包括平台管理技术、业务运营管理技术等。

物联网技术的不断发展及其向人们日常生产与生活的不断渗透直接催生了物联网工程这一新兴专业，并使其成为国内高校中的一大热门专业。谈及物联网工程专业，它的一大显著特点在于多学科交叉融合性。这一特点形成的原因主要在于该专业知识面很广，涵盖了多种技术，如计算机技术、传感信息处理技术、通信技术等。同时，该专业的人才培养工作也有了新要求，即在制定人才培养方案之前，需要先在专业知识体系、课程体系及教学实践等方面做出充分的探索以保证方案的切实可行性。此外，若从技术角度来看这一专业，我们需要注意的是，由于物联网技术仍然处于不断向前发展的状态中，因此物联网工程专业的教育教学相关工作也需要随着技术发展不断做出调整和改革，以保证学生及时掌握前沿技术。

二、“新工科”背景下的物联网工程专业人才培养

1.制定物联网工程应用型人才培养标准。在“新工科”背景下，相关院校要坚持以满足地方经济与社会发展需求为导向，集中优质教育资源，构建独具特色的培养模式，致力于物联网工程应用型人才的培养。而首重之事便在于明确该专业人才的培养标准。合格的应用技术型人才具体来说应当具备以下特点：（1）具有较强的工作实践能力且能够从事与专业相关的各种工作，如开发、设计、管理及维护等;（2）具备良好的职业道德、科学素养及创新意识。

2.设置面向“新工科”的物联网专业课程体系，并着力推进“一师一优课”的建设工作。一方面，当前高校物联网专业课程体系大多是由相关学科的现有课程叠加构成，非但不能体现出物联网工程专业在教学及科研方面的优势，且更未形成该专业的特色。在“新工科”背景下构建物联网专业课程体系，应当将学生实践能力和综合素质的提高放至教育教学任务的首位，迎合当今社会对应用型人才的需求。总体而言，该专业课程体系应当呈现定制化和立体化的特点：高校要沿着“通用+特长”的基本设计思路，在推重基础课程的同时，也要强化技术主干课程并打造核心课程;开设实训课程并注意贴合发展形势及用人需求不断更新教学内容，最终打造出一套集通识与专业教育、集中实践和创新创业为一体的立体化课程体系[2]。另一方面，有关院校要认识到精品课程对于提升自身办学质量及人才培养质量的积极意义，注重打造优质课程，如“一师一优课”。所谓“一师一优课”，是指每位专业教师都要打造至少一门优质课程。而优质课程有三大特点—以学生为中心、以培养学生能力为核心、以培养成果为导向;指涉两个方面—优质的教学和优质的课程资源，具体来说即是鼓励教师在课程的内容和组织形式方面采用项目式教学模式，授课时则采用信息化教学模式与方法以规范课程教学，此外教师还需注重课程资源的建设。

3.打造CDIO工程教育实践教学平台。“CDIO”中的“C”即Conceive，构思;“D”即Design，设计;“I”是Implement，实现;“O”为Operate，运作。面向“新工科”的物联网工程专业教育要以学生的兴趣特点为导向，借助先进的信息化教学手段，采用CDIO工程教育模式，让课程之间形成有机联系，引导学生主动地学习并实践专业课程知识[3]。在CDIO工程教育模式下，学生不仅可以更好地掌握工程基础知识，而且其个人能力、工程系统能力及人际团队能力均可以得到有效提升。具体而言，CDIO工程教育模式涉及通信技術、传感器技术、嵌入式应用技术、综合设计技术及创新科研项目五个主要门类。

4.建设一支卓越的物联网工程专业教师队伍。由于当前的物联网工程应用并没有较为成熟的经验可以借鉴，仍然处在独自摸索阶段，而在师资方面，尤为明显的问题便是从业者相对较少，各个高校均不同程度地存在着从其他相关专业借调教师的现象。然而，对于提高该专业人才培养质量而言，一支结构合理且专业素质强大的师资队伍尤其重要[4]。因此，高校有必要尽快打破当前专业师资力量薄弱这一现状，具体可以遵循“内培外引”双线思路，采用“双师型”教师培养模式，在安排教师进入企业挂职锻炼的同时，注重对掌握物联网关键技术人才的引入，最终建成一支有益于专业蓬勃发展的教师队伍。

三、结语

“新工科”建设的最终目标在于对具备良好科学基础、工程能力及综合素质的物联网工程人才的培养，从而助推我国新经济的发展。为此，本文特从制定培养标准、设置课程体系、打造教学平台及建设教师队伍这四个方面，为当下及未来的物联网工程专业人才培养工作提出了参考建议。

参考文献

[1]周开发，曾玉珍.新工科的核心能力与教学模式探索[J].重庆高教研究，2017，5（3）：22-35.

[2]种楠楠.新工科背景下独立学院物联网工程专业教学体系研究与探索[J].物联网技术，2019，9（4）：116-118.

[3]谭艳萍，陈显祥，罗永.新工科背景下的物联网工程专业建设问题及对策探究[J].计算机教育，2019，（2）：74-77.

[4]吴宣够，郑啸，陶陶.面向新工科的物联网工程专业人才培养方案探索[J].安徽工业大学学报（社会科学版），2018，35（5）：83-84.

Exploration on the Cultivation of Applied Talents in Internet of Things Engineering under

the Background of Emerging Engineering Education

LI Xiao-fang， XIE Guang-qian， YANG Xiong

（School of Computer Science and Information Engineering， Changzhou Institute of Technology，

Changzhou， Jiangsu 213022， China）

Abstract： The Internet of things engineering is a typical major of the Emerging Engineering Education. As a new subject， it has the characteristics of interdisciplinary and cross-domain， and the construction of Emerging Engineering Education initiated by the Ministry of Education puts forward new requirements for this major. The main body of this paper consists of two parts. The first part is a brief description of the two concepts of Emerging Engineering Education and Internet of things engineering. The second proposes four detailed suggestions for talent cultivation in Internet of things engineering under the background of Emerging Engineering Education.

Key words： Emerging Engineering Education; Internet of things engineering; applied talents; cultivation model