新工科背景下物联网工程专业建设存在的问题及对策

张伟， 吴宗胜， 韩改宁， 高英英

(1. 咸阳师范学院， 计算机学院， 陕西， 咸阳 712000; 2. College of Information Technology and Computer Science， University of the Cordilleras， Baguio 2600, Philippines)

0 引言

“新工科(new engineering)”概念一经提出，国内立即形成了“天大行动北京指南”和“复旦共识”[1]。在“新工科”思想的指引下，掀起了一场新工科的改革与建设热潮。随着全球经济一体化进程及我国经济结构的变化，特别是随着物联网、云计算、大数据等计算机类新兴产业的兴起，我国信息产业也逐步渗入到各个领域，这些领域都面临着人才短缺的问题[2]。新工科的建设要以新产业为背景，探索传统工科与新兴工科相结合之路[3]。

在我国，物联网工程专业设立于2010年,在新工科思想的指引下，经过10多年的建设，专业建设取得了一定成效[4]。但仍然存在一些不足。

1 物联网发展趋势

举目全球，物联网技术正成为经济社会可持续发展的关键引擎[5]。我国已经基本形成了相对齐全的物联网产业体系，涵盖了智能制造、智能感知、网络服务与应用等领域。据HIS公司预测，未来几年，全球物联网专业人才缺口将超过1 000万人[6]。我们应该抓住物联网专门人才需求的机遇，根据社会需求，优化物联网专业培养模式，培养出更多能够适应地方经济社会发展的物联网应用型人才。

2 物联网工程专业人才培养计划的现状

我国已有600多所高校增设了物联网工程专业[7]。江南大学经过多年的建设，已将物联网工程专业建成为国家级特色专业[8]，其培养过程、教学经验等可以为各高校提供参考。

目前，物联网工程专业的人才培养过程中优秀的案例不多。因此，各高校应根据自身的专业定位及学校特色，以凝练行业特色为突破口，培养出既符合物联网专业发展需求，又具备明显优势的物联网技术专门人才。

3 地方高校物联网工程专业存在问题

经过调研，地方高校对物联网工程这一新专业的办学定位、人才培养、课程体系等方面存在一些问题，主要体现在以下方面。

(1) 专业培养目标与地方经济发展和专业特色结合不紧密

目前，不少地方高校的专业定位没有与地方经济需求相结合，导致培养的人才缺乏就业竞争优势。大多数物联网工程专业特色不鲜明。一些高校在专业设置时还是照搬原有的传统课程，教学思维、教学方式上缺乏创新。另外，一些高校即使在新工科理念下开展教学，但没有很好地凝练专业特色，导致本专业学生“什么都学，什么都不精”，培养的学生与其他相近专业区分不大，没有明显的就业优势。

(2) 培养方案没有结合自身特点，课程设置不大合理

一些高校物联网工程专业培养方案没有结合自身特点制定，只是对其他高校培养方案的简单修改，课程设置也只是对现有课程的简单裁剪和叠加。

(3) 实践课时占比小，实践教学环节较薄弱

大部分高校物联网工程专业培养目标是培养学生具有较强的实践能力，但是实际培养过程中实践课时占比小，实践教学环节较薄弱。

(4) 师资力量相对薄弱，专任教师“工程训练”能力不强

物联网工程专业开设较晚，该专业的现有教师大多数没有物联网专业教育背景。他们没有系统地学习过物联网工程课程体系，其工程实践能力相对较弱。

(5) 成绩考核以传统考试为主，评价体制单一化

据调研，开设物联网工程专业的高校，对本专业的学习成绩的考核大多数仍然采用传统的笔试，这样不能很好地考核学生的实际应用能力，更不符合新工科培养人才的规律。

4 新工科背景下该专业建设的举措

(1) 结合办学实际，对物联网工程专业的培养目标进行准确定位

物联网专业是跨学科专业，知识体系比较复杂，应用性强，产业领域广。我们必须研究社会经济发展对地方高校人才的需求，从学校实际出发，凝练专业特色，准确定位培养目标，制定符合社会需求和学生实际的人才培养方案。

(2) 根据物联网专业人才的社会需求，优化其专业课程设置

物联网体系架构可分为感知层、网络层和应用层三层(见图1)[9]。感知层主要是利用各种传感设备进行数据的采集和处理，涉及传感器、RFID、WSN、嵌入式等技术；网络层对感知层获取的数据进行接入与传输，涉及各种短距离无线通信技术和网络传输技术[10]；应用层根据实际应用需求，进行信息处理和人机交互，主要涉及数据处理和软件开发技术。

图1 物联网体系架构

根据物联网体系的三层结构及工程教育认证的需要，在2020级物联网工程培养方案中，课程类别设置由通识教育、专业教育、实践类教育、专业创新创业能力训练及职业技能训练五部分组成。其中，通识类占总学分的29.7%，专业教育类占总学分的51.4%，实践类课程占总学分的16.6%，专业创新创业能力训练课程占总学分的1.2%，职业技能训练课程占总学分的0.6%(见表1)。

表1 物联网工程专业课程设置表

(3) 调整实践课比重，丰富实践教学体系

逐年加大实践课程在培养方案中的课时比例，力争实践课时占比达到总计划课时的35%以上。

通过建设，目前我校物联网工程实践教学体系由课程配套实验、专业见习、单列实验课、专业课程设计、专业生产实习、毕业设计等7个实践环节组成。实践教学环节贯穿于本科生培养的整个过程中。通过多种实践环节，不断提升学生实践能力。

(4) 加强师资的引进和培养力度，不断优化教师职称学历结构

针对师资队伍力量薄弱的问题，我们采取了对外引进、对内培养的人才强校方式。为了提升教师的实践工程能力，通过选派老师参与企业挂职、国内外访学、单科进修，参加高校教师师资培训等多种形式，提高教师的工程化训练能力。

2016至2021年引进西北大学等知名高校应届毕业博士4人，教师考取博士2人。目前，博士学位教师占比达33.3%(如图2)，博士及在读博士教师占比达58.3%。

图2 物联网工程专业博士学位教师发展情况

近六年，有5位教师分别评上了高级职称(如图3)，截至2021年6月，高级职称教师占比61.5%，有9人获得了“双师型”教师认定，本专业“双师型”教师占比达69.2%。

图3 物联网工程专业高职称教师发展情况

(5) 改革学生考评机制，将结果性考核与过程化考核并重

2020年，我校物联网工程专业分别选取了“嵌入式系统原理与应用”、“JAVA 程序设计”两门课作为本专业的过程化考核试点课程。

过程性考核摒弃一门课程由单次考核决定成绩，改为最终成绩由阶段性实践成绩、团队协作成绩、期中成绩及平时成绩等多个部分组成[11]。实施过程性考核，激发了学生学习兴趣，增加了过程化评价环节，培养了学生在项目实施过程中的实践能力及团队协作能力。

5 总结

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自建设以来取得了一些成绩，但离新工科的建设还有一定的差距。我们应以新工科建设为契机，以应用型人才培养为目标，结合自身办学实际，不断凝练专业特色。通过改革教学方法，创新教学思维，实现高质量、应用型人才培养。不断优化我校物联网专业人才培养模式，以培养出更多适应我国现代化建设需要的高级应用型物联网专业人才。