物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式分析

摘要：物聯(lián)網(wǎng)是世界各國都高度重視的新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展的關(guān)鍵因素是人才，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)特點從觀念、制度、操作三個層次深入剖析了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)模式，包括人才培養(yǎng)的現(xiàn)實價值需求及目標(biāo)定位、專業(yè)課程體系構(gòu)建、教育場景及方法體系三個方面；結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求提出物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方面應(yīng)重視的建議。

關(guān)鍵詞：人才培養(yǎng)模式；交叉學(xué)科；創(chuàng)新型人才

作者簡介：李娜娜（1980-），女，回族，河南周口人，鄭州輕工業(yè)學(xué)院計算機(jī)與通信工程學(xué)院，講師；張娜（1977-），女，河南鄭州人，鄭州輕工業(yè)學(xué)院計算機(jī)與通信工程學(xué)院，講師。（河南 鄭州 450002）

基金項目：本文系鄭州輕工業(yè)學(xué)院青年教師教學(xué)改革研究課題（課題編號：2012019）的研究成果。

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）03-0016-02

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，簡稱IoT）的概念最早于1999年由美國麻省理工學(xué)院提出，是指依托射頻識別（Radio Frequency Identification，簡稱RFID）技術(shù)和設(shè)備將所有物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理而形成的網(wǎng)絡(luò)。[1]隨著技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵不斷擴(kuò)展。現(xiàn)代意義的物聯(lián)網(wǎng)可以實現(xiàn)對物的感知識別控制、網(wǎng)絡(luò)化互聯(lián)和智能處理有機(jī)統(tǒng)一，從而形成高智能決策，實現(xiàn)人與物、物與物信息交互和無縫鏈接，達(dá)到對物理世界實時控制、精確管理和科學(xué)決策的目的。從物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)來說，它體現(xiàn)了一種虛擬數(shù)字世界和現(xiàn)實物理世界的融合趨勢，在這種“數(shù)字世界泛在化”和“物理世界智能化”的雙向融合過程中，物聯(lián)網(wǎng)被賦予了多個維度的內(nèi)涵，蘊(yùn)含著融合所帶來的巨大創(chuàng)新空間以及融合后產(chǎn)生的巨大價值，成為包括我國在內(nèi)的多個國家的重大科技戰(zhàn)略。[2]而物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素是人才。

為了加快我國新興產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)速度，教育部在2010～2013年分別批準(zhǔn)了30所、37所、80所、131所本科院校申報物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)。盡管高等院校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的熱情高漲，但有一個現(xiàn)實問題卻不容回避，那就是由于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、電子、通信等技術(shù)的多學(xué)科融合專業(yè)，如何突破單一學(xué)科培養(yǎng)人才的局限，拓展創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式有待于進(jìn)一步探索。中國科學(xué)院院士姚建銓在2011年第二屆中國物聯(lián)網(wǎng)大會上做《對高校物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科建設(shè)及人才培養(yǎng)的建議》報告時明確指出：物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)需要探索新的人才培養(yǎng)模式。

一、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)的現(xiàn)實價值需求分析及目標(biāo)定位

物聯(lián)網(wǎng)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，對加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式具有重要推動作用。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才已成為該產(chǎn)業(yè)迅速展開、產(chǎn)品市場應(yīng)用的制約因素之一，而全面分析隱含于人才培養(yǎng)理念中的現(xiàn)實價值需求并具體化為人才培養(yǎng)層次、類型和所涉及的專業(yè)領(lǐng)域，才能根據(jù)不同層次、專業(yè)領(lǐng)域或崗位類型人才的劃分，對培養(yǎng)對象進(jìn)行目標(biāo)定位。

工業(yè)和信息化部印發(fā)的《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃（2011-2015年）》中指出物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)是核心技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化、關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)研究與制定、產(chǎn)業(yè)鏈條建立與完善、重大應(yīng)用示范與推廣等方面取得顯著成效。攻克一批物聯(lián)網(wǎng)核心關(guān)鍵技術(shù)，在感知、傳輸、處理、應(yīng)用等技術(shù)領(lǐng)域取得500項以上重要研究成果；研究制定200項以上國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；推動建設(shè)一批示范企業(yè)、重點實驗室、工程中心等創(chuàng)新載體，為形成持續(xù)創(chuàng)新能力奠定基礎(chǔ)。[3]圖1是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展關(guān)鍵要素示意圖。物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)涉及到感知、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用三大方面的內(nèi)容，而這三方面既相對獨(dú)立又緊密聯(lián)系。高校在開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)時要根據(jù)所依托的專業(yè)來選擇，要結(jié)合辦學(xué)基礎(chǔ)，充分發(fā)揮辦學(xué)優(yōu)勢，重點突破一個方面，其他兩個方面作為協(xié)同發(fā)展。例如，有電子信息辦學(xué)基礎(chǔ)的院校可以從感知層入手，擴(kuò)展到網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層來開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)；有計算機(jī)辦學(xué)基礎(chǔ)的院校可以從網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層入手，擴(kuò)展到感知層，建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)等。

因此，高校應(yīng)整合現(xiàn)有辦學(xué)資源，重點培養(yǎng)以下三類物聯(lián)網(wǎng)人才：一是硬件研發(fā)人員，滿足物聯(lián)網(wǎng)感知制造業(yè)（包括傳感器、RFID、智能儀器儀表等企業(yè)）的人才需求；二是網(wǎng)絡(luò)通信人才，滿足物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)業(yè)（M2M信息通信服務(wù)業(yè)、行業(yè)專網(wǎng)信息通信服務(wù)業(yè)、其他信息通信服務(wù)業(yè)）的人才需求；三是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)業(yè)人才，滿足軟件開發(fā)與應(yīng)用集成服務(wù)業(yè)（包括系統(tǒng)集成、軟件服務(wù)、智能信息處理、中間件等企業(yè)）、應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)業(yè)（包括云計算、存儲、數(shù)據(jù)中心等企業(yè)）的人才需求。

二、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系構(gòu)建

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系構(gòu)建是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到人才培養(yǎng)的目標(biāo)是否能夠?qū)崿F(xiàn)。各高校可以依托自身辦學(xué)資源和優(yōu)勢構(gòu)建獨(dú)特的課程體系。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程包括專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)核心課程，其中，感知層所涉及到的專業(yè)基礎(chǔ)課有：“電路基礎(chǔ)”、“電子技術(shù)”、“通信電子電路”、“射頻識別技術(shù)”、“傳感器與自動檢測技術(shù)”、“信息與編碼”等，專業(yè)核心課程有：“單片機(jī)原理”、“嵌入式系統(tǒng)開發(fā)”、“智能終端與接口技術(shù)”等；網(wǎng)絡(luò)層涉及到的專業(yè)基礎(chǔ)課有：“通信原理”、“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”、“移動通信技術(shù)”等，專業(yè)核心課程有：“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”、“ZigBee技術(shù)”、“信息安全”、“異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)”、“自組織通信”、“認(rèn)知無線電”等；處理與應(yīng)用層涉及到的專業(yè)基礎(chǔ)課程有：“程序設(shè)計語言”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理”、“操作系統(tǒng)”、“軟件工程”等，專業(yè)核心課程有：“數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與開發(fā)技術(shù)”、“云計算”、“中間件技術(shù)”、“數(shù)據(jù)挖掘”、“人工智能”、“模糊計算”等。

三、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教育場景營造及其方法體系

就其功能而言，教育只是提供了一種文化環(huán)境或氛圍，一種有利于激發(fā)學(xué)生內(nèi)在潛力或創(chuàng)造激情的外界條件。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是一種典型的多學(xué)科交叉的綜合應(yīng)用，有著豐富的學(xué)科內(nèi)涵，涉及通信、光學(xué)、微電子、微機(jī)械、控制、計算機(jī)、化學(xué)、生物等諸多領(lǐng)域，高校在對學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)時，需要努力營造濃厚的學(xué)習(xí)氛圍，既要注重學(xué)生綜合運(yùn)用知識能力的培養(yǎng)，又要特別注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1.建設(shè)高水平的實驗室是提高學(xué)生動手技能的基本保障

當(dāng)前我國人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)失衡，如果說教育培養(yǎng)10名科學(xué)家、1名工程師和幾名技工，那么實際上市場經(jīng)濟(jì)需要的卻是100名技工、10名工程師和1名科學(xué)家。[4]傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)方法導(dǎo)致畢業(yè)生“動手”操作能力弱，高學(xué)歷者高知低就，引發(fā)“才賤傷教”的情況，因此高校必須不斷強(qiáng)化實踐環(huán)節(jié)。建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)實驗室應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、綜合能力為目的，不僅需要滿足物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)課程實驗的要求，還要全面滿足學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計、綜合實訓(xùn)、科研創(chuàng)新以及競賽活動等方面的需求。

圖2是物聯(lián)網(wǎng)實驗室建設(shè)結(jié)構(gòu)圖，包括基礎(chǔ)實驗室、應(yīng)用開發(fā)與實訓(xùn)實驗室及綜合演示實驗室。其中，基礎(chǔ)實驗室又包括RFID技術(shù)實驗室、傳感器與網(wǎng)絡(luò)實驗室、嵌入式系統(tǒng)實驗室、信息安全實驗室，應(yīng)用開發(fā)與實訓(xùn)實驗室包括數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與開發(fā)實驗室、云計算技術(shù)實驗室、軟件無線電實驗室等，綜合演示實驗室包括智能交通演示、農(nóng)產(chǎn)品溯源演示、物流跟蹤監(jiān)控演示、定位演示等。各高校還可以根據(jù)實際情況自研或者與企業(yè)聯(lián)合研制實驗平臺，這樣既有利于開展適用性強(qiáng)的實驗及實訓(xùn)課程，又有利于教師和學(xué)生在良好的科研氛圍中成長。

2.創(chuàng)建大學(xué)生創(chuàng)新實踐基地，實施大學(xué)生創(chuàng)新項目

當(dāng)前我國的高校教學(xué)方法仍然以填鴨式為主，這種教育模式在知識的整體性和系統(tǒng)性上有一定的優(yōu)勢，但是卻在知識的創(chuàng)新性上顯得乏力。愛因斯坦認(rèn)為，教育就是把學(xué)校所學(xué)的知識都忘了之后所剩下的東西。引申來講，大學(xué)教育非常需要實施素質(zhì)教育。大學(xué)教育的第一要務(wù)就是要調(diào)動學(xué)生內(nèi)心的學(xué)習(xí)興趣和熱情，這樣才能夠促使學(xué)生主動、自主的學(xué)習(xí)，快樂的學(xué)習(xí)。只有從學(xué)習(xí)中獲得快樂，才會發(fā)揮出創(chuàng)造性的思維，這樣才能進(jìn)行一個良性循環(huán)。因此，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)可以通過創(chuàng)建創(chuàng)新實踐基地，實施大學(xué)生創(chuàng)新項目以及各種競賽項目的形式積極推動大學(xué)生創(chuàng)新意識的提升和團(tuán)隊合作精神的鍛煉。高校應(yīng)在指導(dǎo)教師的配備、研究經(jīng)費(fèi)、設(shè)備、場地等方面積極給予支持和投入，為項目的開展?fàn)I造良好的環(huán)境。

3.引導(dǎo)學(xué)生參與科研項目，開展科研工作

各高校可以組織學(xué)生參與到各個相關(guān)學(xué)科教師的科研項目中來，開展科研訓(xùn)練，通過發(fā)表論文、申請專利等形式培養(yǎng)學(xué)生的科研探索精神，提高學(xué)生的工程實踐能力。這樣就可以在學(xué)習(xí)過程中充分發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動性和創(chuàng)造性，促進(jìn)學(xué)科之間的融合交叉滲透，提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力。

4.開展多渠道校企合作，實現(xiàn)人才培養(yǎng)與需求市場的無縫連接

教育要把滿足畢業(yè)生就業(yè)的“最終需求”作為目標(biāo)，要從只注重滿足考生上學(xué)的“中間需求”向滿足畢業(yè)生就業(yè)的“最終需求”的目標(biāo)規(guī)劃轉(zhuǎn)變，始終堅持以就業(yè)為導(dǎo)向，以為社會提供有效的人力資源為目的。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)過程中，應(yīng)強(qiáng)化校企合作，積極探索完善企業(yè)高層次人才、專業(yè)技術(shù)人才和能工巧匠到高校兼職任教的相關(guān)辦法措施；根據(jù)企業(yè)需求，緊密結(jié)合學(xué)術(shù)研究前沿和技術(shù)應(yīng)用前沿，加快教材、課程等方面的“與時俱進(jìn)”；注重學(xué)生的企業(yè)實踐環(huán)節(jié)，派遣學(xué)生到相關(guān)企業(yè)進(jìn)行實踐學(xué)習(xí)。通過與企業(yè)的多渠道合作，實現(xiàn)人才培養(yǎng)與市場的無縫連接。

四、總結(jié)

作為世界各國都高度重視的新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正在迅速發(fā)展，對于物聯(lián)網(wǎng)這一實踐性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)、多學(xué)科融合、應(yīng)用創(chuàng)新性強(qiáng)的專業(yè)，如何培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)未來技術(shù)發(fā)展及相關(guān)人才市場需求是當(dāng)前需要解決的重要問題。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)與生俱來的綜合性的專業(yè)和課程有利于培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的人才，其人才培養(yǎng)是一個全面、系統(tǒng)的工程。高校應(yīng)該在實踐中不斷探索物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)滿足物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的復(fù)合型人才。

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（責(zé)任編輯：孫晴）