物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)改革方案研究

鄭良仁，靳宗信，楊 勇

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)改革方案研究

鄭良仁，靳宗信，楊 勇

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個新興專業(yè)，其專業(yè)內(nèi)容綜合性強涵蓋面廣。針對當(dāng)前高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，提出了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的改革方案，結(jié)合我校給出了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)改革方案的具體實施成效。

物聯(lián)網(wǎng)工程；人才培養(yǎng)；改革方案

0 引言

2009年中國首次提出“感知中國”的概念，并在無錫成立了物聯(lián)網(wǎng)研究中心和示范園區(qū)；2010年物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為新一代信息技術(shù)的重要組成部分而被列為國家重點培育的中國的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，同年，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)首次設(shè)立[1]。截止目前，全國很多高校都開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)。所以，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個新興的具有國家戰(zhàn)略意義的專業(yè)。該專業(yè)的主要使命就是緊追物聯(lián)網(wǎng)的步伐，為國家和社會培養(yǎng)優(yōu)秀的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才。但物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的人才培養(yǎng)還存在一些問題，如若不很好地解決，會極大影響該專業(yè)的健康發(fā)展。本文就是筆者根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)歷和調(diào)查研究，剖析當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀并給出該專業(yè)人才培養(yǎng)改革方案。最后，結(jié)合我校實際情況分析了我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的改革成效。

1 聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

（1）學(xué)科交叉知識龐雜

聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程由以下幾個部分構(gòu)成：（1）公共基礎(chǔ)課程類；（2）學(xué)科基礎(chǔ)課程類；（3）專業(yè)核心課程類；（4）應(yīng)用領(lǐng)域課程類。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)涉及各方面的知識，基本覆蓋了當(dāng)前計算機科學(xué)、電子通信、傳感器、自動化控制等學(xué)科方向，所以該專業(yè)的培養(yǎng)方案需要涵蓋以上領(lǐng)域的內(nèi)容，硬件與軟件兼?zhèn)洌碚撆c應(yīng)用齊備，交叉性對課程設(shè)置及學(xué)生在該專業(yè)的學(xué)習(xí)帶來很大的困擾[2]。課程如果安排不合理，就變成了各學(xué)科的內(nèi)容的堆砌，無法形成一個知識體系。這就需要對各知識點整合優(yōu)化，突出物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)特色。

（2）師資力量亟待提升

由于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建立時間短，沒有專門的人才梯隊，該專業(yè)的教師隊伍都是由計算機、電子、通信等方向的教師組建。他們沒有受到物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)訓(xùn)練，更無在該專業(yè)進(jìn)行教學(xué)科研的經(jīng)歷，所以對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的知識體系尚不能有很好的把控。因此，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)師資力量整體較為薄弱。但高水平的教師隊伍是專業(yè)建設(shè)的保障，教師的業(yè)務(wù)能力是培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵，因此師資隊伍建設(shè)是非常重要的，師資力量亟待提升[3]。

（3）學(xué)科實踐環(huán)節(jié)薄弱

理論知識的教授只是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)中的一部分，另一個重要部分，也是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)有別于其他專業(yè)的一個重要特征，即必須結(jié)合具體的行業(yè)應(yīng)用，注重實踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)[1]。但物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)初創(chuàng)之時，沒有行之有效的實驗項目，沒有現(xiàn)成的實驗設(shè)備，也沒有運行

良好的專業(yè)實驗室，更沒有技術(shù)完備的指導(dǎo)教師，這些因素都導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)比較偏重理論教學(xué)，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)相對薄弱，缺乏一套與物聯(lián)網(wǎng)新興技術(shù)所對應(yīng)的科學(xué)完善的實踐教學(xué)體系。這大大削弱了專業(yè)課程實踐及綜合實訓(xùn)對學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的作用。

（4）學(xué)生困惑就業(yè)茫然

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個新興專業(yè)，有關(guān)該專業(yè)方向的可查閱資料也較少，且教師的教學(xué)和思維方式也還沿襲著固有的模式。有相當(dāng)一部分的物聯(lián)網(wǎng)工程的學(xué)生反映物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域分支太多，專業(yè)知識太雜太亂，對該領(lǐng)域的理解浮于表面，興趣不大學(xué)業(yè)不精。是專攻某個方向，還是要面面俱到；如何把大學(xué)所學(xué)習(xí)到的知識轉(zhuǎn)化為真正的應(yīng)用；通過大學(xué)四年的學(xué)習(xí)，怎么樣才能找到與專業(yè)相關(guān)的工作。以上的種種迷茫都是由于學(xué)生沒有很好地找到正確的努力方向，對當(dāng)前及未來充滿了疑慮。

2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)改革方案

（1）人才培養(yǎng)要有所側(cè)重有抓有放

物聯(lián)網(wǎng)涉及一個完整的產(chǎn)業(yè)鏈條，而這個鏈條的背后需要眾多專業(yè)知識的支撐。包含電子信息、通信、自動控制和計算機等學(xué)科領(lǐng)域。僅在技術(shù)層面就會涉及到信息收集、處理，硬件、芯片、傳感器與網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、程序算法設(shè)計等。顯然，單純靠大學(xué)四年的學(xué)習(xí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，也是不現(xiàn)實的。因此，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的課程設(shè)置和學(xué)生培養(yǎng)一定要有所側(cè)重。絕不能不實地分析盲目效仿，同一準(zhǔn)繩步調(diào)一致。

各個高校可根據(jù)學(xué)校的定位和生源情況，緊隨所服務(wù)行業(yè)以及地區(qū)的發(fā)展需求采用不同的側(cè)重點。如果學(xué)校的學(xué)術(shù)氛圍深厚，就可以偏重于物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)的研究，如硬件、芯片、傳感器、算法設(shè)計；如若工科背景厚實，則物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)可著重培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)方面的高級工程技術(shù)人才，如能根據(jù)已有的軟硬件搭建出用戶需求的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺或環(huán)境。側(cè)重點不同，所開設(shè)課程也不同，學(xué)生未來的就業(yè)也不盡相同。這種差異化培養(yǎng)也符合社會對不同人才的總體需求。

（2）多舉措提升師資力量

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的師資，既需要有相應(yīng)的理論，又需要有較強的實際操作能力。師資隊伍建設(shè)的好壞真接決定物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的發(fā)展水平。由于該專業(yè)是一個新興專業(yè)，現(xiàn)有的師資隊伍缺乏教學(xué)和科研經(jīng)驗，需盡快形成一支高水平的師資隊伍。師資力量的提升是多方面的：一、采用“傳幫帶”的方式，讓校內(nèi)優(yōu)秀教師帶動提升其他老師的教學(xué)和科研水平，逐步形成一支師德高尚、教學(xué)水平高、學(xué)術(shù)造詣深、學(xué)歷和年齡結(jié)構(gòu)優(yōu)化的校內(nèi)教師梯隊。二、由于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的特殊性，既需要有相應(yīng)的理論，又需要有較強的實際操作能力，所以雙師型的教師隊伍是必不可少的[4]。公司企業(yè)人員雖有很強的實際操作能力，但在理論和教學(xué)方面并不擅長。高校中的教師教學(xué)和理論雖強，但動手能力是短板。所以可以這兩方面因素結(jié)合起來，例如外派一線教師到合作企業(yè)中學(xué)習(xí)，增強教師的實踐動手能力；或根據(jù)需要有針對性引進(jìn)人才，吸引企業(yè)人員到校工作或兼職指導(dǎo)學(xué)校教師教學(xué)和實踐工作；三、鼓勵教師多做科研。教學(xué)和科研相輔相成，一流的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，必須有深厚的科研成果做為支撐；鼓勵教師走出去參加一些行業(yè)學(xué)術(shù)會議，緊跟最新動態(tài)不落伍不掉隊。

（3）融合多方資源加強教學(xué)實踐

①加強專業(yè)實驗室建設(shè)完善教學(xué)實驗平臺

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的專業(yè)計劃和培養(yǎng)預(yù)期目標(biāo)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)多學(xué)科交叉及理論與實踐并重的專業(yè)特點，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)不可或缺[5]。與其他專業(yè)相比，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)對人才的創(chuàng)新能力，知識結(jié)構(gòu)要求更高，所以物聯(lián)網(wǎng)工程實驗主要以綜合型、設(shè)計型、應(yīng)用創(chuàng)新型和開放式實驗為主。學(xué)校要結(jié)合自己人才培養(yǎng)的定位，不同類型的高校實驗室建設(shè)內(nèi)容也有差異。應(yīng)用型大學(xué)應(yīng)以創(chuàng)新型技術(shù)應(yīng)用開發(fā)平臺為主建設(shè)；研究型大學(xué)實驗平臺的創(chuàng)建應(yīng)以理論與應(yīng)用創(chuàng)新結(jié)合；職業(yè)技術(shù)學(xué)院可在生產(chǎn)制造、設(shè)備測試服務(wù)等方面加強建設(shè)。實驗室建設(shè)也要充分利用校內(nèi)外資源，例如校企聯(lián)合創(chuàng)建實驗室，使實踐教學(xué)和企業(yè)生產(chǎn)緊密結(jié)合，既能提升實驗平臺質(zhì)量水平，也能為企業(yè)提供人才儲備，互利雙贏。

②用科研項目為學(xué)生提供實踐機會

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)理論知識龐雜且相互交叉，如果理論知識不能很快應(yīng)用于實踐的話，其學(xué)習(xí)效果會大打折扣。目前，最有效的解決途徑就是盡可能多地讓學(xué)生參與到專業(yè)相關(guān)的科研項目中去，使其工學(xué)結(jié)合，自由運用理論知識。有助于學(xué)生實踐技能的提高，能有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程意識。雖然參與科研項對

學(xué)生的實踐能力的提高大有裨益，但存在兩方面問題：一方面仍有部分學(xué)生積極性不高；另外，教師可能會有培養(yǎng)成本上的擔(dān)憂。可以制定一些措施鼓勵引導(dǎo)，如參與科研項目的學(xué)生可以獲得一定量學(xué)分，表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生可得到適量的生活津貼等；對科研項目的指導(dǎo)教師進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)工作量減免、發(fā)放指導(dǎo)津貼或年度評優(yōu)評先上給予適度傾斜[6]。

③推動校企合作提升學(xué)生實踐質(zhì)量

高校的教學(xué)資源和實踐條件是有限的，更為廣闊的實踐資源來源與行業(yè)相關(guān)的公司企業(yè)。所以高校可以根據(jù)自有短板，與意向企業(yè)共建實踐基地。采用2.5+ 1+0.5模式培養(yǎng)學(xué)生，即學(xué)生前2.5年在校集中基礎(chǔ)理論與知識的學(xué)習(xí)，中間1年到校企共建的實踐基地進(jìn)行綜合實踐，最后一學(xué)期分散到不同企業(yè)公司進(jìn)行最后的真實環(huán)境實踐并完成畢業(yè)設(shè)計。另一方面，外派校內(nèi)教師到實踐基地或公司鍛煉學(xué)習(xí)，以了解企業(yè)最新的技術(shù)、發(fā)展動態(tài)，鍛煉和培養(yǎng)教師隊伍，進(jìn)而提高學(xué)生培養(yǎng)的質(zhì)量。

（4）培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科興趣拾取信心建立自信

①課程安排循序漸進(jìn)合理布局

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程屬于多種學(xué)科交叉，而應(yīng)用又相對綜合。部分該專業(yè)的學(xué)生都上了幾學(xué)期的課了，對專業(yè)內(nèi)容和自身的學(xué)習(xí)目標(biāo)還是一片茫然，所以課程內(nèi)容的安排需要適合學(xué)生的知識接納特點。如何吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)掘自己的興趣點和發(fā)展方向，是教學(xué)中的重中之重。對于本專業(yè)的新生，在講相對枯燥的基礎(chǔ)知識之前，最好讓他們感受一下物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景，用具體的實例確立他們學(xué)習(xí)的信心。學(xué)生有了學(xué)習(xí)興趣，就可以安排每個技術(shù)點所對應(yīng)的課程，課程的內(nèi)容安排要有針對性，切忌多而泛，課程難度適度降低，要讓絕大多數(shù)學(xué)生能學(xué)的明白，學(xué)習(xí)的熱情不消減。在學(xué)生掌握了足夠的基礎(chǔ)知識后，安排的課程要側(cè)重于綜合性較強的課程，鼓勵學(xué)生多動手實踐，其結(jié)果能給予學(xué)生的成就感。有了“點”和“線”的成功，下一步就要向“面”上努力。后面的課程，以實際的項目為主，理論知識為輔，無需讓所有學(xué)生同一方向，應(yīng)該充分給予他們專業(yè)方向發(fā)展的選擇權(quán)，獨立完成自己方向物聯(lián)網(wǎng)工程項目。總之，課程的設(shè)置要遵循學(xué)習(xí)規(guī)律，能讓教師教的輕松，學(xué)生學(xué)的明白。

②多樣化考核重能力導(dǎo)向輕形式主義

當(dāng)前大多數(shù)計算機方面的課程的考核方式基本都是采用“平時成績+實驗成績+考試考試”的形式，平時成績和實驗成績主要是對學(xué)生出勤、課堂紀(jì)律、作業(yè)、上機實驗等方面的量化打分；筆試試卷則是統(tǒng)一命題、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)答案的閉卷考試。這樣的考核方式學(xué)生缺乏積極參與教學(xué)的熱情，束縛了學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展，同時也偏離了學(xué)生創(chuàng)造力、實踐能力的培養(yǎng)導(dǎo)向。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程考核也要充分體現(xiàn)專業(yè)特性，需打破常規(guī)課程重理論知識輕實踐技能的考核模式。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程的考核采用多樣化配合，如上機、大作業(yè)、課堂隨考、作品提交及紙質(zhì)試卷等考試形式。逐步引導(dǎo)學(xué)生向分析問題、解決問題的專業(yè)素養(yǎng)上培養(yǎng)，摒棄單純的一卷定優(yōu)劣的形式主義考核方式。

③引導(dǎo)學(xué)生參與行業(yè)競賽解決真實需求

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識點繁雜，該專業(yè)的在校學(xué)生很難把握住重難點，且缺少實踐動手能力的綜合訓(xùn)練。很容易讓學(xué)生感到課程枯燥無味，喪失學(xué)習(xí)動力。能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的好的途徑就是引導(dǎo)他們以行業(yè)競賽的方式參與真實的項目。以解決用戶真實需求激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題解決問題的自主學(xué)習(xí)興趣。通過比賽，使學(xué)生主動接受知識，自覺、自主地去實現(xiàn)比賽作品，真正做到“教、學(xué)、做”的融會貫通[7]。比賽過程中，學(xué)生不僅能體會到競賽的樂趣，更能感受到自身的不足。通過比賽的壓力驅(qū)動，激活了學(xué)生的參與意識和競爭意識，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性空前高漲，使得學(xué)生能更高效地學(xué)習(xí)和掌握相關(guān)的知識、技能，從而，學(xué)生的處理問題的綜合能力得到大幅提升。另一方面，通過引導(dǎo)鼓勵學(xué)生參與學(xué)科競賽，也促使物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)得以不斷優(yōu)化、改進(jìn)和完善；通過指導(dǎo)學(xué)生解決比賽過程中遇到的各種問題，切實提高教師了教學(xué)和科研水平，有效地提高了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的教育教學(xué)質(zhì)量。

3 結(jié)語

我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方面在基于上文提到各種問題實施了對應(yīng)的改革方案，取得了預(yù)期的效果。目前，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學(xué)田街頭團隊形成了從教授到講師的教學(xué)梯隊，其中博士碩士學(xué)歷教職人員占比90%以上；與企業(yè)聯(lián)合建設(shè)一批專業(yè)實驗室，能完成物聯(lián)網(wǎng)工程課程中的各項實驗；每年都會到引導(dǎo)學(xué)生到合作企業(yè)進(jìn)行專業(yè)實習(xí)及聘請企業(yè)優(yōu)秀員工到校指

導(dǎo)學(xué)生專業(yè)實訓(xùn)，確保每位學(xué)生的總體實訓(xùn)實習(xí)時間不低于學(xué)制的1/4；聯(lián)合校內(nèi)外導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生參加“全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽”、“物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新大賽”、“ACM大賽”、“互聯(lián)網(wǎng)+大賽”等行業(yè)比賽并取得不俗成績，學(xué)生的實踐能力得到顯著提升；物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)畢業(yè)生受到企業(yè)青睞，除考研深造之外，實現(xiàn)100%全就業(yè)。

總之，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)作為一個新近創(chuàng)立的專業(yè)，在人才培養(yǎng)方面存在了諸多問題。根據(jù)當(dāng)前現(xiàn)狀，我們提出了相對應(yīng)的人才培養(yǎng)的改革方案。當(dāng)然，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是不斷在發(fā)展變化的，不同高校出現(xiàn)的問題也是也不盡相同，改期方案在具體實施過程中也需適時調(diào)整日臻完善。

[1]張彭,王成端.物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的教學(xué)改革與實踐[J].濰坊學(xué)院學(xué)報,2015(06):88-91.

[2]衛(wèi)兵,劉樂群,潘潔珠,等.當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論在應(yīng)用型本科教學(xué)中存在問題的思考與改革[J].合肥師范學(xué)院學(xué)報,2014(03):88-89.

[3]張海燕,田萱.北京林業(yè)大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)(物聯(lián)網(wǎng)方向)專業(yè)建設(shè)的研究與探索[J].中國林業(yè)教育,2015(01):27-29.

[4]唐年慶.物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)校企合作模式研究[J].內(nèi)江師范學(xué)院學(xué)報,2015(12):83-86.

[5]施國君,周大海,孫恩巖.物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)體系研究[J].林區(qū)教學(xué),2016(04):84-86.

[6]李志斌,龔崇權(quán),蘇滿紅,等.高職學(xué)生參與科研項目開發(fā)的探索[J].職業(yè)技術(shù)教育,2010(02):81-83.

[7]劉尚旺,孫林,周蕾,等.基于項目比賽的物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)模式研究[J].計算機時代,2015(04):52-54.

Research on the Internet of Things Engineering Talent Cultivation Reformation Scheme

ZHENG Liang-ren，JIN Zong-xin，YANG Yong

（Institute of Information Engineering,Huanghe S&T College,Zhengzhou 450063）

The Internet of Things Engineering is an emerging specialty,which contents are comprehensive and with wide coverage.Analyses the current situation of The Internet of Things Engineering talents cultivation in colleges and universities,puts forward the Internet of Things Engineering talent cultivation reformation scheme,presents the specific implementation effectiveness that combining with Huanghe Science and Technology College about the Internet of Things Engineering talent cultivation reformation scheme.

The Internet of Things Engineering;Talent Cultivation;Reformation Scheme

1007-1423（2016）30-0022-04

10.3969/j.issn.1007-1423.2016.30.006

鄭州市地方高校急（特）需專業(yè)建設(shè)項目（No.zzlg201608）、鄭州市智能圖像處理與識別重點實驗室項目(鄭[2013]2號)、國家青年科學(xué)基金項目（No.61502432）

鄭良仁（1977-），男，河南淮濱人，碩士研究生，講師，研究方向為物聯(lián)網(wǎng)及圖像智能識別

靳宗信（1979-），男，山東夏津人，碩士研究生，講師，研究方向為信號與信息處理、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、嵌入式技術(shù)

楊勇（1983-），男，河南商城人，博士，副教授，研究方向為圖像智能識別與處理

2016-08-30

2016-10-10