淺議物聯網環境下電子信息類專業課程建設及人才培養

劉毅敏，徐望明，李炳生

（武漢科技大學信息科學與工程學院，武漢　430081）

淺議物聯網環境下電子信息類專業課程建設及人才培養

劉毅敏，徐望明，李炳生

（武漢科技大學信息科學與工程學院，武漢430081）

0　引言

物聯網（The Internet of Things）技術是指通過傳感器、射頻識別、全球定位系統等技術，實時采集需要監控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種信息，通過各種可能的網絡接入，實現物與物、物與人的連接，實現對物品和過程的智能化感知、識別和管理。物聯網技術用途相當廣泛，遍及各行各業，被稱為繼計算機、互聯網之后的“第三次信息技術革命”。物聯網作為戰略性新興產業，其繁榮發展需要大量精通物聯網技術的人才。2015年，李克強總理在政府工作報告中提出“互聯網+”行動計劃。在“互聯網+”時代背景下，物聯網更加成為產業升級的引擎，擁有合格的物聯網工程應用專業人才成為企業實現升級轉型、增強市場競爭力的關鍵［1］。

為了抓住這一機遇，跟進物聯網產業發展，培養物聯網技術人才，推進電子信息類專業的學科建設，國內大多數高校積極響應，申報物聯網工程專業或者依托現有的相關專業，設置物聯網人才培養方向，制定面向物聯網人才的教學培養方案［2-3］。

由于我校還沒有開設物聯網工程專業，為培養物聯網工程應用專業人才，可依托現有的電子信息類專業培養。物聯網技術以計算機硬件及軟件系統為應用平臺，以物聯網工程領域為應用目標，具有將深厚的理論與廣泛的實踐相結合的特征，這與我校電子信息類專業的人才培養目標和口徑是一致的。因此，電子信息類專業如何抓住物聯網技術飛速發展的這個機遇，迎接物聯網技術對電子信息類人才培養的挑戰至關重要。

本文針對我校電子信息類專業課程建設與人才培養模式在物聯網環境下所面對的挑戰與機遇，提出了一系列積極有效的改革措施。

1　構建科學的專業課程體系，加強專業課程群建設

課程體系和教學內容改革不僅是人才培養模式改革的基石，而且也是教學改革的重點、難點。物聯網技術主要涉及的專業方向包括電子電路設計技術、信號與信息處理技術、網絡與通信技術等，因此可按照相應的專業方向整合課程內容、建立相應的課程群。在同一個課程群里，把專業基礎課及專業課的授課內容統一合理安排，從而構建一個科學合理的專業課程體系。

就本校而言，電子電路設計方向，將電路原理、模擬電子技術、數字電子技術、微機原理、單片機原理及應用、通信電子線路、傳感器原理及應用、電子線路CAD、EDA技術及應用等課程組成課程群，使學生全面地學習到硬件電路設計相關的專業知識和設計工具；信號與信息處理方向，將信號與系統、數字信號處理、信息理論與編碼、語音處理、數字圖像處理、MATLAB語言、DSP技術及應用、嵌入式系統設計等課程組成課程群，讓學生不僅掌握扎實的信號與信息處理理論知識，同時也能使用MALTAB工具進行實驗仿真，用DSP、ARM等高級硬件電路設計平臺進行具體實現；網絡與通信方向，將通信原理、計算機網絡、數據通信原理、因特網技術、無線通信技術、無線傳感網絡及應用等課程組成課程群，使學生掌握計算機網絡和通信系統相關專業知識。

這些課程群緊密結合物聯網人才培養的核心問題從不同的方向來提高人才的素質和創新能力，大大加強了各們課程間的聯系，使各門課程不再相互孤立而是互聯互補的。

2　加強實踐教學環節，培養學生實踐創新能力

培養物聯網工程應用方向人才，對于電子信息類專業學生來說，要盡量為其創造實踐條件，加強理論聯系實踐，培養動手能力。這些能力主要包括：儀器儀表使用與操作、電路設計與分析、電子器件識別與選型、PCB設計制作、電路焊接與調試、計算機操作與編程、開發工具和專業軟件運用等。

我校對于學生常規實踐教學環節的安排，主要是以專業課程實驗，以及電子電路綜合設計、信號處理課程綜合設計、軟件課程綜合設計、畢業設計、認識實習、電子工藝實習、生產實習等內容為主。

對于專業課程實驗，改革的措施是將原來在實驗室進行的大部分驗證性實驗項目通過計算機仿真等教學手段讓教師在理論課上進行演示，從而豐富了課堂內容，有效提升學生的課堂學習效果；同時結合專業課程群建設，打通了相關專業課程，統一開設相應的實驗課和課程設計，這些實驗課以設計性、綜合性實驗項目為主，課程設計一般在課程開始講的時候就將任務布置下去，讓學生帶著疑問和目標進行學習，有的放矢，提高課程設計質量；在學生實習環節，重注實習基地建設，建立與專業方向相關的大中型企業和公司的聯系，實習不走過場，讓學生在實習崗位上腳踏實地完成實習任務。

另外，我校還非常注重以學科競賽和創新創業訓練為契機多方面培養學生的實踐能力。目前與專業相關的有影響力的競賽主要有全國大學生數學建模競賽、電子設計大賽、嵌入式系統設計大賽、智能汽車競賽等。學科競賽不僅加強了學生對專業知識的理解、掌握和應用，更大程度地培養了學生的創新意識與動手能力，而且也提升了學生的團隊合作精神。大學生創新創業訓練項目則注重實踐創新研究過程，讓學生在導師指導下，自主選題、設計實驗實訓、實施實驗實訓，鼓勵學生結合學科專業，從自身所長與興趣出發，在探索、研究、創新的實踐訓練過程中，提出自己的觀點與見解。我校為了推動學生的實踐能力的培養，制定了很多獎勵政策，大力鼓勵學生參加學科競賽和創新創業訓練訓練項目。

3　多途徑加強師資隊伍建設，優化師資結構

物聯網是典型的交叉學科，要通過多種途徑加強師資隊伍建設，不斷優化師資結構。我校采取的有效舉措，一是整合現有人才資源，將學校具有計算機科學與技術、電子科學與技術、電子信息工程、通信工程和網絡工程等專業背景的現有教師資源整合起來，取長補短，形成了一支專業全面的教學隊伍；二是加大人才引進力度，引進國內外高層次人才充實教學隊伍，同時還從相關企業聘請具有豐富項目開發、管理經驗的工程師定期來講座或參與實踐教學工作，打造了一支專兼結合的師資隊伍；三是不斷為廣大教師尤其是中青年教師提供進修機會，選派教師到國內外相關機構學習，或外請專家來校培訓教師，從而不斷提高師資水平。

4　結語

面對“互聯網+”以及物聯網環境帶來給我校電子信息類專業課程建設和人才培養帶來的機遇和挑戰，我校有針對性地采取有效措施，整合了課程教學內容，形成了相關專業方向的課程群，同時加強實踐教學環節，從而優化了專業知識體系和實踐教學體系，另外還通過多種途徑加強師資隊伍建設、優化師資結構。這些舉措有助于培養學生基礎知識、基本技能，同時更注重鍛煉學生實踐和創新能力，學生畢業后可在物聯網工程領域從事科學研究、技術開發、產品設計等工作。

［1］趙輝．“互聯網+”背景下的物聯網工程專業人才培養模式研究［J］．經貿實踐，2015（12）：284-285，287．

［2］李梅，傅平．物聯網環境下電子信息專業人才培養模式改革初探［J］．中國信息化，2014（13）：61-64．

［3］任可明．物聯網工程專業方向人才培養方案研究［J］．價值工程，2011，30（24）：236-237．

The Internet of Things；Electronic Information；Course Group；Practice Teaching

Discussion on Course Construction and Talent Cultivation for Electronic Information Majors under the Environment of the Internet of Things

LIU Yi-min，XU Wang-ming，LI Bing-sheng
（College of Information Science and Engineering，Wuhan University of Science and Technology，Wuhan 430081）

1007-1423（2016）24-0047-03DOI：10.3969/j.issn.1007-1423.2016.24.012

劉毅敏（1973-），女，湖北武漢人，碩士，副教授，研究方向為信號與信息處理

徐望明（1979-），男，湖北武漢人，博士，高級工程師，研究方向為圖像處理、機器學習與模式識別

李炳生（1956-），男，湖北武漢人，高級工程師，從事領域為實驗教學與管理

2016-05-16

2016-08-20

針對我校電子信息類專業課程建設與人才培養模式在物聯網環境下所面對的挑戰與機遇，提出相應的改革措施，主要包括整合課程教學內容形成課程群、構建科學的專業課程體系，結合物聯網工程應用方向加強實踐教學、培養學生實踐創新能力，以及通過多途徑加強師資隊伍建設、優化師資結構。

物聯網；電子信息；課程群；實踐教學

武漢科技大學教學研究項目（No.2012X79、No.2014Z034）

Aiming at the challenges and opportunities for the course construction and talent cultivation mode in electronic information majors under the environment of the Internet of things，puts forward the corresponding reform measures，which mainly includes integrating the teaching content to form course groups and to build a scientific curriculum system，strengthens the practice teaching to cultivate students'practice and innovation ability with combination of the engineering application direction of the Internet of things，and enhances the construction of teaching staff to optimize the faculty structure by multiple means.