崔艷榮,陳 勇 (長(zhǎng)江大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院,湖北荊州434023)

為了加大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)力度,支持和鼓勵(lì)有條件的高等學(xué)校從本科教育入手,加速教學(xué)內(nèi)容、課程體系、教學(xué)方法和管理體制與運(yùn)行機(jī)制的改革與創(chuàng)新,積極培養(yǎng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)的人才,滿足國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)高素質(zhì)人才的迫切需求,教育部辦公廳發(fā)出了 “關(guān)于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)申報(bào)和審批工作的通知”,眾多高校紛紛響應(yīng)國(guó)家政策,積極組織申報(bào)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)是國(guó)家當(dāng)前決定大力發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,筆者根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系框架,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系設(shè)置進(jìn)行探究。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系框架

物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)[1]。物聯(lián)網(wǎng)包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層等[2]。其技術(shù)體系框架如圖1所示。

感知層通過傳感器、條碼、射頻識(shí)別、多媒體信息采集等手段感知與采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)包括各類物理量、標(biāo)識(shí)、音頻、視頻數(shù)據(jù)等。傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)和協(xié)同信息處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)傳感器、RFID等數(shù)據(jù)采集技術(shù)所獲取數(shù)據(jù)的短距離傳輸、自組織組網(wǎng)以及多個(gè)傳感器對(duì)數(shù)據(jù)的協(xié)同信息處理過程。

網(wǎng)絡(luò)層將傳感器網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相融合,把采集和感知到的信息無障礙、高可靠性、高安全性地進(jìn)行傳送,實(shí)現(xiàn)更加廣泛的互聯(lián)功能。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系框架

應(yīng)用層通過公共中間件、信息開放平臺(tái)、云計(jì)算平臺(tái)和服務(wù)支撐平臺(tái)等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用支撐子層,實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)、跨應(yīng)用、跨系統(tǒng)之間的信息協(xié)同、共享、互通的功能,從而支持物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通、智能醫(yī)療、智能家居、智能物流、智能電力等行業(yè)的應(yīng)用。

公共技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)的感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層都有關(guān)系,其包括標(biāo)識(shí)與解析、安全技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理和服務(wù)質(zhì)量管理,不屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的某個(gè)特定層面。

2 物聯(lián)網(wǎng)工程課程體系設(shè)置

2.1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

物聯(lián)網(wǎng)是多學(xué)科交叉的新興學(xué)科,國(guó)內(nèi)外雖然開展了對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究,但目前為止還沒有正式開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)和物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系框架可知,與其相關(guān)或相近的專業(yè)有計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、電子信息工程、測(cè)控技術(shù)與儀器、自動(dòng)化、電氣工程及自動(dòng)化和通信工程等。基于此,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的主干學(xué)科為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、通信工程、網(wǎng)絡(luò)工程。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是具有如下特征的應(yīng)用型高級(jí)工程技術(shù)人才:德、智、體、美全面發(fā)展;具有良好的科學(xué)素養(yǎng)和人文知識(shí)背景;較系統(tǒng)地掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程的基本理論和基本知識(shí);具有較強(qiáng)的實(shí)踐應(yīng)用能力與知識(shí)創(chuàng)新能力,能夠從事智能交通、智能醫(yī)療、智能家居、智能物流、智能電力等行業(yè)的系統(tǒng)集成與物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議開發(fā)工作。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)主要課程

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程設(shè)置以物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向,根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系框架,感知層涉及的主要課程有:傳感器與檢測(cè)技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、條碼技術(shù)、智能終端與接口技術(shù)、嵌入式系統(tǒng);網(wǎng)絡(luò)層涉及的主要課程有:通信系統(tǒng)原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)通信技術(shù);應(yīng)用層涉及到的主要課程有:c語言程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)原理與應(yīng)用、web系統(tǒng)開發(fā)與集成;公共技術(shù)涉及的主要課程有:信息安全、密碼學(xué)基礎(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)管理。

根據(jù)上述分析,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)主要課程可以設(shè)置為:C與C++程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、射頻識(shí)別技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)原理與應(yīng)用、操作系統(tǒng)、移動(dòng)通信技術(shù)、信息安全、傳感器與檢測(cè)技術(shù)、智能終端與接口技術(shù)、密碼學(xué)基礎(chǔ)、Web系統(tǒng)開發(fā)與集成、通信系統(tǒng)原理。其中專業(yè)核心課程如圖2所示。

圖2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)核心課程

2.3 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)業(yè)務(wù)培養(yǎng)要求

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和主要課程設(shè)置,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)應(yīng)該在如下幾方面展開。

1)基本素質(zhì) 具備良好的思想道德修養(yǎng)、健康的心理素質(zhì)和人文知識(shí)素養(yǎng),具有較強(qiáng)的自信心、進(jìn)取心、事業(yè)心和社會(huì)責(zé)任感,具備敬業(yè)精神、團(tuán)隊(duì)精神和創(chuàng)新精神。

2)知識(shí)結(jié)構(gòu) 具備一定的人文社會(huì)科學(xué)與自然科學(xué)等方面的基本知識(shí),較系統(tǒng)地掌握本專業(yè)的理論基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能,了解計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)相關(guān)學(xué)科和技術(shù)的理論前沿、應(yīng)用前景和最新發(fā)展動(dòng)態(tài)。

3)能力結(jié)構(gòu) 具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力、溝通協(xié)調(diào)能力、社會(huì)適應(yīng)能力、語言和文字表達(dá)能力,掌握一門外語,具備計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)應(yīng)用能力和使用文獻(xiàn)檢索工具能力,具有較好的系統(tǒng)分析、系統(tǒng)集成、系統(tǒng)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)維護(hù)等方面的工程能力,具有較強(qiáng)的動(dòng)手能力、社會(huì)實(shí)踐能力。

3 結(jié) 語

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需高素質(zhì)專門人才的培養(yǎng)而申報(bào)的新專業(yè),根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系框架和物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系設(shè)置進(jìn)行了探討研究,課程體系結(jié)構(gòu)充分體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特征與行業(yè)應(yīng)用需求,能夠適應(yīng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)的需要。

[1]黃鵬,楊云志,李元忠.“物聯(lián)網(wǎng)”推動(dòng)RFID技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展[J].電訊技術(shù),2010,50(3):85～89.

[2]沈蘇彬,范曲立.物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與相關(guān)技術(shù)研究 [J].南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版),2009,29(6):1～11.