任曉莉

(寶雞文理學(xué)院， 計(jì)算機(jī)學(xué)院， 寶雞 721016)

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，利用射頻識(shí)別、傳感器、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、無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，按照約定的協(xié)議，把任何物體與互聯(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)控和管理的一種的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了任何時(shí)間、任何地點(diǎn)物與物的互連，從而給物體賦予智能，實(shí)現(xiàn)物與物的通信。物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是信息化產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是為了滿足物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用需求而開設(shè)的新專業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是教育部針對(duì)國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展急需而設(shè)置的一個(gè)新興專業(yè)，囊括了計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、嵌入式技術(shù)等多種技術(shù)。

1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系建設(shè)分析

1.1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系建設(shè)的現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)幾乎處于從零起步的狀態(tài)，開設(shè)時(shí)間短，大部分高校在實(shí)驗(yàn)階段，專業(yè)課程開設(shè)存在多、雜、亂，課程體系不完善的情況。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是復(fù)合型專業(yè)[1]，具有高度綜合交叉的專業(yè)特征，各高校設(shè)立專業(yè)的學(xué)科來源和基礎(chǔ)各不相同，課程設(shè)置的側(cè)重點(diǎn)也不同，課程體系未有普及的指導(dǎo)意見可以切實(shí)指導(dǎo)學(xué)科教育，仍處于初級(jí)學(xué)科探索中，學(xué)生培養(yǎng)方向不明確，與企業(yè)需求脫節(jié)，造成畢業(yè)生就業(yè)困難。物聯(lián)網(wǎng)課程群建設(shè)處于摸索階段；課程群之間存在壁壘，課程內(nèi)容之間的融合、關(guān)聯(lián)、交叉不足，課程之間的相似教學(xué)內(nèi)容沒有取舍，課程群的序化和選擇也不合理[2]。上述方面的問題亟待解決，且有待進(jìn)一步完善。面向物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)活動(dòng)沒有全面開展，教學(xué)過程中對(duì)職業(yè)崗位能力的培養(yǎng)不夠；教學(xué)改革及科研活動(dòng)開展的頻次較少、力度不夠，教研活動(dòng)次數(shù)有待增加、深度有待加深；課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)存在結(jié)構(gòu)不合理、師生比例不協(xié)調(diào)等問題，另外，物聯(lián)網(wǎng)工程教研室的大部分老師沒有系統(tǒng)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)工程方面的理論與實(shí)踐學(xué)習(xí)或培訓(xùn)，導(dǎo)致教師專業(yè)技術(shù)綜合能力不強(qiáng)，因此課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)需要從數(shù)量、質(zhì)量、結(jié)構(gòu)上加強(qiáng)建設(shè)。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系建設(shè)的重要性

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是側(cè)重專業(yè)技術(shù)技能培養(yǎng)和注重職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)的一門新興學(xué)科。普通高等院校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的培養(yǎng)要以適應(yīng)社會(huì)需要為目標(biāo)，以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力為主線設(shè)計(jì)學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)方案，以“應(yīng)用”為主旨和特征構(gòu)建課程和教學(xué)內(nèi)容體系，重視學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)等第一線需要的工程技術(shù)應(yīng)用性人才[3]。

如何以社會(huì)需求為導(dǎo)向，從用人單位、培養(yǎng)單位及學(xué)生等不同的角度調(diào)查和研究當(dāng)前培養(yǎng)模式的不足，改革創(chuàng)新，加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，提高物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教育質(zhì)量，是擺在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)面前的一個(gè)重要課題[4-5]。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)

從技術(shù)角度來看，物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層3個(gè)層次[6]。感知層包括條碼識(shí)別、射頻識(shí)別、攝像頭、GPS、傳感器、終端、傳感器網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備或技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物體的感知、識(shí)別、采集、捕獲信息。網(wǎng)絡(luò)層主要負(fù)責(zé)將感知信息進(jìn)行安全可靠的傳遞和處理。應(yīng)用層利用經(jīng)過分析處理的感知數(shù)據(jù)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)，提供智能化的生活和生產(chǎn)服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)，如圖1所示。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)

從圖1可以看出，在物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)中，感知層主要涉及傳感技術(shù)和標(biāo)識(shí)技術(shù)，包括條碼識(shí)別、射頻識(shí)別、傳感器、圖像處理、無線傳感網(wǎng)、定位等技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)層主要涉及網(wǎng)絡(luò)接入、信息遠(yuǎn)距離傳輸、網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)，包括感知節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)和協(xié)同處理技術(shù)、異構(gòu)網(wǎng)融合技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理和安全技術(shù)。應(yīng)用層主要涉及服務(wù)用戶的應(yīng)用軟件和系統(tǒng)集成技術(shù)，包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件軟件、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等技術(shù)。

2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系

從物聯(lián)網(wǎng)三層體系架構(gòu)可以看出，物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的支撐學(xué)科是電子信息類、通信類和計(jì)算機(jī)類以及各種傳感器類。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是交叉學(xué)科，是多個(gè)學(xué)科的融合，構(gòu)建科學(xué)合理的課程體系是這個(gè)新興專業(yè)建設(shè)要面臨的首要問題。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)要強(qiáng)調(diào)具體技術(shù)、重視應(yīng)用、選擇專業(yè)方向，把握大趨勢(shì)。為了培養(yǎng)滿足社會(huì)需求的應(yīng)用型人才，需要研究人才培養(yǎng)模式，制定相應(yīng)的課程體系。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程眾多，課程體系的建設(shè)要秉承循序漸進(jìn)式設(shè)計(jì)，形成學(xué)生易于接受的階梯式課程體系。

2.1 專業(yè)知識(shí)架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識(shí)架構(gòu)包括導(dǎo)論類知識(shí)、學(xué)科基礎(chǔ)類知識(shí)、工程專業(yè)類知識(shí)、學(xué)科實(shí)踐類知識(shí)、創(chuàng)新類知識(shí)。導(dǎo)論類知識(shí)可以使學(xué)生掌握物聯(lián)網(wǎng)的概念和層次模型，從學(xué)科廣度和知識(shí)深度對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)有更直觀、清晰的認(rèn)知。學(xué)科基礎(chǔ)類知識(shí)從計(jì)算機(jī)原理、程序設(shè)計(jì)與算法、電子信息類基礎(chǔ)課程為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)打下系統(tǒng)性基礎(chǔ)。學(xué)科專業(yè)類知識(shí)指物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的核心專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生具備物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、規(guī)劃、實(shí)現(xiàn)能力。學(xué)科實(shí)踐類知識(shí)培養(yǎng)學(xué)生在掌握了物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，與實(shí)際生產(chǎn)生活應(yīng)用結(jié)合，能夠理解復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，培養(yǎng)動(dòng)手實(shí)踐能力，具備系統(tǒng)規(guī)劃、分解、集成、應(yīng)用、開發(fā)、維護(hù)的能力。創(chuàng)新類知識(shí)是為了學(xué)生知識(shí)融會(huì)貫通和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，主要通過課程設(shè)計(jì)、專業(yè)實(shí)習(xí)、各種競(jìng)賽活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力。

2.2 課程體系建設(shè)

對(duì)應(yīng)于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識(shí)架構(gòu)，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)開設(shè)的課程包括物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論課程、物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)課程、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐課程[7]、物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新課程。由于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在各高校所屬院系不同，專業(yè)側(cè)重點(diǎn)也不同，目前開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的高校有250多所，大部分高校將物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)開設(shè)于計(jì)算機(jī)學(xué)院，這里針對(duì)計(jì)算機(jī)學(xué)院開設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)進(jìn)行課程體系探討，課程體系，如圖2所示。

圖2 物聯(lián)網(wǎng)工程課程體系

從圖2可以看出，物聯(lián)網(wǎng)工程課程體系涵蓋了物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的技術(shù)和專業(yè)知識(shí)架構(gòu)的知識(shí)點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)通過導(dǎo)論類課程讓學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)和應(yīng)用有初步的認(rèn)知，了解專業(yè)發(fā)展方向和趨勢(shì)。物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)課程的開設(shè)使學(xué)生掌握一些計(jì)算機(jī)類基礎(chǔ)課程，為進(jìn)一步的學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)奠定基礎(chǔ)。通過物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程使學(xué)生掌握物聯(lián)網(wǎng)方面的知識(shí)，為學(xué)生選擇專業(yè)方向提供參考。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐課程和創(chuàng)新課程培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，拓展物聯(lián)網(wǎng)方面的興趣和潛能。

結(jié)合我校人才培養(yǎng)方案，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)主要專業(yè)理論必修課程安排如表1所示。專業(yè)實(shí)踐必修課程安排，如表2所示。

表1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)主要理論課程安排

表2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)主要專業(yè)實(shí)踐(實(shí)驗(yàn))課程安排

4 總結(jié)

本文剖析了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系建設(shè)的現(xiàn)狀和重要性，闡述了物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)中感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層分別涉及的技術(shù)，探討了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識(shí)架構(gòu)和課程體系建設(shè)。

[1] 馬忠梅,孫娟,李奇.物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系與實(shí)踐探討[J]. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2011(10):1-4

[2] 任曉莉.應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下《RFID》課程教學(xué)探索與實(shí)踐[J].微型電腦應(yīng)用，2016,32(3):37-39.

[3] 周志德.物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的人才需求分析與課程體系構(gòu)建[J].中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育, 2011(36):39-43.

[4] 朱金秀,韓光潔,朱川,等. 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系的研究與探索[J]. 中國(guó)電力教育, 2012(16): 67-68.

[5] 張雅瓊. 應(yīng)用型地方本科院校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系探索[J]. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù), 2015(5): 104-105.

[6] 吳功宜.物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2012.

[7] 施云波,劉泊,楊明極,等.多學(xué)科融合構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系的思考[J]. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2016(4): 108-110.