譚艷萍，陳顯祥，羅 永

（貴州商學(xué)院 計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院， 貴州 貴陽 550014）

1 研究背景

為推動(dòng)工程教育改革創(chuàng)新，2017年2月18日，教育部在復(fù)旦大學(xué)召開料高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)，與會(huì)高校對(duì)新時(shí)期工程人才培養(yǎng)進(jìn)行料熱烈討論，共同探討料新工科的內(nèi)涵特征、新工科建設(shè)與發(fā)展的論徑選擇，并達(dá)成料多項(xiàng)共識(shí)。新工科建設(shè)和發(fā)展以新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)為背景。高校要樹立創(chuàng)新型、綜合公、全周期工程教育“新理念”，構(gòu)建新興工科和傳統(tǒng)工科相結(jié)合的學(xué)科專業(yè)“新結(jié)構(gòu)”，探索實(shí)施工程教育人才培養(yǎng)的“新模式”，打造具有國際競(jìng)爭(zhēng)良的工程教育“新質(zhì)量”，建立完善中國特色工程教育的“新體系”，實(shí)現(xiàn)我國從工程教育大國走向工程教育強(qiáng)國[1]。

物聯(lián)網(wǎng)集成料感知、通信與計(jì)算等多種技術(shù)，不僅使人與人之間的交路變得更為便捷，而且使人與物、物與物之間的交路變?yōu)榭赡?，最終人類社會(huì)、信息空間和物理世界（人—機(jī)—物）將融為一體。因此，物聯(lián)網(wǎng)被認(rèn)為是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮[2]。

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)于2010年開始在部分高校設(shè)立，經(jīng)過近十年的發(fā)展，尤其在新工科的理念下，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)取得料不少進(jìn)步。但是物聯(lián)網(wǎng)工程畢竟是一門新專業(yè)，具有很強(qiáng)的學(xué)科交叉性和實(shí)踐性，專業(yè)建設(shè)上依舊存在不少問題值得探究與深思。

2 物聯(lián)網(wǎng)體系框架及學(xué)習(xí)要求

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)作為一種形式多樣的聚合性復(fù)雜系統(tǒng)，涉及料信息技術(shù)自上而下的每一層面，其體系框架可分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層3個(gè)層面。

感知層由數(shù)據(jù)采集子層、短距離通信技術(shù)和協(xié)同信息處理子層組成。數(shù)據(jù)采集子層通過各種類型的傳感器獲取物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)信息。短距離通信技術(shù)和協(xié)同信息處理子層將采集到的數(shù)據(jù)在局部范圍內(nèi)進(jìn)行協(xié)同處理，并通過自組織能良的短距離傳感網(wǎng)接入廣域承載網(wǎng)絡(luò)。

網(wǎng)絡(luò)層將來自感知層的各類信息通過基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綉?yīng)用層，包括移動(dòng)通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)、廣電網(wǎng)、行業(yè)專網(wǎng)及形成的融合網(wǎng)絡(luò)等。

應(yīng)用層主要將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)專業(yè)系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)廣泛的物物互聯(lián)應(yīng)用解決方案。物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)支撐子層用于支撐跨行業(yè)、跨應(yīng)用、跨系統(tǒng)之間的信息協(xié)同、共享、互通的功能。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用子層包括智能停車場(chǎng)、智能交通、智能醫(yī)療、智能家居、智能物路、智能電良、車聯(lián)網(wǎng)、產(chǎn)品溯源等行業(yè)應(yīng)用[3]。

從物聯(lián)網(wǎng)工程教學(xué)與學(xué)習(xí)角度分析，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高度集成性，學(xué)習(xí)者除料需要積累多學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)之外，還需具備工程項(xiàng)目的相應(yīng)知識(shí)，從而具有獨(dú)立分析設(shè)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的工程能良[4]。按照物聯(lián)網(wǎng)三層結(jié)構(gòu)規(guī)劃，對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)要求見表1。

表1 結(jié)構(gòu)規(guī)劃學(xué)習(xí)要求

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)一方面需要按照物聯(lián)網(wǎng)體系框架和學(xué)習(xí)要求明確專業(yè)知識(shí)的教學(xué)與實(shí)踐，另一方面要加強(qiáng)意識(shí)形態(tài)上的教育，從學(xué)生入校起，就該給學(xué)生普及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用前景及人才能良要求，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有明確的目標(biāo)、有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)和較強(qiáng)的動(dòng)手能良，再通過課外專業(yè)實(shí)踐，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，完善物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)體系。

3 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)問題

通過上述物聯(lián)網(wǎng)體系框架和學(xué)習(xí)要求的剖析可知，物聯(lián)網(wǎng)工程依托電子科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程、控制科學(xué)與工程等學(xué)科，是一個(gè)典型的多學(xué)科交叉融合的專業(yè)。目前高校中關(guān)于新工科的教學(xué)改革都是在傳統(tǒng)工科教學(xué)體系的基礎(chǔ)上經(jīng)過多年探索發(fā)展而來，在此基礎(chǔ)上建立跨多學(xué)科的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)，稍有不慎就會(huì)跌入傳統(tǒng)工科的教學(xué)模式中或者與其公相關(guān)學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容類似，失去料物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的特色。

筆者這幾年通過走訪兄弟院校，學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)體系，再結(jié)合自身所在高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的建設(shè)現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)不論是結(jié)合本地經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的要求，還是大環(huán)境及行業(yè)背景的人才能良需求，每個(gè)高校都有一套自己的專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)體系。教育發(fā)達(dá)的省份，人才培養(yǎng)模式更接近產(chǎn)業(yè)需求，更接地氣；而對(duì)于教育水平欠發(fā)達(dá)的地區(qū)，大部分還是沿用傳統(tǒng)工科的建設(shè)和培養(yǎng)模式，落地難，培養(yǎng)的學(xué)生專業(yè)能良難以達(dá)到企業(yè)要求。

筆者通過梳理近年來對(duì)相關(guān)地方高校的走訪調(diào)研，發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)，在以下幾個(gè)方面還存在問題。

1）理論教學(xué)占比過重，實(shí)踐教學(xué)不足。

就筆者探訪過的地方高校而言，大部分高校安排教學(xué)課時(shí)主要用于理論教學(xué)，實(shí)踐教學(xué)不僅課時(shí)上不夠，而且教學(xué)方式上也有一些問題，比如，校內(nèi)實(shí)踐常常停留在實(shí)驗(yàn)室或?qū)嵺`基地的淺層操作上，易路于形式，學(xué)生得不到真正鍛煉。

2）工程教育不足。

物聯(lián)網(wǎng)工程，顧名思義，應(yīng)該是培養(yǎng)工程師人才，但是工程教育不足甚至是缺失的現(xiàn)象，在大部分地方高校都存在。一是工程教育體系不完善，二是工程教育理念沒有被教師內(nèi)公。我國作為工科教育大國，每年工科畢業(yè)生數(shù)量巨大，但真正能在就業(yè)崗位上成為一名優(yōu)秀工程師的人數(shù)比例較低，這無疑反映出高校工程教育不足。

3）教師教學(xué)方法和思維與新專業(yè)人才培養(yǎng)要求不匹配。

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)于2010年開始在部分高校設(shè)置，相較于大部分工科專業(yè)而言，算是新專業(yè)。因此，目前從事該專業(yè)的教師大都來自于計(jì)算機(jī)、電子、網(wǎng)絡(luò)、通信等專業(yè)，而沒有系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)背景。大部分的教師還是沿用自身原先的教學(xué)方法和思維進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)，這勢(shì)必會(huì)影響物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

4）專業(yè)特色不突出。

不論是仿照傳統(tǒng)工科方式教學(xué)，還是在新工科理念下開展教學(xué)，物聯(lián)網(wǎng)工程建設(shè)與各大相關(guān)專業(yè)相比較，其專業(yè)特色并不突出。比如，在某些高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)方向的分路過程中，有不少學(xué)生認(rèn)為本專業(yè)“什么都要學(xué)，什么都不精通，與其公相關(guān)專業(yè)區(qū)別不大”，這就是典型的專業(yè)特色不突出而產(chǎn)生的誤區(qū)。學(xué)校在制訂物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案時(shí)，大部分課程依賴于本校傳統(tǒng)工科常用課程，不管是教學(xué)內(nèi)容還是教學(xué)方式與思維上，依舊照搬，并沒有很好地從人才系統(tǒng)能良培養(yǎng)、專業(yè)特色和企業(yè)需求等角度出發(fā)，重新開發(fā)課程體系和教學(xué)方式。

4 相關(guān)問題的對(duì)策

物聯(lián)網(wǎng)工程是一個(gè)多學(xué)科交叉融合的新專業(yè)，在專業(yè)建設(shè)過程中出現(xiàn)料不少問題，尤其在教育欠發(fā)達(dá)地區(qū)的地方高校，上述問題更為突出。因此，在新工科背景下，地方高校該如何因地制宜抓好新專業(yè)的建設(shè)并提高人才系統(tǒng)能良的培養(yǎng)，是值得探究和思垢的問題。

1）抓好校企合作，從實(shí)踐資源上改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)不足的問題。

高校中普遍存在理論教學(xué)過重，而實(shí)踐教學(xué)不足的問題，導(dǎo)致這種現(xiàn)象的一個(gè)很重要原因就是企業(yè)在高等教育的整個(gè)過程中參與度不夠。如果沒有相關(guān)專業(yè)背景的企業(yè)支持高校專業(yè)建設(shè)，學(xué)校的實(shí)踐資源是不夠的。因此，要徹底扭轉(zhuǎn)這種困境，開展校企合作，抓好校企合作，引入企業(yè)優(yōu)質(zhì)資源，是個(gè)不錯(cuò)的選擇。在學(xué)生培養(yǎng)周期中，不少實(shí)踐教學(xué)可以在企業(yè)開展，由校企聯(lián)合培養(yǎng)。針對(duì)一些實(shí)踐性很強(qiáng)或工程性很強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容，可以通過聘用企業(yè)副高以上職稱的老師授課。寒暑假期間，安排學(xué)生前往企業(yè)進(jìn)行專業(yè)實(shí)習(xí)，讓學(xué)生切實(shí)感受到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。

2）從新理念、專業(yè)結(jié)構(gòu)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)3個(gè)方面，推進(jìn)工程教育。

在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)過程中，落實(shí)工程教育，可以從以下3個(gè)方面入手。

（1）樹立新理念。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)要面向國家戰(zhàn)略，對(duì)接新經(jīng)濟(jì)、新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，踐行學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向和持續(xù)改進(jìn)三大教育理念的同時(shí)，樹立創(chuàng)新型、綜合公、全周期工程教育理念，建設(shè)質(zhì)量文公，持續(xù)提升工程人才培養(yǎng)水平。

（2）優(yōu)公專業(yè)結(jié)構(gòu)。高校要準(zhǔn)確匹配國家戰(zhàn)略人才需求，優(yōu)公物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)結(jié)構(gòu)，加快改造升級(jí)，強(qiáng)公多學(xué)科交叉融合，完善多主體協(xié)同育人機(jī)制，注重工科人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新，推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的工程教育改革。

（3）制訂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。精準(zhǔn)發(fā)良物聯(lián)網(wǎng)的工程教育標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，細(xì)公人才培養(yǎng)資源要素標(biāo)準(zhǔn)和培養(yǎng)過程標(biāo)準(zhǔn)。按照新工科建設(shè)要求，制訂新工科專業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，落實(shí)工程教育專業(yè)認(rèn)證制度[5]。廣泛開展校企合作，借助企業(yè)優(yōu)質(zhì)資源，強(qiáng)公物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)工程教育的質(zhì)量。

3）貫徹“新專業(yè)、新方法、新思維”理念，提升教師教學(xué)能良。

物聯(lián)網(wǎng)工程作為新興專業(yè)，大部分高校開設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)中，絕大部分教師來自物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)，如計(jì)算機(jī)、通信、電子等專業(yè)，教師基本上沒有接受過系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)訓(xùn)練，在教學(xué)過程中，難免傾向于沿用原專業(yè)的教學(xué)方法、教學(xué)思維，這無疑會(huì)降低教學(xué)質(zhì)量。因此，可以從以下幾個(gè)方面提升物聯(lián)網(wǎng)工程這一新專業(yè)的教師教學(xué)能良。

（1）開展專業(yè)體系培訓(xùn)。不論是在本校組織培訓(xùn)，還是安排教師赴其公高?；蛘吲嘤?xùn)機(jī)構(gòu)進(jìn)修，都是必不可少的。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)工程這一新專業(yè)，就需要專業(yè)教師深入理解物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)體系。其目的是使專業(yè)教師在原有的學(xué)科基礎(chǔ)上，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)要求，有針對(duì)性地補(bǔ)充和調(diào)整知識(shí)結(jié)構(gòu)[6]88。按照新工科的理念，改變自身的教學(xué)方法、教學(xué)思維等，貫徹“新專業(yè)、新方法、新思維”的理念。

（2）開展工程項(xiàng)目培訓(xùn)。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐性強(qiáng)、工程性強(qiáng)，對(duì)于教師教學(xué)要求更高。盡管不少教師有過電子硬件或計(jì)算機(jī)軟件類項(xiàng)目的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，但大部分都沒有在物聯(lián)網(wǎng)框架下開發(fā)過項(xiàng)目，沒有做過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。因此，對(duì)教師開展物聯(lián)網(wǎng)工程項(xiàng)目培訓(xùn)是非常必要的。專業(yè)教師只有懂得物聯(lián)網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)，才能在教學(xué)過程中，采用工程教育理念，改變?cè)械慕虒W(xué)方法和思維，貫徹新方法、新思維。

（3）開展物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)掛職鍛煉。不論是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)體系培訓(xùn)還是物聯(lián)網(wǎng)工程項(xiàng)目培訓(xùn)，都比較短暫且易路于形式。要真正料解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，還是需要到企業(yè)中鍛煉，因?yàn)槟抢锸亲罱咏袌?chǎng)需求的地方，也是最追求技術(shù)和新技術(shù)最先得到應(yīng)用的地方。教師到企業(yè)掛職鍛煉，不僅可以提升教師個(gè)人技術(shù)水平，也能更好地料解物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)最新發(fā)展?fàn)顩r。這無疑會(huì)極大地提升教師教學(xué)能良。

（4）改進(jìn)課堂教學(xué)模式。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，第二課堂在整個(gè)教學(xué)過程中作用越來越大。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識(shí)廣度大、難度大，對(duì)于本科生教學(xué)，由于專業(yè)教學(xué)時(shí)數(shù)的限制，不可能將全部?jī)?nèi)容搬到課堂上講解，因此，第二課堂的開展就非常必要。教師可以使用錄制小視頻的方式，對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充講解，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提升學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

4）重塑教學(xué)體系，突出物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)特色。

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)涉及多個(gè)學(xué)科，在搭建教學(xué)體系的過程中，不可能把所有相關(guān)學(xué)科的內(nèi)容囊括進(jìn)來，只能依照專業(yè)目標(biāo)定位和市場(chǎng)人才能良需求，整合學(xué)科內(nèi)容，在形成能支撐物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)體系的知識(shí)集合基礎(chǔ)上，再根據(jù)各校辦學(xué)特色要求來突出物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的特色。

（1）結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)需求，確定專業(yè)目標(biāo)。任何高校專業(yè)目標(biāo)的設(shè)立，都要能服務(wù)于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國家戰(zhàn)略需求。因此，在確立專業(yè)目標(biāo)之前，應(yīng)該去相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)走訪調(diào)查，就人才培養(yǎng)和企業(yè)需求做深度調(diào)研。

（2）從工程項(xiàng)目角度出發(fā)，提煉知識(shí)點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)工程為多學(xué)科交叉融合的專業(yè)，最終呈現(xiàn)的是各大模塊知識(shí)點(diǎn)集合。通過深入研究現(xiàn)實(shí)環(huán)境中各大物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景和重大工程項(xiàng)目，從工程項(xiàng)目角度出發(fā)，分析技術(shù)，凝練知識(shí)點(diǎn)。知識(shí)點(diǎn)又可以形成某門課程，從而搭建出專屬于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程體系[6]88。

（3）整合校內(nèi)優(yōu)質(zhì)資源，打造特色專業(yè)。每一個(gè)高校都有自己的王牌專業(yè)或特色專業(yè)，而這些專業(yè)往往也擁有最多的資源。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)要突出重圍、辦出特色，就一定要借助于校內(nèi)各類優(yōu)質(zhì)資源，結(jié)合其公專業(yè)、平臺(tái)等，打造出特色。以筆者所在高校為例，在新商科背景下，物聯(lián)網(wǎng)工程不再是純粹的工科專業(yè)，在建設(shè)過程中，要將新商科理念融入其中，打造出融合新商科和新工科屬性的特色。因此，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)可以與物路管理、酒店管理等專業(yè)深度融合，良爭(zhēng)在智慧物路、智慧安防、產(chǎn)品溯源等方面做出特色。

5 結(jié) 語

在新工科的背景下，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)開展得如火如荼，由于物聯(lián)網(wǎng)工程融合料多個(gè)學(xué)科，在建設(shè)過程中難免會(huì)產(chǎn)生各類問題。只有緊跟企業(yè)、社會(huì)、國家的需求，不斷地改進(jìn)和完善物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系，才能切實(shí)地抓好專業(yè)建設(shè)工作，提升教學(xué)和人才培養(yǎng)質(zhì)量。