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[导读]摘 要:结合市场需求及国家教育政策,分析新增物联网工程专业的体系内容,根据市场岗位能力要求,在分院现有专业方向的基础上,结合物联网的体系结构,借助CDIO工程理念,从学生应用型能力培养的角度分析,对专业建设进行研究和思考,加大校企合作以培养应用型人才,并提高学生的实践能力培养。

引 言

根据《中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》《国家中长期人才发展规划纲要 2010-2020》《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》等相关报告和政策性文件,物联网被誉为信息技术的第三次革命,有着广阔的发展前景[1]。自 2012 年起,全球物联网市场规模已经超过 1 700 亿美元,2015 年接近 3 500 亿美元,年增长率接近25%。美国市场研究公司Forrester 预测,到 2020 年,世界上 物物互联 的业务跟人与人通信的业务相比,将达到 30 :1,仅在智能电网和机场防入侵系统方面的市场就有上千亿美元。因此物联网被称为下一个万亿美元级的信息技术产业,未来 10 年,物联网将实现大规模的普及与发展[2,3]。物联网作为新增本科专业,在国家大力推进物联网的发展过程中,如何能更好地贯彻教育精神,把握市场动态,提高教学质量,培养适合市场需求的物联网工程人才就显得尤为重要。

1 物联网工程专业建设思考

1.1 物联网概述

物联网在维基百科中的解释是 :The Internet of Things (IoT) is the network of physical objects or "things" embedded with electronics, software, sensors, and network connectivity, which enables these objects to collect and exchange data all about physical items talking to each other 。

根据国家教育部相关规定及《普通高等学校物联网工程专业知识体系和课程规划》,明确了物联网工程专业属于计算机类学科[4],在市场需求的引导下,分析了全国物联网工程专业的开设情况,尤其是西北地区的开设情况后,结合物联网产业体系及我院现有专业布局情况,明确我院的发展战略,确定物联网工程专业定位。我们将物联网分为感知层,传输层,智能层,应用层共四层,而分院其他四个专业包括电子信息工程、通信工程、网络工程、软件工程将围绕这四层进行服务和支持。物联网体系结构如图 1 所示。


传感层主要通过传感技术、辨识技术实时获取关键的特征值和数据。

传输层通过有线、无线,公网等连接,支持IPv6,通过防火墙等技术进行网络安全处理。

智能层借助云计算、数据挖掘等机器处理技术进行信息处理和决策。

1.2 校企合作联合培养

通过对分院现有成熟专业建设的经验来看,培养应用型人才的重要途径是与企业合作,而且是与明星企业合作。如何在物联网工程建设中加强与企业的合作,可以借助其他专业的做法,首先进行学生实习、实验室建设,包括设备、师资培养等,随后可以在课程置入、学生就业等方面进行深度合作。通过与企业合作,在人才培养过程中构建多元化的培养模式, 在结合市场,考虑学生就业、创业和继续深造等不同要求后, 努力形成特色鲜明、层次清晰、模式多元、制度配套、保障有力的本科人才培养体系。

1.3 职业素养体系设置

在对学生专业进行能力调研的过程中,多数企业均指出学生职业素养培养的重要性,因此在物联网工程专业培养方案修订过程中,增加了基于学生企业文化、职业安全、时间管理、专业工具使用等方面的职业素养培养,在具体执行过程中主要由合作企业工程师、部门经理进行内容讲授和实践,让学生在学校期间就与企业零距离接触,这样可有效节约企业二次培养的成本。

2 课程建设

2.1 课程地图建设

专业课程地图是学生大学四年的学习导航 [5],主要为学生提供有效的学习引导,按照培养方案中课程体系从大一到大四课程之间的关联,前续、后续课程之间的关系及课程之间的能力支撑给予了学生明确的学习目标,让学生能够更有效的学习并规划自己的生活。

通过对大、中、小型 10 多家企业进行深度访谈与招聘网站 90 多家企业能力的调研,及国内外标杆院校的调研分析, 根据物联网的体系结构,明确我院物联网培养目标,并设置两个方向,分别为智能信息处理与应用方向和传感技术与控制方向,同时设置了专业选修课,以满足学生多元化能力培养。通过建立专业课程地图,协助学生以职业生涯发展为导向进行学习规划。

2.2 实践课程设置

对于应用型人才的培养,更要重视实践应用能力的培养, 如何更好地完成学生工程应用能力的培养呢?

首先要学习CDIO工程理念培养的大纲,重视学生做中学, 学中做的过程,通过设置课程设计环节让学生从构思、设计、执行、操作等方面培养技术、团队协作、领导能力,之后加大实践环节的具体实施,在大一阶段,通过认知实习,让学生参观企业,对企业文化、办公场所等有了感官认识;在大二阶段让学生利用所学的电路、传感等知识进行电子小产品设计与制作,为后续的系统设计打下基础。同时利用寒暑假进行市场调研,了解专业动态,清楚市场需求,明确自己的就业方向; 从大三开始利用无线传感网络实验室,结合老师的项目进行实践,通过开放实验室、第二课堂等科技活动,聘请企业人员进行指导实践,增强学生的学习兴趣,重视毕业设计的过程控制及真题真做的题目,而更多的题目则来源于学生的创新思维、竞赛等,采用企业和校内导师共同指导的方式完成课题, 保证设计质量,通过答辩提升学生的沟通、表达能力。

3 结 语

物联网作为战略新兴产业和信息时代的发展趋势,势必会对未来社会发展、人们生活等方面带来很大的影响。如何在国家政策及计算机、通信、控制等技术高速发展的情况下进行物联网工程专业人才的培养是一项与时俱进的任务。对于应用型人才的培养需要实时关注市场动态,加大企业合作的力度和深度,而这也将是我们下一步研究的重点。

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