我校物联网工程专业建设探索

石志国，王志良

(北京科技大学计算机与通信工程学院物联网与电子工程系，北京 100083)

物联网是当前最具发展潜力的产业之一，将有力带动传统产业转型升级，引领战略性新兴产业的发展，实现我国产业化结构战略性调整，并能引发社会生产和经济发展方式的深度变革。

本文结合我校教育部特色专业物联网工程的建设情况，重点探讨了专业定位、培养目标、知识体系以及各类课程的设置。

1 特色专业建设的总体思路

1)专业特点

我校的物联网工程专业作为教育部批准的首批6所高校特色专业，具体如下特点。

(1)该专业完整的教学体系将是国内的第一次尝试，因此具备较强的探索性和示范性。

(2)本系教学团队成员参与了全国高校物联网及相关专业的策划，能在其中发挥有效作用。

(3)在教育部特色专业建设项目的支持下，我系已经完成了四年的培养计划。并在此基础上，全面提供了课程的开放性资源。

2)专业定位

本专业的课程定位是学习:“电路电子技术”、“信号与系统”、“物联网技术及应用”、“嵌入式系统与单片机”、“无线传感器网络与RFID技术”、“云计算与物联网”和“物联网安全综合实训”等课程。学生在物联网软件与服务方向、物联网感知与控制方向、物联网传输与网路方向上，具有从事物联网系统研究、设计和开发能力。

3)专业目标

专业培养目标以信号与系统、物联网系统设计与组网及数字信息处理等理论为基础，研究各种网络信息处理技术，例如信息感知、网络传输、信息安全、云计算和标签技术等。在此基础上研究和设计各种物联网应用网络系统和感知服务系统。教学环节包括理论教学、实践教学和职业道德教育等。

4)专业出口

我校该专业有15%以上的保研指标，学生可以申请EE(Electrical Engineering)和CS(Computer Science)两个方向的Ph.D学位或者M.S学位攻读。

2 知识体系与课程设置

整体上，物联网被分为感知控制层、网络传输层和应用服务层三个层次。根据物联网的服务功能，可以划分为感知识别层、网络构建层、管理服务层和创新应用层，即将数据的分析和管理等单独划分为一个层次，如云计算和普适计算等数据处理单元。

1)知识体系

将物联网工程分为三大知识领域:通识基础类知识领域、综合管理类知识领域和专业技术类知识领域，如图1所示。

图1 物联网工程专业体系

2)专业课程体系

各个学校工科专业的通识基础和公共基础课等学科模块大致相同。这里重点进行物联网工程专业的专业必修课和方向选修课的讨论。根据专业特色和办学背景，安排了7门专业必修课课程，具体课程安排如表1所示。

表1 专业必修课安排

其中，“物联网体系结构及综合实训”课程与富士通(中国)共建，主要在富士通公司捐助的实验设备上进行授课。

选修课程体现出学科发展的专业特点，规划了三个专业发展方向的选修课。教学大纲要求学生在学习专业必修课程的同时，根据自己的兴趣选修三个方向的课程，并且规定每个方向的最低选修学分。

(1)物联网软件与服务方向设置包括了如下课程:“C#程序设计语言”、“人工智能”、“Linux操作系统”、“JAVA程序设计”、“软件工程”、“高级编程技术”、“物联网与信息服务”、“数据库系统原理(双语)”、“物联网系统模型”、“数据仓库与数据挖掘(双语)”、“应用软件系统设计与案例分析”和“Oracle”。

(2)物联网感知与控制方向设置的课程包括:“计算机电路辅助设计”、“智能机器人控制”、“DSP处理器及应用”、“计算机体系结构”、“模式识别基础”、“数字信号处理”、“物联网控制基础”、“嵌入式计算”、“大规模集成电路设计(双语)”、“可编程逻辑器件及应用”和“无线电定位导航原理及应用”。

(3)物联网传输与网络方向设置的课程包括:“现代密码学”、“数据通信网”、“TCP/IP网络程序设计基础”、“网络安全技术”、“网络安全与管理”、“现代交换技术”、“移动通信(双语)”、“多媒体通信技术”、“通信原理概论”、“通信网基础”、“信息对抗与网络攻防技术”和“通信网安全”。

我系在教育部和本校两项若全支持下已基本完成了物联网工程专业的课程企业化教改任务，与IBM大学合作部共建了三门课程:“DB2数据库应用开发”、“RSA开发基础”和“RSA开发J2EE应用程序”。

3 实践环节

工程实践能力是应用性较强的新兴专业人才培养的主要目标。

实践环节地点除了无锡物联网产业基地、北京佰能公司和科大恒兴高技术有限公司新兴的物联网相关企业之外，还选择了其它优势行业:如济南钢铁公司、安阳钢铁公司和首都钢铁公司等。工程实践能力最终需要培养的是提高就业能力，就业最重要的能力包括:在团队中有效地工作、分析信息、有效沟通和自学[3，4]。

[1]刘琳娜，张彦通.加强校企合作，保障高等工程继续教育的实效性[J].北京，高等工程教育研究.2011(3):93-96.

[2]王志良.物联网工程概论[M].北京，机械工业出版社.2011..

[3]罗丹.课程建设:高等教育质量提升的关键[J].北京，高等工程教育研究.2011(3):140-146..

[4]Edward F，Johan M，etc.顾佩华，沈民奋，陆小华(译).重新认识工程教育[J].北京，高等教育出版社.2009..