物联网工程专业人才培养改革方案研究

郑良仁，靳宗信，杨 勇

物联网工程专业人才培养改革方案研究

郑良仁，靳宗信，杨 勇

物联网工程专业是一个新兴专业，其专业内容综合性强涵盖面广。针对当前高校物联网工程专业人才培养的现状进行了分析，提出了物联网工程专业人才培养的改革方案，结合我校给出了物联网工程专业人才培养改革方案的具体实施成效。

物联网工程；人才培养；改革方案

0 引言

2009年中国首次提出“感知中国”的概念，并在无锡成立了物联网研究中心和示范园区；2010年物联网技术作为新一代信息技术的重要组成部分而被列为国家重点培育的中国的战略性新兴产业，同年，物联网工程专业首次设立[1]。截止目前，全国很多高校都开设了物联网工程专业。所以，物联网工程专业是一个新兴的具有国家战略意义的专业。该专业的主要使命就是紧追物联网的步伐，为国家和社会培养优秀的物联网专业人才。但物联网专业的人才培养还存在一些问题，如若不很好地解决，会极大影响该专业的健康发展。本文就是笔者根据自己的教学经历和调查研究，剖析当前物联网工程专业人才培养现状并给出该专业人才培养改革方案。最后，结合我校实际情况分析了我校物联网工程专业人才培养的改革成效。

1 联网工程专业人才培养现状

（1）学科交叉知识庞杂

联网工程专业的课程由以下几个部分构成：（1）公共基础课程类；（2）学科基础课程类；（3）专业核心课程类；（4）应用领域课程类。物联网工程专业涉及各方面的知识，基本覆盖了当前计算机科学、电子通信、传感器、自动化控制等学科方向，所以该专业的培养方案需要涵盖以上领域的内容，硬件与软件兼备，理论与应用齐备，交叉性对课程设置及学生在该专业的学习带来很大的困扰[2]。课程如果安排不合理，就变成了各学科的内容的堆砌，无法形成一个知识体系。这就需要对各知识点整合优化，突出物联网专业特色。

（2）师资力量亟待提升

由于物联网工程专业建立时间短，没有专门的人才梯队，该专业的教师队伍都是由计算机、电子、通信等方向的教师组建。他们没有受到物联网专业的系统化的学习训练，更无在该专业进行教学科研的经历，所以对物联网工程专业的知识体系尚不能有很好的把控。因此，物联网工程专业师资力量整体较为薄弱。但高水平的教师队伍是专业建设的保障，教师的业务能力是培养学生的关键，因此师资队伍建设是非常重要的，师资力量亟待提升[3]。

（3）学科实践环节薄弱

理论知识的教授只是物联网专业教学中的一部分，另一个重要部分，也是物联网专业有别于其他专业的一个重要特征，即必须结合具体的行业应用，注重实践环节的培养[1]。但物联网工程专业初创之时，没有行之有效的实验项目，没有现成的实验设备，也没有运行

良好的专业实验室，更没有技术完备的指导教师，这些因素都导致物联网专业比较偏重理论教学，实践教学环节相对薄弱，缺乏一套与物联网新兴技术所对应的科学完善的实践教学体系。这大大削弱了专业课程实践及综合实训对学生素质培养的作用。

（4）学生困惑就业茫然

物联网工程专业是一个新兴专业，有关该专业方向的可查阅资料也较少，且教师的教学和思维方式也还沿袭着固有的模式。有相当一部分的物联网工程的学生反映物联网领域分支太多，专业知识太杂太乱，对该领域的理解浮于表面，兴趣不大学业不精。是专攻某个方向，还是要面面俱到；如何把大学所学习到的知识转化为真正的应用；通过大学四年的学习，怎么样才能找到与专业相关的工作。以上的种种迷茫都是由于学生没有很好地找到正确的努力方向，对当前及未来充满了疑虑。

2 物联网工程专业人才培养改革方案

（1）人才培养要有所侧重有抓有放

物联网涉及一个完整的产业链条，而这个链条的背后需要众多专业知识的支撑。包含电子信息、通信、自动控制和计算机等学科领域。仅在技术层面就会涉及到信息收集、处理，硬件、芯片、传感器与网络设计、程序算法设计等。显然，单纯靠大学四年的学习是远远不够的，也是不现实的。因此，物联网专业的课程设置和学生培养一定要有所侧重。绝不能不实地分析盲目效仿，同一准绳步调一致。

各个高校可根据学校的定位和生源情况，紧随所服务行业以及地区的发展需求采用不同的侧重点。如果学校的学术氛围深厚，就可以偏重于物联网的关键技术的研究，如硬件、芯片、传感器、算法设计；如若工科背景厚实，则物联网工程专业可着重培养物联网方面的高级工程技术人才，如能根据已有的软硬件搭建出用户需求的物联网应用平台或环境。侧重点不同，所开设课程也不同，学生未来的就业也不尽相同。这种差异化培养也符合社会对不同人才的总体需求。

（2）多举措提升师资力量

物联网专业的师资，既需要有相应的理论，又需要有较强的实际操作能力。师资队伍建设的好坏真接决定物联网工程专业的发展水平。由于该专业是一个新兴专业，现有的师资队伍缺乏教学和科研经验，需尽快形成一支高水平的师资队伍。师资力量的提升是多方面的：一、采用“传帮带”的方式，让校内优秀教师带动提升其他老师的教学和科研水平，逐步形成一支师德高尚、教学水平高、学术造诣深、学历和年龄结构优化的校内教师梯队。二、由于物联网专业的特殊性，既需要有相应的理论，又需要有较强的实际操作能力，所以双师型的教师队伍是必不可少的[4]。公司企业人员虽有很强的实际操作能力，但在理论和教学方面并不擅长。高校中的教师教学和理论虽强，但动手能力是短板。所以可以这两方面因素结合起来，例如外派一线教师到合作企业中学习，增强教师的实践动手能力；或根据需要有针对性引进人才，吸引企业人员到校工作或兼职指导学校教师教学和实践工作；三、鼓励教师多做科研。教学和科研相辅相成，一流的物联网工程专业，必须有深厚的科研成果做为支撑；鼓励教师走出去参加一些行业学术会议，紧跟最新动态不落伍不掉队。

（3）融合多方资源加强教学实践

①加强专业实验室建设完善教学实验平台

根据物联网工程专业的专业计划和培养预期目标，结合物联网工程专业多学科交叉及理论与实践并重的专业特点，实践教学环节不可或缺[5]。与其他专业相比，物联网工程专业对人才的创新能力，知识结构要求更高，所以物联网工程实验主要以综合型、设计型、应用创新型和开放式实验为主。学校要结合自己人才培养的定位，不同类型的高校实验室建设内容也有差异。应用型大学应以创新型技术应用开发平台为主建设；研究型大学实验平台的创建应以理论与应用创新结合；职业技术学院可在生产制造、设备测试服务等方面加强建设。实验室建设也要充分利用校内外资源，例如校企联合创建实验室，使实践教学和企业生产紧密结合，既能提升实验平台质量水平，也能为企业提供人才储备，互利双赢。

②用科研项目为学生提供实践机会

物联网工程专业理论知识庞杂且相互交叉，如果理论知识不能很快应用于实践的话，其学习效果会大打折扣。目前，最有效的解决途径就是尽可能多地让学生参与到专业相关的科研项目中去，使其工学结合，自由运用理论知识。有助于学生实践技能的提高，能有效培养学生的创新能力和工程意识。虽然参与科研项对

学生的实践能力的提高大有裨益，但存在两方面问题：一方面仍有部分学生积极性不高；另外，教师可能会有培养成本上的担忧。可以制定一些措施鼓励引导，如参与科研项目的学生可以获得一定量学分，表现优秀的学生可得到适量的生活津贴等；对科研项目的指导教师进行适当的教学工作量减免、发放指导津贴或年度评优评先上给予适度倾斜[6]。

③推动校企合作提升学生实践质量

高校的教学资源和实践条件是有限的，更为广阔的实践资源来源与行业相关的公司企业。所以高校可以根据自有短板，与意向企业共建实践基地。采用2.5+ 1+0.5模式培养学生，即学生前2.5年在校集中基础理论与知识的学习，中间1年到校企共建的实践基地进行综合实践，最后一学期分散到不同企业公司进行最后的真实环境实践并完成毕业设计。另一方面，外派校内教师到实践基地或公司锻炼学习，以了解企业最新的技术、发展动态，锻炼和培养教师队伍，进而提高学生培养的质量。

（4）培养学生学科兴趣拾取信心建立自信

①课程安排循序渐进合理布局

物联网工程专业课程属于多种学科交叉，而应用又相对综合。部分该专业的学生都上了几学期的课了，对专业内容和自身的学习目标还是一片茫然，所以课程内容的安排需要适合学生的知识接纳特点。如何吸引学生的学习兴趣，引导学生发掘自己的兴趣点和发展方向，是教学中的重中之重。对于本专业的新生，在讲相对枯燥的基础知识之前，最好让他们感受一下物联网的应用场景，用具体的实例确立他们学习的信心。学生有了学习兴趣，就可以安排每个技术点所对应的课程，课程的内容安排要有针对性，切忌多而泛，课程难度适度降低，要让绝大多数学生能学的明白，学习的热情不消减。在学生掌握了足够的基础知识后，安排的课程要侧重于综合性较强的课程，鼓励学生多动手实践，其结果能给予学生的成就感。有了“点”和“线”的成功，下一步就要向“面”上努力。后面的课程，以实际的项目为主，理论知识为辅，无需让所有学生同一方向，应该充分给予他们专业方向发展的选择权，独立完成自己方向物联网工程项目。总之，课程的设置要遵循学习规律，能让教师教的轻松，学生学的明白。

②多样化考核重能力导向轻形式主义

当前大多数计算机方面的课程的考核方式基本都是采用“平时成绩+实验成绩+考试考试”的形式，平时成绩和实验成绩主要是对学生出勤、课堂纪律、作业、上机实验等方面的量化打分；笔试试卷则是统一命题、统一标准答案的闭卷考试。这样的考核方式学生缺乏积极参与教学的热情，束缚了学生创新思维的发展，同时也偏离了学生创造力、实践能力的培养导向。物联网工程专业课程考核也要充分体现专业特性，需打破常规课程重理论知识轻实践技能的考核模式。物联网工程专业课程的考核采用多样化配合，如上机、大作业、课堂随考、作品提交及纸质试卷等考试形式。逐步引导学生向分析问题、解决问题的专业素养上培养，摒弃单纯的一卷定优劣的形式主义考核方式。

③引导学生参与行业竞赛解决真实需求

物联网工程专业知识点繁杂，该专业的在校学生很难把握住重难点，且缺少实践动手能力的综合训练。很容易让学生感到课程枯燥无味，丧失学习动力。能激发学生学习兴趣的好的途径就是引导他们以行业竞赛的方式参与真实的项目。以解决用户真实需求激发学生发现问题解决问题的自主学习兴趣。通过比赛，使学生主动接受知识，自觉、自主地去实现比赛作品，真正做到“教、学、做”的融会贯通[7]。比赛过程中，学生不仅能体会到竞赛的乐趣，更能感受到自身的不足。通过比赛的压力驱动，激活了学生的参与意识和竞争意识，学生的学习兴趣和积极性空前高涨，使得学生能更高效地学习和掌握相关的知识、技能，从而，学生的处理问题的综合能力得到大幅提升。另一方面，通过引导鼓励学生参与学科竞赛，也促使物联网工程专业人才培养得以不断优化、改进和完善；通过指导学生解决比赛过程中遇到的各种问题，切实提高教师了教学和科研水平，有效地提高了物联网专业的教育教学质量。

3 结语

我校物联网工程专业人才培养方面在基于上文提到各种问题实施了对应的改革方案，取得了预期的效果。目前，物联网工程专业教学田街头团队形成了从教授到讲师的教学梯队，其中博士硕士学历教职人员占比90%以上；与企业联合建设一批专业实验室，能完成物联网工程课程中的各项实验；每年都会到引导学生到合作企业进行专业实习及聘请企业优秀员工到校指

导学生专业实训，确保每位学生的总体实训实习时间不低于学制的1/4；联合校内外导师指导学生参加“全国大学生电子设计大赛”、“物联网创新大赛”、“ACM大赛”、“互联网+大赛”等行业比赛并取得不俗成绩，学生的实践能力得到显著提升；物联网工程专业毕业生受到企业青睐，除考研深造之外，实现100%全就业。

总之，物联网工程专业作为一个新近创立的专业，在人才培养方面存在了诸多问题。根据当前现状，我们提出了相对应的人才培养的改革方案。当然，物联网工程专业是不断在发展变化的，不同高校出现的问题也是也不尽相同，改期方案在具体实施过程中也需适时调整日臻完善。

[1]张彭,王成端.物联网专业的教学改革与实践[J].潍坊学院学报,2015(06):88-91.

[2]卫兵,刘乐群,潘洁珠,等.当前物联网导论在应用型本科教学中存在问题的思考与改革[J].合肥师范学院学报,2014(03):88-89.

[3]张海燕,田萱.北京林业大学计算机科学与技术(物联网方向)专业建设的研究与探索[J].中国林业教育,2015(01):27-29.

[4]唐年庆.物联网专业校企合作模式研究[J].内江师范学院学报,2015(12):83-86.

[5]施国君,周大海,孙恩岩.物联网工程专业实践教学体系研究[J].林区教学,2016(04):84-86.

[6]李志斌,龚崇权,苏满红,等.高职学生参与科研项目开发的探索[J].职业技术教育,2010(02):81-83.

[7]刘尚旺,孙林,周蕾,等.基于项目比赛的物联网教学模式研究[J].计算机时代,2015(04):52-54.

Research on the Internet of Things Engineering Talent Cultivation Reformation Scheme

ZHENG Liang-ren，JIN Zong-xin，YANG Yong

（Institute of Information Engineering,Huanghe S&T College,Zhengzhou 450063）

The Internet of Things Engineering is an emerging specialty,which contents are comprehensive and with wide coverage.Analyses the current situation of The Internet of Things Engineering talents cultivation in colleges and universities,puts forward the Internet of Things Engineering talent cultivation reformation scheme,presents the specific implementation effectiveness that combining with Huanghe Science and Technology College about the Internet of Things Engineering talent cultivation reformation scheme.

The Internet of Things Engineering;Talent Cultivation;Reformation Scheme

1007-1423（2016）30-0022-04

10.3969/j.issn.1007-1423.2016.30.006

郑州市地方高校急（特）需专业建设项目（No.zzlg201608）、郑州市智能图像处理与识别重点实验室项目(郑[2013]2号)、国家青年科学基金项目（No.61502432）

郑良仁（1977-），男，河南淮滨人，硕士研究生，讲师，研究方向为物联网及图像智能识别

靳宗信（1979-），男，山东夏津人，硕士研究生，讲师，研究方向为信号与信息处理、物联网技术、嵌入式技术

杨勇（1983-），男，河南商城人，博士，副教授，研究方向为图像智能识别与处理

2016-08-30

2016-10-10