浅议物联网环境下电子信息类专业课程建设及人才培养

刘毅敏，徐望明，李炳生

（武汉科技大学信息科学与工程学院，武汉　430081）

浅议物联网环境下电子信息类专业课程建设及人才培养

刘毅敏，徐望明，李炳生

（武汉科技大学信息科学与工程学院，武汉430081）

0　引言

物联网（The Internet of Things）技术是指通过传感器、射频识别、全球定位系统等技术，实时采集需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种信息，通过各种可能的网络接入，实现物与物、物与人的连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网技术用途相当广泛，遍及各行各业，被称为继计算机、互联网之后的“第三次信息技术革命”。物联网作为战略性新兴产业，其繁荣发展需要大量精通物联网技术的人才。2015年，李克强总理在政府工作报告中提出“互联网+”行动计划。在“互联网+”时代背景下，物联网更加成为产业升级的引擎，拥有合格的物联网工程应用专业人才成为企业实现升级转型、增强市场竞争力的关键［1］。

为了抓住这一机遇，跟进物联网产业发展，培养物联网技术人才，推进电子信息类专业的学科建设，国内大多数高校积极响应，申报物联网工程专业或者依托现有的相关专业，设置物联网人才培养方向，制定面向物联网人才的教学培养方案［2-3］。

由于我校还没有开设物联网工程专业，为培养物联网工程应用专业人才，可依托现有的电子信息类专业培养。物联网技术以计算机硬件及软件系统为应用平台，以物联网工程领域为应用目标，具有将深厚的理论与广泛的实践相结合的特征，这与我校电子信息类专业的人才培养目标和口径是一致的。因此，电子信息类专业如何抓住物联网技术飞速发展的这个机遇，迎接物联网技术对电子信息类人才培养的挑战至关重要。

本文针对我校电子信息类专业课程建设与人才培养模式在物联网环境下所面对的挑战与机遇，提出了一系列积极有效的改革措施。

1　构建科学的专业课程体系，加强专业课程群建设

课程体系和教学内容改革不仅是人才培养模式改革的基石，而且也是教学改革的重点、难点。物联网技术主要涉及的专业方向包括电子电路设计技术、信号与信息处理技术、网络与通信技术等，因此可按照相应的专业方向整合课程内容、建立相应的课程群。在同一个课程群里，把专业基础课及专业课的授课内容统一合理安排，从而构建一个科学合理的专业课程体系。

就本校而言，电子电路设计方向，将电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理、单片机原理及应用、通信电子线路、传感器原理及应用、电子线路CAD、EDA技术及应用等课程组成课程群，使学生全面地学习到硬件电路设计相关的专业知识和设计工具；信号与信息处理方向，将信号与系统、数字信号处理、信息理论与编码、语音处理、数字图像处理、MATLAB语言、DSP技术及应用、嵌入式系统设计等课程组成课程群，让学生不仅掌握扎实的信号与信息处理理论知识，同时也能使用MALTAB工具进行实验仿真，用DSP、ARM等高级硬件电路设计平台进行具体实现；网络与通信方向，将通信原理、计算机网络、数据通信原理、因特网技术、无线通信技术、无线传感网络及应用等课程组成课程群，使学生掌握计算机网络和通信系统相关专业知识。

这些课程群紧密结合物联网人才培养的核心问题从不同的方向来提高人才的素质和创新能力，大大加强了各们课程间的联系，使各门课程不再相互孤立而是互联互补的。

2　加强实践教学环节，培养学生实践创新能力

培养物联网工程应用方向人才，对于电子信息类专业学生来说，要尽量为其创造实践条件，加强理论联系实践，培养动手能力。这些能力主要包括：仪器仪表使用与操作、电路设计与分析、电子器件识别与选型、PCB设计制作、电路焊接与调试、计算机操作与编程、开发工具和专业软件运用等。

我校对于学生常规实践教学环节的安排，主要是以专业课程实验，以及电子电路综合设计、信号处理课程综合设计、软件课程综合设计、毕业设计、认识实习、电子工艺实习、生产实习等内容为主。

对于专业课程实验，改革的措施是将原来在实验室进行的大部分验证性实验项目通过计算机仿真等教学手段让教师在理论课上进行演示，从而丰富了课堂内容，有效提升学生的课堂学习效果；同时结合专业课程群建设，打通了相关专业课程，统一开设相应的实验课和课程设计，这些实验课以设计性、综合性实验项目为主，课程设计一般在课程开始讲的时候就将任务布置下去，让学生带着疑问和目标进行学习，有的放矢，提高课程设计质量；在学生实习环节，重注实习基地建设，建立与专业方向相关的大中型企业和公司的联系，实习不走过场，让学生在实习岗位上脚踏实地完成实习任务。

另外，我校还非常注重以学科竞赛和创新创业训练为契机多方面培养学生的实践能力。目前与专业相关的有影响力的竞赛主要有全国大学生数学建模竞赛、电子设计大赛、嵌入式系统设计大赛、智能汽车竞赛等。学科竞赛不仅加强了学生对专业知识的理解、掌握和应用，更大程度地培养了学生的创新意识与动手能力，而且也提升了学生的团队合作精神。大学生创新创业训练项目则注重实践创新研究过程，让学生在导师指导下，自主选题、设计实验实训、实施实验实训，鼓励学生结合学科专业，从自身所长与兴趣出发，在探索、研究、创新的实践训练过程中，提出自己的观点与见解。我校为了推动学生的实践能力的培养，制定了很多奖励政策，大力鼓励学生参加学科竞赛和创新创业训练训练项目。

3　多途径加强师资队伍建设，优化师资结构

物联网是典型的交叉学科，要通过多种途径加强师资队伍建设，不断优化师资结构。我校采取的有效举措，一是整合现有人才资源，将学校具有计算机科学与技术、电子科学与技术、电子信息工程、通信工程和网络工程等专业背景的现有教师资源整合起来，取长补短，形成了一支专业全面的教学队伍；二是加大人才引进力度，引进国内外高层次人才充实教学队伍，同时还从相关企业聘请具有丰富项目开发、管理经验的工程师定期来讲座或参与实践教学工作，打造了一支专兼结合的师资队伍；三是不断为广大教师尤其是中青年教师提供进修机会，选派教师到国内外相关机构学习，或外请专家来校培训教师，从而不断提高师资水平。

4　结语

面对“互联网+”以及物联网环境带来给我校电子信息类专业课程建设和人才培养带来的机遇和挑战，我校有针对性地采取有效措施，整合了课程教学内容，形成了相关专业方向的课程群，同时加强实践教学环节，从而优化了专业知识体系和实践教学体系，另外还通过多种途径加强师资队伍建设、优化师资结构。这些举措有助于培养学生基础知识、基本技能，同时更注重锻炼学生实践和创新能力，学生毕业后可在物联网工程领域从事科学研究、技术开发、产品设计等工作。

［1］赵辉．“互联网+”背景下的物联网工程专业人才培养模式研究［J］．经贸实践，2015（12）：284-285，287．

［2］李梅，傅平．物联网环境下电子信息专业人才培养模式改革初探［J］．中国信息化，2014（13）：61-64．

［3］任可明．物联网工程专业方向人才培养方案研究［J］．价值工程，2011，30（24）：236-237．

The Internet of Things；Electronic Information；Course Group；Practice Teaching

Discussion on Course Construction and Talent Cultivation for Electronic Information Majors under the Environment of the Internet of Things

LIU Yi-min，XU Wang-ming，LI Bing-sheng
（College of Information Science and Engineering，Wuhan University of Science and Technology，Wuhan 430081）

1007-1423（2016）24-0047-03DOI：10.3969/j.issn.1007-1423.2016.24.012

刘毅敏（1973-），女，湖北武汉人，硕士，副教授，研究方向为信号与信息处理

徐望明（1979-），男，湖北武汉人，博士，高级工程师，研究方向为图像处理、机器学习与模式识别

李炳生（1956-），男，湖北武汉人，高级工程师，从事领域为实验教学与管理

2016-05-16

2016-08-20

针对我校电子信息类专业课程建设与人才培养模式在物联网环境下所面对的挑战与机遇，提出相应的改革措施，主要包括整合课程教学内容形成课程群、构建科学的专业课程体系，结合物联网工程应用方向加强实践教学、培养学生实践创新能力，以及通过多途径加强师资队伍建设、优化师资结构。

物联网；电子信息；课程群；实践教学

武汉科技大学教学研究项目（No.2012X79、No.2014Z034）

Aiming at the challenges and opportunities for the course construction and talent cultivation mode in electronic information majors under the environment of the Internet of things，puts forward the corresponding reform measures，which mainly includes integrating the teaching content to form course groups and to build a scientific curriculum system，strengthens the practice teaching to cultivate students'practice and innovation ability with combination of the engineering application direction of the Internet of things，and enhances the construction of teaching staff to optimize the faculty structure by multiple means.