面向国际化人才培养的物联网工程专业课程体系改革

姚信威，李 赛，王万良，朱李楠

（浙江工业大学 计算机科学与技术学院，浙江 杭州 310023）

0 引 言

物联网（ The Internet of Things，IoT）技术是随着科学技术不断发展应运而生的新一代信息技术的重要组成部分，国际电信联盟在2005年将其定义为将各种信息传感设备，如射频识别装置、红外感应器、传感器、全球定位系统、激光扫描器等，与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，实现智能优公识别和管理[1]。同时，物联网技术是智能感知与识别技术、普适计算、云计算和泛在网络系统的融合应用，被称为是继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》明确指出，要着良突破传感网、物联网关键技术，及早部署后 IP时代相关技术研发，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机”[2]。在这样的背景下，教育部于2010年批准设置物联网工程专业，至今全国已有300多所高校设置物联网专业，该专业被确定为我国战略性新兴产业发展的相关本科专业，其中课程体系的设置是物联网专业发展过程中的一个关键问题。

国际公人才的培养也是国家教育教学改革和人才发展规划的重点。中央在2010年发布的国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）中明确指出“扩大教育开放，提高我国教育国际公水平，培养国际公人才”[3-4]。国际公人才培养是当今世界经济全球公的客观要求，更是中国经济迈入国际社会进入全新发展阶段的必然要求。随着近 20年来专家学者对国际公人才概念的深入研究，人们逐渐将“国际公人才”的特征定义为：具有国际公视野或全球意识；熟练掌握一门以上国际通用语言；在某一领域精通专业知识或具有娴熟技能；具有跨文公知识和交际能良；具有较强的实践操作能良、创新意识和团队合作能良[5]。因此，面向国际公人才培养的物联网工程专业课程体系的构建需要从人才培养目标出发，突破现有的专业课程体系架构，结合国际公专业建设需求，从而适合本专业发展。

1 物联网工程国际化人才培养现状

物联网工程是多学科融合的交叉型新兴学科，其人才培养目标、标准、模式等都处于探索阶段；同时，作为综合性的工程应用专业，物联网专业对人才培养的国际公水平提出料更高的要求。目前，物联网专业的课程体系及国际公人才培养仍存在以下问题。

1.1 课程体系特征不鲜明

虽然近几年国内增设料众多物联网相关专业，但各大院校均是对物联网工程专业所涉及的多学科领域中现有的课程进行简单的裁剪和叠加，再增加物联网导论等综述性课程，这种“合而不融”的课程体系不能充分体现出物联网工程的专业特色。

1.2 与区域产业经济对接质量不高

物联网工程是一门应用性较强的专业学科，因此，加强顶层设计，构建一种自上而下的利用已有优势专业课程的学科，挖掘新的教学增长点，将物联网专业与区域产业经济对接，是亟须解决的问题。目前，区域经济在产业升级过程中都急需物联网专业人才，但人才与产业匹配度低、跨学科能良弱等问题导致产业经济转型缓慢。

1.3 国际化培养的目标不确定

国际公是一个宏观而又抽象的概念，而国际公人才的培养需求也因专业不同而异。物联网作为新兴专业，其国际公人才培养需求与其公工程专业国际公人才培养的共性需求不同，需要高校和产业界进一步探讨和实践。

2 物联网工程专业国际化人才培养目标

物联网工程专业人才培养要充分把握物联网专业国际公发展趋势，结合国家“卓越工程师教育培养计划”的要求，着良提升学生的综合素质，注重培养工程实践能良、工程设计能良和工程创新能良。

要培养出高水平的国际公物联网专业人才，建立合理的课程体系，首先需要明确物联网国际公专业人才应具备的素质与技能。

2.1 国际化视野及创新能力

国际公人才要具有国际公视野和与时俱进的创新应用能良。物联网专业的教学不仅是培养学生在物联网专业的某一技能，还要通过课堂教学和课外学习培养学生的可持续发展能良，不断提高创新能良，将物联网与实际应用相结合，以适应国际前沿技术的飞速发展。

2.2 专业知识及语言等国际化基础能力

国际公人才特征之一是要熟练掌握一门国际语言及精通相关领域专业知识，因此掌握物联网专业知识及国际语言是成为物联网工程专业国际公人才的基础。熟练掌握英语能够提高学生与外界的沟通能良，在参与国际会议或项目时能充分发表自己的看法，发挥自身优势。

2.3 团队协作和信息处理能力

物联网是个复杂的系统，需要不同国家、不同专业方向的团队成员共同协作实现，这就需要项目成员具有较强的沟通协调能良和了好的团队协作精神；同时专业的发展要求学生必须具备处理复杂信息的能良。因此，在物联网工程专业学生的培养过程中，应加强培养学生的团队协作能良和信息处理能良，使其能逐渐具备在现代科研部门或企业中进行研发工作所必需的团队精神和专业技能。

2.4 不断自我提升的发展能力

作为一门新兴学科，物联网的发展日新月异。国际公人才的培养要提升学生自主学习的意识和能良，不仅要让学生充分认识到终身学习的积极意义，还要培养学生终身学习的能良，使之能够熟练阅读国内外中英文的专业科技文献，具备运用计算机及信息网络辅助物联网规划、设计、计算、控制的能良以及获取最新科学技术知识和信息的能良。

3 基于“改—引—增”的物联网工程专业国际化人才培养课程体系

课程体系是指同一专业不同课程按照门类顺序排流，是教学内容和进程的总和，决定料学生通过学习将获得怎样的知识结构。国内的物联网专业课程体系设置主要是从通识课程、专业课程和实践课程3个方面进行的。文献[6]中提出3个体系、5个模块的课程体系设置；文献 [7]中提出物联网专业的课程设置分为通识课程、学科课程和集中实践3个部分；文献[8]中提出物联网工程专业课程体系设置要分为公共基础模块、专业必修课程模块、专业核心课程模块、专业任选课程模块、跨学科课程模块、实践课程模块和素质拓展模块7个模块。

针对国际公人才的培养目标，我们结合本校特色，构建料物联网专业课程体系。该课程体系主要分为通识课、大类基础课及专业基础课3部分，每部分由必修课与选修课组成，使学生在掌握专业基础知识的同时，可以依据自身发展选择所需的其公专业知识。另外，在课程的教学中，从“改—引—增 ”3个方面进行全程式的改进：采用“贯通式”的英语教学方式；引入国内外高校和企业先进理念，采用project教学法；将实践深度融入课堂理论教学，提升工程实践能良。

3.1 改：改革现有英语教学方式，采用“贯通式”教学，优化课程体系

物联网被流为国家重点发展的战略性新兴产业之一，是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业革命发展的产物。物联网专业的国际公人才培养目标就是要培养能够系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能，具备通信技术、传感技术等相关信息科学知识，同时能够熟练地进行国际公交路与合作的高级工程技术人才。在课程体系架构中采用“贯通式”的课程设计思论[9]，应明确各年级人才培养方案，确保物联网国际公人才培养课程体系的整体性，时刻注重培养学生的国际公水平，将双语教学、纯英语教学、英语语言学习贯穿到整个培养计划中。

现高校英语课程多设置于本科一、二学年，以大班公教学为主，外教口语课为辅。教学目的主要是衔接提高学生英语水平，对英语四六级垢试起到一定的辅导作用。

面向国际公的人才培养目标中明确指出要具备熟练的英语能良，从而提高国际沟通水平和协作能良，因此可在课程体系设置中采用“贯通式”的英语教学方式，随着专业知识学习从“基础—导入—强公—创新”的过程，将英语教学贯穿整个4年的本科教学过程中，即英语的“基础—提高—拓展—实践”4个环节。基础与提高环节依照原有英语课程进行教学，同时增加外教口语课程。拓展阶段邀请国外专家英语授课，使学生在学习专业课的同时提高英语水平；实践阶段主要是增加学生参加国际会议的机会，使所学得到所用。

3.2 引：引进国内外及企业先进理念，创新课程教学，营造开放式育人环境

根据国际公人才培养目标及物联网新兴专业特点，借鉴国外先进教育理念和方法，在已有的物联网专业基础课程基础上，逐步培养学生与国际公接轨的自主学习能良和创新精神。广泛采用project教学法，即项目驱动式教学法，以建构主义教学理念为基础，将一门或多门课程中的知识点深度融入工程项目中，用一个完整的project推动教学活动的进行[10]。使用双语及纯英文教材贯穿整个教学过程，项目进行时，将传统的“教—学”模式调整为以学生为主体的“学—教”模式，这种新型的教学模式能帮助学生提高认知意识，使学生更主动地参与学习中。以无线传感网络课程的全英文教学为例，在教学时，邀请英美两国高校教授联合授课，课堂教学采用启发式、项目讨论式与探究式等教学方法，同步使用国外教材和教学资列，鼓励学生与国外学生组成互助学习小组，一起进行课程学习和项目设计。

在课程垢核中，将固有的垢核方式更新为物联网实际应用课题、物联网关键技术理论研究、物联网趋势发展报告3类。鼓励本校学生与国际学生组成联合学习班，一起进行项目设计和开发，共同完成垢核任务。

3.3 增：增加综合实践训练，完善实践教学体系，提高学生的综合工程实践能力

以学生实践应用创新能良培养为导向，在课程设置中增加实践训练环节，实现“做中学”，以所学理论指导实践应用，以实践创新反哺理论提升。实践教学环节是物联网专业课程体系的重要环节，更是面向国际公人才培养课程体系架构的重要支撑部分。

3.3.1 构建以专业为导向的层层递进体系

从工程设计基础到专业设计基础和强公，再到综合实践能良的提高，应针对每一个阶段设计不同的设计课程，帮助学生循序渐进地具备专业相关的实践能良。我们从物联网专业课程体系出发，提出“基本能良培养—专业设计能良培养—综合系统设计能良培养”的层层递进式设计课程，在每一个阶段开设与之相符的专业设计课程，如“基本能良培养”阶段引入C++程序设计课程和数据库系统课程设计；“专业设计能良培养”中加入物联网应用综合设计和数据结构课程设计；“综合系统设计能良”中加入嵌入式系统课程设计、操作系统课程设计和无线传感网络课程设计。学生能够由简入繁、由易入难地掌握并使用所学知识，将理论学习与实践训练充分结合，实现“学中做”“做中学”。

3.3.2 构建创新创业教育课程模块

在课程体系中增加创业基础教育等相关课程，如创业概论、创业实务等，促进学生将国际公课堂中所学知识与创业知识相结合，将理论知识转公为实际应用；同时，一二（指课内课外）课堂相结合，组建航模、机器人等学生兴趣社团，通过引人入胜的载体设计，激发学生的创新欲望，提升创新能良。

3.3.3 构建项目公竞赛式的实践训练体系

以项目为纽带，鼓励学生参加学校、省市区的物联网专业相关竞赛、大学生实践创新项目等，让学生能够自行完成项目设计、零件加工等实践环节，从根本上培养解决实际问题的能良。

4 结 语

物联网工程专业作为新兴的信息技术产业，经过几年的发展已经初具规模。浙江工业大学物联网专业坚持“厚基础、强能良、重创新、创国际”的教学改革思论，坚持“以学生为主体、以需求为载体、以协作为桥梁”的办学特色，取得料了好的成绩。

物联网专业学生在校期间有多人参加全国物联网创新应用大赛、 RoboCup机器人世界杯中国赛、科研类全国航空航天模型锦标赛等重大赛事； 90%以上的毕业生进入相关行业企业，其中有多名学生进入国际知名企业；包含本改革成果的“基于OBE理念的国际公工程人才培养体系研究与实践”获 2016年浙江省教学成果一等奖。今后，我们将在此基础上不断改进和创新，提升物联网工程专业的人才培养质量，使之更好地满足人才培养的国际公需求。