物联网工程研究范文第1篇

关键词：物联网；课程体系；能力；人才培养

作者简介：胡中栋（1958-），男，江西婺源人，江西理工大学信息工程学院，教授；曾传璜（1964-），男，江西吉安人，江西理工大学信息工程学院，副教授。（江西赣州341000）

基金项目：本文系江西省教育厅教改资助课题（编号：JXJG-10-6-33）的研究成果。

中图分类号：G642     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）12-0071-02

2009年1月美国IBM首席执行官彭明盛首次提出了“智慧地球”这一概念。[1-2]奥巴马政府希望通过物联网技术能掀起像当年“信息高速公路”战略一样的科技和经济浪潮，继续成为管理全球的战略工具。[3]同年，欧洲制订了《物联网战略研究路线图》等意见书，日本也制定了i-Japan计划。[4-5]我国也已将物联网上升为国家五大战略性新兴产业之一。物联网技术已成为各国竞争的焦点和制高点。

培养物联网工程技术人才对于增强国家的核心竞争力具有重要意义。2010年教育部《关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》。我国有几百所大学申报新建物联网工程专业。[6]全国有几十所高校自2011年率先开始招收培养“物联网工程”专业本科生。

物联网的研究开发涉及多个学科，是一门新兴的综合学科。物联网研究开发人员必须掌握交叉多学科专门知识。物联网工程技术人才的培养有其特殊性。建设物联网工程专业在国内外无先例可以借鉴。因此，开展对物联网工程技术人才培养的研究是必要的，而且具有重要的现实意义。

一、确立物联网人才培养目标

目标定位是人才培养方案设计的基本指导思想。培养目标明确就有了方向。目标定位以市场需求为导向。物联网技术及相关产业正处于迅猛发展中，物联网的体系结构目前还未完全形成。物联网技术的不断更新，对物联网技术人才的需求也将不断发展变化，需要培养基础扎实、适应面广、具有较强创新能力的物联网工程技术人才。

物联网专业培养学生掌握扎实的电子技术、无线传感器网络技术、计算机技术等基础理论，掌握物联网系统的信息感知层、汇聚层、传输层与应用层关键设计等专门知识和技能，培养从事物联网领域的系统设计、系统集成、系统应用等方面的物联网工程技术人才。

二、设计“厚基础、模块化”的课程体系

培养目标在方案设计方面起了宏观指导作用，而课程体系是人才培养的基础。构成人才的素质、能力和竞争力都是通过课程学习逐步形成的。物联网是典型的交叉学科，涉及到计算机、网络工程、通信工程、自动化、电子工程、信息安全等，如图1所示。由于物联网产业涵盖面宽，应用广泛，所以要求物联网工程专业必须培养宽口径人才。课程体系设计以“厚基础、模块化”为基本原则。设计公共基础模块课、专业基础模块课、专业方向特色模块选修课与实践课程等四大体系。

厚基础：包括公共基础模块课与专业基础模块课，强调基础面宽而且扎实。主要专业基础模块课有：离散数学、数据结构、操作系统、程序设计、信号与系统、通信原理、计算机网络、无线传感器网络、嵌入式系统、射频识别技术等。

模块化：专业方向特色模块选修课。由于物联网产业涵盖面宽，应用广泛，物联网专业应设置不同的培养方向，根据不同的专业方向设置不同的专业选修课程模块。学生可灵活选择不同的选修课程模块学习。

主要专业实践课程：高级语言程序设计、基于Web的数据库设计、嵌入式系统设计、无线传感器网络设计、RFID系统设计、物联网综合设计与实现等。

三、建立以能力为中心的人才培养模式

物联网新理论、新技术层出不穷，涉及的行业众多，应用广泛。因此，必须建立以“学习新理论、新技术的能力，实践能力，创新能力”为中心的物联网专业技术人才培养模式。

1.建立优良的物联网实践教学环境

（1）完善物联网基础实验室。对已有的计算机、网络与通信等相关专业实验室进一步完善和发展，主要包括：计算机应用实验室(C/C++语言、JAVA、数据库等)、无线传感器网络实验室、嵌入式系统实验室、RFID实验室等。

（2）建立物联网综合实训室。由于物联网技术涉及领域广泛，应根据专业方向与行业特色建立若干个物联网综合实训室。如建立物联网智能家居综合实训室、物联网定位控制实训室等。

（3）建立校外实习基地。物联网应用遍及智能交通、环境保护、智能家居与军事领域等很多领域。学校没有资金建设这么多实验室，实验室设备更新更无法及时跟上物联网技术的发展。所以，必须在物联网技术发展较好的行业和企业建立实习基地，使学生能学习到最新的物联网技术，提高实践能手能力和创新能力。

2.课内与课外相结合的教学方式

在课堂教学中，教师充分利用现代教育技术，采用双语、启发式、案例法和项目驱动下互动式等先进的教学方法，结合自己的研究方向和课题向学生传授最新的、实用的专业知识。

重视实践教学，增加设计型和综合型实验的比例，充分利用课程设计、生产实习、毕业设计等环节，让学生将所学知识连贯起来，获得实际工程项目从分析、设计到实现的完整过程的训练，激发学生的学习兴趣，提高动手能力。

课外教学采用丰富多彩的互动式科研活动和创业演练活动等方法，以培养学生的自主学习与创新能力。具体课外教学活动有：建立程序设计、无线传感器网络设计等学习兴趣小组；结合专业方向，鼓励学生自选课题进行研究与开发或参与老师的科研项目；向学生开放实验室，进行各种综合设计性实验和科技制作发明；鼓励有专业特色的社团活动；鼓励学生参与社会实践，积极参加各种类型的技能竞赛；鼓励学生参加高级程序员、网络工程师等IT认证培训与考试，取得相应的资格证书等。

3.建立新型校企合作模式

（1）与企业共同研究、制订人才培养方案。目前全球物联网状况尚处于概念、论证与试验阶段，处于攻克关键技术、制定标准规范与研发应用的初级阶段。[7]物联网技术的应用首先在企业实现。高校与物联网及相关企业合作，共同制订人才培养目标、教学计划，可以使高校培养的人才更符合实际的需求。

（2）与企业合作培养教师。物联网专业师资需要“从零开始”培养。物联网是典型的交叉学科，涉及到多方面专业知识，学校中精通物联网技术的科研人才很少。随着大专院校中物联网专业的迅速发展，物联网专业师资将严重不足。学校必须与物联网相关企业建立教师培训、交流和深造的长效机制，指派专业教师定期到企业进行学习交流，加强工程训练，参与科技开发等。

（3）与企业联合开发专业教材。目前，物联网的教材很少，可选择的范围非常小。而最新的物联网技术往往是先在企业中应用，高校教材中介绍的技术一般相对要滞后一段时间。与物联网企业联合开发教材可以使学生更好更快地掌握物联网的最新技术。

（4）共建产学研实训基地，学生到企业顶岗实习。企业与学校共建技术水平先进的实验室，使人员培训、教学实验、科学研究及服务运营融为一体。共建产学研实训基地，学生到企业顶岗实习。使学生尽早了解企业文化，熟悉企业规章制度，加强学生对企业的认同，培养学生的主人翁责任感和敬业精神，培养学生的实践动手能力与创新能力。[8]

四、结束语

物联网工程专业是面向国家战略性新兴产业发展的需要而设置的。物联网技术正在迅猛发展，要着眼于未来，前瞻性地培养物联网工程技术人才。由于物联网体系结构目前还未完全形成，物联网工程专业的人才培养体系还需要随着物联网技术的发展而不断调整。本文对物联网专业人才培养进行了探讨，期望对高校物联网专业建设与物联网工程技术人才培养有所帮助。

参考文献：

[1]彭明盛.智慧的地球[N].人民日报,2009-07-24(9)．

[2]邢书编译.各国“物联网”战略部署及技术应用[J].信息化建设,2010,

(1):49-51.

[3]宁焕生,徐群玉.全球物联网发展及中国物联网建设若干思考[J].电子学报,2010,38(11):2590-2598.

[4]封松林,叶甜春.物联网/传感网发展之路初探[J].中国科学院院刊,2010,25(1):50-54.

[5]邓赵红,桑庆兵．物联网在教育中的应用与思考[J].无锡职业技术学院学报,2010,9(4):48-51.

[6]刘忠宝.物联网工程专业人才培养体系研究[J].办公自动化,2011,

(20):4-6.

[7]朱仲英.传感网与物联网的进展与趋势[J].微型电脑应用,2010,

物联网工程研究范文第2篇

关键词：物联网；课程体系；本科院校

一、引言

自2009年8月同志提出“感知中国”以来，物联网已成为国家战略新兴产业的重要组成内容。2013 年2 月，国务院提出了关于推进物联网有序健康发展的指导意见。物联网是继互联网之后的又一次信息技术浪潮，具有广阔的应用前景和难得的发展机遇。在教育领域，自2010年7月教育部批准30余所高校院系建设物联网工程专业以来，2011年，教育部又批准了27所高等院校设立物联网工程的申请；2013年4月，我校物联网工程专业获得教育部批准。在学科发展方面，中国电子学会物联网专家委员会、教育部电子信息与电气学教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会一直高度关注物联网及相关专业建设。全国高校物联网及相关专业教学指导小组组织高校在物联网专业的知识体系、课程体系、工程实践和人才培养等方面进行了一系列的探索，国内高校也根据自身的情况对物联网工程专业的课程体系进行了探索。作为国家倡导的新兴战略性产业，物联网备受各界重视，并成为就业前景广阔的热门领域，该专业主要就业于与物联网相关的企业、行业，从事物联网的通信架构、网络协议和标准、信息安全等的设计、开发、管理与维护，就业口径广，需求量十分大。但是，在众多高校积极申报的专业的同时也面临一个十分严峻的问题，物联网目前属于新兴产业，中国高校刚刚开始开设物联网工程专业，没有成熟的经验可以借鉴。本文通过分析物联网工程专业的知识体系、主要知识领域，提出了物联网工程专业课程体系的基本思路，以期为兄弟院校物联网相关专业课程规划抛砖引玉。[1]

二、物联网专业涉及的关键技术

物联网是互联网的拓展应用和网络延伸，它利用多种不同的感知技术对现实物理世界进行感知后，通过网络完成对数据的传输，然后进行数据挖掘、分析、决策，最终实现人与人、人与物、物与物之间的信息交流，最终达到对物理世界进行管控、决策的目的。因此，常规意义上物联网可以分为三个层次：感知层、网络层和应用层。[2]

1、感知层关键技术

感知层是物联网发展和应用的基础，RFID技术、传感和控制技术、 短距离无线通讯技术是感知层涉及的主要技术，主要负责物品的标识、信息感知采集。该层的关键技术包括：传感器网络、射频技术、传感器技术。

2、网络层关键技术

网络层将建立在现有的移动通讯网和互联网基础上，其主要功能是直接通过现有的互联网或移动通信网（如GSM、CDMA）、 无线接入网（WiMAX）、无线局域网（WiFi）、卫星网等基础网络设施，负责物联网感知层感知信息的接入、融合、交换与传递，是实现数据交互、物物相连的关键，在物联网三层架构中起到承上启下的作用。物联网最终将实现异质网络互联互通，因此通信技术将是网络层的核心技术，包括蓝牙、ZigBee、WiFi、GSM、CDMA、GPRS 等相关技术。

3、应用层关键技术

应用层对网络层传输过来的信息进行处理，主要由业务支撑平台、服务支撑平台、网络管理和信息处理等平台构成，共同完成对信息的分析、计算、存储、挖掘等处理操作，供决策者使用和决策。应用层核心技术包括中间件技术、云计算、海量数据存储、挖掘、检索以及虚拟技术等。

三、物联网工程专业核心课程构成

物联网是典型的交叉学科，涉及到网络工程、自动化、电子工程、计算机、通信工程、信息安全等多个学科。由于物联网产业涵盖面宽，应用广泛，所以物联网工程专业包含的知识点较多，课程涉及基础课模块、感知类课程模块、网络与通信类课程模块与数据处理与领域应用类课程模块。

基础类课程为：数理类课程，如高等数学、概率论与数理统计、线性代数、离散数学、大学物理等；电路类课程，如数字逻辑、电路与电子技术、高频电子线路等；程序算法类课程，如C语言程序设计、Java语言程序设计、数据结构与算法等。

感知类课程为：RFID原理及应用、传感器原理及应用、模式识别与状态监控、微机原理与接口技术、数据获取与信息处理系统等。

网络与通信类课程为：计算机网络、通信原理、物联网通信技术、无线传感器网络、短距离无线与移动通信网络、物联网数据库技术等。[3]

数据处理与领域应用类课程为：物联网工程导论、操作系统、嵌入式系统设计、物联网信息安全、海量数据存储、物联网工程设计与实施、物联网系统综合设计、移动应用开发、智能物流等。

四、物联网工程专业课程体系构建

物联网工程专业是以应用为驱动的专业，专业人才的培养根据专业共性和我校其他相关优势专业的特点，以达到能服务区域经济发展为目的。因此我校物联网工程专业确立了以智能物流和智能家居两个应用方向，在后期应用类课程突出物联网技术在这两个方向的工程应用，且物联网专业建设要紧密联系社会、学生、专业发展的需求，统筹兼顾其“专业新、对应产业链长、相关技术门类差异大”的特点，深入研究，准确定位，根据计算机类专业工程教育关于课程体系的总体要求和专业的目标定位设置科学的课程体系，注重课程体系的交叉融合。本专业将相关主干学科的核心课程和专业课程统筹结合，与物联网专业知识体系相对应，将专业课程按照以上不同类型进行了梳理，制定出了初步的课程体系，具体层次关系如图1所示。

图1 物联网工程专业课程体系结构图

五、结束语

物联网工程专业是面向国家战略性新兴产业发展的需要而设置的，作为为国家培养人才的高校，应站在国家发展战略的视野来看待专业建设。根据本文提出的物联网的技术体系、培养目标和课程体系，我校在物联网工程专业的建设过程中，高度凝炼专业特色，认真把握本专业综合性强，学科交叉等特点，加强师资队伍和实验室等建设，改革人才培养方案，强化实践教学，以推进物联网工程专业建设与人才培养。

参考文献

[1]吴国民.地方工科院校物联网工程专业人才培养的研究[J].现代计算机.2011（07）：35～37

[2]马忠梅，孙娟，李奇.物联网工程专业课程体系与实践探讨[J].单片机与嵌入式系统应用，2011，（10）：1～4.

[3]熊曙光.物联网工程专业人才培养模式与课程体系研究[J].科教文汇.2012，（11）：45～46.

物联网工程研究范文第3篇

关键词：物联网工程专业；项目驱动教学；改革

物联网工程专业是一门新兴专业，其对社会发展具有重要的促进作用，被应用于诸多领域之中。在当前高校物联网工程专业教学过程中，为了促进其进一步发展，对专业人才进行培养，教师可以运用项目驱动教学模式，推动物联网专业的教学改革，使专业教学更加符合当前的社会需求。

一、物联网工程专业项目驱动教学改革的必要性分析

1.可以使教师的能力和素质得到提升。当前物联网工程专业的教师大部分为青年教师，年轻、有活力，且具有较高学历。但同时这些教师也有不足之处，即通常缺乏实践经验，因此高校对这些教师进行培训十分必要。项目驱动教学改革就是有效的方式之一。通过项目驱动教学改革，教师对课程设计进行深入研究，在教学过程中能够更加专注，不断丰富自身的教学经验，从而逐渐提升、完善自我。另一方面，对于资历相对较老的教师而言，他们具有丰富的教学经验，对学生比较了解，但在实际教学过程中往往习惯应用传统的教学模式，很少进行创新。通过实施项目驱动教学改革，他们可以接触到新的项目，了解并掌握新技能及新理念，从而积极进行创新。

2.可以提升学生学习的积极性。传统教学模式的内容和形式都比较单一，无法较好地调动学生的学习积极性。通过实施项目驱动教学改革，教师在教学初始阶段可以先演示项目，使学生在完成相关学习任务后，能够独立完成具体项目，从而使其在学习过程中保持较高的积极性。另外，对于整体项目，其包含很多模块，在完成每个小模块的学习后，学生可以获得成就感和满足感。这样，学生能够积极、主动地学习，提高自身的专业能力。

二、物联网工程专业人才培养目标分析

1.将计算机基础能力的培养作为重点内容。在教学过程中，教师可以对学生的计算机基础编程能力及应用能力进行重点培养，从而为学生后续的学习奠定基础。

2.突出物联网工程专业的特点。在物联网工程专业的学科体系建设过程中，教师应充分体现专业特色，并将传感器及无线传感网、物联网体系结构、标签识别技术等作为重点内容进行教学。

3.重视培养应用型人才。教师应将学生的实际运用能力作为重点培养内容，其主要包括系统集成能力，实际编程能力，数据的采集、分析能力和处理能力。在专业课程设计过程中，教师应增加课程设计和实验课程的比例，设置独立环节进行考核，从而使学生更有效地掌握实用技能。

三、物联网工程专业项目驱动教学改革的有效策略

1.加强基础课程教学。在教学过程中，对于计算机基础水平相对较差的学生，学校及教师应当提供充分的机会加强基础知识教学，在基础能力方面对其加强训练，内容包括C语言代码的简单编写、操作系统的安装、操作系统的使用方式和思维方式的培养。学生需要认真学习理论知识，将课堂教学知识与实践相结合，在实践及应用过程中巩固所掌握的理论知识。另外，教师可以安排计算机基础水平较高的学生辅导基础相对较差的学生。这样不但能够使基础相对较差的学生明确学习目标，还能使水平较高的学生进一步巩固基础知识，从而有效避免教学过程中学生之间学习水平差异过大的问题，这对学生整体水平的提高十分有利。

2.强化教师的实践能力。教师是教学的关键因素，其会对教学效果产生直接影响。若教师的实践能力水平相对较低，则学生很难提高其实践能力。学校可通过各种有效方式提升教师的实践能力，一方面可以为教师创造外出深造、访学的机会，鼓励教师继续攻读更高学历，从而更新自己的知识结构，了解并接触到行业内最新的研究成果；另一方面，可以为教师提供带薪培训，针对教师在实践技能方面的不足之处，进一步加强系统化的技能培训。此外，学校还可以鼓励教师深入到企业当中，接触到实际项目，对项目进行充分的了解，从而丰富自身的实践经验。学校可以借此机会打造一支高水平的“双师型”教师队伍，为物联网工程专业教学的发展奠定良好的基础。

3.增加实验课程内容。在项目驱动教学改革的基础上，高校应适当增加物联网工程专业教学实验课程的比例。例如，“物联网组网技术”课程中可设置8个实验。其中包括验证性实验和综合性实验，这样学生能够充分了解并掌握组网技术的相关知识；另外还应包括组网技术的方式、方法等相关内容。此外，在增加的实践课程中，教师应当进行详细的讲解，并给予学生充足的时间进行实践。这样学生不但能够掌握理论课程中的相关基本原理及概念，还能对实物进行实践操作，进行编程，从而掌握实际生产过程中组网技术的应用及操作方法。

4.合理设计教学课程。在物联网工程专业教学过程中，为更好地推动项目驱动改革，教师需要对教学课程进行合理的设计。不同的课程所搭配的项目也存在一定差异。依据项目内容，教师应当对课程知识点适当进行调整，使课程讲解和实际操作更加易于理解，在课程顺序中充分体现课程安排的合理性，使项目驱动教学真正发挥作用。

5.合理构建评价课程体系。在物联网工程专业项目驱动教学的改革过程中，教学体系评价的设置也是十分重要的内容。对于课程体系评价而言，教师应当从多个方面入手。在评价过程中，不能单纯依据教师的评价结果。教师评价只能作为其中的一部分内容，而评价的重点应体现在学生能力的提升、学生的学习兴趣、社会或企业人员的客观评价等方面，这样才能使课程体系评价更加科学、合理。

四、结语

在物联网工程专业的教学过程中，项目驱动教学改革已经成为提高教学效果，促进教学发展的必要内容。教师要清楚地认识到项目驱动教学改革的重要作用，准确把握物联网工程专业的教学目标，在此基础上选择有效、合理的策略实施项目驱动教学改革，促进高校物联网工程专业得到更好的发展。

参考文献：

[1]任倩倩，郭亚红.物联网工程专业项目驱动实验教学改革探索[J].黑龙江教育（高教研究与评估版），2013（2）：19-20.

[2]何冀军，卫兵，潘洁珠.项目驱动的物联网专业课程教学改革与实践[J].合肥师范学院学报，2015，33（6）：86-88.

物联网工程研究范文第4篇

关键词：物联网工程专业;项目驱动;实践教学体系

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）42-0129-02

2011年工业和信息化部制定并印发《物联网“十二五”发展规划》，要求在已具备的技术、产业和应用基础上大力发展物联网，在关键核心技术上攻坚克难，使物联网技术体系逐步完备并实现产业化。物联网产业是新兴产业，为了快速推动物联网相关技术的进步，社会急需大量具有工程实践能力的创新能力的人才。

高校是人才培养基地。2010年教育部批准设立物联网工程专业，至今，全国开办物联网工程专业的本科院校已超过200多所。物联网工程专业是一个多学科交叉型的新兴专业，集计算机信息技术、嵌入式技术、测控技术和通信技术等为一体，理论知识涉及面广，同时与工程实际又有着密不可分的关联。该专业人才培养目标要求学生既要掌握扎实的理论基础，又要具备较强的工程实践能力和工程创新能力。许多高校在物联网工程专业建设中，仍然沿用传统教学模式，重理论而轻实践，导致物联网人才的培养流于形式，无法培养出真正懂物联网、研究物联网和应用物联网的高级应用型人才。为此，必须打破原有的模式，积极研究并构建适合物联网工程专业发展的实践教学新模式。

一、实践教学体系构建原则

物联网是基于互联网，将RFID射频识别技术、红外感应技术、卫星定位技术和激光扫描识别技术等多种信息感知技术进行融合，按照统一约定的协议实现物物相连并进行信息的通信与交换，构建集智能化识别、定位、跟踪、监控和管理于一体的网络系统。

物联网工程专业作为新兴专业，主要承担着物联网系统架构和关键技术的研究与应用任务，以培养出具有一定科学研究能力，同时具有系统分析、设计、开发、应用和解决一些实际问题能力的工程应用创新型人才。

物联网工程有很强的工程应用背景，决定了物联网工程专业的实践教学也不能脱离实际的工程应用要素，因此，在实践教学体系中必须以实际工程化项目作为载体，采取项目驱动式及实施方案反推原则来构建，即按照“校外实践基地建设―实践教学师资建设―校内实践基地建设―实践教学模式建设”四个阶段来构建物联网工程专业实践教学体系，培养出具备实践能力、创新能力、岗位能力和创业能力等四大能力的物联网工程专业毕业生，才能符合市场对人才的需求。

二、实践教学体系构建方案

在构建物联网工程专业实践教学体系过程中，按照构建原则的四个阶段来完成以下建设内容：

1.校外实践基地建设。建立校外实践基地可以充分利用社会资源为学校服务，能够对校内实践教学的各个环节得以充实和完善。物联网工程专业应该重点寻找产业集聚区（产业基地）中与物联网相关的企业进行深度合作，通过校企合作方式建立校外实践基地，不仅解决学生实践应用平台问题，而且为企业储备技术力量，进而实现双赢。

校外实践基地自身储备有大量的工程化项目资源和适于专业实践教学的设备资源，能给学生提供一个全面的、真实的实践教学平台。学生在实习中，不但强化了学生的专业技能，而且提高了学生对实际问题的分析和解决能力，为今后更快适应用人单位的岗位职业技能需求打下基础。

2.实践教学师资建设。物联网工程专业是新兴专业，目前在岗教师的知识结构难免会出现满足不了新专业要求的情况。物联网工程专业偏重于物联网技术的研究与工程应用，年轻教师具备丰富的理论知识和较强的科研能力，但是缺乏在企业一线生产和管理的实际工程经验，无法指导学生进行工程化项目设计与应用。为加强“双师型”实践教学师资队伍建设，可采取以下途径：

（1）向社会积极引进物联网技术相关的高级人才、企业工程师或技术人员等，在本身具备工程实践能力的条件下，经培训和考核合格后取得高校教师资格证，成为重要的“双师型”教师。

（2）积极开展校企合作，让专业实践教学教师加入到企业一线去参与生产和管理工作，学习工程化项目的设计与应用能力，经过分阶段、分批次地到企业中去培训，成为合格的“双师型”教师。

（3）无法长期到合作企业中锻炼的教师，可以依托“产学研”科研课题进入企业，在科研过程中逐渐了解企业情况，掌握企业生产和管理流程，逐步成为合格的“双师型”教师。

3.校内实践基地建设。校内实践基地直接面向校内物联网工程专业，是学生理论、实践一体化教学的主要实施场地，在整合校外实践基地优质资源基础上，使校内实践教学和校外企业生产结合起来，提升学生的工程综合实践能力和工程创新能力。

校内实践基地主要包含四种类型实验/实训室，分别为基础实验型、专业实训型、技术创新型和岗位实战型。

（1）基础实验型包括软件开发实验室、数据库原理实验室和微机原理与接口技术实验室等。此类型主要面向C语言和JAVA语言等软件开发原理与应用技术、数据库原理与开发技术以及微型计算机组成原理与接口技术方面的理论知识和以验证性实验为主的实验室。

（2）专业实训型包括单片机原理及应用实训室、传感器原理及应用实训室、RFID原理及应用实训室、嵌入式系统原理及应用实训室、计算机网络实训室和ZigBee网络原理及应用实训室等。此类型主要面向物联网关键核心技术的开发与应用实训，涉及物联网的感知层和传输层重要理论和开发技术，以综合型和设计型项目为主，采取项目驱动方式进行教学，强调工程实践能力的培养。

（3）技术创新型包括物联网创新实验室、学生自主实训室等。此类型主要面向有系统设计和开发需求的学生，在物联网创新实验室中提供包括机械加工、PCB制作、电路焊接与装配、电路测试与调试以及丰富元器件等整套器材，学生可以通过项目申请方式以组为单位进入实验室完成物联网应用系统的开发。学生自主实训室提供基础的应用平台，对学生24小时开放，便于学生实施自主定制的应用系统开发。

（4）岗位实战型包括智能交通实践平台、智能家居实践平台和面向行业集成应用平台等。此类型主要面向大三、大四的学生进行真实系统的研究与开发，以工程化项目驱动为导向，培养学生从事物联网相关行业所必备的能力和素质。

4.实践教学模式建设。采用项目驱动的实践教学模式以工程实践能力培养为主线，以学生为中心，充分调动学生的主观能动性。在教师引导下，以项目案例作为铺垫开展理论教学和实践教学，让学生明白实践的目标和实践的内容，进而实现特定的训练目的。

该实践教学模式充分融合“校内校外一体化”、“课内课外一体化”和“理论实践一体化”人才培养模式，实现基础实验课程、专业实训课程和岗位实战课程等的分类改革，从而建立与实践能力、创新能力、岗位能力和创业能力培养相协调的实践教学模式。

三、结语

物联网工程专业的建设与发展必须紧跟社会发展的潮流，物联网技术在社会中应用的重要性已经凸显，如何培养适应社会发展需求的专业人才是关键。构建以项目驱动为导向的物联网工程专业实践教学体系才能培养出真正适应物联网发展与演变的人才。基于项目驱动的实践教学体系可以使企业、学校、教师和学生等多方面实现共赢，为“双师型”教师发展奠定基础，为学生积累丰富的工程化项目开发经验，为对口就业率的提高起到强大的推动作用。

因此，要做到以工程能力培养为核心，合理设计物联网工程专业实践教学体系，采用项目驱动教学模式，校企深度联合，全面培养学生的实践能力、岗位能力、创新能力和创业能力，才能培养出高质量的应用型、复合型与拔尖创新型人才。

参考文献：

[1]张辉杰.以项目驱动法为主体的实践教学方法的探索与研究[J].科技，2013，（7）：9-10.

[2]于北瑜.基于项目驱动的计算机专业实践教学研究与实践[J].吉林省教育学院学报，2013，（29）：35-36.

[3]崔贯勋，王勇，王柯柯，等.基于CDIO的物联网工程专业实践教学体系的研究与实践[J].实验技术与管理，2013，30（5）：111-114.

[4]朱军，熊聪聪，张贤坤，等.物联网工程专业实践教学体系探究[J].天津市教科院学报，2014，（3）：36-38.

[5]王其，刘青山，钱承山，等.基于工程应用型人才培养的物联网工程专业课程体系改革与探索[J].科技信息，2013，（12）：23，26.

物联网工程研究范文第5篇

关键词关键词：CDIO；协同创新；物联网；卓越工程师；培养模式

DOIDOI：10.11907/rjdk.161988

中图分类号：G434文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2017）001018504

引言

“十三五”规划将“建设物联网应用基础设施和服务平台”列入信息产业未来发展的重大举措，物联网行业进入加速发展时期，需要大批能将科技成果迅速转化为生产力的创新型技术人才。物联网工程的人才培养特点可概括为：高、新、快，即高要求，需建立全新培养体系，人才需求紧迫[1]。因此，研究如何做好人才培养的顶层设计，探索具有指导意义的紧缺人才培养规律与方法，并指导践行，成为物联网工程专业可持续发展的核心问题，也是高校服务国家战略与社会需求的一个热点问题。武汉理工大学是全国第一批获批物联网工程专业的院校，本文以该校物联网专业作为研究个案，基于CDIO与协同创新理论，结合教育部“卓越工程师教育培养计划”实践，提出一种应用型卓越人才培养新模式优化框架，并探讨在此框架指导下的专业建设实践。

1国内外研究现状

国家教育部2010年推出“卓越计划”，把培养创新型工程师作为重要战略目标，物联网工程专业培养的很大一部分正是“工程应用型”人才（另外一部分是继续深造的科学研究型人才）。校企联合培养环节是“卓越计划”人才培养标准及其实现矩阵建构的关键因素，是有效实施“卓越计划”的保障，其重要性已获得很多国家共识。国外比较成功的校企合作模式有：德国的“双元制”模式、英国的“三明治”模式和美国的“合作教育”模式等[2]。国内不少高校相继采取了形式多样的校企合作方式，例如：卓越工程师计划、卓越教师计划、订单式人才培养模式、产学研一体化、校企合作培养、3C立体培养、局域项目学习等培养模式[3]。

国家教育部在2012年提出“协同创新”计划，指出“高校要与科研机构、企业开展深度合作，建立协同创新的战略联盟”。协同创新理念下校企合作的内涵是高校和企业利用各自不同的教育方法和教育理念，相互融合，以促进资源的流动和整合，培养符合国家和社会需要的创新型人才，提高高校人才培养质量，实现创新价值的最大化。在协同创新中，协同是手段，创新是目的[4]。文献[5]将校企协同创新具体举措总结为参与培养过程、校企共建、企业赞助、委托培养、合作培养等5类17种。

为解决创新工程型人才培养过程中出现的问题，美国麻省理工学院联合4所大学通过4年国际合作研究创立了CDIO工程教育方法（CDIO Approach）。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）。它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的方式，按照课程之间的内在有机联系学习工程理论和实践[6]。CDIO核心内容包括1个愿景、1个大纲和12条标准[7]，该方法继承和发展了欧美20多年来工程教育改革的大工程理念。在此基A上，国内外有多所大学和研究机构采用CDIO作为改革方法，并提出体现教育目标的CDIO教学大纲和体现系统化改革的CDIO标准，具有很高的借鉴价值。

我国开设物联网工程专业的高校，从2010年首批的30所，增加到目前的约600余所。经过几年的发展，我国在创新工程型人才培养模式研究领域，无论是在理论研究还是实践应用方面都取得了很大进步，但是大多数高校物联网工程类专业主要还是采用以理论教学和实验室为中心的传统人才培养模式。武汉理工大学于2009年开始进行物联网工程方向试点，获首批物联网工程专业后，参考国内外相关经验，并结合本院实际情况，形成了一套切实可行的物联网专业卓越工程师培养模式的系统方案，获批第七批国家特色专业。

2物联网工程专业卓越工程师培养模式优化框架人才培养模式指在一定的教育思想和教育理论指导下，学校根据人才培养目标，对培养对象采取的某种特定的人才培养结构、策略、体系及教育教学活动的组织样式和运行方式的总称[8]。人才培养模式的优化涉及培养目标、课程体系、教学与管理队伍、考核与激励机制等多个维度。协同创新理念下的“卓越计划”内容与CDIO内容在人才培养模式的多个维度具有高度的融合性（见表1），两者结合具有相互促进的作用。因此，本文以CDIO和协同创新理论为基础，以卓越工程师教育培养计划为中心，并结合学校物联网专业的实际情况，提出一种工程型卓越人才培养新模式。以企业需求为逻辑起点，从校企观念转变与文化融合的顶层设计入手，建立以学校为主体、企业参与的创新创业人才培养目标、课程体系、教学模式、实践基地，以及共同评价人才培养质量的人才培养体系，其框架结构如图1所示。

该框架借鉴国内外CDIO工程教育的经验，结合物联网专业卓越计划的特点，构建稳定的卓越计划实践教育平台；提出校企共建实践基地的新方法，学校和企业明确各方的职责、任务和利益，企业积极参与大学生实践基地建设，学生们在基地里参与企业的工程设计、产品制造、项目管理等工作，在实践中锻炼工程素质，使企业、学校都在基地建设中取得成果，形成多赢的局面；建立企业层面的校企协同内在需求机制，在借助企业岗位实训提高物联网专业学生应用实践能力的同时，还可以依托高校的科研力量，提升企业的研发和创新能力，确保企业从卓越计划中直接受益。

3物联网工程专业卓越工程师培养模式实践

武汉理工大学物联网工程专业依据上述人才培养模式优化框架制定了“3330策略”、“2544目标”系列建设规划（见表2）[1]。其中3330策略为：优先建设3个基础（队伍、知识体系、实践训练条件）；3个结合（与校内相关专业结合、与相关培训单位结合、与行业结合）；3个折中（近期与远期、传感层与系统集成、新体系与老专业）；在专业组建初期开展“零点行动”，即：全国都在起步阶段，务必强抓竞赛与教材建设。近期与中远期制定了两阶段目标，概括为“2544目标”，即两年内建成5个平台，4年4类知识融合，包括计算机、控制、通信、海量数据处理融合。

专业卓越工程师培养模式比较序号CDIO的12条标准协同创新+“卓越”理念本校培养模式优化1*专业培养理念（将产品和系统生命周期的发展原理，即“构思一设计一实施一运行”作为工程教育背景）校企联合培养人才机制协同的物联网卓越工程师培养体系2*学习效果（与专业目标一致，并得到利益相关者验证的个人人际能力和产品、 过程与系统建造能力以及学科知识）按通用标准和行业标准培养工程人才基于CDIO的物联网卓越工程师培养方案3*一体化课程计划（一个由相互支持的专业课程和明确集成个人人际交往能力以及产品、过程和系统建造能力为一体的方案所设计出的课程计划）4工程导论（一门导论课程，提品、过程和系统建造中工程实践的所需框架，并且引出个人所需培养的能力）5*设计-实现的经验（在课程计划中应有两个或更多的设计-实现经验，其中一个为初级，一个为高级）以强化工程能力和创新能力为重点改革人才培养模式特色实训课程设置6工程实践场所（工程实践场所和实验室能支持和鼓励学生通过动手学习产品、过程和系统建造，学习学科知识和社会知识）基于协同合作理念的岗位实训方案7*一体化学习经验（一体化学习经验带动学科知识与人际交往能力，产品、过程和系统建造能力的获取）强化培养学生的工程能力和创新能力教学资源平台课堂教学形式改革8主动学习（基于主动经验学习方法的教与学）9*提高教师的工程实践能力（提高教师的人际交往能力以及产品、过程和系统建造的能力）扩大工程教育的对外开放“走出、引进”的师资培养方案10提高教师的教学能力（提高教师在提供一体化学习、使用主动经验学习方法和考核学生学习等方面的能力）改革完善工程教师职务聘任、考核制度 11*学习考核（考核学生在人际交往能力，产品、过程和系统建造能力以及学科知识等方面的学习情况）教育界与工业界联合制定人才培养标准校企共同参与的质量评价体系12专业评估（对照12条标准评估专业，并以持续改进为目的，向学生、教师和其他利益相关者提供反馈）注：12条标准中，有7条是最基本的（用*号表示），体现了CDIO与其它教育模式的不同。另外5条标准反映了工程教育的最佳实践，作为补充标准

3.1协同式物联网卓越工程师培养体系

协同式创新强调高校与企业两种资源和诸多优势要素的合理配置、全面共享和有机融合，不仅为学生的实习、企业实训等工程实践教育环节提供了更多机会、途径和保障，也为企业改进技术、促进科技成果转化、提高工程质量赢得了更多智力资源，实现了校企协同的互利共赢局面，在更深层次和更高水平上推进高校与企业的联合。因此，要结合物联网工程行业背景，优选合作企业。2013年物联网专业与无锡感知博览园等企业签订了校企合作意向书，双方通过不断商榷、修订，结合学校优势专业，联合制定了本专业的知识体系、课程与实验体系，以及专业培养方案，形成了突出交通、物流应用背景和科研成果特色的物联网专业培养方向。

3330策略3类资源结合：结合社会、校内、行业资源3项折衷原则：折衷近/远期、高起点/适用性、分层/系统技术“零点行动”：在建设起点采用竞赛、兴趣项目促进自主学习与知识更新传感网络平台智能终端开发平台2年建5个平_雏形数据服务平台（云服务平台）基础训练平台（接口、通信、现场总线控制）2544目标工程实践平台（智能抄表、家居、物流、交通）C3SD融合（计算机/通信/控制，海量数据处理技术）

4年4项任务完善实验教学环境及体系完善工程实践体系面向我校三大行业服务应用3.2基于CDIO的物联网卓越工程师培养方案

在积极参与国内物联网专业建设研讨会和各种形式调研的基础上，从社会和企业的实际需求出发，优化“卓越”课程体系，综合统筹制订培养方案，主要包括：设计专业知识与应用技能培养课程体系、创新能力培养课程体系；建立包含核心理论课程、开发应用类课程和创新类课程等阶段性培养任务的方案；基于协同合作理念制定岗位实训方案；制定培养学生创新能力的综合实践计划，强调学生交流沟通能力与团队协作意识的培养，注重提高学生主动学习的能力。

把课程体系划分为核心理论课程、实训实验课程和应用创新类课程3部分，提高应用性较强的课程比重，加强应用开发实践的参与性，降低一些理论深、与项目应用开发实践相关度低的课程比重。通过卓越工程师教育培养计划的运用，优化应用型创新人才知识结构。

3.3特色实训课程设置

针对物联网专业部分特有的实训实验课程（传感器技术实验课程、RFID实验课程、无线传感网技术实验课程、智能家居实训系统、多点传感数据传输、传感数据簇聚优化实时处理等实验课程）进行优化设置，并制定完善的物联网工程专业实验课程建设方案。

3.4校内外实训与实验保障

在多次到全国物联网先进战略基地与研发企业调研的基础上，结合学校“十二五”建设规划，确立物联网工程实验和实训中心的建设原则为：充分利用校企合作模式，建立健全物联网专业综合性创新实践基地，为学生提供需求分析师、测试工程师、系统研发工程师、产品经理、硬件安装与销售工程师等多种岗位的实习。依托实践基地，以项目实践训练为中心任务，切实提高物联网专业学生的合作和应用能力。

实验和实训中心包括5大实验和实训平台：传感技术应用平台、嵌入式与移动智能终端开发应用平台、云计算与服务计算平台、物联网应用工程实训平台、物联网基础技术支撑平台。实验平台涵盖了物联网架构的各个层次，可满足本科教学与研究需要。同时，建立“物联网综合演示实训中心”，并与“教育部信息中心”联合建立了“全国物联网技术应用人才培养认证湖北实训基地”，相关环节充分体现了卓越计划和CDIO的特色。

3.5教学资源平台

根据物联网专业技术知识面宽、实践教学内容丰富的特点，将物联网专业的实践教学内容进行整合创新，提出以物联网专业人才知识能力生长规律为引领的实践教学平台构架，以有效提升大学生的工程技术能力。

在教学资源建设过程中，改革传统以固定教材为中心的教学资源组织形式，联合具有实用工程知识、丰富实践经验和工程创新能力的企业高级工程技术人员，建立以工程项目实施为目标的教学资源平台，将源于工程实践的具体问题、实际案例，以及来自行业企业的设计与研发项目转化为教学资源。

3.6课堂教学形式改革

优化传统教学组织模式，需要采取灵活多样的教学形式。基于项目的教学法与卓越工程师培养目标具有极强的融合性。教在组织教学内容时，以项目需求划分知识单元，最大化地增加以项目应用开发为中心的实践教学内容，坚持精讲多练，夯实专业基础。同时，并未完全摒弃传统的以教为主的教学模式，而是与以学生为本位的教学方法相结合，灵活使用以项目设计为导向（Design-Directed Learning）的能力培养理念、基于问题学习（Project-Based Learning）的教学模式、探究式课堂教学（Inquiring-based Learning）与实践教学（Experimental Learning）等[9]多种教学方法，引导学生积极思考，并穿插讨论、实操等环节，培养学生发现、探索与解决问题的能力，以及在实践中的创新思维和应变能力。

为了构建学生的自主学习环境，促进专业教师的知识更新以及将专业和学科建设的研究成果付之实践，武汉理工大学与教育部信息中心合作，联合建立了“物联网工程训练中心”，以及物联网工程专业“大学生创新设计竞赛集训中心”。物联网工程专业学生已组建了多个创新兴趣小组，学生参加了第七届“博创杯”全国大学生嵌入式设计大赛、“TI杯”首届全国大学生物联网创新应用设计大赛、第二届中国大学生服务外包创新应用大赛、中国大学生计算机设计大赛等，并取得佳绩。

3.7高水平工程教育教师队伍建设

基于CDIO的课程教学改革是一项长期的工程，需要教师持之以恒，同时也需要学校制定相应的教师培养方案与考核机制，激励教师参与教改，做到教学与科研均衡发展。因此，需要依托校企合作、校校合作等形式，以跟踪掌握物联网最新技术动态和提升工程项目技能为重点，设计长期有效的师资培训体系。

武汉理工大学为保证专业领先发展，除资金投入保证外，还坚持与国际化大环境密切联系，采取了“走出去、引进来”措施。“引进来”即从海外引进优秀人才，强化教师队伍。在引进人才的同时，也将先进理念引入培养过程。定期聘请海内外学者、知名企业的高级技术人员到学校开设培训课程，如“开源硬件平台报告”、“大数据时代报告”等，由此拓展教师的专业国际视野，有针对性地培养掌握先进技术和先进教学理念的双师型教师队伍；“走出去”即每年派遣骨干力量赴海外研修访问，组织教师参加教指委专业建设研讨，让教师进入企业全职在岗学习，深入企业了解和掌握新技术及其实际生产流程。

3.8学习考核与专业评估

改变以往以课程为单元的考试形式，以校企共同参与的方式，采用兼顾项目实践过程和效果评价的考核形式，强调对学生应用技能和创新能力的评价，提高学生的学习积极性和主动性。

制定一个校企共同参与的具有CDIO特色的物联网专业教学质量评价体系，以检验学生的应用和研发技能。以工程项目实践为单位进行考察，以考察工程项目实践的完成过程及效果为主要手段，结合过程评价与效果评价，建立准确、可监控的校企共同评价体系，包括评价框架体系、考核指标、评分标准等。评价体系由校方提出实施原型，给予企业在实施中进行修正调整的权限，使标准逐步变得精准。

4实践成效与展望

武汉理工大学于2009年开始进行物联网工程方向试点，获批首批物联网工程专业后，招收本科生人数逐年递增，现已培养了200多名本科生。自进行人才培养模式优化实践以来，本专业CDIO模式基本形成，已建立完整的包含课程结构、教学模式、资源平台等内容的教学体系，并通过教育质量评价体系检验了其有效性，教学效果良好。本专业学生表现出很高的学习热情，积极参加各类大赛，以体验式与自主方式学习的学生明显增多，学生综合素质与工程能力有较大提升，并且培养了若干名物联网技术人才认证资质教师。2015年，在全国213所获批此专业的学校中，武汉理工大学排名前11，其物联网人才培养模式获湖北省教学成果2等奖。然而，相关人才的培养要实现可持续发展，还需要不断优化完善培养模式、与时俱进。物联网工程专业将来在深度国际交流合作、行业与政府支持等方面还有更多提升空间。

参考文献：

[1]徐东平.武汉理工大学计算机科学与技术学院物联网工程专业建设与发展研究[R].2015.

[2]邓秋实.校企深度合作办学机制的探究[D].哈尔滨：哈尔滨理工大学，2014.

[3]刘爱华.基于协同创新理念的校企合作研究[J].中国成人教育，2015（16）：99101.

[4]董馨，吴薇，王奕衡.基于协同创新理念的校企合作模式研究[J].国家教育行政学院学报，2014（7）：5963.

[5]赵l.创新型人才培养的校企协同创新机制探索[J].实验室研究与探索，2015（34） ：172175，179.

[6]郁敏，张亚辉.“卓越”+“CDIO”理念下景观设计职业化人才培养的策略研究[J].江西建材，2016（4）：290，292.

[7]顾培华，等.CDIO大纲与标准[M].汕头：汕头大学出版社，2008.

[8]林玲.高等院校“人才培养模式”的研究综述[J].四川师范大学学报：社会科学版，2007（12）：6981.