邱恭安 章国安 包志华

摘 要：物联网的发展和应用对专业人才的需求促进了高校对物联网专业的建设，高校基于自身学科特色建设专业课程体系，培养具有学科优势和行业背景的物联网人才具有现实意义。基于优势学科为导向的物联网专业课程体系通过结合学科专业研究，在专业课程的教学中深耕优势学科理论，在能力培养和素质培养上凸显行业背景，培养理论前沿、专业优势、能力过硬的物联网专业人才。

关键词：物联网；优势学科；专业课程；学科特色

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）09-0-03

0 引 言

无线网络的泛在化和宽带化使得物联网应用逐步实现虚拟数字和物理现实的融合，基于感知层获得物的信息，通过物联网平台承载传输至物联网应用，实现物的控制，将现有专用行业网络实现为通用协议支持的物联网。自2010年教育部批准首批30所本科院校开设物联网相关专业，物联网专业认证、课程建设和教学逐步开展并完善[1]，因此，基于跨学科融合的物联网工程专业人才培养迫在眉睫。

根据工信部的物联网网络架构，从下到上分为感知层、网络层和应用层。

（1）感知层涉及传感器技术、检测技术、自动控制技术和无线射频识别等多学科理论和技术。

（2）网络层包括提供信息传输服务的通信网和物联服务的互联网，涉及通信传输和数据网络技术。

（3）应用层汇聚各种物联网应用，囊括所有学科的网络应用，共享相同的网络层进行信息传输和互联。

由此可见，要培养通用型物联网人才需要大量的跨学科知识基础，也是高校人才培养所不能完成的，因此，基于高校自身行业背景，结合优势学科培养具备学科特色和跨学科创新能力的物联网人才，切实为物联网应用和发展服务。

结合江苏省南通大学电子信息学院优势学科特色，探讨具有学科特色的物联网专业课程建设和教学模式，为特色化、优势化物联网人才培养模式提供参考。

1 物联网专业课程教学现状

在物联网人才培养模式上，全国高校对照教育部专业认证标准的12条能力培养目标进行专业建设和课程体系建设。在专业建设方面，一部分高校应以侧重物联网上层应用为目标，在计算机应用或软件工程专业基础上结合感知和通信相关专业课程建设物联网专业；一部分高校则应以侧重物联网下层感知识别和信息传输为目标，在信息与通信工程专业基础上结合物联网应用需求建设物联网专业。

在物联网课程体系建设上，总体包括理论课程教学和实践教学两部分[2]，其中，理论课程分为公共基础课、专业基础课和专业课，实践教学分为能力培养和素质培养。目前，物联网专业建设和课程教学仍然以培养通用型物联网人才为导向，专业基础课和专业课缺少明显的学科特色。在物联网感知层课程体系中，文献[3]提出建设单片机原理与应用、传感器技术、短距离通信技术和RFID射频识别技术课程群以获取目标信息，但不同行业背景下的物理信息获取及信息过滤具有差异性。在网络层的通信技术课程体系中，文献[4]强调围绕通信传输和信息处理建设课程，但不同物联网应用的信号表达形式、传输模式和性能指标需求不同。因此，对通识性专业基础课程和专业课程的强调挤压了高校自身学科特色和物联网应用间的差异，不足以培养熟悉专业前沿理论和熟练掌握专业技能的应用型人才。在课程教学上[5]，物联网专业普遍通过开设物联网导论课程实现专业理论的科普性介绍，但尚没有教师具备所有专业的工程实践背景，因此课堂组织和课程教学效果受限，甚至有学生评价为慕名而来，败兴而归。

2 高校优势学科与学科特色建设

高校优势是其办学过程中逐渐形成的，是该校特有的、难以模仿的、不可替代的精神或物质资源[6]。高校优势学科是高校优势和人才培养的结合，能培养出独具特色和行业竞争力的学科专业人才。高校优势学科应具备持续发展的教学和科研人才梯队，人才培养能力获得国内外同行的认可，培养的人才具有卓越的专业技能和学科素养，深受社会欢迎。高校的优势学科是大学机构最珍贵的资产，是业界广知的牌匾，是历代大师传承下来的智慧成果累积。一般来说，不同的高校具有不同的办学历史、地域特色、人文氛围和行业背景，因此，深耕学科优势，凸显学科特色是建设一流学科和一流专业的基础。

学科特色建设是传承和发展高校优势学科的途径，其关键环节是优势学科大师的培养。前清华大学校长梅贻琦说“所谓大学者，非谓有大楼之谓也，有大师之谓也”，每一个大师都是学科的典范，怀抱理想和热情，追求真理，经得起时间的检验。大师的深度代表了学科的高度，拥有或邀请大师执教是学科优势持续保持的前提。优势学科本身具备行业相对优势，具有深厚的专业累积，因此，培育具备优势学科特色保持的潜力人才，传承学科大师的学问成就和道德风范是学科纵向战略，需要学科建设宽广无私的情怀和特色明显的凝聚力。基于学科的相对优势，设立讲座教授制度是保持学科理论前沿的横向策略，通过聘请学科领域中大师级学者来校开设特定的课程，为学生提供近距离感受大师的典范效应，为学科青年教师提供开拓专业视界的引领作用。

在学科特色建设中，传承制度精神是学科历史的接力，是传统优势的创新。学科优势是学科研究和教学的强力支撑，如果没有明确的优势专业方向指引，导致每个教师分散摸索不同的专业方向，形成学科研究的分形模型，容易引起研究热情消退，失去初衷，丧失学科优势发展的机遇。传承制度继承具有鲜明特色的优势专业领域研究和教学，建立方向明确的专业团队，提升优势学科的向心力和创造力。

3 专业课程教学中学科特色培养实践

南通大学为江苏省人民政府和交通运输部共建高校，是交通运输行业人才培养、科学研究和科技成果转化的重要基地，秉承学校历史，逐步形成了服务于交通运输领域的学科优势。南通大学电子信息工程专业为江苏省高校品牌专业，信息与通信工程一级学科为江苏省重点学科[7]，因此，应用于交通运输行业的电子信息工程理论与技术是学科特色。目前，基于学科研究基础和师资现状建设了基于电子工程专业的交通通信专用集成电路设计特色方向和基于通信工程专业的车联网理论研究特色方向，建立了相应的科研团队，获得了国家和交通部多项研究课题资助，逐步形成具有鲜明特色的专业。南通大学作为地方性高校，在通用型人才培养和课题研究上无法与国内顶尖大学竞争，但是，专注交通通信芯片的设计和车联网通信与信息处理理论研究可以获得具有专业特色的相对优势，成为行业内的一流专业。

为将物联网专业建立在具有高势能的优势学科上，通过建设基于优势学科背景和特色专业的物联网核心课程来引领专业特色，在专业基础课和专业课的课程设置上紧密联系学科特色研究方向。通过开设与研究项目相关的任选课实现专业方向选择和深耕学科理论前沿，但在整体上实现专业整合和课程浓缩，避免讲授广泛的学科基础理论。课程建设摒弃大量的通识性课程，根据专业特色方向由学生任选，鼓励学生交叉听课，建立具有广泛学科基础和鲜明专业特色的知识体系。

在专业课程教学中，颠覆传统自上而下的单向知识传授，基于课题组研究项目以科学研究的态度采用面对面沟通、讨论与分享的方式，将项目研究与理论教学融合，师生共同探索学科前沿理论，甚至是一堂经典文献的研究课。在课堂教学中，教师需要面对不同性质的学生，接触到不同的思维，通过讨论与设问刺激学生跳脱惯性思维，引导学生的专业认同感和社会责任感。在专业课程的学习上，学生是带着前期知识基础而来的，通过项目案例教学实现已经建立的知识概念与工程应用关联，用学科前沿知识引导学生的学习主动性。例如，在通信网原理与协议课程教学中引入车联网安全消息传播机制研究项目，将安全消息的到达过程、竞争接入过程、广播分发过程及传播中的信道拥塞问题一一对应教材理论，如图1所示，该课程教材选用高等教育出版社出版，西安电子科技大学李建东教授主编的《通信网络基础》，对应于交通运输部应用基础研究项目“车联网高密度安全信息快速传播机制研究（编号：2013-319-825-110）”。课程内容讲授以研究项目的机制或算法实现为重点，教材中作为重点内容的基础理论仅作为背景知识介绍，实现为运用专业知识而学，非为考试而学的目标，为学生提供博雅创新的大学教育，一流的特色专业和自由卓越的学术研究氛围。

4 结 语

物联网应用的广泛性导致了专业人才培养的复杂性，以培养通用型人才的物联网专业建设和课程教学脱离了高校自身的优势学科背景，使得人才培养偏离了传统行业应用需求。不同高校发展历史造就了每个高校独特的行业背景和专业特色，因此，传承高校学科优势，培育专业特色的梯队师资是培养独具学科优势工程人才的基础。通过建设具有明显学科特色的物联网专业课程体系，用项目研究的模式开展课程教学，实现工程研究与理论教学的交融，站在高校优势学科的高度培养工程应用专业人才，促进和发展学科背景下的物联网应用。

参考文献

[1]陈春梅，郭明明.物联网专业实践教学模式综述[J].教育教学论坛， 2015（35）： 150-152.

[2]柯强.物联网专业课程建设探讨[J].物联网技术， 2012， 2（1）： 80-81， 85.

[3]王晓晔，温显斌，肖迎元.物联网专业感知层课程群的建设[J].中国轻工教育，2015（3）： 90-92.

[4]曾文波.浅谈物联网相关专业中通信技术类课程建设[J].物联网技术，2013，3 （3）： 78-80.

[5]赵苏骅，王琳.物联网导论课程的课堂教学探究[J].成都师范学院学报，2015，31 （11）： 121-124.

[6]林健.高校工程人才培养的定位研究[J].高等工程教育研究，2009 （5）： 11-17.

[7]张士兵，包志华，张晓格.产学研联动：培养电子信息类卓越人才[J].中国教育技术装备，2014 （22）： 157-159.