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探索物联网人才培养模式

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摘要:物联网在众多领域有着广泛的应用,产业空间巨大。物联网人才的培养变的尤为重要。根据国家和东莞经济结构的调整及发展战略,本着服务地方经济的理念,调整高等院校的专业方向和专业结构;根据社会经济的需要和安排,制订高等院校的专业人才培养方案和课程标准;根据地方经济环境,建设物联网专业,培养企业需求的人才。

关键词:物联网;人才培养;地方经济;专业建设;职业教育

中图分类号:TP391.44-4 文献标识码:A文章编号:1007-9599(2012)01-0000-02

Study of the Training Mode of the Internet of Things

Luo Luoyang,Tian Liwei

(Guangdong University of Science&Technology Department of Computer Science,Guangzhou523083,China)

Abstract:The Internet of Things has a wide range of applications in many fields,a huge industrial space.The talents of Internet of Things become particularly important.And Dongguan economic restructuring and development strategy, the concept of service of the local economy, adjusting the direction of the professional and professional structure of the institutions of higher learning;according to the socio-economic needs and arrangements for the development of institutions of higher education professionals in training programs and courses standards; according to local economic environment,the construction of professional internet of things,cultivate the talents of business needs.

Keywords:Internet of Things;Personnel training;Local economy;Professional construction;Vocational education

一、物联网人才培养背景

当前,物联网已成为各国构建经济社会发展新模式和重塑国家长期竞争力的先导领域。《国家中长期科学与技术发展规划(2006-2020年)》和《东莞市科学与技术发展“十二五”规划》中均将物联网列入重点研究领域。发达国家通过国家战略指引、政府研发投入、企业全球推进、应用试点建设、政策法律保障等措施加快物联网发展,以抢占战略主动权和发展先机。我国已具备一定的应用、技术和产业基础,并以建设物联网产业园区、智慧/智能城市建设和应用示范等为标志,形成了物联网发展热潮,取得了积极进展,但也暴露了一些深层次问题。

温总理曾指出我国物联网产业最为紧迫的三个问题:一是把传感系统和3G中的TD技术结合起来;二是在国家重大科技专项中,加快推进传感网发展;三是尽快建立中国的传感信心中心,或者叫“感知中国”。同时,要早一点谋划未来,早一点攻破传感网核心技术,要依靠科技和人才,占领科技和经济发展制高点,保证我国具有可持续发展的能力和可持续的竞争力。

二、物联网专业设置的可行性和必要性

目前,东莞正在大力实施经济社会“双转型”战略,致力于实现从资源型经济到创新主导型经济的转变、从初级城市化社会向高级城市化社会的转变,确定了以信息产业带动工业化,壮大电子信息、装备制造等优势主导产业,把“东莞制造”转变为“东莞创造”的发展策略。东莞经济社会要实现“双转型”和产业结构的优化升级,其关键在于人才。物联网作为一个宏大的产业,并不是一个简单的应用领域,几乎涉及东莞本地的电子、机械、家具、玩具、物流等所有应用领域,它面向现代信息处理技术,培养从事物联网领域的系统设计、系统分析与科技开发及研究方面的高素质应用型技术人才,使其能够在各个行业中贡献自己的力量,为社会的发展做出贡献。

因此,社会对物联网技术方面的人才需求巨大,东莞对物联网技术方面的人才需求也是很大的。广东科技学院按照地区社会经济发展的要求设置和调整专业。学院已建立了一支水平较高、结构合理的管理队伍和师资队伍,具备了较充足的先进教学仪器设备和丰富的图书资料,这为建设高质量、高水平的物联网专业提供了保障。

新专业以《国家中长期科学和技术发展规划纲要》为指南,以物理信息混合网络化系统为载体,围绕“网络化信息感知”、“网络化信息传输”、“网络化信息服务与安全”、“网络化资源优化”四个主要研究方向,紧密结合地方经济发展需求与发展战略,整合我校及校企合作的优势资源,建立以网络专业为依托、多学科交叉的“物联网技术”专业,为实现国家“信息化带动工业化”的战略决策,促进信息产业的发展做出重大贡献,并推动依托单位信息学科群的跨越式发展。

三、物联网知识结构与培养目标

(一)知识结构。物联网是由感知层、网络层和应用层组成的体系架构。感知层实现对物理世界的智能感知识别、信息采集处理和自动控制,并通过通信模块将物理实体连接到网络层和应用层,该层需要硬件设计、嵌入式、传感器等方面的知识和技能。网络层主要实现信息的传递、路由和控制,包括延伸网、接入网和核心网,网络层可依托公众电信网和互联网,也可以依托行业专用通信网络,低速近距离无线通信技术、低功耗路由、自组织通信、无线接入M2M通信增强、IP承载技术、网络传送技术、异构网络融合接入技术以及认知无线电技术。应用层包括应用基础设施/中间件和各种物联网应用。应用基础设施/中间件为物联网应用提供信息处理、计算等通用基础服务设施、能力及资源调用接口,以此为基础实现物联网在众多领域的各种应用,该层主要为软件组件技术,它将应用程序的不同功能模块化,并通过标准化的接口和调用方式联系起来,实现快速可重用的系统开发和部署。

“物联网”知识结构中的专业知识部分应体现其关键技术,包括:射频识别技术、传感器技术、无线传感器网络技术、无线通信技术、网络技术、软件技术、硬件技术、数据处理技术和安全隐私,如图1物联网的三层图。

图1 物联网三层图

(二)培养目标。根据物联网的体系结构,所涉及到的知识包含感知、网络通信、应用三个方面的内容:感知层――传感器相关知识和信号检测相关知识;网络层――网络技术、通信技术、安全技术;应用层――数据处理、云计算、软件开发等。所涉及的学科非常之广,专业跨越之大,远远超过传统的电子类或电气类的学科。物联网专业是多学科交叉的专业,一个学生要在四年的时间内要很好地掌握硬件、网络、软件三方面的技术是十分困难的。因此开设物联网专业,要根据所依托专业来选择,重点突破一个方面,其他两个方面作为扩展协同发展。由此,根据我校的实际情况,选择以网络专业为依托来开设物联网专业。

综上所述,“物联网”专业要求学生德、智、体、美全面发展,具备电子技术、现代传感器和无线网络通信技术、物联网相关高频和微波技术,掌握有线和无线网络通信理论、信息处理、计算机技术、系统工程等基础理论,掌握物联网系统的感知层、网络层和应用层关键设计等专门知识和技能,并具备在本专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的创新能力,成为能够从事物联网领域的应用、设计、分析与开发等工程技术人才。

四、物联网专业课程体系结构

作为本科专业,在民办院校将其称为应用型本科,其特点就是要根据地方经济的需求,开设符合地方经济发展的专业,培养为地方经济服务的应用型人才,则在课程体系结构的设计中要符合应用型本科的特点,根据前面的分析,根据东莞经济的特点,物联网专业的课程体系分为:公共课、专业基础课、专业课、专业组选课、专业任选课五个模块。

(一)公共课。该模块为必修课,主要是思想政治教育课程和通识教育课程。帮助学生提高思想政治素质、外语水平、逻辑思维能力和创新能力等,其主要课程有思想道德修养与法律基础、中国近代史纲要、马克思主义基本原理概论、思想和中国特色社会主义理论体系概论、形势与政策、大学语文、大学英语、专业导论、体育、大学生健康教育、就业指导。(二)专业基础课。该模块也叫学科基础课,也是必修课,主要让学生为学习物联网专业的打下坚实的基础,其课程主要有:高等数学、离散数学、数据结构、数字逻辑、操作系统原理、数据通信原理、数据库原理及应用、计算机组成原理。(三)专业课。该模块为必修课,主要课程有:物联网工程导论、电路基础、电子技术、通信电子电路、数据结构、通信原理、操作系统原理、数据库原理、计算机网络、微机原理与接口技术等。(四)专业课组选课。可以根据专业方向选择以下课程:物联网射频技术、RFID基础技术、无线 SoC基础、传感器设计基础、传感器网络、ZigBee无线技术、网络程序设计技术、单片机原理及应用、嵌入式Linux系统技术、DSP芯片应用技术、软件工程、物联网和蓝牙技术、物联网传输层技术(3G/GPRS/GSM以太网)、嵌入式系统、WIFI技术及云计算在物联网中的应用、通信安全理论、信息安全、物联网应用层设计等。(五)专业任选课。该模块可以开设一些增加学生的学习兴趣或综合应用类的课程,如智能城市、智慧校园、智能交通、智能物流、智能医疗、智能农业、智能电网、智能车辆管理系统等等的课程。

关于实验实训课程,则嵌入到课程中,体现教、学、做一体化教学,让学生能及时的消化所学的知识,并能快速地将知识转化为技能,应用到实际工作中去,如表1所示为物联网各课程模块的学分与学时。

表1 物联网专业课程模块学分与学时数

五、小结

对于日渐兴起的物联网领域,掌握核心技术无疑就掌握了市场主导权,把人们感知的自然界信息集成一个网络,物体与物体之间做一个交互,这不只是一个新的技术,而是在包括过去射频识别等技术在内构成一个面向应用的学科。由于这个学科更侧重于应用,作为应用型本科院校,在物联网专业的课程上就要更倾向于课堂应用性的设计,在教育中的应用应该充分利用学校中的用户规模、校园网络资源、信息服务产品开发能力,在建设资金、网络运营经验、带宽资源和信息服务提供等方面的优势,合作共建,分工协作,全力打造国内高等院校中具有典型性的物联网专业。

参考文献:

[1]胡忠望.“物联网”新专业课程体系的设计[J].中国电力教育,2010(22):109-110

[2]物联网白皮书(2011)[R].北京:工业和信息化部电信研究院,2011

注:民办职业教育主动适应经济发展方式转变的研究---2011-2012年度广东省民办教育协会研究课题,课题编号:GM2011028。

[作者简介]

罗洛阳(1981-),男,湖南双峰人,广东科技学院计算机系,硕士,工程师,主要研究方向为网络工程,高等职业教育

田立伟(1981-),男,山东潍坊人,广东科技学院计算机系,硕士研究生,高级工程师,主要研究方向为高等职业教育,计算机网络