新工科背景下物联网工程专业建设思考
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摘 要：新时代产业变革与科技革命呼唤新型工业发展，新型工业发展需要大批新工科领域创新人才，新工科背景下的专业重构、新技术融合是新工科领域创新人才培养的关键。文中以新工科背景下的物联网工程专业建设为主题，在分析新时代对该专业人才素质需求的基础上，从学科的交叉性、融合性以及知识、能力等要素出发，研究新工科背景下的物联网工程专业建设目标、专业建设思路、专业建设举措以及专业课程体系，为基于新工科的物联网工程专业建设路径提供借鉴。
关键词：新工科;物联网工程;专业重构;课程体系;人才培养;专业建设
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2020）07-0-02
0 引 言
随着信息技术、智能技术迅猛发展，物联网、云计算、大数据、人工智能等新技术不断涌现，人类社会正在步入信息、大数据、智能时代。在新时代背景下，技术交叉、融合是一种趋势，并正在引发科技革命，未来几十年，新时代下的科技革命以及新一代产业变革将成为主导，工程科技进步和创新将成为推动人类社会发展的重要引擎。为了抓住人类社会发展这一机遇，国家先后提出“中国制造2025”“互联网+”“网络强国”“一带一路”等重大决策。落实重大决策需要以“新技术、新业态、新产业、新模式”为特点的服务支撑，需要突破核心关键技术，构筑先发优势，在全球创新生态系统中占据战略制高点。基于这种目标和战略规划，改革传统工科教育，探索新兴工科教育新模式，是教育部教学改革的战略考量。
目前，新工科建设正在从理念走向实践，在构建和实践过程中，将遇到专业结构、课程体系、实践环节等问题。因此，重构人才培养体系成为新工科改革成效的关键。新工科人才需要掌握信息类新技术，而新技术中物联网、云计算、大数据和人工智能构成了一个完整的闭环控制系统新模式。该模式将物理世界和信息世界有机地融合在一起，实现信息共享和智能应用，推动经济与人类社会发展。从信息技术新模式可以看出，物联网是数据获取的基础，云计算是数据存储与运算的核心，大数据是数据分析的利器，人工智能是反馈控制的关键。因此，在构建新模式、培养新工科人才过程中，基于新工科物联网工程专业建设是重中之重，极为关键。
1 基于新工科物联网工程专业培养目标与课程体系重构
物联网产业是拥有广泛应用前景的战略性新兴产业，需要大量高素质专业人才，物联网工程专业培养目标的定位应与国家发展战略相吻合。教育部自2010 年审批通过了物联网为高校新增本科专业，到目前为止，全国已有百余所高校陆续设立了物联网工程专业。已有5届物联网专业大学生走向社会，成为我国物联网建设的重要力量。但已毕业的或将要毕业的物联网工程专业学生的知识结构、专业能力是否被市场认同，是否适合物联网产业发展对人才的需求等问题，尚未系统研究，也没有调查和研究的结论。
从高等教育专业设置的角度来看，学科、专业是为培养专门人才而设置的;从社会的角度讲，学科、专业设置是满足从事某类或某种社会职业的需要，对这种人才进行相应的培养、训练。因此，学科、专业是人才培养与人才需求对接点。随着新兴科技的发展，经济社会对人才需求相应变化，在当前，新技术、新经济、新产业、新业态不断涌现，人才的需求亦不断发生变化。
学科、专业说到底就是人才培养的载体，科技进步、社会变革和人才培养必须主动适应、主动改革，才能满足市场的人才需求。因此，基于新工科物联网工程专业建设的成败，首先取决于基于新工科物联网工程专业人才培养目标设置与新工科人才需求契合度。
2 基于新工科物联网工程专业建设思路
从物联网工程专业知识结构分析，物联网是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换、通信、资源共享，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。从专业结构分析，物联网工程专业既涉及电子领域，又包含通信、信息领域以及新兴技术，是一种多学科交叉、融合的专业。因此，专业建设思路要以学科交叉、融合为前提，以“物、云、大、智”完整的信息处理闭环链为引领，设计基于新工科的物联网工程专业人才培养体系以及内涵与外延建设;从时间、空間、技术和应用4个维度理清基于新工科物联网工程专业建设要素;从感知、传输、处理和应用4个层次构建新工科物联网工程专业理论与技术体系;从素质、知识、能力、技能4个方面设计新工科物联网工程专业学生毕业要求。
研究过程中，注重学科、专业跨界交叉、融合等新特征，挖掘物联网工程技术的交叉性、连续性、耦合性的内涵，提高资源的共享度;分析、重构人才培养方案、课程体系及内容、教师梯队和实践实训要求等人才培养诸多要素;结合物联网工程专业建设与实践经验，研究探索新工科下的物联网工程专业人才培养体系新构架，以及新工科物联网工程专业的人才培养新模式。
以专业主干课程为核心，注重新技术交叉性、融合性，对课程进行重组与整合，加强课程相互衔接与统筹协调。设置总览专业全貌的概论课、专业基础课等综合化课程，拓宽学生的学科视野和专业面向，增强工程实践能力。
3 基于新工科的物联网工程专业建设举措
针对基于新工科物联网工程专业建设目标以及新工科要素及物联网工程专业特点，建设基于新工科物联网工程专业拟采用下列举措。
3.1 解决新工科下的物联网工程专业培养目标与新兴战略产业对人才需求契合度问题研究
以优化培养目标为抓手，从素质、知识、能力设计毕业要求;以毕业要求为宗旨，设计课程体系结构;以课程体系为牵引，组织课程实施;以评价结果为参考，优化、提升人才培养方案。研究解决物联网工程专业人才培养目标与新兴战略产业对人才需求契合度问题。
3.2 解决物联网新工科专业人才培养新模式，体现多样性和个性化教学模式研究 从物联网工程专业跨界交叉融合新特征入手，挖掘物联网技术的交叉性、连续性、耦合性内涵，提高资源共享度，改造升级人才培养方案、专业体系、课程内容、教师梯队和实践实训环境等环节，研究解决物联网工程专业人才培养模式问题。
3.3 以“物、云、大、智”完整的信息處理闭环系统为引领，细化物联网课程建设的内涵与外延研究
从时间、空间、技术和应用4个维度，设计好物联网工程专业体系要素;从感知、传输、处理和应用4个层次，凝练物联网工程专业理论与技术体系;从素质、知识、能力、技能4个方面提炼学生毕业要求和基本能力要求等方面研究。
3.4 产、学、研结合，锻炼学生的创新能力方法研究
鼓励学生参与全国大学生各项重点赛事，支持学生积极参加“互联网 +”大学生创新创业大赛、“大学生创新创业训练计划”、电子设计竞赛、程序设计竞赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛和创业计划大赛等各级各类竞赛活动，研究培养、锻炼学生创新创业能力的方法。
4 结 语
基于新工科专业建设研究是一项新的课题，用传统的专业建设理念来建设新工科相关专业会导致毕业学生知识结构不系统，综合能力欠缺，难以弥补新型信息产业技术的综合性、系统性人才缺口。主要因为新设专业相互独立，未能考虑新技术的学科跨界性，以及新技术的交叉性、融合性;培养的人才没有体现信息技术的系统性、综合性等。针对这些问题，本文就新工科下物联网工程专业培养目标、课程体系重构、实践环节、专业建设举措等进行研究，探索基于新工科物联网工程专业路径，为相关新工科专业建设提供借鉴。
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