对物联网工程专业教学体系建设的思考_吴功宜

第21期计算机教育

2010年11月10日Computer Education No.21 Nov.10,2010 26

文章编号：1672-5913(2010)21-0026-04 中图分类号：G642 文献标识码：A 对物联网工程专业教学体系建设的思考

吴功宜

(南开大学 信息技术科学学院，天津 300071)

摘要：在讨论物联网技术发展的社会背景、技术背景以及物联网技术特征与未来发展趋势的基础上，对物联网工程专业培养目标定位与课程体系建设时需要注意研究的四大关系，即物联网工程专业培养目标、教学体系与社会对专业人才需求的关系，物联网工程专业课程设置与成熟的计算机专业课程体系的关系，基本能力培养与不同学校办学特色的关系，理论教学与能力培养的关系问题进行了系统的讨论。提出物联网工程专业课程“课程精，实验强”的建设原则，并对物联网工程专业课程体系框架进行了初步的讨论。

关键词：物联网；教学体系；课程建设

1 对物联网技术特征的认识

任何一项技术的出现都必然有其深厚的技术发展背景与社会发展背景，物联网也绝不会例外。我们可以从我国社会信息化的发展、信息技术的发展以及互联网技术的发展这三个方面来认识这个问题[1]。

1) 我国经过“九五”、“十五”与“十一五”3个五年计划15年的信息化建设，信息基础设施的建设水平有了很大的提高，信息技术应用水平有了很大的提高，社会对信息化的认知水平也有了很大的提高。在“十二五”期间，我国将全面推进信息化与工业化的融合。通过推动物联网的发展来促进社会经济发展模式的转变，充分体现出我国社会信息化深化与发展的趋势。

2) 信息技术为推进物联网研究与产业发展提供了强有力的技术支撑。计算机技术为物联网提供了计算工具，通信技术为物联网提供了通信手段，微电子技术是物联网发展的基石。同时，物联网的发展又为信息技术的发展提出了大量研究课题，增添了发展的活力。

3) 2010年7月15日，中国互联网络信息中心(CNNIC)发布的《第26

次中国互联网络发展状况统计报告》报告显示，我国网民规模达到4.2亿，居世界第一。随着国民经济的快速发展，社会对互联网应用的需求日趋增长。物联网是在互联网的基础上，利用射频标签RFID与无线传感器网络WSN等技术，构建一个覆盖世界上所有人与物的网络信息系统。物联网是互联网接入方式与端系统的延伸，也是互联网服务功能的扩展。

我们经常用人的感官、人的神经与人的大脑来对比物联网。人的感官用来获取信息，人的神经用来传输信息，人的大脑用来处理信息，这样人就能具有适应外部世界变化的智能。感知对于一个人来说，是一种基本的能力，而感知的目的是帮助人全面、及时、

DOI:10.16512/ki.jsjjy.2010.21.044

新视点27第21期

准确地了解外部世界，使人更加智慧地应对客观世界的变化。因此，发展物联网的最终目标不是简单地将物与物互联，而是要催生很多具有“计算、通信、控制、协同和自治”特征的智能设备与系统，实现“实时感知、动态控制和智慧处理”。物联网的主要功能是“全面地感知，正确地认知，智慧的处理”。同样，感知中国的过程，就是要通过物联网无处不在的感知设备，“全面感知”中国各个行业、社会生活各个方面的信息，经过网络“可靠传输”来获取信息，通过“智能计算”将大量感知的信息挖掘、升华为知识，使我们在建设中国现代化的过程中具有更高的智慧。因此，用“智慧的”来形容物联网，更能够体现出物联网最本质的活动、最重要的特征与最终的发展目标。

物联网技术的发展为以计算机、通信、微电子为基础的信息技术的研究与发展创造了空前广阔的发展前景，为产业的发展创造了巨大的空间，也必将影响到未来大学生就业格局的变化。在“两化融合”和“感知中国”的国家战略背景下，物联网发展受到了我国政府、科研、教育、产业界的高度关注。2010年3月，教育部发布《关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》，随后，我国有数百所大学申报和准备试办物联网或传感网专业，这反映出大学对新技术、新产业发展的敏感和重视，同时，我们也面临着如何建设物联网本科专业的严峻问题。

2 物联网工程专业培养目标与课程体系建设的四大关系研究

1) 处理好物联网工程专业教学体系与社会对专业人才需求的关系。

我们应该清醒地认识到，物联网技术具有“新、长、专”的特点。物联网属于发展中的集成创新型技术，知识体系不清晰；产业涵盖面宽，边界难以界定。

物联网是一门新兴技术和产业，它必然要经历“技术驱动、期望达到峰值、真正理解、平滑上升、稳定上升”五个发展阶段。在物联网技术和产业发展过程中，物联网工程学科体系也必然要经历一个不断深化的认识过程。我们在建设物联网工程本科专业时，课程体系的设计在国内外无先例可以借鉴，因此必须采取十分审慎的态度。根据多年从事教育管理的实践经验，笔者认为，从规避风险的角度，我们在考虑新专业培养目标定位与课程体系设置时，应该遵从两个原则。一是充分发挥“源学科”的学科基础与优势；二是从未来毕业生可能从事的就业岗位和就业的能力需求出发，反过来审定我们所设计的培养目标，对课程体系和内容进行取舍。

这里，我们需要对以上两个问题展开讨论。

(1) 物联网工程专业究竟应该归属于哪个学科门类？这是很多老师在讨论专业建设时首先面临的一个困惑。作者认为，教育部批准成立“物联网工程专业”与“传感网技术专业”，是能够体现不同学科门类的特点的。

作者在《智慧的物联网》一书中，对物联网发展的社会与技术基础、技术特点以及未来的发展前景作了比较全面的诠释。关于物联网的结构，人们已经形成了一个共识，那就是可以分为感知层、网络层与应用层。如果从电子学科的角度出发，从感知层入手，扩展到网络层与应用层，建设“传感网技术专业”，正体现出电子学科的特点与优势。如果从计算机学科的角度出发，从网络层与应用层入手，展开到感知层，建设“物联网工程专业”，也正体现出计算机学科的特点与优势。因此，作者认为，从教学的角度来看，“物联网工程专业”归属于计算机学科门类是顺理成章的。这就是作者在文中所表述的“源学科”的概念。

(2) 如何能够根据未来社会对物联网人才的需求、就业岗位的能力要求来设计当前的专业培养目标与教学体系。

要做到这一点，必须要听取相关教师，尤其是早期已经介入到物联网及其相关领域研究工作的教师的意见和建议；到我国开展物联网研究与产业发展有基础的研究院、产业部门、管理部门开展调查研究，听取意见和建议，集思广益，为物联网工程专业培养目标的定位与课程体系的建设提供科学依据，防止少数人闭门造车，脱离科研与产业实际，出现错误决策，贻误大好时机。

2) 处理好物联网工程专业课程设置与成熟的计算机专业课程体系的关系。

从现在个别申办物联网工程专业的学校提出的教学计划来看，完全是另起炉灶，重设新的课程体系，