应用型本科院校物联网工程的人才培养研究

时间:2022-05-07 04:55:25

应用型本科院校物联网工程的人才培养研究

摘 要: 近年来,物联网产业蓬勃发展,有助于地方经济的产业升级和转型,对物联网工程人才的需求非常迫切。本文分析了物联网产业对人才的需求,从而给出了物联网工程的人才培养目标,并结合物联网的关键技术,给出了应用型本科院校在人才培养方面的课程设置,在理论教学和实践教学方面,提高物联网工程人才的研究开发能力和实践应用能力。

关键词: 物联网工程 应用型本科院校 人才培养

1.引言

物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID无线通信、传感器与接口技术等把物品接入互联网的网络。1995年,比尔盖茨在未来之路中提出了物联网的雏形,2002年,麻省理工学院成立了Auto-ID Labs,联合世界著名大学共同研究了RFID的关键技术,2005年,国际电信联盟ITU正式提出了物联网的概念,2009年,国家在无锡成立了物联网的国家级基地,2010年,工信部和发展改革委员会出台了一系列政策支持物联网的发展。2011年,工信部了物联网的十二五发展规划。在此背景下,无论是珠三角地区还是长三角地区,都出台了相应的政策支持物联网的发展。

随着新一代信息技术的发展,除了传统的互联网之外,移动互联网逐步与物联网融合,为地区实现产业转型升级战略提供了活力。与此相对应的是,随着物联网产业的逐步发展壮大,对物联网工程的应用型本科人才培养提出了新的要求。在人才培养方面,人才的应用能力培养能否适应服务经济转型和信息技术的融合与升级换代成为本科院校教学和实践能力培养的挑战。

2.人才培养目标

物联网工程是一门交叉学科,内容广泛,覆盖了电子、通信、计算机等多个学科,物联网专业人才培养体系的建设,需要多学科相互合作,合理配置教学资源,组建多学科复合型的师资团队,从产学研各个方面合作,共同制定物联网工程的人才培养目标。在制定人才培养目标方面,坚持从工程中来、到工程中去的原则,人才培养与企业密切配合。深圳市三木通信技术有限公司是一家以研发和销售新一代移动通信设备的企业,研发的项目是把新一代移动通信技术、RFID,物联网有机结合在一起。在硬件方面,传统的3G通信手机结合RFID通信技术从而构成移动互联网与物联网的有机结合。在软件方面,则有RFID中间件,信息的获取与编码,信号传输与接收等方面,在更高层次上,则需要云计算技术,并且保证数据安全性。企业的这些项目主要运用于RFID手机钱包和物流管理,为高校的人才培养提供了实践基础。

物联网工程人才培养目标要结合企业的用人标准,并与国内的产业结构相适应。因此,物联网专门技术人才的培养目标为:掌握物联网的基础知识,熟悉各类物联网专用的传感器,掌握无线和有限传感技术,熟悉电子技术,信息与网络通信技术和计算机技术。具备物联网的相关产品开发技术能力,具备构建物联网子网络与应用平台的开发维护能力和应用推广能力,具备物联网技术支持和云计算技术的维护能力,具备物联网平台运营能力。

3.物联网工程人才培养

物联网的技术体系结构可以分为感知层、网络层和应用层三大层次。其中,感知层的硬件可以分为各类传感器、RFID技术、条码和摄像头等动作执行部件,并且包括数据采集和执行器控制等功能,在通信方式上,可以采用红外、蓝牙、WiFi、Zigbee及其他无线通信方式等短距离无线通信。在网络层,采用PSTN、2G/3G移动网络、互联网、广电网络、专网等广域网通信方式。在应用层,主要采用云计算、数据挖掘、数据安全等数据分析处理技术;在具体应用上,可以应用在移动支付的手机钱包、智能物流管理、智能医疗、智能农业、智能家居、智能电网、工业监控、城市管理、环境监测等方面。

通过对物联网技术体系结构的分析,从这三个层次需要的核心能力是有所不同的。感知层偏重于硬件研发与设计,网络层偏重于通信技术,而应用层则偏重于应用和运营维护。从学科来说,物联网工程专业覆盖了电子科学与技术、通信工程、计算机工程等学科,专业学科多,知识面广,一方面反映了物联网工程这个专业是一个多学科交叉融合的专业,另一方面,反映培养人才面临门类太多的困难。通常情况下,由于科研基础的不同和研发投入与力量的不同,研究型大学偏重于解决物联网中的关键技术,应用型本科院校偏重于具体技术的研发和设计,高职类院校偏重于物联网应用和运营维护。

结合应用型本科院校的实际情况,在人才培养方面,理论教学和实践能力培养需要做到科学合理,突出口径宽和有侧重点的原则。专业基础课程教学方面,除了传统的包含电子技术基础、信号与系统等电类通识的课程之外,突出物联网基础、传感器与检测技术、RFID技术和嵌入系系统等课程,重点讲授物联网的硬件基础和软件基础,是物联网工程人才具备物联网感知层的设计开发和应用实践能力。在专业课程方面,主要开设物联网应用软件技术、短距离无线通信技术、计算机网络技术和现代通信网络技术等课程,重点培养物联网应用层的设计开发和应用实践能力。在选修课方面,主要开设嵌入式操作系统、移动终端开发、IPv6、数据安全、云计算技术等课程,并开设物联网项目工程管理等管理维护课程,拓宽知识面,培养物联网的应用管理能力。在实践能力培养方面,主要开设电子技术、嵌入式系统、RFID技术等与物联网相关的实训项目,突出学以致用的动手能力。在感性认识方面,开设RFID具体应用如HFRFID的门禁管理系统、UHFRFID的物流管理系统等课程实践项目,加强对RFID和物联网的感性认识。在校企结合方面,通过校企联盟,参与RFID手机钱包和3G移动物联网的物流园建设等项目,更加贴近工程实际项目,提高物联网工程人才能力培养的针对性。

通过以上课程设置与能力培养,应用型本科院校培养的人才既有开发设计能力,又有物联网工程应用能力,能够满足地区物联网基础发展的需要。

4.结语

物联网是一个新兴的产业,有着良好的市场前景,对人才的需求非常迫切。物联网本身是一个多学科交叉的产业,在人才培养方面,应用型本科院校需要结合实际情况,不可能做到面面俱到,应有所侧重,着重于有一定研究开发能力并有工程应用能力的人才培养。

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通讯作者:韩益锋

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