引 言

物聯(lián)網(wǎng)是物物互聯(lián)需求和信息技術(shù)高速發(fā)展下形成的一種新型網(wǎng)絡(luò)，被認(rèn)為是繼計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的又一次信息 產(chǎn)業(yè)浪潮。美國 IBM 的“智慧地球”把新一代信息技術(shù)應(yīng)用到各行各業(yè)中，并通過超級計算機(jī)和云計算等方式進(jìn)行整合， 從而實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的無縫、智慧連接。我國提出的 “感知中國”戰(zhàn)略發(fā)展新思路旨在加快推動物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，以形成創(chuàng)新驅(qū)動、應(yīng)用牽引、協(xié)同發(fā)展、安全可控的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展格局。

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)正是國家針對信息技術(shù)發(fā)展而設(shè)立的一個戰(zhàn)略性新興專業(yè)，該專業(yè)具有學(xué)科跨度大、綜合性與實踐性要求強(qiáng)的特點(diǎn)，涉及傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)等多個領(lǐng)域。隨著高等工程教育發(fā)展的必然趨勢和強(qiáng)烈需求，新工科專業(yè)建設(shè)受到國內(nèi)各個高校的廣泛重視，但在理念、人才結(jié)構(gòu)、知識體系、培養(yǎng)模式等方面還存在一定的短板 [1]。因此，在專業(yè)建設(shè)過程中，不僅需要結(jié)合學(xué)校專業(yè)發(fā)展定位構(gòu)建完善的課程體系，以滿足本專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的課程教學(xué)需要，還需構(gòu)建能夠滿足專業(yè)工程實踐能力培養(yǎng)的創(chuàng)新實踐平臺，堅持以學(xué)生為中心，以成果為導(dǎo)向，持續(xù)改進(jìn)培養(yǎng)思路 [2]，強(qiáng)化人才培養(yǎng)效果。

1 物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)問題與思考

國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)經(jīng)過近十年的發(fā)展，市場產(chǎn)業(yè)規(guī)?？焖僭鲩L，在信息感知、組網(wǎng)傳輸、信息融合、支撐技術(shù)與系統(tǒng)集成應(yīng)用等方面逐步形成了較為完善的產(chǎn)業(yè)鏈條。目前，社會對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)人才的需求旺盛，且人才需求的知識體系更新速度也在逐步加快。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的設(shè)立時間不長，雖然在課程體系、師資隊伍、專業(yè)環(huán)境建設(shè)等方面不斷補(bǔ)充和完善，但也面臨著一些問題。

1.1 專業(yè)發(fā)展定位不夠清晰

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)隸屬于工學(xué)中的計算機(jī)大類，但國內(nèi)院校在相應(yīng)的院系劃分上有所差異，一般主要劃歸為計算機(jī)類院系和電子信息類院系。不同的專業(yè)歸屬使得各個院校在物聯(lián)網(wǎng)培養(yǎng)方向存在一定的差別，也因此形成了院校各自的培養(yǎng)特色[3]。我校根據(jù)信息與通信相關(guān)學(xué)科的發(fā)展情況，將物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)劃歸到信息工程學(xué)院通信工程系，其專業(yè)建設(shè)規(guī)劃主要依據(jù)計算機(jī)類專業(yè)工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和計算機(jī)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)，并參考電子信息與電氣工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)制定。

為適應(yīng)社會多樣化需求，結(jié)合學(xué)院在信息與通信類專業(yè)建設(shè)和學(xué)科建設(shè)的特色，進(jìn)一步梳理和明晰物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的發(fā)展定位。本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是面向物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中裝置 / 單元的工程設(shè)計與開發(fā)，培養(yǎng)兼具軟硬件設(shè)計、制作、調(diào)試、測試、初步分析與表達(dá)能力，能在物聯(lián)網(wǎng)感知與控制、通信與組網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理、軟件與服務(wù)等應(yīng)用領(lǐng)域具有專業(yè)特長的應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才。在課程教學(xué)的基礎(chǔ)上，以課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、創(chuàng)新實踐為導(dǎo)引，培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用與實踐開發(fā)能力以及創(chuàng)新意識。

1.2 實踐教學(xué)體系不完善

課堂教學(xué)是長期以來慣用的教學(xué)方式，教師、教室、實驗室是這種方式的主體，學(xué)生被動地接受教學(xué)信息。雖然能夠以課堂互動的方式建立學(xué)生與教師之間的聯(lián)系，但是由于課程節(jié)奏、思維跟蹤等因素限制，課堂互動的實際效果并不特別理想，難以大規(guī)模地發(fā)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。另外， 增加實踐教學(xué)課時量能在一定程度上保障學(xué)生參與實踐訓(xùn)練的工作量，但是程式化、步驟化的教學(xué)過程只能起到告知作用。即學(xué)生通過確定的操作手段能夠獲得相應(yīng)的實驗結(jié)論，但是難以起到引導(dǎo)作用，即引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合理論課程獨(dú)立思考實驗的目的以及所采用方法的性能與原因。

由于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的強(qiáng)實踐、強(qiáng)應(yīng)用要求，需要進(jìn)一步完善物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)過程中的實踐內(nèi)容和手段 [4]。圍繞“學(xué)- 教- 練 - 用”的思路方針，優(yōu)化實踐教學(xué)組織結(jié)構(gòu)，形成多維度、立體化的創(chuàng)新實踐教學(xué)體系。

所謂“學(xué)”是指學(xué)生首先要具備一定的理論基礎(chǔ)和工具使用知識，在理論學(xué)習(xí)和實踐訓(xùn)練間構(gòu)建順暢的轉(zhuǎn)化渠道， 這就要求課程設(shè)置銜接合理，并能及時更新知識發(fā)展。

所謂“教”是指實踐教學(xué)師資要有足夠的工程實踐教學(xué)能力，能夠有效引導(dǎo)學(xué)生理解實踐訓(xùn)練的內(nèi)涵。

所謂“練”是指通過實驗室等實踐平臺提供充分的練習(xí)訓(xùn)練環(huán)境，提升學(xué)生的技術(shù)開發(fā)與實踐能力，引入CDIO 工程教育模式[5]，結(jié)合項目團(tuán)隊訓(xùn)練模式，通過構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）與運(yùn)作（Operate）讓學(xué)生充分了解項目前期設(shè)計、研發(fā)、后期運(yùn)行維護(hù)的全生命周期環(huán)節(jié)。

所謂“用”是指根據(jù)學(xué)生綜合訓(xùn)練效果，借助校企聯(lián)合培養(yǎng)方式，讓學(xué)生了解企業(yè)運(yùn)作模式和項目產(chǎn)品研發(fā)過程，達(dá)到教學(xué)聯(lián)系實際的效果。

1.3 實踐平臺有待加強(qiáng)

圍繞物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)，為強(qiáng)化人才培養(yǎng)的工程應(yīng)用能力，需建設(shè)與之相匹配的實踐平臺。傳統(tǒng)的實驗實踐中，一般采用課程配套實驗和課程設(shè)計方式。其中，課程配套實驗主要用于理論課程教學(xué)的補(bǔ)充和原理性驗證，課程設(shè)計主要用于綜合性實驗設(shè)計，但限于儀器設(shè)備，使得課程設(shè)計側(cè)重功能驗證性設(shè)計且軟件類題目較多，難以在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)上進(jìn)行全面的實踐訓(xùn)練。

為達(dá)到應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才培養(yǎng)目標(biāo)，需進(jìn)一步強(qiáng)化實踐平臺的建設(shè)工作，以形成課程體系與實踐訓(xùn)練相輔相成、相互促進(jìn)的教學(xué)效果 [6]。以專業(yè)教學(xué)為主線，合理協(xié)調(diào)理論課程教學(xué)與實驗教學(xué)之間的關(guān)系，突出工程實踐教育模式， 構(gòu)建滿足課程教學(xué)和實踐訓(xùn)練的層次化實踐平臺。

2 人才培養(yǎng)課程體系建設(shè)

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是我院信息與通信工程一級學(xué)科的重要支撐本科專業(yè)，該一級學(xué)科是學(xué)?！靶畔⑴c控制學(xué)科群”四川省一流學(xué)科的核心支撐學(xué)科，該一級學(xué)科下的通信與信息系統(tǒng)二級學(xué)科被評為國防特色學(xué)科和四川省重點(diǎn)學(xué)科。本專業(yè)設(shè)立以來，已經(jīng)與學(xué)科建設(shè)形成了相互推動和促進(jìn)的關(guān)系。

課程體系是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的基石，也是實踐平臺建設(shè)的依據(jù)源泉。根據(jù)本科專業(yè)工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)， 課程體系圍繞感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)開展相應(yīng)的建設(shè)和完善措施 [7]，并結(jié)合我院在信息與通信學(xué)科領(lǐng)域上的優(yōu)勢，形成具有特色的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系。

在本專業(yè)課程體系中，數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程是電子信息類、計算機(jī)類專業(yè)的通識基礎(chǔ)課程，主要包括《高等數(shù)學(xué)》《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》《線性代數(shù)》《離散數(shù)學(xué)和大學(xué)物理》等，還包括《經(jīng)濟(jì)管理概論》《思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)》等人文和社會科學(xué)基礎(chǔ)課程。專業(yè)基礎(chǔ)課程主要包括《電路分析基礎(chǔ)》《模擬電子技術(shù)》《數(shù)字電子技術(shù)》《信號與系統(tǒng)》、《傳感器原理及應(yīng)用》等。專業(yè)核心課程主要包括《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》《RFID 應(yīng)用系統(tǒng)》《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)》《物聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù)》《數(shù)據(jù)挖掘》《物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用》等。專業(yè)平臺課程作為實踐教學(xué)的基本工具，根據(jù)教學(xué)過程的深入逐步開設(shè)。在大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)與程序設(shè)計基礎(chǔ)（C 語言）的基礎(chǔ)上，開設(shè)《軟件技術(shù)基礎(chǔ)》《計算機(jī)原理及應(yīng)用》《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》，進(jìn)而擴(kuò)展《數(shù)據(jù)庫技術(shù)》《系統(tǒng)應(yīng)用軟件技術(shù)》（Java/C++ 方向二選一）、系統(tǒng)處理器技術(shù)（FPGA/ARM 方向二選一）等課程。為豐富專業(yè)的個性化學(xué)習(xí)，還可選修移動通信與無線通信、物聯(lián)網(wǎng)信息安全、現(xiàn)代通信網(wǎng)、DSP 技術(shù)等課程。

通過通識基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程、專業(yè)平臺課程以及選修課程的學(xué)習(xí)，能夠幫助學(xué)生梳理完整的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)。同時，為加強(qiáng)專業(yè)實踐能力，除了理論課程配套的實驗學(xué)時外，專門開設(shè)專業(yè)實踐類課程，主要包括物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)認(rèn)識實習(xí)、工程訓(xùn)練、電子技術(shù)課程設(shè)計、軟件技術(shù)課程設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)項目實訓(xùn)、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)，并通過畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計進(jìn)一步鍛煉和檢驗學(xué)生理論聯(lián)系實踐的工程應(yīng)用能力，進(jìn)而評價人才培養(yǎng)效果。

從人才培養(yǎng)的課程體系建設(shè)來看，所培養(yǎng)學(xué)生需在知識、能力及素質(zhì)上協(xié)調(diào)發(fā)展，具備系統(tǒng)寬厚的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識和實踐能力，理論與實踐教學(xué)體系較為完善，符合我校物聯(lián)網(wǎng)工程的專業(yè)發(fā)展定位。

3 實踐平臺建設(shè)

新工科背景下物聯(lián)網(wǎng)工程實踐平臺能夠為學(xué)生提供一個高效靈活的實驗環(huán)境，使學(xué)生能夠全面、充分地了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)，并針對各個關(guān)鍵技術(shù)開展測試實驗和創(chuàng)新開發(fā)。從前述的專業(yè)發(fā)展思考和課程建設(shè)來看，我院物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)結(jié)合西部大開發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃、中國科技城（綿陽）區(qū)域特色和學(xué)科資源優(yōu)勢，以市場、學(xué)生職業(yè)導(dǎo)向為培養(yǎng)需求，在新工科教學(xué)指引下，構(gòu)建以“課程學(xué)習(xí) + 實踐訓(xùn)練”為重點(diǎn)的工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系，強(qiáng)化與企業(yè)的合作培養(yǎng)力度，加強(qiáng)校內(nèi)外實踐平臺建設(shè)，提高物聯(lián)網(wǎng)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

緊密圍繞物聯(lián)網(wǎng)新工科創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合課程體系建設(shè)與“學(xué) - 教- 練 - 用”的實踐教學(xué)體系思路方針，構(gòu)建包括課程配套實驗、專業(yè)實踐課程、實踐平臺訓(xùn)練、校企聯(lián)合實踐指導(dǎo)的多維度、立體化創(chuàng)新實踐教學(xué)體系，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。課程配套實驗由相關(guān)課程教學(xué)團(tuán)隊和課程教學(xué)實驗室完成。專業(yè)實踐課程主要由兩部分組成：一部分在校內(nèi)完成，將學(xué)生分成小組分配給專職教師，實現(xiàn)小批量、高效率的實踐教學(xué)，如電子技術(shù)課程設(shè)計、軟件技術(shù)課程設(shè)計；另一部分通過校內(nèi)、校外實踐基地完成，聯(lián)合校企導(dǎo)師指導(dǎo)應(yīng)用實踐， 如認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)。實踐平臺訓(xùn)練是建設(shè)綜合實訓(xùn)的場所 [8]，既可為相關(guān)課程提供支持，又可為學(xué)生創(chuàng)新開發(fā)、科技競賽等拓展訓(xùn)練提供支持。校企聯(lián)合實踐指導(dǎo)則利用雙導(dǎo)師方式，進(jìn)一步拓展學(xué)生實踐渠道，提供更緊密的企業(yè)實踐訓(xùn)練[9]。各個實踐環(huán)節(jié)由相關(guān)的教學(xué)團(tuán)隊介入負(fù)責(zé)，由淺入深地開展實踐訓(xùn)練。

在實踐平臺教學(xué)體系中，基礎(chǔ)實驗室和專業(yè)實驗室是基礎(chǔ)，且主要側(cè)重于課程實踐，校內(nèi)外實踐平臺側(cè)重于拓展實踐訓(xùn)練，同時基于資源復(fù)用的優(yōu)化原則，兩者之間也可靈活調(diào)配?；A(chǔ)實驗室經(jīng)過多年建設(shè)，已完全能夠滿足基礎(chǔ)課程實驗需要。隨著物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的發(fā)展，已構(gòu)建形成傳感網(wǎng)絡(luò)實驗室、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實驗室、網(wǎng)絡(luò)通信實驗室等專業(yè)實驗室，能夠滿足專業(yè)課程實踐需要。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新實踐班、智能系統(tǒng)與智慧服務(wù)創(chuàng)新實踐班、ACM 程序設(shè)計訓(xùn)練室等校內(nèi)實踐平臺，開展系統(tǒng)的專業(yè)方向拓展實踐訓(xùn)練，開展創(chuàng)新開發(fā)和科技競賽活動，并提供相應(yīng)指導(dǎo)和支持。此外，本專業(yè)積極與行業(yè)企業(yè)開展融合協(xié)同育人工作，與四川長虹、四川九洲、中興通訊成都研究所、中國鐵塔綿陽分公司等多家行業(yè)單位構(gòu)建了實習(xí)實踐基地或聯(lián)合實驗室，打通校企聯(lián)合實踐應(yīng)用的通道，讓學(xué)生能夠切實參與企業(yè)實踐。

4 工程實踐能力培養(yǎng)

工程實踐能力培養(yǎng)應(yīng)循序漸進(jìn)，在相關(guān)課程學(xué)習(xí)及其實訓(xùn)的基礎(chǔ)上，通過校內(nèi)外實踐平臺開展實踐訓(xùn)練是提升工程實踐能力的重要措施。考慮到項目團(tuán)隊運(yùn)行模式能將貼近實際場景的工作形式引入到教學(xué)過程中，且可激發(fā)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作和學(xué)習(xí)創(chuàng)新能力，具有較好的實踐教學(xué)優(yōu)勢 [10]。因此，在工程實踐能力培養(yǎng)過程中，根據(jù)學(xué)生的技能特點(diǎn)進(jìn)行項目團(tuán)隊分組，并結(jié)合 CDIO 工程教育模式，針對項目目標(biāo)，開展技術(shù)調(diào)研、需求分析、方案構(gòu)思、技術(shù)路線設(shè)計與論證、項目實現(xiàn)和運(yùn)行測試等系列工作，充分調(diào)動學(xué)生解決項目問題的積極性。這種方式既可讓學(xué)生充分了解項目開發(fā)全生命周期環(huán)節(jié)，也便于對項目團(tuán)隊各個環(huán)節(jié)的進(jìn)展情況進(jìn)行教學(xué)互動和考核。

在拓展實踐訓(xùn)練中，針對創(chuàng)新開發(fā)，實踐平臺以大學(xué)生創(chuàng)新基金、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練等項目為驅(qū)動，鍛煉學(xué)生的項目運(yùn)作能力；針對科技競賽，通過電子設(shè)計競賽、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計競賽、ACM程序設(shè)計競賽等科技活動提升學(xué)生的實踐質(zhì)量和水平，鼓勵和選拔學(xué)生參與校企聯(lián)合實踐訓(xùn)練。例如， 邀請中興通訊成都研究所技術(shù)專家開展嵌入式操作系統(tǒng)培訓(xùn)與實踐工作 ；與中國鐵塔綿陽分公司開展項目協(xié)同實踐，針對基于鐵塔資源的大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測需求，構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)測系統(tǒng)。

總體來看，通過實踐平臺建設(shè)和工程實踐訓(xùn)練，從傳感電路、嵌入式系統(tǒng)、無線組網(wǎng)通信、數(shù)據(jù)中心、軟件設(shè)計與服務(wù)應(yīng)用等方面，強(qiáng)化了人才培養(yǎng)對物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)和技術(shù)實施細(xì)節(jié)的理解和認(rèn)知，利用項目創(chuàng)新開發(fā)、科技競賽、校企協(xié)同實踐等方式全方位提升了物聯(lián)網(wǎng)人才創(chuàng)新學(xué)習(xí)和工程實踐能力。

5 結(jié) 語

隨著新工科建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)，工程教育已達(dá)到國家教育發(fā)展戰(zhàn)略的高度。物聯(lián)網(wǎng)工程的創(chuàng)新人才與工程實踐能力培養(yǎng)是適應(yīng)新工科專業(yè)發(fā)展的必然趨勢。通過對課程體系與實踐平臺建設(shè)的融會貫通，使得人才培養(yǎng)能夠達(dá)到理論緊密聯(lián)系工程實際的良好效果，對于推動物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)具有重要意義。