摘要：针对目前理工类高校物联网这个新专业如何培养满足社会产业发展需要的工程型技术人才问题，分析该专业特点，提出各高校开办该专业时首先需要对人才培养目标进行准确定位，从而制订相应的课程体系和实践教学方案，才能培养出社会需要的技术人才的观点。
关键词：物联网；工程师；人才培养；课程体系
物联网概念自1999年提出，目标是使用各种感知设备和无线传感器网等将物品连入互联网，以便对其进行统一监控和管理；被称为是以计算机为终端的互联网之后信息产业第三次浪潮。在各国都不断提出物联网发展战略的大环境下，我国也在积极推动相关方面技术研究和应用推广，从而导致对物联网人才的需求急剧增加。国家教委于2010年启动的战略性新兴产业相关专业申报和审批中提出物联网专业。迄今为止，众多高校申报成立该专业并获得批准。新专业的成立，必须研究并建立包括专业目标、教学内容、课程体系、实践教学、教学方法和管理机制等在内的完整人才培养体系。物联网涉及传感器技术、互联网技术、通信技术、智能技术、自动控制技术、计算机软硬件技术等非常广泛的信息技术，而且从当前发展来看，物联网应用系统更多是集成现有成熟技术进行的应用创新而不是技术创新。因此，物联网专业究竟应该培养哪个方面的人才，如何进行定位，培养出来的学生与相关专业学生相比，就业核心竞争优势在哪里，都非常值得研究。
信息技术的快速发展使得业界对技术型人才提出了更高的要求，不但要求他们具备实践动手能力，还进一步要求他们具备一定的工程能力，而且优秀的工程人才还应该具备一定的创新能力。工程型人才培养是在对应用型人才加强实践动手能力培养的基础上，强调培养学生满足企业岗位需求的各种工程素质，即工程技术人员在决策、实施工程实践活动的全过程中应该具备的基本素质。因此，工程型人才培养的核心是要加强校企合作，引导企业参与到学生培养过程中，让学生在学习期间充分接触企业的工作岗位，全面了解企业对人才的各方面要求，充分掌握企业岗位要求的技术和能力。如何培养物联网专业创新工程型技术人才，成为当前急需探索和研究的问题。
1、物联网应用系统技术需求分析
高校人才培养为社会经济发展服务，培养出的人才需要满足社会需求。理工类高校更应该将培养目标定位在为业界提供需要的技术人才。物联网行业提供的典型应用遍及社会生活各个方面，如安全防护、智能交通、智能家居、城市管理、环境监测等领域。这些应用涉及的技术通常可以分为3个层面：感知层（或感知控制层）、传输层和应用层，主要工作流程为首先通过感知层技术和相应设备对物体的状态、位置等信息进行收集与简单处理，然后通过各种网络传输技术将信息汇聚到一起，采用数据挖掘、信息融合、智能决策等信息处理技术对其进行处理，最后通过友好的人机界面进行实时展示。部分系统还将根据预先设置的条件或人工操作进行反向控制，即将控制信息通过网络反向传输到感知层，感知层通过执行机构执行控制任务（这时候的感知层也可以说是感知控制层）。
感知层主要包括各类信息采集技术，如各类传统的传感技术、录音录像技术、RFID等新型物体标示和自动识别感知技术。对于需要进行反馈控制的系统，感知层还集成诸多自动控制技术。传输层则主要包含2个层次，即涉及2大类传输技术：①无线传感器网络（Wireless SensorNetworks，WSN）、红外传输、蓝牙等短距离无线传输技术，专门用于将数据从感知层设备传输到互联网的边缘设备；②互联网传输技术，包括广播电视网、双绞线、光纤等支撑的有线互联网技术，Wi-Fi、Wi-MAX以及电信2G/3G/4G支撑的无线互联网技术，将信息基于现有的互联网进行传输。应用层则通常由已有的软件技术实现，包括智能算法、应用软件开发、数据库技术、网页技术等。这些物联网系统涉及的技术面非常广，物联网产业的发展和应用系统的开发，需要具有这些方面技术的大量人才。
2、物联网专业人才培养定位研究
目前的物联网应用系统主要集成现有成熟技术，这些技术分布在大学多个专业中，如信息系统、计算机科学与技术、软件工程、电子与电气工程、电子信息、网络工程、通信工程、自动控制、精密仪器等。没有哪个专业能够涵盖物联网系统涉及的所有技术，而且其中各类技术都具有非常强的专业性。大学专业人才培养方案中规定课程的学分和学时有限，因此一个专业的学生不可能学习所有技术。物联网专业培养出来的学生与其他专业学生竞争时的专业优势在哪里？院校必须对人才培养进行准确定位，对技术选择有所侧重。否则，学生如果什么都学，却什么都学得不深入、不专业，那么就没有核心竞争力。
在众多研究中，文献提出很好的人才培养定位思路，即应该遵从2个原则：①充分发挥专业建设单位现有学科基础与优势；②从学校办学方针和主要就业岗位对毕业生的能力需求出发，反推培养目标并建设相应的课程体系和教学内容。如果物联网专业建设单位在电子学科和自动控制领域具有优势，那么较好的选择是重点培养物联网系统的感知层器件、自动控制设备和底层应用系统开发的技术人才；建设单位如果在计算机软件研发等方面具有很强的实力，那么可以重点培养物联网系统应用层软件开发技术人才，并增加云计算和大容量信息处理等具有物联网时代特征的技术课程；建设单位如果基于通信或计算机网络等优势学科进行物联网专业建设，那么可以重点培养物联网信息传输相关技术和网络信息安全等方面的专业技术人才。
物联网专业人才培养方案的制订必须考虑学校现有的基础条件，包括该专业的师资、实验环境和现有优势技术领域等方面支撑条件；确定该专业学生主攻哪个层次的技术，建设较为完善和系统的实践教学体系，培养学生具备较强实践能力、工程能力和创新能力；同时开设一些物联网体系的理论性课程和基础性课程，让学生全面了解整个物联网技术和应用领域，从而培养出能胜任企业具体岗位需求的学生，并充分体现出专业特色和优势，有效提高学生就业竞争力。
3、人才培养方案制订的思考和实践 3.1 现有支撑条件和培养目标定位思路
正如各个大学计算机类专业的特色和技术优势都不相同，各个学校的物联网专业也在根据自己单位的现有优势进行建设。重庆理工大学物联网专业在计算机学院开设，以现有的计算机科学与技术（含嵌入式方向）、软件工程、网络工程和信息系统管理等各专业师资和实践教学条件为基础进行建设。因此，物联网专业的特色和优势应该强调现有的计算机技术和网络技术在物联网领域的应用，而且必须体现与现有各专业技术特色和优势的差异性。另外，当前计算机专业对人才的技术能力需求明显增加，而物联网行业并没有特殊技术需求，我们还应该让物联网专业培养的学生同样具备满足现有业界对计算机类人才需求的能力。这样才有益于提升考生对该专业的报考信心，使培养出的毕业生具有核心竞争力和广泛适应性，兼顾学生就业竞争力的深度和就业面的广度。
3.2 物联网专业人才培养定位分析与方案制订实践
在物联网应用系统中，起支撑作用的底层感知、控制、传输等智能设备开发，通常都是以单片机和嵌入式系统为基础、以软件开发技术为核心。目前，高校计算机学院专门开设嵌入式专业的相对较少，但社会对这类毕业生的需求较大，并且物联网应用的大力推进将进一步增加社会对该类毕业生的需求。基于重庆理工大学计算机科学与技术专业在嵌入式系统技术与开发领域的雄厚师资和实践教学资源，我们确立课程体系以感知控制层智能设备开发相关知识和技术为重点，以物联网应用案例项目开发中各层次工程技术能力培养为核心，同时注重学生创新能力培养的专业目标和专业特色。不同学生对各方面技术的接受和领悟能力不一样，因此我们在实施过程中，根据学生的个体差异性，让大部分学生熟练掌握智能设备开发技术，同时兼顾部分对应用软件开发技术或网络技术更感兴趣的学生，以及一些愿意做系统维护和系统集成等方面工作的学生，让他们也可以从课程体系中发现自己的兴趣。考虑到就业面广度和学生特征，在总体培养方案中，我们根据总体目标和重要性精心安排必修课和选修课，提供多条技术路线，让学生发现自己的兴趣点和特长。
综上所述，我们确立人才培养方案制订思路：在课程体系设置上强调计算机学科的基础课程；突出物联网应用领域行业对嵌入式人才需求的特点，设置相应的系列专业课程；体现几条技术路线，合理设置相应课程。表l所示的物联网专业和新课程体系案例具备如下特征：强调学科基础课程，在应用能力培养方面体现与硬件相关的应用系统开发能力培养和软件开发能力培养2条路线；在嵌入式系统开发能力培养方面，硬件知识学习和以C语言为主的软件技术学习并行，在硬件开发相关课程中得到融合；在软件技术方面，我们根据各自特征选择系列课程重点是c/c#方向还是Java方向；动手能力培养方面，每个课程设计相关技术都有相应的工作岗位需求，学生可以根据自己的兴趣和特长在每个环节选择最适合自己的技术方向，从而深入研究物联网底层设备和应用开发、网站开发、桌面应用软件或移动应用开发等多个不同方面的技术。
3.3 实践教学思考与设置
物联网专业培养的是能集成现有技术以实现物物相联应用的专门人才，更需要强调学生的应用能力和工程创新能力，因此在该专业的建设过程中，我们必须高度重视建设配合理论教学、提高学生动手能力的实践教学环境和环节。
在实践教学理念方面贯彻“动手能力的培养不只是训练动手的问题，首先培养动脑的能力”的思想。学生如果没有理解知识和掌握实践过程，那么在动手过程中就只能照本宣科，而且还不知道为什么要这样“动手”，在实践过程中出错也不知道该如何调试和解决。因此，进行理论课特别是专业课教学的教师必须要有工程背景和实践经验，这样才能在理论教学过程中将理论知识如何应用到实践及如何指导实践讲清楚，让学生形成实践中的系统概念和逻辑思维能力。
在实践教学实施方面，技术实验体现对相应理论知识的验证，可以让学生将基础知识应用到实践中；针对技术开发类课程开设课程设计，则要求学生能将相关基础知识和技术点串联起来，并应用这些技术设计出与课程相关的具有特定功能的系统；经过多个环节，在学生积累了相关开发技术后，教师可以通过综合课程设计和生产实习引导学生综合应用这些技术，实现一些完整的典型应用案例，并采用项目组形式，充分发挥各个学生的技术优势，着重培养学生的工程能力。对于一些具有创新意识的学生，教师可以通过创业大赛等各类竞赛项目，引导其开发具有实际意义和实践价值的新型应用案例。
4、结语
新专业建设有其特定的背景和社会需求，应该按照社会需求培养人才。物联网应用正处于蓬勃发展的阶段，涉及技术范围广，与已有大学专业交叉性强。在跟随产业应用和社会需求发展不断建设和调整专业人才培养体系的过程中，相关院校必须确立该专业的特色和技术优势，使培养出来的学生能够具有与其他专业学生不同的独特竞争力，这样才能取得人才培养的效果和专业的可持续发展。