张敬伟1，林煜明1，张会兵1，杨 青2
(1．桂林电子科技大学计算机科学与工程学院，广西桂林541001；2．桂林电子科技大学电子工程与自动化学院，广西桂林541001)
摘要：基于大数据和云计算背景，从物联网智能服务应用的角度建立对物联网工程专业的深入认识，进而确定人才培养目标，对物联网工程专业的课程体系提出建议。
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关键词 ：物联网；大数据；云计算；课程体系
基金项目：广西高等教育本科教学改革工程项目( 2015JGB209)；桂林电子科技大学教育教学改革项目（桂电教[2013]20号、[2015]23号）。
第一作者简介：张敬伟，男，副教授，研究方向为海量数据管理，gtzjw@guet．edu．cn。
1 背景
物联网的雏形是采用射频识别等技术将物与互联网连接形成的网络，进而实现智能化感知识别和管理。2005年，国际电信联盟发布的《ITU互联网报告2005：物联网》正式提出了物联网，促进了网络的进一步发展，形成了新的信息产业发展浪潮。为了支持国家物联网这一战略性新兴产业发展，2010年教育部批准在本科阶段开设物联网工程专业，致力于为物联网及相关产业培养高素质的工程型人才。
物联网本质上是物物、人物互联的系统，其延伸内涵是借助网络基础设施提供多样化的智能服务。物联网的目标即借助传感、通信等基础核心技术，建立网络基础设施；借助软件系统，提供顶层多样化服务。因此，物联网技术属于“集成创新型”技术，物联网工程专业的人才应该属于“工程应用型”人才。
由于物联网是个宽范畴的概念，具有技术综合性和跨学科特征，因此，不同高校的物联网工程专业建设模式和人才培养目标存在较大差异。例如，南京邮电大学借助其学科和技术优势，较早开设了物联网专业并建立了研究院，从管理学、社会学等多角度对物联网展开研究，致力于新的商业应用探索。杭州电子科技大学以科研和竞赛来锻炼学生学以致用的能力，突出物联网工程人才培养特点。辽宁工业大学、安徽理工大学、长江大学、江南大学等也分别对物联网工程专业的课程体系建设进行了不同的探索。桂林电子科技大学于2011年设立物联网工程专业并招生，也在物联网工程专业的建设方面不断进行探索。
在不同的应用领域，物联网具有不同的表现形态，如车联网、船联网等，这决定了物联网工程是一个庞大的工程，其人才培养也不是单一领域的。现实生活中物联网快速发展的诉求，也要求我们尽可能地借助现有的学科优势来培养综合型的物联网工程人才。
从宏观角度看，物联网的体系结构可分为4层：感知层、网络层、数据管理层和服务层。这个层次结构从某种程度上决定了物联网工程专业人才培养的格局，且很大程度上能够在现有专业布局的基础上进行升华。例如感知层和网络层与通信类和电子类专业有较多交集，而数据管理层和服务层的相关技术则与计算机类专业有较多重叠。正是这种综合性的培养需求，使各高校不断探索求证物联网工程的人才培养模式。
物联网的核心是基于万物互联提供新型智能化服务，其数据管理层和服务层是体现物联网核心价值之所在，这实际上与大数据概念不谋而合。未来，来自物联网的数据将是大数据的主要组成部分和云计算的主要处理对象。从提供服务的角度看，物联网与大数据、云计算紧密相关。在物联网应用域，大数据和云计算可以看作物联网的外延。图1展示了物联网、大数据和云计算三者之间的关系。其中，物联网的核心是实现实体感知和互联，是大数据的主要数据源；大数据研究则侧重知识发现，帮助物联网拓展创新型智能应用，深度挖掘物联网内在价值；云计算则利用其强大的计算平台和充分的存储设施，满足物联网域不同应用的实时需求。三者之间的辨析关系有助于我们明确物联网工程专业人才的培养目标，进而拟定有特色的专业课程体系。
2 面向物联网智能服务的相关课程植入
基于对物联网的宏观认知，其具有两项基本功能：实体感知互联和智能服务。这将引导我们设置合理的课程体系，并根据高校自有的学科优势来优化配置，彰显课程体系特色。桂林电子科技大学的物联网工程专业由计算机科学与工程学院负责建设，鉴于在计算机领域具有丰富的人才培养经验和深厚底蕴，在充分借鉴了第一批物联网专业建设单位的经验后，学院确定了物联网实体感知互联和物联网智能服务平衡发展的模式。该专业的课程设置在兼顾服务感知互联人才培养的基础上，植入了面向数据处理和智能服务的相关课程，充分利用计算机大学科的优势，进一步完善物联网工程的课程体系，以突出自己的专业特色。
面向物联网智能服务的课程主要包含两类：一类是面向数据管理及数据挖掘的课程；一类是面向物联网软件开发的课程。面向数据管理及数据挖掘的课程主要包括：数据库系统原理、物联网数据处理、数据挖掘与知识发现等，主要目标是让学生更好地理解物联网的内涵，提升学生对物联网数据的认识，帮助学生认知并拓展物联网的外延。面向物联网软件开发的课程主要包括数据结构与算法、Web应用开发、QT程序设计及相关实践类课程等，主要目标是帮助学生在掌握物联网体系结构的基础上，培养其开发物联网软件和建立智能应用的能力。这些课程在物联网工程专业人才培养过程中起到了很好的承上启下作用，让学生在具备好的物联网大局观的基础上，更好地拓展物联网的外延。基于自身的学科优势，融入面向物联网智能服务的相关课程，建设有特色的物联网工程专业课程体系，将很好地满足物联网发展的进程中对工程型人才的需求。
3 结语
物联网驱动的实体感知互联和智能服务，正在与大数据和云计算倡导的创新应用产生交集，物联网工程作为一个新专业，需要不断探索实践专业建设和人才培养模式。基于学校在建设物联网工程专业的过程中对物联网本质的认识，我们讨论了大数据和云计算等相关技术驱动物联网工程专业建设的思路，进而提出了物联网工程专业的课程体系建设方案。当然，由于物联网工程专业的跨学科特征以及面对问题域的宽泛性，其发展还存在诸多挑战，专业建设和人才培养模式仍有待时日进行验证，但相信随着物联网产业的不断成熟，基于物联网智能服务的应用将成为物联网人才需求的重点领域。
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（编辑：孙怡铭）
