根據(jù)教育部辦公廳關(guān)于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)申報(bào)和審批工作的通知(教高廳函[2010]13號(hào))的精神,為了加大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)力度,支持和鼓勵(lì)有條件的高等學(xué)校從本科教育入手,加速教學(xué)內(nèi)容、課程體系、教學(xué)方法和管理體制與運(yùn)行機(jī)制的改革和創(chuàng)新,積極培養(yǎng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)的人才,滿足國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)高素質(zhì)人才的迫切需求,教育部決定在2010年4月底前完成一次戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)的申報(bào)和審批工作。
這些戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)涉及的領(lǐng)域包括:1)新能源產(chǎn)業(yè),包括可再生能源技術(shù)、節(jié)能減排技術(shù)、清潔煤技術(shù)、核能技術(shù)等;2)信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè),包括傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等;3)新材料產(chǎn)業(yè),包括微電子和光電子材料和器件、新型功能材料、高性能結(jié)構(gòu)材料等;4)農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥產(chǎn)業(yè),包括轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)等;5)空間、海洋和地球探索與資源開發(fā)利用等。這些新專業(yè)的設(shè)置和人才培養(yǎng)將有力地促進(jìn)我國(guó)在互聯(lián)網(wǎng)、綠色經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)、環(huán)保技術(shù)、生物醫(yī)藥等關(guān)系到未來(lái)環(huán)境和人類生活的重要的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,滿足這些新興產(chǎn)業(yè)的人才需要。
物聯(lián)網(wǎng)(TheInternetofThings)技術(shù)專業(yè)是信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)方向重點(diǎn)支持的開辦專業(yè)之一,本文論述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)設(shè)置的必要性、可行性,以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和課程體系。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)設(shè)置的必要性和可行性
物聯(lián)網(wǎng)概念于1999年提出,其本意是"物物相連的互聯(lián)網(wǎng)"。物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WirelessSensorNetwork,WSN)、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
"物聯(lián)網(wǎng)"被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后,世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)一方面可以提高經(jīng)濟(jì)效益,大大節(jié)約成本;另一方面可以為全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇提供技術(shù)動(dòng)力。
目前,美國(guó)、歐盟、中國(guó)等都在投入巨資探索物聯(lián)網(wǎng)。中國(guó)工業(yè)和信息化部會(huì)同有關(guān)部門,對(duì)新一代信息技術(shù)開展研究,以期形成支持新一代信息技術(shù)發(fā)展的政策措施。2009年8月7日,國(guó)務(wù)院總理溫家寶視察中科院嘉興無(wú)線傳感網(wǎng)工程中心無(wú)錫研發(fā)分中心,提出"在傳感網(wǎng)發(fā)展中,要早一點(diǎn)謀劃未來(lái),早一點(diǎn)攻破核心技術(shù)",并且明確要求盡快建立中國(guó)的傳感信息中心,或者叫"感知中國(guó)"中心。隨后,全國(guó)信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)專門組建了傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組,正式推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。工信部總工程師、新聞發(fā)言人朱宏任2009年8月26表示,政府高度關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)的新技術(shù),工信部也會(huì)與有關(guān)部門就物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)開展研究,以形成支持新一代信息技術(shù)的一些新的政策措施。
物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛,遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測(cè)、老人護(hù)理、個(gè)人健康等多個(gè)領(lǐng)域。預(yù)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮。有專家預(yù)測(cè)10年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)就可能大規(guī)模普及,這一技術(shù)將會(huì)發(fā)展成為一個(gè)上萬(wàn)億元規(guī)模的高科技市場(chǎng)。因此,社會(huì)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面的人才需求巨大。西安交通大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程、控制科學(xué)與工程專業(yè)以良好的辦學(xué)條件和過(guò)硬的教學(xué)質(zhì)量贏得了社會(huì)信譽(yù),培養(yǎng)了大批合格的信息技術(shù)人才。這些專業(yè)均具有悠久的辦學(xué)歷史、強(qiáng)大的師資力量和完善的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,在國(guó)內(nèi)排名領(lǐng)先,國(guó)際上也具有重要影響。近年,學(xué)院在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域承擔(dān)了大量國(guó)家級(jí)和省部級(jí)重要科研項(xiàng)目,并在人才培養(yǎng)方面積極開展教育改革試點(diǎn)與實(shí)踐工作,為開辦"物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)"新專業(yè)打下了良好基礎(chǔ)。
新專業(yè)以《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》為指南,以物理信息混合網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)為載體,圍繞"網(wǎng)絡(luò)化信息感知"、"網(wǎng)絡(luò)化信息傳輸"、"網(wǎng)絡(luò)化信息服務(wù)與安全"、"網(wǎng)絡(luò)化資源優(yōu)化"四個(gè)主要研究方向,緊密結(jié)合國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與國(guó)防建設(shè)的重大需求與發(fā)展戰(zhàn)略,整合我校及國(guó)內(nèi)外合作團(tuán)隊(duì)的優(yōu)勢(shì)資源,建立多學(xué)科交叉的"物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)"專業(yè),為實(shí)現(xiàn)國(guó)家"信息化帶動(dòng)工業(yè)化"的戰(zhàn)略決策,促進(jìn)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出重大貢獻(xiàn),并推動(dòng)依托單位信息學(xué)科群的跨越式發(fā)展。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)
培養(yǎng)目標(biāo)
物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)需要,德、智、體、美全面發(fā)展,具有基礎(chǔ)厚、口徑寬、能力強(qiáng)、綜合型、素質(zhì)高等特點(diǎn),富有社會(huì)責(zé)任感,系統(tǒng)扎實(shí)地掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)理論、物理信息系統(tǒng)標(biāo)識(shí)與感知、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論與技術(shù)和數(shù)據(jù)分析與處理方法的,具有信息獲取、存儲(chǔ)、檢索、分析和處理能力的,能在計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化和通信等信息領(lǐng)域起引領(lǐng)作用、具有國(guó)際視野和競(jìng)爭(zhēng)力的創(chuàng)新性高層次專門人才。通過(guò)專業(yè)學(xué)習(xí),在物-物感知理論、數(shù)據(jù)傳輸與融合、基于云計(jì)算的新型數(shù)據(jù)處理方法等方面,具備獨(dú)立的科學(xué)研究能力。
基本要求
物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的基本要求包括3個(gè)方面,即知識(shí)要求、能力要求和素質(zhì)要求。具體內(nèi)容包括:1)知識(shí)要求:具有較寬廣的專業(yè)知識(shí)面,較強(qiáng)的工作適應(yīng)能力。具有扎實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ)、較好的人文社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)和外語(yǔ)綜合能力;系統(tǒng)地掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域的基本理論、基本知識(shí),掌握本專業(yè)所需的電工、電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化和通信等相關(guān)學(xué)科的基本理論和基本知識(shí);掌握物聯(lián)網(wǎng)感知與標(biāo)識(shí)的基本理論與技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)信息處理技術(shù);掌握物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)傳輸與安全技術(shù);掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計(jì)和開發(fā)能力,具備在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)及其應(yīng)用方面進(jìn)行綜合研究、開發(fā)和集成的能力。
2)能力要求:獲取最新科學(xué)技術(shù)知識(shí)和信息的能力;熟練閱讀英文專業(yè)科技文獻(xiàn)、并運(yùn)用英語(yǔ)進(jìn)行溝通和交流的能力;運(yùn)用計(jì)算機(jī)及信息網(wǎng)絡(luò)輔助物聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、計(jì)算、控制的能力;了解相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),具備進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)及裝置研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行與管理的能力;具備較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和從事物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域科學(xué)研究的基本能力;具有國(guó)際視野和跨文化的交流、競(jìng)爭(zhēng)與合作能力。
3)素質(zhì)要求:具有高度的社會(huì)責(zé)任感;具有良好的職業(yè)道德和學(xué)術(shù)道德;具有全球視野及可持續(xù)發(fā)展理念;具有博愛和寬容的道德情操;具有鍥而不舍、追求真理的精神。
主干學(xué)科和相關(guān)學(xué)科
物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)修學(xué)4年,授予工學(xué)學(xué)士學(xué)位。主干學(xué)科包括:控制科學(xué)與工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程。相關(guān)學(xué)科包括:電子科學(xué)與技術(shù)、管理科學(xué)與工程、電氣工程及自動(dòng)化。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的課程體系設(shè)置
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的設(shè)置需要綜合考慮相關(guān)交叉學(xué)科的特點(diǎn),注重課程體系的交叉融合,將相關(guān)主干學(xué)科的核心課程和專業(yè)課程進(jìn)行通盤考慮。在總學(xué)分170學(xué)分(教學(xué)16學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)1學(xué)分,實(shí)驗(yàn)32學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)1學(xué)分)的情況下,相關(guān)課程學(xué)分設(shè)置如圖1所示,具體課程分類論述如下:
1)思想政治教育與國(guó)防教育(16學(xué)分,必修)。
課程包括:毛澤東思想和中國(guó)特色社會(huì)主義理論體系概論、思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、國(guó)防教育、馬克思主義基本原理、中國(guó)近代史綱要和形勢(shì)與政策。

圖 1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)課程體系設(shè)置圖
2)體育(2學(xué)分)、英語(yǔ)(10學(xué)分)、計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)(3學(xué)分)。計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)本專業(yè)設(shè)置程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程。體育每學(xué)期0.5學(xué)分,共4學(xué)期。英語(yǔ)根據(jù)入學(xué)時(shí)英語(yǔ)水平考試成績(jī),分A、B、C三級(jí);A級(jí)必修大學(xué)英語(yǔ)(I)(10學(xué)分);B級(jí)必修大學(xué)英語(yǔ)(II)(6學(xué)分),另外從拓展提高類中選修4學(xué)分;C級(jí)免試獲得4學(xué)分,另外從拓展提高類中選修6學(xué)分。
3)基礎(chǔ)通識(shí)類選修課(12學(xué)分)。其中核心課限選6學(xué)分,其他課程任選6學(xué)分。
4)基礎(chǔ)科學(xué)課程(40學(xué)分,必修31學(xué)分,選修9學(xué)分)。具體包括:高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)與空間解析幾何、大學(xué)物理、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、復(fù)變函數(shù)與積分變換、離散數(shù)學(xué)、形式語(yǔ)言與自動(dòng)機(jī)、數(shù)學(xué)建模、數(shù)值計(jì)算方法、數(shù)理邏輯、組合數(shù)學(xué)、模糊數(shù)學(xué)和隨機(jī)過(guò)程等。
5)專業(yè)主干課程(46學(xué)分,必修)。具體包括:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論、電路、模擬電子技術(shù)、電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、運(yùn)籌學(xué)、信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)、傳感與檢測(cè)技術(shù)、自動(dòng)控制原理、電磁場(chǎng)與電磁波、軟件工程、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、通信原理、嵌入式系統(tǒng)與接口技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘。具體學(xué)時(shí)學(xué)分安排如表1所示。
6)專業(yè)課程(17學(xué)分,選修)。具體包括:無(wú)線傳感網(wǎng)與自組織網(wǎng)絡(luò)、天線原理、物聯(lián)網(wǎng)信息安全、物流管理概論、RFID技術(shù)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、智能交通概論、GPS技術(shù)、環(huán)境工程概論、電力工程概論、電子商務(wù)等。

表 1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的專業(yè)主干課程
7)集中實(shí)踐(24學(xué)分,必修)。其中金工、電工實(shí)習(xí)2學(xué)分,集中生產(chǎn)實(shí)習(xí)3學(xué)分,工業(yè)系統(tǒng)測(cè)量、驅(qū)動(dòng)與控制2學(xué)分,工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)2學(xué)分,畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)12學(xué)分,專題實(shí)驗(yàn)3學(xué)分。
8)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)是本專業(yè)根據(jù)"工程教育認(rèn)證"要求設(shè)置的教學(xué)與科研結(jié)合類的實(shí)踐課程,其總體思想是:由指導(dǎo)教師提出項(xiàng)目設(shè)計(jì)目的、背景和具體考核指標(biāo);學(xué)生據(jù)此具體規(guī)劃和設(shè)計(jì)項(xiàng)目,教師參與項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案的評(píng)估指導(dǎo),如果遇到困難時(shí),教師指導(dǎo)學(xué)生克服;教師定期負(fù)責(zé)檢查、督導(dǎo);項(xiàng)目完成后組織5人專家組進(jìn)行評(píng)價(jià)和考核??紤]分2批進(jìn)行:第1批在第5學(xué)期第10周開始啟動(dòng),第6學(xué)期完成;第2批在第6學(xué)期第10周開始啟動(dòng),第7學(xué)期完成。