高职物联网专业群建设研究
一、高职物联网专业发展状况
物联网产业2009年被确定为我国七大战略性产业之一，近几年来风起云涌，成为各行各业关注的热点。据思科最新报告称，未来10年，物联网将带来一个价值14.4万亿美元的巨大市场。产业发展，人才先行，物联网产业发展的同时，全国本科和高职院校也相继开设了物联网专业。
2010年初，教育部下达了高校设置物联网专业申报通知后，众多高校争相申报。2010年，教育部批准37所本科高校开办物联网专业，2011年，全国有江苏、天津、山东、湖南、福建等11个省市在高职院校第一次开设了物联网应用技术专业。随后几年，物联网应用技术专业在全国高职院校陆续开设，截止2015年3月，全国已有264所高职院校开设了物联网应用技术专业。
物联网应用技术专业应以《国家中长期科学和技术发展规划纲要》为指南，以智能化的物联网系统为载体，围绕“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个主要方向，紧密结合社会发展与经济建设的重大需求与发展战略，整合各校自身及校内外合作团队的优势资源，建立符合各校自身特色的以物联网应用技术专业为核心的专业群，为信息产业的发展做出贡献。因此，很多高职院校在近四年的时间里，在专业建设、人才培养方案制定以及课程体系建设方面做了很多工作，为办好“物联网应用技术”专业打下了良好基础。在此基础上，进行更深层次的探索，有效地将计算机网络技术、软件技术、楼宇智能化、应用电子、机电一体化等专业课程进行融合，有利于更好地培养综合性的技术人才。
二、以物联网应用技术专业为核心的专业群建设现状
专业群主要是指各学校围绕某一技术领域或服务领域，依据自身独特的办学优势与服务面向，以学校优势或特色专业为核心，按行业基础、技术基础相同或相近的原则，充分融合相关专业而形成的专业集合，专业群代表着各学校的专业发展方向。
全国高校物联网及相关专业教学指导委员会组织高校在物联网专业的知识体系、课程体系、应用实践和人才培养等方面进行了一系列的探索，国内高校也根据自身的情况对物联网相关专业的课程体系建设进行了多方面尝试。但物联网目前属于新兴产业，学科领域跨度较大，各高校都是刚刚开始设立物联网相关专业，由于专业定位的差异，各高校物联网专业开设在不同的学院、系部及专业教研室部门。专业建设情况不一，专业方向差别也很大，也没有成熟的经验可以借鉴。
物联网应用技术专业在全国高职院校开设已有四年多了，虽然专业设立起来了，但事实上，如何建立科学的物联网专业人才培养体系、如何以物联网专业为核心组建专业群等问题却成为困扰各高职院校专业建设的难点。物联网应用技术专业在全国200多所高职院校开设，专业开设侧重点各不相同，各兄弟院校之间缺少统一的规划。由于物联网专业涉及的专业领域较多，所以各开设物联网专业的学校都面临着物联网课程开设以什么方向为主的思考，以物联网专业为核心的专业群建设也逐渐成为各校探讨的热点问题。
三、物联网专业群建设的目标及方法
根据我国及安徽省物联网新兴产业规划，并结合学院特色，建设和开发物联网应用技术专业为核心的专业群，应围绕“智能家居、智能物流、产品追溯”三个应用领域和“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个典型工作岗位及“教、学、做”三位一体教学模式进行深入研究，以项目驱动式教学方法为手段，突出已有计算机类、电子类、自动控制类各个专业的专业优势，融合物联网相关专业的知识点。探索总结出一条综合性强、多方向多角度的综合应用为主线的教学思路，为全国高职院校物联网专业构建一个合适的专业群建设平台。
物联网专业群课程体系建设应充分吸收世界先进的CDIO工程教育理念，以物联网工程项目的规划、设计、实施和管理维护生命周期为载体，建立“做中学”的教育模式，研究开发符合本地区特色的物联网专业群的建设路径，培养学生具有较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力，并能系统地掌握物联网及其相关专业的知识。主要从以下几个方面来实现物联网专业群建设目标。
第一，面向市场需求，结合计算机网络技术、计算机控制技术、应用电子、软件技术等专业知识，突出各专业的重点课程。培养学生具备“智能家居、智能物流、产品追溯”三个应用领域的基本应用能力。按照学生职业岗位的能力需求，从初学到熟练的成长过程，以培养职业岗位技能为目标，基于工作过程进行物联网为核心的专业群建设。
第二，通过充分的社会调研，联合企业，聘请专家，找出上述三个领域中所有的代表性工作任务，选择完整的、对职业成长起关键作用的、有较大开放性和代表性的工作任务，从中提炼出典型的工作任务，再对所需的职业能力进行教学分析，研究提炼出适应“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个典型工作岗位的专业群的发展方向，以便在后期突出重点教学内容。
第三，通过“校企合作，工学结合”办学模式，进一步了解当前物联网企业的人才需求规格，培养满足企业实际需求的高技能人才，基于“以职业能力为目标、以项目为导向”的人才培养模式，“以服务为宗旨，以就业为导向”的指导思想，建设“教、学、做”三位一体的专业群的建设。
通过对上述“三个应用领域”、“三个典型工作岗位”及“三位一体”的专业群建设深入研究，结合本地区企业发展方向及学院实际情况，研究以物联网为核心专业的专业群的建设。
四、专业群建设研究的主要内容
1.物联网技术体系研究 目前比较公认的物联网技术体系由三层结构组成，分别为感知层、网络层和应用层。分别实现、全面感知、可靠传递、智能处理的功能。具体功能如图1所示。
图1 物联网技术体系构架
（1）感知层
感知层是物联网的“皮肤和五官”，主要是进行物体识别、信息采集。感知层通过传感器、射频识别、条码识别、无线定位等技术感知和采集现实世界中发生的各种物理事件和数据，这些数据包括各类物理信息量、标识、音频、视频等数据等，然后通过近距离通信网络和智能信息处理技术实现所获取数据的近距离传输以及数据的分布式处理等过程。感知层的关键技术包括：RFID技术、传感器技术、嵌入式技术、短距离无线通讯技术等。
（2）网络层
网络层类似于人体结构中的神经系统，主要负责把感知和采集到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送，实现物联网信息的广泛互联功能。它主要是建立在现有的通信网络（包括有线和无线通信网）、广播电视网和互联网基础上。物联网感知到的信息通过各种接入设备与连接传输到上述网络，网络层解决了感知层所获得的数据在一定范围内、特别是远距离的传输问题。
（3）应用层
应用层位于感知层和网络层之上，是物联网智慧的源泉。人们通常把物联网应用冠以“智能”的名称，如智能电网、智能交通、智能家居等，其中的智能就来自这一层，现在更多地用智慧来进行描述，如智慧城市、智慧农业等。应用层解决数据如何存储（数据库与海量存储技术）、如何检索（搜索引擎）、如何使用、如何不被滥用（数据安全与隐私保护）以及设备的智能控制等问题。应用层是物联网发展的目的，通过公共中间件、信息开放平台、云计算平台和服务支撑平台等物联网应用技术，实现跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能，从而支持物联网技术在工业、农业、环保、医疗等行业领域的应用。
以应用需求为导向的系统设计可以是千差万别的，也不一定所有层次的技术都需要采用，即使在同一个层次上，对可供选择的技术方案也可以进行按需配置。结合各高职院校计算机类计算机网络技术、软件技术、电子信息类电子信息工程技术、应用电子技术、自动控制类计算机控制技术、机电一体化技术等相关专业，将物联网专业与相关的专业融合一体，致力于研究出一套适合高等职业院校物联网专业群的建设方案，将推动物联网应用技术专业及相关专业建设的同步、健康发展。
2.物联网专业群知识体系的研究
专业知识体系就是把一个专业领域内的专业知识组织成专业干线清晰、知识点层次分明、结构衔接完整的一个知识框架。在分析物联网技术体系的基础上，构建物联网应用技术专业群的知识体系，物联网应用技术知识结构中的专业知识部分应能体现物联网整体框架及其关键技术。因此，物联网应用技术专业知识体系应包括感知层、网络层、应用层的知识和系统整体架构与优化的知识。对应的核心知识领域分别是：感知层为射频识别（RFID）技术、传感器技术与无线传感器网络技术等;网络层为网络与通信技术、网络设备安装与配置管理等;应用层为软件设计、数据存储与处理技术、大数据处理技术、云计算技术、应用系统开发等;物联网整体的框架为物联网工程与综合布线、信息管理技术等。
根据上述分析，物联网专业群的建设，要能实现这样的培养目标：培养造就具有物联网技术基础理论、计算机网络技术、应用系统软件开发、智能安防技术等相关专业知识;主要面向物联网工程建设、物联网应用软件开发、物联网产品制造以及物联网技术应用等方面企事业单位，在生产、服务及管理第一线能从事物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护等岗位的工作;并在创新和创业意识、团队合作与人际沟通以及资料查询与组织能力等方面有良好的素养，能适应国家战略性新兴产业建设需要，具有职业生涯发展基础，德、智、体、美全面发展的高技能应用型人才。
3.以物联网为核心的课程群建设
围绕物联网工程中的应用技术领域对物联网应用技术专业职业岗位群进行整体分析，结合各学校计算机类计算机网络、软件技术、电子信息类电子信息工程、应用电子自动控制类机电一体化等已有专业，找出专业群课程相关技术领域中具有代表性的工作任务，选择完整的、对职业成长起关键作用的、完成任务的方式有较大开放性和代表性的工作任务，从中提炼出典型的工作任务，再对典型的工作任务及完成典型工作任务所需的职业能力进行教学分析，分解出“两个平台、三个方向”（即公共基础平台、专业基础平台;物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护）的专业群的课程体系。
物联网专业群体系的课程设置需要综合考虑专业群中各个专业的学科特点，应尽可能多地覆盖本专业的知识体系，将相关主干学科的核心课程和专业课程进行通盘考虑，打破学科体系的约束，遵循职业教育的特点，根据工作过程和知识结构将上述专业课程分成公共基础课程、职业平台课程、职业能力课程、实验实训课程、能力拓展课程五部分。详细课程分类及专业归属见表1。
表1 物联网应用技术专业课程设置
五、物联网专业群建设需要解决的问题及指导意义
物联网专业群建设是一个不断探索的过程，在教学改革和探索中主要须解决以下问题，并体现出专业群建设的意义。
1.物联网专业群建设是以应用为驱动的专业，专业群人才的培养根据专业共性知识和各地区物联网领域的区域特色，发挥相关学科的传统优势，使学生有兴趣、有目的、有实践地学习专业领域的知识，逐步地、系统地增长应用实践能力和创新能力。
2.在课程设置中，把行业应用特色纳入个性化课程或专业课中，形成理论型和实践型两套既有共性又有个性的人才培养方案和课程体系。
3.该专业群培养方案和课程体系坚持以“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”为主导，夯实基础教学，为学生的未来发展创造条件，以方向选修课为平台，拓宽学生的认知视野，妥善化解突出特色和拓宽视野间的矛盾。 4.物联网专业群建设的重点是应用实践，教学应由应用来驱动，作为新一代信息技术主要代表之一的物联网技术日新月异，我们应了解新技术的发展，根据市场需要，调整教学内容。课程设置及内容应重视特色，在实施过程中，应高度重视专业特色建设工作，大力加强课程体系和教材建设，改革人才培养方案，强化实践教学，加强教师队伍建设，紧密结合国家经济社会发展需要，推进专业建设与人才培养，切实为同类高校相关专业建设和改革起到示范和带动作用。
5.物联网应用技术专业涉及的“三个应用领域”、“三个典型工作岗位”及“三位一体”的教学模式”的深入研究，推动物联网专业群结合地方企业发展方向及学院实际情况，以服务地方新兴产业发展和学院已有优势专业特长为特色，完善符合社会需要的物联网专业群人才培养方案。
6.有利于学院根据自身行业和地方经济发展需求明确学校重点服务域，优化布局，错位发展，突出优势，彰显特色，逐步解决专业设置“同质化”问题;有利于促进教育资源的优化整合与共享，发挥优势专业的引领、辐射作用，促进相关专业提升;有利于专业间形成全力，发挥专业群的优势，提升服务产业能力，促进校企合作深入发展。
六、结 论
物联网专业群建设主要是根据各校计算机、电子、通信、自动控制等专业建设的状况，形成的一个适应新兴产业需求的交叉专业，通过物联网专业群的建设带动相关专业共同发展，对专业群内各专业的部分课程建设能够起到示范作用，同时也促进了专业群各专业更好地适应市场变化，积极培育了新兴专业，强化了物联网专业群各专业与战略性新兴产业产教融合问题，从而使专业布局紧跟当地经济产业发展。
