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摘 要：物联网工程专业是近几年来国家大力支持扶持的人才培养专业，本文从物联网工程专业建立的背景开始，介绍了武汉大学计算机学院物联网工程专业建设的基本思路，阐明了专业人才培养的准确定位，培养课程体系设计与方案，最后介绍了本专业实验环境设计与建设思路。
关键词：物联网；专业建设；课程体系
基金项目：本文系湖北省教育厅2012年教学改革研究项目“物联网工程专业课程体系改革研究”部分研究成果。项目编号：2012012。
【中图分类号】G712
物联网工程专业是国家战略新兴产业紧需人才设立的新专业，自2010年起，国内各高校才开始开设此专业并开展物联网工程本科专业人才的培养工作。根据国家教育部要加大战略性新兴产业人才培养力度，支持和鼓励有条件的高等学校从本科教育入手，加速教学内容、课程体系、教学方法和管理体制与运行机制的改革和创新，积极培养战略性新兴产业相关专业（如物联网工程本科专业）人才的精神要求，武汉大学计算机学院开始了物联网工程专业课程体系的建设研究与实践创新。
1.背景
目前教育部已经批准150余所学校开办物联网工程专业。国内已增设135个物联网工程专业，7个传感网技术专业，2个智能电网信息工程专业，专业在校学生总数将在近二年内超过8000人，使得物联网工程专业成为各类高校竞相开设的热门专业之一[1]。
物联网工程专业属于工科，在首批30所高等院校中，电子科技大学依托通信工程专业，哈尔滨工程大学、合肥工业大学、武汉大学都是依托计算机学院的专业办学的。通过国内外调研，国外目前并未形成专门的本科专业，国外大多数高校也将传感、射频识别等相关课程放置在CS（计算机科学）或EE（电气工程）等相关学院，并未开设物联网相关专业。国内对该专业的教学研究尚处于起步阶段，还没有形成非常完整的教学理论与实施体系。
2010年9月，武汉大学依托计算机学院、国际软件学院从2010级学生中通过本科生自愿报名转专业的方式招收了30名学生成立了物联网工程专业班。至今已有三个年级的学生，通过三年的教学实践，弄清物联网工程专业内涵，明确了武汉大学物联网工程专业人才培养特色，建设了具有自身特色的人才培养与课程体系。
2.基本专业内涵与特色的定位
按照普遍接受的定义，物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
实现物联网的上述功能，需要进行信息感知、信息传输、信息处理，据此实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。因此，物联网的内涵涉及四个层面（或主要领域）：信息感知、信息传输、信息处理、领域应用。
信息感知：研究RFID、传感器、GPS、激光扫描器等设施的基本原理与技术，并利用其获取物品相关信息的理论和技术。信息传输：研究通过RFID系统、传感网等媒介将物品与互联网或专用网络相连，实现信息传输的理论和技术。信息处理：研究海量异构信息的智能化存储、处理、分发、利用和安全管理的理论和技术。领域应用：研究与领域相关的应用技术。
综上所述，物联网学科是研究信息感知、信息传输、信息处理、领域应用相结合的综合性理论与技术的新兴学科[3]。本专业是以计算机、网络与通信、控制融合为主要特征的综合性的专业，涉及计算机、通信、控制、电子、信息安全、数学、物理、工程等多个专业的知识，本专业的学生应按复合型工程类人才进行培养。
3.专业毕业生的准确定位、能力构成、专业优势以及就业取向
3.1培养目标
本专业培养德、智、体、美全面发展，掌握自然科学、人文科学基础和计算机、网络与通信、控制等学科基础知识，系统掌握物联网的基本理论、技术和应用知识，并具备从事物联网领域的科学研究、工程设计、应用开发或运营管理等方面工作的三创复合型人才。
3.2专业优势
相比其他相关或相近专业，本专业的主要优势有4点：
1）针对新兴的物联网领域，具有更好的针对性、适应性和前瞻性。
2）综合计算机、网络与通信、控制等学科，具有更宽广的知识结构。
3）全面掌握信息感知、信息传输、信息处理、领域应用的知识和技术，具有更全面的能力体系。
4）多层次多粒度工程训练，具有更扎实的实践能力。
3.3就业取向
毕业生可在物联网相关的科学研究、技术研发、工程设计、应用开发和运营管理等领域、机构就业。
4.与培养目标相适应的课程体系
4.1八个课程模块
按课程内容关联关系，将课程分为八个模块：基础、感知、网络与通信、数据处理、安全、领域应用开发、信息服务、实践。
1）基础模块课程包括：高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、物联网工程导论、电路与电子技术、数字逻辑、C++程序设计、JAVA程序设计、数据结构与算法、微机系统与接口技术、EDA及应用、系统建模与仿真。
2）感知模块课程包括：RFID原理及应用、传感器原理及应用、传感器微操作系统原理与设计、物理网控制原理与技术、物联网定位技术。
3）网络与通信模块包括：物联网通信技术、计算机网络、传感器网络及应用、物联网体系结构。
4）数据处理模块包括：数据库原理、物联网数据处理、物联网软件设计、物联网中间件、空间数据库系统、虚拟现实技术、空间信息可视化、云计算与云存储。
5）安全模块包括：网络安全、物联网信息安全。
6）领域应用开发包括：物联网应用系统设计、物理网工程规划与设计、嵌入式系统与设计。
7）信息服务模块包括：服务科学原理、SOA原理与实践、业务流程管理、项目管理、客户关系管理、Web应用与开发、通信软件设计、nesC语言。 8）实践模块包括：电路与电子技术实验、数字逻辑实验、接口技术实验、嵌入式系统设计、业务数据库设计、RFID系统综合设计、无线传感器网络综合设计、物联网应用系统综合设计、物联网工程综合训练。
4.2五个课程单元
按课程性质及教学实施的需要，将主要课程组织成五个课程单元。
1）专业基础课
高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、物联网工程导论、电路与电子技术、数字逻辑、C++程序设计、数据结构与算法、数据库原理、计算机网络、物联网通信技术、RFID原理及应用、传感器原理及应用。
2）专业必修（一）（适用于工程与技术方向）
传感器网络及应用、物联网体系结构、物联网数据处理、物联网软件设计、物联网中间件设计。
3）专业必修（二）（适用于应用与服务方向）
服务科学原理、SOA原理与实践、业务流程管理、项目管理、客户关系管理。
4）专业选修
EDA及应用、微机系统与接口技术、嵌入式系统设计、传感器微操作系统原理与设计、网络安全、物联网信息安全、物联网控制原理与技术、物联网定位技术、物联网应用系统设计、物联网工程规划与设计、复杂系统建模与仿真、虚拟现实技术、空间数据库系统、空间信息可视化、云计算与云存储、Web应用开发、网络与分布式计算、nesC语言、通信软件设计、JAVA程序设计、专业英语。
5）实践课程安排
电路与电子技术实验、数字逻辑实验、接口技术实验、嵌入式系统设计、业务数据库设计、RFID系统综合设计、无线传感器网络综合设计、物联网应用系统综合设计、物联网工程综合训练、毕业论文。
5.实验设计与实验教学环境建设
根据我院物联网工程专业所开设课程及人才培养定位的需要，明确了应建设的实验室包括以下10个：①电路实验室（数字电路、模拟电路实验），②嵌入式系统实验室，③微机接口实验室，④EDA实验室，⑤软件实验室，⑥RFID实验室，⑦传感器网络实验室，⑧定位技术实验室，⑨计算机控制技术实验室，⑩网络工程实验室。
其中①～⑤可以依托现有的计算机科学与技术专业实验室，通过重用相关设备、调整有关配置来实现实验环境的构建，完成实验教学。其余实验室需要新建或对已有类似实验室进行升级改造。
根据物联网专业教学所面临的实验教学环境建设的任务，我院开展了为期三年的研究调查，设计了RFID实验室、传感器网络实验室、定位技术实验室的建设方案，并开始投资建设RFID实验室。
RFID实验室的教学功能设计主要包括如下一些内容：①自动识别技术及RFID工作原理实验，②物体编码、条形码与RFID标签，③读写器，④RFID中间件、RFID系统安全与隐私，⑤RFID应用系统设计与实施技术，⑥RFID行业应用方案，⑦RFID方法论（含ROI分析）等。
传感器网络实验的教学功能主要包括如下一些内容：①应用认知短距离无线传输网络；②应用学习标准协议；③研究点对点无线通信、点对多点无线通信协议（轮询方式通信）；④自主设计通信帧结构；⑤研究有线和无线相结合的通信方式，贴近实际应用系统，便于参照实验系统的模式进行应用系统设计。
参考文献
[1]教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会.高等学校物联网工程专业发展战略研究报告暨专业规范（试行）[M].北京：机械工业出版社，2011.12
[2]王志良，闫纪铮，石志国，王新平.物联网学科建设与教学实践探讨[J].计算机教育，2012，（19）：45-49
[3]教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会.高等学校物联网工程专业实践教学体系与规范（试行）[M].北京：机械工业出版社2011.12
关键词：物联网；专业建设；课程体系
基金项目：本文系湖北省教育厅2012年教学改革研究项目“物联网工程专业课程体系改革研究”部分研究成果。项目编号：2012012。
【中图分类号】G712
物联网工程专业是国家战略新兴产业紧需人才设立的新专业，自2010年起，国内各高校才开始开设此专业并开展物联网工程本科专业人才的培养工作。根据国家教育部要加大战略性新兴产业人才培养力度，支持和鼓励有条件的高等学校从本科教育入手，加速教学内容、课程体系、教学方法和管理体制与运行机制的改革和创新，积极培养战略性新兴产业相关专业（如物联网工程本科专业）人才的精神要求，武汉大学计算机学院开始了物联网工程专业课程体系的建设研究与实践创新。
1.背景
目前教育部已经批准150余所学校开办物联网工程专业。国内已增设135个物联网工程专业，7个传感网技术专业，2个智能电网信息工程专业，专业在校学生总数将在近二年内超过8000人，使得物联网工程专业成为各类高校竞相开设的热门专业之一[1]。
物联网工程专业属于工科，在首批30所高等院校中，电子科技大学依托通信工程专业，哈尔滨工程大学、合肥工业大学、武汉大学都是依托计算机学院的专业办学的。通过国内外调研，国外目前并未形成专门的本科专业，国外大多数高校也将传感、射频识别等相关课程放置在CS（计算机科学）或EE（电气工程）等相关学院，并未开设物联网相关专业。国内对该专业的教学研究尚处于起步阶段，还没有形成非常完整的教学理论与实施体系。
2010年9月，武汉大学依托计算机学院、国际软件学院从2010级学生中通过本科生自愿报名转专业的方式招收了30名学生成立了物联网工程专业班。至今已有三个年级的学生，通过三年的教学实践，弄清物联网工程专业内涵，明确了武汉大学物联网工程专业人才培养特色，建设了具有自身特色的人才培养与课程体系。
2.基本专业内涵与特色的定位
按照普遍接受的定义，物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
实现物联网的上述功能，需要进行信息感知、信息传输、信息处理，据此实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。因此，物联网的内涵涉及四个层面（或主要领域）：信息感知、信息传输、信息处理、领域应用。
信息感知：研究RFID、传感器、GPS、激光扫描器等设施的基本原理与技术，并利用其获取物品相关信息的理论和技术。信息传输：研究通过RFID系统、传感网等媒介将物品与互联网或专用网络相连，实现信息传输的理论和技术。信息处理：研究海量异构信息的智能化存储、处理、分发、利用和安全管理的理论和技术。领域应用：研究与领域相关的应用技术。
综上所述，物联网学科是研究信息感知、信息传输、信息处理、领域应用相结合的综合性理论与技术的新兴学科[3]。本专业是以计算机、网络与通信、控制融合为主要特征的综合性的专业，涉及计算机、通信、控制、电子、信息安全、数学、物理、工程等多个专业的知识，本专业的学生应按复合型工程类人才进行培养。
3.专业毕业生的准确定位、能力构成、专业优势以及就业取向
3.1培养目标
本专业培养德、智、体、美全面发展，掌握自然科学、人文科学基础和计算机、网络与通信、控制等学科基础知识，系统掌握物联网的基本理论、技术和应用知识，并具备从事物联网领域的科学研究、工程设计、应用开发或运营管理等方面工作的三创复合型人才。
3.2专业优势
相比其他相关或相近专业，本专业的主要优势有4点：
1）针对新兴的物联网领域，具有更好的针对性、适应性和前瞻性。
2）综合计算机、网络与通信、控制等学科，具有更宽广的知识结构。
3）全面掌握信息感知、信息传输、信息处理、领域应用的知识和技术，具有更全面的能力体系。
4）多层次多粒度工程训练，具有更扎实的实践能力。
3.3就业取向
毕业生可在物联网相关的科学研究、技术研发、工程设计、应用开发和运营管理等领域、机构就业。
4.与培养目标相适应的课程体系
4.1八个课程模块
按课程内容关联关系，将课程分为八个模块：基础、感知、网络与通信、数据处理、安全、领域应用开发、信息服务、实践。
1）基础模块课程包括：高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、物联网工程导论、电路与电子技术、数字逻辑、C++程序设计、JAVA程序设计、数据结构与算法、微机系统与接口技术、EDA及应用、系统建模与仿真。
2）感知模块课程包括：RFID原理及应用、传感器原理及应用、传感器微操作系统原理与设计、物理网控制原理与技术、物联网定位技术。
3）网络与通信模块包括：物联网通信技术、计算机网络、传感器网络及应用、物联网体系结构。
4）数据处理模块包括：数据库原理、物联网数据处理、物联网软件设计、物联网中间件、空间数据库系统、虚拟现实技术、空间信息可视化、云计算与云存储。
5）安全模块包括：网络安全、物联网信息安全。
6）领域应用开发包括：物联网应用系统设计、物理网工程规划与设计、嵌入式系统与设计。
7）信息服务模块包括：服务科学原理、SOA原理与实践、业务流程管理、项目管理、客户关系管理、Web应用与开发、通信软件设计、nesC语言。 8）实践模块包括：电路与电子技术实验、数字逻辑实验、接口技术实验、嵌入式系统设计、业务数据库设计、RFID系统综合设计、无线传感器网络综合设计、物联网应用系统综合设计、物联网工程综合训练。
4.2五个课程单元
按课程性质及教学实施的需要，将主要课程组织成五个课程单元。
1）专业基础课
高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、物联网工程导论、电路与电子技术、数字逻辑、C++程序设计、数据结构与算法、数据库原理、计算机网络、物联网通信技术、RFID原理及应用、传感器原理及应用。
2）专业必修（一）（适用于工程与技术方向）
传感器网络及应用、物联网体系结构、物联网数据处理、物联网软件设计、物联网中间件设计。
3）专业必修（二）（适用于应用与服务方向）
服务科学原理、SOA原理与实践、业务流程管理、项目管理、客户关系管理。
4）专业选修
EDA及应用、微机系统与接口技术、嵌入式系统设计、传感器微操作系统原理与设计、网络安全、物联网信息安全、物联网控制原理与技术、物联网定位技术、物联网应用系统设计、物联网工程规划与设计、复杂系统建模与仿真、虚拟现实技术、空间数据库系统、空间信息可视化、云计算与云存储、Web应用开发、网络与分布式计算、nesC语言、通信软件设计、JAVA程序设计、专业英语。
5）实践课程安排
电路与电子技术实验、数字逻辑实验、接口技术实验、嵌入式系统设计、业务数据库设计、RFID系统综合设计、无线传感器网络综合设计、物联网应用系统综合设计、物联网工程综合训练、毕业论文。
5.实验设计与实验教学环境建设
根据我院物联网工程专业所开设课程及人才培养定位的需要，明确了应建设的实验室包括以下10个：①电路实验室（数字电路、模拟电路实验），②嵌入式系统实验室，③微机接口实验室，④EDA实验室，⑤软件实验室，⑥RFID实验室，⑦传感器网络实验室，⑧定位技术实验室，⑨计算机控制技术实验室，⑩网络工程实验室。
其中①～⑤可以依托现有的计算机科学与技术专业实验室，通过重用相关设备、调整有关配置来实现实验环境的构建，完成实验教学。其余实验室需要新建或对已有类似实验室进行升级改造。
根据物联网专业教学所面临的实验教学环境建设的任务，我院开展了为期三年的研究调查，设计了RFID实验室、传感器网络实验室、定位技术实验室的建设方案，并开始投资建设RFID实验室。
RFID实验室的教学功能设计主要包括如下一些内容：①自动识别技术及RFID工作原理实验，②物体编码、条形码与RFID标签，③读写器，④RFID中间件、RFID系统安全与隐私，⑤RFID应用系统设计与实施技术，⑥RFID行业应用方案，⑦RFID方法论（含ROI分析）等。
传感器网络实验的教学功能主要包括如下一些内容：①应用认知短距离无线传输网络；②应用学习标准协议；③研究点对点无线通信、点对多点无线通信协议（轮询方式通信）；④自主设计通信帧结构；⑤研究有线和无线相结合的通信方式，贴近实际应用系统，便于参照实验系统的模式进行应用系统设计。
参考文献
[1]教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会.高等学校物联网工程专业发展战略研究报告暨专业规范（试行）[M].北京：机械工业出版社，2011.12
[2]王志良，闫纪铮，石志国，王新平.物联网学科建设与教学实践探讨[J].计算机教育，2012，（19）：45-49
[3]教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会.高等学校物联网工程专业实践教学体系与规范（试行）[M].北京：机械工业出版社2011.12