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新工科时代的物联网工程专业建设

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各位领导,各位老师,非常高兴有这个机会我们介绍一下物联网工程教育建设,物联网是一个新工科专业,建的比较早,全国最早的新工科,虽然当时没有新工科,新工科这些概念大家讲了很多遍。习总书记提到的国际工程科技单位上讲到工程科技造就人类,创造未来这个是非常重要的。我们现在很多科技的进步,最终都是围绕对社会服务,从这个角度来讲会发现实际上是一个很多新技术,互联网是最早的,最早发源于江苏无锡。实际上高等空间教育实际上需要新工科,为什么?到底什么叫新工科?有两个理解新的专业,围绕新的产业,另外一个角度我觉得就是一些比方说传统的一些专业,我们可能怎么来对它进行改造,适应现代社会发展的需求,这个也是新工科专业,所以这里面讲的新的工科专业,后面是工科专业里面新的要求,这里面像我们现在的物联网,工程专业,大数据人工智能,今天讲的最多的就是网络空间安全,所以我们就是新的工作专业,这里要出现一个问题。这些问题都是在计算机大的框架下建立起来的所以说计算机的压力特别多,比方说有一些把通信组合到一块,支持这些专业,支持这个发展,还有传统的机械,材料这些专业,他们怎么适应这个?这也是很大的挑战。所以我简单介绍的内容就包括这几部分新工科内涵,叫四步曲,还有一个物联网工程专业就是一个新工科建设的样板,也就是我们比如说大数据怎么建,空间怎么建,现在也是同样的思想来建的,还有就是新的工科时代。

重点的内涵强调继承与创新,这个是关键,怎么要继承原来的一些专业里面的一些东西,怎么创新,怎么把很多各种专业的优势进行交叉融合,这也是新工科里面比较重要,四步曲,一个是新工科这个概念,实际上是很短,2017年2月18日才提出来2017年4月8日就有一个天大6问,我围绕这个来解析一下,2017年6月9日发布了《新工科研究与实践项目指南》,2017年11月16日成立了新工科产业联盟,这里面有23个工作委员会,现在好像又成立了新的委员会,我们其中有一个就是物联网。

这个是天大行动,天大6问,怎么样到2030年形成中国特色,世界一流的工程教育体系,有利支撑国家创新发展。创新是一个国家发展的非常重要的动力,到2050年实现中华民族伟大复兴,最重要的一个就是怎么样工程教育上有中国的模式,怎么样领跑世界,所以现在工程教育论证推的也比较多,全国像很多新的专业,像网络工程,物联网已经开始论证了,也有学校申请,后面新的专业慢慢也在申请,工程论证以前大家觉得北大、清华,我们不认为,他们怎么样都是好的。所以有些一流大学特别是清华大学很重要,他们论证以后,交代很多。

这个项目我们大家都知道,有600多个。

第四步就是有一个信息技术新工科产学研联盟成立,2018年1月14日有一个第一届联会在北京召开,这个联会上是有两个单位支持,一个是教育部和工信部。一个是从我们执行力上,一个是产学面向产业需求的,科技创新模式,第二个培育产学研深度融合的育人生态环境,创建大工程观卓越人才培养模式,形成信息产业创新人才的评价体系,引领我国信息技术专业的跨越发展,这个实际上理想目标和还是非常远大的。

这里面实际上刚才讲了大家要做什么工作,前面也讲了。成立了这些工委,我们A03就是我们的工作委员会,大家有兴趣可以看一下我们这个。有很多产业支持,像华为,还有好多,最近关于新工科的工作委员还是比较多的,我们也准备8月份开一个联会。同时有很重要的成员。

这是我们当时在北京有四个分会场,这个分会场主要是我们在组织,当时人也很多,500多人。

物联网工程专业,为什新工科的专业来建的这样一个模板。

天大行动里面提到六问,问产业需求建专业,2009年的时候建立了一个,当时为了世界渡过经济危机起到了很大的作用,2010年涉及了这个专业,是新工科里面最早的专业,我们这个专业可以为其他的这些甚至我觉得网络空间都可以做一个示范,我们是说思想。现在建这个网络空间专业学校也很多。

第二个是问技术发展改内容。实际上就是怎么样涉及这个专业的教育内容,像我们毕老师还有陈校长都介绍了,网络空间安全内容的,实际上每一个学校是不一样到底应该讲什么?因为最高的学位要评估,不能这个学校讲那个,这个讲那个。

第三个我们谈的就是学校的。

第四个是学校怎么培养学生,为学生服务,我们就办了全国物联网竞赛,还是在无锡开。

第五个就是问内外资源创条件。不能说一个高校自己闷头自己做,就是要围绕产业发展需求,所以这个地方也是很重要,怎么建资源共享联盟,校企协作。可以把企业和高校连起来。

最后一个就是问国际前沿立标准,这个专业到底应该怎么来建,里面有规范。现在我们都知道有一个国家专业标准,计算机也有一个标准,这个标准实际上很简单,对每一个专业就是两句话,实际上是一个很基本的,很简单的标准。没有说我要怎么样做。还有课程体系还有教学内容都没有谈到。所以每一个专业都面临很多问题。

2007年物联网在国内就开始出现,2008年-2010年,物联网实际上帮助我们解决了经济危机。所以可以看出来物联网上世界渡过的经济危机。有了物联网,有了云计算。云计算两个核心技术来云存储,有了物联网才会有大量的数据,没有大量的数据就不可能。人工智能为什么又活起来了呢?那个时候完全是理论,从这一点我们可以看出来,物联网的作用非常大,实际上就是有了物联网才有云计算,大数据,人工智能。

第四次工业革命是中国开始是我们的目标和理想。中国制造2025,实际上就是要解决这个问题,2025跻身现代强国之列,我们物联网之争非常大的。

物联网的运用,因为非常广泛。有些人经常问我们可以培养啊,通信业可以啊,为什么要那么多物联网专业?你说网络空间需要吗?那也可以啊,因为以前没有,我觉得这个技术细分,特别是信息技术,IT技术,ICT越来越吸收,这些专业实际上还是很有用的,可以学到更直接的东西。2010年教育部批准设立了物联网教育专业,所以这个是解决国家,这也是国家第一次围绕这个概念,信息领域就是物联网。

这是刚刚专业的调整情况,2011年是这样的,物联网传感器这两个专业,2018年就合并为一个专业。这个专业的发展情况,实际上也符合一个分布,刚开始学校出来很多慢慢就平稳了。所以当时为了支撑这个专业,现在很多专业大数据也在做这个东西。物联网系统很大,因为包括前面的感知还有传输还有智能处理,物联网太大,包括了控组。智能处理实际上也是计算机,这个怎么办,确实很难办,这就是到底怎么来引领,发展。物联网就是定义我们这一块,包括我们这几步,怎么感知,怎么通信,怎么来进行处理,从这里面完全可以看到,物联网,通信的。通信这个地方我们讲的比较少。可以看出来物联网是WCS。

第一批早其有几个学校是在通讯。所以这里面设置围绕计算机的来设计,包括计算机的这些核心课程。包括在基础知识,还有专业核心知识,这个也是要学的。包括体、逻辑这些东西。这里面我们针对这些知识我们到底怎么来构造,知识单元这里面有六个知识领域,每个知识领域要学一些什么东西,都通过这个看出来。实际上每一个知识里面还包括了若干个知识点,我们到底讲什么东西,我们在里面也有,指导高校办学。我们讲的应用型高校越来越多到底怎么来为人家服务,我们做教育还是要为高校怎么提供一个服务。

核心专业体系,我们根据物联网的模型,我们来提取里面的一些知识,比如说下面这一部分感知定位标识还有控制四部分等等。

这是我们根据每一个专业核心指示体系找出来的东西,怎么来设置内容?在做第二个,知识点还是不变,到底设什么课,每个需要是不一样的,我们建立开拓一些课程,后来这些专业的基础课程,这里就主要是计算类的课程。

这个就是有几种方案,每个学校不一样,我们不管你开什么课,必须要覆盖前面讲的这些知识就可以了,你可以几门都可以,这是我们最早设计的课比较多的,我们那么多学时怎么办?就不行了。这是我们最早的。当时我们也出了系列教程,因为这个学时不够。这些导论课怎么算还是一个问题,以前每一个专业都有导论课。现在我们是不是应该更有小一点的方案。我们就弄成7门课,有的觉得还是多还可以再砍一砍。

    这个是另外一个大类,我们可以弄进四门课,把这些弄成原理。这个方案实际上对学校比较少,大部分学校都是用那种方案的。这样就变成了4门课,这些就解决了我们物联网的问题。这样就不用重叠了。

现在我们计算机也有改革,软件一门,硬件一门。我看网络空间安全也是这样,所以我们出了这样一个教程。我们还有一些竞赛,若干的高校来做,每年都比赛。

通过这些竞赛实际上出来了很多东西,不光是对物联网学生非常重要,非物联网学生也非常受益。还有很多我们共享雨伞这些东西老早就有了。

还有建成一些基地,入了MOOC,2015年就开始建这个专业,资源共享,我们还有师资培训,这是每年都做,从2010年。最后一个就是我们讲国际前沿怎么建标准,就是我们弄了两个标准,一个是专业规范,一个是教育体制规范,为学校建设专业体制服务,也通过了评审。

怎么进一步融合物联网、云及、大数据和人工智能能到专业建设中去?我们现在正在设想怎么在新工科时代怎么样建大学计算机系课程,这个地方的也就是融合物联网、云计算、大数据和人工智能里面去。围绕网络我们来给非计算机的专业的学生讲知识,这个对非计算机的专业学生非常重要,物联网工程专业叫物联网工程,所以一般是工程专业,我们都知道现在有有C7开这个专业,好的学校可能不屑于搞这些事情,所以我们这个地方可以看出来,慢慢的C9里面就教大家。

另外一个推进新的建设,主要是这么一些工作要做,这是我们关于怎么来建设的问题,具体的就这么多了。非常感谢大家。