本书对物联网工程专业的发展前景进行了分析，并给出了该专业的教学规范。

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）



版次：1版1次

作者：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 编制

物联网被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮，针对物联网的国家战略以及应用在世界范围内发展迅速。《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》将以物联网为代表的新一代信息技术列为重点培育和发展的战略性新兴产业，《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》对培育发展以物联网为代表的新一代信息技术战略性新兴产业做了全面部署。2010年、2011年和2012年，教育部先后进行了三批物联网相关专业审批。据统计，目前国内已经开设近150个物联网工程专业，物联网工程专业已经成为各类高校竞相开设的专业之一。
　　2011年5月，教育部发布了《普通高等学校本科专业目录（修订一稿）》（教高厅函[2011]28号），明确将原电气信息类（代码：0806）下设立的物联网工程（专业代码：080640S）和传感网技术（专业代码：080641S）合并，列入计算机类专业（代码：0809），新专业名称为“物联网工程”（专业代码：080905），物联网工程专业从少数院校试办走上规范化建设阶段。
　　不同于计算机类其他专业少则近十年、多则几十年的专业建设历史，物联网在世界范围内发端仅仅有十年时间，而引起重视并获得快速发展是近几年的事情，国内高校开始建设物联网工程专业的时间更短。物联网工程是一个“新建专业”，特别又是一个围绕“战略新兴产业”设立的新专业，是一个“与产业启动和发展步伐同步”建设的新专业。“新建专业”、“新兴产业”和“与产业启动和发展步伐同步”的“两新一同”属性，决定了物联网工程专业建设没有成熟的、体系化的经验可以借鉴，专业建设具有探索性和不确定性，这些都使办学单位、学生、企业和其他相关单位或部门对于专业建设基础和前景产生一系列的疑问：物联网工程专业是否会遭遇昙花一现的尴尬局面？物联网工程专业是否会面临需求不足？物联网工程专业是否有足够的理论和技术基础支撑？物联网工程专业学生就业的领域是否宽广？这些疑问对于专业建设是至关重要的，不研究并回答清楚这些疑问，将使物联网工程专业缺乏起码的“认知基础”，就更不要谈专业建设了。
　　为探讨并解决这些问题，国内开设物联网工程专业的高等院校在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（以下简称计算机教指委）的指导下，从2010年7月起陆续举办了多次物联网工程专业建设研讨会，做了大量富有成效的工作。特别是，2010年11月21日，受计算机教指委委托，成立了由教指委副主任傅育熙教授主持、国内开设物联网工程专业的高等院校有关专家参与的“物联网工程专业教学研究专家组”（以下简称专家组），开始体系化地推进物联网工程专业建设和教学研讨工作。2011年4月，在计算机教指委的指导下，专家组启动了三项工作：1）研究物联网工程专业发展战略；2）制订物联网工程专业规范；3）制订物联网工程专业实践教学体系与规范。经过半年多的努力，在2011年11月完成了上述三项工作，本书即为前两项工作的成果总结。
　　物联网工程专业发展战略研究的目的是深入研究物联网工程专业的内涵和外延，分析产业人才培养需求，制定正确的人才目标，提出专业建设方法和途径的战略性建议，建立物联网工程专业的“认知基础”，并进一步指导专业规范和实践教学体系的构建。物联网工程专业规范是吸收和学习计算机类专业规范研制过程中的经验，将系统性和完整性贯穿于整个工作过程，构建出以知识领域、知识单元、知识点形式呈现的物联网工程专业知识体系，并给出核心课程，指导各办学单位的专业建设工作。同时也留下一定的空间，以利于办学单位根据自己的特色和现有条件，增加其他选修课程，形成专业特色。
本书的编写工作由计算机教指委副主任傅育熙教授主持，由专家组成员上海交通大学王东、蒋建伟，武汉大学黄传河，四川大学朱敏，西安交通大学桂小林，华中科技大学秦磊华、金海，西北工业大学李士宁，机械工业出版社华章分社温莉芳组成的编写组在半年多的研究工作基础上完成。其中，傅育熙、王东、蒋建伟、温莉芳共同完成了物联网工程专业发展战略研究，由傅育熙和金海审定。黄传河主持，王东、朱敏、桂小林、秦磊华、李士宁共同完成了物联网工程专业规范的制订，由傅育熙审定。
　　本规范还集合了物联网工程专业教学研究专家组所有专家及从事专业教学的同行的智慧，是集体智慧的结晶。在2010年7月上海、2010年8月成都、2010年11月上海、2011年4月武汉、2011年7月宁夏等多次物联网工程专业建设研讨会上，专家组的其他专家以及参会教师对发展战略研究和专业规范中一些重要观点和思路给出了非常有价值的意见。规范出版后，专家组在2011年12月上海举办的“物联网工程专业建设论坛”等多个专业建设会议上，对规范进行了系统解读和宣贯，指导办学单位根据规范设计课程体系和教学计划。专家组根据各办学单位在应用实战中反馈的意见，并征求国内一批具有代表性的物联网企业的意见，对规范进行了修订。
　　教育部高等教育司理工科教育处李茂国处长、计算机教指委秘书长蒋宗礼教授、计算机教指委副主任王志英教授和陈道蓄教授对于物联网工程专业发展战略研究和专业规范的起草给予了自始至终的关注和具体的指导。在发展战略研究和专业规范成文之后，2011年9月，计算机教指委组织有关专家对发展战略研究和专业规范进行了评审，计算机教指委蒋宗礼教授、王志英教授、马殿富教授和南开大学吴功宜教授给出了建设性的修改意见。发展战略研究和专业规范正式提交后，蒋宗礼教授又进行了审定。在此特别表示感谢。
　　本书的研究和编写工作还得到了武汉大学何炎祥教授以及机械工业出版社的大力支持。
　　物联网工程专业是一个年轻的专业，其依托的物联网理论、技术和产业变化依然很快，今天出现在本书中的内容很可能在几年后就显得陈旧过时。因此，专家组将本着与时俱进的精神，按照教育部倡导的“战略研究—规范制定—办学评估—战略研究……”的专业教育循环改进思路，在实践中不断修订这些文件，使其能够对我国物联网工程专业教育发挥积极的、及时的作用。
　　最后，由于编者初次涉足这种涉及面较宽、政策性较强的专业办学的研究和相关文件的制订，本书内容和形式难免存在不足之处，请学界前辈和读者不吝指教，我们将在后续修订中校正。

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
2012年6月

计算机\物联网

前　 言
第1章　 物联网工程专业的建设背景和现状 1
1.1　 物联网工程专业的建设背景 1
1.1.1　 物联网技术发展回顾 1
1.1.2　 物联网工程专业设立 3
1.2　 物联网工程专业的现状 6
第2章　 物联网工程专业发展战略研究 9
2.1　 物联网工程专业发展的学科基础 9
2.1.1　 计算机科学与技术学科概况 10
2.1.2　 通信工程学科概况 11
2.1.3　 电子科学与技术学科概况 11
2.2　 物联网工程专业发展的四个维度研究 13
2.2.1　 物联网工程专业发展的时间维度研究 14
2.2.2　 物联网工程专业发展的空间维度研究 16
2.2.3　 物联网工程专业发展的技术维度研究 17
2.2.4　 物联网工程专业发展的应用维度研究 19
2.3　 物联网工程专业建设的几点建议 20
2.3.1　 依托计算机类专业建设成果建设物联网工程专业 20
2.3.2　 重点进行应用型、工程型人才的培养，设计具有特色的专业核心课程 22
2.3.3　 加强师资队伍建设 23
2.3.4　 加强实验、实践教学环境的建设 25
2.3.5　 开展物联网工程专业的教材建设 27
第3章　 人才培养 29
3.1　 人才培养目标 29
3.2　 人才培养规格 29
第4章　 教育内容和知识体系 31
4.1　 物联网基本认知 31
4.2　 物联网工程专业理论与技术体系 31
4.2.1　 物联网体系结构视角 32
4.2.2　 物联网技术结构视角 34
4.3　 知识结构的总体框架 37
4.4　 知识体系 37
4.4.1　 概述 37
4.4.2　 专业基础知识 38
4.4.3　 专业核心知识 39
4.4.4　 领域应用知识 41
4.5　 课程体系 42
4.5.1　 课程设置 44
4.5.2　 专业基础课程 44
4.5.3　 专业核心课程 45
4.6　 实践教学内容及体系 46
4.6.1　 核心课程实验 46
4.6.2　 综合课程设计 47
4.6.3　 专业实习 47
4.6.4　 毕业设计 48
第5章　 办学条件 49
5.1　 师资力量 49
5.2　 教材和图书资料 50
5.3　 实验室 52
5.4　 实习基地 53
5.5　 教学经费 54
第6章　 主要指标 55
6.1　 培养方案 55
6.2　 学生知识、素质与能力 56
6.3　 师资队伍 61
6.4　 教学条件 61
6.5　 实践教学 62
附录1　 专业基础知识详细描述 64
1. 算法与程序设计（AP）（最少64学时） 64
2. 电路与电子技术（CE）（最少48学时） 66
3. 计算机系统（CS）（最少80学时） 69
4. 计算机网络（CN）（最少32学时） 72
5. 数据库系统（DB）（最少32学时） 76
6. 嵌入式系统（ES）（最少32学时） 78
附录2　 专业核心知识详细描述 82
1. 物联网技术体系（AR）（最少32学时） 82
2. 标识与感知（ID）（最少72学时） 86
3. 物联网通信（CO）（最少48学时） 92
4. 物联网数据处理（DP）（最少64学时） 95
5. 物联网控制（CT）（最少32学时） 103
6. 物联网信息安全（IS）（最少32学时） 106
7. 物联网工程设计与实施（PD）（最少48学时） 110
附录3　 专业基础课程描述（最少18学分） 115
1. 程序设计语言（2学分） 115
2. 数据结构与算法（2学分） 116
3. 电路与电子技术（3学分） 117
4. 计算机组成（3学分） 118
5. 操作系统（2学分） 119
6. 数据库系统（2学分） 120
7. 计算机网络（2学分） 121
8. 嵌入式系统设计（2学分） 122
附录4　 专业核心课程描述（最少22学分） 124
1. 物联网工程导论（2学分） 124
2. 物联网通信技术（3学分） 125
3. RFID原理及应用（2学分） 126
4. 传感器原理及应用（2学分） 127
5. 传感网原理及应用（2学分） 128
6. 海量数据存储（2学分） 129
7. 数据处理与智能决策（2学分） 130
8. 物联网控制（2学分） 131
9. 物联网信息安全技术（2学分） 132
10. 物联网工程设计与实施（3学分） 133
参考文献 135