张少初

摘要：物联网是跨众多学科的专业，只有采用交叉学科的教学模式才能满足物联网专业课程建设的要求。通过认识交叉学科的现状和问题，为物联网专业使用交叉学科模式建立融合性、标准化为一体的课程模式提出三点建议。

关键词：物联网 交叉学科

物联网专业涉及多个学科，首先以电子和计算机类学科为基础，构建起物与物、人与物的网络环境，然后将这种物联网环境应用到其他非计算机类学科上，使其他学科实现智能化功能。以往的单一学科课程体系不能适应物联网专业的需要，而交叉学科的新型教学模式能够满足物联网专业跨多学科的特点，但是目前交叉学科的教学模式受到很多因素的制约还未成熟。现根据交叉学科教学模式的现状和问题，对交叉学科模式在物联网专业上的应用进行探讨。

1 物联网需要交叉学科模式

所谓交叉学科，简单来说就是指学科间的相互渗透，由两种或两种以上单一学科相互整合，彼此融合成为一种跨越单一学科性的创新学科体系。交叉学科将不同学科的知识进行整合，可以带来科学研究的技术创新，还能解决因技术局限于某一领域所遇到的难题和瓶颈。

物联网（Internet of Things）是指物体的信息通过智能感应装置，经过传输网络，到达指定的信息处理中心，最终实现物与物、人与物之间的自动化信息交互与处理的智能网络。物联网的技术结构由感知层、传输层、网络层和应用层组成，所需核心技术有射频识别技术（RFID）、传感器技术、嵌入式网关技术、无线网络技术、云计算技术、移动终端应用技术等等，涉及的学科大部分属于电子计算机领域，包括电子技术、计算机技术、网络通信、信息处理等。除此之外，物联网在应用领域，还会涉及到其他特定的学科，如物联网在食品追溯上的应用会涉及食品与物流学科、在智能家居上的应用涉及土木建筑学科、在智能农业上的应用涉及农业及种植学科等等。

因此，对于物联网这个跨众多学科与专业的技术性学科，在学科体系建设中需要构建一个交叉学科融合教学环境，不仅要整合与计算机技术相关的学科，在物联网应用上更要融合其它不同类的学科，以此推进物联网技术在各行各业中的创新。

2 交叉学科的现状和问题

交叉学科模式的表现形式。如浙江大学交叉研究中心，其学科间的交叉仅处于学术交流的层面，还未进入实质性的合作阶段。而在一些科研项目合作中，某个单一学科为解决科研遇到的问题，会求助另一学科的专业人士，借助他们的学科理论和方法，进而完成自身的科研项目。但这种交叉模式是临时的、自发的，学科合作关系随着问题的解决而结束，很少会为了更深层次的研究而进行长期合作。真正意义的深层次的学科交叉融合，需要学科间有长期的知识联系，并且这些知识能够相互融合，形成一个新的知识体系，建立相对稳定、成熟的研究平台，朝着共同的方向不断探索。

学科设置固化。在我国，高校的学科由国家教委统一设置，如本科专业目录共设11个学科门类（不含军事学），下设71个二级类、249种专业。高校的组织结构基本上都是按照这些学科门类或专业来设立院系，在此基础上再将相近若干课程组合在一起成立某类教研室，各类教研室则根据自身需要建立专有的实验室。通常各院系都只是管理本院系的师资和教学资源，院系之间很少进行不同学科之间的探讨，能算得上合作的也仅是请其他系的老师来上某门特别的课程。长期以来我国高校中形成相对固定的学科分类，学科间的条块分割以及学科保护主义，加之受现有科研管理体制的制约，使得跨学科研究和交叉学科建设难以得到应有的重视和支持。

3 交叉学科在物联网专业上应用的建议

3.1 人才融合机制 由于学科设置固化，院系之间各自为政，加之受校内有关制度和现有科研管理体制的制约，教师间缺乏实质性的学科交流。很多项目都是通过自发行为来组织交叉学科间的合作与研究，这种学科间的合作关系多数都会随着研究问题的解决而结束，不能形成一种长久的、可持续的交叉学科合作关系。为了形成一个具有融合性、标准化为一体的并且可持续发展的物联网交叉学科融合教学模式，在师资力量上，可以通过引用其他学科的专任教师和校外兼职教师与本院系原有的专业教师相结合，建设一支能够满足物联网专业交叉学科需要的开放型师资队伍。既要积极引进其他与物联网应用相关学科的专业人员参与物联网课题的研究，同时又要鼓励物联网学科的队伍成员与其他学科成员进行跨学科研究，使物联网技术与其他学科的知识相互融合，才能针对某个研究方向进行更持久、更深层次的交叉学科合作。

3.2 设备共享机制 还是由于学科设置固化，各院系都只是根据自有学科和专业的需求来选择教学设备和建设专业实验室。从表面上来看，每个学科的教学设备和实验室与其他学科都没有关系，所以通常院系间的教学硬件资源很少能够用于合作研究。要建立物联网交叉学科融合的教学环境，仅仅依靠本学科有限的教学硬件资源是不够的，还需要争取与其他院系进行交叉学科融合合作，让其他院系开放与物联网有关的教学硬件资源，构建一个结合多个院系的开放式交叉学科设备仪器共享平台，使得物联网的自有设备与其他学科的设备都能为我所用，为物联网交叉学科教学模式提供设备保障。

3.3 建成一个真正意义的学科交叉融合教学环境 物联网首先结合了电子技术、计算机、网络通信、数据处理等多门电子与计算机类学科的技术，这些技术再与其他学科结合，其他学科借助物联网技术使得本专业或者本行业具备智能化、网络化、信息化的现代化能力。例如建筑学科与物联网合作的智能楼宇，在原有的楼宇结构和设备上增加物联网应用，楼宇管理人员或者房屋主人可以随时随地远程监控和管理楼宇内的所有设备，从而让楼宇实现智能化。要建设物联网交叉学科融合教学环境，不能仅停留在学术交流这种比较浅的层面，除了借助其他学科理论和方法解决当前物联网研究所遇到的问题外，物联网学科还要与相关联的其他学科进行持久的、更深层次的交叉学科合作。应该鼓励其他学科与物联网学科联合申报研究项目，以项目为纽带建立彼此之间密切的联系，推进物联网与其他学科交叉、渗透和联合攻关，建立稳定的共同研究平台，实现物联网技术在各行各业中的创新。这种更深层次的、能够持续的物联网交叉学科模式才是我们真正所追求的。

4 结束语

现阶段国内各高校交叉学科的发展受制于现有教育体制和机制等众多因素的约束，交叉学科发展缓慢。要推动交叉学科的发展，必须先要摆脱原有制度的条条框框，对交叉学科模式要勇于改革创新，不同学科间要形成稳定持续的合作伙伴关系。目前，可以以物联网的学科建设为契机，探索多学科交叉合作的新模式，加强师资队伍和教学设备建设，建立物联网交叉学科融合教学环境，为交叉学科的发展积累经验。

参考文献：

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