基于專業認證的物聯網工程人才培養模式探究

徐丹　左欣　滕瑋

【摘 要】工程教育專業認證有助于提高我國工程教育的人才培養質量和國際認可度。以專業認證的理念和標準為依據，以江蘇科技大學物聯網工程專業為例，對該專業的培養目標、課程體系、教師專業素質、校企合作實踐等問題進行了探討，通過對教學過程各環節的整合和革新提升本校物聯網專業的培養水平、畢業生的綜合能力以及社會競爭力。

【關鍵詞】物聯網工程；專業認證；培養模式

0 引言

物聯網是我國新興戰略產業之一，其概念源自“感知中國”的戰略思想，和IBM提出的“智慧地球”以及德國政府主導的“工業4.0”有異曲同工之處。物聯網以互聯網和傳統的電信網為載體，賦予客觀世界中普通物理對象唯一的地址，以實現物理對象之間的相互聯通[1]。國家物聯網“十二·五”發展規劃指出，物聯網專業人才的培養是實現物聯網“十二·五”發展目標的保障措施之一[2]。江蘇科技大學為首批批準開設物聯網專業的33所高校之一，并于2011年招生，2015年迎來第一批物聯網工程專業的畢業生。

1 物聯網工程專業認證

雖然物聯網工程專業現在還不滿足工程教育認證專業需有三屆畢業生的要求，然而，作為工程性較強以及與產業高相關的專業，物聯網工程專業進行工程教育認證勢在必行。工程教育專業認證通用標準對學生、目標導向和持續改進求等作了明確定義[3]。

（1）以學生為中心

主要體現在教學過程中課程體系的設置和教學內容的安排均以學生的培養為目標，以學生的學習產出為評價標準。而且，認證關注的是某個學校某一專業的全體學生，認證其總體“合格性”，而不是考察少數學生的優秀程度。

（2）目標導向

目標導向包括培養目標和畢業要求兩個方面。培養目標是對某一專業人才培養的總體要求，一般情況下表述寬泛，不宜定量評估。相比較而言，畢業要求則從人文科學素養、解決問題的能力、設計和實施工程實驗的能力、創新能力、學習能力等10個方面對畢業生應達到的要求進行了闡述，可操作性和可評估性較強，可促進培養目標的達成，也能夠更好的體現國際實質等效的要求[4]。

（3）持續改進

持續改進的實現依賴于兩個方面：教學過程中的質量監控和畢業生跟蹤反饋機制。學校內部對每一個常規教學活動進行管理和評估是改進的基礎；高等教育系統以外的評估，即社會評價和畢業生跟蹤反饋是社會和用戶對教育產出的評價結果，是持續改進的重要依據。

專業補充標準只涉及課程設置、師資隊伍和支持條件3項，對畢業要求并沒有特別表述，以便于充分發揮各專業的特色與優勢。物聯網工程屬于計算機大類，適用計算機科學與技術專業的補充標準。物聯網工程專業課程設置應包括標識與傳感、數據通信、分布控制、數據處理，以及信息安全等知識模塊，并包括將這些知識模塊的基本原理與技術應用于物聯網系統的設計、開發、部署、運行維護的實驗或實踐性課程。

2 基于工程教育專業認證的物聯網工程專業人才培養模式

2.1 明確培養目標

物聯網工程是融合了計算機、電子、通信以及自動化等專業的一個交叉學科。在制定物聯網工程專業本科培養目標時，應充分考慮其交叉學科的特點并突出江蘇科技大學的船海特色。總的來說，物聯網工程專業的人才應具備以下幾個方面的知識：1）良好的品德修養，較好的社會科學基礎知識和扎實的自然科學基礎知識；2）系統地掌握物聯網的相關理論、方法和技能，具備識別技術、傳感技術、通信技術、數據處理和信息安全等領域的專業知識；3）具備以創新思維從事工程設計的能力、運用外語進行跨文化交際的能力、適合團隊作業方式的通用管理能力；4）能夠從事智能船舶、智能交通、智能電力、智能農業、智能物流等物聯網應用系統的設計開發、制造實施、技術應用和系統集成；5）按照本標準培養的物聯網工程專業的工程學士，能夠達到初級工程師的技術能力要求，并具備在實踐中持續改進的基礎知識儲備。

2.2 設計培養模式

根據學校定位，物聯網工程專業培養本科應用設計型的工程師，采取“3+1”的培養模式，3年在校學習，累計1年時間在企業學習和參加工程項目實踐。學校和企業共同配合，采用知識、能力與素質一體化設計的培養方案，創建校內學科導師加校外工程導師的“本科雙導師”制度來配合完成人才培養。在“雙導師”制實施過程中，所有學生按興趣組成學生團隊、分屬不同的導師組，導師為團隊建立檔案和能力培養計劃，通過實踐項目來組織實施。

2.3 設置課程體系

在設置物聯網工程專業的課程體系時，要將各交叉學科的核心課程和專業課程進行總體考慮。首先要注重公共基礎課的設置；其次，專業核心課程應涵蓋標識、感知、通信、處理等知識模塊；再次，應增加專業選修課的開設和組合搭配選擇，體現人才培養的多樣性和彈性設置；最后，課程的設置應面向實踐。

（1）基礎課，包括公共基礎課和專業基礎課。公共基礎課旨在為學生奠定堅實的社會和自然基礎知識，是進一步學習其他內容必不可少的課程，也是持續改進的重要基礎。專業基礎課指涉及物聯網工程專業的基礎理論、基本知識和基本技能的課程。

（2）專業核心課程，指同物聯網工程專業知識、技能直接聯系的基本課程，包括物聯網標準、傳感器與檢測技術、射頻識別技術、嵌入式系統、無線傳感器網絡、物聯網數據處理、物聯網原理與應用等。

（3）選修課程，包括專業方向選修課和專業拓展選修課。江蘇科技大學的物聯網工程專業分為兩個方向：一是，以船舶為特色的方向，課程包括船舶狀態檢測、海洋測控技術、艦船導航技術、船舶控制基礎等；二是，注重物聯網通信技術的方向，課程包括網絡計算技術、物聯網中間件、物聯網網關、無線自組織網絡等。專業拓展選修課突出對學生的深度培養，課程包括語義網技術、軟件工程、人工智能等。

（4）實踐教學，是工程專業不可或缺的教學環節，物聯網工程專業采用分層次、立體式的實踐教學體系，包括課內實驗、獨立實驗、開放實驗以及企業實習四個層次。

（5）工程化能力培養，強調工程能力與創新能力的培養，這不僅要求夯實學生的基礎知識，也要求重視學生的工程化實踐能力。可在企業設立工程教育實踐基地，讓學生在企業進行職業認知教育、綜合實踐以及生產實習等教學環節。

2.4 提升教師的專業素質

為了滿足工程認證對師資隊伍的要求、提高教師教學能力，首先拿出專項資金支持教師參加物聯網教學研討會議、參加教師培訓，和專家同行進行交流、學習；其次，鼓勵教師去物聯網相關企業調研、進修、學習、實踐，提高教師的實踐教學能力；最后，鼓勵教師組成項目開發團隊，加強與企業的聯系，參與產學研項目的開發，提高教師的工程開發能力[5]。

2.5 創建校企聯合的實踐教學體系

專業認證重視培養學生的實踐能力，要求認證專業有穩定的合作企業。根據專業認證的這一要求以及學校服務地方經濟的指導思想，物聯網專業在課內實驗、獨立實驗、開放實驗的基礎上搭建校企聯合的實踐平臺。通過參與企業項目，提高學生的工程實踐能力和工程素養，學生經校企聯合培養畢業后能夠“無縫對接”企業和社會需求。具體實踐項目分為職業教育、企業認知教育、課程設計、生產實習、物聯網綜合實訓以及畢業設計。

（1）職業教育，通過參觀企業、聽取講座以及跟班作業等方式，使學生了解企業的基本工作流程和運行方式；了解本專業領域的技術標準；具有一定的自我管理能力，能夠遵守行業行為準則。

（2）企業認識教育，通過專家講課、技術講授、戶外拓展和企業項目見習等方式，使學生初步了解物聯網的標準體系架構及物聯網的行業特色；了解物聯網相關企業產品研發過程；對專業發展領域所需要專業知識形成初步認知。

（3）課程設計，要求學生綜合運用課堂所學理論知識，在課內實驗的基礎上，進行應用系統的設計和開發，將理論轉換為解決問題的能力。

（4）專業綜合實訓，以物聯網典型應用為案例，如智能門禁系統、家居環境參數采集系統等，使學生獲得綜合利用專業知識的訓練。學生也可在此階段直接參與企業項目的研發，結合項目深入企業開展工程問題的分析、設計和開發。

（5）生產實習，是在熟練掌握物聯網專業基本理論和知識的基礎上，深入物聯網相關企業的生產一線，熟悉物聯網產品和系統的設計、開發流程，培養學生進行產品開發和技術創新的初步能力。同時學習和感受企業文化，深刻認識企業生產者的組織紀律性、工作嚴謹性及團結協作精神。

（6）畢業設計，以企業項目或指導教師研究課題為背景，開展物聯網相關應用系統的設計、開發、實施、運行與維護等工程實際問題的研究，培養學生綜合運用所學理論知識和技術獨立解決工程問題的能力，同時提高學生的文獻閱讀能力和自主學習能力。

3 結語

本文從培養目標、課程體系、教師專業素質以及校企合作實踐幾個方面對物聯網工程專業的培養模式進行了探討。專業認證是一個復雜的系統工程，需要充分理解其基于學習產出的評價體系以及實質等效的認證標準，切實推進專業建設，才能順利通過認證。

【參考文獻】

[1]劉莉莉.物聯網技術的基礎架構及發展趨勢[J].軟件，2012（2）：142-143.

[2]物聯網“十二五”發展規劃[EB/OL].http：//kjs.miit.gov.cn/n11293472/n11295040 /n11478867/14344522.html.

[3]工程教育專業認證標準（試行版）（含通用標準和補充標準）[EB/OL]. http：//old.moe.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s3861/201110/125419.html.

[4]陳平.專業認證理念推進工科專業建設內涵式發展[J]，中國大學教育，2014（1）：42-47.

[5]李玲玲，趙學民.工程教育專業認證背景下的計算機專業人才培養模式探索[J].鄭州航空工業管理學院學報（社會科學版），2013，32（6）：181-184.

[責任編輯：楊玉潔]