物聯(lián)網(wǎng)工程應用型人才培養(yǎng)質量標準的構建

張其林，項東升，徐德剛

（湖北文理學院 數(shù)學與計算機科學學院，湖北 襄陽 441053）

1 背 景

2017年2月18日，教育部在復旦大學召開了高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會，探討了新工科內(nèi)涵、建設與發(fā)展的路徑選擇，形成了新工科建設“復旦共識”。4月8日，教育部又在天津大學召開新工科建設研討會，60余所高校共商新工科建設的愿景與行動，新工科建設行動路線——“天大行動”蓄勢待發(fā)。物聯(lián)網(wǎng)工程是典型的新工科專業(yè)，自2010年誕生以來，已在全國本科高校中布點近500個。這一方面反映了我國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展對專業(yè)人才的需求；另一方面，如何培養(yǎng)適應物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高素質工程人才，值得我們深思。

2012年7月，教育部高等學校計算機科學與技術專業(yè)教學指導分委員會制定了《高等學校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告暨專業(yè)規(guī)范（試行）》[1]和《高等學校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學體系與規(guī)范（試行）》[2]，成為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的指南，但存在以下問題：①規(guī)范由國內(nèi)知名重點高校相關專家編寫，對于地方高校應用型人才培養(yǎng)的實際考慮不足；②規(guī)范并沒有對工程性人才培養(yǎng)質量標準進行明確闡述。2013年11月，教育部和中國工程院印發(fā)《卓越工程師教育培養(yǎng)計劃通用標準》，初步建立了卓越工程人才的“國標”。2015年，教育部高等學校計算機類專業(yè)教學指導委員會制定了《計算機類專業(yè)教學質量國家標準（征求意見稿）》。然而，各高校根據(jù)本校實際制訂各專業(yè)人才培養(yǎng)質量標準進展緩慢，沒有建設科學合理的人才培養(yǎng)質量標準，使得專業(yè)人才培養(yǎng)工作還停留在狀態(tài)維持和經(jīng)驗管理階段。隨著我國高等教育“質量工程”的不斷推進，如何制訂一個全面客觀的物聯(lián)網(wǎng)工程應用型人才培養(yǎng)質量標準，對更好地培養(yǎng)合格的專業(yè)人才，對本科院校教學管理和評估的科學化具有非常重要的實際意義，更是人才培養(yǎng)模式系統(tǒng)性重構的基本前提。

2 工科應用型人才培養(yǎng)質量標準的內(nèi)涵

人才培養(yǎng)質量標準不等同于教學要求。標準和要求有相通的地方，教學要求往往是從教學管理的角度提出的，而質量標準則是基于人才培養(yǎng)質量評價的角度來理解的。人才培養(yǎng)質量標準描述的是人才培養(yǎng)過程或結果的狀態(tài)、學生知識和能力掌握的程度等。教學要求規(guī)定了教學內(nèi)容如何講授等具體的細節(jié)，包括教學內(nèi)容的組織與教學重難點的把握、教材的編排及教學方法等。人才培養(yǎng)質量標準是設計教學要求的指南，相對穩(wěn)定；教學要求是人才培養(yǎng)質量標準的具體化，可以根據(jù)教學過程中出現(xiàn)的問題進行一定調整。

人才培養(yǎng)質量標準也不等同于教學目標。教學目標是對教學預期結果的描述，是一種期望狀態(tài)，不一定可以實現(xiàn)；而人才培養(yǎng)質量標準則是在一定范圍內(nèi)對人才培養(yǎng)過程和結果所必須達成狀態(tài)的表達，是根據(jù)現(xiàn)有條件和資源能夠達到的質量標準，具有保障性和引導性的意義。教學目標與人才培養(yǎng)質量標準之間存在一定的疊合，同時又具有差異性。

人才培養(yǎng)質量標準必須是在一定范圍內(nèi)的標準，不同類型、不同層次的本科院校應有不同的人才培養(yǎng)質量標準[4]。工科應用型人才培養(yǎng)質量標準具有其獨特的質量參數(shù)和內(nèi)涵要求，是工科應用型人才培養(yǎng)目標分解在專業(yè)教育過程和結果方面的基本質量要求，即在本科教育期間通識教育、專業(yè)理論、實踐能力、課堂內(nèi)外教學和校園內(nèi)外教育應該達到的畢業(yè)合格的目標要求，是工科應用型本科教學活動及結果，反映教學質量的規(guī)范性文本；其質量指標和參數(shù)滲透著實踐性、應用性、特色性、地方性或行業(yè)性的規(guī)格要求；其目的是從人才培養(yǎng)、課程體系開發(fā)、實施教學組織等方面總結并提煉出一種參考模式，經(jīng)實施、檢驗、優(yōu)化完善后，對同類院校、同類專業(yè)的建設具有借鑒意義[5]。

3 構建物聯(lián)網(wǎng)工程應用型人才培養(yǎng)質量標準的過程

培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)工程應用型人才，不僅要提升學生的工程實踐能力，還要培養(yǎng)學生具備一定的理論思維能力，要求學生既懂得從哪里動手，又明白怎么動手和動手后的效果評價。物聯(lián)網(wǎng)工程應用型人才培養(yǎng)質量標準的核心和關鍵是確立人才的能力目標，構建人才培養(yǎng)質量標準需要圍繞能力目標，挖掘并搭建課程模塊、教學過程和能力目標之間的內(nèi)在關聯(lián)和實現(xiàn)路徑[3]。

3.1 物聯(lián)網(wǎng)工程應用型人才的能力目標

“計算機類專業(yè)教學質量國家標準”“中國工程教育認證標準”[6]將工程人才的畢業(yè)要求，即能力目標分為10條，是所有工程類專業(yè)的通用標準。不同辦學層次的高校應該根據(jù)其辦學定位與特色制訂自身的專業(yè)人才能力目標。湖北文理學院是一所地方本科高校，定位面向地方經(jīng)濟發(fā)展，培養(yǎng)高素質應用型人才，2013年招收第一屆物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科生，面向區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)開發(fā)為目標，培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)工程應用型人才。2017年，首屆本科生已經(jīng)順利畢業(yè)，95%的學生已經(jīng)在物聯(lián)網(wǎng)相關行業(yè)高薪就業(yè)，表明該專業(yè)應用型人才培養(yǎng)取得了一定成效。

將物聯(lián)網(wǎng)工程應用型人才的能力目標分解成12項能力目標，分別用A1-A12表示。

表3是平均基頻，F(xiàn)01-F10表示praat軟件測量的10個點，T1表示陰平，T2表示陽平，T3表示上聲，T4表示去聲，T5表示入聲，入聲分為陰入和陽入，且這兩種調類有歸入其他調類的可能。

A1：具備數(shù)學、自然科學和工程知識，并將它們運用到物聯(lián)網(wǎng)工程項目的設計、實施和部署之中；

A2：具有抽象邏輯思維和計算思維能力，能夠運用物聯(lián)網(wǎng)相關的基本原理對實際問題進行建模、分析、設計和測試；

A3：掌握物聯(lián)網(wǎng)工程基礎知識、理論和方法，通過完成一定難度和綜合程度遞增的階段性實踐項目，具備解決物聯(lián)網(wǎng)工程實際問題的能力；

A4：通過創(chuàng)新性課程與實踐，獲得一定的工程創(chuàng)新意識和能力，并能夠綜合考慮社會、健康、安全、法律、文化、環(huán)境等多方面因素；

A5：能夠使用常用的工具，如建模工具、開發(fā)工具等，且理解這些工具、環(huán)境的差異與適用領域，對實際問題進行實驗與分析；

A6：具備理解“人— 網(wǎng)絡（計算機） —社會”系統(tǒng)的能力，能夠評價信息技術對社會、健康、安全、法律及文化的影響，并通過優(yōu)化解決方案減輕這種影響，承擔相應的社會責任；

A7：具有尊重、保護知識產(chǎn)權的意識，自覺維護網(wǎng)絡空間安全；

A8：具備人文社會科學素養(yǎng)、社會責任感，能夠在物聯(lián)網(wǎng)工程實踐中理解并遵守相關職業(yè)道德和規(guī)范，履行責任；

A9：具備團隊協(xié)作能力，能有效進行人際溝通，并在工程實踐中有效運用；

A10：通過英語和雙語課程的學習與研討，具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進行溝通和交流；

A11：通過工程經(jīng)濟學和跨學科課程的學習，掌握工程項目中涉及的管理、經(jīng)濟決策方法，并能應用到實際項目中；

A12：具備自主學習能力和終身學習的意識與能力。

3.2 課程對能力目標的支撐

大學的專業(yè)課程設置直接關系到學生知識結構和能力結構的形成，是人才培養(yǎng)目標實現(xiàn)的保證[7]。我校根據(jù)提出的人才培養(yǎng)目標，設計合適的課程結構和教學內(nèi)容，以保證畢業(yè)生達到預期的學業(yè)目標。課程與能力目標的支持邏輯采用矩陣的形式展示，見表1。表中Xi表示課程代碼，其中X={C,D,E,F,G}，C表示通識教育課程，D表示學科基礎課程，E表示專業(yè)基礎課程，F(xiàn)表示專業(yè)方向課程，G表示創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程，i=1,2,3n表示某一類課程的序號。

在能力目標與課程設置方面，著重考慮兩個方面的問題。一是以應用型人才培養(yǎng)目標為核心，強化動手能力的培養(yǎng)。對于物聯(lián)網(wǎng)方面的核心專業(yè)課程，不以掌握理論知識為目標，而是在一定理論的基礎上，強調以某一平臺為基礎的應用開發(fā)，如無線傳感器網(wǎng)絡課程，重點學習基于ZigBee的應用開發(fā)技術；在綜合實踐方面，通過課程實驗、課程設計和綜合實訓，逐步拓展實踐的廣度和深度。二是重視創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)方面的教育，要求學生必須修滿8個學分的課外創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程，方可畢業(yè)。通過大學生創(chuàng)新項目、學科競賽、教師科研項目、申請專利、發(fā)表論文等多方面的訓練，可進一步提升學生的綜合能力，逐步增強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識。

3.3 教學方式方法與能力目標的過程匹配

教學方式方法是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的途徑，是教學內(nèi)容和學生認知結構形成的橋梁。方式方法與能力目標的過程匹配，就是將能力目標支持矩陣中的課程按照教學方式方法進一步細化，以構建一個有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)造力和自主學習能力的教學時空環(huán)境，見表2，表中課程采用編號表示。

表1 課程對能力目標的支持邏輯

從表2中可以清晰地得到應用型人才培養(yǎng)的能力目標與教學活動、課程的對應關系，有助于厘清人才培養(yǎng)的過程。社會經(jīng)濟和相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對人才的需求會發(fā)生變化，通過能力目標、教學過程與課程的邏輯矩陣，可以有針對性地調整課程；在表2的基礎上，可以進一步將每門課程的知識點和能力目標進行分解，并找到對應關系，從而形成更加詳細的能力目標、教學過程及課程的邏輯矩陣。

表2 能力目標、教學過程與課程匹配的邏輯矩陣

4 結 語

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)應用型人才培養(yǎng)質量標準的構建是一個開放的、動態(tài)的、發(fā)展的過程。在前期人才培養(yǎng)過程中，我們積累了一定的經(jīng)驗，在人才培養(yǎng)質量標準構建方面做出了初步的探索，然而這還遠遠不夠，人才培養(yǎng)沒有終點，只有起點。我們將不斷加強與同行專家的交流，廣泛學習、借鑒并吸收國內(nèi)外高校的優(yōu)秀案例，進一步完善應用型人才培養(yǎng)的質量標準，實現(xiàn)從教學質量管理上升到對人才培養(yǎng)質量全過程管理的轉變，不斷促進應用型人才培養(yǎng)質量的提升。

參考文獻：

[1]教育部高等學校計算機科學與技術專業(yè)教學指導分委員會. 高等學校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告暨專業(yè)規(guī)范（試行）[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2012: 9-12.

[2]教育部高等學校計算機科學與技術專業(yè)教學指導分委員會. 高等學校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學體系與規(guī)范（試行）[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2012: 1-3.

[3]黃彬, 鄒曉平. 工科應用型人才培養(yǎng)質量標準研究[J]. 高教發(fā)展與評估, 2015, 31(3): 48-56.

[4]陳玉祥. 從標準的內(nèi)涵看我國本科教學質量標準的建立[J]. 中國高教研究, 2007(7): 35-37.

[5]劉志成, 王詠梅, 張瑩. 對接行業(yè)標準的專業(yè)教學質量標準構建與實施[J]. 職業(yè)教育研究, 2012(12): 160-162.

[6]中華人民共和國教育部.工程教育專業(yè)認證標準（試行）[EB/OL]. [2017-08-28]. http://www.moe.edu.cn/s78/A08/gjs_left/moe_742/s5638/s3861/201110/t20111008_125419.html.

[7]俞婷婕, 眭依凡. 大學課程與人才培養(yǎng): 基于大學教學理性的思考[J]. 清華大學教育研究, 2013(6): 30-38.