面向工程教育認證的物聯網工程專業改革探索

郭戈

【摘 要】工程教育認證是國際通行的高等教育專業認證，認證的過程可以有效地推動高校工程教育質量的提升，并為工程專業畢業生的國際化提供可能。在對武漢晴川學院物聯網工程專業現有培養方案存在問題梳理的基礎上，我們探索以工程教育認證標準為指導，以培養應用型人才為主線修訂專業人才培養方案，制定符合認證標準的培養目標和畢業要求，對課程體系做出相應調整優化，并將在今年秋季進行實施。

【關鍵詞】工程教育認證；物聯網工程專業；應用型本科；培養方案

中圖分類號： G642.3 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）12-0134-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.12.058

0 引言

物聯網產業是國家“十三五”規劃重點發展的戰略性新興產業，湖北省長江經濟帶發展戰略和武漢市建設創新型城市也都將物聯網產業作為重點發展領域。近年來，物聯網產業正在迅猛發展，并預計在未來幾年會有爆發式增長。物聯網技術的飛速進步和相關產業的蓬勃發展既為物聯網工程專業提供了充足的就業保障，也對專業的人才培養提出了更高的要求。

工程教育認證作為高等教育認證的重要組成部分，是以該行業工程技術從業人員應具備的職業資格為要求，對工程技術領域的相關專業的工程教育質量進行評價、認可并提出改進意見的過程[1]。工程教育專業認證標準主要包括培養目標、畢業要求、質量評價、課程體系、師資隊伍、支持條件等指標，是工程教育專業合格的標志。在2016年2月我國成為《華盛頓協議》正式締約成員之后，我國的工程教育認證便具有了國際實質等效性[2]。

物聯網工程專業是涉及多領域的交叉學科，涵蓋計算機、傳感器、電子、通信等多個領域的知識和技能，以應用性強為主要特征，符合工程教育認證的專業面向要求。為了實現向應用型本科大學的轉型目標，我校物聯網工程專業積極探索以工程教育認證標準為人才培養模式改革導向，按照我校新版培養計劃的指導方針，重新修訂專業培養方案，并力爭未來通過認證，提高畢業生的培養質量和專業的社會影響力。

1 物聯網工程專業培養方案目前存在的問題

目前物聯網工程專業培養方案存在以下問題：

1.1 課程要求未與畢業要求相關聯

工程教育認證要求每門課程都要有明確的培養目標，并且與畢業要求相對應，而目前的課程的教學大綱并未滿足這些要求。

1.2 部分課程理論性過強

現有的培養方案在新建專業初期提出，主要參考武漢大學的專業課程設置，導致如《物聯網定位技術》、《系統建模與仿真》等部分課程理論性過強，不適合應用型大學的培養要求。

1.3 傳統的計算機科學類課程比重較高

我校物聯網工程專業依托計算機科學技術專業的基礎上建立，課程設置上傳統計算機類課程占比較多，需要根據物聯網技術的發展和認證的要求加以調整。

1.4 綜合性實踐類課程較少

目前培養方案設置的實踐課程都是針對某一門理論課程的實踐訓練，缺乏融合多門課程知識的綜合性實踐課程，無法滿足工程教育認證的核心要求——培養學生解決復雜工程問題的能力[3]。

2 制定符合工程教育認證標準的培養目標及畢業要求

工程教育認證標準要求，培養目標描述的是對畢業生在畢業后5年左右能夠達到的職業和專業成就。根據武漢晴川學院的人才培養定位，我校物聯網工程專業重點面向湖北省新一代信息技術產業和武漢市建設創新型城市的發展需求，目標是培養具有良好的科學素養，了解物聯網的體系結構，熟練掌握物聯網信息的感知獲取、無線傳輸、海量存儲、智能處理等層面的各項技術，能夠應用所學技術解決物聯網領域的復雜工程問題，具備良好職業素質、寬博知識視域和一定創新精神的復合交叉應用型高級人才。學生畢業后可以從事物聯網相關領域的規劃設計、技術研發、實施運維、管理支持等工作，能通過自主學習和學業深造，精進業務，發展事業。

培養目標的達成需要相應的畢業要求支撐。根據工程教育認證標準的通用標準，我校物聯網工程專業的畢業要求分解為12個方面：

（1）工程知識：掌握中等程度的微積分、線性代數、概率論與數理統計、離散數學、大學物理等數學和自然科學基礎知識，熟悉傳感器、射頻識別、嵌入式系統、無線網絡通信、面向對象軟件設計、大數據處理、網絡安全等物聯網軟硬件工程知識，用于解決物聯網相關領域的復雜工程問題。

（2）問題分析：能夠通過查閱文獻借鑒他人工作成果，并在此基礎上應用掌握的工程知識，對復雜工程問題進行分析和評價。

（3）設計/開發解決方案：能夠準確把握特定物聯網系統、軟硬件或相關產品的用戶需求，可以在社會、健康、安全、法律、文化以及環境等現實約束條件下，設計出具有可行性的解決方案，并能夠在設計環節中體現出一定的創新意識。

（4）研究：具備一定程度的科學研究能力，能夠基于科學原理并采用科學方法對復雜工程問題進行研究，包括設計實驗、分析與解釋數據、并通過信息綜合得到合理有效的結論。

（5）使用現代工具：學會使用互聯網、移動互聯網和大數據分析等現代信息技術工具，能夠針對物聯網相關的復雜工程問題，選擇與使用恰當的技術手段和計算機軟硬件工具進行模擬和開發，并能夠在實踐過程中了解相關工具的局限性。

（6）工程與社會：能夠正確分析和評價專業工程實踐和復雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應承擔的責任。

（7）環境和社會可持續發展：了解物聯網工程專業相關的工程實踐活動對生態環境和人類社會可持續發展的影響，理解信息污染和網絡污染等相關領域的新概念，并做出正確的評價。能充分考慮工程活動與環境保護的沖突問題，具有節能環保意識。

（8）職業規范：了解物聯網技術發展歷程，理解專業工程技術對人類文明、社會進步和民族復興的推動作用，擁有人文情懷、科學精神和社會責任感，在工程實踐中自覺遵守工程師的職業道德和行為規范，履行自身所肩負的責任。

（9）個人和團隊：了解物聯網技術會與各行各業廣泛深入地融合，相關工程問題具有涉及多個學科的顯著特征，具備良好的團隊合作精神，能夠在多學科背景下的團隊中承擔個體、團隊成員以及負責人的角色。

（10）溝通：能夠就物聯網工程相關的復雜工程問題的解決方案、過程與結果，與業界同行及社會公眾進行交流，通過書面報告、設計文檔、編寫代碼和口頭陳述清晰地表達個人觀點或設計理念；具備一定的英語運用能力，能夠閱讀英文技術資料和文獻，并能通過書面或口頭的形式進行簡單的跨文化溝通和交流。

（11）項目管理：理解從事物聯網工程實踐活動所需的經濟與管理因素，掌握工程管理原理與經濟決策方法，并能在多學科背景下，將工程項目方案設計中涉及的時間及成本管理、質量及風險管理、人力資源管理等問題進行最優求解。

（12）終身學習：能認識不斷探索和學習的必要性，具有自主學習和終身學習的意識；能針對個人或職業發展規劃，采用合適的方法自我學習，不斷適應技術發展和進步的需要，成為一名始終為社會所需的應用型技術人才。

3 課程體系改革

專業培養目標與畢業要求主要通過課程體系來實現。根據《教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知》建設“新工科”的指導意見，依據物聯網工程專業指導委員會對本專業的具體要求，以提高學生解決復雜工程問題能力為核心，修訂形成2018版培養計劃。

新版培養計劃的主要特點包括：重組專業基礎課程內容，減少其所占學分比重；設立多門綜合性實踐課程，讓學生通過應用系統牽引將數門課程所學知識貫通，切實提高其解決復雜工程問題的能力；探索與企業聯合共建專業方向，加速教學內容更新，增強應用型人才培養的針對性和人才專業性；每門課程明確能夠支撐的畢業要求，并反映到教學大綱的制定之中。

新版培養計劃主要分成如下6個類別：

3.1 人文社會科學類通識教育類

本類課程為全校平臺課，主要課程包括：思想道德修養與法律基礎、中國近現代史綱要、馬克思主義基本原理概論、毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論、形勢與政策、大學體育、大學英語、大學生心理健康教育、大學生職業發展與就業指導等。

3.2 數學與自然科學類

主要課程包括：高等數學、線性代數、概率論與數理統計、大學物理、大學物理實驗等。

3.3 專業基礎類

主要課程包括：高級語言程序設計、電路系統綜合、數據結構與算法、離散數學、計算機組成、計算機網絡、數據庫系統、操作系統等。

3.4 專業核心類

主要課程包括：物聯網導論、JAVA程序設計、物聯網通信技術、RFID原理及應用、傳感器網絡應用、單片機原理及應用、嵌入式系統、物聯網信息安全、物聯網工程設計與實施。

3.5 專業類

主要課程包括：Web前端開發技術、Linux系統管理、非結構化數據庫、云計算、數據挖掘理論與實踐、大數據分析、人工智能、智能機器人、軟件工程、軟件項目管理、軟件測試等。

3.6 工程實踐類

主要課程包括：Web前端綜合應用開發、Java EE綜合應用開發、Android綜合應用開發、.NET綜合應用開發、iOS綜合應用開發、微信小程序綜合應用開發、大數據分析綜合設計、智能終端系統綜合設計等。

4 總結

本文介紹了我校物聯網工程專業以工程教育認證標準為指導，以培養應用型人才為主線修訂人才培養方案的探索，期望給兄弟院校的人才培養模式改革提供參考和借鑒。

【參考文獻】

[1]林健.工程教育認證與工程教育改革和發展[J].高等工程教育研究，2015（02）：10-19.

[2]林健.如何理解和解決復雜工程問題——基于《華盛頓協議》的界定和要求[J].高等工程教育研究，2016（05）：17-26+38.

[3]中國工程教育認證協會.工程教育認證標準（2017版）[S].中國工程教育認證協會秘書處編印，2016.

[4]陶銘，曲超，洪小宇.“新工科”背景下物聯網工程專業人才培養方案探索[J].現代計算機（專業版），2017（21）：39-43.

[5]桂小林. 物聯網技術專業課程體系探索[J]. 計算機教育，2010（16）：1-3+9.