工程教育背景下的物聯網專業畢業要求和專業課程建設研究

任 斌 李志新 陳 洋 劉榮博

（1.長春工程學院計算機技術與工程學院 吉林長春 130103；2.聯創中控（北京）教育科技有限公司 北京 100085）

為了實現工程教育和工程師資格國際互認、提高我國工程教育質量，我國2016年成為《華盛頓協議》的成員[1]。這也更一步要求工程教育要以學生為中心，強調成果導向，通過質量監控和反饋機制不斷提升教學質量。

一、工程教育背景下的物聯網人才畢業要求研究

結合工程教育認證標準要求和我校實際情況，我校物聯網專業培養適應社會主義現代化建設需要，德智體美等全面發展，系統掌握物聯網工程專業基本理論、基本知識和基本技能與方法，具備物聯網工程實踐與物聯網應用技術開發的基本技能與能力；能夠將計算機技術與物聯網技術有機結合，具備物聯網應用系統的系統分析、設計、開發、管理和維護的能力；培養具有創新精神的應用型高級專門人才。畢業生主要面向物聯網工程領域從事軟硬件開發、應用系統設計與開發、系統架構與集成、工程建設、物聯網應用研究及管理等工作。學生畢業5年左右能夠成為工程一線具有執業工程師能力的技術骨干或中層管理者。

結合國家工程教育認證標準，我校物聯網工程專業的畢業要求如下[2]：

（1）工程知識：具有從事物聯網工程所需的數學、自然科學、工程基礎和專業知識，能夠用于分析和解決物聯網工程領域中的復雜工程問題。

（2）問題分析：能夠應用數學，自然科學和物聯網工程科學的基本理論，結合現代化的信息獲取方法，分析和解決物聯網工程領域的復雜問題。

（3）設計/開發解決方案：能夠針對物聯網工程領域中復雜工程問題設計解決方案，開發滿足特定需求的物聯網應用系統，并能夠在設計環節中體現創新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環境等因素。

（4）研究：能夠基于科學原理采用現場調查、模型試驗或數值分析等科學方法，通過對實驗數據的綜合分析來探討物聯網工程領域的問題，并通過信息綜合得到合理有效的結論。

（5）使用現代工具： 能夠選擇與使用恰當的技術、資源、現代工程工具和計算機與物聯網軟硬件工具，解決物聯網工程及其應用相關復雜工程問題，能對其預測與仿真，同時能夠理解其局限性。

（6）工程與社會：能夠基于物聯網工程相關背景知識進行合理分析，評價物聯網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）環境和可持續發展：了解國家對于物聯網工程專業相關的方針、政策和法規，能夠正確處理物聯網工程施工、設計、管理等復雜工程問題，并能夠評價其對環境、社會可持續發展的影響。

（8）職業規范：具有較強的人文、社會科學知識，理解物聯網專業工程師的職業性質與責任，能夠在工程實踐中遵守工程職業道德和規范，履行責任。

（9）個人與團隊：較強的團隊意識和協作精神，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，并具有應對突發事件的能力。

（10）溝通：能夠在物聯網工程及應用領域就復雜工程問題與業界同行及社會公眾進行有效溝通和交流，包括撰寫報告和設計文稿、陳述發言、清晰表達或回應指令。并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。

（11）項目管理：能夠在物聯網項目開發與管理和經濟決策的方法，用于解決物聯網工程中的復雜工程問題。

（12）終身學習：具有自主學習和終身學習的意識，有不斷學習和適應發展的能力。

二、工程教育背景下的物聯網專業課程建設研究

依據畢業要求和物聯網通用體系結構，我校物聯網專業課程設置如圖1所示。

圖1 物聯網專業課程設置

下面以路由與交換技術課程為例，說明課程建設思路[3]。

《路由與交換技術》是物聯網工程專業的一門專業必修課。本課程通過對路由和交換技術、H3C網絡設備配置方法的教學，使學生具備數通網絡的組網配置、日常維護管理、連接故障處理和配置問題解決的能力。本課程的主要任務是掌握交換設備的端口技術、STP技術、VLAN技術；掌握路由器的廣域網技術、路由協議的基本原理；熟練掌握路由與交換設備的端口、STP、VLAN、廣域網協議、RIP、OSPF、NAT、ACL的基本配置方法；具備應用交換機和路由器構建中小型企業網絡的能力。課程目標對畢業要求的支撐如表1所示。

表1 課程目標與畢業要求對應關系

課程以考核學生能力培養目標的達成為主要目的，以檢查學生對各知識點的掌握情況和應用能力為重點內容，包括平時考核和期末考核兩部分。平時成績、期末成績、總評成績均采用百分制，在總評成績中，平時成績和期末成績所占權重分別為0.3和0.7。各考核環節所占分值、比例也可以根據教學安排進行調整，課程目標達成度評價計算方法如表2所示。

表2 課程目標達成度評價計算方法

三、結束語

本文在國家工程教育標準的指導下，優化了我校物聯網專業的培養目標和畢業要求，并以路由與交換技術課程為例，從培養目標、教學內容、考核方法等方面研究了工程教育專業認證的課程建設思路，強調成果導向，通過質量監控和反饋機制不斷提升教學質量。