面向工程教育认证的物联网工程专业改革探索

2018-07-28郭戈

科技视界 2018年12期

郭戈

【摘要】工程教育认证是国际通行的高等教育专业认证，认证的过程可以有效地推动高校工程教育质量的提升，并为工程专业毕业生的国际化提供可能。在对武汉晴川学院物联网工程专业现有培养方案存在问题梳理的基础上，我们探索以工程教育认证标准为指导，以培养应用型人才为主线修订专业人才培养方案，制定符合认证标准的培养目标和毕业要求，对课程体系做出相应调整优化，并将在今年秋季进行实施。

【关键词】工程教育认证；物联网工程专业；应用型本科；培养方案

中图分类号： G642.3 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）12-0134-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.12.058

0 引言

物联网产业是国家“十三五”规划重点发展的战略性新兴产业，湖北省长江经济带发展战略和武汉市建设创新型城市也都将物联网产业作为重点发展领域。近年来，物联网产业正在迅猛发展，并预计在未来几年会有爆发式增长。物联网技术的飞速进步和相关产业的蓬勃发展既为物联网工程专业提供了充足的就业保障，也对专业的人才培养提出了更高的要求。

工程教育认证作为高等教育认证的重要组成部分，是以该行业工程技术从业人员应具备的职业资格为要求，对工程技术领域的相关专业的工程教育质量进行评价、认可并提出改进意见的过程[1]。工程教育专业认证标准主要包括培养目标、毕业要求、质量评价、课程体系、师资队伍、支持条件等指标，是工程教育专业合格的标志。在2016年2月我国成为《华盛顿协议》正式缔约成员之后，我国的工程教育认证便具有了国际实质等效性[2]。

物联网工程专业是涉及多领域的交叉学科，涵盖计算机、传感器、电子、通信等多个领域的知识和技能，以应用性强为主要特征，符合工程教育认证的专业面向要求。为了实现向应用型本科大学的转型目标，我校物联网工程专业积极探索以工程教育认证标准为人才培养模式改革导向，按照我校新版培养计划的指导方针，重新修订专业培养方案，并力争未来通过认证，提高毕业生的培养质量和专业的社会影响力。

1 物联网工程专业培养方案目前存在的问题

目前物联网工程专业培养方案存在以下问题：

1.1 課程要求未与毕业要求相关联

工程教育认证要求每门课程都要有明确的培养目标，并且与毕业要求相对应，而目前的课程的教学大纲并未满足这些要求。

1.2 部分课程理论性过强

现有的培养方案在新建专业初期提出，主要参考武汉大学的专业课程设置，导致如《物联网定位技术》、《系统建模与仿真》等部分课程理论性过强，不适合应用型大学的培养要求。

1.3 传统的计算机科学类课程比重较高

我校物联网工程专业依托计算机科学技术专业的基础上建立，课程设置上传统计算机类课程占比较多，需要根据物联网技术的发展和认证的要求加以调整。

1.4 综合性实践类课程较少

目前培养方案设置的实践课程都是针对某一门理论课程的实践训练，缺乏融合多门课程知识的综合性实践课程，无法满足工程教育认证的核心要求——培养学生解决复杂工程问题的能力[3]。

2 制定符合工程教育认证标准的培养目标及毕业要求

工程教育认证标准要求，培养目标描述的是对毕业生在毕业后5年左右能够达到的职业和专业成就。根据武汉晴川学院的人才培养定位，我校物联网工程专业重点面向湖北省新一代信息技术产业和武汉市建设创新型城市的发展需求，目标是培养具有良好的科学素养，了解物联网的体系结构，熟练掌握物联网信息的感知获取、无线传输、海量存储、智能处理等层面的各项技术，能够应用所学技术解决物联网领域的复杂工程问题，具备良好职业素质、宽博知识视域和一定创新精神的复合交叉应用型高级人才。学生毕业后可以从事物联网相关领域的规划设计、技术研发、实施运维、管理支持等工作，能通过自主学习和学业深造，精进业务，发展事业。

培养目标的达成需要相应的毕业要求支撑。根据工程教育认证标准的通用标准，我校物联网工程专业的毕业要求分解为12个方面：

（1）工程知识：掌握中等程度的微积分、线性代数、概率论与数理统计、离散数学、大学物理等数学和自然科学基础知识，熟悉传感器、射频识别、嵌入式系统、无线网络通信、面向对象软件设计、大数据处理、网络安全等物联网软硬件工程知识，用于解决物联网相关领域的复杂工程问题。

（2）问题分析：能够通过查阅文献借鉴他人工作成果，并在此基础上应用掌握的工程知识，对复杂工程问题进行分析和评价。

（3）设计/开发解决方案：能够准确把握特定物联网系统、软硬件或相关产品的用户需求，可以在社会、健康、安全、法律、文化以及环境等现实约束条件下，设计出具有可行性的解决方案，并能够在设计环节中体现出一定的创新意识。

（4）研究：具备一定程度的科学研究能力，能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。

（5）使用现代工具：学会使用互联网、移动互联网和大数据分析等现代信息技术工具，能够针对物联网相关的复杂工程问题，选择与使用恰当的技术手段和计算机软硬件工具进行模拟和开发，并能够在实践过程中了解相关工具的局限性。

（6）工程与社会：能够正确分析和评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。

（7）环境和社会可持续发展：了解物联网工程专业相关的工程实践活动对生态环境和人类社会可持续发展的影响，理解信息污染和网络污染等相关领域的新概念，并做出正确的评价。能充分考虑工程活动与环境保护的冲突问题，具有节能环保意识。

（8）职业规范：了解物联网技术发展历程，理解专业工程技术对人类文明、社会进步和民族复兴的推动作用，拥有人文情怀、科学精神和社会责任感，在工程实践中自觉遵守工程师的职业道德和行为规范，履行自身所肩负的责任。

（9）个人和团队：了解物联网技术会与各行各业广泛深入地融合，相关工程问题具有涉及多个学科的显著特征，具备良好的团队合作精神，能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。

（10）沟通：能够就物联网工程相关的复杂工程问题的解决方案、过程与结果，与业界同行及社会公众进行交流，通过书面报告、设计文档、编写代码和口头陈述清晰地表达个人观点或设计理念；具备一定的英语运用能力，能够阅读英文技术资料和文献，并能通过书面或口头的形式进行简单的跨文化沟通和交流。

（11）项目管理：理解从事物联网工程实践活动所需的经济与管理因素，掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科背景下，将工程项目方案设计中涉及的时间及成本管理、质量及风险管理、人力资源管理等问題进行最优求解。

（12）终身学习：能认识不断探索和学习的必要性，具有自主学习和终身学习的意识；能针对个人或职业发展规划，采用合适的方法自我学习，不断适应技术发展和进步的需要，成为一名始终为社会所需的应用型技术人才。

3 课程体系改革

专业培养目标与毕业要求主要通过课程体系来实现。根据《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》建设“新工科”的指导意见，依据物联网工程专业指导委员会对本专业的具体要求，以提高学生解决复杂工程问题能力为核心，修订形成2018版培养计划。

新版培养计划的主要特点包括：重组专业基础课程内容，减少其所占学分比重；设立多门综合性实践课程，让学生通过应用系统牵引将数门课程所学知识贯通，切实提高其解决复杂工程问题的能力；探索与企业联合共建专业方向，加速教学内容更新，增强应用型人才培养的针对性和人才专业性；每门课程明确能够支撑的毕业要求，并反映到教学大纲的制定之中。

新版培养计划主要分成如下6个类别：

3.1 人文社会科学类通识教育类

本类课程为全校平台课，主要课程包括：思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、马克思主义基本原理概论、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、形势与政策、大学体育、大学英语、大学生心理健康教育、大学生职业发展与就业指导等。

3.2 数学与自然科学类

主要课程包括：高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、大学物理实验等。

3.3 专业基础类

主要课程包括：高级语言程序设计、电路系统综合、数据结构与算法、离散数学、计算机组成、计算机网络、数据库系统、操作系统等。

3.4 专业核心类

主要课程包括：物联网导论、JAVA程序设计、物联网通信技术、RFID原理及应用、传感器网络应用、单片机原理及应用、嵌入式系统、物联网信息安全、物联网工程设计与实施。

3.5 专业类

主要课程包括：Web前端开发技术、Linux系统管理、非结构化数据库、云计算、数据挖掘理论与实践、大数据分析、人工智能、智能机器人、软件工程、软件项目管理、软件测试等。

3.6 工程实践类