工程教育背景下的物联网专业毕业要求和专业课程建设研究

2021-10-11李志新刘荣博

科学咨询 2021年37期

任斌李志新陈洋刘荣博

（1.长春工程学院计算机技术与工程学院吉林长春 130103；2.联创中控（北京）教育科技有限公司北京 100085）

为了实现工程教育和工程师资格国际互认、提高我国工程教育质量，我国2016年成为《华盛顿协议》的成员[1]。这也更一步要求工程教育要以学生为中心，强调成果导向，通过质量监控和反馈机制不断提升教学质量。

一、工程教育背景下的物联网人才毕业要求研究

结合工程教育认证标准要求和我校实际情况，我校物联网专业培养适应社会主义现代化建设需要，德智体美等全面发展，系统掌握物联网工程专业基本理论、基本知识和基本技能与方法，具备物联网工程实践与物联网应用技术开发的基本技能与能力；能够将计算机技术与物联网技术有机结合，具备物联网应用系统的系统分析、设计、开发、管理和维护的能力；培养具有创新精神的应用型高级专门人才。毕业生主要面向物联网工程领域从事软硬件开发、应用系统设计与开发、系统架构与集成、工程建设、物联网应用研究及管理等工作。学生毕业5年左右能够成为工程一线具有执业工程师能力的技术骨干或中层管理者。

结合国家工程教育认证标准，我校物联网工程专业的毕业要求如下[2]：

（1）工程知识：具有从事物联网工程所需的数学、自然科学、工程基础和专业知识，能够用于分析和解决物联网工程领域中的复杂工程问题。

（2）问题分析：能够应用数学，自然科学和物联网工程科学的基本理论，结合现代化的信息获取方法，分析和解决物联网工程领域的复杂问题。

（3）设计/开发解决方案：能够针对物联网工程领域中复杂工程问题设计解决方案，开发满足特定需求的物联网应用系统，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

（4）研究：能够基于科学原理采用现场调查、模型试验或数值分析等科学方法，通过对实验数据的综合分析来探讨物联网工程领域的问题，并通过信息综合得到合理有效的结论。

（5）使用现代工具：能够选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和计算机与物联网软硬件工具，解决物联网工程及其应用相关复杂工程问题，能对其预测与仿真，同时能够理解其局限性。

（6）工程与社会：能够基于物联网工程相关背景知识进行合理分析，评价物联网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）环境和可持续发展：了解国家对于物联网工程专业相关的方针、政策和法规，能够正确处理物联网工程施工、设计、管理等复杂工程问题，并能够评价其对环境、社会可持续发展的影响。

（8）职业规范：具有较强的人文、社会科学知识，理解物联网专业工程师的职业性质与责任，能够在工程实践中遵守工程职业道德和规范，履行责任。

（9）个人与团队：较强的团队意识和协作精神，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，并具有应对突发事件的能力。

（10）沟通：能够在物联网工程及应用领域就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

（11）项目管理：能够在物联网项目开发与管理和经济决策的方法，用于解决物联网工程中的复杂工程问题。

（12）终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。

二、工程教育背景下的物联网专业课程建设研究

依据毕业要求和物联网通用体系结构，我校物联网专业课程设置如图1所示。

图1 物联网专业课程设置

下面以路由与交换技术课程为例，说明课程建设思路[3]。

《路由与交换技术》是物联网工程专业的一门专业必修课。本课程通过对路由和交换技术、H3C网络设备配置方法的教学，使学生具备数通网络的组网配置、日常维护管理、连接故障处理和配置问题解决的能力。本课程的主要任务是掌握交换设备的端口技术、STP技术、VLAN技术；掌握路由器的广域网技术、路由协议的基本原理；熟练掌握路由与交换设备的端口、STP、VLAN、广域网协议、RIP、OSPF、NAT、ACL的基本配置方法；具备应用交换机和路由器构建中小型企业网络的能力。课程目标对毕业要求的支撑如表1所示。

表1 课程目标与毕业要求对应关系

课程以考核学生能力培养目标的达成为主要目的，以检查学生对各知识点的掌握情况和应用能力为重点内容，包括平时考核和期末考核两部分。平时成绩、期末成绩、总评成绩均采用百分制，在总评成绩中，平时成绩和期末成绩所占权重分别为0.3和0.7。各考核环节所占分值、比例也可以根据教学安排进行调整，课程目标达成度评价计算方法如表2所示。