基于專業(yè)認(rèn)證的物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)模式探究

徐丹　左欣　滕瑋

【摘 要】工程教育專業(yè)認(rèn)證有助于提高我國工程教育的人才培養(yǎng)質(zhì)量和國際認(rèn)可度。以專業(yè)認(rèn)證的理念和標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，以江蘇科技大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)為例，對該專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、教師專業(yè)素質(zhì)、校企合作實踐等問題進(jìn)行了探討，通過對教學(xué)過程各環(huán)節(jié)的整合和革新提升本校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的培養(yǎng)水平、畢業(yè)生的綜合能力以及社會競爭力。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)工程；專業(yè)認(rèn)證；培養(yǎng)模式

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)是我國新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)之一，其概念源自“感知中國”的戰(zhàn)略思想，和IBM提出的“智慧地球”以及德國政府主導(dǎo)的“工業(yè)4.0”有異曲同工之處。物聯(lián)網(wǎng)以互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)的電信網(wǎng)為載體，賦予客觀世界中普通物理對象唯一的地址，以實現(xiàn)物理對象之間的相互聯(lián)通[1]。國家物聯(lián)網(wǎng)“十二·五”發(fā)展規(guī)劃指出，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的培養(yǎng)是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)“十二·五”發(fā)展目標(biāo)的保障措施之一[2]。江蘇科技大學(xué)為首批批準(zhǔn)開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的33所高校之一，并于2011年招生，2015年迎來第一批物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的畢業(yè)生。

1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)認(rèn)證

雖然物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)現(xiàn)在還不滿足工程教育認(rèn)證專業(yè)需有三屆畢業(yè)生的要求，然而，作為工程性較強(qiáng)以及與產(chǎn)業(yè)高相關(guān)的專業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)進(jìn)行工程教育認(rèn)證勢在必行。工程教育專業(yè)認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生、目標(biāo)導(dǎo)向和持續(xù)改進(jìn)求等作了明確定義[3]。

（1）以學(xué)生為中心

主要體現(xiàn)在教學(xué)過程中課程體系的設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容的安排均以學(xué)生的培養(yǎng)為目標(biāo)，以學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)出為評價標(biāo)準(zhǔn)。而且，認(rèn)證關(guān)注的是某個學(xué)校某一專業(yè)的全體學(xué)生，認(rèn)證其總體“合格性”，而不是考察少數(shù)學(xué)生的優(yōu)秀程度。

（2）目標(biāo)導(dǎo)向

目標(biāo)導(dǎo)向包括培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求兩個方面。培養(yǎng)目標(biāo)是對某一專業(yè)人才培養(yǎng)的總體要求，一般情況下表述寬泛，不宜定量評估。相比較而言，畢業(yè)要求則從人文科學(xué)素養(yǎng)、解決問題的能力、設(shè)計和實施工程實驗的能力、創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)能力等10個方面對畢業(yè)生應(yīng)達(dá)到的要求進(jìn)行了闡述，可操作性和可評估性較強(qiáng)，可促進(jìn)培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成，也能夠更好的體現(xiàn)國際實質(zhì)等效的要求[4]。

（3）持續(xù)改進(jìn)

持續(xù)改進(jìn)的實現(xiàn)依賴于兩個方面：教學(xué)過程中的質(zhì)量監(jiān)控和畢業(yè)生跟蹤反饋機(jī)制。學(xué)校內(nèi)部對每一個常規(guī)教學(xué)活動進(jìn)行管理和評估是改進(jìn)的基礎(chǔ)；高等教育系統(tǒng)以外的評估，即社會評價和畢業(yè)生跟蹤反饋是社會和用戶對教育產(chǎn)出的評價結(jié)果，是持續(xù)改進(jìn)的重要依據(jù)。

專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)只涉及課程設(shè)置、師資隊伍和支持條件3項，對畢業(yè)要求并沒有特別表述，以便于充分發(fā)揮各專業(yè)的特色與優(yōu)勢。物聯(lián)網(wǎng)工程屬于計算機(jī)大類，適用計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程設(shè)置應(yīng)包括標(biāo)識與傳感、數(shù)據(jù)通信、分布控制、數(shù)據(jù)處理，以及信息安全等知識模塊，并包括將這些知識模塊的基本原理與技術(shù)應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)、部署、運行維護(hù)的實驗或?qū)嵺`性課程。

2 基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式

2.1 明確培養(yǎng)目標(biāo)

物聯(lián)網(wǎng)工程是融合了計算機(jī)、電子、通信以及自動化等專業(yè)的一個交叉學(xué)科。在制定物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科培養(yǎng)目標(biāo)時，應(yīng)充分考慮其交叉學(xué)科的特點并突出江蘇科技大學(xué)的船海特色?？偟膩碚f，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才應(yīng)具備以下幾個方面的知識：1）良好的品德修養(yǎng)，較好的社會科學(xué)基礎(chǔ)知識和扎實的自然科學(xué)基礎(chǔ)知識；2）系統(tǒng)地掌握物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)理論、方法和技能，具備識別技術(shù)、傳感技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)處理和信息安全等領(lǐng)域的專業(yè)知識；3）具備以創(chuàng)新思維從事工程設(shè)計的能力、運用外語進(jìn)行跨文化交際的能力、適合團(tuán)隊作業(yè)方式的通用管理能力；4）能夠從事智能船舶、智能交通、智能電力、智能農(nóng)業(yè)、智能物流等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)、制造實施、技術(shù)應(yīng)用和系統(tǒng)集成；5）按照本標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的工程學(xué)士，能夠達(dá)到初級工程師的技術(shù)能力要求，并具備在實踐中持續(xù)改進(jìn)的基礎(chǔ)知識儲備。

2.2 設(shè)計培養(yǎng)模式

根據(jù)學(xué)校定位，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)本科應(yīng)用設(shè)計型的工程師，采取“3+1”的培養(yǎng)模式，3年在校學(xué)習(xí)，累計1年時間在企業(yè)學(xué)習(xí)和參加工程項目實踐。學(xué)校和企業(yè)共同配合，采用知識、能力與素質(zhì)一體化設(shè)計的培養(yǎng)方案，創(chuàng)建校內(nèi)學(xué)科導(dǎo)師加校外工程導(dǎo)師的“本科雙導(dǎo)師”制度來配合完成人才培養(yǎng)。在“雙導(dǎo)師”制實施過程中，所有學(xué)生按興趣組成學(xué)生團(tuán)隊、分屬不同的導(dǎo)師組，導(dǎo)師為團(tuán)隊建立檔案和能力培養(yǎng)計劃，通過實踐項目來組織實施。

2.3 設(shè)置課程體系

在設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程體系時，要將各交叉學(xué)科的核心課程和專業(yè)課程進(jìn)行總體考慮。首先要注重公共基礎(chǔ)課的設(shè)置；其次，專業(yè)核心課程應(yīng)涵蓋標(biāo)識、感知、通信、處理等知識模塊；再次，應(yīng)增加專業(yè)選修課的開設(shè)和組合搭配選擇，體現(xiàn)人才培養(yǎng)的多樣性和彈性設(shè)置；最后，課程的設(shè)置應(yīng)面向?qū)嵺`。

（1）基礎(chǔ)課，包括公共基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課。公共基礎(chǔ)課旨在為學(xué)生奠定堅實的社會和自然基礎(chǔ)知識，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他內(nèi)容必不可少的課程，也是持續(xù)改進(jìn)的重要基礎(chǔ)。專業(yè)基礎(chǔ)課指涉及物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的基礎(chǔ)理論、基本知識和基本技能的課程。

（2）專業(yè)核心課程，指同物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識、技能直接聯(lián)系的基本課程，包括物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、傳感器與檢測技術(shù)、射頻識別技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理、物聯(lián)網(wǎng)原理與應(yīng)用等。

（3）選修課程，包括專業(yè)方向選修課和專業(yè)拓展選修課。江蘇科技大學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)分為兩個方向：一是，以船舶為特色的方向，課程包括船舶狀態(tài)檢測、海洋測控技術(shù)、艦船導(dǎo)航技術(shù)、船舶控制基礎(chǔ)等；二是，注重物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的方向，課程包括網(wǎng)絡(luò)計算技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)中間件、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、無線自組織網(wǎng)絡(luò)等。專業(yè)拓展選修課突出對學(xué)生的深度培養(yǎng)，課程包括語義網(wǎng)技術(shù)、軟件工程、人工智能等。

（4）實踐教學(xué)，是工程專業(yè)不可或缺的教學(xué)環(huán)節(jié)，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)采用分層次、立體式的實踐教學(xué)體系，包括課內(nèi)實驗、獨立實驗、開放實驗以及企業(yè)實習(xí)四個層次。

（5）工程化能力培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)工程能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，這不僅要求夯實學(xué)生的基礎(chǔ)知識，也要求重視學(xué)生的工程化實踐能力?？稍谄髽I(yè)設(shè)立工程教育實踐基地，讓學(xué)生在企業(yè)進(jìn)行職業(yè)認(rèn)知教育、綜合實踐以及生產(chǎn)實習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié)。

2.4 提升教師的專業(yè)素質(zhì)

為了滿足工程認(rèn)證對師資隊伍的要求、提高教師教學(xué)能力，首先拿出專項資金支持教師參加物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)研討會議、參加教師培訓(xùn)，和專家同行進(jìn)行交流、學(xué)習(xí)；其次，鼓勵教師去物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)企業(yè)調(diào)研、進(jìn)修、學(xué)習(xí)、實踐，提高教師的實踐教學(xué)能力；最后，鼓勵教師組成項目開發(fā)團(tuán)隊，加強(qiáng)與企業(yè)的聯(lián)系，參與產(chǎn)學(xué)研項目的開發(fā)，提高教師的工程開發(fā)能力[5]。

2.5 創(chuàng)建校企聯(lián)合的實踐教學(xué)體系

專業(yè)認(rèn)證重視培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，要求認(rèn)證專業(yè)有穩(wěn)定的合作企業(yè)。根據(jù)專業(yè)認(rèn)證的這一要求以及學(xué)校服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)的指導(dǎo)思想，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)在課內(nèi)實驗、獨立實驗、開放實驗的基礎(chǔ)上搭建校企聯(lián)合的實踐平臺。通過參與企業(yè)項目，提高學(xué)生的工程實踐能力和工程素養(yǎng)，學(xué)生經(jīng)校企聯(lián)合培養(yǎng)畢業(yè)后能夠“無縫對接”企業(yè)和社會需求。具體實踐項目分為職業(yè)教育、企業(yè)認(rèn)知教育、課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)、物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓(xùn)以及畢業(yè)設(shè)計。

（1）職業(yè)教育，通過參觀企業(yè)、聽取講座以及跟班作業(yè)等方式，使學(xué)生了解企業(yè)的基本工作流程和運行方式；了解本專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；具有一定的自我管理能力，能夠遵守行業(yè)行為準(zhǔn)則。

（2）企業(yè)認(rèn)識教育，通過專家講課、技術(shù)講授、戶外拓展和企業(yè)項目見習(xí)等方式，使學(xué)生初步了解物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)及物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)特色；了解物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)過程；對專業(yè)發(fā)展領(lǐng)域所需要專業(yè)知識形成初步認(rèn)知。

（3）課程設(shè)計，要求學(xué)生綜合運用課堂所學(xué)理論知識，在課內(nèi)實驗的基礎(chǔ)上，進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)，將理論轉(zhuǎn)換為解決問題的能力。

（4）專業(yè)綜合實訓(xùn)，以物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用為案例，如智能門禁系統(tǒng)、家居環(huán)境參數(shù)采集系統(tǒng)等，使學(xué)生獲得綜合利用專業(yè)知識的訓(xùn)練。學(xué)生也可在此階段直接參與企業(yè)項目的研發(fā)，結(jié)合項目深入企業(yè)開展工程問題的分析、設(shè)計和開發(fā)。

（5）生產(chǎn)實習(xí)，是在熟練掌握物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)基本理論和知識的基礎(chǔ)上，深入物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)一線，熟悉物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)流程，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新的初步能力。同時學(xué)習(xí)和感受企業(yè)文化，深刻認(rèn)識企業(yè)生產(chǎn)者的組織紀(jì)律性、工作嚴(yán)謹(jǐn)性及團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。

（6）畢業(yè)設(shè)計，以企業(yè)項目或指導(dǎo)教師研究課題為背景，開展物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)、實施、運行與維護(hù)等工程實際問題的研究，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)理論知識和技術(shù)獨立解決工程問題的能力，同時提高學(xué)生的文獻(xiàn)閱讀能力和自主學(xué)習(xí)能力。

3 結(jié)語

本文從培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、教師專業(yè)素質(zhì)以及校企合作實踐幾個方面對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的培養(yǎng)模式進(jìn)行了探討。專業(yè)認(rèn)證是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要充分理解其基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的評價體系以及實質(zhì)等效的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，切實推進(jìn)專業(yè)建設(shè)，才能順利通過認(rèn)證。

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[責(zé)任編輯：楊玉潔]