物联网工程应用型人才培养质量标准的构建

张其林，项东升，徐德刚

（湖北文理学院 数学与计算机科学学院，湖北 襄阳 441053）

1 背 景

2017年2月18日，教育部在复旦大学召开了高等工程教育发展战略研讨会，探讨了新工科内涵、建设与发展的路径选择，形成了新工科建设“复旦共识”。4月8日，教育部又在天津大学召开新工科建设研讨会，60余所高校共商新工科建设的愿景与行动，新工科建设行动路线——“天大行动”蓄势待发。物联网工程是典型的新工科专业，自2010年诞生以来，已在全国本科高校中布点近500个。这一方面反映了我国战略新兴产业发展对专业人才的需求；另一方面，如何培养适应物联网产业发展的高素质工程人才，值得我们深思。

2012年7月，教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会制定了《高等学校物联网工程专业发展战略研究报告暨专业规范（试行）》[1]和《高等学校物联网工程专业实践教学体系与规范（试行）》[2]，成为物联网工程专业人才培养的指南，但存在以下问题：①规范由国内知名重点高校相关专家编写，对于地方高校应用型人才培养的实际考虑不足；②规范并没有对工程性人才培养质量标准进行明确阐述。2013年11月，教育部和中国工程院印发《卓越工程师教育培养计划通用标准》，初步建立了卓越工程人才的“国标”。2015年，教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会制定了《计算机类专业教学质量国家标准（征求意见稿）》。然而，各高校根据本校实际制订各专业人才培养质量标准进展缓慢，没有建设科学合理的人才培养质量标准，使得专业人才培养工作还停留在状态维持和经验管理阶段。随着我国高等教育“质量工程”的不断推进，如何制订一个全面客观的物联网工程应用型人才培养质量标准，对更好地培养合格的专业人才，对本科院校教学管理和评估的科学化具有非常重要的实际意义，更是人才培养模式系统性重构的基本前提。

2 工科应用型人才培养质量标准的内涵

人才培养质量标准不等同于教学要求。标准和要求有相通的地方，教学要求往往是从教学管理的角度提出的，而质量标准则是基于人才培养质量评价的角度来理解的。人才培养质量标准描述的是人才培养过程或结果的状态、学生知识和能力掌握的程度等。教学要求规定了教学内容如何讲授等具体的细节，包括教学内容的组织与教学重难点的把握、教材的编排及教学方法等。人才培养质量标准是设计教学要求的指南，相对稳定；教学要求是人才培养质量标准的具体化，可以根据教学过程中出现的问题进行一定调整。

人才培养质量标准也不等同于教学目标。教学目标是对教学预期结果的描述，是一种期望状态，不一定可以实现；而人才培养质量标准则是在一定范围内对人才培养过程和结果所必须达成状态的表达，是根据现有条件和资源能够达到的质量标准，具有保障性和引导性的意义。教学目标与人才培养质量标准之间存在一定的叠合，同时又具有差异性。

人才培养质量标准必须是在一定范围内的标准，不同类型、不同层次的本科院校应有不同的人才培养质量标准[4]。工科应用型人才培养质量标准具有其独特的质量参数和内涵要求，是工科应用型人才培养目标分解在专业教育过程和结果方面的基本质量要求，即在本科教育期间通识教育、专业理论、实践能力、课堂内外教学和校园内外教育应该达到的毕业合格的目标要求，是工科应用型本科教学活动及结果，反映教学质量的规范性文本；其质量指标和参数渗透着实践性、应用性、特色性、地方性或行业性的规格要求；其目的是从人才培养、课程体系开发、实施教学组织等方面总结并提炼出一种参考模式，经实施、检验、优化完善后，对同类院校、同类专业的建设具有借鉴意义[5]。

3 构建物联网工程应用型人才培养质量标准的过程

培养物联网工程应用型人才，不仅要提升学生的工程实践能力，还要培养学生具备一定的理论思维能力，要求学生既懂得从哪里动手，又明白怎么动手和动手后的效果评价。物联网工程应用型人才培养质量标准的核心和关键是确立人才的能力目标，构建人才培养质量标准需要围绕能力目标，挖掘并搭建课程模块、教学过程和能力目标之间的内在关联和实现路径[3]。

3.1 物联网工程应用型人才的能力目标

“计算机类专业教学质量国家标准”“中国工程教育认证标准”[6]将工程人才的毕业要求，即能力目标分为10条，是所有工程类专业的通用标准。不同办学层次的高校应该根据其办学定位与特色制订自身的专业人才能力目标。湖北文理学院是一所地方本科高校，定位面向地方经济发展，培养高素质应用型人才，2013年招收第一届物联网工程专业本科生，面向区域物联网产业的发展，以物联网应用系统开发为目标，培养物联网工程应用型人才。2017年，首届本科生已经顺利毕业，95%的学生已经在物联网相关行业高薪就业，表明该专业应用型人才培养取得了一定成效。

将物联网工程应用型人才的能力目标分解成12项能力目标，分别用A1-A12表示。

表3是平均基频，F01-F10表示praat软件测量的10个点，T1表示阴平，T2表示阳平，T3表示上声，T4表示去声，T5表示入声，入声分为阴入和阳入，且这两种调类有归入其他调类的可能。

A1：具备数学、自然科学和工程知识，并将它们运用到物联网工程项目的设计、实施和部署之中；

A2：具有抽象逻辑思维和计算思维能力，能够运用物联网相关的基本原理对实际问题进行建模、分析、设计和测试；

A3：掌握物联网工程基础知识、理论和方法，通过完成一定难度和综合程度递增的阶段性实践项目，具备解决物联网工程实际问题的能力；

A4：通过创新性课程与实践，获得一定的工程创新意识和能力，并能够综合考虑社会、健康、安全、法律、文化、环境等多方面因素；

A5：能够使用常用的工具，如建模工具、开发工具等，且理解这些工具、环境的差异与适用领域，对实际问题进行实验与分析；

A6：具备理解“人— 网络（计算机） —社会”系统的能力，能够评价信息技术对社会、健康、安全、法律及文化的影响，并通过优化解决方案减轻这种影响，承担相应的社会责任；

A7：具有尊重、保护知识产权的意识，自觉维护网络空间安全；

A8：具备人文社会科学素养、社会责任感，能够在物联网工程实践中理解并遵守相关职业道德和规范，履行责任；

A9：具备团队协作能力，能有效进行人际沟通，并在工程实践中有效运用；

A10：通过英语和双语课程的学习与研讨，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；

A11：通过工程经济学和跨学科课程的学习，掌握工程项目中涉及的管理、经济决策方法，并能应用到实际项目中；

A12：具备自主学习能力和终身学习的意识与能力。

3.2 课程对能力目标的支撑

大学的专业课程设置直接关系到学生知识结构和能力结构的形成，是人才培养目标实现的保证[7]。我校根据提出的人才培养目标，设计合适的课程结构和教学内容，以保证毕业生达到预期的学业目标。课程与能力目标的支持逻辑采用矩阵的形式展示，见表1。表中Xi表示课程代码，其中X={C,D,E,F,G}，C表示通识教育课程，D表示学科基础课程，E表示专业基础课程，F表示专业方向课程，G表示创新创业课程，i=1,2,3n表示某一类课程的序号。

在能力目标与课程设置方面，着重考虑两个方面的问题。一是以应用型人才培养目标为核心，强化动手能力的培养。对于物联网方面的核心专业课程，不以掌握理论知识为目标，而是在一定理论的基础上，强调以某一平台为基础的应用开发，如无线传感器网络课程，重点学习基于ZigBee的应用开发技术；在综合实践方面，通过课程实验、课程设计和综合实训，逐步拓展实践的广度和深度。二是重视创新创业方面的教育，要求学生必须修满8个学分的课外创新创业课程，方可毕业。通过大学生创新项目、学科竞赛、教师科研项目、申请专利、发表论文等多方面的训练，可进一步提升学生的综合能力，逐步增强创新创业意识。

3.3 教学方式方法与能力目标的过程匹配

教学方式方法是实现人才培养目标的途径，是教学内容和学生认知结构形成的桥梁。方式方法与能力目标的过程匹配，就是将能力目标支持矩阵中的课程按照教学方式方法进一步细化，以构建一个有利于培养学生创造力和自主学习能力的教学时空环境，见表2，表中课程采用编号表示。

表1 课程对能力目标的支持逻辑

从表2中可以清晰地得到应用型人才培养的能力目标与教学活动、课程的对应关系，有助于厘清人才培养的过程。社会经济和相关产业的发展对人才的需求会发生变化，通过能力目标、教学过程与课程的逻辑矩阵，可以有针对性地调整课程；在表2的基础上，可以进一步将每门课程的知识点和能力目标进行分解，并找到对应关系，从而形成更加详细的能力目标、教学过程及课程的逻辑矩阵。

表2 能力目标、教学过程与课程匹配的逻辑矩阵

4 结 语

物联网工程专业应用型人才培养质量标准的构建是一个开放的、动态的、发展的过程。在前期人才培养过程中，我们积累了一定的经验，在人才培养质量标准构建方面做出了初步的探索，然而这还远远不够，人才培养没有终点，只有起点。我们将不断加强与同行专家的交流，广泛学习、借鉴并吸收国内外高校的优秀案例，进一步完善应用型人才培养的质量标准，实现从教学质量管理上升到对人才培养质量全过程管理的转变，不断促进应用型人才培养质量的提升。

参考文献：

[1]教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会. 高等学校物联网工程专业发展战略研究报告暨专业规范（试行）[M]. 北京: 机械工业出版社, 2012: 9-12.

[2]教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会. 高等学校物联网工程专业实践教学体系与规范（试行）[M]. 北京: 机械工业出版社, 2012: 1-3.

[3]黄彬, 邹晓平. 工科应用型人才培养质量标准研究[J]. 高教发展与评估, 2015, 31(3): 48-56.

[4]陈玉祥. 从标准的内涵看我国本科教学质量标准的建立[J]. 中国高教研究, 2007(7): 35-37.

[5]刘志成, 王咏梅, 张莹. 对接行业标准的专业教学质量标准构建与实施[J]. 职业教育研究, 2012(12): 160-162.

[6]中华人民共和国教育部.工程教育专业认证标准（试行）[EB/OL]. [2017-08-28]. http://www.moe.edu.cn/s78/A08/gjs_left/moe_742/s5638/s3861/201110/t20111008_125419.html.

[7]俞婷婕, 眭依凡. 大学课程与人才培养: 基于大学教学理性的思考[J]. 清华大学教育研究, 2013(6): 30-38.