物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建

張其林，項(xiàng)東升，徐德剛

（湖北文理學(xué)院 數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院，湖北 襄陽 441053）

1 背 景

2017年2月18日，教育部在復(fù)旦大學(xué)召開了高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)，探討了新工科內(nèi)涵、建設(shè)與發(fā)展的路徑選擇，形成了新工科建設(shè)“復(fù)旦共識(shí)”。4月8日，教育部又在天津大學(xué)召開新工科建設(shè)研討會(huì)，60余所高校共商新工科建設(shè)的愿景與行動(dòng)，新工科建設(shè)行動(dòng)路線——“天大行動(dòng)”蓄勢(shì)待發(fā)。物聯(lián)網(wǎng)工程是典型的新工科專業(yè)，自2010年誕生以來，已在全國本科高校中布點(diǎn)近500個(gè)。這一方面反映了我國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)專業(yè)人才的需求；另一方面，如何培養(yǎng)適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高素質(zhì)工程人才，值得我們深思。

2012年7月，教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)制定了《高等學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報(bào)告暨專業(yè)規(guī)范（試行）》[1]和《高等學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系與規(guī)范（試行）》[2]，成為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的指南，但存在以下問題：①規(guī)范由國內(nèi)知名重點(diǎn)高校相關(guān)專家編寫，對(duì)于地方高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實(shí)際考慮不足；②規(guī)范并沒有對(duì)工程性人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行明確闡述。2013年11月，教育部和中國工程院印發(fā)《卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃通用標(biāo)準(zhǔn)》，初步建立了卓越工程人才的“國標(biāo)”。2015年，教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制定了《計(jì)算機(jī)類專業(yè)教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）》。然而，各高校根據(jù)本校實(shí)際制訂各專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展緩慢，沒有建設(shè)科學(xué)合理的人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，使得專業(yè)人才培養(yǎng)工作還停留在狀態(tài)維持和經(jīng)驗(yàn)管理階段。隨著我國高等教育“質(zhì)量工程”的不斷推進(jìn)，如何制訂一個(gè)全面客觀的物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)更好地培養(yǎng)合格的專業(yè)人才，對(duì)本科院校教學(xué)管理和評(píng)估的科學(xué)化具有非常重要的實(shí)際意義，更是人才培養(yǎng)模式系統(tǒng)性重構(gòu)的基本前提。

2 工科應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)涵

人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不等同于教學(xué)要求。標(biāo)準(zhǔn)和要求有相通的地方，教學(xué)要求往往是從教學(xué)管理的角度提出的，而質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)則是基于人才培養(yǎng)質(zhì)量評(píng)價(jià)的角度來理解的。人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)描述的是人才培養(yǎng)過程或結(jié)果的狀態(tài)、學(xué)生知識(shí)和能力掌握的程度等。教學(xué)要求規(guī)定了教學(xué)內(nèi)容如何講授等具體的細(xì)節(jié)，包括教學(xué)內(nèi)容的組織與教學(xué)重難點(diǎn)的把握、教材的編排及教學(xué)方法等。人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是設(shè)計(jì)教學(xué)要求的指南，相對(duì)穩(wěn)定；教學(xué)要求是人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的具體化，可以根據(jù)教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行一定調(diào)整。

人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也不等同于教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)目標(biāo)是對(duì)教學(xué)預(yù)期結(jié)果的描述，是一種期望狀態(tài)，不一定可以實(shí)現(xiàn)；而人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)則是在一定范圍內(nèi)對(duì)人才培養(yǎng)過程和結(jié)果所必須達(dá)成狀態(tài)的表達(dá)，是根據(jù)現(xiàn)有條件和資源能夠達(dá)到的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，具有保障性和引導(dǎo)性的意義。教學(xué)目標(biāo)與人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)之間存在一定的疊合，同時(shí)又具有差異性。

人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)必須是在一定范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)，不同類型、不同層次的本科院校應(yīng)有不同的人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[4]。工科應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)具有其獨(dú)特的質(zhì)量參數(shù)和內(nèi)涵要求，是工科應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)分解在專業(yè)教育過程和結(jié)果方面的基本質(zhì)量要求，即在本科教育期間通識(shí)教育、專業(yè)理論、實(shí)踐能力、課堂內(nèi)外教學(xué)和校園內(nèi)外教育應(yīng)該達(dá)到的畢業(yè)合格的目標(biāo)要求，是工科應(yīng)用型本科教學(xué)活動(dòng)及結(jié)果，反映教學(xué)質(zhì)量的規(guī)范性文本；其質(zhì)量指標(biāo)和參數(shù)滲透著實(shí)踐性、應(yīng)用性、特色性、地方性或行業(yè)性的規(guī)格要求；其目的是從人才培養(yǎng)、課程體系開發(fā)、實(shí)施教學(xué)組織等方面總結(jié)并提煉出一種參考模式，經(jīng)實(shí)施、檢驗(yàn)、優(yōu)化完善后，對(duì)同類院校、同類專業(yè)的建設(shè)具有借鑒意義[5]。

3 構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的過程

培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用型人才，不僅要提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力，還要培養(yǎng)學(xué)生具備一定的理論思維能力，要求學(xué)生既懂得從哪里動(dòng)手，又明白怎么動(dòng)手和動(dòng)手后的效果評(píng)價(jià)。物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的核心和關(guān)鍵是確立人才的能力目標(biāo)，構(gòu)建人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)需要圍繞能力目標(biāo)，挖掘并搭建課程模塊、教學(xué)過程和能力目標(biāo)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)和實(shí)現(xiàn)路徑[3]。

3.1 物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用型人才的能力目標(biāo)

“計(jì)算機(jī)類專業(yè)教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)”“中國工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)”[6]將工程人才的畢業(yè)要求，即能力目標(biāo)分為10條，是所有工程類專業(yè)的通用標(biāo)準(zhǔn)。不同辦學(xué)層次的高校應(yīng)該根據(jù)其辦學(xué)定位與特色制訂自身的專業(yè)人才能力目標(biāo)。湖北文理學(xué)院是一所地方本科高校，定位面向地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才，2013年招收第一屆物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科生，面向區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)為目標(biāo)，培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用型人才。2017年，首屆本科生已經(jīng)順利畢業(yè)，95%的學(xué)生已經(jīng)在物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)行業(yè)高薪就業(yè)，表明該專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)取得了一定成效。

將物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用型人才的能力目標(biāo)分解成12項(xiàng)能力目標(biāo)，分別用A1-A12表示。

表3是平均基頻，F(xiàn)01-F10表示praat軟件測(cè)量的10個(gè)點(diǎn)，T1表示陰平，T2表示陽平，T3表示上聲，T4表示去聲，T5表示入聲，入聲分為陰入和陽入，且這兩種調(diào)類有歸入其他調(diào)類的可能。

A1：具備數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程知識(shí)，并將它們運(yùn)用到物聯(lián)網(wǎng)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、實(shí)施和部署之中；

A2：具有抽象邏輯思維和計(jì)算思維能力，能夠運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的基本原理對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行建模、分析、設(shè)計(jì)和測(cè)試；

A3：掌握物聯(lián)網(wǎng)工程基礎(chǔ)知識(shí)、理論和方法，通過完成一定難度和綜合程度遞增的階段性實(shí)踐項(xiàng)目，具備解決物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)際問題的能力；

A4：通過創(chuàng)新性課程與實(shí)踐，獲得一定的工程創(chuàng)新意識(shí)和能力，并能夠綜合考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化、環(huán)境等多方面因素；

A5：能夠使用常用的工具，如建模工具、開發(fā)工具等，且理解這些工具、環(huán)境的差異與適用領(lǐng)域，對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與分析；

A6：具備理解“人— 網(wǎng)絡(luò)（計(jì)算機(jī)） —社會(huì)”系統(tǒng)的能力，能夠評(píng)價(jià)信息技術(shù)對(duì)社會(huì)、健康、安全、法律及文化的影響，并通過優(yōu)化解決方案減輕這種影響，承擔(dān)相應(yīng)的社會(huì)責(zé)任；

A7：具有尊重、保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的意識(shí)，自覺維護(hù)網(wǎng)絡(luò)空間安全；

A8：具備人文社會(huì)科學(xué)素養(yǎng)、社會(huì)責(zé)任感，能夠在物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐中理解并遵守相關(guān)職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任；

A9：具備團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，能有效進(jìn)行人際溝通，并在工程實(shí)踐中有效運(yùn)用；

A10：通過英語和雙語課程的學(xué)習(xí)與研討，具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進(jìn)行溝通和交流；

A11：通過工程經(jīng)濟(jì)學(xué)和跨學(xué)科課程的學(xué)習(xí)，掌握工程項(xiàng)目中涉及的管理、經(jīng)濟(jì)決策方法，并能應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中；

A12：具備自主學(xué)習(xí)能力和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)與能力。

3.2 課程對(duì)能力目標(biāo)的支撐

大學(xué)的專業(yè)課程設(shè)置直接關(guān)系到學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)的形成，是人才培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的保證[7]。我校根據(jù)提出的人才培養(yǎng)目標(biāo)，設(shè)計(jì)合適的課程結(jié)構(gòu)和教學(xué)內(nèi)容，以保證畢業(yè)生達(dá)到預(yù)期的學(xué)業(yè)目標(biāo)。課程與能力目標(biāo)的支持邏輯采用矩陣的形式展示，見表1。表中Xi表示課程代碼，其中X={C,D,E,F,G}，C表示通識(shí)教育課程，D表示學(xué)科基礎(chǔ)課程，E表示專業(yè)基礎(chǔ)課程，F(xiàn)表示專業(yè)方向課程，G表示創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程，i=1,2,3n表示某一類課程的序號(hào)。

在能力目標(biāo)與課程設(shè)置方面，著重考慮兩個(gè)方面的問題。一是以應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)為核心，強(qiáng)化動(dòng)手能力的培養(yǎng)。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)方面的核心專業(yè)課程，不以掌握理論知識(shí)為目標(biāo)，而是在一定理論的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)以某一平臺(tái)為基礎(chǔ)的應(yīng)用開發(fā)，如無線傳感器網(wǎng)絡(luò)課程，重點(diǎn)學(xué)習(xí)基于ZigBee的應(yīng)用開發(fā)技術(shù)；在綜合實(shí)踐方面，通過課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和綜合實(shí)訓(xùn)，逐步拓展實(shí)踐的廣度和深度。二是重視創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)方面的教育，要求學(xué)生必須修滿8個(gè)學(xué)分的課外創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程，方可畢業(yè)。通過大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目、學(xué)科競(jìng)賽、教師科研項(xiàng)目、申請(qǐng)專利、發(fā)表論文等多方面的訓(xùn)練，可進(jìn)一步提升學(xué)生的綜合能力，逐步增強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)。

3.3 教學(xué)方式方法與能力目標(biāo)的過程匹配

教學(xué)方式方法是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的途徑，是教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)形成的橋梁。方式方法與能力目標(biāo)的過程匹配，就是將能力目標(biāo)支持矩陣中的課程按照教學(xué)方式方法進(jìn)一步細(xì)化，以構(gòu)建一個(gè)有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力和自主學(xué)習(xí)能力的教學(xué)時(shí)空環(huán)境，見表2，表中課程采用編號(hào)表示。

表1 課程對(duì)能力目標(biāo)的支持邏輯

從表2中可以清晰地得到應(yīng)用型人才培養(yǎng)的能力目標(biāo)與教學(xué)活動(dòng)、課程的對(duì)應(yīng)關(guān)系，有助于厘清人才培養(yǎng)的過程。社會(huì)經(jīng)濟(jì)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)人才的需求會(huì)發(fā)生變化，通過能力目標(biāo)、教學(xué)過程與課程的邏輯矩陣，可以有針對(duì)性地調(diào)整課程；在表2的基礎(chǔ)上，可以進(jìn)一步將每門課程的知識(shí)點(diǎn)和能力目標(biāo)進(jìn)行分解，并找到對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而形成更加詳細(xì)的能力目標(biāo)、教學(xué)過程及課程的邏輯矩陣。

表2 能力目標(biāo)、教學(xué)過程與課程匹配的邏輯矩陣

4 結(jié) 語

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建是一個(gè)開放的、動(dòng)態(tài)的、發(fā)展的過程。在前期人才培養(yǎng)過程中，我們積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，在人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建方面做出了初步的探索，然而這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，人才培養(yǎng)沒有終點(diǎn)，只有起點(diǎn)。我們將不斷加強(qiáng)與同行專家的交流，廣泛學(xué)習(xí)、借鑒并吸收國內(nèi)外高校的優(yōu)秀案例，進(jìn)一步完善應(yīng)用型人才培養(yǎng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)從教學(xué)質(zhì)量管理上升到對(duì)人才培養(yǎng)質(zhì)量全過程管理的轉(zhuǎn)變，不斷促進(jìn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。

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