物聯網工程專業卓越工程師培養

摘要：物聯網工程專業是教育部新近批準設立的專業，如何辦好該專業是一個極具挑戰性的問題。文章介紹物聯網工程專業的設置背景；分析“卓越工程師教育培養計劃”的內涵；闡述哈爾濱工業大學軟件學院物聯網工程專業的建設情況，說明實施“卓越工程師教育培養計劃”是辦好物聯網工程專業的必由之路。

關鍵詞：卓越工程師教育培養計劃；物聯網工程教育；基于項目的學習

1 背景

開辦一個新專業會面臨很多困難，而開辦像“物聯網工程”這樣內涵極其豐富的新專業面臨的困難更是可想而知。在師資和實驗設備短缺的情況下，如何在短短的四年時間完成“通識教育+專業教育”“物聯網工程專業已經申報下來了，招不招生？如何招生？”等都成為困擾某些高校的問題。

哈爾濱工業大學軟件學院對此進行積極探索，找到一條辦好物聯網工程專業的道路，那就是實施教育部推行的“卓越工程師教育培養計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）。

“卓越計劃”的內涵在于：①以行業需求為導向，以工程實際為背景，制定培養目標和培養方案；②依托“校企合作”開展卓越工程師培養，著重培養學生的工程素養與能力（工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力）；③大力開展國際合作，提高教學水平和培養質量。

實施“卓越計劃”的目的在于：①服務國家發展戰略，即走“新型工業化”和“人才強國”的道路，通過發展戰略性新興產業（如物聯網產業），建設創新型國家；②通過深化高等教育改革，提高高等教育質量，建設世界一流大學。

哈爾濱工業大學于2010年獲批成立物聯網工程專業，2011年開始招生且招生規模逐年增加。2011年和2012年分別招生20人，2013年和2014年分別招生40人。為什么說“卓越計劃”能夠給我們建立起辦好新專業的信心呢？因為實施“卓越計劃”的要點在于：①積極推進課程體系和教學形式改革，大膽引入“基于問題的學習”“基于項目的學習”“基于案例的學習”等行之有效的工程教育方法；②通過“專職教師工業化”“企業專家來校兼職”“海外引智（聘請國外高水平教師）”三輪驅動，建設高水平、國際化的工程教育師資隊伍；③“真刀真槍”做畢業設計，即要求學生在企業學習時間不少于1年。

2 “卓越計劃”的實踐

2000年10月，哈工大計算機科學與技術學院成立；同年，哈工大依托該學院建立軟件學院。2002年，哈工大軟件學院被教育部批準為“首批國家示范性軟件學院”。軟件學院的辦學定位是依托哈工大計算機學科優勢，面向軟件產業發展與需求辦學，加強國際化聯合辦學，建立一套工業化人才培養體系，培養具有國際競爭力的軟件產業高級人才。軟件學院的辦學理念為國際化、工業化、高質量、高速度。

2.1 國際化

為了培養具有國際競爭力的軟件人才，軟件學院始終堅持國際化辦學方向，與發達國家的知名大學或公司合作，樹立國際化的人才需求觀，爹考國際軟件工程教育標準（如SEWBOK）制訂培養體系和課程教學大綱，積極引進國外教材與課件，同時大力引進國外工業型師資，支持本土師資的國際化進修，從而構建起與國際接軌的教學體系，進而培養出符合國際標準的軟件人才。

目前，軟件學院已經與美國、愛爾蘭、法國、德國、英國、意大利、瑞士、日本、澳大利亞等多個國家的知名大學和公司建立了密切合作與聯合辦學關系；并從上述國家邀請專家140多人次來校講學，為同學們建立了一個豐富的國際化教學環境。

2005年，哈工大軟件學院與愛爾蘭都柏林工大以及英國伍爾福漢普頓大學聯合申請了歐盟AISA-LINK計劃中的EMERSION（在中國建立、實施和評價面向工業界的軟件教育模式，以滿足中國軟件產業的需求）項目。

2005年1月，由哈工大軟件學院與愛爾蘭都柏林工大發起的“第一屆中歐軟件工業人才教育國際研討會”在哈爾濱成功舉辦。會議旨在通過中歐軟件工業人才教育單位或部門的深入交流，發展及完善中國和歐洲的軟件工業人才教育模式。此會議每年依次在中歐雙邊舉行，目前已經舉辦了10屆，已有10多個國家近900名代表參會，國際影響越來越大，也成為哈工大軟件學院國際化辦學的一個重要標志。

2.2 工業化

哈工大軟件學院始終強調工業化辦學 我們首先建立了工業化教學體系和工業化師資體系，其中，工業化教學體系包括工業化教學質量保證體系和工業化課程培養體系。組成工業化教學質量保證管理體系的是教學指導委員會和教學督導委員會。

教學指導委員會的職責為：

（1）制訂培養目標與培養規格、培養方案、課程教學大綱；

（2）培養方案執行情況評估與新課程的增補；

（3）對執行的培養目標與培養規格進行客觀評價；

（4）對已經制訂的培養方案進行客觀評價；

（5）每4年進行一次培養方案修訂；

（6）在課程教學大綱層面對教學內容進行評估與修改；

（7）指導學院師資隊伍建設，包括引進工業型師資以及選派教師參加企業技術培訓。

教學督導委員會的職責為：

（1）對任課教師的教學活動（含課堂授課和實驗指導）進行監督指導；

（2）對課程的實施結果進行考核和評估；

（3）對課堂教學、企業實訓、工業實習、畢業論文等過程從宏觀上進行監督與指導；

（4）根據課程實施過程的成績和錯誤，塒ft課教師實施獎懲評定；

（5）定期開會討論課程實施過程中發生的問題，提出整改意見向學院匯報。

為了保證學院的工業化辦學特色，軟件學院邀請了多位來自國內外工業界的專家擔任上述兩個委員會的委員。

此外，軟件學院每年定期舉辦校企合作高峰會，與工業界合作伙伴探討共同建立軟件學院的工業化辦學生態環境，培養滿足產業需求的人才問題。

經過努力，2009年，哈工大軟件學院被教育部批準為“國家級軟件人才培養模式創新實驗區”。2010年6月，哈工大軟件學院通過教育部組織的“國家示范性軟件學院”驗收，成績優異，名列全國37所示范性軟件學院前列。2012年9月，哈工大軟件學院獲批兩個國家級工程實踐教育中心：中軟國際和東軟集團。

2011年11月，在教育部高教司舉辦的“軟件學院成立十周年慶典”上，2004屆碩士畢業生雷勇當選“十佳軟件工程碩士”。2009屆本科畢業生王士博當選“十佳軟件工程學士”。

3 物聯網工程專業建設

3.1 物聯網工程專業本科培養目標

哈工大軟件學院物聯網工程專業本科培養目標是培養德、智、體、美全面發展，掌握與物聯網工程相關的自然科學、人文社科基礎知識和計算機科學基礎理論，系統掌握物聯網工程專業知識，具備計算思維以及運用先進的工程化方法、技術和工具從事物聯網應用系統（尤其是其中的軟件系統）的系統分析、設計、開發和維護工作的能力，具備物聯網工程實踐和管理的初步經驗，具備良好的外語運用能力、團隊協作能力、創新精神和創業意識，能適應技術進步和社會需求變化的、具有國際競爭力的物聯網產業高級人才。

據此設計的物聯網工程專業培養體系與課程設置具有“強化基礎、注重實踐、面向應用、鼓勵創新”的特點，專業主干課程有：C程序設計、數字邏輯、計算機組成原理、數據結構與算法、數據庫系統、面向對象建模技術、系統分析與設計、物聯網工程概論、物聯網感知技術、物聯網智能信息處理、無線傳感器網絡、移動終端應用軟件開發技術、軟件開發過程與項目管理、軟件測試與質量保證。

在系統、全面的課堂培養體系外，我們設置了內容豐富的實踐教學體系和第二課堂。

3.2 物聯網工程專業本科實踐教學體系

面向卓越工程師培養的物聯網工程專業本科實踐教學體系的核心是基于項目的學習，具體教學環節如表1所示。

其中，大二夏季學期在企業進行的為期4周的工業實訓和大四全學年的工業實習是本專業實踐教學體系的亮點。

3.2.1 工業實訓

工業實訓是由軟件學院出資，將學生派遣到實訓基地（國家級工程實踐教學中心），在實訓基地（企業）的高水平技術人員指導下，學生分組完成1個較大規模的具有真實應用背景軟件開發項目。對于物聯網工程專業的學生，實訓基地安排的項目包括不停車收費（ETC）系統的前端子系統、面向健康監護的可穿戴數字設備的數據管理子系統等。

工業實訓是在實習基地封閉進行，工作時間從早8點到晚9點，無固定休息日。

通過工業實訓，學生可以熟悉并了解整個軟件開發過程，提高工程實踐能力和工程設計能力，體會軟件工程思想，了解并感受企業文化，培養創新意識。

目前，軟件學院的實訓基地有中軟國際（北京昌平）和東軟集團（大連）。

3.2.2 工業實習/畢業設計

大四學年學生在實習基地進行“工業實習/畢業設計”，實行“雙導師”制。工業實習的目的是讓學生摘掉校徽，換上胸卡，成為企業正式員工，實現校園和軟件園的無縫對接。

哈工大軟件學院制訂了嚴格的《工業實習/畢業設計過程管理辦法》，要求學生必須通過開題檢查、中期檢查、結題驗收和畢業答辯，在一個企業連續實習的時間不能少于9個月，結題驗收的標準是至少完成1萬行的程序代碼量。

日前，哈工大軟件學院與國內外知名軟件企業共建高水平的工業實習基地。目前，可以接收軟件學院實習生的公司有260多家，其中中興通信、東軟集團、小米公司等進軍物聯網領域的企業都點名招收物聯網工程專業的大四學生。

4 物聯網工程專業第二課堂

在專業教育的基礎上，軟件學院學工辦和團委積極拓展面向卓越工程師教育培養的物聯網工程專業第二課堂。具體活動包括：

（1）企業家論壇。邀請軟件企業家與技術專家定期作報告，使學生及時了解企業最新動念和需求，了解企業文化和創業經驗，擴大閱歷

（2）青年校友論壇。邀請軟件學院優秀畢業生與同學們分享在校期間學習的心得，以及畢業之后走向工作崗位的成長經歷。

（3）IT企業行。每年暑假組織大一學生參觀、走訪國內著名IT企業，其中重點走訪物聯網領域的企業。

（4）校企聯合實驗室。校企聯合成立實驗室，企業派員工來實驗室和學生一起工作。目前軟件學院與阿里巴巴、浪潮、金山、英特爾和愛數5家公司建立了聯合實驗室。

（5）科技創新項目。鼓勵學生中報國家級、校級的科技創新項目，鍛煉他們的項目設計、開發、組織與管理能力，其中重點支持面向物聯網應用的項目。

（6）學生科技俱樂部。以實際項目為依托，仿照軟件企業的經營管理模式，俱樂部對外提供技術服務，實現自我管理、自我教育和自我服務。

（7）科技競賽。哈爾濱工業大學的韶韻隊在2014年全國大學生物聯網設計競賽（TI杯）憑借“智能寢室”項目獲得專家評審組的一致好評，最終獲得唯一特等獎。

5 結語

自2011年9月開始招收第一批物聯網工程本科專業學生以來，哈工大軟件學院認真貫徹執行教育部的“卓越計劃”，堅持國際化和工業化的辦學理念，大力開展基于項目的學習，培養出的學生在工業實訓和工業實習等環節中深受實習單位的好評。今年7月首批畢業生將步入社會，我們相信，這些畢業生在不遠的將來一定會成為物聯網行業中的卓越工程師。