一、专业简介
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,是国家重点发展的战略性新兴产业。在原校企合作专业的基础上,2014年正式设立物联网工程专业。2016年,以本专业为核心组成的物联网专业群获得山东省高水平应用型专业群立项建设。2019年,本专业获批山东省一流专业建设项目。本专业以工程教育理念为指导,以学生为中心,以实践为核心,加强产学研合作,注重提升学生的综合素质。本专业教师队伍整体水平较高,其中教授、副教授、博士学历教师占比60%以上,有近20位行业一线外聘教师,“双师型”特色鲜明。
二、培养目标
本专业适应国家改革发展要求,植根德州,面向山东,融入京津冀,培养具有社会主义核心价值观、具备创新意识和创业精神的社会主义建设者和接班人。掌握数学与自然科学基础知识以及与物联网系统相关的电子、计算机、通信方面的基本理论、基本知识、基本技能和基本方法,具备良好的科学思维能力、分析与解决问题能力、自学能力以及团队合作精神,能够在物联网工程及相关领域的企事业单位,从事科学研究、工程设计、系统研发与集成、设备开发与应用、网络运维、技术管理等方面工作的德智体美劳全面发展的应用型人才。
本专业学生在毕业后5年左右应达到如下目标:
1.具有扎实的物联网工程专业知识和技能,能够有效运用数理、工程基础、本专业知识和技术,具备运用工程技术解决物联网工程及相关领域复杂工程问题的实际工作能力。
2.具有创新意识、创业精神和工程师的专业素养,能够跟踪物联网及相关领域的动态发展,能够承担物联网工程及相关领域中科学研究、工程设计、系统研发与集成、设备开发与应用、网络运维、技术管理等工作。
3.具备健全的人格、良好的职业素养和社会责任感,遵纪守法,能够综合考虑环境与可持续性发展等非技术因素影响,在工程实践中维护公众利益。
4.具备良好的人文社会科学素养和团队精神,能够在跨文化环境和多学科协作团队中进行有效沟通表达、合作共事,能够在团队中担任协调、组织或管理角色。
5.具有自主学习和终身学习的能力,具有国际视野,能够积极主动适应社会需求、物联网行业发展变化,保持职业竞争力。
三、毕业要求
(一)毕业要求
1.工程知识:应用数学、自然科学、工程基础和物联网专业的理论知识、技能方法和现代工具到项目开发中,培养计算思维和信息技术应用能力以解决物联网领域复杂工程问题。
2.问题分析:能够应用数学、自然科学和工程科学的第一性原理,识别、表达并通过文献研究分析物联网领域复杂工程问题,提出解决方案,并进行合理性评价,以获得有效结论。
3.设计/开发解决方案:能够设计针对物联网领域复杂工程问题的解决方案,设计满足特定需求的物联网模块或系统,并能够在设计环节中体现创新意识,且从健康与安全、全生命周期成本与净零碳要求、法律与伦理、社会与文化等角度考虑可行性。
4.研究:掌握科学研究的基本方法,能够基于科学原理并采用科学方法对物联网领域复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与处理数据,并通过信息整合与综合归纳得到合理有效的结论。
5.使用现代工具:能够开发、选择与使用恰当的现代信息技术、工具与资源,来解决物联网领域感知、传输及应用方面的复杂工程问题,且能利用其进行预测、仿真模拟,并理解其局限性。
6.工程与可持续发展:在解决物联网领域复杂工程问题时,能够基于物联网工程相关背景知识,分析和评价物联网工程实践对健康、安全、环境、法律以及经济和社会可持续发展的影响,并理解应承担的责任。
7.职业规范:具有工程报国、工程为民的意识,具有良好的人文社会科学素养、社会责任感,能够在工程实践中理解并遵守物联网相关领域的工程职业道德和规范,履行相应的责任。
8.个人和团队:具备健康的身心,具有团队合作意识,能够在多学科背景下的团队中承担个体、成员及负责人的职责。
9.沟通:能够就物联网领域的复杂工程问题与业界同行、用户及社会公众进行有效沟通和交流,能够在跨文化背景下进行物联网相关知识的沟通和交流,理解、尊重语言和文化差异。
10.项目管理:理解并掌握物联网工程管理原理与经济决策方面的基本知识和方法,并能够在多学科环境下的工程实践中应用。
11.终身学习:具有自主学习和终身学习的意识和能力,能够理解广泛的物联网领域技术变革对工程和社会的影响,适应物联网领域的新技术变革,具有批判性思维能力。
毕业要求对培养目标的支撑矩阵图见表5。
(二)毕业要求指标点分解
表1 毕业要求指标点对应关系表
本专业毕业要求
具体指标点
1.1能够运用数学、自然科学等知识,培养计算思维,对物联网领域的复杂工程问题中的具体对象进行恰当表述、建模并求解;
1.2能够将电子技术、传感器、嵌入式、通信网络等相关课程知识应用于解决物联网领域的复杂工程问题中涉及系统感知层、网络层相关问题;
1.3能够将安卓开发、数据分析与挖掘等相关课程知识应用于解决物联网领域的复杂工程问题中涉及应用层相关问题;
1.4能够运用相关专业知识和模型法对物联网领域复杂工程问题的解决方案进行比较、综合与优化。
2.1能够运用相关的科学的第一性原理,识别和判断物联网领域复杂工程问题的关键环节和参数;
2.2能够运用相关科学原理和数学模型对复杂工程问题解决方案进行正确表述,针对工程技术指标需求,能认识到解决方案有多种,会通过文献研究寻求可替代的解决方案;
2.3能够运用基本原理,借助文献研究,分析过程的影响因素,优化解决方案,并获得有效结论。
3.1能针对物联网领域各个层次复杂工程问题的特定需求,分析影响设计目标和解决方案的各种因素;
3.2能够设计针对物联网及其相关领域的复杂工程问题的解决方案,完成物联网模块或系统设计;
3.3 能够在物联网及其相关领域的系统设计、开发、测试等环节中体现创新意识和创业精神,且从健康与安全、全生命周期成本与净零碳要求、法律与伦理、社会与文化等角度考虑可行性。
4.1能够基于科学原理,通过文献研究或相关方法,调研和分析物联网领域复杂工程问题的研究方案;
4.2能够根据物联网领域感知、传输、应用等方面的额复杂工程问题特点,选择研究路线,设计可行的实验方案,构建实验系统,正确地采集数据,安全地展开实验;
4.3能够运用科学的方法整理实验数据,进行综合分析和归纳解释,得到合理有效的结论。
5.1掌握物联网系统设计、开发与测试中常用的现代仪器,信息技术工具、工程工具和仿真软件的使用原理和方法,并理解其局限性;
5.2能够选择并运用适当的工具对物联网领域复杂工程问题涉及的感知、传输及应用等分析、计算及设计;
5.3能够对特定的复杂工程问题,开发或选用满足特定需求的现代工具,完成模拟和预测,并能分析其局限性。
6.1熟悉物联网领域工程相关的技术标准、知识产权、产业政策和法律法规,理解不同社会文化对工程活动的影响;
6.2能够基于物联网工程相关的背景知识,分析、评价和预测物联网工程实践中可能产生的社会、健康、安全、环境、法律以及文化问题;
6.3理解实施物联网工程相关领域的复杂工程问题解决方案可能产生的后果及应承担的责任。
7.职业规范:具有良好的人文社会科学素养、社会责任感,能够在工程实践中理解并遵守物联网相关领域的工程职业道德和规范,履行相应的责任。
7.1能够自觉践行社会主义核心价值观,维护国家利益,具有良好的人文社会科学素养和社会责任感;
7.2能够理解物联网工程师的职业性质和责任,在物联网及其相关领域的工程实践中自觉遵守职业道德规范,履行社会责任,遵纪守法。
8.1具备健康身心和协作精神,能够理解多学科背景下的团队合作的意义,能与其他学科的成员有效沟通,合作共事;
8.2能够在团队中独立或合作开展工作,承担团队中的组织、协调与负责人等不同角色的工作。
9.1具备良好的表达沟通能力,能够就物联网领域的复杂工程问题通过
撰写报告、设计文稿和陈述发言等方式,准确表达自己的观点,回应质疑,并能理解与业界同行和社会公众交流的差异性;
9.2能够跟踪物联网领域的国际发展趋势、研究热点,具有国际视野,具有跨文化交流的语言和书面表达能力,能够就专业问题,在跨文化背景下进行沟通和交流,理解、尊重语言和文化差异。
10.1能够理解物联网工程项目产品全周期、全流程的成本构成,理解其中涉及的工程管理与经济决策问题,掌握物联网工程项目中涉及的管理与经济决策方法;
10.2能够在多学科环境下,将工程管理与经济决策方法应用于复杂物联网工程的开发、设计与实践过程中。
11.终身学习:具有自主学习和终身学习的意识,能够适应社会发展需求,跟踪物联网领域前沿技术和职业发展动态,不断自学更新专业知识和技能。
11.1能够认识到不断探索和学习的必要性,具有自主学习和终身学习的思维和意识;
11.2具有自主学习的能力,能够跟踪国内外物联网领域前沿技术和职业发展动态,针对个人或职业发展需要,采用合适的方法自主学习,适应社会发展需求,不断自学更新专业知识和技能。
四、课程设置
(一)主干学科
计算机科学与技术、电子科学与技术
(二)核心课程
电子技术基础、传感器原理及应用、射频识别(RFID)技术及应用、无线传感网技术及应用、物联网通信技术、嵌入式系统设计与开发、计算机组成原理、计算机网络技术基础等。
(三)主要实践性教学环节
1.主要实践教学环节
电子技术课程设计、综合工程训练、嵌入式系统开发、物联网系统设计、工程规划与设计、毕业实习、毕业论文(设计)。
2.主要专业实验
大学物理实验、电子技术基础实验、射频识别(RFID)技术及应用实验、物联网通信技术实验、无线传感网技术及应用实验、嵌入式系统设计与开发实验等。
(四)各环节学时学分比例
1.通识教育课程
(1)通识必修课程:41学分
表2 通识必修课指导性教学计划进程
类别
课程
编号
课程名称
学分
各学期周学分分配
考核
方式
第一学年
第二学年
第三学年
第四学年
1
2
3
4
5
6
7
8
公共基础平台课程
my-0024
思想道德与法治
Ideological and Nomocracy
考试
my-0025
中国近现代史纲要
Compendium of Modern Chinese History
my-0026
马克思主义基本原理
Basic Principles of Marxism
my-0027
毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论
Mao Zedong Thought and Introduction to the Theoretical System of Socialism with Chinese Characteristics
my-0028
习近平新时代中国特色社会主义理论体系概论
Introduction to Socialism with Chinese Characteristics in the Xi Jinping New Eras
my-0029 my-0030 my-0031 my-0032 my-0033 my-0034 my-0035 my-0036
形势与政策
Situation an Policies
0.25
考查
wy-0001 wy-0002 wy-0003 wy-0004
大学英语
College English
9
1.5
gt-0001
gt-0002
gt-0003
gt-0004
公共体育
Physical Education
jwc-0001
劳动教育
Labor Education
xsc-0001
大学生心理健康教育
The Mental Health Education for College Students
xsc-0002
大学生职业生涯规划
Career planning for college students
xsc-0003
大学生就业指导
Career guidance for college students
fx-0001
国家安全教育
National Security Education
jsj-0013
智能AI
Intelligent AI
军事理论与训练 Military Theory and Training
合计
41
14.25
9.25
9.75
5.75
1.25
(2)通识选修课程(至少选修10学分)
通识选修课程分为“四史”类、人文素质类、科学素养类、美育类、创新创业类、国际视野类、“大学语文”、“大学生创业教育”八个模块。其中,“四史类”、“美育类”、“大学语文”、“大学生创业教育”为限选。本专业学生须选修1门人文素质类课程。本科学生在校期间须修满10学分。
2.学时与学分
物联网工程专业修读总学分为170学分。
理论课每16学时计1学分;实验课、计算机上机和其它技能课等每32学时计1学分;社会调查、毕业实习等集中进行的实践教学环节,每周(或32学时)计1学分;毕业论文(设计)14学分。
物联网工程本科专业课程体系与毕业要求指标点对应关系矩阵见表5。
五、修读要求
(一)修读年限与授予学位
物联网工程专业基本修业年限为四年,弹性修业年限为三至八年。毕业最低修读学分达到专业学分要求,符合我们学士学位授予条件者授予工学学士学位。
(二)毕业标准与要求
在学校规定的弹性修业年限内,修满人才培养方案规定的课程及实践环节学分,而且满足下列条件:思想品德考核鉴定合格;参加《国家学生体质健康标准》测试合格。
六、指导性教学计划进程安排表
表3 物联网工程专业各类课程学分统计表
专业认证标准课程类别
标准要求
占总学分比例
必修
选修
小计
数学与自然科学类
至少15%
26
15.3%
工程及专业相关
工程基础类
至少30%
13.5
7.94%
专业基础类
13
7.65%
专业类
11.5
20
6.77%
11.76%
18.53%
工程实践与毕业设计(论文)
至少20%
35
20.58%
人文社会科学类
10
24.12%
5.88%
30%
140
30
82.36%
17.64%
100%
总计
170
表4 物联网工程本科专业指导性教学计划
课程类别
(中英文)
总学时
学时分配
讲授
实践
其他
48
32
16
习近平新时代中国特色社会主义思想概论
my-0029
my-0030
my-0031
my-0032
my-0033
my-0034
my-0035
my-0036
64
wy-0001
wy-0002
wy-0003
wy-0004
208
80
128
144
xsc-0004
军事理论与训练
Military Theory and Training
204
36
3周
988
532
376
数学与自然科学
wd-0-0001
大学物理-1
College Physics -1
wd-0-0003
大学物理实验-1
College Physics Experiment-1
0.5
wd-0-0005
高等数学-1
Advanced Mathematicas-1
96
wd-0-0002
大学物理-2
College Physics -2
wd-0-0004
大学物理实验-2
College Physics Experiment-2
wd-0-0006
高等数学-2
Advanced Mathematicas-2
sx-0007
线性代数1
Linear Algebra 1
sx-0009
概率论与数理统计
Probability Theory and Mathematical Statistics
wd-4-0016
离散数学
Discrete Mathematics
432
400
9.5
10.5
工程基础课程
wd-3-0019
计算机应用基础
Fundamentals of Computer Application
wd-3-0011
电子技术基础
Fundamentals of Electronic Technology
112
wd-4-0014
计算机网络技术基础
Fundamentals of Computer Network Technology
3.5
wd-4-0020
软件工程
Software Engineering
wd-4-0013
工程概预算与项目管理
Engineering Budget and Project Management
256
176
5.5
专业基础课程
wd-4-0019
人工智能与物联网导论
Artificial Intelligence(AI)and Introduction to IoT
wd-0-0007
C程序设计
C Programming
wd-4-0011
操作系统
Operating System
wd-4-0023
数据结构与算法
Data Structures and Algorithms
wd-4-0015
计算机组成原理
Principles of Computer Composition
160
6.5
专
业
专业核心课程
wd-0-0008
传感器原理及应用*
Sensor Principle and Application*
wd-4-0021
射频识别(RFID)技术及应用
Radio Frequency Technology Identification
wd-4-0031
嵌入式系统设计与开发
Embedded System Design and Development
32(实验)32(上机)
wd-4-0025
无线传感网技术及应用
Wireless Sensor Network Technology and Application
2.5
wd-4-0027
物联网通信技术
IoT Communication Technology
240
4.5
专业选修课程
wd-0-0014
专业英语
Specialized English
wd-0-0015
科技论文写作
Scientific Paper Writing
wd-3-0005
电路CAD
Circuit CAD
wd-3-0015
工程制图
Engineering Drawing
wd-3-0017
机器学习导论
Machine Learning Introdution
wd-3-0022
数字图像处理
Digital Image Processing
wd-3-0023
数字信号处理
Digital Signal Processing
wd-3-0024
通信原理
Principle of Communication
wd-3-0030
信号与系统-1
Signals and Systems-1
wd-3-0031
信号与系统-2
Signal and System-2
wd-3-0032
信息论与编码
Information Theory and Encoding
wd-3-0033
移动通信基础
Fundamentals of Mobile communication
wd-4-0001
Android程序设计
Android Programming
wd-4-0003
iOS程序设计
iOS Programming
wd-4-0004
Java SE程序设计
Java SE Programming
wd-4-0006
Linux程序设计
Linux Programming
wd-4-0008
Web编程基础
Fundamentals of Web Programming
wd-4-0022
数据分析与挖掘
Data Analysis and Mining
wd-4-0024
数据库应用开发
Database Application Development
wd-4-0026
物联网控制技术
IoT Control Technology
wd-4-0029
物联网信息安全
IoT Information Security
wd-4-0040
数字信号处理2
Digital Signal Processing 2
wd-4-0048
物联网云计算
IoT Cloud Computing
wd-4-0049
物联网设备管理与控制
IoT Device Management and Control
wd-4-0050
前端开发与界面设计
Frontend Development and Interface Design
wd-4-0051
服务器部署与运维
Server Deployment and O&M
wd-4-0060
移动应用程序设计基础
Fundamentals of Mobile Application Design
wd-4-0062
数字信号与系统
Digital Signals and Systems
wd-4-0063
单片机应用技术
Single-chip Application Technology
wd-4-0064
数据分析与可视化
Data Analysis and Visualization
wd-4-0065
计算机辅助设计
Computer Aided Design
wd-4-0066
Python程序设计与算法基础
Fundamentals of Python Programming and Algorithms
wd-4-0068
物联网与绿色能源
IoT and Green Energy
wd-4-0069
边缘计算技术及应用
Edge Computing Technology and Application
合计选修
wd-0-0010
专业认知调研
Major Cognitive Survey
1周
wd-4-0012
电子工艺实训
Electronic Technique Training
wd-3-0012
电子技术课程设计
Electronic Technology Course Design
2周
劳动教育实践
0
1周(32)
wd-4-0032
综合工程训练
Comprehensive Engineering Training
wd-4-0017
嵌入式系统开发
Embedded System Development
wd-4-0002
APP应用开发
APP Development
wd-4-0028
物联网系统设计
IoT System Design
4周
wd-0-0013
工程规划与设计
Engineering Planning and Design
wd-4-0070
毕业实习
Graduation Practice
wd-4-0030
毕业论文(设计)*
Graduation Thesis( Design)*
14
448
14周
1152
36周
18
公
共
选
修
模
块
人文素质类
科学素养类
美育类
创新创业类
四史类
大学语文
国际视野类
大学生创业教育
合计(规定选修)
方案执笔人签字: 审核人签字: 负责人审核签字: 教学单位(章)
说明:1.本表涵盖所有课程均为中英文对照,请各专业列出准确的课程翻译。
2.“计算机基础”拟列入“工程基础”模块,各专业可根据本专业特点及对毕业要求指标点的支撑关系归入相应模块。
3.工科类本科专业修读总学分≤170学分,工科类专升本专业修读总学分≤85学分。
表5 物联网工程本科专业毕业要求与培养目标关联矩阵
培养目标
毕业要求
培养目标1
培养目标2
培养目标3
培养目标4
培养目标5
√
说明:毕业要求支撑的相应培养目标下打“√”
表6 物联网工程本科专业课程体系与毕业要求指标点对应关系矩阵
教学环节
毕业要求1
毕业要求2
毕业要求3
毕业要求4
毕业要求5
毕业要求6
毕业
要求7
要求8
要求9
要求10
要求11
1.1
1.2
1.3
1.4
2.1
2.2
2.3
3.1
3.2
3.3
4.1
4.2
4.3
5.1
5.2
5.3
6.1
6.2
6.3
7.1
7.2
8.1
8.2
9.1
9.2
10.1
10.2
11.1
11.2
H
L
M
信号与系统 I
Java Web程序设计
信号与系统II
人文素质类公共选修课
科学素养类公共选修课
美育类公共选选课
创新创业类公共选修课
四史类公共选修课
国际视野类公共选修课
说明:
1.表中教学环节包含课程、实践环节、训练等;根据课程对各项毕业要求的关联情况,在对应位置标注“H、M、L”。
2.矩阵应覆盖所有教学环节。
表7 第二课堂支撑毕业要求指标点的任务矩阵(物联网工程本科专业)
“一卷一韵 一步一染”传播中华非遗文化
科学小讲堂
全民国家安全教育主题演讲活动
学习经验沙龙活动
学霸晒笔记活动
家庭教育讲座
银领志愿活动
职业规划大赛
义务维修活动
“探索C语言之美:创新与实践活动
物联网设备互操作性测试活动
物联网环境适应性实验设计大赛
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