物联网工程专业培养方案


发布日期:2024-05-30

一、培养目标

本专业面向物联网工程领域,培养德、智、体、美、劳全面发展,知识扎实、身心健康,具有社会责任感、创新精神、实践能力、适应我国社会发展需求的高素质应用型人才。学生能够系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能,具备通信技术、网络技术、传感技术、移动互联技术等学科相关基础知识,具有物联网应用技能、物联网工程实践和解决复杂工程问题的能力,具备在信息产业、国民经济企事业单位和部门从事物联网工程相关的技术工作,以及在高等院校和科研院所从事相关技术开发的能力。

毕业生立足轻工、服务社会,立足京津冀、面向全国。本专业毕业生适宜在国家机关及企事业单位从事经济、金融、贸易、商务等行业的物联网系统设计与维护工作,开发基于物联网系统的新产品和新业务,也可以继续攻读本学科和相关学科的硕士学位和博士学位。

本专业预期学生毕业五年后达到以下目标:

(1) 具有良好的社会责任感、职业道德和人文科学素养,具有正确的社会主义核心价值观,具备工程伦理道德责任和尊重社会价值的能力;

(2) 适应国家发展对物联网相关技术人才的需要和社会经济建设需求,能够灵活运用数学与自然科学知识以及物联网工程专业的理论和技能,独立分析和解决工作中遇到的复杂工程问题;

(3) 具有从事物联网工程专业工作所必需的工程技术能力,具有从事物联网工程专业工作所必需的工程意识,具有对物联网相关技术及物联网项目规划、设计、实施、管理的知识与能力,胜任物联网项目的建设、研发、管理与运维等工作;

(4) 具有良好的全球化意识和国际视野,能够主动适应国内外形势及环境变化,拥有较强的自学能力、创新能力和持续发展能力;具备良好的沟通协作、组织领导以及项目管理能力。

二、毕业能力要求及实现矩阵

(一)  毕业能力要求

依据中国工程教育专业认证的标准和要求,根据物联网工程专业特点,毕业要求包括以下12项:

1. 工程知识:能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决物联网工程专业领域的复杂工程问题。

2. 问题分析:能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析物联网工程专业领域的复杂工程问题,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工程专业领域的复杂工程问题的解决方案,设计/开发满足特定需求的感知系统、控制系统、移动端系统、智能物联网系统解决方案和物联网数据处理方法或技术,并能够在设计环节中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

4. 研究:能够基于科学原理并采用科学方法对物联网工程专业领域的复杂工程问题进行研究,包括设计实验、处理物联网数据、分析通过采集来的物联网数据得到合理的结论,作出正确的决策。

5. 使用现代工具:能够针对物联网工程专业领域的复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,包括对物联网工程专业领域的复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。

6. 工程与社会:能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价物联网工程专业领域的工程实践和复杂问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。

7. 环境和可持续发展:能够理解和评价针对物联网工程专业领域复杂工程问题的具体工程实践对环境和社会的影响及可持续性。

8. 职业规范:具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在物联网工程专业工程实践中理解并遵守职业道德和规范,履行责任。

9. 个人和团队:能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。

10. 沟通:掌握与社会公众沟通交流的基本技巧;能够与业界同行就物联网工程专业领域的复杂工程问题进行学术交流和有效沟通,包括用术语清晰地表达技术思想,撰写文稿,电子媒体展示与表达;具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通交流。

11. 项目管理:理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。

12. 终身学习:具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。

毕业要求指标点分解见表1。

表1 毕业要求指标点分解

毕业要求

指标点

1、工程知识:能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决软件工程及相关技术领域复杂工程问题。

1.1能将数学、自然科学、工程基础和信息技术等专业知识运用到复杂工程问题的恰当表述中。

1.2能针对一个系统或过程建立合适的数学模型,并利用恰当的边界条件进行求解。

1.3能将工程原理与专业知识用于分析工程问题的解决途径,并改进;能将专业知识用于判别过程的极限和优化途径。

2、问题分析:能够应用数学、自然科学、工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析软件工程及相关技术领域复杂工程问题,以获得有效结论。

2.1能识别和判断复杂工程问题的关键环节和参数。

2.2能正确表达一个工程问题的解决方案,并认识到解决问题有多种方案可选择。

2.3能分析文献寻找可替代的解决方案,并运用基本原理证实解决方案的合理性。

3、设计/开发解决方案:能够设计针对软件工程及相关技术领域复杂工程问题的解决方案,能够综合运用软件工程学科相关理论和技术手段设计满足特定需求的计算机应用系统,并能够在设计环节中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化及环境等因素。

3.1能正确理解工程系统的设计目标,应用信息、控制、通信、计算机学科的基本理论和方法进行可行性研究。

3.2能应用物联网工程专业的基本理论和方法进行建模计算、设计开发。

3.3能够结合系统分析开发成本、产品质量、安全可靠性以及其对环境和社会的影响,创造性地发现、评估和选择完成应用系统所需的架构设计、开发方法,确定最优解决方案。

4、研究:能够基于软件工程领域的原理和方法,对软件工程及相关技术领域复杂工程问题进行研究,包括设计实验、数据分析与数据解释等,并通过信息综合得到合理有效的结论。

4.1能够基于科学原理并采用科学方法对物联网工程专业领域的复杂工程问题进行分析研究,通过实验得到相应的结论。

4.2能够基于科学原理并采用科学方法对物联网工程专业领域的复杂工程问题进行分析研究,通过分析物联网数据得到有效的结论。

4.3能够基于科学原理并采用科学方法对物联网工程专业领域的复杂工程问题进行研究,综合实验结果、数据处理结果以及数据分析结果得到合理的结论,从而作出正确的决策。

5、使用现代工具:能够针对软件工程及相关技术领域的复杂工程问题,开发、分析、选择恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,对软件工程及相关技术领的复杂工程问题进行预测与模拟,并理解其局限性。

5.1能够针对物联网工程专业领域的复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的技术和资源。

5.2使用现代工具:能够针对物联网工程专业领域的复杂工程问题,开发、选择与使用现代工程工具和信息技术工具。

5.3对物联网工程专业领域的复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。

6、工程与社会:能够基于软件工程相关背景知识进行合理分析,评价软件工程及相关技术领域工程实践和复杂工程问题解决方案对于社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。

6.1能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价物联网工程专业领域的工程实践和复杂问题解决方案。

6.2分析和评价物联网工程专业领域的工程实践和复杂问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响。

6.3能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价物联网工程专业领域的工程实践和复杂问题解决方案,且能够理解应承担的各方面责任。

7、环境和可持续发展:能够正确理解和评价针对软件工程及相关技术领域复杂工程问题的工程实践对于环境、社会可持续发展的影响,并能够将环境、社会可持续发展的要求体现于解决方案。

7.1理解环境保护和社会可持续发展的内涵和意义。

7.2了解环境保护和社会可持续发展的基本方针、政策和法律、法规,能够正确认识针对复杂工程问题的专业工程实践对环境和社会的影响。

7.3能针对实际复杂工程问题,评价其资源利用率、对文化的冲击等工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

8、职业规范:具有较好的人文社会科学素养、社会责任感,能够在软件工程及相关技术领域的工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任。

8.1具有人文及社会科学素养,了解国情,理解社会主义核心价值观,树立正确的政治立场、世界观、人生观和价值观。

8.2理解工程技术的社会价值以及工程师的社会责任,在工程实践中能自觉遵守职业道德和规范。

9、个人和团队:能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。

9.1能主动与其他学科的成员共享信息,合作共事,独立完成团队分配的工作。

9.2能够胜任团队成员或负责人的角色,能在团队协作中听取其他团队成员的意见和建议,充分发挥团队协作的优势。

10、沟通:能够就软件工程及相关技术领域复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和软件文档、陈述发言、清晰表达与沟通,并具备一定的国际视野,能够进行跨文化背景下的沟通和交流。

10.1具备社交技巧,能够进行可行性分析报告、项目任务书、投标书等工程项目文件的编纂。

10.2具备良好的专业外语能力和国际交流能力,能够在跨文化背景下进行有效沟通交流。

11、项目管理:理解并掌握软件工程管理原理与经济决策方法,能够在多学科环境中应用。

11.1掌握经济决策方法,能在在多学科环境中,综合多方面因素合理运用经济决策方法。

11.2掌握工程管理原理,能在确保“稳定安全可靠”特点的前提下,主导项目实施与部署。

12、终身学习:具备自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。

12.1理解自主学习的必要性,具有自主学习和终身学习的意识和能力,能够跟踪本领域最新技术发展趋势,不断学习并适应行业发展。

12.2能够通过文献查询、网络培训等多种渠道进行终身学习,以适应职业发展的需求。

为保证本专业学生满足知识、能力和素质的达成,本专业设置了完善的课程体系,其中包括理论教学、实验教学、课程设计、毕业设计/论文、学科竞赛、创新创业训练项目等教学环节。本专业毕业要求对培养目标的支撑关系见表2。

表2 本专业学生毕业要求对培养目标的支撑关系矩阵


培养目标1

培养目标2

培养目标3

培养目标4

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



毕业要求 8




毕业要求 9




毕业要求10



毕业要求11




毕业要求12




(二)  实现矩阵

毕业要求

实现环节与途径

1.工程知识

高等数学、离散数学、数据结构、计算机组成原理、数字逻辑

2.问题分析

计算机网络、传感器原理及应用、RFID原理及应用、物联网通信技术

3.设计/开发解决方案

C语言程序设计、面向对象程序设计(C++)、C/C++课程设计、计算机组成原理课程设计

4.研究

C语言程序设计、面向对象程序设计(C++)、C/C++课程设计、Python程序设计

5.使用现代工具

C语言程序设计、面向对象程序设计(C++)、汇编语言程序设计、物联网数据处理、Java语言程序设计

6.工程与社会

思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、马克思主义基本原理、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、算法分析与设计

7.环境和可持续发展

物联网通信技术、物联网通信技术实验、传感网原理及应用、物联网工程规划与设计、大数据原理与应用+

8.职业规范

思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、马克思主义基本原理、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论

9.个人和团队

体育、创业基础、计算机组成原理课程设计、物联网通信技术实验、军训、RFID原理及应用课程设计、物联网通信技术课程设计、移动终端课程设计、传感网课程设计、物联网综合实训、毕业设计(论文)(含毕业实习)

10.沟通

英语、大学语文、计算机组成原理课程设计、RFID原理及应用实验、移动终端程序设计、形势与政策教育、RFID原理及应用课程设计、物联网通信技术课程设计、移动终端课程设计、传感网课程设计、物联网综合实训

11.项目管理

算法分析与设计、传感网课程设计、物联网综合实训

12.终身学习

移动终端程序设计实验、传感网课程设计、物联网综合实训

三、课程体系对毕业要求的支撑

本专业培养方案所设置的课程能够支撑标准中的各项毕业要求,课程内容及其考核方式可有效支撑各项毕业要求的达成。课程对毕业要求的支撑矩阵见表3。

表3 课程对毕业要求的支撑矩阵图

课程类别

课程性质

课程名称

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

毕业

要求8

毕业

要求9

毕业

要求10

毕业

要求11

毕业

要求12

通识教育课程

必修课

思想道德修养与法律基础






H


H




M

中国近现代史纲要






H


H





马克思主义基本原理






H


H



M

M

毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论






H


H

M



M

英语










H


M

军事理论








M

M

M



体育









H



M

计算思维与智能科学导论





M







L

大学语文










H


M

创业基础








M

H

M

M


高等数学

H

M











线性代数A

M

M











概率与统计B

M

M











大学物理

M

M











物理实验

M



M










课程类别

课程性质

课程名称

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

毕业要求8

毕业要求9

毕业要求10

毕业要求11

毕业要求12

学科基础课程

必修课

C语言程序设计



H

H

H








C语言程序设计实验



H

H

H








离散数学

H

H

M










数据结构

H

M




M






M

数据结构实验

H

H










M

计算机组成原理

H












面向对象程序设计(C++



H

H

H








面向对象程序设计(C++)实验



H

H

H








C/C++课程设计



H

H

H








计算机组成原理课程设计



H






H

H



Python程序设计



H

H

H





M



选修课

电路B

H





M

M






数字逻辑B

H

H











物联网导论A

H












数据库原理A



H

H









数据库原理实验A



H

H









汇编语言程序设计



H

H

H








计算机网络B


H











算法分析与设计

H

M




H





H

M

操作系统

M













课程类别

课程性质

课程名称

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

毕业

要求8

毕业

要求9

毕业

要求10

毕业

要求11

毕业

要求12

学科基

础课程

选修课

传感器原理及应用


H











数值分析

M

M

H









M

专业教育课程

必修课

嵌入式系统与设计

RFID原理及应用



H

H









RFID原理及应用

物联网通信技术

H

H

H










RFID原理及应用实验

H

M

M







H



选修课

物联网通信技术

物联网通信技术实验


H


H


M

H




M

M

物联网通信技术实验

传感网原理及应用


H


H



H


H



M

传感网原理及应用


H


H



H





M

物联网数据处理

物联网工程规划与设计




H

H




M



M

物联网工程规划与设计



H

H



H






Java语言程序设计



H

H

H








Java语言程序设计实验



H

H

H








单片机与接口技术

H

H










M

单片机与接口技术实验

H


H

M









移动终端程序设计



H

H

H





H



移动终端程序设计实验



H

H

H





M


H


课程类别

课程性质

课程名称

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

毕业

要求8

毕业

要求9

毕业

要求10

毕业

要求11

毕业

要求12

专业教育课程

选修课

数据库应用与开发


H



M








数据库应用与开发实验


H



M








C#语言与.NET架构



H

H

H








C#语言与.NET架构实验



H

H

H








物联网安全技术


H











人工智能









M




大数据原理与应用

H

H





H


M




集中实践环节

专业公共必修

形势与政策教育








L


H


M

军训









H

M



思政课实践






M


M


M



RFID原理及应用课程设计









H

H


M

物联网通信技术课程设计


H







H

H


M

移动终端课程设计



H

H

M




H

H



传感网课程设计









H

H

H

H

物联网综合实训









H

H

H

H

毕业设计(论文)(含毕业实习)




H





H




说明::(1)H:强、M:中、L:弱 表示课程与毕业能力之间的关联度强弱程度;(2)※表示限制性选修课。

四、主干学科

计算机科学与技术

五、标准学制与学位

1.标准学制:四年制本科,实行弹性学习年限

2.授予学位:工学学士学位

六、毕业学分要求与学位授予件

1.毕业最低学分要求:164学分

课程体系结构与各类课程毕业学分要求:

课程类别

学分

占总学分比例

学时

备注

理论教学

通识教育课

必修

36

22%

656


选修

1

1%

16


学科基础课

必修

48.5

30%

792


选修

7.5

4%

112


专业领域课

必修

19

11%

336


选修

11

7%

144


个性化课程

人文/科学素养类

选修

6

4%

96


专业拓展类

选修

6

4%

96


创新创业类

选修

2

1%

32


理论教学合计

137

84%

2328


集中实践教学环节

必修

27

16%

32w+32


选修

-

-

-


毕业最低要求学分合计

164

100%

2376+32w


2.学位授予条件:取得本专业毕业证书、满足《天津科技大学学位授予工作实施细则》中相应规定者,授予学士学位。

七、核心课程

C语言程序设计、PyThon程序设计、数据结构、计算机组成原理、计算机网络、操作系统、嵌入式系统与设计、RFID原理及应用、物联网通信技术、传感网原理及应用、物联网数据处理、物联网工程规划与设计、移动终端程序设计、传感器原理及应用。