物联网工程

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专业名称:物联网工程

隶属院系部:大数据与人工智能学院

学历层次:本科

学制学位:学制四年、工学学位


培养目标:

本专业培养德智体美劳全面发展,掌握物联网系统架构与设计、传感器技术与应用、无线通信与网络技术、数据处理与分析技术、物联网安全基础理论和物联网工程实施、信息感知传输、数据智能处理、系统安全防护关键技术方法,具备物联网系统设计部署与管理、信息采集传输与处理、问题诊断与解决、团队协作与沟通、创新思维与实践等能力,能够在物联网相关领域从事物联网系统工程、物联网应用软件开发、物联网数据分析、物联网安全保障、物联网项目管理等工作的高素质应用型人才。

毕业要求:

1.工程知识:系统掌握数学、自然科学、计算机和物联网工程技术的基础和专业知识,能够将上述知识用于解决实际应用中物联网设计、产品开发及相关应用领域的复杂工程问题。

2.问题分析:掌握解决物联网复杂工程问题所需的思维方法,能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,快速发现、准确识别和正确表达,并结合检索文献、科学研究全面分析物联网应用领域的复杂工程问题,综合考虑可持续发展的要求,以获得有效结论。

3.设计/开发解决方案:能够运用物联网技术原理和方法,针对物联网工程领域的复杂工程问题设计和开发解决方案,开发满足特定需求的软硬件系统或组件,并能够在设计/开发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。

4.研究:掌握物联网理论和核心技术,能够基于物联网工程相关的科学原理,采用科学方法对物联网工程领域的复杂工程问题进行研究,包括调研与制定方案、设计与实施实验、分析与解释数据,并通过信息综合得到合理有效的结论,探索物联网应用领域中复杂工程问题求解的科学规律和一般性方法。

5.使用现代工具:能够针对物联网领域的复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源、物联网工程工具和信息检索工具,对复杂工程问题进行预测与模拟,并能够理解其局限性。

6.工程与可持续发展:在解决复杂的物联网工程问题时,能够基于工程项目的相关背景知识进行合理分析,评价物联网工程专业工程实践和复杂工程问题解决方案对健康、安全、环境、法律及经济和社会可持续发展的影响,并理解应承担的责任,在物联网工程实践中坚持公众利益优先。

7.工程伦理和职业规范:具有工程报国、为民造福的意识,具有人文社会科学素养和社会责任感,树立和践行社会主义核心价值观,能够在物联网工程实践中理解和践行工程伦理,并遵守职业道德、规范和相关法律法规,履行应承担的责任。

8.个人和团队:具有健康的体格和良好的心理素质,乐观积极,能够在多样化、多学科交叉背景下,正确处理竞争与合作关系、个人与团队关系,能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员及负责人的角色。

9.沟通:掌握沟通的方法和技巧,能够就物联网工程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,包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令,能够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.项目管理:具有一定的物联网工程项目管理知识和能力,理解并掌握物联网工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。

11.终身学习:具有自主学习、终身学习和批判性思维的意识和能力,养成自主学习和终身学习的习惯,能够通过不断学习提升专业能力和技术水平,理解广泛的技术变革对物联网工程和社会的影响,主动适应新技术发展的需要。

主干课程:

计算机网络、电路与电子技术、单片机原理及应用、传感器原理及应用、物联网通信技术、RFID原理及应用、嵌入式原理及应用、物联网控制原理与技术、物联网中间件设计、物联网信息安全技术。

集中实践教学环节:

企业综合实习、程序算法综合实训、操作系统实训、数据库原理及应用课程设计、嵌入式开发综合课程设计、RFID原理及应用课程设计、物联网工程综合设计和毕业设计等。

专业特色:

本专业现为郑州市急需(特需)专业,拥有一支专业知识扎实、实践与理论兼备的教师队伍。基于近五年在教科研论文、教学质量工程、科研项目及学生成果方面的系统积累,物联网工程专业已形成产学研用协同、智能感知与系统应用并重的鲜明特色。专业以智能机器人与多自主系统、智能传感与物联网平台为核心方向,在机器人协同控制、激光传感、智能驾驶、智慧农业、缺陷检测等领域取得一系列高水平成果,拥有多项中文核心及EI论文、省部级科研项目和产教融合课程。教学上强化AI智慧课程、产教融合教材及社会实践课程建设,科研上突出应用驱动与产业服务,学生培养成效显著,在国家级竞赛、软件著作权、实用新型专利、大学生创新训练计划项目中屡获佳绩。整体上,本专业构建了教师科研-教学转化-学生创新三位一体的良性生态,致力于培养具备系统思维、工程实践能力和产业适应能力的高素质物联网工程人才。

就业去向:

1.各类物联网与智能硬件企业的嵌入式软件开发、系统集成技术人员;

2.各类科技企业的物联网平台运维、智能感知与数据采集技术人员;

3.各类机器人、人工智能企业的机器人应用开发与边缘计算技术人员;

4.各类企事业单位的信息化部门、网络安全与技术支持管理人员;

5.考取研究生或公务员。

技能证书:

物联网工程师(如物联网应用工程师、物联网开发工程师)、嵌入式工程师(如嵌入式系统设计师、嵌入式应用开发工程师)、网络工程师(如计算机网络工程师、无线网络工程师)、信息安全工程师(如网络安全工程师、信息安全管理员)、程序员/软件设计师(如Java程序员、软件设计工程师)、数据库工程师(如数据库系统工程师、Oracle认证)、人工智能相关证书(如人工智能应用工程师、边缘计算认证)、行业特定认证(如华为物联网认证、阿里云IoT认证、思科认证)等。

课程体系及学时学分分配

课程/环节模块

课程类别

学分要求

占总学分百分比(%)

学时要求

占总学时百分比(%)

备注

主辅修

通识教育课/思想政治类

必修课

17.0

9.66

296

12.27

主修

通识教育课/人文社科类

必修课

23.5

13.35

484

20.07

主修

通识教育课/数学与自然科学类

必修课

20.0

11.36

320

13.27

主修

通识教育课/选修/限选

限选课

6.0

3.41

96

3.98

主修

通识教育课/选修/任选

任选课

2.0

1.14

32

1.33

详见通识教育选修课汇总表

主修

学科基础课/必修

必修课

33.5

19.03

536

22.22

主修

专业教育课/必修

必修课

20.5

11.65

328

13.60

主修

专业教育课/选修

限选课

8.0

4.55

128

5.31

主修

专业教育课/选修

任选课

8.0

4.55

128

5.31

主修

跨学科拓展课/选修

任选课

4.0

2.27

64

2.65

主修

实践教学环节/课程实践

必修课

27.0

15.34

0

主修

实践教学环节/创新创业实践

必修课

4.0

2.27

0

主修

实践教学环节/劳动教育实践

必修课

1.5

0.85

0

主修

实践教学环节/集中实践

必修课

28.0

15.91

0

主修

总计

176.0

100.00

2412

100.00

主讲教师:

王清珍,女,中共党员,教授,专业为计算机科学与技术。从1999年至今就职于郑州科技学院,一直从事教学工作,主讲微机原理与接口技术、单片机原理与接口技术、嵌入式原理与接口技术和程序设计基础等课程。主持省部级课题2项,参与3项,主持厅市级课题20余项。主编教材6部,获得8项实用新型专利和1项发明专利的授权。公开发表学术论文二十余篇。指导学生参加机器人和物联网工程类比赛,多次获得一、二、三等奖。

徐晓林,女,共产党员,信号与信息处理专业,硕士研究生。讲师、工程师,主讲嵌入式原理及应用、物联网工程设计与实践、基于ARM的嵌入式Linux开发与应用、物联网信息安全等课程。主持河南省高等学校重点科研项目1项,发表学术论文13篇,其中中文核心4篇,获得发明专利2项,实用新型专利6项。

董健,讲师。主讲《计算机网络技术》《网络综合布线技术》《物联网工程导论》等课程。参与课题6项获结项,发表科研论文5篇,主参编教材2部。

张云龙,男,中共党员,毕业于东南大学,工学硕士。讲师,高级网络安全管理员,初级考评员。物联网教研室专职教师,主讲课程《计算机网络》《物联网通信技术》《无线通信原理》等。2021年度“优秀教师”。工作期间公开发表3篇专业论文,参与完成6项省市级课题。

教学设施

机器人与微系统创新实验室,是以计算机应用、机电一体化和智能技术为核心的交叉学科创新实验室。实验室拥有一支综合素质好、学术水平高、实践经验丰富、具有开拓创新精神的教学科研队伍。实验室主要研究领域包括:机器人的智能检测技术,仿人形机器人、智能化多模块可拆装串联机器人、工业机器人、自主移动机器人的导航、定位与跟踪,高精密运动机械设计及其控制,嵌入式系统应用及开发,图像处理与机器人视觉等。实验室拥有一整套完备的硬件设施平台,实验室设备面向全院师生开放。

单片机实验室是专为电子、通信和自动化等专业课程的教学和实验而设立的实验室,该系统适应《微机原理与接口技术》和《单片机原理与应用》课程的需要,增加了系统的开放能力和可扩充性,充分调动了学生学习的积极性,方便了学生和老师实验程序的编制和调试。本实验室主要承担《单片机原理》《微机接口与技术》等相关课程的实验、课程设计及毕业设计。

物联网硬件组装实验室是培养学生掌握物联网硬件技术核心技能的重要实践场所。实验室涵盖了从基础传感器、通信模块到复杂物联网终端设备组装与调试等多方面的实验内容,由多个功能区域组成,配备先进的实验设备和工具,满足学生对物联网硬件系统的设计、组装、测试与优化的全方位需求。实验室还配备了多种辅助工具和教学资源,能够满足学生在不同实验项目中对硬件组装、电路设计与系统调试的需求。实验室总面积超过85平方米,设备总数达到60台套,涵盖从基础硬件搭建到复杂物联网终端设备开发的各类实验需求,充分支持了教学、科研和技能实训的开展。通过这些实践操作,学生能够全面掌握物联网硬件的核心技术,为从事物联网设备研发、系统集成及智能硬件相关工作奠定坚实的基础。