高校物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)中心規(guī)劃方案

李佳音,李小慧（.東北大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院，河北秦皇島,066000；.唐山師范學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系，河北唐山，063000）

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高校物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)中心規(guī)劃方案

李佳音1,李小慧2
（1.東北大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院，河北秦皇島,066000；2.唐山師范學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系，河北唐山，063000）

摘要：本文淺談了高校物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè)方案。建立物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)中心，有效劃分試驗(yàn)區(qū)域，成立實(shí)驗(yàn)梯隊(duì)，服務(wù)高等教育，培養(yǎng)合格人才。使高校在電子信息領(lǐng)域同類院校中脫穎而出，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)學(xué)校整體辦學(xué)實(shí)力和辦學(xué)水平的跨越式發(fā)展，組建“雙一流”大學(xué)。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；建設(shè)規(guī)劃

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識別（RFID）及各種信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物全面互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過射頻識別、傳感器等方式獲取物理世界的各種信息，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息傳送與交互，采用智能計(jì)算技術(shù)對信息進(jìn)行分析處理，從而提高對物理世界的感知能力，實(shí)現(xiàn)智能化識別、監(jiān)控、決策和控制管理。

1 實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)背景與意義

物聯(lián)網(wǎng)的用途廣泛，遍及工、農(nóng)、服務(wù)業(yè)、環(huán)保、軍事、交通、現(xiàn)代物流、居家生活等多個(gè)領(lǐng)域，社會對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面的人才需求巨大?！白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計(jì)劃”（CDIO）體現(xiàn)了國家對工程教育改革的宏觀要求，在當(dāng)前我國工程教育改革大背景下具有特殊的重要意義。建設(shè)符合高校人才培養(yǎng)需求的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)中心，完成“卓越工程師”培養(yǎng)目標(biāo)，是高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的絕好契機(jī)。

物聯(lián)網(wǎng)課程體系是一門將無線通訊、RFID技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)和智能系統(tǒng)等諸多課程綜合在一起的交叉學(xué)科,工程性、實(shí)踐性很強(qiáng)。依托優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，通過完善的實(shí)驗(yàn)體系，使學(xué)生掌握和理解物聯(lián)網(wǎng)的基本原理、關(guān)鍵技術(shù)、協(xié)議等理論知識，并能夠進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用、管理、設(shè)計(jì)和開發(fā)。

2 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)中心總體設(shè)計(jì)

2.1 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)需求分析

為了培養(yǎng)能夠系統(tǒng)地掌握物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)理論、方法和技能，具備通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)等信息領(lǐng)域?qū)拸V的專業(yè)知識的高級工程技術(shù)人才，實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)建設(shè)需要配合專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)規(guī)范、物聯(lián)網(wǎng)核心課程，以學(xué)生實(shí)訓(xùn)為目標(biāo)，滿足以下需求。

(1)滿足高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程教學(xué)需要和專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)范；

(2)滿足物聯(lián)網(wǎng)各個(gè)知識點(diǎn)的各種實(shí)驗(yàn)需求并能夠完成一些綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，如智能家居、智能農(nóng)業(yè)、智能安防等綜合實(shí)訓(xùn)。

(3)能夠兼顧物聯(lián)網(wǎng)各種競賽以及學(xué)?？蒲泄ぷ餍枰?/p>

(4)對于培養(yǎng)素質(zhì)較好的學(xué)生以及滿足學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)競賽提供良好平臺。

2.2 實(shí)驗(yàn)中心設(shè)計(jì)原則

建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室，培養(yǎng)學(xué)生合理的知識結(jié)構(gòu)、具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，掌握物聯(lián)網(wǎng)專門知識和技能，并使學(xué)生具備在本領(lǐng)域跟蹤新理論、新知識、新技術(shù)的能力以及較強(qiáng)的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室集教學(xué)、實(shí)訓(xùn)、創(chuàng)新、演示和研發(fā)功能于一體，作為整個(gè)學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)的中心，亦可作為多個(gè)學(xué)科的實(shí)訓(xùn)基地。建設(shè)原則如下：

(1)區(qū)域規(guī)劃：物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)包含物聯(lián)網(wǎng)及RFID射頻識別教學(xué)系統(tǒng)、智能家居實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、智能交通實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。

(2)知識完整性：支持智能傳感器、嵌入式系統(tǒng)、RFID技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)通信等學(xué)科。

(3)多網(wǎng)融合性：能夠多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)以及各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間的信息融合。

(4)可擴(kuò)展性和靈活性：采用模塊化設(shè)計(jì)，各模塊間提供可融合的開放接口。靈活組合，滿足獨(dú)特的設(shè)計(jì)及應(yīng)用需求。

(5)設(shè)備易操作性：基礎(chǔ)教學(xué)設(shè)備均采用模塊化設(shè)備的方式構(gòu)建，并配套可視化的軟件，界面友好，操作簡便，易于維護(hù)。

2.3 實(shí)驗(yàn)中心區(qū)域規(guī)劃

通過區(qū)域規(guī)劃，能將教學(xué)與實(shí)訓(xùn)、創(chuàng)新與應(yīng)用很好地融合在一起，既能方便教師教學(xué)，又要有利于學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，以及學(xué)生、教師的分組創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)思想，擬將實(shí)驗(yàn)室劃分為基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)區(qū)、智能家居系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)區(qū)、智能交通系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)區(qū)。各區(qū)域功能說明如下：

(1)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)區(qū)：該區(qū)域由物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成。支持多網(wǎng)融合、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用、RFID技術(shù)應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算等相關(guān)課程教學(xué)。

(2)智能家居系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)區(qū)：該區(qū)域部署一個(gè)真實(shí)的智能家居應(yīng)用系統(tǒng)，可對室內(nèi)光照、溫濕度等室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行智能監(jiān)控，對火災(zāi)、入侵等進(jìn)行智能預(yù)警，同時(shí)具備窗簾、燈光等主動控制及通過Android智能終端設(shè)備進(jìn)行智能控制。

(3)智能交通系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)區(qū)：該區(qū)域提供物聯(lián)網(wǎng)智能交通系統(tǒng)的真實(shí)應(yīng)用模擬，是將信息、數(shù)據(jù)通訊傳輸?shù)燃夹g(shù)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效地集成運(yùn)用的綜合交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)，模擬真實(shí)的交通應(yīng)用。

2.4 實(shí)驗(yàn)中心人員配備

在建成物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)中心硬件設(shè)施及規(guī)劃的基礎(chǔ)上，配備具有深厚理論基礎(chǔ)及豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的專職及兼職實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍，發(fā)展多層次、強(qiáng)理論、重實(shí)踐的教師梯隊(duì)。梯隊(duì)由專業(yè)教學(xué)主任牽頭，專業(yè)骨干教師、實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員為主體，學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生為輔助，成立實(shí)驗(yàn)教學(xué)科研團(tuán)隊(duì)，在完成基本教學(xué)任務(wù)的基礎(chǔ)上，利用先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)施，開展科研創(chuàng)新活動。

(1)院校領(lǐng)導(dǎo)牽頭，制定課程教學(xué)體系，規(guī)劃專業(yè)教學(xué)目標(biāo)和培養(yǎng)任務(wù)，指明創(chuàng)新科研方向。

(2)教研室主任綜合教師及學(xué)生建議，安排教學(xué)和實(shí)驗(yàn)任務(wù)大綱，在科研規(guī)劃框架下，確立科研目標(biāo)。

(3)專業(yè)教師與實(shí)驗(yàn)教師協(xié)調(diào)，共同制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)書及科研立項(xiàng)。

(4)以學(xué)生為主體，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)及科研創(chuàng)新活動。同時(shí)組織學(xué)生參與課程體系討論，進(jìn)一步完善課程教學(xué)及科研體系。

3 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是面向現(xiàn)代信息處理技術(shù)，高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的目標(biāo)是培養(yǎng)從事物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、技術(shù)開發(fā)、系統(tǒng)實(shí)施及科學(xué)研究方面的高等工程技術(shù)人才。通過建立高水平的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)中心，可以培養(yǎng)學(xué)生合理的知識結(jié)構(gòu)、讓學(xué)生掌握物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科關(guān)鍵設(shè)計(jì)知識和技能，并且具備在本專業(yè)領(lǐng)域跟蹤新理論、新知識、新技術(shù)的能力以及較強(qiáng)的創(chuàng)新實(shí)踐能力，適應(yīng)社會高速發(fā)展的嶄新需求。

參考文獻(xiàn)

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[3]孫文景等.高校物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建方案[Z].2015.6.

李佳音（1977-），女，漢族，河北秦皇島市人，東北大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院講師，碩士，主要從事計(jì)算機(jī)軟件及網(wǎng)絡(luò)研究。

李小慧（1976-），女，漢族，河北唐山市人，唐山師范學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系講師，大學(xué)本科，主要從事計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)研究。

The planning scheme of the collage experiment center of the Internet of things

Li Jiayin1，Li Xiaohu2
（1.Northeast University at Qinhuangdao The Department of Computer and Communication Engineering，Hebei Qinhuangdao，066000；
2.Tangshan Teachers College The Department of Computer Science，Hebei Tangshan， 063000）

Abstract：This paper discusses the construction scheme of IOT experiment center.The establishment of professional networking experiment center,effective division of test area,the establishment of the service tier,higher education,training of qualified personnel.Make the leap development of universities the whole school education strength and educational level of the local economic construction,to format the"double first class" university.

Keywords：Internet of things;Experimental teaching;construction planning

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