淺談物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)院校的教學(xué)現(xiàn)狀及教學(xué)方案

胡欣宇 張瑞雪

摘 要：隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用前景，專業(yè)人才匱乏是制約農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主要問(wèn)題之一。作為培養(yǎng)高技能人才的高校，建設(shè)完善合理的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)教育體系，培養(yǎng)滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的專業(yè)人才是當(dāng)務(wù)之急。文中通過(guò)分析高校農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀和需求，闡述了教學(xué)的建設(shè)目標(biāo)與思路，并從目標(biāo)定位、課程安排、配套設(shè)置、聯(lián)合培養(yǎng)這四個(gè)方面提出了高校農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)方案，文章對(duì)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)具有重要意義。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化；高校；教學(xué)方案

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2016）07-0-04

0 引 言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)向“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)高效、生態(tài)、安全”方向發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。自2005年11月17日，在突尼斯召開(kāi)的信息社會(huì)世界峰會(huì)上，國(guó)際電信聯(lián)盟發(fā)布的《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》報(bào)告中提出：無(wú)所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時(shí)代即將來(lái)臨，世界上所有的物體都可以通過(guò)一些關(guān)鍵技術(shù)，包括通信技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、傳感器技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、嵌入式技術(shù)和納米技術(shù)等，用互聯(lián)網(wǎng)連接在一起，使世界萬(wàn)物都可以上網(wǎng)。隨著我國(guó)由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的步伐邁進(jìn)，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)已是大勢(shì)所趨。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用一般通過(guò)大量的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，從而通過(guò)傳感器采集農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集成無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)成果，加之先進(jìn)傳感器的幫助，達(dá)到對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境與資源、動(dòng)植物生長(zhǎng)軌跡等農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，取得動(dòng)植物生長(zhǎng)狀態(tài)、植物水肥狀況、植物病蟲(chóng)害以及其他相應(yīng)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的實(shí)時(shí)信息，并通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)動(dòng)態(tài)模擬農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，科學(xué)調(diào)控生長(zhǎng)環(huán)境中的各個(gè)要素，以幫助農(nóng)民及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并且準(zhǔn)確定位發(fā)生問(wèn)題的位置。由此，農(nóng)業(yè)將逐漸從以人力為中心、依賴于機(jī)械的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)向以信息和軟件為中心的現(xiàn)代化、信息化的生產(chǎn)模式，達(dá)到合理使用資源、降低成本、改善環(huán)境、提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的目的。目前，我國(guó)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用總體處于初步應(yīng)用階段。

1 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景及現(xiàn)狀

2009年8月，溫家寶總理在無(wú)錫考察時(shí)，提出了“感知中國(guó)”的概念，由此掀起了物聯(lián)網(wǎng)在我國(guó)發(fā)展的熱潮。為響應(yīng)國(guó)家與社會(huì)的號(hào)召與需求，近幾年來(lái)，我國(guó)各省、市都已紛紛制定出臺(tái)了本區(qū)域內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，然而盡管如此，我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)工程及物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的可用人才依然無(wú)法滿足當(dāng)下發(fā)展的如火如荼的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)人才的需求，這已然成為遏制我國(guó)當(dāng)下農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要原因之一。許多地區(qū)及企業(yè)已經(jīng)提前開(kāi)始了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)型人才的爭(zhēng)奪戰(zhàn)。為了適應(yīng)我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，人才培養(yǎng)成為當(dāng)務(wù)之急。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要專業(yè)型人才為之努力，而人才的培養(yǎng)則主要依賴教育。因此，高校作為教育的金字塔頂端，對(duì)培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)人才有著不可推卸的責(zé)任。于是，許多高校紛紛把握時(shí)代脈搏，相繼開(kāi)設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)這一專業(yè)。

自2010年起，教育部批準(zhǔn)了首批32所大學(xué)開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)，其中包括北京理工大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)等。2011年教育部審批通過(guò)27所大學(xué)設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)，其中包括江南大學(xué)、華僑大學(xué)、河北師范大學(xué)、長(zhǎng)春大學(xué)等。2012年審批通過(guò)了79所高校開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)，至此，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)已使得各高校趨之若鶩，紛紛申報(bào)。至2012年6月，國(guó)家一共審批了包括?？圃盒Ｔ趦?nèi)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)院校138所，而這一數(shù)字仍在不斷增加[1]。

2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)存在的問(wèn)題

2.1 培養(yǎng)目標(biāo)模糊

如上文所述，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)在我國(guó)高校中甚為“流行”，然而通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料發(fā)現(xiàn)，截至2012年6月，我國(guó)教育部審批通過(guò)的具備物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)招生資格的138所本科及?？圃盒Ｖ校挥泻颖鞭r(nóng)業(yè)大學(xué)、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)和新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)這 3 所農(nóng)業(yè)高校開(kāi)設(shè)了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，但這幾所高校對(duì)于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)人才的培養(yǎng)目標(biāo)與其他綜合類高校的培養(yǎng)目標(biāo)相似，并沒(méi)有涉及到足夠的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域背景知識(shí)[2]。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)支撐著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，“十二五”期間預(yù)計(jì)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域需要大約1 000萬(wàn)人才，這樣巨大的人才需求提供了巨大的市場(chǎng)以發(fā)展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程，然而當(dāng)前許多高校培養(yǎng)出的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才并不能滿足國(guó)內(nèi)人才市場(chǎng)的巨大需求，主要原因就在于高校的培養(yǎng)目標(biāo)模糊，所培養(yǎng)出的人才不具備面向農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用能力。

2.2 重理論輕實(shí)踐

我國(guó)教育體系一直存在的最大詬病即重理論教育，而忽視了實(shí)踐技能；重視書(shū)面考試成績(jī)，而忽視了應(yīng)用能力。教學(xué)方法對(duì)于教學(xué)質(zhì)量而言至關(guān)重要，然而目前大多數(shù)高校中還普遍存在傳統(tǒng)的“硬灌輸”教學(xué)方法，教師照本宣科，課堂氣氛不夠活躍，學(xué)生上課積極性不高，對(duì)專業(yè)前景與應(yīng)用也不甚了解。許多學(xué)生為了能夠順利通過(guò)考試，只能在考試之前死記硬背，這樣導(dǎo)致學(xué)生應(yīng)該掌握的知識(shí)沒(méi)掌握，相應(yīng)的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力也就無(wú)法得到提高。這種應(yīng)試教育的弊端不應(yīng)再繼續(xù)存在于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)中。許多學(xué)生大學(xué)四年枉讀書(shū)，只會(huì)“紙上談兵”，一旦需要實(shí)踐研究，能力就顯得十分薄弱。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是一門(mén)應(yīng)用型學(xué)科，高校與學(xué)生都應(yīng)當(dāng)明白——學(xué)習(xí)這門(mén)專業(yè)的意義并不在于考試成績(jī)，而在于是否能夠?qū)⑵鋺?yīng)用到農(nóng)業(yè)實(shí)踐中。

2.3 配套設(shè)施不完善

許多高校在物聯(lián)網(wǎng)方面沒(méi)有足夠完善的實(shí)驗(yàn)室與實(shí)訓(xùn)計(jì)劃，使得學(xué)生只能掌握生硬的書(shū)本知識(shí)，而無(wú)法感受物聯(lián)網(wǎng)的魅力。且實(shí)驗(yàn)室大多緊缺甚至沒(méi)有配備，實(shí)驗(yàn)器材也存在不夠先進(jìn)、跟不上教學(xué)水平等問(wèn)題。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為專業(yè)性很強(qiáng)的學(xué)科，應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生有實(shí)訓(xùn)的機(jī)會(huì)，在實(shí)踐中應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)，才能將知識(shí)掌握的更加牢固。然而據(jù)調(diào)查，許多高校的物聯(lián)網(wǎng)工程類學(xué)科并沒(méi)有進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，只是把這一重要環(huán)節(jié)交給學(xué)生自主完成，而許多學(xué)生便敷衍了事或者因?yàn)檎也坏綄?shí)訓(xùn)場(chǎng)所而沒(méi)有進(jìn)行，這就導(dǎo)致了應(yīng)用技能的欠缺。

2.4 師資力量欠缺

近年來(lái)，由于國(guó)際、國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)不斷蓬勃發(fā)展，各個(gè)行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的需求量均在日益增大。從招生角度看，物聯(lián)網(wǎng)旺盛的前景使得這一專業(yè)必定會(huì)受到廣大學(xué)生與家長(zhǎng)的認(rèn)可；從就業(yè)角度看，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的短缺必定會(huì)推動(dòng)相關(guān)專業(yè)的就業(yè)率。然而目前在我國(guó)，物聯(lián)網(wǎng)作為一門(mén)新型學(xué)科，缺乏能夠承擔(dān)教育重任的大批高素質(zhì)人才。日益增長(zhǎng)的高校物聯(lián)網(wǎng)類學(xué)科與師資人才的缺乏，是高校物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)中急需解決的問(wèn)題[3]。

3 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)思路

3.1 定位人才培養(yǎng)目標(biāo)

定位人才培養(yǎng)目標(biāo)是高等教育人才培養(yǎng)的根本條件與教學(xué)前提，直接關(guān)系到本學(xué)科與專業(yè)發(fā)展的方向及目標(biāo)，是開(kāi)展各項(xiàng)教育教學(xué)活動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)和最終目的。目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)高校物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃均普遍處于起步與探索階段，存在著培養(yǎng)目標(biāo)不明確，培養(yǎng)方案、教學(xué)模式趨于傳統(tǒng)等問(wèn)題，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域人才需求與當(dāng)前高校的培養(yǎng)方案和培養(yǎng)模式存在著較大偏差，從而造成了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的人才緊缺現(xiàn)象。物聯(lián)網(wǎng)類專業(yè)的教學(xué)發(fā)展趨勢(shì)是專業(yè)知識(shí)與具體專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)相結(jié)合，作為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)高校，在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)銘記：既掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)又了解農(nóng)業(yè)領(lǐng)域相關(guān)知識(shí)的復(fù)合型、專業(yè)型人才是時(shí)代所需，是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程行業(yè)的應(yīng)用之才。2012年，國(guó)家教育部信息中心預(yù)計(jì)“十二五” 期間我國(guó)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域需要的人才缺口巨大。無(wú)論是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型，抑或是城市型農(nóng)業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)，這些行業(yè)的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型都離不開(kāi)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和具有綜合知識(shí)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才。鑒于此，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)當(dāng)定位為： 立足高校，面向全國(guó)，培養(yǎng)適應(yīng)當(dāng)代社會(huì)發(fā)展需要的德、智、體全面發(fā)展，具有扎實(shí)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識(shí)、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域背景知識(shí)和一定人文知識(shí)，且實(shí)踐能力強(qiáng)，面向農(nóng)業(yè)以及其他應(yīng)用領(lǐng)域的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)體系如圖1所示。

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)應(yīng)做到使學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)工程的相關(guān)技術(shù)，且對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的各個(gè)領(lǐng)域都有足夠的認(rèn)識(shí)。針對(duì)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)，學(xué)生應(yīng)當(dāng)了解當(dāng)下智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)與應(yīng)用，在這一基礎(chǔ)上了解物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的整體系統(tǒng)，并應(yīng)當(dāng)有能力跟蹤物聯(lián)網(wǎng)的新技術(shù)、新領(lǐng)域，及時(shí)了解農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景與應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)本專業(yè)的發(fā)展方向與就業(yè)也應(yīng)有明確認(rèn)識(shí)[4]。

3.2 合理計(jì)劃課程體系

課程體系的構(gòu)建是高等教育培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)建設(shè)實(shí)施的核心方法，必須圍繞著人才培養(yǎng)目標(biāo)展開(kāi)，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)并重，教學(xué)與考核并重，只有這樣才能培養(yǎng)出符合要求的高端應(yīng)用型人才。

3.2.1 理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)并重

在理論教學(xué)方面，理論知識(shí)包括普通基礎(chǔ)類課程、自然科學(xué)類課程、專業(yè)主修課和專業(yè)選修課四個(gè)方面。其中，普通教育基礎(chǔ)類課程包括文史哲類課程、英語(yǔ)和素質(zhì)教育類課程，通過(guò)這些基礎(chǔ)類課程的學(xué)習(xí)，可以保證學(xué)生的健康成長(zhǎng)，促進(jìn)獨(dú)立思考、獨(dú)立解決問(wèn)題能力的形成；自然科學(xué)類包括數(shù)學(xué)、電子等課程，為物聯(lián)網(wǎng)工程的研究工作做知識(shí)上的儲(chǔ)備；專業(yè)主修課程由傳感器原理與RFID、嵌入式技術(shù)及應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)論、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)概論、通信原理、物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)等課程構(gòu)成，可以使學(xué)生學(xué)習(xí)到物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的背景知識(shí)，建立起對(duì)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的整體認(rèn)識(shí)，形成物聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)的思維方式；專業(yè)選修課方面包括開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)其他領(lǐng)域的知識(shí)課程，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣來(lái)選擇[5]。

實(shí)踐教學(xué)方面，應(yīng)當(dāng)增加實(shí)踐教學(xué)的比重，從一開(kāi)始就培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手意識(shí)與實(shí)踐能力。實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)方法可基于實(shí)際的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)與建立，在教學(xué)中注重技術(shù)應(yīng)用的培養(yǎng)。結(jié)合當(dāng)下的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)踐教學(xué)的具體內(nèi)容包括精確農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)——這一實(shí)驗(yàn)主要應(yīng)用于研究智能農(nóng)業(yè)大棚中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)，結(jié)合農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)Ｓ孟盗袀鞲衅鲗?duì)農(nóng)產(chǎn)品生長(zhǎng)環(huán)境中的溫濕度、pH值、光照以及土壤養(yǎng)分等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和傳輸；精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)數(shù)字化管理實(shí)驗(yàn)——本實(shí)驗(yàn)主要用于溫度、光譜等多種不同傳感器對(duì)農(nóng)產(chǎn)品生長(zhǎng)過(guò)程的全程監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理，結(jié)合射頻識(shí)別電子標(biāo)簽的應(yīng)用，在生長(zhǎng)與生產(chǎn)等過(guò)程中進(jìn)行可識(shí)別的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化[6]；物聯(lián)網(wǎng)感應(yīng)的智能灌溉實(shí)驗(yàn)——該實(shí)驗(yàn)通過(guò)采用高精度土壤溫濕度傳感器，依據(jù)土壤和作物用水實(shí)行精準(zhǔn)灌溉，充分體現(xiàn)節(jié)水配備的作用，優(yōu)化調(diào)度，提高效益。

3.2.2 知識(shí)、能力與過(guò)程性考核并重

（1）知識(shí)性考核。采用計(jì)算機(jī)在線考試系統(tǒng)，主要以客觀題形式考核學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的掌握程度，考核成績(jī)占課程總成績(jī)的30%。

（2）能力性考核。以實(shí)踐操作的開(kāi)放性形式考核學(xué)生對(duì)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的認(rèn)知程度，學(xué)生以項(xiàng)目方案的形式提交成果，并對(duì)自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行匯報(bào)，從原創(chuàng)性、準(zhǔn)確性和實(shí)用性三個(gè)方面進(jìn)行綜合打分，考核成績(jī)占課程總成績(jī)的50%。

（3）過(guò)程性考核。從出勤率、思考與解決問(wèn)題的能力、實(shí)訓(xùn)設(shè)備的操作能力三方面綜合評(píng)估，本考核占課程總成績(jī)的20%。

3.3 實(shí)驗(yàn)室與實(shí)訓(xùn)設(shè)施

傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)方法已不再適用于當(dāng)下的高校教學(xué)體系，會(huì)寫(xiě)會(huì)讀不會(huì)做的學(xué)生并非農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程所需要的人才。因此，在教學(xué)中提高學(xué)生的實(shí)踐能力與應(yīng)用水平是當(dāng)務(wù)之急，高校應(yīng)配備完善設(shè)施的實(shí)驗(yàn)室與實(shí)訓(xùn)設(shè)施，使學(xué)生得以感受物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，由此，才能夠?qū)⑥r(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)體系的技能學(xué)以致用，而不再是紙上空談。既可以使學(xué)生親身感受物聯(lián)網(wǎng)工程的工作環(huán)境，又可以激發(fā)學(xué)生對(duì)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的興趣，更可以鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，提高綜合水平。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)配套設(shè)施結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3.3.1 實(shí)驗(yàn)室

物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)遵循開(kāi)放性、擴(kuò)展性和先進(jìn)性原則，樹(shù)立“激發(fā)興趣，提升能力，應(yīng)用為先”的理念，建設(shè)分三階段逐步實(shí)施：

（1）建設(shè)初期，以搭建傳感與網(wǎng)絡(luò)傳輸框架及基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)K為主；

（2）建設(shè)中期基于教學(xué)與科研及面向?qū)嶋H的需求，拓展和細(xì)化各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)功能；

（3）建設(shè)后期以行業(yè)實(shí)際需求為導(dǎo)向，形成系統(tǒng)化的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用平臺(tái)[7]。

物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層組建而成。通過(guò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)三個(gè)層次知識(shí)的綜合學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與管理的全面掌握。

（1）感知層由無(wú)線傳感網(wǎng)、射頻識(shí)別器件、嵌入式設(shè)備等共同組成前段的信息采集和控制終端；

（2）網(wǎng)絡(luò)層由光載無(wú)線交換系統(tǒng)（包括光載無(wú)線交換系統(tǒng)、模擬光纖、遠(yuǎn)端射頻單元、WiFi設(shè)備服務(wù)器、以太網(wǎng)交換機(jī)）和其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備共同組成基于TCP/IP協(xié)議的可接入網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)；

（3）應(yīng)用層由后臺(tái)數(shù)據(jù)中心、遠(yuǎn)程客戶端以及裝載在其中的各種應(yīng)用程序共同組成，以實(shí)現(xiàn)前端信息和控制終端的管理[8]。

3.3.2 實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所

實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所的建設(shè)應(yīng)以“緊跟發(fā)展趨勢(shì)，掌握應(yīng)用能力”為實(shí)訓(xùn)目標(biāo)，形成集教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、體驗(yàn)三種功能于一體的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，根本目的是為了提高教學(xué)水平、拓展學(xué)生的操作能力，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)體系的應(yīng)用水平，為學(xué)生就業(yè)提供更強(qiáng)有力的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。作為農(nóng)業(yè)類院校，必需在實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所建設(shè)中充分實(shí)現(xiàn)內(nèi)外結(jié)合，將物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)設(shè)備對(duì)溫室大棚、動(dòng)物養(yǎng)殖等場(chǎng)所對(duì)接，才能使學(xué)生便于理解并充分掌握農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的技術(shù)與特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)“扎實(shí)基礎(chǔ)，充分實(shí)踐；先學(xué)農(nóng)，再接物”的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)宗旨[9]。在實(shí)際操作中，建設(shè)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所時(shí)應(yīng)當(dāng)主動(dòng)與當(dāng)?shù)鼗蚋浇鼌^(qū)域的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)知名企業(yè)進(jìn)行合作，充分利用獲得的資源。在教學(xué)中可將實(shí)訓(xùn)基地劃分為教學(xué)區(qū)域、應(yīng)用區(qū)域以及其他具體的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，諸如溫室大棚物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)等，將課堂所學(xué)的計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、無(wú)線傳感技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)等融入實(shí)訓(xùn)當(dāng)中，使學(xué)生得以充分體驗(yàn)智慧農(nóng)業(yè)，加深對(duì)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)體系的理解與應(yīng)用，達(dá)到開(kāi)展實(shí)訓(xùn)的目的。

3.3.3 與高校、企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)

3.3.3.1 與高校聯(lián)合培養(yǎng)

據(jù)調(diào)查顯示，目前我國(guó)農(nóng)林院校僅有三所院校開(kāi)設(shè)了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，并且由于設(shè)置時(shí)間短，缺乏教學(xué)實(shí)踐積累，暫時(shí)沒(méi)有成功經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。因此，院校間的相互交流是少走彎路、盡快提升專業(yè)辦學(xué)水平的唯一途徑[10]。高校之間應(yīng)當(dāng)開(kāi)展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的聯(lián)合培養(yǎng)，共享資源、揚(yáng)長(zhǎng)避短、互相學(xué)習(xí)才能大大提高農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)水平與質(zhì)量。

3.3.3.2 與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)

根據(jù)其他高校的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，我認(rèn)為校企合作辦學(xué)是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程的發(fā)展趨勢(shì)之一。高校若與企業(yè)進(jìn)行合作、聯(lián)合培養(yǎng)，企業(yè)可以在學(xué)校的招生、教學(xué)、就業(yè)三個(gè)主要環(huán)節(jié)中實(shí)現(xiàn)參與并發(fā)揮積極作用。高校在物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)中存在許多難題，諸如課程規(guī)劃、師資團(tuán)隊(duì)、教材應(yīng)用、實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所以及學(xué)生就業(yè)等問(wèn)題，企業(yè)都可以發(fā)揮其能盡之力，幫助高校完善教學(xué)；而高校的教育一向緊跟時(shí)代步伐，追蹤技術(shù)潮流，亦可以幫助企業(yè)提升自我水平，吸納優(yōu)秀人才。優(yōu)勢(shì)包含如下幾點(diǎn)：

（1）企業(yè)可以提供課程規(guī)劃方面的建議。企業(yè)作為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用型產(chǎn)業(yè)，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向具有一定的發(fā)言權(quán)，可根據(jù)企業(yè)的發(fā)展歷程與發(fā)展趨勢(shì)準(zhǔn)確制定人才培養(yǎng)目標(biāo)與課程規(guī)劃；

（2）企業(yè)可以提供師資團(tuán)隊(duì)方面的支持?？梢赃x出有意向的教師進(jìn)行實(shí)訓(xùn)或參與企業(yè)研發(fā)項(xiàng)目，積累經(jīng)驗(yàn)。企業(yè)中的工程師若有意向，也可以加入高校師資團(tuán)隊(duì)，傳道授業(yè)解惑；

（3）企業(yè)可以在學(xué)生實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所方面提供便利；

（4）企業(yè)可以有效解決畢業(yè)生就業(yè)問(wèn)題，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并接受優(yōu)秀的可用人才；

（5）企業(yè)與高校合作，可以聯(lián)合承擔(dān)科研項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)互利共贏[11]。

4 結(jié) 語(yǔ)

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的重要支撐，需要高校的關(guān)注與發(fā)展，才能培養(yǎng)出專業(yè)型人才。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)應(yīng)當(dāng)確立明確的培養(yǎng)目標(biāo)，以通信工程、電子信息、計(jì)算機(jī)科學(xué)等相關(guān)專業(yè)為背景，培養(yǎng)學(xué)生德、智、體全面發(fā)展，并提供完善的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)配套設(shè)施，只有理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)雙管齊下，才能使學(xué)生真正掌握這一專業(yè)，并且能夠?yàn)槠渌茫蔀閲?guó)家所需要的高素質(zhì)人才。

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