物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地建設(shè)的研究與實(shí)踐

姜文波　耿強(qiáng)　陳顯軍　劉婧　周娜　陳明銳

摘 要：隨著國家全面推動(dòng)“互聯(lián)網(wǎng)+”的行動(dòng)計(jì)劃開展及大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用迎來了新的發(fā)展機(jī)遇。毫無疑問，新興起的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才有著十分迫切的需要。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個(gè)多學(xué)科交叉與融合的專業(yè)，其目的在于培養(yǎng)社會(huì)急需的、符合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展需要的人才，而其實(shí)踐基地建設(shè)是專業(yè)建設(shè)中亟待解決的問題，文中通過對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，努力構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)新體系，搭建物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺(tái)，為社會(huì)培養(yǎng)合格的應(yīng)用型物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才，全面推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)應(yīng)用轉(zhuǎn)型的探索與實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；人才培養(yǎng)；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地；實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào)：TP39；G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2017）09-0-03

0 引 言

隨著互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)代，從智能家居、智慧城市到智慧地球，人們的工作和生活開始追求更新、更高、更美好的目標(biāo)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起也催生了大數(shù)據(jù)、云計(jì)算與云服務(wù)等技術(shù)，而物聯(lián)網(wǎng)就是“互聯(lián)網(wǎng)+”的新模式和新的實(shí)現(xiàn)。

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IoT）是物與物相連的互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是互聯(lián)網(wǎng)的延伸和擴(kuò)展。其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間以進(jìn)行信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)是繼互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)之后的下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

物聯(lián)網(wǎng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RFID、傳感器、定位系統(tǒng)、無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，構(gòu)造了一個(gè)覆蓋世界萬事萬物的泛在網(wǎng)絡(luò)。在該網(wǎng)絡(luò)中，物品（商品）可以利用RFID、傳感器等技術(shù)彼此“交流”，無需人為干預(yù)，并可通過計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品（商品）的自動(dòng)識(shí)別、信息的互聯(lián)與共享。

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是新興的本科專業(yè)，它是由計(jì)算機(jī)、電子、通信及自動(dòng)控制等多學(xué)科交叉融合形成的專業(yè)，其人才培養(yǎng)體系是多學(xué)科交叉融合的、以應(yīng)用為主體的課程體系。因此，在構(gòu)建科學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系時(shí)，必須構(gòu)建與之匹配的實(shí)踐教學(xué)體系，以保證培養(yǎng)合格的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才。

?？诮?jīng)濟(jì)學(xué)院是一所民辦的地方本科高校，在校生規(guī)模約23 000人，目前為海南省教育廳批準(zhǔn)的應(yīng)用型本科轉(zhuǎn)型試點(diǎn)高校。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)雖然是新辦的本科專業(yè)，但同樣需要按應(yīng)用型轉(zhuǎn)型要求構(gòu)建人才培養(yǎng)體系，尤其是構(gòu)建合理的、科學(xué)的、強(qiáng)大的、綜合的實(shí)踐教學(xué)體系已成為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)成敗的關(guān)鍵。我們結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀，本著面向海南地方應(yīng)用，結(jié)合智慧海南建設(shè)需要，突出物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系，構(gòu)建了物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)體系，將物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)與物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)及就業(yè)融于一體，將實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)與實(shí)習(xí)融于一體，搭建物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型本科專業(yè)建設(shè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展。

1 構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)立體化實(shí)踐教學(xué)體系

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)核心課程主要包括電路與電子技術(shù)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、RFID原理與應(yīng)用、傳感器與檢測技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信、單片機(jī)原理與應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用、自動(dòng)控制原理、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)采集與處理、物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程等。其實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要包括課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、課程實(shí)訓(xùn)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、綜合實(shí)訓(xùn)/生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)等。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)立體化實(shí)踐教學(xué)體系框圖如圖1所示，共分為三層七個(gè)級(jí)別：

（1）專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)踐：主要包含課程內(nèi)的實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)訓(xùn)或?qū)嵙?xí)等，可細(xì)分為1～4級(jí)別的基礎(chǔ)性實(shí)踐活動(dòng)。培養(yǎng)學(xué)生基本的操作能力是專業(yè)技能訓(xùn)練的目的。

（2）專業(yè)技能實(shí)踐：主要指專業(yè)綜合性實(shí)訓(xùn)或?qū)嵙?xí)，屬于第5層次實(shí)踐，偏重于較綜合的專業(yè)技能的訓(xùn)練。

（3）專業(yè)能力實(shí)踐：主要指畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐等環(huán)節(jié)，是在專業(yè)技能訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，更偏重于專業(yè)綜合能力的培養(yǎng)與訓(xùn)練。包含第6～7層次，即實(shí)踐教學(xué)的最高級(jí)層次，該實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的成敗直接關(guān)系到人才培養(yǎng)質(zhì)量的高低。

以上是為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)應(yīng)用型轉(zhuǎn)型需要而專門構(gòu)建的立體化實(shí)踐教學(xué)體系。相對于傳統(tǒng)教學(xué)而言，該實(shí)踐教學(xué)體系將實(shí)踐教學(xué)按其功能特點(diǎn)分為三大類別、七個(gè)層次，將素質(zhì)拓展、科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)及科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練與實(shí)踐全面融于專業(yè)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中，并將校內(nèi)與校外實(shí)踐深入融合、現(xiàn)場實(shí)踐與虛擬實(shí)踐高度結(jié)合、傳統(tǒng)課堂與網(wǎng)絡(luò)課堂緊密結(jié)合，進(jìn)而保障該立體化實(shí)踐教學(xué)體系的實(shí)現(xiàn)。

2 構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)體系，實(shí)現(xiàn)立體化實(shí)踐教學(xué)體系

基于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)立體化實(shí)踐教學(xué)體系內(nèi)涵及要求，構(gòu)建了物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)體系。物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)體系共分三個(gè)層次，分別為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培育層、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)層、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練與實(shí)踐層。其創(chuàng)業(yè)體系如圖2所示。

（1）創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培育：包括創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與就業(yè)教育和素質(zhì)拓展實(shí)訓(xùn)兩部分，用于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)及創(chuàng)新精神，從素質(zhì)類拓展項(xiàng)目中接受創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的基礎(chǔ)訓(xùn)練。

（2）創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)：在各種綜合實(shí)訓(xùn)及實(shí)習(xí)中引導(dǎo)、幫助學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目的科技創(chuàng)新，并優(yōu)選學(xué)生項(xiàng)目作品通過物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)拓展實(shí)訓(xùn)，提升項(xiàng)目品質(zhì)。

（3）創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練與實(shí)踐：分為創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目、創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目和創(chuàng)業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目。一般將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)等積累的項(xiàng)目進(jìn)行篩選，通過二級(jí)學(xué)院組織選配合適的指導(dǎo)教師進(jìn)行全面輔導(dǎo)，再通過參加學(xué)科競賽及各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，全面培育創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目經(jīng)過立項(xiàng)后進(jìn)入訓(xùn)練或?qū)嵺`階段，學(xué)校成立了專門的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院，對立項(xiàng)項(xiàng)目進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)督與管理；對于經(jīng)過創(chuàng)新訓(xùn)練、創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練及創(chuàng)業(yè)實(shí)踐的項(xiàng)目，經(jīng)過項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)或?qū)嵺`，進(jìn)入項(xiàng)目結(jié)題；結(jié)題的項(xiàng)目經(jīng)過評估，具備條件的可鼓勵(lì)其進(jìn)行正式創(chuàng)業(yè)。

物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的三層體系保障了物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練與實(shí)踐項(xiàng)目的可行性與可能性，其核心思想是自始至終地把物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)主線貫穿于立體化實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)之中，從創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培育到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)，再到最終的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練與實(shí)踐，形成了互相依賴、互相促進(jìn)的三層體系。endprint

3 物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地建設(shè)與探索

在物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的三層體系框架下，通過將校內(nèi)相關(guān)實(shí)訓(xùn)室重新整合，新建一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)科技中心，全面引進(jìn)企業(yè)優(yōu)質(zhì)資源等，搭建了物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與就業(yè)平臺(tái)，初步形成了一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)科技中心、三個(gè)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室和兩個(gè)創(chuàng)新與就業(yè)平臺(tái)，初步完成了物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地的建設(shè)。

3.1 校企共建“物聯(lián)網(wǎng)科技中心”

我們與海南冠威智能科技有限公司進(jìn)行校企合作，共同投資建設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)科技中心。海南冠威智能科技有限公司（以下簡稱冠威智能）成立于2007年，是一家以物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)研發(fā)及生產(chǎn)為核心，致力于綠色智能建筑、公共管理及安防領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)品的科研、生產(chǎn)與銷售為一體的高科技企業(yè)，目前已建立了完善的設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)、營銷與售前售后服務(wù)體系。與該公司共建的物聯(lián)網(wǎng)科技中心分為三個(gè)功能區(qū)，即智能家居體驗(yàn)區(qū)，智慧農(nóng)業(yè)展示區(qū)及項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)區(qū)（包括傳感器、RFID實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)等）。

3.1.1 智能家居體驗(yàn)區(qū)

在體驗(yàn)區(qū)組建一個(gè)家居無線網(wǎng)（WiFi/ZigBee），在家居無線網(wǎng)上可直接掛載各種具有無線接口的家居智能設(shè)施及設(shè)備。系統(tǒng)包括家居圖形終端、嵌入式家電控制器、家居環(huán)境檢測集中器、抄表集中器、安防控制器等，以實(shí)現(xiàn)高度的信息共享，使之成為一個(gè)節(jié)能、綠色、舒適、安全、方便的家居系統(tǒng)。

3.1.2 智慧農(nóng)業(yè)展示區(qū)

智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可分為“農(nóng)作物生長環(huán)境控制”“農(nóng)作物生產(chǎn)管理記錄”“病蟲害防治”“大數(shù)據(jù)挖掘”等部分。業(yè)務(wù)平臺(tái)負(fù)責(zé)對用戶提供智能大田或大棚的所有功能展示，主要包括環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測、數(shù)據(jù)空間和時(shí)間分布、歷史數(shù)據(jù)、超閾值告警和遠(yuǎn)程控制。用戶還可以根據(jù)需要添加視頻設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控功能。數(shù)據(jù)空間/時(shí)間分布將系統(tǒng)采集到的數(shù)值通過直觀的形式向用戶展示時(shí)間分布狀況（折線圖）和空間分布狀況（場圖），歷史數(shù)據(jù)可以向用戶提供歷史一段時(shí)間的數(shù)值。該功能區(qū)目前已實(shí)現(xiàn)部分功能。

3.1.3 項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)區(qū)

該區(qū)配備了50套實(shí)驗(yàn)桌椅及傳感器實(shí)驗(yàn)箱、RFID實(shí)驗(yàn)箱等，可在其內(nèi)進(jìn)行傳感器、RFID實(shí)驗(yàn)及實(shí)訓(xùn)，并可滿足物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用開發(fā)需要。

物聯(lián)網(wǎng)科技中心建設(shè)使物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地建設(shè)有了突出的亮點(diǎn)與特色，滿足了學(xué)生學(xué)習(xí)及進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練與實(shí)踐的需要，同時(shí)也滿足了教師物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用與研發(fā)的需要。在今后的建設(shè)過程中，會(huì)不斷擴(kuò)充設(shè)備及功能，以更好地發(fā)揮其作用。

3.2 整合校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室，擴(kuò)充物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新基地功能

將校內(nèi)原有的電子創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室、通信工程創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室及計(jì)算機(jī)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室統(tǒng)一整合到物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地，統(tǒng)一進(jìn)行管理，面向相關(guān)專業(yè)開放，進(jìn)一步豐富了物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地建設(shè)內(nèi)容，擴(kuò)充了基地的功能，為學(xué)生科技創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)創(chuàng)造了良好的環(huán)境。

3.3 引進(jìn)企業(yè)“職前通”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與就業(yè)平臺(tái)，搭建物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺(tái)

引進(jìn)兩個(gè)企業(yè)創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)平臺(tái)。其中，深圳訊方公司的“職前通”平臺(tái)已正式向?qū)W生開放使用，效果良好。在此基礎(chǔ)上，我們正在開發(fā)自己的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與就業(yè)平臺(tái)，努力實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理，并與立體化實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)相結(jié)合，形成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與就業(yè)及實(shí)踐教學(xué)于一體的教學(xué)管理系統(tǒng)。

3.4 深入產(chǎn)學(xué)研合作，引進(jìn)企業(yè)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，深入開展項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)

進(jìn)行應(yīng)用型本科轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵是深入產(chǎn)學(xué)研合作，應(yīng)用型本科建設(shè)的必由之路是校企合作、與產(chǎn)業(yè)深度融合。目前，我們正在探索與企業(yè)共建專業(yè)，引進(jìn)企業(yè)的優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源，共同探索應(yīng)用型本科新的教育教學(xué)理念、方法及途徑，建設(shè)更加強(qiáng)大的科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與就業(yè)基地。

物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地建設(shè)，是為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)意識(shí)，是為了培養(yǎng)應(yīng)用型本科學(xué)生具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力和學(xué)科綜合應(yīng)用能力。毫無疑問，物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地建設(shè)會(huì)對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)應(yīng)用型轉(zhuǎn)型產(chǎn)生重要作用，在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)中產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

4 結(jié) 語

物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地建設(shè)是一項(xiàng)長期而巨大的工程，需要投入較大的人力、物力和財(cái)力，需要學(xué)校與企業(yè)深度合作，但各學(xué)校的情況特點(diǎn)不同，其建設(shè)方案也會(huì)有所不同。物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地不僅可供物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生實(shí)踐使用，也可供計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程等相關(guān)專業(yè)學(xué)生使用。

本文力圖通過構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)立體化實(shí)踐教學(xué)體系及物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)體系來進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地的建設(shè)，全面提高物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)向應(yīng)用型本科轉(zhuǎn)型，為智慧海南建設(shè)培養(yǎng)高質(zhì)量的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)緊缺人才。

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