高職物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)探索

【摘 要】本文針對當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)中管理難度增加和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成本上升、技術(shù)落后等問題，提出適應(yīng)社會需求行業(yè)發(fā)展建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)互動體驗(yàn)廳、物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室、物聯(lián)網(wǎng)典型行業(yè)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室，為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)需求提供有力的保障。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 實(shí)訓(xùn)室 建設(shè) 智慧 創(chuàng)新

【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2018）02C-0175-02

物聯(lián)網(wǎng)是戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)，社會需要大量專門人才，而物聯(lián)網(wǎng)職業(yè)技能人才需要高校來培養(yǎng)，尤其是高職院校。高職院校物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)主要是面向各類企事業(yè)單位的信息化部門、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)企業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)施企業(yè)，培養(yǎng)掌握物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的基本理論和基本技能，具有綜合職業(yè)能力，能在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域中從事物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備研發(fā)和制造、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成和實(shí)施、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)的高級技能型專業(yè)人才。高職院校實(shí)訓(xùn)室是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專業(yè)人才培養(yǎng)的重要場所，該專業(yè)學(xué)生職業(yè)技能的培養(yǎng)和提高離不開先進(jìn)的實(shí)訓(xùn)室。因此，高職院校應(yīng)建立合理的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室和實(shí)訓(xùn)基地以滿足教學(xué)和學(xué)生實(shí)踐需求。

一、實(shí)訓(xùn)室建設(shè)目標(biāo)

建設(shè)一個以教學(xué)、科研、職業(yè)技能培訓(xùn)認(rèn)證統(tǒng)一的實(shí)訓(xùn)體系，集教學(xué)、實(shí)訓(xùn)、培訓(xùn)認(rèn)證、職業(yè)技能競賽功能于一體，圍繞物聯(lián)網(wǎng)為主題，適應(yīng)當(dāng)前發(fā)展趨勢，注重各種技術(shù)之間的融合與靈活應(yīng)用，既滿足日常教學(xué)要求，同時又注重項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)及創(chuàng)新試驗(yàn)，各設(shè)備之間可以靈活組合。

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)，應(yīng)在物聯(lián)網(wǎng)的識別、感知、通訊傳輸、組網(wǎng)技術(shù)以及數(shù)據(jù)分析方面，衍生至物聯(lián)網(wǎng)整個產(chǎn)業(yè)鏈，以專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)、課程建設(shè)、學(xué)生專業(yè)技能提高為目標(biāo)，建立一個完整的基礎(chǔ)的實(shí)訓(xùn)架構(gòu)體系。

物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)應(yīng)滿足以下的基本要求：能夠滿足學(xué)校開展物聯(lián)網(wǎng)培訓(xùn)認(rèn)證需求；能夠滿足高職院校該專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的課程教學(xué)基本要求；能夠支撐物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程教學(xué)實(shí)訓(xùn)，能實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)各知識點(diǎn)的各種實(shí)訓(xùn)；能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生職業(yè)技能競賽的需求；能滿足物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)綜合創(chuàng)新的實(shí)訓(xùn)；能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)綜合創(chuàng)新的實(shí)訓(xùn)，如智能家居、智慧校園、智慧社區(qū)等。

二、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)內(nèi)容

傳統(tǒng)意義上的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室主要建設(shè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、專業(yè)實(shí)驗(yàn)室和綜合實(shí)驗(yàn)室。按照這個理念來建設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室，主要存在兩個方面的問題：一是會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室規(guī)模越來越大，必然導(dǎo)致使用能源的增加，管理難度增加和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成本上升。二是存在技術(shù)上的落后，不能拓展和更新?lián)Q代，不能反映出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的新趨勢和新技術(shù)。

建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室，改變傳統(tǒng)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)箱為物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，由硬件設(shè)備、軟件平臺和教學(xué)資源庫三部分組成完整體系，把各模塊以教學(xué)套件的形式，統(tǒng)一平臺，無線擴(kuò)展，自由組合，擴(kuò)展升級，提供云平臺，方便教師和學(xué)生交流和分享實(shí)驗(yàn)和教學(xué)資源，獲取最新的實(shí)驗(yàn)包、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、課程資源。

在目前的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)課程中存在從低年級到高年級不同階段對物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)認(rèn)知、專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程、基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)課程及模擬行業(yè)真實(shí)場景的行業(yè)實(shí)訓(xùn)課程相關(guān)的不同教學(xué)需要的問題，為解決這一問題，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)中，建立物聯(lián)網(wǎng)互動體驗(yàn)廳、物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室、物聯(lián)網(wǎng)典型行業(yè)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室，為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)需求提供有力的保障。

（一）物聯(lián)網(wǎng)互動認(rèn)知體驗(yàn)廳。物聯(lián)網(wǎng)互動認(rèn)知體驗(yàn)廳以生產(chǎn)到消費(fèi)的全過程溯源作為展現(xiàn)主線。通過智慧交通、智慧商業(yè)、智慧物流、智慧校園、智慧醫(yī)療、智慧生活等典型子應(yīng)用進(jìn)行貫穿，展現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用給行業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)效益及人們生活的便利。同時體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)的領(lǐng)先技術(shù)，并且將展示內(nèi)容教學(xué)化，讓參觀者更直觀認(rèn)知體驗(yàn)物聯(lián)網(wǎng)。

物聯(lián)網(wǎng)互動體驗(yàn)廳不但可以支持物聯(lián)網(wǎng)認(rèn)知實(shí)踐課、部分物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)需求，還可以作為物聯(lián)網(wǎng)前沿技術(shù)的普及基地，提升物聯(lián)網(wǎng)在學(xué)校及社會的認(rèn)知度。

整個實(shí)驗(yàn)室的結(jié)構(gòu)以展廳場景化的布局直觀呈現(xiàn)各個系統(tǒng)，充分應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，使學(xué)生在體驗(yàn)的過程中對所學(xué)的專業(yè)有一個直觀的了解，并且對所學(xué)專業(yè)的社會需求及就業(yè)方向有一定的認(rèn)識。

以室內(nèi)展廳智能家居為例，智能家居認(rèn)識實(shí)訓(xùn)平臺是智能家居控制系統(tǒng)真實(shí)安裝在實(shí)訓(xùn)室家居布景的環(huán)境中，對燈光、電器、窗簾、門鎖等進(jìn)行智能控制，并提供日常防護(hù)與異常報警的安防監(jiān)控套件，給老師和學(xué)生提供實(shí)際應(yīng)用的智能家居體驗(yàn)系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)可以認(rèn)知整套智能家居控制系統(tǒng)和實(shí)際環(huán)境、實(shí)際受控設(shè)備之間的關(guān)系，掌握在具體應(yīng)用中所涉及的技能知識，理解智能家居系統(tǒng)應(yīng)用的整體規(guī)劃與方案。該系統(tǒng)集教學(xué)、實(shí)訓(xùn)和體驗(yàn)功能于一體，圍繞智能家居為主題，注重各種設(shè)備之間的融合與靈活應(yīng)用，按照教學(xué)的獨(dú)特設(shè)計將智能家居各功能設(shè)備組合成不同的應(yīng)用場景，體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層在智能家居上的應(yīng)用與實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的先進(jìn)性。

（二）物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)是我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)，以計算機(jī)、電子信息、通信及自動化控制等學(xué)科為專業(yè)基礎(chǔ)，知識覆蓋面寬廣，知識模塊涵蓋單元眾多。為此，建立物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室時，像傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)箱已不能滿足其需求，應(yīng)該以教學(xué)實(shí)訓(xùn)套件的形式來建立物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室。

1.基礎(chǔ)創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室，能夠進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)教學(xué)，針對低年級的學(xué)生進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)知識的實(shí)訓(xùn)，了解各類傳感技術(shù)、傳輸技術(shù)，掌握物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)知識，打好物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)。采用教學(xué)套件進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)，囊括物聯(lián)網(wǎng)各關(guān)鍵技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生對各類傳感器、射頻識別、數(shù)據(jù)通信、ZigBee自組網(wǎng)等技術(shù)的應(yīng)用能力，使學(xué)生具有對感知層、傳輸層、自動識別設(shè)備等物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的訓(xùn)練，具有組建、搭建和維護(hù)物聯(lián)網(wǎng)軟硬件的能力。

2.物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的進(jìn)階，主要針對二、三年級的學(xué)生實(shí)習(xí)，學(xué)生可以通過行業(yè)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)產(chǎn)品的訓(xùn)練進(jìn)一步了解各種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)典型應(yīng)用，進(jìn)行模擬訓(xùn)練，從中學(xué)習(xí)到傳感器、WSN及嵌入式的知識，有一個深入的認(rèn)識。通過豐富多彩的物聯(lián)網(wǎng)案例及體驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的想象力，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提供集知識性和趣味性于一體的超強(qiáng)用戶體驗(yàn)，讓學(xué)生可以在實(shí)訓(xùn)室就能看到行業(yè)內(nèi)的現(xiàn)狀，培養(yǎng)學(xué)員動手設(shè)計的能力，成為有特色能力的專業(yè)技術(shù)人才?？梢园凑諏W(xué)生自己的興趣愛好分配實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，專業(yè)，專注，針對性強(qiáng)。

根據(jù)對課程的分析將每一個知識點(diǎn)制作成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)K，通過對相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)K的實(shí)驗(yàn)和教學(xué)就能完成知識點(diǎn)學(xué)習(xí)，在掌握好單個知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)后，還可以使用多個模塊練習(xí)知識點(diǎn)的綜合運(yùn)用。

作為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的基礎(chǔ)課和專業(yè)課實(shí)驗(yàn)設(shè)備，可進(jìn)行知識點(diǎn)驗(yàn)證試驗(yàn)，物聯(lián)網(wǎng)終端開發(fā)實(shí)訓(xùn)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)實(shí)訓(xùn)、課后實(shí)驗(yàn)性作業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)興趣開發(fā)。

通過物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)套件可以觀察物聯(lián)網(wǎng)原理及現(xiàn)象，使用底板附帶的面包板進(jìn)行電路搭建實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行單片機(jī)及嵌入式程序開發(fā)實(shí)驗(yàn)，利用豐富的套件組成物聯(lián)網(wǎng)終端及系統(tǒng)，配合安卓移動終端進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)。

（三）物聯(lián)網(wǎng)典型行業(yè)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室。物聯(lián)網(wǎng)作為國家戰(zhàn)略性關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)，對從業(yè)者的綜合素質(zhì)提出了更高的要求。物聯(lián)網(wǎng)典型行業(yè)實(shí)訓(xùn)室覆蓋多種典型的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用，涵蓋數(shù)十種物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，支撐中高年級的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)課程。既滿足基礎(chǔ)教學(xué)需求，又緊跟物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)最新動態(tài)，培養(yǎng)滿足行業(yè)需求的高質(zhì)量物聯(lián)網(wǎng)人才。

目前涉及的行業(yè)應(yīng)用有智慧交通、智慧商業(yè)、智慧物流、智慧醫(yī)療、智慧農(nóng)業(yè)、智慧物流、智慧公交、智能家居、智慧社區(qū)、智慧校園、智慧城市等行業(yè)，把各種行業(yè)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室都建立起來顯然不太現(xiàn)實(shí)，因?yàn)樯婕懊嫣珡V，占用空間太大，所以要根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案和充分調(diào)研了解社會需求來設(shè)置一些典型的行業(yè)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室。

采用物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，根據(jù)具體的行業(yè)需求，在實(shí)訓(xùn)臺上規(guī)劃不同的區(qū)域，實(shí)現(xiàn)不同的典型的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用。

全面覆蓋物聯(lián)網(wǎng)各種核心技術(shù)，整合傳感器、自動識別、二維碼、網(wǎng)絡(luò)通信、最新移動支付技術(shù)、讀寫器開發(fā)技術(shù)等器件，配套全面的實(shí)訓(xùn)教程和技術(shù)資源，培養(yǎng)學(xué)生在物聯(lián)網(wǎng)集成與開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行和維護(hù)等方面的實(shí)踐操作能力，使學(xué)生系統(tǒng)、全面對接到信息技術(shù)行業(yè)的崗位技能需求上。

以最貼近生活的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用“智慧城市”為例，按照項(xiàng)目需求搭建“智慧城市”為主題的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，配套有服務(wù)器（PC服務(wù)器）、客戶端（PC客戶端）及移動互聯(lián)終端（安卓客戶端）三項(xiàng)子系統(tǒng)。繼承智能商業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)（電子商務(wù)）、智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、安防監(jiān)控、智能家居、智能農(nóng)業(yè)等諸多應(yīng)用。讓學(xué)生了解和熟悉物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在行業(yè)上的應(yīng)用場景，熟悉物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件系統(tǒng)的形態(tài)和內(nèi)容。

采用云平臺，利用部分原有部件及新增的部件，可以搭建基于云端的智能家居web版、水產(chǎn)養(yǎng)殖android版、智能家居android版。應(yīng)用中包含了常見的智能家居安防控制、燈光控制、環(huán)境監(jiān)控等，水產(chǎn)養(yǎng)殖則通過監(jiān)測養(yǎng)殖場所的環(huán)境條件控制對應(yīng)的溫濕度、水位等，來保證水產(chǎn)養(yǎng)殖的成功率。

物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的軟硬件系統(tǒng)采用平臺化、模塊化設(shè)計，結(jié)合通用化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)工位，不僅可完成配套實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的訓(xùn)練，還可以基于物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)工位以及系統(tǒng)的軟硬件模塊，外接、擴(kuò)展更多的技術(shù)或業(yè)務(wù)。

總之，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用在未來將無處不在，培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技術(shù)人才，其實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)起著關(guān)鍵性的作用，各高職院校應(yīng)根據(jù)社會需求和行業(yè)發(fā)展，面向智能家居、物流、醫(yī)療、交通、社區(qū)、商場及智慧校園等行業(yè)應(yīng)用，合理選擇，重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目開發(fā)實(shí)訓(xùn)、云計算平臺和服務(wù)支持平臺等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的實(shí)訓(xùn)條件，以滿足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的教學(xué)和實(shí)訓(xùn)。建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)互動認(rèn)知體驗(yàn)廳、物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室、物聯(lián)網(wǎng)典型行業(yè)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室，對接各行業(yè)應(yīng)用需求，讓學(xué)生能將理論應(yīng)用于實(shí)踐，突出創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

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【作者簡介】張志杰（1982— ），男，山西靜樂人，北海職業(yè)學(xué)院電子信息工程系講師。

（責(zé)編 蘇 洋）