基于虛擬仿真的物聯(lián)網創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺建設

肖雄亮 方月娥

（1.湖南信息學院湖南，長沙 410151；2.湖南水利水電職業(yè)技術學院，長沙 410131）

教育部在《關于大力推進高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和大學生自主創(chuàng)業(yè)工作的意見》中指出，“在高等學校開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，積極鼓勵高校學生自主創(chuàng)業(yè)，是教育系統(tǒng)深人學習實踐科學發(fā)展觀，服務于創(chuàng)新型國家建設的重大戰(zhàn)略舉措；是深化高等教育教學改革，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要途徑；是落實以創(chuàng)業(yè)帶動就業(yè)，促進高校畢業(yè)生充分就業(yè)的重要措施”。物聯(lián)網作為國家倡導的新興戰(zhàn)略性產業(yè)， 需要大量具有創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)能力的從業(yè)人員。同時物聯(lián)網是個交叉學科，涉及通信技術、傳感技術、網絡技術以及RFID技術、嵌入式系統(tǒng)技術等多項知識，具有理實結合度高等特點。但人才培養(yǎng)中缺少綜合應用實訓和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)關鍵的一環(huán)，嚴重制約創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)人才的培養(yǎng)。

一、物聯(lián)網專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中存在的問題

（一）重理論驗證性實驗輕創(chuàng)新創(chuàng)造性實踐

今年來，許多高校對教學中實踐的重要性有了較高認識，分別組建了自己的實驗室。但實驗的內容主要還是課程理論內容的演示和驗證，或只能按部就班式的操作模仿，學生在實驗過程中僅僅是為了完成學習任務?！吧倒鲜健辈僮飨拗屏藢W生將理論應用于實踐的內化能力培養(yǎng)，不利于復合型人才和創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)。

（二）實驗設備簡單，缺少思考和創(chuàng)造空間條件

物聯(lián)網實際中使用的設備種類放多，且設備“嬌”貴。而現(xiàn)有設備主要是依附于理論課，實驗項目配套具體教學內容。學生在此類設備上，不具有能自由發(fā)揮創(chuàng)造的條件。使得學生對所學知識點或知識單元，缺乏連貫性、系統(tǒng)性和綜合性應用。

（三）師資力量不夠

物聯(lián)網專業(yè)作為近幾年才發(fā)展的新型專業(yè)，相關專業(yè)的師資本就缺乏。大量教師都是從相關專業(yè)轉“型”而來，與物聯(lián)網專業(yè)跨學科的知識結構特性，不相一致。教師本身都還處于“跨”學科知識學習和完善過程，還需要大量的知識和實踐綜合培訓。具有創(chuàng)新的指導能力的教師數(shù)量就更是嚴重不足。而按傳統(tǒng)下企業(yè)鍛煉的形式去培養(yǎng)，耗費的時間長，效果差。

（四）設備臺套數(shù)限制

依靠硬件的實驗設備，都會受到臺套數(shù)的限制。而目前已班級建制的人數(shù)都較多，50-60 人一班的現(xiàn)象普遍存在，設備少人多的新情況，使得三人一臺設備都難以保障，更別說一人一臺了。在有限的時間內，部分學生根本無法動手操作。

虛擬仿真技術包括虛擬現(xiàn)實技術和仿真技術，是用一個虛擬系統(tǒng)模仿一個真實系統(tǒng)的技術，是融合了多媒體技術、仿真技術、虛擬現(xiàn)實技術與網絡通信技術的綜合性信息技術。是利用計算機創(chuàng)建一個可視化實驗操作環(huán)境，通過操作虛擬實驗儀器或設備進行各種實驗，達到與真實實驗相一致的教學目的和要求。

二、物聯(lián)網虛擬仿真教學與傳統(tǒng)的實驗教學相比，具有鮮明的技術優(yōu)勢

（一）虛實結合，突破硬件限制

物聯(lián)網應用環(huán)境多，相關硬件設備昂貴，嚴重限制了人才項目經驗的獲得。而本平臺在3D 場景中可以靈活安裝移動互聯(lián)傳感器、傳輸模塊、傳輸網關、網絡設備，模擬各種設備的線纜連接，組成移動互聯(lián)網硬件系統(tǒng)。通過VR 虛擬現(xiàn)實技術身臨其境地同所有場景及設備進行交互，提供手機應用程序對搭建的物聯(lián)網進行智能控制。

（二）提供創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目測試環(huán)境

移動互聯(lián)創(chuàng)新開發(fā)平臺的系統(tǒng)調試功能可以仿真移動互聯(lián)網系統(tǒng)的“云—管—端”所有設備。設備采用模塊化設計，以集中網管的形式進行設備管理，對前端安裝的設備進行仿真測試，并通過數(shù)據(jù)源產生，模擬出移動互聯(lián)設備的應用場景，學生可以在平臺內靈活組網、進行創(chuàng)新項目實踐，并為創(chuàng)業(yè)提供環(huán)境。

（三）構建“實驗- 實踐- 創(chuàng)新- 創(chuàng)業(yè)”人才培養(yǎng)模式

通過平臺學生可對物聯(lián)網中各部分設備進行實驗測試，并掌握各種設備安裝實踐，在充分了解設備基礎上，將學生創(chuàng)新應用在平臺中加以驗證和測試，對測試成功的具有市場應用價值的創(chuàng)意，組織創(chuàng)業(yè)團隊，推向市場，并為提供不斷迭代的測試環(huán)境。依托平臺實現(xiàn)“實驗-實踐-創(chuàng)新-創(chuàng)業(yè)”漸進式人才培養(yǎng)模式構建。

（四）“校企聯(lián)合”培養(yǎng)創(chuàng)新人才

聘請創(chuàng)業(yè)上有建樹，品德高尚、樂于奉獻、責任心強的成功企業(yè)家來擔任大學生創(chuàng)業(yè)實踐導師，來校指導學生；尋求企業(yè)為大學生提供更多的社會實踐機會，將好的創(chuàng)意項目推薦給企業(yè)，幫助項目成活使學生從被動接受的教學客體轉變?yōu)橹鲃訁⑴c的實踐主體，真正做到學有所得、學有所成和學有所用，充分調動學生在學習中的主動性、積極性和創(chuàng)造性。

通過建設物聯(lián)網創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺，開發(fā)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相關教育資源，形成“實驗-實踐-創(chuàng)新-創(chuàng)業(yè)”人才培養(yǎng)模式，構建“校企聯(lián)合”立體創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育生態(tài)培育體系，有效提高學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)踐行能力。學生通過本平臺的學習和鍛煉，不斷加強學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)業(yè)精神，提升把握和分析企業(yè)及行業(yè)環(huán)境能力，并模擬實踐創(chuàng)業(yè)市場評估、創(chuàng)業(yè)融資、創(chuàng)辦企業(yè)流程與風險管理等創(chuàng)業(yè)各個環(huán)節(jié)，全方位培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)適應創(chuàng)新型國家建設需要的高水平創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)人才。

項目：教育部高等教育司關于公布有關企業(yè)支持的2018 年第二批產學合作協(xié)同育人項目：基于虛擬仿真的物聯(lián)網創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺建設；編號：201802216032