基于虛擬仿真的物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺建設(shè)

肖雄亮 方月娥

（1.湖南信息學(xué)院湖南，長沙 410151；2.湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，長沙 410131）

教育部在《關(guān)于大力推進(jìn)高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和大學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)工作的意見》中指出，“在高等學(xué)校開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，積極鼓勵高校學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)，是教育系統(tǒng)深人學(xué)習(xí)實踐科學(xué)發(fā)展觀，服務(wù)于創(chuàng)新型國家建設(shè)的重大戰(zhàn)略舉措；是深化高等教育教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)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(jìn)高校畢業(yè)生充分就業(yè)的重要措施”。物聯(lián)網(wǎng)作為國家倡導(dǎo)的新興戰(zhàn)略性產(chǎn)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(wǎng)是個交叉學(xué)科，涉及通信技術(shù)、傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及RFID技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)等多項知識，具有理實結(jié)合度高等特點。但人才培養(yǎng)中缺少綜合應(yīng)用實訓(xùn)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)關(guān)鍵的一環(huán)，嚴(yán)重制約創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)人才的培養(yǎng)。

一、物聯(lián)網(wǎng)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(xué)中實踐的重要性有了較高認(rèn)識，分別組建了自己的實驗室。但實驗的內(nèi)容主要還是課程理論內(nèi)容的演示和驗證，或只能按部就班式的操作模仿，學(xué)生在實驗過程中僅僅是為了完成學(xué)習(xí)任務(wù)?！吧倒鲜健辈僮飨拗屏藢W(xué)生將理論應(yīng)用于實踐的內(nèi)化能力培養(yǎng)，不利于復(fù)合型人才和創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)。

（二）實驗設(shè)備簡單，缺少思考和創(chuàng)造空間條件

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

（三）師資力量不夠

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)作為近幾年才發(fā)展的新型專業(yè)，相關(guān)專業(yè)的師資本就缺乏。大量教師都是從相關(guān)專業(yè)轉(zhuǎn)“型”而來，與物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)跨學(xué)科的知識結(jié)構(gòu)特性，不相一致。教師本身都還處于“跨”學(xué)科知識學(xué)習(xí)和完善過程，還需要大量的知識和實踐綜合培訓(xùn)。具有創(chuàng)新的指導(dǎo)能力的教師數(shù)量就更是嚴(yán)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(shè)備臺套數(shù)限制

依靠硬件的實驗設(shè)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(shè)備少人多的新情況，使得三人一臺設(shè)備都難以保障，更別說一人一臺了。在有限的時間內(nèi)，部分學(xué)生根本無法動手操作。

虛擬仿真技術(shù)包括虛擬現(xiàn)實技術(shù)和仿真技術(shù)，是用一個虛擬系統(tǒng)模仿一個真實系統(tǒng)的技術(shù)，是融合了多媒體技術(shù)、仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的綜合性信息技術(shù)。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(shè)備進(jìn)行各種實驗，達(dá)到與真實實驗相一致的教學(xué)目的和要求。

二、物聯(lián)網(wǎng)虛擬仿真教學(xué)與傳統(tǒng)的實驗教學(xué)相比，具有鮮明的技術(shù)優(yōu)勢

（一）虛實結(jié)合，突破硬件限制

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用環(huán)境多，相關(guān)硬件設(shè)備昂貴，嚴(yán)重限制了人才項目經(jīng)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(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，模擬各種設(shè)備的線纜連接，組成移動互聯(lián)網(wǎng)硬件系統(tǒng)。通過VR 虛擬現(xiàn)實技術(shù)身臨其境地同所有場景及設(shè)備進(jìn)行交互，提供手機應(yīng)用程序?qū)Υ罱ǖ奈锫?lián)網(wǎng)進(jìn)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(diào)試功能可以仿真移動互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的“云—管—端”所有設(shè)備。設(shè)備采用模塊化設(shè)計，以集中網(wǎng)管的形式進(jìn)行設(shè)備管理，對前端安裝的設(shè)備進(jìn)行仿真測試，并通過數(shù)據(jù)源產(chǎn)生，模擬出移動互聯(lián)設(shè)備的應(yīng)用場景，學(xué)生可以在平臺內(nèi)靈活組網(wǎng)、進(jìn)行創(chuàng)新項目實踐，并為創(chuàng)業(yè)提供環(huán)境。

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

通過平臺學(xué)生可對物聯(lián)網(wǎng)中各部分設(shè)備進(jìn)行實驗測試，并掌握各種設(shè)備安裝實踐，在充分了解設(shè)備基礎(chǔ)上，將學(xué)生創(chuàng)新應(yīng)用在平臺中加以驗證和測試，對測試成功的具有市場應(yīng)用價值的創(chuàng)意，組織創(chuàng)業(yè)團(tuán)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(jìn)式人才培養(yǎng)模式構(gòu)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(xiàn)、責(zé)任心強的成功企業(yè)家來擔(dān)任大學(xué)生創(chuàng)業(yè)實踐導(dǎo)師，來校指導(dǎo)學(xué)生；尋求企業(yè)為大學(xué)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(xué)生從被動接受的教學(xué)客體轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訁⑴c的實踐主體，真正做到學(xué)有所得、學(xué)有所成和學(xué)有所用，充分調(diào)動學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主動性、積極性和創(chuàng)造性。

通過建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺，開發(fā)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相關(guān)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(gòu)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(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)踐行能力。學(xué)生通過本平臺的學(xué)習(xí)和鍛煉，不斷加強學(xué)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(fēng)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(yīng)創(chuàng)新型國家建設(shè)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(guān)于公布有關(guān)企業(yè)支持的2018 年第二批產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目：基于虛擬仿真的物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺建設(shè)；編號：201802216032