導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；實(shí)驗(yàn)室；關(guān)鍵技術(shù)；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

中圖分類號(hào)：TP3；G647 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2013）07-0060-02

0 引 言

物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在農(nóng)業(yè)、交通、礦山、醫(yī)院等應(yīng)用領(lǐng)域取得了顯著成果，架起人類社會(huì)和物理系統(tǒng)之間溝通的橋梁。教育方面，國(guó)家已經(jīng)批準(zhǔn)100多所高校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)。這是一個(gè)新興專業(yè)，集計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、嵌入式等多門學(xué)科及RFID、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)等多種前沿技術(shù)于一體，在多學(xué)科交叉、多種技術(shù)并存的情況下進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用有一定難度，因此有必要建立物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室同時(shí)研究多種學(xué)科和技術(shù)。有些高校已經(jīng)開始招生，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程如何設(shè)置，教材如何制訂，專業(yè)課程要想達(dá)到預(yù)期效果，人才培養(yǎng)要想達(dá)到創(chuàng)新能力強(qiáng)、知識(shí)結(jié)構(gòu)完整的標(biāo)準(zhǔn)，使得與學(xué)校開設(shè)課程配套的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)也成為迫切需要解決的問題。物聯(lián)網(wǎng)作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，在世界范圍內(nèi)發(fā)展可謂一日千里，各高校應(yīng)抓住這一革命性發(fā)展機(jī)遇，采取多種方式推進(jìn)高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)更是迫在眉睫，應(yīng)該作為高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的重中之重。

1 關(guān)鍵技術(shù)

建設(shè)好物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室需要依據(jù)感知層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層及應(yīng)用層的多種關(guān)鍵技術(shù)，如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、傳感器、嵌入式、電子、通信等。

1.1 ZigBee

ZigBee技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)無線通信功能，符合IEEE802.15.4無線標(biāo)準(zhǔn)。低功耗和使用免申請(qǐng)的2.4 GHz頻段是ZigBee技術(shù)的突出優(yōu)勢(shì)。

1.2 RFID技術(shù)

射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification，RFID）技術(shù)多用于具有定位功能的系統(tǒng)中，識(shí)別卡有無源和有源之分，識(shí)別目標(biāo)對(duì)象的過程中自動(dòng)化程度高，無須人工干預(yù)，操作快捷方便，易于與物聯(lián)網(wǎng)中其他技術(shù)的融合，如WSN。在RFID標(biāo)準(zhǔn)中使用最多的是ISO/IEC14443和ISO/IEC15693。筆者用到的RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)人員定位功能，涉及有源RFID芯片、讀寫器及后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.3 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)很大程度上是指物聯(lián)網(wǎng)三層體系結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的感知層傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展早期，曾被稱為傳感網(wǎng)，可見傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中起著舉足輕重的作用。傳感器技術(shù)發(fā)展迅速，正朝著微型、智能的嵌入式Web傳感器方向演變。在筆者現(xiàn)有的工作中，主要研究傳感器網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)及其底層協(xié)議，實(shí)現(xiàn)理論上的突破和實(shí)際應(yīng)用中的規(guī)?；?/p>

1.4 通信技術(shù)

通信技術(shù)主要是無線通信技術(shù)，工作頻段為2.4 GHz，可依據(jù)各種協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)，如ZigBee 2007/Pro協(xié)議棧。

2 主要實(shí)驗(yàn)

中國(guó)科學(xué)院院士姚建銓院士在參觀物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)時(shí)強(qiáng)調(diào)要多培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，讓學(xué)生親自上手來真正掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。實(shí)現(xiàn)這一要求離不開物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。表1所列是有關(guān)高校的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

3 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的內(nèi)容

根據(jù)學(xué)校特點(diǎn)，應(yīng)建設(shè)以科研為重點(diǎn)，全面覆蓋感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)內(nèi)容應(yīng)滿足學(xué)生循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)過程，既有基礎(chǔ)理論認(rèn)知實(shí)驗(yàn)，熟悉組網(wǎng)等各項(xiàng)性能指標(biāo)，也有信息采集、電路設(shè)計(jì)能力和設(shè)計(jì)語(yǔ)言編程能力鍛煉平臺(tái)，更少不了設(shè)計(jì)創(chuàng)新平臺(tái)。提高物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生綜合實(shí)力，掌握根據(jù)實(shí)際應(yīng)用搭建平臺(tái)、數(shù)據(jù)采集及通信的思路、方法和步驟，使專業(yè)人才有理論，會(huì)操作，能創(chuàng)新，具備廣闊靈活的就業(yè)前景，提高畢業(yè)生就業(yè)成功率。圖1所示是高校物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的主要內(nèi)容。

圖1 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)內(nèi)容

4 結(jié) 語(yǔ)

在物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過程中，要充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，主動(dòng)爭(zhēng)取主管部門支持，積極借鑒兄弟院校及企業(yè)中與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面相關(guān)的創(chuàng)新點(diǎn)，采用多種方法擴(kuò)大物聯(lián)網(wǎng)概念普及范圍，以期得到全校師生的理解和重視。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，有助于高校實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研一體化，有助于提高學(xué)生的創(chuàng)新精神及實(shí)踐能力，使教師、學(xué)生、高校及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的各環(huán)節(jié)對(duì)象共同受益，實(shí)現(xiàn)一舉多得。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 于繼明，張燕，蔡琳.高校物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)思路[J].科學(xué)大眾（科學(xué)教育），2011（3）：170-171.

[2] 王紅梅.淺談高等院校物聯(lián)網(wǎng)教育和物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)現(xiàn)狀及對(duì)策[J].太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012（3）：122-123.

[3] 陳華，王姍姍.高職物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)初探[J].計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，2012（23）：65-68.

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[6] 楊從亞.高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)探索[J].職業(yè)技術(shù)教育，2010（35）：5-7.

篇2

關(guān)鍵詞: 物聯(lián)網(wǎng) 實(shí)驗(yàn)室 ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

一、物聯(lián)網(wǎng)的定義及發(fā)展

“物聯(lián)網(wǎng)”(Internet of Things)指的是將各種信息傳感設(shè)備,如射頻識(shí)別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)未來發(fā)展的愿景,其目的是讓所有的物品都與網(wǎng)絡(luò)連接在一起,方便識(shí)別和管理。能夠?qū)崿F(xiàn)人在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、使用任何網(wǎng)絡(luò)、聯(lián)系任何人或物,以達(dá)到信息交換的自由。

目前,世界各國(guó)都在物聯(lián)網(wǎng)研究方面投入巨資,我國(guó)也不例外。早在10年前,中科院就啟動(dòng)了傳感網(wǎng)研究。現(xiàn)如今,物聯(lián)網(wǎng)更是被提升為國(guó)家戰(zhàn)略,已進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期?？傮w來看,物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展已成為國(guó)家層面技術(shù)及產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的方向之一,重視物聯(lián)網(wǎng)的研究和開發(fā),推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；l(fā)展的技術(shù)環(huán)境已基本具備。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)形態(tài)、創(chuàng)新形態(tài)的變革,推動(dòng)了面向知識(shí)社會(huì)的以用戶體驗(yàn)為核心的下一代創(chuàng)新形態(tài)的形成。

二、ZigBee技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用

ZigBee是一種新興的近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),它是一種介于無線標(biāo)記技術(shù)和藍(lán)牙之間的技術(shù)提案。主要用于近距離無線連接。它依據(jù)802.15.4標(biāo)準(zhǔn),在數(shù)千個(gè)微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)通信。這些傳感器只需要很少的能量,以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個(gè)傳感器傳到另一個(gè)傳感器,所以它們的通信效率非常高。IEEE802.15.4和ZigBee從一開始就被設(shè)計(jì)用來構(gòu)建包括恒溫裝置,安全裝置和煤氣讀數(shù)表等設(shè)備的無線網(wǎng)絡(luò)。這是由其主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)決定的:

(1)數(shù)據(jù)傳輸速率低:只有10k字節(jié)/秒到250k字節(jié)/秒,專注于低傳輸應(yīng)用。

(2)功耗低:在低耗電待機(jī)模式下,兩節(jié)普通5號(hào)干電池可使用六個(gè)月到兩年,免去了充電或者頻繁更換電池的麻煩。這也是ZigBee的支持者所一直引以為豪的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

(3)成本低:ZigBee數(shù)據(jù)傳輸速率低,協(xié)議簡(jiǎn)單,大大降低了成本,且免收專利費(fèi)。

(4)網(wǎng)絡(luò)容量大:每個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)最多可支持255個(gè)設(shè)備。

(5)時(shí)延短:通常時(shí)延都在15毫秒至30毫秒之間。

(6)安全:ZigBee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能,采用AES-128加密算法。

(7)有效范圍小:有效覆蓋范圍10~75米之間,具體依據(jù)實(shí)際發(fā)射功率的大小和各種不同的應(yīng)用模式而定,基本上能夠覆蓋普通的家庭或辦公室環(huán)境。

(8)工作頻段靈活:使用頻段為2.4GHz、868MHz(歐洲)及915MHz(美國(guó)),均為免執(zhí)照頻段。

一般而言,隨著通信距離的增大,設(shè)備的復(fù)雜度、功耗及系統(tǒng)成本都在增加。相對(duì)于現(xiàn)有的種種無線通信技術(shù),ZigBee技術(shù)將是最低功耗和成本的技術(shù)。同時(shí)由于ZigBee技術(shù)的低數(shù)據(jù)速率和通信范圍較小的特點(diǎn),也決定了ZigBee技術(shù)適合于承載數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務(wù)。

三、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案

高職院校自主研制物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室,應(yīng)主要包括溫度傳感器節(jié)點(diǎn)、多媒體傳感節(jié)點(diǎn)、RFID節(jié)點(diǎn),以及多種傳感器節(jié)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。搭建物聯(lián)網(wǎng)融合實(shí)驗(yàn)室,包括網(wǎng)絡(luò)傳輸節(jié)點(diǎn)、傳感器節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)處理和控制節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)完整的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)功能。另外還可以與不同行業(yè)的相關(guān)企業(yè)合作,建立校外實(shí)訓(xùn)基地。

1.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件,通過上位機(jī)向串口發(fā)送命令到協(xié)調(diào)器,協(xié)調(diào)器接收到數(shù)據(jù)后,分析并將命令再發(fā)送到受控的智能終端控制其動(dòng)作,最終完成要求并返回終端的狀態(tài)信息。各種實(shí)驗(yàn)室設(shè)備可在信息交互的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)互相操作,相互協(xié)作和遠(yuǎn)程控制的功能。系統(tǒng)創(chuàng)新性在于提出了萬(wàn)能聯(lián)動(dòng)功能,即任何傳感器可以和任意執(zhí)行器之間產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)。溫濕度傳感器可以聯(lián)動(dòng)打開空調(diào),或者打開除濕器;入侵探測(cè)器報(bào)警可以聯(lián)動(dòng)打開燈光;光照傳感器將檢測(cè)到的光照強(qiáng)度來判斷是否打開照明燈,或者打開電動(dòng)窗簾等操作。

2.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境是IRA7.30B,采用的協(xié)議棧為TI的Z-STACK。系統(tǒng)將解調(diào)器通過串口和上位機(jī)相連,通過人機(jī)交互的方式對(duì)實(shí)驗(yàn)室的傳感器和環(huán)境參數(shù)進(jìn)行采集。必須知道每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)地址,這就需要每個(gè)傳感器設(shè)備在加入網(wǎng)絡(luò)后把網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)送給協(xié)調(diào)器,協(xié)調(diào)器收到傳感器的網(wǎng)絡(luò)地址后建立地址表存儲(chǔ)起來,以便用戶要求采集數(shù)據(jù)時(shí)依據(jù)地址表來采集每個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)。

(1)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)

ZigBee協(xié)調(diào)器在運(yùn)行之前需要配置相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和設(shè)備參數(shù),供后面使用。在加電之后,ZigBee協(xié)調(diào)器首先應(yīng)當(dāng)掃描信道,選擇合適的信道和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)建立網(wǎng)絡(luò),然后允許其他設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò),到這里ZigBee協(xié)調(diào)器的初始化工作結(jié)束。進(jìn)入正常操作狀態(tài)之后,zigBee協(xié)調(diào)器需要管理網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備,包括處理它們的加入和離開;ZigBee協(xié)調(diào)器需要處理來自其他設(shè)備的綁定請(qǐng)求,為不同設(shè)備之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)建立相關(guān)綁定信息;它還需要能夠處理各種設(shè)備和服務(wù)查詢請(qǐng)求;還需要能夠發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

當(dāng)協(xié)調(diào)器收到信息時(shí),根據(jù)數(shù)據(jù)的第1個(gè)標(biāo)識(shí)字符來判斷是傳感器的網(wǎng)絡(luò)地址還是傳感器采集的數(shù)據(jù)。若是傳感器的網(wǎng)絡(luò)地址,則把該網(wǎng)絡(luò)地址存儲(chǔ)在地址表里,然后把網(wǎng)絡(luò)地址通過串口發(fā)給上位機(jī),由上位機(jī)做進(jìn)一步處理;若是傳感器采集的數(shù)據(jù)信息,則需通過標(biāo)識(shí)符進(jìn)一步判斷;如果用戶是數(shù)據(jù)采集請(qǐng)求,則把該數(shù)據(jù)顯示給用戶。當(dāng)用戶通過上位機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí),傳感器的網(wǎng)絡(luò)地址會(huì)通過串口發(fā)給協(xié)調(diào)器,協(xié)調(diào)器根據(jù)該網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

(2)傳感器節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)

設(shè)備上電后將掃描信道,加入合適的PAN網(wǎng)絡(luò),加入網(wǎng)絡(luò)后將把16位網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)給協(xié)調(diào)器。設(shè)備工作時(shí)將周期地輪詢路由器,看是否有采集數(shù)據(jù)命令信息。若有,則采集數(shù)據(jù)并把數(shù)據(jù)發(fā)給協(xié)調(diào)器,否則繼續(xù)偵聽信道。在進(jìn)入正常操作狀態(tài)之后,ZigBee終端設(shè)備往往只是簡(jiǎn)單地發(fā)送和接收數(shù)據(jù),它們并不處理網(wǎng)絡(luò)管理等功能,大多數(shù)時(shí)候都處于休眠狀態(tài)。

在建立這樣一個(gè)平臺(tái)后,我們便可以依照研究目的的不同,更改傳感器及應(yīng)用程序,為進(jìn)一步的無線傳感器實(shí)驗(yàn)室建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,真正地實(shí)現(xiàn)“物物相連,感知世界”。

參考文獻(xiàn):

篇3

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；實(shí)驗(yàn)室建設(shè)；傳感器；射頻識(shí)別

中圖分類號(hào)：G482 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）11-0110-02

物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識(shí)別（RFID）、傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)是集傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等多種學(xué)科的綜合應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)解決的是信息世界與物理世界的互聯(lián)互通。目前我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用領(lǐng)域包括智能家居、智能農(nóng)業(yè)、智能交通、智能工業(yè)、智能環(huán)保、智能醫(yī)療等。到目前為止國(guó)內(nèi)眾多高校申請(qǐng)和開展了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的招生和教學(xué)工作。高校要想擔(dān)當(dāng)起新形勢(shì)下物聯(lián)網(wǎng)人才的培養(yǎng)，建設(shè)一個(gè)設(shè)施齊全、技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室迫在眉睫。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院也于2015年招收了第一屆物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的本科學(xué)生。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)相對(duì)其它專業(yè)來說更側(cè)重實(shí)踐性和應(yīng)用性，因此我們的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是我們整個(gè)學(xué)科建設(shè)中的重點(diǎn)工作。

1 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的原則

1.1 與本校的培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)原則

任何實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)都要與本校的培養(yǎng)目標(biāo)相一致，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室也不例外。作為應(yīng)用型本科院校，主要培養(yǎng)的是應(yīng)用型人才，而非研究性人才，主要鍛煉學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的組網(wǎng)、調(diào)試、安裝、售后服務(wù)、技術(shù)支持，培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)維人才。因此學(xué)院實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)應(yīng)該以滿足基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)為主，旨在滿足培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

1.2 先進(jìn)性原則

物聯(lián)網(wǎng)是被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮，是一個(gè)前沿的技術(shù)，因此實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)也應(yīng)遵循先進(jìn)性的原則，購(gòu)置新設(shè)備、采用新技術(shù)以滿足需求。

1.3 模塊化可擴(kuò)展原則

物聯(lián)網(wǎng)涉及到感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三個(gè)層次，每個(gè)層次都有各自的技術(shù)，這些技術(shù)可以用模塊化的思想實(shí)現(xiàn)，各模塊之間要遵循統(tǒng)一的電氣和數(shù)據(jù)接口，可以自由組合重構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)。

2 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)需求分析

2.1 物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的技術(shù)需求

從技術(shù)架構(gòu)上來看，物聯(lián)網(wǎng)可分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。

感知層的作用相當(dāng)于人的眼耳鼻喉和皮膚等感知系統(tǒng)，它是物聯(lián)網(wǎng)識(shí)別物體、采集信息的手段，其主要功能是識(shí)別物體、采集信息、數(shù)據(jù)匯聚等。感知層由各種傳感器、執(zhí)行器、短距離無線通信、數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)等構(gòu)成，包括：傳感器、二維碼掃描儀、RFID 標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、GPS 等感知終端；步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)、繼電器、電磁閥等各種執(zhí)行器；ZigBee、Wi-Fi、IPv6、藍(lán)牙等短距離無線通信節(jié)點(diǎn)及網(wǎng)關(guān)。

網(wǎng)絡(luò)層由各種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務(wù)器和云計(jì)算平臺(tái)等組成，相當(dāng)于人的神經(jīng)中樞和大腦，負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。

應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶（包括人、組織和其他系統(tǒng)）的接口，它與行業(yè)需求相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)各種物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用，例如智能電網(wǎng)、智能交通、智能家居等。

物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)設(shè)備需要滿足以上物聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)層次結(jié)構(gòu)中各個(gè)組部分的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的應(yīng)用需求

1）滿足物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)要求

實(shí)驗(yàn)室建成后需要滿足培養(yǎng)方案上開設(shè)課程的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，這是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的基本要求。通過這些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生能夠更好地理解和掌握專業(yè)知識(shí)。

2）要滿足學(xué)生實(shí)訓(xùn)和參加大賽的要求

在學(xué)生完成多門專業(yè)技術(shù)課程學(xué)習(xí)后，可以開展綜合實(shí)訓(xùn)課程，讓學(xué)生通過項(xiàng)目對(duì)前導(dǎo)課程的知識(shí)綜合應(yīng)用、融會(huì)貫通，完成知識(shí)到技能的轉(zhuǎn)化，知識(shí)點(diǎn)到知識(shí)體系的轉(zhuǎn)化。通過實(shí)訓(xùn)可以鍛煉學(xué)生的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的工程實(shí)踐能力，以便培養(yǎng)出更高水平的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生。

參加物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)計(jì)大賽是鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力的重要方法和手段，通過比賽提高學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的興趣和競(jìng)技能力，豐富教學(xué)內(nèi)容，活躍教學(xué)氣氛。

3）滿足學(xué)校教師物聯(lián)網(wǎng)科研

科研能力也是衡量一個(gè)專業(yè)建設(shè)的重要指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)室建成以后，教師可以利用實(shí)驗(yàn)室開展更多地實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，從而提升教師的科研能力。

3 建設(shè)的內(nèi)容

作為培養(yǎng)應(yīng)用型人才的學(xué)院，學(xué)院的應(yīng)該從培養(yǎng)目標(biāo)需求實(shí)際出發(fā)，建立一個(gè)先進(jìn)的滿足教學(xué)、實(shí)訓(xùn)和科研的要求的綜合性的實(shí)驗(yàn)室。本實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、云服務(wù)平臺(tái)和智能化實(shí)驗(yàn)室，物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)驗(yàn)室組成結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

3.1 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

1）RFID綜合實(shí)驗(yàn)箱是針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的RFID教學(xué)實(shí)驗(yàn)而開發(fā)的實(shí)驗(yàn)開發(fā)平臺(tái)。RFID技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)，因此有必要單獨(dú)設(shè)置購(gòu)買實(shí)驗(yàn)箱。實(shí)驗(yàn)箱可以包括各種頻段的RFID讀寫器開發(fā)板、多種常見RFID標(biāo)簽、RFID應(yīng)用模塊、嵌入式系統(tǒng)、PC軟件系統(tǒng)。這五部分構(gòu)成完整的RFID體系，為學(xué)習(xí)RFID技術(shù)、了解RFID應(yīng)用、開發(fā)RFID智能化設(shè)備提供了完整、優(yōu)質(zhì)的軟硬件平臺(tái)。RFID綜合實(shí)驗(yàn)箱能夠有效地幫助師生全面的了解無線射頻RFID，掌握RFID的組成結(jié)構(gòu)、運(yùn)行環(huán)境以及工作模式，熟悉天線工作原理，掌握RFID射頻信號(hào)解碼技術(shù)等。

2）物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)驗(yàn)箱

物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)驗(yàn)箱應(yīng)該能夠提供完整的、層次化的物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)體系，提供從處理器技術(shù)、無線組網(wǎng)技術(shù)、嵌入式開發(fā)、應(yīng)用層開發(fā)與服務(wù)、到典型的系統(tǒng)開發(fā)實(shí)戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)驗(yàn)箱需要滿足以下三層的具體實(shí)驗(yàn)要求。

（1）傳感層：

微控制器應(yīng)用技術(shù)：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用-C51系列、STM32的開發(fā)和應(yīng)用、M4系列。

傳感器技術(shù)：常見傳感器原理、數(shù)據(jù)采集與處理、圖像采集。

RFID技術(shù)應(yīng)用：RFID原理、RFID頻段分析、RFID標(biāo)簽、二維碼、條形碼技術(shù)。

無線傳感網(wǎng)技術(shù)：Zigbee、IPv6、藍(lán)牙、433M、WiFi、NFC移動(dòng)支付、RFID移動(dòng)支付。

物聯(lián)網(wǎng)與嵌入式系統(tǒng)開發(fā)：基于Cortex-A9，Linux開發(fā)、Android開發(fā)。

（2）網(wǎng)絡(luò)層：

網(wǎng)絡(luò)通信：局域網(wǎng)技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)、服務(wù)器。

移動(dòng)通信：GPRS通信、3G通信、4G通信、GPS、手機(jī)安卓編程。

數(shù)據(jù)庫(kù)：數(shù)據(jù)庫(kù)編程、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)。

中間件：SDK、WebService開發(fā)。

（3）應(yīng)用層：

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用：智能家居應(yīng)用開發(fā)、智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用開發(fā)、智能交通應(yīng)用開發(fā)、食品溯源應(yīng)用開發(fā)、智能倉(cāng)儲(chǔ)應(yīng)用開發(fā)等。

物聯(lián)網(wǎng)安全：無線傳感層通信加密、數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)通信加密、應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)通信加密等。

此外綜合實(shí)驗(yàn)箱要能夠支持多種協(xié)議，具有豐富的接口以便連接各種設(shè)備。支持網(wǎng)關(guān)、手機(jī)、云服務(wù)等多種管理服務(wù)平臺(tái)，網(wǎng)關(guān)支持Android/linux操作系統(tǒng)，運(yùn)行數(shù)據(jù)采集控制管理軟件。手機(jī)端采用Android系統(tǒng)，可遠(yuǎn)程控制的數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)。云服務(wù)系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，可遠(yuǎn)程登錄獲取傳感器數(shù)據(jù)，并且提供開放的API接口，基于這些API接口，用戶可以輕松的進(jìn)行二次開發(fā)。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)

物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)是一套針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的海量數(shù)據(jù)服務(wù)、應(yīng)用快速開發(fā)而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，旨在提供一個(gè)開放的物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)，使傳感器數(shù)據(jù)的接入、存儲(chǔ)和展現(xiàn)變得輕松簡(jiǎn)單，通過幾步簡(jiǎn)單操作就可以完成物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的快速開發(fā)。

真正的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)必然是海量的，必須通過大數(shù)據(jù)技術(shù)存儲(chǔ)、分析。系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)展示也是必須基于云端的，可全球范圍內(nèi)隨時(shí)訪問和操作。

物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)可以為老師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供統(tǒng)一的在線化管理平臺(tái)，提供靈活的用戶管理和權(quán)限控制機(jī)制，同時(shí)支持大規(guī)模并發(fā)訪問。因此，整個(gè)學(xué)院的所有學(xué)生，可同時(shí)接入平臺(tái)開展實(shí)驗(yàn)。老師可隨時(shí)上線檢查學(xué)生實(shí)驗(yàn)作業(yè)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)成果，為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。

物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)為學(xué)生提供在線、支持團(tuán)體合作的實(shí)驗(yàn)及項(xiàng)目設(shè)計(jì)平臺(tái)。可為每位學(xué)生分配一個(gè)登陸賬號(hào)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果、數(shù)據(jù)、項(xiàng)目工程相互獨(dú)立，學(xué)生可在課堂之外延續(xù)實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，支持項(xiàng)目協(xié)作，多個(gè)學(xué)生可團(tuán)隊(duì)合作，共同完成物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.3 實(shí)驗(yàn)室智能化建設(shè)

為了讓學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用有更加深刻的認(rèn)識(shí)，在建設(shè)的時(shí)候需要對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行智慧化改造，讓學(xué)生上課的同時(shí)不僅可以體會(huì)到智能家居帶來的舒適感還能學(xué)習(xí)智能家居的構(gòu)造與設(shè)計(jì)。集傳感器技術(shù)、嵌入式開發(fā)、綜合布線、網(wǎng)絡(luò)通信、自動(dòng)控制等技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)備、設(shè)施集成，從而構(gòu)建的一個(gè)智能、節(jié)能的智能家居實(shí)訓(xùn)環(huán)境。

智能家居應(yīng)用系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)燈光、窗簾、家電、環(huán)境監(jiān)測(cè)、安防、攝像頭等的檢測(cè)控制，可個(gè)性化定制居家、外出、看書、休閑、娛樂等情景模式，一鍵實(shí)現(xiàn)。并支持連接互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)手機(jī)、電腦上網(wǎng)的遠(yuǎn)程控制。

物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室的建立能夠讓學(xué)生深層次的接觸物聯(lián)網(wǎng)，學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)，研究物聯(lián)網(wǎng)，讓學(xué)生將理論與實(shí)踐相結(jié)合，提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。可以培養(yǎng)學(xué)生合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)、具備扎實(shí)的電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感器和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)高頻和微波技術(shù)，有線和無線網(wǎng)絡(luò)通信理論、信息處理、計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)工程等基礎(chǔ)理論，掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的傳感層，傳輸層與應(yīng)用層關(guān)鍵設(shè)計(jì)等專門知識(shí)和技能，并且具備在本專業(yè)領(lǐng)域跟蹤新理論、新知識(shí)、新技術(shù)的能力以及較強(qiáng)的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳景賢， 陳志生. 高校物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與應(yīng)用[J]. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索， 2013（8）.

[2] 林莉， 陳麗麗. 高校物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃[J]. 長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)， 2012（4）.

篇4

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)院校；物聯(lián)網(wǎng)；信息平臺(tái)；實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2012）11-0084-03

0 引 言

物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)的革命性發(fā)展[1]。物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)是以計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)、通信工程、控制以及軟件工程等多個(gè)學(xué)科相融合的綜合性專業(yè)學(xué)科。各高校在開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)時(shí)，必將結(jié)合本校傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)學(xué)科，發(fā)展具有自身特色的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，涉及到實(shí)踐教學(xué)改革、課程體系設(shè)置、師資隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐環(huán)境建設(shè)、教材建設(shè)等多方面的改革和創(chuàng)新[2]。

1 項(xiàng)目建設(shè)的背景

隨著物聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，社會(huì)各行各業(yè)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的需求越來越明顯，作為國(guó)家科學(xué)技術(shù)發(fā)展主要力量的高等學(xué)校，建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室并開展針對(duì)性的教學(xué)與科研，培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才，有利于高校的學(xué)科發(fā)展和教學(xué)科研水平的提升[3]。

為了貫徹落實(shí)《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》，促進(jìn)山東省物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)和相關(guān)人才教育事業(yè)的發(fā)展，適應(yīng)山東省對(duì)物聯(lián)網(wǎng)高端專門人才的迫切需求，充分利用青島農(nóng)業(yè)大學(xué)作為省屬農(nóng)業(yè)院校的區(qū)域優(yōu)勢(shì)和教學(xué)資源，擴(kuò)大青島農(nóng)業(yè)大學(xué)在信息類專業(yè)校企合作聯(lián)合辦學(xué)的成果，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)于2011年在通信工程專業(yè)設(shè)置了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)方向，并于當(dāng)年開始招生，這樣，學(xué)校的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成為當(dāng)務(wù)之急。

2 物聯(lián)網(wǎng)信息平臺(tái)及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室建設(shè)目標(biāo)

隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，社會(huì)對(duì)信息類專業(yè)人才的需求量越來越大，高校在培養(yǎng)應(yīng)用型人才的同時(shí)，必須注重提升人才的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力[4]，在物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過程中，結(jié)合本校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行建設(shè)[5]。學(xué)校的物聯(lián)網(wǎng)信息平臺(tái)及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室建設(shè)應(yīng)本著培養(yǎng)學(xué)生具備扎實(shí)的電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感器和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等基礎(chǔ)理論的原則，以掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的傳感層、傳輸層與應(yīng)用層關(guān)鍵設(shè)計(jì)等專門知識(shí)和技能為目標(biāo)，兼顧當(dāng)前流行技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，注重各種技術(shù)之間的融合與靈活應(yīng)用，注重創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)及項(xiàng)目實(shí)踐，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)真正融會(huì)貫通到實(shí)際應(yīng)用中，包括物流管理、智能家居、環(huán)境監(jiān)測(cè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)等。開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)性和專業(yè)性實(shí)驗(yàn)，從基礎(chǔ)到深入、從原理到應(yīng)用，全面體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)[6]。

作為一所省屬農(nóng)業(yè)院校，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)應(yīng)和農(nóng)業(yè)類專業(yè)緊密結(jié)合，充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)院校的農(nóng)業(yè)特色優(yōu)勢(shì)，以應(yīng)用性為主，建立一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)信息平臺(tái)及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室。物聯(lián)網(wǎng)信息平臺(tái)及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室除了可以進(jìn)行各種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、嵌入式系統(tǒng)等教學(xué)實(shí)驗(yàn)外，還應(yīng)當(dāng)可以模擬典型物流、設(shè)施農(nóng)業(yè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)等實(shí)際應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)信息平臺(tái)及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室應(yīng)當(dāng)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)傳感層、網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層的特點(diǎn)，進(jìn)行分層設(shè)計(jì)、理論聯(lián)系實(shí)際的模塊化結(jié)構(gòu)解決方案。

青島農(nóng)業(yè)大學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是和青島東合信息技術(shù)有限公司聯(lián)合培養(yǎng)的，合作采用121人才培養(yǎng)模式，即將本科四年的學(xué)習(xí)分為三個(gè)階段：第一階段以校內(nèi)開設(shè)的公共課、基礎(chǔ)課程為主；第二階段主要以校企聯(lián)合面向市場(chǎng)需要進(jìn)行課程改革后的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課為主，在保證專業(yè)基本理論與技能學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，突出物聯(lián)網(wǎng)的基本理論與技能的學(xué)習(xí)；第三階段以物聯(lián)網(wǎng)的具體應(yīng)用實(shí)例和要求進(jìn)行操作、項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)實(shí)訓(xùn)為主，進(jìn)行技能、能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)和訓(xùn)練。

關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，目前尚處在探索階段，如何構(gòu)建功能、技術(shù)完備，符合高校自身特點(diǎn)，有效實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，是高校物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建的關(guān)鍵[7]。物聯(lián)網(wǎng)信息平臺(tái)及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室應(yīng)針對(duì)高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)際應(yīng)用的多種需求來設(shè)計(jì)與建設(shè)，包括物流管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)等。開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)性公共實(shí)驗(yàn)和專業(yè)性實(shí)驗(yàn)，應(yīng)當(dāng)從基礎(chǔ)到深入、從原理到應(yīng)用，全面體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)傳感層、網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層的的各個(gè)環(huán)節(jié)[8]。

3 高校物聯(lián)網(wǎng)信息平臺(tái)及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室體系結(jié)構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三層體系結(jié)構(gòu)。感知層主要利用射頻識(shí)別（RFID）、二維碼、傳感器、傳感器網(wǎng)絡(luò)等感知、捕獲技術(shù)手段對(duì)物體進(jìn)行信息采集和捕獲；網(wǎng)絡(luò)層主要通過各種通信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體通過傳感器網(wǎng)絡(luò)接入互聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)行信息交互與共享；應(yīng)用層則利用云計(jì)算、模糊識(shí)別等各種智能技術(shù)，對(duì)獲取的海量數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析處理，提高對(duì)物體、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)各種活動(dòng)和變化的洞察力，實(shí)現(xiàn)智能化的決策與控制[9]。

基于實(shí)驗(yàn)需求及物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)開設(shè)的實(shí)際需要，高校的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室可以分為基礎(chǔ)教學(xué)和應(yīng)用實(shí)訓(xùn)兩部分。圖1所示是一個(gè)高校物聯(lián)網(wǎng)信息平臺(tái)及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室的體系結(jié)構(gòu)。

3.1 物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室

物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室主要用于實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)中涉及到的嵌入式系統(tǒng)、傳感器、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、單片機(jī)、無線通信、移動(dòng)通信、通信原理等課程的實(shí)驗(yàn)操作。青島農(nóng)業(yè)大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室是在現(xiàn)有計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、通信工程、電子信息工程等專業(yè)的已有部分相關(guān)實(shí)驗(yàn)室（如單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)、通信原理、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等實(shí)驗(yàn)室）實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基礎(chǔ)上，由青島東合信息技術(shù)有限公司提供基于Sigma86x系列平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。該平臺(tái)為海爾軟件有限公司中網(wǎng)社區(qū)家庭網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品（Home Box）的教學(xué)版實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)海爾網(wǎng)絡(luò)家電控制系統(tǒng)、燈光窗簾控制系統(tǒng)、智能音視頻系統(tǒng)、家庭安防系統(tǒng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)、HOMEBOX媒體中心、中心控制系統(tǒng)（HOMEBOX、PC控制中心）等七大智能家居系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)廣域網(wǎng)與家庭網(wǎng)絡(luò)的無縫接入。

物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的硬件資源包括電源按鈕、復(fù)位按鈕、通用I/O接口，板上提供穩(wěn)定的3.3 V、5 V、12 V電壓，UART控制器，UART與RS232轉(zhuǎn)換板IDE控制器、PCI總線，兩個(gè)USB 接口，HDMI，色差及AV接口，以太網(wǎng)10/100控制器，E2PROM，64MB Flash，128MB DDR SDRAM，160GSATA硬盤等。

物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)具有豐富的接口，提供的擴(kuò)展功能模塊包括SD Card接口，可支持2 GB SD卡、USB鍵盤鼠標(biāo)、ZigBee無線通訊模塊、WIFI網(wǎng)絡(luò)模塊、RF通訊模塊，紅外接收器等功能。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室是根據(jù)學(xué)校現(xiàn)有的優(yōu)勢(shì)學(xué)科，主要建設(shè)涉及農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、倉(cāng)儲(chǔ)物流、食品追溯，另外還將建設(shè)智能家居、智能安防等?，F(xiàn)以環(huán)境監(jiān)測(cè)為例介紹其功能及實(shí)現(xiàn)過程。

環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要模擬農(nóng)村田地環(huán)境的監(jiān)測(cè)，以對(duì)田地的溫度、濕度、氣體、光照等各類重要的環(huán)境數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控。通過該系統(tǒng)，學(xué)生可以了解現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境勘測(cè)、傳感器選型與架設(shè)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)傳輸、通信技術(shù)及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等多方面的知識(shí)，提高實(shí)踐演練和動(dòng)手能力。其具體學(xué)習(xí)和工作過程如下：

（1） 數(shù)據(jù)采集

通過系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置不同的傳感器來分別模擬不同的環(huán)境，并通過傳感器進(jìn)行信息采集。傳感器采集的信息先傳送到附近的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）節(jié)點(diǎn)，再由節(jié)點(diǎn)完成數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換后傳送出去。

（2） 網(wǎng)絡(luò)傳輸

網(wǎng)絡(luò)交互部分主要由WSN 節(jié)點(diǎn)、Wi-Fi 模組及天線端組成。主要負(fù)責(zé)將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的信息和Wi-Fi 攝像頭信息通過無線交換機(jī)送到連接的Internet服務(wù)器中。

（3） 數(shù)據(jù)管理

傳感器采集的信息被傳送到服務(wù)器后，學(xué)習(xí)利用數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)管理所有的數(shù)據(jù)，并通過專家決策系統(tǒng)對(duì)實(shí)際情況做出判斷，最終進(jìn)行決策。

4 結(jié) 語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)是一種技術(shù)，只有和具體的學(xué)科、專業(yè)相結(jié)合，才能充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。每個(gè)學(xué)校在建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室時(shí)，都應(yīng)該充分發(fā)揮本校的優(yōu)勢(shì)，和學(xué)校的優(yōu)勢(shì)學(xué)科相結(jié)合。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)作為關(guān)系著國(guó)計(jì)民生的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，其信息化、智慧化的程度尤為重要。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科研中的引入與應(yīng)用，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)依托新型信息化應(yīng)用邁出的一大步，可以改變粗放的農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)管理方式，引領(lǐng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。隨著科技的迅速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用會(huì)越來越廣泛，一批關(guān)鍵農(nóng)業(yè)信息感知技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)培育問題也期待科技突破[10]。作為農(nóng)業(yè)院校，只有充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)院校的科技與人才優(yōu)勢(shì)，才能更好地服務(wù)于“三農(nóng)”。

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篇5

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 高校實(shí)驗(yàn)室 智慧校園

1 高校實(shí)驗(yàn)室管理中存在的問題

1.1 實(shí)驗(yàn)室人員隊(duì)伍和結(jié)構(gòu)建設(shè)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的速度

政府部門或者學(xué)校投資方花費(fèi)大量資金投入了實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，大量的高精尖的設(shè)備也進(jìn)入了高校實(shí)驗(yàn)室。比如我校在2013年開始建設(shè)實(shí)驗(yàn)室，專業(yè)的新增導(dǎo)致在校生的規(guī)模急劇擴(kuò)大，專業(yè)結(jié)構(gòu)劃分越細(xì)，實(shí)驗(yàn)室的數(shù)量種類也在急劇增加，實(shí)驗(yàn)人員只限于忙于計(jì)劃內(nèi)開設(shè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，導(dǎo)致一些設(shè)備資源嚴(yán)重閑置，設(shè)備利用率不高。在高校實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍得不到應(yīng)有的重視，很少有外出培訓(xùn)提升的機(jī)會(huì)，只能靠自己慢慢摸索來提升自己，在職稱評(píng)定、項(xiàng)目申請(qǐng)、科學(xué)研究等很少有C會(huì)來提升自己。就目前我校這種模式下實(shí)驗(yàn)人員存在學(xué)歷偏低，職稱偏低，缺乏一些高素質(zhì)人才的加入。

1.2 實(shí)驗(yàn)室安全隱患多

隨著實(shí)驗(yàn)室開課任務(wù)的增加，專職實(shí)驗(yàn)老師無法應(yīng)對(duì)大量的學(xué)生，在實(shí)驗(yàn)操作過程中，老師無法顧及到每一個(gè)學(xué)生，大量的學(xué)生沒有按照操作流程來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)實(shí)驗(yàn)室財(cái)產(chǎn)和人身安全有一定的危險(xiǎn)性。長(zhǎng)期的非正規(guī)操作，使得很多學(xué)生沒有養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，使得儀器的損壞率故障率越來越高。

1.3 實(shí)驗(yàn)室管理水平落后

近年來，各高校加大了實(shí)驗(yàn)力度的建設(shè)，中央與地方共建實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)、校企共建實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)、“211”工程建設(shè)經(jīng)費(fèi)、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)等投入了巨資。實(shí)驗(yàn)設(shè)備規(guī)模在飛速發(fā)展，但是大多數(shù)高校實(shí)驗(yàn)室管理人員還是采用傳統(tǒng)的管理方式，陳舊的管理理念，僵化的管理制度，并沒有跟隨時(shí)代的步伐。

2 智慧實(shí)驗(yàn)室

智慧實(shí)驗(yàn)室必然以信息技術(shù)應(yīng)用為主線，在未來，借助物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、智能化控制和移動(dòng)互聯(lián)等信息技術(shù)，通過感知、物聯(lián)、智能化的方式，將高校實(shí)驗(yàn)室中的物理基礎(chǔ)設(shè)施、信息基礎(chǔ)設(shè)施、學(xué)習(xí)生活基礎(chǔ)設(shè)施和科研基礎(chǔ)設(shè)施連接起來，達(dá)到智能自動(dòng)化管理和監(jiān)控，保障實(shí)驗(yàn)室的安全，創(chuàng)造一個(gè)綠色環(huán)保、低碳低耗、智能舒適的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。同時(shí)，通過這些最新前沿技術(shù)的應(yīng)用，升級(jí)現(xiàn)有的校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，結(jié)合一卡通系統(tǒng)，以校園微信公眾號(hào)和校園門戶網(wǎng)站為平臺(tái)入口，實(shí)現(xiàn)與智慧校園的數(shù)據(jù)融合、服務(wù)融合和網(wǎng)絡(luò)融合。

2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智慧實(shí)驗(yàn)室

近年來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于智慧城市與智慧校園建設(shè)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于高校實(shí)驗(yàn)室管理，可以有效地解決高校實(shí)驗(yàn)管理存在的問題，也為全面提升高校信息化管理水平帶來了新的機(jī)遇，高校實(shí)驗(yàn)室的智慧化已經(jīng)成為未來高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的必然趨勢(shì)。

物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識(shí)別（RFID，Radio Frequency Identification）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備。按約定的協(xié)議，把物品與網(wǎng)絡(luò)連接起來進(jìn)行信息交換和通信，以現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打造智慧校園建設(shè).為高校智慧學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建帶來了誘人的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，智慧教育成為全國(guó)教育信息化的發(fā)展方向。

2.2 云技術(shù)與智慧實(shí)驗(yàn)室

云技術(shù)是一種虛擬化技術(shù)，云技術(shù)可以在一些計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)室中發(fā)揮出很多優(yōu)勢(shì)。虛擬仿真平臺(tái)的建設(shè)也是智慧實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的重要組成部分，虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)面向全校，充分考慮多種技術(shù)的融合，以實(shí)現(xiàn)全校虛擬實(shí)驗(yàn)資源的整合。云計(jì)算是一種能夠通過網(wǎng)絡(luò)以便利、按需的方式獲取計(jì)算資源（包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)、應(yīng)用和服務(wù)等）并提高其可用性的模式，這些資源來自一個(gè)共享的、可配置的資源池，并能夠以簡(jiǎn)便和無人干預(yù)的方式獲取和釋放資源。云平臺(tái)建設(shè)是將實(shí)驗(yàn)室的資源虛擬化，使用云終端、云系統(tǒng)、云服務(wù)器、云存儲(chǔ)。整合機(jī)房所有的IT資源，提高利用率；將所有的教學(xué)資源都由‘云’來提供，隨時(shí)隨地可以獲?。唤档陀布牟少?gòu)；并且可以實(shí)現(xiàn)資源共享，比如一些正版的專業(yè)實(shí)驗(yàn)軟件，由于版權(quán)等因素只能是一些實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部計(jì)算機(jī)可以使用，使得一些需要學(xué)習(xí)的人收到了時(shí)間和空間的限制，但是使用虛擬云技術(shù)，只要在一些終端設(shè)備登錄云客戶端，就可以為學(xué)生或者老師提供多樣化的學(xué)習(xí)資源。

3 智慧實(shí)驗(yàn)室的管理系統(tǒng)構(gòu)架

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是構(gòu)建智慧校園的關(guān)鍵技術(shù)，由于民辦高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)資金有限，智慧實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建要考慮系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，預(yù)留智慧實(shí)驗(yàn)室的擴(kuò)建接口。參考物連網(wǎng)的三層體系結(jié)構(gòu)，本文構(gòu)建了智慧實(shí)驗(yàn)的架構(gòu)模型如圖1所示。

3.1 基于RFID的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)

基于RFID系統(tǒng)的管理主要包括有固定資產(chǎn)的管理和低值易耗品的管理，學(xué)校對(duì)固定資產(chǎn)進(jìn)行打標(biāo)，利用RFID技術(shù)可以對(duì)固定資產(chǎn)進(jìn)行定位，固定資產(chǎn)的管理包括設(shè)備增刪、查詢、借用、維修、統(tǒng)計(jì)、定位等，低值易耗品的管理包括查詢、領(lǐng)用、統(tǒng)計(jì)等。

3.2 基于ZigBee的智慧實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)無線傳感網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)今國(guó)際前沿研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域

ZigBee技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低成本的雙向無線通信技術(shù)，系統(tǒng)由傳感器節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)、中心節(jié)點(diǎn)和上位機(jī)監(jiān)測(cè)平臺(tái)組成。系統(tǒng)主要包括CPU、ZigBee模塊、RFID模塊、串口、傳感器模塊和門禁模塊等。ZigBee終端節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集，通過實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室信息管理的智慧化，并對(duì)協(xié)調(diào)器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行處理。

3.3 實(shí)驗(yàn)室智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)

常規(guī)的視頻監(jiān)控僅能提供視頻的捕獲、存儲(chǔ)、回放等功能，很難起到預(yù)警和報(bào)警作用。實(shí)驗(yàn)室智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要由三部分組成：攝像頭，智能檢測(cè)模塊，移動(dòng)通信模塊。智能監(jiān)管系統(tǒng)主要包括實(shí)驗(yàn)室地圖、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)巡視系統(tǒng)、對(duì)講呼叫系統(tǒng)、緊急報(bào)警系統(tǒng)，智能預(yù)警系統(tǒng)主要包括應(yīng)急預(yù)警、危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)室預(yù)警、門窗預(yù)警、實(shí)驗(yàn)人員預(yù)警、用電預(yù)警、安全預(yù)警情況查詢等功能 。

3.4 開放實(shí)驗(yàn)室預(yù)約系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)室教學(xué)通過驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)雖然能加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握和理解，但不能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，而開放式實(shí)驗(yàn)室有利于以學(xué)生為本，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)、動(dòng)手科研興趣，主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)出創(chuàng)新型人才和應(yīng)用型人才。

師生通過網(wǎng)上預(yù)約實(shí)驗(yàn)。使驗(yàn)員開放實(shí)驗(yàn)室非常方便實(shí)驗(yàn)安排更加科學(xué)合理。開放實(shí)驗(yàn)室預(yù)約系統(tǒng)包括權(quán)限管理、預(yù)約管理、查詢管理、門禁管理、審批管理等功能，預(yù)約管理主要是實(shí)現(xiàn)預(yù)約申請(qǐng)、預(yù)約審核、實(shí)驗(yàn)進(jìn)度等，查詢主要是查詢實(shí)驗(yàn)室類別、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、設(shè)備狀況、預(yù)約狀況等。這樣實(shí)驗(yàn)室人員從傳統(tǒng)的“看門人”變成技術(shù)管理人，節(jié)省出更多的時(shí)間來指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)和進(jìn)行科研，還能把實(shí)驗(yàn)室人員從繁瑣的事物中解放出來。

3.5 實(shí)驗(yàn)室智能水電管理系統(tǒng)

水電管理系統(tǒng)對(duì)于院校實(shí)現(xiàn)水電管理系統(tǒng)化、智能化、節(jié)約化具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義。水電智能管理系統(tǒng)可以通過控制中心的計(jì)算機(jī)進(jìn)行軟件操作，利用軟件控制實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的各個(gè)水電控制繼電器，再由繼電器控制水電的通道開關(guān)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)由水電智能管理系統(tǒng)控制中心控制所有實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的電器開關(guān)和水閥開關(guān)。利用水電智能管理軟件可以對(duì)校園內(nèi)電器及水閥進(jìn)行智能化管理，譬如：在規(guī)定時(shí)間內(nèi)控制給水、控制停水、控制給電、控制停電等，所有操作由系統(tǒng)完成。

3.6 實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要面向全院師生，包括學(xué)生管理、教師管理、實(shí)驗(yàn)課程管理與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目管理。比如我校使用的北京郵電大學(xué)的虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)，結(jié)合該平臺(tái)進(jìn)行二次開發(fā)，進(jìn)行虛實(shí)結(jié)合，變成一套管理兼教學(xué)的綜合實(shí)驗(yàn)信息系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)課教學(xué)是由教師對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目庫(kù)進(jìn)行管理， 通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程管理， 從實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目庫(kù)中選擇不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目構(gòu)成各門實(shí)驗(yàn)課程 ，并由各課程教師負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)課堂的管理。學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程， 使用設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案管理模塊 。在實(shí)驗(yàn)課開始前應(yīng)用助教申請(qǐng)模塊 ，篩選確定各實(shí)驗(yàn)課程的助教名單， 在實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后，應(yīng)用教學(xué)評(píng)估模塊，對(duì)教學(xué)教師 、助教 、實(shí)驗(yàn)室工作人員 、實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容、硬件設(shè)施等各方面開展評(píng)估分析。平時(shí)可使用內(nèi)容管理模塊， 展示整個(gè)教學(xué)單位從教學(xué)到管理全方位的信息。

4 結(jié)論

基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧實(shí)驗(yàn)室的建立，徹底改變了以往實(shí)驗(yàn)室粗放的管理模式，實(shí)驗(yàn)室的管理觀念也得到改變，通過系統(tǒng)的實(shí)施，規(guī)范了實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理，不僅提高了實(shí)驗(yàn)室管理人員的工作效率和服務(wù)水平，也提高了實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的利用率和設(shè)備維修及耗材資金的使用效益，系統(tǒng)中的原始資料和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)也為實(shí)驗(yàn)室開展評(píng)估提供了重要的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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篇6

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) 高職 實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)管理

高職院校是培養(yǎng)高素質(zhì)技能型專門人才的基地，因此，實(shí)踐教學(xué)是高職教學(xué)的重中之重，與高職人才培養(yǎng)的可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)。實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室是高職學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作的主要場(chǎng)所，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室的管理水平很大程度上體現(xiàn)了該高職院校的總體管理水平，在高職院校的教學(xué)管理中具有至關(guān)重要的意義。

一、高職實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室的管理現(xiàn)狀

當(dāng)前，我國(guó)高職實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室的管理主要存在監(jiān)督管理力度不夠、信息系統(tǒng)自動(dòng)化程度低、儀器設(shè)備閑置率較高、小型設(shè)備儀器較易遺失、大型儀器設(shè)備維護(hù)較難、實(shí)驗(yàn)環(huán)境存在安全隱患、資源開放共享程度不夠等問題。為了提高管理效率，各院校采取了各種方法，例如制定相應(yīng)的規(guī)章制度和人工監(jiān)督評(píng)估方案、對(duì)各類儀器設(shè)備實(shí)行“標(biāo)簽化”、投入大量運(yùn)營(yíng)經(jīng)費(fèi)、安排實(shí)驗(yàn)室管理員進(jìn)行日常維護(hù)等。總之，這些常用的方法主要依賴于“人”或“制度”，即依賴管理人員的手動(dòng)操作或依靠規(guī)章制度的硬性約束，沒有從根本上實(shí)現(xiàn)管理的自動(dòng)化、智能化和實(shí)時(shí)化。

二、物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵及關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)，即物與物相連的互聯(lián)網(wǎng)，是指將射頻識(shí)別（RFID）裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等各種信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合起來形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。通過信息交換和傳輸，實(shí)現(xiàn)實(shí)體物品間的物物通訊和實(shí)時(shí)共享等功能。

2005年，國(guó)際電聯(lián)（ITU）在《物聯(lián)網(wǎng)》的報(bào)告中指出，物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)主要有4項(xiàng)，即RFID技術(shù)、智能技術(shù)、納米技術(shù)和WSN。RFID技術(shù)主要用來標(biāo)識(shí)物體，智能技術(shù)主要是針對(duì)事物的智能化，納米技術(shù)主要是實(shí)現(xiàn)事物的微縮，WSN技術(shù)主要用于感知事物。

物聯(lián)網(wǎng)被譽(yù)為是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)之后的又一次信息化產(chǎn)業(yè)的浪潮，它具有全面感知、可靠傳遞、智能處理和無處不在的特點(diǎn)，受到了各國(guó)政府、企業(yè)界和學(xué)術(shù)界的高度重視，歐盟、美國(guó)、日本等國(guó)甚至都己將其列入國(guó)家和區(qū)域型的信息化戰(zhàn)略。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高職實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室管理中的應(yīng)用方案

任何一種管理方法的使用都是為了能更好地實(shí)現(xiàn)管理的目標(biāo)。對(duì)絕大部分高職院校實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室來說，最關(guān)鍵的管理目標(biāo)是提高管理效率、確保實(shí)驗(yàn)環(huán)境的安全及強(qiáng)化管理的實(shí)時(shí)化和智能化這幾個(gè)方面?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的高職院校實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室管理基本上能實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。

1.硬件方面

硬件方面主要包括RFID電子標(biāo)簽、自動(dòng)讀寫器、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器和無線設(shè)備接入點(diǎn)等。通過自動(dòng)讀寫器讀取RFID標(biāo)簽信息，利用無線鏈路傳輸?shù)綗o線設(shè)備接入點(diǎn)，數(shù)據(jù)處理服務(wù)器將輸入的信息進(jìn)行整理、分析、加密等處理以獲得實(shí)驗(yàn)室設(shè)備數(shù)據(jù)。

2.軟件方面

（1）中央處理系統(tǒng)。中央處理系統(tǒng)是整個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室軟件系統(tǒng)的核心部分，因此本方案中首先要建立的就是中央處理系統(tǒng)。它能提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和分析功能，在高職實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室的眾多子系統(tǒng)，例如，儀器設(shè)備管理子系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)物品管理子系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)管理子系統(tǒng)、人員管理子系統(tǒng)等這些子系統(tǒng)中起到橋梁的作用，為數(shù)據(jù)交換、處理、溝通開辟了渠道，并能將這些信息進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和及時(shí)反饋。

（2）儀器設(shè)備的智能管理。目前，絕大多數(shù)高職院校一般會(huì)給每臺(tái)大型儀器設(shè)備手動(dòng)貼上“固定資產(chǎn)” 標(biāo)簽，標(biāo)簽上標(biāo)明了該臺(tái)儀器設(shè)備的名稱、購(gòu)置日期以及固定資產(chǎn)編號(hào)等。但是，這些紙質(zhì)標(biāo)簽不具備任何的可寫性，且非常容易污損或遺失。倘若把這些標(biāo)簽都換成RFID電子標(biāo)簽的話，情況就大不一樣了?？稍趯?shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室的出入口安裝固定讀寫器，對(duì)每一臺(tái)設(shè)備儀器進(jìn)行自動(dòng)讀寫，此時(shí)，置于儀器設(shè)備上的RFID標(biāo)簽將發(fā)揮信息采集和產(chǎn)品識(shí)別的作用，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲得包括產(chǎn)品名稱、規(guī)格、型號(hào)、固定資產(chǎn)號(hào)、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、使用單位、使用地點(diǎn)、使用說明等在內(nèi)的所有詳細(xì)信息，并自動(dòng)生成入庫(kù)清單，完成自動(dòng)入庫(kù)。

另外，對(duì)儀器設(shè)備來說，定期的保養(yǎng)維護(hù)至關(guān)重要。但在很多高職院校的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室內(nèi)，這項(xiàng)工作往往被忽視，等到儀器設(shè)備出了問題，管理員才會(huì)進(jìn)行維修檢查。這樣的維護(hù)安檢方式不利于設(shè)備的可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。利用RFID系統(tǒng)后，根據(jù)儀器設(shè)備的使用頻率和以往的故障率，管理員可以計(jì)算并推測(cè)出可能出故障的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。按照這些節(jié)點(diǎn)，中央處理系統(tǒng)就會(huì)定期提醒相關(guān)人員進(jìn)行安檢維護(hù)，然后將每次保養(yǎng)維護(hù)的信息存儲(chǔ)到電子標(biāo)簽中。這樣的做法，既可以保證安檢維護(hù)工作的及時(shí)性，又能激發(fā)管理員的工作積極性，督促他們對(duì)相應(yīng)儀器設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作負(fù)責(zé)到底。

（3）實(shí)驗(yàn)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控。實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室環(huán)境條件的好壞關(guān)系到實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)能否順利開展，因此，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室的環(huán)境管理也非常重要。通過環(huán)境監(jiān)測(cè)管理子系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的溫度、濕度、光線、空氣質(zhì)量等環(huán)境條件都可以及時(shí)地傳送到中央處理系統(tǒng)。當(dāng)室內(nèi)溫度高于系統(tǒng)設(shè)定的最高溫時(shí)，中央處理系統(tǒng)通過控制開關(guān)來自動(dòng)開啟制冷空調(diào)；當(dāng)室內(nèi)空氣干燥，濕度低于系統(tǒng)設(shè)定的最低值時(shí)，加濕器的開關(guān)將自動(dòng)開啟。當(dāng)實(shí)驗(yàn)室采光不足，光線暗于最低值時(shí)，中央處理系統(tǒng)也可通過傳感器自動(dòng)打開照明燈光或窗簾等。當(dāng)實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)漏水、漏氣、火險(xiǎn)等安全問題時(shí)，中央處理系統(tǒng)會(huì)在第一時(shí)間啟動(dòng)消防系統(tǒng)的自動(dòng)報(bào)警功能，將存在危險(xiǎn)的電力、水力等系統(tǒng)及時(shí)關(guān)閉，第一時(shí)間控制險(xiǎn)情，并迅速將實(shí)時(shí)信息傳遞到實(shí)驗(yàn)室管理人員的通信設(shè)備上。

（4）實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)人員的智能篩查。實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室是高職院校實(shí)踐教學(xué)的重要場(chǎng)所。為確保安全有序，必須對(duì)進(jìn)出的人員進(jìn)行監(jiān)控管理?？稍趯?shí)驗(yàn)室入口處安裝固定的閱讀器，對(duì)每一個(gè)進(jìn)入該區(qū)域人員的基本信息進(jìn)行自動(dòng)識(shí)讀，包括姓名、院系、聯(lián)系方式等，同時(shí)將這些信息及時(shí)傳輸?shù)街醒胩幚硐到y(tǒng)進(jìn)行登記存儲(chǔ)。如果該信息與事先預(yù)約授權(quán)的信息相符，便可允許該人員進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，反之，則自動(dòng)發(fā)出報(bào)警提示，第一時(shí)間通知管理員盡快采取相應(yīng)措施，防止該人員進(jìn)入。另外，如有人員單獨(dú)在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，為確保人身安全，要求佩戴一個(gè)與安全控制中心相連接的傳感器，一旦出現(xiàn)摔倒或長(zhǎng)時(shí)間靜止時(shí)傳感器會(huì)自動(dòng)向控制中心報(bào)警，大大降低意外的發(fā)生。

（5）實(shí)驗(yàn)物資的自動(dòng)采購(gòu)。實(shí)驗(yàn)物資是實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)能正常進(jìn)行的基本保證之一?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)物資管理可以使實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的“易耗品”和“供應(yīng)商”之間實(shí)現(xiàn)互動(dòng)，不需人工干預(yù)即可保證實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有充足的教學(xué)實(shí)驗(yàn)物資。

以浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)室為例，一旦實(shí)訓(xùn)所需的模具的存儲(chǔ)量低于系統(tǒng)設(shè)定的安全值時(shí)，實(shí)驗(yàn)物資管理子系統(tǒng)便會(huì)發(fā)出提示，并自動(dòng)通過中央處理系統(tǒng)向該模具的指定供應(yīng)商發(fā)出補(bǔ)貨訂單。供應(yīng)商接收到訂單后，也會(huì)自動(dòng)向?qū)嵱?xùn)室的中央處理系統(tǒng)發(fā)送“確認(rèn)函”，并生成訂單金額，同時(shí)將信息實(shí)時(shí)發(fā)送到實(shí)驗(yàn)室管理員的通訊設(shè)備上，以便管理員確認(rèn)后盡快將產(chǎn)品送達(dá)該實(shí)訓(xùn)室。

四、結(jié)語(yǔ)

篇7

[關(guān)鍵詞]物聯(lián)網(wǎng)；實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)課；信息化

高速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大大的改變了人們的生活和工作方式，人們的教育理念正在不知不覺中發(fā)生變化。多媒體、網(wǎng)絡(luò)、云技術(shù)等新技術(shù)手段取代了傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”。作為信息技術(shù)使用和接收能力最快的高等院校，進(jìn)行一場(chǎng)新的教育技術(shù)革命是無法避免和迫在眉睫的。我國(guó)職業(yè)院校信息化建設(shè)的主要目標(biāo)是“通過信息化來改變傳統(tǒng)的教育方式，促進(jìn)現(xiàn)代化教育的形成，并從根本上提高職業(yè)院校的教學(xué)水平?！?/p>

一、什么是課程的信息化建設(shè)

隨著高職教育的不斷發(fā)展，教育部已經(jīng)明確提出了實(shí)施教育信息化建設(shè)工程的要求，明確了高等職業(yè)教育信息化的概念。高職院校的教學(xué)目標(biāo)不同于本科院校，他以培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)型人才為己任，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)就業(yè)能力，提高教育質(zhì)量是關(guān)鍵。

課程信息化教學(xué)不僅具有學(xué)生喜聞樂見的教學(xué)手段，而且具有實(shí)時(shí)的互動(dòng)能力，擴(kuò)充了教學(xué)資源庫(kù)，完備了教學(xué)體系，如教學(xué)網(wǎng)站、網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)、學(xué)習(xí)資源庫(kù)、游戲?qū)W習(xí)、仿真學(xué)習(xí)、互動(dòng)學(xué)習(xí)等。與傳統(tǒng)的模式相比，這些教學(xué)平臺(tái)不僅形式新穎，還引進(jìn)許多新的教學(xué)理念，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，更加注重發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，是教學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)和追求目標(biāo)。

二、當(dāng)前我國(guó)職業(yè)院校課程信息化建設(shè)現(xiàn)狀分析

1.軟硬件發(fā)展不平衡，互相掣肘。

在高職院校信息化建設(shè)過程中，一直以來“重”硬件建設(shè)、“輕”軟件建設(shè)現(xiàn)象較為普遍。很多院校的信息化建設(shè)都將主要的精力和側(cè)重點(diǎn)放在有形的硬件建設(shè)上，在傳統(tǒng)的想法上認(rèn)為硬件的建設(shè)只需要保證硬件夠用，然后就進(jìn)行大規(guī)模的建設(shè)就可以。而對(duì)硬件上運(yùn)行的內(nèi)容――應(yīng)用方案和應(yīng)用軟件沒有進(jìn)行認(rèn)真的研究、設(shè)計(jì)和建設(shè)，以至于投入大量資金建成的校園網(wǎng)及管理系統(tǒng)只用來進(jìn)行簡(jiǎn)單的文件傳輸和新聞瀏覽，硬件沒有或是只發(fā)揮了微乎其微的作用。還有一種情況是，開發(fā)了很多應(yīng)用的軟件可是使用時(shí)才發(fā)現(xiàn)，硬件不能配合。還是導(dǎo)致軟件不能發(fā)揮作用。這種軟硬件相互掣肘的情況比比皆是，嚴(yán)重影響了信息化建設(shè)的成效。

2.信息化建設(shè)的激勵(lì)評(píng)價(jià)機(jī)制不健全。

1）學(xué)校沒有足夠重視信息化教學(xué)手段的使用。信息化教學(xué)手段的成果沒有與教師考核、評(píng)優(yōu)和職稱晉升掛鉤。導(dǎo)致教師在教學(xué)中教學(xué)的方式方法沒有向信息化手段傾斜。

2）對(duì)高職學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)不夠明確，沒有將信息技術(shù)同課程相結(jié)合。書本內(nèi)容可以換一種表現(xiàn)形式，例如用多媒體手段等。

3）學(xué)校舉辦的各種對(duì)教師的培訓(xùn)比較少，難以使他們真正掌握和利用現(xiàn)代教育信息技術(shù)和方法進(jìn)行教學(xué)和管理工作。

三、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)試驗(yàn)課程信息化建設(shè)的重要意義

課程的信息化建設(shè)是一種利用現(xiàn)代各種信息化手段向?qū)W生進(jìn)行全方位傳遞信息的教育。在高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工作占有重要地位，信息技術(shù)與教學(xué)相結(jié)合變更了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，在優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)等方面起到了積極的作用。

四、我校開展物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)試驗(yàn)課程的基本情況

我校是一所集干部培訓(xùn)與高職教育于一體的、有著60余年歷史的老校。公共安全系為我校比較有特色的系部之一，開展計(jì)算機(jī)方面的教學(xué)已有近二十年的歷史。2013年，我系首次開展了物聯(lián)網(wǎng)方面的教學(xué)――《物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)》，此課程為全系必修課，主要的內(nèi)容為講解什么是物聯(lián)網(wǎng)以及它對(duì)我們生活的影響、物聯(lián)網(wǎng)的基本應(yīng)用領(lǐng)域、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用基本原理的講解。此課程的開展受到學(xué)生的一致好評(píng)。在2015年，我系為更好的服務(wù)教學(xué)、提高教學(xué)質(zhì)量、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，建設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室，開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)試驗(yàn)課程。此課程極大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，但是由于資金有限、空間有限，在教學(xué)中不可能人手配備一套試驗(yàn)設(shè)備。在學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與我們能夠提供的試驗(yàn)環(huán)境之間有了很大的沖突。

因此，我們萌生了能否建立信息化的實(shí)訓(xùn)試驗(yàn)平臺(tái)，將一些試驗(yàn)演示視頻放于網(wǎng)上、將實(shí)驗(yàn)室虛擬化，既可以環(huán)節(jié)試驗(yàn)設(shè)備不夠用的矛盾又可以使學(xué)生的何時(shí)何地想學(xué)就學(xué)。

五、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)試驗(yàn)課信息化構(gòu)建的框架

通過本課題的研究與建設(shè)，探索出一個(gè)適合高職學(xué)生的，側(cè)重于物聯(lián)網(wǎng)公共安全領(lǐng)域應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)課程信息化教學(xué)模式。

1.信息化課程教學(xué)展示的建設(shè)。以PowerPoint和目前比較先進(jìn)的微課、幕課技術(shù)作為教學(xué)展示的主要手段。摒棄了傳統(tǒng)的板書模式，以多媒體、視頻、動(dòng)畫作為主要說明方法。學(xué)生喜聞樂見、通俗易懂、在心理上沒有抵觸情緒，易于接受相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容。而且這些信息化的教學(xué)展示可以掛于校園網(wǎng)上，便于學(xué)生隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)、有針對(duì)性地學(xué)習(xí)。

2.實(shí)驗(yàn)過程視頻文件庫(kù)的建設(shè)。將若干個(gè)試驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目分別拍攝為視頻文件，突出實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，強(qiáng)化注意事項(xiàng)，并將這些視頻文件整理成庫(kù)，作為教學(xué)最有力的輔助手段。

3.信息化考試系統(tǒng)的建設(shè)。建立信息化的考試系統(tǒng)，摒棄傳統(tǒng)的紙質(zhì)試卷和一對(duì)一的實(shí)驗(yàn)考試模式，以網(wǎng)絡(luò)化的方式建立網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)考試模式。并定期的豐富和完善題庫(kù)的建設(shè)。

4.多媒體實(shí)驗(yàn)題庫(kù)的建設(shè)。最為課后練習(xí)的主要手段，建立多媒體的實(shí)驗(yàn)題庫(kù)，一改傳統(tǒng)的幾大題型，針對(duì)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程的特殊性，建立適合的多媒體形式題庫(kù)。

六、課題研究過程中的問題和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

1.信息化建設(shè)需要事前規(guī)劃，有計(jì)劃、有步驟的有序安排

信息化建設(shè)是一項(xiàng)艱巨的、長(zhǎng)期的、復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不能走一步看一步，必須在前期做好預(yù)案。院校信息化建設(shè)已經(jīng)開展了很多年，有許多可借鑒的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和模式。應(yīng)在學(xué)校符合學(xué)院大的發(fā)展規(guī)劃的前提下，制定完整的建設(shè)發(fā)展方案，按部就班的分階段、有步驟的實(shí)施。

2.職業(yè)教育是高職院校的顯著特點(diǎn)，在教學(xué)的內(nèi)容、形式和教學(xué)手段上都要突出其職業(yè)教育的特點(diǎn)，高職的信息化建設(shè)同樣要圍繞這個(gè)大的中心展開，要將實(shí)踐性教學(xué)放在首位。可以通過實(shí)訓(xùn)室網(wǎng)絡(luò)模擬化，為學(xué)生提供與真實(shí)工作相似的環(huán)境，在這種環(huán)境下的教學(xué)更能夠提高學(xué)生對(duì)專業(yè)技能的掌握，提高學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力能力。

3.高職院校的信息化建設(shè)要多放借鑒，取長(zhǎng)補(bǔ)短。需要走出去學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外的優(yōu)秀高職院校信息化建設(shè)范例，要積極的組織行業(yè)專家和企業(yè)人員對(duì)院校的信息化建設(shè)出謀獻(xiàn)策，對(duì)這些建議進(jìn)行分析和研究，作為學(xué)院進(jìn)行信息化建設(shè)的重要參考。

七、結(jié)束語(yǔ)

篇8

關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng) 實(shí)踐能力 就業(yè)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2016.12.020

Abstract The Internet of things （IOT） technology has been widely used in many industries. IoT talent demand is growing. Students with strong practice ability are very popular with the market. There are problems while cultivating the students' practical ability of IOT engineering program in application-oriented institutes. In order to deal with the problems and foster outstanding IoT talents for the society， three kinds of effective countermeasures are put forward.

Keywords the things of Internet； practical ability； careers

物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)作為當(dāng)前信息技術(shù)領(lǐng)域的熱點(diǎn)，吸引了行業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的關(guān)注。物聯(lián)網(wǎng)已廣泛應(yīng)用于智能農(nóng)業(yè)、智能家居、智能交通、智慧城市、智慧工業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域，給人們的生活帶來便利，改善了企業(yè)管理，提高了生產(chǎn)效益。隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的蓬勃發(fā)展，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)人才的需求量劇增。社會(huì)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)人才的需求不再局限于懂得物聯(lián)網(wǎng)理論知識(shí)，社會(huì)歡迎能夠?qū)⒗碚搼?yīng)用于實(shí)踐以及能夠快速上手的人才。

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)依然處于探索階段。①由于自身的特點(diǎn)，完全參照成熟的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、軟件工程專業(yè)的實(shí)踐能力的培養(yǎng)方式并不可行。有必要根據(jù)專業(yè)自身特點(diǎn)形成有特色的實(shí)踐能力培養(yǎng)方式。

下面我們先分析物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的不足之處，然后提出一些行之有效的對(duì)策。

1 學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)存在的問題

物聯(lián)網(wǎng)體系從技術(shù)角度可以劃分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、處理層和應(yīng)用層。感知層應(yīng)用傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)將物理世界和信息世界連通起來，側(cè)重于信息的采集。網(wǎng)絡(luò)層結(jié)合無線傳感網(wǎng)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、現(xiàn)代通信等技術(shù)，側(cè)重于信息的傳遞。處理層負(fù)責(zé)信息的存儲(chǔ)和聚合以及價(jià)值的挖掘，常用技術(shù)包括機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)庫(kù)等。應(yīng)用層面向用戶，將數(shù)據(jù)以友好的方式呈現(xiàn)給用戶。物聯(lián)網(wǎng)從工程角度可劃分為設(shè)計(jì)、研發(fā)、工程實(shí)施和管理。②可以看到，由于物聯(lián)網(wǎng)工程涉及的技術(shù)比較多，需要培養(yǎng)學(xué)生的綜合技術(shù)應(yīng)用能力。

目前在實(shí)踐能力培養(yǎng)方面，存在下面三個(gè)不足之處。

（1）學(xué)生接觸實(shí)驗(yàn)設(shè)備的時(shí)間少。實(shí)驗(yàn)一般分為驗(yàn)證型、設(shè)計(jì)型和綜合型，其中驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生按部就班重現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，所花時(shí)間一般比較少，對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的效果有限；設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)是圍繞一個(gè)小目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而綜合型實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生結(jié)合多種技術(shù)來完成一個(gè)應(yīng)用。設(shè)計(jì)型和綜合型實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚝芎玫靥岣邔W(xué)生的實(shí)踐能力，但需要學(xué)生花費(fèi)較多的時(shí)間，在正常的課內(nèi)時(shí)間很難完成?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備通常以實(shí)驗(yàn)箱的形式存在，一套設(shè)備2萬(wàn)以上，在正常實(shí)驗(yàn)也很難保證學(xué)生每人一套，多數(shù)情況下是以小組的方式提供。為了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安全，實(shí)驗(yàn)設(shè)備一般不允許學(xué)生帶到實(shí)驗(yàn)室外面。由于在指定的時(shí)間很難完成設(shè)計(jì)型的實(shí)驗(yàn)，所以實(shí)驗(yàn)多數(shù)以驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為主，限制了學(xué)生能力的發(fā)揮。

（2）學(xué)生沒有全流程實(shí)驗(yàn)環(huán)境。通常物理網(wǎng)應(yīng)用都涉及感知層、網(wǎng)絡(luò)層、處理層和應(yīng)用層?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備往往局限在某一層次，比如傳感器實(shí)驗(yàn)側(cè)重于數(shù)據(jù)采集；通信實(shí)驗(yàn)側(cè)重于物體之間的自主連接；數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)側(cè)重于數(shù)據(jù)的分析與呈現(xiàn)?，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)離散化的狀態(tài)，缺乏將完整應(yīng)用全流程實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使得學(xué)生只能看到某一個(gè)方面。然而在實(shí)際環(huán)境中構(gòu)建一個(gè)使用環(huán)境存在一定的困難，一是空間和費(fèi)用問題，比如構(gòu)建物流系統(tǒng)不僅需要大的實(shí)驗(yàn)室安裝空間，同時(shí)需要很大的經(jīng)費(fèi)投入，在缺乏良好的產(chǎn)學(xué)研環(huán)境情況下，③很有可能造成資源的浪費(fèi)；其次是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用很多，要完成實(shí)際系統(tǒng)的改造往往比較困難。因此，有必要引入虛擬仿真環(huán)境，為學(xué)生提供全流程物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)環(huán)境。

（3）學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)與社會(huì)需求脫節(jié)。學(xué)生的培養(yǎng)方案在學(xué)生入學(xué)前就已制定，而且方案在該年級(jí)學(xué)生整個(gè)學(xué)習(xí)過程一般不會(huì)變動(dòng)。如果存在問題，一般會(huì)在下一次人才培養(yǎng)方案作出修正。所以經(jīng)常有高年級(jí)學(xué)生羨慕低年級(jí)學(xué)生享受人才方案修改帶來的便利。人才培養(yǎng)方案也考慮了學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)問題?，F(xiàn)有的培養(yǎng)方式主要包括課后作業(yè)、課程論文、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、專周課程設(shè)計(jì)。這些培養(yǎng)方式的共同特征是圍繞著所講授課程來設(shè)計(jì)的。一般教材上的內(nèi)容都是比較成熟，意味著這些都是幾年前的知識(shí)，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日新月異的時(shí)代，教材所講授知識(shí)往往存在一定的滯后性。這也是畢業(yè)生抱怨學(xué)校所學(xué)知識(shí)在工作后往往用不上的原因。企業(yè)為了生存和占領(lǐng)市場(chǎng)，往往想方設(shè)法用先進(jìn)的技術(shù)去實(shí)現(xiàn)具有強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。學(xué)生畢業(yè)后多數(shù)進(jìn)入企業(yè)，所以有必要提前讓學(xué)生了解企業(yè)現(xiàn)在需要什么樣的人才，需要學(xué)生掌握什么樣的技術(shù)。

2 實(shí)踐能力培養(yǎng)的對(duì)策

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng)方式需要改進(jìn)。下面是四個(gè)行之有效的對(duì)策。

（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)備化整為零。做化學(xué)和物理必須到專業(yè)實(shí)驗(yàn)室里面完成，因?yàn)榛瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)в幸歡ǖ奈O招裕物理實(shí)驗(yàn)需要借助于精密的儀器。然而物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)并不需要一定在專業(yè)實(shí)驗(yàn)室完成。學(xué)生領(lǐng)取實(shí)驗(yàn)設(shè)備，可以在學(xué)校安排的上課時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室接受實(shí)驗(yàn)課程教師的指導(dǎo)以及驗(yàn)收實(shí)驗(yàn)成果，上課時(shí)間結(jié)束后，可以將實(shí)驗(yàn)設(shè)備帶離專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，自主確定實(shí)驗(yàn)時(shí)間。這種方式結(jié)合了專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的教師指導(dǎo)和課后時(shí)間的靈活性。為保障學(xué)生人手一套實(shí)驗(yàn)設(shè)備，需要實(shí)驗(yàn)設(shè)備小型化以及充足的數(shù)量，另外是單套價(jià)格不能太昂貴。比如采用樹莓派或Arduino開發(fā)板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，單塊開發(fā)板價(jià)格200元左右，學(xué)生可以在上面自主完成多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)。

（2）引入云平臺(tái)。由于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中總學(xué)時(shí)的限制，在正常的教學(xué)中只會(huì)安排幾門很重要的基礎(chǔ)課和專業(yè)課，但物聯(lián)網(wǎng)整個(gè)體系涉及多個(gè)方面的內(nèi)容，很難在正常的教學(xué)中都得到安排。因此，需要擴(kuò)展學(xué)習(xí)的途徑。通過慕課可以重要課程的理論知識(shí)，但慕課往往對(duì)實(shí)踐內(nèi)容講得較少或者不方便安排實(shí)踐內(nèi)容。云平臺(tái)是一個(gè)很好的學(xué)習(xí)平臺(tái)。云平臺(tái)可以提供物聯(lián)網(wǎng)工程從傳感層到應(yīng)用層多門實(shí)驗(yàn)課程。實(shí)驗(yàn)主要以虛擬仿真的形式完成。④3D虛擬仿真提供很真實(shí)的場(chǎng)景，讓學(xué)生能夠直接對(duì)傳感器、驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行控制，形成感性認(rèn)識(shí)。虛擬仿真不僅節(jié)省了成本，而且讓學(xué)生可以在仿真環(huán)境下實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的完整的應(yīng)用，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)觀很有好處。

（3）參與競(jìng)賽提升能力。在沒有外界壓力時(shí)，學(xué)生往往會(huì)按部就班和夸大面臨的困難，延誤完成物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品或應(yīng)用的時(shí)間。競(jìng)賽的鮮明特點(diǎn)是在指定的時(shí)間范圍內(nèi)完成具有一定功能的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。由于時(shí)間的原因，參加競(jìng)賽的學(xué)生需要在很短的時(shí)間確定自己的選題，避免在茫茫大海中漫無目的地尋找；確定選題后，需要集中精力去完善物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的整體設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)完成后，需要編碼實(shí)現(xiàn)設(shè)想的功能。競(jìng)賽期間，學(xué)生往往覺得很辛苦，但完成競(jìng)賽后，無論名次如何，學(xué)生往往會(huì)有很大收獲。學(xué)生不僅可以培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神，還可以培養(yǎng)決策能力，以及設(shè)計(jì)和編碼實(shí)現(xiàn)能力。

（4）企業(yè)實(shí)習(xí)。社會(huì)上有很多優(yōu)秀的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，向社會(huì)提供豐富的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。到企業(yè)實(shí)習(xí)直接接觸原汁原味的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，能夠觸發(fā)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐和不斷創(chuàng)新的欲望。學(xué)生到物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)實(shí)習(xí)主要包括兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)。⑤一是在入學(xué)第一年進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)教育的時(shí)候。學(xué)校一般會(huì)安排一到兩周的時(shí)間。學(xué)生到達(dá)企業(yè)，通過參觀企業(yè)展廳，動(dòng)手安裝APP，真實(shí)體驗(yàn)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，應(yīng)用包括智能家居、智能物流等多個(gè)方面。豐富的應(yīng)用在學(xué)生腦袋里面形成感性的認(rèn)識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)未來四年進(jìn)行學(xué)習(xí)規(guī)劃。二是在最后一年。學(xué)生主要任務(wù)是完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。一般情況下學(xué)校都會(huì)允許和鼓勵(lì)學(xué)生在企業(yè)中結(jié)合自身項(xiàng)目來完成。學(xué)生可以選擇多個(gè)崗位進(jìn)行實(shí)習(xí)。比如研發(fā)崗位，側(cè)重于物聯(lián)網(wǎng)軟和硬件的研發(fā)；網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)崗位，側(cè)重于在特定的環(huán)境下合理選擇物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備完成滿足一定要求的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)；工程實(shí)施崗位，側(cè)重于根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙完成物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的安裝和調(diào)試。這些崗位都需要將理論知識(shí)應(yīng)用于工程實(shí)踐，能夠極大地提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。

3 結(jié)語(yǔ)

為社會(huì)培養(yǎng)實(shí)踐能力強(qiáng)的學(xué)生有著重要的意義，也是國(guó)家對(duì)應(yīng)用型本科院校的殷殷期待。現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐培養(yǎng)方式主要參照計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程的實(shí)踐方式，沒有很好結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)自身的特點(diǎn)。在分析現(xiàn)有實(shí)踐能力培B方式的不足后，提出了幾種創(chuàng)新培養(yǎng)方式，旨在為社會(huì)輸送高質(zhì)量的物聯(lián)網(wǎng)人才。

注釋

① 張明華，董新龍，陳江瑛.工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的探索與實(shí)踐[J].科教導(dǎo)刊（上旬刊），2016.1：104-105.

② 文毅，胡云峰.獨(dú)立學(xué)院“集成電路工藝基礎(chǔ)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[J].科教導(dǎo)刊（中旬刊），2016.1：99-100.

③ 王偉.職業(yè)院校搭建產(chǎn)學(xué)研平臺(tái)實(shí)現(xiàn)協(xié)同創(chuàng)新研究[J].科教導(dǎo)刊（上旬刊），2016.1：5-6.

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【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 校企合作 合作共贏

【中圖分類號(hào)】G626 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2014）8 -0018-02

前言

物聯(lián)網(wǎng)是我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，引領(lǐng)了繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮，其產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、和行業(yè)結(jié)合的信息滲透能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)能力強(qiáng)，是未來科技競(jìng)爭(zhēng)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要驅(qū)動(dòng)力。在國(guó)家和社會(huì)的大力支持下，物聯(lián)網(wǎng)煥發(fā)著前所未有的勃勃生機(jī)。面對(duì)市場(chǎng)機(jī)遇，中國(guó)三大電信運(yùn)營(yíng)商爭(zhēng)相發(fā)力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用拓展。物聯(lián)網(wǎng)的推廣將會(huì)成為推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的又一驅(qū)動(dòng)器，未來中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展前景廣闊。

目前，物聯(lián)網(wǎng)人才的培養(yǎng)已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)之一。物聯(lián)網(wǎng)人才市場(chǎng)需求巨大，但綜合人才卻十分缺乏。為了彌補(bǔ)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來的人才缺口，需要培養(yǎng)大量具有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能力等復(fù)合型人才。2010年初教育部下達(dá)了高校設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)申報(bào)通知，眾多高校爭(zhēng)相申報(bào)。筆者認(rèn)為，依據(jù)國(guó)家的相關(guān)產(chǎn)業(yè)、教育政策，探索務(wù)實(shí)可行的校企合作模式。以下是筆者對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和建設(shè)進(jìn)行的一些研究。

一、專業(yè)校企合作

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國(guó)已得到迅速的發(fā)展，但物聯(lián)網(wǎng)還沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)與企業(yè)之間研發(fā)的產(chǎn)品都是按自己的標(biāo)準(zhǔn)來生產(chǎn)，這對(duì)學(xué)校人才培養(yǎng)很難定位和建立專業(yè)建設(shè)方向。有時(shí)學(xué)校的發(fā)展急于求成，對(duì)專業(yè)沒有定位好，盲目建設(shè)，對(duì)學(xué)生很不負(fù)責(zé)，學(xué)生畢業(yè)后也很難找到自己滿意的工作。

經(jīng)走訪一些高校，與企業(yè)進(jìn)行深入調(diào)研，總結(jié)出物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的建設(shè)必須要與本校的辦學(xué)特色相結(jié)合，確立一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展戰(zhàn)略，以科學(xué)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想制定可行的目標(biāo)和措施，重點(diǎn)培植學(xué)校的核心競(jìng)爭(zhēng)力。筆者以廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的建設(shè)特色就是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)進(jìn)行拓展的專業(yè)定位。專業(yè)合作方式是以學(xué)校為名義招生，與企業(yè)共同培養(yǎng)，企業(yè)負(fù)責(zé)學(xué)生的就業(yè)。未來企業(yè)要想在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代取得大發(fā)展，企業(yè)之間需要在資金、人才、決策上進(jìn)行資源整合，形成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，才會(huì)實(shí)現(xiàn)合作共贏。

二、師資校企合作

自物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的開為以來到目前，真正的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)還沒有畢業(yè)學(xué)生，對(duì)高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的發(fā)展是很大的考驗(yàn)，這些新技術(shù)課程肯定會(huì)遇到師資不足的問題。而物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)走在高校的前面，它的發(fā)展指引著高校的前進(jìn)，面對(duì)高校物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展缺少專業(yè)人才，高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的發(fā)展需要企業(yè)的幫助，如何才能走出專業(yè)教師短缺的局面，筆者通過調(diào)研建議：

1、從企業(yè)選取1-2名經(jīng)驗(yàn)豐富的工程定時(shí)到學(xué)校兼職任教，有利于學(xué)生提高工程實(shí)踐能力。通過校企合作雙方共同培養(yǎng)，能夠使學(xué)生學(xué)以致用，使學(xué)校的知識(shí)學(xué)習(xí)與企業(yè)的職場(chǎng)訓(xùn)練真正緊密結(jié)合起來，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。企業(yè)一線工程師深入學(xué)校進(jìn)行技術(shù)、設(shè)備培訓(xùn)，了解教學(xué)過程與教學(xué)需求，通過校企間人員的互動(dòng)和信息的交流，促進(jìn)學(xué)校提升教學(xué)水平，也有助于提高企業(yè)產(chǎn)品實(shí)力及技術(shù)能力。

2、鼓勵(lì)部分計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)老師轉(zhuǎn)到物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)，從我院選拔1-2人到合作企業(yè)參加企業(yè)鍛煉，學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)最前沿新知識(shí)，參加社會(huì)培訓(xùn)認(rèn)證。鼓勵(lì)教師主動(dòng)參與針對(duì)企業(yè)需求的科技研發(fā)工作，促進(jìn)成果轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)互利共贏。

3、對(duì)部分核心課程，邀請(qǐng)企業(yè)有經(jīng)驗(yàn)的工程師到我院定時(shí)開展專業(yè)知識(shí)講座，以便學(xué)生可以了解行業(yè)動(dòng)態(tài)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性；另外邀請(qǐng)企業(yè)工程師與在校的老師共同指導(dǎo)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力。

4、通過校企合作，依托雙方共建的實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)室，聯(lián)合建立經(jīng)相關(guān)組織認(rèn)可的人才培訓(xùn)中心，整合師資資源，合作開展師資人才培訓(xùn)及認(rèn)證工作，包括通過培訓(xùn)的學(xué)員可獲得相應(yīng)行業(yè)組織及相關(guān)部門及國(guó)際知名廠家頒發(fā)的認(rèn)證證書，增強(qiáng)參培學(xué)員的就業(yè)能力與優(yōu)勢(shì)，同時(shí)優(yōu)秀學(xué)員可獲得企業(yè)就業(yè)推薦的機(jī)會(huì)。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備教學(xué)合作

高校新辦的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)所需的設(shè)備比較缺乏，而這些設(shè)備廠家所生產(chǎn)的設(shè)備在全國(guó)也沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，廠家與廠家之間的設(shè)備可能存在不兼容的應(yīng)用，這對(duì)高校的采購(gòu)難度非常大，面對(duì)這些困難，筆者提出以下建議：

學(xué)校在實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備缺少的情況，可通過與企業(yè)進(jìn)行合作，由企業(yè)對(duì)學(xué)校直接投入設(shè)備，學(xué)校提供場(chǎng)地，提供傳感網(wǎng)及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)教育教學(xué)設(shè)備及教材、課件、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書等相關(guān)教學(xué)資源。特別是新研發(fā)的設(shè)備，這對(duì)學(xué)校的設(shè)備資源得到有效的補(bǔ)充，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)最新的知識(shí)，實(shí)現(xiàn)與社會(huì)用人接軌。

四、課程資源合作建設(shè)

物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)較新的專業(yè)，其課程體系建設(shè)及教學(xué)資源的積累都相對(duì)比較薄弱。而企業(yè)的發(fā)展走在學(xué)校的前面，經(jīng)過多年的專注與積累，他們?cè)诋a(chǎn)品應(yīng)用培訓(xùn)、產(chǎn)品研發(fā)和方案設(shè)計(jì)他們有豐富的經(jīng)驗(yàn)，企業(yè)有著較為完善的專業(yè)建設(shè)思路并積累了一定的專業(yè)教學(xué)資源，包括教學(xué)設(shè)備試驗(yàn)指導(dǎo)書、豐富的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)方案、各研討會(huì)的會(huì)議資料，專家講義及報(bào)告材料、培訓(xùn)視頻資料等等。

學(xué)校申報(bào)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是近幾年才開始，剛剛起步，對(duì)教材的建設(shè)等還不成熟?，F(xiàn)在市場(chǎng)上也沒有統(tǒng)一的教材可用，或是選用的教材也是比較單一。與企業(yè)進(jìn)行合作，在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)中，雙方進(jìn)行研討，把職業(yè)教育人才培養(yǎng)理念引入到教學(xué)中，明確組織相關(guān)合作院校共同編寫、出版切實(shí)符合職業(yè)院校學(xué)生培養(yǎng)需求的系列物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教材。

五、學(xué)生就業(yè)實(shí)踐合作

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，也是國(guó)家“十二五規(guī)劃”的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)，企業(yè)的發(fā)展需要大量的人才，而這方面的人才目前比較短缺，企業(yè)想快速發(fā)展，通過與學(xué)校進(jìn)行合作，企業(yè)急需的人才在學(xué)校進(jìn)行選拔，專門對(duì)這方面的人才做定點(diǎn)培訓(xùn)，培訓(xùn)合格的學(xué)生可以直接上崗，縮短學(xué)生在企業(yè)的磨合期，減少企業(yè)的成本，有效提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

另外企業(yè)可以為學(xué)生提供就業(yè)指導(dǎo)與就業(yè)實(shí)踐機(jī)會(huì)，在平時(shí)的實(shí)訓(xùn)課程中，或是在寒、署假安排學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力與就業(yè)能力，實(shí)現(xiàn)在學(xué)校到企業(yè)的角色轉(zhuǎn)變，為就業(yè)做好準(zhǔn)備，提高學(xué)生就業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

六、科研項(xiàng)目合作

雙方結(jié)合自身優(yōu)勢(shì)，整合資源及推廣平臺(tái)，推動(dòng)各自科研及技術(shù)實(shí)踐成果的轉(zhuǎn)化，建立成果轉(zhuǎn)化及推廣合作的長(zhǎng)效機(jī)制，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)與利益共享。

企業(yè)與學(xué)院共建科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)行合作項(xiàng)目開發(fā)，經(jīng)驗(yàn)收評(píng)估合格的項(xiàng)目開發(fā)成果，企業(yè)負(fù)責(zé)該成果的轉(zhuǎn)化及推廣工作，依托企業(yè)行業(yè)的資源進(jìn)行項(xiàng)目推廣，為合作院校及相關(guān)團(tuán)隊(duì)帶來豐富而持續(xù)的科研成果收益。另外企業(yè)根據(jù)自身的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行產(chǎn)品的推廣及權(quán)，通過校企合作，依托學(xué)校的師資及學(xué)生資源，建立當(dāng)?shù)氐耐茝V中心及技術(shù)支持中心，聯(lián)合進(jìn)行行業(yè)產(chǎn)品推廣并進(jìn)行利益分享。

總之，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是一個(gè)新產(chǎn)業(yè)，無論是企業(yè)或是學(xué)校對(duì)人才都比較短缺，企業(yè)與學(xué)校共建高校提供網(wǎng)絡(luò)空間與平臺(tái)，開放和共享網(wǎng)絡(luò)資源，促進(jìn)高校人才培養(yǎng)與教學(xué)實(shí)踐，推動(dòng)高校科研及項(xiàng)目成果轉(zhuǎn)化，引導(dǎo)教育與行業(yè)間的有效對(duì)接并實(shí)現(xiàn)共贏。

參考文獻(xiàn)：

[1]李愛濤，孫桂萍，唐艷娜.淺談校企合作對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)的影響[J]. 價(jià)值工程.2012

[2] 蔣琴雅.創(chuàng)新校企合作機(jī)制提高物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)大學(xué)生就業(yè)能力[J].中國(guó)成人教育.2012

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關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè);項(xiàng)目驅(qū)動(dòng);實(shí)踐教學(xué)體系

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）42-0129-02

2011年工業(yè)和信息化部制定并印發(fā)《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，要求在已具備的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用基礎(chǔ)上大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)，在關(guān)鍵核心技術(shù)上攻堅(jiān)克難，使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系逐步完備并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是新興產(chǎn)業(yè)，為了快速推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，社會(huì)急需大量具有工程實(shí)踐能力的創(chuàng)新能力的人才。

高校是人才培養(yǎng)基地。2010年教育部批準(zhǔn)設(shè)立物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，至今，全國(guó)開辦物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的本科院校已超過200多所。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個(gè)多學(xué)科交叉型的新興專業(yè)，集計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、嵌入式技術(shù)、測(cè)控技術(shù)和通信技術(shù)等為一體，理論知識(shí)涉及面廣，同時(shí)與工程實(shí)際又有著密不可分的關(guān)聯(lián)。該專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)要求學(xué)生既要掌握扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，又要具備較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力和工程創(chuàng)新能力。許多高校在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)中，仍然沿用傳統(tǒng)教學(xué)模式，重理論而輕實(shí)踐，導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)人才的培養(yǎng)流于形式，無法培養(yǎng)出真正懂物聯(lián)網(wǎng)、研究物聯(lián)網(wǎng)和應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的高級(jí)應(yīng)用型人才。為此，必須打破原有的模式，積極研究并構(gòu)建適合物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)發(fā)展的實(shí)踐教學(xué)新模式。

一、實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建原則

物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)，將RFID射頻識(shí)別技術(shù)、紅外感應(yīng)技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)和激光掃描識(shí)別技術(shù)等多種信息感知技術(shù)進(jìn)行融合，按照統(tǒng)一約定的協(xié)議實(shí)現(xiàn)物物相連并進(jìn)行信息的通信與交換，構(gòu)建集智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理于一體的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)作為新興專業(yè)，主要承擔(dān)著物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用任務(wù)，以培養(yǎng)出具有一定科學(xué)研究能力，同時(shí)具有系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)、應(yīng)用和解決一些實(shí)際問題能力的工程應(yīng)用創(chuàng)新型人才。

物聯(lián)網(wǎng)工程有很強(qiáng)的工程應(yīng)用背景，決定了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)也不能脫離實(shí)際的工程應(yīng)用要素，因此，在實(shí)踐教學(xué)體系中必須以實(shí)際工程化項(xiàng)目作為載體，采取項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式及實(shí)施方案反推原則來構(gòu)建，即按照“校外實(shí)踐基地建設(shè)―實(shí)踐教學(xué)師資建設(shè)―校內(nèi)實(shí)踐基地建設(shè)―實(shí)踐教學(xué)模式建設(shè)”四個(gè)階段來構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系，培養(yǎng)出具備實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、崗位能力和創(chuàng)業(yè)能力等四大能力的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)畢業(yè)生，才能符合市場(chǎng)對(duì)人才的需求。

二、實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建方案

在構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系過程中，按照構(gòu)建原則的四個(gè)階段來完成以下建設(shè)內(nèi)容：

1.校外實(shí)踐基地建設(shè)。建立校外實(shí)踐基地可以充分利用社會(huì)資源為學(xué)校服務(wù)，能夠?qū)π?nèi)實(shí)踐教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)得以充實(shí)和完善。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)應(yīng)該重點(diǎn)尋找產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)（產(chǎn)業(yè)基地）中與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的企業(yè)進(jìn)行深度合作，通過校企合作方式建立校外實(shí)踐基地，不僅解決學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用平臺(tái)問題，而且為企業(yè)儲(chǔ)備技術(shù)力量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)雙贏。

校外實(shí)踐基地自身儲(chǔ)備有大量的工程化項(xiàng)目資源和適于專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的設(shè)備資源，能給學(xué)生提供一個(gè)全面的、真實(shí)的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。學(xué)生在實(shí)習(xí)中，不但強(qiáng)化了學(xué)生的專業(yè)技能，而且提高了學(xué)生對(duì)實(shí)際問題的分析和解決能力，為今后更快適應(yīng)用人單位的崗位職業(yè)技能需求打下基礎(chǔ)。

2.實(shí)踐教學(xué)師資建設(shè)。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是新興專業(yè)，目前在崗教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)難免會(huì)出現(xiàn)滿足不了新專業(yè)要求的情況。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)偏重于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究與工程應(yīng)用，年輕教師具備豐富的理論知識(shí)和較強(qiáng)的科研能力，但是缺乏在企業(yè)一線生產(chǎn)和管理的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，無法指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行工程化項(xiàng)目設(shè)計(jì)與應(yīng)用。為加強(qiáng)“雙師型”實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè)，可采取以下途徑：

（1）向社會(huì)積極引進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的高級(jí)人才、企業(yè)工程師或技術(shù)人員等，在本身具備工程實(shí)踐能力的條件下，經(jīng)培訓(xùn)和考核合格后取得高校教師資格證，成為重要的“雙師型”教師。

（2）積極開展校企合作，讓專業(yè)實(shí)踐教學(xué)教師加入到企業(yè)一線去參與生產(chǎn)和管理工作，學(xué)習(xí)工程化項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與應(yīng)用能力，經(jīng)過分階段、分批次地到企業(yè)中去培訓(xùn)，成為合格的“雙師型”教師。

（3）無法長(zhǎng)期到合作企業(yè)中鍛煉的教師，可以依托“產(chǎn)學(xué)研”科研課題進(jìn)入企業(yè)，在科研過程中逐漸了解企業(yè)情況，掌握企業(yè)生產(chǎn)和管理流程，逐步成為合格的“雙師型”教師。

3.校內(nèi)實(shí)踐基地建設(shè)。校內(nèi)實(shí)踐基地直接面向校內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，是學(xué)生理論、實(shí)踐一體化教學(xué)的主要實(shí)施場(chǎng)地，在整合校外實(shí)踐基地優(yōu)質(zhì)資源基礎(chǔ)上，使校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)和校外企業(yè)生產(chǎn)結(jié)合起來，提升學(xué)生的工程綜合實(shí)踐能力和工程創(chuàng)新能力。

校內(nèi)實(shí)踐基地主要包含四種類型實(shí)驗(yàn)/實(shí)訓(xùn)室，分別為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)型、專業(yè)實(shí)訓(xùn)型、技術(shù)創(chuàng)新型和崗位實(shí)戰(zhàn)型。

（1）基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)型包括軟件開發(fā)實(shí)驗(yàn)室、數(shù)據(jù)庫(kù)原理實(shí)驗(yàn)室和微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)室等。此類型主要面向C語(yǔ)言和JAVA語(yǔ)言等軟件開發(fā)原理與應(yīng)用技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)原理與開發(fā)技術(shù)以及微型計(jì)算機(jī)組成原理與接口技術(shù)方面的理論知識(shí)和以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的實(shí)驗(yàn)室。

（2）專業(yè)實(shí)訓(xùn)型包括單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室、傳感器原理及應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室、RFID原理及應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室、嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)室和ZigBee網(wǎng)絡(luò)原理及應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室等。此類型主要面向物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵核心技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用實(shí)訓(xùn)，涉及物聯(lián)網(wǎng)的感知層和傳輸層重要理論和開發(fā)技術(shù)，以綜合型和設(shè)計(jì)型項(xiàng)目為主，采取項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行教學(xué)，強(qiáng)調(diào)工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

（3）技術(shù)創(chuàng)新型包括物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、學(xué)生自主實(shí)訓(xùn)室等。此類型主要面向有系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)需求的學(xué)生，在物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室中提供包括機(jī)械加工、PCB制作、電路焊接與裝配、電路測(cè)試與調(diào)試以及豐富元器件等整套器材，學(xué)生可以通過項(xiàng)目申請(qǐng)方式以組為單位進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室完成物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)。學(xué)生自主實(shí)訓(xùn)室提供基礎(chǔ)的應(yīng)用平臺(tái)，對(duì)學(xué)生24小時(shí)開放，便于學(xué)生實(shí)施自主定制的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)。

（4）崗位實(shí)戰(zhàn)型包括智能交通實(shí)踐平臺(tái)、智能家居實(shí)踐平臺(tái)和面向行業(yè)集成應(yīng)用平臺(tái)等。此類型主要面向大三、大四的學(xué)生進(jìn)行真實(shí)系統(tǒng)的研究與開發(fā)，以工程化項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生從事物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)行業(yè)所必備的能力和素質(zhì)。

4.實(shí)踐教學(xué)模式建設(shè)。采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的實(shí)踐教學(xué)模式以工程實(shí)踐能力培養(yǎng)為主線，以學(xué)生為中心，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。在教師引導(dǎo)下，以項(xiàng)目案例作為鋪墊開展理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)，讓學(xué)生明白實(shí)踐的目標(biāo)和實(shí)踐的內(nèi)容，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)特定的訓(xùn)練目的。

該實(shí)踐教學(xué)模式充分融合“校內(nèi)校外一體化”、“課內(nèi)課外一體化”和“理論實(shí)踐一體化”人才培養(yǎng)模式，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程、專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程和崗位實(shí)戰(zhàn)課程等的分類改革，從而建立與實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、崗位能力和創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)相協(xié)調(diào)的實(shí)踐教學(xué)模式。

三、結(jié)語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的建設(shè)與發(fā)展必須緊跟社會(huì)發(fā)展的潮流，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社會(huì)中應(yīng)用的重要性已經(jīng)凸顯，如何培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求的專業(yè)人才是關(guān)鍵。構(gòu)建以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)為導(dǎo)向的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系才能培養(yǎng)出真正適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與演變的人才?；陧?xiàng)目驅(qū)動(dòng)的實(shí)踐教學(xué)體系可以使企業(yè)、學(xué)校、教師和學(xué)生等多方面實(shí)現(xiàn)共贏，為“雙師型”教師發(fā)展奠定基礎(chǔ)，為學(xué)生積累豐富的工程化項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，為對(duì)口就業(yè)率的提高起到強(qiáng)大的推動(dòng)作用。

因此，要做到以工程能力培養(yǎng)為核心，合理設(shè)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系，采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式，校企深度聯(lián)合，全面培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、崗位能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力，才能培養(yǎng)出高質(zhì)量的應(yīng)用型、復(fù)合型與拔尖創(chuàng)新型人才。

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