彭文華

摘 要：五年制高職物網(wǎng)應用技術專業(yè)是一個新興的專業(yè)，與本專業(yè)相關實訓基地的建設普遍處于方案調(diào)研、規(guī)劃和設計認證的初級階段，缺少成熟且具有示范效應的案例。重點介紹了江蘇聯(lián)合職業(yè)技術學院常州劉國鈞分院從2013年初開始的近兩年的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實訓基地建設案例研究的經(jīng)驗和后續(xù)思考。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；高職教育；實訓基地；課程設置

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2015）02-00-03

0 引 言

五年制高職針對應屆初中畢業(yè)生，由省級招生部門一次辦理錄取手續(xù)，在同一所高?！拔迥暌回灐本妥x。 它整體設計學生的知識、能力和素質(zhì)結構，統(tǒng)籌安排中高等職業(yè)教育的課程體系，在五年時間里，既保證了高職教育的文化素質(zhì)要求，又達到了國際上培養(yǎng)同類人才專業(yè)技術課程有效學時三年以上的要求。五年制高職物聯(lián)網(wǎng)技術與應用專業(yè)是個新生專業(yè)，以江蘇省為例，2011年首次有學校新增該專業(yè)，截止到2014年有9所學校開設該專業(yè)。專業(yè)實訓基地建設是專業(yè)人才培養(yǎng)的重要保障，物聯(lián)網(wǎng)實訓基地的建設普遍處于方案調(diào)研、規(guī)劃和設計論證的初級階段，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實訓基地缺少成熟且具有示范效應的案例。

1 核心概念的界定

本文探討的是五年制高職物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)實訓基地建設，重點建設是現(xiàn)有各高校及生產(chǎn)企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)設備調(diào)研、校內(nèi)實驗實訓基地建設方案制定和基地建設實施；附帶有物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案修定、課程標準建設、教材開發(fā)、師資培養(yǎng)、校企合作等。希望以點帶面，逐漸建成有示范效應的本專業(yè)實訓體系。

2 研究依據(jù)

本研究依據(jù)陶行知先生“教學做合一”教育思想和江蘇省五年制高職物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)人才培養(yǎng)方案。積極對接物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展需要，深入研究本地區(qū)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)構成、核心內(nèi)涵和發(fā)展特色，關注其產(chǎn)業(yè)化和可推廣的實際應用外延，分析產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)需求，明確專業(yè)建設目標、實現(xiàn)方法和途徑，尤其是要堅定不移地將五年制高職物聯(lián)網(wǎng)應用專業(yè)人才培養(yǎng)目標對接物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中、低層從業(yè)人員崗位能力要求，建立有別于普通高校本科段的高職物聯(lián)網(wǎng)應用專業(yè)。其中人才方案中明確的培養(yǎng)目標和就業(yè)面向如下：

培養(yǎng)目標：能從事物聯(lián)網(wǎng)工程系統(tǒng)集成及相關技術產(chǎn)品的開發(fā)、應用推廣工作，物聯(lián)網(wǎng)工程施工和現(xiàn)場管理工作，物聯(lián)網(wǎng)設備安裝、調(diào)試、維護和應用管理工作，物聯(lián)網(wǎng)及計算機相關產(chǎn)品的營銷及售后服務等工作的的發(fā)展型、復合型和創(chuàng)新型的技術技能應用型人才。

畢業(yè)生就業(yè)面向：物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品（傳感器與RFID等）生產(chǎn)、銷售的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，嵌入式系統(tǒng)編程及標準配置套件集成、物聯(lián)網(wǎng)硬件研發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)應用軟件開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)工程施工的等物聯(lián)網(wǎng)項目集成企業(yè)，具備物聯(lián)網(wǎng)應用（網(wǎng)絡組建、系統(tǒng)配置、管理和維護）的企事業(yè)單位。

3 研究宗旨、目標、途徑

研究宗旨：以學校為單位加速推進物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實訓基地建設，為同類院校相關專業(yè)的實訓基地建設提供參考。

研究目標：按行業(yè)應用崗位模式建設實訓基地，構建實踐教學體系，從實踐層面加強學生對于感知層、傳輸層、數(shù)據(jù)處理層和應用層技術知識和應用技能的認識、理解和應用。根據(jù)人才培養(yǎng)方案規(guī)劃以及已經(jīng)擁有的電工電子實訓室、計算機組裝維護實訓室、網(wǎng)絡組建綜合實訓室、網(wǎng)絡綜合布線實訓室、物聯(lián)網(wǎng)體驗實訓室完善的基礎上，重點建設具有無線傳感網(wǎng)與RFID應用、物聯(lián)網(wǎng)嵌入式系統(tǒng)應用開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)綜合應用實訓（如物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)實訓室、物聯(lián)網(wǎng)智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)實訓室、物聯(lián)網(wǎng)智能安防監(jiān)控系統(tǒng)實訓室）相關的功能的實驗實訓室，建成相對完整的五年高職物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)實訓基礎。

研究途徑：采取校企合作的模式共同開發(fā)、建設有示范效應的、樣板式的校企聯(lián)合實訓室，共同提高實訓基地建設水平。

4 研究的主要過程

完善五年制高職物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)實施性人才培養(yǎng)方案。

根據(jù)專業(yè)指導性人才培養(yǎng)方案，完成了江蘇聯(lián)合職業(yè)技術學院（常州劉國鈞分院）五年制高職物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)實施性人才培養(yǎng)方案的修訂和實施說明。進一步明確專業(yè)發(fā)展的定位、目標和要求，突出應用型高技能人才的培養(yǎng)。

4.1 實驗實訓室建設方案調(diào)研。

自2013年1月到11月中旬先后組織赴無錫職業(yè)技術學院、江蘇理工學院、河海大學常州校區(qū)、常州工學院、常州移動有限公司、上海英之一物聯(lián)網(wǎng)公司、上海思科亞洲體驗中心等進行物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設和物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實驗實訓室建設調(diào)研，熟悉了北京凌陽、北京博創(chuàng)、北京華育迪賽、北京賽伯特、南京未來星、無錫泛太、浙江高聯(lián)、浙江亞龍、南京第五十五所、上海企想、四川無線龍等企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)相關實驗實訓建設設備和方案。

通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，市面上各大生產(chǎn)廠家推出的產(chǎn)品較多，主要分為兩大類：實驗箱開式裝備和實訓類裝備。主流的物聯(lián)網(wǎng)實驗箱基本圍繞傳感器、射頻識別技術、Zigbee、無線互聯(lián)、3G等技術開發(fā)，能滿足多種教學實驗；但所涉及的內(nèi)容脫離實際，設備主要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)感知層與網(wǎng)絡層理論功能，對于應用層則較少涉及，缺乏應用對象，學生通過實驗較難了解掌握的聯(lián)網(wǎng)實際工程技術的應用情況；涉及知識點有限，物聯(lián)網(wǎng)作為復合型專業(yè)涵蓋了傳感器與檢測、通信與網(wǎng)絡、射頻識別、嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合及管理等眾多相關技術，現(xiàn)有實驗箱覆蓋技術不全面，有的只是包含個別技術。

根據(jù)實際教學經(jīng)驗，根據(jù)單個技術開發(fā)的實驗箱可以用于滿足單門課程的教學或者是模塊化教學，比如RFID實驗箱、嵌入式實驗箱可以分別滿足《RFID技術與應用》和《嵌入式技術與應用》兩門課程的教學。但對于《物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓》這樣需要綜合多種技術的課程來說就需要功能全面的實驗箱才能滿足教學。靈活采購單一技術功能的實驗箱和綜合功能的實驗，教學中根據(jù)需要交替使用，即可以節(jié)省全面采購全功能實驗箱導致的費用上升問題，又可以解決設備的爭用問題。

結合以上分析并根據(jù)人才培養(yǎng)的定位，將專業(yè)課程實施、學科研究、職業(yè)技能認證三為一體的工信部物聯(lián)網(wǎng)應用工程師認證實驗室方案順利通過論證（包含三個獨立的實驗箱：嵌入式CORTEX A8平臺實驗箱、RFID工程實訓實驗箱、物聯(lián)網(wǎng)應用工程師考試學習套件實驗箱），并將認證的部分內(nèi)容嵌入到相應的課程教學中實現(xiàn)“雙證融通”，該實驗室2013年底建成并投入使用。

4.2 組織教師參加物聯(lián)網(wǎng)相關師資培訓。

自2012年年底到2014年1月，組織教師9人次分別參加教育部、華夏教育基金會、全國技能大賽等物聯(lián)網(wǎng)相關教師培訓，促進教師在物聯(lián)網(wǎng)相關知識、技能領域的能力和水平的提高。

4.3 組織教師到物聯(lián)網(wǎng)（傳感網(wǎng)）博覽會觀展。

自2012年開始，連續(xù)三年組織教師觀展無錫國際物聯(lián)網(wǎng)（傳感網(wǎng)）博覽會，提高專業(yè)教師對物聯(lián)網(wǎng)的認識，追蹤物聯(lián)網(wǎng)技術和應用的發(fā)展趨勢和變化。

4.4 參考課程標準的制定。

江蘇聯(lián)合職業(yè)技術學院電子協(xié)作會是我們進行五年制高職物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)建設的直接指導和管理機構，在協(xié)會的安排和幫助下，劉國鈞分院完成了兩門專業(yè)核心課程《物聯(lián)網(wǎng)安全技術》、《物聯(lián)網(wǎng)綜合布線》的課程標準制定。

4.5 組織學生備戰(zhàn)職業(yè)學校技能大賽，以賽促建物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓室。

自2013年有物聯(lián)網(wǎng)賽項比賽，連續(xù)兩年參加江蘇省的職業(yè)學校技能大賽。2013年江蘇省職業(yè)學校技能大賽，獲得“智能家居安裝與調(diào)試”項目高職組三等獎、中職組三等獎和教師組三等獎。2014年江蘇省職業(yè)學校技能大賽，獲得“智能家居安裝與調(diào)試”項目高職組一等獎、中職組三等獎和教師組三等獎；獲得“移動互聯(lián)與物聯(lián)網(wǎng)技術”項目高職組二等獎、中職組三等獎和教師組三等獎。通過大賽鍛煉教師隊伍，積累專業(yè)知識和技能。以大賽指定設備逐步建立起物聯(lián)網(wǎng)綜合應用實訓室，目前已經(jīng)有國賽和省賽指定的“上海企想”智能家居實訓設備8套，移動互聯(lián)與物聯(lián)網(wǎng)技術實訓設備2套，云安全實訓設備1套。

4.6 積極承辦、組辦物聯(lián)網(wǎng)師資培訓班。

2014 年1月15～21日順利承辦全國物聯(lián)網(wǎng)技術應用人才培養(yǎng)認證項目辦公室第九期“物聯(lián)網(wǎng)工程/物聯(lián)網(wǎng)應用技術及相關專業(yè)師資培訓班”。2014年7月10日-19日順利承辦的華夏基金會暑期物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)教師培訓項目。培訓分別在建成的物聯(lián)網(wǎng)認證實驗室和籌備建設中的物聯(lián)網(wǎng)傳感器實驗實訓室進行，通過培訓較好的檢驗了認證實驗室的實驗實訓功能，熟悉了物聯(lián)網(wǎng)應用工程師認證的流程，給物聯(lián)網(wǎng)傳感器實驗實訓室的調(diào)研更加清晰了建設思路。

4.7 升級早期建成的物聯(lián)網(wǎng)體驗中心。

該體驗中心建成于2011年底，包含智能家居、智能超市、智能書架三個體驗項目。使用兩年發(fā)現(xiàn)存在以下問題：部分設備采用電池供電，運行效率不足，使用不便，且無法根據(jù)需要動態(tài)增加實驗室設備；窗簾和智能插座采用串口控制，運行不夠穩(wěn)定；網(wǎng)關穩(wěn)定性有待改善，易出現(xiàn)通信不暢的情況；上位機軟件控制顯示界面不夠直觀，界面美觀度不足；軟件平臺僅支持Firefox（火狐）瀏覽器，不能兼容其他瀏覽器；數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和控制物聯(lián)網(wǎng)設備都在網(wǎng)頁中進行，運行不夠穩(wěn)定；后臺管理流程和接口復雜，不符合學校實訓需求。

我們按以下原則對體驗中心的軟件和硬件進行了升級改造，基于原有的技術實現(xiàn)與規(guī)范，不改變原有的業(yè)務與數(shù)據(jù)結構 ；客戶端基于標準瀏覽器；充分重視軟件構架設計和數(shù)據(jù)庫設計；充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡資源；充分利用現(xiàn)有的設備資源；支持各種接入方式。在原有的技術框架的基礎上，針對新的需求進行功能的擴展。升級后的物聯(lián)網(wǎng)應用管理平臺采用3D交互技術，調(diào)試區(qū)運用3D模擬三維立體造型渲染技術演示了智能家居未來生活場景，讓人身臨其境，更形象直觀地展示了物聯(lián)網(wǎng)在普通家庭中的智能仿真應用。實現(xiàn)各個系統(tǒng)的可視化監(jiān)控管理，包括子系統(tǒng)的總體概覽、具體設備的狀態(tài)實時顯示、控制；設備節(jié)點參數(shù)的配置；每個系統(tǒng)設備的操控界面、狀態(tài)變化，實現(xiàn)仿真可視化效果；支持串口、ZigBee、RFID、Wi-Fi、GPRS等不同數(shù)據(jù)來源和網(wǎng)絡協(xié)議；軟件系統(tǒng)與現(xiàn)場設備通信以自主研發(fā)的NetServer 2.0應用服務軟件為中介，NetServer服務與網(wǎng)關通信采用TCP方式進行數(shù)據(jù)的傳輸與接收。

硬件升級線路改造，使增加的實驗室設備可以正常使用。網(wǎng)關軟件更新，使網(wǎng)關穩(wěn)定性增加。改造前溫濕度和光敏模塊都為電池供電，產(chǎn)生穩(wěn)定性和長時間使用會電池老化等問題，改造后為12 V穩(wěn)定供電，使用起來更穩(wěn)定，解決電池問題。改造前窗簾電機為串口控制并且不穩(wěn)定，改造后變?yōu)閆igBee控制且穩(wěn)定性增加。ZigBee路由器更新，從電池更新為12 V穩(wěn)定供電。煙霧傳感器更新，從電池更新為12 V穩(wěn)定供電?？扇夹詺怏w更新，從電池更新為12 V穩(wěn)定供電。智能插座更新，從串口插座改為ZigBee控制讀取，顯示更人性化，讀取數(shù)據(jù)更穩(wěn)定。

原有系統(tǒng)采用MySQL數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)支撐，但經(jīng)過一年多的使用發(fā)現(xiàn)該數(shù)據(jù)庫不夠穩(wěn)定，偶有出現(xiàn)掉線情況，影響學校正常教學使用，因此更換為SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫，作為一款微軟的中型數(shù)據(jù)庫，SQL Server 2005具有安全性更高，數(shù)據(jù)結構更完善等特點。

4.8 校企合作

參加全國物聯(lián)網(wǎng)高校高峰論壇，通過多位專家院士、企業(yè)高層及教育界先進代表共同分享物聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)教育趨勢、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新應用及關鍵技術整合、校企產(chǎn)學合作等議題，并對物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)人才需求及學生就業(yè)、物聯(lián)教育模式進行深度探討，豐富了經(jīng)驗并啟發(fā)了創(chuàng)業(yè)建設尤其是校企合作的靈感。

自2011開始我們長期保持與無錫無線龍、南京第五十五所技術有限公司等企業(yè)合作，物聯(lián)網(wǎng)體驗中心及升級工作就是校企合作的產(chǎn)物。

4.9 即將完成的傳感器實驗實訓室建設。

通過方案的論證的傳感器實訓室建設方案要求采購包含當前幾乎所有物聯(lián)網(wǎng)功能的全功能實驗箱（或者叫開發(fā)平臺），開發(fā)平臺包含至少5種不同無線通信方式，標配至少10種無線通信模塊；平臺包含應用開發(fā)接口區(qū)、云終端區(qū)、無線通信區(qū)、感知識別區(qū)、射頻識別區(qū)等；平臺采用獨立化設計，每個區(qū)域?qū)K都是可插拔的，方便更新；平臺統(tǒng)一使用220 V供電，無需另外增加電源；平臺預留節(jié)點插槽并可以給節(jié)點供電；每個區(qū)域模塊配備專用的亞克力玻璃作為保護，有效達到防摔和延長使用壽命；平臺配備物聯(lián)網(wǎng)實驗指導教材，專業(yè)的教學大綱指導，方便老師教學，講課使用；支持多款外置設備添加互動。如智能家居、溫室大棚等實訓設備。

待該實驗室建成，我校物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)實驗實訓基地硬件建設總體就完成了。

5 體會和經(jīng)驗

通過將近兩年的建設，在“國家示范改革?！?、“江蘇省高水平示范?！钡软椖抠Y金的支持下總投入240萬左右建成了物聯(lián)網(wǎng)體驗中心、物聯(lián)網(wǎng)認證實訓室、物聯(lián)網(wǎng)傳感器實訓室、物聯(lián)網(wǎng)傳感器實訓室和物聯(lián)網(wǎng)綜合應用實訓室。

實驗實訓設施建設促進了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技能大賽成績的逐年提高，2014年省級大賽取得金牌突破。也促進了專業(yè)教師隊伍的逐步形成，達到6位教師，全部為研究生；教師發(fā)展得到提高，目前有省級“青藍工程”培養(yǎng)對象1名，省級領軍人才培養(yǎng)對象1名，發(fā)表論文6篇，物聯(lián)網(wǎng)相關專利發(fā)明6項；2014年一位教師通過副教授評審、一位教師通過高級講師評審，目前有副教授2名、高級講師1名、講師3名。

具體結論和觀點如下：

首先要科學制定五制高職物聯(lián)網(wǎng)應用專業(yè)實施性人才培養(yǎng)方案。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實訓基地建設應符合五制高職物聯(lián)網(wǎng)應用專業(yè)實施性人才培養(yǎng)方案要求和特點。

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實訓基地建設要體現(xiàn)校企互動、創(chuàng)新驅(qū)動、科學發(fā)展、服務社會，以研促建、統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實施、穩(wěn)步推進，示范先行、全面感知、泛在互聯(lián)、高度智能的指導思想，加強校企合作。

五年制高職物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)人才的培養(yǎng)要堅持走“雙證”融通的方式。

目前還缺乏比較權威的物聯(lián)網(wǎng)方面的認證，教育部與工信部教育與考試中心共同面向全國推廣物聯(lián)網(wǎng)認證為專業(yè)技能認證明確了途徑。我們在工信部教育與考試中心的指導下建設物聯(lián)網(wǎng)應用工程師認證實訓室，認證基地掛牌正在申辦中，在后續(xù)的人才培養(yǎng)中推廣物聯(lián)網(wǎng)應用工程師的認證。

建設實訓室不是單純的購買設備，需要將人才培養(yǎng)方案、課程設置、相應的課程資源建設與實驗實訓捆綁在一起進行整體建設，建設過程中突出校企合作，以合作為渠道進一步拓寬本校專業(yè)教師的培養(yǎng)途徑。尤其當前物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)師資并不具備獨立二次開發(fā)能力的情況下通過同步培訓，盡快熟悉實訓設備，促進專業(yè)課程實施條件的達成。

實驗實訓基地的建設要充分挖掘?qū)W?，F(xiàn)有設備條件，在滿足實驗實訓室特定功能的前提下保證不同實驗實訓建設的互補性和兼容性，避免重復建設，提高設備利用效率。實驗室的建設是階段性的，在完成硬件設備完成建設的情況下，仍然要花大力氣挖掘和消化現(xiàn)有實驗實訓設備，要建設與之配套的課程教材和資源。

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實訓基地建設關注引進先進性的、有代表性的、成熟的實驗實訓設備，關注全國職業(yè)院校技能大賽物聯(lián)網(wǎng)相關的賽項及使用的設備，使基地建設促進專業(yè)提升、促進大賽成績提高，促進師資水平提升，促進大賽普惠所有學生。

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實訓基地建設要同時兼顧師資培養(yǎng)、課程標準、課程教材與資源開發(fā)、課程信息化等建設。

6 結 語

該研究中還存在以下問題：

目前本地區(qū)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)分布較分散且產(chǎn)業(yè)能力還未形成規(guī)模，市場對應用型人才的需求不強，需要加大調(diào)研力度，擴大校企合作。

本專業(yè)是計算機網(wǎng)絡技術（物聯(lián)網(wǎng)方向）專業(yè)發(fā)展而來，現(xiàn)有師資主要是計算機網(wǎng)絡、軟件開發(fā)、自動化專業(yè)的，缺少掌握物聯(lián)網(wǎng)傳感器應用、嵌入式開發(fā)、通信等核心技術的師資，而且現(xiàn)有師資普遍缺少物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品生產(chǎn)、物聯(lián)網(wǎng)硬件設備開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)軟件設計和物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)實踐的經(jīng)驗。急需引進熟悉通信、傳感器應用、嵌入式系統(tǒng)的師資，下階段將繼續(xù)加強現(xiàn)有師資培訓、下企業(yè)實踐和師資引進。

實訓基地建成后還沒有經(jīng)歷專業(yè)循環(huán)教學的檢驗，實訓基地實施、運行管理機制及管理策略還待進一步研究。

本專業(yè)的課程標準還沒有完全建成，相關課程尤其高年級課程的課程教材及資源還沒有建成，課程信息化的程度不高。挖掘和消化現(xiàn)有實驗實訓設備，開發(fā)項目化教材，巧妙地把教材中介紹的對實踐有指導意義的知識點盡可能地體現(xiàn)于項目中，要建設與之配套的項目化課程教材和資源，引導學生把知識應用于案例，培養(yǎng)學生對新知識的應用能力，借助“智慧校園平臺”逐步提高課程信息化實施的水平。

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