張銀巧

(上海震旦職業(yè)學(xué)院 智能工程學(xué)院，上海 201908)

0 引言

自《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于深化產(chǎn)教融合的若干意見(jiàn)》(國(guó)辦發(fā)〔2017〕95號(hào))印發(fā)以來(lái)，產(chǎn)教融合是當(dāng)前教育部力推的一種教學(xué)模式，特別是教育部辦公廳、工業(yè)和信息化部辦公廳發(fā)布的《現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院建設(shè)指南(試行)》(教高廳函〔2020〕16號(hào))中提出了產(chǎn)業(yè)學(xué)院建設(shè)目標(biāo)。上海震旦職業(yè)學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)作為國(guó)家級(jí)的骨干專業(yè)，在實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)方面具備一定的經(jīng)驗(yàn)，智能工程學(xué)院在以往辦學(xué)的基礎(chǔ)上與專業(yè)相關(guān)企業(yè)簽署了共建產(chǎn)業(yè)學(xué)院的協(xié)議，隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展更新，關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)也處于不斷探索和升級(jí)改造中。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的前沿技術(shù)、專業(yè)課程開(kāi)設(shè)情況、國(guó)內(nèi)同類一流院校物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)情況、上海震旦職業(yè)學(xué)院在實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)方面的寶貴經(jīng)驗(yàn)，文章對(duì)如何依托產(chǎn)業(yè)學(xué)院進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)與建設(shè)進(jìn)行了論述。

1 物聯(lián)網(wǎng)定義、高校研究史及技術(shù)

1.1 物聯(lián)網(wǎng)的定義

物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，將任何物體與網(wǎng)絡(luò)相連接，物體通過(guò)信息傳播媒介進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)管等功能。[1]

1.2 我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)高校研究史

自2009年8月溫家寶總理視察無(wú)錫時(shí),提出要在無(wú)錫建立“感知中國(guó)”中心以來(lái),物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國(guó)家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，寫(xiě)入“政府工作報(bào)告”，物聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)受到了全社會(huì)極大的關(guān)注。[2]

物聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)高校的研究，起初的聚焦點(diǎn)在南京郵電大學(xué)。[2]江南大學(xué)為進(jìn)一步整合相關(guān)學(xué)科資源，推動(dòng)相關(guān)學(xué)科跨越式發(fā)展，提升戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的人才培養(yǎng)與科學(xué)研究水平，服務(wù)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，江南大學(xué)信息工程學(xué)院和江南大學(xué)通信與控制工程學(xué)院合并組建成立“物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院”，也是全國(guó)第一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)主要涉及射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)、傳感器技術(shù)、無(wú)線傳感網(wǎng)、無(wú)線通信、光通信、計(jì)算機(jī)控制、多媒體、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、軟件開(kāi)發(fā)、電子及自動(dòng)化、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、納米技術(shù)、智能技術(shù)等。[3]

2 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程開(kāi)設(shè)

實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)以開(kāi)設(shè)課程、培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)技能為目的，實(shí)訓(xùn)室設(shè)計(jì)和建設(shè)需綜合考慮師資配備情況、生源量、人才培養(yǎng)方案、課程進(jìn)度表等因素。建設(shè)過(guò)程還應(yīng)綜合考慮工業(yè)化和信息化的深度融合，在國(guó)家“物聯(lián)網(wǎng)十二五規(guī)劃”中，提到了“企業(yè)信息化，信息條碼化”，文章重點(diǎn)論述物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)，課程開(kāi)設(shè)只作為論述實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的基礎(chǔ)，文中提到的課程遠(yuǎn)多于實(shí)際開(kāi)設(shè)的課程，高校可視自身情況有選擇地參考。

2.1 公共基礎(chǔ)課

因高校公共基礎(chǔ)課課程多數(shù)由教務(wù)處統(tǒng)一指定，二級(jí)學(xué)院或院系微調(diào)其中的1～2門(mén)課，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)在公選課中通常會(huì)涉及到“信息技術(shù)基礎(chǔ)”“多媒體應(yīng)用技術(shù)”“辦公自動(dòng)化高級(jí)應(yīng)用”“物聯(lián)網(wǎng)概論”“人工智能導(dǎo)論”等。

2.2 專業(yè)基礎(chǔ)課(必修)

結(jié)合調(diào)研的院校，必修的專業(yè)基礎(chǔ)課通常會(huì)包含1～2門(mén)的程序設(shè)計(jì)，如“C程序語(yǔ)言設(shè)計(jì)”(某些院校可能會(huì)開(kāi)設(shè)C#)、“Java程序語(yǔ)言設(shè)計(jì)”“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)”“物聯(lián)網(wǎng)硬件基礎(chǔ)”“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”等。

2.3 專業(yè)基礎(chǔ)課(選修)

關(guān)于專業(yè)基礎(chǔ)課的選修部分，可多設(shè)置些和前沿科技相關(guān)的基礎(chǔ)課程，當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)和人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、通信、計(jì)算機(jī)等息息相關(guān)，可開(kāi)設(shè)“算法設(shè)計(jì)”“數(shù)據(jù)分析和挖掘”“計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)”“單片機(jī)技術(shù)”“Linux操作系統(tǒng)”“K8S和Docker”等。

2.4 專業(yè)課(必修)

專業(yè)必修課是一個(gè)專業(yè)的核心，專業(yè)課的設(shè)置需綜合考量學(xué)生自身接受能力、師資配備、實(shí)驗(yàn)條件、課程標(biāo)準(zhǔn)等多方面因素，專業(yè)必修課的選擇更需結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)選取核心課程。物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)一般包括“RFID應(yīng)用技術(shù)”“嵌入式系統(tǒng)技術(shù)”“無(wú)線傳感網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)”“物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全”“數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)”“Android移動(dòng)開(kāi)發(fā)”“Python人工智能開(kāi)發(fā)”“物聯(lián)網(wǎng)綜合布線”“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)”“物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì)”“物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目規(guī)劃與實(shí)施”等。

2.5 專業(yè)課(選修)

專業(yè)選修課在必修課的基礎(chǔ)上進(jìn)行補(bǔ)充和知識(shí)拓展，建議選取以下2～3門(mén)課程列入專業(yè)選修課的范圍?！爸悄芗揖討?yīng)用”“微信小程序開(kāi)發(fā)”“新基建(5G引領(lǐng)數(shù)字經(jīng)濟(jì))”“云原生”等。

2.6 專業(yè)實(shí)踐課

實(shí)踐課程和實(shí)驗(yàn)室配備、產(chǎn)業(yè)學(xué)院、實(shí)習(xí)基地的關(guān)系密切，實(shí)踐課程的教學(xué)質(zhì)量直接關(guān)系到工科學(xué)生技能應(yīng)用能力的強(qiáng)弱。在校期間，統(tǒng)籌安排的專業(yè)實(shí)踐課通常包括192學(xué)時(shí)的“八周職業(yè)技能實(shí)訓(xùn)”、552學(xué)時(shí)的“頂崗實(shí)習(xí)”、216學(xué)時(shí)的“畢業(yè)實(shí)踐總結(jié)/畢業(yè)設(shè)計(jì)”。

由于物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)啟了萬(wàn)物互聯(lián)的新模式，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和高校已有的專業(yè)聯(lián)系起來(lái)，主要涉及到計(jì)算機(jī)科學(xué)類、人工智能類、大數(shù)據(jù)技術(shù)類、云計(jì)算類、電子信息類、工業(yè)控制類、遙感與遙測(cè)類、通信類、電子商務(wù)類等。與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用相關(guān)的專業(yè)也不勝枚舉，如建筑工程、土木工程、交通運(yùn)輸與物流、農(nóng)林農(nóng)業(yè)、環(huán)境環(huán)保等。綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程的設(shè)計(jì)很難千篇一律，文章重點(diǎn)關(guān)注了通用的核心技術(shù)課程，高校可視本校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的側(cè)重點(diǎn)，有選擇地參考文中提及的課程。

說(shuō)明：建議參照各高校人才培養(yǎng)方案的意見(jiàn)進(jìn)行專業(yè)課程設(shè)計(jì)，進(jìn)而指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)和建設(shè)，參照內(nèi)容主要涉及教學(xué)周數(shù)，在校的總學(xué)分，專業(yè)課程的學(xué)分總數(shù)、總學(xué)時(shí)及分配情況，實(shí)踐性課程的教學(xué)課時(shí)。以上海震旦職業(yè)學(xué)院為例，每學(xué)期20周，其中“教學(xué)周”17周。各專業(yè)三學(xué)年總學(xué)分約為140學(xué)分(第一學(xué)年47學(xué)分，第二學(xué)年47學(xué)分，第三學(xué)年46學(xué)分)，總學(xué)時(shí)數(shù)為2500～2800，周學(xué)時(shí)控制在24學(xué)時(shí)以內(nèi)(第1、2學(xué)期可安排26學(xué)時(shí))。實(shí)踐性教學(xué)課時(shí)原則上要占總課時(shí)數(shù)50%以上。公共課41學(xué)分，專業(yè)類課程99學(xué)分。

3 實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)與建設(shè)

通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)的定義、物聯(lián)網(wǎng)高校的研究發(fā)展史、物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)課程開(kāi)設(shè)情況，可以看出高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)與建設(shè)將直接關(guān)系到物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)的質(zhì)量。因物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣而新，不管是從場(chǎng)地、資金、技術(shù)、師資配備，還是從實(shí)用性、市場(chǎng)化、技術(shù)創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)和建設(shè)僅靠高校難以做到一流的水平，需探索出一套符合時(shí)代發(fā)展需求的產(chǎn)學(xué)研共建方案為我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)戰(zhàn)略方案添磚加瓦。

2011年4月，長(zhǎng)安大學(xué)為加快建設(shè)特色鮮明的大學(xué)，推動(dòng)陜西省(國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)中心)相關(guān)學(xué)科跨越式發(fā)展，推動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)，服務(wù)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，長(zhǎng)安大學(xué)和西安浐灞生態(tài)區(qū)共建“長(zhǎng)安大學(xué)科技園”，也是全國(guó)第一個(gè)擁有直接服務(wù)于物聯(lián)網(wǎng)板塊的國(guó)家級(jí)大學(xué)科技園。

本小節(jié)從依托產(chǎn)業(yè)學(xué)院角度，從3個(gè)層次來(lái)闡述物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)與建設(shè)。實(shí)訓(xùn)器材配備的套數(shù)以1個(gè)班40個(gè)學(xué)生測(cè)算。

3.1 教學(xué)型實(shí)驗(yàn)環(huán)境

基本實(shí)驗(yàn)環(huán)境是指能滿足日常教學(xué)需要，符合人才培養(yǎng)方案和課程標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室配置。也就是教學(xué)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)環(huán)境，目的是訓(xùn)練學(xué)生的基本專業(yè)操作技能，同時(shí)也為學(xué)生參加一系列技能型證書(shū)認(rèn)證服務(wù)。

3.1.1 校內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)室1間

通用型硬件：40個(gè)機(jī)位，配置46臺(tái)品牌高配電腦，建議按學(xué)生數(shù)增配4臺(tái)留備用。電腦配置參數(shù)參考：i7處理器-12700F、主頻2.1G、內(nèi)存32G、1TB固態(tài)+1TB機(jī)械、GTX1660 SUPER 6G獨(dú)顯。鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、話筒、攝像頭等輔材。

教學(xué)一體機(jī)、投影儀和幕布、白板或黑板。

教室機(jī)柜，路由器、交換機(jī)等保障上下行網(wǎng)絡(luò)不低于100Mbps。費(fèi)用預(yù)算75萬(wàn)元(含桌椅、布線等)。

通用型軟件：操作系統(tǒng)Windows 10、office辦公軟件(推薦版本office 2016)、教學(xué)管理軟件(如極域電子教室系統(tǒng))、錄屏軟件、格式工廠、驅(qū)動(dòng)精靈、話筒和攝像頭等驅(qū)動(dòng)軟件。

專業(yè)基礎(chǔ)型硬件：萬(wàn)用表45套、面包板60套、電子元器件(如不同規(guī)格的電阻、電容、led、三極管、繼電器、電位器等)套盒100套、電絡(luò)鐵(含焊錫、面罩)50套、不同規(guī)格的導(dǎo)線、杜邦線60套、不同功能的傳感器60套(約30種)、auduino uno開(kāi)發(fā)板套件50套、示波器25臺(tái)、掃頻儀10臺(tái)。費(fèi)用預(yù)算35萬(wàn)。

專業(yè)型軟件：Multisim、arduino-windows、CH340、PhotoShop2018 CC、Animate CC、Dreamweaver CC。

可承擔(dān)“信息技術(shù)基礎(chǔ)”“多媒體應(yīng)用技術(shù)”“辦公自動(dòng)化高級(jí)應(yīng)用”“物聯(lián)網(wǎng)概論”“人工智能導(dǎo)論”“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)”“物聯(lián)網(wǎng)硬件基礎(chǔ)”等實(shí)訓(xùn)。

3.1.2 校內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)訓(xùn)室1間

通用型硬件：40個(gè)機(jī)位，配置46臺(tái)品牌高配電腦，建議按生源數(shù)增配4臺(tái)留備用。電腦配置參數(shù)參考：i7處理器-12700F、主頻2.1G、內(nèi)存32G、1TB固態(tài)+1TB機(jī)械、GTX1660 SUPER 6G獨(dú)顯。鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、話筒、攝像頭等輔材。

教學(xué)一體機(jī)、投影儀、幕布、白板或黑板、白板筆或粉筆、板擦。

教室機(jī)柜、路由器、交換機(jī)等保障上下行網(wǎng)絡(luò)不低于100Mbps。費(fèi)用預(yù)算80萬(wàn)元(含桌椅、硬件設(shè)備操作臺(tái)、布線等)。

通用型軟件：操作系統(tǒng)Windows 10、office辦公軟件(推薦版本office 2016)，VMware Workstation Pro、Unbuntu系統(tǒng)。

教學(xué)管理軟件(如極域電子教室系統(tǒng))、錄屏軟件、格式工廠、驅(qū)動(dòng)精靈、話筒和攝像頭等驅(qū)動(dòng)軟件。

專業(yè)必備型硬件：STM32系列開(kāi)發(fā)主板50套(含電源線、J-Link下載器)、主從Zigbee各50套、wifi模塊50套、Lora模塊50套、STM32的配置板50套、PM2.5等一系列傳感模塊50套、和STM32配套的按鈕助手50套、語(yǔ)音識(shí)別模塊50套、A9網(wǎng)關(guān)50套、繼電器模塊50套、直流電機(jī)模塊50套、步進(jìn)電機(jī)模塊50套、風(fēng)扇50個(gè)、燈泡50個(gè)。低頻/高頻/超高頻/微波模塊各50套、配套的射頻卡50套、ZigBee開(kāi)發(fā)板50塊、SmartRF04EB仿真器50套。[4]費(fèi)用預(yù)算200萬(wàn)元。

專業(yè)必備型軟件：Python+Jupter Notebook(可以是pycharm)或者Anaconda、Cisco Packet Tracer模擬仿真軟件、華清遠(yuǎn)見(jiàn)模擬仿真軟件、Visual Studio開(kāi)發(fā)環(huán)境、JDK開(kāi)發(fā)環(huán)境、Android Studio開(kāi)發(fā)環(huán)境、MySQL開(kāi)發(fā)環(huán)境、Keil uVision5、串口助手、USB轉(zhuǎn)232、J-Link下載器驅(qū)動(dòng)、IAR集成開(kāi)發(fā)環(huán)境、驅(qū)動(dòng)精靈。

可承擔(dān)“C程序語(yǔ)言設(shè)計(jì)”(某些院校可能會(huì)開(kāi)設(shè)C#)、“Java程序語(yǔ)言設(shè)計(jì)”“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”“RFID應(yīng)用技術(shù)”“嵌入式系統(tǒng)技術(shù)”“無(wú)線傳感網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)”“物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全”“數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)”“Android移動(dòng)開(kāi)發(fā)”“Python人工智能”等實(shí)訓(xùn)。

3.1.3 校內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)訓(xùn)室1間

硬件：網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜20套、二層交換機(jī)20臺(tái)、三層交換機(jī)10套、路由器20臺(tái)、網(wǎng)線若干、光纖若干、法蘭盤(pán)若干、電源線若干、能正常工作的二手電腦42套、搭建1～2臺(tái)服務(wù)器、走線架41套(含物聯(lián)網(wǎng)布線常用輔材，如五類/超五類線、水晶頭、插座(盒)、跳線、適配器、軋帶等)。費(fèi)用預(yù)算20萬(wàn)。

可承擔(dān)“物聯(lián)網(wǎng)綜合布線”“計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)”等實(shí)訓(xùn)。

3.1.4 校內(nèi)智能家居樣板間1間

通用硬件：20個(gè)機(jī)位：配置20臺(tái)品牌高配電腦，電腦配置參數(shù)參考：i7處理器-12700F、主頻2.1G、內(nèi)存32G、1TB固態(tài)+1TB機(jī)械、GTX1660 SUPER 6G獨(dú)顯。費(fèi)用預(yù)算20萬(wàn)。

通用型軟件：操作系統(tǒng)Windows 10、office辦公軟件(推薦版本office 2016)。

樣板間軟硬件：樣板間臺(tái)面20套，配備總電源控制室、門(mén)禁系統(tǒng)、燈光系統(tǒng)、排風(fēng)扇系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、電動(dòng)窗簾系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、紅外遙控系統(tǒng)、網(wǎng)關(guān)。費(fèi)用預(yù)算30萬(wàn)。

可承擔(dān)“智能家居應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)”“物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì)”“物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目規(guī)劃與實(shí)施”等實(shí)訓(xùn)。

3.1.5 依托產(chǎn)業(yè)學(xué)院共建虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地1個(gè)

依據(jù)《關(guān)于開(kāi)展職業(yè)教育示范性虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)工作的通知》(教成司函〔2020〕26號(hào))、教育部科技發(fā)展中心發(fā)布的《職業(yè)教育示范性虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)指南》，職業(yè)院校的虛擬仿真基地可采用“校內(nèi)—校外”“仿真—實(shí)操”“講授—訓(xùn)練”等結(jié)合的方式，本著“車間—教室”“學(xué)生—學(xué)徒”“作品—產(chǎn)品”等合一的方式建設(shè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地。

通用硬件要求：計(jì)算機(jī)硬件配置要求獨(dú)立顯卡、4G顯存、主頻4核、內(nèi)存8GB、硬盤(pán)容量500GB。

實(shí)訓(xùn)基地硬件設(shè)施建設(shè)：包括但不限于AR互動(dòng)展示臺(tái)(1臺(tái))、虛擬翻書(shū)體驗(yàn)臺(tái)(1臺(tái))、AR眼鏡輔助維修設(shè)備(2臺(tái))、VR協(xié)同作業(yè)體驗(yàn)設(shè)備(1臺(tái))、虛實(shí)一體數(shù)字孿生體驗(yàn)設(shè)備(1臺(tái))、頭盔沉浸式虛擬仿真教學(xué)設(shè)備(30套)、桌面虛擬仿真實(shí)訓(xùn)設(shè)備(30套)等(建議產(chǎn)業(yè)學(xué)院參與搭建)。

軟件方面：根據(jù)開(kāi)設(shè)的課程，做好虛擬仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目軟件的開(kāi)發(fā)(建議產(chǎn)業(yè)學(xué)院共同參與開(kāi)發(fā))。可參照國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程共享平臺(tái)上的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)、開(kāi)發(fā)，如“智能溫室大棚物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”，仿真實(shí)驗(yàn)可涉及物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、關(guān)鍵技術(shù)、綜合實(shí)驗(yàn)、物聯(lián)網(wǎng)垂直行業(yè)。

本項(xiàng)目以6門(mén)實(shí)踐課30個(gè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)為參考基數(shù)，費(fèi)用預(yù)算300萬(wàn)元。

可承擔(dān)“智能家居應(yīng)用”“新基建(5G引領(lǐng)數(shù)字經(jīng)濟(jì))”“云原生”“物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì)”“物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目規(guī)劃與實(shí)施”等實(shí)訓(xùn)。

3.1.6 實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地若干個(gè)

根據(jù)《職業(yè)學(xué)校學(xué)生實(shí)習(xí)管理規(guī)定》(教職成〔2021〕4號(hào))，開(kāi)展認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、崗位實(shí)習(xí)。院校選取實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地應(yīng)當(dāng)實(shí)地考察評(píng)估形成書(shū)面報(bào)告?？疾靸?nèi)容應(yīng)當(dāng)包括：?jiǎn)挝毁Y質(zhì)、誠(chéng)信狀況、管理水平、實(shí)習(xí)崗位性質(zhì)和內(nèi)容、工作時(shí)間、工作環(huán)境、生活環(huán)境以及健康保障、安全防護(hù)等。實(shí)習(xí)單位名單須經(jīng)校級(jí)黨組織會(huì)議研究確定后對(duì)外公開(kāi)。[5]

年度可由產(chǎn)業(yè)學(xué)院和學(xué)校聯(lián)合舉辦“校企聯(lián)盟大會(huì)”，拓寬學(xué)生實(shí)習(xí)渠道和就業(yè)面。

上海震旦職業(yè)學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)已建立的長(zhǎng)期實(shí)習(xí)合作企業(yè)8個(gè)，其中教育科技有限公司2個(gè)，工作內(nèi)容涉及到教學(xué)軟硬件開(kāi)發(fā)、教學(xué)資源開(kāi)發(fā)、師資培訓(xùn)等項(xiàng)目?jī)?nèi)容；網(wǎng)絡(luò)科技公司3個(gè)，工作內(nèi)容涉及到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的測(cè)試等；汽車電子研發(fā)類1個(gè)，工作內(nèi)容主要涉及到傳感網(wǎng)、嵌入式方面；大數(shù)據(jù)公司2個(gè)，工作內(nèi)容涉及到數(shù)據(jù)標(biāo)簽、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)清洗、大數(shù)據(jù)維護(hù)平臺(tái)開(kāi)發(fā)等。

在實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，學(xué)生可親臨企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，真實(shí)地進(jìn)行業(yè)務(wù)訓(xùn)練。如教育科技公司，公司以研發(fā)教育教學(xué)類項(xiàng)目為主，方向包括傳感網(wǎng)開(kāi)發(fā)、嵌入式開(kāi)發(fā)、云計(jì)算等，工作方向會(huì)包含教學(xué)用的PPT制作、文檔的編寫(xiě)、項(xiàng)目化代碼調(diào)試、硬件下載、視頻制作、售后支持；再如網(wǎng)絡(luò)科技公司，公司以網(wǎng)絡(luò)維護(hù)為主，平時(shí)將涉及到帶著路由器、交換機(jī)、光纖、法蘭盤(pán)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或輔材去客戶現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試，雖然看上去工作簡(jiǎn)單，但需要在學(xué)校學(xué)習(xí)的知識(shí)基礎(chǔ)上進(jìn)行靈活應(yīng)用、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)戰(zhàn)，除了一般性的維護(hù)外，還需要了解客戶的組網(wǎng)架構(gòu)、設(shè)置可以為客戶出具組網(wǎng)解決方案。

可承擔(dān)“八周職業(yè)技能實(shí)訓(xùn)”“參觀實(shí)習(xí)”“頂崗實(shí)習(xí)”“畢業(yè)實(shí)踐總結(jié)/畢業(yè)設(shè)計(jì)”等實(shí)訓(xùn)。

3.2 建設(shè)技能提升型實(shí)驗(yàn)室

基于教師科研項(xiàng)目及物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)比賽活動(dòng)而設(shè)立的綜合性實(shí)訓(xùn)室，可為優(yōu)秀師生提供技術(shù)技能提升訓(xùn)練型實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

技能提升型實(shí)驗(yàn)室需配備常規(guī)的電腦、訓(xùn)練用的硬件，安裝對(duì)應(yīng)的軟件，還需要具備一定量的輔材，包括物聯(lián)網(wǎng)學(xué)生常用的電子元器件、測(cè)試工具。除了常規(guī)的配置外，需統(tǒng)一配備打印機(jī)、掃描儀、投影儀等。

3.2.1 校內(nèi)教科研實(shí)驗(yàn)室1間

硬件配備：賽普拉斯PSoC1&3&5 10套，樹(shù)莓派全系列5套、ARM cortex-M4內(nèi)核的主板5塊、通信協(xié)議模塊(如Zigbee、Wi-Fi、藍(lán)牙、LoRa)各5套、分行業(yè)在市面上流行的傳感器各5套，麒麟座開(kāi)發(fā)板V3.2 5套，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)套件5套、智能抄表系列(如智能電表、智能水表、智能燃?xì)獗淼?各5套、智慧停車地磁5套等。費(fèi)用預(yù)算20萬(wàn)。

軟件方面：IBM云平臺(tái)(可選擇其他云平臺(tái)，這里主要考慮到IBM云平臺(tái)是開(kāi)源)、GNU Radio 是免費(fèi)的軟件開(kāi)發(fā)工具套件，釘釘宜搭低代碼開(kāi)發(fā)模塊。

校內(nèi)的教科研實(shí)驗(yàn)室建設(shè)除了考慮教學(xué)拔高的功能外，還將結(jié)合主流的考證的需求，配置高水平證書(shū)考核所需的相關(guān)軟硬件，為提高考證通過(guò)率添磚加瓦。

3.2.2 產(chǎn)業(yè)學(xué)院共建科研基地1個(gè)

因物聯(lián)網(wǎng)關(guān)聯(lián)技術(shù)廣，為滿足教師更好地開(kāi)展科研項(xiàng)目，可就教科研項(xiàng)目本身，在產(chǎn)業(yè)學(xué)院推動(dòng)下，選擇關(guān)聯(lián)度高的龍頭企業(yè)搭建研究環(huán)境，主要涉及到網(wǎng)絡(luò)安全、5G通信、大數(shù)據(jù)、人工智能、微服務(wù)、云計(jì)算、DevOps敏捷化開(kāi)發(fā)等?；爻伺渲猛ㄓ玫能浻布O(shè)施，更需要具備綜合項(xiàng)目化設(shè)備和具體的實(shí)踐操作基地。

根據(jù)基地承載的具體功能設(shè)計(jì)實(shí)踐或科研項(xiàng)目，項(xiàng)目出具了項(xiàng)目的總體介紹和方案、項(xiàng)目實(shí)施的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)說(shuō)明。

下面以智慧路燈物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目為例闡述產(chǎn)業(yè)學(xué)院共建科研基地的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，供相關(guān)項(xiàng)目參考。

智慧路燈硬件方面配備：5～10個(gè)智慧路燈桿、智能LED燈、傳感器、攝像頭等；智慧路燈軟硬件協(xié)同方面配置：控制系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、維護(hù)系統(tǒng)。

又如若基地承建的系科研項(xiàng)目，假設(shè)以當(dāng)前智慧化平臺(tái)建設(shè)為主，科研項(xiàng)目系數(shù)字化教學(xué)評(píng)價(jià)。眾所周知，技術(shù)的發(fā)展革新，數(shù)字化教學(xué)已然成了一種潮流和趨勢(shì)，數(shù)字化打破了教學(xué)資源共享不暢、數(shù)據(jù)分析不客觀等問(wèn)題。借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)人員、數(shù)據(jù)、資源的互通和智慧管理，可以使教學(xué)評(píng)價(jià)更客觀。產(chǎn)業(yè)學(xué)院建設(shè)該平臺(tái)時(shí)則需滿足基本的平臺(tái)搭建，還需要設(shè)計(jì)教學(xué)評(píng)價(jià)量表、收集課堂教學(xué)信息、學(xué)生信息、反饋意見(jiàn)等綜合考量評(píng)價(jià)維度。直至平臺(tái)的研發(fā)、項(xiàng)目測(cè)試、項(xiàng)目結(jié)題等。這其中將涉及到軟件開(kāi)發(fā)、軟件測(cè)試、軟件交付等全流程，學(xué)生如有幸參與類似平臺(tái)的開(kāi)發(fā)，將能較好地提升項(xiàng)目開(kāi)發(fā)能力。

除此之外，當(dāng)前流行的云計(jì)算也可以作為共建基地推進(jìn)。

基地可視承載的功能進(jìn)行研發(fā)建設(shè)，可承擔(dān)“算法設(shè)計(jì)”“微信小程序開(kāi)發(fā)”“數(shù)據(jù)分析和挖掘”“單片機(jī)技術(shù)”“Linux操作系統(tǒng)”“K8S和Docker技術(shù)”等課程。

3.3 創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)環(huán)境

依托產(chǎn)業(yè)學(xué)院建設(shè)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)室，創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)環(huán)境以可滿足物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)師生自主設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)為目的，可以和國(guó)內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)不同方向的龍頭企業(yè)一起，開(kāi)發(fā)一套實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，例如：以電子商務(wù)平臺(tái)為主，分析主流電子商務(wù)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)模型，以5G通信、網(wǎng)絡(luò)互連、移動(dòng)互聯(lián)專業(yè)知識(shí)為方向。實(shí)驗(yàn)室以5G通信、網(wǎng)絡(luò)互連知識(shí)、業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)、業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)、業(yè)務(wù)維護(hù)為師生提供開(kāi)發(fā)環(huán)境、開(kāi)發(fā)案例庫(kù)，師生可在原有的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)一步面向行業(yè)、有針對(duì)性地進(jìn)行服務(wù)端或移動(dòng)端開(kāi)發(fā)。[6-9]

創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)室可參照近五年國(guó)家或各省份組織的職業(yè)技能大賽物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)賽項(xiàng)、網(wǎng)絡(luò)安全賽項(xiàng)、系統(tǒng)集成賽項(xiàng)等多個(gè)相似專業(yè)設(shè)計(jì)。

以上海地區(qū)的近幾年物聯(lián)網(wǎng)賽項(xiàng)為例，創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)室需配置10臺(tái)高配置電腦；配備麒麟座V3.2開(kāi)發(fā)板，開(kāi)發(fā)板除了標(biāo)準(zhǔn)版、視頻版、4G版還有NB-IoT版，以比賽的配置標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配置；配置實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)箱套件5套；同時(shí)根據(jù)需求開(kāi)通虛擬仿真軟件的使用權(quán)限。

可承擔(dān)“物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)規(guī)劃和應(yīng)用”“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)”“畢業(yè)設(shè)計(jì)”等。

4 結(jié)語(yǔ)

依托產(chǎn)業(yè)學(xué)院建設(shè)的一流的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室不僅滿足基本的教育教學(xué)功能，還將為師生的技能拓展、創(chuàng)新能力培養(yǎng)服務(wù)。硬件設(shè)施的投入和使用將有利于提升工科學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，將基礎(chǔ)知識(shí)、理論知識(shí)靈活地運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中。通過(guò)產(chǎn)業(yè)學(xué)院共建的方式，在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)與建設(shè)過(guò)程中充分考慮到師資、理實(shí)、產(chǎn)學(xué)等因素，將極大地提升教學(xué)質(zhì)量，物聯(lián)網(wǎng)學(xué)生畢業(yè)即可就業(yè)，實(shí)現(xiàn)和市場(chǎng)的無(wú)縫銜接。[10-12]

同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)經(jīng)驗(yàn)可推廣到其他工科專業(yè)，為相似相近專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)提供了參考。