高职物联网实验室建设研究与探讨

李苏强

目前，物联网已经是一个热门的专业方向，但是作为一门新的专业，高校如何建设物联网实验室，是关系到物联网人才培养、物联网技术创新的迫切问题。[1]高等职业院校开展以实验、项目开发为主的物联网应用实训则是一个极好的人才培养途径。实训环节的教学工作是职业教育教学体系的重要环节，建立符合人才市场需求的实训室也成为专业建设的重要工作。[2]以物联网市场对人才的需求为依据，经过调研和分析，笔者制定了符合物联网企业需求、具有市场前瞻性的实训开发环境的物联网实训室建设方案。

一、物联网实验室建设的背景

无论从人才需求还是教育资本运行，三年制计算机网络技术专业的传统教学模式已经不能适应人才市场的需求，所以必须进行教育改革，物联网实训室就是在这种情况下建立的：（1）目前计算机网络技术专业部分专业课程主要以课程讲授为主，这种教学模式下，同学缺乏实际操作经验保障，缺少团队合作素质培养，不仅难以增强对相关理论的深刻理解和融会贯通，更难以激发主动创新的精神，物联网技术是一门全新的应用性很强的综合学科，需要在实践中体会。所以高校有自己的实践教学环境是很有必要的，这将使学生毕业时更适应企业的工作环境；（2）人才培养需要有一个框架指导，无线物联网教学体系的建设以国家物联网人才培养的高度和专业角度出发，满足学生的就业技能需求；（3）物联网技术是一门实践技术，需要通过大量的实践环节来学习，需要一个实验开发的平台，随着技术的进步，物联网实验开发平台已经很大程度上替代了原来的单片机实验实训课程。（4）物联网应用技术的核心技能之一是代码编写，而代码编写人员是高等职业教育信息技术的主要培养对象。职业知识的要求决定了学制的长短，随着物联网技术的快速发展，物联网应用项目的爆发性增长，规模越来越大。团队协作能力和项目架构协调能力更加重要，物联网应用技术实训室能增强学生的团队意识和协调能力。[3]为了使学生适应物联网实际开发需求，熟悉工作环境，物联网实训室以项目仿真应用环境为依托，构建团队开发环境，主要培养学生的团队精神、软件整体架构的把握能力，高效完成各种课程设计及相关项目。

三、物联网实训室建设的目标

学院在实验实的建设方面需要有一定的前瞻性。按照IT业内的规则，一是每一个IT项目首先应保证满足3至5年的需要，二是升级换代方便，三是能最大限度地保护已有投入。那么参照这个原则，实验室的发展目标是：（1）选型的设备能满足5年内的需求；（2）选型的设备能方便升级换代；（3）选型的设备扩展性好；（4）选型的合作伙伴能提供强大的售后服务支持；（5）选型的合作伙伴是业内的佼佼者，能不断提供业内一些前瞻性的建议和意见。

四、物联网实验室的建设思路

根据我们所提出的调研及讨论，物联网实验室的建立主要考虑如下几个方面：（1）充分利用已有的资源，立足于自主开发建设，以降低建设成本。充分利用学院已有教学资源，这里主要是由软件和计算机网络教研室老师直接参与实训室建设。本专业教师已经在数据库、软件项目管理、嵌入式软件开发、网络设备配置与管理等方面有较强的能力，通过专业教师的直接参与可以增强教师的实践水平，还可以增强教师对实践教学环节的掌控能力；（2）物联网实训室不仅有先进的设备，还要提供现代技术氛围和最先进的管理软件。在建设过程中，企业将全程参与沟通，选择使用率高、起点高、能体现物联网应用前景的项目建立实训环境，建立符合市场需求的物联网应用技术实训室，使学生在学习过程中不知不觉中地积累到最先进的物联网应用技术工程和开发经验；[4]（3）物联网实验室采用校企合作的模式，邀请技术公司一线工程师课堂授课，支持骨干教师参与企业项目合作开发，做到教学信息和市场同步；（4）物联网实训室即可以为学生提供综合实训，也可以开展对外技术培训和未来的职业技能鉴定工作。物联网应用技术实训室可开设的实训项目有：无线技术基础，无线片上系统（无线单片机），无线数字通信信道和办法，微功耗无线网络结构和拓扑，典型的无线传感器网络——ZIGBEE，高频RFID，超高频RFID，无线点对点通信技术实现原理和办法，无线网络标准和协调器[5]，长距离无线网络和协调器，物联网网络层软件开发和数据库，物联网网络质量和网络遥控与监控，物联网典型系统——智能家居

物联网应用技术实训室可开展的职业技能鉴定有：物联网应用工程师等级使学生在学校学习的同时可以获得相关的职业技能证书，为学生的就业提供帮助。

五、物联网实验室建立的教学意义

物联网技术不是单一的技术，是一个技术集成，涉及广泛的技术领域；物联网技术核心是网络通信技术；但是应用技术的核心是嵌入式软件开发的技能。

物联网实训室的建立的教学意义主要体现在四个方面：（1）有利于专业整体教学质量的提高。物联网是一门综合性学科，有很多专业基础课程支撑，通过教学和实践的结合，感知体验与动手开发的结合、方案设想与实际验证的结合，让课堂教学的效果真正的落到实处，从而整体上提高教学质量水平。

2.有利于教学工作的科学性。传统教学以课堂为中心，书本为中心、教师为中心，教学上的许多决策都凭教师个人的经验和意向作出。有经验的教师凭借这条途径也能取得较好效果。但教师经验毕竟有限，而通过平台得出的科学实践验证的结果更让学生认识和理解深刻。

3.有利于教学理论与教学实践的沟通。实验室的建设追求教学效果的优化，追求学生解决实际问题的能力，物联网应用技术实验室的建立为学生的实践创新能力的培养和发挥提供了必要平台，是学生进行理论学习和实践能力培养的重要桥梁。

4.有利于创新思维习惯和能力的培养。物联网是一门全新的学科，学生通过学习可以了解世界前沿科学的发展情况，养成用新技术解决问题的思维习惯、掌握利用先进科学技术的方法和能力。[6]

物联网技术和产业的发展将引发新一轮信息技术革命和产业革命，是信息产业领域未来竞争的制高点和产业升级的核心驱动力。随着信息采集与智能计算技术的迅速发展和互联网与移动通信网的广泛应用，大规模发展物联网及相关产业的时机日趋成熟。目前，物联网技术还属于一个新兴技术，正在快速发展，它将成为未来发展的重要领域。

[1]李卢一,郑燕林.物联网在教育中的应用[J].现代教育技术，2010（20）：8-10.

[2]于继明,张燕,蔡琳.高校物联网实验室建设思路[J].科学大众（科学教育）,2011（3）：170-171.

[3]林莉,陈丽丽.高校物联网实验室建设规划[J].长春理工大学学报,2012（4）：23-24,48.

[4]胡四泉,王志良.“无线传感器网络”课程实验教学探讨[J].中国电力教育,2010（31）:110-111.

[5]彭文华.高职院校“物联网应用实训室”建设方案初探[J].电脑知识与技术，2011（27）：6782-6783.

[6]王保云.物联网技术研究综述[J].电子量与仪器学报，2009（12）：1-7.