物联网创新实验平台实验教学体系探讨

付蔚 巩莉 王炳鹏

摘 要：本文针对高校物联网创新实验平台的教学体系进行了探讨，首先分析了物联网专业学生的实验课程需求，接着提出了物联网创新实验平台的体系架构，阐述了实验平台中各层次内容的设计。该教学体系有助于高校物联网专业建设以及创新人才的培养。

关键词：物联网；创新实验平台；专业建设；人才培养

物联网在继计算机、互联网之后，掀起了世界信息产业的第三次浪潮，具有广泛的应用前景。2011年至今，全国700多所院校开设了物联网专业。物联网专业涉及的范围非常广泛，包括嵌入式技术、射频识别技术、传感网技术、测控技术、无线数据通信技术、软件开发技术等。相对于其他专业而言，高校要实现物理网专业高素质人才的培养面临着更大的挑战。提升物联网专业学生个人能力，关键在于开设实验课程，为学生提供学习平台，全面夯实基础、增强实践与应用能力。据了解，现在众多高校对物联网专业开设的实验课程体系都相对单一零星，缺乏整体性、创新性和科学性。因此，高校建设一个功能齐全、技术完备的物联网创新实验平台是非常必要的。

1 物联网专业学生的实验需求分析

对于物联网专业的学生来说，物联网创新实验平台正是联系本专业理论和实践的核心平台。通过紧密结合物联网行业发展趋势，明确面向行业需求的人才培养目标，笔者得出物联网专业学生的实验需求主要包括实践教学和创新实训两个方面。

（1）实践教学：高校通过设置认知性实验课程、验证性实验课程、设计性实验课程，让学生充分掌握各个知识点。通过物联网基础知识点的教学，完成学生物联网知识储备和基础能力的培养。

（2）创新实训：以物联网实际行业应用为项目原型，学生希望完整经历项目需求、方案论证、设备选型、系统设计、系统构建、功能调试、软件联调、产品发布等过程，最终完成一个典型的物联网项目系统设计。在此过程贯穿、运用各个知识点，实现知识的融会贯通，综合应用。同时，学生的团队协作能力可以得到提高。该过程培养的创新型人才也契合了用人单位人才选拔的需求。

2 物联网创新实验平台的体系架构

一般说来，物联网具有三个特征：全面感知、可靠传递和智能处理。全面感知，即利用传感器、二维码、RFID标签等技术进行事物的信息采集。可靠传递：通过互联网或者电信网将事物的实时信息传送出去。智能处理：接收到感知的数据后，利用各类智能信息处理技术，分析处理收到的感知数据信息，并对事物进行智能化控制。

借鉴物联网三层体系架构自底向上的优越性，该创新实验平台分为基础、感知、网络和应用四部分，并设置了对应的实验，包括室内实时定位实验、无线自组网实验、五类传感器实验等15个实验。其详细的实验平台的体系架构图，如图1所示。

该平台主要包含了基础实验、感知实驗、网络实验和应用实验四大部分，实验课程安排遵循了循序渐进、贴近教学的原则，能够很好地辅助物联网及相关专业理论教学，能够实现对物联网各知识点的应用实践，同时有利于学生逐步理解和掌握物联网的整体架构。实验课程内容设计如图2所示。

这些实验课程既相互独立又具有一定的内在联系，可相互支撑共同构成物联网知识体系。综合设计实验建立在单科单个实验的基础上，同时与物联网课程的实验内容相融合。建立统一的实验平台，实现多门课程的交叉应用，从而使学生更加深入地理解物联网的知识体系，有助于学生实践创新能力的培养和提高。

3 结语

本文针对高校物联网创新实验平台的建设进行了探讨，该平台建设的总体思路依托工业及信息化发展规划，紧密结合物联网专业教学的实际情况，旨在培养雄厚的师资力量和全面提升学生的专业技能，改变传统的“单一、零星”的实践操作模式，提出了物联网创新实验平台的体系架构，阐述了实验平台层次划分、实验功能模块设计、实验知识难易递进、实验系统单一到整体的设计方案。

参考文献

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作者简介

付蔚（1981-），女，2008年毕业于重庆邮电大学控制理论与控制工程专业，获硕士学位，副教授，全国智能建筑及居住数字化标准化技术委员会（SAC/TC426）观察员，工业物联网与网络化控制教育部重点实验室智能家居项目组负责教师，主要从事计算机网络技术、物联网技术的研究。