基于技能比赛的物联网实训室的 建设与管理

程勇

摘  要：本文以当前物联网实训室建设的背景出发，通过分析物联网实训室的建设现状、结合实训室建设的功能需求，从实训室分区、整体架构、硬件设备清单、软件设备清单、平面布置示意图五个方面来详细阐述物联网实训室的建设方案。从实训室制度建立、信息化管理平台构建、校企共同运营管理三个方面来论述实训室的管理方案。以笔者学校真实的案例探索了基于技能比赛的中职学校物联网实训室的建设与管理的方式方法。

关键词：物联网;实训室;技能比赛

一、建设的现状分析

（一）实训室功能单一，只能满足少数课程教学

由于中职物联网专业起步较晚，很多学校的实训室设备还没能跟上，为了节省资金，很多学校的物联网实训室都是由之前的计算机网络综合实训室改造而成的，不能对接物联网专业核心课程教学的要求，只能满足少数基础课程的教学。

（二）实训室利用率低，教学与训练不能同时兼顾

据调查了解，现阶段很多中职学校的物联网专业实训室建设方案不合理，要么以课程教学需求为主，要么以技能大赛要求为主，教学与技能比赛训练不能同时兼顾，赛训不能结合，导致实训室利用率较低。

二、建设的功能需求

（一）满足专业课程的上课要求

建好的实训室主要满足物联网专业学生的上课需求，根据物联网专业人才培养方案，在物联网专业专业核心课程主要有物联网导论、物联网操作系统、物联网综合实训、传感器原理及应用等几门课程，所以我们把课程的需求作为我们实训室建设的首要依据。

（二）满足“物联网”技能比赛的要求

实训室建好后除了满足专业课程教学外，还需要同时满足学生日常技能比赛的训练，通过查看全国职业技能比赛“物联网”赛项的实施方案，我们发现方案中对实训室设备在设备安装、内部配线、设备配置、功能调试、网络搭建、服务器部署、测试、人机交互界面设计、移动客户端应用设计等方面有要求。因此我们在实训室建设中加入了技能比赛的赛项要求的标准建设，并根据赛项任务书的基本要求满足学生在训练中的分布式智能设备安装、网络通信、人机交互设计及移动客户端应用开发。涉及的主要技术有：传感器技术、射频识别技术、无线网络技术Modbus通信协议技术、嵌入式技术、HTTP传输技术。

（三）满足企业岗位的需求

通过企业调研我们发现，目前物联网专业的人才培养目标为具有网络技术、计算机应用、网络信息安排知识并掌握物联网专业知识的技术人才，就业岗位主要有物联网应用工程师、系统设计工程师、系统工程师、网络应用工程师等核心职业岗位以及网络运维、数据采集、数据呈现、物联网设备的安装、维护等相关职业岗位。笔者所在的是中职学校，对物联网专业人才的培养目标定位为设备的安装、维护和调试，主要面向的是物联网专业相关初级人才，所以我们的实训室的设备也以此为基础进行建设。

三、实训室建设方案

（一）实训室分区

物联网实训室建设是基于技能比赛及教学式的方式进行设计。用于技能比赛的分布式智能设备组网竞赛实训平台即用于选手的技能比赛方面的训练，又兼顾了教师教学方面的使用。因此将实训室分为了教学区和工程实验区。

教学区配备了教学多媒体一体机、教师电脑、学生电脑、交换机、音响、话筒等教学设备，能满足上机实训、PPT展示、视频播放等方面的要求。满足了教师传授理论知识的教学活动。工程实验区可同时满足教学实训和竞赛队实训的训练。试验区分为工程设计实训区及设备材料收纳区。工程设计实训区配备有六台活动实训台架，一套活动台架可满足两个教学实验小组进行实验。设备材料收纳区采用铁皮柜及三层铁架相组合并靠墙一字摆放。可收纳实训套包、分布式智能设备组网竞赛实训平台、工具箱、耗材材料等设备。

（二）整体架构

物联网实训室的建设方案主要按照全国职业技能比赛要求进行规划，整体框架分为：感知层、业务层和传输层。感知层主要有各种RFID读写器、摄像头、传感器等数据信息，再通过WIFI、ZIGBEE、蓝牙、工业现场总线等传输技术，传输来达到对监控环境进行监视和控制。

传输层主要是通过路由器、网关等设备对网络进行信息交互传输，可利用WLAN、以太网等通信网络将信息数据传输到应用层。应用层主要是基于安卓、嵌入版MCGS开发工具开发部署的智能设备组网配置控制系统，可随时随地的持续控制及监控传感器设备。

（三）硬件设备清单

物联网实训平台完整地体现了物联网的三层结构（感知层、网络层、应用层），从硬件应用到软件设计，让学生掌握整个物联网整个底层体系架构及上层软件的开发。实训室建设包括有硬件设备、软件资源、配套实验资源三大部分，具体设备清单如下所示。

（四）软件清单

软件部分包含PC端软件数据监控平台、智能设备数据采集开发平台以及MCGSE嵌入版组态软件。MCGSE嵌入版组态软件是昆仑通态公司专门为MCGSE TPC开发的组态软件，主要完成现场数据的采集与监测、前端数据的处理与控制。配套实验资源由物联网实训套包包含实验指导书、实验源代码、电路原理图、应用软件等丰富实验资源。

（五）平面布置示意图

依据上面清单位，本校物联网平面布置示意图如下图所示：

南宁市第四职业学校物联网实训室平面布置示意图

四、实训室管理方案

（一）完善制度，分层分级管理

建立物联网实训室完善的规章制度，明确各方职责。实训室管理体系由学校、专业部、实训室管理员、科任教师、技能比赛指导教师构成。依据“谁使用，谁负责”的原则，逐级分层落实。学校负责对实训室进行总体的监督和管理，专业部负责制定实训室管理的制度和措施，实训室管理员负责制度的落实，科任教师、技能比赛指导教师负责实训室的具体管理和维护。

（二）建设实训室信息化管理平台

随着信息化进行各大校园，信息化已经深入到教学管理的方方面面，实训室作为教学管理的一部份，也应该落入平台管理的范畴。实训室信息化管理平台不仅能够提高学校实训室的管理水平和管理效率，也能够提供大量科学，有用的数据来提高教学效率。从而促进学校实训的教学质量。笔者学校就把实训室的管理纳入校OA智慧校园管理平台。通过信息化管理平台，能更好地对实训室进行有效的分配和管理，能更好地满足教学和技能训练的双重需求。

（三）校企共同运营管理

实训室建设好后，如何实现实训室的运营与管理是实训室建设的一个重要环节，企业在实训室建设过程中就已经全程参与，对于实训室的建设非常了解，结合笔者学校实训室的管理经验，我认为可以释放实训室的管理权限，引入企业共同管理，学校主要进行物联网实训设备的管理和基础设施的维修、维护。聘请企业的兼职教师除了进行平常的授课教学外也参与实训室的维护维修。

五、总结反思

物联网作为一个新兴的产业，是未来发展的趋势，随着社会的发展和技术的革新，有关物联网的技术，应用开发、设施设备、实训环境、实训要求、技能比赛要求、学生上课要求等都会有新的发展，因此“物联网实训室”的建设不可能一步到位，一成不变，必须留有升级改造的空间。

因此在短期发展上，继续完善现有的建设，加强管理;在长期发展上，加强校企合作，引进物联网行业内领先的企业共同建设和管理，加强学习国家关于物联网专业实训室建设的政策文件要求，紧跟物联网发展的步伐，不断完善实训室的功能，让实训室的建设能够更好的服务于教学，服务于技能比赛的要求，通过实训室的建设进一步促进产教融合，以建促教，以赛促学，从而促进教育教学水平的提高。

参考文献：

[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（03）：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（04）：23-24+48.

[4]唐敏，尚勇，林昕. 高职院校物联网应用技术专业课程体系的探索与构建[J]. 物联网技术，2014，4（02）：85-87.

[5]刘涛. 高校物联网专业人才培养体系的思考[J]. 物联网技术，2014（04）：76-78.

（责任编辑：汪旦旦）