江苏城乡建设职业学院物联网实训室建设方案探究

吴 起

江苏城乡建设职业学院，江苏 常州 213000

物联网实际上就是以互联网为依托所建立的人、物相连的网络，主要指的是人与人、人与物、物与物全面相连的状态，具有交互性、及时性，能够实现信息的快速流通，并促进决策的智能化。在高职院校开设相关专业，一方面是为了顺应时代发展趋势，培养出更多具有较高素质、满足社会需求的人才；另一方面则是为了给新时代的学生提供更多就业机会，提升其生存质量，同时能够促进物联网这一朝阳产业的不断发展，为我国经济的进步提供助力。

一、高职院校建设物联网应用技术实训室的原因及意义

（一）原因

互联网技术的发展以及全球化程度的加深为物联网产业的兴起创造了良好的环境，其也成为我国在新时代背景下发展工业时不可或缺的新领域，被纳入到了“中国制造2025”战略规划之中［1］。当前，物联网正不断发展，其普及和应用推动了各行各业的发展，也提供了更多的就业机会。作为培养高素质劳动者的场所，高职院校在开设专业课程、培养人才时，必须充分把握市场动向，及时摒弃传统的专业，并增添新专业，以适应时代发展需求。而物联网作为新兴产业，其对人才的需求非常大，所以高职院校要把握机会，积极开设物联网应用技术专业，同时要注重建设实训室，为专业课教学工作提供特定场所，确保学生能够将理论知识融会贯通，并在实训室中进行灵活应用和创新，以此不断强化他们的专业素养，助力其专业素养的发展，并为他们今后的就业创设良好环境。以物联网为代表的新一代信息技术成为重建工业基础性行业竞争优势的主要推动力。国家层面高度重视物联网产业的发展，截至2019年，国务院、工信部等部门已经陆续发布多项政策，旨在探索和推进物联网产业链的生态构建。2018年9月，江苏省发布《省政府办公厅关于印发智慧江苏建设三年行动计划（2018—2020年）的通知》。通知中提到了两点：建设创新中心和窄带物联网。同时为了落实教育部办公厅、国家发展改革委办公厅、财政部办公厅三部门印发的《关于推进1+X证书制度试点工作的指导意见》（教职成厅函〔2019〕19号）文件精神，推进1+X传感网应用开发职业技能等级证书试点工作通知。日前，教育部办公厅印发《职业院校全面开展职业培训促进就业创业行动计划（2019—2022）》，要求职业院校面向大众，全面开展职业培训。综合以上情况，就能了解到高职院校建设物联网应用技术实训室的原因。

（二）意义

首先，在高职院校内建立物联网实训室，探索开发物联网实训内容对于学校在该专业的培养体系上的跨越式发展有着实质性的指导意义。同时实训室的建设，将为物联网应用技术专业教学提供一个良好的平台，促进传统教学手段向现代教学手段的改变，提高教学效率，使教学内容更为贴近市场对人才知识结构和专业应用能力的需求；其次，物联网作为世界信息发展的第三次浪潮，在国家中长期科学和技术发展的规划中占有重要的地位。通过建设物联网实训室，能够为教师提供物联网应用研究的科研平台，通过实训基地设备促进教师与科研人员进行更好的科研研究；再次，实训室的建设有助于提升教学工作的科学性以及教学质量，这是因为传统的教学活动总是以教材为中心或教师为中心，而学生在实训中学习时，实际上是归还了他们的主体地位，便于其根据个人的需求和能力来探索新知，同时能够强化他们的能力、完善其学习思路，且可以将理论分析和实践引导整合起来，让学生去感知、体验和操作，不断强化其思维能力，进而从整体上提高教学质量，并使学生在此过程中形成良好的素质，保证教学活动的科学性与有效性；最后，建设实训室能够建立理实一体化教学机制，让学生通过丰富的理论了解更多物联网方面的知识，把握其价值和发展前景，同时可以在实践教学中增强学生的创新意识与能力，并辅助其掌握丰富的技术，便于他们自主解决问题，不断强化学生的综合素养。除了这些层面的意义之外，在当前职业院校构建物联网实训室方案能响应国家和地方的政策号召，让高职院校实现更高质量的发展、提升、突破。

二、建设物联网应用技术实训室的主要目的及存在问题

（一）主要目的

1.构建理实一体环境，辅助学生高质量学习

高职学生在学习各专业时，不仅要储备充足的理论知识，还要掌握专业技能，只有这样才能在实践中灵活应用，高效地解决实际问题［1］。让理论教学和实践指导环节结合起来，促使学生将相关内容融化贯通，既能够运用理论分析各种技术并进行操作，也可以在实践中将理论内化于心，充分把握其内涵，同时进行创造性应用，以此推动其高质量学习。

2.优化教学模式，引导学生多渠道学习

在实训室中，教师可以以更加多元的方式引导学生学习，让他们将理论和技术串联起来，通过思考、操作等方式理解所学内容，且可以合作学习、结合具体情境展开探索，或是围绕实践任务挖掘知识内涵，还可以为学生提供自主猜想、实验验证的机会，进而从全方位引导他们，使之通过多渠道获取知识，以便切实提高专业课教学的有效性［2］。

（二）存在问题

1.独立性强，难以满足集成化操作需求

目前，物联网应用技术实训室能够满足单一学科的教学研究需求，但互相之间比较独立，缺乏系统性。具体而言，主要指的是现有的实训实验室在建设中没有进行系统、整套流程的规划，其中涉及的各种设备相互独立，无法进行集成和一体化操作，因而实训实验室利用率较低。

2.实训室功能部分重叠，缺乏独特性

在建设物联网应用技术实训室时，部分实训室的功能是存在重叠的，因而其并不具备独特性，且在某种程度上是对资源的浪费。

3.教学功能突出，但缺乏完整性

除了满足教学需求之外，实训室在其他方面没有突出的意义，现有的实训实验室各模块自成体系，未能基础集成，所以其总体上缺乏完整性。

了解了物联网应用技术实训室在构建过程中存在的这些问题，那么接下来所要采取的方案就要针对这些问题进行有针对性的解决。

三、高职院校建设物联网应用技术实训室的具体方案

（一）基本构想

在建设物联网应用技术实训室之前，必须要确定建设思路，即可以高职院校现有的资源为抓手，进行自主开发与建设，从而有效降低成本，同时要保证设施完整，使得实训室真正发挥效用，为教师和学生提供更多便利。具体来讲，可以让物联网专业课教师、计算机网络教师等参与建设，以便增强教师的实践水平，并结合他们的经验与具体的教学内容完善实训室建设思路与内容，确保搭建更加符合教学需求的场所，并保证技术到位。之后，还要引进先进的设备，并开发或者购买相应的管理软件，且要加强与相关企业的联系，了解市场对人才的需求，或是从企业中挖掘适用于教学的资源，包括设备、案例、人才等，然后通过多方融合，使得所建设的实训室更加符合市场要求和专业课教学需求，能够让学生在实训室中学到更加前沿的知识和先进的技术，便于他们就业。另外，在建设实训室时，要提前划定场地，首先要选定地址，保证其与学校教学楼的距离适中，以免教师和学生花费太多时间在上课的路上，其次要确定面积，太小的地方无法承载过多设备，难以满足教与学的基本需求，而过大的场所则容易造成资源浪费，不利于内部区域的合理规划。一般而言实训室面积在100m2左右即可，而后学校还要购买数量充足的教学和实践设备，包括计算机、应用服务器、交换机、投影仪、白板等，且要设定好教学软件、操作系统以及基本的应用软件，便于师生同步，提升教学活动的针对性和有效性，还要保证网络环境的安全，以免影响教学进度、损坏教学设备。由此，才能使最终的实训室发挥实效［3］。

（二）建设目标

第一，要与物联网专业的总体发展战略吻合，以培养技术型人才为目标；第二，要能够满足日常的理论教学和实践需求，提供多个层面的实验教学平台，使学生能够学习基础知识、综合知识与相应的操作技术，每一个实训的模块都应覆盖较为完整的知识，让学生横向把握物联网方面的知识和技术，以便强化其综合素养，便于学生在实训室内得到良性发展；第三，要达到支持高职学生参加全国职业院校技能大赛的目标，使之在物联网赛事中不断探索、获得更多经验，同时将相关资源应用于教学活动之中，以丰富教学内容、强化学生的创新意识和能力，同时引导其实践应用；第四，要能够为学生提供考职业技能证书的支持，不断提升其专业素养，同时可以引进更多生活场景，便于学生体验和探索；第五，要具备科研功能，即通过建设实训室，建立以专业课教师为领导、以对应企业为协助、以学生为核心的创新创业队伍，从而增强教学科研的有效性。

（三）建设内容

1.建设感知区，辅助学生体验和分析

在建设物联网应用技术实训室时，高职院校要率先建立感知区域，为学生提供亲身体验和感知的机会，使之联系实际更为准确地把握物联网的含义，并对该行业产生浓厚的兴趣，再加以研究和分析，从而保证其学习质量［4］。例如，高职院校可以在感知区展示学生感兴趣且比较熟悉的物品模型，如智能家居、智能图书馆、无人超市等，也可以借助电子设备播放视频，为学生演示利用互联网监控家电设备、借助网络控制家中电器或是借助手机控制摄像头转动、风光明暗等，从而使学生在此区域中直观感受物联网技术在现实生活中的作用，不断加深他们的印象，同时有效激发其探究欲望。

2.建设实践操作区，便于学生完成实践类任务

实践操作区应涵盖物联网技术的研究领域，设计对应的板块供学生操作和体验，从而满足其学习需求，并不断强化他们的综合素养。

首先，学生要到“数据感知及控制”区域进行体验。其一，学生在区域内学习相关理论，了解物联网高级传感节点应用的相关内容，把握其设计原理、开发流程，同时学会选择与应用传感部件和通讯部件，从而打好实践基础；其二，学生了解自动控制实训方面的内容，并据此把握改造节点软件、硬件或更新的方法，同时了解具体的开发流程，能够理清设计思路与方案；其三，学生尝试自主开发适合特定场景的自动控制系统，能够正确使用学过的方法与技巧，通过合理改造保证自动控制的顺利实施。

其次，学生要到“通信网络开发”区进行体验和实践。第一，要学会分析和检测相关数据，同时学会设计与改造网络拓扑，还要能够监视、更新全网的性能；第二，要通过实践掌握监控网络数据的方法，还要学会添加安全系统以及分析通信性能、开发和应用网络协议等技术；第三，要在实训室中学会数据接入方法，并能够进行灵活应用。

最后，学生要在“系统设计与应用开发”区域内进行体验，联系之前学习到的知识，在该区域内掌握采集传感数据的方法、编程方法，并学会各种操作技术、改造技术等［5］。

总而言之，在高职院校建设物联网应用技术实训室，能够让学生将学到的理论知识应用到特定的实践场景中，使之实现深度学习、高效学习的目标，同时有助于夯实其基础、挖掘其潜能，确保他们创造性地应用所学知识解决问题，以便进一步提升其专业素养。为此，高职院校要充分把握物联网这一产业的发展前景、技术要求，同时联系院校所设专业，了解学生需要学习的知识，然后以丰富学生的理论知识、提升学生的实践技能和创新能力为目标建设实训室，并设计多样化的板块，确保学生能够在实训室内把握教材中的知识、创造性地应用所学知识、不断挖掘新知识和新技术，从而提升专业课教学质量，为学生的发展与就业创造良好的条件。