高職院校物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)實訓(xùn)基地建設(shè)

張愛香

山東理工職業(yè)學(xué)院

高職院校物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)實訓(xùn)基地建設(shè)

張愛香

山東理工職業(yè)學(xué)院

張愛香（1964-）女，學(xué)士，山東理工職業(yè)學(xué)院軟件學(xué)院講師，從事多門課程教學(xué)工作。

本文從物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，結(jié)合實際需求，提出在高職院校中應(yīng)建立校企結(jié)合的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)實訓(xùn)基地，同時給出了實訓(xùn)基地的具體建設(shè)方案，將實訓(xùn)基地分為三個類型八種實訓(xùn)情景，以培養(yǎng)能夠滿足不同物聯(lián)網(wǎng)層次企業(yè)需求的專業(yè)性人才。

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)隨著科學(xué)技術(shù)，尤其是計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生并逐步發(fā)展壯大，成為我國目前的朝陽產(chǎn)業(yè)之一。全球各發(fā)達(dá)國家都在對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)行重點(diǎn)支持，可以預(yù)見，物聯(lián)網(wǎng)在未來的發(fā)展中將延伸到社會的各個領(lǐng)域，對社會發(fā)展具有更大的作用。但在我國，物聯(lián)網(wǎng)這一領(lǐng)域剛剛起步，屬于新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)，處于高速的發(fā)展期。高職教育應(yīng)針對我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顩r，著重普及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)知識，加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)應(yīng)用。2010年，教育部將物聯(lián)網(wǎng)作為新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)專業(yè)，鼓勵全國各高職院校設(shè)立相關(guān)的專業(yè)，以促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及和應(yīng)用。

高等職業(yè)院校設(shè)立物聯(lián)網(wǎng)這一專業(yè)，旨在向院校學(xué)生普及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)知識，結(jié)合高職院校的特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)通過工學(xué)結(jié)合的模式，培養(yǎng)對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基本理論具有一定的了解，同時受到專業(yè)的操作訓(xùn)練、具有一定實踐能力，并能夠在專業(yè)人員的指導(dǎo)下完成物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)相關(guān)崗位任務(wù)的專門人才。

為了培養(yǎng)學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的了解，完成相關(guān)具體業(yè)務(wù)的操作訓(xùn)練，提高學(xué)生的實踐能力，校企合作的實訓(xùn)基地是一個重要的環(huán)節(jié)。組織學(xué)生進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的相關(guān)企業(yè)，具體接觸物聯(lián)網(wǎng)各項業(yè)務(wù)操作，能夠加深學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)知識的理解，提高學(xué)生的實踐動手能力。因此，各高職院校應(yīng)當(dāng)重視對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的校企合作實訓(xùn)基地的建設(shè)。

校企合作的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)實訓(xùn)基地的建設(shè)是必要的

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)涉及眾多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，例如計算機(jī)專業(yè)、電子信息工程、軟件信息專業(yè)、網(wǎng)絡(luò)通信工程等，是一個高科技產(chǎn)業(yè)交叉和集中的行業(yè)。進(jìn)行過物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)專業(yè)培訓(xùn)的高職院校學(xué)生在未來可能處于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈任何一個位置，而僅僅通過課堂教學(xué)難以滿足學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)整體產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)煜ふ莆盏囊螅虼耍Ｆ蠛献鞯奈锫?lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)實訓(xùn)基地是在課外提高學(xué)生動手能力的一個重要途徑。

在當(dāng)前，各高職院校的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)將教學(xué)重點(diǎn)都放在了軟件技術(shù)方面，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的軟件開發(fā)能力，而對學(xué)生針對客戶需求進(jìn)行軟件開發(fā)的培養(yǎng)不足，由于課堂教學(xué)難以接觸實際物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的運(yùn)作流程和軟件要求，因此難以進(jìn)行針對性地訓(xùn)練。為了提高學(xué)生的就業(yè)能力，更加有針對性地提升高職院校學(xué)生的綜合素質(zhì)，發(fā)展校企合作的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)實訓(xùn)基地也是勢在必行。

校企合作的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)實訓(xùn)基地的目的

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)涉及多個高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的融會貫通和綜合應(yīng)用，整體產(chǎn)業(yè)鏈較長且都與高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)具有緊密的聯(lián)系。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的核心，在于信息的傳遞和處理、大量數(shù)據(jù)的分析和總結(jié)等方面，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的核心，則在于技術(shù)的集成。當(dāng)出現(xiàn)一個新的技術(shù)時，如何迅速的將新技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中進(jìn)行應(yīng)用，提高物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)作效率，是一個極為重要的問題。

建設(shè)校企合作的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)實訓(xùn)基地，能夠充分發(fā)揮高職院校面向應(yīng)用的學(xué)生培養(yǎng)優(yōu)勢，提高實訓(xùn)課程的價值，豐富學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的了解，使得高職院校的學(xué)生在從事物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈任何一個位置的工作能夠迅速上手并能夠開發(fā)具有針對性和實用性的新技術(shù)和新方法。

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的研究領(lǐng)域

當(dāng)前，比較成熟的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，是指根據(jù)最底層的信息傳感器例如紅外計件器、條碼掃描設(shè)備等傳感器，利用傳感器對物理環(huán)境變化的敏感性，如聲、光、熱的變化會影響傳感器的屬性從而產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)據(jù)流等，對所有需要及時掌握和監(jiān)控的基本操作進(jìn)行檢測，從而對所有的操作進(jìn)行詳細(xì)的記錄并匯總，由中心處理器將匯總而來的龐大的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析之后進(jìn)行信息共享和信息發(fā)現(xiàn)的一個龐大的信息化網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的誕生大大提高了人類對物品的掌控能力，極大提高了社會的流轉(zhuǎn)效率。

從構(gòu)架上來講，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三個方面。感知層既最基礎(chǔ)的傳感器網(wǎng)絡(luò)，在最末端識別物品的變動，搜集物品變動的信息，是整個物聯(lián)網(wǎng)最為基礎(chǔ)的部分。網(wǎng)絡(luò)層是傳輸途徑，感知層通過傳感器所搜集到的信息和數(shù)據(jù)要進(jìn)行匯集，而匯集的工作就是通過傳輸層進(jìn)行實現(xiàn)的。傳輸層主要有各種類型的信息傳輸路徑組成，例如互聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)等。網(wǎng)絡(luò)層是否穩(wěn)定和高效決定了整個物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的服務(wù)質(zhì)量，是物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的核心，應(yīng)用層一方面接受感知層所搜集的數(shù)據(jù)和信息，另一方面對接客戶，依據(jù)客戶對信息的不同要求對所搜集的信息進(jìn)行加工處理，提供給客戶以滿足客戶的需求。

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的三個不同的層次劃分，對物聯(lián)網(wǎng)人才的培養(yǎng)也要相應(yīng)的分為三個層次，滿足不同的領(lǐng)域?qū)Σ煌瞬诺男枨蟆Ｎ锫?lián)網(wǎng)的感知層處于最基礎(chǔ)的層面，需要能夠熟悉掌握現(xiàn)有的各種信息搜集方式方法、熟練應(yīng)用各類信息搜集設(shè)備并能夠依據(jù)新的需求及時開發(fā)創(chuàng)新性的搜集設(shè)備的人才。物聯(lián)網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)層面則相應(yīng)的，需要熟悉掌握現(xiàn)有的多種信息傳輸途徑，能夠根據(jù)不同的信息傳輸要求采取相應(yīng)的傳輸方式，并能夠在日常工作中盡量提升網(wǎng)絡(luò)信息傳輸效率的專業(yè)人才。應(yīng)用層則需要首先能夠掌握常用的物聯(lián)網(wǎng)原始數(shù)據(jù)的搜集和處理方法，依據(jù)不同的客戶需求靈活運(yùn)用各種數(shù)據(jù)處理方法對所搜集到的信息進(jìn)行專業(yè)處理之后提供個客戶所需的信息，同時也需要在面對新的需求時能夠結(jié)合所掌握的方法有效地進(jìn)行創(chuàng)新，以滿足隨時變化的客戶需求的專業(yè)性人才。

對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)實訓(xùn)基地的規(guī)劃

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)龐大而復(fù)雜，針對不同專業(yè)領(lǐng)域的人才的培養(yǎng)需要有一定的針對性和專業(yè)性。而在進(jìn)行校企合作的實訓(xùn)基地建設(shè)時，也要考慮到學(xué)生所學(xué)的不同專業(yè)領(lǐng)域，拓展相應(yīng)的實訓(xùn)基地以完成人才的最終培養(yǎng)。

首先，要建立一個全面的、綜合性的物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)基地。學(xué)生在該實訓(xùn)基地中能夠通過短期的交流和實踐，對整個物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀具有一個整體性的了解，與課堂上所學(xué)到的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)知識進(jìn)行印證，加深學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基本原理和功能的理解，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)和動手的興趣。例如，參觀進(jìn)行專業(yè)信息化家居設(shè)計的廠商，了解家庭生活中不同物品設(shè)備的信息搜集的方法和信息傳輸?shù)挠行緩剑ㄟ^與生活相貼近的案例來提高學(xué)生對整體物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的理解。

其次，要與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的相關(guān)企業(yè)進(jìn)行深入的合作，針對物聯(lián)網(wǎng)的不同層次培養(yǎng)不同專業(yè)性的人才。不同層次領(lǐng)域的學(xué)生要進(jìn)行專門性的實踐訓(xùn)練，一方面提高學(xué)生的動手能力，加深學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)整體的理解和掌握，另一方面能夠加強(qiáng)學(xué)生對所學(xué)層次領(lǐng)域的了解和掌握，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)性的操作能力，并在鞏固專業(yè)知識的基礎(chǔ)上提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。校企合作的實訓(xùn)基地應(yīng)當(dāng)分為以下三個方面。

第一，數(shù)據(jù)的感知和搜集

依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)感知層對人才的要求，在實訓(xùn)基地中對學(xué)生進(jìn)行針對數(shù)據(jù)的感知于搜集進(jìn)行實訓(xùn)時，需要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生對常見信息搜集環(huán)節(jié)的運(yùn)作原理的了解和掌握，并能夠進(jìn)行正確的使用和維護(hù)。

情景1. 傳感器的初步應(yīng)用。對傳感器的應(yīng)用實訓(xùn)包括常見傳感器的材料、設(shè)計、工作原理，不同類型的傳感器所匹配的信息搜集的需求。主要讓學(xué)生掌握節(jié)點(diǎn)的基本原理與設(shè)計意圖，材料的選取和傳感器的特性。

情景2. 自動控制系統(tǒng)。對自動控制系統(tǒng)的實訓(xùn)包括物聯(lián)網(wǎng)傳感器控制的工作原理、實物與開發(fā)的流程，同時初步接觸自動控制系統(tǒng)的設(shè)計。主要讓學(xué)生掌握自動控制系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)的作用和改造思路，自動控制系統(tǒng)的設(shè)計思路和實施方案。

情景3. 自動控制系統(tǒng)的初步設(shè)計。對自動控制系統(tǒng)初步設(shè)計的實訓(xùn)，主要包括針對目標(biāo)環(huán)境和需求的自動控制系統(tǒng)的設(shè)計思路和控制算法。在一個具體的場景化的自動控制系統(tǒng)開發(fā)中，主要讓學(xué)生掌握自動控制系統(tǒng)匹配需求的設(shè)計思路和改造思路，同時能夠初步進(jìn)行自主設(shè)計。

第二，通信網(wǎng)絡(luò)開發(fā)

情景1. 初步數(shù)據(jù)傳輸。該實訓(xùn)情景包括對物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)的工作原理、性能需求、工作狀況診斷的初步掌握。主要讓學(xué)生了解對物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行診斷的方法，了解數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的基本原理并能夠進(jìn)行簡單地維護(hù)。

情景2. 高級網(wǎng)絡(luò)通信。高級網(wǎng)絡(luò)通信的實訓(xùn)包括無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計原理和開發(fā)的流程，網(wǎng)絡(luò)通信性能和狀態(tài)的診斷與維護(hù)。通過高級網(wǎng)絡(luò)通信的實訓(xùn)主要讓學(xué)生掌握無線網(wǎng)絡(luò)通信的原理和設(shè)計方法，能夠獨(dú)立的對網(wǎng)絡(luò)傳輸問題進(jìn)行診斷和維護(hù)。

情景3. 復(fù)雜數(shù)據(jù)接入。對復(fù)雜數(shù)據(jù)接入的實訓(xùn)，包括大量多種類的數(shù)據(jù)由不同傳感器傳入時的網(wǎng)絡(luò)傳輸效率、穩(wěn)定性檢測以及相應(yīng)的設(shè)計和開發(fā)。主要讓學(xué)生掌握通訊網(wǎng)絡(luò)的壓力監(jiān)測方法，并能夠自主設(shè)計高效穩(wěn)定的傳輸網(wǎng)絡(luò)。

第三，中心系統(tǒng)的開發(fā)

情景1. 信息采集控制器的設(shè)計。對中心系統(tǒng)中信息采集控制器的實訓(xùn)，包括控制器的設(shè)計原理、數(shù)據(jù)篩選算法、控制實現(xiàn)的途徑等。主要讓學(xué)生掌握中心控制器的設(shè)計原理和實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集控制的方法。

情景2. 物聯(lián)網(wǎng)信息處理系統(tǒng)的開發(fā)。對物聯(lián)網(wǎng)信息處理系統(tǒng)的開發(fā)實訓(xùn)，包括信息處理系統(tǒng)解密、整理和處理數(shù)據(jù)的算法。主要讓學(xué)生掌握相應(yīng)的軟件開發(fā)，了解常見的數(shù)據(jù)處理算法，能夠在獨(dú)立設(shè)計信息處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上提高數(shù)據(jù)處理的效率。

在校企合作的實訓(xùn)基地中建立以上三個方面8個情景的實訓(xùn)，能夠充分帶動學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)學(xué)習(xí)的積極性，有效地讓學(xué)生在實踐中消化吸收課堂所學(xué)習(xí)的知識，同時充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，提高學(xué)生的動手能力和實踐能力，有針對性地培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)所需要的不同類型的人才。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.06.011