分組教學(xué)背景下高校物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建研究

袁立

廣州工商學(xué)院 廣東 廣州 510000

物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的功能更強(qiáng)、結(jié)構(gòu)科學(xué)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)轉(zhuǎn)模式，其本身具有較強(qiáng)的應(yīng)用系統(tǒng)，可以根據(jù)用戶的指令提供相關(guān)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備的智能化控制，滿足了信息與實(shí)物的有效交流需要，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了信息最大化利用，將網(wǎng)絡(luò)與物進(jìn)行銜接，滿足用戶多元化需求。

1 高校物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的現(xiàn)狀分析

隨意智慧化校園概念的興起，信息資源被高效利用，無論是顯性信息還是隱性信息均能在物聯(lián)網(wǎng)中得到充分體現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室表現(xiàn)出極大實(shí)用價(jià)值。但是，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)也存在實(shí)驗(yàn)空間狹小，設(shè)備資源有限，資金供給不足，缺乏科學(xué)規(guī)劃的問題 。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)建設(shè)有時(shí)延著普通實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)思路，安全性沒能引起足夠保障，相關(guān)硬件建設(shè)工作與軟件管理機(jī)制還有待完善[1]。

2 高校物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的主要特點(diǎn)

2.1 體現(xiàn)分組教學(xué)的特征

物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室主要應(yīng)用了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器技術(shù)與射頻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室與相關(guān)教學(xué)資源的廣泛銜接。應(yīng)當(dāng)圍繞著學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的需要建設(shè)不同實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，基于不同實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行學(xué)生分組，不同學(xué)生承擔(dān)不同實(shí)驗(yàn)任務(wù)，記錄具體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)輪換，這樣有助于學(xué)生進(jìn)行充分的交流，進(jìn)一步了解物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)學(xué)生提出系統(tǒng)的改進(jìn)建議，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)化建設(shè)，既提高了物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室使用效率，又滿足學(xué)生個(gè)性實(shí)驗(yàn)需要。

2.2 建立嵌入式的實(shí)驗(yàn)室

目前，多數(shù)高校的各院系均有自己的實(shí)驗(yàn)室，物聯(lián)網(wǎng)融入高校實(shí)驗(yàn)室應(yīng)當(dāng)采用嵌入式技術(shù)，依托嵌入式的方式把物聯(lián)網(wǎng)融入高校現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中，在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室中增加網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備，提高理水平，發(fā)揮先進(jìn)傳感器的作用，把傳感器、示波器，以及其他擁有智能芯片設(shè)備融入現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備當(dāng)中，這樣可以降低高校建立物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室的成本，以便于學(xué)生更充分的接觸物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室，豐富物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室資源供給，對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行平滑升級(jí)與擴(kuò)充。還應(yīng)當(dāng)保證高校現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室具備多種預(yù)留接口，提高實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的兼容性與交換性，便于實(shí)驗(yàn)設(shè)備共享。

2.3 多學(xué)科教師共同參與

物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室本質(zhì)是多種實(shí)驗(yàn)資源的共享，將各種渠道的數(shù)據(jù)信息導(dǎo)入高校實(shí)驗(yàn)環(huán)境當(dāng)中，充分發(fā)揮現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)硬件設(shè)備的價(jià)值，滿足高校多元化人才培養(yǎng)的需要，根據(jù)專業(yè)人才成長需要搭建智能化人和培養(yǎng)平臺(tái)。高校物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)需要網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、嵌入式技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)的緊密配合，需要在以分類較細(xì)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室綜合，強(qiáng)調(diào)具有不同知識(shí)體系的各專業(yè)教師的緊密配合，這樣有助于知識(shí)的整合，確保實(shí)驗(yàn)室功能的完備，促進(jìn)不同學(xué)科教師相互交流，達(dá)到提高實(shí)驗(yàn)室建設(shè)有效性，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室共享，滿足實(shí)驗(yàn)室使用需求。

2.4 多高校資源開放共享

在高校聯(lián)盟快速發(fā)展的當(dāng)下，實(shí)驗(yàn)室資源也應(yīng)當(dāng)開放共享，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)為高校實(shí)驗(yàn)資源開放共享提供了必要條件。首先，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以將各高校原本獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)室資源連接起來，這樣有助于個(gè)體資源的共享，可以節(jié)省昂貴軟硬件設(shè)備的重要購買，有助于節(jié)省實(shí)驗(yàn)器材，同時(shí)有利于各院校交流實(shí)驗(yàn)教學(xué)心得，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室資源的互動(dòng)供應(yīng)，保證高校實(shí)驗(yàn)室資源充足。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí)還可以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息的及時(shí)傳遞，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息授權(quán)一致性，并且可以做到實(shí)驗(yàn)資源的廣域流通，及時(shí)將實(shí)驗(yàn)物資在最短時(shí)間內(nèi)送達(dá)到指定的各高校實(shí)驗(yàn)室[2]。

3 高校物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的優(yōu)化措施

3.1 強(qiáng)化軟硬件條件建設(shè)

指向分組教學(xué)的高校物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)當(dāng)滿足多學(xué)科實(shí)驗(yàn)的需要，基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線通信技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)建設(shè)涵蓋物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)等多學(xué)科的綜合實(shí)驗(yàn)室。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室還要符合交叉學(xué)科性，滿足邊緣學(xué)科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要。只有構(gòu)建器材全面、功能豐富和設(shè)備先進(jìn)的綜合型物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室，才能提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，滿足日益多元化、個(gè)性化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室，開展物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)，還要樹立立體化物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)目標(biāo)，合理運(yùn)用各種技術(shù)手段，滿足學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)約、實(shí)驗(yàn)信息查詢、實(shí)驗(yàn)流程優(yōu)化的需要，提供更加優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

3.2 保持實(shí)驗(yàn)室的開放性

實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生掌握專業(yè)技能，開拓創(chuàng)新，自由發(fā)展的必要條件，優(yōu)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)服務(wù)可以促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。新時(shí)代的高校物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)保持足夠的開放性，滿足不同學(xué)生的個(gè)性化實(shí)驗(yàn)需要。首先，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)當(dāng)保持隨時(shí)開放，滿足學(xué)生預(yù)約使用需要，應(yīng)當(dāng)構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室的整體開放格局，不僅在規(guī)定時(shí)間內(nèi)開放，而且根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需要隨時(shí)開放，提供不同時(shí)段和針對(duì)不同院系的服務(wù)。其次，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室還要提供遠(yuǎn)程服務(wù)，滿足學(xué)生在不同時(shí)間段使用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息的需要，管理系統(tǒng)還可以對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，控制實(shí)驗(yàn)設(shè)備的開關(guān)與工作的狀態(tài)，隨時(shí)上傳實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，滿足不同實(shí)驗(yàn)對(duì)象的實(shí)驗(yàn)需要。

3.3 強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)設(shè)備的管理

物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室要求設(shè)備功能完善，具有強(qiáng)大的軟硬件條件，同時(shí)還要保證各種實(shí)驗(yàn)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。一方面做到試驗(yàn)設(shè)備齊全，符合教學(xué)工作需要，另一方面還要保證試驗(yàn)操作的安全性，能夠預(yù)判潛在的實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)，智能化的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程控制，防止實(shí)驗(yàn)過程中存在的各種風(fēng)險(xiǎn)因素。例如，實(shí)驗(yàn)室監(jiān)控系統(tǒng)必須能夠全面監(jiān)控各種數(shù)據(jù)信息，了解實(shí)驗(yàn)室內(nèi)外部的變化情況。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室還要建立良好的人機(jī)交互機(jī)制，有助于輔助教師完成教學(xué)管理的各項(xiàng)工作，及時(shí)給參與實(shí)驗(yàn)學(xué)生提供各種數(shù)據(jù)信息支持，輔助實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)室的各種設(shè)備還要便于安裝維護(hù)，預(yù)留多種接口，滿足主動(dòng)管理、被動(dòng)管理需求，并且采用模塊化設(shè)計(jì)理念。

4 結(jié)束語

高校物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室的建成需要科學(xué)規(guī)劃，長遠(yuǎn)打算，基于充足的資金支持進(jìn)行設(shè)施設(shè)備的更新，集中高校的人力物力資源創(chuàng)新物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的管理方式，發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)服務(wù)與信息供給作用，不斷優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的使用方式，達(dá)到提高物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)科學(xué)性的目標(biāo)。