基于技能比賽的物聯網實訓室的 建設與管理

程勇

摘? 要：本文以當前物聯網實訓室建設的背景出發，通過分析物聯網實訓室的建設現狀、結合實訓室建設的功能需求，從實訓室分區、整體架構、硬件設備清單、軟件設備清單、平面布置示意圖五個方面來詳細闡述物聯網實訓室的建設方案。從實訓室制度建立、信息化管理平臺構建、校企共同運營管理三個方面來論述實訓室的管理方案。以筆者學校真實的案例探索了基于技能比賽的中職學校物聯網實訓室的建設與管理的方式方法。

關鍵詞：物聯網;實訓室;技能比賽

一、建設的現狀分析

（一）實訓室功能單一，只能滿足少數課程教學

由于中職物聯網專業起步較晚，很多學校的實訓室設備還沒能跟上，為了節省資金，很多學校的物聯網實訓室都是由之前的計算機網絡綜合實訓室改造而成的，不能對接物聯網專業核心課程教學的要求，只能滿足少數基礎課程的教學。

（二）實訓室利用率低，教學與訓練不能同時兼顧

據調查了解，現階段很多中職學校的物聯網專業實訓室建設方案不合理，要么以課程教學需求為主，要么以技能大賽要求為主，教學與技能比賽訓練不能同時兼顧，賽訓不能結合，導致實訓室利用率較低。

二、建設的功能需求

（一）滿足專業課程的上課要求

建好的實訓室主要滿足物聯網專業學生的上課需求，根據物聯網專業人才培養方案，在物聯網專業專業核心課程主要有物聯網導論、物聯網操作系統、物聯網綜合實訓、傳感器原理及應用等幾門課程，所以我們把課程的需求作為我們實訓室建設的首要依據。

（二）滿足“物聯網”技能比賽的要求

實訓室建好后除了滿足專業課程教學外，還需要同時滿足學生日常技能比賽的訓練，通過查看全國職業技能比賽“物聯網”賽項的實施方案，我們發現方案中對實訓室設備在設備安裝、內部配線、設備配置、功能調試、網絡搭建、服務器部署、測試、人機交互界面設計、移動客戶端應用設計等方面有要求。因此我們在實訓室建設中加入了技能比賽的賽項要求的標準建設，并根據賽項任務書的基本要求滿足學生在訓練中的分布式智能設備安裝、網絡通信、人機交互設計及移動客戶端應用開發。涉及的主要技術有：傳感器技術、射頻識別技術、無線網絡技術Modbus通信協議技術、嵌入式技術、HTTP傳輸技術。

（三）滿足企業崗位的需求

通過企業調研我們發現，目前物聯網專業的人才培養目標為具有網絡技術、計算機應用、網絡信息安排知識并掌握物聯網專業知識的技術人才，就業崗位主要有物聯網應用工程師、系統設計工程師、系統工程師、網絡應用工程師等核心職業崗位以及網絡運維、數據采集、數據呈現、物聯網設備的安裝、維護等相關職業崗位。筆者所在的是中職學校，對物聯網專業人才的培養目標定位為設備的安裝、維護和調試，主要面向的是物聯網專業相關初級人才，所以我們的實訓室的設備也以此為基礎進行建設。

三、實訓室建設方案

（一）實訓室分區

物聯網實訓室建設是基于技能比賽及教學式的方式進行設計。用于技能比賽的分布式智能設備組網競賽實訓平臺即用于選手的技能比賽方面的訓練，又兼顧了教師教學方面的使用。因此將實訓室分為了教學區和工程實驗區。

教學區配備了教學多媒體一體機、教師電腦、學生電腦、交換機、音響、話筒等教學設備，能滿足上機實訓、PPT展示、視頻播放等方面的要求。滿足了教師傳授理論知識的教學活動。工程實驗區可同時滿足教學實訓和競賽隊實訓的訓練。試驗區分為工程設計實訓區及設備材料收納區。工程設計實訓區配備有六臺活動實訓臺架，一套活動臺架可滿足兩個教學實驗小組進行實驗。設備材料收納區采用鐵皮柜及三層鐵架相組合并靠墻一字擺放。可收納實訓套包、分布式智能設備組網競賽實訓平臺、工具箱、耗材材料等設備。

（二）整體架構

物聯網實訓室的建設方案主要按照全國職業技能比賽要求進行規劃，整體框架分為：感知層、業務層和傳輸層。感知層主要有各種RFID讀寫器、攝像頭、傳感器等數據信息，再通過WIFI、ZIGBEE、藍牙、工業現場總線等傳輸技術，傳輸來達到對監控環境進行監視和控制。

傳輸層主要是通過路由器、網關等設備對網絡進行信息交互傳輸，可利用WLAN、以太網等通信網絡將信息數據傳輸到應用層。應用層主要是基于安卓、嵌入版MCGS開發工具開發部署的智能設備組網配置控制系統，可隨時隨地的持續控制及監控傳感器設備。

（三）硬件設備清單

物聯網實訓平臺完整地體現了物聯網的三層結構（感知層、網絡層、應用層），從硬件應用到軟件設計，讓學生掌握整個物聯網整個底層體系架構及上層軟件的開發。實訓室建設包括有硬件設備、軟件資源、配套實驗資源三大部分，具體設備清單如下所示。

（四）軟件清單

軟件部分包含PC端軟件數據監控平臺、智能設備數據采集開發平臺以及MCGSE嵌入版組態軟件。MCGSE嵌入版組態軟件是昆侖通態公司專門為MCGSE TPC開發的組態軟件，主要完成現場數據的采集與監測、前端數據的處理與控制。配套實驗資源由物聯網實訓套包包含實驗指導書、實驗源代碼、電路原理圖、應用軟件等豐富實驗資源。

（五）平面布置示意圖

依據上面清單位，本校物聯網平面布置示意圖如下圖所示：

南寧市第四職業學校物聯網實訓室平面布置示意圖

四、實訓室管理方案

（一）完善制度，分層分級管理

建立物聯網實訓室完善的規章制度，明確各方職責。實訓室管理體系由學校、專業部、實訓室管理員、科任教師、技能比賽指導教師構成。依據“誰使用，誰負責”的原則，逐級分層落實。學校負責對實訓室進行總體的監督和管理，專業部負責制定實訓室管理的制度和措施，實訓室管理員負責制度的落實，科任教師、技能比賽指導教師負責實訓室的具體管理和維護。

（二）建設實訓室信息化管理平臺

隨著信息化進行各大校園，信息化已經深入到教學管理的方方面面，實訓室作為教學管理的一部份，也應該落入平臺管理的范疇。實訓室信息化管理平臺不僅能夠提高學校實訓室的管理水平和管理效率，也能夠提供大量科學，有用的數據來提高教學效率。從而促進學校實訓的教學質量。筆者學校就把實訓室的管理納入校OA智慧校園管理平臺。通過信息化管理平臺，能更好地對實訓室進行有效的分配和管理，能更好地滿足教學和技能訓練的雙重需求。

（三）校企共同運營管理

實訓室建設好后，如何實現實訓室的運營與管理是實訓室建設的一個重要環節，企業在實訓室建設過程中就已經全程參與，對于實訓室的建設非常了解，結合筆者學校實訓室的管理經驗，我認為可以釋放實訓室的管理權限，引入企業共同管理，學校主要進行物聯網實訓設備的管理和基礎設施的維修、維護。聘請企業的兼職教師除了進行平常的授課教學外也參與實訓室的維護維修。

五、總結反思

物聯網作為一個新興的產業，是未來發展的趨勢，隨著社會的發展和技術的革新，有關物聯網的技術，應用開發、設施設備、實訓環境、實訓要求、技能比賽要求、學生上課要求等都會有新的發展，因此“物聯網實訓室”的建設不可能一步到位，一成不變，必須留有升級改造的空間。

因此在短期發展上，繼續完善現有的建設，加強管理;在長期發展上，加強校企合作，引進物聯網行業內領先的企業共同建設和管理，加強學習國家關于物聯網專業實訓室建設的政策文件要求，緊跟物聯網發展的步伐，不斷完善實訓室的功能，讓實訓室的建設能夠更好的服務于教學，服務于技能比賽的要求，通過實訓室的建設進一步促進產教融合，以建促教，以賽促學，從而促進教育教學水平的提高。

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（責任編輯：汪旦旦）