張建新,郭 亮,劉燕娜,徐 云
(浙江理工大學(xué) 機(jī)械與自動控制學(xué)院,浙江 杭州 310017)
當(dāng)前,我國實(shí)施了創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)為代表的新經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展,對工程科技人才提出了更高的要求。2017 年,教育部啟動了新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目,標(biāo)志著新工科教學(xué)改革實(shí)踐的全面啟動。新工科改革從以學(xué)科導(dǎo)向轉(zhuǎn)向以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向,以適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)、新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求,同時貫徹以學(xué)生為中心的培養(yǎng)理念,強(qiáng)調(diào)學(xué)生實(shí)際能力的培養(yǎng),以便走向社會就業(yè)后能盡快適應(yīng)社會需求[1-2]。
測控技術(shù)與儀器專業(yè)以傳感檢測和儀器開發(fā)技術(shù)為核心,是我國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級過程中實(shí)現(xiàn)信息化、自動化和智能化的關(guān)鍵。按照新工科的建設(shè)要求,測控專業(yè)在培養(yǎng)學(xué)生時應(yīng)突出學(xué)生能力的培養(yǎng),將能力培養(yǎng)作為學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的目標(biāo)[3]。學(xué)生能力涵蓋“實(shí)踐能力”“適應(yīng)能力”“人際交往能力”“表達(dá)能力”“開拓創(chuàng)新能力”“組織管理能力”“自學(xué)能力”和“自我約束能力”等各個方面。實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)是實(shí)現(xiàn)測控專業(yè)學(xué)生能力培養(yǎng)的重要基礎(chǔ),能夠培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際能力,增強(qiáng)學(xué)生動手實(shí)踐和獨(dú)立思考能力,最終培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力[4]。
浙江理工大學(xué)測控技術(shù)與儀器專業(yè)是浙江省“十三五”特色專業(yè)和浙江省一流專業(yè),以“無線傳感與物聯(lián)網(wǎng)”這一新興產(chǎn)業(yè)方向?yàn)閷I(yè)的特色方向。而傳統(tǒng)測控專業(yè)實(shí)驗(yàn)室仍基于分離的傳感器或者檢測技術(shù)平臺開設(shè)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)對象和內(nèi)容單一,對測控系統(tǒng)及儀器技術(shù)朝著無線化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和信息化方向發(fā)展的趨勢反應(yīng)不足;同時,傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)手段對學(xué)生實(shí)際能力的獲得并不重視,強(qiáng)調(diào)動手多于動腦,而在培養(yǎng)解決問題的創(chuàng)新思維方法上不足[5]。因此,測控專業(yè)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室無法適應(yīng)測控特色和一流專業(yè)建設(shè)要求,也無法滿足新工科背景下人才培養(yǎng)要求,需要進(jìn)行改革。本文以我校測控技術(shù)與儀器專業(yè)無線傳感與物聯(lián)網(wǎng)特色實(shí)驗(yàn)室建設(shè)為對象,按照新工科建設(shè)的要求,從實(shí)驗(yàn)室建設(shè)理念、綜合實(shí)驗(yàn)平臺構(gòu)建和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革開展等方面進(jìn)行闡述;通過改革,提升了教學(xué)質(zhì)量,學(xué)生的知識應(yīng)用能力支撐了專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),能滿足測控專業(yè)新興工作崗位的需求。
我校測控技術(shù)與儀器專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃設(shè)立了無線傳感與物聯(lián)網(wǎng)特色模塊。該模塊以無線傳感網(wǎng)和信息處理技術(shù)為核心,培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)感知識別層和數(shù)據(jù)處理層的基礎(chǔ)知識,使學(xué)生掌握與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的傳感、通信和信息處理等基礎(chǔ)理論,具備組建物聯(lián)網(wǎng)的基本能力。模塊方向的理論課程包括無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、RFID 原理及應(yīng)用、智能信息融合技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計(jì)等必修課程,以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)、軟件技術(shù)基礎(chǔ)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論、物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)等選修課程。模塊方向?qū)嵺`課程的主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生組建物聯(lián)網(wǎng)的基本能力,主要包括課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)。
無線傳感與物聯(lián)網(wǎng)特色實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)應(yīng)服務(wù)于模塊方向的培養(yǎng)目標(biāo),遵從以學(xué)生能力為中心的人才培養(yǎng)理念,注重與實(shí)際需求相結(jié)合,注重突出專業(yè)特色,注重學(xué)生創(chuàng)新思維的訓(xùn)練,最終培養(yǎng)學(xué)生解決無線感知與物聯(lián)網(wǎng)工程領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題的能力。
(1)堅(jiān)持以學(xué)生能力培養(yǎng)為中心。長期以來,高校實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)主要以驗(yàn)證性和演示性實(shí)驗(yàn)為主,學(xué)生可實(shí)際操作的內(nèi)容較少,學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容印象不深,能力訓(xùn)練有限。特色實(shí)驗(yàn)室要改變這種現(xiàn)狀,在實(shí)驗(yàn)設(shè)備購置和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置上應(yīng)以O(shè)BE人才培養(yǎng)理念為指導(dǎo),以培養(yǎng)學(xué)生解決本專業(yè)復(fù)雜工程問題的能力為目標(biāo),合理確定實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案[6]。
(2)注重與實(shí)際需求相結(jié)合。本專業(yè)的特色模塊方向面向物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),有著強(qiáng)烈的社會需求背景;因此在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過程中,應(yīng)根據(jù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的典型技術(shù)需求和最新發(fā)展趨勢設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,讓學(xué)生對專業(yè)知識的應(yīng)用有深刻認(rèn)知,避免實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一,教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系不緊密等現(xiàn)象[7]。
(3)注重專業(yè)特色定位。傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)存在于多個高校的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)中[8]。本專業(yè)雖然是面向物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)開設(shè)了特色模塊方向,但專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)并不相同,本專業(yè)更注重的是物聯(lián)網(wǎng)底層——感知層的知識與能力體系構(gòu)建。因此,本實(shí)驗(yàn)室將物聯(lián)網(wǎng)底層知識體系與測控技術(shù)知識體系進(jìn)行有機(jī)融合,以此來建設(shè)具有鮮明特色的無線傳感與物聯(lián)網(wǎng)特色實(shí)驗(yàn)室。同時,選擇應(yīng)用領(lǐng)域時,應(yīng)突出學(xué)校辦學(xué)定位和專業(yè)辦學(xué)特色。
(4)注重學(xué)生創(chuàng)新思維的訓(xùn)練。目前開展的某些綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)雖然較為注重學(xué)生動手能力的培養(yǎng),但對學(xué)生創(chuàng)新思維能力訓(xùn)練方面還不是很充分。因此,應(yīng)對已有的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)行改進(jìn),讓學(xué)生自定實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并完成實(shí)驗(yàn),以發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力[9]。
根據(jù)“無線傳感與物聯(lián)網(wǎng)”特色實(shí)驗(yàn)室建設(shè)理念,特色實(shí)驗(yàn)室的最終目標(biāo)是為培養(yǎng)學(xué)生解決本專業(yè)復(fù)雜工程問題的能力提供實(shí)踐支撐。我們構(gòu)建了層次化“無線傳感與物聯(lián)網(wǎng)”特色實(shí)驗(yàn)室建設(shè)體系,主要分為基礎(chǔ)認(rèn)知、技術(shù)應(yīng)用和工程創(chuàng)新三個層次[10-11],如圖1所示。
圖1 層次化“無線傳感與物聯(lián)網(wǎng)”特色實(shí)驗(yàn)室建設(shè)體系
第一層次為基礎(chǔ)認(rèn)知層。此層次主要服務(wù)于模塊理論基礎(chǔ)課程,包括無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、RFID 原理及應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)、軟件技術(shù)基礎(chǔ)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論等課程。本層次以演示性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,主要是對學(xué)生無線傳感網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)基本知識和素質(zhì)能力的培養(yǎng)。
第二層次為技術(shù)應(yīng)用層。主要針對學(xué)生進(jìn)行綜合技術(shù)能力的培養(yǎng),也是創(chuàng)新的基礎(chǔ)。該層次的目標(biāo)是讓學(xué)生能自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和自組簡易實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退刭|(zhì)。該層次面向模塊方向的綜合類課程如“物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計(jì)”等,提供綜合實(shí)驗(yàn)平臺給學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。
第三層次為工程創(chuàng)新層,面向創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。該層次實(shí)驗(yàn)將通過CDIO 項(xiàng)目具體實(shí)施完成,主要面向“無線傳感與物聯(lián)網(wǎng)課程設(shè)計(jì)”實(shí)驗(yàn)課。CDIO 代表構(gòu)思(conceive)、設(shè)計(jì)(design)、實(shí)施(implement)和運(yùn)行(operate),其核心思想是通過讓學(xué)生參與從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到運(yùn)行全過程,讓學(xué)生主動獲得工程能力[1]。基于CDIO 模式“無線傳感與物聯(lián)網(wǎng)”特色實(shí)驗(yàn)室通過CDIO 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的訓(xùn)練,即由創(chuàng)新構(gòu)思到創(chuàng)新設(shè)計(jì),最后進(jìn)行運(yùn)行演示的創(chuàng)新實(shí)踐全程訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,以及研究與解決無線感知與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的能力。
基礎(chǔ)認(rèn)知層的實(shí)驗(yàn)設(shè)備采用市場上成熟的各種無線傳感與物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)箱。圖2 為某公司開發(fā)的無線傳感網(wǎng)實(shí)驗(yàn)箱。該實(shí)驗(yàn)箱包括溫濕度、光照度、氣體/煙霧、三軸加速度等11 種傳感器模塊,以及直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等3 種執(zhí)行器模塊,帶有RFID 模塊,支持ZigBee 無線傳感網(wǎng)絡(luò),通過與上位機(jī)軟件相互配合,可完成基于無線網(wǎng)絡(luò)的傳感器數(shù)據(jù)采集與處理實(shí)驗(yàn)。利用該實(shí)驗(yàn)箱,可滿足無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、RFID 原理及應(yīng)用等課程實(shí)驗(yàn)需求,從而加強(qiáng)學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)感知層基礎(chǔ)知識的理解和認(rèn)知。
圖2 無線傳感網(wǎng)實(shí)驗(yàn)箱
技術(shù)應(yīng)用層實(shí)驗(yàn)應(yīng)該體現(xiàn)出對學(xué)生利用無線傳感網(wǎng)基本知識進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和物聯(lián)網(wǎng)組建等能力的培養(yǎng)。為此,設(shè)計(jì)了一種基于無線傳感網(wǎng)的特色綜合實(shí)驗(yàn)平臺。在該實(shí)驗(yàn)平臺上,學(xué)生可以自主組網(wǎng),進(jìn)行傳感數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理及顯示,通過與手機(jī)端和電腦端軟件的配合,實(shí)現(xiàn)基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程獲取。此實(shí)驗(yàn)可培養(yǎng)學(xué)生的綜合技術(shù)能力,是解決物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題能力訓(xùn)練的基礎(chǔ)。
無線傳感與物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺如圖3 所示。該平臺面向紡織工業(yè)生產(chǎn)過程以及水體質(zhì)量的參數(shù)監(jiān)檢測領(lǐng)域,采用無線傳感網(wǎng)絡(luò)將各參數(shù)檢測傳感節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接,構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的分布式參數(shù)檢測系統(tǒng)。平臺由傳感節(jié)點(diǎn)模塊+控制對象組成,采用組合式模塊結(jié)構(gòu),提供公開編程接口和開放式通信協(xié)議,方便學(xué)生實(shí)驗(yàn)。各個子模塊可單獨(dú)運(yùn)行,也可以通過嵌入式網(wǎng)關(guān)相連。主要模塊包括各個傳感器模塊、嵌入式網(wǎng)關(guān)、Wi-Fi 通信模塊等。針對2 種實(shí)驗(yàn)對象提供不 同的傳感器模塊:①紡紗機(jī)或及織機(jī)監(jiān)測。包括轉(zhuǎn)速監(jiān)測模塊、張力檢測模塊和溫濕度監(jiān)測模塊等;②水質(zhì)監(jiān)測。包括pH 值監(jiān)測模塊、氧化還原傳感器(ORP)監(jiān)測模塊、電導(dǎo)率監(jiān)測模塊以及溫度監(jiān)測模塊等。每個傳感器節(jié)點(diǎn)模塊包含CC2530、協(xié)調(diào)器底板模塊和終端節(jié)點(diǎn)底板模塊,支持RS232 DB9 接口與PC 機(jī)或者ARM 網(wǎng)關(guān)連接,含有板載天線,傳輸距離不小于1.6 km。
圖3 無線傳感與物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺
由學(xué)生針對2 個領(lǐng)域的參數(shù)監(jiān)檢測問題,自主選擇幾種參數(shù),在該綜合實(shí)驗(yàn)平臺上組建無線傳感網(wǎng)絡(luò),配置控制對象和網(wǎng)絡(luò)參數(shù),編寫相應(yīng)傳感器節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)和上位機(jī)程序,實(shí)現(xiàn)參數(shù)的實(shí)時獲取與顯示、報警等,研究基于物聯(lián)網(wǎng)的不同參數(shù)種類、不同組網(wǎng)方式和不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等情況下參數(shù)監(jiān)檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和構(gòu)建方法,物聯(lián)網(wǎng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、移動通信網(wǎng)的融合方法,物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸與處理方法,異構(gòu)平臺下軟件編程方法等。在該實(shí)驗(yàn)平臺上,學(xué)生可以組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括網(wǎng)絡(luò)組建、參數(shù)設(shè)置和嵌入式軟件編程等,從而培養(yǎng)學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建、網(wǎng)絡(luò)和嵌入式軟件編程等方面的能力。實(shí)驗(yàn)平臺涉及計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、無線傳感網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)等各學(xué)科的綜合知識,最終訓(xùn)練學(xué)生解決物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題能力。
工程創(chuàng)新層面向創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在這一層次,對學(xué)生的能力培養(yǎng)提出了更高的要求,不僅要求學(xué)生具備對已掌握的無線傳感與物聯(lián)網(wǎng)知識的運(yùn)用能力,還更注重在設(shè)計(jì)和組建物聯(lián)網(wǎng)時所表現(xiàn)出來的創(chuàng)新思維[12]。目前本專業(yè)設(shè)置了“無線傳感與物聯(lián)網(wǎng)課程設(shè)計(jì)”實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新訓(xùn)練實(shí)踐,我們提出了采用CDIO 模式完成該課程設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目的設(shè)想,學(xué)生自由組成2~3 人的CDIO 項(xiàng)目小組完成課程設(shè)計(jì)。專業(yè)建設(shè)了CDIO 實(shí)驗(yàn)室,以智能物聯(lián)工廠為設(shè)計(jì)對象,提供必要的設(shè)計(jì)工具、儀器儀表和元器件供共享使用。
在構(gòu)思階段,學(xué)生基于所學(xué)課程知識,通過文獻(xiàn)檢索確定初步設(shè)計(jì)方案,與指導(dǎo)教師進(jìn)行討論后進(jìn)行確定,這一階段重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生利用文獻(xiàn)進(jìn)行問題分析和創(chuàng)新研究的能力。
在設(shè)計(jì)階段,根據(jù)選定的設(shè)計(jì)方案,項(xiàng)目小組確定傳感器、處理器、網(wǎng)絡(luò)芯片等的類型和型號,完成必要的參數(shù)計(jì)算;學(xué)生自行學(xué)習(xí)工具軟件,完成電路圖設(shè)計(jì)以及軟件設(shè)計(jì),并根據(jù)仿真結(jié)果進(jìn)行修改。此階段需要學(xué)生發(fā)揮團(tuán)隊(duì)合作能力,相互協(xié)作和討論,必要時與指導(dǎo)教師交流。
在實(shí)施階段,根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果,項(xiàng)目小組分工合作,完成電路板等實(shí)物制作和元器件焊接等操作,進(jìn)行電路調(diào)試,將所編寫的軟件程序下載到硬件設(shè)備上進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行,根據(jù)調(diào)試結(jié)果,可能需要重新完善設(shè)計(jì)。
在運(yùn)作階段,項(xiàng)目小組將所制作的系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場運(yùn)行,運(yùn)行完畢后,學(xué)生需要對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,按照規(guī)范撰寫項(xiàng)目總結(jié)報告,必要時制作PPT 參加項(xiàng)目答辯。
對于創(chuàng)新訓(xùn)練實(shí)踐項(xiàng)目,考核時重點(diǎn)評價項(xiàng)目小組對解決“復(fù)雜工程問題能力”的達(dá)成情況,同時,項(xiàng)目設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性作為判別設(shè)計(jì)作品是否優(yōu)秀的重要依據(jù)??己嗽u價環(huán)節(jié)主要包括:40%實(shí)物成果+30%項(xiàng)目報告+20%平時表現(xiàn)+10%項(xiàng)目答辯。評分依據(jù)由作品運(yùn)行效果、設(shè)計(jì)的新穎性、資料完整性、工作量和復(fù)雜程度等幾部分組成。
目前,測控技術(shù)與儀器專業(yè)的無線傳感與物聯(lián)網(wǎng)特色實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目已分階段建成并運(yùn)行。2012 年開始設(shè)置無線傳感與物聯(lián)網(wǎng)特色專業(yè)方向,特色實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目即開始建設(shè)。實(shí)驗(yàn)室已連續(xù)運(yùn)行7 年,培養(yǎng)了6 屆本專業(yè)本科畢業(yè)生。實(shí)驗(yàn)室主要為專業(yè)無線傳感與物聯(lián)網(wǎng)特色方向的課程教學(xué)以及課程設(shè)計(jì)服務(wù),兼顧畢業(yè)設(shè)計(jì)、學(xué)科競賽等需要。
特色實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和運(yùn)行,培養(yǎng)了學(xué)生解決測控技術(shù)與儀器專業(yè)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題能力,滿足了工程教育認(rèn)證對人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的要求。通過實(shí)驗(yàn)室建設(shè),測控技術(shù)與儀器專業(yè)于2019 年通過了工程教育專業(yè)認(rèn)證,先后被遴選為浙江省“十二五”新興特色專業(yè)和“十三五”特色專業(yè),2019 年被列入浙江省“一流專業(yè)”。
通過特色實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和創(chuàng)新訓(xùn)練實(shí)踐項(xiàng)目的開展,提升了學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作能力,拓展了學(xué)生的綜合素質(zhì),滿足了社會對測控技術(shù)人才的需求。近5 年測控技術(shù)與儀器專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)率穩(wěn)定在95%以上,部分學(xué)生就業(yè)于物聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。
學(xué)生依托特色實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行創(chuàng)新訓(xùn)練,參加的學(xué)生科研實(shí)踐項(xiàng)目“面向水質(zhì)健康監(jiān)測的無線傳感仿生魚及其組網(wǎng)設(shè)計(jì)”獲得2016 年挑戰(zhàn)杯國賽一等獎,“基于多飛行器的空氣質(zhì)量監(jiān)測組網(wǎng)設(shè)計(jì)”獲得2017 年挑戰(zhàn)杯國賽二等獎,“無人機(jī)嵌入式高壓電線巡檢機(jī)器人設(shè)計(jì)”獲得2019 年挑戰(zhàn)杯浙江省賽一等獎。本專業(yè)學(xué)生為負(fù)責(zé)人組建的仿生魚水質(zhì)監(jiān)測團(tuán)隊(duì)于2017 年獲得“小平創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”稱號。這些成績表明該實(shí)驗(yàn)室對專業(yè)人才的創(chuàng)新能力培養(yǎng)起到了顯著的作用。
按照新工科建設(shè)要求,測控技術(shù)與儀器專業(yè)應(yīng)培養(yǎng)符合社會需求的、具備解決本專業(yè)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的新型人才。測控技術(shù)與儀器專業(yè)“無線傳感與物聯(lián)網(wǎng)”特色實(shí)驗(yàn)室建設(shè)貫徹以學(xué)生能力為中心的人才培養(yǎng)理念,注重實(shí)際需求和專業(yè)特色,突出學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng),建立了以基礎(chǔ)認(rèn)知、技術(shù)應(yīng)用和工程創(chuàng)新三層次的實(shí)驗(yàn)室體系結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了特色綜合實(shí)驗(yàn)平臺,提出了采用CDIO 模式的項(xiàng)目化“無線傳感與物聯(lián)網(wǎng)”創(chuàng)新訓(xùn)練實(shí)踐項(xiàng)目。通過特色實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和特色實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開展,為特色課程的理論教學(xué)、課程實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)提供了支撐,架起了理論知識掌握與實(shí)際應(yīng)用能力之間的橋梁,突破了教學(xué)環(huán)節(jié)與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用之間的瓶頸,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,有助于培養(yǎng)學(xué)生解決無線傳感與物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域?qū)嶋H復(fù)雜工程問題的能力,滿足了未來經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展對物聯(lián)網(wǎng)感知層人才的需要。
實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理2020年12期