基于技能比賽的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室的 建設(shè)與管理

程勇

摘? 要：本文以當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的背景出發(fā)，通過分析物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)現(xiàn)狀、結(jié)合實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的功能需求，從實(shí)訓(xùn)室分區(qū)、整體架構(gòu)、硬件設(shè)備清單、軟件設(shè)備清單、平面布置示意圖五個(gè)方面來詳細(xì)闡述物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)方案。從實(shí)訓(xùn)室制度建立、信息化管理平臺構(gòu)建、校企共同運(yùn)營管理三個(gè)方面來論述實(shí)訓(xùn)室的管理方案。以筆者學(xué)校真實(shí)的案例探索了基于技能比賽的中職學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)與管理的方式方法。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);實(shí)訓(xùn)室;技能比賽

一、建設(shè)的現(xiàn)狀分析

（一）實(shí)訓(xùn)室功能單一，只能滿足少數(shù)課程教學(xué)

由于中職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)起步較晚，很多學(xué)校的實(shí)訓(xùn)室設(shè)備還沒能跟上，為了節(jié)省資金，很多學(xué)校的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室都是由之前的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)綜合實(shí)訓(xùn)室改造而成的，不能對接物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)核心課程教學(xué)的要求，只能滿足少數(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué)。

（二）實(shí)訓(xùn)室利用率低，教學(xué)與訓(xùn)練不能同時(shí)兼顧

據(jù)調(diào)查了解，現(xiàn)階段很多中職學(xué)校的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案不合理，要么以課程教學(xué)需求為主，要么以技能大賽要求為主，教學(xué)與技能比賽訓(xùn)練不能同時(shí)兼顧，賽訓(xùn)不能結(jié)合，導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)室利用率較低。

二、建設(shè)的功能需求

（一）滿足專業(yè)課程的上課要求

建好的實(shí)訓(xùn)室主要滿足物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生的上課需求，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)專業(yè)核心課程主要有物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論、物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)訓(xùn)、傳感器原理及應(yīng)用等幾門課程，所以我們把課程的需求作為我們實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的首要依據(jù)。

（二）滿足“物聯(lián)網(wǎng)”技能比賽的要求

實(shí)訓(xùn)室建好后除了滿足專業(yè)課程教學(xué)外，還需要同時(shí)滿足學(xué)生日常技能比賽的訓(xùn)練，通過查看全國職業(yè)技能比賽“物聯(lián)網(wǎng)”賽項(xiàng)的實(shí)施方案，我們發(fā)現(xiàn)方案中對實(shí)訓(xùn)室設(shè)備在設(shè)備安裝、內(nèi)部配線、設(shè)備配置、功能調(diào)試、網(wǎng)絡(luò)搭建、服務(wù)器部署、測試、人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)、移動客戶端應(yīng)用設(shè)計(jì)等方面有要求。因此我們在實(shí)訓(xùn)室建設(shè)中加入了技能比賽的賽項(xiàng)要求的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，并根據(jù)賽項(xiàng)任務(wù)書的基本要求滿足學(xué)生在訓(xùn)練中的分布式智能設(shè)備安裝、網(wǎng)絡(luò)通信、人機(jī)交互設(shè)計(jì)及移動客戶端應(yīng)用開發(fā)。涉及的主要技術(shù)有：傳感器技術(shù)、射頻識別技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)Modbus通信協(xié)議技術(shù)、嵌入式技術(shù)、HTTP傳輸技術(shù)。

（三）滿足企業(yè)崗位的需求

通過企業(yè)調(diào)研我們發(fā)現(xiàn)，目前物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)為具有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)信息安排知識并掌握物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識的技術(shù)人才，就業(yè)崗位主要有物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工程師、系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師、系統(tǒng)工程師、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用工程師等核心職業(yè)崗位以及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的安裝、維護(hù)等相關(guān)職業(yè)崗位。筆者所在的是中職學(xué)校，對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)定位為設(shè)備的安裝、維護(hù)和調(diào)試，主要面向的是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)相關(guān)初級人才，所以我們的實(shí)訓(xùn)室的設(shè)備也以此為基礎(chǔ)進(jìn)行建設(shè)。

三、實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案

（一）實(shí)訓(xùn)室分區(qū)

物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)是基于技能比賽及教學(xué)式的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。用于技能比賽的分布式智能設(shè)備組網(wǎng)競賽實(shí)訓(xùn)平臺即用于選手的技能比賽方面的訓(xùn)練，又兼顧了教師教學(xué)方面的使用。因此將實(shí)訓(xùn)室分為了教學(xué)區(qū)和工程實(shí)驗(yàn)區(qū)。

教學(xué)區(qū)配備了教學(xué)多媒體一體機(jī)、教師電腦、學(xué)生電腦、交換機(jī)、音響、話筒等教學(xué)設(shè)備，能滿足上機(jī)實(shí)訓(xùn)、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(xué)活動。工程實(shí)驗(yàn)區(qū)可同時(shí)滿足教學(xué)實(shí)訓(xùn)和競賽隊(duì)實(shí)訓(xùn)的訓(xùn)練。試驗(yàn)區(qū)分為工程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)區(qū)及設(shè)備材料收納區(qū)。工程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)區(qū)配備有六臺活動實(shí)訓(xùn)臺架，一套活動臺架可滿足兩個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。設(shè)備材料收納區(qū)采用鐵皮柜及三層鐵架相組合并靠墻一字?jǐn)[放?？墒占{實(shí)訓(xùn)套包、分布式智能設(shè)備組網(wǎng)競賽實(shí)訓(xùn)平臺、工具箱、耗材材料等設(shè)備。

（二）整體架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)方案主要按照全國職業(yè)技能比賽要求進(jìn)行規(guī)劃，整體框架分為：感知層、業(yè)務(wù)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(shù)據(jù)信息，再通過WIFI、ZIGBEE、藍(lán)牙、工業(yè)現(xiàn)場總線等傳輸技術(shù)，傳輸來達(dá)到對監(jiān)控環(huán)境進(jìn)行監(jiān)視和控制。

傳輸層主要是通過路由器、網(wǎng)關(guān)等設(shè)備對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交互傳輸，可利用WLAN、以太網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)將信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)綉?yīng)用層。應(yīng)用層主要是基于安卓、嵌入版MCGS開發(fā)工具開發(fā)部署的智能設(shè)備組網(wǎng)配置控制系統(tǒng)，可隨時(shí)隨地的持續(xù)控制及監(jiān)控傳感器設(shè)備。

（三）硬件設(shè)備清單

物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺完整地體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)的三層結(jié)構(gòu)（感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層），從硬件應(yīng)用到軟件設(shè)計(jì)，讓學(xué)生掌握整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)整個(gè)底層體系架構(gòu)及上層軟件的開發(fā)。實(shí)訓(xùn)室建設(shè)包括有硬件設(shè)備、軟件資源、配套實(shí)驗(yàn)資源三大部分，具體設(shè)備清單如下所示。

（四）軟件清單

軟件部分包含PC端軟件數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺、智能設(shè)備數(shù)據(jù)采集開發(fā)平臺以及MCGSE嵌入版組態(tài)軟件。MCGSE嵌入版組態(tài)軟件是昆侖通態(tài)公司專門為MCGSE TPC開發(fā)的組態(tài)軟件，主要完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測、前端數(shù)據(jù)的處理與控制。配套實(shí)驗(yàn)資源由物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)套包包含實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、實(shí)驗(yàn)源代碼、電路原理圖、應(yīng)用軟件等豐富實(shí)驗(yàn)資源。

（五）平面布置示意圖

依據(jù)上面清單位，本校物聯(lián)網(wǎng)平面布置示意圖如下圖所示：

南寧市第四職業(yè)學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室平面布置示意圖

四、實(shí)訓(xùn)室管理方案

（一）完善制度，分層分級管理

建立物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室完善的規(guī)章制度，明確各方職責(zé)。實(shí)訓(xùn)室管理體系由學(xué)校、專業(yè)部、實(shí)訓(xùn)室管理員、科任教師、技能比賽指導(dǎo)教師構(gòu)成。依據(jù)“誰使用，誰負(fù)責(zé)”的原則，逐級分層落實(shí)。學(xué)校負(fù)責(zé)對實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行總體的監(jiān)督和管理，專業(yè)部負(fù)責(zé)制定實(shí)訓(xùn)室管理的制度和措施，實(shí)訓(xùn)室管理員負(fù)責(zé)制度的落實(shí)，科任教師、技能比賽指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)實(shí)訓(xùn)室的具體管理和維護(hù)。

（二）建設(shè)實(shí)訓(xùn)室信息化管理平臺

隨著信息化進(jìn)行各大校園，信息化已經(jīng)深入到教學(xué)管理的方方面面，實(shí)訓(xùn)室作為教學(xué)管理的一部份，也應(yīng)該落入平臺管理的范疇。實(shí)訓(xùn)室信息化管理平臺不僅能夠提高學(xué)校實(shí)訓(xùn)室的管理水平和管理效率，也能夠提供大量科學(xué)，有用的數(shù)據(jù)來提高教學(xué)效率。從而促進(jìn)學(xué)校實(shí)訓(xùn)的教學(xué)質(zhì)量。筆者學(xué)校就把實(shí)訓(xùn)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(shí)訓(xùn)室進(jìn)行有效的分配和管理，能更好地滿足教學(xué)和技能訓(xùn)練的雙重需求。

（三）校企共同運(yùn)營管理

實(shí)訓(xùn)室建設(shè)好后，如何實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)室的運(yùn)營與管理是實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，企業(yè)在實(shí)訓(xùn)室建設(shè)過程中就已經(jīng)全程參與，對于實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)非常了解，結(jié)合筆者學(xué)校實(shí)訓(xùn)室的管理經(jīng)驗(yàn)，我認(rèn)為可以釋放實(shí)訓(xùn)室的管理權(quán)限，引入企業(yè)共同管理，學(xué)校主要進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的管理和基礎(chǔ)設(shè)施的維修、維護(hù)。聘請企業(yè)的兼職教師除了進(jìn)行平常的授課教學(xué)外也參與實(shí)訓(xùn)室的維護(hù)維修。

五、總結(jié)反思

物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)，是未來發(fā)展的趨勢，隨著社會的發(fā)展和技術(shù)的革新，有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，應(yīng)用開發(fā)、設(shè)施設(shè)備、實(shí)訓(xùn)環(huán)境、實(shí)訓(xùn)要求、技能比賽要求、學(xué)生上課要求等都會有新的發(fā)展，因此“物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室”的建設(shè)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(fā)展上，繼續(xù)完善現(xiàn)有的建設(shè)，加強(qiáng)管理;在長期發(fā)展上，加強(qiáng)校企合作，引進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的企業(yè)共同建設(shè)和管理，加強(qiáng)學(xué)習(xí)國家關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的政策文件要求，緊跟物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的步伐，不斷完善實(shí)訓(xùn)室的功能，讓實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)能夠更好的服務(wù)于教學(xué)，服務(wù)于技能比賽的要求，通過實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)進(jìn)一步促進(jìn)產(chǎn)教融合，以建促教，以賽促學(xué)，從而促進(jìn)教育教學(xué)水平的提高。

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