基于技能大赛的高职院校物联网专业实训室建设

1 概述

在物联网产业作为“十二五”规划七大战略新兴产业之一的背景下，高职院校物联网应用技术专业建设从2011年开始陆续在全国开展，很快形成规模化。物联网技术涉及计算机软硬件、电子、通信、网络等专业，学科交叉性非常强，给专业教学带来了不小的困扰。高职院校的根本就是要培养学生的职业岗位能力，该特点突出体现在实训实践教学中。所以，要发展好物联网专业，实训室的建设显得至关重要。

全国职业技能大赛物联网技术应用赛项自2012年开始举办，近几年的比赛都是围绕着物联网行业最典型的智慧城市、智慧生活、环境监控、智慧农业等主题进行开展的，内容涉及行业、生活的各个领域，模拟实际生活、项目中的真实案例，考察学生对物联网应用知识的理解、物联网设备安装调试、物联网应用开发等方面的主要技能和职业素养，以及对规范、质量、成本和效率的意识。在刚刚结束的2016年物联网大赛中，更是增加了项目设计分解的内容，选手在比赛时就像在完成一个原始的真实项目，考验选手在理解客户需求、现场问题的分析处理、团队协作等方面的综合素质。大赛正朝着多元化、实用化、创新化的方向发展。

2 物联网技能大赛对专业实践教学的影响

2.1 以赛促教，教师的实践教学能力得到提升

物联网技能大赛的考点涉及感知层、传输层、应用层的各类安装、部署和开发，需要指导老师根据学生的个体情况，综合各种因素指定不同的方向并分配相应的任务，制定科学合理的训练计划，由易到难，由模块练习到系统合练，再到不同应用场景的综合演练。这就要求指导老师要具备扎实的理论知识和丰富的实践经验，老师通过指导学生参加技能大赛，自身也得到了锻炼，提高了自身的实践能力和教学水平，从而推动了专业的师资队伍建设。

2.2 以赛促学，学生的职业能力得到培养

物联网技能大赛不仅可以巩固学生的理论知识，促进实践技能的提高，更能唤醒学生的学习兴趣和热情。经过大赛磨炼的学生在专业认知、理论实践、职业素养等方面的水平都得到大幅提升，同时为学校赢得了荣誉，给其他同学树立了榜样，以一种正能量带动了追求技能提升的学潮。随着大赛连续几年的积累，学生一届带着一届，自然形成了知识和技能的传承。

2.3 以赛促改，专业的教学改革得到推进

近几年的全国物联网技能大赛，拓宽了高职院校对物联网行业和专业的认知，不再单纯地认为物联网就是多个专业课程的简单堆叠，而是不同专业课之间有着很强的内在联系，每个专业课程又有着它专属的核心理念和技术。高职院校在制定和改革物联网专业发展方向的时候，应该立足于现有相关专业，在此基础上进行整合而不是孤立的发展物联网专业。

通过对大赛赛题和设备进行分析研究，可以在一定程度上了解物联网专业在各领域的应用情况，把握物联网技术最前沿的动态，指出物联网专业的建设的方向，推动物联网专业的教学改革。

3 基于技能大赛的物联网实训室建设方案

物联网专业建设初期，缺少专门的实训室，主要依托于本校现有相近专业的实训室，如利用计算机软件实训室、计算机网络实训室、嵌入式开发实训室等给物联网专业的学生完成一些计算机、电子、通信类课程的实训教学。早期的物联网实训室通常由简单的物联网试验箱组成，试验箱内部通过模块化的组件来完成部分物联网概念的实验，如温湿度传感器、光照传感器、RFID模块、霍尔传感器、Zigbee模块、二维码等。这种实验方式可以让学生对物联网的基本构成模块有一个直观的认识，但是认知深度尤其是系统级的认知是远远不够的。

为了让学生更好更深层次的理解物联网，培养物联网行业应用技能型的专业人才，高职院校的物联网实训室建设要立足高处，打破专业模块的限制，紧密联系实际应用将各个学科科学地融合起来开展实践教学。

近几年物联网技能大赛就是以实际项目案例为蓝本，以任务驱动的方式将各学科知识点巧妙地结合在一起，不仅考核学生的专业理论知识、系统集成开发能力，而且对团队协作和职业素养也有很高要求。基于技能大赛的物联网实训室建设方案的设计可以包含以下几个方面：

1）物联网感知区，让学生更直观的认知物联网

将各子系统模块根据实际需求，有选择性地组合在一起，展示出如智慧农业、智能小区、智能超市、环境监测等物联网技术的应用实例，让学生直观的感受物联网技术在实际生活中的应用，激发学生的学习兴趣。

2）学生动手操作区，根据需求完成设计开发任务

该区域提供物联网感知层、传输层、应用层综合开发所需要的系统模块、网络设备、开发环境、PC等软硬件设备，面向物联网设备安装配置、嵌入式系统应用开发、物联网应用系统开发、物联网应用工程实施、物联网应用工程维护等职业岗位，培养学生物联网应用技术的实际操作能力和团队协作创新能力。具体包括：

① 物联网应用环境的安装部署：根据业务需求和实际的工程应用环境，利用实训室提供的硬件设备、工具和技术文档资料，对应用工程进行安装调试，实现系统工程互联互通。

② 物联网感知层开发调试：根据业务需求和实际的工程应用，针对各类传感器及执行器件进行安装、连接、配置，对无线传感网模块进行开发、调试，实现对感知节点数据的采集和上传。

③ 物联网移动应用开发：基于Android开发平台，综合运用软件工程、Android、嵌入式数据库等基础知识，完成Android嵌入式应用程序的开发，考察选手在传感器技术、二维码、ModBus协议等物联网技术的综合移动设计开发能力。

④ 物联网PC应用开发：基于DotNet开发平台，综合运用软件工程思想、C#、数据库等基础知识，采用面向对象分析和设计方法，完成包括DotNet客户端、服务端、Web端应用程序的开发，考查选手使用多类传感器、二维码、Zigbee、RFID、视频捕捉、POS金融支付、环境监测等应用的实战开发能力。

基于技能大赛的物联网实训室建设，让学生能够深层次的学习和应用物联网知识，不断提高技能水平和职业素养。学生通过在实训室进行大量的实践学习和应用操作，熟练掌握本专业的应用技能，并且在实践中理解物联网系统中各层次的关键性技能和设计理念，加深理解物联网融合多种网络的意义，使学生具备在物联网行业领域跟踪学习新理论、新知识、新技术以及实践创新能力。