高校物联网实验教学平台建设策略探究

孙晓杰 王春 翟胜江

摘要：随着信息技术的不断发展，当前高校教育教学领域也充分利用网络信息技术，让教学面貌发生了巨大转变。与此同时，目前高校积极搭建物联网实验教学平台，其充分借助大数据和云计算技术，对创新创业人才的培养大有益处。本文从物联网实验教学平台建设的基本情况入手，讨论物联网实验教学平台建设的建设思路，阐述物联网实验教学平台建设的不足之处，并分析高校如何搭建物联网实验教学平台，希望可以进一步提升高校教学质量。

关键词：高校；物联网；实验教学平台；建设；策略

物联网作为国家战略性新兴产业，在当前的社会经济发展中起到了十分关键的作用。在产业不断发展的要求下，需要大量理论与实践操作结合的技能型人才，为满足新兴产业发展需求和教学需要，我国诸多高校提出了层次化实验教学平台建设方案，其中包括了物联网技术基础实验平台、物联网技术研究实验平台、物联网技术综合实验平台、物联网技术应用示范平台，让我国的教育教学领域进入到了全新的阶段。物联网专业作为一个交叉学科和计算机、通信、电子等多个学科存在关联。同时，物联网本身也是应用性的学科和信息技术集成的产物。在打造网络强国和科技强国的今天，国家对物联网专业人才的培养愈加关注，不仅侧重加强专业知识传授，还加强了实验教学和技能培养。在此背景下，建设物联网实验教学平台成为人才培养和发展教育教学领域的关键。

1、物联网实验教学平台建设的基本情况

1.1 物联网学院

物联网学院是为了顺应国家战略性而专门设立的教学专业和机构，并且得到了国家、当地政府和教育部门的高度关注，建设物联网学院对高科技人才的培养大有益处。物联网学院作为一个机构，其作用是发挥整合作用，实现优势互补，做到专学专精专研。随着部分高校开始建设一批国家863项目、国家自然科学基金项目，相关的教育和科研关注也在如火如荼的开展，建设出物联网学院就成为了关键，高校需要从实用型技术人才的培养目标出发，培养具有独立分析和解决问题能力、创业创新能力的高校毕业生，建立出实验教学改革、科研和社会咨询、学生创新能力培养、技能培训的综合性基地，这样就可以实验教学、科学研究以及校企合作提供强有力的保证[1]。

1.2 实验教学中心

实验教学中心的建立，不仅可以对教学质量进行评价，同时也可以对学生的动手实践能力进行考核，是实验教学创新改革的重大成就。实践教学作为培养学生学科素养、科学精神、实践能力的环节，可以通过有效的人才培养模式实现学生综合能力的巨大提升，进而为社会输送出大批高质量的人才。物联网可以实现人与人、人与物、物与物的全面连接，也被科技领域称为计算机、互联网之后的第三次世界信息产业浪潮。我国教育部早在2010年就进行物联网相关专业审批，当前我国已经有至少300所高校相继开设了物联网工程专业，该专业作为国家战略性新兴产业，旨在培养出高素质、专业化的人才，物联网的建设需要得到人才的支持，而人才需要通过有效的教育实现，所以说物联网工程实验教学中心的建立意义深远。虽说物联网工程专业在高校开设只有几年的光景，不过国内各高校物联网工程实验教学中心的起步较早，在近两年来更是取得了长足的进步，比如说南京航空航天大学在物联网工程实验教学示范中心建设就取得了良好的成效，该校把原有的信息安全实验室、计算机技术实验室、计算机网络实验室、嵌入式实验室、单片机实验室与企业联办的实验室共同纳入到物联网工程实验教学示范中心。近年来，西安电子科技大学、江南大学、南京邮电大学等高校也相继成立了物联网工程实验教学中心，进而为培养物联网工程专业人才打下了基础，同时哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学等也相继完成了物联网工程实验教学中心的建设[2]。

2、物联网实验教学平台建设的思路

物联网实验教学平台的建设主要考慮到以下三点内容，首先是要满足学院发展的要求以及人才培养需要；其次也要满足学院本科生和研究生的实验教学需要；最后，要为创新创业和师生科研项目提供良好的平台。在建设思路上，需要对之前的建设经验进行总结，然后进行探索和尝试。目前，诸多的高校形成了实验教学平台可持续发展的建设思路，具体说来：是以培养学生的实践能力为出发点，同时还要对学生的科研创新能力进行培养，进而对教学进行科学的规划和布局，在平台的建设中，需要加强实验教学，同时也要做到科研创新、技术应用不放松，最终逐步打造具有基础实验、综合实验、研究实验、和应用性示范实验教学平台和实训平台。其中，在基础实验平台中，主要的内容和项目包括基础性实验、验证性实验、开放性实验；在综合实验平台中，主要的内容和项目包括课程设计、综合实验设计、毕业设计和大学生科技创新；在研究实验平台中，主要的内容和项目包括校企合作、社会服务、大学生科技创新、科研项目支撑等；在应用性示范平台中，主要的内容和项目包括应用示范、校企合作、成果转化、社会服务。物联网实验教学平台的具体的实施计划需要考虑到物联网技术基础和技术支持，并且按照人才的培养需要和教学大纲的实验教学安排，先以实验教学为主，然后建相关学科、相关技术构成的学科专业实验室，进而组成的综合性的物联网实验教学中心[3]。

3、物联网实验教学平台建设的不足之处

在高校各级部门的支持下，诸多高校实验教学平台已初具规模，为学生提供了实验教学环境，同时也增设了科研项目，更为学生打造了课外开放。然而，这些成绩的背后也存在更多高校在物流网实验教学平台上的不足，其中包括：

首先，实验平台规模不足。在信息技术飞速发展的今天，物联网的产业规模十分庞大，远超出互联网产业的领域和规模，随着物联网技术领域每年也需要近百万的人才需求。随着社会发展对人才需求的激增，更加需要高校转变以往的人才培养模式，而以往的实验中心的规模也必须扩大[4]。

其次，实验平台科研水平不足。物联网工程作为围绕“战略新兴产业”设立的专业，其具有综合性强、交叉性强和应用性强的特点，同时和电子、计算机、通信、测控等多领域专业知识紧密关联。但是部分高校由于其科研水平不足，导致在人才培养方面学生的实践操作能力不足，进而对学校发展和人才培养造成不利影响，所以要求实验中心有提升科研水平，加大研发力度[5]。

再次，实验教学平台中实验室开放能力较弱。为了培养学生的实践操作能力，需要打造出良好的实验室操作环境，为学生提供自我实验、动手能力的场所，同时也需要实验室加强对学生的开放力度，但是部分高校的实验室主要为师生进行科研项目提供便利，同时还存在实验耗材种类不多、存在不足的问题，对于有各种各样创新思想的学生难以得到培养和提升自己的机会[6]。

第四，实验室管理水平需要提高。目前，很多的高校都建立了实验室，满足不同专业学生的学习需求，但是很多的实验室缺乏专业管理，在人员上看，管理人员的人员配备不够，并且专业性不足，不能对学生的成长提供帮助，这样的情况也是物联网实验室建立中需要解决的问题。

最后，实验室架构有待完善。很多的实验室可以让学生进行实训与操作，但是缺乏和网络信息技术的结合，所以需要马上建设实验中心网上平台，这样才能最大限度发挥实验教学平台的作用，实现学生专业能力和综合素质的提升[7]。

4、高校如何搭建物联网实验教学平台

在新的经济发展形势下，需要高校制定出新的人才培养思路和模式，把学校的和多种教学资源与物联网实验教学平台整合，同时丰富实验室的内涵建设，完善规章制度。同时，高校还要有计划的申报省级和国家级的实验室建设项目，加强校企合作，进而共同建立实验室项目，以此为建设实验教学平台奠定基础，具体说来：

首先，要加强内涵建设。物联网实验教学平台的建设需要不断丰富内涵建设，需要实验室建设、设备管理、后勤管理部门分工明确，充分对信息技术利用，以此建设全校管理的固定资产平台，实现对大型仪器设备共享和监管系统。这样就可以及时对实验室信息统计，同时也便于申请规划实验室建设项目。在高校内部的建设和发展中，需要定期进行实验室绩效考评，对实验仪器设备使用情况进行统计、对实验室建设项目进行检查，也可以对实验室的软环境加强建设。此外，高校要对实验室建设项目加强审查，严格对实验室设备购置制度执行，以此实现对内涵的建设，为科研项目、设备管理项目提供保障。

其次，建设多层次完备的实验平台。高校需要根据物联网学院的教学要求，在明确发展思路的基础上对各类实验室建设项目积极申报，进而有计划建设层次完备的实验教学平台，具体说来：在应用性示范平台的建设和综合实验平台建设上，要建立物联网技术和应用研究实验室、电信行业软件与业务研发实验室，大力推进校企合作；在研究实验平台上，需要建立物联网技术研究实验室，用于研究物联网行业的新标准、新技术；在基础实验平台上，需要建立物联网基础实验室，用于满足本科生的基础理论实验。此外，在模块开发上，需要在教学中对主控板块、传感器板块、RFID模块、程序设计教学模块、实验教学模块系统的教学[8]。

再次，加强实验室技术队伍建设。对于打造高校物联网教学平台来说，离不开高素质的实验室技术队伍，这是实验教学中心实现可持续发展的关键，也是实验教学的基础。因此，需要物联网实验教学中心在高校的的统筹安排下，对实验室人员以及任课教师进行培训，为其提供参观实验仪器设备厂商的机会，在开阔教师队伍视野的同时，还要积极申报各类实验室建设项目、开放项目。此外，高校的实验室设备管理中心还要定期为全校实验室管理人员、教师和实验技术人员进行评比，这样就可以充分调动实验室人员的工作热情，为全面建设物联网实验教学平台提供条件[9]。

结束语

综上所述，物联网作为新兴的技术和领域，极大的加强了人与物的交流，在高校的人才培养中，需要加强内涵建设，加强实验室技术队伍建设，以培养出高素质的人才为目标。在今后的高校人才培养模式中，要积极搭建物联网实验教学平台，为学生提供动手实践提供机会，并且在信息技术的支持下去开阔视野，提升学生的学科素养、科学精神、实践能力，这样才能在国家飞速的发展中贡献自己的力量。

参考文献：

[1] 夏冰， XIABing. 高校物联网工程专业实验教学探讨[J]. 现代计算机， 2016（10）：52-55.

[2] 宫兵， 赵鹏， 马吉权， et al. 物联网工程实验教学示范中心建设的研究与探索[J]. 黑龙江教育（理论与实践）， 2016（11）：48-49.

[3] 陈显军， 姜文波， 王宜文. 高校电子信息与物联网工程实验教学中心信息化管理实践[J]. 丝路视野， 2017（17）：41-42.

[4] 徐会彬. 面向物联网应用型人才的实验教学体系探索与构建[J].教育教学论坛， 2016（44）：160-161.

[5] 许东滨[1]， 林悦铭[1]， 梁明辉[1]， et al. 基于综合实训平台的物联网实验室建设研究[J]. 中国教育技术装备， 2017（16）.

[6] 钟强. 物联网视角下的智能实验教学系统设计[J]. 山西青年， 2019（10）.

[7] 骆雪汇. 基于物联网的实验室管理系统关键技术研究[J]. 数字技术与应用， 2019（5）：84-86.

[8] 邱富军. 基于物联网技术的智慧乡村旅游发展策略研究——以泸州市为例[J]. 企业技术开发， 2016， 35（9）：116-117.

[9] 邬英婕， 邹静. 物联网实验室建设研究与探讨[J]. 科学技术创新， 2017（6）：185-186.

作者简介：

孙晓杰， 伊犁师范大学电子与信息工程学院，硕士研究生，讲师，研究方向：计算机教育，嵌入式系统开发，物联网系统研究；

王春，伊犁州教育局，本科，研究方向：計算机教育；

翟胜江， 伊犁州教育局，本科，研究方向：计算机教育。