盧愛紅

（蘇州經貿職業(yè)技術學院機電與信息技術學院，蘇州 215009）

0 引言

信息產業(yè)化的快速發(fā)展，為各行各業(yè)智能化建設提供了支撐，智能化建設又對信息化技術的深入研究和信息化人才的培養(yǎng)提供了更高的要求。由教育部發(fā)起的全國職業(yè)院校技能大賽，屬于國家級一類大賽，是促進信息化技術的發(fā)展和人才的培養(yǎng)的平臺。全國職業(yè)院校物聯(lián)網應用技術技能大賽，是電子信息大類中的物聯(lián)網應用技術專業(yè)的一個賽項。大賽組織專家命題，確保比賽內容為行業(yè)前沿，對全國院校物聯(lián)網應用技術專業(yè)建設提出了具體的發(fā)展方向，大賽激烈的競賽機制，公平的獎勵方法，在全國高職院校中堪稱小高考，借助于大賽可以展示各大院校的教學成果，為院校與行業(yè)企業(yè)結合提供媒介，引起了各大高職院校的領導、教師和學生越來越廣泛的關注和重視。

由于職業(yè)技能大賽的比賽機制設置能夠真實地考驗出參賽隊伍的職業(yè)技能水平，所以對高校培養(yǎng)比賽隊員提出了很高的要求，本文將結合實際的帶隊經驗講述物聯(lián)網應用技術技能大賽對物聯(lián)網應用技術專業(yè)教學改革產生的重大和深遠的影響。

1 物聯(lián)網應用技術技能大賽的基本狀況

從2012年教育部正式將物聯(lián)網應用技術項目列入全國職業(yè)院校技能大賽的比賽內容，到現(xiàn)在物聯(lián)網應用技術大賽已經經歷六屆，大賽的競賽內容緊緊圍繞物聯(lián)網行業(yè)先進的技術，對高校物聯(lián)網應用技術專業(yè)的方向建設提供了很好的參考途徑，為物聯(lián)網應用技術專業(yè)指明了可持續(xù)性發(fā)展的方向。全國職業(yè)院校技能大賽物聯(lián)網應用技術項目是在天津主賽區(qū)舉辦的，參賽隊伍是各個省選拔出的前三名的參賽團隊。所以在每年的全國大賽舉辦之前，首先會在各個省區(qū)開展各省的職業(yè)院校技能大賽遴選大賽，選出前三名參賽隊伍參加全國大賽。各個省份開展的職業(yè)院校技能大賽，都是以全國職業(yè)院校技能大賽的競賽內容為指揮棒，設計本省的競賽內容，以遴選出最優(yōu)秀的參賽隊伍代表本省參賽。江蘇省高等職業(yè)院校技能大賽物聯(lián)網應用技術賽項于每年4月份左右在無錫職業(yè)技術學院舉行，江蘇省各大職業(yè)院校越來越重視此次大賽，參賽隊伍數(shù)逐年增加，競爭越來越激烈。

2 物聯(lián)網應用技術技能大賽的特點

物聯(lián)網應用技術專業(yè)本身就是一門綜合性很強的學科，直接導致物聯(lián)網應用技術技能大賽競賽內容涵蓋面也非常寬泛，包含感知層、傳輸層、應用層三大方面內容。在物聯(lián)網應用技術專業(yè)出現(xiàn)之前，這三大方面分別屬于不同的學科，感知層屬于電子信息專業(yè)的研究范疇，傳輸層屬于計算機網絡專業(yè)的研究范疇，應用層屬于計算機軟件專業(yè)的研究范疇，而物聯(lián)應用技術專業(yè)將多門學科的內容綜合，形成一個綜合性的網絡。競賽的內容涵蓋如此之廣，對指導老師和學生的專業(yè)水平是一個嚴峻的考驗。下面針對競賽內容的三大內容進行詳細的分析。

感知層考查選手對物聯(lián)網應用系統(tǒng)的常規(guī)硬件設備（感知層設備、網絡層設備）掌握的基本知識，考查選手對常規(guī)硬件設備的組裝調試等方面的操作技能，考查選手使用物聯(lián)網常規(guī)硬件設備技能。要求學生能根據(jù)綜合布線的知識，結合現(xiàn)場應用場景，搭建物聯(lián)網絡的硬件環(huán)境，需要掌握電路圖設計、系統(tǒng)網絡拓撲圖、各硬件設備的技術文檔資料，利用競賽所提供的工具進行安裝與調試。

感知層在多種應用環(huán)節(jié)都有考核要求：①感知層在傳感區(qū)集成工業(yè)用傳感器，包含：溫度傳感器、光照度傳感器、霍爾傳感器、接近式傳感器、光電傳感器等，需要掌握常用傳感器的原理和使用方法。②感知層的識別區(qū)集成超高頻 RFID（933MHz）、高頻 RFID（13.56MHz）、低頻 RIFD（125KHz）。滿足 ISO14443、ISO15693及ISO18000標準及國內CCC標準。識別區(qū)集成具有自主知識產權的1D/2D碼識讀設備、IC卡識讀設備、磁條卡識別設備CMOS攝像頭識別設備等。③感知層的終端節(jié)點一般會配置多于10組外接擴展接口：分別為數(shù)字量輸入接口、模擬量輸入接口及控制接口，要求學生能根據(jù)場景類開發(fā)要求無縫地接入外接傳感器及外控設備。④感知層的無線傳感區(qū)（WSN）一般采用ZigBee協(xié)議，ZigBee節(jié)點因其低功耗、自主組網功能和適用于物聯(lián)網的相對較遠的傳輸距離，目前被定為物聯(lián)網接入終端的網絡協(xié)議的首選。要求學生能夠掌握ZigBee協(xié)議的組網類型和方法，能夠根據(jù)不用的應用場景選配ZigBee的網絡類型，配置網絡號和節(jié)點號。

傳輸層要求參賽選手了解物聯(lián)網嵌入式的基本架構和基本原理，能根據(jù)要求對嵌入式設備進行調試并提交調試結果。參賽選手可以基于嵌入式硬件平臺、WSN節(jié)點、RFID射頻、傳感器等電子設備，使用提供的儀器設備，實現(xiàn)各種電子信號（如通訊傳輸、無線電載波、驅動總線等）的采集、數(shù)據(jù)分析、調試及故障排除等。

傳輸層的作用首先是起到上傳下達的作用，能夠將底層ZigBee主節(jié)點傳輸過來的信息采集上來，并通過傳輸層的嵌入式設備的網絡接口發(fā)送給應用層，同時能夠從網絡接口接收上層應用下達的命令并轉發(fā)給ZigBee主節(jié)點，再根據(jù)WSN的協(xié)議轉發(fā)給ZigBee網絡的不同節(jié)點。傳輸層的硬件環(huán)境一般是基于能夠安裝Linux操作系統(tǒng)的較高性能的嵌入式平臺，典型的有以ARM9為核心的S3C2440平臺，這要求競賽選手能掌握基于Linux的嵌入式平臺的開發(fā)方法：交叉編譯環(huán)境的搭建，U-Boot、Linux、文件系統(tǒng)、Qt4 應用程序的開發(fā)編譯和下載方法，在嵌入式平臺上設計基于Qt4環(huán)境的應用程序，掌握基于Qt4環(huán)境下的界面設計和網絡設計等方面的技巧。

隨著計算機和智能終端設備的發(fā)展，應用層的新技術層出不窮，目前占主流的是以Windows為主要開發(fā)平臺的C#、.NET開發(fā)技術和以Android為主要開發(fā)平臺的Java開發(fā)技術?；谶@兩種開發(fā)技術，要求學生能夠從網絡接口接收傳輸層傳送過來的信息，并且在應用層能夠存儲和統(tǒng)計分析，并設計出合理的操作界面，方便用戶查看，同時設計界面能夠接收用戶在界面上輸入的控制命令，并通過網絡接口傳送給傳輸層的嵌入式設備，再一層傳送給ZigBee的終端節(jié)點。

基于Android系統(tǒng)的應用程序開發(fā)，要求學生熟悉基于Android系統(tǒng)的應用程序開發(fā)基本知識，能根據(jù)競賽要求，編程實現(xiàn)對環(huán)境參數(shù)讀取、RFID標簽讀寫、二維碼生成打印、磁條卡刷卡、基于各種協(xié)議的數(shù)據(jù)采集等物聯(lián)網技術；能根據(jù)通信協(xié)議，編寫Android系統(tǒng)與PC系統(tǒng)之間的通訊程序，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。基于.NET平臺的應用程序開發(fā)，要求學生熟悉基于.NET平臺的應用程序開發(fā)基本知識，能根據(jù)競賽要求，編程實現(xiàn)對RFID標簽讀寫、遠程數(shù)據(jù)讀取、執(zhí)行端的智能控制、視頻信息的捕捉等物聯(lián)網終端設備的常用功能。能編寫Web Service，實現(xiàn)PC客戶端或Android終端的調用。

以上三大方面的分析，明確地指出了以后物聯(lián)網應用技術高職專業(yè)的教學方向，為高職培養(yǎng)實踐動手能力強的學生提出了具體的改革目標。

3 大賽導向

大賽的主旨是強調理論實踐并重的教學思路。物聯(lián)網應用技術技能大賽明確地指出了物聯(lián)網專業(yè)人才培養(yǎng)的方向，不再是只注重理論的傳統(tǒng)高校教育方法或者只注重實踐的技工培訓方法，而是要培養(yǎng)出理論與實踐并重的高技能人才，高職院校的學生在校三年，應該在掌握實踐操作的同時，也要加強理論基礎的沉淀，在掌握實踐操作的基礎上，應該再深入系統(tǒng)的學習理論知識，將兩者聯(lián)合起來看，讓學生在學習過程中知其然也知其所以然，通過實踐的操作，從形象的角度加強對理論知識的理解的指導，將書本上的理論知識真正內化為學生腦海里能夠理解和掌握的東西，在以后走上工作崗位才能夠融會貫通，解決現(xiàn)實的問題。

大賽引導專業(yè)改革的方法是規(guī)范課程考核標準。課程考核標準作為衡量學生學習程度的標尺，應該更切實際，不能太簡單，讓學生失去努力學習的動力，也不能太難，讓學生失去努力學習的熱情，應該根據(jù)學生的實踐操作的效果，制定出難易適中，可操作性強，在學生認真學習本專業(yè)的知識之后能夠解答的考核要求。大賽的長期備賽過程，是對學生實力的評估過程，也是對專業(yè)內容的一個深入學習的過程，整個準備過程為課程考核標準的制定提供了實踐指導基礎。以大賽為導向，對課程的考核標準提出如下改革方法：課程考核標準既要規(guī)范對期末考核的要求，同時還要加強課堂上對學生學習態(tài)度和效果的考核，通過平時課堂的考核激勵督促和提供學生學習的積極性，從而全面提升教學質量。

4 結語

全國職業(yè)院校技能大賽物聯(lián)網應用技術賽項以其緊貼產業(yè)實際、廣泛的參與度、組織的開放性和管理的規(guī)范性，贏得了全國各大高職院校越來越廣泛的關注，在高職院校的專業(yè)建設中起到了很好的方向性指導作用和督促作用，提高了高職院校學生的層次和也對高職院校的教師專業(yè)技能提出了更高的要求。我們應汲取技能大賽科學的內容，專業(yè)的經驗，切實運用到專業(yè)課程的教學和建設中，將職業(yè)技能競賽的精神在日常教學和實踐活動中能夠貫徹和鋪展開來，真正發(fā)揮全國職業(yè)院校技能大賽的指引作用。