產教深度融合背景下實訓平臺的建設研究

周叢寅

（甘肅財貿職業學院，甘肅 蘭州7300207）

1.實訓平臺建設需求分析

1.1 建設意義

目前來看，發展中缺乏復合型人才，特別是在物聯網技術的應用方面還存在很多問題。從人才培養這一角度來看，應側重于培養系統設計、系統分析與系統開發的高技能人才的培養。從這一層面來看，實訓平臺建設要聚焦新技術的應用，同時還要優化實驗室設置，促進人才培養工作順利開展。同時，實訓平臺建設要促進理實結合，為學生提供更多實踐機會，幫助其鞏固對理論知識的理解，進一步提高其動手能力。信息時代背景下，實現物聯網技術與現代農業實訓平臺建設的融合能夠掀起技術研究的熱潮，這種情況下也能帶動整個領域的發展，將RFID射頻技術、有線傳感技術、無線傳感技術、數據交絡異構、終端管理等關鍵技術應用于實訓平臺建設中，提升整個平臺的智慧性。

1.2 實訓室的建設特點

1.2.1 技術全面化

實訓平臺建設要采用新型的物聯網技術，突破技術難關。在技術選擇上，要突出全面化原則。在此過程中，相關人員可與當地龍頭企業取得聯系，引入新型的物聯網技術，同時還可邀請企業技術人員來實訓室做技術指導，進一步優化實訓平臺建設。此外，實訓室建設人員要提高自身素質，不僅要有扎實的理論基礎，而且還要熟悉實訓平臺建設的各種技術，了解信號的接收方式、傳感器工作原理等內容。在實際設計過程中，還要引入多種設計方案，如嵌入式系統設計、無線通信原理、二維條碼技術等，突破實訓平臺建設的技術困境。

1.2.2 業務典型化

實訓平臺建設過程中相關人員要著力于協調應用層與就業層之間的關系。當然，在平臺建設過程中還要吸收一些優秀企業的發展經驗，引入與智慧農業相關的經典業務，搭建專業化的實訓平臺，為人才培養提供保障。

1.2.3 應用數字化

物聯網的應用高度契合實訓平臺建設要求。在平臺建設過程中，相關人員要轉變人才培養觀念，從實訓平臺、行業應用實驗箱、實訓墻多個途徑入手，著力于構建信息化平臺，進一步優化實訓方案，促進理實銜接。

1.3 實訓平臺建設目標

實訓平臺建設要突出產學結合的原則，構建產學結合一體化平臺，在此基礎上優化各項育人資源，促進人才的專業化培養。同時，相關人員還可搭建網絡平臺，圍繞特定的主題，引入當下比較流行的物聯網技術，集實訓與培訓于一體，使各個技術之間能夠融會貫通，提高人才的專業能力。此外，相關人員還要引入先進的物聯網設備，為學員提供真實性的實訓情境，使其在實訓過程中掌握更多的專業內容，將來更好地適應崗位需求。當然，相關人員也可引入企業的實訓項目，借助校內實訓平臺開展培訓工作，讓學員通過各種無線網絡、智能視頻技術等教學實驗，深化對物聯網知識的理解。此外，學校還要與企業建立長期合作關系，實現雙方資源的融會貫通，能夠自動識別、感知各個信息，通過這種方式也能帶動整個產業的發展。總體來看，實訓平臺的打造要突出以下四個要點：其一，結合農業院校專業特征優化實訓目標設計，切實滿足專業發展需求。其二，引企業資源入校，實現校企資源的深度整合。其三，注重理實結合，以理論指導實踐。其四，滿足創業要求，同時也要高度契合現階段物聯網發展趨勢，著力于打造實訓平臺，實現智慧城市建設的目標。

2.實訓平臺設計要點

實訓平臺設計要體現因地制宜的原則，即結合當地農業發展特征引入合適的技術。同時，還要為學員搭建良好的實訓平臺，配以專業的技術人員指導。在實訓過程中，還要引入農業物聯網的新型技術，通過模擬真實的環境促進學員能力提升。其次，在實訓過程中還要給學員講述物聯網設計的基本常識，如傳感器的應用、WSN技術應用等。當然，技術人員也可引入一些實踐案例，激發學員的想象力，充分調動其學習積極性。以系統結構設計為例，系統結構設計是實訓平臺設計一個重要內容。客觀來講，實訓平臺屬于移動實訓系列產品，由多個可移動的元素構成，如網關、控平板、數/模采集器等。整個系統中有核心部件，如網關，安卓工控平板。采集器的選擇要貼合實際情況，如地理特征、溫濕度變化等，必要情況下還要配備加濕器、風扇風。

3.實訓平臺建設方案

3.1 總體功能設計

物聯網背景下，系統設計要從整體結構出發，協調感知層（具有較強的感知能力，通過感知周圍環境溫濕度變化判斷氣候特征，在此基礎上進行設備的調控）、傳輸層（接收各個傳感器傳來的各個信號，對收集到的信號進行簡單調整，最后發送至各個關節點，最終實現網絡的全覆蓋）與應用層（主要負責瀏覽器的服務與管理，提升客戶的用網體驗）的關系（詳情見圖1）。

圖1 物聯網系統架構圖

3.2 硬件設計

硬件設計是實訓平臺建設的重要部分，主要從WSN、網關節點設計、GPRS三個層面入手。

3.2.1 WSN設計

WSN設計是實訓平臺設計的要點，其設計主要突出模塊化理念。以處理器設計為例，主要選擇ARM處理器，該處理器能夠識別傳感器傳來的各種信息，經無線模塊實現信息的交互處理，同時也能經RS485傳輸到其他節點（詳情見圖2）。通過信息交流能夠提升整個系統的信息處理效率。

圖2 WSN設計

3.2.2 網關節點設計

網關節點設計是實訓平臺的要點，主要依托ARM處理器，以GPRS或以太網為主線，連接傳感器與服務器，使整個系統有條不紊地運行（詳情見圖3）。

圖3 網關節點設計

3.3.3 GPRS系統設計

GPRS具有很強的控制功能，其能根據周圍環境變化調節環境傳感器的各個參數。此外，GPRS系統也有很強的信息交互功能，通過識別各個部分的信息能夠帶動各部分電器正常運行（詳情見圖4）。

圖4 GPRS系統設計

3.3 軟件設計

軟件設計包括多個部分，如中間件、監控中心DEMO程序等。以前者為例，其是一種相對獨立的程序，其在系統的應用能夠有效協調各個信息資源，便于用戶高效地開發各種應用軟件。在設計過程中，要綜合考慮多個因素，如數據交互技術、數據挖掘技術等，同時，相關人員還要掌握與通信技術相關的編程技術，還可邀請專家在線答疑，促進農業與物聯網深度融合。從工作原理來看，整個系統接收到來自操作者的指令，服務程序將這一指令給下一級（代理管理器），由該管理器進行數據的再整合，經TCP/IP協議傳輸到各個通信節點。DEMO程序具有監控功能，在實訓平臺建設過程中，通過該程序能夠自動感知農業環境，相關人員也能在系統中查到歷史數據，進而對農業進行科學化管理。

4.結語

基于物聯網應用的農業實訓平臺建設要從多個角度入手。相關人員要明確實訓平臺建設需求，分析實訓平臺建設特征、目標。在此基礎上總結設計要點，結合實際需求優化設計方案。在設計方案制定過程中，可從系統整體布局入手，注重總體功能設計，同時還要優化軟件與硬件設計，使整個系統的智能化特征更加顯著。