海南创新与应用型物联网人才培养实训中心项目建设报告.docx

创新与应用型物联网人才培养实训中心项目建设推广报告单 位：海口丰润动漫单片机微控科技开发有限公司法人代表： 邝必文 创新与应用型物联网人才培养实训中心建设推广方案实训中心名称创新与应用型物联网人才培养实训中心实训中心建设单位海口丰润动漫单片机微控科技开发有限公司通讯地址海口市国家高新区创业孵化中心 A 楼 5 层 A1-9 室单位性质高新科技企业法人代表邝必文联系电训中心建设推广的背景、必要性和可行性一推广背景物联网是目前全世界的创新研究课题，是在计算机技术和互联网基础上发展起来的未来科技创新发展方向和趋势，一些国家和城市已经初具发展规模，已经到了“互联网+”和“工业4.0”时代，跨平台、云测控、多组态等创新物联网技术发展必将改变我们未来生活二推广必要性1.未来物联网产业人才紧缺未来国家将投入大量的人力和物力发展物联网，物联网产业规模将一步扩大，未来物联网的人才需求量将逐渐增大，因此为海南十二大重点产业中的高新技术产业发展和物联网人才培养创造先进的教学和师资培养环境已经迫在眉睫。2.急需解决的物联网学科专业建设教学平台难题全国各类中职、中专、高职、高专、高校、科研机构等都在积极筹建物联网学科专业，然而众多学校尚未具有一个既有世界领先技术又适合学校教学的教学环境，成为该学科建设的瓶颈，因此建设一个“易教、易学、易会”,让教师乐于教、学生乐于学，同时又具有学科先进技术的物联网实训中心成为物联网学科专业建设的首要任务。三可行性 1.响应国家“大众创业，万众创新”号召实训中心建设响应国家正在大力提倡“大众创业，万众创新”的号召，实训中心建设可成为各学校教学、科研和教师学生创新创业孵化基地，紧紧围绕国家十二大重点产业，立足中国、放眼世界，秉着“谋事要实、创业要实、做人要实”的精神，紧跟时代步伐，以引领世界的创新技术服务国家教育事业，必将为国家旅游产业智能化、农业物联网、医疗智能化、物流智能化、家居智能化等等产业领域的科技改革创新做出贡献，从而进一步提高人民的生活质量，带动经济的发展。2.适合不同类型岗位的物联网人才培养层次物联网人才主要分为创新研发和应用型人才，中职教育主要培养系统集成应用型人才，高职高专教育主要培养设计与应用型人才，本科及以上教育主要培养创新研发及高级设计人才。不同教育层次的学生经过创新与应用型物联网人才培养实训中心专业的培养，将来可以成为物联网产业中各个领域的人才。实训中心创新技术与自主研发专利一创新基础1.海口丰润动漫单片机微控科技开发有限公司前身从事多年计算机信息系统集成工程设计与建设，公司技术团队拥有丰富的计算机、互联网、智能楼宇等高新技术工程经验。2.云集各学校资深教育专家的经验和建议，结合各学校教学实际。3.投入大量的人力物力，经过5年时间研发和不断改进。二IOTS2.0创新与应用型物联网综合教学实训平台技术优势 （实物见附图（1）详细功能见附表（1）1.综合计算机、网络、嵌入式微控制、红外遥控、传感器、TCP/IP(WIFI)、Zigbee、GSM/GPRS、RS232/RS485、RF315M、FLASH、射频技术、HTML5、云计算、数据库、安卓系统、IOS系统等高新技术为一体。真正实现跨平台教学与应用开发。2改变传统教学中仿真教学和实物教学独立分开的方式，使仿真教学和实际教学容为一体，既节省了教学资源又达到了很好的教学效果。3.采用FLASH 动画设计界面与硬件相结合的教学方式，改变传统教学中枯燥无味、学生厌学的缺点，提高学生的学习兴趣，使学生 在娱乐中学到知识。4.HTML5技术是世界刚刚发布的互联最新应用技术，实训中心创新采用该技术很好地与微控制器结合，实现互联网与嵌入式微控技术的跨平台应用，该技术必将成为物联网学科的里程碑，掀起物联网技术创新的新一轮浪潮，引领物联网学科的发展。5.有效地缩短人才培养周期和产品开发周期。三创新教学软件资源1. 分别面向中职、高职高专、本科及以上等不同层次教学的一体化教材。2. 包含物联网学科基础教学、提高教学、设计教学、创新教学的一体化教学工作任务实训指导书。3. 包含物联网学科基础教学、提高教学、设计教学、创新教学等4个阶段的一体化工作任务实训教学微课视频。四自主研发专利技术1.数字脉冲电位器通用接口电路附图（2）2.一种FLASH-NET 动漫游戏通讯接口附图（3）3.一种FLASH电气自动控制视觉仿真科教系统实物见附图（4）4.一种MODBUS协议报警通讯模块实物见附图（5）5.兼容HTML5的Web网络单片机附图（6）（国家发明专利）6. Flash-Server 嵌入式网络服务器模块(国家发明专利，今年5月可正式授权)。实训中心建设创新优势一面向多类型人才培养需求单位1.实训中心符合中职中专、高职高专、高校、高新技术科研机构等多类型需求单位。2.实训中心根据不同需求单位配备有不同的建设方案，以满足需求单位相应的教学与师资培养层次。二创新的建设方式1. 采用校企合作方式，企业和学校共建实训中心。1. 实训中心包含教学实训、研发中心两大功能。师生在实训中心在开展教学活动的同时，还可以进行创新研发，成为学生创业孵化基地。2. 企业派资深工程师参与学校物联网学科建设，同时学校师生参与企业研发团队的科研项目开发。使学生在学校就可以感受企业文化，接受岗位锻炼，提高教师的企业实践能力，使学校人才培养更有实用性与科学性。三先进真实的教学环境2. 实训中心全部采用数字化教学环境建设。3. 实训中心所有设备、灯光、窗帘、空调、多媒体等全部采用计算机云技术远程智能控制，使师生在真实的物联网教学环境中开展教学活动。4.四科学实用的教学方式1.全部教学实训项目均从实际物联网系统工程中提取的典型工作任务。2.全部教学采用工学一体化的教学方法，教学过程中有企业工程师参与，学生毕业可以在最短的时间内胜任岗位能力要求，有效缩短人才培养周期。教育水平验证该平台在实施过程中还邀请了在校学生参与实习与实践研发工作，取得显著成果，充分验证了该平台的教育水平。重庆科技学院组建的Flash-Net开发学生团队充分利用Flash的跨平台特点，与STC单片机技术紧密结合在2014年全国举办的“第九届全国信息技术应用水平大赛（科目：STC杯单片机系统设计）中，获得了二等奖）。（附图7）在2015年由广州市人力资源和社会保障局举办的“南方人才杯大学生创业大赛”中，东莞理工学院的邝海周同学使用该物联网跨平台技术，以“AIR、Flash物联网跨平台系统集成开发应用”的项目取得了该大赛的二等奖。同年邝海周同学还在第四届中国科技创新大赛东莞赛区总决赛中以“IOTS2.0物联网实验项目”荣获冠军。（附图8）获得业界肯定本平台技术两年来参加了全国多个高新技术和信息技术展销会，如2014深圳国际物联网博览会、2015国际智慧教育展览会等，均成为了展销会的焦点和关注点，包括来自全国各地院校的专家领导和社会上的同行企业，都给予很高的评价与表达合作的愿景。目前重庆科技学院和福建、浙江、广东等省的几所高校已经正式向本企业提出了订购平台的合同要约。在场的美国等一些国家的专家还提出了尽快帮助在所在国申请专利并合作推广的意愿。建设典型案例2015年由海南省技师学院与海口丰润动漫单片机微控科技开发有限公司校企合作共同建设物联网实训中心竣工并投入教学与研发使用，实训中心面积180平方，分为教学区和研发区，教学区同时可以提供30个实训工位，研发区由企业工程师、学科教师、优秀学员共同参与科研开发。（见附件2）专家鉴定与高度评价2015年12月19日，海南省电子学会与海南省技师学院对我司创新与应用型物联网人才培养实训中心进行评审。与会专家有海南省电子学会理事长杜文才教授、海南省电子学会副理事长陈褒丹教授、海南省电子学会秘书长张永辉教授、海南软件职业技术学院院长魏应彬教授、海南师范大学信息科学技术学院院长吴丽华教授、海南热带海洋学院电子通信工程学院院长康小平教授、海南大学应用科技学院副院长刘德兵教授、海南省技师学院王庆伟高级讲师。与会专家通过观摩实训中心、体验教学环境、试验教学平台、听取项目负责人讲解和现场提问等环节，均对实训中心给与高度评价和赞许，达成以下评审意见：一符合物联网和互联网+的概念，技术含量高，对于物联网和电子电气相关专业的课程教学、培养学生实践动手能力和创新创业能力具有重要意义，在全国同类实践实验教学平台当中处于领先地位。二该实验台是一个跨平台、跨专业、模块化的产品，成功实现Flash、HTML5和嵌入式微处理器相结合，拥有Flash-Net模块核心专利技术。三本项目所研发的核心技术和开发的应用模块，具有广泛的应用前景，可以应用于物联网与智能化相关领域，并能有效地缩短人才培养周期和产品开发周期。（原件见附图9）附表1：主体设备详细功能介绍IOTS2.0创新与应用型物联网综合教学实训平台详细功能列表序号模块名称主要功能1电源模块为各个模块供电，每种电源有数字电压表对应，现实实时电压值。各种电源带有保险装置和电压显示，实验过程中发生短路时熔断保险丝。2Flash-Net单片机核心模块FlashNet单片机模块是整个实验台的核心模块，一方面它是整个实验台的可编程控制中心，另外它也是实验台通往TCP/IP网络的桥梁。该模块可以实现C51/AVR 单片机的基础实验，RS232/485通讯实验，程序下载实验，外围设备（时钟、各类存储器）扩展实验，通过单片机的I/O端口与实验台其它模块连接实现各种复杂的控制实验。同时单片机通过FlashNet通讯模块（获国家专利证书）连接TCP/IP网络，进行网络通讯实验，既可以使用传统的编程语言：VB、C+、JAVA编写上位机通讯程序，也可以使用ADOBE AIR（FLASH）、HTML5技术编写跨平台的通讯程序，在Android平板或手机上运行，与单片机通讯控制。3I/O扩展模块74HC165/74HC595级联扩展I/O端口，用于复杂的多路I/O输入输出控制实验，既可以用于FlashNet端口扩展，也可以用于单片机IO扩展。扩展板I/O 与PLC连接，通过FlashNet可以实现PLC视觉仿真实验，与单片机I/O端口连接，通过FlashNet可以实现单片机视觉仿真实验。4无线通讯模块无线通讯模块是物联网开发中应用最广泛的模块，通过WIFI可以连接WIFI路由，手机、平板等设备，进行通讯实验；GSM/GPRS 模块可以进行远程的手机短信、DTMF控制实验；Zigbee模块可以进行Zigbee低功耗、短距离的组网通讯控制实验；RF315模块可以实现串口UART控制单向遥控实验。所有无线通讯模块采用UART串口通讯，与FlashNet连接可组成各种不同功能的网关。5继电器组模块6位用于普通低压弱电开关控制2位带有强电安全插座，用于市电AC220V/50HZ开关控制继电器是控制大功率执行机构（如：电机、风扇、排气扇、电灯、电磁锁）的开关，可实现单片机控制灯光、电机、电磁锁开关实验。6PLC模块PLC在工业自动控制、智能楼宇控制、物联网中应用最为广泛，通过PLC模块，学生可以学习PLC编程控制实验，与I/O扩展模块和FlashNet模块结合，利用Flash AS3.0编程，实现自动控制视觉仿真科教（获国家专利证书），用于自动控制和物联网控制仿真实验。同时可利用ADOBE AIR（Flash）和HTML5 技术实现跨平台的HMI人机界面实验，用Android手机、平板控制PLC实验。7传感器模块传感器模块包含多种类型的常用传感器，用于学习各种传感器的工作原理并实现数据采集实验。模块中预留Zigbee模块40PIN座和I/O接口，可以将采集数据通过Zigbee网络传输，在PC、Android平板、手机上显示数据。8显示模块显示模块包含多种类型的显示电路，用于单片机显示实验。通过实验让学生掌握多种显示模块的原理和设计方法。9Android平板模块Android平板模块使用Ver4.2版本的操作系统，用于学习在Android系统上开发应用程序，开发专业的HMI人机界面。实现Android系统与单片机之间通讯实验，掌握使用JAVA、Adobe AIR（Flash）、HTML5 开发Android应用程序，控制单片机的方法。10开关按钮模块开关按钮模块是单片机输入的主要部分，作为单片机键盘，模块提供了独立按钮和阵列按钮，同时也集成了目前实际应用中比较流行的电容触摸按钮。模块让学生了解各种按钮在单片机输入中的应用原理，实现单片机人机交互实验。11网络交换机模块网络交换模块是整个实验台通讯的枢纽，一方面网络交换机模块可以与实验台外部的网络互连，为实验台提供与外网连接的通讯接口，另一方面模块为实验台内部模块提供TCP/IP网络接口。模块还集成了一个USB集线器，提供4个USB通讯接口，连接实验台上其它需要USB通讯的模块（如：单片机USB-ISP编程接口、语音模块等）。同时集成了基于TCP/IP网络的红外接收解码电路，用于红外遥控接收仿真实验。12无线接收解码、转发模块无线接收解码、转发模块用于RF315 无线遥控和38K红外遥控解码转发控制实验。在现实生活中，无线和红外遥控应用非常广泛，无线和红外遥控设备随处可见，将遥控设备与物联网系统集成具有极大地市场需求，学习和转发遥控指令是物联网联系现有设备的最便捷有效的方式。模块可让学生了解无线遥控接收原理和遥控实施方法，进行PT2262、EV1527无线解码实验、38K红外遥控接收、转发实验。中预留Zigbee模块40PIN座和I/O接口，可构建Zigbee +学习型红外遥控网关，将PC、Android平板和手机的控制指令转换为设备控制指令，对设备进行控制。13RFID、指纹识别、数字语音模块RFID、指纹识别、语音模块主要用于非接触IC卡读写实验、ID卡读卡实验