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柳宝虎的物联网世界


  一个冬日的午后,我敲响了1号实验楼502室———电子信息工程专业(IOT)实验室的门。看到门上的指纹锁,心中有些忐忑。推开门的一瞬间,我立刻被眼前电气与电子工程学院教师柳宝虎的物联网世界惊呆了!
  这是一个神奇的实验室门口有一台网络控制柜,可以查看任意一个联网摄像头的录像。室内外数十个摄像头都是可开发、可编程、可联网控制的,对实验室进行着全天的监控。实验室内是一排排的实验平台,每个平台上都有电脑、电源、交换机、无线路由器、网线和无数根彩色电线,正有学生埋头“乐”干,沉浸在设计之中。在这里,门窗、窗帘、LED照明灯、空调、电源、插座、摄像头等等都已联网,每个学生都可以用各种控制器、平板或手机控制它们。在这里,教师的主机可以管理控制所有学生的电脑。在这里,还有很多智能穿戴、意念控制、手势感应、体感器等新型传感设备,让人应接不暇。经过柳宝虎和学生的改造设计后,这些设备更加神奇:手势识别器更加精确,可以识别手指,跟踪手指动作,可以通过它识别手势从而控制灯、窗;智能插座经过模块的重新设计,可以统计电量,还可以进行各种无线控制;体感器可以判断声音发生的方向和距离,可以识别肢体姿态、色彩,可以红外面部识别……IOT实验室2014年10月开始筹建,2015年5月基本建成。在学院的大力支持下,柳宝虎将实验室定位为物联网设计方向,因为这是国家重点支持的新兴产业,具有很大的发展前景。为了建成最前沿的实验室,他很长一段时间都在一遍一遍地设计建设方案,诸如北斗/GPS双系统导航授时模块开发板、移动视频监控小车、六轴飞行器套装、UHF一体读写器、数控雕刻3D打印机……只是看名字就能吸引任何一个高科技的狂热者。当300余种高科技创新产品采购、安装到位,构建成了基础WIFI高性能网络平台、综合设计嵌入式硬件平台、无线网络开发平台、综合信息处理平台和创新实验综合展示平台,为学生打造了一个神奇的实验室。“为将电子信息工程专业打造成山东省高校应用型人才培养的精品专业,学校和学院两级同步加大了实践教学环节的支持力度和投入。柳老师在实验室建设和实践教学改革中承担了很多工作,也取得了很好的成效。今后学院将继续支持实验室建设,争取取得更大的成绩。”电气与电子工程学院院长张存山说。这里有一个萌萌哒理工男“什么是最前沿的,柳老师就学什么。”“老师特别能学,一般人比不了他对科学的热情。”“他的技术水平可以说是深不见底。”“柳老师平时萌萌哒,我们超喜欢他。”……提起柳宝虎,实验室里的学生七嘴八舌地说着,这个萌萌哒理工男就是他们心中的技术男神。
  “我喜欢一切新奇的产品,喜欢找没解决过的问题。”柳宝虎对前沿的新技术有一种天生的热爱。小时候的他见了什么东西,都要拆开看看其构造,然后再组装起来。大学时候的他学的是汽车专业,又辅修了计算机作为第二专业,还自学了电子方面的课程,学得比专业学生还专业。毕业后的他研究矿井安全监测监控系统,全国有3000余个矿井安装了他设计的系统。现在的他主要研究物联网和智能家居,IOT实验室被他打造成了一个神奇的物联网世界。
  蓝牙4.0是这两年才兴起的新技术,“摇一摇周边”iBea鄄con是微信上时兴的技术,ESP8266是最新的WIFI模块……而这些最新的技术都被柳宝虎搬到了课堂上。因为是新技术,所以没有课本。他总是先自己研究透,然后购买模块自己设计、制作,再拿到课堂的放映展示台上,给学生讲授相关的技术,讲解制作步骤。为了让学生参与他的研究项目,他还常常将课程安排在晚上。“柳老师课上讲的任何一项新技术,我们只要学会了,就可以参加各种科技竞赛。”电气与电子工程学院电信1301班学生梁进说。创梦空间由此开启2015年,我校开始建设众创空间,在校生如果有好的项目也可以申请入驻。在所有提出申请的项目中,“智能看护机器人”项目引起了很多人的注意,申请者就是梁进和他的同学徐传栋。他们都在柳宝虎的指导下找到了自己的兴趣点,一个学习树莓派,另一个学习Kinect的开发。当这两个方向结合起来,“利用最新的3D视觉传感器和实时定位技术进行智能家居机器人的设计,实现老幼看护、家居安防”的梦想产生了。
  2014年,电子信息工程专业(春季招生)首批获得“山东省24个普通本科高校应用型人才培养专业发展支持计划”,学生主要来自职业中专和技工学校,具有一定的技术基础,动手能力强,但理论基础比较薄弱,主动思考的意识不强。怎样才能把这类学生培养成“知识+技能”的应用型人才,是柳宝虎一直在思索的问题。IOT实验室的建立,为学生提供了创新实践和教学的平台。柳宝虎为春季班的大一新生开设了《电子产品创意与设计》《电子线路制图与制版》等通识教育课程,教授易上手、最实用、创客圈最流行的技术,还利用周末时间开设兴趣班,调动学生参与创新活动的积极性。同时,他对课程考核进行了改革,设计了“形成性考核测评系统”进行考核。由于他的课程具有实践性强、在实验室授课等特点,因此形成性过程考核多采用实物制作的形式,学生可尝试采用不同的硬软件组合方案来完成相关任务。“我的课一般不考勤,因为每周都有考核,考核内容就是学生自己动手完成一个个制作,课上时间毕竟有限,学生课余时间都泡在了实验室。”柳宝虎笑着说。而学生们却这样说:“柳老师让我们做的产品都很有意思,我们有时间都愿意来实验室,操作自己亲手设计、制作的产品是很有成就感的事情。我们每次到实验室,柳老师基本上都在,不管是不是周末,也不管多晚。他还利用周末时间主动帮我们恶补一些创客需要的关键技术,不管我们问了多幼稚的问题,他都会认真解答。”
  大一让学生比着创客做产品,培养学生的兴趣;大二开始让每个学生单独做产品设计,培养学生的创造力。参与课程改革的学生,今年已经大二,他们的动手能力都很强,喜欢改造现有的产品,加入自己的想法,也许就会产生一件全新的产品。
  很多大三大四的学生初次来到实验室,也都被这里好看又好玩的新奇产品所吸引,主动跟随柳宝虎学习。这时,柳宝虎就教他们如今创客圈最为流行的第一大开源硬件———Ar鄄duino。“这是现今创客生态系统的基础,是打开创客空间的大门。”柳宝虎说。梁进、徐传栋正在做“智能看护机器人”,常希宝、李晓明正在做“基于车联网的主动安全技术”;2015届毕业生成舒峰跟随柳宝虎学习了3个月的智能家居系统设计,本来学习成绩并不好的他顺利就业于国内领先的物联网企业———无线龙科技集团公司;还有很多学生在柳宝虎的指导下参加了大学生电子竞赛、创新设计竞赛等比赛,并取得了优异成绩,柳宝虎也多次被评为优秀指导教师。
  柳宝虎用他神奇的物联网世界吸引着一批批学子来到这里、爱上这里、沉迷在这里,又带领他们敲开了设计的大门,为他们开启了一个创梦空间。梦想,也许就在不远处等候。