一、高職物聯網實訓室建設背景
隨著《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》的發布,中國正式步入加速數字化轉型的新時代。在數字化浪潮中,物聯網技術作為連接物理世界與數字世界的橋梁,其重要性日益凸顯,成為推動數字中國建設的關鍵力量。在此背景下,高職院校作為技能型人才培養的主戰場,建設高質量的物聯網實訓室顯得尤為迫切,它不僅關系到專業人才的培養質量,更是對接產業需求、提升學生就業競爭力的關鍵舉措。
為了緊跟這一技術革新的步伐,并為社會培養出能夠熟練運用物聯網技術、具備應用開發與集成能力的高素質技能型人才,眾多高職院校紛紛投入資源,建立起物聯網實訓室。這些實訓室不僅為學生提供了一個深入了解物聯網技術的窗口,更是他們實踐與創新的重要平臺。在這里,學生們能夠親手操作物聯網設備,體驗技術的實際應用,通過實踐項目,將理論知識與實際操作相結合,從而更好地理解和掌握物聯網技術的核心原理和應用方法。同時,實訓室還為學生們提供了豐富的創新資源,激發了他們的創新思維和創業精神,為他們未來的職業發展奠定了堅實的基礎。
因此,物聯網實訓室的建設對于高職院校而言,具有極其重要的必要性。它不僅有助于提升學校的教學質量和科研水平,更能夠為社會培養出更多符合時代需求的物聯網人才,為國家的科技進步和社會發展貢獻力量。
二、高職物聯網實訓室建設內容
(一)物聯網實訓室硬件建設
物聯網實訓室的硬件建設是基礎。實訓室設計需充分考慮空間布局的合理性,確保核心網絡設備如交換機、路由器、防火墻等的科學布置,同時預設合理的網線和布線方案,為后續維護提供便利物聯網實訓室硬件主要包括各類傳感器、智能終端等物聯網組件,以滿足不同教學模塊的需要。此外,防靜電、防雷擊、恒溫恒濕等防護措施的落實,是保障設備長期穩定運行的重要保障。
(二)物聯網實訓室軟件建設
實訓室軟件建設同樣不容忽視。在物聯網實訓中,引入設備模擬軟件、虛擬機技術以及基于Web的開放虛擬實驗平臺,可以提供一個低風險、低成本的學習環境。學生能夠在虛擬網絡中進行組網、配置、管理等操作,不僅提升了學習的靈活性和互動性,還減輕了實訓室維護負擔,實現了資源的最大化利用。
(三)物聯網實訓室制度建設
建立健全實訓室管理制度,確保設備高效運作的同時,維護實驗數據的安全性與保密性。制定詳盡的設備使用規范、實驗室準入制度以及數據管理流程,為實訓室的日常運營提供堅實的制度保障。同時,強化網絡安全意識,定期進行安全檢查和培訓,防止信息泄露和網絡攻擊,是確保實訓室健康發展的必要條件。
三、高職物聯網實訓室空間設計
物聯網實訓室3D效果圖
物聯網實訓室3D效果圖
物聯網實訓室3D效果圖
四、高職物聯網實訓室內容
【課程資源】物聯網項目實訓和課程設計課程體系
唯眾以物聯網基礎課程、核心技術課程為基礎,以物聯網產業實際應用案例為原型,遵照院校實訓教學規范,開發了一系列的項目實訓、課程設計、課程資源,基本滿足各院校物聯網實訓教學需求。
物聯網項目實訓和課程設計課程體系
【軟件系統】物聯網教學云平臺
物聯網教學云平臺是一個開放式的課程平臺,除了唯眾的課程體系之外,老師可自主開發在線課程,支持Word、PPT、PDF、視頻等常見課件直接轉換成在線課程,從而讓老師很方便的將專業基礎課程遷移到平臺上,便于構建完整的物聯網、大數據、云計算、人工智能專業課程體系。平臺內置豐富的教學實訓資源,將教學與實訓完美集合,依托平臺打造最前沿的綜合一站式實踐基地。
物聯網教學云平臺介紹
【軟件系統】物聯網項目實訓平臺
物聯網融合云平臺是一款Web應用程序,該平臺主要服務于全國各地的高職高專院校,為高職高專院校提供了完善物聯網系統,方便于學生通過物聯網融合平臺學習到物聯網硬件知識及掌握軟件編程技術,同時滿足物聯網技能大賽的需要。
平臺基于linux底層針對教學和技能大賽而開發,基于B/S架構,采用 MVC 模式開發;抽象出對象層,展現層和控制層,之間沒有依賴性,松耦合的代碼組織方便進行大規模的并行開發,分批分次對整個系統進行升級、維護、改造提供基礎,擴展能力極強。物聯網融合平臺集教學和大賽為一體,在滿足學生學習使用平臺和實訓設備的同時,也能提高對技能大賽所考核內容的熟練程度。每個學生可以在平臺中自由創建物聯網項目,通過自己的項目來控制實訓設備,并且該平臺同時支持多端操作(可以上網的PC、智能手機、平板電腦等),物聯網融合平臺真正的做到了讓學生體會到物聯網技術的應用以及物聯網應用的職業前景。如下圖:
物聯網云平臺
【軟件系統】物聯網項目實訓輔助工具
圖形化編程工具基于blockly語言模塊,用圖形模塊表示使用硬件的各類底層驅動庫,根據圖形模塊上下關聯形式連接變量、函數、輸入輸出等各類語言代碼,最終組合為可執行C語言或python語言代碼。基于圖形化的編程模型很好地映射實際代碼關系和層級結構,替代傳統的代碼編寫過程,簡化底層硬件代碼編寫過程。
圖形化編程工具
可視化界面設計工具是輔助師生用來構建物聯網應用程序的一個教學工具,它采用圖形化界面來代替代碼開發界面,通過拖拽、移動一些控件與控件節點,來過完成一個頁面的設計。它非常適合物聯網初學者學者使用,其特點是通過低代碼編程降低學習門檻,同時在必要的時候也可以寫一些輔助代碼來完善和拓展物聯網應用程序的功能。學生只需具備基本編程常識,不需要懂算法、語法、編譯、調試就能做出企業級的物聯網應用。
可視化界面設計工具