《物联网工程综合实训》课程资源的实践应用研究

《物联网工程综合实训》课程资源的实践应用研究

陈伟杰 黄力

东莞市轻工业学校

摘要: 《物联网工程综合实训》是集无线传感网技术、综合布线技术、嵌入式开发技术于一体的综合应用课程，在物联网应用技术的课程体系中占有重要地位。本文探讨了课程的方向和特点、理论教育和实践训练，并作为中职物联网工程综合实训课程教学的参考。

关键词:物联网工程；综合实训；物联网；教学设计；实训

前言：随着物联网和物联网技术的发展及其被公众接受，开设物联网的中职逐渐增多，物联网应用技术的发展也在不断推进。物联网综合实践是一门将物联网理论知识与工程实践联系起来的学科，回顾各教育机构的物联网应用技术课程体系，该学科是必修课。虽然各机构的名称不同，但内容相似，以便大家对该主题有共同的理解。我校已连续四年开设《物联网工程深度实训》课程，在教学内容、教学方法和实践实验的设计上做了一些研究，积累了一些经验。

一、物联网及物联网实践教学的重要性

1、物联网人才培养的重要性

目前我国的物联网技术发展水平与国外发达国家差距不大，许多业内专家和机构认为，为了落实我国的战略产业发展政策，必须解放思想，与时俱进，掌握物联网工程的核心技术，加强物联网专业建设，培养出更符合市场需要的高素质、创新型人才。同时，物联网技术对自然灾害的预报和监测、交通预报和城市管理的监督等诸多方面都有重要作用，因此，中、高职实训基地根据社会需求，建立完善的实训体系，提高学生对物联网技术的应用能力。

2、中职物联网专业理论和实践教学的关系

由于物联网相关知识的复杂性，要想真正学好物联网技术，就必须对这些课题进行整合，而且这种整合必须实践到底。因此，高中的理论知识教学和物联网实践教学相辅相成，只有同时完成这两项任务，才能培养出学术知识基础扎实、创新实践能力强的优秀中职生。

二、中职物联网教学实践体系研究

1. 中职物联网实践培训的目的是巩固学生获得的理论知识。初中与其他高中的区别在于，初中更注重学生对知识的应用和技能的掌握，而不太注重学生的实践和动手能力。这意味着，实践学习将在物联网学习中发挥重要作用。

2、建设物联网实践教育中心和专业实验室 在经济等条件允许的情况下，二级学院可以建立专门的物联网实践教育中心，可以包括计算机实验室、网络信息中心、单片机实验室和二级学院与企业的联合实验室。此外，中职校还可以建设一些新的物联网接收器此外，中职校还可以通过整合这些实验资源，建设一些新的物联网接口实验室和应用实验室，为中学生提供更多接触物联网的机会。对于物联网实验室的建设，我们可以遵循以下思路：满足物联网专业课程建设的需要，从现有的教学资源出发，建立一个良好的物联网平台功能和操作示范。物联网学科有很多基础和专业知识需要学习，包括物联网技术基础介绍、嵌入式系统原理、物联网技术、自组织无线网络等专业核心课程，学校可以为学生提供一些了解物联网的途径，建立一些专业实验室，也鼓励学生学习物联网的乐趣。

三、课程特点及课程定位。物联网工程课程是一门综合性的应用课程，它整合了无线传感器网络技术、嵌入式布线技术和嵌入式开发技术。本课程的主要特点是跨学科，从单片机编程到计算机开发，从设备安装到设备布线，从整个项目的规划到故障排除，每一步都对学生的基础知识和技能要求很高。该课程还要求了解行业标准，因为所有物联网项目都需要在实际应用中实施。总的来说，该课程以应用为导向，注重实践，并强调实践技能。

物联网技术综合培训课程通常在中职的第四学期进行。该课程的主要课程包括 《电子工程基础》、《无线传感器网络》、《嵌入式开发》、《传感器技术 》"和 《综合网络》。该课程不仅是使用物联网技术技能的机会，也是理论知识和实际工程项目之间的桥梁，在整个课程中起着非常重要的作用。

四、中职物联网的课程设计。

1.教学理论上的设计。在中职物联网的实验教学中，既要突出中职物联网教学的特点和知识的整合、拓展能力，又要强调和加强物联网基础知识与技术、应用的完美结合。同时，物联网领域的很多实验项目都需要学生以团队的形式去实施，所以在物联网教学体系中应增加团队项目的比例，培养学生的团队合作意识。由于高中生的基础知识不是很扎实，教师应在实践课中加入基础实验和复杂实验，了解和掌握前提条件，避免那些超出学生能力的实验，使学生难以完成实践项目。例如，高中物联网教师在体验式教学中，可以根据学生的不同能力，采用多层次的针对性教学，让学生学习和掌握教材。对于初中生基础薄弱的问题，教师一方面要鼓励学生认真学习，另一方面要结合物联网最基本的特点，对物联网的基本理论、概念和活动进行讲解，为学生打下坚实的基础。同时，教师可以为基础相对扎实的学生增加一些综合实验，提高他们对各种知识的消化和整合能力，帮助他们将知识转化为技能。

2、课程实训教学设计

本课程的实践教学与理论教学相联系，也与理论教学有很大不同。本课程的实践教学特别强调学生通过物联网项目的设计、安装和调试来获得实践技能，以完善他们掌握完整技术项目的能力。为了实现课程的目标，本课程的实践学习分为两部分。我们设立了计算机软件的实践培训和智能家居平台的实践培训。

1.上位机软件实训。高端计算机软件是物联网项目不可或缺的一部分，目前，高端计算机主机的发展部分归功于C#，但工业智能化的加速转型，物联网工业电子没有预览和一致的源文件，高清传输 水印的需求也在不断增加，工业配置屏这种新的应用也在逐步普及。 为满足行业需求，我们调整了C#开发时间，在不影响学生学习的前提下，增加了上述配置屏幕计算机的软件开发课程，让学生尽快接触到新的应用，为今后的工作铺平道路。

2.智能家居平台实训。该课程侧重于智能家居平台，可分为两部分：终端节点的培训和综合项目的培训。终端节点实训涵盖了光线探测器、温湿度探测器、烟雾探测器、照明控制器、家电控制器等16个实训项目，通过实训，学生可以掌握最常见的传感器和控制器的基本原理和使用方法，并能具备独立排除设备故障、网络布线和配置的能力。完整的培训由五部分组成：门禁系统、照明控制系统、智能安防系统、智能监控系统和状态控制系统等。每个培训项目都是一个完整的集成项目，包括传感器、控制器和高级软件。学生可以发展他们解决问题的能力，独立创新能力，学习团队工作，并获得项目工作的经验。除了实践培训外，我们还注重培养学生的文件记录能力，让他们认识到保存过程记录的重要性，并积极撰写项目实施计划，从多方面培养学生的能力，让学生学以致用，不能仅停留在课本上。

四、结论

物联网是一个具有强大生命力的新生事物，这门新学科在社会建设等方面的广泛应用得到了广泛的关注和支持。中职是人才教育的重要基础，近年来取得了足够的进展，中职以 "为社会培养人才 "为目标，大力开展学校学科建设。只有以培养物联网人才为目标，中职才能帮助学生整合和应用物联网职业所需的各种跨学科知识。在实际的物联网教育体系中，不仅要包括一般的物联网知识体系，还要加强物联网学生的实验基本技能和技术教育。通过各种实践活动和与物联网的联系来培养和提高学生的专业素质、实践应用能力和创新精神，努力培养出水平高、能力强的复合型创新人才，在促进学生自身全面发展的同时，满足社会对物联网人才的需求。

参考文献:

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[3] 刘涛，钱良，王新兵，田晓华.无线传感器网络实验教学方法实

本文系东莞市教育教育科研项目：“品质课堂理念下中职《物联网工程综合实训》课程资源的开发研究”（课题编号：2021GH880）的研究成果