物聯(lián)網(wǎng)課程體系

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標是面向物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中“物聯(lián)網(wǎng)解決方案供應商、系統(tǒng)集成商、運營及服務供應商、設備供應商、傳感器設備提供商、芯片提供商”，特別是商業(yè)領域的物聯(lián)網(wǎng)應用企業(yè)，培養(yǎng)具備商業(yè)智能開發(fā)與應用、無線傳感與數(shù)據(jù)采集、物聯(lián)網(wǎng)工程設計與實施、上位機系統(tǒng)開發(fā)等知識和技能，能在物聯(lián)網(wǎng)智能系統(tǒng)集成工程師、物聯(lián)網(wǎng)平臺運維工程師、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持工程師、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品營銷主管、智慧商業(yè)應用開發(fā)工程師等崗位，從事智慧商務規(guī)劃與實施、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成及相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)品的開發(fā)、相關(guān)應用與推廣等工作，具有創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新能力和國際競爭力的高素質(zhì)技術(shù)技能人才。

根據(jù)本專業(yè)的人才培養(yǎng)目標，組合多個學習路線圖，進行有機的課程組合，并將課程按照年級及必修或選修進行合理的分配，構(gòu)建出課程體系。本專業(yè)的學生可以在課程體系里找到符合其職業(yè)規(guī)劃的學習路線圖，從而實現(xiàn)對差異化人才培養(yǎng)的有效支撐。

可供參考的課程體系

表1：專業(yè)學習領域課程體系設置表

表2：基于工作過程的專業(yè)學習領域課程體系詳細設計

物聯(lián)網(wǎng)應用技術(shù)專業(yè)課程結(jié)構(gòu)分析圖

物聯(lián)網(wǎng)實訓室建設

1、基礎理論教學云平臺

IT教學云平臺采用B/S架構(gòu)，提供教學環(huán)節(jié)所需的教材、教案、微課、課件、實訓指導書等資源。傻瓜式教學、模板化教學，同時又為優(yōu)秀教師提供靈活的難度控制極大降低備課難度，提升實戰(zhàn)教學品質(zhì)。

物聯(lián)網(wǎng)教學云平臺

2、基礎實驗實訓設備

針對單片機、傳感器、ZigBee無線傳感網(wǎng)、RFID、物聯(lián)網(wǎng)信息安全等各門物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課而言，實驗是必不可少的教學環(huán)節(jié)。綜合實驗室以各類型的物聯(lián)網(wǎng)工程應用實訓裝置、多功能物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓臺、物聯(lián)網(wǎng)智能家居實訓系統(tǒng)為主，為本門專業(yè)課程提供實驗環(huán)境支撐。唯眾提供多種實驗室設備用于支持知識點學習，支撐實驗教學及科研活動。

基礎實驗實訓設備

3、創(chuàng)新實驗實訓設備

實訓系統(tǒng)脫胎于實際物聯(lián)網(wǎng)運用案例，從實際工程案例中濃縮、提煉而來，它們將無線傳感器網(wǎng)絡、RFID、移動開發(fā)、移動通信、嵌入式網(wǎng)關(guān)等技術(shù)綜合運用在同一套系統(tǒng)中，實現(xiàn)分散知識點的綜合運用，并實現(xiàn)知識點到知識面的過渡。

創(chuàng)新實驗實訓設備

物聯(lián)網(wǎng)沙盤

4、物聯(lián)網(wǎng)教學輔助工具

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(qū)動庫，根據(jù)圖形模塊上下關(guān)聯(lián)形式連接變量、函數(shù)、輸入輸出等各類語言代碼，最終組合為可執(zhí)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(guān)系和層級結(jié)構(gòu)，替代傳統(tǒng)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(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)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(fā)界面，通過拖拽、移動一些控件與控件節(jié)點，來過完成一個頁面的設計。它非常適合物聯(lián)網(wǎng)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(lián)網(wǎng)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(diào)試就能做出企業(yè)級的物聯(lián)網(wǎng)應用。

可視化界面設計工具

5、物聯(lián)網(wǎng)云服務融合平臺

物聯(lián)網(wǎng)的應用廣泛，遍及家居、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、物流、食品安全等各個領域，其具體的應用方式、產(chǎn)業(yè)模式、產(chǎn)品形態(tài)會有比較大的差異，但是其體系結(jié)構(gòu)和核心技術(shù)都是一致的。共性核心技術(shù)和設備是：感知執(zhí)行器、智能節(jié)點、數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)的感知層；網(wǎng)絡通訊、大數(shù)據(jù)服務、Web服務等構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡層；各種客戶端應用、應用管理系統(tǒng)構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)的應用層。豐富的數(shù)據(jù)分析：提供豐富的數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析結(jié)果展示，幫助學校從整體上把握設備的使用情況。

跨平臺：基于Web架構(gòu)你所需的僅僅是網(wǎng)頁瀏覽器或者移動終端，無需糾結(jié)使用哪款操作系統(tǒng)，任何可以上網(wǎng)的PC、智能手機、平板電腦等設備都可以隨時隨地的訪問云平臺。

物聯(lián)網(wǎng)融合云平臺

物聯(lián)網(wǎng)融合平臺是支援師生用來構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)上層應用開發(fā)的中間件系統(tǒng)，它提供物聯(lián)網(wǎng)感知層設備快速接入，API標準輸出、實訓項目管理，輕松上云。它非常適合物聯(lián)網(wǎng)初學者學者使用，將感知層與應用層快速連接，降低學習門檻，支持主流的主流高級開發(fā)語言做出企業(yè)級的應用。

產(chǎn)品功能如下：

• 設備接入：物聯(lián)網(wǎng)感知層(網(wǎng)關(guān)、節(jié)點，如攝像頭)接入， 目前平臺提供多種接入?yún)f(xié)議類型，分別是TCP、MQTT、TCP透傳、HTTP等，通信網(wǎng)絡可以是常見的3G/4G、WIFI、以太網(wǎng)口等；

• API輸出：提供二次開發(fā)統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式標準，簡單，不限開發(fā)語言，以便學生通過云平臺提供的統(tǒng)一終API接口，進行數(shù)據(jù)的采集、分析和設備的監(jiān)測控制，快速開發(fā)屬于自己的物聯(lián)網(wǎng)應用程序。

• 項目管理：學生可創(chuàng)建、啟動、修改、刪除屬于自己的物聯(lián)網(wǎng)項目，并根據(jù)項目生成專屬API接口文檔，管控項目內(nèi)感知層(網(wǎng)關(guān)、節(jié)點，如攝像頭)硬件連接。

• 軟松上云：提供完善、安全的云端數(shù)據(jù)開發(fā)接口， 規(guī)避復雜物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議的解析、云端數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換任務，簡化物聯(lián)網(wǎng)項目開發(fā)、調(diào)試過程，使學生簡單、高效地開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)項目應用。

物聯(lián)網(wǎng)實訓室空間設計

物聯(lián)網(wǎng)實訓室3D效果圖

物聯(lián)網(wǎng)實訓室3D效果圖

物聯(lián)網(wǎng)實訓室3D效果圖

【典型案例】2020內(nèi)蒙古機電職業(yè)技術(shù)學院物聯(lián)網(wǎng)嵌入式實訓室

2020內(nèi)蒙古機電職業(yè)技術(shù)學院物聯(lián)網(wǎng)嵌入式實訓室

【典型案例】2020促進金磚工業(yè)創(chuàng)新合作大賽總決賽“未來技能” 賽道物聯(lián)網(wǎng)賽項

2020促進金磚工業(yè)創(chuàng)新合作大賽總決賽“未來技能” 賽道物聯(lián)網(wǎng)賽項

【典型案例】2020一帶一路暨金磚國家技能發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新大賽物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其在智慧城市中的應用賽項

2020一帶一路暨金磚國家技能發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新大賽物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其在智慧城市中的應用賽項

【典型案例】2020年黑龍江省物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)職業(yè)技能大賽

2020年黑龍江省物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)職業(yè)技能大賽

【典型案例】2019年湖北省職業(yè)院校技能大賽（高職組）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用賽項

2019年湖北省職業(yè)院校技能大賽（高職組）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用賽項

物聯(lián)網(wǎng)項目實訓教學解決方案

【課程資源】物聯(lián)網(wǎng)項目實訓和課程設計課程體系

中職、高職還有本科，實訓教學最關(guān)鍵的要素都是課程資源。唯眾以物聯(lián)網(wǎng)基礎課程、核心技術(shù)課程為基礎，以物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)實際應用案例為原型，遵照院校實訓教學規(guī)范，開發(fā)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(lián)網(wǎng)實訓教學需求。

物聯(lián)網(wǎng)項目實訓和課程設計課程體系

【軟件系統(tǒng)】物聯(lián)網(wǎng)教學云平臺

物聯(lián)網(wǎng)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(fā)在線課程，支持Word、PPT、PDF、視頻等常見課件直接轉(zhuǎn)換成在線課程，從而讓老師很方便的將專業(yè)基礎課程遷移到平臺上，便于構(gòu)建完整的物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能專業(yè)課程體系。平臺內(nèi)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。

【軟件系統(tǒng)】物聯(lián)網(wǎng)項目實訓平臺

物聯(lián)網(wǎng)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(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，方便于學生通過物聯(lián)網(wǎng)融合平臺學習到物聯(lián)網(wǎng)硬件知識及掌握軟件編程技術(shù)，同時滿足物聯(lián)網(wǎng)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(fā)，基于B/S架構(gòu)，采用 MVC 模式開發(fā)；抽象出對象層，展現(xiàn)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(guī)模的并行開發(fā)，分批分次對整個系統(tǒng)進行升級、維護、改造提供基礎，擴展能力極強。物聯(lián)網(wǎng)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(nèi)容的熟練程度。每個學生可以在平臺中自由創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)的PC、智能手機、平板電腦等），物聯(lián)網(wǎng)融合平臺真正的做到了讓學生體會到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用以及物聯(lián)網(wǎng)應用的職業(yè)前景。如下圖：

【軟件系統(tǒng)】物聯(lián)網(wǎng)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(qū)動庫，根據(jù)圖形模塊上下關(guān)聯(lián)形式連接變量、函數(shù)、輸入輸出等各類語言代碼，最終組合為可執(zhí)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(guān)系和層級結(jié)構(gòu)，替代傳統(tǒng)的代碼編寫過程，簡化底層硬件代碼編寫過程。

可視化界面設計工具是輔助師生用來構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)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(fā)界面，通過拖拽、移動一些控件與控件節(jié)點，來過完成一個頁面的設計。它非常適合物聯(lián)網(wǎng)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(lián)網(wǎng)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(diào)試就能做出企業(yè)級的物聯(lián)網(wǎng)應用。

【方案特點】

【開放化管理的教學平臺】

物聯(lián)網(wǎng)教學云平臺是一個通用的教學管理系統(tǒng)，根據(jù)客戶需求內(nèi)置物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算和人工智能等實訓實戰(zhàn)課程資源，包括教案、教程、PPT、課件、微課、實訓指導書、配套材料等內(nèi)容。老師也可以將自己的Word、PPT、PDF、視頻等實訓方案或課程資源上傳到平臺上，基于平臺開展項目實訓教學。

【創(chuàng)新型物聯(lián)網(wǎng)實訓裝置】

物聯(lián)網(wǎng)工程應用實訓裝置是一款物聯(lián)網(wǎng)多功能綜合教學實訓平臺，包含了完整的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，包括：感知層、網(wǎng)絡層和應用層實例實訓的實訓設備。它以創(chuàng)新性的項目實踐網(wǎng)板為基礎環(huán)境，提供智能家居、智能農(nóng)業(yè)、智能安防、智慧交通等實踐組件包，每個實踐組件包能夠完成一個完整的物聯(lián)網(wǎng)應用實訓案例。學生可以使用組件包、線材、接插件、軟件資源，從零開始，自由設計各種類型的物聯(lián)網(wǎng)應用項目，為學生提供一個良好的創(chuàng)新實踐、課程設計、畢業(yè)設計環(huán)境。

【跨平臺物聯(lián)網(wǎng)云服務平臺】

①平臺提供物聯(lián)網(wǎng)感知層設備快速接入：物聯(lián)網(wǎng)感知層(網(wǎng)關(guān)、節(jié)點，如攝像頭)接入目前平臺提供多種接入?yún)f(xié)議類型

②平臺提供API標準輸出：平臺提供二次開發(fā)統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式標準，簡單，不限開發(fā)語言，以便學生通過云平臺提供的統(tǒng)一API接口

③實訓項目管理：學生可創(chuàng)建、啟動、修改、刪除屬于自己的物聯(lián)網(wǎng)項目，并根據(jù)項目生成專屬API接口文檔管控項目內(nèi)感知層(網(wǎng)關(guān)、節(jié)點，如攝像頭)的硬件連接。

④輕松上云：平臺提供完善、安全的云端數(shù)據(jù)開發(fā)接口，規(guī)避復雜物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議的解析、云端數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換任務，簡化物聯(lián)網(wǎng)項目開發(fā)、調(diào)試過程，使學生簡單、高效地開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)項目應用。

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