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職業(yè)教育物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái):產(chǎn)教融合新范式

職業(yè)教育物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái):產(chǎn)教融合新范式

2025/6/26 15:33:04

一、項(xiàng)目背景與行業(yè)痛點(diǎn)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加速滲透工業(yè)4.0、智慧城市等領(lǐng)域的背景下,職業(yè)院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)面臨三大核心挑戰(zhàn):

l 設(shè)備兼容性不足:傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室多采用單一品牌PLC或傳感器,無法模擬真實(shí)工業(yè)場景中多協(xié)議共存的復(fù)雜環(huán)境;

l 實(shí)踐與產(chǎn)業(yè)脫節(jié):學(xué)生缺乏對(duì)邊緣計(jì)算、協(xié)議轉(zhuǎn)換等關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)操經(jīng)驗(yàn),難以適應(yīng)企業(yè)需求;

l 教學(xué)評(píng)估低效:傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)依賴人工記錄數(shù)據(jù),難以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生操作行為、項(xiàng)目完成度的精準(zhǔn)分析。

某高職院校工業(yè)自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)基地的升級(jí)案例具有典型性。該基地原有設(shè)備存在數(shù)據(jù)孤島、能耗浪費(fèi)、管理低效等問題,學(xué)生無法實(shí)時(shí)獲取設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù),教師難以統(tǒng)一管理多品牌PLC、傳感器等設(shè)備,導(dǎo)致產(chǎn)教融合實(shí)踐效果不佳。

二、御控網(wǎng)關(guān)技術(shù)架構(gòu)與核心功能

御控物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)作為實(shí)訓(xùn)室的核心樞紐,通過“感知層-傳輸層-平臺(tái)層-應(yīng)用層”全鏈路覆蓋,構(gòu)建了以下技術(shù)優(yōu)勢:

l 多協(xié)議兼容與邊緣計(jì)算

支持MQTT、HTTP、Modbus等50+種工業(yè)協(xié)議,無縫接入西門子、三菱等品牌PLC及各類傳感器;

內(nèi)置輕量化AI模型,可實(shí)現(xiàn)設(shè)備電流、溫度、振動(dòng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與異常檢測,降低云端壓力。例如,在某職業(yè)院校的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中,網(wǎng)關(guān)自動(dòng)識(shí)別待機(jī)設(shè)備并切斷電源,顯著降低能耗。

l 安全防護(hù)與可視化配置

提供設(shè)備認(rèn)證、數(shù)據(jù)加密、防火墻等安全機(jī)制,模擬真實(shí)工業(yè)場景下的安全防護(hù)需求;

通過Web界面實(shí)現(xiàn)組態(tài)、大屏、邊緣計(jì)算邏輯的拖拽式配置,降低學(xué)習(xí)門檻。學(xué)生可在無硬件條件下模擬設(shè)備接入、網(wǎng)關(guān)配置等操作,將虛擬設(shè)備與真實(shí)網(wǎng)關(guān)聯(lián)動(dòng),降低實(shí)訓(xùn)成本。

l 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)評(píng)估

記錄學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中的操作數(shù)據(jù),如協(xié)議配置錯(cuò)誤率、項(xiàng)目完成時(shí)間,生成個(gè)性化學(xué)習(xí)報(bào)告;

結(jié)合理論考試、項(xiàng)目答辯、實(shí)踐操作考核,實(shí)現(xiàn)多維度能力評(píng)估。某高職院校通過該功能,學(xué)生就業(yè)率提升30%,企業(yè)滿意度達(dá)95%。

三、典型應(yīng)用場景與教學(xué)成果

1. 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)全流程實(shí)訓(xùn)

某專科院校與御控合作開發(fā)“智慧水務(wù)”實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,學(xué)生團(tuán)隊(duì)通過以下步驟完成項(xiàng)目開發(fā):

需求分析:基于真實(shí)企業(yè)需求,設(shè)計(jì)水質(zhì)監(jiān)測、管網(wǎng)壓力控制等模塊;

設(shè)備選型:選用御控網(wǎng)關(guān)接入超聲波流量計(jì)、PH傳感器等設(shè)備;

網(wǎng)關(guān)配置:通過可視化界面完成協(xié)議轉(zhuǎn)換與邊緣計(jì)算邏輯部署;

系統(tǒng)部署:實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障預(yù)警等功能,最終該項(xiàng)目獲物聯(lián)網(wǎng)大賽一等獎(jiǎng)。

2. 虛擬仿真與硬件在環(huán)測試

御控網(wǎng)關(guān)支持虛擬設(shè)備與真實(shí)硬件的聯(lián)動(dòng)測試。例如,在某職業(yè)院校的實(shí)訓(xùn)中,學(xué)生通過虛擬PLC模擬設(shè)備故障,利用網(wǎng)關(guān)的遠(yuǎn)程控制功能進(jìn)行故障排查訓(xùn)練,實(shí)操效率顯著提升。

3. 產(chǎn)教融合生態(tài)構(gòu)建

御控網(wǎng)關(guān)與職業(yè)院校、企業(yè)共建實(shí)訓(xùn)基地,實(shí)現(xiàn)以下價(jià)值:

企業(yè)項(xiàng)目庫:引入真實(shí)企業(yè)項(xiàng)目,學(xué)生參與需求分析、方案設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié);

師資培訓(xùn):為教師提供網(wǎng)關(guān)技術(shù)、項(xiàng)目開發(fā)等培訓(xùn);

聯(lián)合運(yùn)營:賦能項(xiàng)目收益與知識(shí)產(chǎn)權(quán),推動(dòng)教學(xué)成果轉(zhuǎn)化。

四、創(chuàng)新模式與未來展望

御控網(wǎng)關(guān)通過“硬件+平臺(tái)+服務(wù)”三位一體的模式,為職業(yè)教育物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)提供了以下創(chuàng)新路徑:

低成本高效部署:支持本地化部署與云端服務(wù)模式,某高職院校通過虛擬仿真技術(shù)減少硬件損耗與場地需求;

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的課程優(yōu)化:基于實(shí)訓(xùn)數(shù)據(jù)生成學(xué)生能力模型與課程優(yōu)化建議,助力院校打造特色專業(yè);

未來,御控網(wǎng)關(guān)將進(jìn)一步融合AIoT技術(shù),探索元宇宙實(shí)訓(xùn)、數(shù)字孿生等前沿場景,為職業(yè)教育物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)提供更強(qiáng)大的技術(shù)支撐。

審核編輯(
王靜
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