物联网应用技术专业虚拟仿真实训平台建设研究

摘要：互联网时代，互联网行业对相关人才的专业能力和专业素养提出了更高要求，提升物联网应用技术专业人才的综合素养是必然选择，是物联网应用技术专业的建设任务。基于此，在互联网时代下，为进一步提升物联网应用技术专业的教学质量，学校应积极推动虚拟仿真技术与课堂教学的融合，以虚拟仿真技术为基础，搭建教学实训平台，为学生提供实训场所，以此促进学生实践能力、综合能力、专业素养的提升，提高物联网应用技术专业课堂教学质量。

关键词：物联网应用技术专业；虚拟仿真技术；实训平台设计

物联网应用技术专业对学生的实践能力有较高要求，单一的理论讲解教学效果有限，学生难以通过书本和教材实现对知识的全面掌握。因此，在教学中，教师应以虚拟仿真技术为辅助，发挥现代技术优势，通过虚拟仿真技术搭建教学实训平台，通过线上教学解决实训设备、实训场地不足等难题，为学生提供良好的学习环境，在实训操作中提高学生的实践能力，引导学生清晰、直观地掌握专业知识，提高学生学习效果。可见，探究物联网应用技术专业虚拟仿真实训平台的建设尤为必要，具有重要现实意义。

1虚拟仿真实训平台建设的必要性

1.1解决教学设备不足问题

虚拟仿真技术指以多媒体、人机交互、通信等技术为基础，促进虚拟现实有机结合的高层次技术。虚拟仿真技术具有独特优势，其中以虚拟化和仿真化最为突出，能利用计算机软件模拟各类场景，从而为课堂教学提供助力，引导学生参与虚拟实验，解决物联网应用技术实训难的问题。例如，在教学中，学生需要掌握物联网布线、设备调试等内容，传统教学无法为学生提供实践机会，学生难以有效掌握。通过虚拟仿真实训平台，学生能通过线上平台完成实训操作，从而获得实践锻炼，掌握相应专业知识。其次，通过线上实训平台，学生在实验过程中无需损耗设备和材料便可完成实验操作，实验成本较低、实验安全性高，可减少物力与财力的浪费[1]。

1.2丰富课堂教学内容

虚拟仿真技术融合了计算机图形、多媒体技术等多种技术，虚拟仿真实训平台的搭建能为学生提供逼真的实验场所，让学生获得良好学习体验。通过虚拟仿真实训平台，学生能沉浸其中，在逼真的虚拟场景中有身临其境之感，在实验时有真实感受，在强大的交互性优势下与设备、场景实现互动。同时，虚拟仿真实训平台建设有效弥补教材和书本知识的不足，拓展课堂教学内容。教师可通过实训平台自由安排实训任务和实训时间，实现课堂教学的延伸，从而实现教学内容的丰富，让学生从更深层次、更宽角度理解物联网知识，拓宽学生视野。

2虚拟仿真实训平台的建设

以虚拟仿真技术为支撑，结合计算机通信技术实现物联网应用技术专业教学实训平台的建设能为课堂教学提供助力，解决物联网应用技术专业硬件设备不足、实训场景不真等问题，为学生提供虚拟仿真实训平台，满足学生学习需求。

2.1桌面式虚拟仿真基础平台

首先，可推动桌面式虚拟仿真基础教学平台的建设，满足基础教学需求。通过基础教学平台的搭建，能将传感器、网关、电源、执行器、RFID射频设备、终端等物联网相关设备融为一体。在学习初期，学生可通过仿真系统了解各类物联网知识，接触实验设备和工具，熟悉物联网感知层、网络层、应用层三层构架，为后续的学习奠定基础，加强对物联网项目场景应用的认知。同时，通过基础仿真系统，学生能提前了解物联网设备操作技巧，提高实操熟练度，以避免在后续实操中出现操作失误，有效提升学生实操能力[2]。

2.2典型应用三维虚拟平台

典型应用三维虚拟平台从物联网应用层出发，在技术支持下实现对数据的采集和处理，以图表、文字等形式实现对数据的合理利用，并以虚拟现实的方式进行呈现。在教学中，平台可实现对各种数据的有效管理，包括日志、模型、用户等信息，实现三维可视化智能物联网管理平台的搭建，在三维场景中对特定的设备信息进行仿真效果渲染，从而营造出逼真场景，让学生有直观体验。

2.3增强式虚拟场景

增强式虚拟场景以传感器技术为基础，结合增强式虚拟现实系统构成，将书本知识以直观方式呈现，利用Vr技术进行相关场景的模拟。学生可通过虚拟仿真平台进入模拟环境，结合理论知识在模拟环境中进行交流、互动，实现对知识的探究，在人机交互模式下完成相应的实验操作，获得良好学习体验。

3基于虚拟仿真技术的物联网应用技术专业教学仿真实践

可通过虚拟仿真实训平台营造信息化教学生态，合理利用Proteus仿真软件辅助教学，进一步优化实训教学环节，增强其可操作性。在教学中，教师可以传统教学模式为基础，以虚拟仿真实训平台为辅助，促进课前实训任务、课中考核与课后复习的无缝衔接，实现“教-学-评”一体化，为学生提供开放、共享的实训场所，以促进教学效果的提升[3]。在课前，学生能通过Proteus仿真平台学习理论知识，明确实训任务单、阅读实训指导书，掌握实训的基本规则。同时，学生可利用碎片时间完成自学任务，高效便捷地完成实训知识点的预习，自主完成在线仿真实训练习，为后续的课堂学习奠定基础，以进一步促进课堂实验实训效率的提升。课中，学生可通过实训平台进行实训操作，通过平台快速获取实训数据，在完成实训操作后一键点击生成动态实训报告，由平台自动审核和评估，以保证实训结果的真实、可靠。课后，虚拟仿真实训平台自动分析学生学习情况，基于学生学情分析报告明确教学效果，精准生成统计图表，供教师参考，为后续教学方案、教学计划的设计提供借鉴，推动课堂教学的改进。

4结语

综上所述，物联网应用技术专业具有实践性强的特点，对学生的实践能力和综合能力有较高要求。因此，为解决实训场景、实训设备方面存在的问题，学校应积极应用虚拟仿真技术推动虚拟仿真实训平台的建设，结合计算机通信、人工智能等技术为学生提供良好的线上学习平台，助力学生高效学习，促进物联网应用技术专业教学质量的提升。

参考文献：

[1]王亮，韩玉君.物联网应用技术专业虚拟仿真实训平台建设研究[J].物联网技术，2024，14（08）：159-162.

[2]刘金亭.“双高”背景下以创新能力培养为核心的实训教学体系构建与实践——以物联网应用技术专业为例[J].科学咨询（科技·管理），2022，（02）：91-93.

[3]谭方勇，刘昭斌.物联网虚拟仿真技术在高职物联网实践教学中的应用[J].计算机教育，2019，（01）：154-157.