物联网工程实施与运维（初级）第2版 课程标准v0.2

《物联网工程实施与运维-初级》课程标准课程类别：专业核心课程课程属性：必修课程学分/学时：4学分/72学时适用专业：物联网工程技术/物联网技术应用北京新大陆时代教育科技有限公司2022.05一、课程概述（一）课程性质与定位本课程是中等职业院校物联网工程技术专业的专业核心课。课程以培养学生职业技能为主要出发点，对标《物联网工程实施与运维》1+X职业技能等级标准，通过提炼物联网企业岗位需求以及岗位技能，采用基于任务驱动的教学模式由浅入深的对物联网工程实施与运维知识进行讲解。本课程主要针对物联网工程实施、物联网系统运维、物联网设备安装等岗位开设，主要任务是培养学生根据项目产品使用文档与实施流程，完成物联网设备检测、安装、调试及云平台接入，物联网应用系统搭建与故障维护，设备运行监控和故障维护。本课程在物联网专业中的课程定位如表1所示：表1《物联网工程实施与运维-初级》课程定位前续课程课程名称前续课程提供的主要专业能力支撑计算机网络基础网络结构认知能力计算机软件基础计算机软件安装能力电子电工技术电路原理图识读能力综合布线网络、弱电、强电布线能力物联网设备安装与调试设备安装与调试能力后续课程课程名称本课程为后续课程提供的专业能力支撑物联网综合项目实训物联网工程实施能力毕业设计物联网工程实施能力（二）课程设计思路本课程以中等职业院校物联网专业的学生就业为导向，将教学内容与工作岗位对专业人才的知识要求与技能要求结合起来，将项目实践提升到一个较重要的位置，按照“理论—项目构建—项目实施”的组织结构进行课程设计。本课程共分6个项目，分别是智慧社区设备检测与安装、智能仓储系统数据遥测、智能办公系统部署、智能生产线AIoT平台仿真、智能车库运行监控、智能照明系统故障维护，通过6个项目系统介绍物联网工程实施与运维。在课程内容的编排上采用“理论”+“实践”的课程设计理念，将教学内容与现实工作岗位对专业人才的知识要求与技能要求结合起来，融入职业目标、项目要求与专工作计划，使学生在学习理论知识的过程中提高动手操作能力。二、课程教学目标（一）总体目标本课程作为物联网专业针对物联网系统集成相关岗位的入门进阶课程，培养学生掌握物联网系统集成相关技术的应用，能根据接线图对物联网设备进行安装与调试，具备胜任胜任物联网及其行业系统工程的相关工作。希望通过本课程的学习，加深对物联网技术的理解，为进一步研究和从事物联网工作提供良好的理论基础和实操经验。（二）具体目标知识目标理解物联网项目实施的基本理论知识；掌握物联网设备检测与安装技术；掌握物联网设备调试技术与云平台接入技术；掌握物联网应用系统服务器与数据库的部署方法；掌握物联网设备运行监控运行与维护方法；掌握根据物联网系统特点，分析定位故障的方法。能力目标具备能够清晰阅读物联网集成工程相关文档的能力；具备运用物联网系统集成理论与实践知识分析解决实际问题的能力；具备物联网设备的检测、安装与调试能力；具备AIoT平台应用能力；具备设备运行监控运行与维护能力。素质目标培养谦虚、好学、勤于思考、认真做事的良好习惯---严谨的职业素养和正确工程运维思路；培养团队协作能力---相互沟通、互相帮助、共同学习、共同达到目标；提升自我展示能力---讲述、说明、表述和回答问题；培养自我学习能力---利用书籍或网络上的资料帮助解决实际问题。三、课程教学内容（一）教学项目设计与学时分配本课程以智慧社区设备检测与安装、智能仓储系统数据遥测、智能办公系统部署、智能生产线AIoT平台仿真、智能车库运行监控、智能照明系统故障维护，6个项目为载体，设计选取19个典型工作任务，根据岗位工作任务要求，确定学习任务内容；本课程采取项目驱动教学模式，以学生为主体，以任务为导向组织教学考核。表2教学项目设计与学时分配表序号教学项目学习任务参考学时学时小计1智慧社区设备检测与安装任务1、设备开箱验收310任务2、物联网设备检测3任务3、物联网设备安装与配置（有线传输）42智能仓储系统数据遥测任务1、网络搭建与参数设置412任务2、物联网设备安装与配置（无线传输）4任务3、物联网云平台呈现43智能办公系统部署任务1、Windows操作系统安装与配置410任务2、MySQL数据库部署3任务3、IIS服务器搭建34智能生产线AIoT平台仿真任务1、虚拟仿真接线412任务2、虚拟机终端配置4任务3、物联网云平台呈现（虚拟仿真）45智能车库运行监控任务1、Windows操作系统监控416任务2、MySQL数据库监控4任务3、IIS服务监控4任务4、AIoT平台监控46智能照明系统故障维护任务1、Windows操作系统故障排查412任务2、MySQL数据库故障排查4任务3、硬件故障排查4总计72表3学习任务详细设计表学习情境项目一智慧社区设备检测与安装10学时情境描述要求在完成对应物联网设备采购后，进行到货设备的检测与安装。根据智慧社区设备检测与安装的标准化流程，完成智慧社区设备检测、安装与配置，并且实现物联网中心网关监测设备数据的功能。任务一：能完成项目设备产品开箱验收工作，并提交设备验收单。任务二：能遵循物联网设备到货流程完成设备检测工作，根据产品说明书利用软硬工具对设备性能指标进行检测。任务三：能进行物联网设备的连接、安装与配置，实现物联网中心网关监测设备数据的功能。学习任务任务1设备开箱验收3学时知识与技能要求了解物联网项目设备进场的开箱验收流程；掌握设备开箱验收的方法和注意事项；了解物联网项目产品规格、参数要求；掌握利用产品外观判断产品完好性的方法；了解产品的信号灯、声音警示、屏幕提示等信息的获取方法。学习任务任务2物联网设备检测3学时知识与技能要求熟悉物联网设备常用的软硬件检测工具；掌握物联网设备性能检测的方法；掌握检测工具和检测软件的使用方法；掌握解读设备使用说明书的方法。学习任务任务3物联网设备安装与配置（有线传输）4学时了解物联网设备安装的常用工具；掌握电气接线图和安装布局图的基础知识；了解物联网设备安装施工要领和流程；了解物联网设备安装注意事项；掌握设备安装图纸与产品说明书的识读方法；掌握壁挂式设备和导轨式设备的安装方法；掌握物联网设备的接线和供电方法；掌握物联网设备配置与参数修改的方法；掌握设备实时数据查看和设备控制的配置方法。学习情境项目二智能仓储系统数据遥测12学时情境描述智能仓储系统要求借助感知层设备提高仓储系统的自动信息化水平，搭建基础网络环境以及完成基本参数设置，并且利用物联网中心网关实现传感器与执行器的有效管理与监控，实现ThingsBoard云平台监控物联网设备的功能。任务一：能利用路由器与物联网中心网关的配置完成基础网络环境搭建。任务二：能完成感知层设备、传感节点、网络通信设备和物联网网关设备的正确配置。任务三：能完成物联网中心网关与ThingsBoard云平台的对接。学习任务任务1网络搭建与参数设置4学时知识与技能要求了解物联网设备配置规范、要求及注意事项；了解路由器的配置方法；了解物联网中心网关的配置方法；了解基础网络设备的安装与接线。学习任务任务2物联网设备安装与配置（无线传输）4学时知识与技能要求了解常见的物联网感知层设备的接口及应用；掌握ZigBee通信设备的配置参数及配置方法；了解常用调试软件的使用方法；了解物联网硬件设备的调试方法。学习任务任务3物联网云平台呈现4学时知识与技能要求掌握物联网云平台的基础知识；掌握ThingsBoard平台的功能及应用；熟悉ThingsBoard平台的使用方法；掌握物联网项目设备添加操作；掌握物联网中心网关与ThingsBoard平台互联的方法；掌握ThingsBoard平台数据采集的操作。学习情境项目三智能办公系统部署10学时情境描述要求将办公计算机安装为WindowsServer2019操作系统，利用MySQL数据库的部署提升数据的处理能力，通过IIS服务器的安装构建统一办公自动化平台，并根据应用特点完成办公应用程序的使用。任务一：能完成WindowsServer2019安装与配置。任务二：能在WindowsServer2019操作系统上完成MySQL部署。任务三：能在WindowsServer2019操作系统上完成IIS服务器搭建。任务四：能在WindowsServer2019操作系统上完成应用程序的安装、配置与卸载。学习任务任务1Windows操作系统安装与配置4学时知识与技能要求了解虚拟机分类、主流虚拟机软件；掌握虚拟机软件安装操作；了解WindowsServer2019操作系统的功能、系统版本；掌握WindowsServer2019操作系统的安装及网络配置操作；掌握访问权限的管理方法；掌握磁盘分区的管理操作；了解Microsoft.NETFramework；掌握Microsoft.NETFramework安装操作；了解JavaDevelopmentKit；掌握JavaDevelopmentKit安装操作。学习任务任务2MySQL数据库部署3学时知识与技能要求了解数据概念、产品分类；了解MySQL特点、发行版本、主要应用场景；掌握MySQL的安装、配置、登录方法；了解Navicat；掌握Navicat连接MySQL服务端的方法；了解SQL数据的类型；了解数据库创建、查看、选择、删除等常见操作指令；了解数据表创建、查看、修改、删除等常见操作指令；了解数据库脚本执行方法；掌握数据库权限管理操作；掌握数据库备份与还原操作。学习任务任务3IIS服务器搭建3学时知识与技能要求了解IIS、Tomcat等WEB服务器；掌握IIS服务器安装方法；掌握IIS网站的搭建方法。学习情境项目四智能生产线AIoT平台仿真12学时情境描述要求基于AIoT平台构建物联网工程环境，完成智能生产线设备的选用后进行虚拟仿真接线，虚拟终端配置以及ThingsBoard云平台的对接。任务一：能在AIoT平台上完成智能生产线系统设计与仿真图绘制。任务二：能在AIoT平台上完成虚拟终端的配置，实现虚拟机终端与ThingsBoard云平台。任务三：能在AIoT平台上完成ThingsBoard云平台仪表板的设计。学习任务任务1虚拟仿真接线4学时知识与技能要求了解AIoT平台虚拟仿真界面、使用方法；了解虚拟设备分类、连线、参数设置、状态查看；掌握仿真系统设计的方法；掌握AIoT仿真图绘制的方法。学习任务任务2虚拟机终端配置4学时知识与技能要求了解常见的docker命令；了解文本编辑器vi、nano；了解通信协议TCP/IP、MQTT、Modbus、CoAP；掌握资产与设备部署方法；掌握创建并启动tb-gateway容器方法；掌握tb-gateway主配置文件修改操作；掌握连接器配置文件修改操作。学习任务任务3物联网云平台呈现（虚拟仿真）4学时知识与技能要求掌握最新遥测数据查看方法；熟悉ThingsBoard平台仪表库的界面功能及使用方法；掌握ThingsBoard常用的部件及配置方法。学习情境项目五智能车库运行监控16学时情境描述要求智能车库监管为基础，通过监控工具、日志管理等手段完成操作系统、数据库、IIS服务、AIoT平台四大模块的运行监控。任务一：能在WindowsServer2019操作系统中完成性能监控、日志管理与进程监控。任务二：能在MySQL数据库中完成日志管理与查询监控。任务三：能在WindowsServer2019操作系统中完成IIS服务监控。任务四：能在AIoT平台完成审计日志监控和ApiUsage监控。学习任务任务1Windows操作系统监控4学时知识与技能要求了解服务器监控内容、常见监控工具；掌握性能监视器的使用方法；掌握任务管理器的使用方法；了解服务器日志管理的使用方法；掌握进程监控的使用方法。学习任务任务2MySQL数据库监控4学时知识与技能要求了解数据库日志管理的使用方法；掌握MySQL监控技术；掌握数据库日志查看的命令结构；了解数据库查看监控的命令。学习任务任务3IIS服务监控4学时知识与技能要求掌握IIS服务器日志设置和查看；掌握IIS监控工具的使用。学习任务任务4AIoT平台监控4学时知识与技能要求了解租户管理员、客户；了解审计日志；掌握审计日志监控方法；了解ApiUsage监控界面、使用统计；掌握ApiUsage监控方法。学习情境项目六智能照明系统故障维护12学时情境描述要求将智能照明系统故障案例为背景，根据故障排查流程与技巧，分别完成操作系统、数据库、硬件设备、网络四大模块故障排查过程。任务一：能在WindowsServer2019操作系统中进行服务器启动故障处理，并完成服务器数据备份及恢复。任务二：能完成MySQL数据库的数据编码问题处理。任务三：能完成物联网硬件设备数据监控故障处理。任务四：能完成基础网络环境通信故障处理。学习任务任务1Windows操作系统故障排查4学时知识与技能要求了解服务器软件故障及处理思路；了解服务器硬件故障及处理思路；了解服务器系统故障常用处理措施；掌握系统服务器启动故障处理方法；掌握系统事件查看器的使用方法；掌握系统服务器数据备份及恢复的方法。学习任务任务2MySQL数据库故障排查4学时知识与技能要求了解数据库常见故障及处理方法；了解数据库常见错误代码；了解数据库查看的故障及原因；了解MySQL的日志查看方法；掌握系统数据库编码问题的处理方法。学习任务任务3硬件故障排查4学时知识与技能要求掌握设备故障排查方法；了解设备故障排查步骤；了解常见感知层设备故障及原因；掌握物联网中心网关无法监控数据问题的处理方法。四、教学实施建议（一）教学方法与教学组织形式建议1.教学方法为培养学生物联网工程实施、物联网系统运维、物联网设备安装等岗位职业能力，实现与企业岗位工作“零距离对接”，本课程建议采用的特色教学方法有以下几种：（1）“设计项目任务驱动”教学法通过在真实的任务中探索学习，不断地提高学生成就感，更大地激发他们的求知欲望，逐步形成一个感知心智活动的良性循环，从而培养出独立探索、勇于开拓进取的创新能力。（2）项目教学法在教学中把知识与技能进行有机的结合，充分发掘学生的创造潜能，提高学生解决实际问题的综合能力，为学生零距离就业奠定基础。（3）讨论式与启发式教学相结合对于实践性强的内容，安排专题学生自学，然后由一个学生在课堂上讲述，大家再一起讨论、分析和评价，这样使每个学生都有兴趣积极参与，活跃课堂气氛，培养自学的能力。（4）模拟和实际相结合的环境教学法针对物联网工程实施和运维实际岗位的工作环境，综合运用了模拟环境和实际环境的教学方法。2.教学组织形式在以“学生为主体，以能力为本位”的指导思想下，本课程模拟企业真实的物联网项目开发的流程，采用“自主学习”和“任务驱动”的方式，促使学生在完成任务的过程中发现问题、分析问题、实践技能、应用技能、解决问题。再配以分组教学，让学生取长补短、集体协作，在独立思考、独立操作的基础上，通过小组讨论、协商、互相帮助，力争让每位学生都能圆满完成任务，掌握技能，也让学生从中体会到团队的力量、协作的乐趣，培养他们的职业道德与素质。（二）教材选用或编写建议