对接世界职业院校技能大赛标准，唯众打造高质量工业互联网实训室

一、行业背景与职教需求

在全球制造业深度变革的浪潮中，工业互联网作为 “工业 4.0” 与 “中国制造 2025” 的关键支撑技术，正引领着传统制造业向智能化、网络化方向加速转型。它通过将新一代信息技术与工业生产深度融合，重塑了生产、管理和服务模式，为制造业带来了前所未有的发展机遇 。从智能工厂中设备的互联互通，实现生产流程的实时监控与优化，到工业大数据驱动的精准决策，提升企业运营效率和市场竞争力，工业互联网已成为推动产业升级的核心力量。

然而，工业互联网的快速发展也带来了巨大的人才缺口。据工业和信息化部人才交流中心发布的《工业互联网产业人才发展报告》显示，预计到 2025 年，我国工业互联网人才需求将达到 1850 万人左右，人才短缺问题日益凸显。这些人才不仅需要掌握扎实的工业技术基础，还需具备数字化、智能化技术的应用能力，以及国际化的视野和创新思维，以适应不断变化的产业需求。

世界职业院校技能大赛作为全球职业教育领域的顶级赛事，被誉为职业院校学生的 “奥林匹克” 盛会。其工业互联网赛项标准紧密跟踪行业前沿技术，全面涵盖了工业互联网领域的关键技术和核心职业能力要求，从工业网络搭建、工业数据采集与分析，到工业应用开发与系统集成，每一个环节都体现了对参赛选手综合素质和实践能力的高标准、严要求。这些标准不仅为职业院校的教学改革提供了明确的方向，也成为企业选拔和评价工业互联网人才的重要参考依据。

在这样的背景下，唯众凭借其在工业互联网教育领域的深厚积累和专业优势，积极响应行业需求，以世界职业院校技能大赛标准为导向，全力打造高质量的工业互联网实训室。旨在为职业院校提供一个集教学、实训、竞赛、科研于一体的综合性实践平台，帮助学生在真实的工业环境中锻炼和提升专业技能，培养出一批批适应产业升级需求的创新型、复合型工业互联网技术技能人才，为我国制造业的高质量发展提供坚实的人才保障。

二、世界职业院校技能大赛工业互联网赛项标准解析

（一）核心技能指标解构

世界职业院校技能大赛工业互联网赛项对参赛选手的核心技能提出了全方位、多层次的要求，这些技能指标紧密围绕工业互联网领域的实际应用，旨在培养具备扎实技术功底、创新思维和良好职业素养的高素质技术技能人才。

从技术能力维度来看，参赛选手需全面掌握工业数据采集、边缘计算部署、工业网络通信、云平台应用等核心技术。在工业数据采集环节，熟练运用传感器进行数据的精准获取，并掌握 PLC 编程技术，实现对工业设备数据的有效采集与控制。例如，在智能工厂的生产线上，通过各类传感器实时采集设备的温度、压力、转速等关键数据，再利用 PLC 编程将这些数据进行整合与传输，为后续的生产决策提供依据。边缘计算部署要求选手能够在工业现场的边缘设备上进行计算资源的合理配置与应用部署，实现数据的本地快速处理，减少数据传输延迟。以某智能制造企业为例，通过在车间边缘设备上部署边缘计算节点，对生产数据进行实时分析与处理，及时发现并解决生产过程中的问题，提高生产效率。工业网络通信方面，选手需精通 5G、工业以太网等通信技术，确保工业设备之间、设备与云端之间的数据高速、稳定传输。5G 技术的低延迟、高带宽特性，使得工业现场的实时控制与远程监控成为可能，如远程操控工业机器人进行复杂的生产任务。云平台应用则要求选手掌握数据建模与可视化技术，能够将采集到的工业数据进行深度分析与挖掘，构建数据模型，并通过可视化界面展示分析结果，为企业决策提供直观的数据支持。

创新与实践能力是赛项重点考察的另一核心维度。参赛选手需具备基于真实工业场景的问题解决能力，能够针对智能制造中的设备故障预测、能耗优化等实际需求，设计数据驱动的解决方案。在设备故障预测方面，选手可利用机器学习算法对设备运行数据进行分析，建立故障预测模型，提前预测设备可能出现的故障，避免生产中断。以某汽车制造企业为例，通过对生产线上设备的历史运行数据进行分析，建立故障预测模型，成功将设备故障率降低了 30%。在能耗优化方面，选手可通过对工业生产过程中的能源数据进行监测与分析，提出优化能源利用的方案，如调整设备运行参数、优化生产流程等，实现节能减排。某化工企业通过实施能耗优化方案，成功将能源消耗降低了 15%。选手还需通过编程实现算法部署与系统验证，确保解决方案的可行性与有效性。

职业素养与协作能力同样不可或缺。赛项严格考核选手的安全规范操作能力，如电气接线时的正确操作方法、网络安全防护的基本措施等，确保选手在实际工作中能够保障生产安全。团队分工协作能力也是重点考察内容，选手需在团队中明确自身职责，与队友密切配合，共同完成比赛任务。在项目文档撰写方面，选手需具备规范撰写项目需求分析、设计方案、测试报告等文档的能力，为项目的顺利实施与后续维护提供保障。

（二）评估体系与评分细则

为全面、客观、公正地评价参赛选手在工业互联网赛项中的表现，大赛采用了科学合理的 “过程性评价 + 结果性评价” 相结合的评估体系，并制定了详细的评分细则。

在过程性评价中，重点关注选手在比赛过程中的操作规范性、技术应用能力以及团队协作情况。硬件安装规范性在评估中占据 30% 的比重，要求选手严格按照工业标准和安全规范进行硬件设备的安装与调试，包括设备的布局合理性、接线的牢固性与正确性等。软件功能实现度占 40%，主要考察选手能否根据比赛任务要求，准确实现软件的各项功能，如工业数据采集软件的数据实时采集与传输功能、工业应用开发软件的业务逻辑实现等。创新方案完整性占 20%，评估选手提出的创新解决方案的合理性、可行性以及创新性，包括方案的技术路线、实施步骤、预期效果等。职业素养占 10%，涵盖安全规范操作、团队分工协作、项目文档撰写等方面，全面考察选手的职业素养和综合能力。

结果性评价则主要关注比赛任务的最终完成效果，通过对系统性能、功能实现、创新成果等方面的评估，确定选手的最终成绩。在 “工业互联网系统稳定性测试” 这一典型评分项中，要求选手在规定时间内完成设备组网，且数据传输丢包率低于 0.1% 方可获满分。这一评分标准对选手的技术能力和应变能力提出了极高的要求，只有在设备选型、网络配置、参数优化等方面都做到精准无误，才能确保系统的稳定运行。在工业应用开发任务中，要求选手开发的应用程序能够满足实际业务需求，功能完整、运行稳定，且具备良好的用户体验，根据应用程序的功能实现程度、性能表现以及用户体验等方面进行综合评分。

三、唯众工业互联网实训室建设的 “三维对接” 实践

（一）标准对接：以赛标为纲构建实训体系

在硬件环境建设方面，唯众工业互联网实训室严格对标大赛场景，搭建了 “设备层 - 边缘层 - 平台层 - 应用层” 的全栈架构，为学生提供了一个高度仿真的工业互联网实践环境。在设备层，配备了工业级 PLC、智能传感器等设备，这些设备如同工业生产的 “神经末梢”，能够实时采集生产过程中的各种数据。某品牌的智能温度传感器，精度可达 ±0.1℃，能够准确感知设备的温度变化，为生产过程的监控与调整提供精准数据支持。在边缘层，部署了 5G 网关，实现了数据的高速、稳定传输。5G 技术的低延迟、高带宽特性，使得工业现场的数据能够实时上传至平台层，为后续的数据分析与处理提供了保障。平台层集成了数字孪生平台，通过对物理设备的数字化建模，实现了物理世界与虚拟世界的实时映射。学生可以在虚拟环境中对设备进行调试、优化，验证方案的可行性，大大降低了硬件损耗风险。应用层则提供了丰富的工业应用场景，如智能仓储、质量检测等，让学生能够将所学知识应用于实际，提升解决实际问题的能力。

在课程资源开发上，唯众将大赛历年赛题进行深度剖析，转化为一系列具有针对性的实训项目，融入到《工业互联网系统集成与应用》等模块化课程中。以 “智能工厂能耗优化系统设计” 项目为例，学生需要根据赛题要求，运用所学的工业互联网技术，对智能工厂的能耗数据进行采集、分析，找出能耗高的环节，并提出相应的优化方案。为了确保学生能够顺利完成实训项目，唯众还配套了工单式任务书，详细说明了项目的目标、任务、操作步骤等，让学生能够清晰地了解自己的工作内容。同时，制定了标准化操作流程（SOP），规范了学生的操作行为，提高了实训的安全性和效率。此外，还建立了故障案例库，收录了大量在实训过程中出现的故障案例及解决方法，让学生在遇到问题时能够快速找到解决方案，提升了学生的故障排查与解决能力。

（二）技术创新：打造智能化实训生态

在虚实融合的教学环境方面，唯众充分利用数字孪生技术，实现了物理设备与虚拟仿真系统的实时映射。学生可以在虚拟环境中对设备进行操作、调试，观察设备的运行状态，验证方案的可行性。在进行工业机器人编程实训时，学生可以先在虚拟仿真系统中编写程序，对机器人的运动轨迹进行模拟，检查程序是否存在问题。如果发现问题，可以及时进行修改，避免了在实际操作中可能出现的错误，降低了硬件损耗风险。唯众还引入了 AR 远程运维系统，模拟大赛中 “设备故障远程诊断” 场景。当设备出现故障时，学生可以通过 AR 设备，远程查看设备的运行状态，获取故障信息，并进行故障诊断和修复。这一系统不仅提升了学生的应急处理能力，还让学生提前适应了工业互联网时代远程运维的工作模式。

在平台设计上，唯众采用了 “硬件积木化 + 软件容器化” 架构，使得实训室的平台具备了高度的灵活性和可扩展性。硬件积木化设计让设备可以像积木一样自由组合，根据不同的实训需求快速搭建实验场景。从 “智能仓储” 到 “质量检测” 场景的切换，只需要更换相应的硬件模块，即可实现不同场景的实训。软件容器化则实现了软件的快速部署和隔离，提高了软件的运行效率和稳定性。平台还预留了 API 接口，方便接入企业级工业互联网平台。通过与这些平台的对接，学生可以接触到最新的工业互联网技术和应用案例，实现技术的同步更新，提升了学生的技术水平和就业竞争力。

（三）产教协同：构建 “赛 - 教 - 训 - 创” 闭环

在双师团队与赛事指导方面，唯众组建了一支由 “企业工程师 + 院校教师” 组成的联合教学团队。企业工程师具有丰富的行业经验和实践技能，能够将真实项目带入课堂，让学生了解行业的最新动态和实际需求。院校教师则具备扎实的理论知识和教学经验，能够为学生提供系统的理论指导。双方优势互补，共同为学生的成长保驾护航。

在校企共建实训项目方面，唯众积极引入企业真实场景作为实训课题，让学生在实践中学习和成长。在需求分析阶段，学生需要与企业工程师沟通，了解设备的运行情况和维护需求；在方案设计阶段，学生需要运用所学的工业互联网技术，提出合理的解决方案；在系统部署阶段，学生需要将设计好的方案付诸实践，搭建设备预测性维护系统；在效果评估阶段，学生需要对系统的运行效果进行评估，验证方案的可行性和有效性。通过参与这样的实训项目，学生不仅提升了自己的专业技能，还培养了团队协作、沟通交流、问题解决等综合能力。更为重要的是，学生的实训成果可以直接转化为企业的技术方案，实现了 “以赛促创、以创促产”，为企业的发展提供了有力的支持。

四、工业互联网实训室打造沉浸式实操平台，赋能未来工业人才

在工业 4.0 与智能制造深度融合的背景下，工业互联网技能成为行业人才的核心竞争力。工业互联网实训室依托专业实训装置，以 “实战化、系统化、前沿化” 为核心，为学生搭建了从理论到实践的桥梁，其多维度实训优势有效解决了工业互联网技术学习中 “难落地、缺场景、少实操” 的痛点。

工业互联网综合实训装置

工业数据采集与边缘服务应用平台

工业互联网集成应用全栈实训装置

注：篇幅有限，仅展示部分产品。

（一）深度集成与全面覆盖：构建微缩工业实景

实训装置围绕工业互联网核心技术体系，将电气控制、PLC 编程、图形组态、传感器检测等多维度技术深度融合。通过打造仿真度极高的工业互联网微缩实景环境，学生无需进入真实工厂，即可全面掌握工业自动化、电气控制、智能制造等领域的基础技能与前沿技术，实现 “所学即所用” 的实训目标。

（二）先进硬件与高效通信：保障实训高效运行

实训装置的硬件配置贴合工业现场标准，为高效实训提供坚实支撑。

核心硬件性能强劲，采用标准型 CPU 模块，支持以太网端口与晶体管输出，具备快速数据处理与实时响应能力，匹配工业设备的运行效率。

接口扩展灵活丰富，配备多种 I/O 模块扩展接口，可适配不同类型的输入输出模块，满足单机调试、联机运行等多样化应用场景需求。

系统稳定性突出，内置实时时钟与备用电源，确保实训过程中系统时间精准、数据不丢失，避免因设备故障中断实训进度。

（三）灵活扩展与广泛兼容：拓宽实训应用边界

实训室打破 “固定场景、单一设备” 的局限，具备极强的拓展性与兼容性。

支持硬件模块拓展，可接入 RS485/232 信号板、模拟量扩展模块等，轻松适配不同厂家的工业设备与控制系统，让学生接触多品牌技术逻辑。

兼容外部平台与服务，能够对接工业云平台及第三方服务，实现 “设备联网 - 数据上传 - 远程监控” 等全流程实训，覆盖从本地实操到云端应用的完整技术链。

（四）安全保障与系统稳定性：筑牢实训安全防线

安全是实训开展的前提，装置从硬件到数据层面构建了全方位安全保障体系。

硬件安全设计严谨，强弱电供应系统自带短路保护与状态指示功能，当出现电路异常时可快速切断电源，避免设备损坏与人员安全风险。

数据通信安全可靠，采用专业数据加密技术，防止实训过程中数据泄露或被篡改，保障设备间通信的稳定性与安全性。

（五）课程内容丰富与全面：构建全栈技术体系

实训室配套课程覆盖工业互联网技术全流程，形成系统化学习路径。课程内容从基础的传感器安装调试、通信协议解析，逐步深入至高级的 PLC 编程、HMI 设计、工业设备状态监测，让学生从 “入门到精通” 系统掌握工业互联网全栈技术，为未来从事工业自动化运维、智能制造系统开发等工作奠定扎实基础。

五、工业互联网实训室效果图

工业互联网实训室效果图

工业互联网实训室效果图

工业互联网实训室效果图