随着我国社会信息化、智能化程度逐步加强，物联网技术已深度融入国民经济各个领域，成为支持产业升级转型、构建现代社会信息化数字基座的关键技术。当前，物联网技术已成为计算机通识教育的重要组成部分[1]。面对日趋庞大的物联网技术学习群体，如何为大规模学习者提供系统学习物联网开发的综合实验平台是一大难题[2]。虽然单个物联网开发套件成本不高，但面向大规模教学，需要可观的设备台套数。此外，作为与各产业深度融合的技术，物联网实验必须与某一具体应用场景相结合，才能促使学生形成运用物联网技术解决实际问题的能力。然而，物联网真实应用场景构建成本高，难以满足大规模并行实验的需求。因此，建设物联网虚拟仿真实验成为满足大规模物联网实践教学的可行解决方案。

　　近年来，已有部分教育工作者开发了物联网虚拟仿真实验系统，但这些系统或侧重于以仿真实验替代真实的物联网终端[3-5]，或侧重于物联网应用场景的构建[6-8]，缺乏对物联网完整开发过程的仿真。如何为学习者设计一套物联网全系统开发的虚拟仿真实验系统极具挑战性。

　　从物联网体系结构角度，现代物联网由端、云、用三部分组成，其中“端”代表物联网终端，如STEM32、Arduino等构建的物联网设备;“云”代表物联网平台，如用于汇聚、处理物联网数据的公有云平台或者自建的服务器;“用”代表物联网系统的应用，如以Web、App等形态为用户提供远程感知与控制的软件。考虑到Arduino是当前创新活动中广泛使用的开源硬件，阿里物联网云是友好性与稳定性极高的公有云且基本免费，微信小程序易于编程初学者上手开发，笔者选取了Arduino作为物联网终端、阿里物联网云作为数据处理平台、微信小程序作为远程应用，开发了一个面向“端—云—用”开发训练的物联网虚拟仿真实验系统。该系统于2020年4月上线开放，三年来已服务学生近3000名，有效推进了物联网开发技术在江苏大学及周边高校的普及，提升了一大批选课学生的创新实践能力。

　　1 实验内容设计

　　2 实验场景设计

　　3 实验过程

　　4 结语

　　面对日益增长的物联网技术学习者规模，如何为学习者提供一个具备“端云用”综合开发训练能力的虚拟仿真实验系统，变得日趋迫切。本文设计的虚实结合物联网虚拟仿真实验，与实际物联网系统开发完全一样，学生完成实验后即可学以致用。该系统实验界面友好，测试环节类似养成类游戏，能够很好地激发学生的学习兴趣。本实验目前运行于江苏省高等学校虚拟仿真共享实验平台[9]，实行对社会公开开放，三年来已被一批江苏地区高校选用，使用反馈评价良好。

　　参考文献

　　[1] 郝兴伟,张强.智能时代计算机通识教育的改革探索[J].中国大学教学,2019(7):72-74.

　　[2] 王自珍,汪洋堃,张峰.基于通识教育的物联网教学实验设计[J].实验室研究与探索,2022,41(9):242-246.

　　[3] 黄福春.物联网虚拟仿真实验教学平台:网络和嵌入式网关层[J].实验室研究与探索,2019,38(12):122-126.

　　[4] 崔业梅.虚拟仿真在线实验实训建设的研究:以物联网应用技术专业为例[J].软件,2021,42(5):25-28.

　　[5] 董玮,高艺,李博睿,等.LinkLab:云边融合的物联网远程实验平台[J].中国现代教育装备,2022(11):1-4.

　　[6] 张垒,石玉强,刘磊安,等.农业物联网虚拟仿真实验项目建设[J].计算机教育,2021(4):121-125.

　　[7] 王亚飞,李振松,吴韶波,等.面向智慧城市的NB-IoT网络规划设计虚拟仿真实验教学系统建设[J].实验技术与管理,2022,39(9):211-216.

　　[8] 张立立,邓庆绪,鲍玉斌,等.基于物联网技术的智慧农业虚拟仿真实验研究设计与应用[J].实验室研究与探索,2022,41(11):200-203.

　　[9] 江苏大学.基于物联网云的农业物联网虚拟仿真实验[EB/OL].http://maker.ujs.edu.cn/virexp/wlw,2020.

朱轶1 曹清华1 刘会霞2　1.江苏大学计算机科学与通信工程学院　2.江苏大学机械工程学院