ПРЕПОДАВАНИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ В ШКОЛЕ: НОВЫЕ ГОРИЗОНТЫ ОБРАЗОВАНИЯ

Введение

В последние годы концепция Интернета вещей (IoT) активно проникает во все сферы нашей жизни, включая промышленность. Промышленный интернет вещей (IIoT) открывает новые возможности для оптимизации производственных процессов, повышения эффективности и улучшения управления ресурсами. Важно, чтобы будущие специалисты обладали знаниями и навыками в этой области. Поэтому преподавание IIoT в школе становится актуальной задачей, способствующей подготовке нового поколения специалистов.

Антонио Гауди представил гибкий стиль строительства в Испании 19-го века, создавая свои проекты в виде трехмерных масштабных моделей и формируя детали так, как они были у него в голове. Выразительные изгибы его зданий служили не только функциональными несущими элементами, но и эстетической маскировкой. В аналогичном духе, концепция Промышленного Интернета вещей (IIoT) представляет собой сеть физических объектов, таких как машины, производственное оборудование и другие промышленные устройства, которые подключены и могут обмениваться данными. Эти объекты оснащены электроникой, программным обеспечением, датчиками и средствами связи, что позволяет им быть интегрированными в существующую промышленную инфраструктуру. Промышленный Интернет вещей можно кратко описать как сеть физических устройств, используемых в производстве, логистике и других отраслях.[3]

Основная часть

Достижения Промышленного Интернета вещей становятся важной стратегической технологической тенденцией. Концептуальной основой новой модели автоматизации и управления производственными процессами являются вездесущие датчики и способность соединять физический и цифровой миры. Возможность интегрировать датчики в любое промышленное оборудование и использовать межмашинную связь (M2M) для подключения миллиардов устройств к существующей инфраструктуре Интернета – это идея, лежащая в основе этой существенной парадигмы. Промышленный сектор быстро переходит в онлайн, и IIoT становится всемирной проблемой, вызывающей как энтузиазм, так и трепет.[2]

Зачем учить IIoT в школе?

1. Подготовка к будущему: Понимание основ IIoT поможет учащимся быть конкурентоспособными на рынке труда. Многие профессии будущего будут требовать знаний в области технологий, автоматизации и анализа данных.
2. Интердисциплинарный подход: Преподавание IIoT объединяет несколько дисциплин: информатику, математику, физику, инженерию и даже экономику. Это развивает у учащихся системное мышление и способность к междисциплинарному анализу.
3. Практические навыки: Занятия по IIoT могут включать практические проекты, которые помогут учащимся освоить программирование, работу с датчиками и микроконтроллерами, а также основы анализа больших данных.

Как организовать преподавание IIoT в школе?

1. Курсы и модули: Школы могут разработать специальные курсы или модули, посвященные IIoT, которые будут включать теорию и практику. Это может быть как отдельный предмет, так и часть существующих дисциплин.
2. Проектная деятельность: Учащиеся могут работать над реальными проектами, связанными с IIoT. Например, создание умного дома или разработка системы мониторинга для сельского хозяйства.
3. Сотрудничество с индустрией: Школы могут наладить сотрудничество с компаниями, работающими в сфере IIoT. Это может включать стажировки, мастер-классы и лекции от специалистов.
4. Использование современных технологий: Важно использовать актуальные инструменты и платформы для обучения. Это могут быть симуляторы, программное обеспечение для анализа данных и оборудования для работы с IoT-устройствами.

Существует множество признаков того, что Промышленный Интернет вещей изменит различные отрасли, включая производство, транспорт и энергетику. Промышленные предприятия теперь могут взять на себя ведущую роль в техническом развитии и инновационных моделях IIoT, развивая будущих лидеров в данной области и справляясь с угрозами, связанными с TIPPSS, что означает доверие, идентичность, конфиденциальность, защиту, безопасность и защищенность в отношении IIoT. Рост интереса к технологиям, связанным с IIoT, обусловлен необходимостью оптимизации процессов, повышения эффективности и снижения издержек.

Несмотря на растущую потребность в специалистах с опытом работы в области IIoT, не так много учебных заведений предлагают курсы, связанные с промышленным Интернетом вещей. Согласно исследованиям, у студентов STEM часто отсутствует или имеется недостаточный опыт в разработке и внедрении приложений IIoT. В результате такие обучающиеся позже приходят на работу, практически не имея практического опыта в этой области. В современных учебных программах STEM в высших учебных заведениях недостаточно места для курсов, связанных с IIoT, что побуждает преподавателей интегрировать технологии IIoT в свои курсы.[1]

IIoT становится одной из самых важных и влиятельных технологий ближайшего будущего. Эта концепция охватывает множество различных аспектов цифровизации и автоматизации, включая системы управления производственными процессами, аналитики и мониторинга. Применение IIoT позволяет оптимизировать производственные цепочки, повысить их прозрачность и эффективность, а также минимизировать простои и затраты.

Заключение

Темпы развития промышленного образования ускоряются благодаря внедрению новых технологий и появлению поколений, обладающих высоким уровнем технологической грамотности. Образовательные решения с поддержкой IIoT, включая автоматизированные системы управления, датчики и программное обеспечение для мониторинга, становятся необходимыми для удовлетворения потребностей современного производства. Предоставляя учебным заведениям возможность интегрировать IIoT в учебный процесс, мы можем создать умные учебные среды, которые будут способствовать более глубокому пониманию технологий и их применения в реальной жизни.

Сектор образования также начинает осознавать ценность технологий и их важность для индустрии. IIoT, как цифровая технология, быстро развивается и успешно совершенствует действующую систему обучения. Чтобы максимизировать использование технологий, образовательные учреждения меняют свои подходы к обучению, интегрируя устройства IIoT и сопутствующие сервисы. Эта система способствует созданию более динамичного, инклюзивного и совместного образовательного процесса . Кроме того, она обеспечивает интерактивное обучение, гарантирует безопасность учебных заведений и повышает производительность, предоставляя возможности для обучения в реальном времени и тщательного мониторинга.

Таким образом, Промышленный Интернет вещей является ключевым элементом, который может трансформировать не только производственные процессы, но и образовательный сектор, подготавливая новое поколение специалистов, готовых к вызовам современного рынка труда.