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一、社會背景和技術背景
物聯網是繼互聯網之后的新一輪信息技術革命,隨著在各行各業的落地,已經成為支撐眾多行業發展的主要力量。物聯網初期投入是在政府主導下進行的,集中在公共安全系統,智能交通、智能物流、市政管理等工程,每一個點無不可以搜索到物聯網技術的影子。尤其信息技術應用水平和管理水平,已經成為企業提高競爭力的手段。
技術上,物聯網是通過智能感應裝置,經過通信技術,進行信息的傳輸,到達指定的信息處理平臺或中心,從而實現物物、物人的信息傳遞,從而提升效率,保障安全,可以跨時間跨空間進行溯源、追蹤、定位、管理。
二、高職院校開設物聯網應用技術專業的必要性分析
從2009年8月7日,國務院總理在無錫視察時發表重要講話,提出了感知中國的戰略構想,表示要大力發展物聯網技術,繼而物聯網也成為我國十二五規劃的戰略性新興產業之一。2013年2月,《國務院關于推進物聯網有序健康發展的指導意見》(以下簡稱《指導意見》)正式出臺,標志著政策層面已經框定物聯網產業的發展藍圖。預計2015年將超過5000億元的規模,并會在短期內可能超過萬億規模,是一個航母級產業。
物聯網技術與應用的競爭,說到底是人才的競爭,是戰略的競爭。物聯網目前在我國還處于發展階段,從事該行業的人才還比較匱乏,僅在交通物流等領域,人才需求量就超過20萬,而且每年都在增長。做為基礎型的產業對人才的海量需求,這也為職業院校提出了緊迫的要求,有一定基礎、能力、條件的職業院校,應高度重視與加強物聯網應用技術專業人才的培訓與培養工作。
1.職業類院校學生的特點。職業類院校培養的學生主要從事安裝、調試、維護、生產、營銷和推廣等工作。而物聯網技術的發展與競爭,主要是人才的競爭。眾多本科類院校也在開設物聯網技術相關專業,但主要面對系統設計、系統分析和研究方面的研發工作,要求有深厚的理論基礎知識,并且具備專業覆蓋面廣的優勢,職業類院校學生勝任起來有些困難。縱觀物聯網的從業崗位,對于技術人員,尤其是建設調試、維修保養、技術服務、營銷推廣等工作,不需要非常深的理論知識,只需要掌握相關的操作規范與標準,具備最基礎的專業知識,具備相應崗位必備的技能技巧即可以,正符合職業院校學生基礎比較薄弱、學習主動性差、動手能力強、適合奔波式工作的職業特色,所以對于當前人才需求量大的物聯網技術相關行業,職業類院校開設上此專業正具備最基礎的條件。
2.各行業對物聯網專業人才的需求量大。“十二五”期間物聯網產業重點領域包括智能交通、智能電網、智能物流、智能工業、智能醫療、智能農業、公共安全、環境監控與災害預警、社會公共事業、金融與服務業、智能家居、智慧城市、國防與軍事等。
我國當前處理物聯網技術人才處理缺乏狀態,筆者隨意瀏覽了一個招聘網站,中華英才網上與物聯網相關的招聘信息有500余條,前程無憂網站上與物聯網技術相關的招聘信息達到1000余條,智能招聘網站上與物聯網技術相關的招聘崗位達到400余條,另經常有公司通過微信、QQ、網站平臺、私人聯系等方式在招聘技高能優的物聯網技術相關的專業人才。
據不完全統計,近幾年的幾大應用領域對人才的需求量,可能均會超過20萬以上,如智能交通、智能物流、智能電網、智能醫療、智能工業、智能農業、智慧生活等。
3.對物聯網應用技術關鍵領域展開教學與研究。RFID技術等短距離通信技術、傳感技術等關鍵技術,眾多理工類職業院校有著豐厚的基礎,承著物聯網技術的推廣與應用,職業類院校可以對這些核心的技術展開教學與研究,使得培養的人才在智能交通、智能物流、智能農業、智能工業等領域得到發揮。
4. 職業院校具備校企合作的基礎。職業教育的人才培養模式步伐一直沒有停息過,從項目教學法、學習德國職業教育模式、校企合作、微課教學、Mooc教學、混合式教學、頂崗實習等,究竟花落哪種模式,沒終極結論。實踐場地不斷翻新,合作企業不斷探索,新技術新技能不斷涌入,已經讓當前的眾多高職院校具備了充分的校內實訓基地,具備了校企合作的基礎。
在當前的基礎上,開發物聯網技術專業具備了良好的基礎。從教學方法上看,多年的探索與實踐已經積累了成熟適用的經驗,從硬件基礎上看,已經具備了搭建物聯網相關實訓室的基礎條件,從師資力量上看,已經擁有了開設此專業的技能與技術。院校與物聯網企業合作,搭建校企合作平臺,通過高校與企業聯合辦學,培養熟練掌握物聯網知識與技術的信息服務與技能應用型人才,合作育人,合作發展,達到人才培養的靈活性、開放性、深入性、針對性。
總之,在當前本科類院校開設物聯網應用技術專業的同時,各職業類院校也必須要迎頭趕上,以呼應本科類院校培養的研究型人才,牢牢把握住這一機遇。中高等職業類院校作為國家技能型人才培養的基礎,開辦此專業顯得尤其重要與必要,有處于當前物聯網應用技術發展的大好形勢 ,扭轉物聯網人才資源匱乏的局面,從而培養大批的具備物聯網技術能力、創新能力、良好的團隊合作精神的復合型人才,全國的職業類院校都以當前物聯網發展的大好背景為依托,積極開辦物聯網應用技術專業,探索理論和實踐相結合的優質培養人才戰略。
由于我國物聯網專業教育于2010年才起步,對于很多院校開設此專業還處理猶豫與探索階段,如如何定位專業、課程設置?師資力量從何而來?實驗室不完善如何辦?學生的就業前景如何?等等諸多問題,這也一定程度上會制約著物聯網技術專業的設置與發展,所以研究物聯網應用技術專業教育的有效性及輸送人才的通道更顯得重要。
參考文獻:
[1]董榮勝. 計算機科學導論―思想與方法. 北京:機械工業出版社, 2007年8月.
[2] 彭力.基于案例的物聯網導論.北京:化學工業出版社, 2012年10月.
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通過訪問企業,了解企業人才基本素質、專業技能及數量需求。調查結果表明,隨著經濟與產業結構調整步伐的加快,畢業生就業呈現出多元化的趨勢。畢業生就業既有國企、三資企業、事業單位,又有民營、建設、管理與服務一線;就業崗位主要是一線的技術、工藝、技能、銷售方面的管理與操作人員。對職業院校的畢業生而言,走向基層,走向一線,這應該是一種趨勢。
我國目前已逐步實現以下目標:逐步建立完成行業或區域物聯網管理中心和公共服務平臺,為企業提供溯源、防偽、跟蹤等物聯網公共服務;建立國家代碼解析服務系統(Code Solution Service, CRS);逐步建立完成國家物聯網管理中心。
目前,中國已將“物聯網”明確列入《國家中長期科學技術發展規劃(2006-2020年)》和2050年國家產業路線圖。物聯網業務是一個產業鏈長,涉及通信網絡、信息系統集成、自動控制多個領域,正是因為如此跨行業所以其帶動性強,會帶動微電子、軟件、信息技術的諸多領域發展。從發展預測上看會帶動成千上萬億各行業產業的發展。物聯網廣闊的發展空間,勢必需要相關行業的大量人才。
產業發展,人才先行,人才是科技發展的關鍵。由于物聯網起步伊始,目前,我國從事該行業的人才極其匱乏。為了在這個新興行業中爭得先機,許多企業和地方政府都在紛紛搶占物聯網人才資源。
2.企業需求量最大的物聯網專業職業崗位
通過調查顯示企業需求量最大的物聯網專業職業崗位是物聯網硬件開發人員,物聯網硬件開發人員占65.1%;物聯網軟件開發45.3%;物聯網應用與維護39.6%;物聯網嵌入式應用38.3%;物聯網技術支持37.3%;數據庫處理24.6%;物聯網應用開發30%。
3.課程設置力求面向職業崗位
職業院校必須加強對中高職銜接過程中,中、高職不同階段職業教育內容和教育水平的定位的正確理解,不能走學科型的發展道路。必須改革現有的專業培養方案和課程設置體系,提供保持與產業同步更新的教學內容,按不同的分級標準進行理論課程的整合。
4.將職業資格證書融入物聯網課程中
物聯網專業的職業證書主要是家認定的職業證書,據不同證書的特點,社會培訓機構的課程大多針對特定的職業資格證書設計,注重實踐,強調動手能力和解決實際問題的能力,取證率高。缺點是短期速成,缺少系統性,突出專業技能的培訓,以通過測試為主要目的,忽視基礎知識的學習、淡化職業素質的養成。因此,建議在原有培訓教學實踐的基礎上,吸納社會培訓機構的成功經驗,將職業資格證書培訓融入物聯網技術專業的課程計劃中。
5.加強學生英語技能培養,鍛煉學生寫作和溝通的能力
就企業而言,經常會遇到項目方案和投標文件的編寫以及和各方談判的工作,所以寫作和溝通的能力是考察人員能力的重點之一,也是工作中所必須的能力。
6.加強學生實際操作技能訓練和綜合素質培養
幾乎所有的被調查企業和畢業生都希望院校多給學生提供實踐的機會,企業希望學生從院校畢業后能直接勝任工作,而不希望企業對學員進行二次培訓。建議學校加強在校學生實際操作技能的訓練。在教學過程中,遵循實際的工作流程,以增強學生的動手實踐能力,解決實際問題的能力為目標。
企業普通認為職業院校的學生應該具備的綜合素質包括再學習的能力(即具有自我學習、更新知識技能、適應崗位變化的能力)和文檔檢索與信息搜尋的能力(即借助字典閱讀的一般的專業英文技術資料及技術說明的能力)、積極的工作態度、吃苦耐勞精神和客戶服務意識等。所以,學校在要求學生掌握專業知識和專業技能的同時,應高度重視培養學生的職業素質和敬業精神。另外,由于有相當部分學生畢業后繼續深造,所以必須注意學生的可持續發展能力的培養。
7.結語
未來十年物聯網專業人才的需求將成為熱門人才需求,發展物聯網不僅是我國當前一項重要的戰略任務,也是未來社會發展的必然趨勢。可以斷定,國家對物聯網行業的推動及其本身巨大的市場需求和廣闊的發展空間,必將滋生對該行業人才的巨大需求,高職院校要積極加強物聯網專業人才的培養工作。
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從2005年開始,一種全新的“網絡”―物聯網(Internet of Things)開始悄然出現并影響日益巨大,物聯網被視為互聯網的應用拓展,在互聯網時代,任何物品都是虛擬的,很難感知世界。物聯網的含義有兩層:(1)互聯網仍然是物聯網的核心和基礎,物聯網是在互聯網基礎上進行的延伸和擴展的網絡;(2)其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信也就是物物相息。物聯網就是“物物相連的互聯網”。物聯網通過智能感知、識別技術與普適計算、廣泛應用于網絡的融合中,也因此被稱為繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。
1 從技術架構上來看,物聯網包含三層:感知層、網絡層和應用層
圖1 物聯網體系結構
感知層由各種傳感器以及傳感器網關構成,包括二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、二維碼標簽、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端。感知層的作用相當于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經末梢,它是物聯網識別物體、采集信息的來源,其主要功能是識別物體,采集信息。
網絡層由各種私有網絡、互聯網、有線和無線通信網、網絡管理系統和云計算平臺等組成,相當于人的神經中樞和大腦,負責傳遞和處理感知層獲取的信息。
應用層是物聯網和用戶(包括人、組織和其他系統)的接口,它與行業需求結合,實現物聯網的智能應用。
2 相對互聯網的IP技術、電信網的交換技術、無線網的無線傳輸技術,物聯網是應用技術還是創新性技術呢?什么是物聯網的專有技術呢?
物聯網技術分為物聯網核心技術和構建物聯網的應用技術。其中核心技術包括RFID等標識技術以及云計算技術;應用技術包括無線傳感網絡技術、射頻技術、網絡通訊技術等技術。
2.1 無線傳感網絡技術是典型的具有交叉學科性質的軍民兩用戰略高技術。無線傳感器網絡(WSNs)是由許許多多功能相同或不同的無線傳感器節點組成。傳統的傳感器正逐步實現微型化、智能化、信息化、網絡化,正經歷著一個從傳統傳感器(Dumb Sensor)智能傳感器(Smart Sensor)嵌入式Web傳感器(Embedded Web Sensor)的內涵不斷豐富的發展過程。
2.2 射頻技術(RF)是Radio Frequency的縮寫。較常見的應用有無線射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID),常稱為感應式電子晶片或近接卡、感應卡、非接觸卡、電子標簽、電子條碼等。其原理為由掃描器發射一特定頻率之無線電波能量給接收器,用以驅動接收器電路將內部的代碼送出,此時掃描器便接收此代碼。接收器的特殊在于免用電池、免接觸、免刷卡故不怕臟污,且晶片密碼為世界唯一無法復制,安全性高、長壽命。
2.3 網絡通訊技術(NCT:Network Communication Technology)是指通過計算機和網絡通訊設備對圖形和文字等形式的資料進行采集、存儲、處理和傳輸等,使信息資源達到充分共享的技術。
3 物聯網“罩門”用戶需求=行業標準
俗話說沒有規矩不成方圓,新技術的出現關注度最高的無疑是它的標準。而在物聯網典型行業應用座談會上,有不少業內人士提出了“標準”問題。而這個話題徹底打開了物聯網企業老大們的話匣子。首先以智能建筑領域來說,該領域發展面臨三大問題,其中標準不統一成為重中之重,其余還包括整合技術資源、物聯網平臺服務來源。
同樣,在消費市場領域,物聯網智能家居、可穿戴設備也面臨著標準缺乏問題。智能家居新概念是否符合用戶需求,而基于“新標準”物聯網智能家居又是否被消費者和市場所接受,顯然這陷入了一個老生常談的問題:先有雞,還是先有蛋?
4 物聯網解決復雜的大數據煩惱
只有在明確市場需求、完善上下游產業鏈的前提下,才能夠進一步推廣物聯網技術。物聯網技術問題1:數據如何統一;問題2:有線、無線接口問題;問題3:為標準而樹立標準是否太過強制。
理清物聯網在生活或工業中發揮的作用,讓市場帶動行業發展,讓技術完善產品應用,或許這是目前最好的選擇。也許這只是筆者的個人感受,還有很多不成熟的地方,但最終目的還是希望物聯網能在國內智能化設備中發揮應有的作用,給我們帶來更多高科技體驗。
5 物聯網的應用
5.1 城市管理。在物聯網技術下面發展的智能交通,可以自動檢測到公路、橋梁、公交、停車場等并報告公交、橋梁等的實時狀況,能避免超載的車輛經過橋梁,也能實時的在公交車站看到目前公交車還有多久到公交站臺等。
5.2 數字家庭。在物聯網技術下,我們可以輕輕松松的在任何地點操縱家里電器的操作運行,只要我們在回家的途中,通過手機對家里的家電進行操作,只要不同的幾個指令,家里的飯菜已經煮熟,洗澡的熱水已經燒好,個性化電視節目將會準點播放。這會是件多么美好的事情啊!
5.3 食品安全控制。食品安全是國計民生的重中之重。通過標簽識別和物聯網技術,可以隨時隨地對食品生產過程進行實時監控,對食品質量進行聯動跟蹤,對食品安全事故進行有效預防,很大程度地提高食品安全的管理水平。
5.4 數字醫療。以RFID為代表的自動識別技術可以幫助醫院實現對病人不問斷地監控、會診和共享醫療記錄,以及對醫療器械的追蹤等。而物聯網將這種服務擴展至全世界范圍。RFID技術與醫院信息系統(HIS)及藥品物流系統的融合,是醫療信息化的必然趨勢。
6 結束語
毫無疑問,物聯網有著十分廣闊的發展前景。在未來的5―10年里,物聯網在已廣泛應用于生活生產各領域的基礎之上,將進一步實現物與物之間的互聯,智能化的成都也會逐漸提高,進而實現整個物聯網系統的全智能化。尤其是在我國,隨著國家的資金的大量投入與對物聯網領域企業的大力扶植,我國的物聯網建設必將取得長足的發展,成為推動國民經濟的重要力量!
參考文獻:
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[2]林水生.物聯網:連接一切物體的網絡[M].北京:國防工業出版社,2011.
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物聯網的概念最早于1995年出現在比爾蓋茨的《未來之路》書中,在該書中比爾蓋茨已經提及了Internet of Things的概念,只是當時并沒有引起人們的重視。1998年,美國麻省理工學院創造性地提出了當時稱為EPC系統的“物聯網”的構想;1999年,美國麻省理工學院首先明確提出了“物聯網”的概念,提出了物聯網就是將所有物品通過射頻識別(RFID)等信息傳感設備與互聯網相連,能實現智能化識別和管理的網絡。2005年11月,國際電信聯盟在突尼斯舉行的信息社會峰會上了《ITU互聯網報告2005:物聯網》,正式提出了物聯網的概念。
2009年11月,總理發表了《讓科技引領中國可持續發展》的重要講話,“我國要著力突破傳感網、物聯網關鍵技術,及早部署后IP時代相關技術研發,使信息網絡產業成為推動產業升級、邁向信息社會的‘發動機’”,從而物聯網作為我國的新興戰略產業。
物聯網就是在計算機互聯網的基礎上,利用射頻識別、傳感設備和無線通信等技術,構造一個覆蓋世界上萬事萬物的“Internet of Things”; 即英文名稱為“Internet of Things”,簡稱IOT。在這個網絡中,物品能夠彼此進行“交流”,而無需人的干預。其實質是利用RFID等技術,通過計算機互聯網實現物品的自動識別和信息的互聯和共享。
二、物聯網的特征
(1)網絡化:網絡化是物聯網的基礎。不論是有線、無線還是專網來傳輸信息,都必須依靠網絡,而且必須與互聯網相連,這樣才能形成完全意義上的物聯網。(2)互聯化:物聯網是一個包含多種網絡、接入、應用技術的大集成,也是一個讓人與人、人與物、物與物之間進行交流的平臺;與互聯網相比,物聯網具備更強的開放性,應能夠隨時接納新設備、提供新的服務與應用,即物聯網具備自組織、自適應能力。(3)物聯化:計算機和計算機連接成互聯網,實現人與人之間交流。而物聯網是實現人物相連、物物相連,通過在物體上安裝傳感器或微型感應芯片,借助計算機網絡,讓人和物體進行“對話”和“交流”。(4)感知化:物聯網離不開傳感設備。射頻識別、紅外感應器、激光掃描器等信息傳感設備,正如視覺、聽覺和嗅覺器官對于人的重要性一樣,它們是物聯網必不可少的關鍵設備。(5)自動化:物聯網通過傳感器設備自動采集數據;根據事先設定的處理規則,利用軟件自動處理采集到的數據;自動地進行數據交換和通信;對物體實行自動監控和自動管理。一般無需人為的干預。(6)智能化:物聯網融合了計算機網絡技術、無線通信技術,微處理技術和傳感器技術等,從它的“自動化”、“感知化”等特點,已能說明它能代表人、代替人“對客觀事物進行合理分析、判斷及有目的地行動和有效地處理周圍環境事宜”,智能化是其綜合能力的表現。
三、物聯網的組成
物聯網主要包括以下幾個子系統,有些物聯網可能只包括了這些子系統中的一部分。
(1)電信網絡:物聯網的信息傳送與日常使用的文字、語音、圖片、圖像傳輸相比,有其獨特的地方,物聯網中的信息傳輸大多是小數據量和特大數據量的傳輸。小到每月只發送幾bit,如電力抄表;大到持續發送大幅圖像,如交通監控,而中等數據量的信息傳送卻不多見。這就對通信網絡提出了新的要求,需要推出新的通信標準和新的接入技術,以適應物聯網各種通信的需要,實現物聯網的高效通信。現有的通信網絡主要有電纜、光纖、無線電、微波、衛星、藍牙、紅外、WiFi、移動通信等。(2)傳感器:傳感器可以把一些物理量的變化變為電信號的變化,收集信息,做出響應。例如麥克風和喇叭就是一對語音傳感器。傳感器可以是聲、光、電、重量、密度、硬度、濕度、溫度、壓力、震動、速度、圖像、語音等。(3)電子標簽:電子標簽用來標識物聯網中的各物體。現有的電子標簽主要有RFID、條形碼、二維碼、IC卡、磁卡等。(4)數據處理:物聯網通過傳感設備所采集到的數據,必須經過計算機軟件進行處理,才能滿足用戶不同的需求,實現各種目的。這些數據處理往往包括匯總求和、統計分析、閥值判斷、數據挖掘和各種專業計算等。(5)報警系統:傳感設備所采集到的數據信息可能需要直接報警或者經過計算機軟件處理后報警,報警形式主要有聲、光、電(電話、短信)等。(6)顯示系統:傳感設備所采集到的數據信息可能需要直接顯示或是經過計算機軟件處理后顯示出來,常見的顯示形式有文字、數字、圖形、表格等。
四、物聯網的關鍵技術
(1)感知與標識技術
感知和標識技術,負責采集現實中發生的事件和數據,實現外部信息的感知和識別,是物聯網的基礎,如傳感器、無線定位、射頻識別(高頻、超高頻)、二維碼等。
(2)網絡與通信技術
網絡是物聯網數據傳遞和服務支撐的最重要基礎設施,通過人物互聯、物物互聯,實現感知信息高可靠性、高速度、高安全地傳送。物聯網的實現涉及到近通信技術和遠程通信技術。近距離通信技術主要涉及RFID,藍牙等,遠程通信技術主要涉及互聯網的組網、網關等技術。包括短距離無線通訊(zigbee、藍牙、WiFi等), 低功耗無線網絡技術,遠程網絡、多網絡融合等。
(3)計算與服務技術
海量感知信息的計算與處理是物聯網的最重要支撐,服務和應用則是物聯網的最終價值體現。
海量感知信息的計算與處理技術是物聯網應用大規模發展后,面臨的重大問題之一。需要攻克海量感知信息的數據挖掘、、數據融合、高效存儲、并行處理、知識發現等關鍵技術,研究物聯網“云計算”中的虛擬化、智能化、分布式計算和網格計算等技術。其核心是采用云計算技術實現信息存儲和計算能力的分布式處理和共享,為海量信息的高效利用提供技術支撐和保障。
服務計算。物聯網的發展必須以應用為導向,在“物聯網”中,服務的內涵得到了革命性的擴展,不斷涌現出大量的新型應用將導致物聯網的服務模式與應用開發受到巨大挑戰,面臨著許多機遇,如果仍然沿用傳統的技術路線勢必制約物聯網應用的創新。為了適應未來應用環境的變化和服務模式的變化,必須研究針對不同應用需求的標準化、開放式的應用支撐環境和服務體系結構以及面向服務的計算技術等。
(4)管理與支撐技術
隨著物聯網應用以及網絡規模的擴大、支撐業務的多化化復雜化和服務質量的高要求,影響物聯網正常穩定高效運行因素的越來越多,管理與支撐技術是保證物聯網“安全高效可控”的關鍵,包括測量分析、網絡管理、物聯網標準和安全保障等方面。必須研究新的高效的物聯網管理模型與關鍵技術,用來保證網絡系統正常高效穩定的運行。
參考文獻:
[1]物聯網導論(第二版),劉云浩主編,2013年8月,科學出版社
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湖北省戰略性新興產業是為地方經濟科學發展、跨越式發展提供支持的產業。我校物聯網工程專業2014年11月獲批湖北省戰略性新興(支柱)產業人才培養計劃的專業,基于此立項,在本研究中主要針對戰略性新興產業應用型人才的培養模式,培養應用技術型人才以適應社會需要為目標,以培養技術應用能力為主線,分析市場需求,規劃培養方案,通過校企合同、項目帶動實踐等方式落實方案,力爭培養物聯網專業學生滿足社會對工程技術人才的需要。
1 物聯網工程人才需求能力分析
在物聯網工程專業的人才培養模式中,除了基本的素質教育、人文社科教育等知識結構外,要求掌握本專業領域寬廣的技術理論基礎知識和實踐操作能力,針對市場需求的RFID工程師、智能物流工程師、物聯網嵌入式軟件工程師、移動應用開發工程師、Java工程師(物聯網web方向)、無線傳感網開發應工程師等崗位的專業能力需求,開設對應的理論課程、實驗課程、課程設計、項目實訓和企業實習,為學生適應社會崗位打下良好的基礎。
2 物聯網工程人才培養方式具體實施戰略
2.1 CDIO工程教育模式引入戰略新興應用技術型本科培養方案
在制定培養方案前對企業的人才需求做大量的調研,人才培養模式以“產業+企業+專業”的產學研用實踐人才培養,堅持主動適應經濟社會發展需要的原則,堅持知識、技能、能力、素質協調發展原則,堅持以學生為本、因材施教、尊重學生個性的原則,突出“產教融合、校企合作”,強化實踐能力培養。CDIO工程教育模式是將CDIO工程教育理念融入課程體系設計,即構思設計、實現和運作。CDIO工程教育模式是將項目引入教學設計,進行“邊做邊學”和“項目學習”的改革嘗試,通過組建一支致力于CDIO工程教育改革的教學團隊和建立校企合作辦學的長效機制來完善。同時根據課程的相關性,劃分出不同的專業課群組,并設計綜合性的實驗項目,加大實踐教學力度,注重實踐教學內容更新和教學環節質量標準建設,通過創新學分的設置,加強對學生的社會實踐鍛煉。
2.2 將就業信息作為反饋完善教學設計的PDCA循環
戰略新興應用技術型大學從入學到畢業,不應該僅僅是一個開環的教育系統,而應該將畢業生的就業情況的有效信息反饋到教學設計當中。PDCA循是全面質量管理所應遵循的科學程序,在教學質量管理上也發揮很大的作用。校企合作人才培養模式下,基于PDCA循環的教學質量保障體系的構建如圖1所示:
PLAN指教學計劃是教學質量監控保障體系的核心部分; DO指教學執行按照“咨詢―計劃―決策―實施―檢查―評價”六步法實施;C指教學檢查評估,A則指根據畢業生就業情況的反饋信息總結改進,完善資源優化配置體系和教學質量監控文件實施體系。
就業反饋的信息包括:就業崗位,就業要求的知識體系,社會需求對人才的專業知識和綜合素質等。PDCA也體現在通過CDIO工程教育模式以項目的形式帶動理論教學,通過實際的例子來講解理論,通過驗證性的實驗理解理論,然后學生通過課程設計綜合理論和實驗的內容,最后和企業的項目實訓提升自己的能力,遇到問題反饋到又一輪的學習中。
2.3 深化校企合作
在合作原則上,堅持互惠共贏、優勢互補、資源共享,整合校內外兩種資源,提升合作實效。在合作的理念上,學校的專業發展結合企業的產業,企業提供實習基地,和企業進行項目的合作等等方式。把培養應用型人才為服務社會作為首要任務。通過校企合作、產教融合,共同確定專業人才培養目標,通過校企合作對結合企業人才的需求修訂人才培養方案,共同制定實驗實訓課程的教學大綱,把企業的工程師作為企業導師引進教學,做到產教融合。
2.4 以就業為導向的課程設置,實施訂單培養
企業可為學校提供實訓基地和實訓設備,并接受師生見習和實習,服務專業面向產業,也為學校面向社會推行“訂單式”教育提供了基礎。同時通過校企合作實行訂單培養模式,根據企業需求實現訂單培養,在企業、學生互選的前提下,簽訂定向培養協議;在確保通識教育、學科基礎課程和學科專業課程教學的前提下,根據企業需求,安排企業急需專業理論課程或實踐教學環節;在確保畢業生教學質量的前提下,將畢業實踐與企業試用期打通,使學生盡快地融入企業生產。通過校企合作,增強專業建設與地方產業行業發展的契合度和依存度,提高專業對地方經濟社會發展的參與度與貢獻率。
3 戰略新興人才培養面臨轉型挑戰的對策
3.1 調理管理、更新觀點
觀念根深蒂固,管理和利益需調整,高校的專業沿襲以往的方式,培養人才與地方人才脫節,存在重學歷、重書本理論知識,輕能力,輕實踐等問題。沒有對高校進行分類管理的體制機制、大學發展及利益受到阻礙。地方高校轉型為戰略新興應用技術型大學,教育觀念和師資隊伍不適應,轉型要排除觀念上的障礙,更新觀點。
3.2 引進、培養具有實踐能力的師資隊伍
高校要以能追趕、適應、引領產業發展的理念來推進教學改革,師資隊伍非常關鍵。需要高質量、有實踐經驗、有技術專長、有專業知識的教學團隊,到企業掛職鍛煉,同時老師自己的科研服務教學,理論的研究帶動科研,做到產學研結合,協同創新,提升服務地方經濟社會發展能力。
3.3 教學課程資源整合建設
整合課程,編寫對應的實驗、實訓課程大綱和講義,理論與實踐課程合并,解決理論與實踐教學的同步性;在課程建設中,調整好網絡通信,物聯網應用開發,嵌入式技術應用等系列相關課程的整合,調整好各內容的學時學分的分配,理清各課程關鍵的知識點和對應實驗的理論要求,著重點放在對實踐操作能力的培養,理論教學為實驗服務,力爭培養湖北省戰略性新興產業人才培養計劃”的要求。
4 小結
戰略性新興產業物聯網工程專業人才培養研究,通過社會對物聯網工程人才的需求,引進CDIO工程教育模式從制定培養方案開始,開展校企合作模式下以就業為導向的PDCA循環教學質量保障體系、科研與應用相結合、加強師資隊伍建設、深化校企合作等幾個方面來建設適應現代社會發展,努力培養好戰略新興應用技術型人才。
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篇6
物聯網受到各國政府及IBM等跨國大公司的重視,是當前最具發展潛力的產業之一,具有巨大的戰略增長潛能,已經成為各個國家構建社會新模式和重塑國家長期競爭力的先導力。加快打造物聯網軟件產業鏈是我國軟件服務業發展的重要戰略任務,也是我國軟件和信息技術服務的重要應用領域。我省是國內物聯網產業起步較早和相對集中的地區,在技術標準、市場應用、人才資源等方面擁有一定的先行優勢。我院自2005年起開設軟件技術專業,由于近幾年物聯網軟件產業的興起,導致相關專業人才需求量極大,因此,我院軟件技術專業課程體系的設置也需做相應的改革。
1 物聯網產業鏈分析
在物聯網導入期,首先受益的是RFID 和傳感器廠商, 這是因為RFID 和傳感器需求量最為廣泛,所以設備提供商是目前物聯網產業最大的受益者。
系統集成商也是整個產業鏈中市場空間比較大的一塊,因為物聯網所包含的范圍非常廣,因此,在用戶端進行項目的實施時需要集成商進行產品和應用方案的整合。與傳統IT 集成商不同的是,除了要對硬件產品和技術比較熟悉,對于行業的具體應用也要有很深的了解。
中間件與應用軟件是物聯網產業鏈條中的關鍵因素,是其核心和靈魂。物聯網軟件可包含:M2M 中間件和(嵌入式)Edgeware( 也可以統稱軟件網關)、實時數據庫、運行環境和集成框架、通用的基礎構件庫,以及行業化的應用套件等。應用軟件可以說是物聯網產業鏈上市場空間最大的一塊,而且這一環節和IT 渠道的關系也最為緊密。
網絡提供商具有很強的壟斷性,目前國內主要是以電信運營商為主。未來物聯網將會產生海量信息的處理和管理需求、個性化的數據分析的要求, 這些需求必將催生物聯網平臺運營商的需求量,因此,對物聯網平臺運營商而言,面臨的將是從無到有的市場,增長空間非常大。
綜上所述,集成商、中間件及應用軟件開發商、運營服務商這三個環節是IT行業比較適合切入,而應用軟件是物聯網產業鏈上市場空間最大的一塊,且和IT行業的關系也最為緊密,適合軟件專業學生從事應用軟件的開發。
2 培養目標
高職軟件技術專業是培養具有良好的職業道德和素養,掌握一定的計算機基本理論知識,熟練使用當今某種流行的軟件開發工具,熟悉面向對象程序開發技術,能承擔計算機軟件的開發、測試以及系統的維護與技術支持等工作的高級技能型人才。[1]在當前物聯網大背景下,培養能適應社會發展的需求,具備扎實的軟件基礎知識和物聯網應用軟件整體規劃,應用軟件前臺設計、后臺編程及數據庫應用的專門技能型人才,能熟練使用主流的軟件開發工具,從事物聯網應用層系統的開發、測試、運行與維護工作,具有物聯網領域的系統分析、軟件設計、開發、測試的初步經驗和團隊合作能力。
3 基本要求
本專業畢業生需具備如下素質要求、能力要求和知識要求[2]:
1)素質要求
① 熱愛軟件技術專業,有高尚的職業道德和全心全意為社會服務的敬業精神。
② 樹立終身學習的理念,養成自主學習的意識,培養創新精神和團隊合作的能力。
③ 形成正確的職業價值觀和為科研奉獻的精神。
2)能力要求
① 熟練掌握文獻資料收集、信息資源檢索的方法,具有獲取信息的能力。
② 掌握物聯網應用層系統設計的關鍵技術,具備軟件分析、設計、開發、維護能力。參與項目的整個開發流程:包括需求分析調研,系統總體設計、詳細設計、編碼、測試、調試等環節。
③ 熟練掌握面向對象編程技術、數據庫技術和主流的開發平臺,掌握軟件理論和軟件工程專業基礎知識。具有良好的交流與組織協調能力、邏輯思維能力,以及團隊合作的精神。
3)知識要求
① 基礎知識
基礎知識包括公共基礎知識和專業基礎知識。公共基礎知識包括:人文科學知識、社會科學知識、自然科學知識等。專業基礎知識包括:物聯網技術導論、Java 語言程序設計、C 語言程序設計、數據結構與算法、數據庫原理及應用、linux平臺及應用、計算機網絡、網頁設計與制作、JSP 程序設計等。
② 專業知識
專業知識包括xml、Java Web程序設計、Web Services技術、SSH框架、嵌入式linux,物聯網應用層設計、Android應用開發、軟件測試、軟件工程等。
③ 擴展知識
擴展知識包括嵌入式技術與應用、職業素質等有關知識。
4 課程體系
物聯網應用系統開發主要涉及web開發、Java程序設計 、Linux 系 統 程 序 設 計 、android應用開發、數據庫技術、物聯網技術應用系統開發等課程。[3]根據物聯網技術的特點,采用“崗位驅動”的模式,建立了相應的課程體系,包括建設核心課程網站、實踐實訓項目、教材、課程標準等。通過實訓和項目的詳細實施過程教學,讓學生迅速進入角色,在與校企合作的實踐中可以直接進入實際崗位。
這里特別值得一提的是3G移動物聯網軟件項目開發項目選取的是基于Android的物聯網物流監控軟件設計,軟件主要采用Java編程。物聯網監控手機軟件的開發可以滿足物流公司和客戶間的業務需求以及物流公司和送貨員間的業務需求,同時能對業務數據進行統計和管理,而且新增客戶服務的功能,可以與客戶進行實時的在線溝通。Web物聯網軟件項目開發選取的也是物流管理系統,主要目標是通過使用Java語言和數據庫技術讓學生體驗編寫代碼的過程,以及掌握編碼的規范。通過軟件工程的主干課程:軟件工程概論、軟件開發模式及UML建模、軟件項目管理、軟件體系結構、軟件測試等課程來強化項目工程化,通過軟件系統課程設計讓學生團隊合作共同完成項目的開發以及相關文檔的整理和編制,讓學生熟悉項目實施的過程,培養他們職業素質和能力。
5 理論與實踐教學方法
根據行業、企業發展需要和完成職業崗位實際工作任務所需要的知識、能力、素質要求,制訂突出職業能力的課程標準,按照課程標準選取合適的教學內容;積極探索“項目導向、任務驅動、理論和實踐教學一體化”的教學模式[4]。實施以就業為目的、以職業教育為導向的“雙證教育”,走“工學結合”之路,培養高技能專門型人才。
1)在課程體系上探索和嘗試基于工作過程的專業課程體系建設,將學歷教育與職業教育、技能認證三者緊密的結合起來,為學生提供更多的發展空間。
2)改革教學方法。采用將實境教學法、“教、學、做”一體化教學法、理論和實踐課程 “工學交替”教學法等,使理論與實訓、實習同步進行,培養方案由專職教師與企業、行業導師共同實施完成。
3)理論課程“夠用就好”,以此為尺度,整合相關課程資源,提高教學效率。
6 課程資源庫建設
軟件技術專業下的物聯網方向是一種新的專業方向,建設其教學資源庫具有非常重要的意義,其符合江蘇省社會經濟發展和高等教育信息化新的教學模式要求,有助于培養適應社會和經濟發展需求的復合型人才,對加快物聯網教育資源共享和現代教育技術的推廣,進一步提高教學質量,建立開放的教學資源平臺服務社會具有積極作用。
物聯網技術教學資源庫是致力于建設和物聯網相關的資源體系,通過各種方式進行資料的收集、編輯、整合和存儲,最后形成覆蓋所有物聯網應用技術方面知識的多媒體網絡信息平臺,實現系統化、管理規范化和資源共享。其建設理念是以物聯網應用的社會需求為導向,根據專業人才培養目標和就業崗位特點,構建物聯網應用技術的培養體系結構,并建立與之配套的專業課程標準、教學計劃、教材、課件、題庫等一切資源。
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篇7
自2009年8月同志提出“感知中國”以來,物聯網已成為國家戰略新興產業的重要組成內容。2013 年2 月,國務院提出了關于推進物聯網有序健康發展的指導意見。物聯網是繼互聯網之后的又一次信息技術浪潮,具有廣闊的應用前景和難得的發展機遇。在教育領域,自2010年7月教育部批準30余所高校院系建設物聯網工程專業以來,2011年,教育部又批準了27所高等院校設立物聯網工程的申請;2013年4月,我校物聯網工程專業獲得教育部批準。在學科發展方面,中國電子學會物聯網專家委員會、教育部電子信息與電氣學教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會一直高度關注物聯網及相關專業建設。全國高校物聯網及相關專業教學指導小組組織高校在物聯網專業的知識體系、課程體系、工程實踐和人才培養等方面進行了一系列的探索,國內高校也根據自身的情況對物聯網工程專業的課程體系進行了探索。作為國家倡導的新興戰略性產業,物聯網備受各界重視,并成為就業前景廣闊的熱門領域,該專業主要就業于與物聯網相關的企業、行業,從事物聯網的通信架構、網絡協議和標準、信息安全等的設計、開發、管理與維護,就業口徑廣,需求量十分大。但是,在眾多高校積極申報的專業的同時也面臨一個十分嚴峻的問題,物聯網目前屬于新興產業,中國高校剛剛開始開設物聯網工程專業,沒有成熟的經驗可以借鑒。本文通過分析物聯網工程專業的知識體系、主要知識領域,提出了物聯網工程專業課程體系的基本思路,以期為兄弟院校物聯網相關專業課程規劃拋磚引玉。[1]
二、物聯網專業涉及的關鍵技術
物聯網是互聯網的拓展應用和網絡延伸,它利用多種不同的感知技術對現實物理世界進行感知后,通過網絡完成對數據的傳輸,然后進行數據挖掘、分析、決策,最終實現人與人、人與物、物與物之間的信息交流,最終達到對物理世界進行管控、決策的目的。因此,常規意義上物聯網可以分為三個層次:感知層、網絡層和應用層。[2]
1、感知層關鍵技術
感知層是物聯網發展和應用的基礎,RFID技術、傳感和控制技術、 短距離無線通訊技術是感知層涉及的主要技術,主要負責物品的標識、信息感知采集。該層的關鍵技術包括:傳感器網絡、射頻技術、傳感器技術。
2、網絡層關鍵技術
網絡層將建立在現有的移動通訊網和互聯網基礎上,其主要功能是直接通過現有的互聯網或移動通信網(如GSM、CDMA)、 無線接入網(WiMAX)、無線局域網(WiFi)、衛星網等基礎網絡設施,負責物聯網感知層感知信息的接入、融合、交換與傳遞,是實現數據交互、物物相連的關鍵,在物聯網三層架構中起到承上啟下的作用。物聯網最終將實現異質網絡互聯互通,因此通信技術將是網絡層的核心技術,包括藍牙、ZigBee、WiFi、GSM、CDMA、GPRS 等相關技術。
3、應用層關鍵技術
應用層對網絡層傳輸過來的信息進行處理,主要由業務支撐平臺、服務支撐平臺、網絡管理和信息處理等平臺構成,共同完成對信息的分析、計算、存儲、挖掘等處理操作,供決策者使用和決策。應用層核心技術包括中間件技術、云計算、海量數據存儲、挖掘、檢索以及虛擬技術等。
三、物聯網工程專業核心課程構成
物聯網是典型的交叉學科,涉及到網絡工程、自動化、電子工程、計算機、通信工程、信息安全等多個學科。由于物聯網產業涵蓋面寬,應用廣泛,所以物聯網工程專業包含的知識點較多,課程涉及基礎課模塊、感知類課程模塊、網絡與通信類課程模塊與數據處理與領域應用類課程模塊。
基礎類課程為:數理類課程,如高等數學、概率論與數理統計、線性代數、離散數學、大學物理等;電路類課程,如數字邏輯、電路與電子技術、高頻電子線路等;程序算法類課程,如C語言程序設計、Java語言程序設計、數據結構與算法等。
感知類課程為:RFID原理及應用、傳感器原理及應用、模式識別與狀態監控、微機原理與接口技術、數據獲取與信息處理系統等。
網絡與通信類課程為:計算機網絡、通信原理、物聯網通信技術、無線傳感器網絡、短距離無線與移動通信網絡、物聯網數據庫技術等。[3]
數據處理與領域應用類課程為:物聯網工程導論、操作系統、嵌入式系統設計、物聯網信息安全、海量數據存儲、物聯網工程設計與實施、物聯網系統綜合設計、移動應用開發、智能物流等。
四、物聯網工程專業課程體系構建
物聯網工程專業是以應用為驅動的專業,專業人才的培養根據專業共性和我校其他相關優勢專業的特點,以達到能服務區域經濟發展為目的。因此我校物聯網工程專業確立了以智能物流和智能家居兩個應用方向,在后期應用類課程突出物聯網技術在這兩個方向的工程應用,且物聯網專業建設要緊密聯系社會、學生、專業發展的需求,統籌兼顧其“專業新、對應產業鏈長、相關技術門類差異大”的特點,深入研究,準確定位,根據計算機類專業工程教育關于課程體系的總體要求和專業的目標定位設置科學的課程體系,注重課程體系的交叉融合。本專業將相關主干學科的核心課程和專業課程統籌結合,與物聯網專業知識體系相對應,將專業課程按照以上不同類型進行了梳理,制定出了初步的課程體系,具體層次關系如圖1所示。
圖1 物聯網工程專業課程體系結構圖
五、結束語
物聯網工程專業是面向國家戰略性新興產業發展的需要而設置的,作為為國家培養人才的高校,應站在國家發展戰略的視野來看待專業建設。根據本文提出的物聯網的技術體系、培養目標和課程體系,我校在物聯網工程專業的建設過程中,高度凝煉專業特色,認真把握本專業綜合性強,學科交叉等特點,加強師資隊伍和實驗室等建設,改革人才培養方案,強化實踐教學,以推進物聯網工程專業建設與人才培養。
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篇8
物聯網技術是一種十分新型,但工作效果極為強大,短短幾十年而已,這種技術就在世界范圍內得到了極為廣泛的思考和研究。并且還為我國的軍事以及醫療,農業等方面做了巨大的貢獻,并且,隨著科技的不斷進步,我國的物聯網技術必將得到更大的發展,這就使得物聯網工程專業實踐創新能力培養更加必要,在國家大力倡導下,我國很多高校都已經開始使用物聯網技術,這對于培養學生的實踐能力與理論結合實踐的能力具有重要的現實意義。
1 物聯網工程專業人才培養的基本要求
(1)具有扎實寬廣的自然科學基礎,扎實的信息科學基礎知識。
(2)具有較好的人文社會科學、管理科學知識,綜合素質較高,并具有一定的組織協調與管理能力。
(3)熟練掌握一門外語,具有良好的聽、說、讀、寫能力,能順利閱讀本專業外文書籍和文獻。
(4)掌握物聯網技術與工程專業的基礎理論、專業知識和應用技術,主要包括電路理論、模擬與數字電子技術、射頻識別、傳感器原理、計算機網絡、嵌入式系統、傳感網絡設計、分布式系統、并行計算、多媒體信息融合等。
(5)較好地掌握物聯網系統設計、工業過程監控、自助服務管理及信息處理等方面的知識,了解本專業學科的前沿發展趨勢。
2 物聯網工程專業人才創新能力培養方式
任何技術的順利實施和普及,歸根結底是以人為主體進行的活動,因此,物聯網專業技術的普及和應用,也要以學生的主體情況為前提和基礎,對于不同的學生,所采用的方式方法也會有所不同,因此,我們也需要根據學生的實際情況,采取不同的方式進行培養,我們要通過以下方式進行。
2.1 物聯網工程專業知識學習
在進行互聯網工程專業人才創新能力培養的過程中,我們也要注意一些重點,并且,還要注意理論與實際相結合,我們可以將教育的重點問題放在硬件與理論知識的研究上面,并且我們還不能夠只限于一個行業的研究。在進行物聯網創新能力培養的過程中,我們要了解到它與計算機專業的區別所在,切不可完全按照計算機專業的教學方式進行,物聯網工程的重點在于培養學生的主觀實踐能力,同時還要將計算機操作的各種基礎知識,如:數據結構,語言編程等進行綜合的運用,學生能夠在算法與理論的基礎上,對物聯網理論及其有關的科目進行學習,進而實現其創新思維的培養。
2.2 以工程應用需求作為創新性培養方向
對于物聯網學生的培養的,是建立在工程應用這個基礎之上的,這就要求學生們必須要具有敏銳的洞察力與適應各種復雜環境的能力,同時還要具有創新精神與冒險精神。學生們要懂得將自身的專業特點與現階段物聯網工程最為需求的方面相結合,繼而準確找到兩者之間的銜接點,可以合理的將物聯網理論與實踐相融合,進而解決掉很多實際問題,比如,交通智能化,這樣就可以促進創新理論的科學發展,如果將計算機技術,物聯網理論與工程實踐相結合,那么物聯網的實踐創新就有了一個新的發展目標。現階段,我國的大部分的計算機學院已經具備了智能化的教學訓練平臺。并且隨著工程應用需求量的不斷增加,我們對于實踐教學的內容也會有一個更加科學合理的改善,而對于學生的培養和訓練也要更加專業,強度也需要更大。
2.3 以學生為中心的自主創新
在實現學生創新能力的過程中,我們所要注意的是學生的自主性,加強學生自主能力的培養,能夠有效的提高學生學習的興趣與主觀能動性,使其能夠對學生產生興趣,進而實現專業知識與實踐方向的有機結合,要以學生的興趣與思維為主,教師發揮其引導和監督的作用,使學生們能夠將自身所貯備的知識與其愛好進行統一,從而實現其對研究領域的選擇。我們還要為學生提供一個完善的開發平臺,這樣學生們才能夠從中獲取有用的資源,并能夠促使學生對物聯網實際結構有所研究和了解,并可以做到具體問題具體分析,對于不同的物聯網技術進行不同方向的研究和分析。在這樣的基礎之上,教師要能夠幫助學生從計算機技術的方向出發,去思考物聯網技術的問題,引導學生對于新技術的開發和創新,進而促進學生的全面發展。
2.4 物聯網工程專業人才自主科研能力培養方式
移動終端有CPU、GPU、管線等硬件性能差異,傳統的虛擬現實系統平臺軟件無法高效運行,單一地從GIS算法方面進行創新改進,不能從根本上改善這一現狀。我們引導對嵌入式開發感興趣的物聯網工程專業學生,結合已有的計算機硬件理論知識,從嵌入式設備軟件設計原則的角度出發,設計針對移動終端的三維虛擬地球軟件框架,改善傳統GIS算法性能。
綜上所述,成功將移動三維立體虛擬地球軟件向試驗平臺轉化,不但有利于學生學習積極性的提高,還能夠有效的提高學生研究與創新的能力。我們一定要明白一個道理,那就是科研與教學兩個方面,是相互促進,相輔相成的關系,如果能夠將科研成果與教學進行有機的結合,那么一定會對實踐教學產生巨大的推動作用,進而能夠培養一批具有高度創新能力的人才。
3 結語
篇9
一、物聯網概述
物聯網,顧名思義是物與物之間連接的網絡。從國外廣泛使用的英文名稱Internet Of Things來看,物聯網是互聯網(Internet)的拓展和延伸。簡單來說,互聯網是計算機設備之間相互連接和進行信息交流的網絡,而物聯網則是通過把其他事物連接到互聯網,從而實現物與物之間的相互連接和信息交流。
目前國際上對于物聯網還沒有一個公認的標準定義,因為物聯網的理論體系尚未完全建立,不同領域的研究者還未達成共識。早期在研究射頻識別(RFID)技術時,專家們曾將物聯網定義為“通過RFID、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡”。
而到2005年國際電信聯盟(ITU)的報告中,物聯網的概念已經變化,覆蓋范圍有了較大的拓展,不再只是指基于RFID技術的物聯網。根據近幾年物聯網的發展現狀,我們可以這樣理解:物聯網是一個基于互聯網、傳統電信網等信息承載體,讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡,它具有普通對象設備化、自治終端互聯化和普適服務智能化3個重要特征。
二、物聯網技術簡介
根據國際電聯報告,物聯網的四個關鍵性應用技術是射頻識別(RFID)技術、傳感器技術、智能技術和納米技術。其中RFID技術已經比較成熟,也是當前物聯網應用的主要方面,本文主要就RFID技術在圖書館的應用進行探討。
RFID是Radio Frequency Identification的縮寫,即射頻識別,在應用中常稱為非接觸卡、感應卡、電子標簽等。系統主要由讀取器(Reader)與感應標簽(Transponder)兩部份組成,其動作原理是讀取器將特定頻率的無線電波發射至感應標簽,用以驅動感應標簽的內部電路,將標簽內存儲的信息以無線電波形式送出,讀取器便可接收此感應標簽的信息。
感應標簽的特點是:免電源、免接觸、不怕臟污、壽命長,標簽內的密碼為世界唯一且無法復制,故安全性高。RFID系統的工作過程是非接觸式的自動識別,識別工作無須人工干預,工作效率非常高,而且具有傳統條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、標簽內數據存儲量大、存儲信息可以加密可以更改等優點。
高校圖書館藏書量大多在百萬冊以上,每本書都需要一個感應標簽,其成本是必須考慮的,而且圖書館對圖書(感應標簽)的處理操作比較單純,圖書放置的位置也相對固定,低頻標簽的性能可以滿足圖書館的需求。
三、RFID技術在高校圖書館中的應用
進入21世紀以后,高校圖書館的圖書管理已經從純手工模式,改進為采用條形碼識別、計算機數據庫儲存信息、計算機終端聯網操作的數字化管理模式,工作效率和服務能力有了很大提升。但在圖書館工作還有些問題是條形碼技術難以解決的,如圖書的快速查找、自助借還、圖書快速上架、亂架圖書的整理、書庫資產的盤點等。使用RFID技術可以解決以上問題,進一步提高圖書館的管理和服務水平。
1.圖書管理方面
(1)使用RFID技術能夠精確地追蹤每一本圖書的信息,包括館藏地點、分類、上架位置等,可以實現圖書的自動分類、分揀,提高上架速度。工作人員使用便攜掃描儀(Reader),可以隨時隨地巡架、整架,輕而易舉地查找并糾正錯架、亂架圖書。這些都有效地減輕了工作人員的勞動強度,大幅提高工作效率,在書庫工作人員數量不變的情況下,可以容納管理更多的圖書,而出錯率則會大幅降低,錯架率將不再是圖書館工作評估的重要指標。
(2)使用RFID技術能夠進行書庫圖書的快速盤點。在傳統的紙質標簽管理模式下,圖書的盤點工作量大,耗時、耗力,而準確率還往往不能讓人滿意。使用RFID技術,只需用便攜掃描儀在書架上掃描一遍,立刻就能完成書架上圖書的清點工作,而且準確率遠高于人工盤點。
2.用戶服務方面
(1)用戶可使用RFID技術快速的查找圖書,對文獻進行精確定位。通過使用便攜式掃描儀掃描書架和圖書上的感應標簽,用戶可以快速確定擬借圖書所在的位置(如排號,書架號),進而準確地找到所需圖書。
(2)使用RFID技術可實現用戶自助借書。用戶選中所需圖書后,只要將借書證和擬借圖書放在借閱系統的感應區上,讀取設備(Reader)即可掃描用戶的借書證和擬借圖書,自動完成借書操作,借閱速度比人工掃描有大幅度提升。
(3)使用RFID技術可實現用戶自助還書。用戶只須將擬還圖書放入還書系統中的書箱中,讀取設備即可對圖書進行掃描,自動完成還書操作。操作完成后,系統還可以打印還書憑條,自動擷取館藏信息并通知中心系統更新圖書信息及讀者信息。
3.安全管理方面
目前,部分高校圖書館已經將消防系統、安保系統、環境監測、公共衛生檢測等整合到圖書館物聯網中,這樣管理人員能夠隨時通過物聯網系統對全館進行安全檢查,及時發現館舍存在的安全隱患,并采取相應措施,保證館舍的消防和安防始終處于安全狀態。工作人員還能通過環境監測系統及時發現并處理衛生環境問題,保持館舍的衛生潔凈,給用戶提供舒適的學習場所。
4.人員管理方面
使用RFID技術的門禁管理系統,可以大幅提高人員管理效率,提升圖書館的安全管理水平。門禁管理系統可以對圖書館館員和讀者出入控制、數據收集、數據加工處理、數據統計和數據查詢等實現自動化管理,準確的統計館員和讀者每天進出館的次數、進出館的具體時間及其流動情況,實現真正的考勤自動化管理。
四、結束語
物聯網技術在圖書館的應用,是高校圖書館管理模式的又一次改進,將會使圖書館的管理更加科學化,使圖書館的服務更加人性化、主動化,為讀者創造更方便、更舒適的讀書學習環境。隨著物聯網技術的不斷創新與發展,其在高校圖書館現代化、智能化建設中的作用也將更加顯著。
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(45)把數學建模思想滲透到高等數學教學中去 閆天增 王濤
(47)工科院校物理學基礎課課程設置改革的研究 富笑男 劉琨 羅艷偉 符建華 康廣生
(50)納米材料導論課程教學的探索與實踐 潘卉 王曉冬
(53)顯微數碼互動系統在細胞生物學實驗教學中的實踐 韓鴻鵬 邢文會 郝青梅 楊雪 王丁 張麗琴
體育經緯
(56)中國競技網球的發展演進及特征研究 張? 陳治 王崇喜
(61)從北京到倫敦:中國男子籃球隊攻防能力對比分析——兼論“后姚明時代”中國男籃發展對策 孫文平 張振東 黃迎乒
(65)核心競爭力視域下職業體育俱樂部經營能力解析 趙廣濤
(69)促進女大學生體質健康水平持續提高的初步研究 李國立
(73)大學生體育鍛煉常見問題及對策 劉鈞珂
(76)體育鍛煉對大學生體質健康的影響 李小莉
(79)不同類型街舞對中老年人健康狀況的影響 王亞君
(82)河南省傳統體育文化遺產在學校體育教學中的傳承研究 劉海超
(87)構建終身體育體系障礙條件的分析及相關對策研究 鄭先常
無
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在當前普通本科院校向應用技術類院校轉型背景下,“產教融合”的培養模式與應用技術大學教育理念相吻合。因此,西安思源學院國際貿易專業要以產業為依據培養用技術型國貿人才,也應該以“產教融合”為切入點,制定人才培養方案、優化課程內容、改進教學方法、改革考核方式、加強實踐教學、開發應用技術型教材,培養真正符合區域經濟發展和企業需求的國貿人才。
1產教融合制定人才培養方案
人才培養方案是一個專業人才培養的依據,也是人才培養的總體規劃。人才培養方案的制定需要做到兩個對接,即做到專業與產業對接,教學內容與商貿實踐、職業標準對接。因此,人才培養方案的制定不能是學校單方面的“閉門造車”,而應由校企雙方共同完成,制定主體為校企雙方專家。在制定人才培養方案的過程中,校方專家主要關注學生四年學完所有課程后走向工作崗位理論是否夠用;企業專家則主要關注所開設的課程是否能培養未來崗位需要的能力和素質。人才培養方案制定的具體步驟為:校內專業團隊前期進行人才需求調研、撰寫草案――專業指導委員會校內外專家論證討論、提出修改意見――校內專業團隊修訂完善方案、定稿。之后,人才培養方案在具體實施過程中還需定期總結、評估和修正。
2以市場需求為導向優化課程內容
構建科學合理的國貿專業課程內容需以市場需求為導向,知識結構應以外貿業務為核心。因此,可以讓企業專家參與實務類課程的開發,對于新生的專業導論課和畢業生的就業指導課也可以讓企業人士參與課程大綱的制定與講授,使學生對未來工作環境提前有所認知。此外,在學科拓展課中,為了順應互聯網經濟的發展,跨境電子商務平臺實操類課程也應加強。
3改進教學方法
3.1采用仿真模擬教學法
采用仿真模擬教學法,就是讓師生在仿真的教學環境中教與學。這種教學方法可以使講理論和做實操同時進行,更加注重學生的參與性,能有效提高學生學習的主動性。具體到國貿專業,就是通過依托國貿模擬仿真實驗室,利用外貿仿真模擬軟件,讓學生在仿真的工作環境下從事外貿業務的操作,讓學生了解如何與進出口公司、商檢局、海關、貨代、保險公司等機構打交道。通過仿真模擬教學法,可以使學生對自己將要從事的崗位有更為直觀的認識,為學生將來的工作打下堅實的基礎。
3.2采用理實一體化教學法
理實一體教學法體現理論教學和實踐教學融通合一,專業學習和工作實踐學做合一,能力培養和工作崗位對接合一的特征。在教學內容上采用項目教學、案例教學或情景模擬方式,由“雙師型”教師,在專業的外貿綜合實驗室或校企合作基地,一邊講授理論,一邊現場實踐操作,將原來教學生知識、技能轉變為學生學習、工作。
4采取靈活多樣的考核評價方式
課程考評方式有多種,如筆試、面試與機試,開卷與閉卷,課堂考試與現場考核,理論考評與實踐考評,過程考評與結果考評等。對于多數學生來說,一門課程的考評應根據課程內容和性質采用靈活多樣的考核評價方式。理論性強的課程,如《國際貿易理論》和《國際金融》可采用閉卷筆試的考核方式;實踐性強的課程,如《Simtrade外貿實訓》、《外貿單證制作實訓》可以采用機考,更加注重過程考評。目前,西安思源學院國貿專業的實務類課程正在嘗試采用“3-5-2”結構性考核方式,結合學生平時課堂表現(占總成績20%)、技能考核成績(占總成績50%)、期末成績(占總成績30%)綜合評定學生成績。而對學生畢業水平的評定主要還是以企業評價為核心,如可以讓企業專家參與學生畢業論文答辯,并把畢業實習企業導師評定的成績納入畢業考核中去,真正做到學校評價和社會評價相結合。
對于選擇創業的少數學生,創業業績可以作為其成績考核的一部分,甚至可以替代部分理論課成績,從而保障創業實踐的進行。此外,還可以將全國外貿單證員、阿里巴巴跨境電商人才等級證書等考證納入到考核體系中,使畢業證和職業資格證相結合。
5產教融合加強實踐教學
5.1與企業建立產教基地
如與蘇州國際科技園、西安港務區、陜西省物聯網產業示范園、阿里巴巴(中國)教育科技有限公司建立產教基地,進行外貿、跨境電子商務人才聯合培養。目前,西安思源學院國貿專業針對畢業生組建了阿里巴巴跨境電商特色班。由企業人士為學生講授有關跨境電商的實戰型知識,并帶領學生參觀陜西跨境電商、外貿龍頭企業。特色班同學通過此項目不僅成功考取“阿里巴巴跨境電商人才等級證書”和“互聯網+人才證書”,還被成功推薦到西安、上海、義烏等地對口實習及就業。
5.2建立雙導師制度,指導學生創業實踐
創業實踐可以激發學生從事外貿崗位的熱情,提升學習課程的興趣和積極性。因此,國貿專業可以建立雙導師制度,指導學生創業。首先,由校外外貿專業導師進行創業指導和交流,激發學生的創業熱情。通過組織校級外貿技能大賽和電子商務三創大賽,積累創業經驗。其次,校內外導師團隊在調研的基礎上,利用學生創業的各種扶持政策,指導學生選擇合適的創業項目。再次,可以設立創業基金,解決學生創業資金緊缺及周轉問題。最后,校外導師團隊還可以幫助學生聯系貨源。
5.3嘗試建立“外貿工作室”
可以利用西安國際港務區電商產業園和物聯網產業園中對于大學生創業的支持政策,如房租、稅收減免等,由校企導師帶領學生成立“外貿工作室”,在跨境平臺上開設店鋪,聯系供貨企業,從事跨境電商及外貿業務,進行實際的運營。這不僅能讓校內教師和學生在“國貿工作室”里學到實戰型知識,又可能產生一定的經濟效益,孵化成為一個創業項目。
6產教融合開發應用技術型教材
目前,國貿專業的教材內容較為落后且多以理論為主,實踐性、技能性及國貿領域前沿知識較為滯后,不符合應用型人才培養的要求,因此應用型教材建設迫在眉睫。而要以產教融合為切入點開發國貿專業應用技術型教材,就不能單靠校內實踐經驗欠缺的教師,需由校內理論知識深厚的教師和校外實踐經驗豐富的企業人士合作組建應用型教材開發團隊,在教材建設選題、編寫、評估反饋等方面深度融合,使應用型教材與用人單位實際崗位需求無縫對接。
參考文獻
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篇12
基金項目:本文系國家“物聯網工程”特色專業建設項目、江蘇省高等教育學會“十二五”高等教育科學研究規劃課題“‘卓越計劃’課堂有效教學方法”(KT2011174)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)16-0067-02
物聯網(Internet of things,IOT)的概念是在1999年提出的,根據2005年國際電信聯盟(ITU)的定義,[1]物聯網主要解決物到物(Thing to Thing,T2T)、人到物(Human to Thing,H2T)、人到人(Human to Human,H2H)之間的互聯。這一高度交叉的新興前沿領域在國際上備受關注,美國IBM公司基于物聯網提出“智慧的地球”概念;中國科學院早在物聯網概念誕生之初就啟動了傳感網研究。2009年,無錫物聯網產業研究院成立,總理考察時提出“感知中國”的概念。2010 年3 月9 日教育部網站發出通知:我國擬針對互聯網、綠色經濟、低碳經濟、環保技術、生物醫藥等國家決定大力發展的重要戰略性新興產業,在高校本科教育階段設立相關專業。這其中就包括增設物聯網專業,以期為重要戰略性新興產業——物聯網相關產業培養高素質人才。
自2010年7月教育部批準30余所高校院系建設物聯網工程專業以來,中國電子學會物聯網專家委員會、教育部電子信息與電氣學科教學指導委員會、教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會一直高度關注物聯網及相關專業建設。全國高校物聯網及相關專業教學指導小組組織高校在物聯網專業的知識體系、課程體系、工程實踐和人才培養等方面進行了一系列的探索,國內高校也根據自身的情況對物聯網工程專業的課程體系進行了探索。[2-4]2010年7月,河海大學(以下簡稱“我校”)成為首批獲批物聯網工程專業的30所大學之一;2011年3月,我校物聯網工程專業成為第七批國家特色專業。物聯網目前屬于新興產業,中國高校剛剛開始開設物聯網工程專業,沒有成熟的經驗可以借鑒。筆者近年來致力于物聯網工程專業建設,分析物聯網工程專業的知識體系及核心知識領域,力求歸納物聯網工程專業建設的專業共性基礎,并結合我校特色,構建了物聯網工程專業的課程體系,以期為兄弟高校物聯網相關專業課程規劃拋磚引玉。
一、物聯網的技術體系分析
在業界,物聯網大致被公認為有三個層次,[1,5-7]底層是用來感知數據的感知層,第二層是數據傳輸的網絡層,最上面則是內容應用層。
感知層包括傳感器等數據采集設備,包括數據接入到網關之前傳感器網絡。感知層是物聯網發展和應用的基礎,RFID技術、傳感和控制技術、短距離無線通訊技術是感知層涉及的主要技術。
網絡層將建立在現有的移動通訊網和互聯網基礎上,其主要功能是直接通過現有的互聯網或移動通信網(如GSM、TD-SCDMA)、無線接入網(WiMAX)、無線局域網(Wi-Fi)、衛星網等基礎網絡設施,對來自感知層的信息進行接入和傳輸。網絡層中的感知數據管理與處理技術是實現以數據為中心的物聯網的核心技術。感知數據管理與處理技術包括傳感網數據的存儲、查詢、分析、挖掘、理解以及基于感知數據決策和行為的理論和技術。
物聯網應用層利用經過分析處理的感知數據,為用戶提供豐富的特定服務。云計算平臺作為海量感知數據的存儲、分析平臺,將是物聯網網絡層的重要組成部分,也是應用層眾多應用的基礎。
物聯網各層次間既相對獨立又緊密聯系。為了實現整體系統的優化功能服務于某一具體應用,各層間資源需要協同分配與共享。以應用需求為導向的系統設計可以是千差萬別的,也不一定所有層次的技術都需要采用;即使在同一個層次上,對可供選擇的技術方案也可以進行按需配置。
二、物聯網工程專業知識體系分析
所謂專業體系就是把一個專業領域內的專業知識組織成專業干線清晰、知識點層次分明、結構銜接完整的一個知識框架。在分析物聯網技術體系的基礎上構建物聯網工程專業的知識體系,“物聯網工程”知識結構中的專業知識部分應能夠構成物聯網整體的框架并體現其關鍵技術。因此物聯網工程專業知識體系應包括感知層、網絡層和應用層的知識和系統整體架構與優化的知識。對應的核心知識領域為:對應于感知層為射頻識別技術與無線傳感器網絡的技術;對應于網絡層為通信與網絡技術、異構網絡互聯與協同技術;對應于應用層為數據處理技術和信息安全技術;對應于物聯網整體的框架為物聯網應用系統設計和物聯網工程規劃與設計。
基于以上討論,物聯網工程專業的知識體系要能實現這樣的培養目標:培養造就具有物聯網技術基礎理論、物理信息系統標識與感知、計算機網絡理論與技術和數據分析與信息處理技術等相關專業知識;具有物聯網及其相關領域的系統、網絡、終端、協議等方面的研究、設計、開發能力以及組織和實施物聯網應用項目的能力;并在創新和創業意識、競爭和團隊精神以及外語運用能力等方面有良好的素養,能適應國家現代化與信息化建設需要,為我國工業化和信息化融合、為信息產業服務的高層次、高素質的復合型和創新型高等工程技術與管理人才。
三、物聯網工程專業核心課程構成
物聯網工程專業課程體系應盡可能多地覆蓋本專業的知識體系。圍繞物聯網工程專業涉及的學科知識領域和知識點,該專業知識部分由四個部分組成:基礎類、感知類、網絡與通信類、數據處理與領域應用類。
基礎類課程為:數理類課程,例如高等數學或離散數學、線性代數、概率與統計、物理等;電路類課程,例如電路、模擬電子技術、數字邏輯與系統、高頻電子電路等;程序類課程,例如程序設計語言C、數據結構與算法、Java語言程序設計等。感知類課程為:射頻技術(RFID原理及應用)、傳感器技術(與設計)、微機原理與接口、模式識別與狀態監控、物聯網定位技術、數據獲取與信息處理系統等。網絡與通信類類課程為:計算機網絡、射頻技術與無線通信、通信原理、無線傳感器網絡原理、短距離無線與移動通信網絡、物聯網數據庫技術等。數據處理與領域應用類課程為:物聯網工程導論、信號與系統、數字信號處理、嵌入式系統設計、云計算與云存儲、定位應用開發技術、物聯網工程規劃與設計、物聯網系統綜合設計、移動開發等。
四、物聯網工程專業課程體系構建探索
物聯網工程專業是以應用為驅動的專業,專業人才的培養根據專業共性基礎和我校在物聯網方面的領域區域特色。因此我校培養模式堅持以水利特色為主導,發揮水利學科的傳統優勢;整合優化專業課程體系設計包括學科基礎課程群、物聯網工程專題課程群,使學生有興趣、有研究、有實踐地學習專業領域的知識,逐步地、系統地增長工程實踐能力、創新能力與科學研究能力。
學科基礎課程群:按基礎類、感知類、網絡類、應用類將相關課程分為四大課程群,有效克服每門課程各自為陣造成的“內容重復、銜接不緊”等弊端。物聯網工程專題課程群:根據專業共性基礎和我校在物聯網方面的領域區域特色,重點建立無線傳感網技術、物聯網應用開發兩個方向,明確制定各方向的課程體系,為學生提供充分的選課空間和時間,使學生的個性得到充分發揮。
1.無線傳感器網絡
該方向側重無線傳感器網絡與應用的研究,強調物聯網傳輸與網絡層的開發與實踐。通過課堂教學與實踐、畢業實習以及前沿技術講座等多種形式,學生將掌握扎實的無線傳感網絡的基礎理論,具有無線傳感網絡及應用軟件的開發和研究,方向重點是物聯網網絡層和感知層的研究與設計。
2.物聯網應用開發
該方向側重物聯網應用技術的研究,強調物聯網應用層的開發與實踐。通過課堂教學與實踐、畢業實習以及前沿技術講座等多種形式,學生將掌握扎實的物聯網技術的基礎理論,系統掌握物聯網基礎及應用軟件的開發方法和開發工具,方向重點是物聯網網絡層和應用層的研究與設計。并增加水聲通信技術、水聯網及水環境檢測應用作為我校的行業特色。
綜上所述,我校的物聯網專業課程體系結構如圖1所示。
在課程設置中,把行業應用特色納入個性化課程、專業課模塊,形成學術型和技術型兩套既有共性、又有個性的課程體系。該課程體系堅持以水利特色為主導,夯實基礎教學,為學生未來發展創造條件,以方向選修課為平臺,拓寬學生的知識和認識視野,妥善化解突出特色和拓寬視野間的矛盾。
五、結束語
物聯網工程專業不是以理論為主導,重點是工程應用,教學應該由應用來驅動,時刻做好準備,不斷調整教學內容。課程設置及內容應重在特色,在實施過程中,將高度重視特色專業點建設工作,大力加強課程體系和教材建設,改革人才培養方案,強化實踐教學,加強教師隊伍建設,緊密結合國家經濟社會發展需要,推進專業建設與人才培養,切實為同類高校相關專業建設和改革起到示范和帶動作用。
參考文獻:
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2010年教育部號召高校建立物聯網專業學科,全國已經有近700所本科院校向教育部申報物聯網相關專業,目前已經有67所本科院校建立了“物聯網工程”或“傳感網技術”等專業(評審基本條件為“211”以及擁有博士站的重點大學)。產業發展,人才先行。物聯網開啟了新的產業革命,數萬億元規模的應用市場需求必然需要百萬計的各類多層次的物聯網工程技術、產品維護及應用人才。職業院校應該根據產業需求,積極推進“物聯網”相關專業建設。針對中職、高職、技師學院等職業院校,應該深入研究本層次物聯網專業人才所應具備的知識、素質和能力,制定出合理的人才培養方案。
1 物聯網
1.1 物聯網的美好生活
場景1:下班了,用手機短信發送一條短信,就能讓空調開始預先調整溫度,讓浴缸放好洗澡水,檢測冰箱內的食物份量,如不足則通過互聯網,自動下訂單要求超市按照當天的菜譜送貨。場景2:你在逛超市時,隨意的將電池、口香糖等小件商品放入口袋,看到喜歡的運動鞋就換上,拿上了果汁、面包等各類商品后,就直接可能走出超市出口。此時掃描系統已將你隨身攜帶的商品記錄下來,并在你的電子賬戶上扣去了款項。
1.2 物聯網簡介
2005年11月,國際電信聯盟(ITU)了《ITU互聯網報告2005:物聯網》報告正式提出了物聯網的概念。物聯網(The Internet of things),就是“物物相連的互聯網”,其目標就是讓萬物開口說話。其本質體現為:第一,具有互聯網特征,物聯網是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡;第二,具有識別與通信特征,用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信;第三具有智能化特征,由原來的人與人通信,擴展到人與物、物與物之間的通信。其實與互聯網相比,物聯網實際上只是多了一個底層的數據采集環節,大致是四類數據的采集:電子標簽顯示身份,傳感器捕捉狀態,攝像頭記錄圖像,GPS進行跟蹤定位。
1.3 物聯網的典型案例
國外成功典型案例:美國一個偏遠小鎮種植橘子,普經一度因橘子染病,而大大影響收成。后來果農在每棵橘子樹上安裝數據采集器,將溫度、干燥等數據匯總到PDA上,然后由PDA發送給研究機構,最后由研究機構分析數據,找出了問題所在,隨后將問題及解決方案發送回果農手中,果農甚至不需要了解這些數據的意義,就很快地解決了這一次橘子危機,在此物聯網的作用凸現無遺。國內成功典型案例:溫州天正集團的帶網線端口智能電表,能收集電表的運行狀況,通過電表上的網線端口與通訊網絡連接,使用戶在手機、電腦上就能接收和查看電表信息。
1.4 物聯網發展
物聯網的發展需要經歷四個階段:2010年之前電子標簽和傳感器被廣泛應用在物流、銷售和制藥領域;2010-2015年實現物體互聯;2015-2020年物體進入智能化;2020年之后物體進入全智能化。在規模性、流動性條件的保障下實現4A(Anytime、Anywhere、Anyone、Anything)化通信。
2 物聯網涉及的重要技術
物聯網實現了對物體的智能識別、跟蹤、定位、監控和管理,他由傳感器(SENSOR)/攝像頭、無線射頻(RFID)、無線傳感網(WSN)、全球定位系統(GPS)、互聯網(INTERNET)等構成。在物聯網的體系結構中,支撐物聯網的關鍵技術主要包括:射頻識別(RFID)技術、傳感器技術、傳感器網絡技術、網絡通信技術等。
2.1 RFID技術
可識別高速運動體并可同時識別多個標簽,操作快捷方便,也無須人工干預,可以在各種惡劣環境中工作。例如:身份識別(中國第二代居民身份證)、公共交通管理(不停車收費ETC)等。
2.2 傳感器技術
能感受規定的被測量,并按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置,有溫度傳感器、紅外傳感器、位移傳感器等。例如:全自動洗衣機、紅外夜視探測、人造衛星的遙感遙測等。
2.3 傳感器網絡技術
大量的靜止或移動的傳感器以自組織和多跳的方式構成的無線網絡,其目的是協作地感知、采集、處理和傳輸網絡覆蓋地理區域內感知對象的監測信息,報告給用戶。例如:小區安全監控,滅絕危險或珍貴動物的跟蹤監護等。
2.4 網絡通信技術
是指通過計算機和網絡通訊設備對圖形和文字等形式的資料進行采集、存儲、處理和傳輸等,使信息資源達到充分共享的技術。例如:GPRS(通用分組無線服務技術)等。
3 浙江省物聯網產業現狀
當前,中國“十二五”規劃已經明確提出,發展寬帶融合安全的的下一代國家基礎設施,推進物聯網的應用。物聯網將會在智能電網、智能交通、智能物流、智能家居、環境與安全檢測、工業與自動化控制、醫療健康、精細農牧業、金融與服務業、國防軍事十大領域重點部署。浙江在智能電網、節能減排、安防監控、環境監測等領域的物聯網應用都取得了良好效果。智能電網的本質是能源替代和兼容利用,它在開放的系統和共享信息模式的基礎上,整合系統中的數據,優化電網的運行和管理。比如遠程抄表計費、遠程電路通斷控制、線路損耗監測管理、盜電監測、高頻數據采集、分布發電監控和管理等。浙江物聯網產業發展的基本思路是“建設以杭州為核心、嘉興和溫州兩翼為支撐的產業集群”。物聯網的感知、網絡、應用的不同層面,都需要大批元器件。溫州特別是樂清會成為具有核心技術的物聯網關鍵元器件、生產設備提供者。我們應該立足區域經濟,及時跟蹤社會的熱點及時調整專業,挖掘新的可能發展的變業空間。針對區域物聯網技術發展,打造物聯網需要的各層次人才。
4 物聯網專業對人才的需求
物聯網產業鏈主要包括:芯片制造、傳感器制造、設備制造、網絡服務、軟件開發、集成商、服務商等若干環節。
由上表可以看出,物聯網的發展除了需要具有高端知識的頂級人才以外(所占比例較少),物聯網成果的規模化生產、市場化推介、項目應用、應用系統集成、二次開發與應用服務等,還需要數以百萬計的初中級高素質技術應用型人才承接。而各級職業院校的學生就可以承擔起物聯網產業鏈中生產和應用領域中最為龐大的產業基礎型技能型人才集群。
5 物聯網專業培養定位
物聯網是一個多學科交叉、應用復雜的專業領域,因此在物聯網專業人才培養過程中,可以選擇不同方向來進行人才培養。物聯網專業人才可以從以下四個方向培養:物聯網感知設備方向(電子設備知識、數字和模擬電子知識、嵌入式開發知識等);物聯網通訊方向(計算機網絡和通訊相關知識,通訊系統的運行維護與管理,通信設備的安裝、調試和故障排除);物聯網開發和集成方向(物聯網相關知識,系統工程開發和集成);物聯網管理和服務方向(物聯網知識、IT技術、管理知識)。
職業院校物聯網專業應定位在物聯網的應用、使用維護上,稍高水平的最好能夠協助實現二次開發的應用型技術人才,培養以應用型、維護型,具備二次輔助開發設計的高素質實用型人才為目標的物聯網專業。職業院校的人才培養目標定位:以工程技術人才為培養目標,具有良好的學習和工作態度,具備基本的口頭和書面表達能力,可以較系統地掌握物聯網的相關理論、方法和技能,具備通信技術、網絡技術、傳感技術等信息領域寬廣的專業知識,具有較強的實踐能力與創新能力,能夠從事智能交通、智能樓宇、智能家居、智能物流、智能電力等物聯網產業相關行業的系統集成、技術支持、工程設計與施工調試、嵌入式產品開發等工作的高素質工程技術人才。職業院校物聯網專業畢業生就業方向:從事傳感器與RFID生產、應用與測試,嵌入式系統編程,標準配置套件集成,物聯網組網及典型行業SOA應用服務外包,物聯網網絡組建、系統配置、管理和維護,物聯網應用系統軟件開發,物聯網軟硬件產品銷售,計算機及網絡產品的技術服務等崗位工作。
6 物聯網專業打造
物聯網技術專業在高校的名稱是“物聯網工程”,那么在高職院校可以稱為“物聯網工程應用技術”,在中職學校則可以稱名為“物聯網技術應用”專業。物聯網專業主干技能性課程包括:物聯網行業知識、物聯網技術基礎、電工電子基礎、數字電路、單片機、嵌入式系統及應用、傳感技術與應用、RFID及應用、C語言程序設計、數據庫管理系統、計算機網絡技術、無線傳感器網絡應用、實用組網技術、可視化程序設計、物聯網組建與管理、網絡工程導論、就業項目實訓(物聯網綜合案例)等,偏重于應用性和實踐性。
職業學校可以嘗試在相關專業(網絡應用、自動化)中引入部分物聯網專業課程,通過引導、積累經驗,為物聯網專業全面鋪開后打下堅實的基礎。也可以走校企業合作一體化之路,由面向學科辦專業改為面向物聯網行業崗位技能需求辦專業,及時把握物聯網應用的實際情況,并通過提供社會科技服務作為學校和社會的紐帶,創學校和企業互贏的局面。
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