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关键词:农业物联网;主要做法;问题;应用;铜山区
中图分类号 F323.3 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)02-03-0080-02
按照国家关于“互联网+农业”工作要求,贯彻落实农业物联网技术发展规划和措施,铜山农委结合实际情况,积极推进物联网、云计算和虚拟化在农业领域的应用,截至2016年年底,农业物联网技术应用面积比例达24.5%。
1 主要做法
1.1 因地制宜,制定2016―2018年农业物联网发展规划 根据农业部关于“互联网+农业”工作部署,按照区委、区政府农村工作要求,区农委制定《铜山农业物联网技术应用三年发展规划》。其中2016年建设智能园区1个,智能温室23.33hm2,自动化养殖场3个,新增渔业智能养殖面积6.67hm2,物联网应用面积占比达到24.5%。2017年建设智能温室6.67hm2,自动化养殖场5个,新增渔业智能养殖面积10hm2,物联网应用面积占比达到27.2%。2018年新增渔业智能养殖面积13.33hm2,智能温室33.33hm2,自动化养殖场5个,物联网应用面积占比达到29%。
1.2 深入农村调查研究,督促农业物联网工作进展 区农委高度重视农业物联网技术应用发展工作,要求必须抓住机遇,因地制宜,做出铜山特色。研究制订《铜山区“互联网+农业”发展工作实施方案》,成立了由农委主任任组长,分管业务工作副主任任副组长,信息科科长及各镇(办事处)农技中心主任任组员的全区农业物联网工作领导小组,负责该项工作的督查推进、考核奖惩等。工作组深入到农村田头地边、养殖圈舍和林场鱼塘等地方,同老百姓亲切交谈,了解他们在种养殖方面面临的困难,研究制定解决方案。另外,依托农业信息化工程,完成植保物联网技术管理平台建设,运用植保决策系统、移动工作系统及数据资料库管理系统,实现农田病虫情况的及时发现和预警,有利于广大农户提前做好病虫害的防范工作。
1.3 组织各类培训,为农业物联网发展积蓄人才 区农委科教科和信息科积极配合,邀请各大院校教授、物联网技术及系统集成专业人才,加强对大学生村官、复员军人、农村创业青年、合作社负责人、回乡毕业生等人员的物联网技术及农业智能化方面培训,为有效解决农业信息化发展积蓄人才,2016年累计培训600多人次。通过培训,铜山久久生态园技术人员熟练掌握蔬菜种植物联网技术,并安装了大棚物联网设备,通过温室传感器获取大棚的环境信息,然后将信息通过网络传到中央处理器,经系统自动分析后确定温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等指标是否在正常范围内,基本实现了蔬菜种植自动化、智能化。
1.4 引导社会投资,推动农业物联网技术应用 铜山区农委大力宣传农业物联网技术的作用,鼓励社会资金用于物联网技术方面的投资。徐州嘉祥草莓专业合作社位于徐州市南郊的台上村,全村草莓种植面积约400hm2,合作社成员2 800多人,通过区农委牵线搭桥,与南京农科院合作建立草莓组培室,利用自有资金为智能温室添置一套物联网应用系统,根据草莓物联网管理系统提供数据资源,研发草莓新品种获得成功。而且将草莓新品种在全村统一种植,统一追肥以及防治病虫害,节约了劳动成本,提高了收益。
2 存在的主要问题
2.1 农业物联网投入成本大,运维技术要求高 国家对于农业各项建设给予财政支出力度逐渐加大,铜山区级财政支出也随之水涨船高,但目前还远不够,要建设农业物联网需要下大力气支持,尤其是农业物联网是高技术、高产业、高市场化的a业,要达到发达国家农业的程度没有财政支持是不行的。
2.2 现阶段农业物联网技术不成熟,产品存在缺陷,集成运用不够 目前我国农用传感器种类不到世界的10%,国产化率低,性能不够稳定,使得监测数据不够准确,需要经常校正,而且器材寿命短。
2.3 物联网应用技术人才缺乏,在农业上运用程度不高 农业物联网在我国尚处于起步和转型阶段,一些人认识还不深,对于建设农业物联网的做法更是有待进一步探讨。
3 解决途径
3.1 争取财政项目支持,引导社会各方投资 要紧紧围绕推进农业供给侧结构性改革,按“政府引导、市场主体、多元投入、协调发展”总体思路,大力实施“互联网+”现代农业行动。从生产、经营、服务方面入手,加快补齐生产信息化这一农业农村信息化首要任务的短板,利用互联网、物联网、大数据等发展精准农业、智慧农业,推行“专家+推广单位+示范户”模式,大胆探索租赁合作、政府购买服务、设备入股等应用机制。加大物联网项目工作推进,整合社会投资,加强农业物联网基础设施建设,打通为农服务“最后一公里”。
3.2 利用现有技术设备资源,促进农业智能化生产 当前物联网设备还不够接“地气”,在满足农民使用需求方面还要继续探索,铜山区农委正在研究建立农业信息补贴制度,加快推动将农业物联网相关产品和装备纳入农机购置补贴目录,以此鼓励电信运营商和科研院校等社会力量的积极性,降低传感器等仪器设备的成本,通过单项技术突破与集成应用并举,逐步形成政府引导投资主体多元化、运行维护市场化的农业物联网发展策略。
3.3 加强农业物联网技术培训,建设典型示范基地 农业物联网需要新型的知识农民作为基础,因此需要加大对农民的科技文化培训,建设物联网技术应用示范基地,通过现场参观和教学,不断提高其对农业物联网技术的认知能力,逐步把他们培养成为懂科技、懂电脑、懂网络、懂市场、懂管理、懂运营的新型知识农民。
4 发展方向
关键词:宿迁市;现代农业;物联网技术
中图分类号:F320 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2016)01-0169-02
农业物联网技术是实现农业集约、高效、安全的重要支撑,是引领现代农业发展的重要技术手段。从动植物生产管理科学化水平、疫情疫病防控能力等方面彻底改变传统的农业粗放式生产方式,从而提高农业资源利用效率。宿迁是江苏省的农业大市,农业在国民经济中占据较重要地位,全市农业增加值占地区国民经济生产总值比重比江苏全省高近8个百分点,发展现代农业具备得天独厚的条件。但宿迁农村经济整体上相对落后,农业科技贡献率较低。因此,要实现现代农业的转型升级、实现“智慧农业”“精准农业”,加快农业物联网技术的应用是必由之路。
一、宿迁市现代农业物联网技术应用概况
近年来,宿迁市高效农业发展迅速,各级政府、各类农业生产经营主体加大装备农业的投入,奠定了物联网技术应用的良好基础。
(一)初步形成了高效农业的视频监控体系
在政府支持下,目前宿迁已建成市―县(区)―乡(镇)三级覆盖全市重点高效农业生产基地的视频监控系统。通过该系统,可以实时监测到本地区农产品生长情况、农业自然灾害、重大动物疫情以及农产品经营状况等动态信息,实现网上监测预警、专家网上指导和远程技术培训,从而为各级农业管理部门以及农业生产经营主体的决策提供科学依据。市农委建成视频监控系统总监控中心,五个县(区)各自建成分控中心和生产基地前端视频采集站。2014年,生产基地前端视频采集站的规模达到208个,计划到“十二五”末,视频监控农业生产基地250个以上。
(二)特色产业的装备智能化水平不断提高
宿迁市所辖的各区县围绕各自农业特色,已形成各具特色的设施农业基地,不断提高其农业智能装备水平。如宿豫区建成现代化肉鸡养殖场142个,通过安装相应的物联网监控设备,可以实现自动控温、自动供料以及自动饮水,极大的提高了生产效率。2014年末全区肉鸡栏存栏量达到754万羽,年出栏量8 170万羽,年饲养规模近9 000万羽,全国养殖规模与现代化水平最强县和全省最大的肉禽养殖加工基地初具雏形。泗洪县奶牛栏存总量1.98万头,奶牛场规模比重为98.3%。全县栏存2千头以上的奶牛养殖企业2家,栏存千头以上的奶牛养殖企业4家。按照《动物防疫法》《动物防疫条件审查办法》《畜禽标识和档案管理办法》《动物检疫管理办法》等相关法律规定,执行严格的动物标识申购与发放管理制度。目前,全县所有的奶牛都使用了农业部统一的动物标识,并且确保了畜禽个体标识的唯一性,从而保证了产品质量安全的可追溯性。以泗阳云禾源、华绿科技公司,沭阳绿雅、月盈食用菌公司为代表的投资企业不仅带来了资金,而且带来了先进的物联网技术。
二、宿迁市现代农业物联网技术应用存在的主要问题
总体而言,近年来宿迁市现代农业在物联网技术应用上取得了一些成果,但与现代农业发达的地区以及宿迁市现代农业发展的要求相比,物联网技术应用还刚刚起步,目前大范围推广应用面临的困难仍然很大,存在着制约物联网技术应用的诸多因素。
(一)农业企业应用的热情不高
由于物联网技术应用投入很大,短期内给企业带来的效益不足以抵消投入成本,多数企业实施物联网的积极性依然不高。在国民经济三大产业中,由于历史原因和自然属性,农业长期处于相对弱势地位。虽然其是国民经济的基础,但因为经济效益不够显著而一直无法得到各类资本的眷顾及大力投入。宿迁市作为江苏省的农业大市,近年来在政府一些列政策支持及有效投入的带动下,科技兴农迈出了较大步伐,特色农业和高效农业发展有了明显突破,现代农业效益得到初步显现。但农业的投入产出效益仍无法与第二、第三产业相比,多数农业生产企业和农民缺乏进行科技投入的积极性,不利于宿迁市现代农业发展。
(二)农业示范园区对物联网的认识有待提高
各类农业示范园区是物联网技术应用最能产生效益的地方,是物联网技术应用的主要基地,园区主体应该充分认识到物联网对园区未来发展的重点引领作用,对物联网技术应用有所作为。通过调查走访宿迁市各类农业示范园区,对物联网技术的认识普遍不高,认为物联网技术应用会增大企业的成本,效益短期难以显现。即使个别采用物联网技术的示范园区,其投入也主要来自于政府的投入,示范的意义远远大于产业化范畴,在技术应用上还仅仅停留在监控层面上,离真正的物联网意义还比较遥远。在农业生产和管理人员配备上,文化水平普遍偏低,真正懂物联网技术的很少。这些从根本上影响了农业物联网技术在现代农业上的大面积推广使用,也宿迁市发展智慧农业的要求有很大的差距。
(三)现代农业产业园区农业基础设施有待改善
现代农业应用物联网技术,对光、温以及湿度要求进行精确的控制,需要一整套智能控制设备和传感设备,这些设备的使用也要求有良好的基础设施条件。由于宿迁经济不够发达,现有的农业产业园区农业基础设施还都比较落后,水、电配套以及大鹏设施破旧,离物联网技术应用标准还有不小差距。若要应用物联网技术必须进行基础设施改造,这些都需要巨额的资金投入。再加上农业生产季节性强,改造农业基础设施势必打乱原有农业产出计划,影响农业产出效益,这在一定程度上影响了宿迁市农业产业园区应用农业物联网技术的积极性。
三、加快现代农业物联网技术应用的对策与建议
通过对宿迁市农业物联网技术应用的现状分析,设施农业和农业示范园要想实现经营方式的转变,必须从政策扶持、人才培养和技术研发等方面加大力度,加强宣传,来引领宿迁市现代农业发展迈上新台阶。
(一)加大农业物联网技术应用的政策支持力度
一是出台专项扶持政策。应适时出台宿迁市关于加快推进农业物联网应用的实施意见,并对现代农业物联网技术应用进行规划,进一步细化和明确扶持重点、扶持资金、具体政策措施;各区、县(市)依照当地经济发展和农业产业发展实际,出台相应的实施意见,指导本地区农业物联网产业发展。
二是加大财政资金支持力度。针对农业生产经营主体和示范园区物联网技术应用投入热情不高的问题,市县两级政府应该设立物联网技术应用专项资金,在本地区选择1―2家具备典型意义的农业示范园区,以国有股参与的形式进行完全意义的物联网技术应用推广,争取在2―3年间具备产业化的生产能力,以显著的经济效益来引导社会资本的跟踪投入;对于民营资本进行物联网技术应用投入的园区和农业企业,政府提供一定的配套补贴。
三是营造良好政策氛围。加大对农业物联网技术知识的宣传力度,在工程项目用地、协调贷款安排及培训等方面对物联网技术应用的农业企业和园区做出有限安排。
(二)加快农业物联网技术应用人才培养
首先,加强物联网技术基础知识培训。依托江苏农民培训学院,重点围绕农业经营管理、农产品质量安全建设、农业信息化等方面大力开展基层农技人员知识更新培训、农业龙头企业经营管理人员职业技能培训、农业生产基地技术管理人员生产技能培训等;可利用宿迁学院等社会办学力量,对现有设施农业从业人员进行物联网技术专项基础知识培训,努力造就新一代有知识新型农民。其次,加速农业领域计算机和信息化人才引进。充分发挥人才在现代农业科技创新中的引领和支撑作用。完善人才政策体系,建立引才、聚才、用才的有效机制。加大人才开发资金投入,帮助解决引进人才的住房、子女入学等问题,以优厚的条件广泛吸引海内外信息化人才来的宿迁农业领域创新创业。
(三)推进农业物联网关键技术的研发
目前农业物联网技术应用推广较慢的一个原因是农业物联网自身一些关键技术还没有取得有效突破,使物联网技术应用的经济效益无法得以充分显现。因此,根据宿迁市现代农业发展的特点,市农委应与市经信委联合组建宿迁现代农业物联网技术创新团队,重点攻关宿迁本地特色农产品的物联网关键技术,以进一步形成在江苏省乃至全国的竞争优势。同时可以考虑加强与农业研发力量较强的南京农业大学、扬州大学等高等院校及无锡物联网产业研究院等院所之间的合作,政府出资引进本地区急需的农业物联网技术,以技术合作的形式带动农业示范园区物联网技术应用与推广,在此基础上形成宿迁市农业物联网技术应用的典型模式。
参考文献:
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关键词:物联网;灭火救援;问题对策
物联网,即万物相互关联的互联网络,以计算机网络平台为基础,将各种事物链接在一起,通过射频识别,激光扫描器等等信息传感设备,可以在网络下实现时间,地点,人物的互联互通。在救援过程中,我们可以利用感应器、定位器等来传递信息到中心指挥室,以此达到信息共享,而在灭火救援的工作中,物联网技术可以让救援工作中的信息第一时间进行传达,不仅可以保障救援人员的安全,同时也可以让被困人员得到快速地解救。
一、现阶段灭火救援工作存在的问题及物联网技术的必要性
要想在火场中抢救更多的生命和财产,就必须要快速,高效地完成灭火救援工作。灭火救援工作的高效完成有很多影响因素,最为基本的是消防车辆安全,消防器械的管理,水枪器械的安全等等,火灾现场的排兵布阵,水枪线路的铺设等等因素都会对救援工作产生影响,一旦其中一个因素出现问题,或者延误,就会影响大局,造成严重的影响。而现代技术的发展和进步,让物联网技术走进了消防救援工作,消防员可以通过感应器进行数据连接,快速高效地将火灾救援现场的数据实时传播,同样物联网技术还可以对消防器材和车辆进行科学数字化管理,让现代化的消防工作更加保质保量,在拯救生命财产的同时,也保护好消防员自身安全。现阶段灭火救援工作的问题在于设备操作的问题,数据不够及时,有延迟性。随着科学技术的发展,消防设备也在与时俱进地更新,但是对于消防工作者来说,实际操作训练中并没有进行很好的训练,对于设备的操作不够完善,数据的传输存在一定的延迟性,很多消防救援人员没有认识到物联网技术的重要,在真正救援中也会有一定的影响。随着社会的发展,消防员的能力和专业性也需要与时俱进。日常的训练必须严格要求,提升消防员的自身责任安全意识,同时加强自身的硬本领才是关键。物联网技术是与时俱进的新产物,但是消防员对此的意识并不高,需要在提升自身专业本领的同时也要加强对物联网技术的学习,只有不断的提升消防员的作战本领,才能在真正的火灾救援中快速,安全的完成自身的工作。消防中心的指挥能力需要提升,加强数字化提高时效性。对于灭火救援工作来说,后方中心的指挥也是极为重要和关键的。消防员只能看见眼前的现场状况,而后方的指挥部门则需要顾全大局,才能更快的完成灭火救援工作,指挥员的指挥作战能力直接影响了救援灭火工作的成败,所以,在物联网技术不断发展的今天,需要充分利用大数据,迅速对收集的信息数据进行分析并用于指挥作战,用最小的损失完成灭火工作,保证消防员安全的同时也能减少火灾带来的伤害。
二、物联网技术在灭火救援工作中的实施
(一)升级消防救援人员自身装备,实现数字化
互联网时代的到来,让所有的信息数字化,传递得更加方便快捷,同时也增加了安全系数。对于消防工作者来说,危险系数往往更大更高,如果有数字化装备及时传递火场信息和场景,会大大提升救援工作的安全系数。对于消防救援来说,进入火场的那一刻就是危险的开始,如果消防人员的装备中可以加入一个数字传感器就可以提高消防人员的安全系数。该传感器可以感知消防员的心跳,血压,体温等等,通过传感器数据传输反馈给指挥中心,指挥中心得到数据就可以实时查看消防救援人员的动态和灭火救援的实况,由此,外界的指挥人员就可以实时跟踪救援人员,一旦发生危险可以及时帮助解决问题,派其他救援人员前去增援,保证救援人员的人身安全。同时,火场内部由于烟雾较大,可能会影响到救援人员的视野和判断,因此,物联网就可以发挥自身的作用,由消防员头上的传感器传输影像数据,脚下可以安装漏电感应器,一旦发生漏电就会立即有所感应,指挥员就会提前告知危险,让消防员提前离开,保证安全。
(二)灭火救援设备器材实时的科技化管理
灭火救援要想快速安全有效,消防车以及消防器材是基础和保障,所以在物联网时代,物联网技术更是应该运用到设备器材的管理上,例如,可以在消防车上安装车载终端,采集模块,无线通信模块等等,通过物联网来将数据信息发射到信息指挥中心,通过收集消防车的实时位置,消防车上的人员信息,行驶过程中的速度,来随时掌握消防车的位置,在发生火灾时方便及时调配消防车辆,做到随时出警。不仅如此,物联网技术还可以掌握到消防车辆水罐中的水量库存,在灭火出警的过程中也可以随时收集水罐的使用过程,在储水量不足的情况下,提前调配消防车辆进行出警补给,做到安全有效出警。数字化的设备机械管理可以做好设备的防护和护理,通过物联网传递出来的信息数据,随时掌握消防设备的健康使用状况和主要的性能,最大程度的发挥自身设备的功能,也能够保证消防车辆的安全运行,不会影响后续出警的工作。
(三)灭火救援工作现场和指挥工作的数字化管理
灭火火场的救援工作同样需要智能数字化管理,传统的灭火救援工作没有数据化支撑,水袋的使用和铺设的线路选择都是到现场后计划进行的,当情况紧急的时候,现场临时更换会延误灭火救援的时间。而救援工作的迅速高效是救火的关键因素,只有将火灾现场的实时信息快速的录入到指挥平台,才能让中心更好的指挥作战,在水枪的部位安装好感应器,包括GPS位置信息,水枪的水压和安全系数,出水量等等,只要使用水枪,所有水枪的数据都会在瞬间传达到指挥平台,由中心部门对火灾救援现场进行实时指挥,而指挥员也可以快速了解到火灾现场的情况,进行有效的指挥作战,高效完成灭火救援任务。
三、灭火救援工作的提升解决措施
(一)提升物联网的使用技术,保证技术使用稳定性
技术是核心,更是灭火救援工作的重点,要想使用该技术就必须要保证技术的稳定性和持续发展性。从现有阶段的发展来看,我们需要解决的就是核心的技术问题。对于核心技术的稳定和升级,一定要从消防灭火救援工作的实际出发,根据现场救援产生的问题来逐层解决,同时需要将消防所涉及到的一切因素纳入测评监控之中,如消防车辆的管理,水枪的管理,消防人员的信息管理等等。让数据管理更加的科学有效。可以借鉴国外的研究技术,研发出适应各种环境下的传感器来收集信息,如在浓烟下也可以准确辨别对面的场景,能够准确分析火灾现场的情况,同时数据的稳定传达也是我们即将要研究的重点。
(二)加强物联网技术培训,提升现代化科技意识和能力
消防部门应该定期组织互联网技术培训,让消防员理解物联网技术的重要性,以此可以让消防员在日常的操作训练中增强对传感器等信息传递器的了解,提高灭火救援工作的效率和质量。同时,对于消防中心指挥作战的指挥员,更应该定期进行专业的培训和训练,使之熟练掌握和操控相应的器械,在得到数据信息后及时进行分析和思考,在灭火救援工作中整体把握,掌握大局才能更好的让救援工作高效完成,合理利用物联网技术,让消防工作得以进一步提升。
(三)增加消防工作的资金,提高消防资金和科技投入
对于消防来说,是国家安全居民生命保证最关键的一环,要想提升消防专业能力,还需要对消防事业提起重视和投入。现阶段来看,消防员使用的器械产品还比较薄弱,没有完全将先进的技术和产品投入运用其中。科学技术发展很迅速,但是随之而来的也是昂贵的使用资金,这就让消防产品的推广成为问题,进而也影响到物联网下相关产物的使用,影响到灭火救援工作的质量,因此,加大对消防产品的技术投入和资金投入,也是一个完善和提升消防工作的重要举措。
四、结语
消防是保证人民安全的重要工作,所以,提升灭火救援工作的能力是势在必行的,也是迫在眉睫的。但是从现在看来,消防救援工作还存在一定的问题,希望随着科技的发展,在物联网技术的支持和帮助下,消防救援工作能够逐渐弥补自身不足,通过大数据的传输,提升消防员自身硬实力,提高消防中心的指挥作战能力,将高科技下的产品逐渐使用,推动消防救援工作的顺利发展,同时也能够增强我国的实力,让我国的国防能力越来越强大,以此提升我国在国际上的地位。
参考文献:
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[4]王轩.基于物联网技术的森林火灾监测研究[D].中南林业科技大学,2011.
【关键词】物联网;方案设计;任务驱动
0 引言
物联网技术发展迅速,预计将成为继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。社会经济的发展与产业的转型是物联网发展的巨大推动力,经济全球化使得所有企业面临着激烈竞争的局面,企业需要及时获取世界各地对产品的销售情况和需求信息,为全球的采购、生产制定合理的计划,为了提高企业的核心竞争力,需要推进信息化与工业化的融合。人民生活水平的提高,也需采用包括物联网在内的新一代信息技术改造升级社会管理和民生服务行业,以提高社会管理、公共服务和家居生活的质量和效率。
当前,世界各国的物联网基本都处于起步阶段:美、日、韩、欧盟等都正投入巨资深入研究探索物联网,并启动了以物联网为基础的“智慧地球”、“U-Japan”、“U-Korea”、“物联网行动计划”等国家性区域战略规划。在中国,工信部于2012年2月正式了《物联网“十二五”发展规划》,规划的为物联网产业的发展提出了指导思想和发展目标。规划指出,“十二五”期间,我国将攻克一批物联网核心关键技术,在感知、传输、处理、应用等技术领域取得500项以上重要研究成果;研究制定200项以上国家和行业标准;培育和发展10个产业聚集区,100家以上骨干企业,一批“专、精、特、新”的中小企业,建设一批覆盖面广、支撑力强的公共服务平台,初步形成门类齐全、布局合理、结构优化的物联网产业体系。
物联网技术正逐渐从实验室阶段走向实际应用,目前,物联网在工业制造、国家电网、机场安保、现代物流、医疗卫生领域、数字农林、环境保护、智能交通、智能家居、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等各个领域都得到了广泛的推广和应用。而从产业规模来看,据工信部预测,2015年我国物联网市场规模将超过5000亿元,2020年将达到万亿元级,预计未来5年复合年均增长率超过30%。
物联网“十二五”规划的颁布,中国将物联网产业的发展提高到了国家战略层面,物联网作为新一代信息技术的高度集成和综合运用,具有知识密集度高、成长潜力大、带动力强、综合效益好的特点。巨型产业的发展都离不开人才的培养,没有人才的支撑,这个行业就不能兴旺繁荣,人才的培养是产业发展的基石。
物联网领域人才需求的大量增长,给高校专业的发展与改造带来了机遇和挑战。
2011年,在《教育部关于公布2010年度高等学校专业设置备案或审批结果的通知》(教高[2010]4号)中,新增批准的物联网工程专业25所,传感器技术专业2所。两年来共获批准的专业64个,涉及高等院校59所。
除了本科院校设置物联网专业外,目前,多所高职高专院校设置了物联网技术应用专业。从无锡职业学院周志德教授对无锡物联网创新示范区中的30多所企业的调研报告及其中的人才需求分析表(表1)可以看出,高职学生除了在研发、设计、测试岗位中,从事测试与辅助设计工作外,可以作为物联网设备维护、解决方案撰写、项目实施管理、售后服务与维保、项目与产品市场营销等多种工作岗位的中坚力量。
1 增设物联网课程的可行性分析
物联网技术既代表新一代信息技术的发展趋势,又立足于传统的学科之上,物联网融合了计算机技术、网络技术、电子技术、测控技术、电气工程及自动化和通信技术等多个技术领域,其中,物联网工程专业的主干学科为计算机科学与技术、通信工程、网络工程。
物联网的技术架构被公认有三个层次:感知层、网络层和应用层。感知层利用RFID,传感器,二维码等及时地获取物体的信息;网络层则通过各种电信网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地传递出去;应用层是利用云计算,数据存储与数据挖掘等各种智能计算技术,对海量的数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化的控制。
由于新增物联网专业需要较长时间的论证和审批,而基于物联网的体系架构和目前就业市场对物联网方向人才的岗位需求,优化并调整现有计算机网络技术专业课程,适当地增加物联网方向的专业课程,既可以补充学生在信息技术前沿领域的技能,又可拓宽毕业生在物联网方向的就业市场。
目前的计算机网络技术专业开设的核心课程主要有:计算机网络技术,网络服务器的配置与管理,网络设备安装与调试,局域网组建与管理,网络安全与维护,网络综合布线与工程实施,C语言软件开发,网络存储规划与实施,网络数据库管理与应用等,这些课程已经涵盖了物联网的传输层和应用层的大部分技术要点,但是对于感知层的技术的学习相对较少。由于目前学生的学时较紧张,建议在高职的第四学期或第五学期开设一门物联网基础课程,一方面用来拓宽学生的专业知识,另一方面作为网络技术专业的后续物联网课程设置研究的试点。
2 物联网课程建设的构想
2.1 课程定位
根据调研,目前物联网方向的就业岗位主要集中在物联网系统集成,产品设计、研发和测试,物联网工程项目的实施、管理以及物理网的应用等。各相关企业也列举了从事物联网相关职位的职责信息(表2)。
在计算机网络专业增设《物联网技术》课程,该课程是计算机网络技术专业根据专业培养目标和所面向的企业职业岗位要求而拟开设的一门专业课程,是基于物联网相关工作任务的项目化课程。本课程设置的主要目的是结合企业和劳动市场的需求,培养学生从事物联网设计、管理与维护的核心职业能力,使学生能够分析、设计、部署中小型企业物联网的网络结构和应用服务,维护网络安全,监控网络性能,具备管理物联网所需要的技术基础和能力基础。
表2 物联网方向就业企业及工作岗位职责描述
2.2 课程内容开发
《物联网技术》课程既是一门物联网方向的基础课程,又是一门涵盖内容广,技术综合性强的课程,它涉及了物联网的概念、架构、设计、组建、维护、应用等各个领域,采用工学结合模式的项目教学法进行设计,课程的开设将促进高职学生对新技术的理解与学习,又将在拓宽学生的就业领域等方面起到较好的作用。
《物联网技术》课程按照学习领域认知、项目教学和综合实训的思路共设计了6个项目,18个任务,56个子任务,涵盖了物联网中的关键技术,主要包括:物联网的概念与应用,物联网的架构与技术体验,基于无线射频识别RFID的应用,无线传感网的组建与维护,现场总线网络的组建与维护,远程网络传输与多网络融合,小型物联网项目的设计与实施等内容。在每个项目中又提炼出各项关键技术的重要内容来设计成多个学习任务,例如在无线传感网的组建与维护项目中,包含了:感受短距离通信网和无线传感网,基于WiFi技术的传感网络,基于ZigBee的自组织网络,基于蓝牙技术的传输网络,无线传感网应用等任务,基本涵盖了无线传感网的重要知识点。图1为本课程的项目及任务,其中项目6中的四个任务为任选其一即可。
2.3 教材开发
在对多家物联网企业进行调研和对人才需求的充分分析的基础上,准确把握物联网人才的培养目标、就业岗位、典型工作任务及专业知识与技能,由学校和公司共同开发工学结合模式的校企合作教材。
2.4 师资培养
由于《物联网技术》课程涵盖的内容较广,涉及到无线传感网络(WSN)、传感器的应用与检测、无线射频技术(RFID)、现场总线技术、移动通信技术、物联网的设计与应用等多种技术,教师可能难以在较短的时间内深入的把握各项技术的内涵,可以请企业的专家与学校的教师共同讲述该课程,来培养教师的在教学内容和教学方法上的技能。
学校创造条件支持教师参与企业培训、项目合作开发,做到教学信息和市场同步。
2.5 实训室建设
物联网技术实训室的建设采用校企合作的模式,根据教学项目模块,采用先进的物联网产品进行设计、开发。它既可以为学生提供综合实训,也可以开展对外技术培训、职业技能鉴定工作。
3 结论及展望
本课程方案主要针对高职院校计算机网络专业的大专生,通过该课程建设可以拓宽学生对物联网的认识及相关技术的掌握,为学生从事相关领域的工作奠定基础。
随着物联网技术课程的开设,学生将进一步掌握信息技术的前沿知识,拓宽学生的就业市场,也为其它的物联网课程的开设及物联网专业的申报进行了探索和实践。
【参考文献】
[1]物联网“十二五”发展规划,工信部[Z].2012.
[2]周志德.物联网专业的人才需求分析与课程体系构建[J].中国职业技术教育,2011(36):39-43.
关键词:物联网;高职院校;课程建设;工程
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2013)12-0081-03
0 引 言
物联网工程实施与管理是物联网技术及应用专业的核心课程,也是一门实践性很强的课程。为了使高职学生成为技术应用型高技能人才,必须在高等职业院校切实进行教学改革,使高职与普通高校区别开来。为配合高职院校国家骨干专业建设工作,我们按照课程体系与教学内容改革的建设方案,建设物联网工程实施与管理课程,使其达到优质专业核心课程水平。
1 物联网工程实施与管理课程建设的思路
本课程以工作任务为逻辑主线,将完成工作任务必需的相关理论知识构建于项目之中,学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务,锻炼职业能力,掌握相应的理论知识。在教学中,根据校内外实训、实习资源情况贯彻模拟物联网工程项目(校内实训室)或承担真实的物联网工程(工程现场)的教学策略,并根据工程情况设计教学过程。
2 物联网工程实施与管理课程建设探索与实践
2.1 课程的功能与定位
职业教育课程应当突出能力目标,本课程是重庆城市管理职业学院物联网技术及应用专业的核心课,是一门实践性很强的课程。通过本课程的学习,学生可以了解物联网工程建设等相关岗位所需的物联网工程基本概念和工程管理基础知识,能够进行物联网设备的选型,能够编写物联网项目系统方案,能够完成物联网工程施工,能够完成对物联网项目的系统功能测试,为将来从事物联网工程相关工作打下坚实的基础。
2.2 课程的能力目标
本课程的核心能力目标是培养学生物联网工程实施与管理相关职业能力,使学生达到国家相关职业标准。通过本课程的学习,学习者应该具备以下知识、技能与素质:
(1)能够进行物联网项目的需求分析;
(2)能够撰写物联网项目的设计说明书;
(3)能设计中小型物联网工程系统方案;
(4)能够进行传感设备、RFID设备、网络设备的选型;
(5)能熟练操作物联网工程常用器材和工具;
(6)能完成物联网工程施工过程的各个环节,能熟练、规范地完成施工操作;
(7)能根据设计方案和验收标准对工程进行测试和验收;
(8)能完成对物联网工程基础性管理工作。
2.3 课程教学总体设计
根据物联网技术及应用专业技能目标框架,获得本课程的核心能力目标,找到教学设计途径。依据职业岗位要求,与校企联盟共同制定职业标准;按照职业标准,将岗位能力分解为若干个能力模块,结合任务和能力训练要求,开发相应的项目任务;制定融合职业标准和行业标准的能力训练模块考核标准、考核方法;编写适合在生产性实训基地开展教学的工学结合校本教材。以物联网工程实施与管理课程为例的课程教学设计思路如图1所示。
2.4 教学内容的确定
课程教学内容的确定是从高职学生将来要从事的工作出发,通过物联网技术及应用专业教学标准岗位工作分析表了解到物联网技术及应用专业的岗位群。然后,教师选择出与本课程相应的典型工作任务是物联网工程项目的实施与维护。教师对典型工作任务和职业行动能力进行教学论证加工,进一步进行核心能力目标的分解和细化,在此基础上确定有任务陈述的课程教学内容。由此归纳整合与本课程相关的能力单元与学时分配如表1所列。
2.5 教学模式设计
组织课程教学时,以学生为主体,充分考虑到高职学生的计算能力、抽象思维能力、推理能力等的水平,使学生能够胜任,从而建立自信心。
在此方面,首先可以实施案例教学,促进学生职业能力发展。在课程设计上,以来自行业的一组工业案例为载体,以教学工厂型实训基地为平台,使理论知识、实践技能、职业素养与实际应用环境结合在一起,从而达到工作过程与教学过程的融合。在案例教学中,采用“做中学,做中教”的教学方法,按照案例的工作过程进行学习与训练,使学生的专业能力、方法能力、社会能力得到逐步提高。
其次是实施项目教学,保证学期项目正常运行。第一学段重在构思与设计,通过收集资料、头脑风暴、整理方案、小组讨论,制定实施计划,进行小组分工,开始进行方案设计。在第一个学段项目中,学生整理项目方案书,由指导教师进行中期检查,对项目设计的规范和要求提出指导意见,但并不对项目的可行性给予评价,充分发挥学生的主动性和创造性;第二个学段,项目小组必须细化方案,形成完整书面文本,进行项目汇报、答辩与成果展示,并进行成绩评定。其他学期项目照此流程执行,通过反复的训练,培养学生主动完成任务的能力。其中,只有评价可行的项目才能进入方案实施阶段,项目团队通过分工合作,制定计划,并进入学院实训基地进行加工与制作,使方案得以实现。
在项目教学期间,各项目小组根据项目方案进行汇报,由3名教师(校企双方组成)团队负责评价,根据学生在项目方案中获取知识与运用知识的能力予以打分。从实践情况看,此阶段,学生的创新思维活跃,敢于构思和设计。
2.6 实训室建设
根据重庆城市管理职业学院现有物联网相关实验室建设情况和学校教学目的出发,正在建设物联网展示实训中心、物联网工程技术实训室,将紧跟重庆物联网企业需求,校企共同确定实验基地建设方案。对重庆地区的物联网企业的用人岗位进行深入调研,对物联网就业岗位群进行分析,分析各岗位的需求量及对应的技术特点和设备要求及环境要求,以此为根据确定实验基地建设方案。实训室建设的定位如下:
(1)物联网技术及应用专业与专业群校内外实训基地;
(2)西部地区物联网企业技术培训及技术服务平台;
(3)西部地区高职、中职物联网技术及应用专业师资培训基地;
(4)面向社会的物联网技术职业技能鉴定培训基地;
(5)学生创业教育平台。
实训室配置物联网工程实验室的相关设备,培养学生物联网整体规划与设计能力、识别物联网工程相关设备的能力、工程布线能力、设备安装调试维护能力、设备及网络性能测试能力、物联网应用平台管理能力等。实训室的建设需紧密结合物联网技术,能够体现物联网的三层结构(感知层、网络层、应用层),从而让学生更清楚地认识物联网的实际应用。
这些实训设备可以满足日常的实训教学需要,同时也为学生课程设计和竞赛提供了保障。该实训室将全体向学生开放,从发发挥了实训室为全院学生服务的作用。
2.7 教学评价设计
教学评价的基本思路是,不仅有终结评价和教师评价,而且有过程评价和学生的自评。实训部分占总成绩的50%,以物联网工程实训过程为考核的主体,贯穿整个学期。具体表现在以下几个方面:
(1)改革传统的学生评价手段和方法,采用阶段评价,过程性评价与目标评价相结合,项目评价,理论与实践一体化评价模式。
(2)关注评价的多元性,结合出勤、课堂提问、平时测验、技能训练过程、工作质量及期末考核综合评价学生成绩。
(3)注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核,对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励,全面综合评价学生能力。
3 结 语
高职教育课程建设必须主动适应区域经济和社会发展的需要,根据学校的办学条件,有针对性地进行课程建设。物联网工程实施与管理课程建设致力于突出能力目标,选用恰当的任务进行能力训练。为保证行动导向的教学方法具体实施的实际效果,需要继续不断地加强师资队伍建设并突出工程特色。
参 考 文 献
[1] 柯强.物联网专业课程建设探讨[J].物联网技术,2012.,2(1):80-81,85.
[2] 夏晶.高职物联网专业方向与课程体系研究[J].电脑知识与技术,2012(35):73,75.
[3] 李桂梅.电子信息工程专业课程建设方案研究与实践[J].长沙铁道学院学报:社会科学版,2006(3):. 252-253.
正在全世界如火如荼的展开,产业规模的高速扩张背景下,必然存在着巨大的人才需求量。我院作为全国首批28所国家示范性高职院校,在依据国家对山东半岛蓝色经济区的重要部署,以及对《山东省物联网产业发展规划纲要(2011-2015年)》研究的基础上,积极就物联网极其相关产业的就业市场进行调研,于2012年开设了物联网应用技术专业。确立了物联网应用技术专业的人才培养目标:通过工学结合办学模式,培养具有扎实的专业理论基础知识、较强的实践能力、良好的团队协作能力,具有良好道德、可持续发展能力与创新精神,掌握物联网基本知识和基本原理,具备物联网组建、管理、维护、应用,物联网设备营销与技术支持等能力,能在物联网技术及其应用的各相关领域中从事物联网专业的产品生产、技术服务、工程建设、网络管理、网络维护及方案设计的高素质、技能型专人人才。
2人才培养模式设计
2.1“行动导向、校企合作”的人才培养模式的确立为实现物联网应用技术专业的人才培养目标,我们提出了“行动导向、校企合作”的人才培养模式。以校企合作为平台,以职业能力为主线,进行行动导向的课程开发,实现专业课程的理论与实践教学一体化。培养具备良好的职业能力、专业技能、可持续学习能力和符合企业需求的物联网专业人才。课程的设置,针对学生不同的学习阶段,分别采用任务驱动、项目导向、一体化教学、生产性实训、顶岗实习等行动导向的教学模式。课程体系的构建、教学内容的选择、教学项目和学习情境的设立、师资队伍的建设、实践教学条件建设、教学评价等过程,均通过校企合作来共同完成。
2.2双师型师资队伍建设优秀的师资队伍是确保物联网专业人才培养目标实现的前提条件。由于物联网专业是一门实践性极强的应用型交叉学科,涉及计算机、电子、测控、通信等多方面的专业知识,教学团队的成员要能够分工合作,优势互补,协同进行专业建设和基于工作过程的课程设计与实施。我院物联网专业主要通过以下三种途径促进双师型师资队伍的建设:1)师资培训:根据师资实际情况,制定专业师资队伍培训计划,每年安排专业教师参加学术交流、课程研讨及各类新技术培训,学习国内外先进直叫理论和先进网络技术并应用到课程教学中。2)顶岗实践:组织教师分期分批地参加校内生产性实训锻炼、企业挂职锻炼和顶岗实践,使教师熟悉生产流程、工艺要求和车间管理制度,提高实践能力,在实践中解决理论教学中的困惑。3)人才引进:以更加开发的姿态和灵活的方式,吸引企业技术人员作为兼职教师参与到部分教学的过程中,充实兼职教师资源库的人才储备。
2.3实践教学条件建设实践课是培养学生职业技能的重要环节,而实践教学条件的建设直接关乎着实践课开展的效果。根据物联网技术行业发展和职业岗位工作的需求,以真实项目为教学情境,逐步建设与完善物联网应用技术专业校内实训基地,在我院原有电工电子实训室、传感器实训室、计算机网络实训室、单片机原理与接口技术实训室,通信技术实训室的基础上,增设RFID系统开发实训室、无线网络实训室、物联网综合应用实训室等,用以满足人才培养方案中对应课程项目的实践教学及职业能力的培养,提高学生的实际动手能力,满足就业岗位的需求。
3课程体系构建
本专业通过对物联网行业企业的需求进行调研,明确毕业生的就业岗位,确立了本专业的人才培养目标和培养规格。以校企合作为途径,会同企业专家针对岗位(群)进行职业能力分析,确立了工作任务,进行典型工作任务分析,职业能力分析,归纳出行动领域,再转换为学习领域,完成面向工作岗位的课程体系建设。
4职业实践活动设计
本专业充分利用校内生产性教学工程、校外实习基地开展“识岗、跟岗、顶岗”职业实践活动。其中识岗安排在第一、二学期,一方面由专业带头人进行专业教育,是学生了解本专业的定位、明确学习目标;另一方面聘请企业专家来校讲座,宣讲企业的组织管理模式、岗位技术要求、企业文化、用人要求等,使学生加深对企业、岗位的了解,提早进行职业发展规划。跟岗安排在第三、四、五学期,通过跟岗职业实践,使学生在工作中学习、了解企业的运作流程,理解企业文化,学习企业的管理规范,掌握物联网应用技术不同岗位的职业要求。顶岗安排在第六学期,采用顶岗的形式实现从学生到企业员工身份的转本,实现从学习到就业岗位的无缝对接。
5结束语
关键词:物联网 培养模式 校企合作与共建
中图分类号:G712 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.13.149
1 行业背景
从“智慧地球”到“感知中国”,“物联网”成为全球瞩目的关键词,新生事物一旦出现,发展是势不可挡的。物联网是世界信息化发展新的推进,是互联网应用的推广和深化,是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。目标是实现一个智慧化的世界,让生活更舒适、生产更高效。信息的交互,不再局限于人与人。预计到2020年,500亿个智能物体(smart things)将连接到网上(人均6个),物联网试图实现人类居住空间的“可知、可思、可控”。可知,知道周围的情况;可思,能够对知道的信息进行智能化分析、综合与决策;可控,能够根据感知信息及智能分析对周围进行优化响应与影响。互联网把人类社会带入了“信息时代”,而物联网的使命则是要把人类带入“智慧时代”。
物联网作为国家十二五期间重点发展的新兴产业之一,近两年发展速度迅猛,在2012年,中国物联网产业市场规模达到3650亿元,比上年增长38.6%,预计至2015年,中国物联网整体市场规模将达到7000亿元,年复合增长率超过30%。各省都高度重视物联网产业的进展,把物联网相关产业和技术运用纳入省“十二五规划”,积极打造“智慧城市”。受政府政策推动作用的影响,国内已有50多个城市提出智慧城市建设,并有28个城市出台具体建设规划及行动方案,将进一步推动物联网的应用。
物联网产业规模巨大、带动力强,已成为国际新一轮信息技术竞争的关键点和制高点,物联网对加快转变经济发展方式具有重要推动作用,是国家战略性新兴产业的重要组成部分,国家《物联网“十二五”发展规划》确定了9个重点发展领域,分别是:智能工业、智能农业、智能物流、智能交通、智能电网、智能环保、智能安防、智能医疗、智能家居。物联网的发展,已经上升到国家战略的高度,必将有大大小小的科技企业受益于国家政策扶持,进入科技产业化的过程中。在深圳第十三届高交会上专家指出,物联网产值将为互联网30倍,未来人才需求量巨大。
目前,物联网产业市场特征总体处于起步阶段,规模化发展估计还有一段时间。物联网产业的发展不是单靠行业、教育、政府哪一方面能够推动的,必须是国家政府主导驱动产业发展、行业应用引导产业发展、公共服务行业(如安防、电力、交通、物流、医疗、家居)优先带动发展。物联网的发展,必将有大大小小的科技企业受益于国家政策扶持,进入科技产业化的过程中。市场力量正在加快进入物联网产业。
2 物联网人才需求
产业规模的高速扩展必然带来人才的短缺。更何况物联网专业跨电子、通信、计算机等多个学科领域,寻找多学科都懂的高复合型人才难上加难。通过广泛物联网相关企业调研了解到,企业的技术开发人员仅占30%,需要大量的项目工程实施及维护人员。物联网人才资源紧缺,呈“金字塔结构”的人才资源结构,塔顶部分由领军人才、专业技术人员组成研发团队,底部是众多技术人员和技术操作人员组成应用、服务团队。因此,需要培养大量具有物联网技术能力、应用创新能力、跨专业的复合型人才。
随着全球范围内物联网的快速发展,物联网渐渐成为热门专业,也给教育带来了巨大机遇。截至2012年,全国本科已有近百所、高职有近70所开设,各类院校纷纷申报物联网新专业的情况还在继续,物联网教育市场逐渐变大、变热。
3 物联网教育面临问题
信息技术的发展可以说是瞬息万变,也给计算机类专业的建设带来许多困难,人才培养方案总是不能完善、适应社会需求方面总是不尽人意。各类院校的物联网专业大都是计算机相关专业基础上开设的。计算机类专业目前存在的一些问题主要表现在:与市场接轨不够,人才培养定位不准,培养目标不突出。人才培养与市场要求有所脱节;培养学生社会认可度不够;教学实践环节差,技能训练不够;师资培训投入不够,师资培养缺乏针对性、连续性、有效性;理论水平、实践操作技能和工程实践能力有待提高;实验实训条件有待完善与加强;校企合作不够深入,多数局限于向企业输送“实习人员”;科研能力薄弱,科研没有起到推动专业发展应有的作用。
蒸蒸日上的物联网产业给物联网教育带来机遇的同时,也给物联网专业培养带来新的挑战。物联网应用是跨专业、跨学科、高难度、深层次的应用,需要计算机、电子电工、通信、自动控制、软件、管理工程等多个学科的融合。因此,物联网专业教育对师资要求高,由于跨专业,跨学科,需要学习、补充新知识,师资培养有一个较长周期。物联网工程实践性强,对实验设备要求高,学生培养成本高,培养成熟的技术人员周期变长。目前物联网专业教育处在四缺状态,缺教材、缺师资、缺设备、缺经验。
因此,高职物联网专业人才培养再按照传统模式,很难做到更好,并且需要投入巨大的人力物力。探索校企合作与共建的人才培养模式是势在必行。
4 校企合作与共建模式
物联网人才的培养对物联网产业的发展具有重要的支撑和引领作用,而物联网行业对从业人员的专业和经验要求很高,物联网人才市场需求虽然很大,但综合人才却十分缺乏。为弥补物联网产业发展带来的人才缺口,需要培养大量具有物联网技术能力、应用创新能力、跨专业的复合型人才,为适应信息类物联网应用技术发展的需要,进一步加强校企合作,充分发挥双方各自的优势,实现互惠互利、资源共享,加快物联网人才的培养。
4.1 共同制定人才培养方案
物联网应用领域广博、技术精深,各高职物联网专业的建设应该结合区域经济和学校自身特色,实施校企合作与共建人才培养模式。学校深入了解企业需求,进行广泛的物联网人才需求调研,校企共同分析岗位职业能力,抽取出高职学生能胜任的岗位职业能力,按照企业需求,校企双方共同制定物联网应用技术专业人才培养方案。
4.2 共同参与培养过程
根据人才培养方案要求,确定教学实施安排。理论课原则上在校内由专职教师完成。校企共同实施实践教学部分;企业给学校师生提供实践实训机会;共同制订考核标准,对学生学习及实践技能进行考核。学生毕业后优先到该企业就业。
4.3 校企共建实验室
整合教育资源,集中校内优势资源,优化教学资源配置,建立校外企业实践基地、校内技术公关研究室。校企共建物联网实验实训室,除满足专业教学外,重点突出学校自身特色和行业优势。协商物联网企业将部分体验设备放在学校,学校给企业冠名。企业不用占场地,学校还能用于教学。共建国内某行业领先水平的实验实训室,企业承揽相关项目时,可带客户来学校参观。也可以为教师、学生物联网创新应用提供实验支持。
4.4 师资队伍共建
为培养工程实践能力强、具有创新能力、研究型工程师素质的教师队伍,学校定期组织老师参加物联网相关培训。安排老师到物联网企业锻炼是很好的举措;企业为学校提供机会让老师在企业挂职锻炼,并为企业发展建设提供规划策划、管理咨询等方面的服务,配合企业做好职工教育培训工作,提供新职工岗前技能培训、职工岗位技能培训、新技能新技术培训和技能大赛赛前培训等。学校可邀请或聘任企业的管理人员、专业技术人员担任特聘教授或实习指导教师,为学校专业建设、人才培养、课程改革等提供建设性意见。通过师资队伍共建,使老师能把握市场、提高科研能力和社会服务能力,也提高了企业员工的整体水平。
4.5 共同组建科研创新团队
校企共同组建科研创新团队。学校选派优秀教师和业务骨干参与企业科研项目论证、技术援助和学术研讨。校企双方就有资源互补优势的研发项目开展联合攻关,并联合向政府有关管理部门申请相应的科学技术研究经费。
4.6 共同实施企业项目
物联网产业的蓬勃发展,使物联网企业人力资源紧缺状况凸显,各种领域的物联网应用逐渐铺开,物联网工程实施人手不够。学校有丰富的人力资源,学校可选派老师和一些优秀的学生参与到企业的项目实施过程,独立承担或协助完成相应的任务。以项目的实施驱动校企合作的深入。为企业解决了廉价劳动力问题,学生、老师也得到了锻炼,对学校、学生、企业都是有益的。
5 结束语
关键词: 物联网 军需装备 技术保障
"物联网"作为一次新的技术浪潮,代表了下一代信息技术的发展方向,其实质就是互联网和传感网的延伸和融合,即利用感知技术对物理世界进行感知识别,通过网络传输互联,进行计算、处理,实现人与物、物与物的信息交互和无缝链接,达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的。当前,在军需装备快速发展的同时,军需装备的技术保障存在着诸多难题,如技术状态感知性差、信息传输不畅、故障诊断不准确、技术指导不足、零配件配送能力低等,严重影响了军需装备发挥应有的保障功能。在军需装备技术保障中应用物联网技术的感知技术、传感网络技术、专家平台技术等能够提高军需装备技术保障能力,解决当前军需装备技术保障中的难题。
一、运用先进感知技术,快速感知军需装备技术状态
装备故障是装备技术状态发生变化超出正常阈值时的现象。如能实时了解装备的技术状态,可及时感知和控制装备技术状态的变化,有效防止故障的发生。军需装备日趋先进复杂,对其技术状态进行感知仅依靠技术保障人员的经验无法做到及时准确,必须借助先进技术和装备。
运用先进感知技术,能够快速感知军需装备技术状态。感知技术是应用无线射频、无线传感网、传感器或摄像头、红外等传感技术,进行信息采集和身份识别的技术。军需装备中应用先进感知技术能够实时获取装备技术数据,感知装备技术状态。在饮食装备中嵌入多种传感器和微处理器,能获取装备各单元部件相关参数,并对某些关键参数的静态和动态属性进行判断和处理。传感器获取装备的状态参数包括当前状态下饮食装备水、电、油、信息等各个模块的状况以及速度、油量和制动等参数,也包括外部环境的温度、湿度、风力、光强、空气状况等参数,获取的数据经过处理器处理后在相关显示平台进行显示以供技术人员判断装备的技术状态和环境对装备的影响。处理器通过对装备关键部位实时状态数据和其合理区域值进行比对判断该部位是否正常,不正常时及时发出预警;通过对装备的累计使用时间、累计磨损程度、各单元器件的寿命状态进行计算判断装备现时条件下的保障能力。
二、运用传感网络技术,实时传输军需装备技术信息
运用先进传感网络技术,可实时传输军需装备技术信息。物联网的网络通信技术不同于互联网的网络通信技术,它克服了互联网的诸多弊端,适应物联网通信要求,具有兼容性、自适应性、简单性和高效性等特点。在军需装备技术保障中应用传感网络通信技术,能对海量数据进行实时快捷传送,有助于及时高效地进行技术保障和使用决策。在头盔和防弹衣等单兵防护装具中嵌入传感器,实时获取防护装具的状态指数,并应用ZigBee、蓝牙、蜂窝移动等短距离无线通信技术建立快速稳定的无线传感网,在士兵受到攻击后,无线传感网通过相关协议和网络连接将传感终端获取的装具损坏部位、程度等信息实时发送到后方保障单位,以便保障人员判断士兵的伤情;在大型军需装备上安装智能化的信息传输终端,通过传输协议以有线或无线方式将军需装备技术信息传输到专用网络或互联网络,实现军需装备技术信息的实时传输,为技术保障人员和决策者提供依据和参考。
三、运用专家平台技术,准确诊断军需装备技术故障
物联网平台技术,能够实现数据交互和处理,保障信息共享和信息安全。基于物联网平台技术建立军需装备技术保障专家平台,对于军需装备故障的准确诊断和技术的远程指导具有重要意义。专家平台也就是军需装备技术保障资源的"云"数据库,数据库包含军需装备生产厂家、厂家维修点分布、装备基础信息、基地维修机构、专家、常见故障及排除方法、交互式电子手册、维修案例和计量检测资料等所有保障资源。数据库以云计算强大的处理和存储能力作为支撑,对海量的数据进行处理、分析、判断和实时更新,能为军需装备提供智能化的诊断信息和维修方案。当军需装备技术保障人员不能诊断故障时,可以将装备故障时的技术参数传输到专家平台,专家平台内常见故障及排除方法、交互式电子手册、维修案例等组成的自动化诊断模块进行自动化的诊断并将结果回馈给技术保障人员。当专家平台自动化诊断模块无法诊断时,由专家进行诊断,即通过远程的实时声像网络通讯,将装备实时状态数据传送到军需装备技术保障专家的面前,由技术专家在实时网络面前直观、及时地为军需装备技术保障人员提供优质的联络和服务指导。在需要的情况下,技术专家还可将必要的诊断设备通过远程通讯接IN与用户设备相连,以实现及时的故障诊断和排除。
四、运用远程网络技术,实施军需装备远程技术指导
技术指导和培训是提高军需装备技术保障人员素质的重要途径,也是加强军需装备技术保障力量的有效途径。对于军需装备列装但未列编,没有专业技术保障人员的现状来说,技术指导和培训尤为重要。
运用远程网络技术,实施军需装备技术保障的远程指导和培训。物联网应用先进的36、4G网络进行数据传输,能很好解决数据流量大的难题。在军需装备技术培训和指导中应用先进远程网络,能很好的实现直观化、实时化、信息化和网络化。运用先进远程网络进行军需装备技术保障的远程指导和培训可分为三个层次,第一个层次是通过远程的实时声像网络通讯,由军需装备技术保障专家在实时网络面前直观、及时地为军需装备技术保障人员提供优质的培训和指导,也可发送以视频、动画等多媒体手段为主的教学资料供技术保障人员自学;第二个层次是通过远程网络并融合虚拟现实技术,由军需装备技术专家进行讲解和指导,技术保障人员能进行直观化的感受和学习;第三个层次是运用远程网络和智能控制技术,建立智能化的军需装备教学模型,由专家对教学模型进行远程控制,演示技术保障指导和培训的内容,实现"手把手"教学和"面对面"的技术指导。
五、运用传感识别技术,精确配送军需装备零配件
零配件是装备技术保障的重要资源,其配送效果直接影响装备技术保障的效能。军需装备技术保障所需的零配件种类繁多,标准不一,管理非常困难。加之配送基地对部队的需求信息感知滞后,零配件配送难以做到及时精确。
应用传感识别技术,精确高效配送军需装备零配件。传感识别技术是应用传感器、无线射频和网络传输等技术,实现物体信息的感知和传输的技术。在军需装备零配件的配送中应用传感识别技术能实现对配送各个环节的可视化管理,提高军需装备零配件的配送能力。零配件出入库时,在仓库托盘和包装箱上贴上射频识别标签,标签上详细记录零配件的相关信息,利用出入库口处安放的读写器可以远距离、动态地同时识别多个标签,记录所有零配件的相关信息并在管理平台进行显示。配送前,基于先进感知技术的传感网络能实时地将前方军需装备的状态和部队的需求信息传递给信息管理平台,平台通过先进的计算技术和专家的经验,准确预测部队需求。配送基地根据预测的部队需求,预置合理的零配件和调配适当的运力,使前置时间和配送时间更短,反应更快。在对指定零配件进行寻找时,在资产管理系统中输入该零配件编码,由于每个编码对应着惟一的零配件,可以很快知道每件零配件的精确位置,缩短零配件的寻找时问。在配送途中,车上安装的传感器及时感知零配件的动态信息,全球定位系统对零配件进行精确定位,从而对配送过程中零配件的种类、数量和位置进行全程跟踪,掌控零配件的接收、运输、前送等情况,实现零配件配送的及时高效。
参考文献:
[1]韩越、李远星、姚遵恩:《基于物联网的军事物流配送问题初探》,载《后勤科技装备》,2011(2)。
[2]任杰、王强、翟俊伟:《物联网技术在军事物流中的应用研究》,载《物流科技》,2011(11)。
物联网(“TheInternetofthings”,简称IOT),从英文上翻译即为物物相连的互联网。所谓物联网,是指基于新一代的信息技术,将物体与互联网相连接,通过信息交换和信息通信实现高效、先进和智能服务的一种网络技术。具体来说,物联网是运用光学识别、传感器、射频识别、全球定位系统激光扫描器等新一代的信息技术,实时采集需要的信息,如某一物体或某一过程的有关声、光、热等各种信息,通过与互联网的连接进行信息的交换和传递,实现对物品或过程的智能化感知、识别、监管的一种网络。它有两层涵义:其一,物联网是互联网的扩展和延伸,其核心和基础仍然是互联网;其二,物联网的用户端具有延伸性,任何物体之间可以进行信息的交换与共享。物联网具备以下三个特征:一是全面感知,通过相关技术可以随时随地获取信息;二是可靠传递,通过各种电信网络与互联网的融合,实时准确地将物体的信息传递出去;三是智能处理,通过运用大数据、云计算等各种智能计算技术,分析和处理海量的数据和信息,实现对物体的智能化控制。
农业物联网关键性技术
农业物联网被划分为三个层次——信息感知层、信息传输层和信息应用层。基于这个层次划分,可以将物联网关键性技术概括为对应的三大类:
(一)信息感知技术
它应用于信息感知层,是物联网链条上最基础的环节,由各种传感器节点组成,主要涉及传感器技术、RFID技术、GPS技术等。在水产养殖业中,传感器技术被用于测定光照度、水体温度、溶解氧、ph值、氨氮含量、浊度等参数,而这些参数指标都会对养殖对象的生长发育、繁殖周期、产量及质量等方面产生重要的影响。RFID技术(RadioFrequencyIdentification)即射频识别,俗称电子标签,是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关的数据,主要应用于水产品的质量追溯。GPS技术则是基于新一代的卫星导航与定位系统,可以进行海、陆、空全方位的、实时的三维导航和定位,具备自动化、高精度、高效益等显著特点。在渔业中,GPS技术可以应用于水产品物流销售环节及质量保障体系,对养殖情况、产量、产品流向等进行实时描述和跟踪。
(二)信息传输技术
它应用于物联网信息传输层,是信息传输的必经路径。传感器通过有线或无线方式,根据多种通信协议向局域网、广域网所获取的各类数据。目前运用最广泛的是无线传感网络(WSN),它是以无线通信方式形成的一个自组织的网络系统,由部署在监测区域内大量的传感器节点组成,负责采集和发送网络覆盖区域中被感知对象的信息。
(三)信息处理技术
它是实现渔业自动化控制的基础,主要涉及云计算、专家系统、决策支持、地理信息系统等,应用于信息应用系统,负责对数据进行融合与处理,帮助信息使用者做出科学的管理决策,从而对农业生产过程进行有效控制。其中,云计算(CloudComputing)是指将计算任务分布在大量由计算机构成的资源池上,使各种应用系统能够根据需要获取存储空间和计算能力,以提供各种软件服务。专家系统(ExpertSystem,简称ES)指运用特定领域的专业知识,通过推理来模拟人类专家,解决各种具体而复杂问题的计算机智能程序系统。决策支持系统(DecisionSupportSystem,简称DSS)是通过数据、相关模型及知识,以人机交互方式来辅助决策者进行半结构化或非结构化决策的一种计算机应用系统。地理信息系统(GeographicInformationSystem,简称GIS)是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算以及分析等运用的技术系统,属于一种特定的重要空间信息系统,主要用于空间信息数据库和进行空间信息的地理统计处理、图形转换与表达等,在渔业上可运用于质量追溯、物流跟踪等方面。目前,智能信息处理技术研究内容主要包括4个方面:1、人工智能的理论研究。它包括信息获取的形式化方法、海量信息处理的理论、方法、机器学习以及模式识别等。2、人——机交互技术与系统研究,即声音、视频、图形以及文字处理等。3、智能控制技术与系统研究。通过智能化手段,以实现人与物、物与物之间的互动与联系,如可以准确地对目标进行定位和跟踪等。4、智能信号处理的研究,具体包括信息特征识别和数据融合技术。
渔业物联网的应用意义
大力发展渔业信息化,推动信息技术与传统渔业深度融合,不断提高渔业生产经营的标准化、智能化、集约化、产业化和组织化水平,努力提升资源利用率、劳动生产率和经营管理效率,是我国渔业突破资源环境约束、实现发展方式转变和产业升级的重要出路。渔业物联网作为渔业信息化的一项关键技术,在产业发展中的应用已经起步,技术示范和应用的实践证明,渔业物联网技术可以有效地实现从手工操作向智能自动化操作转变,从粗放型、资源消耗型、数量型向精准型、资源节约型、质量型发展方向转变,对促进水产养殖集约、高效、生态和可持续发展具有重大意义。其主要作用表现在以下几点:
(一)降低人工成本
通过物联网技术和远程控制终端设备,实现了养殖设备运行的自动化和智能化。养殖人员可以随时随地获取养殖的相关信息,不必亲临现场就能实现24小时不间断地对多项指标进行实时监控,简化了日常养殖管理工作,节省了劳动力,降低了劳动强度。案例:湖北省洪湖市六合水产开发有限公司第一期建成的水产养殖物联网示范基地面积1500亩,安装了水产养殖生产环节视频监控管理系统和水质在线监测系统两个组成部分。包含8个子系统:基地视频监控管理系统、物联网监控总部总控中心和养殖基地分控中心、水质传感器采集系统、大型自动气象宏观环境监测系统、水产养殖智能化控制系统、告警子系统、防雷系统和通讯无线系统。主要示范特色养殖和蟹苗培育。经过养殖基地管理人员实验,该技术的使用,降低劳动量40%。
(二)提高经济效益
借助于相关养殖模型(如最佳养殖参数模型等)、疾病预测预警系统、专家知识库系统等,养殖人员可以更加科学合理地控制饲料的投喂量,并及时预防和控制各种疾病灾害,有效提高了经济效益。案例:安徽张林渔业有限公司建有标准化鱼塘31个,循环流水生产池5个,养殖水面达325亩,是农业部健康养殖示范场。主养黄颡鱼和翘嘴红鲌。2014年6月起,示范应用水产物联网技术,使用物联网智能投饵技术,减少饲料浪费15%;使用物联网智能增氧技术,减少电费20%,使用物联网水质在线监测技术,提高成活率30%。
(三)减少水产养殖污染
通过物联网技术的运用可以合理控制水质相关参数指标和饲料的投喂量等等,有效降低投入品消耗,减少水体污染物排放。案例:江苏泗洪县金水特种水产养殖有限公司养殖面积1.35万亩。养殖品种以河蟹为主。2013年相继完成了养殖基地的水质在线监测物联网系统,养殖过程中药物使用量降低了30%,降低了饲料投喂量,减少了因养殖水体排放对环境造成的污染,降低了养殖风险。(四)提高管理效率随着物联网的不断发展,水产养殖生产中的相关信息可以实时、快速、便捷的收集、获取和分析利用,广泛应用于水产养殖生产环境监测、生产信息管理、产品销售、质量安全追溯、加工运输、信息查询及服务等方面,有利于提高管理效率。
渔业物联网的示范与应用
(一)养殖水质环境自动监测和智能控制
良好的水质是水产养殖的必要条件,它紧密关系着水产养殖的产量、质量以及经济效益。同时,水产养殖水质环境的管理决定着水产养殖集约化程度。养殖水质环境因素主要包括水温、溶解氧、盐度、PH值、氨氮含量和浊度等。借助于各式传感器,养殖户可以实时获取水质环境的相关参数。同时,基于智能传感、无线传感网、通信、智能处理等物联网技术,可以实现集水质环境参数在线采集、无线传输、远程与自动控制等功能于一体的水产养殖物联网系统,使养殖户可以通过手机、PDA、计算机等信息终端,随时随地掌握养殖水质环境信息,并可以根据水质监测结果实时调整控制设备,进行科学水产养殖与管理。
(二)智能投喂和疾病预警诊断
就水产养殖而言,饲料的科学投喂无论是对养殖对象的良好生长、人类的健康饮食,还是生态环境的保护都具有重要意义。投喂量不足或者饲料搭配不合理必然会影响水生动物对饲料营养的需求,阻碍其正常的代谢繁殖,同时还会导致疾病发病率增高。不仅提升了养殖成本,还给水产品的质量安全带来一定的隐患。饲料投喂过度,则会造成水体环境的恶化,对生态环境造成污染。基于物联网、云计算、大数据等现代信息技术的运用,可建立起水产养殖精细投喂系统,对养殖模式、养殖环节、每日投喂量、投喂次数及投喂时段等进行最优化。根据传感器实时采集的相关数据,如光照、水温、溶氧量、浊度、氨氮等,可分析养殖环境因素与饲料摄取量之间的关系,以及不同养殖品种各生长阶段对营养成分的需求情况,从而建立起养殖对象在不同生长阶段的最佳投喂模式,实现按需投喂、最优化养殖。在疾病预警预测部分,可利用采集的数据对水环境趋势进行预测。通过调查和参考有关专家的意见,确定水质参数的各种边界值(如无警、中警、重警的边界点),进而可以确定每个警级的区间并进行预警。这样,养殖户便可以在第一时间获取相关养殖环境信息并及时作出处理,起到预防作用。此外,还可建立相关的疾病诊断和决策系统,针对养殖户在实际养殖生产过程中出现的病害症状进行分析,并提供相应的解决办法和处理措施。通过知识库和专家库的建立,实现资源和信息的共享及利用。一方面可以随时查询关于水产养殖的有关知识,包括水产品品种常见疾病及症状、对应处理措施以及药品信息等;另一方面还可通过与专家的在线沟通互动,及时获取相关帮助与服务。
(三)全程质量追溯和数字化
养殖管理可追溯是指通过记录的标识,对某个实体的历史、用途或者位置给予追踪的能力。水产品的质量安全可追溯主要是基于射频识别、条形码及温度传感等先进技术的应用,通过唯一的、可识别的码,对水产品从育苗、养殖、加工到物流以及销售的全过程进行信息化的管理,实现对水产品整条产业链信息的快速识别与溯源管理。水产品全过程质量追溯可具体分为以下几个系统:1.水产品智能养殖管理系统。主要针对养殖饲料的投喂、药品的使用、水产品的出入库的登记管理等;2.水产品加工管理系统。包括登记和管理水产品的来源信息、相关检疫信息和加工后的出厂信息等。3.水产品冷链物流管理系统。通过RFID温度采集标签和无线网络服务终端,采集和读取在物流过程中的水产品相关信息,并进行传输和储存。4.水产品交易零售管理系统。主要记录水产品的卖方、买方、交易场所、交易时间、交易价格等信息。5.水产品溯源查询系统。通过建立水产品质量查询追溯平台,消费者可根据购买凭证,查询到水产品从生产到销售各个环节的相关信息。
渔业物联网发展的相关思考
(一)渔业物联网发展的目标用以物联网为核心的信息技术改造、融合、渗透渔业,促进产业升级和现代渔业建设。具体的分析有以下几个具体目标。1.物联网技术和关键产品要国产化。2.降低物联网技术系统和产品的价格。3.熟化技术和产品,不断提高质量,整体技术和应用走入世界前列。4.主要通过市场对基础资源的配置作用,形成研发、制造、应用服务的渔业物联网产业。5.通过物联网技术的应用,养殖户普遍降本、减耗、增效。
(二)渔业物联网技术优势和差距我国渔业物联网技术与发达国家相比有的方面技术领先,有的方面技术落后:1.在信息感知技术方面,主要涉及传感器技术、RFID技术、GPS技术等,整体上我国还存在着一定的差距。在水产养殖生产中使用的传感器主要有两类,一类是电化学传感器,另一类是光学传感器。电化学传感器中水温、盐度、pH值的传感器达到了国际先进水平,溶氧传感器随着我国四电极脉冲激励溶解氧测量方法的发明和多元水质信息矩阵式补偿校正模型和自诊断、自识别智能变送方法的发明,达到了国际领先水平,氨氮传感器还有一定差距。光学传感器中水温、溶氧、盐度、pH值、氨氮的传感器差距还比较大,稳定性差、准确性低、维护成本较高的问题急需得到解决。2.在信息传输技术方面,为水产养殖生产服务的无线传感网络(WSN)技术和应用,达到世界先进水平。3.在信息应用系统方面,养殖对象应用控制系统和养殖设施智能化控制技术,具有世界领先水平。4.在大数据平台建设及应用方面还存在一定差距。
【关键词】 中职物联网专业人才培养专业发展规划
物联网是继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮,物联网具有巨大的产业发展空间和广泛的应用需求;世界主要发达国家例如美国、日本等都从国家战略高度来大力推动物联网的发展,我国政府也高度重视物联网的发展,把物联网作为国家战略性新兴产业来积极推动发展。本科及高职院校已经对物联网行业的人才需求进行探索研究,而与此相关的中等职业教育尚未起步。本文将对中等职业教育培养一线的物联网行业所需的技能型人才进行分析。
1 中职物联网专业开设的必要性分析
1.1 物联网行业前景及人才需求分析
(1)物联网应用前景分析。在我国《物联网“十二五”发展规划》中,重点包括如下领域:智能交通(车联网);智能物流(现代物流与智能仓储);智能电网;智能医疗(公共卫生与远程医疗/医护管理与社区服务);智能工业(过程管理与自动化控制);智能农业(精细化农牧业/有机农业/食品安全/生态观光农业/外向型都市农业);环境监控与灾害预警;智能家居(楼宇自动化/现代物业管理);公共安全(信息安全管理);社会公共事业(弱势群体管理);金融(电子商务)与服务业;智慧城市。分析以上每一个智能应用领域中,物联网的发展是应用驱动的,渗透性很强,会渗透到经济的各个领域,生活的方方面面。物联网业务的另外一个特点是产业链长,涉及通信网络、信息系统集成、自动控制多个领域,需要系统配合。正是因为如此,其带动性强,会带动微电子、软件、信息技术的诸多领域发展。2009年12月,易观国际《中国物联网白皮书》,其中讲到,无线传感器网络产业规模在未来两年内将增长15倍,在2015年达到200亿元市场规模。工信部的有关资料显示,我国物联网产业规模正在快速增长,国内市场对物联网相关产品的需求增长明显。物联网将成为继互联网之后的又一高科技市场,市场前景十分广阔。
(2)物联网行业人才需求分析。山东省把“力争用5年左右的时间,以构筑“智慧山东”为目标,初步将我省建设成为物联网领域技术、产业、应用的先行省份,在全国处于领先地位。”作为“十二五”规划中急需实施的一件大事。产业发展,人才先行。由于物联网起步伊始,目前,我国从事该行业的人才极其缺少,为了在这个新兴行业中争得先机,许多企业和地方政府都在纷纷抢占物联网人才资源。物联网行业人才的巨大需求,与之相对应的是我国物联网人才的稀缺,使得加强物联网专业人才的培养工作成为亟待解决的问题。本科及高职类院校纷纷开设物联网专业,但是通过调研发现,本科及高职院校培养目标多偏向于软件及物联网工程设计,培养出来的技术人员不情愿在一线进行工程施工、安装调试及维护工作,国家教育部也认识到这个问题,在最新的中职专业标准中加入了新专业方向——通信网络应用(物联网应用方向)。因此,在中等职业教育范围内,结合产业需求,对培养一线物联网技能型人才进行探讨,开设物联网专业,切实为企业服务是非常必要的。
2 中职物联网专业开设的可行性分析
中等职业教育以培养工作一线的技能型人才为目标。可适合于具体以下几类岗位:感知层终端设备维护,物联网项目实施,系统终端设备维护,3G、WiFi、GPRS等网络线路设备维护,系统、信道测试维护等。下面以烟台市技师学院为例对中职物联网专业开设的可行性进行分析。
2.1 专业优势突出,办学成效显著
烟台市技师学院拟开设的物联网专业是在计算机应用技术专业和电子信息工程技术专业的基础上开设的,该专业已成功培养毕业生数百人,历届学生在国家、省市两级技能大赛中均取得过奖项。随着学院教学改革的不断深入,办学规模不断壮大,特别是对电子通信专业培养方向进行调整和优化,对教学内容及教学方法进行改革,使教学管理独具特色,教学质量稳步提高,为物联网专业开设奠定了坚实基础。
2.2 专兼结合的教学团队
烟台市技师学院注重教师队伍的“双师”结构,加强专兼结合的专业教学团队建设。该专业现有专任教师17名,其中副高以上职称占44%,中级职称占49%;所有理论课教师均具有本科以上学历;其中具有研究生学位的占38%。本专业现与烟台富士康、东岳汽车、LG浪潮等校企合作、联合办学,并聘请多名行业、企业的工程师担任兼职教师,这为本专业持续高效发展注入了旺盛的生命力。
教师团队不仅拥有一体化教学能力,还有较强的科研能力。教师团队主编或参编各类教材8种;共有两项科研成果分获全国职业教育协会优秀成果奖三等奖和入围奖。近年来,有十几人次获得“山东省优秀教师”、“山东省职业技术培训先进个人”、烟台市“五一劳动奖章“、“烟台市优秀教师”、“烟台市技术能手”、“烟台市新突击手”等省市级荣誉称号。
2.3 实训条件优越
本专业是学院长远规划重点发展专业之一,近年来不断增加设施设备的资金投入,以改善教学条件、提高教学质量。现有教学仪器和实训设备总值3000多万元。拥有计算机网络实验室、电工电子技术实训室、单片机应用实训室、信号与系统实训室、数字信号处理实训室、传感器检测与应用实训室、通信技术实训室、物联网技术基本技能实训室、典型物联网系统项目综合训练室。学院利用以上条件开发实训项目,大力推行工学结合的教学模式,突出学生实践能力的培养。
3 物联网专业人才培养方案
3.1 培养目标
培养具有高级技术工人所必须具备的科学文化基础知识;思想与素质过硬,敬业意识强,具有创新精神和良好的职业道德;掌握本专业所应有的理论知识、实践技能,具备从事物联网相关产业的产品生产、技术服务、维护维修、产品推广及营销等工作岗位的相应能力的高级技能人才。
3.2 知识结构
(1)具备基本的科学文化素养,掌握必需的人文科学基础知识;
(2)掌握计算机文化基础及计算机基本操作知识;
(3)掌握机械制图与电气识图知识;
(4)掌握电工电子基础原理、物联网技术基础理论知识、物联网传感器、物联网组网的基本知识;
(5)掌握物联网项目装配、调试、维修中应具备的基本操作技能;
(6)了解物联网应用技术领域出现的新技术、新思想。
3.3 能力结构
具有积极的人生态度、健康的心理素质、良好的职业道德和较扎实的文化基础知识;具有获取新知识、新技能的意识和能力,能适应不断变化的职业社会;了解企业生产流程,遵守各项工艺规程,具有安全生产意识,重视环境保护,并能解决一般性专业问题。同时具有下列专业能力:
(1)能够进行物联网应用系统简单集成测试;
(2)能够进行物联网传感器安装及调试;
(3)能够进行物联网无线组网安装及调试;
(4)能够进行物联网系统日常运行维护;
(5)能够对物联网系统简单故障进行诊断及排除;
(6)能够实现物联网系统的简单升级调试。
3.4 主干课程
电子识图与CAD、电路分析、电子技术、计算机网络技术、物联网技术导论、通信原理、单片机原理与应用、数字信号处理技术、传感器及检测技术、无线射频识别技术RFID、无线组网及其维护技术、Zigbee技术及应用、物联网中间件技术等。
3.5 主要实践环节
电工电子基本技能实训、物联网技术基本技能训练、数字信号处理实训、计算机网络应用实训、无线传感器网络技术综合实训、典型物联网系统项目综合训练、顶岗实习等。
综上所述,物联网专业的人才培养,不仅需要本科和高职院校来培养工程设计、系统分析等高层次人才,而且需要中职院校来培养技术应用型人才,不同层次的教育必须明确专业定位和人才培养目标,合理设置课程,大力建设师资队伍及实训条件,这样才能培养适合物联网产业发展的多层次高素质人才,为地方经济的发展做出应有的贡献。
参考文献:
[1]江昆.高职院校物联网专业建设方向与定位探析[J].现代商贸工业.2011.(3):223-224.
[2]《物联网“十二五”发展规划》.
关键词:“互联网+农业”;区域差异;竞争优势
中图分类号:F127 文献标识码:A 文章编号:1008-4428(2016)08-65 -03
一、问题与框架
“互联网+农业”主要是指将互联网技术运用到农业生产经营活动的各个环节,包括生产计划、劳动过程、农产品销售等,以改造传统农业生产和销售模式,优化农业生产结构、提高农业生产效率的新型农业生产方式,标准化生产、形象品牌化、科学化管理、创新化销售等几个方面的特点使其区别于传统农业生产经营方式。随着“互联网+农业”生产经营形式在全国范围内的推广及应用,如何创新“互联网+农业”的发展路径成为学者们研究的重点。目前,“互联网+”在农业领域的应用尚在培育与探索阶段,多数研究还处在对其定义、特征、模式及对策等方面。李敏(2015)认为“互联网+农业”是指发挥互联网在农业生产经营过程中优化资源配置的作用,使互联网技术与农业发展实现深度融合的方式,从而提高农业生产效率和生产效益。蒋融(2015)认为我国“互联网+农业”处于摸索的时期,其在农业生产各环节、领域的应用还相对有限,但它给我国农业现代化发展带来的促进作用具有明显的比较优势。夏青(2014)提出发展“互联网+农业”的几种发展模式,如智能农业模式、电商模式、产业链模式,通过融入互联网技术,从生产、营销、融资等环节优化农业生产,创新产业链,成为克服传统农业弊端的新型经营方式。刘玉忠(2015)根据我国“互联网+农业”的现状,提出依据国情做好顶层设计制定战略规划、完善相应的基础设施和技术、创新监管方式提升服务管理水平等多项对策。梳理相关的“互联网+农业”文献,发现学者们基本上认同“互联网+农业”的发展道路有利于实现农业现代化,为传统农业向现代农业过渡提供良好的契机。对于“互联网+农业”的定义、特征等问题阐述得比较多,多为定性分析,实证和案例分析较少。“互联网+农业”在发展过程中存在基础设施落后、农民文化水平普遍偏低、资金投入不足等问题。学者们提出从做好顶层设计、完善基础设施、加快资本投入、创新监管方式等方面入手推动“互联网+农业”发展。然而,也有学者认为互联网不是农业的灵丹妙药,要对“互联网+农业”冷思考。
迈克尔・波特(Michael Porter)首次提出竞争优势理论,其认为企业在市场竞争中可以拥有两种不同类型的基本竞争优势,一种是低成本的竞争优势,另一种是差异化的竞争优势。如果企业参与所有市场活动的累计成本低于其竞争对手的成本,那么它在市场竞争中具有低成本优势;如果企业能够提供给客户有别于竞争对手的具有独特性的产品,那么它就在市场竞争中拥有差异化的优势。低成本竞争优势主要是指以特殊资源为基础的资源经济优势(如特殊的物产资源、较低的原料成本和廉价劳动力等),可以视为一种较低层次的竞争优势。而差异化的竞争优势,主要是通过创造更契合客户需要的差异型产品为核心的竞争优势,由于市场上的竞争对手更难以模仿,可以将竞争优势较长期的保持下去,可以将其视为较高层次的竞争优势。波特将获取不同层次竞争优势的方法总结为低成本战略和差异化战略。
“互联网+农业”,既符合规模化的农业经营发展路线,又融合了新兴的互联网科技技术,是适应现代农业发展方向的经营形式。根据波特的竞争优势理论,“互联网+农业”的发展可以将不同区域的竞争优势建立在不同的层次上。采取低成本竞争优势的发展路径,必须发现和开发具有成本优势的资源,着重降低成本的运行空间。因此,可以选择以电商模式为基础的发展路径,利用互联网优势将农贸市场向电子商务平台转型,培育新型的互联网技术人才,使农民参与进来。“互联网+农业”的差异化发展路径,就是要实现互联网与农业的深度融合,使其区别于其他的农业经营发展方式,独具匠心的营造高技术含量的农业发展潮流,以自身的竞争优势发展智能农业模式提升农业的现代化水平。
二、“互联网+农业”发展的区域差异及原因分析
目前,“互联网+农业”的发展模式在我国还属于新生事物,随着互联网技术的不断成熟以及在农村地区生产建设中的推广应用,越来越多的农户接受“互联网+农业”的发展模式并逐步开发以“互联网+农业”为核心的特色产业。截至2013年底,我国农村地区使用互联网的农民已经达到了1.77亿人,同比增长了近2000万人,增长率为13.5%① 。大规模的农村网民增长以及互联网在农村地区的普及给“互联网+农业”的农业发展模式奠定了坚实的基础。同时,相关的涉农网站也在不断增加,并农业市场的供求信息、更新农业优惠政策、提供各类农业资讯服务及建立农产品贸易电商平台等,为“互联网+农业”的发展寻求更大的突破。
首先,地区经济发展水平一定程度上影响“互联网+农业”的发展状况。2013年东部地区GDP总量为32.2万亿、中部地区12.7万亿、西部地区12.6万亿,东部分别是中、西部的2.5倍;人均GDP东部地区为6.24万元、中部为3.54万元、西部为3.45万元,东部地区分别是中、西部的2倍;东部地区农村居民人均纯收入1.21万元,较中部地区0.84万元、西部地区0.68万元有明显优势② 。东部较好的经济发展水平,带动区域内科技进步特别是互联网技术在各个领域的应用,使农民接触互联网的机会增加、成本降低,冲击农民保守的观念,推动农民创新“互联网+农业”的建设渠道和积极性。中西部地区经济发展相对缓慢,市场开放程度不高,“互联网+农业”的培育度和成熟度低,相关的互联网基础设施建设落后等,降低农户发展“互联网+农业”的意愿,造成“互联网+农业”的发展规模小、速度慢。经济的发展状况影响了发展“互联网+农业”的规模和速度,信息、技术等应用水平也制约“互联网+农业”的培育和发展。
其次,农民的文化素质水平也是影响“互联网+农业”发展的重要因素。整理《中国农村统计年鉴-2013》可以得出2012年各地区农民的文化水平具有明显差异,大部分的农民处于初中文化水平,西部地区三分之一的农民文化水平是小学程度。就各地区的差距来看,东部地区高中及高中以上教育程度的比重远远大于全国的平均水平,在全国各地区遥遥领先,东部地区农民的教育文化程度普遍较高;西部地区大部分的农民教育水平处于小学和初中程度,高中以上比重低于全国平均水平,100个人高中及以上文化程度的仅为11.52人,远低于东部地区的21.89人;中部地区比重与整体的平均受教育程度相当。总的来说,文化素质较高的农民更容易接受互联网在农业领域的应用。因此,相较于中西部地区,东部地区发展“互联网+农业”更具优势。
第三,各个地区农村网络基础设施及通讯设备的建设和配备水平存在差异。发展“互联网+农业”,离不开最基本的网络基础设施和通讯设备。东部地区凭借其较高的经济发展水平和较为完善的网络配套设施,形成了配备较为齐全的农村网络,网络在村的覆盖水平远远高于全国其他地区。同时,网络技术应用必需的通讯设备设施也较为齐全,先进的通讯系统为“互联网+农业”的发展提供重要的动力支持。与东部地区相比,中西部地区的农村网络基础设施较差,互联网技术并没有广泛应用到农业生产中。基于经济发展水平、文化素质高低等因素,一些地区的农民很少涉及“互联网+农业”的知识和应用技术,甚至从未真正了解互联网技术如何应用到农业生产中,导致中西部地区“互联网+农业”的发展还相对迟缓,导致农业现代化发展也落后于其他地区。
三、竞争优势与“互联网+农业”发展的路径
根据波特的竞争优势理论,东部地区和中西部地区可以结合差异化的区域资源禀赋,选择不同的发展路径。
(一)中西部地区“互联网+农业”的低成本发展路径
1.农村互联网基础设施建设
互联网设施建设与信息技术是制约中西部地区发展“互联网+农业”的难点。“互联网+农业”在中西部地区的发展主要依赖于基础设施和信息技术的应用普及度在农业农村领域大范围扩张这一重要前提。目前,中西部地区农村互联网基础设施如电脑、宽带设备等还相对少、普及慢,基础设施的建设仍相对薄弱。电脑等设备的户均拥有量远远低于其他地区,懂上网、熟网络的农民还不多,互联网普及率低于30%,甚至70%以上的农民表示不太会使用网络。因此,国家应该在创新顶层设计、制定相关政策和在实践引导层面予以支持,通过财政补贴及政策优惠,吸引电商企业或网络商扎根农村,推动“互联网+农业”在农村地区的发展。同时,向从事农业生产的农民推广电商平台,加大宣传力度,引导懂技术、会管理的互联网技术人才投入到农村互联网发展建设中。
2.农贸市场向电子商务平台转型
“买贵卖难”的困境经常出现在以往单一的农产品销售模式中。由于产销信息不对接、流通环节繁冗等问题,新鲜的各类农产品从生产基地出售到市场、市民手中和餐桌上需要多重环节。通过电商平台能有效地共享各类农产品销售供求信息,减少流通和交易成本,减少环节缩短时间,实现农产品与顾客的精准对接。中西部地区结合区域内资源丰富的特点,努力创新区域特色的“互联网+农产品”电商平台,推动农产品电商由简入繁的从小点上到大平台转型,打造一批O2O的直销模式。具体而言,一方面是打造一批如淘宝、京东等综合类农产品电商平台,构筑区域内农产品的“网上农贸市场”。另一方面努力开创新的提供综合服务的专业电子商务平台,如成都的“菜易通”,实行大宗农产品网络销售与技术推广相结合。
3.新型职业农民的培育
目前,互联网人才短缺是造成中西部地区“互联网+农业”发展的重要瓶颈。中西部地区经济发展水平逐步提升,信息化通讯网络较以往也得到不断完善,各项互联网基础设施建设日益加快,但该地区互联网相关人才匮乏,农民对“互联网+农业”的知识不了解,互联网营销人才严重不足。因此,中西部地区各级地方政府与村委会要鼓励农村的年轻劳动力以及下乡干部、大学生村官等新生力量敢为人先投身“互联网+农业”的发展中,开创电商平台融入农业生产中;利用财政拨款和政策优惠,吸引外来资金和互联网人才参与中西部地区“互联网+农业”的发展;选择与地方大专院校合作,对农民进行互联网技术培训,教会农民相关电商技术、技能,向新型职业农民转型;鼓励涉农类院校的毕业学生到农村开创电商平台销售农产品等。面对人才匮乏的现状,有针对性的将思维活跃、文化水平较高的农民培训成为拥有互联网思维、能掌握信息化技术的新型职业农民,以种养大户、返乡创业农民为主要对象,打造区域内具备竞争优势的互联网电商大军。
(二)东部地区“互联网+农业”的差异化发展路径
1.运用互联网技术优化农业生产各环节
传统农业生产方式,基本上根据农民个人的主观经验进行播种、施肥及灌溉,耗时费力,对土壤、环境造成一定危害。改变传统农业种植方式,东部地区通过发展“互联网+农业”的途径,采用互联网技术,实现智能化管理、数字化把控,使农业生产种植变得更加及时、有效、精准。互联网技术进入种苗培育、水利灌溉、机械化收割、后期加工处理等农业生产环节,都受到严格的标准控制,实现农业生产的标准化、专业化及精细化,从而提高农业生产效率。通过采集数据并进行分析,了解市场信息,合理利用耕地资源和水资源,规划农产品培育时间,制定农产品贸易时节等,形成农业数据资源平台,对农业生产各环节进行合理的整合和改善,使农业生产高效、智能、安全。
2.推进物联网技术在农业生产应用中的深化
运用互联网技术的基础上,把控制的端点从人延伸至物体上,通过采集信息、传播信息,让人与物、物与物相连,从而实现实时、有效、远程及智能化的操控,即物联网技术。东部地区发展“互联网+农业”,在物联网基础上对传统农业进行升级改造,同时利用大数据资源,融合为“互联网+农业”的全新路径。东部地区利用经济、科技、人才等先天优势,构建物联网平台,开发出适应农业生产的农产品质量检验系统、环境监测系统、土壤质量监测系统等,利用物联网技术对农业生产各环节实时监控,收集信息并分析处理,将智能化理念应用于农业发展中,加快智能农业发展的实现。将收集的数据信息与政府相关部门、农科站等采集中心实现共享,有利于指导农业进行农业生产,加快农业生产现代化、智能化,这也是未来东部地区发展现代农业、实现“互联网+农业”融入农户和农业生产的主要手段。
3.利用互利网技术发展智能农业
东部地区拥有领先其他地区的经济实力和科技水平,要创新各种农业基础设施,开发智能的农业生产设备,如研制和利用智能节水灌溉系统、组建智能温室监测系统等;通过遥控无人飞机来取代传统人力施肥喷药,利用数据与实际状况控制其对作物喷洒的位置和量;利用先进的采摘机器人替代传统的人工采摘,利用传感器、红外扫描设备来获取果实的信息并判断其成熟度,据此考量是否采摘。这一系列的高新技术正是未来东部地区发展“互联网+农业”的趋势所在。以互联网技术和高新技术为基础,集合大数据、云计算、物联网技术为一体,实现“智慧”与“农业”连线,降低了人力成本,提高品质和效率,逐步实现信息化与现代农业的深度结合,是东部地区“互联网+农业”发展的未来趋势和现实路径。
四、结束语
中国区域广袤,各地发展水平不平衡,单一的“互联网+农业”发展模式不适宜地区差异化现状。根据区域差异的客观事实,运用竞争优势理论,结合区域内可获得本土资源、经济水平和互联网基础设施选择“互联网+农业”不同的发展路径。经济发达的东部地区可以选择差异化的发展路径,以获取区别于对手的竞争优势实现“互联网+农业”的快速成长。经济欠发达的中西部地区则可运用低成本的发展路径来培育“互联网+农业”,鼓励农户利用区域特色资源优势发展“互联网+农业”。
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作者简介:
(三峡大学 计算机与信息学院,湖北 宜昌 443000)
摘 要:根据当前物联网产业人才的需求情况,分析地方本科院校物联网工程专业人才的培养目标,提出一种面向创新的人才培养模式,即通过系统化的实训提高人才培养质量。
关键词 :物联网;实训;创新;人才培养模式
基金项目:湖北省教研项目“地方高校IT类专业创新性人才培养实训教学体系的建立与实践”;三峡大学教研项目“基于项目驱动的物联网实训教学模式研究与实践”。
第一作者简介:田卫新,男,副教授,研究方向为物联网应用与大数据挖掘,t_wxin@126.com。
1 背 景
物联网工程是一门典型的交叉学科,涉及计算机科学、电子信息工程、通信工程等多门专业的核心知识。物联网技术以传感器、射频识别、嵌入式系统、计算机网络、无线通信技术、分布式系统及大数据处理等技术为基础,对监控对象实现声音、图像、环境、位置等信号的采集,进行各种距离上的信息传输,对信息进行处理、实时控制以及对过程中积累的海量数据进行分析挖掘,最终实现对各种受控对象的智能感知和管理。物联网技术是实现智慧地球的基础,和云计算技术一起被认为是未来IT技术的两大发展方向,蕴含着巨大的产业价值。当前,世界上主要发达国家和经济体都制定了物联网发展计划:美国提出了“智慧地球”的概念,奥巴马政府将物联网列为振兴经济的两大重点产业之一,计划投资新一代的智慧型基础设施;欧盟了欧洲物联网行动计划,提出欧盟政府要加强物联网管理,促进物联网发展;日本、韩国分别提出了各自的物联网发展计划U-Japan和U-Korea,建设本国的物联网基础设施,发展物联网产业。中国的物联网经过几年的发展,产业布局已经走在世界前列,物联网被列为国家五大战略新兴产业之一,建立了以“感知中国”为核心的物联网技术研究和应用开发产业链,《信息产业科技发展“十一五”规划和2020 年中长期规划纲要》将物物通信(Machine-to-Machine,M2M)相关产业纳入国家重点扶持项目,《国家中长期科学与技术发展规划(2006—2020 年)》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将“传感网”列入重点研究项目。据《2014—2018年中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》数据表明,2010年物联网在安防、交通、电力和物流领域的市场规模分别为600亿元、300亿元、280亿元和150亿元,2013年中国物联网产业市场规模达到4 000多亿元,而且预计今后几年内每年都会以二位数的百分比增长。
为了适应物联网战略新型产业快速发展的需求,避免形成物联网产业人才瓶颈,国家在2010年批准设立物联网工程专业,至今已有千余所高校开设了该专业。在规模增大的情况下,如何提高物联网专业人才培养质量成为一个迫切问题。由于开设时间较短,当前物联网工程在专业建设方面尚处于探索阶段,教学内容主要由各开设高校根据教育部制定的培养目标自行设计,没有形成统一的标准,在培养模式上没有成熟的经验。
2 物联网工程产业人才需求分析
物联网是随着IT技术逐渐发展成熟而出现的继互联网之后又一具有巨大影响的新事物。在各国政府的重视和大力投入下,物联网产业在最近几年得到蓬勃发展。当前国内物联网产业规模已达到数千亿元,相关产业链基本形成,涉及的行业门类日趋广泛,物联网专业的人才需求也随之增大。据统计,全国物联网产业人才需求每年约20万左右,物联网产业发达地区,物联网专业人才需求已经超过传统用人大户。从行业来看,当前物联网人才需求集中在智能交通、环境监测、远程医疗、公共安全、智能家居以及智能农业等方面。从人才需求类型来看,主要分为研究型人才、技术应用型人才以及服务辅助型人才。具体技能要求为:对研究型人才,要求其了解物联网相关政策,有能力制定行业标准、产品规划、系统评测等工作;对技术应用型人才,要求其具备物联网技术设计、产品研发维护等技能;对服务辅助型人才,要求其具备物联网相关产品销售、推广普及、专题讲座以及技术培训等方面的技能。技术应用型人才根据其所处产业链位置不同,在技能要求上又可细分为3类:①感知技术,通过多种传感器、RFID、二维码、定位、地理识别系统、多媒体信息等数据采集技术,实现外部世界信息的感知和识别;②网络技术,通过广泛的互联技术,实现感知信息高可靠性、高安全性传送,要求掌握各种传输技术、交换技术、组网技术、网关技术等;③应用技术,通过应用中间件提供跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同及共享功能,要求掌握数据存储、并行计算、数据挖掘、平台服务、信息呈现、服务体系架构、软件和算法技术等。以上分析可以看出,物联网工程专业人才要求具有知识面广、综合性能力强、创新能力强等特点,高校只有对物联网工程专业人才培养目标有明确的定位,才能更好地为物联网产业发展提供人才保障。
3 物联网工程专业平台建设
地方性本科院校由于在教学资源、影响力等方面同985、211高校具有一定的差距,在物联网专业人才培养目标上不能片面追求同国内一流高校看齐,应该结合高校自身在地方和行业领域方面的特色,强化优势,提高人才在专业知识和技能方面同国内一流高校之间的互补性。
基于上述考虑,三峡大学在建设物联网工程专业时将目标定位为培养技术应用型人才,专业建设原则是充分利用原有计算机专业教育资源,发挥自身教学积累和师资优势,具有比较鲜明的计算机特色。人才培养知识结构定位以掌握物联网应用层和网络层相关工程技术为重点,面向物联网产业链中的物联网需求分析、网络规划、系统集成以及应用开发等领域,培养掌握各类传感器接口技术、嵌入式系统、数据传输网络原理及组网技术、信息系统分析设计、移动终端程序设计、Web程序设计等物联网工程核心知识的、具有一定创新能力的复合型人才。
3.1 课程体系
围绕物联网工程专业人才培养导向及目标,按照本科课程类别,建立功能明确、主次分明的课程体系是人才培养质量的重要保障。课程按照关联性纵向划分成群,一个课程群一般由1~2门核心课程及多门支撑课程组成,对应物联网工程中一项具体应用技术。同一课程群内的课程分属专业基础课、学位课、选修课等不同类别,根据教学计划,按课程内容的依赖关系安排在不同学年。目前设置的主要课程群有嵌入式技术、传感器及传感网络、物联网应用开发技术等。
3.2 一个平台两个培养方向
专业平台开设除大学公共课以外的专业基础课以及相关的必修课程,如计算机网络、操作系统、数据库系统、微机原理等平台必修课。在课程平台上,分设物联网终端技术和物联网信息系统两个专业方向。物联网终端技术方向学习终端设备数据采集、数据传输相关技术,设置的主要平台选修课程有传感器原理及应用、RFID技术、微机接口技术、嵌入式系统设计等。物联网信息系统方向学习物联网规划及组网技术、物联网应用开发相关技术,设置的主要平台选修课程有物联网组网技术、信息系统分析与设计、Windows程序设计、Web程序设计、智能终端程序设计等,具体设计如图1所示。
3.3 兴趣驱动的分流模式
平台必修课结束后,学生将转入两个不同的专业方向进行后续学习。选择物联网终端技术方向还是物联网信息系统方向,主要考虑学生自身兴趣,并参考已修相关方向支撑课程的成绩进行引导分流。
3.4 实践能力培养
实践能力是创新能力的基础,大学期间提供足够的实践训练有助于学生提高综合素质,毕业后能快速适应工作环境。我们主要从两方面加强物联网工程专业实践能力培养环节,一是实践课时的保障,使专业课程配套实验率达到100%,对于理论性课程,通过针对核心原理设计验证性的实验,加深学生对原理的认识;对于应用技术类课程,按照理论与实验比例1:1以上配设实验,改变以往被动式的学习模式,通过大量实验培养学生积极思考、主动学习,真正将教材的知识消化为自己的知识。二是加强实践条件建设,在条件建设方面采用“硬软”二手同时抓的策略,一手抓实验室硬件条件建设,一手抓以丰富实验内容、提高实验质量为目标的软件建设。我们紧跟当前物联网进展情况,引进较为先进的物联网相关教学设备和模拟系统,以提高课堂实验质量;着力改进实验内容,增大设计性实验比例,引入问题来激发学生的学习兴趣和探索热情;关联课程群结课后,进行集中综合性实验,提高对所学知识的综合运用能力;积极开展同企业合作,通过“引智工程”,让企业骨干工程师到课堂讲授部分综合实训课程,同时通过院级联创平台,让学生有机会参与企业项目。三是采用“3+1”培养模式,大幅提高实训比重,即3年课堂内教学,1年课外实训,将主要课堂教学任务安排在前六个学期完成,后面两个学期除了完成毕业设计外,到企业进行实习。
4 实训体系建设
实训体系建设以创新能力培养为目标。创新是企业在市场竞争中的生存基础,科学技术人才是企业开展创新活动的主体。物联网工程作为一个新兴产业,面临专业知识门槛高、行业标准缺乏、市场不成熟等诸多困难因素,更是迫切需要具有创新能力的产业人才。首先,要加强专业基础课程教学,扎实的专业理论是科技人才创新能力的基础,物联网工程专业人才培养,要重视专业基础理论教学质量,抓关键知识点的教学过程管理。我们根据物联网工程专业基础课程特点,采取针对性的教学模式,积极吸收借鉴精品课程、网络公开课等优秀教学资源,探索新的教学手段和方法,让专业基础理论在教学过程中具体化、应用化。其次,要提高学生专业实践能力训练水平,逐步加大应用性课程配套的实验比重,加大设计型实验在配套实验中的比重,合理设计课程实验体系,建立设计驱动型的教学实验模式。第三,建立创新激励机制,鼓励学生组建创新团队,参与本专业全国范围的学科竞赛,同时积极组织相应的校级、院级层次的创新设计比赛,激发学生的学习热情和创新思维。
系统化设计实训内容。围绕专业培养目标,合理规划实训内容,自上而下建立知识结构完整、过程安排合理、层次清晰的实训内容体系。在指导思想上,将原来以理论教学为本,实验服务于理论教学的做法,变为以设计能力为本,理论为设计服务。打破原有按照单一课程安排实验时间、内容的方法,在体系设计时对实训内容统一规划整理,注重内容的衔接,消除不同课程之间的重复实验,建立以课程实验、课程设计、综合设计、创新设计竞赛、企业合作项目以及校外实习为一体,以设计、实践能力驱动的人才实训培养模式。
完善质量评估标准。为切实保证人才培养质量,必须进一步加强人才培养质量监控和评价体系建设。首先我们积极探索同人才培养要求相适应的评价方法,根据物联网工程专业技术应用型人才的培养特点,开设课程中实训内容占有较大比例,课程要求除了掌握基本理论外,更要求具备实际动手设计能力,因而在评价中需要引入“硬”“软”结合的评价方式,除采用卷考等“硬”指标外,积极引入答辩、设计论文等“软”指标进行综合成绩评价。其次加强教学过程监控,加强教学过程管理,落实平时成绩评定 ,将课程成绩评定分解到各教学环节中,提高教学质量和教学效果的可预见性。最后积极探索推进学分改革,针对性地增加创新设计学分,从评价机制上鼓励参与实践设计项目以激励创新。
5 结 语
如何提高物联网工程专业人才培养质量,培养物联网产业需要的人才,是当前高校面临的一个亟待解决的问题。将目标定位为培养技术应用型人才,通过较大幅度提高课程实训比重,将创新意识培养贯穿到整个培养环节,系统地建立实训模式,使人才培养过程具有明确的目标导向,可作为地方性本科院校物联网工程专业建设的参考。
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本届论坛设立了“京台农业物联网技术论坛”、“京台智慧城市建设论坛”和“京台大城市水资源管理论坛”三个分论坛;组织了“精装农产品”、“测绘仪器”等科技成果展;建立和巩固了长效交流机制,北京测绘学会和台湾宜兰大学,北京瑞正园农庄和台一生态休闲农场在论坛上签订了合作协议,实现了京台两地相关领域的对接和互补。
“京台农业技术培训”是2012打造的品牌项目,主要依托台湾休闲农业方面的资源优势,介绍台湾农村“三生”(即生产、生活、生态)“三力”(即创力、活力、魅力)的新理念,为北京的新农村建设注入新生力量。今年培训继续做深做实,主要针对北京食用菌的生产和经营者,授课团队包括台湾农会总干事、生物科技公司总经理、休闲农场场主等不同主体,就食用菌的栽培技术、营销策略、产业应用、业态发展等多个角度进行全方位的辅导和培训。
智慧城市建设是现代城市发展的大趋势,台湾地区于20世纪90年代末启动智慧城市建设,多座城市获国际智慧城市组织(简称ICF)评比奖项。本次论坛邀请北京市测绘设计研究院和台湾宜兰大学测绘领域的专家学者,从“3D台北智能平台”、“物联网应用与智慧城管”、“多尺度三维数位城市建置及应用”、“车载三维激光扫描技术在首钢工业遗址保护中的应用探讨”、“‘制图六体’的文献解读-兼谈中国古地图测绘技术”、“智能交通发展与地理信息技术应用”、“三维激光扫描技术”等方面,为北京智慧城市建设提供新思路和新信念。此次台湾测绘参访团由宜兰大学校长赵涵捷带队,成员包括台湾测绘领域的政府官员、高校学者、知名企业等共计40余人。
以创新中心粘合企业
当下正是中国深化改革的关键之年,企业都在“新常态”中寻求突破的契机。而作为一家跨国公司,微软已经在“互联网+”时代付出实际行动,融入中国并与中国共同创造。在中国他们有大量的中小企业与新创企业,是GDP的“增长引擎”。但面对互联网和移动互联的趋势,转型中的中小企业更希望能够得到更多的资源支持,拥有一个更加良好的生存环境。
为了帮助企业在“互联网+”时代,营造一个开放、领先的技术服务平台和成长环境,从去年开始,微软相继在全国多个城市投入大量资源,与政府、本土企业合作,建立创新中心。服务于中小企业和初创企业,为他们提供一个良好的发展土壤,同时也以聚合的方式帮助形成高新技术生态圈,释放企业潜力。
为软件市场提供“聚合力”
一直以来中国的信息产业发展都充满活力,不论是在传统软件行业还是互联网服务领域,不断涌现的创新企业,正在逐渐成为中国信息产业的中流砥柱。近年来,移动互联网、云计算、大数据、物联网等技术的发展,为身处信息产业提供了一个二次爆发的新契机。“互联网+”时代,信息产业与现代制造业结合,促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展,将让中国信息产业走上一个新的高度。
面对雨后春笋般出现的新兴企业,石景山区政府牵手微软共同打造“微软技术实践中心”、“石景山互联网游戏创业平台”,以“大众创业、万众创新”为战略目标,合力打造一个一流的创业生态环境。通过微软新创企业扶持计划(BizSpark)、微软线上虚拟学院、MSDN等平台,为区域内的游戏开发商提供知识分享、技能培训、免费工具、专家指导等服务,还将利用全球领先的微软云Azure保证开发商的生产力得以最大发挥。在中国,微软一直致力于与政府共同扶持并打造本土互联网软件生态系统,与石景山区政府的合作并不是个例。不久之前,微软还在深圳同光明新区管委会合作,落地中国首个“云暨移动应用孵化平台”项目,推动“互联网+”与创新、创业深度融合。在深圳光明新区微软将于光明新区管委会共同提供,云暨移动应用孵化平台、产业孵化扶持、技术培训及创新展示、众创公共服务、合作项目公有云平台建设。
不论是微软与石景山区政府的合作,还是在深圳光明区的投入,都是希望能够聚集更多优秀互联网创业企业。全力推动国内信息化行业的发展,从而帮助互联网企业夯实基础,引导企业走向国际市场。
予力游戏生态推动创新
而作为当下倍受关注的新兴领域,游戏行业正在成为中国互联网市场快速成长的一只新军。2014年,中国移动游戏市场约为270亿人民币左右,同比2013年增长100%以上。而包括手游在内的中国整体游戏市场,在2014年用户数量已经超过了4亿人,预计2016年中国将以250亿美元的规模成为全球最大游戏市场。
从中能够看出在互联网时代,游戏以其清晰的商业模式和极强的盈利性,逐渐成为这两年的市场主角。为了聚合游戏创新人才,扶持、孵化游戏创新企业,从去年底开始,微软相继在河北廊坊与厦门集美支持合作伙伴和当地政府成立了“大厂游戏创业基地”和“厦门游戏创新中心”两大游戏创新基地。
“大厂游戏创业基地”和“厦门游戏创新中心”以领先的微软技术平台为基础,借助微软技术团队的大力支持,通过微软与合作伙伴和当地政府的合作,为有志于游戏开发事业的开发者、企业提供具有先进技术和理念的配套齐全的受益平台,促进移动游戏产业的发展。“互联网+”的精神不仅仅在于改变传统,同时也是希望以聚合理念实现资源优势的最大化。游戏创新基地这样的形式,让不同规模的企业都能利用微软技术、政府资源,实现自己的业务规划,创造属于自己的商业模式。
在这样的游戏创新中心,一方面当地政府能够提供诸如政策上的支持,“厦门游戏创新中心”集美区政府将为互联网游戏领域的小微企业提供创业空间、政策支持、行业指导等服务;而微软则能够帮助企业进一步提高生产力,例如“大厂游戏创业基地”借助基于微软技术的Azure云服务,开发者能够得到最为理想的开发测试平台和运营服务支持,解决基础设施、开发工具、测试环境等技术环节上的后顾之忧。
1.1山东建筑大学工程档案管理现状
山东建筑大学新校区于2002年9月动工兴建,占地156.72hm2,分一、二期和续建工程,包括27座单体工程,总工程量约为39.62万m2,持续建设周期为两年,续建工程根据发展需要适时推进。新校区工程档案共分为23项,500余卷,分为JJ11综合、JJ12-1设计基础、JJ12-2设计文件、JJ12-3工程管理文件、JJ12-4施工、JJ12-6竣工验收等六个类目,涵盖了所有单体工程从前期规划设计、中期施工建设及后期竣工验收和管理运行的全过程,如表1所示。山东建筑大学在新校区建设之始,就制定了系统的工程档案建设与管理方案,主动引入物联网理念,着力克服档案载体多样化、建档不及时不系统、档案数据共享差等问题,在工程档案信息化管理方面进行了颇见成效的探索和实践,有效提高了工程档案的归档准确率、完整率和使用效率。
1.2基于物联网的工程档案信息化管理系统功能设计
文章在研究国内外文献及实例的基础上,以工程项目建设的生命周期为依据,针对山东建筑大学新校区工程档案管理的需要,基于物联网的技术,设计了信息化管理系统的主要功能,如图1所示。(1)纸质工程档案电子化功能目前,尚有很多工程档案的管理仍为纸质档案与电子档案分离,并以人工查询检索为主。基于物联网的工程档案信息化管理体系要求全部工程档案以电子化数据的形式存入既定的数据库系统。山东建筑大学在工程档案建档过程中,已对规划设计、管线等功能设计图在存档规划设计蓝图的同时,一并存储CAD文件;验收材料在存档验收报告及支撑材料的同时,一并存储工程建设的实时监测或记录电子数据。(2)工程档案智能识别调取功能工程项目的实施是一个动态过程,从动议报批、立项审批、勘察设计、生产准备、施工建设、监理验收、运行管理等各个阶段都会产生档案信息[9]。工程档案存在于工程项目的整个生命周期内。基于物联网的工程档案信息化管理体系要求对工程项目自始至终的全过程、各阶段、各环节和节点的档案数据进行分类处理,建立电子识别码或二维码标签,在利用档案数据时可以通过直接扫描标签的方式自动调取。山东建筑大学对各单体建筑建设全过程档案进行了数据编码,并分类登记入库,为利用物联网进行工程档案信息管理建立了坚实的基础。(3)工程档案数据全时分析功能在工程项目提出后,关于工程的可行性和必要性、综合设计和建设方案等都要进一步的科学论证。基于物联网的工程档案信息化管理体系通过对国内外相同性质、相近体量的工程进行对比,并运用云数据和相关算法,对工程项目数据进行基于现实环境的分析,得出工程项目建设的前期相关数据预测,从而为工程项目的稳步实施提供技术依据。这是工程档案信息化建设的核心领域[10]。目前,工程档案数据全时分析功能尚处在框架设计阶段。(4)工程档案数据实时更新功能工程项目建设过程中以及在某一单项工程的全寿命周期内,由于方案优化修改、运行维修改造、功能提升等原因,工程档案的数据处在动态变化中,前后数据的更新或实时化显现尤为重要。基于物联网的工程档案信息化管理体系将所有档案数据均存储于服务器中,能够根据项目进展,实时更新数据,特别是当项目复杂、分期任务繁多时,更会根据时间节点和项目进展阶段将档案数据快速调阅,并能够通过编辑插件调入文件等形式统一将同一批数据进行实时更新,有效保证了工程档案数据的即时性、完整性和准确性。(5)工程档案业内数据交流功能工程项目在实施过程中不同阶段产生的档案数据不同,但彼此间又是相互联系、互为一体的。基于物联网的工程档案信息化管理体系将项目进展中所涉及的不同行业的数据进行交流和转换,从而为下一步决策提供有效的资料,并辅助工程项目决策。山东建筑大学在新校区工程建设中,以综合分析工程档案为基础,对新建工程进行设计方案优化,例如运用绿色校园理念,建成了国内第一栋太阳能综合利用学生公寓;而采用B/S+C/S架构,自主设计运行了节约型校园建筑节能监管平台。不同行业和项目间的工程档案数据交流和分析,为学校绿色建筑、节能建筑及监管体系的成功案例提供了重要的支撑。(6)工程档案项目间数据共享功能如今建筑形式越来越多、建筑功能和用途愈来愈呈现多样性,特别是对于商业、办公等相对造价、出售价格比较高的建设项目,在其决策立项、规划设计等进度中,如果可以参照相似位置、类似环境下不同项目的建设情况,其设计、施工过程中出现的各类技术难题也将迎刃而解,项目造价、工程组织等也将更为有序和高效。基于物联网的工程档案信息化管理体系通过建立项目间的数据共享,实现数据比对,建立相同工程项目一体化的施工进度、技术方案和质量控制体系,提高管理效率和水平。山东建筑大学在新校区工程建设过程中,将各项目单体或施工标段分类管理,以工程档案为支撑,提出统一的人员工作规范、技术和施工标准,实现了新校区建设“工程优质、人员优秀、投资优化”的目标。
2工程档案信息化管理系统对策
2.1工程档案信息化管理系统的架构
射频识别和无线传感网WSN(WirelessSensorNetwork)是物联网的两大核心技术。射频识别技术是利用无线射频方式对实物目标进行非接触式识别,简而言之,即能够通过读取物品上的电子标签(条形码、二维码等)进行数据识别和相应的处理。而无线传感网技术是由部署在区域内的微型传感节点组成,以无线网络通信的形式,构成一个自组织网络系统,其目的是协作感知、采集和处理信息,发送给网络中枢[11]。通过将物联网的射频识别技术和无线传感网技术应用到工程档案管理中,即构成了一个由无数档案条目节点组成的在线数据库,管理者或用户可以通过远程终端登录互联网,继而实现对工程档案的信息化管理。从技术架构上来看,物联网分为感知层、网络层和应用层[12]。基于这种标准的层次,搭建工程档案信息化管理系统的基本架构,如图2所示。基于物联网的工程档案信息化管理系统的基本工作流程为:每一个工程档案都有一个电子标签,档案库房中有多个传感器节点,这些节点相互组成无线传感网。单一档案条目的插卷、修改、更新都将通过无线传感网在数据库中实时更新,并自主形成一个工程档案云数据平台。
2.2工程档案信息化管理系统的实现策略
物联网为工程档案的信息化管理提供了技术上的保障。但是,为有效利用基于物联网的工程档案管理系统,仍需要从管理上进一步规范相应的管理模式与管理制度。(1)规范档案归档标准规范的档案归档标准是实现档案信息化管理的基础。为了基于物联网的射频识别技术采集到标准的数据,在新的档案入馆前,需要制定档案编目的标准,包括列别、年份、密级等信息,并将这些信息写入RFID条形码或二维码标签。当将档案信息调入系统时,需要设立规范的审核制度,保证入库信息的规范和准确。(2)规范档案使用标准规范的档案使用标准既是实现档案信息化管理的基础,也是实现档案信息化管理的保障。在物联网背景下,实现档案的信息化管理,确定电子档案相关档案的查阅权限范围;当需要借出或还回实体档案时,必须扫描档案的条形码,记录档案的转移情况。(3)强化部门间协调沟通部门间的协调沟通决定了档案信息化管理的深度。相关部门间不定时的进行业务和技术上的沟通和交流,才能扩大档案信息化的范围,全面实现工程档案管理的信息化水平和服务水平。(4)强化档案管理人员技术培训管理人员的技术水平决定了信息化背景下档案服务的质量[14]。要定期对档案管理人员进行技术和理念的培训,提高他们对信息技术和信息化管理理念的理解。
3结语