時(shí)間:2024-04-03 11:52:14
開(kāi)篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇物聯(lián)網(wǎng)工程發(fā)展,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
目前,全球物聯(lián)網(wǎng)還處于起步階段。我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展幾乎與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家水平相當(dāng)。經(jīng)過(guò)近幾年發(fā)展,已初步具備了一定的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用基礎(chǔ),呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。
1 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r
2011年11月28日國(guó)家工信部出臺(tái)了物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和形勢(shì)做出了詳細(xì)的分析,提出和制定了前瞻性的指導(dǎo)思想、詳細(xì)的發(fā)展規(guī)劃和明確的發(fā)展目標(biāo),同時(shí)闡明了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)后續(xù)發(fā)展的重點(diǎn)工作、著重建設(shè)的重點(diǎn)工程,規(guī)范了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的保障措施。從規(guī)劃中可以看出,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)被定位為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將對(duì)加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式具有重要推動(dòng)作用。
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,與它廣泛的應(yīng)用密不可分。有研究機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)十年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用就可能大規(guī)模普及,物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)發(fā)展成為一個(gè)上萬(wàn)億元規(guī)模的高科技市場(chǎng),其產(chǎn)業(yè)要比互聯(lián)網(wǎng)大30倍。從某種程度上講,“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代的到臨將使人們的日常生活發(fā)生翻天覆地的變化。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用可遍及食品溯源、工業(yè)監(jiān)測(cè)、智能家居、智能醫(yī)療、安全防范、智能交通、環(huán)境監(jiān)控、災(zāi)害預(yù)警、老人護(hù)理、物流管理、花卉栽培、水系監(jiān)測(cè)、情報(bào)搜集和敵情偵查等諸多領(lǐng)域。
2 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展對(duì)高校的影響
2.1 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展對(duì)高校人才培養(yǎng)的影響
2.1.1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)增設(shè)的熱潮。雖然物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,但是目前的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才卻非常奇缺。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的缺口幾乎達(dá)到每年百萬(wàn)人的數(shù)量級(jí)。為促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)健康、持續(xù)的發(fā)展,加快物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的培養(yǎng)刻不容緩。為此,教育部于2010年將物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)確定為高等學(xué)校戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)本科專業(yè)之一,在新增的140個(gè)本科專業(yè)名單中,“物聯(lián)網(wǎng)”成為最大熱門。同年,37所高校首次獲批物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),并于2011年開(kāi)始招生。
2.1.2 物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)的問(wèn)題。針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展熱潮,全國(guó)六成以上的高校都申辦了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)。雖然,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)屬于“戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)”相關(guān)專業(yè),作為新增設(shè)的熱門專業(yè)勢(shì)必會(huì)吸引眾多考生和家長(zhǎng),但是這種一窩蜂的做法卻忽略一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,即物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才應(yīng)該如何培養(yǎng)?由于物聯(lián)網(wǎng)工程是一個(gè)涉及電子信息、網(wǎng)絡(luò)工程、通信工程、控制理論與控制工程以及計(jì)算機(jī)與信息等專業(yè)的復(fù)合專業(yè),在具有產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng),涉及產(chǎn)業(yè)群多,覆蓋應(yīng)用領(lǐng)域廣等特點(diǎn)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)環(huán)境下,在技術(shù)繁雜,發(fā)展迅速,行業(yè)和應(yīng)用模式千差萬(wàn)別的特征下,如何制定物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案,讓學(xué)生能夠適應(yīng)專業(yè)學(xué)習(xí),并符合物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)和領(lǐng)域?qū)I(yè)人才的需求,在畢業(yè)后能夠快速就業(yè),彌補(bǔ)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的匱乏。
①物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)。在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)的過(guò)程中,必須要高度重視與理論教學(xué)相輔相成的實(shí)訓(xùn)和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及教學(xué)環(huán)境的建設(shè)。一方面,這不僅可以符合專業(yè)人才培養(yǎng)的需求,另一方面,也可以強(qiáng)化高校的自身建設(shè)發(fā)展的需要,提高教學(xué)科研水平,提升高校的核心競(jìng)爭(zhēng)力,從而使學(xué)生、教師、高校以及整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)共同受益。
②物聯(lián)網(wǎng)核心課程體系確定。目前,對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的定位仍比較模糊。現(xiàn)有已開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的高校,對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)核心課程體系的確定也各有不同。對(duì)于整合多個(gè)領(lǐng)域的新興專業(yè),為了培養(yǎng)跨專業(yè)的復(fù)合型創(chuàng)新人才,各高校如何根據(jù)自身現(xiàn)有的優(yōu)勢(shì)和基礎(chǔ),進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)核心課程體系的確定,以滿足新興行業(yè)對(duì)專業(yè)人才的需求,這是物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)建設(shè)過(guò)程中首當(dāng)其沖的關(guān)鍵問(wèn)題。
③物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)產(chǎn)業(yè)對(duì)接。只有充分實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)與產(chǎn)業(yè)的無(wú)縫對(duì)接,才能有效解決人才培養(yǎng)目標(biāo)制定問(wèn)題。人才培養(yǎng)目標(biāo)的制定,必須充分了解物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)對(duì)專業(yè)人才能力需求,必須從物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的就業(yè)崗位和就業(yè)的能力需求來(lái)確定培養(yǎng)目標(biāo)。確定了培養(yǎng)目標(biāo),也就是確定了學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)領(lǐng)域和未來(lái)從事的主要工作的范疇。在此基礎(chǔ)上,可以依據(jù)市場(chǎng)的需要,同時(shí)結(jié)合就業(yè)崗位的要求,保證學(xué)生學(xué)有所長(zhǎng),業(yè)有所專。
④師資培養(yǎng)。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)師資力量匱乏。由于物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)典型的交叉學(xué)科,所以能夠涉獵物聯(lián)網(wǎng)所涉及的諸多學(xué)科的專業(yè)教師十分缺少。因此,培養(yǎng)一批能夠勝任物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)任教的專業(yè)教師成為當(dāng)務(wù)之急。
2.1.3 物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)的建議。隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)專業(yè)人才也存在較大缺口。目前,全國(guó)諸多高校均成功增設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)。為了能與行業(yè)人口缺口較好的對(duì)接,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)的人才應(yīng)具備良好的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行原理及相關(guān)理論、方法和技能,掌握傳感、物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)和通信等領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí),具備物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的基本方法和技能,能夠從事物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟硬件開(kāi)發(fā)等相關(guān)工作,具有較強(qiáng)的理論與工程實(shí)踐能力、良好的外語(yǔ)應(yīng)用能力以及較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和技術(shù)創(chuàng)新能力。
在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)的同時(shí),高校應(yīng)積極與企業(yè)資深工程師合作,在本科的課程教學(xué)中循序漸進(jìn)地開(kāi)展實(shí)踐項(xiàng)目,如:物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、RFID和ZigBee等方面。另外,為了能實(shí)現(xiàn)人才與企業(yè)的無(wú)縫對(duì)接,高校還應(yīng)依據(jù)真實(shí)的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目,專門設(shè)置專業(yè)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn),綜合鍛煉學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力。最后,還需通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)來(lái)提升學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
2.2 物聯(lián)網(wǎng)在高校中的應(yīng)用
2.2.1 教學(xué)技術(shù)應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用使得教學(xué)信息化得以實(shí)現(xiàn),校園教學(xué)資源得以共享,通過(guò)多元化教學(xué)的開(kāi)展引導(dǎo)學(xué)生提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持,可以實(shí)現(xiàn)新型的教學(xué)方式,摒棄了傳統(tǒng)教學(xué)中不能顧及全部學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)、工作量大且反饋不及時(shí)等問(wèn)題。例如,可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)課堂運(yùn)用中,將教材、參考書(shū)輔之以聲音、圖像和影像,并利用數(shù)據(jù)庫(kù)的有效管理,構(gòu)建成網(wǎng)絡(luò)媒體,使其具有瀏覽、檢索和下載等交互功能。
2.2.2 學(xué)生管理應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)在學(xué)生管理上的應(yīng)用主要包括學(xué)生上課考勤管理和學(xué)生安全管理,利用傳感技術(shù)感知學(xué)生信息,并將采集到的數(shù)字化信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到學(xué)生管理服務(wù)器系統(tǒng),在服務(wù)器管理系統(tǒng)上進(jìn)行用戶身份的識(shí)別、驗(yàn)證及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等處理,從而實(shí)現(xiàn)高效合理的信息化管理。
2.2.3 后勤服務(wù)應(yīng)用。高校后勤服務(wù)覆蓋面廣,涉及物業(yè)、車輛、電力、房管、膳食、醫(yī)療等領(lǐng)域,特別是與各個(gè)部門打交道尤為繁瑣。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于后勤是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一個(gè)重大拓展和必然趨勢(shì),節(jié)省了大量人力、物力等資源。
3 高校對(duì)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展產(chǎn)生的促動(dòng)
在物聯(lián)網(wǎng)人才供給方面,高校是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展的人才搖籃。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定的發(fā)展,離不開(kāi)大批優(yōu)秀的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的支撐。高校是專業(yè)人才培養(yǎng)的基地,依托自身的學(xué)科平臺(tái)、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和師資隊(duì)伍,高??梢詾槲锫?lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供專業(yè)人才的保障。
關(guān)鍵詞: 物聯(lián)網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè) 實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)
1.引言
2010年3月,物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國(guó)家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一[1],作為地方經(jīng)濟(jì)的源動(dòng)力的地方本科院校,急需開(kāi)始培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才。
物聯(lián)網(wǎng)的定義是:具有自我標(biāo)示、感知和智能的物理實(shí)體基于標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議進(jìn)行連接,構(gòu)成物理世界和信息空間之間融合的信息系統(tǒng)。圖1是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系示意圖。
從圖1可見(jiàn),物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系涵蓋面極廣,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)可選擇的基礎(chǔ)、專業(yè)課程眾多,所涉及的應(yīng)用更是無(wú)處不在,在教學(xué)上無(wú)法面面俱到,地方本科院校該如何做好前期積累、如何根據(jù)具體情況做出取舍等具體細(xì)節(jié),是一個(gè)值得探討的課題。
2.知識(shí)體系
根據(jù)《高等學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報(bào)告暨專業(yè)規(guī)范》,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的知識(shí)單元可分成核心知識(shí)、基礎(chǔ)知識(shí)和領(lǐng)域應(yīng)用知識(shí)三大類,其中第一大類——核心知識(shí)的具體細(xì)化見(jiàn)表1。
第三大類——領(lǐng)域應(yīng)用知識(shí)各學(xué)校可根據(jù)自己的特色選定,針對(duì)諸如智慧城市、智慧醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能物流等典型應(yīng)用設(shè)置相應(yīng)的知識(shí)單元。
在具體教學(xué)活動(dòng)中,前述知識(shí)體系的載體是一組適當(dāng)課程組成的課程體系,這樣的課程體系并不唯一。這種不唯一適應(yīng)了物聯(lián)網(wǎng)無(wú)處不在的發(fā)展空間,同時(shí)也為各學(xué)校構(gòu)筑具有學(xué)校特色的課程體系提供了依據(jù)。
3.專業(yè)建設(shè)
在覆蓋面極寬的知識(shí)體系和百花齊放、層出不窮的物聯(lián)業(yè)行業(yè)發(fā)展背景下,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)宜以“課程精,實(shí)驗(yàn)強(qiáng)”為建設(shè)目標(biāo)。
3.1提前建設(shè)相關(guān)專業(yè),實(shí)現(xiàn)專業(yè)積累。
依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)工程所包含的學(xué)科,與其相關(guān)的專業(yè)可界定為以下幾個(gè):計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程、通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程。這些專業(yè)都開(kāi)有可納入物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程,都能為進(jìn)一步創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在課程設(shè)置、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、師資貯備等方面打下一定的基礎(chǔ)。
3.2理論課程設(shè)置。
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程分為專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課和領(lǐng)域應(yīng)用課。為力求“課程精”,下文是一種可供參考的規(guī)劃課程體系的步驟。
第一步,由于物聯(lián)網(wǎng)很難做到大一統(tǒng),各大學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程設(shè)置不統(tǒng)一,需充分參考周邊已開(kāi)辦物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的大學(xué)的課程設(shè)置。前面幾批獲準(zhǔn)開(kāi)辦物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的大學(xué),尤其是第一批被授權(quán)的大學(xué),全是擁有博碩士點(diǎn)的大學(xué),這些大學(xué)將成為后續(xù)開(kāi)辦物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的地方本科院校學(xué)生就讀研究生的去向,因此,參考這些大學(xué)的教學(xué)計(jì)劃,在規(guī)定的課程外增開(kāi)針對(duì)性的選修課,有利于畢業(yè)學(xué)生進(jìn)一步求學(xué)。
第二步,在選定專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)核心課等后,列表分解各課程對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的各知識(shí)單元的覆蓋情況,確保課程體系有效承載知識(shí)體系。表3是一個(gè)專業(yè)核心課程覆蓋物聯(lián)網(wǎng)工程知識(shí)單元的分解示意。
第三步做分類整理,理清所開(kāi)課程間的前趨后繼關(guān)系,剃除重復(fù)內(nèi)容,確保教學(xué)具體實(shí)施時(shí)時(shí)間上的層層推進(jìn)。
第四步,分配課時(shí),計(jì)算學(xué)分,引入選修課,進(jìn)一步強(qiáng)化課程體系的特色。選修課的確定原則如下:以物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系為框架,以服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)為目標(biāo),以行業(yè)為特征,以地方相關(guān)企事業(yè)及學(xué)校實(shí)驗(yàn)環(huán)境為依靠,以強(qiáng)化學(xué)生的工程技術(shù)與創(chuàng)新意識(shí)為目標(biāo),參考學(xué)校的師資構(gòu)成、學(xué)生的接受能力等因素加以確定。
第五步,根據(jù)前面確定的課程體系,確定相應(yīng)的教材,做好無(wú)現(xiàn)成教材或者現(xiàn)有教材不能滿足需要的課程的教材編寫工作。
3.3實(shí)踐教學(xué)。
圖1的技術(shù)體系可直接映射到眾多的行業(yè),如何在眾多的可選行業(yè)背景下做到“實(shí)驗(yàn)強(qiáng)”,這是一個(gè)復(fù)雜的課題,也是一個(gè)發(fā)展的課題,需要不斷地摸索改進(jìn)。
一般地,除了一些培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)素質(zhì)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目外,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)還應(yīng)包括核心課程實(shí)驗(yàn)、綜合課程設(shè)計(jì)、專業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)。為確保實(shí)踐內(nèi)容的體系,專業(yè)核心課程實(shí)驗(yàn)應(yīng)包括傳感器原理及應(yīng)用、RFID原理及應(yīng)用、傳感網(wǎng)原理及應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、數(shù)據(jù)處理與智能決策、物聯(lián)網(wǎng)控制、物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù),綜合課程設(shè)計(jì)應(yīng)包括嵌入式系統(tǒng)綜合課程設(shè)計(jì)、物聯(lián)網(wǎng)感知綜合課程設(shè)計(jì)、物聯(lián)網(wǎng)傳輸綜合課程設(shè)計(jì)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理綜合課程設(shè)計(jì)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)綜合課程設(shè)計(jì)。專業(yè)實(shí)習(xí)應(yīng)安排在實(shí)習(xí)基地、物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、相關(guān)研究機(jī)構(gòu)等單位進(jìn)行。畢業(yè)設(shè)計(jì)是綜合性、創(chuàng)造性、理論聯(lián)系實(shí)踐最緊密的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),時(shí)間安排一般不少于12周。表4是與專業(yè)相關(guān)的集中實(shí)踐環(huán)節(jié)安排示例。
進(jìn)一步要解決的問(wèn)題是實(shí)驗(yàn)設(shè)備的選取。首先看培養(yǎng)目標(biāo),地方本科院期望將學(xué)生培養(yǎng)成“高級(jí)工程技術(shù)人才”,因此,實(shí)驗(yàn)設(shè)備宜重視與工程實(shí)用掛鉤,消化課程內(nèi)容,培養(yǎng)工程興趣。其次,還需考慮部分有志于升造進(jìn)入研究領(lǐng)域的學(xué)生,引入一些可不斷研化提升的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備涉及面極廣,難以在此一一列舉,不妨以無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)為例作簡(jiǎn)要說(shuō)明。無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)主要涉及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧有兩種可選方案,一種是固化協(xié)議棧,相應(yīng)有XBee系列、Jennic系列、SNAP系列、Ember系列、STM32W系列等,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧完全固化在無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)模塊中,對(duì)使用者透明,有利于減少實(shí)驗(yàn)復(fù)雜性,幫助學(xué)生鞏固課程知識(shí)和培養(yǎng)工程興趣。另一種是開(kāi)源協(xié)議棧,相應(yīng)有TinyOS、Z-Stack、MsstatePAN、GOS、ZigBee精簡(jiǎn)協(xié)議棧等,這些協(xié)議棧開(kāi)放源碼,為學(xué)生深入研究提供了機(jī)會(huì)。
3.4師資建設(shè)。
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的第一批授權(quán)時(shí)間為2010年,地方本科院校直接引進(jìn)對(duì)口專業(yè)人才是不可能的,因此,只能整合相關(guān)專業(yè)的人才,形成物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的師資。具體實(shí)施途徑:前期開(kāi)辦相關(guān)專業(yè),積累師資;引進(jìn)相關(guān)專業(yè)的各種層次的畢業(yè)生,充實(shí)師資;學(xué)校間聯(lián)合辦學(xué),共享師資;通過(guò)培訓(xùn)獲得專業(yè)師資;與企事業(yè)聯(lián)合辦學(xué),吸納其中的優(yōu)秀人才補(bǔ)充師資。
4.結(jié)語(yǔ)
物聯(lián)網(wǎng)有“技術(shù)高度集成,學(xué)科復(fù)雜交叉,綜合應(yīng)用廣泛,發(fā)展日新月異”等特征,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)設(shè)置時(shí)必須面對(duì)海量知識(shí)、無(wú)盡應(yīng)用,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)也因此將進(jìn)入無(wú)止境的發(fā)展中。為了反映紛繁復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系,地方本科院校一方面要以“課程精,實(shí)驗(yàn)強(qiáng)”為出發(fā)點(diǎn),選定課程,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),達(dá)到培養(yǎng)“高級(jí)工程技術(shù)人才”的目的。此外,還要以發(fā)展的眼光看物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),不斷更新改進(jìn)相應(yīng)的課程、實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情,讓部分拔尖的學(xué)生有機(jī)會(huì)以更高的層次投入物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)的大潮中。
參考文獻(xiàn):
[關(guān)鍵詞]物聯(lián)網(wǎng)工程 實(shí)踐教學(xué)體系 平臺(tái)建設(shè)
[中圖分類號(hào)] G642;TN929.5-4 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2015)03-0037-02
實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)是本科院校高等工程教育體系中不可或缺的重要環(huán)節(jié),是影響物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才創(chuàng)新實(shí)踐能力的主要因素。福州大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是全國(guó)首家校企聯(lián)盟的物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)單位。本文結(jié)合福州大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)辦學(xué)實(shí)踐情況,分析物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)準(zhǔn)備,以物聯(lián)網(wǎng)工程人才的素質(zhì)培養(yǎng)為基礎(chǔ),構(gòu)筑高層次物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)人才培養(yǎng)新體系。
一、物聯(lián)網(wǎng)工程人才實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)體系研究
(一)物聯(lián)網(wǎng)工程人才實(shí)踐能力培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)
物聯(lián)網(wǎng)不但可以提高經(jīng)濟(jì)效益,節(jié)約生產(chǎn)成本,培育新興產(chǎn)業(yè),而且還可以推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí),促進(jìn)信息化和工業(yè)化深度融合。因此,綜合工程實(shí)踐素質(zhì)培養(yǎng)是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培育的重點(diǎn)。根據(jù)國(guó)家教指委出臺(tái)的相關(guān)文件精神,一般認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)人才實(shí)踐能力主要包含三個(gè)方面:1.具有綜合運(yùn)用掌握的物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)、方法和技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的能力;2.具有運(yùn)用掌握的現(xiàn)代信息技術(shù)學(xué)習(xí)新技術(shù)、新知識(shí)的能力;3.具有技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新的初步能力。
(二)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)現(xiàn)狀
福州大學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)于2011年開(kāi)始籌建,并于2012年開(kāi)始正式招生。在近四年的發(fā)展過(guò)程中,福州大學(xué)陸續(xù)投入了大量的人力、物力、財(cái)力,根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)人才實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn),建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,完善實(shí)踐教學(xué)體系。然而,任何的一個(gè)學(xué)科建設(shè)都不是一蹴而就的,對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)來(lái)說(shuō)更是如此。在目前的教育環(huán)境下,福州大學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)既存在其他高等院校的共性問(wèn)題,也存在一些個(gè)性問(wèn)題。這些問(wèn)題主要包括以下幾個(gè)方面。
1.課程之間缺乏整合,專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程銜接不暢。而初生的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)無(wú)法在短期內(nèi)融合電子、通信、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化控制等相關(guān)傳統(tǒng)學(xué)科所示內(nèi)容,因此在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程群建設(shè)缺乏規(guī)劃的情況下,專業(yè)實(shí)踐課程銜接不夠,相對(duì)孤立。最終導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)知識(shí)跨度大,學(xué)生接受程度低。
2.教學(xué)模式封閉單一,教學(xué)課程與學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐活動(dòng)銜接不暢。福州大學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)依托于物理與信息工程學(xué)院,實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)主要參照傳統(tǒng)的電子信息類專業(yè),也承接了現(xiàn)有電子信息類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的共性問(wèn)題,其中專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)時(shí)比重不足30%。造成這一現(xiàn)象的原因,一方面是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)第二課堂還未完善,另一方面是與合作企業(yè)的銜接還不流暢。
3.師資隊(duì)伍工程經(jīng)驗(yàn)不足,培養(yǎng)過(guò)程與工程實(shí)際的銜接不暢。作為福建省211重點(diǎn)院校,在經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展后,福州大學(xué)基本已形成了知名教授領(lǐng)導(dǎo),海外知名院校、重點(diǎn)985院校畢業(yè)優(yōu)秀博士為主力的師資隊(duì)伍。然而,本科院校多年普遍重理論研究,輕工程實(shí)踐,教師普遍工程經(jīng)驗(yàn)較少,因此在培養(yǎng)過(guò)程中不可避免地出現(xiàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)與工程實(shí)踐銜接不暢的問(wèn)題。
二、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)思路
為了加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)工程教師隊(duì)伍的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),加快在校學(xué)生融入物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的腳步,福州大學(xué)在籌建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的初期就與物聯(lián)網(wǎng)龍頭企業(yè)新大陸科技集團(tuán)、三鑫隆、欣創(chuàng)摩爾等福建省內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)新興企業(yè)開(kāi)始了緊密的合作。根據(jù)福州大學(xué)的實(shí)際辦學(xué)情況,福州大學(xué)確立了以下建設(shè)思路。
1.充分發(fā)揮校企合作協(xié)同創(chuàng)新在學(xué)生實(shí)踐能力與綜合素質(zhì)培養(yǎng)中的關(guān)鍵作用,構(gòu)建“合作重實(shí)質(zhì)、功能重實(shí)用、培養(yǎng)重實(shí)效”的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)新模式。
2.密切與行業(yè)和企業(yè)的聯(lián)系,建立穩(wěn)定的校外實(shí)踐基地,加強(qiáng)和推進(jìn)校外實(shí)踐的力度。在與企業(yè)簽訂協(xié)議的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步加強(qiáng)內(nèi)涵建設(shè),邀請(qǐng)其工程技術(shù)人員全程參與人才培養(yǎng)過(guò)程,共同開(kāi)展項(xiàng)目課程開(kāi)發(fā)和實(shí)踐,保證學(xué)生實(shí)踐質(zhì)量。
3.建立健全長(zhǎng)效機(jī)制,完善管理制度和考核辦法,使企業(yè)、學(xué)校、學(xué)生三方受益,使校企合作、工學(xué)結(jié)合具有可持續(xù)發(fā)展能力。
4.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)、實(shí)踐基地與大學(xué)生“預(yù)就業(yè)”相結(jié)合的建設(shè),推廣大學(xué)生在實(shí)踐基地“預(yù)就業(yè)”,以獲得實(shí)際工作的機(jī)會(huì),了解用人單位的用工需求,提高自身能力和素質(zhì),讓學(xué)生充分發(fā)揮“預(yù)就業(yè)”的優(yōu)勢(shì)找到理想的工作。
三、實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建
福州大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課題組在經(jīng)過(guò)三年多的探索后,初步構(gòu)建了多層次的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐教學(xué)體系。高等工程教學(xué)體系是由工程教學(xué)設(shè)施、工程教育教師隊(duì)伍兩大部分組成。福州大學(xué)物信學(xué)院根據(jù)高等工程教學(xué)體系的基本組成部分,著眼于物聯(lián)網(wǎng)工程校企合作辦學(xué)特色專業(yè)建設(shè),以提高電子類、信息類、通信類本科生、研究生的工程實(shí)踐能力、科研創(chuàng)新能力為目標(biāo),構(gòu)建一個(gè)包含軟硬件的高等工程教育交叉學(xué)科“校企合作”實(shí)踐教學(xué)體系,培養(yǎng)復(fù)合型、創(chuàng)新型的多元人才。
(一)數(shù)字化多層次物聯(lián)網(wǎng)工程創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)
物聯(lián)網(wǎng)是通信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓展應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)延伸,是感知技術(shù)、傳輸技術(shù)、智能信息處理和控制技術(shù)等方面的有機(jī)融合。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個(gè)典型的交叉學(xué)科,教學(xué)內(nèi)容覆蓋電路分析、傳感器與檢測(cè)、信號(hào)與系統(tǒng)、通信原理等方面的基本知識(shí),科研創(chuàng)新包含低功耗微小器件、綠色能源、智能信息處理、3D立體顯示等研究方向。項(xiàng)目建設(shè)擬堅(jiān)持優(yōu)化組合、資源共享、高效運(yùn)轉(zhuǎn)的原則,圍繞理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、科學(xué)研究三位一體的教學(xué)模式,分層次建成面向全院電子與科學(xué)技術(shù)、信息與通信信息系統(tǒng)學(xué)科的特色實(shí)驗(yàn)室、適應(yīng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的綜合技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、本研共享的學(xué)科研究實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
1.以“提升學(xué)生創(chuàng)新能力”為指導(dǎo),建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)感知與控制創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺(tái)。物聯(lián)網(wǎng)工程是一個(gè)典型的交叉學(xué)科。它與電子科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、通信與信息系統(tǒng)、電子信息工程等學(xué)科均有交叉,是一個(gè)既涵蓋基礎(chǔ)元器件又包括應(yīng)用系統(tǒng)和信息互聯(lián)等眾多應(yīng)用的平臺(tái)。在該平臺(tái)上,我們將整合福州大學(xué)物信學(xué)院光電信息顯示、電子科學(xué)技術(shù)等專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源,充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力,建設(shè)信息傳感、傳輸、顯示、存儲(chǔ)、分析識(shí)別及智能互動(dòng)的物聯(lián)網(wǎng)信息處理綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái),不斷提高學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新能力。
2.以“學(xué)以致用、協(xié)作創(chuàng)新”為指導(dǎo),建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)軟件與服務(wù)應(yīng)用工程能力培養(yǎng)平臺(tái)。服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì),建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是本項(xiàng)目的建設(shè)目標(biāo)之一。物信學(xué)院通過(guò)與先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)合作,根據(jù)行業(yè)發(fā)展的主要特色,在實(shí)踐基地為電子類、信息類、通信類、計(jì)算機(jī)類、物流類、電氣工程類等相關(guān)專業(yè)本科生、研究生提供各種真實(shí)情景的工程教學(xué)科研實(shí)訓(xùn)環(huán)境,建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)軟件與服務(wù)應(yīng)用工程能力培養(yǎng)實(shí)踐平臺(tái)。以“校科合作”為平臺(tái),通過(guò)“專業(yè)課程認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)專業(yè)課程項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)專業(yè)科研畢業(yè)實(shí)習(xí)”的系統(tǒng)化實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè),進(jìn)一步深化人才培養(yǎng)模式改革、構(gòu)建突出職業(yè)崗位能力的課程體系,建立規(guī)范的課程標(biāo)準(zhǔn),提升師資水平。
(二)高層次工程教育教師隊(duì)伍建設(shè)
為了確保教師隊(duì)伍能滿足高校發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求,匯聚、培養(yǎng)優(yōu)秀創(chuàng)新人才,促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的內(nèi)涵式發(fā)展,項(xiàng)目建設(shè)擬從以下方面開(kāi)展教師隊(duì)伍建設(shè)――校企合作“內(nèi)外雙修”教師培訓(xùn)計(jì)劃。具體的建設(shè)計(jì)劃如下所述。
1.采用進(jìn)修深造和項(xiàng)目培養(yǎng)兩種模式,提高現(xiàn)任在職教師的業(yè)務(wù)水平。在學(xué)校和學(xué)院的支持下,繼續(xù)支持教師通過(guò)短期職業(yè)培訓(xùn)、校外進(jìn)修、研修結(jié)合等形式逐步提高自己的綜合素質(zhì)。此外,在項(xiàng)目建設(shè)中,還將依托實(shí)踐基地與新大陸、欣創(chuàng)摩爾等企業(yè)開(kāi)展深入的科研合作,融技術(shù)研究、工程開(kāi)發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)移和人才培養(yǎng)為一體,通過(guò)合作立項(xiàng),促進(jìn)教師由理論走向?qū)嶋H,逐步加強(qiáng)實(shí)踐創(chuàng)新的能力。
2.積極聘任企業(yè)高級(jí)工程技術(shù)人才為專職教師。根據(jù)專業(yè)設(shè)置、課程安排、學(xué)生實(shí)訓(xùn)等方面的需求,有計(jì)劃地面向企事業(yè)單位,擇優(yōu)選聘工程人才,擔(dān)任專業(yè)課或?qū)嵙?xí)指導(dǎo)兼職教師。定期或不定期為學(xué)生系統(tǒng)講授課程、開(kāi)展專業(yè)知識(shí)講座。2012年12月,學(xué)院就積極邀請(qǐng)新大陸科技集團(tuán)總裁王晶在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的學(xué)科導(dǎo)論課程中為大學(xué)生講授物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r,該次課程收到了良好的效果。在今后的專業(yè)建設(shè)中,學(xué)院將積極探索校企合作兼職教師交流制度,建立教師交流平臺(tái)。
總之,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個(gè)全新的專業(yè),且跨多種專業(yè)門類,具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,福州大學(xué)物信學(xué)院多層次的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐教學(xué)體系是否能為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展培養(yǎng)優(yōu)秀的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才,還要繼續(xù)探索和完善。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
(1.桂林電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院,廣西桂林541001;2.桂林電子科技大學(xué)電子工程與自動(dòng)化學(xué)院,廣西桂林541001)
摘要:基于大數(shù)據(jù)和云計(jì)算背景,從物聯(lián)網(wǎng)智能服務(wù)應(yīng)用的角度建立對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的深入認(rèn)識(shí),進(jìn)而確定人才培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程體系提出建議。
關(guān)鍵詞 :物聯(lián)網(wǎng);大數(shù)據(jù);云計(jì)算;課程體系
基金項(xiàng)目:廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項(xiàng)目( 2015JGB209);桂林電子科技大學(xué)教育教學(xué)改革項(xiàng)目(桂電教[2013]20號(hào)、[2015]23號(hào))。
第一作者簡(jiǎn)介:張敬偉,男,副教授,研究方向?yàn)楹A繑?shù)據(jù)管理,gtzjw@guet.edu.cn。
1 背景
物聯(lián)網(wǎng)的雛形是采用射頻識(shí)別等技術(shù)將物與互聯(lián)網(wǎng)連接形成的網(wǎng)絡(luò),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能化感知識(shí)別和管理。2005年,國(guó)際電信聯(lián)盟的《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005:物聯(lián)網(wǎng)》正式提出了物聯(lián)網(wǎng),促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展,形成了新的信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展浪潮。為了支持國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)這一戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,2010年教育部批準(zhǔn)在本科階段開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),致力于為物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)的工程型人才。
物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)上是物物、人物互聯(lián)的系統(tǒng),其延伸內(nèi)涵是借助網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提供多樣化的智能服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)即借助傳感、通信等基礎(chǔ)核心技術(shù),建立網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施;借助軟件系統(tǒng),提供頂層多樣化服務(wù)。因此,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)屬于“集成創(chuàng)新型”技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才應(yīng)該屬于“工程應(yīng)用型”人才。
由于物聯(lián)網(wǎng)是個(gè)寬范疇的概念,具有技術(shù)綜合性和跨學(xué)科特征,因此,不同高校的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)模式和人才培養(yǎng)目標(biāo)存在較大差異。例如,南京郵電大學(xué)借助其學(xué)科和技術(shù)優(yōu)勢(shì),較早開(kāi)設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)并建立了研究院,從管理學(xué)、社會(huì)學(xué)等多角度對(duì)物聯(lián)網(wǎng)展開(kāi)研究,致力于新的商業(yè)應(yīng)用探索。杭州電子科技大學(xué)以科研和競(jìng)賽來(lái)鍛煉學(xué)生學(xué)以致用的能力,突出物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)特點(diǎn)。遼寧工業(yè)大學(xué)、安徽理工大學(xué)、長(zhǎng)江大學(xué)、江南大學(xué)等也分別對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程體系建設(shè)進(jìn)行了不同的探索。桂林電子科技大學(xué)于2011年設(shè)立物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)并招生,也在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的建設(shè)方面不斷進(jìn)行探索。
在不同的應(yīng)用領(lǐng)域,物聯(lián)網(wǎng)具有不同的表現(xiàn)形態(tài),如車聯(lián)網(wǎng)、船聯(lián)網(wǎng)等,這決定了物聯(lián)網(wǎng)工程是一個(gè)龐大的工程,其人才培養(yǎng)也不是單一領(lǐng)域的?,F(xiàn)實(shí)生活中物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的訴求,也要求我們盡可能地借助現(xiàn)有的學(xué)科優(yōu)勢(shì)來(lái)培養(yǎng)綜合型的物聯(lián)網(wǎng)工程人才。
從宏觀角度看,物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)可分為4層:感知層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)管理層和服務(wù)層。這個(gè)層次結(jié)構(gòu)從某種程度上決定了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的格局,且很大程度上能夠在現(xiàn)有專業(yè)布局的基礎(chǔ)上進(jìn)行升華。例如感知層和網(wǎng)絡(luò)層與通信類和電子類專業(yè)有較多交集,而數(shù)據(jù)管理層和服務(wù)層的相關(guān)技術(shù)則與計(jì)算機(jī)類專業(yè)有較多重疊。正是這種綜合性的培養(yǎng)需求,使各高校不斷探索求證物聯(lián)網(wǎng)工程的人才培養(yǎng)模式。
物聯(lián)網(wǎng)的核心是基于萬(wàn)物互聯(lián)提供新型智能化服務(wù),其數(shù)據(jù)管理層和服務(wù)層是體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)核心價(jià)值之所在,這實(shí)際上與大數(shù)據(jù)概念不謀而合。未來(lái),來(lái)自物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)將是大數(shù)據(jù)的主要組成部分和云計(jì)算的主要處理對(duì)象。從提供服務(wù)的角度看,物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算緊密相關(guān)。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用域,大數(shù)據(jù)和云計(jì)算可以看作物聯(lián)網(wǎng)的外延。圖1展示了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算三者之間的關(guān)系。其中,物聯(lián)網(wǎng)的核心是實(shí)現(xiàn)實(shí)體感知和互聯(lián),是大數(shù)據(jù)的主要數(shù)據(jù)源;大數(shù)據(jù)研究則側(cè)重知識(shí)發(fā)現(xiàn),幫助物聯(lián)網(wǎng)拓展創(chuàng)新型智能應(yīng)用,深度挖掘物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)在價(jià)值;云計(jì)算則利用其強(qiáng)大的計(jì)算平臺(tái)和充分的存儲(chǔ)設(shè)施,滿足物聯(lián)網(wǎng)域不同應(yīng)用的實(shí)時(shí)需求。三者之間的辨析關(guān)系有助于我們明確物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo),進(jìn)而擬定有特色的專業(yè)課程體系。
2 面向物聯(lián)網(wǎng)智能服務(wù)的相關(guān)課程植入
基于對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的宏觀認(rèn)知,其具有兩項(xiàng)基本功能:實(shí)體感知互聯(lián)和智能服務(wù)。這將引導(dǎo)我們?cè)O(shè)置合理的課程體系,并根據(jù)高校自有的學(xué)科優(yōu)勢(shì)來(lái)優(yōu)化配置,彰顯課程體系特色。桂林電子科技大學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)由計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院負(fù)責(zé)建設(shè),鑒于在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域具有豐富的人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)和深厚底蘊(yùn),在充分借鑒了第一批物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)單位的經(jīng)驗(yàn)后,學(xué)院確定了物聯(lián)網(wǎng)實(shí)體感知互聯(lián)和物聯(lián)網(wǎng)智能服務(wù)平衡發(fā)展的模式。該專業(yè)的課程設(shè)置在兼顧服務(wù)感知互聯(lián)人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,植入了面向數(shù)據(jù)處理和智能服務(wù)的相關(guān)課程,充分利用計(jì)算機(jī)大學(xué)科的優(yōu)勢(shì),進(jìn)一步完善物聯(lián)網(wǎng)工程的課程體系,以突出自己的專業(yè)特色。
面向物聯(lián)網(wǎng)智能服務(wù)的課程主要包含兩類:一類是面向數(shù)據(jù)管理及數(shù)據(jù)挖掘的課程;一類是面向物聯(lián)網(wǎng)軟件開(kāi)發(fā)的課程。面向數(shù)據(jù)管理及數(shù)據(jù)挖掘的課程主要包括:數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)等,主要目標(biāo)是讓學(xué)生更好地理解物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵,提升學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的認(rèn)識(shí),幫助學(xué)生認(rèn)知并拓展物聯(lián)網(wǎng)的外延。面向物聯(lián)網(wǎng)軟件開(kāi)發(fā)的課程主要包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、Web應(yīng)用開(kāi)發(fā)、QT程序設(shè)計(jì)及相關(guān)實(shí)踐類課程等,主要目標(biāo)是幫助學(xué)生在掌握物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)其開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)軟件和建立智能應(yīng)用的能力。這些課程在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)過(guò)程中起到了很好的承上啟下作用,讓學(xué)生在具備好的物聯(lián)網(wǎng)大局觀的基礎(chǔ)上,更好地拓展物聯(lián)網(wǎng)的外延?;谧陨淼膶W(xué)科優(yōu)勢(shì),融入面向物聯(lián)網(wǎng)智能服務(wù)的相關(guān)課程,建設(shè)有特色的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系,將很好地滿足物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的進(jìn)程中對(duì)工程型人才的需求。
3 結(jié)語(yǔ)
物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)的實(shí)體感知互聯(lián)和智能服務(wù),正在與大數(shù)據(jù)和云計(jì)算倡導(dǎo)的創(chuàng)新應(yīng)用產(chǎn)生交集,物聯(lián)網(wǎng)工程作為一個(gè)新專業(yè),需要不斷探索實(shí)踐專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)模式。基于學(xué)校在建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的過(guò)程中對(duì)物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)的認(rèn)識(shí),我們討論了大數(shù)據(jù)和云計(jì)算等相關(guān)技術(shù)驅(qū)動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)的思路,進(jìn)而提出了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程體系建設(shè)方案。當(dāng)然,由于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的跨學(xué)科特征以及面對(duì)問(wèn)題域的寬泛性,其發(fā)展還存在諸多挑戰(zhàn),專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)模式仍有待時(shí)日進(jìn)行驗(yàn)證,但相信隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的不斷成熟,基于物聯(lián)網(wǎng)智能服務(wù)的應(yīng)用將成為物聯(lián)網(wǎng)人才需求的重點(diǎn)領(lǐng)域。
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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);工程機(jī)械;監(jiān)控
1物聯(lián)網(wǎng)
1998年KevinAshton第一次提出物聯(lián)網(wǎng)這一概念,在2005年信息社會(huì)世界峰會(huì)正式確定了這一概念,并對(duì)這一概念的特征、技術(shù)、發(fā)展前景等進(jìn)行了相關(guān)闡述,之后歐美各國(guó)均提出了本國(guó)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的規(guī)劃,我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展起步與2009年總理提出的“感知中國(guó)”。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是以各種信息傳感技術(shù)為基礎(chǔ),對(duì)需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體進(jìn)行信息采集,最終形成一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)物與物、人與人、物與人之間的網(wǎng)絡(luò)連接,極大的方便管理和控制。該技術(shù)是對(duì)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和通信網(wǎng)技術(shù)的外延,是將多項(xiàng)技術(shù)與應(yīng)用結(jié)合的產(chǎn)物。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有實(shí)現(xiàn)全面感知、信息傳送、智能處理的特征。所謂全面感知就是利用各種信息傳感器和識(shí)別工具對(duì)物體進(jìn)行相關(guān)的信息收集;信息傳送就是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)信息進(jìn)行傳遞和共享;智能處理就是將這些信息進(jìn)行自動(dòng)化的分析處理,最終實(shí)現(xiàn)智能化的控制和決策。
2工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)體系與技術(shù)
工程機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展受到各國(guó)的重視,因?yàn)樵擃I(lǐng)域的發(fā)展水平代表著國(guó)家制造業(yè)的發(fā)展水平,尤其是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提出后對(duì)機(jī)械智能化的要求越來(lái)越高。當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)行了小范圍的應(yīng)用,例如智能交通、智能家居等。工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)體系的構(gòu)建和相關(guān)的技術(shù)如下。
2.1工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)體系構(gòu)建
工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)體系分為三個(gè)層次:感知、傳輸、應(yīng)用。感知層是工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)實(shí)的樞紐;傳輸層就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和交換,使信息能夠進(jìn)行相關(guān)的傳送和共享;應(yīng)用是核心,對(duì)已經(jīng)收集和傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行相應(yīng)的處理,最終發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)的作用。工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)有自己的特點(diǎn),這些特點(diǎn)和工程機(jī)械領(lǐng)域的特性有關(guān)。工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)感知層主要有壓力傳感器、液體傳感器、RFID標(biāo)簽與讀寫設(shè)備,運(yùn)動(dòng)控制器、IO控制器、工業(yè)遙控器等核心驅(qū)動(dòng)部件和負(fù)責(zé)機(jī)械設(shè)備定位和數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿?dòng)終端,并且需要信息采集、信息融合、短距離傳輸?shù)群诵募夹g(shù)的支撐。傳輸層不僅包含互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)結(jié)合的長(zhǎng)距傳輸網(wǎng)絡(luò),還有包括藍(lán)牙、WiFi等短距傳輸網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)與客戶、客戶與客戶之間的信息傳輸。應(yīng)用層中包含高性能的服務(wù)器和處理軟件,實(shí)現(xiàn)海量信息的處理,為工程機(jī)械企業(yè)打造智能化的決策處理平臺(tái)。
2.2工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)體系相關(guān),也是分為三個(gè)方面,及感知層、傳輸層、應(yīng)用層都有各自需要的技術(shù)。感知層需要的技術(shù)主要是感知識(shí)別技術(shù),工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)需要通過(guò)感知層獲取機(jī)械設(shè)備自身的狀態(tài)和機(jī)械設(shè)備工作的環(huán)境的信息。要提高工程機(jī)械設(shè)備的利用率、使用壽命,并對(duì)工程機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有針對(duì)性的保養(yǎng),這些都需要獲取精準(zhǔn)的工程機(jī)械設(shè)備的工作環(huán)境。工程機(jī)械使用的環(huán)境差別很大,這也就要求工程機(jī)械設(shè)備需要更為精確的傳感器進(jìn)行信息的采集。感知層傳感器主要分為采集機(jī)械設(shè)備位移、角度、速度的運(yùn)動(dòng)傳感器;采集能耗、運(yùn)行等工作狀態(tài)的檢測(cè)傳感器;采集機(jī)械設(shè)備工作位置、環(huán)境因素的工作環(huán)境類傳感器。采用相對(duì)靈敏、全面的傳感器,才能較好的利用感知設(shè)別技術(shù)將工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)所需要的信息進(jìn)行收集。傳輸層需要即插即用的標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議,建立工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)會(huì)涉及到很多的通信網(wǎng)絡(luò),同樣也會(huì)有較多的接入方式,缺少統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議會(huì)導(dǎo)致這些通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)法進(jìn)行交互工作,影響數(shù)據(jù)信息的傳輸。因此在傳輸層需有一個(gè)統(tǒng)一的能滿足這些通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議。工程機(jī)械設(shè)備作業(yè)時(shí)會(huì)被較為復(fù)雜的因素影響,這就需要機(jī)械設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)要有即插即用的快速識(shí)別和通信協(xié)議,便于在復(fù)雜條件下進(jìn)行工程機(jī)械設(shè)備的準(zhǔn)確識(shí)別。工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用方面要有企業(yè)控制中心,通過(guò)該控制中心對(duì)各種工程機(jī)械進(jìn)行監(jiān)管、故障排除、快速服務(wù)。這種控制中心需要有兩方面的職能,一種是面向企業(yè)研發(fā)的,可以通過(guò)收集和傳輸?shù)母鞣N信息對(duì)機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn),研發(fā)更多的新型設(shè)備;一種是面向客戶服務(wù)的,可以建立相應(yīng)的租賃、故障維修、設(shè)備分析等服務(wù)。
3物聯(lián)網(wǎng)在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用及展望
物聯(lián)網(wǎng)在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用主要是通過(guò)GPS、GPRS、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),將工程機(jī)械的工作狀態(tài)、工作位置、工作環(huán)境、運(yùn)行情況等進(jìn)行信息的收集,并通過(guò)智能處理系統(tǒng)對(duì)這些機(jī)械設(shè)備進(jìn)行管控和服務(wù)、研發(fā)。物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用于工程機(jī)械領(lǐng)域可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工程機(jī)械的全壽命周期智能化管控。物聯(lián)網(wǎng)在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用及展望如下:
3.1利用物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)
利用物聯(lián)網(wǎng)可以對(duì)工程機(jī)械的工作運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),一旦工程機(jī)械發(fā)生故障還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程的診斷。對(duì)機(jī)械進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)需要車載終端、數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)三個(gè)部分發(fā)揮作用。車載終端包括GPS、GPRS、RFID、GPRS,可以完成對(duì)機(jī)械運(yùn)行的數(shù)據(jù)收集和上傳。數(shù)據(jù)傳輸主要由互聯(lián)網(wǎng)和GPRS組合而成,將車載終端上傳的機(jī)械運(yùn)行數(shù)據(jù)傳送至遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái),同時(shí)也可以傳輸遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)指令。遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)包含地理信息系統(tǒng)、設(shè)備信息系統(tǒng)、遠(yuǎn)程故障診斷和維護(hù)保養(yǎng)系統(tǒng)。遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)通過(guò)這些信息系統(tǒng)完成對(duì)工程機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)查詢、故障預(yù)警、故障診斷、故障日志、維修保養(yǎng)日志等內(nèi)容。如果單純的通過(guò)智能化的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)無(wú)法將故障排除,那么遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)還可以推送相關(guān)的地理信息使工程技術(shù)人員盡快達(dá)到。
3.2物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于工程機(jī)械租賃
工程機(jī)械設(shè)備租賃與按揭付款在該市場(chǎng)較為流行,但是資金回收困難、用戶騙車逃跑等問(wèn)題會(huì)給承租方帶來(lái)較大的損失。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對(duì)工程機(jī)械安裝相關(guān)終端,一旦發(fā)生不償還資金、騙車逃跑等問(wèn)題,可以直接實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的定位、鎖車等功能。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械租賃可以較好的保護(hù)承租方的利益。
3.3利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立手機(jī)服務(wù)平臺(tái)
目前智能手機(jī)的普及率越來(lái)越高,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和手機(jī)軟件開(kāi)發(fā)等手段,開(kāi)發(fā)智能手機(jī)客戶端,為客戶建立手機(jī)監(jiān)控平臺(tái)。采用這樣的方式可以讓客戶通過(guò)手機(jī)就能夠掌握其機(jī)械設(shè)備狀況,同時(shí)也便于機(jī)械設(shè)備制造商聯(lián)系用戶進(jìn)行相關(guān)服務(wù)和技術(shù)指導(dǎo)。
3.4大數(shù)據(jù)利用
通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以搜集大量工程機(jī)械相關(guān)信息數(shù)據(jù),這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有較大的利用價(jià)值。企業(yè)通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析和挖掘有助于找出工程機(jī)械的不足加以改進(jìn),進(jìn)而提高工程機(jī)械的品質(zhì);同時(shí)根據(jù)機(jī)械設(shè)備的使用狀況制定相應(yīng)的制造和銷售計(jì)劃,更好的貼合市場(chǎng);最后可以根據(jù)機(jī)械設(shè)備位置分析,在機(jī)械設(shè)備集中的區(qū)域有針對(duì)的設(shè)立服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)。
4結(jié)束語(yǔ)
我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和工程機(jī)械智能化的起步均較晚,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域的運(yùn)用還較少。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國(guó)工程機(jī)械領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景。遠(yuǎn)程監(jiān)控、檢測(cè)和診斷是工程機(jī)械走向全面服務(wù)型制造的重要一步。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);人才培養(yǎng);改革創(chuàng)新
中圖分類號(hào):G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2015)24-0181-03
1人才培養(yǎng)模式改革綜述
隨著我國(guó)科技的快速發(fā)展以及智能信息一體化進(jìn)程的不斷推進(jìn),物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)如雨后春筍,成為新型信息技術(shù)行業(yè)中的一支主力軍,造成物聯(lián)網(wǎng)工程方向的人才嚴(yán)重缺乏。如今無(wú)論是高職院校,還是本科院校,都開(kāi)設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)工程方向的專業(yè),主要為物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)培養(yǎng)和輸送高素質(zhì)的技能型人才與應(yīng)用型人才,為推動(dòng)科技發(fā)展打造物聯(lián)網(wǎng)精英。然而,就我國(guó)目前情況來(lái)看,還尚未形成高等院校、企業(yè)、畢業(yè)生三方共贏的良好局面,具體表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一方面,很多物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)通過(guò)招聘,但很難招到適合企業(yè)崗位需求的畢業(yè)生;另一方面,許多高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的畢業(yè)生沒(méi)有意識(shí)到企業(yè)崗位的用人需求,畢業(yè)生沒(méi)有動(dòng)手能力,也無(wú)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),最終導(dǎo)致就業(yè)率非常低。那么高校物聯(lián)網(wǎng)工程方向人才的培養(yǎng)效果,和物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)需求之間的差距越來(lái)越大,其根本原因就是人才培養(yǎng)模式和培養(yǎng)方法的守舊與落后,缺少專業(yè)與課程的改革與創(chuàng)新。如今,大多數(shù)高校物聯(lián)網(wǎng)工程類專業(yè)還主要以理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室為中心的傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式,這使學(xué)生的實(shí)踐能力和職業(yè)技能的培養(yǎng)大大受到限制,最終對(duì)該專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量與特色產(chǎn)生很大的影響,無(wú)法適合物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的需求。針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)招人難以及物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)難的問(wèn)題,可以看出很多高校的高等教育與企業(yè)實(shí)際出現(xiàn)了嚴(yán)重的脫節(jié)。鑒于此,本人針對(duì)此問(wèn)題,以我校為例,依托校企合作,進(jìn)行共建專業(yè),共建實(shí)驗(yàn)室,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行創(chuàng)新與改革,培養(yǎng)出“素能本位,理實(shí)一體”的專業(yè)人才,既有利于為物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型與技能型人才,也拓寬了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)渠道。
2物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)
物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)經(jīng)過(guò)多年建設(shè),現(xiàn)已成為我校的品牌專業(yè)之一,建有“電工電子實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心”、“現(xiàn)代通信實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心”以及“中央財(cái)政支持樓宇智能化專業(yè)實(shí)訓(xùn)基地”等。另外,學(xué)校還擁有多個(gè)校內(nèi)外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地。其中“現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心”和“軟件實(shí)訓(xùn)中心”是我院與多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備有限公司合作建成了實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心,并科大訊飛等知名企業(yè)簽訂了合作辦學(xué)協(xié)議。該中心引進(jìn)了目前社會(huì)上先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備(福建新大陸產(chǎn)品),及教學(xué)用軟件(青島東信科技產(chǎn)品),從而做到了“學(xué)生在校所學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐環(huán)節(jié)與社會(huì)使用同步”,開(kāi)創(chuàng)了教學(xué)(理論+實(shí)驗(yàn))—實(shí)踐(實(shí)訓(xùn)+實(shí)習(xí))—就業(yè)零距離的教學(xué)模式。目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)尤其是互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主流,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用也在緊鑼密鼓地進(jìn)行。我國(guó)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還存在巨大的市場(chǎng)潛力,目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)企業(yè)嚴(yán)重缺乏產(chǎn)品技術(shù)支持,產(chǎn)品技術(shù)維護(hù)維修等一線崗位應(yīng)用型人才,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的更新發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的使用量逐年增多,社會(huì)急需大量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備維護(hù)人員以及物聯(lián)網(wǎng)方向的技術(shù)人員,這為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的畢業(yè)生提供了更加廣闊的就業(yè)空間。為適應(yīng)市場(chǎng)需求,我院抓住此契機(jī),在2011年,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)與多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備有限公司共同申報(bào)并獲批專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃,2012年開(kāi)始招生,實(shí)現(xiàn)校企合作,共同培養(yǎng)人才,旨在培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及其設(shè)備維護(hù)方向技術(shù)人才。
2.1前期調(diào)研等情況
我校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)先后派出三批骨干教師赴南京、無(wú)錫、北京進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)情況的學(xué)習(xí)和調(diào)研,并參加中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)協(xié)會(huì)舉辦的會(huì)議。并且在2012年12月,由專業(yè)帶頭人帶隊(duì),先后去無(wú)錫貝浮特通信有限公司考察,就無(wú)線通信產(chǎn)品的研發(fā)等問(wèn)題達(dá)成合作意向,隨后赴江蘇經(jīng)貿(mào)職業(yè)學(xué)院和南京郵電大學(xué)參觀物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室與實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè),學(xué)習(xí)并交流經(jīng)驗(yàn),為我校與相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備有限公司合作辦學(xué)、合作共建實(shí)驗(yàn)室打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.2實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
在已建設(shè)的實(shí)驗(yàn)室中,其中包含網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室、軟件實(shí)驗(yàn)室、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室、樓宇智能化實(shí)驗(yàn)室以及與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的一些實(shí)驗(yàn)室,其中網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的仿真、設(shè)計(jì),為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生提供了一個(gè)演示平臺(tái),提高動(dòng)手能力與設(shè)計(jì)能力;軟件實(shí)驗(yàn)室與物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室為我校與多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備有限公司合作共建,專為我院開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)方向提供服務(wù),學(xué)生在此實(shí)驗(yàn)室可開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的維護(hù)及優(yōu)化實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn),提高動(dòng)手實(shí)踐能力,為學(xué)生走上工作崗位實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接;另外,目前已具備的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室、PLC實(shí)驗(yàn)室等也為現(xiàn)有專業(yè)包括后期物聯(lián)網(wǎng)方向的發(fā)展提供了一個(gè)平臺(tái)。學(xué)校以中央財(cái)政支持專業(yè)——樓宇智能化實(shí)訓(xùn)基地為平臺(tái)。2012年以來(lái),經(jīng)過(guò)與多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)公司的反復(fù)溝通和深入交流,現(xiàn)已就共建專業(yè)、共建實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地(實(shí)驗(yàn)室)、合作就業(yè)等達(dá)成共識(shí),建立了長(zhǎng)期合作關(guān)系,簽訂了框架協(xié)議。同時(shí),合作就業(yè)工作穩(wěn)步推進(jìn),其中有已有物聯(lián)網(wǎng)以及相關(guān)公司已決定在2015屆畢業(yè)生中招收學(xué)員進(jìn)行培訓(xùn),并在我校開(kāi)始開(kāi)班授課,對(duì)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn),為該公司物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)儲(chǔ)備人才,并計(jì)劃在以后每屆接收物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)畢業(yè)生約幾十人左右。
2.3師資隊(duì)伍
目前電子、計(jì)算機(jī)等專業(yè)方向擁有一支專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)、愛(ài)崗敬業(yè)、具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師隊(duì)伍,專兼職教師共五十多人,具有高級(jí)職稱的教師十幾人。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為綜合型專業(yè)方向可整合我系師資資源進(jìn)行課程教育。2013年,先后派出多批教師去多家物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備有限公司參加技術(shù)培訓(xùn)與暑期社會(huì)實(shí)踐與企業(yè)掛職鍛煉,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教育的核心團(tuán)隊(duì)已初步形成。同時(shí),結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)計(jì)劃,利用合作關(guān)系,聘請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)一些專業(yè)課程教育,這也符合應(yīng)用型或技能型人才培養(yǎng)的需求。同時(shí),建立“校企互聘互管”的制度,一線專業(yè)教師進(jìn)入企業(yè)鍛煉,承擔(dān)企業(yè)的項(xiàng)目與產(chǎn)品的研發(fā)以及社會(huì)服務(wù)項(xiàng)目,必須到學(xué)??蒲刑幒炗喯嚓P(guān)的協(xié)議備案,作為后期晉升高一級(jí)職稱評(píng)審以及評(píng)先評(píng)優(yōu)的條件之一。兼職教師的考核管理納入企業(yè)管理機(jī)制,完善教師的獎(jiǎng)勵(lì)制度、考核制度與評(píng)聘制度等。物聯(lián)網(wǎng)方向的設(shè)立將為地方及周邊省市培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用人才。本專業(yè)的學(xué)生,不僅可以滿足合肥市及安徽省物聯(lián)網(wǎng)人才需求,而且可以覆蓋長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)圈甚至全國(guó)乃至全球。
3物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的具體措施
3.1校企深度合作機(jī)制的建設(shè)
全力發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)(中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)協(xié)會(huì))、物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)(多家物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備有限公司)優(yōu)勢(shì),同時(shí),將學(xué)校的人才輸出、技能培訓(xùn)、研發(fā)、技術(shù)服務(wù)等功能充分挖掘以滿足企業(yè)的需求,實(shí)現(xiàn)共贏局面,形成行業(yè)、企業(yè)、學(xué)校“三位一體”的合作教學(xué)模式,搭建校企合作組織機(jī)制,制定并完善校企合作管理制度,建設(shè)良好的校企合作運(yùn)作機(jī)制,為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3.2創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式
物聯(lián)網(wǎng)的人才培養(yǎng)模式分為本科四年制和高職三年制兩類,三年制是在四年制的基礎(chǔ)之上,縮減部分公共課課程與專業(yè)選修課程。下面以本科四年制為例,重點(diǎn)講述人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新之處,四年制采用“3+1”的培養(yǎng)方式,其中3年在校集中學(xué)習(xí),主要學(xué)習(xí)基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)、核心工程基礎(chǔ)知識(shí)以及專業(yè)工程基礎(chǔ)知識(shí)三方面的知識(shí)、鍛煉工程技術(shù)能力以及培養(yǎng)綜合素質(zhì)。另外,累計(jì)1年的時(shí)間在企業(yè)實(shí)習(xí)并做畢業(yè)設(shè)計(jì),重點(diǎn)培養(yǎng)、鍛煉和應(yīng)用個(gè)人素質(zhì)和發(fā)展能力、協(xié)作能力和在企業(yè)與社會(huì)環(huán)境下的綜合工程能力。前四學(xué)期“重基礎(chǔ)”,完成對(duì)學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的培養(yǎng)。通過(guò)強(qiáng)化數(shù)理基礎(chǔ)模塊和注重專業(yè)基礎(chǔ)模塊教學(xué),促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維的形成和創(chuàng)新方法、創(chuàng)新工具的掌握;讓學(xué)生更早了解工程背景,為專業(yè)后續(xù)模塊學(xué)習(xí)和工程能力培養(yǎng)打好基礎(chǔ)。第五、六學(xué)期開(kāi)始進(jìn)行“工程應(yīng)用能力”的培養(yǎng),即一方面使學(xué)生深入學(xué)習(xí)專業(yè)課程、專業(yè)方向課程;另一方面加強(qiáng)與企業(yè)的合作,通過(guò)讓學(xué)生在企業(yè)進(jìn)行專業(yè)課程設(shè)計(jì)、項(xiàng)目訓(xùn)練、專業(yè)實(shí)習(xí)等環(huán)節(jié),將物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)所需要的專業(yè)能力融入人才培養(yǎng)體系;培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)、各種專業(yè)技能和現(xiàn)代工程工具解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力和綜合素質(zhì);培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新意識(shí)和探索未知領(lǐng)域的興趣。第七、八學(xué)期“強(qiáng)工程”,學(xué)生利用一年時(shí)間到企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和做畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文),通過(guò)上述工程實(shí)踐環(huán)節(jié),強(qiáng)化學(xué)生從事工程實(shí)踐所需的專業(yè)技術(shù)能力,進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的工程實(shí)踐能力和獨(dú)立工作能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的選題要求來(lái)源于企業(yè)。
3.3校企合作,進(jìn)行項(xiàng)目課程的開(kāi)發(fā)與改革
要想實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新,歸根結(jié)底要在課程中去落實(shí),要在教材中去落實(shí),要在教學(xué)過(guò)程中去落實(shí)。根據(jù)我校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師于2014年去南京參加全國(guó)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系研究論文發(fā)現(xiàn),很多高校的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的都沒(méi)有一個(gè)合適的課程體系,體系的建立沒(méi)有依據(jù);針對(duì)這種課程體系建設(shè)出現(xiàn)的問(wèn)題,我校以課程項(xiàng)目開(kāi)發(fā)與改革作為突破口,實(shí)施教學(xué)內(nèi)涵的建設(shè)。在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)市場(chǎng)需求調(diào)研時(shí),組織企業(yè)的專家、課程專家、專業(yè)教師進(jìn)行多方位的課程項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)。以工作就業(yè)為主線貫穿整個(gè)課程的設(shè)置,以職業(yè)能力發(fā)展、工作任務(wù)的完成為出發(fā)點(diǎn)編寫課程內(nèi)容,以物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)為載體進(jìn)行教學(xué)項(xiàng)目的設(shè)計(jì),將理論與實(shí)踐進(jìn)行整合,完成理論與實(shí)踐的一體化教學(xué),體現(xiàn)“理實(shí)一體”的教學(xué)原則,另外,學(xué)生一邊完成教學(xué)項(xiàng)目一邊構(gòu)建理論知識(shí),以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及其職業(yè)能力。最后讓學(xué)生在學(xué)校的最后一年,進(jìn)入相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)各項(xiàng)目組,進(jìn)行項(xiàng)目訓(xùn)練,實(shí)地鍛煉。
3.4校企合作建設(shè)實(shí)訓(xùn)基地
實(shí)踐教學(xué)可以提高學(xué)生的技能水平、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,水平和能力的提高在很大程度上要依賴于實(shí)訓(xùn)基地。而物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的投入非常大,僅僅依靠學(xué)校自身是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,因此,通過(guò)校企合作進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)類專業(yè)實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)是一種重要的解決辦法。我院物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)與廣州粵嵌、福建新大陸等多家物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)共同建設(shè)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地——物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室,在該實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生可完成初步技能訓(xùn)練、技術(shù)理論知識(shí)與技術(shù)實(shí)踐知識(shí)整合、特殊訓(xùn)練等功能。
3.5通過(guò)校企合作打造一支“雙師型”師資隊(duì)伍
學(xué)校制定了相關(guān)措施,建設(shè)“雙師型”師資隊(duì)伍,鼓勵(lì)專業(yè)教師通過(guò)企業(yè)實(shí)踐、社會(huì)服務(wù)、培訓(xùn)考證等相關(guān)途徑往“雙師型”教師轉(zhuǎn)型,提高教學(xué)水平與教學(xué)效果。物聯(lián)網(wǎng)方向的師資隊(duì)伍由本校“雙師型”教師與企業(yè)聘請(qǐng)的兼職教師組成。另外,學(xué)校制定了企業(yè)兼職教師管理方法,做到有章可循;制定了企業(yè)兼職教師的任職條件、聘用程序、管理要求及教學(xué)工作規(guī)范等相關(guān)文件;并采取相應(yīng)的激勵(lì)措施,充分調(diào)動(dòng)了企業(yè)兼職教師的積極性,為學(xué)校的專業(yè)建設(shè)與課程建設(shè)出謀劃策。
4總結(jié)
校企合作是人才培養(yǎng)的重要途徑,校企合作能否深入、長(zhǎng)效的開(kāi)展,要依據(jù)良好的合作機(jī)制與科學(xué)的管理模式。以各種平臺(tái)為基礎(chǔ),不斷創(chuàng)新,與外部企業(yè)搭建各類校企合作平臺(tái),引進(jìn)多家大型物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)加入校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地的合作共建,通過(guò)學(xué)院院長(zhǎng)、系主任、教研室主任、企業(yè)管理與技術(shù)人員等多方共同制訂實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃,以企業(yè)產(chǎn)品發(fā)展設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,充分顯示實(shí)訓(xùn)基地的應(yīng)用功能,積極培養(yǎng)“卓越物聯(lián)網(wǎng)工程師”,大力發(fā)展各項(xiàng)教學(xué)的內(nèi)涵建設(shè),最終打造出以物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)為核心的特色辦學(xué)模式,并向其他專業(yè)輻射,實(shí)現(xiàn)與物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)進(jìn)行零距離接軌的培養(yǎng)模式。
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關(guān)鍵詞:多學(xué)科;物聯(lián)網(wǎng)工程;課程體系;技術(shù)體系
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-1302(2016)04-0-03
0 引 言
物聯(lián)網(wǎng)的概念由美國(guó)麻省理工學(xué)院的Kevin Ash-ton教授于1991年首次提出,2005年在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)(WSIS)上進(jìn)一步確定了物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍,自此在美國(guó)、歐盟、日本、韓國(guó)和中國(guó)掀起一次新的信息發(fā)展浪潮[1]。物聯(lián)網(wǎng)被認(rèn)為是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次信息時(shí)代大革命,物聯(lián)網(wǎng)作為一項(xiàng)戰(zhàn)略性新興信息產(chǎn)業(yè),越來(lái)越多的企業(yè)把目光投向先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。
國(guó)家把物聯(lián)網(wǎng)作為重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展離不開(kāi)人才的需要。從2010年起,在高校設(shè)立了物聯(lián)網(wǎng)工程本科專業(yè),到2015年全國(guó)共有340多所高校設(shè)立,已成為一個(gè)規(guī)模較大的本科專業(yè)[2]。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)肩負(fù)了高層次人才的培養(yǎng)使命,但其高度綜合交叉的專業(yè)特征決定了專業(yè)人才培養(yǎng)具有挑戰(zhàn)性的特點(diǎn),專業(yè)建設(shè)需要綜合考慮IT技術(shù)發(fā)展、現(xiàn)實(shí)需求及已有基礎(chǔ)等多個(gè)因素,以建立清晰的預(yù)期目標(biāo)。但是各個(gè)學(xué)校設(shè)立專業(yè)的學(xué)科來(lái)源和基礎(chǔ)各不相同,有電子科學(xué)與技術(shù)的,有通信工程的,有計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等,同時(shí)也說(shuō)明物聯(lián)網(wǎng)自身的學(xué)科體系還沒(méi)建立起來(lái)。
一般地,任何新出現(xiàn)的專業(yè)學(xué)科都離不開(kāi)相關(guān)成熟學(xué)科的支撐,通過(guò)學(xué)科交叉及其知識(shí)集成構(gòu)成新專業(yè)新學(xué)科[3]。作為學(xué)科交叉極強(qiáng)的物聯(lián)網(wǎng)工程新興專業(yè),如何構(gòu)建其科學(xué)合理的課程體系成為該專業(yè)建設(shè)面臨的首要課題[4]。因此,本文從物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與技術(shù)體系的構(gòu)成進(jìn)行剖析,結(jié)合本校實(shí)際情況,分析其學(xué)科交叉內(nèi)涵,從中抽取相應(yīng)的支撐課程構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程體系,為制定符合規(guī)范的培養(yǎng)計(jì)劃奠定基礎(chǔ)。
1 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與技術(shù)體系剖析
物聯(lián)網(wǎng)是近幾年出現(xiàn)的信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的新興行業(yè),目前還沒(méi)形成體系完備的行業(yè)規(guī)模,處于發(fā)展初期。但受各國(guó)戰(zhàn)略引領(lǐng)和市場(chǎng)推動(dòng),全球物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用呈現(xiàn)加速發(fā)展態(tài)勢(shì),物聯(lián)網(wǎng)所帶動(dòng)的新型信息化與傳統(tǒng)領(lǐng)域走向深度融合,物聯(lián)網(wǎng)對(duì)行業(yè)和市場(chǎng)所帶來(lái)的沖擊與影響已經(jīng)廣受關(guān)注。物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)表現(xiàn)出以下兩個(gè)基本特征:
(1)納入物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的產(chǎn)業(yè)龐雜,面廣量大。涉及到芯片 (傳感器、RFID、無(wú)線通信模塊等)、終端設(shè)備(PC機(jī)、TV、手機(jī)等)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、系統(tǒng)集成、軟件與應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商(移動(dòng)、聯(lián)通等)、運(yùn)營(yíng)及服務(wù)提供商等。
(2)帶動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的領(lǐng)域多、規(guī)模大。有智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流、智能家居、環(huán)境與安全檢測(cè)、工業(yè)智能制造、醫(yī)療健康、精細(xì)農(nóng)牧業(yè)、金融與服務(wù)業(yè)、國(guó)防軍事十大重點(diǎn)領(lǐng)域。
目前,國(guó)內(nèi)總共有超過(guò)2 000家相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)公司或者研究機(jī)構(gòu)成立。其中,研究機(jī)構(gòu)以研究設(shè)計(jì)、示范引導(dǎo)應(yīng)用為主業(yè),許多省市、行業(yè)都成立了一些研究機(jī)構(gòu),一些知名企業(yè)如華為、格力電器、聯(lián)想、海爾、移動(dòng)、聯(lián)通等也將物聯(lián)網(wǎng)作為新的增長(zhǎng)點(diǎn)。國(guó)外主要集中在美、歐、日、韓等少數(shù)國(guó)家,IBM、英特爾、西門子、霍尼韋爾等大牌公司也在進(jìn)軍物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)。企業(yè)對(duì)從事物聯(lián)網(wǎng)人才的要求主要有重點(diǎn)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),從事物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)和制造;大力培育物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)促進(jìn)產(chǎn)品智能化水平,提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力;在新興信息產(chǎn)業(yè)中,創(chuàng)新開(kāi)發(fā)適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)需求的智能化產(chǎn)品,開(kāi)拓新產(chǎn)品;全力推廣物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,在一些應(yīng)用領(lǐng)域推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合,帶動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,提高智慧化水平;努力搭建物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)嵌入物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)功能,拓展新業(yè)務(wù)。
由于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是新建立的,所以其知識(shí)結(jié)構(gòu)和課程的學(xué)科體系還沒(méi)有獨(dú)立建立起來(lái)。但從技術(shù)和產(chǎn)業(yè)角度來(lái)看,其技術(shù)體系結(jié)構(gòu)已經(jīng)基本確定下來(lái),物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成很長(zhǎng),其體系構(gòu)架大致可分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三個(gè)層面,每個(gè)層面又涉及諸多細(xì)分領(lǐng)域[5],圖1所示為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的體系構(gòu)架示意圖。
感知層的功能主要是識(shí)別與獲取信息,負(fù)責(zé)采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)外部世界信息的感知和識(shí)別。包括傳統(tǒng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、全球定位系統(tǒng)、射頻識(shí)別、條碼識(shí)讀器等。這一層主要涉及兩大類關(guān)鍵技術(shù):傳感技術(shù)和標(biāo)識(shí)技術(shù)。傳感器網(wǎng)絡(luò)的感知主要通過(guò)各種類型的傳感器對(duì)物體的物質(zhì)屬性(如溫度、濕度、壓力等)、環(huán)境狀態(tài)、行為態(tài)勢(shì)等信息進(jìn)行大規(guī)模、分布式的信息獲取與狀態(tài)識(shí)別,它可用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、智能家居等領(lǐng)域。標(biāo)識(shí)技術(shù)通過(guò)給每個(gè)物體分配一個(gè)唯一的識(shí)別編碼,實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中任何物體的互聯(lián)。感知層的主要技術(shù)方向?yàn)樾滦蛡鞲衅骷捌涓兄?jié)點(diǎn)的研發(fā)技術(shù)。實(shí)現(xiàn)感知節(jié)點(diǎn)中的感知單元、處理單元、傳輸單元和電源單元的高度集成、高度智能,結(jié)合節(jié)點(diǎn)節(jié)能技術(shù),數(shù)據(jù)融合技術(shù),開(kāi)發(fā)新結(jié)構(gòu)、新原理、新工藝的傳感器技術(shù)。
網(wǎng)絡(luò)層主要是完成感知信息高可靠性、高安全性的傳送和處理。從具體實(shí)現(xiàn)的角度,本層由下而上又分為接入網(wǎng)、核心網(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)三層。
(1)接入網(wǎng):主要完成各類設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接入,強(qiáng)調(diào)各類接入方式,比如現(xiàn)有的蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)、無(wú)線局域/城域網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、各類有線網(wǎng)絡(luò)等。
(2)核心網(wǎng):主要完成信息的遠(yuǎn)距離傳輸,目前依靠現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)或電視網(wǎng)。隨著三網(wǎng)融合的推進(jìn),核心網(wǎng)將朝全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。
(3)業(yè)務(wù)網(wǎng):是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)能力和運(yùn)營(yíng)支撐能力的核心組成部分。
網(wǎng)絡(luò)層的主要技術(shù)方向是感知節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)與協(xié)同處理技術(shù),多應(yīng)用監(jiān)測(cè)區(qū)域下的感知節(jié)點(diǎn)通信與組網(wǎng)技術(shù),異構(gòu)網(wǎng)融合技術(shù),網(wǎng)絡(luò)管理與安全技術(shù)。
應(yīng)用層主要利用經(jīng)過(guò)分析處理的感知數(shù)據(jù),將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與個(gè)人、家庭和行業(yè)信息化需求相結(jié)合,可向用戶提供豐富的服務(wù)內(nèi)容,大大提高生產(chǎn)和生活的智能化程度,應(yīng)用前景十分廣闊。其應(yīng)用可分為監(jiān)控型(物流監(jiān)控、污染監(jiān)控、災(zāi)害監(jiān)控)、查詢型(智能檢索、遠(yuǎn)程抄表)、控制型(智能交通、智能家居、路燈控制、遠(yuǎn)程醫(yī)療、綠色農(nóng)業(yè))、掃描型(手機(jī)錢包、ETC)等。應(yīng)用層的主要技術(shù)方向是服務(wù)用戶的應(yīng)用軟件及系統(tǒng)集成技術(shù)。滿足用戶的操作系統(tǒng)技術(shù),存儲(chǔ)和處理大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理與使用的中間件軟件技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)技術(shù)等。
由此可知,廣義傳感器在監(jiān)測(cè)區(qū)域獲取和采集各種信息后轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)形式,通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議構(gòu)成了從感知層、網(wǎng)絡(luò)層到應(yīng)用層的“數(shù)據(jù)流”。與物聯(lián)網(wǎng)三層技術(shù)結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)支撐學(xué)科分別是電子信息類(電子科學(xué)與技術(shù)、儀器科學(xué)與技術(shù)等)、通信類(通信工程等)和計(jì)算機(jī)類(計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程等)。因此,在制定物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)計(jì)劃時(shí),需要考慮以下兩個(gè)問(wèn)題:
(1)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)尚未建立起自身的學(xué)科體系,需要在多學(xué)科支撐下,逐步從各學(xué)科體系中收取相關(guān)內(nèi)容,在工程實(shí)踐中不斷融合,才可形成自身的學(xué)科體系。因此制定計(jì)劃時(shí),需要從電子信息類、通信類和計(jì)算機(jī)類三大學(xué)科中提取與物聯(lián)網(wǎng)直接相關(guān)的內(nèi)容,確定主干和核心課程;
(2)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涉及的知識(shí)鏈較長(zhǎng)、內(nèi)容繁多,在大學(xué)4年中,很難做到“面面俱到、樣樣學(xué)到”。同時(shí),如果所有物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)點(diǎn)都涉及的話,也會(huì)出現(xiàn)“樣樣了解樣樣松”的問(wèn)題,無(wú)法做到“扎實(shí)掌握”的目的。而且在現(xiàn)代企業(yè)實(shí)際工作中,都是團(tuán)隊(duì)合作的模式,也不需要樣樣松的“全才式”畢業(yè)生。所以制定計(jì)劃時(shí),各??梢砸罁?jù)各自的基礎(chǔ),選擇一部分課程,達(dá)到掌握程度;另一部分課程,達(dá)到了解程度即可。
從物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)群可知,其產(chǎn)業(yè)不僅長(zhǎng),而且龐大,將是下一個(gè)萬(wàn)億級(jí)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。與之對(duì)應(yīng)的人才能力要求也會(huì)因企業(yè)不同而各有不同,而且4年的大學(xué)教育也難以覆蓋其全部?jī)?nèi)涵。因此,在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中,不同的崗位對(duì)畢業(yè)生的要求不同。
各學(xué)校應(yīng)結(jié)合各自的條件和基礎(chǔ),制定出具有自身特色和自我優(yōu)勢(shì)的培養(yǎng)計(jì)劃,以培養(yǎng)工程師工程設(shè)計(jì)和技術(shù)開(kāi)發(fā)的能力為出發(fā)點(diǎn),構(gòu)筑工程師必備的知識(shí)體系、能力結(jié)構(gòu),重點(diǎn)加強(qiáng)工程技術(shù)等工程科學(xué)基礎(chǔ)課程、信息大類專業(yè)基礎(chǔ)課程、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技術(shù)課程群等工程應(yīng)用類課程。實(shí)現(xiàn)相同專業(yè)的錯(cuò)位培養(yǎng),滿足物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)對(duì)各類人才的需求。
2 相關(guān)學(xué)科對(duì)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)構(gòu)建的支撐作用
雖然物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是新出現(xiàn)的電子信息領(lǐng)域?qū)I(yè),可以認(rèn)為是一個(gè)數(shù)據(jù)流過(guò)程,但本專業(yè)也是在其相關(guān)學(xué)科的技術(shù)積累集成而形成的。在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生和發(fā)展的過(guò)程中,與之密切相關(guān)的支撐學(xué)科主要有儀器科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù),從中抽取與物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的知識(shí)點(diǎn)分別支撐著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系的感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。
從儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科抽取“電子技術(shù)”、“微機(jī)原理”、“信號(hào)與系統(tǒng)”、“測(cè)控電路”、“傳感技術(shù)”、“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與系統(tǒng)”、“數(shù)字信號(hào)分析與處理”、“誤差理論與數(shù)據(jù)處理”等課程的部分內(nèi)容,提供智能感知和控制儀器的知識(shí)和能力,解決物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)“測(cè)的準(zhǔn)”的問(wèn)題。從信息與通信工程學(xué)科抽取 “通信電子線路”、“通信原理”、“計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)”等課程的部分內(nèi)容,提供數(shù)據(jù)接入、傳輸和下載的主干網(wǎng)(如互聯(lián)網(wǎng))的知識(shí)和能力,解決物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)“傳的遠(yuǎn)”的問(wèn)題。從計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科抽取“計(jì)算機(jī)C語(yǔ)言”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“計(jì)算機(jī)組成原理”、“軟件工程”、“操作系統(tǒng)”、“算法設(shè)計(jì)與分析”、“Java語(yǔ)言”、“Linux系統(tǒng)應(yīng)用”、“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與應(yīng)用”等課程的部分內(nèi)容,提供數(shù)據(jù)應(yīng)用軟硬件平臺(tái)與數(shù)據(jù)算法的知識(shí)和能力,解決物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)“用的好”的問(wèn)題。
由上述分析可知,3個(gè)支撐學(xué)科在構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)的三層技術(shù)結(jié)構(gòu)的知識(shí)內(nèi)容時(shí),各層之間的關(guān)聯(lián)性知識(shí)點(diǎn)還沒(méi)有考慮進(jìn)去,難以集成在一起。因此,必須結(jié)合與物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的當(dāng)今新出現(xiàn)的先進(jìn)技術(shù),在感知層與網(wǎng)絡(luò)層之間構(gòu)建無(wú)線通信、區(qū)域組網(wǎng)、融合、網(wǎng)關(guān)協(xié)議等知識(shí),在網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層之間構(gòu)建異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、數(shù)據(jù)挖掘、移動(dòng)操作系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、應(yīng)用管理等知識(shí)。
3 對(duì)課程體系構(gòu)建的思考
綜上所述,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程體系與產(chǎn)業(yè)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的需求、三層物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)及支撐學(xué)科的作用是一致的。那么,如何解決在四年的大學(xué)本科教育活動(dòng)中,既要讓學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí),又讓其知識(shí)體系符合認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)呢?本文認(rèn)為需要從以下兩點(diǎn)考慮:
(1)物聯(lián)網(wǎng)的最終目標(biāo)是應(yīng)用數(shù)據(jù)來(lái)提高社會(huì)的智慧信息化水平。因此可以認(rèn)為,在物聯(lián)網(wǎng)三層技術(shù)體系中,感知層技術(shù)是數(shù)據(jù)提供者,是專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ);應(yīng)用層技術(shù)是數(shù)據(jù)的應(yīng)用者,是專業(yè)建設(shè)的引領(lǐng)和推動(dòng)者;這兩層是專業(yè)建設(shè)的重點(diǎn)。
(2)網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)是數(shù)據(jù)通信的傳輸通道,可以認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)層在專業(yè)建設(shè)中起橋梁作用,特別是核心網(wǎng)絡(luò)中通信設(shè)備專用的、協(xié)議軟件固化好的,因此網(wǎng)絡(luò)層的知識(shí)了解即可。
綜上所述,該學(xué)科應(yīng)重點(diǎn)掌握物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)采集與控制、數(shù)據(jù)的區(qū)域(短距離)傳輸與通信、數(shù)據(jù)的接入與異構(gòu)互聯(lián)、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與建倉(cāng)、數(shù)據(jù)的計(jì)算、挖掘與應(yīng)用等知識(shí),基本掌握數(shù)據(jù)的公用網(wǎng)絡(luò)傳輸、通信與管理知識(shí)等。所以,專業(yè)合理的定位為啞鈴式線性課程結(jié)構(gòu),即重點(diǎn)掌握物聯(lián)網(wǎng)兩端的感知層和應(yīng)用層知識(shí),基本了解中段的網(wǎng)絡(luò)層知識(shí)。圖2所示為本文構(gòu)建的課程體系。
從圖2可見(jiàn),該課程體系涵蓋了物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)點(diǎn),做到了與儀器科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程兩大支撐學(xué)科的緊密融合,與計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)支撐學(xué)科的深度交叉,突出了物聯(lián)網(wǎng)“數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確”、“數(shù)據(jù)傳送的遙遠(yuǎn)”、“數(shù)據(jù)應(yīng)用”的專業(yè)能力和工程素養(yǎng)。
4 結(jié) 語(yǔ)
本文剖析了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)對(duì)技術(shù)的要求,探討了其體系構(gòu)架的感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三個(gè)層面的技術(shù)內(nèi)容。分析了與物聯(lián)網(wǎng)工程密切相關(guān)的儀器科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的支撐學(xué)科作用,從中與物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的知識(shí)點(diǎn)分別支撐著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系的感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層,為構(gòu)建規(guī)范培養(yǎng)計(jì)劃的課程體系奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)專業(yè);課程體系;CDIO;教學(xué)管理
中圖分類號(hào):TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095—1302(2012)10—0077—03
0 引 言
物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)之后,世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮,代表著當(dāng)前和今后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。但是,產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需求與人才短缺的矛盾將成為制約我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)持續(xù)高速發(fā)展的重要因素。為了滿足產(chǎn)業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)的急切需求,教育部自2010年起,相繼批準(zhǔn)了70多所本科院校開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程及相關(guān)專業(yè),同時(shí)也批準(zhǔn)了首批22所高職院校開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)[1]。盡管高等院校開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的熱情高漲,但是,由于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是新興專業(yè),在課程體系、師資隊(duì)伍、實(shí)訓(xùn)條件等專業(yè)建設(shè)核心內(nèi)容上,還面臨著諸多問(wèn)題,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也需要進(jìn)一步規(guī)范。
平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院作為國(guó)家示范性高職院校,依托學(xué)院舉辦方中國(guó)平煤神馬集團(tuán),以國(guó)家級(jí)重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)(計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè))為基礎(chǔ),申報(bào)了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)并獲省廳批準(zhǔn)。在專業(yè)籌建過(guò)程中,面向物聯(lián)網(wǎng)行業(yè),重點(diǎn)針對(duì)煤礦安全物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、智能物流領(lǐng)域,引入國(guó)際先進(jìn)的CDIO(Conceive構(gòu)思,Design設(shè)計(jì),Implement實(shí)現(xiàn),Opera運(yùn)作)工程教育理念,構(gòu)建設(shè)計(jì)了該專業(yè)的課程體系。本文即以此為研究基礎(chǔ),論述了目前高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系的現(xiàn)狀,以及CDIO一體化課程體系的設(shè)計(jì)思路、過(guò)程及保障措施。
1 高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系的現(xiàn)狀分析
在中國(guó)知網(wǎng)學(xué)術(shù)文獻(xiàn)網(wǎng)絡(luò)出版總庫(kù)中,以“物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)”為關(guān)鍵詞通過(guò)主題檢索,共有66條記錄,以“物聯(lián)網(wǎng)”和“課程體系”為關(guān)鍵詞通過(guò)主題檢索,共有31條記錄(截至2012年4月10日)。由此可見(jiàn),物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)及課程體系構(gòu)建將成為研究的熱點(diǎn)。有文獻(xiàn)指出[1]:“物聯(lián)網(wǎng)在我國(guó)發(fā)展的速度很快,但時(shí)間不長(zhǎng),大量高等院校開(kāi)設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),而一部分院校對(duì)該專業(yè)的開(kāi)設(shè)較為盲目。” “高職院校在構(gòu)建課程體系時(shí),要對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用人才的崗位進(jìn)行調(diào)研與分析,以就業(yè)為導(dǎo)向,構(gòu)建課程體系時(shí),要考慮應(yīng)用方向與應(yīng)用領(lǐng)域,與典型企業(yè)進(jìn)行合作,根據(jù)企業(yè)實(shí)際的物聯(lián)網(wǎng)工程項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程來(lái)構(gòu)建課程體系?!币灿形墨I(xiàn)指出[2]:“應(yīng)當(dāng)通過(guò)專業(yè)調(diào)研與專家訪談,了解物聯(lián)網(wǎng)工程項(xiàng)目的工作過(guò)程, 通過(guò)對(duì)工作過(guò)程的分析,歸納出典型工作任務(wù),由典型工作任務(wù)引導(dǎo)出專業(yè)學(xué)習(xí)課程, 根據(jù)專業(yè)學(xué)習(xí)課程的需求制定出專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)課程, 構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的課程體系。”
綜合分析相關(guān)文獻(xiàn),目前高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系構(gòu)建能夠正確處理專業(yè)教學(xué)體系與社會(huì)對(duì)專業(yè)人才需求的關(guān)系[3],能夠及早規(guī)劃和設(shè)計(jì),整合課程教學(xué)內(nèi)容,融入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),建設(shè)相關(guān)核心課程[4],并能夠借鑒已有專業(yè)的建設(shè)成果。但是,也應(yīng)該清醒地看到,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系構(gòu)建還存在以下不足:
(1) 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)剛剛起步,產(chǎn)業(yè)鏈尚未形成,從事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的企業(yè)也正在轉(zhuǎn)型,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)未統(tǒng)一,區(qū)域、行業(yè)、企業(yè)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用人才的需求量大,但崗位不清晰,高職院校也只能根據(jù)行業(yè)、企業(yè)的預(yù)測(cè)信息培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用人才,因此,高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的定位還比較模糊,缺乏就業(yè)崗位的保障[1],部分高職院校不能根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和自身院校特色進(jìn)行科學(xué)定位。
(2) 一些高職院校開(kāi)設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè),照搬本科物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程體系,然后加入一些實(shí)訓(xùn)課程,對(duì)高職教育培養(yǎng)“高端技能型人才”的理解有偏差,其根本是對(duì)高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的定位認(rèn)識(shí)不清。
(3) 一些高職院校開(kāi)設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè),沒(méi)有處理好與成熟的計(jì)算機(jī)專業(yè)課程體系的關(guān)系,要么另起爐灶,重設(shè)課程體系,開(kāi)設(shè)十幾門的新課[3],要么完全照搬原有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)課程體系,只是添加幾門冠以“物聯(lián)網(wǎng)”字樣的新課,存在由于師資不足而因人設(shè)課的現(xiàn)象。
2 CDIO一體化課程體系的構(gòu)建思路
CDIO 工程教育模式是近年來(lái)國(guó)際工程教育改革的最新成果,分別代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate),以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO 培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面,大綱要求以綜合培養(yǎng)的方式使學(xué)生在這四個(gè)層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo),更重要的是系統(tǒng)地提出了具有可操作性的能力培養(yǎng)、全面實(shí)施以及檢驗(yàn)測(cè)評(píng)的12 條標(biāo)準(zhǔn)[5]。
2.1 CDIO教學(xué)改革的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)流程
CDIO教學(xué)大綱建立在對(duì)工程實(shí)踐理解的基礎(chǔ)上,經(jīng)主要利益相關(guān)者(企業(yè)、教師、學(xué)生、校友、家長(zhǎng)等)確認(rèn),符合國(guó)際工程教育的發(fā)展方向。CDIO教學(xué)改革的特點(diǎn)包括:互相支撐的課程設(shè)置,能夠?qū)€(gè)人能力、人際交往能力以及產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng)構(gòu)建的能力培養(yǎng)整合起來(lái),明確體現(xiàn)在一體化課程體系中;教學(xué)場(chǎng)地根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)計(jì)和安排,能夠滿足項(xiàng)目設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和學(xué)生動(dòng)手學(xué)習(xí)的需要;學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)能夠與專業(yè)課程的學(xué)習(xí)結(jié)合起來(lái),并有完整的、系統(tǒng)的、綜合的考核評(píng)估過(guò)程等。
此外,必須提高教學(xué)團(tuán)隊(duì)的執(zhí)教能力,能夠整合現(xiàn)有的教學(xué)資源(項(xiàng)目資源),充分并且正確理解CDIO工程教育理念。基于上述特點(diǎn)分析, 本文給出圖1所示的CDIO一體化課程體系設(shè)計(jì)的流程圖。
物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被譽(yù)為全球一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。我國(guó)也非常重視物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,據(jù)新華社報(bào)道,在各省啟動(dòng)的“十二五”規(guī)劃中,有23個(gè)省份將物聯(lián)網(wǎng)作為重要發(fā)展目標(biāo)。2013年農(nóng)業(yè)部啟動(dòng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗(yàn)工程,并出臺(tái)了《農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗(yàn)工程工作方案》,選擇天津、上海、安徽三省市率先開(kāi)展試點(diǎn)試驗(yàn)工作,要求要切實(shí)促進(jìn)工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的同步發(fā)展,充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè),不斷提高農(nóng)業(yè)資源利用率和勞動(dòng)生產(chǎn)率,推動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展向集約型、規(guī)?;D(zhuǎn)變,提升農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平。
天津毗鄰北京,經(jīng)濟(jì)和交通條件好,區(qū)位優(yōu)勢(shì)明顯,近年來(lái)大力發(fā)展高效設(shè)施農(nóng)業(yè)等現(xiàn)代農(nóng)業(yè),持續(xù)加大對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)建設(shè)的扶持力度,先后出臺(tái)了對(duì)種植業(yè)設(shè)施、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園、濱海農(nóng)業(yè)科技園區(qū)和養(yǎng)殖園區(qū)的補(bǔ)貼政策。據(jù)天津市農(nóng)委統(tǒng)計(jì),天津市目前擁有高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)施農(nóng)業(yè)面積4萬(wàn)hm2,與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比,設(shè)施農(nóng)業(yè)的土地產(chǎn)出率、勞動(dòng)生產(chǎn)率分別提高3倍以上,單位面積種植效益提高5~10倍。正是基于如此的規(guī)模和良好的效益,物聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)將重點(diǎn)放在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范基地、龍頭企業(yè)、農(nóng)民專業(yè)合作社和水產(chǎn)養(yǎng)殖小區(qū),開(kāi)展設(shè)施農(nóng)業(yè)與養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用示范,探索不同種類農(nóng)產(chǎn)品、不同類型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)主體的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式;開(kāi)展農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)物流管理,探索利用信息技術(shù)構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品新型流通格局。物聯(lián)網(wǎng)示范區(qū)建設(shè)內(nèi)容主要包括“信息獲取中心”、“云計(jì)算中心”、“云數(shù)據(jù)中心”、“云服務(wù)中心”等4個(gè)“全要素資源集成中心”,以及“農(nóng)業(yè)生產(chǎn)決策控制”、“加工倉(cāng)儲(chǔ)物流實(shí)時(shí)監(jiān)控”、“農(nóng)資農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)”、“農(nóng)資農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯”、“監(jiān)測(cè)與會(huì)商指揮”等5個(gè)全系統(tǒng)專業(yè)支撐平臺(tái)。
同時(shí),圍繞天津都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需求,結(jié)合天津種植業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)、農(nóng)機(jī)、農(nóng)資等行業(yè)管理的分布與職能,在“支撐平臺(tái)”下,建設(shè)6個(gè)行業(yè)示范平臺(tái),主要包括:
1 大田作物物聯(lián)網(wǎng)示范平臺(tái)
針對(duì)天津大田主導(dǎo)種植種類小麥、玉米、水稻,建立“天津大田作物物聯(lián)網(wǎng)示范平臺(tái)”,包括:大田土壤肥力快速感知、測(cè)土配方施肥、大田作物病蟲(chóng)草害自動(dòng)識(shí)別與測(cè)報(bào)、糧食加工環(huán)境監(jiān)控與色選、糧油電子交易、糧油質(zhì)量安全追溯等系統(tǒng),覆蓋糧食生產(chǎn)、加工、流通、消費(fèi)全過(guò)程。
2 設(shè)施大棚物聯(lián)網(wǎng)示范平臺(tái)
針對(duì)天津設(shè)施大棚主栽品種黃瓜、番茄、辣椒等,結(jié)合“天津放心菜基地建設(shè)工程”,建立“天津設(shè)施大棚瓜菜物聯(lián)網(wǎng)示范平臺(tái)”,包括:大棚環(huán)境快速感知、水肥調(diào)控模型、瓜菜病蟲(chóng)草害自動(dòng)識(shí)別與測(cè)報(bào)、瓜菜農(nóng)超對(duì)接、瓜菜質(zhì)量安全追溯等系統(tǒng),覆蓋設(shè)施大棚瓜菜生產(chǎn)、加工、流通、消費(fèi)全過(guò)程。
3 畜牧獸醫(yī)物聯(lián)網(wǎng)示范平臺(tái)
針對(duì)天津特色養(yǎng)殖品種肉牛、奶牛、豬、雞等,結(jié)合“畜禽健康養(yǎng)殖智能化遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理關(guān)鍵技術(shù)示范”項(xiàng)目,建立“天津畜牧獸醫(yī)物聯(lián)網(wǎng)示范平臺(tái)”,包括:畜禽舍環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)控、畜禽本體無(wú)接觸檢測(cè)、畜禽疫病遠(yuǎn)程診斷、畜禽疫病的防控、畜禽場(chǎng)生產(chǎn)信息管理(飼養(yǎng)管理模式、飼料科學(xué)配制)等系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)天津畜禽的規(guī)模化、智能化健康養(yǎng)殖。
4 漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)示范平臺(tái)
針對(duì)天津海水、淡水養(yǎng)殖具體需求,建立“天津漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)示范平臺(tái)”,包括:淡水、海水環(huán)境實(shí)施監(jiān)控,缺氧浮頭紅外自動(dòng)監(jiān)測(cè)(晝夜),魚(yú)病遠(yuǎn)程顯微檢測(cè)與專家會(huì)診,水產(chǎn)養(yǎng)殖病害預(yù)警與防治,魚(yú)飼料配方與精細(xì)飼喂等系統(tǒng),形成室內(nèi)與室外健康養(yǎng)殖模式,實(shí)現(xiàn)天津水產(chǎn)養(yǎng)殖的自動(dòng)化、智能化與生態(tài)安全。
5 農(nóng)機(jī)物聯(lián)網(wǎng)示范平臺(tái)
針對(duì)農(nóng)機(jī)具作業(yè)的組織化、規(guī)?;a(chǎn)業(yè)化發(fā)展需要,集成農(nóng)機(jī)具定位、作業(yè)和工況信息的自動(dòng)采集,農(nóng)機(jī)具服務(wù)與需求的智能對(duì)接,以及面向廣大農(nóng)村路況的農(nóng)機(jī)具優(yōu)化調(diào)度等關(guān)鍵技術(shù),建立“天津農(nóng)機(jī)物聯(lián)網(wǎng)示范平臺(tái)”,解決農(nóng)機(jī)具服務(wù)的社會(huì)化與有序化問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)具資源的充分共享,節(jié)約成本,提高生產(chǎn)效率,促進(jìn)農(nóng)機(jī)具作業(yè)服務(wù)市場(chǎng)的逐步完善和健康發(fā)展。
6 農(nóng)資物聯(lián)網(wǎng)示范平臺(tái)
突破農(nóng)資質(zhì)量追溯、交易、服務(wù)低成本、智能化、普適性等技術(shù)瓶頸,建立農(nóng)資產(chǎn)品質(zhì)量追溯、團(tuán)購(gòu)直銷、技術(shù)服務(wù)完整的技術(shù)體系,構(gòu)建“天津農(nóng)資物聯(lián)網(wǎng)示范平臺(tái)”,為農(nóng)資企業(yè)、農(nóng)業(yè)合作社、農(nóng)業(yè)大戶等用戶提供農(nóng)資產(chǎn)品質(zhì)量追溯與防偽服務(wù)、農(nóng)資供應(yīng)鏈商務(wù)智能服務(wù)以及農(nóng)資技術(shù)知識(shí)個(gè)性化服務(wù),解決農(nóng)資供應(yīng)鏈中商品供需矛盾、質(zhì)量安全與服務(wù)有效延伸的行業(yè)難題。
通過(guò)上述專業(yè)平臺(tái)及行業(yè)平臺(tái)建設(shè),依賴RFID(射頻識(shí)別)、傳感器、全球定位系統(tǒng)、二維碼等信息感知設(shè)備,按約定的協(xié)議連接,通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換和通信,并通過(guò)云存儲(chǔ)、云計(jì)算實(shí)現(xiàn)智能識(shí)別、采集、處理,智能控制、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理,最后依賴云服務(wù)平臺(tái),向農(nóng)業(yè)主管部門、生產(chǎn)基地、農(nóng)民專業(yè)合作社、基層農(nóng)技人員、農(nóng)戶等提供多渠道、內(nèi)容豐富的設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù),可有效提升傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理能力,提高動(dòng)植物病害防控能力,確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全,引領(lǐng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。
新 聞 鏈 接
物聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)農(nóng)業(yè)更好發(fā)展
2011年,農(nóng)業(yè)部了《全國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化發(fā)展“十二五”規(guī)劃》,并與發(fā)改委、財(cái)政部組織實(shí)施了北京市設(shè)施農(nóng)業(yè)、江蘇無(wú)錫養(yǎng)殖業(yè)等三大國(guó)家級(jí)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程,我國(guó)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展駛?cè)肟燔嚨馈?013年,農(nóng)業(yè)部啟動(dòng)了天津、上海、安徽等三個(gè)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試點(diǎn),并認(rèn)定了40家農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化示范基地。在示范區(qū)外,各地農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展也方興未艾。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);高職院校;人才培養(yǎng);思路
中圖分類號(hào):TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-1302(2013)09-0081-02
0 引 言
物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱叫“the Internet of things”,就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。有兩層意思:第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò);第二,其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物體與物體之間,進(jìn)行信息交換和通信。
自2009年8月總理在無(wú)錫考察期間提出“感知中國(guó)”以來(lái),物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國(guó)家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運(yùn)用在各行各業(yè)之中,即把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中,然后將物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來(lái),實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)與物理系統(tǒng)的整合。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將會(huì)發(fā)展成為一個(gè)上萬(wàn)億元規(guī)模的高科技市場(chǎng)。
1 高職院校物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)之路
科技發(fā)展,人才是基石,物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)信息化社會(huì)發(fā)展的重要引擎也需要方方面面的人才去為它創(chuàng)造和服務(wù)。2010年年初,教育部下達(dá)了高校設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)申報(bào)通知,眾多高校爭(zhēng)相申報(bào)。目前有100多所高校院系獲批了包括物聯(lián)網(wǎng)工程、傳感網(wǎng)技術(shù)和智能電網(wǎng)三個(gè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的專業(yè)。全國(guó)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)人才缺口量在18萬(wàn)以上,所以物聯(lián)網(wǎng)工程、傳感信息工程專業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)前景廣闊。
1.1 物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)人才需求分析
按照?qǐng)D1所示的物聯(lián)網(wǎng)三層體系結(jié)構(gòu),可以將感知、傳輸、應(yīng)用按物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)分為感知產(chǎn)品制造業(yè)、傳輸產(chǎn)品制造業(yè)、應(yīng)用產(chǎn)品制造業(yè)和系統(tǒng)集成四大類。
對(duì)應(yīng)的具體企業(yè)大致有如下四個(gè)子產(chǎn)業(yè):一是傳感器與RFID 的生產(chǎn)制造與測(cè)試;二是傳感器節(jié)點(diǎn)與嵌入式軟硬件無(wú)線網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與測(cè)試;三是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)與測(cè)試;四是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
圖1 物聯(lián)網(wǎng)的三層體系結(jié)構(gòu)
支撐企業(yè)的崗位需求大致有以下五類:
(1)集成電路制造業(yè),包括物聯(lián)網(wǎng)電子產(chǎn)品集成電路的PCB板的輔助設(shè)計(jì)、電子產(chǎn)品的生產(chǎn)、工藝、封裝、測(cè)試與管理和生產(chǎn)設(shè)備的管理維護(hù)等崗位;
(2)電子產(chǎn)品制造業(yè),包括電子元器件的輔助設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、工藝、封裝、測(cè)試與管理、貼片機(jī)等設(shè)備的管理維護(hù);
(3)網(wǎng)絡(luò)通信產(chǎn)品的生產(chǎn)和服務(wù),包括3G和4G通信服務(wù)、無(wú)線通信技術(shù)服務(wù)(WiFi、GPRS、Zigbee等)、有線網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)、GPS或北斗衛(wèi)星通信服務(wù);
(4)數(shù)據(jù)庫(kù)/中間件服務(wù)業(yè),包括物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)/中間件的安裝、調(diào)試、維護(hù)與管理工作;
(5)軟件服務(wù)外包業(yè),包括物聯(lián)網(wǎng)傳輸層通信軟件開(kāi)發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層軟件開(kāi)發(fā)等。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)對(duì)高職院畢業(yè)生的要求
根據(jù)無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院周志德教授的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)調(diào)研分析數(shù)據(jù)可以看出,物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在大專高職院校的學(xué)生需求主要集中在產(chǎn)品生產(chǎn)、測(cè)試、運(yùn)維、銷售和項(xiàng)目管理等崗位。表1所列是物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)工作崗位與人才需求分析表。
2 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)群建設(shè)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不是一個(gè)全新的技術(shù),它是計(jì)算機(jī)、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的綜合體。所以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)也不是一種專業(yè)技術(shù)所能覆蓋,而必定是一個(gè)專業(yè)群才能支撐。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是現(xiàn)有計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)、電子信息工程技術(shù)、通信技術(shù)和軟件技術(shù)等專業(yè)的交叉結(jié)合技術(shù)。筆者考查了無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院的專業(yè)建設(shè)和機(jī)構(gòu)設(shè)置,覺(jué)得很有創(chuàng)新價(jià)值和指導(dǎo)意義。表2所列是無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)機(jī)構(gòu)設(shè)置。
這種設(shè)置通過(guò)將計(jì)算機(jī)技術(shù)系和電子信息系合并,從而實(shí)現(xiàn)了教師、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室的共享,打破了教師資源、硬件資源的分割,解決了硬件資源重復(fù)建設(shè)的浪費(fèi)問(wèn)題。集中力量打造出拿得出、叫得響的拳頭專業(yè)。
3 以項(xiàng)目為導(dǎo)向、實(shí)踐為綱的培養(yǎng)模型
高職辦學(xué)的生命就是職業(yè)技能教育,培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才就是要培養(yǎng)為物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和行業(yè)服務(wù)的技術(shù)型或技能型人才。這兩樣人才的培養(yǎng)需要進(jìn)行大量的項(xiàng)目實(shí)踐鍛煉,所以高職院校不可能走脫離實(shí)際、只講書(shū)本理論的老路,必須在基本理論夠用、適用的情況下有大量的實(shí)訓(xùn)實(shí)踐項(xiàng)目做支撐。
以物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,因此,實(shí)訓(xùn)實(shí)踐項(xiàng)目的開(kāi)展就要圍繞以下幾個(gè)方面:
(1)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安裝、調(diào)試、維護(hù),工程項(xiàng)目施工管理;
(2)傳感器等感知元件輔助設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝、封裝、測(cè)試、維護(hù)和管理;
(3)嵌入式應(yīng)用網(wǎng)關(guān)等產(chǎn)品輔助設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、封裝、測(cè)試、維護(hù)和管理;
(4)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件編寫、文檔書(shū)寫、軟件測(cè)試、軟件維護(hù)與數(shù)據(jù)庫(kù)管理;
(5)智能樓宇弱電項(xiàng)目施工管理,弱電設(shè)備與自控設(shè)備的安裝、調(diào)試、檢測(cè)、驗(yàn)收與維護(hù)。
所以,開(kāi)展的實(shí)訓(xùn)可以分為基礎(chǔ)模塊實(shí)訓(xùn)和綜合模塊實(shí)訓(xùn)?;A(chǔ)模塊實(shí)訓(xùn)如電子工藝實(shí)訓(xùn)、PCB實(shí)訓(xùn)、電子產(chǎn)品制作實(shí)訓(xùn)、物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目綜合布線實(shí)訓(xùn)、傳感節(jié)點(diǎn)實(shí)訓(xùn)、數(shù)據(jù)通信實(shí)訓(xùn)、應(yīng)用程序?qū)嵱?xùn)等。綜合模塊實(shí)訓(xùn)如物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目綜合實(shí)訓(xùn)、物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目規(guī)劃實(shí)施實(shí)訓(xùn)等。
在基礎(chǔ)模塊實(shí)訓(xùn)注重一步步圍繞專業(yè)技能打下良好的動(dòng)手基礎(chǔ),并且進(jìn)一步鞏固所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)。在綜合模塊要模擬工廠環(huán)境或者研發(fā)企業(yè)環(huán)境,從熟悉工程項(xiàng)目招投標(biāo)、預(yù)決算、設(shè)備采購(gòu)到編制項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃,協(xié)調(diào)資源并按計(jì)劃推進(jìn)項(xiàng)目實(shí)施。這些角色由項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)指揮。硬件小組負(fù)責(zé)硬件原理圖繪制、PCB圖設(shè)計(jì)、元器件選型、焊接測(cè)試。軟件小組負(fù)責(zé)底層開(kāi)發(fā)、應(yīng)用層開(kāi)發(fā)等。最后,項(xiàng)目所有成員進(jìn)行統(tǒng)調(diào)測(cè)試,編寫項(xiàng)目技術(shù)要求書(shū)、需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)等技術(shù)性文檔。
4 結(jié) 語(yǔ)
在校企合作上,最好是企業(yè)能夠向?qū)W生提供實(shí)習(xí)崗位,提供企業(yè)中的實(shí)際問(wèn)題作為論文研究的題目或設(shè)計(jì)任務(wù)完成畢業(yè)論文或設(shè)計(jì),教師參與企業(yè)的科技攻關(guān)項(xiàng)目等。這樣,教師通過(guò)合作科研、提供咨詢、參與產(chǎn)品或解決方案的開(kāi)發(fā),服務(wù)于企業(yè);學(xué)生通過(guò)實(shí)習(xí)、實(shí)踐項(xiàng)目,完成畢業(yè)論文。通過(guò)多形式、全方位、立體式的校企合作,使物聯(lián)網(wǎng)這樣的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)在人才培養(yǎng)上不斷檔、不斷層,最終學(xué)校和企業(yè)都能夠良性互動(dòng),可持續(xù)發(fā)展。
參 考 文 獻(xiàn)
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【關(guān)鍵字】物聯(lián)網(wǎng),卓越,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),方案
0物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的背景
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)是通過(guò)在物品上內(nèi)嵌電子標(biāo)簽、條形碼等能夠存儲(chǔ)物體信息的標(biāo)識(shí),通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的方式將其即時(shí)信息發(fā)送到后臺(tái)信息處理系統(tǒng),而各大信息系統(tǒng)可互聯(lián)形成一個(gè)龐大的網(wǎng)絡(luò)。從而可達(dá)到對(duì)物品進(jìn)行實(shí)施跟蹤、監(jiān)控等智能化管理的目的。物聯(lián)網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)物與人之間的信息溝通。
能否掀起如當(dāng)年互聯(lián)網(wǎng)革命一樣的科技和經(jīng)濟(jì)浪潮,不僅為美國(guó)關(guān)注,更為世界所關(guān)注。物聯(lián)網(wǎng)前景非常廣闊,它將極大地改變我們目前的生活方式。它把我們的生活擬人化了,萬(wàn)物成了人的同類。在這個(gè)物物相聯(lián)的世界中,物品(商品)能夠彼此進(jìn)行“交流”,而無(wú)需人的干預(yù)。物聯(lián)網(wǎng)利用射頻自動(dòng)識(shí)別(RFID)技術(shù),通過(guò)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品(商品)的自動(dòng)識(shí)別和信息的互聯(lián)與共享。
1卓越計(jì)劃及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才需求
國(guó)家教育部于2009年決定實(shí)施的“卓越工程師教育計(jì)劃”,是為順應(yīng)國(guó)際發(fā)展趨勢(shì);適應(yīng)國(guó)家工業(yè)、企業(yè)需求;增強(qiáng)我國(guó)核心競(jìng)爭(zhēng)力、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家、走新型工業(yè)化道路;培養(yǎng)各類型工程師的重要決策。作為民辦應(yīng)用型本科院校也應(yīng)順應(yīng)這種發(fā)展趨勢(shì),提升自己的核心競(jìng)力。
創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才教育以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)業(yè)意識(shí)和創(chuàng)業(yè)精神為核心,以培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)素質(zhì)和能力為目標(biāo),以開(kāi)展創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)和實(shí)施創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目為載體,把創(chuàng)業(yè)教育貫穿于人才培養(yǎng)的全過(guò)程。這個(gè)過(guò)程可以說(shuō)是一個(gè)系統(tǒng)教育體系,包括:更新創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育理念、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育的有機(jī)融合、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程體系與教材建設(shè)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育師資隊(duì)伍建設(shè)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐活動(dòng)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育管理機(jī)制和教學(xué)組織形式等方面。
高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的培養(yǎng)目前還處于起步階段,分析高校的特點(diǎn),創(chuàng)新性的提出采用有別于研究型大學(xué)以學(xué)術(shù)帶動(dòng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)的模式和高職高專以技能帶動(dòng)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)的模式,獨(dú)辟蹊徑,培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需要的人才。具體包括科學(xué)定位創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),建立多維度的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程體系,健全創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)機(jī)制,全面推進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)的方案。
2物聯(lián)網(wǎng)卓越工程師人才培養(yǎng)目標(biāo)及規(guī)格
2.1人才培養(yǎng)目標(biāo)
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才需求隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和完善,物聯(lián)網(wǎng)將遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、公共安全、平安家居、工業(yè)監(jiān)測(cè)、高效農(nóng)業(yè)、健康護(hù)理等諸多領(lǐng)域,且應(yīng)用不斷延伸,未來(lái)將成為一個(gè)無(wú)孔不入的網(wǎng)絡(luò),成為一個(gè)具有上萬(wàn)億市場(chǎng)規(guī)模的龐大產(chǎn)業(yè)。面對(duì)規(guī)模宏大的產(chǎn)業(yè)變革,對(duì)從事物聯(lián)網(wǎng)工程與技術(shù)的專業(yè)型人才的需求將與日俱增,這些需求總的來(lái)說(shuō)主要體現(xiàn)在研發(fā)和應(yīng)用兩個(gè)領(lǐng)域。
在研發(fā)領(lǐng)域,目前,我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)水平已位于世界前列, 在一些關(guān)鍵技術(shù)上已處于國(guó)際領(lǐng)先地位,成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定的主要國(guó)家。因此物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)要為社會(huì)培養(yǎng)研究型人才,以便在產(chǎn)業(yè)鏈上游形成創(chuàng)新型的研發(fā)團(tuán)隊(duì),使我國(guó)在新興產(chǎn)業(yè)和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面掌握主動(dòng)權(quán)。
在應(yīng)用領(lǐng)域, 整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中涉及的環(huán)節(jié)眾多, 包括RFID 和傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件平臺(tái)的生產(chǎn)制造者、各種應(yīng)用平臺(tái)的開(kāi)發(fā)者、解決方案的提供者、運(yùn)營(yíng)商、終端客戶服務(wù)等。眾多的環(huán)節(jié)需要大量掌握物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識(shí)的從業(yè)人員。
本專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生要知識(shí)結(jié)構(gòu)合理,具備扎實(shí)的電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感器和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)高頻和微波技術(shù)、有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信理論、信息處理等基礎(chǔ)理論,掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的感知層、傳輸層與應(yīng)用層關(guān)鍵設(shè)計(jì)等專門知識(shí)和技能,并且具備在本專業(yè)領(lǐng)域跟蹤新理論、新知識(shí)、新技能的能力以及較強(qiáng)的創(chuàng)新實(shí)踐能力。
2.2人才培養(yǎng)規(guī)格
1)具有良好的思想品德、社會(huì)公德和職業(yè)道德,具有勤奮好學(xué)、勇于創(chuàng)新的精神。
2)具有基本的工程技術(shù)基礎(chǔ)理論,系統(tǒng)地掌握相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)基礎(chǔ)理論知識(shí);具有知識(shí)更新能力。
3)掌握信息獲取、處理的基本理論和方法,具有設(shè)計(jì)、集成、應(yīng)用及計(jì)算機(jī)模擬信息系統(tǒng)的基本能力。
4)具有物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域所需要的繪圖、運(yùn)算、實(shí)驗(yàn)、測(cè)試、表達(dá)及工藝設(shè)計(jì)技能及較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和自學(xué)能力。
2.3物聯(lián)網(wǎng)卓越人才培養(yǎng)形式
1)本科教育
① 新專業(yè)培養(yǎng):四年制物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)新專業(yè),基礎(chǔ)扎實(shí),培養(yǎng)周期4 年;
② 新方向培養(yǎng):在現(xiàn)有課程基礎(chǔ)上新建物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)專業(yè)方向,在大二、大三學(xué)生基礎(chǔ)上補(bǔ)充特色課程,培養(yǎng)周期2-3 年。
2) 研究生教育成立物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)研究生新專業(yè),培養(yǎng)人才層次高,培養(yǎng)周期3 年。
3) 社會(huì)培訓(xùn)/就業(yè)培訓(xùn)針對(duì)傳統(tǒng)培養(yǎng)的長(zhǎng)時(shí)間及社會(huì)需求的急迫性的矛盾,社會(huì)培訓(xùn)在近期內(nèi)是最好的暫時(shí)緩解人才需求的培養(yǎng)方式,電子信息類畢業(yè)生通過(guò)半年到一年的社會(huì)培訓(xùn),或高校大四學(xué)生的就業(yè)培訓(xùn),可以在1 年左右時(shí)間實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)。
2.4課程體系
課程體系建設(shè)學(xué)科基礎(chǔ)平臺(tái):高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、場(chǎng)論與復(fù)變函數(shù)、電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、高頻電子技術(shù)、C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)。高數(shù)和工程數(shù)學(xué)是后續(xù)課程的基礎(chǔ),必須開(kāi)足,其中,場(chǎng)論與復(fù)變函數(shù)是為學(xué)習(xí)電磁場(chǎng)與電磁波、微波技術(shù)與天線做鋪墊。電路分析及模擬、數(shù)字電子技術(shù)為電路設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ),系統(tǒng)底層設(shè)計(jì)需要C 語(yǔ)言做支撐。
專業(yè)基礎(chǔ)平臺(tái):數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、Java 程序設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)、信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理、通信原理,這些課程是計(jì)算機(jī)和通信專業(yè)的核心課程。例如計(jì)算機(jī)專業(yè)考研的專業(yè)統(tǒng)考科目就有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),Java 程序設(shè)計(jì)則是當(dāng)前流行的面向?qū)ο缶W(wǎng)絡(luò)編程語(yǔ)言等。
方向模塊:電磁場(chǎng)與電磁波、微波技術(shù)與天線、傳感器技術(shù)、RFID 系統(tǒng)應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)。
3 物聯(lián)網(wǎng)卓越工程師人才規(guī)格培養(yǎng)條件
3.1實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
(1) 充分利用已有的資源,立足于自主開(kāi)發(fā)建設(shè),以降低建設(shè)成本。通過(guò)專業(yè)教師直接參與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)可以增強(qiáng)教師的實(shí)踐水平,還可以增強(qiáng)教師對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的掌控能力;
(2) 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室不僅有先進(jìn)的設(shè)備,還要提供現(xiàn)代技術(shù)氛圍和最先進(jìn)的管理軟件。在建設(shè)過(guò)程中,企業(yè)將全程參與溝通,選擇使用率高、起點(diǎn)高、能體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用前景的項(xiàng)目建立實(shí)訓(xùn)環(huán)境,建立符合市場(chǎng)需求的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)室,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不知不覺(jué)中地積累到最先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)工程和開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn);
(3) 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室采用校企合作的模式,邀請(qǐng)技術(shù)公司一線工程師課堂授課,支持骨干教師參與企業(yè)項(xiàng)目合作開(kāi)發(fā),做到教學(xué)信息和市場(chǎng)同步;
(4) 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室可以為學(xué)生提供綜合實(shí)訓(xùn),也可以開(kāi)展對(duì)外技術(shù)培訓(xùn)和未來(lái)的職業(yè)技能鑒定工作。
3.2專業(yè)建設(shè)保障措施
(1) 教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式以及評(píng)價(jià)體系改革。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)以應(yīng)用為主,理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合,走產(chǎn)學(xué)研道路,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,重視實(shí)驗(yàn)室與實(shí)踐教學(xué),加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)動(dòng)手能力。利用教育信息化技術(shù),采取多媒體授課,學(xué)生“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)”、“學(xué)會(huì)思考”。
(2) 整合資源,逐步形成特色的專業(yè)學(xué)科群,學(xué)科群的建設(shè)與形成有利于發(fā)揮學(xué)科間的綜合優(yōu)勢(shì),并加強(qiáng)學(xué)科間的交叉與滲透。在學(xué)科群建設(shè)過(guò)程中,學(xué)科建設(shè)應(yīng)注意發(fā)展相關(guān)基礎(chǔ)學(xué)科和新興交叉學(xué)科,以科研項(xiàng)目為紐帶、以技術(shù)滲透為前提,組建跨系、跨學(xué)科的學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì),建設(shè)以科研攻關(guān)為任務(wù)的跨系、跨學(xué)科的研究中心,積極引進(jìn)優(yōu)秀教育資源、科研資源,整合學(xué)校現(xiàn)有資源,并形成相關(guān)學(xué)科群的師資隊(duì)伍與學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)。
(3) 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)。高素質(zhì)、實(shí)踐能力強(qiáng)的師資隊(duì)伍是提高物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的保證。學(xué)校應(yīng)該加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)具有豐富工程經(jīng)驗(yàn)的“雙師型”教師的引進(jìn),努力提高師資隊(duì)伍的業(yè)務(wù)水平和工程能力,不斷更新和拓展物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識(shí),提高專業(yè)素養(yǎng)。
(4) 擴(kuò)大交流,走開(kāi)放辦學(xué)之路。高校進(jìn)行物聯(lián)工程專業(yè)建設(shè)應(yīng)加強(qiáng)與地方政府、大中企業(yè)以及兄弟院校的合作,積極參與國(guó)際交流,走開(kāi)放辦學(xué)之路。
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要、德智體全面發(fā)展,具有良好的科學(xué)與工程素養(yǎng),系統(tǒng)地掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及相關(guān)學(xué)科的基本理論、基本知識(shí)、基本技能與方法研究,能在工程及實(shí)際應(yīng)用中從事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的規(guī)劃設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)工作, 富有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力、掌握多學(xué)科交叉知識(shí)的復(fù)合型工程應(yīng)用人才。
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聯(lián)網(wǎng)之后的又一次技術(shù)革命而備受關(guān)注,開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)研究和進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)成為政府和社會(huì)的共識(shí)。從美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬的“智慧地球”到國(guó)家總理的“感知中國(guó)”,作為新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè)重要組成部分的物聯(lián)網(wǎng)已成為全球矚目的熱門話題。環(huán)保部作為最早開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)探索和實(shí)踐并大力推進(jìn)的部門之一,在物聯(lián)網(wǎng)的探索與應(yīng)用方面已完成了兩個(gè)梯次的推進(jìn)。“十二五”期間,我國(guó)將進(jìn)行環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)第三梯次的推進(jìn),通過(guò)投資、考核和創(chuàng)新,按照物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu),把物聯(lián)網(wǎng)最新技術(shù)用到環(huán)境在線監(jiān)控中,建立運(yùn)維體系,實(shí)現(xiàn)三級(jí)數(shù)據(jù)貫通。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前我國(guó)已建成343個(gè)省市兩級(jí)污染源監(jiān)控中心,對(duì)1.5萬(wàn)多家重點(diǎn)污染源實(shí)施了自動(dòng)監(jiān)控。
重慶轄區(qū)主要分布在長(zhǎng)江沿線,是環(huán)保的敏感地帶,亟需構(gòu)建和完善物聯(lián)網(wǎng)在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用。重慶環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程建設(shè)旨在綜合考慮重慶市環(huán)保工作面臨的主要問(wèn)題及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策,以構(gòu)筑完善的三峽流域水環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控預(yù)警和綜合管理體系為突破,實(shí)施重慶環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)“123工程”。
1個(gè)平臺(tái),2個(gè)體系
重慶的三峽庫(kù)區(qū)面臨著較為嚴(yán)重的環(huán)保問(wèn)題。由于三峽庫(kù)區(qū)上游流域水環(huán)境安全狀況日益嚴(yán)峻,突發(fā)性水污染事件風(fēng)險(xiǎn)概率不斷增加,庫(kù)區(qū)流域水污染控制亟待加強(qiáng),水文水動(dòng)力條件變化使庫(kù)區(qū)水環(huán)境問(wèn)題更趨復(fù)雜,適合庫(kù)區(qū)流域水污染防治需求的高效適用關(guān)鍵技術(shù)尚待突破,水庫(kù)調(diào)度中的水質(zhì)改善和水華控制理論與實(shí)踐尚待探索等,迫切需要在重慶大力開(kāi)展環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。因此,重慶環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程建設(shè)被提上議程,將以構(gòu)建三峽流域水環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控預(yù)警和綜合管理體系為突破,基于感知互動(dòng)層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、服務(wù)支撐層和智慧應(yīng)用四個(gè)邏輯層次,實(shí)施重慶環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)“123工程”。其中,“1”是指構(gòu)建1個(gè)環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)資源云計(jì)算平臺(tái),“2”是指開(kāi)展2項(xiàng)物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新體系研究。
環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)資源云計(jì)算平臺(tái),包括水與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)預(yù)警監(jiān)測(cè)、總量減排與排污權(quán)交易、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、環(huán)境信用和環(huán)保公共服務(wù)、GIS支撐平臺(tái)服務(wù)等內(nèi)容。在重慶市環(huán)保局多年來(lái)環(huán)境信息化工作的基礎(chǔ)上,針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代環(huán)保業(yè)務(wù)的海量數(shù)據(jù),充分利用云計(jì)算和數(shù)據(jù)挖掘等先進(jìn)技術(shù),建立綜合的環(huán)保業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)和智能應(yīng)用服務(wù)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)環(huán)保數(shù)據(jù)的充分應(yīng)用。
同時(shí),要積極開(kāi)展2個(gè)創(chuàng)新體系研究,建立兩給體系,即運(yùn)維創(chuàng)新體系和技術(shù)創(chuàng)新體系。通過(guò)建立一種環(huán)保數(shù)據(jù)運(yùn)維模式,確保環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)工程建設(shè)、運(yùn)行、維護(hù)、管理等的順利連續(xù)實(shí)施;通過(guò)建立標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系,突破環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù),特別是關(guān)鍵設(shè)備上的自主創(chuàng)新,帶動(dòng)環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,從而為貫徹“環(huán)保為民”、促進(jìn)重慶社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供重要科技支撐。
3大物聯(lián)網(wǎng)工程
重慶環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程中的“3”是指建設(shè)3大環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工程,即環(huán)境質(zhì)量物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)工程、庫(kù)區(qū)環(huán)境安全物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管工程和污染源在線物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控工程。
環(huán)境質(zhì)量物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)工程主要是建立動(dòng)態(tài)的三峽庫(kù)區(qū)“面源污染動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)”,以便在線持續(xù)地監(jiān)控面源污染狀況,并把不斷改變的現(xiàn)狀因素傳輸?shù)较到y(tǒng),使系統(tǒng)處于跟蹤變化的狀態(tài)。該系統(tǒng)由六個(gè)相聯(lián)系的工作模塊組成,包括流域劃定和細(xì)分模塊、流域調(diào)查和植被土地利用類型區(qū)劃模塊、流域地理信息模塊、檢測(cè)工作模塊、模型計(jì)算模塊、決策和管理模塊六大板塊。
由于庫(kù)區(qū)環(huán)境安全情況復(fù)雜,既要做好對(duì)傳統(tǒng)空氣、水、噪聲等安全保障,還需要能夠?qū)σ苿?dòng)危險(xiǎn)污染源、重金屬、輻射源等平時(shí)能預(yù)防,出現(xiàn)突發(fā)事件能夠進(jìn)行應(yīng)急處理。為此,亟需建立庫(kù)區(qū)環(huán)境安全物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管工程,利用環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)車實(shí)時(shí)定位、環(huán)境應(yīng)急處置實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控、環(huán)境應(yīng)急管理實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)建立全方位的環(huán)境應(yīng)急管理處置體系,同時(shí)建立基于GIS的應(yīng)急管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)移動(dòng)指揮車的定位、查詢功能,實(shí)現(xiàn)環(huán)境事故的視頻監(jiān)控功能、應(yīng)急監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示功能和應(yīng)急指揮調(diào)度功能。
污染源監(jiān)控和防治是重慶環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵,需要建立一個(gè)完善的污染源在線物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控工程,通過(guò)在全市范圍內(nèi)布置大氣、水體、固體廢棄物、特征污染物、輻射等監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng),多方位、全時(shí)段地對(duì)各種可能的污染源進(jìn)行在線監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)事故早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警,為環(huán)境事故及時(shí)、有效的管理提供有力保障。這個(gè)污染源在線物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控工程至少要包含以下幾個(gè)系統(tǒng):
一是流域內(nèi)城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)及水污染治理設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng):通過(guò)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)和污染治理環(huán)節(jié)電氣控制設(shè)備上安裝監(jiān)控傳感器,對(duì)各環(huán)節(jié)生產(chǎn)設(shè)備或污染治理設(shè)備是否開(kāi)啟、生產(chǎn)或污染治理規(guī)模等進(jìn)行監(jiān)控,判斷企業(yè)污染治理設(shè)施是否正常運(yùn)行,不僅監(jiān)管了城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)向流域河道內(nèi)排放的水質(zhì)是否達(dá)標(biāo),還對(duì)污水治理設(shè)施的運(yùn)行狀況進(jìn)行了監(jiān)控。
二是河道運(yùn)輸污染物排放物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管系統(tǒng):對(duì)在長(zhǎng)江水域范圍內(nèi)注冊(cè)的危險(xiǎn)品運(yùn)輸船舶和途經(jīng)該水域的危險(xiǎn)品船舶實(shí)施全過(guò)程的監(jiān)控跟蹤,同時(shí),規(guī)范港航管理部門、海事部門對(duì)危險(xiǎn)品運(yùn)輸船舶的監(jiān)控, 實(shí)現(xiàn)監(jiān)控資源的共享, 使危險(xiǎn)品船舶水上運(yùn)輸過(guò)程和在港口區(qū)域時(shí)監(jiān)控的無(wú)縫對(duì)接。
三是大氣環(huán)境質(zhì)量物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng):在重慶市已有的污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基礎(chǔ)上,增設(shè)常規(guī)大氣污染物和特征大氣污染物傳感器,采用地面、近地、高空感知等方式對(duì)大氣溫度、濕度、硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳、臭氧、PM10、PM2.5等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量,形成高低空立體空氣質(zhì)量環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)體系,從而更加全面地了解固定污染源的污染物排放情況。
四是機(jī)動(dòng)車尾氣排放物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng):為機(jī)動(dòng)車排放污染物檢測(cè)機(jī)構(gòu)和機(jī)動(dòng)車污染防治管理部門提供的一整套系統(tǒng),對(duì)尾氣污染狀況、空氣質(zhì)量、超排車輛捕獲以及特定車輛排放檢測(cè)場(chǎng)、檢測(cè)設(shè)備、檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、存儲(chǔ)和加工,且系統(tǒng)提供雙向的數(shù)據(jù)傳輸,不僅能采集車輛檢測(cè)過(guò)程、結(jié)果數(shù)據(jù),更能實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)場(chǎng)、檢測(cè)設(shè)備、檢測(cè)人員、運(yùn)動(dòng)中的車輛及低空空氣質(zhì)量的監(jiān)控與管理。