发布时间:2023-10-09 17:42:11
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前言
物联网技术作为信息产业发展的第三次革命,涉及的领域广,其理念也日趋成熟。从整体来看,中国物联网市场主要份额有智能工业、智能物流、智能交通、智能电网、智能医疗、智能农业和智能家居等行业。2009年8月,“感知中国”的讲话把我国物联网领域发展推向了,我国在无锡建立了“感知中国”研究中心,中国科学院、电信运营商和多所大学在无锡建立了物联网研究机构,越来越多的行业和企业需要物联网技术人才,加大物联网工程技术各级人才培养力度,已经成为当前职业教育相关专业改革与发展的一项重要和紧迫任务,中职业学校的计算机网络技术专业课程的设置应该着眼于社会的发展需要,增加在物联网技术应用型人才培养,在课程设置、教学内容以及实训上增加物联网技术的知识与技能实训,培养既掌握计算机专业的知识技能,又懂得物联网技术的复合型技术人才,适应社会信息化产业新趋势的发展。
1中职物联网技术专业现状
目前,全国大多数本科、高职院校都开设物联网工程技术专业,并把该专业作为重点规划和发展专业,学科知识体系及课程设置都在研究与探讨,物联网专业教学与实训处在摸索、实践阶段,没有成熟的体系、成功的经验可以借鉴。中职学校也积极创造条件开设物联网技术应用专业,但是物联网技术是多个学科技术交叉融合的新兴发展技术,主要涉及计算机网络技术、计算机软件开发和电子技术等综合的学科应用,而大多数中职学校学科体系不够完善、受学制,专业师资和教学实训设备等因素限制,如何在学校现有师资、课程、实训设备的基础上,创建能满足物联网产业企业的需求、又具有本校特色的物联网专业,是各个学校急需解决的问题。在物联网技术专业的建设与人才培养上采用两步走的方式来实现:第一步,各中职学校将结合学校学科专业体系的特点与优势在电子技术应用、计算机网络技术、计算机软件技术专业增加物联网技术方向的基础课程和实训课程,进行探索与实践。第二步,整合相关专业教学实践、教学资源,制定统一、完善的物联网专业课程体系和人才培养方案,使之形成一个整体。
2物联网技术的专业课程设置
目前,计算机网络技术专业所开设的专业课程与教学实践都是基于普通计算机之间互联的网络工程技术,而物联网是物与物相连的互联网,是互联网的延伸,物联网技术是多个学科技术交叉融合的新兴发展综合技术。主要涉及电子技术、网络技术和软件技术等综合的学科应用技术,知识系统非常庞大,必须进行研究与梳理,依据人才培养的目标定位,考虑中职学制与学生学习能力,根据网络专业的课程架构与知识体系,合理组织增加物联网技术的知识,进行适时课程的设置调整,根据物联网技术系统层次结构特点和关键技术,课程设置如图1所示,使学生掌握新的知识与技术,从而扩大就业面,提升在就业中的优势而计算机网络技术专业标准课程设置中已经涵盖了物联网技术网络层知识领域,只需要增加的主要是物联网感知层和应用层的相关核心课程。具体是在专业基础课增加《物联网技术导论》,专业课上增加感知层《传感技术与检测》、《RFID技术与应用》、《传感网组网技术》课程和《网站建设与管理》、《数据库的应用技术》应用层课程。
3物联网技术实训体系设置
对于中职学生而言,物联网技术应用的定位应体现在工程实践性,学生需要有知识理论的学习,更要注重工程能力的实践,根据物联网工程的工作过程构建实践体系,设计教学实训内容,注重培养学生实际工程的应用技能,根据物联网技术专业课程的设置,结合计算机网络技术专业的实训教学与设施情况,确定物联网技术专业课程的实训体系,确定实训教学的内容。(见表1)
4物联网技术教学实训的实践
中职计算机网络技术专业受学制(三年)和学生学习能力、实训条件、师资等因素限制,课程调整的空间较小,在明确专业人才培养定位,根据网络专业的课程架构与知识体系,合理组织增加物联网技术的知识教学与实训,系统的增加物联网技术的知识,适当调整专业课程,一方面将物联网传输层新技术与知识“嵌入”到原有的课程教学中,比如:将传感器技术和RFID技术知识作为电子技术基础的内容,无线传感网组网技术加入到网络课程中,将数据库技术知识融入网站建设与管理课程中。另一方面,进行适时课程的设置调整,在有限的学时上增加《物联网技术应用》课程教学与实训,进行典型的应用系统综合实训,如智能家居与智能安防监控综合实训。
5物联网技术实训室设计
计算机网络技术专业建设有完善的网络布线实训室、网络设备配置实训室、系统搭建实训室、网络安全实训室,能完成网络工程的实践教学实训。物联网技术实训室可以对原有的网络工程实训室进行改造,规划和购置物联网实训模块设备,模拟物联网应用工程环境和实际应用环境,构建“理实一体化”物联网技术应用实训室,拓展原有实训室的功能,提供课程教学实训从理论知识学习、讲解到演示、基本技能训练、工程项目实践等多层次教学实践。借鉴网络技术的项目教学实践体系,根据物联网工程的工作过程构建实践体系,设计教学实训内容,注重培养学生实际工程的应用技能。因此,通过物联网技术专业课程、实训体系设置、实训实践及实训室建设的研究和探索,我们可以在中职计算机网络技术专业增加物联网技术的知识与技能实训,培养既掌握计算机网络专业的知识技能,又懂得物联网技术的复合型技术人才,扩宽计算机网络专业的学生就业渠道,提高学生就业竞争力。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育.中等职业学校专业教学标准---信息技术类(第一辑)[M].高等教育出版社,2015.
[2]黄永前,刘凌.中职计算机网络技术专业物联网技术课程设置探索[J].物联网技术,2016.
关键词 :高职院校;物联网技术;专业建设;课程体系
作者简介:周亮,男,兰州石化职业技术学院信息处理与控制工程系讲师,硕士研究生,主要研究方向为软件开发技术;张克功,男,兰州石化职业技术学院信息处理与控制工程系讲师,硕士研究生,主要研究方向为信息处理技术;党燕,女,兰州石化职业技术学院信息处理与控制工程系副教授,硕士研究生,主要研究方向为传感器技术。
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1674-7747(2015)06-0036-04
物联网是基于互联网络、移动通信网络等信息传输载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络,其英文名称是“The Internet of things”。和传统的互联网络相比较,物联网是基于各种感知技术的广泛应用,是一种建立在互联网基础之上的泛在网络。
一、物联网技术发展现状及前景
近年来,美日等发达国家和经济体先后提出了智慧地球、智慧城市等概念,带动了物联网产业的迅猛发展。目前,物联网产业资金投入量大,参与建设的大型高科技企业多,预计在2015年前后,物联网产业将进入蓬勃发展的时期。物联网技术的应用一方面可以提高生产效率,另一方面,可以为全球经济的复苏提供一定的技术动力。美国、欧盟等已投入巨资,研究探索物联网技术,我国也在高度关注、重视物联网技术的研究和发展。据美国权威咨询机构FORRESTER预测,到2020年,世界上物—物互联的业务,与人—人通信的业务相比,将达到30比1。因此,物联网产业被称为下一个万亿级的技术产业,是未来推动世界经济高速发展的重要生产力。[1]
二、高职院校开设物联网技术专业的必要性和重要性
自2009年我国在政府工作报告中提出发展物联网技术和产业以来,物联网已进入快速发展阶段。工信部预测,我国物联网市场规模到2015年将超过5 000亿元,2020年时将启动万亿元级别的市场规模。[2]在以往几年多所知名高校相继成立物联网技术专业的基础上,2011年,全国又有一些高校和企业加入了物联网教育和研究行列。基于以上几点,在良好的发展环境和国家政策的大力支持下,高职院校建设物联网技术专业势在必行,并有着较好的发展前景。
物联网技术自1999年提出以来,经过十多年的经验积累和技术研究,已进入蓬勃发展时期,物联网产业相关领域的人才相对匮乏,就业缺口大,各层次的物联网技术教育显得尤为重要。物联网产业的大量人才需求,能够很好地解决目前高职院校招生难就业难的问题。学生就业将更多地走向沿海发达城市,在物流、安防、交通、汽车等多个行业充分发挥技能,施展才华。[3,4]因此,高职院校应积极响应国家产业转型优化升级战略,结合现有专业技术优势资源,将物联网技术作为一个重要的专业方向进行规划和建设,为国家培养适应形势需求的人才,为学生创造更好的就业机会,为学院科研工作提供更好的实验条件。
三、高职院校物联网技术专业课程设置与课程体系构建
(一)物联网行业从业技能分析
物联网技术是计算机、电子、网络、通信及软件工程等多个技术相融合的综合应用技术。从物联网产业链的角度分析,物联网产业可以分为感知控制、数据传输和数据处理三个环节。感知控制环节通过感知设备获取物体的状态信息,这个环节需要从业人员具备电工电子技术以及嵌入式设备设计和调试的能力;当信息被感知后,通过数据传输环节将数据传输至数据处理环节,这个环节通过通信网络传输数据,需要从业人员具备计算机网络和数据通信等技术;数据处理环节主要对接收到的数据进行分析、处理和应用,需要从业人员具备系统设计、系统应用和系统管理的能力。
综上所述,可将物联网技术分为3个层次,分别是感知层、通信层、应用层。感知层技术主要涉及感知终端的设计和应用技术;通信层主要涉及计算机网络和通信技术;应用层主要涉及物联网应用系统软件开发及维护技术,物联网行业从业人员所需技术如表1所示。
(二)培养目标
根据对物联网行业从业技能的分析,物联网技术专业培养目标是德、智、体全面协调发展,掌握物联网的基本理论、基础知识,具备基于计算机技术、自动控制技术、传感信息处理技术和互联网技术进行信息标识、获取、传输、处理、识别和控制的能力,能够进行物联网系统集成、物联网相关产品的开发和应用、物联网工程实践,服务于经济和社会发展需要的高素质复合型应用人才。
(三)专业课程设置
根据物联网行业从业人员所需技术分析,核心课程的设置可分为三个部分,分别是感知层课程、通信层课程和应用层课程。
感知层课程主要涉及感知终端的设计和应用技术,包括各种传感器的设计、调试和应用技术,以及芯片设计和应用技术,如射频标签和嵌入式芯片开发、调试技术等。要求学生通过该层次课程的学习,掌握一定的数字和模拟电子技术、嵌入式开发技术等内容。通信层课程主要涉及数据传输环节的相关技术,要求学生通过该层次课程的学习,掌握计算机网络和通信的相关技术,具备通讯系统的运行维护与管理能力,以及通信设备的安装、调试和故障排除能力。应用层课程主要涉及物联网运行系统的开发和维护技术,要求学生通过该层次课程的学习,具备物联网应用系统的开发和维护能力。
为了能够较好地实现专业培养目标,专业课程设置如表2所示。
(四)专业课程体系构建
各专业课程之间的关系如图1所示。
四、物联网技术专业就业前景
物联网作为国家倡导的新兴战略性产业,受到了社会各界的广泛重视。当前,物联网技术专业已成为就业前景十分广阔的热门专业,有较多的知名企业参与物联网的建设和运营。物联网用途广泛,遍及智能家居、智能交通、现代物流、环境保护、精细农牧业、智能消防、工业监测、政府工作等多个领域。通过物联网技术专业的培养,学生能够了解与物联网产业有关的法规与发展动态;具有设计、构建、调试、维护物联网系统的能力;具有对物联网信息系统进行管理的能力。物联网技术专业的毕业生能够就业于参与物联网相关产业的企业,从事物联网系统设计、开发、管理与维护等工作。
综上所述,物联网产业有着很大的发展空间,将成为我国及世界经济新的增长点。随着我国物联网产业的发展,物联网行业需要大量的高技术、高技能人才,物联网技术专业毕业生所从事行业具有广泛性和灵活性的特点,这无疑为高职院校提供了新的发展契机。
参考文献:
[1]张南.中国移动:物联网是“万亿级”产业[J].通信世界,2009(36):I0007.
[2]石军.“感知中国”促进中国物联网加速发展[J].通信管理与技术,2009(5):1-3.
[3]徐益清.专业建设新途:“三段阶梯式”和“两个一
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2016)04-0-02
0 引 言
少数民族预科教育是我国高等教育的一种特殊形式[1],同时也是我国民族高等教育中不可或缺的重要组成部分。预科学生在第一年的学习中强化高中课程,第二年再转入本科学习。在转入本科学习之前,他们面临着专业的选择。专业选择的好坏与成功与否,意味着他们是否能够很好地完成本科学业,也意味着对少数民族学生的培养是否成功[2,3]。因此,专业选择便成为预科生进入本科学习的一个重要环节。
物联网的理念由来已久,但物联网的基本思想在本世纪90年代才真正被提出,它的出现催生了一个新的信息技术产业,并被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一[4]。其应用范围包含了工业、农业、军事、交通、医疗等各个行业,是继计算机、互联网技术之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网工程专业是教育部允许各高校新增专业后,高校申请最多的专业,说明了各个高校对物联网专业人才培养的重视。物联网技术领域的人才需求每年在百万人左右,并以30%的年增长率递增,说明了物联网技术专业人才培养的迫切性。
很多少数民族预科生对“物联网”这个名词虽然并不陌生,对物联网技术也怀有一定的憧憬和梦想,但真正了解物联网工程专业、了解物联网技术的应用以及物联网工程专业就业方面的却很少。这就使得他们在专业选择时有些迷茫,不敢大胆选择新开的专业,也很难选择适合自己的专业。本文通过对物联网工程专业的介绍以及对少数民族预科学生专业选择时存在的问题进行分析,对他们的专业选择提出一些引导性建议和意见,帮助他们摆脱迷茫状态,选择适合的专业。
1 物联网工程专业介绍
物联网工程专业相比于其它专业,没有什么特殊要求。物联网技术偏重于硬件,更适合有基本硬件基础的学生。其开设的课程主要以硬件课程为主,包括掌握基本技能的课程:数字电路基础、模拟电子线路、计算机组成原理、C语言程序设计等,技能提升类课程,例如低功耗ARM处理器与接口技术、Cadence原理图及PCB电路设计、实时操作系统、传感器与无线传感网络、ZigBee系统开发、RFID与物联网等。
物联网工程专业主要包含了三大核心技术[5],分别是传感器技术,FRID标签和嵌入式系统技术。其中传感器技术也是计算机应用中的关键技术,在工业、农业、军事、医疗等方面都有广泛的应用。RFID标签技术是一项融合了嵌入式技术和无线射频技术的综合技术,在自动识别和物品物流管理中应用前景非常广泛。嵌入式系统技术综合了电子应用技术、集成电路技术、传感器技术和计算机软硬件技术,是一项更为复杂的技术。目前,以嵌入式系统为核心的智能终端随处可见,并改变着人们的生活,推动工业生产和国防军事的发展。
目前,物联网技术正处于高速发展阶段,其应用覆盖了水质监测,园林培育,病人监护,家居安防,消防、交通、环境的智能监控等各个领域。由于物联网技术的用途越来越广泛,因此该技术对人才的需求也越来越大,并将以30%的年增长率快速增长。这就给学生们带来了更多的就业机会和就业选择。一些大型的IT知名企业,如华为、中兴、联发科、西门子等都在大量招聘物联网技术工程师。
2 少数民族预科生专业选择存在的问题及影响因素
2.1 存在的问题
预科教育存在特殊性,其旨在为本科教育培养文化基础牢、综合素质高、实践能力强的合格的大学生,而不是学历教育,不能借鉴本科的教育模式,因此各种问题也随之而来。而预科生的专业选择问题关系到他们的未来,也是决定预科教育是否成功的重要环节。特别像物联网工程这样的新专业,学生在专业选择时更陌生,往往会与物联网工程专业擦肩而过。本文通过问卷调查以及个人访谈的形式,了解到预科生专业选择过程中存在的问题,主要有如下几点:
(1)很多预科学生不了解专业选择政策以及专业设置,被动地接受学校专业选择的安排。比如很多学生在专业选择前并不知道还有物联网工程专业,因此不会提前了解关于该专业的设置、开设课程、就业方向等。在进行专业选择时盲目跟风,四处打听,犹豫不决。个人的专业取向,他人观点以及同学的专业选择也会影响他们的情绪,产生思想波动,从而影响专业选择的结果。
(2)对备选专业了解不够。不少同学通过打听了解专业设置,知道有物联网工程专业可以选择。但是由于物联网工程专业是近几年新增专业,已毕业学生还很少,网上对该专业的评价较少,某些评价也不免掺杂个人情感。学生自己很难全面客观地了解该专业。
(3)缺乏重视,盲目跟风。少数民族学生进入预科学习之后已经成为准本科生,所以对一年的专业选择不够重视,不会主动去了解专业选择的政策以及专业选择动向。待到专业选择时盲目跟风,随意选择。
2.2 专业选择的影响因素
预科学生在专业选择时表现出来的问题,导致他们在选择专业时困惑迷茫,甚至无所适从,主要是由于以下几个因素的影响:
(1)自我认识不清
中国的应试教育严重禁锢了学生的思想,他们所学的内容大多数都来自于课堂上老师的讲授,缺乏独立思考和个性培养,学生不能清晰的认识自己,了解自己。他们不明确自己需要什么,也不清楚自己喜欢什么,更不知道自己适合做什么。对自己的学习生涯没有详细的规划。
(2)对专业缺乏了解
预科学生可选择的专业有限,只有事先了解才能更明确目标。然而很多学生并不重视,从入学就开始进行专业问题了解的更是少之又少。更多的同学选择被动地等待学校安排,被动地进行选择。同时,预科学生了解专业的途径单一,只能从网上查找到少量的相关信息,缺乏专业人士的讲解和解读。专业选择应该从入学后就着手准备,而多数学生没有这样的意识,专业认识不够,准备工作不充分,选择时手忙脚乱。
(3)专业选择的目的不明确
大多数学生在专业选择时着眼于现实,以找工作为目的来选择专业,或者根据当前的就业形势选择热门专业。虽然期望能从兴趣出发,但是总的来说不利于自身发展,同时缺乏远见卓识。
(4)来自他人的影响
预科学生在选择专业时父母会把自己的意愿强加在子女身上,老师、同学、朋友也会发表自己的观点,给出一些建议和意见,同时还有来自网络的信息。因此,有的学生会按照父母的要求来选择专业,有的学生也会因为老师、同学或者朋友的观点而动摇,甚至因为网上一些不负责任的言论,相信所谓的“热门”专业、“ 冷门”专业,从而盲目跟风。这些都会给他们的专业选择带来很大的影响。
3 给预科生在物联网工程专业选择的建议
少数民族预科生在专业选择时相较于一般学生有一定的优势。因为他们有一年的时间在大学校园学习,利用这段时间就可以对一年后的专业选择政策、动向以及将要选择的专业做一个详细的了解。在进行专业选择时就会做到有备无患。因此学校和学生更要充分利用这一年时间做好少数民族预科学生专业选择的前期准备工作。以下主要从两个方面提出预科生在物联网工程专业选择中的建议。
(1)首先是学校,学校在预科学生选择专业方面起到了非常重要的作用。在少数民族预科生进校后,学校应组织相关教师或专家对预科专业选择政策进行解读。同时告知学生可供他们选择的具体专业,提醒学生提前准备。其次对于新开的物联网工程专业,开展专业解读的系列讲座。主要应围绕物联网工程专业的人才培养目标,人才培养计划,目前的应用领域以及专业的就业前景等方面展开。最后,组织学生观摩学习,主要是了解物联网技术在实际生活中的应用,使学生更直观地了解物联网技术,了解物联网工程专业,激发学生的学习兴趣。
(2)其次是学生,学校在做一个方向性的引导后,学生需要沿着这个方向作深入的了解和学习,才能达到预期效果。因此,首先必须重视专业选择,这是关系到个人今后发展的重要选择;其次在进入校园后应主动了解专业选择的动向,以及专业设置。尤其是对新的专业更要深入了解,并积极参加学校组织的专业解读讲座。再次是根据知识讲座和自己的了解,明确自己的专业选择方向避免盲目跟风。
4 结 语
物联网技术的快速发展和该领域越来越大的人才需求,促进了物联网工程专业的发展,其中物联网工程技术人才的培养又满足物联网技术对人才的需求。而预科教育在几十年的发展过程中,专业选择问题一直都是重头戏。对于预科生在物联网专业选择时面临的种种问题,通过问题分析找出影响因素,寻找解决方案并具体实施。希望所有预科生对物联网工程专业有更深入、更全面的认识,在面对专业选择时思路清晰、目标明确,选择适合自身发展同时又感兴趣的专业。
参考文献
[1]庞晶,萨仁图雅.关于加强与改进民族预科教育的探索与研究[J].内蒙古工业大学学报(社会科学版),2003,12(1):100-101.
[2]蒋永红,党波涛.民族预科学生专业取向的调查研究[J].高等函授学报(哲学社会科学版),2009,22(6):102-104.
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)19-0267-02
一、物联网专业课程体系
物联网是计算机和互联网技术的延伸和发展,促进了互联网的进一步完善。物联网具有信息感知等基本功能,并在感知技术的基础上发展了交互技术,促进了物联网技术的不断成熟。[1]“物联网技术”是湖北工业大学计算机学院在“十三五”规划时期新开设的专业,在2016年学院进一步完善了的“物联网技术专业本科培养方案”,并对物联网专业学生进行导师指导制,在大三以后的学习中按照自己的专业兴趣度选择物联网专业小方向。此次的创新改革体现了将创新性课程且符合信息产业新需求、培养创新性人才等目标。课程创新规划旨在以工程技术为主线,着力提高学生的工程意识、工程素质与工程实践能力,培养能够满足物联网产业未来发展需要、适应和引领未来的物联网发展方向的工程师。[2]
二、关联分析物联网专业的学生数据
关联分析是数据挖掘中十分重要的一种方法,其中Apriori算法作为关联分析的主要应用方法已经十分稳定成熟。Apriori算法的基本思想是:第一步先找出所有的频集,这些项集出现的频繁性至少和预定义的最小支持度一样。然后由频集产生强关联规则,这些规则必须满足最小支持度和最小可信度。接下来使用第一步找到的频集所产生期望的规则,产生只包含集合的项的所有规则,其中每一条规则的右部只有一项,这里采用的是中规则的定义。一旦这些规则被生成,那么只有那些大于用户给定的最小可信度的规则才被留下来。为了生成所有频集,使用了递推的方法。总的来说:首先找出支持度大于最小支持度的项集;然后使用该项集产生的期望规则;接着对项集进行连接、剪枝;最后得出频繁项集。[3-5]当前普遍存在一个现象:大学所培养出来的大学生与企业的期望往往不相符,学生质量在不断下降,很重要的一个原因就是就是学生没有选择好自己的就业方向,不能很好地了解自己。
物联网专业可以大致分为硬件和软件两个方向。为了让学生了解自己适合哪个就业方向,我们可以对学生的各科成绩及科目偏科的方向来进行分析,从数据中找出一些规律,亩指导学生进行对未来就业方向的选择。以下关联分析数据为本校2012级物联网专业的100位同学在大学前两个学年的专业课(C语言,数据结构,数字电路以及模拟电子技术)的原始成绩为研究样本。我们将通过Apriori算法对物联网专业的学生从大一开始的专业课成绩进行分析,帮助他们确定大学后两年的专业侧重方向,在专业课学习中发挥自己最大的兴趣度和能力。经过关联规则的初步分析如表1所示。
支持度计算(设支持度阈值为0.5),support:C语言:11/20=0.55;support:数据结构:15/20=0.75;support:数电:15/20=0.75;support:模电:17/20=0.85;
置信度计算
confidence(模电,C语言)=0.529 confidence(数据结构,C语言)=0.714
confidence(模电,数据结构)=0.706 confidence(数电,C语言)=0.315
confidence(数电,模电)=0.8 confidence(数据结构,数电)=0.311
confidence(模电,数电)=1 confidence(数据结构,模电)=0.414
confidence(C语言,数据结构)=0.72 confidence(C语言,模电)=0.215
confidence(数电,C语言)=0.467
经整理得到表2的结果。
由此我们可以得出:模电和数电关联度比较高,是偏硬件方向的,C语言和数据结构关联度比较高,是偏软件方向的,所以模电和数电成绩相对好的可以选择硬件方向,C语言和数据结构成绩相对较好的同学可以选择软件方向的。
三、结语
当前普遍存在一个现象:大学所培养出来的大学生与企业的期望往往不相符,学生专业知识不符合工作需要,其根本原因在于大多数学生没有选择好自己的方向,学生在大学专业课学习的重要环节不能很好地将自己兴趣度与专业相结合。因此本文使用Apriori算法对物联网专业的学生从大一开始的专业课成绩进行分析,帮助他们确定专业侧重方向,更好地开展专业课学习和创新实践活动,在专业学习中发挥自己最大的兴趣度和能力,成为更加具有竞争力的物联网毕业生。
参考文献:
[1]李宇.探析物联网信息感知与交互技术[J].信息通信,2015,(8):133-133.
[2]吴B,王春枝,叶志伟.面向信息时展的物联网技术课程创新规划研究[J].教育教学论坛,2016,(17):233-234.
[3]毛国君,刘椿年.基于项目序列集操作的关联规则挖掘算法[J].计算机学报,2002,25(4):417-422.
[4]毛国君,王实.数据挖掘原理与算法第1版[M].清华大学出版社,2006.
[5]黄德才.数据仓库与数据挖掘教程[M].清华大学出版社,2016.
Research on Relevance Analysis of Interest Degree of Learning Based on Internet of Things
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。
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。
二、物联网技术对高职学生就业质量服务
2.1构建全国通行的就业指导服务网络平台
围绕高职学生和企事业用人单位的需要,完善平台各个模块的功能,优化平台运作和软硬件系统,统一各外来平台的数据信息,利用大数据库开发整合社会用人单位资源,通过线上就业指导服务,推进对高职学生和企事业用人单位开展个性化深层次服务,增强平台的吸引力。开展就业指导咨询,线上答复毕业生就业过程中遇到的各类问题,逐步引入专业化服务。学生可根据就业信息指导,了解最新就业政策,有助于确立适合自己的就业方向。平台提供的就业信息权威、针对性强、可信度高。运用物联网技术,就业平台的动态信息都是经过严格的筛选和甄别,将用人单位的选人标准、薪酬等重要信息涵盖其中,能满足高职毕业生个性化、多样性的就业信息需求。学生可以通过就业平台了解最新的就业信息,进行自我职业定位。平台根据以往毕业生的去向进行跟踪,实现就业反馈,以便保证就业指导的实效性、科学性。
2.2建立高职学生与不同类型企事业单位的互动交流平台
为满足高职学生的不同个性化需求,可建立学生与不同类型企事业单位的互动交流平台。高职学生可根据自身的专业优势和个人爱好,自主与相关企事业单位进行互动交流,根据平台给予的企事业用人单位的人才需求信息,可有效的选择适合自己的工作岗位,营造自助互动的就业氛围。根据以往高职毕业生就业受诸多方面因素限制的状况,在物联网技术下,用户可与企事业用人单位进行及时自主互动交流,丰富毕业生用户的择业领域,提高了毕业生在就业过程中的自由度,能充分让学生根据自己的专业优势进行自主就业,有效改善以往出现的高职毕业生盲目择业,对未来工作没有明确方向以及高跳槽率等现象。
2.3提供系统性的就业信息查询业务
利用物联网技术将高职院校毕业生与企事业单位紧密联系起来,由此达到提高高职院校毕业生就业质量和满足企事业单位对专业人才需求的效果,实现高职毕业生与其自身专业相关的企事业单位衔接的紧密性。构建系统的就业信息查询业务,毕业生用户可以通过平台实现修改口令、查看留言、查看专业及非专业的招聘信息、修改个人资料、查看重要通知、查询用人单位需求信息、查询用人单位录用信息、查询所报单位统计、查询面试时间地点、查询近期单位面试报名情况等功能。让毕业生用户及时咨询到最新最权威的就业信息,缓解高职学生获取就业信息受限状况,增强高职学生对企业文化的了解及感性认识。
2.4开发职业测评系统
为满足学生职业生涯规划需要,由此开发职业测评系统。选取目前最科学、最准确、最实用的测评工具,帮助学生进行基本性格、基本素质、心理特征、职业性格、职业素质、职业能力等六大方面的测评,能准确记录学生测评结果,能详细统计分析学生测评情况,帮助学生确定自己的职业生涯规划。进行准确有效的职业定位,在物联网技术下,开发职业测评系统,全方位高效率的对高职毕业生进行有针对性的分析,能够有效节约毕业生的就业成本,还能有利于满足企事业用人单位对专业技术人才的需求,保证用人单位能够应聘到专业的适合本单位发展需求的高职人才。有效的职业定位,能使用户充分认识到自己的就业方向以及适合自己的工作,节省了毕业生的就业时间,及时的将毕业生与用人单位紧密结合起来。
2.5有效促进我国毕业生就业质量的发展
物联网模式下的高职学生就业质量服务平台,通过对高职毕业生和企事业用人单位的有效结合,为高校毕业生提供高效、全面、优质的就业服务。高校毕业生就业是我国近几年来社会普遍关注的问题,而高职毕业生就业质量问题也成为社会的焦点。本平台能够根据毕业生个性化的需求,通过多种渠道对其进行针对性的就业指导,并提供大量的用人单位人才需求信息,便于毕业生就业及提高就业质量。缓解了我国出现的毕业生就业率低,高跳槽率,就业质量不高的现象,有利于改善我国毕业生就业过程中面临的诸多矛盾,直接促进我国企事业用人单位的发展,为国家创收做出重大贡献。
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编:1009-3044(2016)31-0112-02
1引言
物联网是1999年提出的,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,是一个全新的技术领域,包含RFID射频技术、有线传感技术、无线传感技术、数据交换与网络异构、终端管理等关键技术。
在国外:美国提出“智慧地球”;2009年10月,欧盟委员会以政策文件的形式对外了物联网战略,提出要让欧洲在基于互联网的智能基础设施发展上领先全球;日本在2004年提出了U-Japan计划,2006年提出了I-Japan战略2015;韩国在2004年3月提出了U-Korea战略等。
在国内:2009年8月和12月,提出建立"感知中国"。2011年11月末国家又制定了物联网十二五发展规划。近年来,我国中央政府及各地方政府对物联网产业的政策扶持力度不断深入,“政策先行、技术主导、需求驱动”成为了我国物联网发展的主要模式。经过多年的发展,我国物联网产业规模已经从2009年的1700多亿元增长到2014年的6000多亿元,预计,2016年物联网规模将达到8500亿元,年复合增长率超过30%。到2020年,物联网产业规模要比信息互联网大30倍,是典型的朝阳产业。在这样的背景下,2011年有近40所知名院校获批开办物联网专业、2012年又有30多所院校获批开办物联网专业,2013年有些中职学校也开始开设物联网相关方向的专业,我校在《厦门市人民政府关于加强职业培训促进就业的实施意见》(厦府[2011]219号)文件精神下,结合海峡西岸经济区建设发展战略,根据我校办学及专业的特色和优势,也在计算机网络技术专业下与厦门软件职业技术学院联合开办了物联网方向的5年制高职班)。
1在中职学校开设物联网专业的意义
中职学校当下的教育目标是将学生造就成为未来社会发展的主体,使学生成为会学习,能工作且自立于社会的人;成为探求新知不断完善自我、主动适应社会发展和职业变革的人。中职学生有了宽厚的知识和扎实的基础能力,有了正确的价值观、人身观和科学的思维方法,就会极大地促进学生广泛就业的适应能力,成为一专多能、一专多技的应用型人才。
物联网产业的发展和普及,急需大量的相关研究人才,高等学校争相开设的物联网专业,培养的大都是这一类型的人才,主要为企业培养物联网技术系统设计,系统及设备的硬件设计制造及软件代码编写等方面的人才。同时,在物联网技术的创新发展和应用推广等,还需要大量中低端的应用型技术人才,职业院校的培养目标就是为社会培养这类工程技术类人才。随着物联网产业的发展和普及,在工程技术领域,还需要大量的一线技术人才。物联网技术的发展和物联网设备的规范和统一,为中职学生成为物联网工程技术一线技术人才创造了可能,在中等职业学校开设物联网应用技术专业也成了当务之急的事。
学生在毕业后要能够依据行业及社会现实,通过对各种信息进行收集分析、整合判断,对计算机网络行业的发展趋向有所预测。现在一生从事多种职业已成为普遍现象。这就要求中职毕业生要想得到很好地发展,不仅要对本行业的前景有预测能力,还要对相关行业或可能从事的行业乃至社会的发展做出预测。进而能够根据行业及社会的发展要求,不断调适自己,以适应社会,立于不败之地。
2用物联网思想向中职计算机网络技术专业的渗透
2.1入学的专业介绍
现阶段的初中生在中考结束,报考中职学校时选择专业具有盲目性,对将要学习的专业认识严重不足。甚至有相当一部分学生对本专业有着认识的误区,片面地认为学计算机网络就是“玩”电脑联网游戏。因此,中职学校在新生入学时,非常有必要向学生介绍计算机网络专业的内容和特点,同时也把物联网介绍给学生。从物联网的技术支持到物联网的现实应用,让学生真实地感知“物联网时代”就像“互联网时代”一样已经汹涌澎湃地向我们走来,并且我们所学的计算机网络专业正是这浪潮的最前峰技术甚至是主力技术。这种学前的引导,对每位选择计算机网络专业的学生都是一种激励。
2.2 学生的专业学习
物联网技术是通过射频识别(RFID)、红外感应器、无线传感器网络、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。技术上,中职学校计算机网络专业课程与物联网联系紧密以及相关联内容的是多方面的。在信息传输技术方面,关于信息的物理传输介质、组网技术、信息传输方式、路由协议和算法等知识内容都与网络技术相通;在信息处理技术方面,关于数据存储技术、数据加密、数据管理技术、数据安全机制、海量数据处理等知识内容也是相类似的。对于文化基础不是很好的中职生来说是比较难于理解掌握的部分,也是需要我们计算机教师想方设法利用各教学方法手段来完成这个教学目标,以达到良好的教学效果。
应用上,中职学校计算机专业普遍都会开设的图形图像设计、网页制作、动态网页制作、动画制作、视频剪辑等课程的知识内容在物联网上应用都具有举足轻重的地位。由于物联网的真正内涵是让人们去真正实现“物―物”相连,“物―人―信息―社会”相通,即是让人们能轻松去“感知”这个物的世界,因此,“交互性”是各种物联网应用的重要体现。据此,教师在教授像Photoshop、网络操作系统、网络设备调试等课程时,应打破以往的教学常规,利用项目教学法、学习德国职业教育模式、校企合作、微课教学、Mooc教学、混合式教学、顶岗实习等模式进行教学,这些对于物联网即将来临时代的中职计算机网络专业的学生来说,是他们职业生涯的珍贵的基石。
2.3 学生的就业指导
职业类院校培养的学生主要从事安装、调试、维护、生产、营销和推广等工作。物联网是一个智能的网络,它在现实生活中方方面面的应用,涵盖了交通、建筑、家居、环境监测、农业、食品安全、健康医疗、军事车防、电网、物流等很多行业。纵观物联网的从业岗位,对于技术人员,尤其是建设调试、维修保养、技术服务、营销推广等工作,不需要非常深的理论知识,只需要掌握相关的操作规范与标准,具备最基础的专业知识,具备相应岗位必备的技能技巧即可以,正符合中职学校学生基础比较薄弱、学习主动性差、动手能力强、适合奔波式工作的职业特色,所以对于当前人才需求量大的物联网技术相关行业中必然会有相关岗位需要我们中职学校的计算机网络专业学生去就职。
3用物联网思想向中职计算机网络技术专业的课程调整
3.1 调整网络技术专业化方向
目前,中职计算机网络主要有网络技术专业化方向、网站建设与管理专业化方向。以计算机网络技术专业化为例,该专业化的学生学习以网络硬件操作为主线,该专业的毕业生具有网络基础知识、网络操作系统的安装维护、网络设备的安装、调试和配置、中、小型网络建设、管理和安全维护的能力。能够从事网络结构化综合布线、网络设备的安装、配置和调试、网络运行维护与安全管理工作,也可以从事网络设备的销售及售后服务等工作,但对物联网系统的概念、RFID、各种传感器、物联设备的安装、调试等工作不了解。需要适时调整专业化方向,在课程设置上融入物联网思想。为物联网产业时代的到来储备好人才。
3.2 计算机网络技术专业化课程设置
中职计算机网络专业的课程设置分为文化基础课、专业基础课程、专业核心课程和专业化课程。原来的网络技术专业基础课程由:网络基础,计算机组装与维护,PS图形图像处理;专业核心课程有:Acess数据库、网络操作系统(Windows Server 2008/Linux)、网页制作;专业化方向课程有:网络设备配置与管理、计算机网络安全基础、动态网站开发,网络布线技术。以上专业课程均没有涉及物联网思想的内容,因此可以通过修订人才培养方案和课程标准的途径,在专业化课程设置时融入物联网思想相关的课程,如:专业基础课程加入物联网技术导论,电工基础、C/C++程序设计;专业核心课程加入电路分析、传感器及WSN技术、RFID及二维码技术、SQL Server安装配置与管理;专业化方向课程加入.NET应用程序开发、智能家居综合实训、安卓物联网应用程序开发、智慧生活综合实训、物联网工程设计与实施、智能追溯综合实训等课程,提升专业课程与物联网产业的吻合度。
将学生的素质提高和能力培养应贯穿始终。重视文化基础课教育,促进学生德、智、体、美全面发展,提高学生的基本素质。专业基础课程、专业核心课程和专业化方向课程应注意培养学生的职业素养,增强学生的企业意识、岗位意识、工程意识和规范意识,同时还要培养团队合作能力,锻炼学生的项目组织与管理能力,从而提高学生为物联网产业服务的能力。
3.3 教师更新物联网新思想,更新教学内容
当前,物联网技术正在蓬勃发展,而学生所使用的教材跟不上物联网产业的发展,更落后于技术、产品的更新换代速度,与生产、生活实际脱节。所以,学校应安排一线教师到物联网相关企业进行培训,学习物联网的新理论、新技术、新方法、新工艺、新设备等新知识;一线教师应把学到的新知识带回学校并积极开展专业课程教学内容改革,更新教学内容,让学生能够跟上物联网产业发展的步伐,为学生今后能够顺利地在物联网相关行业、产业找到合适的岗位,并为学生晋升高一级学府学习奠定良好的基础。
4结束语
总之,物联网时代已到来了,中职学校作为培养中低端的应用型技术人才的摇篮,要根据时代的发展,用物联网思想对计算机网络专业学生进行专业渗透,调整专业的人才培养模式中的专业课程。通过对行业、企业调研,占领人才培养的制高点,紧跟时代步伐,为中职学校计算机网络专业的改革和发展提供思路和方法,从而使计算机网络专业的毕业生能顺利踏入社会,找到理想的及与所学专业相关的岗位进行就业。
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关键词 物联网;实验室;智能教学环境
中图分类号:G642.3 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2016)19-0086-02
物联网指的是一种物体与物体间进行连接的互联网,是严格按照相关协议对专门的设备进行连接,实现互联网、任意物品间的相互连接,进行信息交换和通信,从而实现智能化识别、跟踪、定位等目的的全新技术。人们将其誉为第三种类型的信息技术,是信息产业的又一次革新,被视为在互联网基础上的业务和应用。因此,物联网的核心技术依然是互联网,它是对互联网技术的延伸,其用户终端覆盖世界上全部的物品,能够实现包括物品与物品之间的通信。
1 物联网专业课程开发现状以及存在的问题
高校物联网课程开发现状 物联网是由负责标识物品感知层、负责网络接入和信息传播的传输层、负责信息分析和应用的处理层等三大部分构成的庞大信息系统。物联网技术涵盖材料、通信、信息、电、机等各个领域。作为新型专业,物联网在很多高校已经存在。本文分析各个高校的情况,为物联网课程开发提供借鉴。从培养层次角度来看,大部分高校主要是培养中级技术人员,只有少数高校侧重培养高层次人员,与此同时重视培养产品研发人才的也是少之又少。从培养方向看,高校的人才培养定位主要集中在三方面:1)系统维护以及调试;2)相关设备安装;3)项目管理以及施工。从招生规模看,各个高校的招生规模主要是1~2个班,与其他学科相比,招生人数较少。从主干课程看,近几年高校同时考虑到应用程序、电子技术等方面技术,如安卓系统、C语言编程、安装智能家居、电子电路等。很多高校招生学生较少,而且培养方向也有所不同,主要集中在管理、生产等方向,很少涉及产品研发。
物联网课程开发存在的问题
1)课程设置、定位间存在矛盾。在调查过程中发现,多数高校物联网人才培养主要是设备管理、维护、调试等人员,少数涉及产品开发,这说明该专业主要是提高学生物联网基本技能。换句话说,大部分高校的课程集中在物联网终端以及感知这两个层次。然而课程设置与此情况存在明显矛盾,多数课程侧重物联网相关程序开发,难以充分显示出人才培养方向。
2)教材难以满足发展需要。一是教材知识跟不上发展步伐。目前,很多特殊学校仍然采用十几年前的教材,存在严重滞后性。同时,一些学校过度重视学生的理论知识,而忽视今后踏入社会的情况,忽视培养他们适应社会发展的能力,难以适应物联网的发展。可见,教学内容缺乏实用性,与今后发展需求存在矛盾,难以满足今后发展需要。同时,教学过度重视灌输书本知识,难以达到切实效果,反而会引起学生反感,进而降低学习的积极性。二是教学内容较难。在调查过程中,笔者发现很多教材较难,偏向理论,加上学生基础差,因此达不到教学效果。
3)实训场所落后。多数高校使用一些市场上较为常见的设备,确保先进技术以及设备。实训场所对于提高学生技能具有巨大的推动作用,同时也明显开阔了学生的视野。与此同时,物联网中的RFID、传感等技术都发展较快,设备更新较快。但是很多高校开设的实训课较少,而且相关教学资源落后,难以提高学生的物联网技能。
2 课程开发实践路径探索
明确人才培养目标 明确目标是课程开发的基础,对于课程设置具有至关重要的影响。实践表明,培养目标是否与社会需求相适应,直接影响社会经济发展。培养目标包括:社会对人才需求;行业发展;培养人才类型。其中,现阶段社会需要的人才大致分为四类:1)研发类,主要工作是开发硬件以及软件、设计系统等,要求具有完善的物联网知识,而且在创新方面具有较大的潜力;2)施工类,工作是设备调试、选型以及制订具体施工方案等,要求具有较强的协调能力;3)运营维护类,工作是系统管理、测试等,技能较强,而且熟悉物联网的大部分技能;4)营销类,工作是服务客服、产品营销,熟悉一定的技术以及技能,而且全面了解产品的特点以及使用,同时善于与人交流。
强化校企合作 校企合作对于物联网教学发展具有现实意义。首先,代表着教育理念的重大变革,也象征着一种教育发展趋势或教育潮流;其次,作为一种先进的、科学的教育理念,校企合作有效地提高了学生的知识、业务水平和专业素养,使学生更加勤奋、努力地提高自己的能力;最后,校企合作强化了学校的教育、管理,实现了学校教育与学生职业生涯的有序衔接,不仅帮助企业找到优秀的人才,还使学校的教育工作更具有针对性,大大提高了学生的就业率。
为了制订校企合作人才培养模式教育方案,学校应该与企业进行合作,并以企业为核心,无论是市场调查还是技能培养,都应将教学结构、教学内容与企业相结合,一方面与企业进行合作为学生创造实习机会,一方面在课堂上将教学与实践进行结合,提高学生的专业技能。在教学过程中,按照工学结合制订培养计划,加强培养学生的实践能力,并高度重视培养学生的就业习惯与就业意识,不仅要加强学生的岗位技能训练,还要培养学生的应用能力,以此来满足社会的需要。要想充分发挥此种方法的作用,学校关键点在于建立一个完整的评价系统。借助这个评价系统,可按期对学生的就业竞争力、技能进行考核与观察,不仅可以充分评价人才培养的质量,还可以检验人才培养过程中的优势与不足。因此,校方应积极与企业进行合作,并展开评价活动,检验学生在企业实践中是否具备专业水平、专业素养。由于企业与学校各自的目的存在差异,因此在学校中主要以评价学生的专业知识、能力为首要目标,以此来确保评价的客观性。
开设特色课程 高校的人才平培养有所不同,因此应当结合自身特点,开设特色课程,形成差异化课程,如农业学院设置物联网农业,将物联网技术应用在农业生产过程中。如进入培育阶段后,可以采用物联网技术及时掌握种植环境状况,如温度、湿度、CO2等信息。同时可根据收集的信息设置自动检测,对产品进行及时管理,那样可以高效应对环境变化,马上采取措施,确保幼苗生长环境最佳。进行温度信息采集,能够远程调节适宜的温度,高科技的应用不仅可以减少人员成本,而且能确保生产出来的农产品的质量以及产量。在生长过程中,有关工作人员同样可采取物联网监测功能,这样有利于农民及时、准确掌握植物的生长环境、营养情况及病害虫情况。利用传感器能够及时获得土壤、水分、光照等情况,通过监测的结果分析,可帮助农民改善植物生长条件,进而减轻病虫害的损伤,稳定作物的生长条件,运用光感科技获得信息对产品进行科学管理具有非常重要的意义。此外,家居设计专业课将其应用于家居建设过程中,通过综合布线,建成一个具有网络通信、安全防范、智能控制以及音视频等效果的实验室。
强化教学资源建设
1)强化实验室建设。相关人员可从两个方面着手。一方面是改造。物联网技术发展迅猛,具有较快的更新速度,目前不少高校实验室已经难以跟上时展步伐,导致大量设备不能满足教学需要。为此,高校应当强化对此类实验室的改造,置办一些先进设备,同时全面考虑经济、安全等因素。另一方面是新建。高校可新建具有针对性的实验室,如智能类型的家居、安防、交通等。如智能家居,在软件方面,其网口的驱动设置为10 M/100 M的适应模式,其无线网Wi-Fi设备驱动应用802.11b/g;Tvout驱动是NTSC模式,3D驱动是Graphics;视频驱动支持JPEC CODEC的标准;GPS驱动支持全球定位;网络协议设计支持大部分应用,比如HTTP等。在硬件方面,主处理器是应用ARM13,网络盒应用家里现有的无线Wi-Fi设备;GRPS模块应用SiRFStar IIIGSC3F/LP.7979,在捕获时是144 dBm;VGA接口应用液晶显示器,将250 M内存集成,可以播放出高清视频。
2)在智能教学环境中的应用。物联网信息技术主要是指依据相关的网络协议,通过GPS、射频识别、传感器、感应器等先进技术工具,实现物体、互联网间的连接,并在网络中完成信息的交换,最终达到监控、定位等效果的全新技术。通过物联网信息技术可以构建出智能化的教学环境,让学校直接在智能化教学平台中对校园中的各类电子设备进行管理。例如:教师或学生走进教室后,校园网络中的温度感应系统可以依据教师身体温度,对中央空调的温度进行调整;光线识别系统可以对教学环境的亮暗程度进行判断,之后自动启用相应的照明设备;人像识别系统则可以识别出进入教室的人是教师还是学生,如果进入对象是学生,系统将会启用自动识别签到,若是教师进入则自行启动课堂中的多媒体教学设备,并直接将学生的签到信息发送到多媒体设备中。此外,智能化教学环境运行时,如果多媒体设备出现故障,物联网络中的传感器系统能够及时对故障信息进行收集和分析,并传送到校园网络管理平台中,提醒相关的管理人员及时进行维护和检修。
3 结束语
如今社会是信息发展的时代,科学技术更新较快,同时互联网、电脑等技术也得到长足发展,而且对于物联网发展具有积极促进作用,实现新技术的革新与进步。物联网是一种全新的科学技术,是信息、通信、互联网技术的结合体,为人们生活、生产的需要提供了庞大的信息量,其智能化的信息技术实现了信息的传输、感知与交互。本文基于物联网概述以及前景分析,剖析该专业课程现状以及存在的问题,最后提出进行课程开发的行之有效策略。■
参考文献
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在计算机、互联网和电子等技术的快速发展推动下,物联网在信息产业中应运而生。物联网技术是在互联网技术的基础上建立的,并对互联网的相关技术和功能进行一定的延伸,它是信息领域的重大突破。它改变了了传统互联网的思维局限,促进了信息技术行业中生产的应用,越来越多的国家开始重视物联网的应用前景及其应用前景带来的巨大商机。因此,我国提高对物联网技术的认识,重视物联网及时的研发和应用,并加大技术研发投入力度。
1 物联网技术的定义和构架
1.1 物联网的定义
物联网的概念最早由美国的研究人员提出,它的定义就是不同的物体在建立异性协议的基础上,通过一定技术和手段相连的Internet。其定义包括两个含义。一是物联网技术是建立在互联网技术的基础之上,并对互联网有一定的延伸和拓展。二是物联网中的物体可以是任何物体的信息交流和沟通。
1.2 物联网的构架
虽然物联网具有相当复杂的构架,但总的来说其构架可以分为感知层、网络层、应用层三大部分。感知层充当信息采集的角色,包括RFID电子标签、传感器等应用技术;网络层的任务是复杂信息的传递和输送,互联网、固网等都是网络层传递和输送信息的途径;应用层是通过智能功能来实现物体之间、人体之间的相互识别和感知的作用。
2 物联网技术存在的难点和问题
2.1 制度标准不完善
由于物联网的架构相仿复杂,其架构涉及的技术领域广泛,因而从整体上来看,各个制定技术标准的组织之间缺乏有效的沟通和协调,缺少完善的标准化工作,导致物联网缺少完整的技术标准。例如外射频识别技术。外射频世界技术的国际化标准和国家的标准不一致,而且该技术在具体的生产和应用中也存在很多的区域行业标准的限制,并且这些标准都难以相互包容。物联网技术的核心是建立在互联网基础之上,但是各个国家的设备在接入层面上也存在许多不同的协议类别,导致兼容性不足。因此,物联网技术亟需制定国际化的制度标准。
2.2 核心技术不高
在构成物联网的三个构架中,其最为关键的核心构架在于感知层。只有通过感知层去“感知”外在的信息,物联网才能实现对外在物体的有效“控制”的功能。但是,感知层的技术缺失三个构架中发展最不成熟、最薄弱的技术,感知层技术的薄弱和不成熟严重制约了物联网技术的发展和应用,也是制约发展和应用的关键。作为当前主要感知层技术的射频识别技术,国家还需要突破成本和标准化两个难题。并且射频识别技术的发展,射频识别技术将朝着高频化、高兼容性、网络化的方向发展。
2.3 难以保障信息安全
由于物联网技术的不成熟和完善,物联网技术信息传输过程中存在较多信息安全隐患,网络安全难以得到保障。其中最大的信息安全隐患就是有关物品信息的电子标签,一旦被恶意利用,轻则造成国家和个人的机密信息遭他人盗取或泄漏,重则导致企业难以正常运行,国家的基础设施设备停止工作,影响社会秩序。因此,物联网技术亟需解决信息安全问题,以保障用户个人隐私、机密的安全,维护社会持续,保证社会正常运行。
2.4 扩孔IP地址
所有接入物联网的物品都需要一个IP地址,而且物品的IP地址都是和其它物品不同,因此,新接入物联网的物品都需要解决IP地址的问题。但是,但前的IPv4难以满足物品地址的需求,虽然IPv6技术能够满足地址的需求,但是IPv4和IPv6存在兼容性问题,IPv4向IPv6转型具有一定的难度[2]。因此,物联网技术还需要解决IPv4和IPv6之间的兼容问题。
3 物联网技术发展趋势
随着物联网相关技术的不断发展,物联网技术并将成为国家核心技术之一。并且在未来将具有很大的发展和创新的空间。设计层面,物联网相关产品的设计创新离不开物联网技术,产品的设计会随着物联网技术的创新而创新,因此,产品设计存在很大的创新空间;技术层面,物联网技术包含计算机、传感器、通讯等多项技术,物联网技术的创新发展必定会带动这些技术相关产业的创新和发展。在未来,各行各业要实现信息化,必须采用物联网技术。
在物联网的逐渐普及后,与物联网配套的传感器接口装置等设备的生产量和使用数量都将大大增长,并超过手机的使用数量。物联网配套装置和设备的使用量增加,极大的促进我国信息技术元件产业的发展,为我国创造更多的就业机会。而且根据物联网技术特点,无线网络的发展也将成为未来的趋势。在今后的物联网技术中,无线网络将成为物联网的基础技术和设施之一,只用这样,无线网络才能随时随地将数字信号传输出去。物联网技术代表了下一代信息技术的发展方向,并积极推动国家和社会的发展。
4 结语
由于物联网在未来应用前景,并将给国家、企业和个人带来巨大的上商机,因此当前物联网技术的研究备受国内外关注。但是,在我们也应该看到物联网当前物联网规模小、缺乏完善的技术开发体系的缺点,而且相关的核心技术水平不高等问题。政府还需不断的增加对基础平台建设力度和核心技术的研发力度,与此同时,政府间也要加强合作、相互协调,努力建立规范的物联网标准,以满足物联网技术发展和推广应用的需求。
参考文献
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1 物联网技术专业的发展及就业现状
我国于2009年8月提出“感知中国”以来,将物联网正式列为国家五大新兴战略性产业之一。根据各地的物联网产业发展规划,江苏、浙江、广东、北京、成都等地都纷纷上马物联网项目,其中江苏力在2010年全省物联网产业销售收入超1500亿元,2015年拟超4000亿元,其中无锡要达1000亿元。目前我国已经形成拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链,物联网产业规模已经达到数千亿的规模。物联网已经成为政府积极研究与推进的产业,工信部有关人士表示,因各地政府均需开展物联网项目,物联网人才非常缺乏。以无锡为例,无锡到2015年总投资40亿元,集聚各类传感网企业500家,实现产值500亿,需要引进和培养高级物联网人才5000名,集聚从业人员5万人。
在《中国RFID产业发展年度报告2010》中指出,物联网95%技术问题已解决,目前,最为紧缺的物联网人才不是高精尖端人才,而是应用和服务人才,这种人才的需求恰好符合高职的人才培养定位。高职院校物联网技术方向的毕业生面向的岗位是物联网应用的开发、物联网产品的测试、物联网系统的实施与维护、物联网产品的营销及推广等。
2 物联网技术专业的课程设置
物联网技术是典型的交叉学科,是多个学科的融合,涉及到电子信息工程技术、通信技术、计算机科学与技术、自动检测技术等等,物联网技术专业课程的设置需要综合考虑相关学科的特点以及关系。物联网技术专业从2010年以后才在各高校逐渐设立,还没有一个完整的标准和体系,高职教育又与本科高校在人才培养目标上不同,主要为了培养适应区域经济社会发展需要的高端技能型专门人才。高职物联网技术专业的人才培养目标既要使学生具备上岗的基本专业能力,又要使学生能够不断自我提高,学会交流沟通和团队协作,提高实践创新能力,以适应经济快速发展和物联网迅速进步。
根据物联网技术的知识体系结构,物联网技术专业人才必须掌握感知层、网络层、应用层等关键技术的专业知识和技能。在课程设置上,尽可能多地覆盖专业的知识,主要包括以下几方面:(1)通识课程,主要指大学生素养的培养,包括政治、思想、道德、心理素质的成长以及职业素质的培养,涉及到的课程有思想政治教育类课程以及企业职业化类课程;(2)技术基础课程,主要包括在物联网系统设计所必须的硬软件设计基础以及基本的计算机设计、开发技能,涉及到的课程有模数电、计算机C语言、电子CAD、单片机技术与应用等;(3)专业能力课程,主要是系统地掌握物联网技术体系结构中的各领域的专业知识,培养物联网系统中硬软件的设计开发以及应用能力,涉及到的课程有传感器、计算机组网、物联网组建等课程。
3 物联网技术专业的人才培养探讨
物联网技术是时代科技进步的产物,物联网系统丰富多彩,简单枯燥的灌输教学无法满足物联网技术的专业要求。激发学生的兴趣,提高教学的实践性才能使学生更深入的掌握知识,提高学生的实践动手能力,符合高职人才培养的目标。
3.1 以赛带学,调动学生学习的积极性
高职院校学生相对本科院校的学生基础薄弱,部分学生缺乏主动学习的积极性。在教学的同时,有针对的选择部分学生参加物联网技术专业相关的设计类竞赛,能够很好的以赛带学,以少带多,逐渐培养学生对物联网技术专业的兴趣,提高学生的实际动手操作能力。
3.2 校企合作,带动学校专业建设
高职教育的特点决定人才的培养必须密切联系企业的生产现状,物联网技术专业现在还处于摸索阶段,缺少先行经验,校企合作的开展能够借用物联网企业的实践经验帮助高职院校把握人才培养的方向,同时企业的工程师能很好的弥补高职院校师资力量的不足的缺点,并且高职教师深入企业实践,能够快速提高学校教师的工程实践能力。
3.3 学中做,做中学,多模式培养学生
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)22-0011-02
物联网专业是一个新兴的、综合性很强的专业,涉及到微电子技术、控制工程、通信技术、计算机技术等多领域。2010年,教育部批准第一批40所高校开办物联网工程专业;2011年初,批准第二批27所高校开办物联网工程专业;2012年2月,再次批准80所高校开办物联网工程专业;教育部先后进行了3批物联网相关专业审批,约200所高职高专办“物联网应用技术”专业,我校也于2012年成功申报物联网应用技术专业。
教育部和天津市教委联合举办2012年、2013年、2015年3届全国高职物联网技能大赛,都由我校来承担此项赛事项目,对职业院校物联网专业教学改革起到巨大的引领和带动作用,促进专业体系建设、优化教学内容、改进教学手段、提高专业教学师资队伍素质、加强学院实训基地建设,构建以职业技能竞赛为平台、培养学生技能为核心的实践教学体系。
1 历届全国高职物联网技能大赛分析
1.1 2012年全国高职物联网技术应用赛项
2012年大赛,主要考察高职学生在RFID技术、二维码技术、网络技术与信息系统等领域的应用实践能力,检验高职学生在物联网组建、物联网应用系统开发等方面的关键技能和职业素养,以及对质量、效率、成本和规范的意识。大赛促进专业教学内容更新与教学方法改革,深化校企合作,引导专业教学方向调整,以适应物联网产业快速发展及高度关注物联网应用技术的趋势。
2012年全国高职物联网技术大赛,主要还是对物联网专业基础知识结构进行考察,围绕着专业的基本理论、简单应用设计大赛试题,考查选手使用传感器、二维码、一维码、Zigbee、RFID等基本应用的开发能力,对物联网三层架构:感知层、传输层、应用层的专业基础技能进行考察。可以说本届大赛促进社会对物联网应用技术相关职业岗位的了解,提高社会对高职专业人才的认可度,提高学生的就业能力水平。
1.2 2013年全国高职物联网技术应用赛项
2013年大赛内容模拟学生“e动校园生活”的一天,集物联网时代的移动支付、智慧生活等主题应用。从本届大赛内容上看,不仅包括对物联网基础技术考察,更多融合物联网工程专业的很多生活中应用,更加有深度和广度,具有很强的实用性和时代特征,本届大赛促进专业的教学改革与专业建设,展示物联网技术应用领域快速增长的人才需求;促进物联网技术(包括自动识别、网络传输、应用开发等)的普及。
1.3 2015年“物联网技术应用赛”赛项
2015年大赛内容对物联网工程应用实训系统的操作,涵括了智慧社区、智能环境监控、智能商业、智能农业等物联网主题应用。可以看出,本届大赛主要对物联网技术应用的范围进行很大扩展,从2013年的生活领域应用扩展到专业领域应用,包括商业、农业、环保领域等等。通过竞赛,提高学生在物联网组建、物联网产品配置与应用、物联网应用系统开发等方面的关键技能和职业素养,进一步促进专业教学内容更新与教学方法改革,深化校企合作,引导专业教学方向调整,高度关注物联网应用技术的趋势。
2 全国高职物联网技能大赛引领和带动物联网专业建设
传统物联网专业建设本着专业的知识体系来进行课程设置,物联网知识体系可分为感知层、传输层、应用层三层,针对三层设置了相关的教学课程。
这3届全国物联网技能大赛,极大地拓展高职院校对物联网专业的认知,不再单纯的认为物联网就是多个专业课程的简单堆砌,而是专业课程之间有着很强的内在联系,有着自身专业的核心思想、理念、技术,明确地提出高职院校物联网专业的建设方向,与现有相关专业进行整合而不是孤立的发展物联网专业。
通过对技能大赛使用设备进行认真分析、研究,了解物联网专业在当前社会各个领域的应用情况,物联网应用的前沿技术信息,感知未来的发展方向。对物联网专业建设指出明确的培养方向,经过3年的教学应具备哪些素质和技能。以本校为例,通过参加这3届全国物联网技能大赛促进物联网专业进行深入建设:
1)结合本校在电子专业优势和计算机专业特点进行深入分析,与物联网专业进行深度结合,利用电子系嵌入式实训室、传感器实训室等现有设备重点培养学生感知终端的操作和应用,包括各种传感器的使用,如温度传感器、压力传感器、光传感器等,嵌入式芯片开发和应用技术,要求学生掌握一定的电子设备知识、数字和模拟电子知识、嵌入式开发知识等内容。
2)结合计算机专业软件开发、网络技术的优势,重点培养学生在实训室物联网应用层的软件开发和设计能力,充分利用Android移动操作系统实训室、移动终端平台实验室,锻炼学生在Android移动终端的程序设计、开发能力,具备一定的开发水平。
3)基于物联网技能大赛背景,侧重物联网基本架构及应用架构,专业建设可容纳6个班的实验场地,随着专业规模的扩大,实验场地也将及时增加。实验室的建设将包含4个平台:基础实验平台,云信息处理平台,综合实训开发平台,创新实训平台。
3 全国高职物联网技能大赛改革专业课程和课程内容
全国物联网技能大赛对高职院校物联网专业课程建设,课程内容的设定有着深远而积极的影响。2012年物联网大赛内容主要是对物联网专业基本技术的考核,即物理网专业核心技术的应用,包括传感器、二维码、一维码、Zigbee技术、RFID技术等基本技术,可以说这些技术早已经广泛应用在超市、商业街区、局域网等方面,但是并没有得到重视、认同,原因在于物联网的基础应用领域早已存在多年,并没有更多新技术的产生,更没有在社会多领域的应用和普及,所以大多数人都不知道物联网。
2013年物联网大赛内容有突破性进展,在硬件设备种类上有很多更贴近生活,例如:无线射频IC卡、RFID电子标签、智能电表、智能窗帘、感应式门禁、火焰探测器、烟感探测器等,这些设备都会在生活中的某个领域得到广泛使用,有了这些实际应用设备作为开发对象,再有2012年物联网中的部分设备让很多高职院校对物联网应用前景、应用领域都有深刻认知,在广大职业院校引起强烈反响。很多高职院校在大赛结束后,组建专门团队学习研究物联网专业的课程,对课程内容进行调整,转变教学方式。
2015年物联网大赛在2013年基础上有新的变化,把这2年来物联网应用领域进行大规模扩展,涵盖智能社区、智能环境监控、智能商业、智能农业、智能楼宇等物联网主题,对于物联网专业的人才需求有很大促进作用;同时,大赛上物联网设备种类进行一步扩展,出现Zigbee无线传感网络,智能网关、LED电子屏等,前2届物联网大赛设备也都出现,与计算机无线网络进行互连互通,桌面软件开发、移动终端软件开发的综合性、难度有很大提升,可以说是真正的实现多种设备的“物联网”,整合到统一的开发平台,成为一套综合性的物理网管理平台。
物联网技能大赛出现各类设备、仪器,考核的内容引领着专业课程建设,改变教学内容,在课程设置和课程内容上进行全面优化,围绕着物联网核心技术、重要知识点重新安排专业课程,尤其是安排大量的实验、实训环节,重点培养学生的实践动手能力,不再以“感知层”、“传输层”、“应用层”进行课程设置,而是以“核心技术课程实验实训”、“开发技术课程实验实训”、“物联网平台综合实训”为主。
1)核心技术课程实验实训,主要是传感器技术实验、RFID射频识别实验、Zigbee网络技术实验等物联网核心技术课程实验。
2)开发技术课程实验实训,Android移动终端技术实训、嵌入式技术实验、移动终端平台实训等。
3)物联网平台综合实训,智能社区实训、智能家居实训、智能温室控制实训、物联网RFID智能车辆管理实训等,既包括对核心技术的应用也包括对开发技术的使用。
例如,本校在举办物联网大赛后进行课程改革,设立物联网综合实训课程,主要采用技能大赛中的各种物联网设备,对竞赛试题进行改造进行实训。其中智能家居实训内容:智能家居是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,通过手机、PDA、互联网用户可以控制家用设备、执行场景操作,使多个设备形成联动。主要功能为楼宇对讲、安防视频监控室内灯光、窗帘控制、家电控制、远程操控访客环境、灾害远程监控与报警、老人健康监测、家庭能源管理、社区信息查询与服务。智能家居是物联网技术的综合应用,涵盖有电子技术、传感器技术、单片机、无线传感、RFID技术、嵌入式网关、中间件、电机控制、计算机、网络通信、音视频多媒体技术。
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[中图分类号]F252 [文献标识码]A [文章编号]1004-6623(2012)01-0064-04
[作者简介]文振华(1955―),湖南常德人,湖南现代物流职业技术学院院长,教授,研究方向:物流与供应链管理、物流信息技术;黄友森(1949― ),江西兴国人,博士,北京机械工业自动化研究所研究员,研究方向:制造业信息化、物流信息技术;邓子云(1979― ),湖南双峰人,湖南现代物流职业技术学院副教授,研究方向:物流信息技术。
一、物联网技术在物流领域应用的意义
物联网是指通过视频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网应包含传感层、机器通信层、电信网络和IT网络层、互联网管理层和应用层五个方面。物联网能够提供以下几类服务:(1) 联网类服务:物品标识、通信和定位;(2)信息类服务:信息采集、存储和查询;(3) 操作类服务:远程配置、监测、远程操作和控制;(4) 安全类服务:用户管理、访问控制、事件报警、入侵检测、攻击防御;(5) 管理类服务:故障诊断、性能优化、系统升级、计费管理服务。
物联网有三个特点:一是全面感知:利用RFID、传感器、二维码及其它各种机器,随时即时地采集物体动态信息;二是可靠传送:通过无处不在的无线网络将感知的各种信息进行即时传送;三是智能处理:利用云计算等技术及时对海量信息进行处理,真正达到人与人的沟通和物与物的沟通。
物联网在互联网基础上建立起人与物的充分沟通,它把信息网络技术、传感器技术等应用于各个行业、各个产业,组成一个庞大网络,在现代综合技术层面上实现人与物的智能化交流,使人们能够通过互联网监控处于庞大网络中的物品运行情况,从而实现对物的智能化、精确化管理与操作。物联网技术是继计算机、互联网和移动通信网技术后,信息领域又一次重大的革命性创新技术。从物联网的应用发展来看,中国物联网产业初具规模,市场潜力巨大。同时物联网还将催生新兴产业、新的就业岗位和职业门类,具有非常重大而深远的意义。据统计,2010 年,中国物联网市场总体规模已达1933亿元。根据国家工业和信息产业部正在制定的“十二五”物联网专项规划,至2015 年,中国物联网市场规模将达到5000亿元以上,物联网产业将成为信息产业的下一个战略增长极。
二、物联网技术在物流业应用的现状
目前我国物流业处于向现代物流业发展的起步阶段。由于多方面的原因,我国的物流资源难以有效整合,致使大量物流资源没有发挥应有的效用。通过物流信息技术实现物流信息资源的共享、整合和优化利用,达到社会物流资源的优化配置,降低社会物流成本,推动供应链管理的发展,提升物流业整体水平,推动经济结构的重大调整是当前我国现代物流体系建设亟待解决的问题。
物流业多环节、多领域、多主体和网络化的作业特点决定了其对信息技术的依赖程度较高,物联网的感知、智能处理和控制反馈等技术特征与物流业的运作特点具有良好的匹配性。目前,物流是物联网技术集成应用程度较高、应用范围较为广泛的领域。物联网技术在中国物流领域的推广与应用正在快速推进,并为中国物流业发展带来新的机遇。目前物联网技术应用主要集中在运输、配送环节的可视化管理;生产流程和仓库、配送中心的自动化智能作业以及构建全程监控和可追溯的物流信息系统或平台,收集和监控产品全程物流信息等方面。通过调查统计,在物联网全面感知、可靠传送和智能处理三大技术类型中,中国物流领域的应用主要集中在以RFID识别和空间定位技术为主的各类感知技术和传送技术方面,而物联网智能处理技术应用比例较小。
三、物联网技术
与物流公共信息平台
物流公共信息平台可分为面向地域的物流公共信息平台,如省、市、县的物流公共信息平台;面向行业的物流公共信息平台,如钢材、医药、汽车等物流公共信息平台(包括园区的物流公共信息平台);以及面向特定功能的物流公共信息平台,如港口、公路运输的物流公共信息平台等。
物联网技术是建设物流公共信息平台的不可或缺的关键技术。近年来,国内许多物流公共信息平台的建设都更为重视采用物联网技术。如基于物联网技术的物流园区供应链集成管理平台构建的研究;基于物联网的煤炭企业物流信息平台应用研究;省级物流公共信息平台的物联网技术的研究等。
省级物流公共信息平台是服务于全省的物流公共信息平台,它的功能是将省内的各种物流公共信息平台和系统(包括政府、企业、园区、物流枢纽、金融机构等)以及相关的信息集成整合在一个标准、共享的信息平台上,并与其他省市的物流信息平台对接,形成全国性的物流公共信息平台,实现全国范围信息资源的共享和集成;物流资源的高效整合及优化利用;对社会物流成本和企业物流成本的合理控制。省级物流公共信息平台是一省范围的物流信息神经中枢和智能管理中心,因此它具有特殊的重要性。
物联网技术快速发展极大地推动了省级物流公共信息平台的建设,从而给我国物流业的发展带来了新的机遇。
四、物联网技术
在湖南省物流公共信息平台的应用
(一)湖南省物流公共信息平台的总体架构及主要功能
湖南省物流公共信息平台的组成主要有:物流物联网传感基础设施、多级平台数据中心、安全与容灾备份中心、1个系统管理中心(系统集成平台)、在物流物联网平台上的N个物联网应用系统;在物流公用平台上的N个物流公共应用中心和系统,以及在物流共用平台上的N个物流共用应用中心和系统。
1. 关于物流公共平台。该平台主要作用是连接和集成政府电子政务、物流枢纽、电子口岸、银行、保险公司等信息平台和信息系统,提供物流相关的公共信息和资讯。其主要功能有:为政府相关部门信息,协助政府进行物流业务的监管、对运营情况进行统计和分析,为制定政府政策及对物流行业进行宏观调控提供依据。提供应急服务,协助政府进行应急物资采购、库存调拨、运输调度、指挥协同、建立多主体联合应急物流体系;实现与省内电子口岸(航空、水路、铁路、公路的电子口岸等)信息系统的对接;实现与省内与银行、保险、期货交易所、信托等金融机构的信息系统的接口。
2. 关于物流共用平台。该平台是关联中心,作用是连接企业的信息平台和信息系统,为企业提供商业。主要功能包括:物流电子商务、软件租用、第四方物流、通信服务以及其它服务项目。物流电子商务。提供网上物流交易服务,包括物流信息(运输、仓储等)、(供需)竞价匹配、交易撮合、诚信保障、货物跟踪、在线支付等;软件服务(Software as a Service SaaS)。SaaS是基于互联网的软件服务。它使企业以租用方式使用平台上的软件而无需购买软件;第四方物流。提供供应链整体解决方案,包括物流系统的设计、分析诊断、系统改进和优化等物流咨询服务等;物流金融服务。提供运费代收、代付服务、货物抵押,以及提供银行业务、保险代办、货物担保等服务和其他配套增值服务;其它服务项目。提供物流外包招投标、物流采购、产品营销、物流培训、物流人才招聘等服务。
3. 关于管理中心/集成平台。管理中心/集成平台是湖南省物流公共信息平台的管理中心,其主要功能是集成和管理。一方面平台内的各种系统通过该中心进行互联和集成,另一方面它提供对省内外的各种组织机构及个人的信息接口。湖南省物流公共信息平台采用新一代的信息架构技术SOA(Service Oriented Architecture)构建集成平台,实现平台上各系统之间的互联和集成以及与对省内外的各种机构及个人的对接,实现了动态、标准化的集成模式,保证各种软件系统和物联网设备能够在异构环境下进行跨结构、跨平台的灵活、快速的构建以及集成化、综合性的应用。
采用上述技术,平台可以对接和集成省内(并通过对接外省的物流公共信息平台连接全国其它省市)物流相关的物联网应用系统和设施设备,并将这些功能以单项功能或者集成化的功能的方式向社会提供服务。
4. 关于物流物联网平台。物流物联网平台的主要作用是通过各种中间件(包括RFID的中间件、GIS系统中间件等等)集成、协调和整合各种物联网应用系统和设备,以使物流的应用系统能够综合应用这些物联网系统和设备。
物流物联网平台将物联网应用系统的相关数据和信息通过传感网收集起来,并向上层应用系统提供方便应用的服务接口,使上层应用系统能够以单项服务或集成化服务方式向社会提供服务。如地震、水位的监测、交通情况等实时信息;提供运输车辆及货物的定位与跟踪、仓库的视频监视、驾驶人员和车辆实时视频认证、货物状态监视(如温度等)等单项服务;以及物流电子交易全过程(包括网上交易、在途跟踪、网上支付、财务结算等)等集成化的服务。
(二)物联网技术在湖南省物流公共信息平台的应用
湖南省物流公共信息平台于2010年9月开通。目前,湖南省物流公共信息平台已经集成了GIS、GPS、物流E通手机、移动视频等物联网系统。
平台通过物流物联网平台将RFID、条码系统、车载终端、视频系统、手机(如物流E通手机)等相关设备及系统与网络连接在一起,自动、实时地对物体进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件。其中,车货配载可由PC计算机和物流E通手机进行。物流E通手机是中国电信研发的、面向物流应用的手机。它具有车货配载、GPS跟踪定位以及短消息、小额支付等增值业务等功能。车辆/货物定位跟踪服务采用GPSOne移动定位技术。该技术结合了GPS卫星信号和CDMA网络信号进行混合定位,能够实现室内室外的全覆盖定位。定位精度可达到5米。
移动视频采用中国电信的支持多路视频并发的移动视频监控系统。该系统可同时监控司机、货物、车辆周边状况等,如危险品运输、贵重物品运输等。
五、物联网技术
在物流公共信息平台的应用前景
物联网技术在物流公共信息平台有广阔的应用前景。其主要发展方向一是广度,二是深度。广度是指在平台上集成更多的物联网系统和设备,并通过物联网技术的综合性、集成化的应用,实现物流的全程可视化、管理的透明化;通过物联网技术在供应链过程的全方位应用,实现综合性的一站式、一揽子服务;另一方面是指物流公共信息平台与其它地区和行业信息平台的集成,实现跨地域、跨行业的物联网技术和设备的互连和对接。深度主要是指充分利用物联网技术获取的海量信息,开展深层次的智能化应用。例如基于实时信息的路径优化;车辆、船只的能源消耗优化;基于环境信息(应用从相关的桥梁、道路、隧道、堤坝等传感器采集的信息)的路径选择等等。
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On Application and Innovation of the Internet of Things in Logistics
Wen Zhenhua1,Huang Yousen2,Deng Ziyun1
(1. Hunan Modern Logistics Vocational Technical College, HuNan Changsha 410131 ;
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2013)12-0074-02
0 引 言
当前,物联网技术已成世界各国构建经济社会发展新模式和重塑国家长期竞争力的先导领域。我国在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》和《信息产业科技发展“十一五”规划及2020年中长期规划纲要》中明确了物联网的国家战略地位,对物联网科技重点项目优先应用、物联网行业应用的政策扶持以及物联网相关产业群的布局作出了规划。国家工业与信息化部确定重庆为“国家级信息化和工业化融合试验区”,2011年,中国第一个物联网产业示范基地正式落户重庆。目前,一批具有自主创新能力、占领技术高端的物联网企业先后落户重庆,打造包括产品研发与生产、嵌入式软件与系统软件开发、物联网通信模块与网关、中间件、智能信息处理和接入系统与集成服务以及系统营运管理与应用服务的物联网产业链。因此,需要大量具备物联网技术的高素质、高技能型专门人才。
1 物联网专业人才培养模式
1.1 “旺入淡出”工学交替人才培养模式
根据校企合作生产部门的需求,采用灵活的教学安排与管理。针对企业现场工艺技术岗位生产淡旺季的特点,深化 “旺入淡出”工学交替的人才培养模式。在联合企业急需工艺技术人才时,把课堂就搬到企业,在实际的生产过程中进行学习。在联合企业生产工作量比较小的时段,又把课堂从企业搬回学校以完成知识的学习。图1所示为 “旺入淡出”的人才培养模式。
1.2 构建与企业无缝对接的“订单式”人才培养模式
以企业需求为“订单”,产学研结合培养实用人才,完成对物联网系统运行与维护岗位的人才培养。利用学生校外实习时间,安排学生到企业进行校外轮训实习。在实习的过程中,企业把学员当作自己的员工,可以很好地对学生进行考察,同时学生也可以更好地了解企业的情况。图2所示就是给出的 “订单式”人才培养模式图。
2 物联网应用技术专业课程体系设计
物联网是多学科交叉的新兴学科,是通过射频识别、传感器、全球定位系统等信息传输设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来进行信息交换和通信,实现智能识别、监控和管理的一种网络,其包括感知层、网络层、应用层等。
物联网应用技术专业课程体系应尽可能地覆盖专业的知识体系,围绕学生的职业核心能力的培养,以良好的职业素养、扎实的专业技能为出发点,来构建课程体系。根据就业岗位和培养方向的不同,课程体系应由基础课程、职业核心课程、职业综合能力实训课程构成。图3所示为物联网专业的人才培养课程体系设置图。
3 结 语
物联网应用技术专业是为了满足行业对高素质专门人才的需求而开设的新专业。本文深入地探讨了物联网应用技术专业的人才培养模式,剖析了物联网应用技术专业人才培养方向,构建了符合物联网行业特征的课程体系,力争培养出更多满足社会需求、受用人单位欢迎的高素质物联网行业应用型技术人才。
参 考 文 献
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