时间:2022-07-21 13:44:40
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇物联网应用技术,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
物联网应用技术是掌握射频、嵌入式、传感器、无线传输、信息处理、物联网域名等物联网技术。掌握物联网系统的传感层、传输层和应用层关键设计等专门知识和技能,可以从事WSN、RFID系统、局域网、安防监控系统等工程设计、施工、安装、调试、维护等工作。
随着物联网在智能化城市、交通、物流、电网、医疗、工业、农业等方面的广泛应用,物联网人才都将处于供不应求的状态,其需求具有紧迫性和稀缺性。
作为国家倡导的新兴战略性产业,物联网备受各界重视,并成为就业前景广阔的热门领域,使得物联网成为各家高校争相申请的一个新专业,主要就业于与物联网相关的企业、行业,从事物联网的通信架构、网络协议和标准、无线传感器、信息安全等的设计、开发、管理与维护,也可在高校或科研机构从事科研和教学工作。
(来源:文章屋网 )
关键词: 校际联动; 物联网应用技术专业; 资源共享机制
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2017)06-0196-02
物联网产业是我国的战略新兴产业,其发展受到了物联网技术人才严重匮乏地制约。高职院校作为对接产业发展,培养高技能型人才的源头,推动物联网技术跨越式发展,服务物联网产业发展是其重要责任。[1]教育部自2010年开始,首批设置了30所物联网工程专业,2011年全国各地方高职院校也陆续开设了物联网应用技术专业。然而物联网应用技术专业是面向战略性新兴产业的新增专业,具有专业建设起点高,知识体系前沿性强,实验室建设成本大等特点,导致高职院校开设物联网应用技术专业的积极性明显低于本科院校。随着物联网技术的发展和推广,高职院校在物联网专业建设方面也因校情的不同遇到各种教学资源不足的问题,亟待建立一种充满生机、平衡发展、开放合作的教育生态系统,培育以共同服务物联网产业发展为导向的教、学、产、研和社会服务协作群体,发挥集聚效应,实现优势互补、合理分工、互惠互利,促进高职院校立体化良性发展。[2]
1 互聘教师,建立校际合作机制
物联网应用技术专业实行“双师型”教师互聘,有利于缓解物联网应用技术专业师资结构性短缺的状况,实现物联网应用技术专业师资源共享。互聘教师的实现,首先要增强校际互信,确保各方信息对称,评估合作伙伴的预期贡献及投入的努力程度。其次要成立牵头联络协调的组织机构,制定合作各方共同遵守的章程、协议,建立合作行为准则。第三要进行统一管理,对专业教师进行聘任选拔、任务安排和评价考核,建立物联网师资库,根据物联网应用技术专业建设的实际需求,有针对性地组织师资库内教师开展物联网相关技术、产业发展以及教育教学技能等多方面的培训和教学研讨活动,促进相关合作高校物联网应用技术专业教育教学与应用技术研究水平的整体性提升。第四要对教学质量进行评价,制定科学的、量化的、系统的考评指标,形成统一的考评制度,由相关考核部门统一审核。各高职院校在合作框架下,应尊重教师的教育教学工作,承认教师在合作高职院校中的工作业绩,依据相关评价与考核结果对教师做出公正权威的鉴定,实现物联网应用技术专业教师个人成长与专业建设质量提升的双赢。[3]
2 互认学分,建立课程互选机制
物联网应用技术专业实行课程互选,有利于不同高职院校的物联网应用技术专业人才培养,降低办学成本,实现物联网应用技术专业课程资源共享。首先要增强合作共赢的观念,树立正确的竞争与合作意识。其次要挖掘课程的深层次需求,努力推进优质课程资源的建设与共享。第三要在优质课程建设上,各高职院校应结合各自的服务面向与办学特色,有针对性地建设独具特色的专业课程。第四要动态管理互选课程,严把互选课程质量关,要结合物联网产业发展以及学生选课的需求,建立课程淘汰制度,淘汰不适应物联网专业发展需要的部分课程,确保课程互选机制良性循环。第五要通过利用网络平台,及时公布各高职院校共享课程、开课教师及教学团队等信息,开放物联网应用技术专业优质课程资源。第六要实行弹性学分制和导师指导下的学生选课制,各高职院校应以各自学校人才培养方案为依据,对本校学生所修的互选课程,通过教务部门的认定后,承认其学分,并根据学生取得的学分记录来评价学生的学业完成情况。[4]
3 互通交流,建立资源共享机制
物联网应用技术专业开设不久,高职院校起步也相对较晚,相应的教育资源还很匮乏,因此,探索高职院校间物联网应用技术专业建设的资源共享机制,制定相应的资源共享措施,是提高物联网应用技术专业资源共享效率的前提。首先要实现图书馆文献信息共享,本着互惠互利、资源共享的原则,针对物联网应用技术专业具有共性的、基础性的图书数据库,各高职院校可以通过采用联合投资的方式购买,实现各高职院校以最低的成本同,获得更多的图书资源。针对各高职院校服务面向不同的行业与领域所建立物联网应用技术专业特色数据库,可以通过有偿使用的形式,向合作高校开放,以满足各高职院校师生科研与学习的需要。其次要实现科研实验平台共享,将科研实验平台对其他高职院校和科研院所、社会进行开放,实行有偿服务,扩大科研实验平台使用范围,对提高各院校的资源共享能力具有积极作用。科研实验平台资源共享要以物联网专业建设和科学研究为内在推动力,以物联网产业发展需求为导向,建立联合攻关学术团队开展技术创新,实现不同领域不同学科的交叉融合,通过共建达到共享。第三要实现生产性实训基地共享,满足各高职院校的不同需求。由于各高职院校服务面向的行业领域与办学特色各有不同,所建设的实训基地的标准和要求也各有侧重,各高职院校通过提供本校实力较强的实训基地所能承担的实训与培训能力,实现各高职院校物联网应用技术专业共同发展。第四要实现高水平学术讲座共享,通过开放知名专家讲座,组织师生跨校选听,丰富学生的校园文化生活,活跃校园学术气氛,促进学术的交流,让广大师生了解物联网技术发展研究的前沿信息、科学研究成果。
4 互补优势,建立示范合作机制
各高职院校通过围绕物联网应用技术专业建设,在教学、师资、科研和社会服务等功能活动上进行合作,实现资源共享和协同创新,提升物联网教育教学与应用技术研究等相关资源的利用效率,提高自身的人才培养水平、学术水平、社服务水平和声誉地位,从而实现可持续发展。首先是互补性合作,即各高职院校物联网应用技术专业通过合作,实现院校资源的交换和互补,获得开展物联网教学、科研、社会服务等相关功能活动所欠缺的资源或条件,互补短板。其次是整合性合作,即通过对各高职院物联网应用技术专业建设所需求的同类资源进行整合。如组织开展联合攻克物联网相关课题和技术服务项目,开展物联网应用技术专业建设等高等职业教育行动研究,联合组建校际技能队参加全国或世界性的技能大赛等活动,既降低成本,又提高效益。第三是拓展性合作,即通过把各高职院校物联网应用技术专业的各种资源或力量聚集在一起,共同开拓物联网应用技术专业新项目或新的教学领域等。[5]第四是品牌性合作,即各高职院校通过校际合作,遴选出物联网应用技术专业建设、校企合作、招生就业等有特色的高职院校,推广成功经验,改变各高职院校发展战略,在加强各自特色建设的基础上,从扩张数量转为提高质量,形成资源共享,经验共用,教学共融职教集群优势,建立自独具优势和特色的品牌教育,走品牌发展之路。
⒖嘉南祝
[1]徐小龙,鲁蔚锋,杨庚.物联网专业人才培养策略研究[J].南京邮电大学学报:社会科学版,2012,14(1).
[2]王伟,关于高职院校校际合作的思考[J]. 广州番禺职业技术学院学报,2010,9(5).
[3]夏玲,肖晗予,高职园区师资互聘、名师共享、督导共享的运行机制[J].中国成人教育,2013(3).
【关键词】物联网 模块化课程 课程体系
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)02-0019-02
一 引言
物联网技术作为第三次信息产业浪潮,近年来已成为全球科技人员和政府决策部门持续关注的热点,从“智慧地球”到“感知中国”,各国都在积极布局物联网产业格局,力图抓住物联网带动产业提升的战略机会。自总理2009年8月考察无锡提出“感知中国”到2010年政府工作报告中提出加快物联网的研发应用,中国的物联网发展进入了一个全新的高速发展时期。
物联网是利用条形码、射频识别(RFID)、传感器、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,实现人与人、人与物、物与物在任何时间、任何地点的连接,从而进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统。作为一项战略性产业,越来越多的企业把目光投向先进的物联网技术,物联网的发展离不开人才的培养。高职院校作为培养技能型人才的中坚力量,制订切实可行的人才培养方案迫在眉睫。
二 物联网人才职业岗位能力分析
根据物联网市场人才需求特征和高职人才培养目标,高职物联网专业应培养具有物联网基本理念,具有物联网行业相对应岗位必备的理论知识和专门知识,具有较强的物联网岗位操作能力、一定的系统开发能力,能从事物联网技术及物联网系统管理等工作的业务能力,学生毕业后可以在物联网系统集成、物联网设备维护、运营服务等企业,从事无线传感网、RFID系统、局域网、安防监控网等工程施工、安装、调试、维护工作。可从事的部门有各类物联网企业工程技术部、售前技术部、售后服务部;物联网系统应用行业技术服务中心;物联网相关行业网络产品、传感器、RFID设备、无线通讯设备的采购、营销、售后服务等工作。
三 物联网应用技术专业模块化课程体系的构成
课程体系是指为培养人才所确立的目标以及依据这些目标所选择并加以组织的课程内容、教育教学活动的系统。在高等教育中,课程体系是核心,它是社会需求、科学知识和个性发展的集中表现,决定着人才培养的规格和质量。为了物联网应用技术专业人才的培养,我们建立了由公共学习模块、学科专业基础模块、学科专业方向模块三部分组成的课程体系。
1.公共学习模块
公共学习模块全部为必修课,该模块由思想政治理论课、职业生涯规划、心理健康指导、职业生涯规划、就业创业指导、大学英语、体育、计算机基础等主干课程组成。其目的是提高和培养学生的政治思想素质和职业道德,培养学生的辩证思维能力和外语应用能力,培养学生调查抽象的逻辑思考与判断分析的能力。
2.学科专业基础模块
学科专业模块全部为必修课,该模块是物联网应用技术专业的平台,为专业课的学习提供坚实的理论基础,为学生掌握分析问题、解决问题的基本理论与基本方法奠定基础。主要课程有:应用数学、线性代数、物流信息技术与应用电子技术基础、现代物流概论、C语言程序设计、数据结构、物联网网络基础、数据库基础与应用、电路分析、微机原理与接口技术、通信线路等。
3.学科专业方向模块
学科专业方向模块分为选修模块,学生可根据其学习兴趣选择其中的一个模块进行学习。学科专业方向模块的开设,是为了让学生根据个人的兴趣和自身特点,为自己今后的发展和研究选择一个适合自己的模块学习。我们拟定了三个学科专业方向模块:(1)物联网系统集成和测试模块;(2)物联网应用软件开发模块;(3)物联网管理和维护模块。
第一,物联网系统集成和测试模块。该模块要求学生具备的能力有:掌握物联网系统体系结构设计、系统调试的基本流程与技巧、无线网络基本知识、网络组建基本知识、硬件组装和维护能力、物联网应用软件测试方法、基本的测试工具。
该模块的工作内容是:系统软件、硬件、传感装置集成在一起测试,发现并改正单元设计中的错误,无线网络与移动设备的构建、组网等工作。
该模块开设的核心课程有:测试技术、组网技术、物联网系统开发、无线网络技术、传感器技术、RFID射频识别技术与应用。
第二,物联网应用软件开发模块。该模块要求学生具备的能力有:物联网相关知识、物联网相关产品的应用系统开发、RFID系统集成项目应用系统的设计、开发、实施嵌入式系统集成项目的开发和实施、面向对象的程序设计。
该模块的工作内容是:RFID解决方案研究、项目设计方案、系统开发和集成、工程设计和施工指导嵌入式系统解决方案、项目设计方案。
该模块开设的核心课程有:计算机网络、单片机应用、JAVA程序设计、RFID射频识别技术与应用、物联网系统开发、无线网络技术、条码技术与应用、嵌入式系统。
第三,物联网管理和维护模块。该模块要求学生具备的能力有:通讯系统运行维护与管理的能力、通信设备的安装调试和故障排除的能力。
该模块的工作内容:系统维护与设计、物联网运行管理、物联网产品生产与检测、物联网系统运营与维护。
该模块开设的核心课程有:无线通信技术、现代传感技术、物联网应用开发、计算机网络技术、JAVA程序设计、网络操作系统、网络设备管理、企业网络方案设计等。
四 结束语
物联网产业作为未来的新兴产业,孕育着巨大的人才需求,高职院校培养具有物联网应用技术专业知识的应用型人才非常紧迫。高职院校在办学过程中,应紧密结合社会发展需要,不断地进行市场调研和人才需求的分析,改革传统的人才培养方案,积极开展专业模块化课程教学内容的改革,及时更新教学内容,让学生能够掌握物联网的最新技术,实现教学与就业的直接对接,为毕业后能够顺利地就业奠定坚实的基础。
参考文献
[1]李坡、吴彤、匡兴华.物联网技术及其应用[J].国防科技,2011(1):18~22
[2]叶健华、明小波.高职计算机应用技术专业模块化课程体系设置研究[J].济南职业学院学报,2008(8):54~57
[3]刘桂江等.物联网技术专业人才培养方案的研究[J].安庆师范学院学报(自然科学版),2011(2):108~111
【关键词】物联网 物联网应用技术 专业建设 课程体系
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)01-0012-03
一 前言
自2010年7月教育部首次批准多所高校(院系)建设物联网技术专业以来,教育部及相关部门一直高度关注物联网及相关专业建设。全国高校物联网及相关专业教学指导小组组织高校在物联网专业的知识体系、课程体系、应用实践和人才培养等方面进行了一系列的探索,国内高校也根据自身的情况对物联网相关专业的课程体系进行了探索。但物联网目前属于新兴产业,各高校都是刚刚开始设立物联网相关专业,没有成熟的经验可以借鉴。福建信息职业技术学院(以下简称“我院”)成为首批获批物联网应用技术专业的高职院校之一。虽然专业设立起来了,但事实上,对于我院来说,如何建立科学的物联网专业人才培养体系、如何把控物联网人才的培养方向、物联网专业的核心课程如何设计等问题却成为困扰我们的难点。笔者近年来致力于物联网应用技术专业建设,分析物联网应用技术专业的知识体系及核心知识领域,力求归纳物联网应用技术专业建设的专业共性,并结合我院特色,构建了以“三线并重”为核心的物联网应用技术专业课程体系,希望能通过我们的实践,给其他院校一些启发和借鉴,共同推动物联网应用技术专业及课程体系建设的健康发展。
二 物联网应用技术专业设置的必要性和可行性
物联网被公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮,开发应用前景巨大。业内专家认为物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、无线传感器网络(WSN)、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。
《福建省建设海峡西岸经济区纲要(修编)》指出:海西建设的目标之一是“利用现代网络技术,加快宽带通信网、数字电视网和下一代互联网建设,推进‘三网融合’,建设宽带接入网和业务支撑网,统筹3G移动网络建设,积极发展物联网。”
福建的物联网产品在全国城市网络、网格管理、智能监控、食品追溯、水质监测等系统应用较为广泛;与此同时,在电子回执、2.4G射频识别、自助终端、物联网操作系统级中间件平台、智能家居系统等领域的技术研发位居国内领先水平。依托厦门大学、集美大学、福建信息职业技术学院,已经成立了3个RFID应用研究中心,并将技术研发与市场运用紧密地结合在一起。200多亿的销售额使这一产业成为福建新兴产业中的老大,而备受各方的重视。
物联网用途广泛,主要涉及十大重点领域,包括智能电网、智能交通、智能物流、智能家居、环境与安全检测、工业与自动化控制、医疗健康、精细农牧业、金融与服务业、国防军事。未来十年物联网重点应用领域投资可达到4万亿,产出8万亿,形成就业岗位2500万个。产业发展,人才先行,物联网人才需求将急剧增加,需要高校开设并发展物联网相关专业。
作为首批开设物联网应用技术专业的院校之一,我院在近两年的时间里,在专业建设、人才培养方案制定以及课程体系建设方面做了很多工作,为办好“物联网应用技术”新专业打下了良好基础。我们认为新专业将以《国家中长期科学和技术发展规划纲要》为指南,以智能化的物联网系统为载体,围绕“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个主要方向,紧密结合社会发展与经济建设的重大需求与发展战略,整合我校及校内外合作团队的优势资源,建立符合我院特色的“物联网应用技术”专业,为实现福建省政府颁布的《福建省加快物联网发展行动方案(2010~2012年)》目标,为促进信息产业的发展做出贡献。
三 物联网的技术体系
1.感知层
感知层是物联网的“皮肤和五官”,主要功能是识别物体、采集信息。感知层通过传感器、条码识别、射频识别、无线定位等手段感知与采集物理世界中发生的物理事件和数据,这些数据包括各类物理量、标识、音频、视频数据等;
2.网络层
网络层类似于人体结构中的神经系统,主要承担着把采集和感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送,实现更加广泛的互联功能。它主要是建立在现有的通讯网(包括有线和无线通信网)、广播电视网和互联网基础上。物联网感知层通过各种接入设备与上述网络相连,它解决的是感知层所获得的数据在一定范围内,尤其是远距离的传输问题。
3.应用层
应用层位于感知识别和网络传输层之上,是物联网智慧的源泉。人们通常把物联网应用冠以“智能”的名称,如智能电网、智能交通、智能家居等,其中的智能就来自这一层。应用层解决数据如何存储(数据库与海量存储技术)、如何检索(搜索引擎)、如何使用、如何不被滥用(数据安全与隐私保护)以及设备的智能控制等问题。
应用层是物联网发展的目的,通过公共中间件、信息开放平台、云计算平台和服务支撑平台等物联网应用技术,实现跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能,从而支持物联网技术在工业、农业、环保、医疗等行业领域的应用。
物联网各层次间既相对独立又紧密联系。公共技术与物联网技术架构的感知层、网络层和应用层都有关系,其包括标识与解析、安全技术、网络管理和服务质量管理等,不属于物联网技术的某个特定层面。为了实现整体系统的优化功能服务于某一具体应用,各层间资源需要协同分配与共享。以应用需求为导向的系统设计可以是千差万别的,也不一定所有层次的技术都需要采用;即使在同一个层次上,对可供选择的技术方案也可以进行按需配置。
四 物联网应用技术专业知识体系
专业知识体系就是把一个专业领域内的专业知识组织成专业干线清晰、知识点层次分明、结构衔接完整的一个知识框架。在分析物联网技术体系的基础上构建物联网应用技术专业的知识体系,物联网应用技术知识结构中的专业知识部分应能体现物联网整体框架及其关键技术。因此,物联网应用技术专业知识体系应包括感知层、网络层、应用层的知识和系统整体架构与优化的知识。对应的核心知识领域为:对应于感知层为射频识别(RFID)技术、传感器技术与无线传感器网络技术等;对应于网络层为通信与网络技术、网络设备配置与管理等;对应于应用层为数据存储与处理技术、应用系统开发和云计算等;对应于物联网整体的框架为信息管理技术、物联网工程布线技术等。
根据上述分析,物联网应用技术专业的知识体系要能实现这样的培养目标:培养造就具有物联网技术基础理论、计算机网络技术、应用系统开发技术等相关专业知识;主要面向物联网工程建设、物联网应用软件开发、物联网产品制造以及物联网技术应用等方面企事业单位,在生产、服务及管理第一线能从事物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护等岗位的工作;并在创新和创业意识、团队合作与人际沟通以及资料查询与组织能力等方面有良好的素养,能适应国家战略性新兴产业建设需要,具有职业生涯发展基础,德、智、体、美全面发展的高技能应用型人才。
五 物联网应用技术专业课程体系建设基本思路
本专业课程体系建设充分吸收世界先进的CDIO工程教育理念,以物联网工程项目的规划、设计、实施和管理维护生命周期为载体,建立“做中学”的教育模式,研究开发符合本地区特色的物联网应用技术专业课程体系,培养学生具有较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力,并能系统地掌握物联网应用技术。
第一,校企深度合作,面向市场需求,培养学生具备“智能家居、智能交通、产品追溯”三个应用领域的基本应用能力。按照学生职业岗位的能力,从初学到熟练的成长过程,以培养职业岗位技能为目标,基于工作过程进行物联网应用技术专业课程体系的建设。
第二,通过充分的社会调研,联合企业,聘请专家,找出上述三个领域中所有的代表性工作任务,选择完整的、对职业成长起关键作用的、有较大开放性和代表性的工作任务,从中提炼出典型的工作任务,再对所需的职业能力进行教学分析,研究提炼出适应“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个典型工作岗位的课程体系。
第三,通过“校企合作,工学结合”办学模式,进一步了解当前物联网企业的人才需求规格,培养满足企业实际需求的高技能人才,基于“以职业能力为目标、以项目为导向”的人才培养模式;“以服务为宗旨,以就业为导向”的指导思想,建设“教、学、做”三位一体的课程体系。
通过对上述“三个应用领域”、“三个典型工作岗位”及“三位一体的教学模式”的深入研究,结合本地区企业发展方向及学院实际情况,研究建设“三线并重”的物联网应用技术专业课程体系。
物联网应用技术专业课程的设置需要综合考虑相关交叉学科的特点,应尽可能多地覆盖本专业的知识体系,将相关主干学科的核心课程和专业课程进行通盘考虑,打破学科体系的约束,遵循职业教育的特点,根据工作过程和知识结构将上述专业课程分成公共基础课程、职业平台课程、职业能力课程、实验实训课程、能力拓展课程五部分。详细课程分类见附表。
七 结束语
物联网应用技术专业是以应用为驱动的专业,专业人才的培养根据专业共性知识和福建省物联网领域的区域特色,发挥我院在计算机网络技术等学科的传统优势,使学生有兴趣、有目的、有实践地学习专业领域的知识,逐步地、系统地增长应用实践能力和创新能力。在课程设置中,把行业应用特色纳入个性化课程或专业课中,形成理论型和实践型两套既有共性又有个性的课程体系。该课程体系坚持以“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”为主导,夯实基础教学,为学生的未来发展创造条件,以方向选修课为平台,拓宽学生的知识和认知视野,妥善化解突出特色和拓宽视野间的矛盾。
参考文献
[1]桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育,2010(16):1~3
[2]揭秘北京邮电大学物联网工程专业课程体系[EB/OL]. http://:8080/zgwlcyw/mainnews/szyw_zw.jsp?NewsID=107705&Classid=23
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[4]崔艳荣、陈勇.物联网工程专业课程体系设置探究[J].长江大学学报(自然科学版),2010(2)
关键词 物联网;专业定位;专业群;高等职业教育
中图分类号 G712 文献标识码 A 文章编号 1008-3219(2013)11-0009-04
物联网是继计算机、互联网、移动通信之后的新一轮信息技术革命,我国已将物联网作为战略性新兴产业的一项重要组成内容,国务院提出到2015年要实现物联网在经济社会重要领域的规模示范应用,初步形成物联网产业体系。为服务物联网产业发展,从2010年开始,高职院校陆续申报并开办“物联网应用技术”专业,物联网是一个涵盖领域很广、服务专业众多的万亿级新兴产业,新开设的物联网应用技术专业如何定位,如何满足产业发展需要办好相关专业,这是物联网专业建设中亟待解决的问题。笔者从2009年开始通过对无锡地区物联网产业与企业的调研,结合江苏信息职业技术学院物联网专业建设实际,对上述问题进行了探索。
一、物联网产业发展与人才需求
(一)无锡物联网产业现状与发展趋势
无锡以引领全国物联网发展为目标,打造中国物联网技术创新的核心区、科研成果转化的示范区、产业规模化发展的聚集区、大规模应用的先导区、信息服务的中央区和高端人才的集聚区,把物联网(传感网)列为八个产业门类中的第一大重点支持产业,通过做大做强龙头企业、加快引进优势企业、孵化培育中小企业、鼓励推进现有企业转型,培育物联网产业新的业务增长点,2012年物联网核心企业达608家、产值达600亿元。
2012年8月工信部正式《无锡国家传感网创新示范区发展规划纲要(2012—2020年)》,指出:到2015年,无锡示范区拥有一批具有自主知识产权的物联网核心技术,形成具有国际竞争力的产业集群,基本形成结构合理的物联网产业体系,实现一批重点领域的典型示范与推广应用,构建一支高素质人才队伍,促进物联网标准化工作。
(二)物联网核心产业
《无锡国家传感网创新示范区发展规划纲要》将物联网产业划分为核心产业、支撑产业与带动产业三类,重点发展物联网硬件、软件和信息服务、集成及运营服务等核心产业;大力扶持微纳电子器件、网络基础软件和应用软件、集成电路、计算机、通信设备、微能源、新材料等支撑产业;积极带动现代装备制造业、现代服务业、消费电子产业等发展。物联网核心产业主要包括围绕整个产业链的硬件、软件、系统集成和运营服务四大领域,服务于这四大领域的专业有应用电子技术、计算机应用技术、软件技术、计算机网络技术、物联网应用技术等。
(三)人才需求调研与分析
对无锡物联网产业研究院、中科怡海、软通动力、大为科技、泛太科技、天业智能等20多家物联网企业进行人才需求调研,结果显示,每家公司都有高科技人才与技术背景,都有自己的核心技术,都有自己的发展规划,都已初具产业规模。这些企业对高职层次人才主要需求为:物联网电子产品设计生产技术员、物联网软件程序员、物联网软件测试员、物联网工程项目技术员、网络维护技术员、物联网系统管理员、物联网应用系统管理员、物联网设备、软件营销与技术支持人员等。物联网企业高职人才岗位需求分析如表1所示。
二、物联网应用技术专业定位
为满足无锡地区物联网企业对高端技能型人才的需求,江苏信息职业技术学院于2010申报物联网应用技术新专业,获批准后于2011年开始招收物联网应用技术专业学生。
专业定位:物联网是以计算机、电子、通信、控制等技术为基础,根据物联网核心产业链构成情况及行业产业背景调研、企业调研、职业岗位调研结果,确定物联网应用技术专业定位于物联网产业链中的运营服务领域,以物联网技术为核心,以经济运行、基础设施和民生服务等领域的智能制造、智能电力、智能物流、智能交通、智能安防、智能环保、智能医疗、智能家居等系统应用与维护为重点。
培养目标:面向物联网产业,服务区域与地方经济发展,培养具有扎实的物联网专业知识、较强的实践能力、良好的团队协作能力,具有可持续发展与创新能力,掌握物联网基础技术,具备物联网系统应用与维护、物联网应用系统开发与管理、物联网设备营销与技术支持等职业能力和素质的高端技能型人才。
毕业生从业的主要岗位:从事物联网系统应用与维护等工作的物联网系统管理员;从事信息管理、业务分析管理、服务管理、数据库管理,以及物联网应用系统维护、管理的物联网应用系统管理员;从事物联网设备营销、售后服务及物联网技术支持等的物联网设备营销与技术支持人员。
三、物联网技术专业群构建与建设
(一)围绕产业链构建专业群
产业链是各个产业部门之间基于一定的技术经济关联,并依据特定的逻辑关系和时空布局关系客观形成的链条式关联关系形态。物联网主要由感知层、网络层和应用层组成,其中感知层包括传感器、二维码、RFID(射频识别)、多媒体设备等数据采集和自组织网络系统;网络层包括各种网关和接入网络以及异构网融合、云计算等承载网支撑系统;应用层包括信息管理、业务分析管理、服务管理、目录管理等物联网业务中间件和物联网应用子集系统。物联网产业链中的核心产业主要包括硬件、软件、系统集成和运营服务四大领域。
一所高职院校不可能全面服务产业链的各环节,只能适当选取某些环节作为专业群的服务对象。江苏信息职业技术学院在进行产业调研和校情分析的基础上,梳理、确定物联网产业链中核心产业的若干链环作为专业群建设和发展的背景与依托,将具有共同行业基础、共同课程平台、共同实验实训设施基础、共同的师资队伍的物联网应用技术、软件技术、计算机网络技术、计算机应用技术4个专业进行组合,构建物联网技术专业群,如图1所示。
物联网应用技术专业面向产业链中的领域和定位如前所述;软件技术专业面向物联网产业链中的软件领域,培养具备物联网基础软件、应用软件、中间件软件的初级编码或开发、软件测试、软件技术服务等工作所需的职业能力的高端技能型人才;计算机网络技术专业面向物联网产业链中的系统集成领域,培养具备物联网工程项目的规划与施工管理、网络设备安装与调试、网络系统维护、网络设备营销与技术支持等职业能力的高端技能型人才;计算机应用技术专业面向物联网产业链中的硬件领域,培养具备传感器、RFID等物联网“感知前端”产品、通信产品的设计、组装、调试及生产管理等职业能力的高端技能型人才。遵循比较优势原则选择物联网应用技术专业作为专业群的核心专业,发挥核心引领作用。
(二)物联网技术专业群建设
在确定了专业群结构这一核心要素后,与专业建设密切相关的人才培养体制、课程体系、实训体系、师资队伍、信息化教学资源、管理体制和运行机制等成为专业群建设的要素。
1.以“校企合作、工学结合”为突破口,创新人才培养体制
在高职物联网人才培养中,要将课堂学习与实践学习结合在一起,系统设计实践学习进程、搭建实践学习平台,让学生接受职业专项训练,获得课堂中无法得到的工作经历。在专业群的人才培养方案中,大一设置看企业、讲专业的认识实习,主要培养学生职场认知能力,挖掘职业乐趣;大二设置一定时间的岗位实习,并在实习期间完成相关课程的学习,让学生将学习和工作有机结合起来,增加工作过程能力、建立职业认同感;大三通过毕业设计和顶岗实习,培养职场综合能力和就业创业能力,形成职业归属感。搭建两个平台:将“政、产、学、研”融合,依托校内实训基地及物联网研发中心、合作企业、教学资源库和校企信息化交流平台,打造立体化培养平台,学生通过参与模拟项目、真实项目、企业在研项目实践,依次提升实践能力;将“竞、技、协、研”结合,构建“师傅带徒弟”的个性化能力培养平台,培养学生创新与拓展能力。
2.构建“底层共享、中层分立、高层互选”的专业群课程体系
在分析物联网产业对高端技能型人才所必备的共同基础知识和基本技能要求的基础上,构建面向各专业的专业基础课程模块,培养共同需要的知识、技能和素质;明确专业群内各专业的核心岗位,分析各岗位所需的核心技能及知识结构,设置各专业的核心课程模块,强化专业技能的培养;设置各专业拓展课程模块,面向物联网行业应用设置特色课程,供专业群中的学生互选,拓宽学生的知识面,培养可持续发展的潜力。底层的专业基础模块实行群内共享,中层的专业核心模块各专业分立,高层的专业拓展模块实现群内互选,这样既保证了专业群的基本规格和共性要求,也强化了专业核心技能,为专业发展夯实基础,同时拓展了专业的适应性和可持续发展性。物联网技术专业群课程体系如图2所示。
3.专业群建设其他要素
实训体系、师资队伍、信息化教学资源、管理体制和运行机制等也是专业群建设中的关键要素。实训体系建设应以专业群内各专业的岗位通用技能与专门技能训练为基础,系统设计实训体系,并开展实训教学内容的系列化建设;师资队伍建设应将重点放在按专业群理念下的课程特征来组织教学团队,建立校企“互聘、互兼”双向交流的团队合作机制;信息化教学资源应从使用的视角进行开发和建设,实现在专业群内的广泛共享;要按照专业群建设的特点与规律,创新管理体制和运行机制,探索建立由行业企业代表、相关专业负责人、学生代表等利益相关方参与的专业群建设组织管理形式,提高专业拓展和滚动发展的能力。
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Analysis on the Specialty Orientation of Internet of Things and the Establishment of Specialty Group of Internet of Things
GU Xiao-yan
(Jiangsu Vocational and Technical College of Information, Wuxi Jiangsu 214063, China)
关键词:岗位能力;物联网;课程体系;职业性
通过对国家物联网产业发展趋势、重庆市产业经济结构调整状况以及物联网人才需求情况的深入调研和分析,重庆工程学院电子信息工程系于2011年4月申报了物联网应用技术专业,并与教育部信息管理中心合作共建全国物联网应用技术人才认证实训基地,逐步形成了多层次、多元化的高职高专物联网应用技术人才培养体系。
一、岗位能力分析
物联网应用技术专业培养具备从事电子及物联网应用专业领域设备的生产调试、维修和检验等岗位群基本能力,熟练掌握无线传感网络系统的组建、调试、维修、维护技能,服务于国内电子产品制造类及物联网应用类企业的高级技术技能型应用人才。
物联网应用技术专业的岗位及岗位群主要有:①物联网设备的生产调试、维修和质量检验;②物联网系统管理、运行维护、监控、故障排除;③物联网工程实施及系统集成;④物联网设备营销、售后服务、技术支持;⑤物联网产品以及应用平台的辅助设计。从2011年至今,通过多次专业评审会讨论、分析专业培养岗位目标,明确岗位能力标准,优化了人才培养方案。通过几年的建设,根据行业发展不断调整、完善物联网应用技术专业毕业生岗位能力标准。表1是物联网应用技术专业岗位、岗位群(含拓展岗位)职业能力对照表。
二、以岗位能力为主线,构建模块化的课程体系
根据学院“产教结合”的办学特色,系部与教育部物联网人才孵化基地(无锡)深度合作,细化物联网应用工程师岗位(群)职业资格标准,以“职业能力”培养为主轴,构建了模块化、层次性的专业课程体系(见表2)。
专业课程改变了实践教学依附于理论教学的传统做法,注重“理实一体化”、“教学做一体化”、“基于工作过程、任务驱动”的课程教学,注重学生实践技能的能力培养,体现了高职教育的职业性、实践性。
在整个物联网专业课程体系建设过程中,课题组主要采取以下方式来保证课程体系建设的一致性和可行性。
1.以重点课程建设为龙头,全面推动课程改革与建设
以重庆市级、院级精品课程为示范,院级重点课程为骨干,全面带动课程建设的大好局面。唐中剑副教授主持建设的《路由与交换技术》于2008年评为重庆市精品课程。该课程将重点放在路由器、交换机的配置命令以及思科模拟配置软件等相关知识上面,使学生能进行实际网络配置。电子信息工程系立项建设了《单片机应用技术》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《电子装调实训》、《电子设计实训》等5门核心课程作为重点课程。
2.校企合作,开发课程教学资源
系部积极探索“2+1”模式,与教育部无锡物联网人才孵化基地全方位合作,共同制定了包括单片机应用技术、无线传感网络技术等7门课程标准,完成了包括电工电子、模拟电子技术multism仿真项目指导书、单片机技术试验指导书、传感器技术试验指导书5本实验实训指导书。
3.课程开发体现职业性
王宏松老师(企业工程师)主持的《电子设计实训》课程,以“智能教室系统”项目贯穿全课程,按照系统开发流程和软硬件工程规范,让学生通过自己的调研、规划、设计、编码、测试、配置、和项目管理,重现该系统的开发全过程。使学生在完整的项目开发过程中,对模拟电子技术、数字电子技术、C语言和单片机应用等知识进行学习应用、技能训练,取得了很好的教学效果。景兴红老师主持的《模拟电子技术》课程,探索“基于工作过程导向”的课程模式,改革“先学后做”的传统教学方法,采用“教学做一体教学法”,让学生在做中学。把理论教学和实践教学、学习过程和工作过程、学生的心理过程和行动过程有机地结合起来,充分体现了“学生学习的内容是工作,通过工作来学习,最后学会工作”的高职教育理念。具体实施过程如图1所示。
在实训课程的教学中,提倡有目的、有计划、有组织地让学生参加各种技能竞赛,让学生通过自我学习、自我创新完成高强度的熟练性技能训练,使学生的职业能力取得突破性提高。我系学生参加重庆市“盛群杯”单片机设计大赛、重庆“TI”杯设计大赛、重庆市高职学生技能大赛、全国大学生电子设计大赛、全国物联网技能大赛等取得较好成绩,体现了突出岗位能力培养的成效。
三、基于岗位能力的物联网专业课程体系特色
1.以“多层次、多类型”人才培养模式为导向进行专业人才培养方案制定
对物联网应用技术专业的人才培养课程体系、人才培养标准、教材、教学内容、教学方法、教学模式进行研究,改变传统教学模式,突出“以学生能力为本位”的实践教学,采用基于“多层次、多类型”人才培养模式进行教学改革和探索。根据岗位能力目标需求,制定专业人才培养体系。在课程教学过程中,大力实施“分层次”教学法。在人才培养过程中,注重构成“多类型”培养方式,以培养出适合重庆本土市场需求的高级技术技能型人才。
2.校、政、企结合的“2+1”培养模式
校、政、企结合的“2+1”人才培养模式,是物联网专业课程的一个特色。在此过程中,教师和学生直接参与国家教育部IOT项目,及时体验物联网的最新技术、发展、政策信息等,始终处于行业最前沿。课程体系紧跟国家物联网规划发展的需求,真正实现“宽基础,多方向,易适应”的高职人才培养理念。
3.将职业规范融入专业教学过程,逐渐养成学生良好职业素养
良好的职业规范意识是在专业教学过程中逐步养成的。在专业技能课(如《单片机及嵌入式实训》)教学过程中通过教师的编码规范、职业素质的体现,以及教师按物联网开发岗位要求学生参与模块设计、编码、测试、文档编制等提升学生职业素质。通过案例教学、项目库练习、专业讲座、物联网设计大赛等方式培养学生职业规范意识;通过企业顶岗实习、参加实际项目或模拟项目学习培养学生良好职业规范实施能力。
四、今后课程建设思路
要实现技能培养的目标,实践教学环节是第一重要的,用实践教学带动理论教学是职业教育的基本理念。今后课程建设要以产品为依托,合并专业实训组件,强调专业实训环节的顺序性、连续性、一致性。
设想:以“传感器节点”产品作为实训载体,使学生在“电子装调实训”环节完成产品的焊接、组装、编程调试、性能测试等技能的培养;在“电子设计实训”环节完成RFID读写器、Zigbee终端及协调器产品的设计、开发、调试,技术参数验证、通信协议运用等能力的培养;在“无线传感网组网实训”环节完成各传感器节点产品的组网、功能运行、简单的人-机界面开发等能力的培养。
具体的实训产品应根据学生层次进行区分。对于高职学生,应包含红外、HF RFID读写器或Zigbee终端;而对于本科学生还应增加WIFI、蓝牙、UHF RFID读写器和Zigbee协调器等。实训产品的制作应严格按工厂生产标准要求,让学生尽早熟悉岗位需求。
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(广东创新科技职业学院计算机与通信系,广东东莞523960)
摘要:以智能手机产业发展为主线,对东莞智能手机产业的发展提出4点建议,并针对4个建议的实现提出高等职业院校IT类专业体系的建设方案,即通过专业体系的建设与不断修正来满足产业发展需要,从而促进东莞智能手机产业可持续发展。
关键词 :智能手机产业;移动互联网;云计算;物联网;4G通信;专业体系
文章编号:1672-5913(2015)17-0107-04 中图分类号:G642
基金项目:2013年广东省高职教育信息技术类立项课题(XXJS-2013-2026)
第一作者简介:潘志宏,男,讲师,研究方向为移动互联网、计算机网络信息系统,zhihong840420@163.com。
0 引言
目前东莞作为省市共建战略性智能手机产业基地,拥有华为终端、宇龙通信、步步高、华贝、奥克斯、金铭等一批具有较大影响力和辐射带动作用的龙头骨干企业,它已经成为国内甚至世界智能手机的重要生产基地。然而由于产业链上下游核心技术缺乏,专业技术人才匮乏,导致大部分智能手机企业将研发设计总部设在北上广深,而只是把东莞作为生产中心,将生产制造环节全部转移至东莞,这样导致东莞智能手机产业没有更多的核心技术,失去发展的后劲。要摆脱这种状况,必须通过不断强化智能手机整机生产制造能力,带动方案设计、应用开发、内容服务等环节同步发展。
全面可持续发展的首要任务是人才的培养与引进,东莞一方面通过各种人才计划引进产业发展急需人才,另一方面更是要通过本土高校培养出适应产业发展的急需人才。作为东莞一所综合性的高等职业院校,广东创新科技职业学院担负培养东莞核心产业专业技术人才的重要任务。为适应东莞作为全国信息产业重镇的实际需求,学院将计算机与电子信息类专业作为学院核心的专业群,每年有1 000多名信息技术类的学生从这里走向东莞急需的信息产业的工作岗位。
1 东莞智能手机产业现状剖析与高职教育发展情况
1.1 东莞智能手机产业现状剖析
2013年4月,东莞成为省市共建战略性新兴产业基地——东莞智能手机产业基地。2013年东莞智能手机出货量超过2亿台,约占全省手机产量的25.7%,占全国手机产量的13.7%,总产值约1 400亿元,可见东莞在全国智能手机产业中的地位。从智能手机产业的版图上可以看出,东莞已经成为国内智能手机的重要生产基地,但由于人才匮乏,东莞仅仅作为生产中心,只负责生产制造环节。
1.2 东莞高职信息技术类专业发展情况
对东莞智能手机产业发展来讲,培养合适急需的专业技术人才是至关重要的,笔者所在的广东创新科技职业学院是东莞市一所以工科和管理学科为主的职业技术学院,其中计算机与电子信息类专业作为核心的专业群,在为东莞智能手机产业发展培养大量的技术人才做出重要的作用。其中2014年广东创新科技职业技术学院信息技术类专业招生1025人。
2 东莞智能手机产业发展建议
东莞智能手机产业没有更多的核心技术,失去发展的后劲,如果想摆脱这种状况,必须通过不断强化智能手机整机生产制造能力,带动方案设计、应用开发、内容服务等环节同步发展,达到全面可持续健康发展。目前东莞有智能手机、云计算、物联网、太阳能光伏4大产业被列入省市共建的战略性新兴产业。整合手段包括:①以智能手机为核心的移动互联网的发展;②云计算平台对智能终端性能,安全和内容服务等的提升;③智能手机和物联网络构建智慧生活;④大力推动4G网络等新一代通信产品的研发与产业化。
2.1 推进以智能手机为核心的移动互联网的发展
在东莞电子信息产业长期的发展中,一直是“硬”强“软”弱,硬件发展较好,软件行业处于不温不火的状态,广东省内的软件行业一直处于深圳、广州和珠海之后,没有聚集核心的软件研发企业。以智能手机为核心移动互联网产业的发展,一方面依靠智能手机硬件设备的性价比不断提升,另一方面需要提升智能手机应用软件来满足用户不断提升的体验需求。然而智能手机的硬件比拼空间越来越小,用户更多地感受到智能手机的系统和应用软件,所以应该发展并鼓励更多中小企业投入到东莞智能手机应用软件研发中,提升东莞智能手机产业的优势。
2.2 推进智能手机与物联网构建智慧生活的发展
随着智能手机与物联网的不断发展,以智能手机为控制核心,物联网设备为传感采集的智慧生活硬件慢慢受到大众的欢迎,各大手机生产商也不会放弃这个市场可观的领域,比如最近华为终端推出的移动手环,小米推出的小蚁智能摄像头、智能插座等等都是对该市场的重视与尝试。东莞企业本身在硬件领域就有自己的积累和实力,所以应该在移动互联网和物联网高速发展中抓住智慧生活的发展趋势,在发展智能手机的同时,能够围绕它去研发一些硬件产品,将其他硬件融合到以智能手机为中心的智能生活系统中来,从而丰富智能手机的应用。
2.3 推进移动互联网云计算平台(移动云计算)的研究与运用
东莞在云计算平台建设方面,目前已经处于全国比较领先的水平,特别是中科院云计算中心成立后,东莞的云计算技术实现快速发展,预计到2017年,东莞实现云计算应用产业及相关产业产值可能超千亿元。然而在云计算平台搭建好后,实现云计算技术的应用是另一核心问题,如果将云计算与智能手机产业进行融合,通过云计算平台强大的计算处理能力,来提升智能手机由于硬件限制而无法处理复杂问题的能力,从而降低越来越多的应用软件对智能手机硬件的要求;合理地将移动互联网和云计算结合在一起的移动云计算,是智能手机领域较为热门的研究领域,东莞有这样的环境和科研水平去研究并实践它。据了解目前东莞宇龙通信也在投入资金打造自己的移动云计算中心,因为除了终端的制造,智能手机企业也要投入到云服务和应用来提升手机的应用能力。
2.4 大力推动4G网络等新一代通信产品的研发与产业化
2014年东莞已经全面推进4G网络,移动4G基站已有7 000个,全市4G覆盖率约92%,所以智能手机生产商要抓住4G网络的时代,大力推进4G智能手机的研发与产业化。例如东莞华贝电子科技有限公司就较早对4G进行战略布局,将其作为公司下一个重要产品,重点推进,从而赢得先机。
3 高职信息技术专业群的建设
我们从高职专业设置的角度来针对以上4个方向的发展,进行专业群构建与建设:①开设软件技术(移动互联网应用开发)来培养缺口非常大的移动互联网开发人才;②开设计算机网络技术(云计算技术与应用)和计算机应用技术(大数据应用技术)专业方向来培养维护开发云计算和大数据平台的专业技术人才;③开设电子信息工程技术(智能电子与物联网技术)来培养人才满足物联网行业日益激增的用人需求;④开设通信技术(移动通信技术)来培养4G通信网络的运维人才。
从表1分析可以看出,东莞智能手机产业如果想取得长足的进展,就必须重点去发展跟智能手机产业相辅相成、密切关联的产业链,它包含移动互联网、移动云计算与大数据、物联网、4G移动通信技术。职业技术学院作为职业教育的一线产地,担负着培养高素质专业技术人员的重任,怎样培养出跟地区产业经济发展相匹配的人才是高职一直努力的方向。广东创新科技职业学院作为东莞地区一所以工科和管理类专业为主的高职,一直以地区经济发展方向作为指导,开设热门并且发展急需的专业。通过对东莞地区移动互联网、移动云计算与大数据、物联网、4G移动通信技术4个智能手机相关领域的详细调研,我们开设了软件技术(移动互联网应用开发)、计算机网络技术(云计算技术与应用)、计算机应用技术(大数据应用技术)、电子信息工程技术(智能电子与物联网技术)和通信技术(4G移动通信技术)4大专业群。
其中软件技术(移动互联网应用开发)方向结合东莞智能手机产业基本是以Android操作系统为主的智能手机,所以在开设该专业方向时,我们以Android平台的应用开发与移动网站开发技术为核心进行课程建设,开设的核心课程有Android智能手机开发、HTML5移动网站开发、移动中间件应用、JavaEE移动服务器端开发等。
计算机网络技术(云计算技术与应用)与计算机应用技术(大数据应用技术)方向主要依托东莞云计算机与大数据平台来不断发展的,智能终端公司需要不断建设移动云的服务和应用来提升手机的应用能力,以满足用户体验。随着云计算的不断发展,云平台的维护与运营是高职院校培养的主要方向,在开设课程方面,我们更注重云平台安全与维护,开设的主要课程有云计算技术与云安全、大数据应用技术、服务器虚拟技术、存储虚拟化技术、高级数据库技术等。
电子信息工程技术(智能电子与物联网技术)方向结合以智能手机为控制核心,物联网设备为传感采集的智慧生活硬件发展的需求,主要培养以嵌入式开发为核心的物联网综合人才。所以我们注重嵌入式开发与物联网技术双方面的结合。开设的主要课程有单片机与ARM嵌入式开发、传感器技术、无线传感技术、RFID与Zigbee技术、物联网应用开发。
通信技术(4G移动通信技术)方向培养的人才以4G网络维护与运营、4G通信设备与终端维护等运维类人才为主。开设的主要课程有:3G/4G移动通信技术、接入网技术、基站设备、移动智能网原理、移动通信设备与终端。
4 结语
东莞不再满足于将自己定位为“生产基地”,而是着手提升自己“智造”的能力,调整东莞智能手机产业结构,既要注重整机的生产,也要通过结合东莞现有的移动互联网、云计算、物联网资源来提高自己在应用软件开发,内容服务等方面的同步发展,要不余遗力地进行新一代通信产品的研发,使东莞智能手机行业走在全国的前沿,把东莞建成全国智能手机创新研发基地、自主品牌培育孵化中心和全球智能手机整机重要制造基地。
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【关键词】物联网专业群;实践教学;教学方法;创新素质;师资水平
技能竞赛是在课堂教学的基础上,通过竞赛的形式对学生的综合素质和能力进行多方位考察的课外科技实践活动。作为国家级骨干建设专业,重庆城市管理职业学院的物联网应用技术专业是重庆市最早开设并招生的高职院校,在近3年的国家级骨干专业建设历程中,我校参与了2届全国职业院校技能大赛高职组物联网技术技能大赛,该赛项对参赛选手的知识技能和综合素质要求甚高。在组织和培训学生参加和训练的两次经历中,笔者探索出一些依托物联网技能竞赛对促进物联网专业群建设,以及以赛促教、以赛促学的心得,下面与同行进行交流和分享。
1 物联网技能竞赛对专业群的覆盖
作为典型的交叉学科,物联网涉及网络技术、通信技术、传感技术、RFID智能识别技术等一系列核心技术。物联网应用技术专业群涵盖了物联网应用技术、计算机网络技术、通信技术、电子信息技术、软件技术等多个专业。要对多个学科和专业的知识进行融合和贯通,最有效的方法就是让学生参与到技能竞赛活动中。
以本校这2年参与的全国高职组物联网技术技能大赛为例,该竞赛涉及到局域网的搭建、配置,无线传感器节点的代码编写、无线传感器网络参数的配置、示波器、万用表、逻辑分析仪的使用、物联网上层应用软件的开发(其中完成RFID设备的读写、一维及二维条码的识度及生成,分别用C#和Android)、数据库的操作、网站及建立、拓扑图的绘制、开发文档的编写等诸多方面,可以说,一次物联网赛项的知识点涵盖了不仅物联网,更包括电子、计算机网络、通信、软件技术等物联网相关专业的方方面面,且在竞赛中,更多是跨专业的知识运用。
通过技能竞赛,不仅提升了物联网的专业建设,还带动了相关联的专业群的建设和发展。
2 依托竞赛拓展实践平台,优化实践教学内容
竞赛通常跟踪行业发展的前沿技术,能够引领教学,反映最新的技术及技能需求,赋予专业课程教学及实践教学以新的内涵。以竞赛内容作为实践教学内容,同时,再通过专业课教师对竞赛内容做进一步的挖掘和二次开发,能够最大程度的优化实践教学内容,赋予竞赛及实践教学全新的生命力。
例如,对电子信息专业,给出其无线传感器节点的原理图,要求其进行版图设计,或进一步进阶,给出芯片和功能,要求其进行原理图设计;对计算机网络和通信专业,要求其完成竞赛中局域网搭建,无线路由器配置、交换机配置、拓扑图的绘制,同时可进阶深入ZigBee无线通信协议,进行WSN通信参数,如信道、网络ID、发送、接收地址等的设置;对软件技术专业,可进行网站的、建设,WebService技术运用,基于.Net的C#上层应用软件开发,Android应用软件开发,数据库的设计、建立、维护,数据表的增、删、改等操作,与以往多数软件专业做纯软件不同,竞赛内容涉及到对高频、超高频RFID读卡器、串口通信设备、POS机、二维码识读、打印等硬件设备的读写,提升了软件技术专业学生的技能应用能力和实战能力;对计算机应用本科专业,可针对溯源秤进行嵌入式软件开发及上层应用软件开发;对物联网专业,要求其侧重三层架构的整体把握,竞赛项目整个溯源和管理流程的全局理解,同时完成前述网络的搭建与配置,进阶要求可根据学生的特长能力不同来针对性的定制;对前述各专业,均可要求其进行基于CC2530芯片的软件开发,包括代码的编写、调试、下载、测试等。
综上,物联网技能竞赛涵盖的知识点多、知识面广,教师在物联网相关专业的教学中需要取长补短、软硬结合,紧跟行业技术需求,汲取竞赛内容和要求,完善教学环节,推进以竞赛内容为实践教学内容的普及化教育。
3 借鉴技能竞赛,优化教学方法
通过竞赛,教师可以尝试将团队合作的形式引入传统的课程教学中,如计算机网络课程、信息系统集成课程和物联网综合实践环节中,教师将学生分成不同的小组,开展研究性学习和合作型学习相结合的,由教师讲授、学生自学、小组讨论以及课堂交流共同构成的新型教学模式。在教学中可灵活运用头脑风暴法、案例教学法,项目教学法等多种以行动为导向教学方法。例如,在项目教学法中,学生既可以选择老师提供的题目,也可以在老师的指导下,根据自己的兴趣和已有条件选择研究课题独立开展研究。小组成员必须分工合作、责任到人,学生自己完成资料查阅、需求分析、方案设计、软硬件平台搭建、测试等全过程。这样可以培养学生思维的独立性和科学性,真正体现学生在教学过程中的主体地位,让学生学会主动学习,学会使用知识解决实际问题,使之能够全面、个性化的发展。
4 依托竞赛培养创新和创业素质
竞赛是培养学生创新素质的有效方法,将竞赛项目和大学生创业团队的创业项目结合,或者将学生科技创新计划项目的思路用来参加竞赛,使科技创新实践活动具有一定的延续性,为最终转变为生产力提供了有力的支持。学生运用所学知识,结合课内教学提出不同类型和层次的项目,在老师的指导下开展研究,并进行科学研究、成果推广、解决实际生产问题的科技创新实践活动,学会分析问题和解决问题并可按规定取得相应的自主实践学分,充分激发自身的创新意识,展示其创新能力和创业素质。
5 依托竞赛提升教师师资水平
通过参加和指导竞赛,教师尤其是青年教师在创新思维、动手能力、进取精神以及合作意识方面得到提升,能够及时捕捉人才培养中的不足之处和先进的教学理念,进而指导教学改革并加以推广,促进教育教学水平持续提升,更直接有效地为学生提供服务,与此同时,教师也开拓了思路,在竞赛中获取了丰富的知识和经验,增强了创新思维能力和实践应用能力,对竞赛的主要内容和技术走向进行研究,将竞赛反馈出的行业技术需求及时补充到教学活动中,为培养创新型工程人才提供有力支持。
物联网应用技术专业作为面向国家战略性新兴产业发展需要而开设的高职高专新专业,对其人才培养模式进行探讨和研究具有重要意义。实践证明,物联网技术技能竞赛对推动物联网用技术专业群建设,以赛促教,以赛促学方面,均能起到非常积极的推动作用。
参考文献:
关键词:高职;物联网;专业
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)32-7267-04
物联网产业是我国战略性新兴产业,国家“十二五”规划明确提出大力推进物联网产业的发展。围绕物联网技术链和产业链的发展,服务地方经济建设的需要,构建物联网技术应用型高端技能型人才培养基地,全国已有100多所高职院校开设了物联网专业。
1 物联网产业发展现状
近年来,互联网产业发展快速,物联网、云计算等新技术不断出现,物联网将是继互联网与移动通信网络之后的又一次信息产业革命。目前,美国、欧盟、加拿大、日本、韩国等发达国家和地区都在投入大量资金进行物联网的研究探索。最近几年来我国政府也高度关注物联网的发展,2009年总理在江苏、上海视察时提出要重视物联网产业的发展,并提出尽快建立中国的传感信息中心或者感知中国中心。当前要重点突破传感网、物联网的关键技术,从而使物联网产业成为推动产业升级、迈向信息化社会的引擎。
从长远来看,物联网产业发展方向主要面向各个行业应用。智能电网、智能交通、公共安全等行业市场成熟度较高,这些行业传感技术应用已相当成熟,政府投入力度大,已经在我国许多城市进行规模化应用,产业的市场前景广阔,这些行业将会成为未来几年物联网产业重点发展领域;家庭、个人等应用领域的智能传感技术应用则需要较长的时间的推广,技术、标准需要进一步完善和改进,大多数产品还处于试验阶段,需要较长的时间都会大规模应用。预计到2020年将超过5万亿。
2 物联产业人才需求
目前,我国已将“物联网”明确列入《国家中长期科学技术发展规划(2006-2020年)》和2050年国家产业路线图。国家发展战略为我国物联网的发展提供了强大的契机和推动力。
物联网已开始应用到我国各个经济领域以及生活的各个方面。经济的不断发展、社会科技的进步促进了各种新的应用需求,给物联网产业带来了新的机遇。物联网产业的另外一个特点是产业链长,涉及信息技术、系统集成、通信网络、自动控制多个领域,需要整个系统软硬件的配合。正是因为如此其带动性强,会带动微电子、软件、信息技术的诸多领域发展。从发展看会带动成千上万亿产业的发展。物联网广阔的发展前景,需要相关行业的大量人才。
《中国物联网白皮书》数据显示,无线传感器网络产业规模将在未来几年内将会快速增长,在2015年达到200亿元市场规模。同样,出自工信部的资料显示,我国物联网产业规模近年来发展迅速,国内市场对物联网相关产品的需求已越来越多。有研究机构预测,两年之内,物联网所指对象——车辆、设备、摄像头、车道、管道的数量将会突破一万亿大关;10年后,物联网可能会大规模普及,届时世界上“物物互联”的业务跟人与人通信的业务比例将高达30∶1,成为下一个一万亿美元级的通信业务。
行业发展,人才先行,人才是经济发展的关键。由于物联网目前还只是处于起步阶段,我国目前从事该物联网方面的人才还比较少。为了在这个物联网产业抢得先机,许多企业和地方政府都在纷纷争取物联网技术方面的人才资源。物联网产业发展需要研究型、技术型、综合型、应用型等不同层次的人才,本科院校较为适合培养物联网技术应用设计研究的高层次研究人才,而高等职业院校适合培养工程技术应用型高级技能人才。
3 物联网专业建设基础
我院电子信息系目前与物联网应用技术相关的专业有主要有:计算机网络技术、计算机控制技术、软件技术、楼宇智能、应用电子等;经过多年的建设,学院已经形成了较强的办学优势,在国内教育同行中具有良好声誉和较大影响力,为物联网应用技术专业的建设具备了良好的条件。我院电子信息系响应社会需求,开设了物联网应用技术专业新专业。
物联网专业建设以突出以应用技术职业能力培养为主线,重点培养学生具备物联网应用实施、物联网应用开发、物联网应用维护三大领域的核心职业能力,开展了以校企合作、工学结合为主的人才培养模式改革;建设以技术应用能力和基本素质培养为主体,理论与实践相结合、学与做一体化的课程体系。探索适应企业用人需求的“订单”进行式教育模式的机制,根据企业用人需求,建设合理的课程体系,开发了产学结合、重点突出培养实践能力的课程。
4 专业发展与人才培养目标
围绕安徽省重点支持建设的物联网产业,通过与物联网企业进行校企合作,通过优势互补、资源共享、双赢共进的方式,建设“以职业能力为目标、以技能项目为导向”的人才培养模式;制订以“物联网应用实施、物联网应用开发、物联网应用维护”为核心能力,建设以职业能力为本位、以岗位技能为主线、以项目任务为主体的模块化专业课程体系;建立满足基本技能训练、项目导向生产性实训和顶岗实习的校内外实训基地及运行管理机制;通过“专业教师下企业、能工巧匠进课堂”建成一支专兼结合、双师结构的教学团队;探索以物联网应用工程项目为主导的校企合作模式,建立产学合作的长效机制。力争在3年内把物联网应用技术专业建成特色鲜明的、立足安徽,服务华东,在同类教育中具有带头作用的专业。
5 课程体系和课程建设
5.1 课程体系建设
根据物联网专业各职业岗位的岗位职能需要完成的工作任务,结合目前高职学生的知识掌握程度和学习特点,分析职业岗位的知识领域,进行基于工作过程的物联网专业课程开发,形成物联网应用的实施、开发、维护为核心 “三线并重”系统化的课程体系。通过校企合作、工学结合、项目导向、生产性实训、顶岗实习等方式,从而使学生的学习过程处于“工作过程”中,实现岗位职业技能的训练,并获取一定职业资格和技能证书,体现了教学过程的实践性和职业性,实现把学生培养成为能够胜任物联网应用领域岗位工作的技能型人才。
1)典型工作任务及职业能力分析
校企双方共同合作开发教学科研项目,加强与企业合作,走工学结合模式,开展订单培养,结合物联网职业岗位群和技术领域的能力需求,根据目前高职学生学习特点,探索与行业企业合作建设课程,推进课程体系建设与改革。
组织企业专家和教师参与专业调研及课程体系的开发。经充分的社会调研,联合企业,聘请专家,分析研讨物联网应用技术职业岗位的工作任务,提炼出具有代表性的典型工作任务;得到“物联网应用维护、物联网应用开发、物联网应用实施”三个行动领域,对应三个行动领域的职业岗位群为:物联网应用实施工程师、物联网应用开发工程师、物联网应用维护工程师与物联网应用技术支持人员。通过对物联网岗位的职业能力分析,创建基于工作过程的课程体系,对理论知识与实践技能进行紧密结合,构建物联网专业的职业岗位及职业能力分析表
2)课程体系结构
课程是专业技能的灵魂,为了达到培养学生循序渐进地完成物联网应用“实施、开发、维护”三个行动领域的职业能力。项目建设小组制定若干主干课程成立课程小组,由企业人员和学校专职教师共同组成。通过对职业岗位行动领域及职业能力认真分析研讨,开发出 “两个平台、三个方向”的课程体系,如图1所示。
根据职业岗位的能力分析,通过与企业合作开展生产性实训、实务专题、顶岗实习等,共同培养学生专业知识和技能,同时也培养了学生的关键能力(学习能力、团队能力、沟通表达能力、敬业精神、职业道德、创新能力等等),建成以能力为本位,以项目为导向,基于工作过程的专业课程体系。与校企合作企业合作设计课程的教学项目,按项目的工作过程实施课程教学,课程体系的实施过程遵循职业发展规律。
5.2 课程内容建设
选取若干主干课程成立课程建设小组,每门课程选择一位教师作为课程负责人,课程组由学校专职教师和企业兼职教师共同组成,分工合作。学校专职教师负责进行课程的知识要点、考核方式、教学安排等整个教学过程的设计;企业兼职教师把物联网技术在工作过程中很多的案例进行分析,根据工作需要制订学生能力要求、实训重点难点和专业知识和技能的考核标准,并参与课程实训指导;企业兼职教师和校内教师共同参与教学实施。专任教师与兼职教师合作开发课程及教材,确保学生所需要的职业能力得到动态的、及时的更新。
6 课程教学改革
物联网专业课程的教学过程以学生为主体,以学校专职教师为主导,企业兼职教师协助,教师在整个教学过程中起指导作用,逐步实现学生学习的内容就是具体的工作,学习的过程与将来的工作过程逐渐融合。学生通过对感知层、网络层及应用层学习领域课程学习,逐步掌握物联网技术岗位具体工作任务所需的理论知识和操作技能,积累了丰富的工作经验,同时也培养了人际交流、团队合作等工作过程方面的知识,从而培养了学生职业能力和职业道德,最后通过安排学生到企业顶岗实习,由企业按员工标准对实习学生进行工作考核,具有实际工作岗位的职业能力,帮助学生实现从学生到员工的角色转变。
1)教学过程设计
课程建设小组通过分析各个学习领域课程,并对相应的工作岗位所需的职业能力进行分析,对职业能力所需的知识和技能进行总结,对校企合作的生产性实训基地具体情况,企业实际工作岗位的工作任务,开发出各门相应课程的学习情境,每个学习情境都采用任务驱动式的项目教学。教学项目分为单元知识项目和真实综合项目,课程教学内容对理论知识和实践课程相结合,以项目为导向,使学生学习如同处于“工作过程”一样,通过完成工作任务,达到学习知识,具备职业技能,培养全面的职业素质。
2)教学方法改革
继续推行任务驱动、项目导向、案例分析等教学做一体的教学模式改革与实践,课程通过采用项目导向教学法,完成教学及技能指导。教学安排上,以专任教师为主导,教学执行上,任务明确,兼职教师主要承担实践教学任务(项目教学、项目实践指导、顶岗实习指导、毕业设计指导等),从而使企业兼职教师形成教师角色意识,形成共同培养高素质技能型专门人才的良性机制。
3)评价体系的改革
建设课程考核形式多样化的课程评价体系,通过多种考核方式的结合,对学生专业知识及岗位能力的评价,激发学生自主学习,鼓励学生发展个性,并培养学生创新和创业能力,从而培养学生的全面的就业能力。
课程的评价体系可以由专业知识笔试、实践技能操作考核、项目实施方案的能力考核、职业资格的考核鉴定、厂商认证考试等多种考核方式。每门课程应根据课程的特点,选择的评价方式可是一种考核方式或多种考核方式相结合。
7 师资队伍建设
制订专业带头人、骨干教师一人一案培养计划,通过引进、培养、聘任具有行业影响力的专家和台湾相关院校教授作为专业带头人,聘任一批行业企业专业人才和能工巧匠作为兼职教师,派遣专任教师到企业中实践、出国进修等途径,加快双师结构专业教学团队建设,组建一支具有教学、研发和社会服务能力的双师结构合理的优秀教学团队。
建立“校企互聘互管”机制,教师下企业锻炼如承担企业科研项目或社会服务项目,需到人事科研处签订相关协议备案,作为晋升高一级职称评审或评先评优的条件之一。兼职教师考核管理纳入企业管理机制;完善教师教师评聘制度、考核制度、奖励制度等。
8 实训基地建设
通过校企合作方式,根据物联网专业岗位职业能力的,对基于工作过程的物联网专业课程体系,建设校企合作、资源共享、从而实现校企合作双赢的校内专门的生产性实训基地和满足专业理论知识学习、职业岗位实习需要的校外实训基地,并建立有利于人才培养、职业培训、技能鉴定、技术服务等方面的实训基地管理,从而保障“以职业综合能力为目标、以项目为导向”的人才培养方案的实施,尽快实现专业的职业性,培养学生的职业能力。
在人才培养方案实施过程中,第一到第四学期学生主要在校内上课,学生课程实践活动安排在校内生产性实训基地进行,练习单元知识项目和企业合作实项目实训,掌握专业技能,培养学生具备物联网应用实施、物联网应用开发、物联网应用维护的职业行动能力,学生到校企合作企业进行参观、听企业人员讲座及企业人员到校内进行专业知识讲授和实训指导,并要通过信息处理技术员、高新技术等级考试证书等职业岗位认证;第5学期安排学生到校外实训基地进行跟班实习、第6学期再安排学生去校外实训基地真实岗位顶岗实习,进行真实项目开发和社会化服务,以完成真实工作任务为主要教学目标,按“项目导向、任务驱动、案例分析”的教学方式进行理论知识学习和专业技能指导,培养岗位工作能力,为学生积累更多的职场经验,可以解决更多学生的“工作经历”问题,为学生就业开辟道路。
1)校内生产性实训基地建设
根据企业发展和学生实践学习的需要,与物联网企业深度合作,将企业技术人员、企业项目和技术标准与管理规范等引入到校内实训基地,与本专业设备、师资进行整合,建立“校中厂”,实现校企互利、双赢和共同发展的目标。针对物联网应用实施、物联网应用开发、物联网应用维护三个工作领域,以项目为载体,在现有的综合布线实训室、网络实训室进一步建设与完善物联网技术专业校内生产性实训基地,近2年内计划建设物联网综合实训室、无线网络实训室等、单片机等多个实训室,使每个实训室都能完成人才培养方案中相应教学项目课程的训练及能力的培养并增强社会服务能力,建成集教学、培训、技术支持、技术应用为一体的、具有带动辐射作用的校内实训基地。
2)校外实训基地建设
首先要保持与行业企业联系,广泛进行资金筹措。建立与自己的规模相当的校外实训基地,以“厂中有校,校中有厂”方式,在企业现场进行主要专业课、实务专题及实训教学,以适应培养学生综合实践能力需要。
9 结束语
物联网专业作为一个多门专业技术复合的新专业,在人才培养模式,专业建设等方面都面临着一些问题,需要在今后的教学和实践中不断探索。
参考文献:
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关键词:移动互联网;移动互联+;后PC时代;五协一同
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2017)17-0279-02
1概述
移动互联技术是当今发展最快、应用最广、新技术新工艺涌现最多和最猛烈的前沿技术,2011年PC全年的销量首次低于智能终端的销量,目前人们花在移动互联的时间远超过传统internet,人们连接网络的人口正发生根本性变化,后PC时代已来临,智能终端和移动互联网已经成为移动通信业务快速发展的推动力,每年将保持50%甚至更高的增长速度。据统计,今年中国总体网民规模将达到8.5亿人,其中国移动网民数量将达到7.5亿人,随之而来的对移动互联应用方面的技术人才将呈现爆发性增长。据工信部统计,未来3年内我国这方面的人才需求量将超过100万人,其中移动软件开发、移动游戏开发人才缺口在45万左右,移动软件测试与维护、移动营销等岗位人才缺口在30万左右。如何解决人才的缺口问题,一方面开设移动互联方向的新专业,另一方面对现有的信息类专业进行改革。
2高职专业群协同建设的必要性
专业群协同建设是指在协同理论的基础上,多因素、多主体共同作用,各协同建设主体在专业群建设目标指引下,相互补充配合,优势互补,充分发挥主体优势,深入开展各主体合作,搭建协同建设机制平台。
目前高职院校各专业之间发展不均衡,构建专业群的协同建设是为了促进人才培养创新、实现专业群中各专业水平整体提升而开展的资源整合的建设组织模式。高职院校通过专业群的搭建,优化专业结构,整合优质资源,融合专业群中各专业的优势和特点,利用专业间的交叉效应,协同各方资源,实现各专业优势互补,实现资源的优化配置,可以提高专业群整体的办学水平和办学质量。其次,高职院校专业群协同建设有助于教师之间教研、科研工作的高效开展,促进教师团队的快速成长。再次,实施专业群协同发展,可以避免资源的重复建设和浪费,避免专业之间的不良竞争,达到资源合理优化配置。本文以广东职业技术学院基于“移动互联+”的信息技术专业群建设为例。
3搭建基于“移动互联+”的信息技术专业群
教育部已经将移动互联网技术作为战略性新兴产业相关专业的重点,近几年,虽有超过100所高校及高职院校相继开设移动互联专业,但还有很多数院校目前的专业设置基本停留在PC时代下的专业设置要求,课程体系和课程开设主要围绕PC桌面体系。基于以上背景,目前各院校信息技术专业群的改革非常迫切。围绕“移动互联+”,调整信息技术专业群的发展思路,搭建基于“移动互联+”的信息技术专业群,该专业群主要是基于以下考虑:一是信息技术专业群中的每个专业的人数不多但发展较快,移动互联应用及相关课程都是新兴技术;二是各个相关专业之间都围绕“移动互联+”技术紧密地联系在一起,因此可把移动应用开发、软件技术、物联网应用技术、计算机网络技术、计算机应用技术等5个最相关的专业组合在一起形成一个基于“移踊チ+”的信息技术专业群,专业群重点聚焦在移动互联技术应用与对应的技术服务领域,以现有的软件技术专业、物联网应用技术专业、计算机应用技术专业、计算机网络技术专业的建设为基础,以移动应用开发新专业建设为核心,以“专业互联互通、技术领域相关、职业岗位相近、专业资源共享”为原则,全面深入打造基于“移动互联+”的信息技术专业群,从而带动相关“移动互联+”应用类课程的开发与建设,并推动高职院校“移动互联+”相关专业建设水平的整体提升。
4专业群协同建设的主要举措
4.1搭建“五协一同”的机制保障体系
为实现基于“移动互联+”的信息技术专业群的改革建设,首先搭建“五协一同”的机制保障体系,即:协同区域行业政府、协同行业产业、协同合作企业、协同兄弟院校、协同优秀校友,见图1,共同实现专业群建设与发展。
协同行业产业,实现的是专业群与产业群的协同,是保障体系的基础,产业群的人才需求、岗位职业要求直接影响专业群的设置和内涵建设,两者协同将更加有利于专业群人才培养目标的实现。学校与企业的协同,是保障体系的关键,校企合作,探索共建,是实现协同建设的重要内容。校政、校校、校生协同,是保障体系的重要方面,能够通过多方协同建设,实现多方共同发展。
4.2构建专业群建设改革“四级体系”
信息技术专业群各专业具有元素多样化的特点,这些专业涵盖信息技术或服务领域的应用,具有一定的相通技术平台,只有发挥专业集群效应,协同建设、协调推进,才能增强专业适应性和拓展性。按照稳步推进,积极发展的改革思路,围绕“移动互联+”拟定专业群改革路径为“四级体系”,见下图2,即第一级体系是:现有课程内容的改革与重构相应课程的内容,即将原有PC桌面体系的课程教学内容做适当的删减,按现有移动应用技术的要求增加相应的教学内容;第二级体系是:设计新课程及开发对应的教学内容,即增加与移动应用技术相关的课程;第三级体系是:对专业群中现有的课程体系进行解构与重构,即结合前两级的课程改革成果,重构与优化课程体系,重构后的课程体系既有PC桌面体系做基础,也有与移动应用技术相适应的课程体系;第四级体系是:开设移动互联应用相关新专业,即开设移动应用开发新专业。
4.3设计基于“移动互联+”的信息技术专业群的改革框架体系
面对移动互联网的发展浪潮,分析移动互联应用人才的技术技能需求及职业岗位要求,以信息技术专业群目前的各个专业方向为切入点,研究基于“移动互联+”的信息技术专业群的建设改革的主要内容,设计专业群改革的框架体系,在各专业方向中嵌入“移动互联+”的技术元素,见下表1,如“微信平台应用”模块是计算机应用技术和计算机网络技术专业协同共享建设的模块,“移动APP的开发”模块是物联网应用技术和软件技术专业协同共享建设的模块,各模块的设计与实施是为适应在后PC时代、移动互联网的发展人才需求。
4.4面向应用,重构课程
如何进行移动终端开发,如何在移动终端上催生各种多姿多彩的精彩应用,日渐成为整个产业群关注的焦点。作为专业群的课程改革,其改革思路是:面向应用,重构课程,以游戏制作专业方向为例,如“移动网页游戏”课程的形成见下图3,又如核心课程《虚拟仿真技术》课程学习,以Unity工具应用完成从UI设计向三维虚拟设计及移动应用技术技能培养等。软件技术专业为了完成从PC端应用系统开发向移动端平台开发知识技能迁移,课程改革设置则是:开设移动应用开发专业《An-droid程序设计》课程学习,培养移动APP的开发技术技能人才。
关键词;人工智能;物联网应用;互联网
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)30-0194-02
目前,物联网的定义已经从传感器网络逐渐发展到万物互联时代。随着万物互联时代的发展和信息量的逐步扩大,对物联网设备、信息和数据的处理、监控和分析将面临很大的问题。基于物联网应用的这些实际问题就需要开发一项核心技术。能够解决传统通信技术所擅长问题的基础上,进一步解决在物联网领域的实际应用问题。人工智能相关技术就是基于通信技术的研发基础上对物联网及其他网络的内在驱动力进行改善。人工智能相关软件的开发和应用为物联网提供了极大的网络能力、计算能力和存储能力。使网络具有独特的灵活性和运维性。本文就对面向物联网应用的人工智能相关技术的概念及应用情况做以下分析。
1 关于物联网技术的概念及物联网的应用发展
物联网泛指无处不在的末端设备和设施,通过无线或有线的通讯网络实现互联互通、应用大集成和基于云计算的SaaS营运模式等,在内网、专网和互联网的环境下采用适当的信息安全保障机制,提供安全可控以及个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、运城监控和决策支持等等服务功能。以实现对万物的高效、节能和安全环保的管控一体化模式。
物联网技术是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫器等信息传感设备按照约定协议将任何物品和互联网进行连接,通过信息交换和通信的方式实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。物联网技术的应用在中国受到了极大的关注和重视,在网络迅速发展的未来世界中物联网技术的应用也将得到进一步的开发和广泛应用。
2人工智能的概念和相P技术分析
通俗讲,人工智能使对人的意识、思维的信息过程进行模拟,使基于人的思维而逐渐超越人的能力的一种概念。用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论和技术。人工智能是模拟人类智能方式以作出相应反应动作的智能机器,在实际生活中我们可以认识到的有机器人、语音识别、图像识别、自然语言识别和专家系统等等。人工智能的最终研究目标就是能够让机器胜任一些通常需要人类智能才能实现的复杂工作。人工智能在计算机领域得到了广泛的应用,并在机器人、经济政治决策、控制系统和仿真系统中得以应用。
人工智能技术主要包括智能化的问题求解、逻辑推理和定理证明、自然语言处理、智能信息检索技术和专家系统等等方面的应用技术。而人工智能技术的核心基础就是对自然语言的处理技术,也称之为自然语言理解技术。这项技术的开发和研究是人工智能能够在实践中得到应用和推广的基础。自然语言处理技术包括语义理解、机器翻译、语音识别、语音合成等。其中语音识别和语义理解的技术在现代化网络科技的飞速进步和发展中得到了更深层次的开发和利用。在语义理解技术实践应用的基础之上,相关技术领域对智能语音识别技术加强投入研发和应用,时智能语音识别系统在应用中得到广泛的提升和认可,并为通讯信息的识别、应用和处理奠定了基础,成为信息网络时展的重要核心技术。
3物联网应用与人工智能相结合的技术分析
基于对物联网概念的了解以及对人工智能相关技术的分析,将人工智能相关技术应用到物联网领域,可以有效加强其内部驱动力和信息处理能力。物联网应用与人工智能相结合的技术有以下几种。
3.1物联网的核心关键技术
基于物联网的应用范围和技术应用概念,物联网的核心关键技术包括RFID技术、传感器技术、无线网络技术、人工智能技术、云计算技术等。RFID技术主要是实现物品的自动识别功能。传感器技术主要是负责接收物品的识别信息和内容,对信息进行处理和识别等活动。无线网络技术即包括远距离无线连接全球语音和数据网络,也包括近距离的蓝牙技术和红外线技术。人工智能技术是研究使用计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为的技术。主要负责将物品的识别信息内容进行智能分析实现计算机自动处理技术。而云计算激素则是对物联网的海量信息进行存储和计算的应用技术。
3.2基于物联网应用的人工智能发展技术
基于物联网的相关核心技术,随着科技的进步和人类思维模式的发展,人类对于未来的构想也指引者人类社会科技和文明的迅速发展。针对于物联网应用的人工智能未来发展的技术,包括自动驾驶技术、3D全息投影技术和视网膜屏幕技术等等。这些技术在深度的研发和初步实践的基础上,对人工智能相关技术做了相应的完善和提升,将智能语音识别、视觉识别和智能操作技术都做了进一步改善,在原有智能操作的基础上将整体变得更加自动化和智能化。这些人工智能技术也是和物联网紧密结合的应用技术。
1)自动驾驶技术的结构包括视频摄像头、雷达传感器和激光测距器等,这些设备能够对周围的交通情况进行全面了解,通过地图对道路进行智能导航,通过谷歌的数据中心来处理和识别汽车收集的大量信息,通过对信息识别和分析,对道路进行精准导航,从而实现自动驾驶的目的。汽车的自动驾驶技术也是物联网技术应用之一。尽管这项技术还正在初步实验阶段,但也展示了人类智能和计算机技术相结合的交通方式对社会发展的积极作用。
2)3D全息投影技术;3D全息投影是一种利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像,体验者无需佩戴3D眼睛就可以立体的虚拟任务。3S动漫正式利用这种全新的技术改变了人们对传统舞台的声光电技术的审美态度。3D全息立体投影技术是将不同角度影像投影到进口的MP全息投影膜上,以各种角度呈现立体观影效果。此技术的应用主要是汽车服装会、舞台节目、互动、酒吧娱乐、场所互动投影等等。这项技术的实现将智能化更加贴近实际生活。让我们突破传统的视觉和听觉模式,接收未来更加智能化和多元化的技术创新。
3)视网膜屏幕技术;视网膜屏幕是一种具备超高像素密度的液晶屏,可以将960×640的分辨率压缩到一个3.5英寸的显示屏内。使屏幕像素高达326像素/英寸。已经超越了人类肉眼的辨别极限。此技术的应用更加提升了人们对品质的需求。这也是人工智能技术在物联网领域的发展应用前景。
4结束语
综上所述,在网络时代,人工智能技术的发展得到了更大的扩展空间,在技术提升和新思路开发的过程中,人工智能的相关技术在物联网领域的应用和实践成为提升人工智能技术,改善未来智能化应用的重要依据。人工智能将物联网和互联网融合的大数据进行智能化分析,以实现物联网应用的便捷、普及和推广。所以,面向物联网应用的人工智能相关技术在未来将具有更加广泛的研发和应用前景。
参考文献:
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【关键词】煤矿;物联网技术;信息化;应用
物联网技术掀起了新的信息产业浪潮,是全球新的经济增长点。目前,世界各国均对物联网产业发展较为重视,并将该技术应用于多个领域行业。在煤矿行业,物联网技术为煤矿信息化建设、发展带来新的机遇,推动煤矿行业的信息化管理、安全生产、自动化监控等,使我国煤矿企业的信息化水平得以提高,提高企业的经济效益。
一、物联网技术概述
物联网指的是通过各种接入网与互联网,连接、结合传感器网络、全球定位系统、二维码设备、射频标签阅读装置等各种信息传感系统、设备,从而形成一个巨大智能网络,实现对物品的智能化定位、识别、管理、监控[1]。物联网的应用实现了物体与物体、物体与人的连接、沟通、交互。而对于物联网技术而言,主要包括应用技术、传输技术、感知技术、支撑技术等。其中,应用技术包括物联网数据存储技术、信息共享交互平台技术等,指的是用于支持系统运行的技术。而传输技术主要包括卫星通信技术、互联网技术等,汇聚感知数据,实现数据传输。同时,对于感知技术而言,主要包括遥测遥感技术、RFID技术、机器人智能感知技术等,用于物联网底层感知信息。支撑技术包括AI技术、GIS/GPS技术、云计算、通信技术、数据挖掘技术等,用于物联网数据利用与处理方面[2]。
二、物联网技术在煤矿信息化中的应用
(一)煤矿物联系统的架构
将物联网技术应用于煤矿信息化建设、运营中,需要按照统计接口、统一管理、规划的要求进行设计,且需要设计应用层、网络层、感知层三个层次。其中,应用层负责处理分析大量的信息数据,控制、调配井上、井下人员、设备。例如,在煤矿运营、管理中,通过应用层确认矿工位置、出勤情况,监督工作程序,并及时接受矿工反馈的信息,提高应急处理效率。同时,利用监控检测终端对各设备运转情况进行了解、掌握,通过自动控制技术开、关、操作设备,减少矿工出入危险区域的时间,确保矿工安全,提高生产效率。网络层相互融合计算机局域网、移动通信网、互联网等,准确传输、交互数据信息。感知层通过通讯模块将其获取的数据传送至计算机,主要包括视频摄像头、RFID读卡器、感应器等[3]。在煤矿企业的具体应用中,将视频监控和传感设备安装在地面井口、井下、媒台等场所,并将数据与感应器网络相连接,收集数据。具体架构如图1所示。
图1 煤矿物联系统的架构示意图
(二)炸药流向、运输与物流信息化系统
在炸药流向管理中,利用二维码识别、管理技术,当煤矿企业从公安部取得炸药后,为炸药加贴二维码标签,为以后的运输、下井流程管理提供保障。同时,在炸药运输车辆管理中,利用车载DVR系统,通过GPS定位、Wi-Fi传输等功能,对炸药运输车辆的位置、驾驶人员进行视频监控、记录。此外,在物流信息化系统中,集成、处理车流、物流、人流过程数据,为物品运输、生产管理两者之间架起一座桥梁,实现两者之间的数据共享。例如,在物品运输中,利用物联网技术,基于建立的物流信息化平台,整合分散的人流、物流、危险品等子系统,并增加存储、告警、业务流程管理、监测监控、数据分析、协同作业管理等附加功能,实现实时、分层、多级监控管理[4]。这样,在平台客户端中,在一个界面下,调度人员可对一个作业点的现场人员、设备、现场视频等信息进行查看、记录,可及时发现施工问题、危险预警,及时采取解决措施。
(三)生产设备的远程维护
对于煤矿企业而言,生产设备的正常运行对煤矿的安全、正常运营至关重要,如果生产设备出现问题,煤矿企业的正常运营受到直接影响,降低企业的运行效率、经济效益。而利用物联网技术,将生产设备连接于互联网,从而将生产设备汇集到企业所建立的信息化监控平台中,及时、动态监测生产设备,及时发现设备问题,及时维修。在具体应用中,首先,对于设备提供商而言,可通过特定的接入点实时监控生产设备运行状况,及时发现生产设备问题,在第一时间采取维修措施,从而降低生产设备故障发生率,并减少维修花费的时间、费用,降低煤矿企业在设备维修方面的成本。其次,利用有线通信、无线通信技术,将互联网联网功能添加到生产设备中,使设备具备物联网连接功能,从而使维修人员通过计算机操作,软件模块设置等操作,实现设备的远程维修。
(四)工厂环境信息检测及设备、人员管理
利用传感器技术、ZigBee无线通信技术,企业采集煤矿工厂范围内的信息环境,如有害气体含量、水质、温度等,然后将所采集到的信息传送到智能工厂监管平台,为有关人员对工厂环境的监测提供方便。这样,依据工厂环境信息,系统自动控制空调设备、通风设备等,从而为工厂生产提供良好环境,并降低能耗、节能减排。同时,在人员、设备管理方面,建立人员定位与管理系统,其中人员定位系统主要由网络传输系统、标识卡、上位机组成[5]。在机车定位与管理中,利用线通信方式、定位继电器,定位煤矿井下机车。在具体信息化监控管理中,可按照1~3m的距离在井下巷道顶壁上安装标识卡,然后利用矿用机车上的定位分站对标识卡信息进行读取。在巷道中的矿用无线通信分站、机车上的移动定位分站之间,利用无线以太网协议通信,以此支持数据、语音、视频等业务,对调度中心下传的各种指令进行实时接收,并支持安装在机车上的摄像机,实时无线上传摄像机视频信号。此外,利用交通信号灯控制系统,根据机车位置情况对道口的红绿灯进行实时控制。
三、结束语
目前,随着计算机、信息技术的快速发展,煤矿企业在某个运营、管理环节实施信息化,但信息化程度较低,且多是单个环节的信息化,并未实现煤矿生产、运输、管理的整体信息化。在煤矿信息化建设、运营中,利用物联网技术,建立集成信息平台、集中控制平台,收集、整合各种信息,并实现信息共享,实现设备的自动化控制、危险的自动化报警等,提高企业的生产安全水平、设备运行效率。
信息化建设在提高煤矿企业生产、管理水平方面具有重要作用,物联网技术的融合更为煤矿企业以后的发展提供广阔空间,提升市场竞争力。
参考文献
[1]黄成玉,张全柱,邓永红等.物联网技术在煤矿综合信息化建设中的应用研究[J].中国矿业,2013,22(12):136-140.
[2]陈浩,陈洪岭.基于云计算和物联网技术的煤矿安全管理智能移动信息化平台的研究[J].中国煤炭,2014,(5):73-75,117.
[3]李运娣,李莉,陈景河等.基于物联网技术的煤矿生产安全信息化系统[J].煤炭技术,2012,31(8):150-151.