物聯(lián)網(wǎng)工程的應用范文
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篇1
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一項具有巨大影響力的新技術(shù),各個國家都在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究上進行了巨大的投入。就信息業(yè)技術(shù)來說,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)屬于信息業(yè)的第三次革命性的發(fā)展,這會極大的加快信息產(chǎn)業(yè)的更新?lián)Q代,同時也帶動很多的新興產(chǎn)業(yè)。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,信息業(yè)與工業(yè)化的結(jié)合也日益緊密,工程機械智能化也逐漸成為行業(yè)的主流。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將會是未來推動機械智能化,實現(xiàn)工程機械產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)鍵技術(shù)。
關(guān)鍵詞:
物聯(lián)網(wǎng);工程機械;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年信息社會世界峰會正式確定了這一概念,并對這一概念的特征、技術(shù)、發(fā)展前景等進行了相關(guān)闡述,之后歐美各國均提出了本國發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的規(guī)劃,我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展起步與2009年總理提出的“感知中國”。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是以各種信息傳感技術(shù)為基礎,對需要監(jiān)控、連接、互動的物體進行信息采集,最終形成一個巨大的網(wǎng)絡,實現(xiàn)物與物、人與人、物與人之間的網(wǎng)絡連接,極大的方便管理和控制。該技術(shù)是對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和通信網(wǎng)技術(shù)的外延,是將多項技術(shù)與應用結(jié)合的產(chǎn)物。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有實現(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別工具對物體進行相關(guān)的信息收集;信息傳送就是通過互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)絡對信息進行傳遞和共享;智能處理就是將這些信息進行自動化的分析處理,最終實現(xiàn)智能化的控制和決策。
2工程機械物聯(lián)網(wǎng)體系與技術(shù)
工程機械領域的發(fā)展受到各國的重視,因為該領域的發(fā)展水平代表著國家制造業(yè)的發(fā)展水平,尤其是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提出后對機械智能化的要求越來越高。當前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)進行了小范圍的應用,例如智能交通、智能家居等。工程機械物聯(lián)網(wǎng)體系的構(gòu)建和相關(guān)的技術(shù)如下。
2.1工程機械物聯(lián)網(wǎng)體系
構(gòu)建工程機械物聯(lián)網(wǎng)體系分為三個層次:感知、傳輸、應用。感知層是工程機械物聯(lián)網(wǎng)中網(wǎng)絡和現(xiàn)實的樞紐;傳輸層就是對數(shù)據(jù)進行傳輸和交換,使信息能夠進行相關(guān)的傳送和共享;應用是核心,對已經(jīng)收集和傳輸?shù)男畔⑦M行相應的處理,最終發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)的作用。工程機械物聯(lián)網(wǎng)有自己的特點,這些特點和工程機械領域的特性有關(guān)。工程機械物聯(lián)網(wǎng)感知層主要有壓力傳感器、液體傳感器、RFID標簽與讀寫設備,運動控制器、IO控制器、工業(yè)遙控器等核心驅(qū)動部件和負責機械設備定位和數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿咏K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)合的長距傳輸網(wǎng)絡,還有包括藍牙、WiFi等短距傳輸網(wǎng)絡,實現(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。應用層中包含高性能的服務器和處理軟件,實現(xiàn)海量信息的處理,為工程機械企業(yè)打造智能化的決策處理平臺。
2.2工程機械物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
工程機械物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與工程機械物聯(lián)網(wǎng)體系相關(guān),也是分為三個方面,及感知層、傳輸層、應用層都有各自需要的技術(shù)。感知層需要的技術(shù)主要是感知識別技術(shù),工程機械物聯(lián)網(wǎng)需要通過感知層獲取機械設備自身的狀態(tài)和機械設備工作的環(huán)境的信息。要提高工程機械設備的利用率、使用壽命,并對工程機械設備進行有針對性的保養(yǎng),這些都需要獲取精準的工程機械設備的工作環(huán)境。工程機械使用的環(huán)境差別很大,這也就要求工程機械設備需要更為精確的傳感器進行信息的采集。感知層傳感器主要分為采集機械設備位移、角度、速度的運動傳感器;采集能耗、運行等工作狀態(tài)的檢測傳感器;采集機械設備工作位置、環(huán)境因素的工作環(huán)境類傳感器。采用相對靈敏、全面的傳感器,才能較好的利用感知設別技術(shù)將工程機械物聯(lián)網(wǎng)所需要的信息進行收集。傳輸層需要即插即用的標準化通信協(xié)議,建立工程機械物聯(lián)網(wǎng)會涉及到很多的通信網(wǎng)絡,同樣也會有較多的接入方式,缺少統(tǒng)一的標準化通信協(xié)議會導致這些通信網(wǎng)絡無法進行交互工作,影響數(shù)據(jù)信息的傳輸。因此在傳輸層需有一個統(tǒng)一的能滿足這些通信協(xié)議的標準化通信協(xié)議。工程機械設備作業(yè)時會被較為復雜的因素影響,這就需要機械設備物聯(lián)網(wǎng)要有即插即用的快速識別和通信協(xié)議,便于在復雜條件下進行工程機械設備的準確識別。工程機械物聯(lián)網(wǎng)在應用方面要有企業(yè)控制中心,通過該控制中心對各種工程機械進行監(jiān)管、故障排除、快速服務。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,可以通過收集和傳輸?shù)母鞣N信息對機械設備的設計進行改進,研發(fā)更多的新型設備;一種是面向客戶服務的,可以建立相應的租賃、故障維修、設備分析等服務。
3物聯(lián)網(wǎng)在工程機械領域的應用及展望
物聯(lián)網(wǎng)在工程機械領域的應用主要是通過GPS、GPRS、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),將工程機械的工作狀態(tài)、工作位置、工作環(huán)境、運行情況等進行信息的收集,并通過智能處理系統(tǒng)對這些機械設備進行管控和服務、研發(fā)。物聯(lián)網(wǎng)運用于工程機械領域可以實現(xiàn)對工程機械的全壽命周期智能化管控。物聯(lián)網(wǎng)在工程機械領域的應用及展望如下:
3.1利用物聯(lián)網(wǎng)進行工程機械遠程監(jiān)測
利用物聯(lián)網(wǎng)可以對工程機械的工作運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測,一旦工程機械發(fā)生故障還可以進行遠程的診斷。對機械進行遠程監(jiān)測需要車載終端、數(shù)據(jù)傳輸、遠程監(jiān)控平臺三個部分發(fā)揮作用。車載終端包括GPS、GPRS、RFID、GPRS,可以完成對機械運行的數(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械運行數(shù)據(jù)傳送至遠程監(jiān)控平臺,同時也可以傳輸遠程監(jiān)控平臺指令。遠程監(jiān)控平臺包含地理信息系統(tǒng)、設備信息系統(tǒng)、遠程故障診斷和維護保養(yǎng)系統(tǒng)。遠程監(jiān)控平臺通過這些信息系統(tǒng)完成對工程機械的運行狀態(tài)查詢、故障預警、故障診斷、故障日志、維修保養(yǎng)日志等內(nèi)容。如果單純的通過智能化的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)無法將故障排除,那么遠程監(jiān)控平臺還可以推送相關(guān)的地理信息使工程技術(shù)人員盡快達到。
3.2物聯(lián)網(wǎng)應用于工程機械租賃
工程機械設備租賃與按揭付款在該市場較為流行,但是資金回收困難、用戶騙車逃跑等問題會給承租方帶來較大的損失。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對工程機械安裝相關(guān)終端,一旦發(fā)生不償還資金、騙車逃跑等問題,可以直接實現(xiàn)工程機械的定位、鎖車等功能。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用于機械租賃可以較好的保護承租方的利益。
3.3利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立手機服務平臺
目前智能手機的普及率越來越高,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和手機軟件開發(fā)等手段,開發(fā)智能手機客戶端,為客戶建立手機監(jiān)控平臺。采用這樣的方式可以讓客戶通過手機就能夠掌握其機械設備狀況,同時也便于機械設備制造商聯(lián)系用戶進行相關(guān)服務和技術(shù)指導。
3.4大數(shù)據(jù)利用
通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以搜集大量工程機械相關(guān)信息數(shù)據(jù),這些基礎數(shù)據(jù)有較大的利用價值。企業(yè)通過對這些數(shù)據(jù)的分析和挖掘有助于找出工程機械的不足加以改進,進而提高工程機械的品質(zhì);同時根據(jù)機械設備的使用狀況制定相應的制造和銷售計劃,更好的貼合市場;最后可以根據(jù)機械設備位置分析,在機械設備集中的區(qū)域有針對的設立服務網(wǎng)點。
4結(jié)束語
我國的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和工程機械智能化的起步均較晚,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工程機械領域的運用還較少。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國工程機械領域具有非常廣闊的應用前景。遠程監(jiān)控、檢測和診斷是工程機械走向全面服務型制造的重要一步。
參考文獻:
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篇2
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);工程管理;信息技術(shù);智能化應用
一、引言
近年來物聯(lián)網(wǎng)可謂是愈演愈烈,已慢慢滲透到人們生活和工作的方方面面,物聯(lián)網(wǎng)是繼互聯(lián)網(wǎng)之后的一次技術(shù)性革命,能夠有效實現(xiàn)物體與物體之間、環(huán)境、狀態(tài)信息實時的共享,并進行智能化的收集、傳遞、處理、執(zhí)行等多種指令,給現(xiàn)代生活和工作帶來了很大的便利性,得到了社會上下各方人員的關(guān)注和重視。我國目前已將物聯(lián)網(wǎng)上升為國家五大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的第二位,可見發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)意義重大。建筑業(yè)是國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè),隨著科技進步,建筑結(jié)構(gòu)形式復雜化,高科技含量、高使用要求使得建設工程施工工藝復雜、工序增加,這就要求建設工程不斷提高生產(chǎn)效率,實現(xiàn)管理精細化、高效化。傳統(tǒng)的工程管理理念和手段已經(jīng)難以滿足人們對建設工程日益增多的要求。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的信息化技術(shù)的應用,建設工程管理應尋找新的管理模式,可以很好地處理建設工程中的大量信息、將各施工階段信息資料聯(lián)系起來、避免信息孤島與信息回流現(xiàn)象;也可以很好地解決不同組織、不同專業(yè)、不同過程之間的信息壁壘等問題,實現(xiàn)高效管理。
二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用于建設工程管理的系統(tǒng)要素
建設工程管理涉及的信息及相關(guān)影響因素量大、面廣、瑣碎,對建筑材料的全流程檢測涉及大量時間與空間信息,對建筑物全壽命檢測需要在建筑物每個主要承重構(gòu)件上布置幾個到十幾個RFID。因此,在建設工程信息管理中需要大量的傳感器和龐大的數(shù)據(jù)存儲與處理系統(tǒng)。云計算的出現(xiàn)使得存儲和處理數(shù)據(jù)的價格大大下降,傳感器價格迅速下降,這使得在建設工程中大量使用傳感器、實現(xiàn)建設工程管理智能化成為可能。
2.1感知層
感知層是指通過RFID采集信息,使物體攜帶自身信息并實現(xiàn)流動數(shù)據(jù)更新累加。在建筑材料全流程監(jiān)控管理中,感知層采集的信息主要包括:建筑材料的產(chǎn)品信息,運輸中形成的物流信息鏈,經(jīng)手人員信息等。在建筑物全生命周期檢測中感知層主要采集的信息涉及主要承重構(gòu)件的設計信息、驗收情況、使用中檢測信息等。
2.2傳輸層
傳輸層即網(wǎng)絡傳輸技術(shù),用于解決網(wǎng)絡層的網(wǎng)絡接入、傳輸、轉(zhuǎn)化及定位等問題。由于無線局域網(wǎng)具有高移動性、抗干擾、安全性能強、擴展能力強、建網(wǎng)容易、管理方便等諸多優(yōu)點,而建設工程信息量大、施工環(huán)境復雜,考慮到要實現(xiàn)對建筑物全生命周期檢測,應盡量采用較為先進的技術(shù)手段作為傳輸層,方便日后系統(tǒng)更新?lián)Q代。以目前的科技水平看來,可以采用無線局域網(wǎng)作為建設工程管理的傳輸層平臺。
2.3應用層
應用層是展現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應用巨大價值的核心架構(gòu),它旨在實現(xiàn)信息的分析處理和控制決策以及完成特定的智能化應用和服務的業(yè)務,從而實現(xiàn)物與物、人與物之間的感知,發(fā)揮智能作用。建設工程中,要求應用層具有海量存儲、數(shù)據(jù)管理與智能分析等功能。因此,應以云計算技術(shù)作為應用層集合分散在各地的高性能計算機上,為物聯(lián)網(wǎng)在建設工程管理中的應用提供服務平臺。物聯(lián)網(wǎng)應用于建設工程管理的構(gòu)成要素如圖1所示。
三、建設工程管理中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用分析
3.1建筑材料全流程監(jiān)控管理
建筑材料全流程監(jiān)控管理指的是在建筑材料出廠時便在每個單元材料中埋入RFID,記錄材料的產(chǎn)品信息。在運輸中,以時間和空間信息形成物流信息鏈,直到建筑材料進場、投入使用。管理人員通過掃描RFID清楚地了解這批建材的全部信息。在進場時接收材料的管理人員要對產(chǎn)品質(zhì)量進行初步評定,將檢查結(jié)果錄入RFID,進一步保證了進場材料的質(zhì)量。當某單元建材出現(xiàn)問題時,通過掃描RFID可以明確責任人,減少責任推諉,提高管理人員的管理積極性。具體建筑材料全流程監(jiān)控管理信息錄入如圖2所示。其中,使用部位指的是建筑材料具體用于建筑物的哪些部位,旨在方便日后管理。產(chǎn)品信息包括產(chǎn)品屬性、質(zhì)量等級、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)廠家等內(nèi)容。
3.2建筑物全生命周期檢測
建設工程全生命周期檢測的具體做法是將具有應力感應功能的RFID在不影響構(gòu)件結(jié)構(gòu)功能的前提下放入主要承重構(gòu)件中,如框架梁、框架柱等。根據(jù)構(gòu)件的受力要求,RFID應布置在拉、壓應力較大處,并且錄入其對應的構(gòu)件基本信息,如設計信息、建設單位信息、施工單位信息等。隨著工程的進行,不斷錄入新信息:驗收時錄入每個構(gòu)件的驗收情況與驗收人員信息,投入使用后實時檢測每個構(gòu)件,記錄每個構(gòu)件的受力情況,消除安全隱患,使建筑壽命合理化。
3.2.1錄入基本信息
錄入基本信息是為之后驗收工作、安全測評工作及建筑物合理壽命鑒定服務的?;拘畔⒅饕椖拷ㄔO單位信息、設計信息、施工單位信息。這個環(huán)節(jié)是實現(xiàn)建筑物全生命周期檢測的前提,錄入的信息越翔實、越條理,之后的工作就越省力。項目建設單位信息包括項目名稱、建設場地地址、建設單位名稱等,根據(jù)日后需要按需錄入。設計信息包括每個主要承重構(gòu)件的圖紙編號、構(gòu)件編號、混凝土級別、配筋信息、截面尺寸、設計單位、構(gòu)件受力的設計限值等。施工單位信息主要包括施工單位名稱、項目負責人、具體某片區(qū)域管理人員等。錄入這些信息可以加快施工現(xiàn)場管理人員之間信息流通速度,明確責任人,提高工作效率與工程質(zhì)量。
3.2.2提高驗收效率
工程驗收時,監(jiān)理人員首先在RFID中錄入驗收日期、驗收單位及監(jiān)理人員個人資料。驗收時掃描RFID,將構(gòu)件設計信息與現(xiàn)場檢查結(jié)果核對,記錄自己對該構(gòu)件的質(zhì)量驗收結(jié)果。這樣可節(jié)省大量查閱圖紙的時間,減少由于管理人員素質(zhì)等原因造成的質(zhì)量問題,現(xiàn)場驗收結(jié)果有據(jù)可查,驗收質(zhì)量得到保證。
3.2.3減少使用中的安全隱患
當工程竣工投入使用后,具有應力感應功能的RFID可實現(xiàn)建筑物全生命周期的監(jiān)測。當構(gòu)件應力超過允許值時發(fā)出警報,這樣可以及時發(fā)現(xiàn)有問題的構(gòu)件,盡早做好維護措施,實現(xiàn)基于預防性的、有針對性的維護,在建筑物出現(xiàn)安全問題之前進行加固等措施。而不是浪費大量時間進行常規(guī)檢修,這就意味著零計劃外故障時間,即如果沒有突發(fā)性事件,建筑物不會出現(xiàn)安全問題。由于有些檢測需要局部破壞建筑物,采用RFID避免了原本沒有必要的破壞。由于可以及時解決安全隱患,所以采用RFID間接提高了建筑物使用壽命。
3.2.4建筑壽命合理化鑒定
當建筑物達到其設計使用壽命時,進行一次全方位的數(shù)據(jù)收集,即對建筑物體檢,根據(jù)RFID收集的檢測數(shù)據(jù)、匯總之前存入RFID的信息,分析該建筑物能否繼續(xù)使用或者需要何種維修措施,從而合理延長建筑使用壽命。在資源日益緊張的今天,人為規(guī)定建筑物使用壽命的做法無疑是一種資源浪費,重復建設造成大量人力物力的浪費。采用RFID可以使建筑壽命合理化,實現(xiàn)建筑物經(jīng)濟效益最大化。
四、結(jié)語
物聯(lián)網(wǎng)作為一種新型技術(shù)手段,已經(jīng)得到越來越廣泛的應用,但在建設工程管理中的應用較少。以物聯(lián)網(wǎng)的感知層、傳輸層、應用層為平臺,初步構(gòu)思了建筑材料全流程監(jiān)控管理和建筑物全生命周期檢測這兩種物聯(lián)網(wǎng)應用模式,以期將物聯(lián)網(wǎng)應用于建設工程管理,實現(xiàn)建設工程的智能化管理。
參考文獻:
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篇3
【關(guān)鍵詞】 PCMW工法;三軸攪拌樁;預應力管樁
【中圖分類號】 TU753.4 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1727-5123(2012)06-002-02
PCMW工法,是一種新型深基坑支護方法,就是通過多軸深層攪拌機鉆頭將土體切散至設計深度,同時自鉆頭前端將水泥漿注入土體并與土體反復攪拌混合,為了使水泥土拌合更加均勻液化還在鉆頭處加以高壓氣流掃射土層。在制成的水泥土尚未硬化前插入預應力管樁,如此就形成了連排樁式地下樁墻,這充分發(fā)揮了水泥土攪拌的止水優(yōu)點,管樁擋土的作用,最終構(gòu)成深基坑側(cè)向支護體新結(jié)構(gòu)。
1 工程地質(zhì)、水文概況
南京郵電大學物聯(lián)網(wǎng)科技綜合樓,位于南京市新模范馬路北側(cè),其主樓高28層,裙樓4層,地下室2層,框架-剪力墻結(jié)構(gòu)?;A埋深10米,設計±0.00標高暫定為11.00米。
根據(jù)野外鉆探、原位測試及室內(nèi)土工試驗資料,勘探揭示的基坑開挖影響深度范圍內(nèi)的巖土層性狀描述如下:
1層雜填土:雜色,松散,主要由建筑垃圾和粘性土組成,含碎磚、碎石等硬雜質(zhì)10~40左右,填齡一般大于5年。場區(qū)普遍分布,厚度:0.80~3.30m,平均2.22m;層頂標高:10.50~11.35m,平均10.81m。
2-1層粉質(zhì)粘土:灰黃色,軟塑,低塑性,稍有光澤,中等干強度,中等韌性,無搖震反應。場區(qū)普遍分布,百度:0.40~3.90m,平均2.20m;層底標高:7.35~9.95m,平均8.43m;層底埋深:0.80~3.60m,平均2.37m。
2-2層粉土夾粉砂:灰色,或灰黃色,中密,局部稍密,很濕,搖震反應迅速,無光澤反應,低干強度,夾稍密粉砂。場區(qū)普遍分布,厚度:3.10~10.40m,平均6.62m;層頂標高:4.70~7.11m,平均6.21m;層頂埋深:3.60~5.80m,平均4.59m。
2-2A層粉質(zhì)粘土夾粉砂:灰色,軟塑,稍有光澤,中等干強度,中等韌性,無搖震反應,夾稍密狀粉砂,局部呈互層狀。場區(qū)局部分布,厚度:0.70~7.00m,平均3.42m;層頂標高:-2.09~3.50m,平均0.00m;層頂埋深:7.00~13.00m,平均10.77m。
3-1層粉砂:青灰色,中密,飽和,顆粒成分主要為長石、石英、云母,級配一般,局部夾薄層軟塑粉質(zhì)粘土。場區(qū)普遍分布,厚度:7.20~12.60m,平均8.97m;層頂標高:-5.03~-0.89m,平均-3.26m;層頂埋深:11.50~16.00m,平均14.05m。
3-2層粉細砂:青灰色,密實,飽和,顆粒成分主要為長石、石英、云母,級配一般。場區(qū)普遍分布,厚度:10.60~15.50m,平均13.15m;層頂標高:-14.45~-10.95m,平均-12.23m;層頂埋深:21.70~25.20m,平均23.03m。
3-3層粉質(zhì)粘土:灰色,可塑,局部硬塑,稍有光澤,中等干強度,中等韌性,無搖震反應,局部含少量卵礫石。場區(qū)普遍分成,厚度:1.80~8.70m,平均5.65m;層頂標高:-27.30~-23.65m,平均-25.24m;層頂埋深:34.30~38.30m,平均36.01m。
2 基坑支護設計
本工程基坑深度11.1~11.6m,屬于一級深基坑,要求基坑支護安全可靠。基坑支護采用三軸深層攪拌樁(ф850×23700@1200)內(nèi)插預應力管樁(GZH-800Ⅲ-160@1200~19000)的復合擋土與止水支護方式,基坑設二道鋼筋混凝土支撐(900×800、800×700),基坑內(nèi)設疏干排水井。
3 三軸水泥攪拌樁施工
管樁主要施工工藝為:場地平整、測量放線、挖掘?qū)Р?、管樁插前定位、樁機就位、漿液制備、注漿攪拌、管樁吊裝、插管樁。
套接一孔法施工工藝:為了保證攪拌均勻、樁孔垂直、搭接有效,三軸攪拌樁采用套接一孔法施工工藝,即沿擋墻方向間隔一孔攪拌施工第一遍(俗稱“大幅”)后,回頭套接“大幅“一孔施工間隔空位部分(俗稱“小幅”),在套接孔內(nèi)插入預應力管樁。
3.1 場地平整。①三軸攪拌機施工前,必須先平整場地,軟弱或溝塘區(qū)域用建筑垃圾回填碾壓,確保接地耐壓力不小于100KPa;②現(xiàn)場施工區(qū)域內(nèi)淺層埋設地下管線時,應做好標記,上鋪設走道板及鋼板后方可行走,如管線比較敏感,則應合理遷移;③場地平整的基本要求是在走道箱板或鋼板鋪墊條件下滿足大型機械(攪拌樁機與70噸吊機)帶負荷行走。
3.2 測量放線。①為防止支護樁侵入基坑內(nèi)邊線,管樁中心線可向外偏差100mm,溝槽寬度1200mm;②在溝槽外側(cè)1.5m設置樁位相對控制線(點),以便控制攪拌樁與管樁樁位的準確與便利定位。
3.3 挖掘?qū)Р?,清理障礙。①用挖土機開挖溝槽,溝槽寬度1.2M,深度至少2.0M;②發(fā)現(xiàn)有地下障礙物時,應挖除干凈,如果需要開挖較深與較闊時,要用素土回填至地面,碾壓結(jié)實后再重新開槽;③開挖溝槽時如遇地下管線,應插旗警示,合理安排樁位,管線位置作為縫處理。
3.4 管樁插前定位。平行溝槽方向并在溝槽的外側(cè)放置定位H型鋼,規(guī)格為700×300×13×24,然后在H型鋼上刻畫出,再在平行管樁的中心線,側(cè)定出H型鋼的標高。定位型鋼必須放置牢靠,必要時用電焊進行相互連接固定;預應力管樁定位采用專用定位裝置。
3.5 樁機就位。①攪拌樁機應平穩(wěn)地就位,履帶平行溝槽方向,攪拌護筒三點與樁位相對控制線(點)對齊,調(diào)整樁架垂直度;②正式攪拌前,施工質(zhì)檢人員用卷尺檢查鉆頭底心與樁位相對控制線點的距離,偏差值應小于2cm
3.6 漿液制備。實際操作過程中采用專用攪拌桶制備水泥漿液,攪拌桶內(nèi)設制水容量控制裝置,先定量控制每桶用水量(設備每桶額定水量1000kg),然后根據(jù)水灰比,計算并螺旋管稱量相應每桶水泥用量(水灰比1.5時,每桶水泥量625kg),則每桶制漿量1160L,將攪拌桶的水泥漿儲存到儲漿池內(nèi),由注漿泵泵至攪拌樁內(nèi)。
3.7 注漿攪拌。攪拌參數(shù)包括標準幅面積、水泥摻入量、大幅與小幅用漿量、水灰比、下沉攪拌速度、上提攪拌速度、注漿排量。
第一,攪拌與注漿施工時,應保證前臺(攪拌)與后臺(供漿)的密切配合,禁止斷漿;第二,開始攪拌時,先噴漿,再攪拌鉆進。如因故停漿,應在恢復壓漿前將三軸攪拌機上抬0.5m后再注漿攪拌施工,以保證攪拌樁的連續(xù)性;第三,因故擱置超過2h以上的拌制漿液,應作為廢漿處理,嚴禁再用;第四,三軸水泥攪拌樁在下沉和提升過程中均應注入水泥漿液,同時嚴格控制下沉和提升速度。下沉速度0.6~0.8m/min,提升速度0.8~1.0m/min,在樁底部分適當持續(xù)攪拌注漿,開挖面以上適當控制下沉速度及提升速度,做好每次成樁的原始記錄;第五,攪拌樁施工時應嚴格控制攪拌樁架垂直度,以保證攪拌樁體的垂直度,要求垂直度控制在1%內(nèi)。
4 內(nèi)插管樁的施工
4.1 管樁插入的工藝流程。管樁的插入是在三軸攪拌樁采用套接一孔法插樁法的施工工藝,即沿擋墻方向間隔一孔攪拌施工第一遍(俗稱“大幅”)后,回頭套接“大幅”一孔施工間隔空位部分(俗稱“小幅”),在套接孔內(nèi)插入預應力管樁。
4.2 管樁沉樁、送樁方法。平行溝槽方向并在溝槽的外側(cè)放置定位H型鋼,規(guī)格為700×300×13×24,然后在H型鋼上刻畫出,再在平行管樁的中心線,側(cè)定出H型鋼的標高。定位型鋼必須放置牢靠,必要時用電焊進行相互連接固定;預應力管樁定位采用專用定位裝置,如圖2所示。
依靠管樁的自重在攪拌孔內(nèi)緩慢自沉,基本可以到達設計標高。
如果由于攪拌沉淀影響,尚有1-2m未自沉插入,則采用DZ90振動器液壓鉗夾緊送樁器,依靠強迫共振沉樁,實踐證明效果很好。
4.3 管樁樁頂標高控制措施。一般情況下管樁可以靠自重下沉到設計標高,少部分高出或低于設計標高,對于此部分的管樁采取以下措施控制:①當管樁樁頂標高高于設計樁頂標高2m以內(nèi)時,采用振動器助沉的方法;②當管樁樁頂標高高于設計樁頂標高大于2m時,原則上不采用震動助沉的方法,而是將管樁拔出,重新施工深攪樁后插入管樁;③對于樁頂標高低于設計標高時,此部分只有極少部分,采用以后圈梁施工時用鋼筋混凝土接樁的措施;④當管樁采用助沉后仍然無法到達設計標高時,如可以拔出管樁,采用再次攪拌的方法;如管樁無法拔出,根據(jù)現(xiàn)場實際情況采取補樁措施,高出部分管樁用切割工具割除。
4.4 管樁垂直度控制措施。管樁的垂直度控制主要靠三軸深攪的垂直度控制、孔口定位控制和沉樁垂直度控制聯(lián)合保證,其中三軸深攪的垂直度控制非常重要。
三軸深攪樁依靠自身的水平控制儀和攪拌軸、平行垂直線,確保樁身垂直度的控制。管樁沉樁時在水平90度的方向放置兩臺經(jīng)緯儀,管樁慢慢下沉時,利用孔口定位器控制樁身的垂直度,發(fā)現(xiàn)管樁發(fā)生傾斜時,要將樁拔出重新插樁,確保偏差在設計范圍之內(nèi)。
篇4
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);人才培養(yǎng);教學資源;專業(yè)建設
1 背景
隨著計算機技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)等飛速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)的研究和應用也得到快速發(fā)展,并越來越引起各國的高度重視。物聯(lián)網(wǎng)甚至被稱為繼計算機和互聯(lián)網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)革命。美國于2008年末由IBM提出“智慧地球”概念后,“智慧地球”框架下多個典型智能解決方案已經(jīng)在全球推廣;歐盟于2009年6月了全球首個國家級物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃;韓國和日本等發(fā)達國家也都分別提出了“U-Japan”和“U-Korea”信息化戰(zhàn)略,其核心內(nèi)容都是利用無所不在的泛在網(wǎng)絡技術(shù)實現(xiàn)人與人、物與物、人與物之間連接,讓民眾可以隨時隨地享有科技智慧服務。我國政府于2009年8月提出“感知中國”的戰(zhàn)略構(gòu)想,并由政府、科研院所和企業(yè)建立相關(guān)研究基地和成立物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟??梢娢锫?lián)網(wǎng)技術(shù)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為各國下一個必爭的戰(zhàn)略制高點。而任何一個新興產(chǎn)業(yè)和行業(yè)的發(fā)展,都需要大量的專門技術(shù)人才,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展同樣也不例外。目前,我國物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才還非常緊缺,人才的培養(yǎng)還處于起步階段,而大批專門人才培養(yǎng)主要依靠高等學校來承擔。在這樣一個大的環(huán)境和背景下,國家教育部于2010年批準在35所高校設立物聯(lián)網(wǎng)工程和傳感網(wǎng)技術(shù)本科專業(yè),并于2011年開始招生。另外,全國有將近20所高職高專院校以及獨立學院開設了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個多學科高度交叉的新興專業(yè),如何培養(yǎng)出合格的、符合市場需求的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才是高校面臨的一個主要問題。南于物聯(lián)網(wǎng)本身技術(shù)復雜、牽涉面廣,涉及多學科的交叉,這就必然對人才的培養(yǎng)和專業(yè)建設都需要進行全新的考慮。筆者結(jié)合安徽理工大學物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設和實踐,對物聯(lián)網(wǎng)丁程專業(yè)人才培養(yǎng)和教學資源建設進行了一些初步的探索,為高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)和專業(yè)建設提供指導和參考
2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的研究內(nèi)容
2.1 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)
物聯(lián)網(wǎng)的概念是1999年美國Auto-ID中心首先提出的,最初的定義是通過射頻識別等信息傳感設備把所有物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,實現(xiàn)智能化識別和管理?,F(xiàn)在普遍認為物聯(lián)網(wǎng)是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體,讓所有能夠被獨立尋址的普通對象實現(xiàn)互聯(lián)互通,具有普通對象設備化、自治終端互聯(lián)化和普適服務智能化特征的網(wǎng)絡。從物聯(lián)網(wǎng)的定義可以看出要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)需要具有感知、通信與計算能力的智能信息傳感設備等實現(xiàn)全面感知,借助現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)和電信網(wǎng)來進行數(shù)據(jù)的可靠傳輸,以及數(shù)據(jù)的智能處理,進而實現(xiàn)人與人、物與物、人與物之間的互聯(lián)互通和智能信息服務。物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)可以根據(jù)信息生成、傳輸、處理和應用劃分為4個層次:感知識別層、網(wǎng)絡層、管理服務層和綜合應用層。其中感知層是物聯(lián)網(wǎng)信息的來源,包括各種類型的傳感器、RFID標簽和讀寫器、智能手機、智能家電以及智能測控設備等;網(wǎng)絡層實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸,包括有線和無線網(wǎng)絡的接人層、會聚層和核心交換層;管理服務層實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲、處理的和智能決策服務等,包括中間件、數(shù)據(jù)存儲與處理、數(shù)據(jù)挖掘與智能決策等;綜合應用層實現(xiàn)不同行業(yè)的綜合應用,包括智能物流、智能電網(wǎng)、智能交通、智能環(huán)保、智能醫(yī)療等。物聯(lián)網(wǎng)4層體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2.2 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和研究內(nèi)容
由物聯(lián)網(wǎng)的4層體系結(jié)構(gòu)圖可以看出:感知層是物聯(lián)網(wǎng)應用的基礎,位于物聯(lián)網(wǎng)應用的最底層,也是物聯(lián)網(wǎng)區(qū)別于傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的重要方面之一。感知層主要涉及RFID技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡和控制技術(shù)、短距離無線通訊技術(shù)等主要關(guān)鍵技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)的應用層與具體的應用領域不同存在很大的差異,需要根據(jù)具體的應用來設計。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡層的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、無線通信技術(shù)以及管理服務層涉及的數(shù)據(jù)存儲、云計算、數(shù)據(jù)挖掘等各種支撐技術(shù)都是物聯(lián)網(wǎng)應用和研究過程中涉及的主要技術(shù)和內(nèi)容。
由于物聯(lián)網(wǎng)的研究內(nèi)容比較寬泛而且涉及多學科的交叉,開設物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的高校現(xiàn)有學科基礎、專業(yè)設置以及研究內(nèi)容的側(cè)重點都會有所不同,因此在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程設置以及培養(yǎng)方案方面會存在的一定的差異。由物聯(lián)網(wǎng)的4層體系結(jié)構(gòu),可以根據(jù)實際情況對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)設置不同的研究方向,如電子技術(shù)和嵌入式技術(shù)基礎較好的高??梢詡?cè)重于感知層設計和應用,計算機技術(shù)基礎較好的高??梢詡?cè)重于物聯(lián)網(wǎng)應用層和信息服務層,網(wǎng)絡技術(shù)和通信技術(shù)基礎較好的高??梢詡?cè)重于網(wǎng)絡層和管理服務層,還有各相關(guān)交叉專業(yè)設置較為全面、研究基礎較好的高校則可以在物聯(lián)網(wǎng)的各層都平衡發(fā)展。具體設置什么樣研究方向和培養(yǎng)方案,各高校需要根據(jù)自身的學科專業(yè)基礎和特點以及高校的行業(yè)背景,設置具有自己特色和優(yōu)勢的培養(yǎng)方案和側(cè)重研究方向。安徽理工大學是一所具有煤炭行業(yè)背景和醫(yī)學特色的理工類高校,目前設有相關(guān)的專業(yè)有:計算機科學與技術(shù)、電子技術(shù)與儀器、網(wǎng)絡信息安全、自動化、電子信息工程、通信工程、電氣工程及其自動化等,具有較好的相關(guān)專業(yè)建設基礎,尤其是面向煤礦自動化和信息化應用領域有著較強的優(yōu)勢。因此,基于學校的行業(yè)背景和專業(yè)基礎現(xiàn)狀,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的側(cè)重點是物聯(lián)網(wǎng)的感知層設計和應用,兼顧管理服務層的相關(guān)技術(shù)研究,如中間件等。重點應用領域是礦山物聯(lián)網(wǎng)以及智能移動醫(yī)療,結(jié)合現(xiàn)有的網(wǎng)絡信息安全和計算機科學與技術(shù)等相關(guān)專業(yè),制定符合學校實際和充分利用現(xiàn)有教學資源的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的培養(yǎng)方案。
3 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)目標和課程設置
3.1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)目標
在高等學校本科人才培養(yǎng)目標的前提下,根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的研究內(nèi)容和市場需求定位,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)目標是:具有寬厚扎實的基礎知識,系統(tǒng)地掌握物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)理論、方法和技能,具備網(wǎng)絡技術(shù)、傳感技術(shù)、射頻識別技術(shù)、嵌入式技術(shù)、通信技術(shù)以及計算機技術(shù)等信息領域?qū)拸V的專業(yè)知識,具有綜合運用所學知識解決物聯(lián)網(wǎng)中信息獲取、傳輸、處理問題的能力,能夠從事物聯(lián)網(wǎng)的通信架構(gòu)、網(wǎng)絡協(xié)議和標準、無線傳感器、電子標簽射頻識別、信息安全等產(chǎn)品及系統(tǒng)的科學研究、工程設計、產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)管理與設備維護等工作。
通過相關(guān)課程的學習,掌握必需的傳感器、電子、通信、單片機、RFID技術(shù)等知識和專業(yè)技能;掌握基本物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡協(xié)議棧,有線和無線網(wǎng)絡技術(shù)原理,無線自組織組網(wǎng)、有線和無線網(wǎng)絡拓撲以及網(wǎng)絡安全技術(shù)等基礎理論和關(guān)鍵技術(shù);熟練并系統(tǒng)地掌握物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)集成、物聯(lián)網(wǎng)硬件與軟件設計、互聯(lián)網(wǎng)應用等,具有綜合應用所學知識解決物聯(lián)網(wǎng)工程中實際問題的能力,包括:工程設計、設備制造、網(wǎng)絡運營和技術(shù)管理中的實際問題等能力;掌握基于無線傳感器網(wǎng)絡的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的開發(fā)、測試、推廣等知識,具有較強的綜合應用信息網(wǎng)絡相關(guān)知識解決問題的能力、綜合試驗能力與工程實踐能力;熟悉礦山物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)、應用環(huán)境和關(guān)鍵技術(shù),并能夠進行系統(tǒng)設計和開發(fā);熟悉物聯(lián)網(wǎng)在智能醫(yī)療領域的應用技術(shù),并在現(xiàn)有醫(yī)院信息系統(tǒng)的基礎上,進行移動醫(yī)療的智能終端、醫(yī)療傳感設備、中間件、數(shù)據(jù)存儲、應用系統(tǒng)的設計和開發(fā)等。此外,還應具有較強的創(chuàng)新意識、創(chuàng)造性思維能力,能綜合運用多學科知識、技術(shù)和現(xiàn)代工程工具,將所學內(nèi)容應用到其他行業(yè)和應用領域。
3.2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程設置
由于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是綜合多學科的新興專業(yè),在課程的設置和教學內(nèi)容的安排上還不夠成熟和穩(wěn)定,還處于探索階段。需要根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標和實際教學情況,不斷地調(diào)整和優(yōu)化課程的設置。目前,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程設置基本上在現(xiàn)有較成熟的計算機科學技術(shù)和電子信息類專業(yè)的基礎上,增加與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的核心課程,但側(cè)重點是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應用。結(jié)合學校相關(guān)專業(yè)課程設置現(xiàn)狀,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程分為以下幾個主要模塊:(1)公共基礎模塊;(2)專業(yè)必修課程模塊:(3)專業(yè)核心課程模塊;(4)專業(yè)任選課程模塊;(5)跨學科課程模塊;(6)實踐課程模塊;(7)素質(zhì)拓展模塊。各模塊包含的主要課程如表1所示。
在課程的設置上既考慮了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的核心研究內(nèi)容和專業(yè)特色,同時考慮到物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是一門新興的專業(yè),還沒有專門的碩士和博士學位點,目前基本上都是作為計算機或相關(guān)學科的一個研究方向,而計算機專業(yè)研究生入學考試的專業(yè)課實現(xiàn)國家統(tǒng)一命題,因此,在課程的設置上要能夠和計算機科學與技術(shù)專業(yè)核心課程實現(xiàn)無縫對接,使得物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)的學生能夠輕松實現(xiàn)進一步深造的愿望?;谶@樣的一種現(xiàn)狀,學校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在必修課程模塊和核心課程模塊中分別開設了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機組成原理、計算機網(wǎng)絡、操作系統(tǒng)等相關(guān)的課程,同時開設了物聯(lián)網(wǎng)導論、無線傳感器網(wǎng)絡、RFID原理與應用,能夠滿足學生專業(yè)學習和考研深造的需要。為了突出物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識,在專業(yè)任選課程模塊中開設了大量與物聯(lián)網(wǎng)和計算機相關(guān)和當前最為熱門的課程,充分體現(xiàn)了該專業(yè)方向的知識面寬、技術(shù)先進等特點。跨學科課程模塊的設置為進一步拓寬學生的知識面,了解煤礦行業(yè)的生產(chǎn)背景和主要技術(shù)裝備,為以后從事煤礦物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字礦山建設打下基礎。實踐課程模塊的設置是培養(yǎng)學生動手能力和學習興趣的重要教學環(huán)節(jié),是達到學以致用的主要途徑,是整個教學過程不可缺少的內(nèi)容。素質(zhì)拓展模塊通過組織多種形式和內(nèi)容的第二課堂教學活動,以培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力,促進個性發(fā)展,提高綜合素質(zhì)。
4 人才培養(yǎng)和教學資源建設
4.1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)
高等學校的使命是培養(yǎng)人才,高校需要根據(jù)市場的需求和自身優(yōu)勢以及綜合其他因素來確定人才的培養(yǎng)模式。因此,對人才培養(yǎng)目標的定位能夠全面反映高校對合格人才的理解和時代需求。安徽理工大學是行業(yè)特色鮮明、理工類為主的綜合型大學,學校人才培養(yǎng)目標是:結(jié)合煤炭行業(yè)特色,培養(yǎng)“厚基礎、高素質(zhì)、強能力、善創(chuàng)新”的創(chuàng)新型人才和高級專門人才。在人才培養(yǎng)過程中要構(gòu)建多元化、多目標的培養(yǎng)模式,同時充分考慮學生就業(yè)、創(chuàng)業(yè)和繼續(xù)深造等不同要求,努力形成特色鮮明、層次清晰、模式多元、制度配套、保障有力的本科人才培養(yǎng)體系。在學校人才培養(yǎng)目標的指導下,借助現(xiàn)有相關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)模式和經(jīng)驗,并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的特點,對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)采用校企聯(lián)合培養(yǎng)的模式。
安徽理工大學是第二批“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”高校,目前在計算機科學與技術(shù)專業(yè)以及其他電子信息類專業(yè)的卓越工程師培養(yǎng)計劃和方案制定過程中積累了一定的經(jīng)驗,其核心培養(yǎng)方式是采取的3+X培養(yǎng)模式,主要措施是其中3年時間在學校進行相關(guān)基礎課和理論課的學習,至少1年時間采取校企聯(lián)合培養(yǎng)模式,通過將企業(yè)納入到人才培養(yǎng)主體地位,可以進行訂單式培養(yǎng),大大增強學生對企業(yè)需求的了解和實踐動手能力。真正體現(xiàn)“卓越計劃”的3個特點,即行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程;學校按通用標準和行業(yè)標準培養(yǎng)工程人才;強化培養(yǎng)學生的工程能力和創(chuàng)新能力。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)主要是培養(yǎng)工程類的專門型應用人才,可以按照“卓越工程師”的培養(yǎng)模式進行培養(yǎng)。一方面是在現(xiàn)有教學資源的基礎上,加強物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)基礎理論和專業(yè)核心課程內(nèi)容的教學,另一方面加強實踐教學環(huán)節(jié),尤其是引入相關(guān)企業(yè)的參與。目前,我校已與安徽徽斯頓電子科技有限公司以及安徽科艾網(wǎng)絡技術(shù)有限公司簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議,聯(lián)合培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才,由參與的公司提供相關(guān)課程的教學和實踐環(huán)節(jié)的平臺,并且公司有優(yōu)先挑選優(yōu)秀畢業(yè)生的權(quán)利。另外,安徽理工大學與附屬醫(yī)院安徽淮南東方醫(yī)院集團也簽訂了合作協(xié)議,共同研究和制訂數(shù)字移動醫(yī)療系統(tǒng)方案。移動數(shù)字醫(yī)療系統(tǒng)的實施可為學校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師和學生提供了參與設計和開發(fā)的機會,同時也會為學生的培養(yǎng)提供很好的實習場所和平臺。另外,安徽理工大學與兩淮煤礦企業(yè)都建立了很好的合作關(guān)系,有著很好的合作基礎,雙方都在積極準備聯(lián)合培養(yǎng)礦山物聯(lián)網(wǎng)建設人才,進行校企深度合作,為拓展學校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)提供了很好的實踐和就業(yè)機會。此外,學校還與一些經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的相關(guān)企業(yè)建立實習基地,如上海、深圳、無錫、蕪湖等,為學生進入工作崗位前提供深入企業(yè)實習機會,為進一步就業(yè)打下了堅實的基礎。校企合作模式的效果已經(jīng)在學校的一些專業(yè)取得了很好的效果,校企合作是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)較為理想的模式。
4.2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學資源建設
物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的培養(yǎng),除了有定位準確的培養(yǎng)目標和合適的培養(yǎng)模式之外,還需要有配套的軟硬件教學資源的支撐,教學資源是培養(yǎng)合格人才的重要保證。一個專業(yè)辦學水平的高低往往與該專業(yè)的師資、實驗室、教材、實習場所等建設水平有關(guān)。對于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)這樣一門新興專業(yè),面臨的專業(yè)教學問題更為嚴重和急迫。學校在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設過程中,相應地采取了一些有效措施來保證高水平的教學資源。
(1)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)師資隊伍的建設。這是所有教學資源中最為重要的部分,沒有好的師資很難想象能夠培養(yǎng)出優(yōu)秀的人才。因此,學校和學院都非常重視教師的培養(yǎng),培養(yǎng)的方式主要是從學院中挑選出一部分對物聯(lián)網(wǎng)感興趣而且嵌入式技術(shù)以及軟件開發(fā)能力過硬的教師組建成物聯(lián)網(wǎng)科研團隊和教學團隊,通過申請物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)課題展開物聯(lián)網(wǎng)理論和應用研究,目前已有2項物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的國家自然科學基金項目,5項省部級物聯(lián)網(wǎng)應用課題,多項企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用橫向課題,通過科研課題工作的深入展開和研究,大大提高了教師對物聯(lián)網(wǎng)理論的理解和實踐應用水平,對推動物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的教學水平起到明顯的促進作用。除此之外,學院利用寒暑假時間組織部分教師到北京、無錫、長沙等地參加“全國高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學和研討”“高級物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)工程師物”等教學和專業(yè)技術(shù)的培訓,通過培訓進一步提高教師的物聯(lián)網(wǎng)教學水平和專業(yè)技能,然后再通過校內(nèi)的研討和講座帶動更多教師物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)水平的提高。
(2)教材建設也是辦好專業(yè)必不可少的環(huán)節(jié)。由于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是新建專業(yè),雖然已經(jīng)出版了一些不錯的物聯(lián)網(wǎng)方面的圖書,但適合作為本科教學的好教材還是鳳毛麟角,而且大多是技術(shù)類或普及類。因此,在教材的建設方面還有很多的工作需要做。我們根據(jù)開設的課程和目前已有教材的現(xiàn)狀,挑選出相對較好的基本教材和參考書,通過大家閱讀討論,然后根據(jù)制定的教學計劃,來確定講授的內(nèi)容和學生需要自學的內(nèi)容,并整理教學講義和課件,為后續(xù)教材建設做好準備。通過這一環(huán)節(jié),充分提高了對教學內(nèi)容細節(jié)的掌握和理解,也對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)掌握得更為全面。
(3)實驗室建設是實踐教學環(huán)節(jié)的有力保障。為了能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)實驗教學的需求,學院對物聯(lián)網(wǎng)實驗室建設投入了大量的建設經(jīng)費,實驗室采購了北京西普陽光教育科技有限公司的SimpleRFID射頻識別實驗教學系統(tǒng),并向安徽福訊信息技術(shù)有限公司訂制了無線傳感網(wǎng)絡教學系實驗系統(tǒng)。在物聯(lián)網(wǎng)實驗建設過程中,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學團隊全程參與整個實驗室建設過程,對系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、運行都進行全面掌握;并邀請物聯(lián)網(wǎng)實驗系統(tǒng)開發(fā)的T程技術(shù)人員給教師做專門的技術(shù)培訓和講座,進一步提高了教師的理論水平和實踐水平。通過師資、教材和實驗竄3個環(huán)節(jié)的建設,目前學校已經(jīng)具有較高水平的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學團隊和完善的教學配套資源,完全能夠按照既定的教學目標和計劃來進行物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的培養(yǎng)。當然,任何一個新的專業(yè)的開設,都需要一定時間的建設和完善,在建設的過程中要不斷探索和完善,并借鑒其他高校的成功經(jīng)驗,及時修正不合理的方面。
5 結(jié)語
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)和教學資源建設,是所有高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在辦學過程中需要考慮和解決的問題,而特色人才培養(yǎng)模式和高水平教學資源建設是辦好物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的前提,因此,各個高校應根據(jù)各自不同的辦學基礎和行業(yè)特點,著眼于市場需求和自身的辦學優(yōu)勢,在體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)共同特點的基礎上,要突出物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的行業(yè)特色,這樣培養(yǎng)出的人才更能滿足市場需求和具有更寬的就業(yè)面。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè);項目驅(qū)動;實踐教學體系
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)42-0129-02
2011年工業(yè)和信息化部制定并印發(fā)《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,要求在已具備的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應用基礎上大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng),在關(guān)鍵核心技術(shù)上攻堅克難,使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系逐步完備并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是新興產(chǎn)業(yè),為了快速推動物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的進步,社會急需大量具有工程實踐能力的創(chuàng)新能力的人才。
高校是人才培養(yǎng)基地。2010年教育部批準設立物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),至今,全國開辦物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的本科院校已超過200多所。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個多學科交叉型的新興專業(yè),集計算機信息技術(shù)、嵌入式技術(shù)、測控技術(shù)和通信技術(shù)等為一體,理論知識涉及面廣,同時與工程實際又有著密不可分的關(guān)聯(lián)。該專業(yè)人才培養(yǎng)目標要求學生既要掌握扎實的理論基礎,又要具備較強的工程實踐能力和工程創(chuàng)新能力。許多高校在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設中,仍然沿用傳統(tǒng)教學模式,重理論而輕實踐,導致物聯(lián)網(wǎng)人才的培養(yǎng)流于形式,無法培養(yǎng)出真正懂物聯(lián)網(wǎng)、研究物聯(lián)網(wǎng)和應用物聯(lián)網(wǎng)的高級應用型人才。為此,必須打破原有的模式,積極研究并構(gòu)建適合物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)發(fā)展的實踐教學新模式。
一、實踐教學體系構(gòu)建原則
物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng),將RFID射頻識別技術(shù)、紅外感應技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)和激光掃描識別技術(shù)等多種信息感知技術(shù)進行融合,按照統(tǒng)一約定的協(xié)議實現(xiàn)物物相連并進行信息的通信與交換,構(gòu)建集智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理于一體的網(wǎng)絡系統(tǒng)。
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)作為新興專業(yè),主要承擔著物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)的研究與應用任務,以培養(yǎng)出具有一定科學研究能力,同時具有系統(tǒng)分析、設計、開發(fā)、應用和解決一些實際問題能力的工程應用創(chuàng)新型人才。
物聯(lián)網(wǎng)工程有很強的工程應用背景,決定了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的實踐教學也不能脫離實際的工程應用要素,因此,在實踐教學體系中必須以實際工程化項目作為載體,采取項目驅(qū)動式及實施方案反推原則來構(gòu)建,即按照“校外實踐基地建設―實踐教學師資建設―校內(nèi)實踐基地建設―實踐教學模式建設”四個階段來構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學體系,培養(yǎng)出具備實踐能力、創(chuàng)新能力、崗位能力和創(chuàng)業(yè)能力等四大能力的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)畢業(yè)生,才能符合市場對人才的需求。
二、實踐教學體系構(gòu)建方案
在構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學體系過程中,按照構(gòu)建原則的四個階段來完成以下建設內(nèi)容:
1.校外實踐基地建設。建立校外實踐基地可以充分利用社會資源為學校服務,能夠?qū)π?nèi)實踐教學的各個環(huán)節(jié)得以充實和完善。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)應該重點尋找產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)(產(chǎn)業(yè)基地)中與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的企業(yè)進行深度合作,通過校企合作方式建立校外實踐基地,不僅解決學生實踐應用平臺問題,而且為企業(yè)儲備技術(shù)力量,進而實現(xiàn)雙贏。
校外實踐基地自身儲備有大量的工程化項目資源和適于專業(yè)實踐教學的設備資源,能給學生提供一個全面的、真實的實踐教學平臺。學生在實習中,不但強化了學生的專業(yè)技能,而且提高了學生對實際問題的分析和解決能力,為今后更快適應用人單位的崗位職業(yè)技能需求打下基礎。
2.實踐教學師資建設。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是新興專業(yè),目前在崗教師的知識結(jié)構(gòu)難免會出現(xiàn)滿足不了新專業(yè)要求的情況。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)偏重于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究與工程應用,年輕教師具備豐富的理論知識和較強的科研能力,但是缺乏在企業(yè)一線生產(chǎn)和管理的實際工程經(jīng)驗,無法指導學生進行工程化項目設計與應用。為加強“雙師型”實踐教學師資隊伍建設,可采取以下途徑:
(1)向社會積極引進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的高級人才、企業(yè)工程師或技術(shù)人員等,在本身具備工程實踐能力的條件下,經(jīng)培訓和考核合格后取得高校教師資格證,成為重要的“雙師型”教師。
(2)積極開展校企合作,讓專業(yè)實踐教學教師加入到企業(yè)一線去參與生產(chǎn)和管理工作,學習工程化項目的設計與應用能力,經(jīng)過分階段、分批次地到企業(yè)中去培訓,成為合格的“雙師型”教師。
(3)無法長期到合作企業(yè)中鍛煉的教師,可以依托“產(chǎn)學研”科研課題進入企業(yè),在科研過程中逐漸了解企業(yè)情況,掌握企業(yè)生產(chǎn)和管理流程,逐步成為合格的“雙師型”教師。
3.校內(nèi)實踐基地建設。校內(nèi)實踐基地直接面向校內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),是學生理論、實踐一體化教學的主要實施場地,在整合校外實踐基地優(yōu)質(zhì)資源基礎上,使校內(nèi)實踐教學和校外企業(yè)生產(chǎn)結(jié)合起來,提升學生的工程綜合實踐能力和工程創(chuàng)新能力。
校內(nèi)實踐基地主要包含四種類型實驗/實訓室,分別為基礎實驗型、專業(yè)實訓型、技術(shù)創(chuàng)新型和崗位實戰(zhàn)型。
(1)基礎實驗型包括軟件開發(fā)實驗室、數(shù)據(jù)庫原理實驗室和微機原理與接口技術(shù)實驗室等。此類型主要面向C語言和JAVA語言等軟件開發(fā)原理與應用技術(shù)、數(shù)據(jù)庫原理與開發(fā)技術(shù)以及微型計算機組成原理與接口技術(shù)方面的理論知識和以驗證性實驗為主的實驗室。
(2)專業(yè)實訓型包括單片機原理及應用實訓室、傳感器原理及應用實訓室、RFID原理及應用實訓室、嵌入式系統(tǒng)原理及應用實訓室、計算機網(wǎng)絡實訓室和ZigBee網(wǎng)絡原理及應用實訓室等。此類型主要面向物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵核心技術(shù)的開發(fā)與應用實訓,涉及物聯(lián)網(wǎng)的感知層和傳輸層重要理論和開發(fā)技術(shù),以綜合型和設計型項目為主,采取項目驅(qū)動方式進行教學,強調(diào)工程實踐能力的培養(yǎng)。
(3)技術(shù)創(chuàng)新型包括物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實驗室、學生自主實訓室等。此類型主要面向有系統(tǒng)設計和開發(fā)需求的學生,在物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實驗室中提供包括機械加工、PCB制作、電路焊接與裝配、電路測試與調(diào)試以及豐富元器件等整套器材,學生可以通過項目申請方式以組為單位進入實驗室完成物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)的開發(fā)。學生自主實訓室提供基礎的應用平臺,對學生24小時開放,便于學生實施自主定制的應用系統(tǒng)開發(fā)。
(4)崗位實戰(zhàn)型包括智能交通實踐平臺、智能家居實踐平臺和面向行業(yè)集成應用平臺等。此類型主要面向大三、大四的學生進行真實系統(tǒng)的研究與開發(fā),以工程化項目驅(qū)動為導向,培養(yǎng)學生從事物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)行業(yè)所必備的能力和素質(zhì)。
4.實踐教學模式建設。采用項目驅(qū)動的實踐教學模式以工程實踐能力培養(yǎng)為主線,以學生為中心,充分調(diào)動學生的主觀能動性。在教師引導下,以項目案例作為鋪墊開展理論教學和實踐教學,讓學生明白實踐的目標和實踐的內(nèi)容,進而實現(xiàn)特定的訓練目的。
該實踐教學模式充分融合“校內(nèi)校外一體化”、“課內(nèi)課外一體化”和“理論實踐一體化”人才培養(yǎng)模式,實現(xiàn)基礎實驗課程、專業(yè)實訓課程和崗位實戰(zhàn)課程等的分類改革,從而建立與實踐能力、創(chuàng)新能力、崗位能力和創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)相協(xié)調(diào)的實踐教學模式。
三、結(jié)語
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的建設與發(fā)展必須緊跟社會發(fā)展的潮流,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社會中應用的重要性已經(jīng)凸顯,如何培養(yǎng)適應社會發(fā)展需求的專業(yè)人才是關(guān)鍵。構(gòu)建以項目驅(qū)動為導向的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學體系才能培養(yǎng)出真正適應物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與演變的人才?;陧椖框?qū)動的實踐教學體系可以使企業(yè)、學校、教師和學生等多方面實現(xiàn)共贏,為“雙師型”教師發(fā)展奠定基礎,為學生積累豐富的工程化項目開發(fā)經(jīng)驗,為對口就業(yè)率的提高起到強大的推動作用。
因此,要做到以工程能力培養(yǎng)為核心,合理設計物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學體系,采用項目驅(qū)動教學模式,校企深度聯(lián)合,全面培養(yǎng)學生的實踐能力、崗位能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力,才能培養(yǎng)出高質(zhì)量的應用型、復合型與拔尖創(chuàng)新型人才。
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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)工程 人才培養(yǎng) 校企合作
一、當?shù)匚锫?lián)網(wǎng)人才需求分析
湖北省物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,創(chuàng)建了“智慧光谷”――“武漢?中國光谷物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟”,成立武漢物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟的宗旨,就是要加強產(chǎn)業(yè)鏈上下游的技術(shù)合作,以獲得物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)突破,擴大物聯(lián)網(wǎng)在湖北的推廣應用,打造湖北省新的千億元產(chǎn)業(yè)。結(jié)合武漢特大城市以及“兩江多湖”的特點,啟動智能交通、智能湖泊、智能城管、智能小區(qū)、智能電網(wǎng)、智能商貿(mào)、智能物流等物聯(lián)網(wǎng)示范工程,為國家物聯(lián)網(wǎng)“十二五”規(guī)劃編制工作獻策。據(jù)相關(guān)部門的估算,未來僅專業(yè)性物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設計師,在我國的需求量就將達到5萬人。未來十年,物聯(lián)網(wǎng)重點應用領域投資可達4萬億,產(chǎn)出8萬億,形成就業(yè)崗位2500萬個,其產(chǎn)業(yè)將比互聯(lián)網(wǎng)大30倍。
二、根據(jù)需求確定人才培養(yǎng)目標
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)適應我國信息化建設需要,德、智、體、美全面發(fā)展,并具有良好的科學文化素質(zhì)、敬業(yè)精神和社會責任感,掌握物聯(lián)網(wǎng)的基本理論、基礎知識,較系統(tǒng)的掌握融合計算機技術(shù)、通信技術(shù)、傳感信息處理技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行信息標識、獲取、傳輸、處理、識別和控制的基本能力。培養(yǎng)適用地方區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展,能在企業(yè)從事物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)工程設計和施工、物聯(lián)網(wǎng)嵌入式系統(tǒng)應用、物聯(lián)網(wǎng)通信設備維護等相關(guān)領域的高級應用型人才。
三、人才培養(yǎng)模式――“產(chǎn)業(yè)+企業(yè)+專業(yè)”的產(chǎn)學研用實踐人才培養(yǎng)模式
1.實踐型人才培養(yǎng)模式分析
單一的學校理論教學讓學生與企業(yè)的實際應用脫離,單一的職業(yè)培訓讓學生知識體系不完善,約束了學生的發(fā)展前景。應用型本科物聯(lián)網(wǎng)人才從6個方面闡述物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)+物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)+物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的應用型人才培養(yǎng)模式的基本思路。
2.校企合作模式探討
校企合作體現(xiàn)在三方面:一是校企共同確定物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標和培養(yǎng)規(guī)格,校企共建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標與規(guī)格進行準確定位,利于更好發(fā)揮培養(yǎng)目標在專業(yè)建設和教育教學中的目標牽引作用。二是校企共同開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)模塊化課程體系及科目課程,深化“產(chǎn)學研用”,突出“應用特色”,校企合作是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)堅持“產(chǎn)學研用”相結(jié)合辦學理念的實踐,積極與相關(guān)企業(yè)建立廣泛的聯(lián)系,通過產(chǎn)學研合作關(guān)系,聯(lián)合開展科研項目、人員培訓等,是一種校企雙贏的舉措。一方面,學??梢酝ㄟ^為企業(yè)培訓人員,幫助其改進業(yè)務流程和運行與管理模式,提高工作效率; 另一方面,企業(yè)可為學校提供實訓基地和實訓設備,并接受師生見習和實習,同時也為學校面向社會推行“訂單式”教育提供了基礎。三是校企共建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實習實訓基地,學校與該公司簽署了聯(lián)合培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科生的合作協(xié)議書,雙方積極開展以后的工作,為學生和教師的交流建立順暢的渠道。
3.校企合作的優(yōu)勢
在校企合作模式下有兩大優(yōu)勢,一是校企一體化有利于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)“雙師”結(jié)構(gòu)教學團隊減少,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)要保證承載基于實際應用過程所需的知識傳授和職業(yè)技能訓練的順利展開和高質(zhì)量,教學團隊建設的一個基本要求,是培養(yǎng)既有高校教師資格和專業(yè)職稱,又有職業(yè)資格和技能等級證的“雙師”結(jié)構(gòu)師資隊伍。在開辟渠道和實現(xiàn)人員雙向交流的基礎上,為教師到企業(yè)見習鍛煉、掛職實踐、參與員工培訓提供平臺,也為聘請企業(yè)經(jīng)驗豐富的實踐專家來學院兼課任課、當好實訓實習指導教師、參與監(jiān)控人才培養(yǎng)的教學過程和量化評價教學質(zhì)量創(chuàng)造條件。第二個優(yōu)勢校企共建物流專業(yè)人才培養(yǎng)激勵機制,實施訂單培養(yǎng),分析企業(yè)人才需求,按照職位要求的專業(yè)業(yè)務素質(zhì)和綜合素質(zhì)來培養(yǎng)。學生到企業(yè)參與生產(chǎn)性任務,對表現(xiàn)好、專業(yè)掌握過硬、綜合素質(zhì)高的學生推薦就業(yè),實行訂單式培養(yǎng)。結(jié)合產(chǎn)業(yè)需求,校企共建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)渠道,為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學生就業(yè)提供了穩(wěn)定的專業(yè)人才輸送渠道。
四、以就業(yè)為導向的課程設置
1.就業(yè)崗位需求分析
對應用型物聯(lián)網(wǎng)工程師人才的培養(yǎng),要以就業(yè)為導向,適應社會發(fā)展的需要,體現(xiàn)自己的專業(yè)技能,分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的行業(yè),具體從事的就業(yè)崗位有射頻開發(fā)工程師、通信開發(fā)工程師、無線傳感器/物聯(lián)網(wǎng)/硬件開發(fā)工程師、網(wǎng)絡層應用層開發(fā)工程師、無線傳感器/物聯(lián)網(wǎng)/嵌入式系統(tǒng)軟件工程師、無線傳感器/物聯(lián)網(wǎng)/嵌入式系統(tǒng)應用開發(fā)工程師等等。
2.基于要求的核心課程設置
基于就業(yè)崗位的分析,射頻開發(fā)工程師要求具備一定軟件知識,能獨立進行設備安裝、配置、調(diào)試,熟悉NET或J2EE開發(fā)模式和Oracle或SQL Server等數(shù)據(jù)庫開發(fā)技術(shù),了解RFID標簽及讀寫設備基本特性;物聯(lián)網(wǎng)嵌入式軟件工程師要求你熟悉至少一種嵌入式平臺(MSP430、ARM等)的編程開發(fā),熟練掌握Linux或Android系統(tǒng),掌握常用外設接口技術(shù)、Wi-Fi、藍牙、TCP/IP等通訊協(xié)議,精通匯編或C、C++編程,掌握常用的軟件開發(fā)和調(diào)試工具,了解傳感器工作原理及選型;移動應用開發(fā)工程師:熟悉Android或iOS架構(gòu),熟悉HTML,CSS,Javascript,XML等前端開發(fā)技術(shù)用,熟練掌握UDP/TCP/IP、HTTP等網(wǎng)絡協(xié)議,掌握Oracle/Sql server/MySql等多種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫應用。各種職位具體要求的分析,在應用型本科的物聯(lián)網(wǎng)工程教學體系中主要課程有:C語言程序設計、計算機組成與接口、計算機網(wǎng)絡、操作系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫原理及應用、RFID原理及應用、無線傳感器網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)處理與智能決策、ARM嵌入式技術(shù)等。
3. 課程教學模式
在主要課程的學習中,通過項目的形式帶動理論教學,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學步驟和教學模式如下圖1,通過實際的例子來講解理論,通過驗證性的實驗理解理論,然后學生通過課程設計綜合理論和實驗的內(nèi)容,最后和企業(yè)的項目實訓提升自己的能力,遇到不懂的理論部分開始新的理論知識的學習。
4.4證書建議
為了提高學生的職業(yè)能力,進行各種職業(yè)資格證書的考試也是必要的的,應用型物聯(lián)網(wǎng)工程師可以建議如下一個資格證的考試:一是AAE認證(ARM認證工程師計劃),二是全國計算機技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格(水平)考試中級資格認證,三是全國物聯(lián)網(wǎng)工程師證書(由人力資源和社會保障部中國就業(yè)培訓技術(shù)指導中心(簡稱CETTIC)批復,有北京企學研教育科技發(fā)展中心負責執(zhí)行)。通過資格證書的考試提高學生學習和應用知識的能力,增加了自己的就業(yè)砝碼。
五、總結(jié)
物聯(lián)網(wǎng)工程應用型人才培養(yǎng)模式能系統(tǒng)地學習、理解和掌握計算機網(wǎng)絡技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),能應用于社會生活的物聯(lián)網(wǎng)工作領域,培養(yǎng)成為社會需求的人才。有校企合作一起確定人才培養(yǎng)模式,已就業(yè)為導向開設課程,由校企合作提供學生實習的場地,讓人才的培養(yǎng)符合現(xiàn)代社會的需要。
參考文獻
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篇7
[關(guān)鍵詞] 物聯(lián)網(wǎng);移動互聯(lián)網(wǎng);人才培養(yǎng)
[中圖分類號] G642.0 [文獻標志碼] A [文章編號] 1005-4634(2014)04-0080-04
網(wǎng)絡工程專業(yè)是隨互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展壯大而興起和發(fā)展的,自 1998年被教育部列入本科專業(yè)目錄以來,全國已有近 300 所高校設置了該專業(yè),為社會培養(yǎng)了大批網(wǎng)絡專業(yè)技術(shù)人才[1]。我國大多數(shù)高校的網(wǎng)絡工程專業(yè)以計算機科學與技術(shù)專業(yè)為基礎開設,在專業(yè)建設過程中,各高校本著“培養(yǎng)高層次的網(wǎng)絡規(guī)劃建設、網(wǎng)絡管理維護、網(wǎng)絡應用人才”這一專業(yè)培養(yǎng)目標,通過增設通信原理、互聯(lián)網(wǎng)工程建設與規(guī)劃、網(wǎng)絡管理、網(wǎng)絡程序設計、網(wǎng)絡安全等課程開展專業(yè)人才培養(yǎng),與原有的計算機科學與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)模式相近[2,3]。由于教學體系、教學實踐經(jīng)驗的不足以及硬件設備更新?lián)Q代的滯后,使得學生分析問題、解決問題的能力和實踐工程能力相對較弱,畢業(yè)生的專業(yè)特色和優(yōu)勢不夠明顯。近些年,由于低端網(wǎng)絡人才市場趨于飽和,本科生就業(yè)市場上出現(xiàn)了“網(wǎng)絡工程專業(yè)學生就業(yè)難、用人單位招聘不到合適人才”的普遍現(xiàn)象,導致部分應用型高校網(wǎng)絡工程專業(yè)出現(xiàn)萎縮或停招。這足以說明,“傳統(tǒng)”網(wǎng)絡工程專業(yè)亟需在專業(yè)內(nèi)涵、人才培養(yǎng)目標和培養(yǎng)模式等方面進行重大的改革創(chuàng)新。
1 “新互聯(lián)網(wǎng)”時代大潮對網(wǎng)絡工程專業(yè) 的影響
互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)經(jīng)過40多年的長足發(fā)展,其產(chǎn)業(yè)變革席卷全球,顛覆傳統(tǒng)行業(yè)的節(jié)奏也進一步加快。2014年1月8日,在釣魚臺國賓館召開的“2014互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)年會”上,互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)各界人士一致認為:移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)必然將在工業(yè)應用中扮演更加深入和廣泛的角色,促進工業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈、全信息鏈的信息共享和協(xié)同集成。思科首席執(zhí)行官約翰錢伯斯(John Chambers)在拉斯維加斯舉辦的“CES2014展會”演講中也對物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展充滿信心,表示:“這一轉(zhuǎn)變已經(jīng)開始,它(指物聯(lián)網(wǎng))將改變我們生活、工作和娛樂的方式……2014年將是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)生關(guān)鍵轉(zhuǎn)變的一年,并且到2017年,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的影響,將比整個互聯(lián)網(wǎng)更為深遠”。
物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)等新網(wǎng)絡技術(shù)的興起給網(wǎng)絡工程專業(yè)帶來了新的契機和挑戰(zhàn),只有正視這種洶涌的“新互聯(lián)網(wǎng)”時代大潮,不斷豐富和發(fā)展網(wǎng)絡工程專業(yè)的內(nèi)涵、人才培養(yǎng)目標和培養(yǎng)模式,才能適應新網(wǎng)絡時代的要求,培養(yǎng)面向企業(yè)需求的實踐人才,煥發(fā)專業(yè)活力。本文分析總結(jié)大連工業(yè)大學網(wǎng)絡工程專業(yè)的培養(yǎng)實踐經(jīng)驗:“突出專業(yè)特色,彰顯時代特點”、“優(yōu)化專業(yè)層次結(jié)構(gòu),大類培養(yǎng)”、“加強實踐,注重校企合作”,旨在探索一條適應新技術(shù)發(fā)展的面向物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡工程實用型人才培養(yǎng)的新道路。
2 “新互聯(lián)網(wǎng)”時代下網(wǎng)絡工程專業(yè)的建 設思路
大連工業(yè)大學于2004年開設網(wǎng)絡工程專業(yè),經(jīng)歷了傳統(tǒng)意義上的網(wǎng)絡工程人才培養(yǎng),迄今已畢業(yè)6屆、300余名網(wǎng)絡工程專業(yè)本科生。通過對本專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)情況的跟蹤統(tǒng)計可知,目前網(wǎng)絡工程專業(yè)學生的就業(yè)方向主要有四個領域:傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設計及應用、Web軟件設計與開發(fā)、嵌入式系統(tǒng)應用和移動互聯(lián)網(wǎng)軟件開發(fā)。隨著物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起和蓬勃發(fā)展,近幾年嵌入式系統(tǒng)應用和移動互聯(lián)網(wǎng)應用領域的就業(yè)比例逐年上升,已漸有超過傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)應用這一傳統(tǒng)就業(yè)主體的趨勢。根據(jù)這種現(xiàn)狀,大連工業(yè)大學從2010年起著手改革新的網(wǎng)絡工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式,學生就業(yè)優(yōu)勢明顯加強。
首先,拓展傳統(tǒng)的網(wǎng)絡工程專業(yè)內(nèi)涵,突破傳統(tǒng)的“互聯(lián)網(wǎng)建網(wǎng)、管網(wǎng)、用網(wǎng)”領域,以時代需求為導向,引入物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)知識,拓寬專業(yè)領域;在人才培養(yǎng)目標方面,既要培養(yǎng)傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡系統(tǒng)設計與開發(fā)、網(wǎng)絡工程規(guī)劃與設計、網(wǎng)絡管理與維護等層次的專業(yè)人才,也要培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設計與開發(fā)、移動互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設計與開發(fā)的多領域?qū)I(yè)人才。
其次,在課程設置上優(yōu)化專業(yè)層次結(jié)構(gòu),結(jié)合計算機科學與技術(shù)專業(yè)制定“寬口基礎+特色方向”的課程體系,開展大類培養(yǎng)。
最后,網(wǎng)絡工程專業(yè)作為一個跨學科、實用性強、服務面廣的專業(yè),要大力加強學生實踐應用能力的培養(yǎng)。這既需要高校本身的努力,加大教師實踐能力培養(yǎng)、加大硬件設備的更新?lián)Q代,更需要社會、企業(yè)和學校的緊密配合,探索一條群策群力培養(yǎng)學生實踐能力的切實可行的新模式。
3 拓展專業(yè)內(nèi)涵,彰顯時代特點
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎上,結(jié)合射頻標簽和傳感器網(wǎng)絡等技術(shù),實現(xiàn)人與物、物與物智能溝通和對話的網(wǎng)絡信息技術(shù)[4]。近幾年,國內(nèi)申請增設物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的高校數(shù)量眾多,但在不同程度上都存在著物聯(lián)網(wǎng)課程體系規(guī)劃不完善、教材建設計劃不完備、師資力量薄弱、實驗室配套設備缺乏和實驗方案標準有待規(guī)范等問題。
實際上,在培養(yǎng)目標和專業(yè)課程設置等方面,傳統(tǒng)網(wǎng)絡工程專業(yè)已涵蓋了大多物聯(lián)網(wǎng)知識領域,擁有物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡層的學科建設優(yōu)勢,具備應用層的基礎知識,需要補充的主要是物聯(lián)網(wǎng)感知層的相關(guān)課程[4]。顯然,傳統(tǒng)網(wǎng)絡工程專業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)在知識結(jié)構(gòu)上有很多共性,只要適當補充和調(diào)整網(wǎng)絡工程專業(yè)的課程設置,即可培養(yǎng)具有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)知識的專業(yè)人才。
物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)是“新互聯(lián)網(wǎng)”時代兩個最熱點的技術(shù)領域和應用領域,根據(jù)新技術(shù)發(fā)展和企業(yè)崗位需求,大連工業(yè)大學網(wǎng)絡工程專業(yè)重新定位了專業(yè)內(nèi)涵,調(diào)整原有的專業(yè)課程體系,補充物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)知識,制定了新的網(wǎng)絡工程專業(yè)培養(yǎng)方案,目的是培養(yǎng)面向工程的具有創(chuàng)新精神的應用型、復合型、技能型的“新”網(wǎng)絡工程人才。新培養(yǎng)方案中將網(wǎng)絡工程專業(yè)方向設定為4個方向:(1)傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)方向;(2)系統(tǒng)集成方向;(3)物聯(lián)網(wǎng)及移動互聯(lián)網(wǎng)方向;(4)Web軟件開發(fā)。
4 優(yōu)化專業(yè)層次結(jié)構(gòu),大類培養(yǎng)
《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010~2020年)》明確提出:“優(yōu)化結(jié)構(gòu),辦出特色……優(yōu)化學科專業(yè)、類型、層次結(jié)構(gòu),促進多學科交叉和融合。重點擴大應用型、復合型、技能型人才培養(yǎng)規(guī)模?!?/p>
大連工業(yè)大學網(wǎng)絡工程專業(yè)是以校計算機科學與技術(shù)專業(yè)為基礎、依托校網(wǎng)絡中心工程環(huán)境開展學生培養(yǎng)的,具有堅實的教學師資和教學資源基礎。為優(yōu)化網(wǎng)絡工程專業(yè)的層次結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)“應用型、復合型、技能型”人才,網(wǎng)絡工程專業(yè)采用與計算機科學與技術(shù)專業(yè)聯(lián)合的交叉大類“2+2培養(yǎng)”模式:前兩年教學內(nèi)容與計算機專業(yè)保持一致,使學生具有扎實的計算機技術(shù)基礎;后兩年根據(jù)專業(yè)特色,按照行業(yè)技術(shù)發(fā)展和企業(yè)崗位需求,設立了“傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)應用”、“系統(tǒng)集成”、“Web軟件開發(fā)”、“物聯(lián)網(wǎng)及移動互聯(lián)網(wǎng)應用”四個特色方向,形成合理、有時代特色的課程群體系(見表1),及有效的實踐環(huán)節(jié),從而保證學生在校學習內(nèi)容和企業(yè)需求的有機接軌。
5 面向工程應用,優(yōu)化實踐教學模式
《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010~2020年)》同樣明確提出:“提高人才培養(yǎng)質(zhì)量……加強實驗室、校內(nèi)外實習基地、課程教材等基本建設……強化實踐教學環(huán)節(jié)……創(chuàng)立高校與科研院所、行業(yè)、企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機制?!?/p>
網(wǎng)絡工程專業(yè)對學生的實踐能力要求較高,實踐能力的提升是培養(yǎng)網(wǎng)絡工程人才工作的重中之重。根據(jù)大連工業(yè)大學網(wǎng)絡工程專業(yè)本身的特點,筆者采取“校內(nèi)+校外”、“校企聯(lián)合”的創(chuàng)新與實踐教學模式開展對學生實踐工程能力的培養(yǎng)。
5.1 實踐教學體系
實踐教學體系設置堅持“面向工程應用,優(yōu)化實踐教學模式”原則。具體劃分為“四層次、七類別”實踐教學體系,見圖1?!八膶哟巍笔侵笇W生應獲取基礎實驗和認知能力、初步設計能力、綜合實踐能力、創(chuàng)新和工程能力等四個層次的能力;“七類別”是指課程實驗、課程設計、專題訓練、各類實習、畢業(yè)設計、參加創(chuàng)新和科研課題、職業(yè)培訓等七個環(huán)節(jié)[5]。
根據(jù)大連工業(yè)大學網(wǎng)絡工程專業(yè)自身特點,針對“課程群”系列課程,開設綜合性較強的專題訓練實踐環(huán)節(jié),既有利于提高學生的綜合實踐能力,又有利于與企業(yè)實訓項目相結(jié)合、置換。例如,筆者將第七學期的“網(wǎng)絡規(guī)劃與設計專題訓練”、“網(wǎng)絡安全課程設計”和“生產(chǎn)實習――網(wǎng)絡管理+Linux系統(tǒng)運維”三個實踐環(huán)節(jié)組合成一個綜合性專題訓練模塊,引進合作企業(yè)的生產(chǎn)實踐項目,由學校教師和企業(yè)技術(shù)人員共同對學生進行綜合實訓,取得了非常好的效果。
5.2 “校內(nèi)+校外”、“校企聯(lián)合”的創(chuàng)新與實踐教 學模式
根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標,充分關(guān)注行業(yè)、企業(yè)需求,密切校企合作,建立了“校內(nèi)+校外”、“校企聯(lián)合”的創(chuàng)新與實踐教學模式。
1)有效利用校內(nèi)資源,將教學實踐與實際生產(chǎn)環(huán)境有機融合。網(wǎng)絡工程專業(yè)依托大連工業(yè)大學網(wǎng)絡中心開展校級實踐活動,將教學實踐落實到生產(chǎn)現(xiàn)場,開展從校網(wǎng)絡中心到教育網(wǎng)地區(qū)中心全方位的教學實踐活動。在這個過程中,既可以引入網(wǎng)絡中心具有豐富實踐經(jīng)驗的教師承擔認識實習、操作實習、畢業(yè)設計等實踐教學任務,將網(wǎng)絡中心技術(shù)人員的工程實踐經(jīng)驗更好地融入到教學環(huán)節(jié)中,還可以引導學生參與勤工儉學,通過承擔一定的網(wǎng)絡維護開發(fā)等活動,有意識地引導學生參與專業(yè)實驗室、學校網(wǎng)絡的建設維護工作,提高學生的專業(yè)認知和動手能力。通過上述方式,將網(wǎng)絡工程專業(yè)的教學實踐融入實際的生產(chǎn)環(huán)境中,使學生學以致用,既深化了對專業(yè)理論的理解,也提高了學生的工程實踐能力,突出了網(wǎng)絡工程專業(yè)的工程特點。
2)擴大校企合作。根據(jù)行業(yè)、企業(yè)需求,結(jié)合學校實際,筆者重新定位網(wǎng)絡工程專業(yè)方向,建立了“企業(yè)崗位定制”教學;同時,加強校企教師的雙向培訓機制,與企業(yè)在學生和師資培養(yǎng)等方面建立長期穩(wěn)定的合作關(guān)系。在圖1所示的四個層次實踐課程體系中,強調(diào)培養(yǎng)過程中的企業(yè)參與,將企業(yè)的實際項目引入專題訓練環(huán)節(jié),實現(xiàn)學校和企業(yè)的無縫接軌。
3)支持學生參與創(chuàng)新科學研究,推行產(chǎn)學研聯(lián)合培養(yǎng)的“導師制”。從大學一年級入學開始,即進行專業(yè)介紹和行業(yè)發(fā)展規(guī)劃,逐步引導和培養(yǎng)學生的專業(yè)興趣和方向,鼓勵本科學生參與科技創(chuàng)新實踐活動,建立“導師制”師生研究室。教師帶領本科生積極開展科研創(chuàng)新實踐活動,建立了課內(nèi)與課外相結(jié)合的創(chuàng)新與實踐教學模式。目前,網(wǎng)絡工程專業(yè)學生已參加了多項國家級大學生創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)項目,科研實踐能力大幅提升。
4)積極開展專業(yè)競賽,以賽促學。引導學生積極參加各種專業(yè)競賽,以優(yōu)秀獲獎學生為榜樣,帶動更多的學生積極向上、銳意進取。同時,通過聯(lián)合開辦的思科網(wǎng)絡技術(shù)學院、紅帽學院,鼓勵學生考取思科認證網(wǎng)絡工程師(CCNA)、思科認證網(wǎng)絡高級工程師(CCNP)等行業(yè)國際資格認證,極大地調(diào)動了學生的積極性和學習熱情,也增強了學生的就業(yè)競爭力。
6 結(jié)論
物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展為傳統(tǒng)網(wǎng)絡工程專業(yè)建設帶來了新的機遇,本文討論在“新互聯(lián)網(wǎng)”時代背景下,以《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》和《卓越工程師教育培養(yǎng)計劃》為契機,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與高校傳統(tǒng)網(wǎng)絡工程專業(yè)建設有機融合,通過整合教學資源、擴展專業(yè)內(nèi)涵、優(yōu)化教學體系、建立創(chuàng)新實踐教學模式等一系列舉措,大力加強學生實踐能力的訓練,探索了一條以行業(yè)需求為目標,培養(yǎng)基礎扎實、實踐能力強、富有創(chuàng)新精神和團隊意識的復合型、應用型網(wǎng)絡工程人才的新思路。
參考文獻
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篇8
關(guān)鍵詞:職業(yè)院校;物聯(lián)網(wǎng);定位
2009年8月,溫總理在無錫調(diào)研時,提出了把“感知中國”中心設在無錫、輻射全國的構(gòu)想。2010年3月,溫總理在政府工作報告中,提出了“加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應用”納入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展任務。
2010年教育部號召高校建立物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學科,全國已經(jīng)有近700所本科院校向教育部申報物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè),目前已經(jīng)有67所本科院校建立了“物聯(lián)網(wǎng)工程”或“傳感網(wǎng)技術(shù)”等專業(yè)(評審基本條件為“211”以及擁有博士站的重點大學)。產(chǎn)業(yè)發(fā)展,人才先行。物聯(lián)網(wǎng)開啟了新的產(chǎn)業(yè)革命,數(shù)萬億元規(guī)模的應用市場需求必然需要百萬計的各類多層次的物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)、產(chǎn)品維護及應用人才。職業(yè)院校應該根據(jù)產(chǎn)業(yè)需求,積極推進“物聯(lián)網(wǎng)”相關(guān)專業(yè)建設。針對中職、高職、技師學院等職業(yè)院校,應該深入研究本層次物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才所應具備的知識、素質(zhì)和能力,制定出合理的人才培養(yǎng)方案。
1 物聯(lián)網(wǎng)
1.1 物聯(lián)網(wǎng)的美好生活
場景1:下班了,用手機短信發(fā)送一條短信,就能讓空調(diào)開始預先調(diào)整溫度,讓浴缸放好洗澡水,檢測冰箱內(nèi)的食物份量,如不足則通過互聯(lián)網(wǎng),自動下訂單要求超市按照當天的菜譜送貨。場景2:你在逛超市時,隨意的將電池、口香糖等小件商品放入口袋,看到喜歡的運動鞋就換上,拿上了果汁、面包等各類商品后,就直接可能走出超市出口。此時掃描系統(tǒng)已將你隨身攜帶的商品記錄下來,并在你的電子賬戶上扣去了款項。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)簡介
2005年11月,國際電信聯(lián)盟(ITU)了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》報告正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念。物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of things),就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”,其目標就是讓萬物開口說話。其本質(zhì)體現(xiàn)為:第一,具有互聯(lián)網(wǎng)特征,物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡;第二,具有識別與通信特征,用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信;第三具有智能化特征,由原來的人與人通信,擴展到人與物、物與物之間的通信。其實與互聯(lián)網(wǎng)相比,物聯(lián)網(wǎng)實際上只是多了一個底層的數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié),大致是四類數(shù)據(jù)的采集:電子標簽顯示身份,傳感器捕捉狀態(tài),攝像頭記錄圖像,GPS進行跟蹤定位。
1.3 物聯(lián)網(wǎng)的典型案例
國外成功典型案例:美國一個偏遠小鎮(zhèn)種植橘子,普經(jīng)一度因橘子染病,而大大影響收成。后來果農(nóng)在每棵橘子樹上安裝數(shù)據(jù)采集器,將溫度、干燥等數(shù)據(jù)匯總到PDA上,然后由PDA發(fā)送給研究機構(gòu),最后由研究機構(gòu)分析數(shù)據(jù),找出了問題所在,隨后將問題及解決方案發(fā)送回果農(nóng)手中,果農(nóng)甚至不需要了解這些數(shù)據(jù)的意義,就很快地解決了這一次橘子危機,在此物聯(lián)網(wǎng)的作用凸現(xiàn)無遺。國內(nèi)成功典型案例:溫州天正集團的帶網(wǎng)線端口智能電表,能收集電表的運行狀況,通過電表上的網(wǎng)線端口與通訊網(wǎng)絡連接,使用戶在手機、電腦上就能接收和查看電表信息。
1.4 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要經(jīng)歷四個階段:2010年之前電子標簽和傳感器被廣泛應用在物流、銷售和制藥領域;2010-2015年實現(xiàn)物體互聯(lián);2015-2020年物體進入智能化;2020年之后物體進入全智能化。在規(guī)模性、流動性條件的保障下實現(xiàn)4A(Anytime、Anywhere、Anyone、Anything)化通信。
2 物聯(lián)網(wǎng)涉及的重要技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了對物體的智能識別、跟蹤、定位、監(jiān)控和管理,他由傳感器(SENSOR)/攝像頭、無線射頻(RFID)、無線傳感網(wǎng)(WSN)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、互聯(lián)網(wǎng)(INTERNET)等構(gòu)成。在物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)中,支撐物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括:射頻識別(RFID)技術(shù)、傳感器技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)等。
2.1 RFID技術(shù)
可識別高速運動體并可同時識別多個標簽,操作快捷方便,也無須人工干預,可以在各種惡劣環(huán)境中工作。例如:身份識別(中國第二代居民身份證)、公共交通管理(不停車收費ETC)等。
2.2 傳感器技術(shù)
能感受規(guī)定的被測量,并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置,有溫度傳感器、紅外傳感器、位移傳感器等。例如:全自動洗衣機、紅外夜視探測、人造衛(wèi)星的遙感遙測等。
2.3 傳感器網(wǎng)絡技術(shù)
大量的靜止或移動的傳感器以自組織和多跳的方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡,其目的是協(xié)作地感知、采集、處理和傳輸網(wǎng)絡覆蓋地理區(qū)域內(nèi)感知對象的監(jiān)測信息,報告給用戶。例如:小區(qū)安全監(jiān)控,滅絕危險或珍貴動物的跟蹤監(jiān)護等。
2.4 網(wǎng)絡通信技術(shù)
是指通過計算機和網(wǎng)絡通訊設備對圖形和文字等形式的資料進行采集、存儲、處理和傳輸?shù)?,使信息資源達到充分共享的技術(shù)。例如:GPRS(通用分組無線服務技術(shù))等。
3 浙江省物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
當前,中國“十二五”規(guī)劃已經(jīng)明確提出,發(fā)展寬帶融合安全的的下一代國家基礎設施,推進物聯(lián)網(wǎng)的應用。物聯(lián)網(wǎng)將會在智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流、智能家居、環(huán)境與安全檢測、工業(yè)與自動化控制、醫(yī)療健康、精細農(nóng)牧業(yè)、金融與服務業(yè)、國防軍事十大領域重點部署。浙江在智能電網(wǎng)、節(jié)能減排、安防監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測等領域的物聯(lián)網(wǎng)應用都取得了良好效果。智能電網(wǎng)的本質(zhì)是能源替代和兼容利用,它在開放的系統(tǒng)和共享信息模式的基礎上,整合系統(tǒng)中的數(shù)據(jù),優(yōu)化電網(wǎng)的運行和管理。比如遠程抄表計費、遠程電路通斷控制、線路損耗監(jiān)測管理、盜電監(jiān)測、高頻數(shù)據(jù)采集、分布發(fā)電監(jiān)控和管理等。浙江物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本思路是“建設以杭州為核心、嘉興和溫州兩翼為支撐的產(chǎn)業(yè)集群”。物聯(lián)網(wǎng)的感知、網(wǎng)絡、應用的不同層面,都需要大批元器件。溫州特別是樂清會成為具有核心技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵元器件、生產(chǎn)設備提供者。我們應該立足區(qū)域經(jīng)濟,及時跟蹤社會的熱點及時調(diào)整專業(yè),挖掘新的可能發(fā)展的變業(yè)空間。針對區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展,打造物聯(lián)網(wǎng)需要的各層次人才。
4 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)對人才的需求
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈主要包括:芯片制造、傳感器制造、設備制造、網(wǎng)絡服務、軟件開發(fā)、集成商、服務商等若干環(huán)節(jié)。
由上表可以看出,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展除了需要具有高端知識的頂級人才以外(所占比例較少),物聯(lián)網(wǎng)成果的規(guī)模化生產(chǎn)、市場化推介、項目應用、應用系統(tǒng)集成、二次開發(fā)與應用服務等,還需要數(shù)以百萬計的初中級高素質(zhì)技術(shù)應用型人才承接。而各級職業(yè)院校的學生就可以承擔起物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中生產(chǎn)和應用領域中最為龐大的產(chǎn)業(yè)基礎型技能型人才集群。
5 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)培養(yǎng)定位
物聯(lián)網(wǎng)是一個多學科交叉、應用復雜的專業(yè)領域,因此在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)過程中,可以選擇不同方向來進行人才培養(yǎng)。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才可以從以下四個方向培養(yǎng):物聯(lián)網(wǎng)感知設備方向(電子設備知識、數(shù)字和模擬電子知識、嵌入式開發(fā)知識等);物聯(lián)網(wǎng)通訊方向(計算機網(wǎng)絡和通訊相關(guān)知識,通訊系統(tǒng)的運行維護與管理,通信設備的安裝、調(diào)試和故障排除);物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)和集成方向(物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)知識,系統(tǒng)工程開發(fā)和集成);物聯(lián)網(wǎng)管理和服務方向(物聯(lián)網(wǎng)知識、IT技術(shù)、管理知識)。
職業(yè)院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)應定位在物聯(lián)網(wǎng)的應用、使用維護上,稍高水平的最好能夠協(xié)助實現(xiàn)二次開發(fā)的應用型技術(shù)人才,培養(yǎng)以應用型、維護型,具備二次輔助開發(fā)設計的高素質(zhì)實用型人才為目標的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)。職業(yè)院校的人才培養(yǎng)目標定位:以工程技術(shù)人才為培養(yǎng)目標,具有良好的學習和工作態(tài)度,具備基本的口頭和書面表達能力,可以較系統(tǒng)地掌握物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)理論、方法和技能,具備通信技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、傳感技術(shù)等信息領域?qū)拸V的專業(yè)知識,具有較強的實踐能力與創(chuàng)新能力,能夠從事智能交通、智能樓宇、智能家居、智能物流、智能電力等物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)相關(guān)行業(yè)的系統(tǒng)集成、技術(shù)支持、工程設計與施工調(diào)試、嵌入式產(chǎn)品開發(fā)等工作的高素質(zhì)工程技術(shù)人才。職業(yè)院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)方向:從事傳感器與RFID生產(chǎn)、應用與測試,嵌入式系統(tǒng)編程,標準配置套件集成,物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)及典型行業(yè)SOA應用服務外包,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡組建、系統(tǒng)配置、管理和維護,物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)軟件開發(fā),物聯(lián)網(wǎng)軟硬件產(chǎn)品銷售,計算機及網(wǎng)絡產(chǎn)品的技術(shù)服務等崗位工作。
6 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)打造
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)在高校的名稱是“物聯(lián)網(wǎng)工程”,那么在高職院校可以稱為“物聯(lián)網(wǎng)工程應用技術(shù)”,在中職學校則可以稱名為“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用”專業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)主干技能性課程包括:物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)知識、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎、電工電子基礎、數(shù)字電路、單片機、嵌入式系統(tǒng)及應用、傳感技術(shù)與應用、RFID及應用、C語言程序設計、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡應用、實用組網(wǎng)技術(shù)、可視化程序設計、物聯(lián)網(wǎng)組建與管理、網(wǎng)絡工程導論、就業(yè)項目實訓(物聯(lián)網(wǎng)綜合案例)等,偏重于應用性和實踐性。
職業(yè)學??梢試L試在相關(guān)專業(yè)(網(wǎng)絡應用、自動化)中引入部分物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程,通過引導、積累經(jīng)驗,為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)全面鋪開后打下堅實的基礎。也可以走校企業(yè)合作一體化之路,由面向?qū)W科辦專業(yè)改為面向物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)崗位技能需求辦專業(yè),及時把握物聯(lián)網(wǎng)應用的實際情況,并通過提供社會科技服務作為學校和社會的紐帶,創(chuàng)學校和企業(yè)互贏的局面。
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篇9
目前對物聯(lián)網(wǎng)普遍認同的定義是:通過射頻識別裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等各種信息傳感設備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。由此可見物聯(lián)網(wǎng)的主要功能是“全面感知,正確認知,智慧處理”。對于高等教育而言,計算機網(wǎng)絡技術(shù)、傳感技術(shù)、通信技術(shù)的成熟預示了物聯(lián)網(wǎng)在高校教育中的巨大潛力,物聯(lián)網(wǎng)工程是為滿足時展而新興的專業(yè)。
二、如何設置物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)目標與課程體系
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有“新、長、?!钡奶攸c。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)開辦不久,學科建設還不夠完善,課程體系的設計在國內(nèi)外無先例可以借鑒,并且在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,物聯(lián)網(wǎng)工程學科體系也必然要經(jīng)歷一個不斷深化的認識過程。如何建設物聯(lián)網(wǎng)本科專業(yè)是我們面臨的嚴峻問題。從下面幾個關(guān)系入手分析:
(一)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學體系與社會對專業(yè)人才需求的關(guān)系。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)究竟應該歸屬于哪個學科門類?關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu),人們已經(jīng)形成了一個共識,那就是可以分為感知層、網(wǎng)絡層與應用層。如果從電子學科的角度出發(fā),體現(xiàn)出電子學科的特點與優(yōu)勢就應從感知層入手,擴展到網(wǎng)絡層與應用層,建設“傳感網(wǎng)技術(shù)專業(yè)”。如果從計算機學科的角度出發(fā),從網(wǎng)絡層與應用層入手,展開到感知層,建設“物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)”,也正體現(xiàn)出計算機學科的特點與優(yōu)勢。因此,作者認為,從教學的角度來看,“物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)”應歸屬于計算機學科門類。
在考慮新專業(yè)培養(yǎng)目標定位與課程體系設置時,應該充分考慮到未來畢業(yè)生可能從事的就業(yè)崗位和就業(yè)的能力需求出發(fā),反過來審定我們所設計的培養(yǎng)目標對課程體系和內(nèi)容進行取舍。要做到這一點,就要多多聽取意見和建議,集思廣益,為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)目標的定位與課程體系的建設提供科學依據(jù),防止脫離科研與產(chǎn)業(yè)實際,由少數(shù)人閉門造車,做出草率決策。
(二)課程設置與計算機專業(yè)課程體系的關(guān)系。物聯(lián)網(wǎng)是計算機技術(shù)與電子學科、智能學科緊密結(jié)合,并在各行各業(yè)更深層次應用的必然產(chǎn)物。從物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的技術(shù)背景看,計算機技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的基礎,從學科關(guān)系上來說,它的知識基礎是計算機學科,所以它的未來發(fā)展仍然將倚重于計算機學科。從現(xiàn)在個別申辦物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的學校提出的教學計劃來看,完全是另起爐灶,重設新的課程體系,擬開設十幾門,甚至是二十幾門冠之以“物聯(lián)網(wǎng)”某種技術(shù)的課程,脫離了依托計算機專業(yè)的教學體系。如果一個學校要在短時間內(nèi)開設那么多門新的課程,無論在教材建設、實驗室建設以及師資準備上,都是不現(xiàn)實的。這樣開設一個新專業(yè),失敗的可能性是很大的。因此在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學計劃與專業(yè)課程設置上,一定要處理好與成熟的計算機專業(yè)課程體系之間的關(guān)系。
(三)基本能力培養(yǎng)與不同學校專業(yè)辦學特色的關(guān)系。每一所大學都有自己的歷史和發(fā)展過程,所以每個學校的強勢學科、教學資源、實驗條件、師資條件都是各具特色的,其教學資源建設與積累的基礎,也都必然有自己有別于其他大學的特色。比如,工科的院校有的在計算機體系結(jié)構(gòu)研究與教學方面具有優(yōu)勢;有的偏重理論研究的大學在軟件理論教學與研究方面具有優(yōu)勢;有偏重藝術(shù)的大學在計算機網(wǎng)絡應用方面具有優(yōu)勢;有的大學在射頻應用技術(shù)方面具有優(yōu)勢。在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設中,應該考慮不同大學的特色,在滿足基本與共性要求的基礎上,充分利用和發(fā)揮各個大學的優(yōu)勢,揚長避短,形成具有不同特色的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設。
三、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程建設
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實際應用性強,課程建設應該堅持“重理論,強實驗”的原則。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程建設包含兩部分的內(nèi)容,一部分是計算機專業(yè)主干課程作為基礎課,另一類是具有出物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)特點的專業(yè)課課程。計算機學科的基礎課程已經(jīng)在《高等學校計算機科學與技術(shù)計算機科學與技術(shù)專業(yè)公共核心知識體系與課程》與《高等學校計算機科學與技術(shù)計算機科學與技術(shù)專業(yè)人才專業(yè)能力構(gòu)成與培養(yǎng)》中作出了系統(tǒng)的討論,這里就不做過多的重復和引用了。
在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程建設中,需要注意以下三點:第一,在設置課程體系時,要注意從教學內(nèi)容與教學環(huán)節(jié)中體現(xiàn)出對設定的培養(yǎng)目標的支撐作用,以及課程內(nèi)容之間的先繼與后續(xù)關(guān)系,防止教學內(nèi)容低層次重復與順序顛倒的缺點。第二,這幾門課程該是本專業(yè)最基本的課程,各個大學可以結(jié)合自身的教學與科研優(yōu)勢, 設置體現(xiàn)專業(yè)特色的課程。第三,對于一個前期基礎較差的新建專業(yè),在制定教學計劃時,如果從現(xiàn)有教師的組成、教師知識結(jié)構(gòu)的現(xiàn)實出發(fā),因人設課的話對于長遠的學科建設是非常不利的。我們應該從新專業(yè)的培養(yǎng)目標出發(fā),讓教師通過進修以及教學與科研實踐來積累經(jīng)驗,以適應教學的需要。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)的是“工程應用型”人才,必須高度重視與理論教學相輔相成的實驗教學環(huán)境的建設。服務于能力培養(yǎng)的實驗教學環(huán)境的建設,需要教師對某一門技術(shù)的深入理解和自身能力的修煉、積累,同時還需要有相應的實驗室建設經(jīng)費的投入。
篇10
【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)是通過在物品上內(nèi)嵌電子標簽、條形碼等能夠存儲物體信息的標識,通過無線網(wǎng)絡的方式將其即時信息發(fā)送到后臺信息處理系統(tǒng),而各大信息系統(tǒng)可互聯(lián)形成一個龐大的網(wǎng)絡。從而可達到對物品進行實施跟蹤、監(jiān)控等智能化管理的目的。物聯(lián)網(wǎng)可實現(xiàn)物與人之間的信息溝通。
能否掀起如當年互聯(lián)網(wǎng)革命一樣的科技和經(jīng)濟浪潮,不僅為美國關(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,萬物成了人的同類。在這個物物相聯(lián)的世界中,物品(商品)能夠彼此進行“交流”,而無需人的干預。物聯(lián)網(wǎng)利用射頻自動識別(RFID)技術(shù),通過計算機互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物品(商品)的自動識別和信息的互聯(lián)與共享。
1卓越計劃及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才需求
國家教育部于2009年決定實施的“卓越工程師教育計劃”,是為順應國際發(fā)展趨勢;適應國家工業(yè)、企業(yè)需求;增強我國核心競爭力、建設創(chuàng)新型國家、走新型工業(yè)化道路;培養(yǎng)各類型工程師的重要決策。作為民辦應用型本科院校也應順應這種發(fā)展趨勢,提升自己的核心競力。
創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才教育以培養(yǎng)學生創(chuàng)業(yè)意識和創(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,以開展創(chuàng)業(yè)實踐活動和實施創(chuàng)業(yè)項目為載體,把創(chuàng)業(yè)教育貫穿于人才培養(yǎng)的全過程。這個過程可以說是一個系統(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)教育的有機融合、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程體系與教材建設、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育師資隊伍建設、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實踐活動、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育管理機制和教學組織形式等方面。
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,創(chuàng)新性的提出采用有別于研究型大學以學術(shù)帶動創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)的模式和高職高專以技能帶動的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)的模式,獨辟蹊徑,培養(yǎng)適應社會需要的人才。具體包括科學定位創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)目標,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)機制,全面推進創(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)目標及規(guī)格
2.1人才培養(yǎng)目標
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、公共安全、平安家居、工業(yè)監(jiān)測、高效農(nóng)業(yè)、健康護理等諸多領域,且應用不斷延伸,未來將成為一個無孔不入的網(wǎng)絡,成為一個具有上萬億市場規(guī)模的龐大產(chǎn)業(yè)。面對規(guī)模宏大的產(chǎn)業(yè)變革,對從事物聯(lián)網(wǎng)工程與技術(shù)的專業(yè)型人才的需求將與日俱增,這些需求總的來說主要體現(xiàn)在研發(fā)和應用兩個領域。
在研發(fā)領域,目前,我國物聯(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)上已處于國際領先地位,成為國際標準制定的主要國家。因此物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)要為社會培養(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)團隊,使我國在新興產(chǎn)業(yè)和自主知識產(chǎn)權(quán)方面掌握主動權(quán)。
在應用領域, 整個物聯(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)絡硬件平臺的生產(chǎn)制造者、各種應用平臺的開發(fā)者、解決方案的提供者、運營商、終端客戶服務等。眾多的環(huán)節(jié)需要大量掌握物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識的從業(yè)人員。
本專業(yè)培養(yǎng)的學生要知識結(jié)構(gòu)合理,具備扎實的電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感器和無線網(wǎng)絡技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)高頻和微波技術(shù)、有線和無線網(wǎng)絡通信理論、信息處理等基礎理論,掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的感知層、傳輸層與應用層關(guān)鍵設計等專門知識和技能,并且具備在本專業(yè)領域跟蹤新理論、新知識、新技能的能力以及較強的創(chuàng)新實踐能力。
2.2人才培養(yǎng)規(guī)格
1)具有良好的思想品德、社會公德和職業(yè)道德,具有勤奮好學、勇于創(chuàng)新的精神。
2)具有基本的工程技術(shù)基礎理論,系統(tǒng)地掌握相關(guān)領域技術(shù)基礎理論知識;具有知識更新能力。
3)掌握信息獲取、處理的基本理論和方法,具有設計、集成、應用及計算機模擬信息系統(tǒng)的基本能力。
4)具有物聯(lián)網(wǎng)領域所需要的繪圖、運算、實驗、測試、表達及工藝設計技能及較強的計算機應用能力和自學能力。
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),基礎扎實,培養(yǎng)周期4 年;
② 新方向培養(yǎng):在現(xiàn)有課程基礎上新建物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)專業(yè)方向,在大二、大三學生基礎上補充特色課程,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) 社會培訓/就業(yè)培訓針對傳統(tǒng)培養(yǎng)的長時間及社會需求的急迫性的矛盾,社會培訓在近期內(nèi)是最好的暫時緩解人才需求的培養(yǎng)方式,電子信息類畢業(yè)生通過半年到一年的社會培訓,或高校大四學生的就業(yè)培訓,可以在1 年左右時間實現(xiàn)人才培養(yǎng)。
2.4課程體系
課程體系建設學科基礎平臺:高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、場論與復變函數(shù)、電路分析基礎、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、高頻電子技術(shù)、C 語言程序設計。高數(shù)和工程數(shù)學是后續(xù)課程的基礎,必須開足,其中,場論與復變函數(shù)是為學習電磁場與電磁波、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)為電路設計奠定了基礎,系統(tǒng)底層設計需要C 語言做支撐。
專業(yè)基礎平臺:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、微機原理與接口技術(shù)、計算機網(wǎng)絡、Java 程序設計、操作系統(tǒng)、信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、通信原理,這些課程是計算機和通信專業(yè)的核心課程。例如計算機專業(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)和計算機網(wǎng)絡,Java 程序設計則是當前流行的面向?qū)ο缶W(wǎng)絡編程語言等。
方向模塊:電磁場與電磁波、微波技術(shù)與天線、傳感器技術(shù)、RFID 系統(tǒng)應用、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實驗室建設
(1) 充分利用已有的資源,立足于自主開發(fā)建設,以降低建設成本。通過專業(yè)教師直接參與實驗室建設可以增強教師的實踐水平,還可以增強教師對實踐教學環(huán)節(jié)的掌控能力;
(2) 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實驗室不僅有先進的設備,還要提供現(xiàn)代技術(shù)氛圍和最先進的管理軟件。在建設過程中,企業(yè)將全程參與溝通,選擇使用率高、起點高、能體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應用前景的項目建立實訓環(huán)境,建立符合市場需求的物聯(lián)網(wǎng)應用技術(shù)實訓室,使學生在學習過程中不知不覺中地積累到最先進的物聯(lián)網(wǎng)應用技術(shù)工程和開發(fā)經(jīng)驗;
(3) 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實驗室采用校企合作的模式,邀請技術(shù)公司一線工程師課堂授課,支持骨干教師參與企業(yè)項目合作開發(fā),做到教學信息和市場同步;
(4) 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實驗室可以為學生提供綜合實訓,也可以開展對外技術(shù)培訓和未來的職業(yè)技能鑒定工作。
3.2專業(yè)建設保障措施
(1) 教學內(nèi)容、教學方式以及評價體系改革。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設以應用為主,理論教學與實踐教學有機結(jié)合,走產(chǎn)學研道路,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力,重視實驗室與實踐教學,加強實踐環(huán)節(jié)動手能力。利用教育信息化技術(shù),采取多媒體授課,學生“學會學習”、“學會思考”。
(2) 整合資源,逐步形成特色的專業(yè)學科群,學科群的建設與形成有利于發(fā)揮學科間的綜合優(yōu)勢,并加強學科間的交叉與滲透。在學科群建設過程中,學科建設應注意發(fā)展相關(guān)基礎學科和新興交叉學科,以科研項目為紐帶、以技術(shù)滲透為前提,組建跨系、跨學科的學術(shù)團隊,建設以科研攻關(guān)為任務的跨系、跨學科的研究中心,積極引進優(yōu)秀教育資源、科研資源,整合學?,F(xiàn)有資源,并形成相關(guān)學科群的師資隊伍與學術(shù)團隊。
(3) 加強師資隊伍建設。高素質(zhì)、實踐能力強的師資隊伍是提高物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的保證。學校應該加強物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)具有豐富工程經(jīng)驗的“雙師型”教師的引進,努力提高師資隊伍的業(yè)務水平和工程能力,不斷更新和拓展物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識,提高專業(yè)素養(yǎng)。
(4) 擴大交流,走開放辦學之路。高校進行物聯(lián)工程專業(yè)建設應加強與地方政府、大中企業(yè)以及兄弟院校的合作,積極參與國際交流,走開放辦學之路。
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)適應社會主義現(xiàn)代化建設需要、德智體全面發(fā)展,具有良好的科學與工程素養(yǎng),系統(tǒng)地掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及相關(guān)學科的基本理論、基本知識、基本技能與方法研究,能在工程及實際應用中從事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的規(guī)劃設計與開發(fā)工作, 富有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力、掌握多學科交叉知識的復合型工程應用人才。
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