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随着物联网技术的发展,其对我国各行各业发展的影响非常巨大。当下我国智能图书馆发展顺应时代潮流结合物联网相关技术,提升了智能化图书馆服务水平。智能图书馆是由现代物联网技术、计算机智能化和传统的图书馆共同构成,其是传统图书馆在现代物联网和计算机智能影响下的发展方向,是现代图书馆运行的新模式。以下就物联网技术在智能图书馆中应用的问题与作用进行探讨。
一、智能图书馆与物联网技术的概述
1、智能图书馆。其是由多种智能化系统集成实现图书馆的自动化、数字化、网络化、电子化的图书馆,它是将智能技术运用在图书馆的建筑之中的一种现代化建筑,是高科技与建筑艺术的有机结合体。图书馆的智能化是在传统数字图书馆的基础上朝电子化、网络化图书馆不断发展的动态过程,是传统图书馆发展的延伸,而目前图书馆智能化发展主要是从图书馆建筑设备系统智能化以及信息网络集成系统智能化。
2、物联网技术。物联网(The Internet of things)是指通过射频识别(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。物联网的发展主要还是互联网的深入和延展,物联网就是通过感应设备感应物品信息,通过B接互联网的操作,从而对感应的物品进行智能化识别并且智能管理的网络。
二、物联网的特征及其主要技术
1、物联网的特征。互联网是通过计算机或者通讯设备搜索信息的渠道,而物联网也需要通过网络的连接完成操作,但是物联网与互联网不同之处就是互联网是信息传播的媒介,而物联网是对物品智能化识别和管理,物联网与互联网具体不同特点表现如下:第一、物联网具有感知物品信息的特点,是通过利用射频识别、摄像头等传感器通过识别条形码、二维码或者电子标签感知物品以获取物品信息的一种技术。第二、物联网具有可靠传送的特点,通过将被扫描的物品传入互联网进行信息搜索,从而获取可靠的信息及资源共享。第三、物联网具有智能处理的特点,通过运用各种高性能计算、智能技术等对在互联网上搜索的海量信息进行分析处理以对物品信息进行智能化处理。
2、智能图书馆中的物联网技术主要有:(1)智能化技术。物联网智能化技术是利用先进的计算机科学技术代替人工操作的一种智能技术,先利用一些外部的扫描技术将物品的各项信息纳入计算机系统之中,在利用其动态化地识别归纳过程,使得物品可以以一种虚拟的状态被归置和管理,是将传统物品管理模式的变革,更进一步向电子化、网络化和智能化的方向发展和延伸,在智能图书馆中的应用还将图书馆楼宇纳入物联网管理之中,使其分为智能化楼宇系统和智能化信息网络集成系统。(2)识别技术。物联网的识别技术是一种相当先进的技术,主要是指利用末端传感设备和感应设施对物品所附有的信息标识码例如RFID标签进行智能识别,获得物品的相关信息,从而将物品进行流转和运送处理的目的。是一种高效、便捷和准确的识别方法,大大降低了人工对物品检索的时间耗费,在当代快节奏的发展速度中越显优越,因此被广泛运用于其他行业的物品识别和管理之中。
三、物联网技术在智能图书馆中应用的体系架构
传统图书馆对图书的管理一般采用条形码识别后连接计算机通过互联网进行数字化管理的模式,图书馆中大量的文献书籍借还、盘点、搜索、整理都需要依赖人工操作管理,馆员的工作量大。而物联网技术在智能图书馆中的运用可以避免传统图书馆管理的这些弊端。物联网技术的运用大致可分为感知层、网络层和应用层三个方面,物联网技术在智能图书馆的应用体系架构。(1)智能图书馆是运用物联网技术的基础建筑。智能化图书馆首先应该是建立在图书馆的实体建筑以及图书馆馆藏这些实体物质之上,加上图书馆楼宇智能管理系统、自动化办公系统、通讯与网络系统等电子化、数字化综合设备系统,为图书馆进一步的智能化发展奠定了基础。(2)物联网技术中的感知系统可以感知图书馆中的文献书籍上面的电子标签,识别客户需求信息并且将识别的信息传递到互联网中分析处理。目前,传统的IC卡和条形码依然可以作为图书馆信息的采集,但随着科技的日益发展,RFID、传感网络将会逐渐取代传统方式的图书采集,使得运用物联网技术的智能图书馆更加智能化。(3)物联网技术通过利用各种通讯网络工具,包括读者的电子设备,连接互联网(WIFI、局域网等)从而使读者获取图书馆文献资源。图书馆运用物联网技术可以将其他信息服务机构中的分散信息和数据连接起来,整合成有价值的信息为读者提供知识服务。现阶段,我国大部分的图书馆信息传输主要还局限于图书馆内的信息互联,或者是通过像电话网、国家信息高速公路网等公共互联网平台。在未来的科技发展中,各种通讯技术的融合将会实现个人独立互联网平台,实现人与人、人与机器、机器与机器之间随时随地的通信。(4)物联网技术具有高性能计算、智能技术等特点,通过物联网技术的高性能计算、智能技术将互联网搜索的海量信息进行分析处理,整合出读者需要的有价值信息。物联网技术可以使互联网中大量的信息转化成知识利用,大量地丰富了图书馆的资源,改变了传统图书馆自建信息的局限性,极大地提高了图书馆的综合竞争力。(5)在物联网的应用层中,智能图书馆将提供图书馆的业务管理系统,用户可以自助借还书、盘点以及整理,为图书馆的图书维护、在线咨询提供方便快捷的服务[3]。
四、物联网技术在智能图书馆中应用存在的主要问题
物联网技术在智能图书馆中应用存在的问题主要有:(1)技术问题。目前传感器设备大部分都是以温度、湿度设计感应,对信息数据的感应分析不强。物联网中传感器的运用是其主要的基础设施,而物联网需要的传感器不仅要有信息感知能力,还需要较强的信息处理能力,所以深度传感也是物联网技术实现遇到的重要问题。图书馆都是运用条形码和磁条自动化集成系统技术作为检索基础,要将射频识别技术端口与自动化集成系统端口整合难度大,而且FRID射频识别技术是物联网的关键技术,而我国超高频射频识别技术还有很多不完善的地方。另外物联网在智能图书馆中的应用还需要通讯技术的支撑,信息的加工、筛选、存储和传输等方面技术都还不成熟。(2)成本问题。智能图书馆的文献资料丰富且图书馆的藏书建筑层面多,要在藏书阁上面建立庞大的网络系统,加上用户与物品、物品与物品的连接,物联网技术在智能图书馆的运用将会需要很大的成本。(3)安全问题。物联网射频技术中的电子标签和识别码都可以被任何远程设备扫描,并且标签中的信息将会不加区别地接受阅读器的指令并且储存标签信息,而且射频识别技术会跟踪读者用户的行踪、习惯以及偏好等各种安全隐私问题。所以,物联网如何维护读者的合法权益也是目前遇到的重要问题。(4)法制建设问题。由于物联网的发展需要多种技术的整合以及会涉及很多行业领域,所以,需要国家给予政策扶持并且维护物联网的发展,加上物联网技术的运用可能会导致读者个人隐私受到侵犯,国家有关部门也需要制订相关法律、法规维护读者用户的个人权益。
五、物联网技术在智能图书馆中应用的主要作用
1、提高工作效率。传统图书出借方法是在图书外借时将图书馆藏号和读者信息进行登记,而这样相当浪费时间,且如果借书者多的话还会造成拥堵等情况。而智能化图书馆采用物联网技术将图书的馆藏号和出借情况等信息纳入图书智能化信息数据库中,采用多项物联网技术进行管理,对于图书的出借、归还和日常处理效率有了质的提升。既减少了图书馆方面在人力方面的耗费,又提升了图书出借效率,是一项非常实用的技术。(1)简化文献采集工作。由于图书馆收藏的图书文献数目极多,要对图书馆的馆藏图书信息进行确认和统一,就要动用许多图书馆管理人员和耗费诸多时间,是一项浩大的工程行动。而采用物联网技术后,只需要根据不同的馆藏号进行归类处理,打印出相关的馆藏号进行黏贴和确认,就可以将馆藏图书进行信息化管理,在对图书文献进行采集和统计时工业也非常简便,只需要采用相关的识别机器进行扫码,就可以完成采集,大大精简了图书文献的采集工作。(2)射频识别技术自助还书。物联网的智能识别技术在图书馆中的应用十分广泛,传统的图书归还程序十分繁琐,要对读者信息进行确认,再将馆内图书信息进行核对,耗费诸多人力物力。而利用了物联网的射频识别技术,在还书时读者只要出示相关的读者卡,利用带有射频识别技术的还书系统就可以完成正常的还书行为,而图书管理员只需要对无法识别或者其他较为特殊的情况进行人工处理即可,大大降低了人工成本,提升了自助还书的效率。
2、实现人性化服务。(1)读者信息获取和修改。读者的信息被写入到RFID存储模块中,利用RFID容量大的特点,在读者办理借阅证时,将读者信息存储到RFID中,这样无论是否和数据库连接,只要使用RFID设备就能很快的对读者的信息进行或者和修改。(2)图书有序的定位查找.在RFID中存有书的基本信息目录和书放的具体空间位置等信息,这样通过标签可以有效的确定书籍的位置,读者可以很快找到自己需要的图书,原理就是利用RFID通信信号强弱计算距离,再通过书籍的标签设置。(3)实时检索和阅读。读者对书籍查询以及相关信息查询可以很快速的检索到,这样读者可以随时随地对书籍信息进行下载,查阅。快速的访问图书馆资源。不受空间和时间的限制,极大的方便读者,也大大提高了图书馆书籍资源的利用率。(4)信息定制。当读者在图书馆的特定区域时候,通过终端设备比如我们的手机,就可以搜索到图书馆书籍的一些相关信息、读者的借阅信息、图书馆的服务信息。这就要求读者要对图书馆数据进行定制,这样利用自己的终端设备手机就可以接收到信息的推送通知服务。读者可以根据自己的需要制定信息通知,搜索书籍资源。(5)全天候自助借还服务。读者可以在电子设备上完成借书还书的工作,节约时间不用到图书馆排队等候,对借阅流程快速处理,简单快捷,图书馆的图书利用率也大大提高,一般自助借还服务在全天24小时都可以完成,只要有终端连接到图书馆信息数据库。(6)图书管理和整理。在读者对资料进行阅读的时候,采用远距离读写器监控,读者在特定区域阅读查看资料,如果超出监控区域,就会自动报警,这样可以有效的杜绝阅读的不文明行为。在工作人员对书籍资料进行整理的时候只要用读写器对书架扫描一下就可以查看出书籍是不是摆放正确,这样在工作人员对图书整理提高了效率,也为读者找书提供方便。
3、实现图书馆馆舍智能化。图书馆馆舍都具有规模较大,管理较为困难的特点,导致对于图书的日常管理和图书馆管理无法进行及时处理。而采用了物联网技术后,可以利用监控、能耗设备等控制设备将整个图书馆馆舍纳入计算机系统的管理中,对整个图书馆馆舍的照明、设备、图书和安保等都进行智能化的统一管理,对于图书储存环境还可以根据舍内的智能化监控系统进行温度、湿度等方向的监控,进行及时的处理和保护图书,大大提高了图书馆馆舍管理效率。
结束语
综上所述,物联网技术在智能图书馆中的应用,就是要将物联网的核心技术更好地融入智能图书馆的图书管理、整理、外借和归还等一些重要方面,促进图书馆日常工作更有序和便捷地进行。
参考文献:
[1]杨鹏,张翔.物联网研究概述[J].数字通信,2010
[2]朱桂华.物联网技术在智能图书馆中的应用体系架构[J].图书馆理论与实践,2011
[3]孙皓月.基于物联网技术的智能图书馆管理模式研究[J].河北建筑工程学院学报,2015
[4]沈彦君.物联网技术在智能图书馆中的应用[J].国家图书馆学刊,2012
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2012)06-0063-02
一、引 言
物联网(Internet of Things,IOT)又称传感网,指的是将无处不在的末端设备和设施,包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、视频监控系统和“外在使能”的各种资产、携带智能终端的个人与车辆等,通过各种无线或有线的通讯网络实现互联互通,从而提供安全可控乃至个性化的实时监控、定位溯源、报警联动、远程控制、安全防范等管理和服务功能,实现任何智能物体间的“管、控、营”一体化。物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展。目前物联网被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点,其应用范围几乎覆盖了各行各业。并且随着科学技术的不断发展,物联网技术将催生新的产业,形成新的经济增长点,其发展前景十分可观。鉴于此,2010年8月,教育部审批通过了35所高校获批开设物联网相关专业,新设专业将自2011年开始招生。在2011年,又有27所高校设置的“物联网”专业通过了教育部的审批。
二、教学实践与教学方法的初步探索
笔者所在的大学还未申报物联网专业,但与物联网技术相关的支撑专业门类比较齐全,如信息与通信工程、电子科学技术、计算机科学与技术、控制工程及测控技术及仪器等专业。基于此,笔者在2011年连续两个学期开设了物联网技术导论的公选课,学生选课非常踊跃,170人的选课规模每次都爆满,从这可以看出当前本科生对物联网等新生技术具有非常强的学习欲望。针对物联网技术的特点,在现有教学技术的基础上,对教学方案进行了初步探索。
1.合理选择教材
笔者结合选课学生的特点:不仅有理工科学生,还有社会科学类学生,选择了周洪波博士所编写的《物联网技术、应用、标准和商业模式》一书。此书以通俗易懂的方式,指导学生了解物联网世界,且不需要较强的专业背景,适应不同专业的学生。
2.严格修订教学大纲,合理安排教学内容。
教学大纲不仅是进行教学内容及进度的依据,也是考试考查的依据,更是教学质量评估的依据。一个好的教学大纲,非常有利于教学质量的提高。在教学内容上,首先讲述物联网产业的发展与机遇,让同学们明白物联网技术无论是在经济、生活以及国家战略上都有非常重要的前景。让同学们掌握互联网、物联网以及它们的区别与联系,并了解基于四大技术的物联网支柱产业群,分别为RFID从业人员、传感网从业人员、M2M人群以及工业信息化人群;其次,着重讲述物联网产业链,即Device、Connect以及Manage(DCM)三层系统,或者也可称之为感知层、网络层和应用层。让学生了解物联网的通讯与连接,包括短距离无线通讯技术、长距离无线通讯技术、短距离有线通讯技术和长距离有线通讯技术。在物联网应用方面,通过物联网在城市市政管理、农业园林、医疗保健、智能楼宇和交通运输等方面和同学们进行交流和探讨。并通过介绍各种传感器的原理与技术,让同学们对整个物联网系统有更进一步的了解。
3.教学方法和教学互动
物联网是个实用性很强、发展前景很广的技术。将来物联网会发展到什么程度,对人类的科技和生活会产生什么影响,都是一个未知数。因而在教学过程中,笔者非常注意和学生互动,让同学们发挥自己的想象力,尽量去描绘50年,甚至100年后因物联网的存在,人们的生活所发生的翻天覆地的变化。在上课过程中,笔者既有讲述的环节,有和学生互动的环节,更有让学生分组讨论的环节。笔者希望此课程是个开放的课程,学生不仅能学到知识,更能发挥自己的主观能动性。同时,通过运用多媒体等途径来呈现物联网所存在的问题和发展前景,请同学们利用已有知识,并发挥自己的想象尝试提出解决方案,设置悬念,然后抓住重点、热点作深入分析,最后上升为理论知识。从而使课程生动形象,对错分明,环环相扣,印象深刻,气氛活跃。当然,这种讲课方式有一个前提,那就是建立在师生间平等、相互理解的基础上。这种授课方式,就是师生间的相互沟通,实现这种沟通,理解是基础,也即心灵交融,才能实现交往、沟通。
4.考核方式
为了适应物联网技术应用型人才培养目标的要求,笔者在考核方式上突出强调学生对物联网技术的基本概念掌握和发展前景设想,同时考查学生的论文写作能力,从而实现对学习过程的督促与考核,客观完整地评价学生的学习效果。在考核的评价标准上学生的成绩由学生上课过程中的讨论报告、出勤率和最终课程论文三个部分组成。其中讨论报告占20%,出勤率占20%,最终课程论文占60%。这种考核方式既能让学生进一步了解物联网技术,又能发挥学生的想象力和主动性,并能让学生初步掌握科技论文的写作格式和写作方法。
三、结束语
物联网是一个新兴的产业和技术,笔者依据物联网专业的特点,结合我校应用型人才的培养目标,从物联网专业设置的现状、教学内容、教学方法和考核方式等方面进行了初步的探讨。经过几个学期的教学探索,摸清了教学规律,优化了教学过程,改进了教学方法,使学生具有合理的知识结构,理论与实践相结合,从而具有解决实际问题的能力、开放的思维和协作能力,能够畅想未来,把握经济、社会和科学发展的大趋势,以适应社会经济和本科生教育信息化发展的需要,成为能够适应21世纪新挑战的复合型高端人才。
参考文献
1 周洪波.物联网技术、应用、标准和商业模式[M].北京:电子工业出版社,2010
2 康晓慧、罗霄凤、张梅等.植物病理学方向研究生教学改革与探索[J].安徽农业科学,2012(2):1225~1227
一、物联网的概念
物联网(Internet of Things,简称IoT)是新兴的IT技术,它是指通过把射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,嵌入和装备到公路、建筑、电网、供水系统、大坝、油气管道等各种各样的物体中,再结合现有的互联网,实现人类社会与物理系统的整合的一种IT技术。
在这个经过整合的物联网当中,通过互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享,另外中心计算机群也能对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施进行实时的管理和控制。通过这样一种技术手段,人类就能以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,从而提高资源利用率和生产力水平大学管理,改善人与自然间的关系。
二、基于大学校园管理的物联网关键技术
1. 感知技术
物联网多通过RFID技术、传感器来达到感知的目的。
RFID(Radio Frequency IDentification)技术,中文名为射频识别技术,它是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动、快捷、方便地识别目标对象并获取相关数据,从而实现对各类物体在不同状态(移动、静止、恶劣环境)下的自动识别和管理。
传感器是能感受规定的被测量,并能按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,多为敏感元件和转换元件组成,用来感知信息采集点的环境参数。
2. 传感器网络
传感器网络是一个分布式智能化网络系统。它在每个节点配备了传感器、无线电收发器、微控制器和能源装置等部件,再通过这些部件的协作,就可以监控不同位置的物理、环境状况论文参考文献格式。
3. 无线网络
无线网络指的是使用无线电技术进行传输的计算机网络,它是有线网络的延伸,和有线网络功能相似,只是传输技术不同而已。它的优势是在没有有线网络的地方,或是移动的环境下,也能同样地连接上网络。
4. 数据融合技术
数据融合技术是利用计算机技术、人工智能等技术,将来自多个传感器的观测数据进行采集、过滤、自动分析、综合处理,进而得出相应的估计、决策等信息,以便辅助人们进行管理、决策工作。
三、物联网在大学校园管理中应用的前提条件
大学作为年轻人密集的地方,同时也是高级知识分子集结地,在大学校园管理中运用物联网技术,能迅速被人们接受和运用。且目前很多高校都拥有多年的校园网络建设,已拥有校园网及校园无线网络。这些都为物联网在高校管理中的运用提供了前提条件。
四、物联网技术在大学校园管理中的应用
1. 应用于图书馆档案室管理
利用物联网构建新型的高校图书馆、档案室管理平台大学管理,可以创新很多管理办法。
图书馆、档案室工作人员将RFID标签贴在图书、档案中,通过标签中的芯片和天线,再利用物联网构建出RFID的无线射频智能系统,这样就能让图书、档案拥有了GPS的定位功能。图书、档案在移动过程中,一旦经过馆室中的各个检查点,就立刻并跟踪并记录下来,并在服务器中储存相关信息。这样子,师生们在电脑上输入书名、档案的师生姓名,就能实时地掌握图书、档案当前的具置,再使用便携式的扫描设备、手持机等工具进行跟踪,就能快速找到自己想要的书籍、档案。物联网技术的引入,使得以前单纯依靠号码、人工查找的办法得到了智能化的改革。
依据物联网技术,还可以设计出图书自助借还设备,师生们在借还图书时,可以来到自助借还设备前边,让设备自动读取借书证和图书,由于使用RFID技术,设备可以在几十厘米到几米距离内读取图书,还可以一次读取多本图书,这样子就提高了图书借还速度,比之前使用条形码,由图书馆工作人员现场一本一本地办理借还手续高效得多。同时大学管理,设备还可以提供24小时借还图书服务,为高校师生提供更为方便的服务。
在高校图书馆、档案室中引入物联网技术,将能为这些地方的管理提供灵活高效、减少人力的智能化方案。
2. 应用于校园安防管理
在物联网安防管理平台中,通过射频识别、图像识别、GPS、无线传导网络、遥感等技术,并结合日常的视频监控系统,全面感知校园的环境、人和物的变化,而计算机系统将这些感知信息进行汇总、处理,适时地进行提示或报警。通过物联网技术,我们就可以全方位地提升校园的安防自动化程度,实现智能化的识别和管理,提高效率,节省人力,从而更好地进行安防管理论文参考文献格式。
当有物体闯上校园的围墙或其他敏感区域时,系统通过在这些区域的红外激光、次声压传感检测器、感应光纤等传感终端,判别闯入物体的大小和具置,并通过传感网络调转相应的摄像头监控该区域,同时依靠图像识别技术跟踪闯入物体,相应的提醒信息也立即发送到中心和高校保卫人员的手持设备中。在得到提醒后,保卫人员就能立即调取该摄像头的画面。经过观察后,当确实需要派保卫人员赶到现场时,物联网安防管理平台还可以利用地磁传感器、校道旁安置的无线传感节点、无线传感网,以及保卫人员身上的手持终端大学管理,实时把握保卫人员在校园内的定位,以此中心就能方便地调度最近位置的人员前去现场。
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2013)09-0081-02
0 引 言
物联网的英文名称叫“the Internet of things”,就是“物物相连的互联网”。有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间,进行信息交换和通信。
自2009年8月总理在无锡考察期间提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一。物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,即把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将物联网与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合。物联网技术将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场。
1 高职院校物联网人才培养之路
科技发展,人才是基石,物联网这个信息化社会发展的重要引擎也需要方方面面的人才去为它创造和服务。2010年年初,教育部下达了高校设置物联网专业申报通知,众多高校争相申报。目前有100多所高校院系获批了包括物联网工程、传感网技术和智能电网三个物联网相关的专业。全国物联网相关人才缺口量在18万以上,所以物联网工程、传感信息工程专业的毕业生就业前景广阔。
1.1 物联网企业人才需求分析
按照图1所示的物联网三层体系结构,可以将感知、传输、应用按物联网产业分为感知产品制造业、传输产品制造业、应用产品制造业和系统集成四大类。
对应的具体企业大致有如下四个子产业:一是传感器与RFID 的生产制造与测试;二是传感器节点与嵌入式软硬件无线网关设计、生产与测试;三是物联网应用软件设计与测试;四是物联网系统集成与网络服务。
图1 物联网的三层体系结构
支撑企业的岗位需求大致有以下五类:
(1)集成电路制造业,包括物联网电子产品集成电路的PCB板的辅助设计、电子产品的生产、工艺、封装、测试与管理和生产设备的管理维护等岗位;
(2)电子产品制造业,包括电子元器件的辅助设计、生产、工艺、封装、测试与管理、贴片机等设备的管理维护;
(3)网络通信产品的生产和服务,包括3G和4G通信服务、无线通信技术服务(WiFi、GPRS、Zigbee等)、有线网络通信服务、GPS或北斗卫星通信服务;
(4)数据库/中间件服务业,包括物联网数据库/中间件的安装、调试、维护与管理工作;
(5)软件服务外包业,包括物联网传输层通信软件开发、物联网应用层软件开发等。
1.2 物联网企业对高职院毕业生的要求
根据无锡职业技术学院周志德教授的物联网企业调研分析数据可以看出,物联网企业在大专高职院校的学生需求主要集中在产品生产、测试、运维、销售和项目管理等岗位。表1所列是物联网企业工作岗位与人才需求分析表。
2 物联网专业群建设
物联网技术不是一个全新的技术,它是计算机、通信和网络技术的综合体。所以物联网技术专业也不是一种专业技术所能覆盖,而必定是一个专业群才能支撑。物联网技术是现有计算机应用技术、应用电子技术、电子信息工程技术、通信技术和软件技术等专业的交叉结合技术。笔者考查了无锡职业技术学院物联网学院的专业建设和机构设置,觉得很有创新价值和指导意义。表2所列是无锡职业技术学院的物联网专业机构设置。
这种设置通过将计算机技术系和电子信息系合并,从而实现了教师、实验实训室的共享,打破了教师资源、硬件资源的分割,解决了硬件资源重复建设的浪费问题。集中力量打造出拿得出、叫得响的拳头专业。
3 以项目为导向、实践为纲的培养模型
高职办学的生命就是职业技能教育,培养物联网技术人才就是要培养为物联网企业和行业服务的技术型或技能型人才。这两样人才的培养需要进行大量的项目实践锻炼,所以高职院校不可能走脱离实际、只讲书本理论的老路,必须在基本理论够用、适用的情况下有大量的实训实践项目做支撑。
以物联网市场需求为导向,因此,实训实践项目的开展就要围绕以下几个方面:
(1)物联网设备安装、调试、维护,工程项目施工管理;
(2)传感器等感知元件辅助设计、生产工艺、封装、测试、维护和管理;
(3)嵌入式应用网关等产品辅助设计、生产制造、封装、测试、维护和管理;
(4)物联网应用软件编写、文档书写、软件测试、软件维护与数据库管理;
(5)智能楼宇弱电项目施工管理,弱电设备与自控设备的安装、调试、检测、验收与维护。
所以,开展的实训可以分为基础模块实训和综合模块实训。基础模块实训如电子工艺实训、PCB实训、电子产品制作实训、物联网项目综合布线实训、传感节点实训、数据通信实训、应用程序实训等。综合模块实训如物联网项目综合实训、物联网项目规划实施实训等。
在基础模块实训注重一步步围绕专业技能打下良好的动手基础,并且进一步巩固所学基础知识点。在综合模块要模拟工厂环境或者研发企业环境,从熟悉工程项目招投标、预决算、设备采购到编制项目实施计划,协调资源并按计划推进项目实施。这些角色由项目经理负责协调指挥。硬件小组负责硬件原理图绘制、PCB图设计、元器件选型、焊接测试。软件小组负责底层开发、应用层开发等。最后,项目所有成员进行统调测试,编写项目技术要求书、需求规格说明书等技术性文档。
4 结 语
在校企合作上,最好是企业能够向学生提供实习岗位,提供企业中的实际问题作为论文研究的题目或设计任务完成毕业论文或设计,教师参与企业的科技攻关项目等。这样,教师通过合作科研、提供咨询、参与产品或解决方案的开发,服务于企业;学生通过实习、实践项目,完成毕业论文。通过多形式、全方位、立体式的校企合作,使物联网这样的朝阳产业在人才培养上不断档、不断层,最终学校和企业都能够良性互动,可持续发展。
参 考 文 献
[1]郑小发. 物联网工程专业中高职院校教学课程实验体系研究[J]. 物联网技术, 2012,2(2): 83-85.
[2]陈志峰,施连敏. 高职院校物联网技术专业特色资源库建设实践[J] 中国教育信息化,2011(9):31-33.
云计算诞生于二零零六年,二零零八年云计算得到大面积推广,云计算的诞生立即引起全球信息行业的广泛关注,云计算的出现给IT行业发展带来了新的改革浪潮,云计算的特征是:按需服务、共享资源、按需付费、网络面广。云计算作为二十一世纪新兴的技术,彻底改变了传统软件工程。云计算现如今已经被应用到了各个领域。云计算的核心技术有海量数据存储与计算、虚拟化技术、分布式存储技术、并行编程模式技术。云计算实现了将庞大数据拆分成若干子程序进行分布处理,处理后发送给服务器群计算,最后将分析处理结果统一融合后回传给用户。狭义上来说云计算是通过计算机和各类用户终端实现信息交互和应用。广义上讲云计算是一种强大的网络服务模式。云计算的虚拟化技术将一台计算机虚拟化成多台计算机,使资源利用率提高,从而降低成本。云计算的分布式计算技术,实现了根据使用需求情况分布资源。另外,云计算相比传统硬件平台相比,维护费用低廉,管理方便易操作,无需大量的资金支持。
2 物联网概念
物联网是互联网的重要组成部分,物联网是物物相联的互联网,物联网的基础仍然是互联网,物联网是以互联网为基础发展和延伸出来的网络。物联网最早提出于一九九零年。一九九一年麻省理工学院开始对物联网进行研究,一九九九年麻省理工学院对物联网做了实验。物联网底层数据的感知是物联网技术的基础,在物联网感知层中,呈现出的特点是数据量大、种类多。物联网感知采用了信息后,通过传输层实现数据与传递。物联网按照功能分为三层:应用服务层、网络传输层、感知控制层。物联网应用十分广泛,现如今几乎已经渗入到人类生活的各个方面。例如:智能交通、智能家居、资源管理、科研实验、医疗领域、军事领域。物联网的发展和推广受到了国家的重视。但就目前来看,物联网技术不论是技术上,还是理论上仍然处于发展阶段,距离物联网普及和大面积应用仍然有着一定的距离。
3 基于云计算的物联网系统架构
从物联网技术的特征来看,未来物联网技术更新和改革离不开对云计算的应用,云计算的优势是物联网技术所需要的,物联网的推广和应用必然不能缺少云计算,物联网数据产生和收集过程具有实时性和不间断性,处理时间的延迟必然会导致数据量的扩大。但由于数据量大、节点有限、存储点等技术限制,必然影响物联网性能。云计算的分布式技术,便可很好的解决这些问题,使物联网实现有效的控制多源、多位置的不同数据处理。云计算和物联网的融合,使物联网获得了强大的计算能力和存储能力,云计算搭建了一个辅助物联网的平台。
基于云计算的物联网系统架构主要包括了三个层次:物联网中间件层、物联网基础设施层、物联网应用层。这三层相互协调融合构成了物联网系统,向人们提供服务。
3.1 物联网应用层
物联网应用层是整个物联网系统架构的核心内容,应用层通过应用管理中提供管理工具,其中包括:用户管理、资源管理、安全管理、影像管理。每一个管理工具能够为用户提供不同的服务,用户管理包括:用户账户管理、计费管理等等。安全管理包括:用户身份验证、用户资料保护等等。资源管理包括:资源恢复、故障检测等等。影像管理包括:应用生命周期管理、影像部署等等。
3.2 物联网中间件
物联网中间件层是整个物联网的连接媒介,包含着整个物联网的所有中间件产品。所包括的功能有:感应设备管理、智能终端接入等等,除此之外,还具有面向服务的物联网应用的功能。
3.3 物联网基础设施层
一、会议主题
2015年是网络强国战略的起步年。网络强国离不开自主可控的安全技术支持,只有实现网络和信息安全的前沿技术和科技水平的赶超,才能实现关键核心技术的真正自主可控,才能实现从战略层面、实施层面全局而振的长策。当前,信息网络应用飞速发展,技术创新的步伐越来越快,云计算、大数据、移动网络、物联网、智能化、三网融合等一系列信息化应用新概念、新技术、新应用给信息安全行业提出新的挑战。同时,国际上网络安全技术事件和政治博弈越来越激烈和复杂,“工业4.0”时代对网络安全的冲击来势汹涌。我们需要全民树立建设网络强国的新理念,并切实提升国家第五空间的战略地位和执行力。本次会议的主题为“科技是建设网络强国的基础”。
二、征文内容
1. 关于提升国家第五空间的战略地位和执行力的研究
2. 云计算与云安全
3. 大数据及其应用中的安全
4. 移动网络及其信息安全
5. 物联网安全
6. 智能化应用安全
7. 网络监测与监管技术
8. 面对新形势的等级保护管理与技术研究
9. 信息安全应急响应体系
10. 可信计算
11. 网络可信体系建设研究
12. 工业控制系统及基础设施的网络与信息安全
13. 网络与信息系统的内容安全
14. 预防和打击计算机犯罪
15. 网络与信息安全法制建设的研究
16. 重大安全事件的分析报告与对策建议
17. 我国网络安全产业发展的研究成果与诉求
18. 其他有关网络安全和信息化的学术成果
凡属于网络安全和信息安全领域的各类学术论文、研究报告和成果介绍均可投稿。
三、征文要求
1. 论文要求主题明确、论据充分、联系实际、反映信息安全最新研究成果,未曾发表,篇幅控制在5000字左右。
2. 提倡学术民主。鼓励新观点、新概念、新成果、新发现的发表和争鸣。
3. 提倡端正学风、反对抄袭,将对投稿的文章进行相似性比对检查。
4. 文责自负。单位和人员投稿应先由所在单位进行保密审查,通过后方可投稿。
5. 作者须按计算机安全专业委员会秘书处统一发出的论文模版格式排版并如实填写投稿表,在截止日期前提交电子版的论文与投稿表。
6、论文模版和投稿表请到计算机安全专业委员会网站下载,网址是:.cn。
联系人:田芳,郝文江
电话:010-88513291,88513292
在整个的物联网构架中包含了传感网和互联网两个部分,它们功能不同,传感网负责信息的采集和传递,互联网则是去实现这种信息的传输,可见二者是相互相存的,缺一不可。就物联网技术论文而言,它包括射频识别、传感以及智能嵌入等技术,我们可以通过这些技术的相互连接来实现对世界上众多事物的网络覆盖。
1.1 射频识别技术(RFID)
即是通过将无线传感网络采集到的规范及各种具有互用性的信息传输到中央信息系统,再通过中央信息系统进行相关的识别和通信,最后配合开放性的计算机网络来实现各种信息的交换和共享。
1.2 传感技术
通过利用各种传感器将自然信息源处的信息进行识别和处理,其中识别主要是将已经处理了的信息进行辨识分类,而信息处理则是对信号的预处理、选择、后处理以及信息特征的提取等。
1.3 嵌入式技术
简单而言就是操作系统、计算机硬件与应用程序所组成的一个捆绑系统,计算机实为信息处理的部件,在嵌入式技术的应用中,可以通过嵌入式的系统终端借助网络来进行感知。
1.4 Wi-Fi
Wi-Fi是将电脑和手机等终端通过无线连接的方式连接起来的一种技术,它是接入点下的无线网络结构。
2 物联网技术在智能化住宅小区中的应用
基于前文的概念简述,我们将对智能化小区中的RFID和传感器技术的应用进行分析。
2.1 无线传感器网络技术的应用
就无线传感器网络技术而言,它是物联网在智能化小区实际应用中的一项关键技术,它不仅仅是实现了各种物理信息与网络间的连接,同时还将物联网通过嵌入式技术进行处理的已经检测和感知过的信息集成,进行相应的数据传输。智能化住宅小区通常采用树状的无线传感器网络结构,这样的网络结构使得信息基础可靠,便于控制。并且,其节本结构包括了传感器和TIZC3530 无线模块等组成部分,此结构中对于数据的处理、管理和转发都是由协调器完成。对于传感器节点来说,经过通电复位便会搜索到协调器节点,如果确实不能搜索到协调器节点,我们还可以通过路由器来完成搜索,这样也可以实现协调器与网络的连接。协调器与PC机通过串口相连,最后再通过超级终端来实现命令的发送以及数据的显示。
终端节点连网之后,需要出于一种待机的状态,需要发送相关数据时,才会对相应的网络路径进行数据的接收与发送。就智能化住宅小区的无线传感器网络来说,其核心是 TIZC3530 无线射频芯片,对于其终端节点而言,是可以灵活放置的,可以大大节省功耗,有效提升监控能力。此外,如果小区业主家中也设置相关的传感器节点,同样可以通过无线网与互联网相连来完成对家中的环境实现远程监控。
2.2 射频技术的应用
征文内容如下:
1.计算机安全、下一代网络安全技术;
2.网络安全与网络管理、密码学、软件安全;
3.信息系统等级安全保护、重要信息系统安全;
4.云计算与云安全、物联网的安全;
5.移动互联网的安全信息安全保障体系、移动计算平台安全性研究;
6.信息内容安全、通信安全、网络攻防渗透测试技术;
7.可信计算;
8.关键基础设施安全;
9.系统与网络协议安全分析;
10.系统架构安全分析;
11.面向业务应用的整体安全保护方案;
12.信息安全漏洞态势研究;
13.新技术新应用信息安全态势研究;
14.Web应用安全;
15.计算机系统安全等级保护标准的实施与发展现状;
16.国内外电子认证服务相关政策与标准研究;
17.电子认证服务最新技术和产品;
18.电子认证服务应用创新;
19.电子认证服务行业研究和热点事件解析;
20.可靠电子签名与数据电文的认定程序/技术规范/应用规范/应用案例分析;
物联网技术可以实现信息、软件、硬件的共享,还可对共享的数据进行统一维护与管理。物联网技术背景下的物流企业管理,是指物流企业为实现智能管理、远程控制等目的,利用物联网技术,对物流过程中的所有信息进行实时共享与处理的活动。运用物联网技术,可使物流企业的管理更加具有时效性,也更易控制。同时,还可以有效降低企业的管理成本,提高企业的运转效率。由此可以看出,物联网技术主要为企业管理服务,这也是物流企业迎合时展的必然产物。
物联网背景下的物流管理现状
1.物流公司应用物联网技术的现状
目前,许多先进的物流公司已将物联网技术融入到日常管理中,但这些应用多是在日常工作、基础信息化建设或企业办公上。而对于物联网最核心的技术———帮助企业进行管理决策的技术,却还没有得到充分应用。而且很多小型的物流企业,仍在使用传统的信息系统进行管理。由此可见,物联网技术在物流管理中的应用具有极大的发展潜力。
2.物流管理中物联网应用存在的问题
(1)目前,物流公司应用物联网仍处于起步阶段,物联网的核心技术仍未得到充分的应用。特别是在一些中小型物流公司,对物联网的应用只是流于表面,使物联网技术的优势在企业不能充分利用,没有对企业的物流管理提供帮助。(2)在一些已应用物联网技术的物流公司中,大多也只是一些初级功能的应用,如办公平台、管理软件等,而缺少对RFID等的应用。(3)物流管理是一个系统的流程,每个公司都有一套自己的业务流程,这使得不同企业之间通过物联网进行交流变得十分复杂。而近年来物流公司应用物联网技术大多是向国外或国内典型的大公司学习,这种应用模式使得各个物流公司的物联网应用功能变得单一,而不能充分发挥出其应有的作用。
物联网背景下物流管理面临的多维度协同问题
1.物流信息管理协同问题
物流企业的管理范围,随着物联网技术的应用,也从最初的生产层扩展到了管理层。范围的扩大,导致企业在信息的传递过程中,不可避免地会遇到信息不对称问题。信息是做好多维度协同的重中之重,信息的不对称,会对企业的物流管理造成极大的阻碍。
2.物流战略管理协同问题
目前,许多物流企业的资源并没有得到充分的运用,造成极大的资源浪费。如何合理规划和配置物流企业的各项资源,使企业的设备和人力等资源发挥出最大的作用,建立起配送中心、各网点之间的信息互通、资源分配及协同合作,是目前物流公司亟需解决的战略管理协同问题。
3.物流配送管理协同问题
随着城市化建设的持续发展和公众生活水平的提高,道路上的私家车越来越多,导致道路普遍存在拥堵现象。而拥堵不仅使得物流的运输时间成本变大,而且使得一些有时间限制的物流快递无法按时送达。为此,如何在快递配送过程中综合考虑路况因素,将快递配送和路况信息管理结合起来,形成协同效应,以使在不同的交通情况下,也可以实现用时间—人力成本最小的成本完成快递配送,是目前物流公司亟需解决的物流配送管理协同问题。
4.物流服务质量管理协同问题
随着电子商务的持续发展,公众对物流服务水平的要求也越来越高。许多物流企业已经把服务当作了一个战略目标,有的物流公司甚至提出了“门对门服务”的理念,以期提高公司的竞争力,争取更多的客户。从目前情况来看,如何建立起一套较为完善的物流服务质量考核标准,将物流服务纳入企业的绩效考核中,与信息管理、战略管理、配送管理形成协同,成为了目前物流公司亟需解决的服务质量协同问题。
物联网背景下多维度协同物流管理框架
物联网是由感知层、网络层、应用层、管理层组成,与之相对应的物流管理几个维度是,技术协同、信息协同、服务协同、管理协同。感知层对应的技术协同,包括物联网关键技术在物理管理中的应用、应用标准建设等;网络层对应的信息协同,包括物联网的无线传感网络、组网方式、通信网络等;应用层对应的服务协同,包括物流公司与上下游供应链公司之间的合作和竞争、公司为客户提供的实时感知、智能投递、人性化、增值化等的服务;管理层对应的管理协同,包括物流公司内部的管理和国家对行业的引导调控,主要体现为公司主系统对各个业务维度之间的协同管理,实现各个业务维度的优化协调和配置,建立一个结构完善、功能强大,远远优于原系统的物流管理平台,以此达到协同效应,也就是1+1>2效应。
1.技术协同
物联网是一个较为广泛的概念,涉及的技术范围也十分广泛,如无线传感技术、RFID技术、组网通信技术、感知技术、安全密保技术等。技术维度的协同,是指通过这些物联网技术,为物流管理平台提供一个信息实时交互、共享的环境。其目的在于实现各个维度之间的同步运行和信息协同,增加维度与维度之间的透明度,帮助管理者进行决策,为信息协同、服务协同、技术协同提供技术支持和保障。
2.信息协同
信息协同是物流管理中最基础的协同需求,如果信息不协调,那么,其他所有协同都是无用功。传统的分散式物流管理方式,很容易出现各个业务维度之间不兼容而导致信息不协同。而应用物联网技术的协同管理,可以从物流管理的整体角度,解决物流管理中的信息传输与共享,实现信息的协同管理。
3.服务协同
服务协同是物流管理平台中较为宏观的协同内容,包括了物流业务过程中所有和公司外部之间的信息交互和协同,如对外的海关、物流监管、财务银行、合作企业、客户等。一方面,服务平台包括向外部提供物流产品和管理服务、订单受理,以及通过GPS和GIS系统对运输车辆进行调度和跟踪;另一方面,建立面向外部的企业网站,根据具体物流企业的需求,建立一个门户网站,方便客户下达订单、查询物流信息、追踪邮件等。
4.管理协同
管理是物流公司的核心工作,传统的物流行业在物流管理理念和技术方面较为落后,这主要是因为物流行业只是提供一些简单的服务组合,而不能提供一个综合性质的物流服务,而且物流公司对管理的重视性、要求度也不高。传统的分散式物流管理理念,是建立在权责明确、分工清晰基础上的,强调各个业务之间的独立性,而忽视对整个业务流程的整体认识,只重视对内部资源的优化,而忽视各个业务模块之间的协同。而在物联网背景下的管理协同,则强调各个业务维度之间的协同、配合,并将内部资源与外部资源进行整合,使物流公司的信息传输流畅,以实现多维度协同的物流管理新方式。
作者:邱剑峰 单位:浙江万里学院
参考文献:
[1]胡宝宝.基于EPC物联网的IT制造业物流信息化管理研究[D].重庆:重庆理工大学(硕士学位论文),2011.
[2]刘勤.多维区域物流网络系统及协同运作研究[D].武汉:武汉大学(博士学位论文),2012.
(试 行)
一、 网络类题目的特点
学生络类题目的特点主要以校园网、小型企业网、大型企业网(多地互联)为应用场合,进行网络工程设计类或网络安全类论文的写作。
二、 网络工程设计类论文的写作
1.论文写作要求
类似于投标书,但有不同于投标书,不要有商务性质的内容(项目培训、售后服务、产品说明书、产品报价……),也一般不考虑具体综合布线(职院学校的要求),主要倾向于其技术实现。
2.论文写作基本环节
采用工程业务流程,类似于软件工程:
1)需求分析
2)功能要求
3)逻辑网络设计(设计原则、拓扑结构图、背景技术简介、IP地址规划表),也称为总体设计
4)物理网络设计(实现原则、技术方案对比,一般考虑结构化布线),也称为详细设计
5)网络实现(设备选型和综合布线属于这个阶段,但我们主要强调各种设备的配置与动态联调以实现具体目标)
6)网络测试(比较测试预期结果与实际结果)
具体实现通过采用Dynamips 模拟平台和Cisco Packet Tracer(PT)模拟平台。
3.注意事项
1)抓住题目主旨和侧重点(类似题目的需求不同,取材角度不同、参考资料的取舍也不同。不同的应用场合会采用不同的拓扑结构、路由技术(BGP、RIP、单区域和多区域的OSPF)、交换技术(Vlan、生成树、链路聚合、堆叠)、访问(接入)技术、安全技术等,只有这样题目才能各有千秋,否则就都变成了XX公司(校园)网络设计。)
2)不要有商务性质的内容(项目培训、售后服务……)
3)不要产品使用说明书和安装调试说明书
4)不建议包含综合布线的整个过程。
4.存在的问题与案例分析
1)结构不太清楚,有些环节没有
2)不应有产品说明书,具体实现要更清楚
三、 网络安全类论文的写作
1.论文写作基本环节与要求
从技术上讲主要有:
1)Internet安全接入防火墙访问控制;
2)用户认证系统;
3)入侵检测系统;
4)网络防病毒系统;
5)VPN加密系统;
6)网络设备及服务器加固;
7)数据备份系统;
从模型层次上讲主要有:
1)物理层安全风险
2)网络层安全风险
3)系统层安全风险
不同的应用需求采用不同的技术。
2. 存在的问题与案例分析
1)选题有些过于复杂而有些过于简单
2)只是简单叙述各种安全技术,没有具体实现
四、 论文答辩要求
1)论文格式:从总体上,论文的格式是否满足《韶关学院本科毕业设计规范》的要求?
一、研究背景
物联网的概念最早由美国麻省理工学院的Kevin Ash-ton教授在1991年首次提出,1999年美国麻省理工学院建立“自动识别中心”,提出“万物皆可通过网络互联”,阐明物联网的基本含义。2005年国际电信联盟(ITU)对物联网做了如下定义:通过二维码识读设备、射频识别(RFID) 装置、红外感应器、全球定位系统和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相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。随着物联网技术的不断发展和应用创新的突破,物联网的概念在变化与发展。
2009年,提出“感知中国”,物联网在我国获得了前所未有的重视,物联网被列入我国战略性新兴产业之一。2011年11月28日,工业和信息化部印发《物联网“十二五”发展规划》,巨大的市场需求将为物联网带来难得的发展机遇和广阔的发展空间。2009年7月,北京理工大学、北京科技大学、哈尔滨工业大学等30所高校成为首批获准开设物联网工程专业的高校,部分高校于2011年首次招生。2012年2月,教育部下发通知,批准北京交通大学、西安电子科技大学、暨南大学等80所高校开设物联网工程专业,部分高校已开始招生。至此,我国已有100多所高校设置了物联网专业。物联网专业是教育部允许高校增设新专业后,高校申请最多的学校,这说明了国家对物联网经济的重视和人才培养的迫切性。
工业和信息化部印发的《物联网“十二五”发展规划》中指出:物联网是我国新一代信息技术自主创新突破的重点方向,蕴含着巨大的创新空间,物联网在各行各业的应用不断深化,将催生大量的新技术、新产品、新应用、新模式。规划中多处提到创新,创新是物联网发展的驱动。物联网自身孕育了重大科技创新,而且催生新的产业科技创新,这必然要求物联网专业培养出来的合格学生具备较强的创新精神和创新能力。
二、创新型物联网工程专业人才培养方案
南京邮电大学物联网学院于2009年9月成立,2010年获批开设物联网工程专业,2011年9月首次招收物联网工程专业本科生。
作为一个处于摸索阶段的新兴专业,各所院校都结合自身特色制订了物联网专业人才培养方案。物联网学院也为物联网工程专业制定了初步的培养方案。
1.培养目标。
南京邮电大学物联网工程专业培养适应国家战略性新兴产业发展需要,德智体美全面发展,基础扎实,知识面宽,实践能力强,具有较高的思想道德,良好的科学文化素质、敬业精神、社会责任感与创新意识,掌握物联网基础理论知识和专业技术方法,在电子信息领域从事物联网应用系统开发的专业技术人才。
2.培养规格。
(1)专业能力
具有从事信息网络领域内工程开发和设计所需要的数学、物理等自然科学的基础知识,可以应用数学、物理等理论解决工程中遇到的实际问题的能力;系统地掌握计算机科学与技术领域的基本理论和基础知识,掌握计算机软硬件系统的分析与设计基本方法,具有集成和应用通信系统的能力,并将所学的基本理论、基础知识、基本技能和方法应用于实践;接受科学思维与科学实验方面的训练,具有综合相关理论、知识与方法进行物联网应用系统开发的能力。
(2)综合素质
要求具备良好的职业道德素养、具有良好的生活理念及进行个人职业规划的能力,善于与他人合作,具有良好的书面和口头表达能力,以及基本的与人交流的能力;掌握一定的工程管理、社会学、情报交流、环境等人文知识,具备工程应用开发中所需的管理能力,具有一定的创新思维能力和对新知识、新技术的敏锐性;熟练掌握一门外语,具有听、说、译、写的能力,能较熟练地阅读外文专业文献;掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的科技论文写作能力;具备健全的心理和健康的体魄,具有一定的美育素养,能够履行建设祖国的神圣义务。
(3)专业知识体系构架
物联网工程专业课程分为通识教育、专业教育、实践教育和创新拓展(自主学习)四大类模块。
按照全面素质教育的理念,通识教育类模块主要由公共基础课程、自然科学基础课程、综合素质课程组成,着眼于增加学生知识的广度与深度,使学生兼备人文素养与科学素养。
专业教育类课程体系分成三个层次:第一层次专业课程包括:高级语言程序设计、面向对象程序设计及C++、数字电路与逻辑设计、概率统计与随机过程、数据结构与算法、物联网架构和技术、电工电子技术基础和电工电子技术实验;第二层次专业课程包括:微型计算机接口技术、计算机网络、操作系统原理、数据库系统原理、嵌入式系统原理与应用、软件工程(双语)、通信原理和计算机组成原理等;第三层按物联网体系划分,物联网感知和网络层课程包括物联网感知技术及其应用、IP网络技术与应用(双语)、无线传感器网络、物联网安全技术。数据管理分析及应用层包括:云计算、数据挖掘、信息融合技术基础、Web技术等课程。
实践教育模块包括通识教育实践、工程训练、专业课程实践、校外实践、毕业设计(论文)等。在培养过程中,特别强调通过加强实践环节提高学生的动手能力和创新意识。实践教学体系包括软件开发能力培养、硬件基本能力培养和软硬件协同设计能力培养。软件开发能力培养的实践课程包括:程序设计语言、数据结构与算法、操作系统原理、数据库系统原理、软件工程等课内实验及程序设计(上机)、算法与数据结构课程设计、云计算课内实验。硬件基本能力培养的实践课程包括:数字电路与逻辑设计课内实验、电工电子基础实验、计算机组成原理课内实验、微型计算机原理与接口技术课内实验和电子电路课程设计。软硬件协同设计能力培养的实践课程包括:物联网基础实验、嵌入式系统原理与应用、物联网感知技术及其应用、无线传感器网络(双语)等课程课内实验和两门专业课程设计。专业课程设计I可在嵌入式系统原理与应用、数据库系统原理、物联网感知技术及其应用中选择;专业课程设计II在无线传感器网络、软件工程、通信软件设计基础上选择。
创新拓展模块是体现以学生为本的教育观念、实现共性培养平台上发挥个性化、挖掘学生潜力和特长,培养高素质人才的重要环节。创新拓展模块要求各专业学生通过各类竞赛、科技成果与授权专利、科技创新活动(STITP、开放实验等)、、证书认证、创新研修课程等。
三、创新型物联网工程人才培养策略
在不断修订完善专业人才培养方案的同时,南京邮电大学也在不断创新举措以适应物联网产业的发展及创新型人才的培养需求。
1.不断优化课程设置,动态更新课程。
创新能力来源于宽厚的基础知识和良好的基本素质,加强学生专业基础教育的内涵更新和外延拓展及构建合理的课程体系非常重要。一方面,优化课程结构,按照“少而精”的原则设置必修课,确保学生具备较为扎实的基础知识。另一方面,增加选修课比重,后期可以动态地更新和优化教学内容,使学生有机会接触各学科发展前沿,了解科技发展的趋势,掌握未来变化的规律。突出系统观教育理念,以“强化基础、注重实践、彰显特色”为原则,打破与相关专业课程间的壁垒,加强课程与课程体系间在逻辑和结构上的联系与综合,在课程教学大纲、实验大纲、教学课件、教材建设、题库建设等方面进行全方位的更新,逐步形成特色鲜明的专业课程群。允许并鼓励学生在修满规定的核心课程的基础上,选修自己感兴趣的课程,给予学生较大的自主选择空间。根据物联网行业的最新发展形势,不断更新公共平台课程并增设应用型课程。
2.完善实验实践教学模式,探索开放式实验教学体系。
充分利用实验实践教学平台,不断完善基础实践教学、专业实践教学、综合实践教学三层次有机结合并辅之以各类课外实践活动的实践教学体系。创新实践教学管理,加强实习基地建设,加大实践教学投入力度,改善实践教学条件,充分调动教师开展实践教学的积极性,着力推进实践教学内容、方法与模式的改革,提高学生的创新实践能力。改革和完善实验课程成绩的科学评价体系,改革实验室管理运行机制,探索开放实验室的管理方式和体制,完善实验仪器设备、实验经费和实验耗材的实验室管理体制。
积极拓宽实践教学渠道,通过深化校企合作,加强实训实习基地建设,使学生实训实习形式多样化,在实习基地保证有固定的老师指导学生实习,聘请实习单位经验丰富的工程师为学生作现身说法,现场讲授、现场演示。与校外企业建立合作关系,培养“双师型”教师,开展产学研用一体化的教学形式。
3.改革和完善评价体系,建立完善的创新激励机制。
评价是教育管理中实施控制的特殊手段,是教育管理的重要环节。传统培养体系不利于培养创新人才的弊病反映在评价体系上采用简单划一的方式,未能反映出学生的真实全面的水平和能力。对学生的评价不仅要重视知识的全面性考查,更要重视能力(尤其是创新能力)的考查。考试方式多样化,考试时间自主化,或采用非考评学,通过写专题报告、撰写学术论文、参与科研项目等多种形式评学。同时建立对学生的创新意识、创新能力、创新成果积极的激励机制。
4.推进教学方法改革,加强个性化教学指导方式。
加强个性化教学方式,强调启发式与互动式、面向问题求解的教学方式;实施探究式、研究性教学,鼓励学生的个性化发展,建立个性化的奖励机制:通过课程大作业、课程设计等方式,为学生提供内容丰富的综合设计题目,使学生可以根据自己的兴趣和爱好选择题目进行学习。
5.打造物联网典型示范应用项目,构建多维创新教学平台。
打造物联网典型示范应用项目,加深学生对物联网的理解感知。从科研和竞赛等方面展开物联网技术相关导向的教学实践,在专业创新训练中继续实施“导师制”,引导学生在教师指导下进行科研训练;鼓励学生参加教师的科研课题,与教师合作进行科学研究。发挥科研项目尤其是STITP项目的人才培养作用,在项目设计与项目管理中采取措施,积极鼓励和支持大学生参与科技创新,为学生提供多维创新教学平台是对理论课程教学体系的扩展延伸,有利于激发学生的创新意识与学习热情。
6.深化与物联网科技园合作,协同创新发展。
与物联网科技园紧密合作,充分利用南京邮电大学物联网科技园大学生创新苗圃项目,一方面可以与园内企业进行项目对接合作,另一方面加强对学生园内自主创业的支持。鼓励更多学生参加3S杯全国大学生物联网技术与应用“三创”大赛等相关学科竞赛,培养学生的工程化意识、创新意识、团队合作精神和团队领导能力,充分利用我校物联网技术与应用协同创新中心相关优势。
随着物联网研究的不断深入,社会对物联网专业技术人才的需求也会出现变化,因此物联网专业的人才培养模式也是动态发展的过程。只有不断探索培养高素质创新型人才的途径和方法,不断更新改革物联网专业的教学内容、课程体系、教学方法和管理体制与运行机制,才能为国家为地方输送物联网产业发展所需的高素质创新型人才。
参考文献:
[1]薛建彬,马维俊,等.基于创新的物联网人才培养模式[J].计算机教育,2011,11(21):26-28.
[2]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),2012,3(1):119-124.