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以科学发展观为指导,深入贯彻落实党的十报告提出的“促进工业化、信息化、城镇化和农业现代化同步发展”的战略决策,抢抓我市被整建制列为国家现代农业示范区、全国农村信息化试点城市和市农业局被列入首批全国农业农村信息化示范基地(省唯一一家)的机遇,以全面推进农业生产、经营、管理、服务信息化为主攻方向,以农业物联网重点工程建设为抓手,推进信息化和农业现代化深度融合,建设以信息化为特征的“智慧农业”发展模式,为生态文明典范城市建设做出应有的贡献。
二、目标任务
在现有农业农村信息化资源基础上,有效整合利用全市涉农信息网络资源,启动农业物联网试点工程,以物联网技术带动农业现代化。利用三年的时间,逐步建立起覆盖广泛、功能齐全、体系完备、高效共享、反馈灵敏、运行畅通、全国领先的农业物联网应用整体平台,全面提升我市农业信息化整体水平。
今年首期启动农业生产领域物联网试点工程。建设包括生产环境监测子系统、土壤监测子系统、无线设备控制子系统、短信子系统、远程农业专家音视频会诊及远程培训系统为主要内容的农业物联网。
三、建设内容
(一)环境监测子系统建设。开发生产环境监测软件,利用无线网络传输,将生产现场传感器采集到的大气温度、湿度、气压、光照、二氧化碳浓度等生产环境信息进行分析汇总,实现农业生产环境的智能感知、智能预警。
(二)土壤监测子系统建设。开发生产环境土壤信息监测软件,利用无线网络传输,将生产现场传感器采集到的土壤温度、土壤水分、土壤成分等信息进行实时分析,实现肥水精准化管理。
(三)无线设备控制子系统建设。开发生产环境无线设备控制系统软件,利用3G手机和电脑,通过无线网络传输,对生产现场的各种设备进行远程控制,实现浇水、施肥、卷帘等智能操作,提高效率,节省人工。
(四)短信子系统建设。开发生产信息短信软件平台,利用手机短信实时发送监测到的生产环境数据信息,实时提供生产环境的各参数值,实现农业生产的智能化控制与决策,实现节能降耗、绿色环保、增产增收的目标。
(五)远程农业专家音视频会诊及远程培训系统建设。利用信息网络,实现信息惠民、技术惠民。通过音视频远程系统,让农民足不出户接收到农业专家面对面的技术与信息服务。同时实现对全市农业专家、基层农技人员、信息员、技术员等群体的远程音视频同步培训。建设内容:会诊硬件平台;会诊会议室终端、接入终端;USB摄像头、USB麦克。市局统一建设无限级用户注册管理平台,设备平台最大可扩展到200用户同时在线,满足专家按专业划分,按所在地划分,支持多专家同时为一个用户服务功能,实现音视频、文字同时在线。首期建设配置64个用户同时在线。
(六)农业物联网硬件支持平台建设。建设网络设备,市局铺设100M互联网专线,实现双链路网络,突破城域网限制,为全市农业物联网建设提供稳定的互联网平台。建设网络安全设备,主要是网络出口负载均衡设备、防火墙设备、入侵防御系统等。硬件支持平台建设,建设应用服务器4台、数据库服务器2台,数据存储设备1套及应急体系。
(七)农业物联网试点工程终端硬件设备。在农业生产现场,建设中继器、采集器、控制器、三合一大气传感器、照度传感器、二氧化碳传感器、土壤温度传感器、土壤水分传感器、土壤酸碱度传感器等终端设备。
(八)网络托管维护服务。
(九)全市农业农村信息化整体规划。
四、实施进度
(一)制定实施方案(6月底前)。在认真调研、充分论证的基础上,制定科学可行的项目实施方案。
(二)组织实施(7月-11月底)。建设完成2013年农业信息化提升工程全部内容。
(三)总结验收(12月份)。对工程建设情况进行检查验收,拨付项目资金。
五、保障措施
(一)加强组织领导。加强对农业信息化提升工程建设的组织领导,明确责任人,制定工作方案,扎实推进。加强与市经信委、联通公司的沟通协作,形成合力,共同推进农业物联网工程建设。
关键词:物联网;人才培养;改革创新
中图分类号:G424 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)24-0181-03
1人才培养模式改革综述
随着我国科技的快速发展以及智能信息一体化进程的不断推进,物联网行业如雨后春笋,成为新型信息技术行业中的一支主力军,造成物联网工程方向的人才严重缺乏。如今无论是高职院校,还是本科院校,都开设了物联网工程方向的专业,主要为物联网行业培养和输送高素质的技能型人才与应用型人才,为推动科技发展打造物联网精英。然而,就我国目前情况来看,还尚未形成高等院校、企业、毕业生三方共赢的良好局面,具体表现在两个方面:一方面,很多物联网企业通过招聘,但很难招到适合企业岗位需求的毕业生;另一方面,许多高校物联网专业的毕业生没有意识到企业岗位的用人需求,毕业生没有动手能力,也无实践经验,最终导致就业率非常低。那么高校物联网工程方向人才的培养效果,和物联网企业需求之间的差距越来越大,其根本原因就是人才培养模式和培养方法的守旧与落后,缺少专业与课程的改革与创新。如今,大多数高校物联网工程类专业还主要以理论教学和实验室为中心的传统的人才培养模式,这使学生的实践能力和职业技能的培养大大受到限制,最终对该专业人才培养的质量与特色产生很大的影响,无法适合物联网企业的需求。针对物联网企业招人难以及物联网专业毕业生就业难的问题,可以看出很多高校的高等教育与企业实际出现了严重的脱节。鉴于此,本人针对此问题,以我校为例,依托校企合作,进行共建专业,共建实验室,对物联网专业人才培养模式进行创新与改革,培养出“素能本位,理实一体”的专业人才,既有利于为物联网企业培养高素质应用型与技能型人才,也拓宽了物联网专业毕业生的就业渠道。
2物联网专业建设
物联网专业经过多年建设,现已成为我校的品牌专业之一,建有“电工电子实验实训中心”、“现代通信实验实训中心”以及“中央财政支持楼宇智能化专业实训基地”等。另外,学校还拥有多个校内外实习实训基地。其中“现代物联网实验实训中心”和“软件实训中心”是我院与多个物联网设备有限公司合作建成了实验实训中心,并科大讯飞等知名企业签订了合作办学协议。该中心引进了目前社会上先进的物联网设备(福建新大陆产品),及教学用软件(青岛东信科技产品),从而做到了“学生在校所学内容和实践环节与社会使用同步”,开创了教学(理论+实验)—实践(实训+实习)—就业零距离的教学模式。目前物联网技术尤其是互联网+技术已经成为当前物联网技术的主流,物联网技术的应用也在紧锣密鼓地进行。我国发展物联网技术还存在巨大的市场潜力,目前物联网技术企业严重缺乏产品技术支持,产品技术维护维修等一线岗位应用型人才,随着物联网技术的更新发展,网络设备的使用量逐年增多,社会急需大量的网络设备维护人员以及物联网方向的技术人员,这为物联网专业的毕业生提供了更加广阔的就业空间。为适应市场需求,我院抓住此契机,在2011年,物联网专业与多个物联网设备有限公司共同申报并获批专业人才培养计划,2012年开始招生,实现校企合作,共同培养人才,旨在培养物联网应用及其设备维护方向技术人才。
2.1前期调研等情况
我校物联网专业先后派出三批骨干教师赴南京、无锡、北京进行物联网行业情况的学习和调研,并参加中国物联网行业协会举办的会议。并且在2012年12月,由专业带头人带队,先后去无锡贝浮特通信有限公司考察,就无线通信产品的研发等问题达成合作意向,随后赴江苏经贸职业学院和南京邮电大学参观物联网实验室与实训基地的建设,学习并交流经验,为我校与相关物联网设备有限公司合作办学、合作共建实验室打下坚实的基础。
2.2实验室建设
在已建设的实验室中,其中包含网络实验室、软件实验室、物联网实验室、楼宇智能化实验室以及与物联网相关的一些实验室,其中网络实验室能实现网络系统的仿真、设计,为物联网专业学生提供了一个演示平台,提高动手能力与设计能力;软件实验室与物联网实验室为我校与多个物联网设备有限公司合作共建,专为我院开设物联网方向提供服务,学生在此实验室可开展物联网设备的维护及优化实习实训,提高动手实践能力,为学生走上工作岗位实现无缝对接;另外,目前已具备的单片机实验室、PLC实验室等也为现有专业包括后期物联网方向的发展提供了一个平台。学校以中央财政支持专业——楼宇智能化实训基地为平台。2012年以来,经过与多个物联网相关公司的反复沟通和深入交流,现已就共建专业、共建实习实训基地(实验室)、合作就业等达成共识,建立了长期合作关系,签订了框架协议。同时,合作就业工作稳步推进,其中有已有物联网以及相关公司已决定在2015届毕业生中招收学员进行培训,并在我校开始开班授课,对学生进行专业培训,为该公司物联网技术储备人才,并计划在以后每届接收物联网专业毕业生约几十人左右。
2.3师资队伍
目前电子、计算机等专业方向拥有一支专业基础扎实、爱岗敬业、具有丰富实践经验的教师队伍,专兼职教师共五十多人,具有高级职称的教师十几人。物联网技术作为综合型专业方向可整合我系师资资源进行课程教育。2013年,先后派出多批教师去多家物联网设备有限公司参加技术培训与暑期社会实践与企业挂职锻炼,物联网专业教育的核心团队已初步形成。同时,结合物联网工程人才培养计划,利用合作关系,聘请企业技术人员进行物联网一些专业课程教育,这也符合应用型或技能型人才培养的需求。同时,建立“校企互聘互管”的制度,一线专业教师进入企业锻炼,承担企业的项目与产品的研发以及社会服务项目,必须到学校科研处签订相关的协议备案,作为后期晋升高一级职称评审以及评先评优的条件之一。兼职教师的考核管理纳入企业管理机制,完善教师的奖励制度、考核制度与评聘制度等。物联网方向的设立将为地方及周边省市培养高级应用人才。本专业的学生,不仅可以满足合肥市及安徽省物联网人才需求,而且可以覆盖长三角经济圈甚至全国乃至全球。
3物联网专业人才培养模式改革的具体措施
3.1校企深度合作机制的建设
全力发挥物联网行业(中国物联网行业协会)、物联网企业(多家物联网设备有限公司)优势,同时,将学校的人才输出、技能培训、研发、技术服务等功能充分挖掘以满足企业的需求,实现共赢局面,形成行业、企业、学校“三位一体”的合作教学模式,搭建校企合作组织机制,制定并完善校企合作管理制度,建设良好的校企合作运作机制,为物联网专业人才的培养模式的改革与创新打下坚实的基础。
3.2创新人才培养模式
物联网的人才培养模式分为本科四年制和高职三年制两类,三年制是在四年制的基础之上,缩减部分公共课课程与专业选修课程。下面以本科四年制为例,重点讲述人才培养模式的创新之处,四年制采用“3+1”的培养方式,其中3年在校集中学习,主要学习基础科学知识、核心工程基础知识以及专业工程基础知识三方面的知识、锻炼工程技术能力以及培养综合素质。另外,累计1年的时间在企业实习并做毕业设计,重点培养、锻炼和应用个人素质和发展能力、协作能力和在企业与社会环境下的综合工程能力。前四学期“重基础”,完成对学生专业基础知识和基本技能的培养。通过强化数理基础模块和注重专业基础模块教学,促进学生创新思维的形成和创新方法、创新工具的掌握;让学生更早了解工程背景,为专业后续模块学习和工程能力培养打好基础。第五、六学期开始进行“工程应用能力”的培养,即一方面使学生深入学习专业课程、专业方向课程;另一方面加强与企业的合作,通过让学生在企业进行专业课程设计、项目训练、专业实习等环节,将物联网行业所需要的专业能力融入人才培养体系;培养学生综合运用多学科知识、各种专业技能和现代工程工具解决工程实际问题的能力和综合素质;培养学生的自主学习能力、创新意识和探索未知领域的兴趣。第七、八学期“强工程”,学生利用一年时间到企业进行实践实训、毕业实习和做毕业设计(论文),通过上述工程实践环节,强化学生从事工程实践所需的专业技术能力,进一步锻炼学生的工程实践能力和独立工作能力。毕业设计(论文)的选题要求来源于企业。
3.3校企合作,进行项目课程的开发与改革
要想实现人才培养模式的创新,归根结底要在课程中去落实,要在教材中去落实,要在教学过程中去落实。根据我校物联网专业教师于2014年去南京参加全国物联网专业课程体系研究论文发现,很多高校的物联网专业的都没有一个合适的课程体系,体系的建立没有依据;针对这种课程体系建设出现的问题,我校以课程项目开发与改革作为突破口,实施教学内涵的建设。在进行物联网行业市场需求调研时,组织企业的专家、课程专家、专业教师进行多方位的课程项目的开发。以工作就业为主线贯穿整个课程的设置,以职业能力发展、工作任务的完成为出发点编写课程内容,以物联网服务为载体进行教学项目的设计,将理论与实践进行整合,完成理论与实践的一体化教学,体现“理实一体”的教学原则,另外,学生一边完成教学项目一边构建理论知识,以提高学生的学习兴趣以及其职业能力。最后让学生在学校的最后一年,进入相关物联网企业各项目组,进行项目训练,实地锻炼。
3.4校企合作建设实训基地
实践教学可以提高学生的技能水平、实践能力和创新能力,水平和能力的提高在很大程度上要依赖于实训基地。而物联网设备的投入非常大,仅仅依靠学校自身是远远不够的,因此,通过校企合作进行物联网类专业实训基地的建设是一种重要的解决办法。我院物联网专业与广州粤嵌、福建新大陆等多家物联网企业共同建设校内实训基地——物联网实验室,在该实验室,学生可完成初步技能训练、技术理论知识与技术实践知识整合、特殊训练等功能。
3.5通过校企合作打造一支“双师型”师资队伍
学校制定了相关措施,建设“双师型”师资队伍,鼓励专业教师通过企业实践、社会服务、培训考证等相关途径往“双师型”教师转型,提高教学水平与教学效果。物联网方向的师资队伍由本校“双师型”教师与企业聘请的兼职教师组成。另外,学校制定了企业兼职教师管理方法,做到有章可循;制定了企业兼职教师的任职条件、聘用程序、管理要求及教学工作规范等相关文件;并采取相应的激励措施,充分调动了企业兼职教师的积极性,为学校的专业建设与课程建设出谋划策。
4总结
校企合作是人才培养的重要途径,校企合作能否深入、长效的开展,要依据良好的合作机制与科学的管理模式。以各种平台为基础,不断创新,与外部企业搭建各类校企合作平台,引进多家大型物联网企业加入校内实训基地的合作共建,通过学院院长、系主任、教研室主任、企业管理与技术人员等多方共同制订实践教学计划,以企业产品发展设计实训项目,充分显示实训基地的应用功能,积极培养“卓越物联网工程师”,大力发展各项教学的内涵建设,最终打造出以物联网专业为核心的特色办学模式,并向其他专业辐射,实现与物联网企业进行零距离接轨的培养模式。
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【关键词】安全管理;BIM可视化;虚拟技术;物联网
1.BIM技术增强现场预管控,提高安全管理的预见性
BIM(BuildingInformationModeling)技术是一种应用于建筑过程中并能贯穿于工程设计、建造、管理的数据化工具,又称建筑信息模型,其能对在建工程的数据、信息进行有效的整合,建立工程项目的三维立体效果图,使其能在工程的前期规划、建设中和后期维护的全过程进行数据与信息的收集、共享、分析和传递,使工程技术人员能对所建项目进行有效的分析与管控。相比于化工企业可能存在的大量能量突然性意外释放、采矿行业的突然性透水、坍塌等引起的重大事故,建筑施工行业导致事故发生的主要原因则大多是由于潜在的安全隐患未被及时发现或未及时处理形成积累性的结果,例如脚手架在整体性完整且有保障的前提下,随着现场施工进程的推进需要,在墙体拆除少量且不连续的连墙件,并采取其他临时加固措施,这是较为符合施工实际与可行的,但是在此道工序结束后,应该立即恢复被拆除的连墙件,否则就形成一个潜在的安全隐患,并且此隐患通常不会立即导致事故的发生,但是随着施工进程的继续推进,其他连墙件的再次拆除或外架载荷的增大,存在的连墙件缺失隐患形成一定的积累直到失去控制,就会导致事故的发生。同时,相比于化工企业更多倾向于计算机对于现场设备的管控、采矿业有着较为专业的施工队伍,建筑行业施工现场专业知识素质较低,同时作业面广,工序较多且存在交叉作业的情况,且建筑施工行业对于现场安全管理最为突出的特点是施工现场人员流动性大,施工环境变化频繁,由此导致进行安全管理的管控面较大且复杂,还伴随着很多不确定性,所以若可以对安全隐患进行提前识别与预防,将对施工现场的安全管理有很大帮助。从安全管理角度出发,安全管理人员可以对BIM技术建立的三维立体模型与预先模拟施工进程进行有效分析,从而对施工现场有更加直观立体的了解,特别是在对某个施工环节,如塔吊的安装、拆卸或者加节环节,在对施工现场危险有害因素进行预先危险性分析的前提下,能结合BIM技术模拟施工环节进程,使预先危险性分析的内容更具针对性与实际性,从而总结形成某个施工环节的重点管控部分。此外,安全管理人员也可以根据分析的内容,总结罗列成安全检查表或重点管控分项表,也能为安全技术交底的进行提供有力的内容支撑,进而增强对于现场安全的预管控能力,提高安全管理的预先性。
2.可视化技术增强现场管控,提高安全管理的实效性
可视化技术能够把施工现场采集到的实际图像、现场施工图纸或施工方案中的数字信息转换成直观的以图形图像信息表示的能随时间和空间变化的物理现象或物理量。对于建筑施工行业,现场安全管理的一大难点与痛点就是复杂多变的现场环境所带来的不确定因素,相同的安全管理部位会随着施工进度的推进发生改变从而带来不同类型的安全隐患,而可视化技术对于现场安全管理的最大辅助作用就是随着施工现场进度与获取信息的不断变化,所呈现出来的以图形图像的物理现象或物理量也能随之发生改变,保障了安全管理工作措施对于施工现场的时效性,保障安全管理信息最小化的滞后。可视化技术也能与BIM技术形成“事前预防性管理,事中实际性管理”的有效安全管理模式,最大限度地将施工现场的安全隐患及时挖掘出来并处理,让安全管理更具作用性与效率性。
3.虚拟现实技术增强现场体验,提高安全管理的有效性
虚拟现实技术(VR)是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统,通过对于来源于真实生活中的各项数据收集,利用虚拟现实技术生成一种虚拟环境,体验者不仅可以在此虚拟环境中体验到与真实世界一般具有的包括视觉、听觉、触觉、味觉等真实的人体感官体验,还可以实现与此虚拟环境的交互,使体验者的体验与存在于真实的世界无异,但是此虚拟环境中的场景内容又不是真实存在的,其仅仅只能使体验者达到置身于此场景中的感官体验,总结来说就是虚拟现实技术能使体验者达到与真实世界相同的场景与人体感官体验,但又不具备此场景在真实世界存在的危险有害因素。从安全管理角度出发,虚拟现实技术能给传统的安全教育培训方式带来巨大的改变,主要体现在以往的传统安全教育培训内容只能依托于文字、图片与视频这三种载体进行讲解授课式传播,形式较为单一且枯燥,并且在建筑行业中安全教育培训的受众是文化教育程度并不高的农民工,他们对于课堂式的安全教育培训本身就存在抗拒心理,加上接收专业知识信息的能力有限,传统的安全教育培训并不能使受众更好地了解施工现场各类危险源的危害性,导致传统的安全教育培训的效率并不高,更甚者更多的仅仅是拍拍照片与视频等留下影像资料,流于形式以备上级主管部门在进行安全检查时证明自己所在的项目部进行过安全培训活动。由此,随着近年来建筑施工规模的不断扩大与国家及有关部门对于保障建筑施工人员作业安全的重视,建筑行业衍生出体验式安全教育培训模式并被积极推广与应用,而虚拟现实技术则能以此为契机更好地体现出其优越性,虚拟现实技术所能带来的最大好处是其虚拟环境体验的真实性,从人的心理学角度上看,“一朝被蛇咬十年怕井绳”,只有在切身体验过事故过程发生的基础上,再进行相对应的安全知识讲解的双重刺激,才能更好地使农民工接收安全教育培训的内容,做到安全教育培训的效率最大化。但是,就目前来看,虚拟现实技术所需要的设备开发较少且设备支出较为巨大,与之相对应的针对建筑施工事故模拟环境的开发也较少,应用层面较低,此不足亟需后续发展解决。同时,随着我国及全世界5G技术的开发及应用越来越广,相信虚拟现实技术能以此为契机,借助5G强大的信息应用平台,开发出更多相对应的应用,为工地的安全管理、安全培训等带来更多切实有效的举措。
4.物联网技术增强现场关联,提高安全管理的综合性
物联网技术主要依托于射频识别、红外感应器、全球定位系统等信息传感器作为基本载体,根据每个施工现场的实际情况,严格按照所对应的工程项目进行前期相关设置、规划好的协议,然后将其中所包含的各个要素、设备进行有效连接,最终在互联网云平台内实现信息的交换、资源的共享以及数字化通信,包括智能化识别系统、跟踪定位系统、操作管理与视频监控系统。门禁打卡系统是物联网技术的一个基础性运用,也是每个施工工地必备的一项基础性管理措施,其具有劳务管理与安全管理的双重作用,可以实名制记录每个工人的进出场时间,显示进出场工人所属分包单位、班组、工种等工作信息,自动统计计算项目施工范围内在场人数,管理者只要通过访问云平台或终端APP,就可远程获取相关信息,管理系统还可以自定义安全教育类型,系统中可以随时查询工人接受各类安全教育的情况,如若发现未参加安全教育的人员,管理人员可及时对其限制进门权限,达到对现场人员初步的安全管理与管控。进行现场安全管理的有效前提是管理人员能对每天施工现场的部位、程序、操作面与人数有清楚的了解,弄清现场哪里有人在进行施工,施工的内容是什么,此施工工序存在什么类型的风险,这样才能展开安全管理的内容,门禁打卡系统就能为此信息的获取提供技术保障。应用物联网技术,还可以加强对现场工作面的监控,例如在分项工作操作面设置视频监控系统,这就形成了现场施工作业的实时直播,为安全管理的实时管控提供了基础。不仅如此,对于施工现场重大危险源的监控,也需要在物联网技术的基础上进行,对于深基坑工程的边坡数据监测、塔吊与人货梯等大型机械设备的安全监控均需要用到物联网技术。物联网技术可以将在建工程的各项监测或监控项目整合在一个平台上,增强了安全管理人员对于现场安全管理的关联性与综合性,为安全管理更好地进行提供强有力的技术支持。不仅仅是现场安全管理人员,对于施工现场的视频监控内容与其他施工有关的数据监控只要获取相关权限都可以在物联网平台、终端或桌面端进行查看,可以做到建设单位、施工单位与行业主管部门的实时共享监控,做到全方面的监控与管控,避免单方监控约束性不够,增强各相关方的联合性,加强监管力度,减少安全隐患的产生,进而减少事故的发生。
5.结束语
关键词:5G时代;教师培训;专家教学;互联网
15G时代教师培训发展机遇
1.15G开启互联网发展新篇章
2019年6月6日,我国工信部向四大运营企业发放5G商用拍照,预示着我国5G网络建设和应用将进一步加速。2019年中国互联网大会的《中国“智能+”社会发展指数报告2019》指出,目前,我国“智能+”社会发展水平还处于初级阶段,数字化和网络化仍在快速发展,智能化初步应用,未来,数字化、网络化和智能化长期并存。5G通讯技术具有低延时性、高可靠性、高带宽、大连接等特性,它将给社会生活带来巨大变革,正如华为提出的基于5G技术构建“万物互联的智能世界”畅想所言,5G通讯技术将实现工业、医疗、交通、教育等领域融合,形成万物感知、万物互联和万物智能的未来。
1.25G时代教师培训新机遇
5G通信技术将给教育领域带来深刻变革,5G技术的普及和发展能够促进智慧教育、智能远程教育的应用发展,将对教师培训产生重要影响。中国移动通讯发表的《5G+智慧教育白皮书》分析认为5G标准发展成熟要1-2年,5G教育网络成熟需要3-5年,而达到5G支持的教育模式变革则需5年以上。教师培训是教师继续教育获取新知识、提升行业技能和职业素养的重要途径,通过线上线下融合,实现跨时间、地域资源共享,促进教育资源均衡发展。5G时代,教师培训在授课方式、互动教学、协作学习等方面都会产生巨大影响。例如,5G通信技术的低延时性将极大程度上消解网络平台信息传输的延迟效应,实现真实情境再现,为情景化学习等远程参与式学习提供更有力支持。
25G网络的主要特征
5G是第五代移动通信技术的简称,是最新一代蜂窝移动通信技术。5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。
2.1高数据速率
早在2013年5月,韩国三星电子有限公司宣布,已成功开发第5代移动通信(5G)的核心技术,该技术可在28GHz超高频段以每秒1Gbps以上的速度传送数据。相比之下,第四代通讯技术服务的传输速率仅为75Mbps。2018年2月,华为在MWC2018大展上了首款3GPP标准5G商用芯片巴龙5G01和5G商用终端,支持全球Sub6GHz(低频)、mmWave(高频)等主流5G频段,理论上可实现最高2.3Gbps的数据下载速率。
2.2低延迟
5G通信技术是当前领先而可靠的网络技术,其空中接口时延水平在1ms左右,能够满足自动驾驶,远程医疗等实时应用。2019年1月,我国一名外科医生在福建省,利用5G网络操控约48公里以外的机械臂开展手术,成功切除了一只实验动物的肝脏,实现全球首例远程外科手术,手术中,视频成像、手术操作实施等几乎同步实时完成,延时只有0.1秒。基于5G网络低延迟特点,能够实现远程教育人机协同、智能操控等做到精确同步。
2.3广覆盖
5G网络能够实现超大网络容量,提供千亿设备的连接能力,满足物联网通信,实现万物感知、万物互联和万物智能。未来5G将通过超密集异构网络实现高数据流量,超密集异构网络功率和频谱效率高,扩大了网络覆盖范围,扩展了系统容量,增强了业务在不同接入技术和各覆盖层次间的灵活性。未来的无线网络将部署超过现有站点10倍以上的各种无线节点,在宏站覆盖区内,站点间距离将保持10m以内,并且支持在每1km2范围内为25000个用户提供服务。5G通讯技术的广覆盖特点将有效推动智慧城市、智能家居、远程医疗、智慧教室等领域的建设和发展。
35G对教师培训的变革
2018年4月教育部印发的《教育信息化2.0行动计划》指出,要加强教师信息素养,引导教师主动适应信息化、人工智能等新技术变革,启动“人工智能+教师队伍建设行动”。2018年9月《教育部关于实施卓越教师培养计划2.0的意见》中指出,要推动人工智能、智慧学习环境等新技术与教师教育课程全方位融合,充分利用虚拟现实、增强现实和混合现实等,建设开发一批交互性、情境化的教师教育课程资源。在此背景下,信息技术与教师培训深度融合势在必行。教师培训的基本要素包括培训相关主体、学习环境、学习资源,其中培训相关主体主要为培训管理者、授课专家和参训者。从培训相关主体的视角出发,5G对教师培训的变革主要分为内外两个部分,外部的变革主要为学习环境的日益丰富和学习资源的更加多元,内部的变革主要为培训管理者培训理念和培训管理方式的转变,授课专家教学理念、教学方式的转变以及参训者学习方式的转变。内外的不断变革促使着教师培训向信息化、情境化、个性化方向不断推进。
3.1教师培训外部的变革
(1)学习环境日益丰富化。5G信息技术为当前教师培训开展过程中遇到的诸多问题提供有力的技术保障,有效打破当前网络技术壁垒,解决相关网络性能问题,满足VR、AR、远程直播等教学环境对数据传输的要求,实现高分辨率、多设备连接,实现情景同步再现、互动实时,达到虚拟和现实的有效结合,推动远程直播互动课堂、虚拟现实教学、触觉互联网等教学发展,为学习者创设一个更为自主、体验、合作与交流的贴近真实、多感官参与的学习环境,让学习者得到卓越的学习体验。当前环境下,知识付费行业内的直播,往往是通过音视频录播结合及时性的互动答疑来完成,在5G时代,高数据传输和低延时等特点将为用户带来更为流畅的体验,远程培训跟面对面学习交流信息传输速度几乎一致,借助物联网和虚拟现实技术能够实现师生实时有效互动,随时答疑,获得和真实面对面教学一样的学习体验,有效的突破了时间和地域的限制,极大降低了学习成本,这在以往的互联网时代是不可想象的。基于5G网络,结合VR/AR/XR技术,将创造以往教学中难以实现的高成本场景教育培训,例如物理、化学、生物等学科的实验操作教学场景,以及相关实践类技能类培训的模拟演练。实现触觉互联网,即通过通信技术远程控制实际或者虚拟的目标,实现远程技能交流,这将会创新教师教育培训中,例如美术、音乐等学科技能培训,为学习者带来全新的沉浸式、感触式学习体验。(2)学习资源更加多元化。学习资源是教师培训中不可或缺的要素之一,它在训前、训中、训后三个阶段都为教师培训的开展和延伸提供有力的支撑。当下,无论是面对面的线下交流,还是基于互联网技术的网络交流,都是基于视觉、听觉等感官通道,通过语言、文字、表情、手势、图片和视频等信息呈现方式实现信息的获取、传输和交换的。随着5G时代的到来,5G+AI+VR/AR技术深度融合应用,将使得学习资源不再仅仅是停留在文本、图片、音视频中的单一知识,学习资源更多时候将是一种将知识蕴含在不同情境下的沉浸式学习体验,更加生动而富有趣味,让参训者身临其境,充分调动参训者的视觉、听觉、触觉等多种感官,实现多模态学习与互动,充分发挥参训者的主体性,实现“做中学”。
3.2教师培训内部环境的变革
(1)专家教学趋向智能化。5G带来的网络可以称之为“超级高速公路”,信息更新、传输速度达到空前,信息呈现方式多样化,伴随着智能技术的渗透,将为教师培训带来诸多便利。同时,信息技术的高速发展,将会对教师原有知识和技能带来挑战。在5G时代,教师培训课堂不仅仅是单一的教师讲授,培训者还能够协同智能机器人等高科技成果,综合运用多元的学习环境实现情境教学,精准捕捉和分析参训者学习状态,实时优化教学过程,实现从一般教师向超级教师转变。(2)教师学习更加自主化。5G时代,学习将变得无处不在。依靠5G网络,我们可以不受电脑、流量的限制,随时随地学习各种培训课程,优秀的教育资源可以通过5G网络实现跨地域分享,无论是身处繁华的大城市还是偏僻的乡村,都能够通过5G网络享受顶级教育专家的教学指导,学习将变得更加自由。5G将使教师自我提升的外部环境阻碍将变得越来越小,教师参与培训的内驱力将更多来自于自身的需求,丰富的学习环境和多元的教学资源将不断激发教师自主学习的兴趣和积极性,先进的信息技术结合大数据将为每位教师制定个性化培训方案,教师学习将变得更加自主和个性。(3)培训管理走向信息化。5G信息技术将有效解决当前培训管理者在教师培训训前、训中、训后各项工作中遇到的若干问题。训前阶段,传统培训方案制定多是采用走访调研、网络问卷等方式获取教师培训需求,结合实际制定培训方案,传统方式费时费力,且获取的信息不一定准确。5G网络结合大数据等信息技术能够为培训管理者获取参训教师培训需求提供便利,分析和精准掌握每一位教师的培训需求,为制定科学合理的培训方案做支撑。训中阶段,培训管理者能够利用5G+AI+大数据技术实现实时跟踪掌握参训教师学习状态,及时反馈和优化培训方案,做好培训服务工作。训后阶段,通过对前期培训数据的综合分析可以了解每一个参训教师培训目标的完成情况,做到科学总结反思,为做好后续服务提供有力支持。
同时,作为我国专业技术人才培养的重要来源,高职教育的发展与社会的发展同步,高职物联网应用技术专业人才培养模式的改革逐步向校企合作模式靠拢,基于校企合作的高职物联网应用技术专业人才培养模式的发展引起社会的广泛关注。
然而,由于校企合作模式和物联网应用技术总体起步较晚,基于校企合作的高职物联网应用技术专业人才培养模式的发育尚不成熟。
针对国内外校企合作专业人才培养模式的分析可知,国内基于校企合作的高职物联网应用技术专业人才的培养模式在校企合作保障机制、合作模式推广力度及人才培养模式理论的研究方面存在诸多问题,亟待解决。为此,在高职物联网应用技术专业人才的培养中,需要全面落实基于校企合作的专业人才培养模式的实施,以实现基于校企合作的高职物联网应用技术专业人才培养模式的深入改革,促进国家社会经济的高速发展。
一、基于校企合作的高职院校专业人才培养模式的发展
1.1国外基于校企合作的职业院校专业人才培养模式
国外高职教育校企合作人才培养模式最早起源于1903年英国桑德兰特技术学院推行的“三明治”人才培养模式,美国辛辛那提大学随后在1906年推行“工学交替”这一典型校企合作人才培养模式,后来美国安提亚克大学又在1921年全面提出合作教育模式,高职教育校企合作人才培养模式逐渐呈现全球发展趋势,受到各大高职院校的欢迎[2]。
当前形势下,国外主要存在企业访问模式、与企业合作创办新型的职业学校模式、“双元制”模式以及企业―职业教育契约模式四种典型的职业教育专业人才校企合作培养模式。
企业访问模式是指学生借由对相关企业的走访,掌握企业生产及业务的实际情况,最终确定将来的就业机构和岗位。企业访问模式多见于日本,许多职业学校配备有专门的企业信息室和专业指导老师,帮助学生进行企业信息的采集、被访企业的选择、被访企业的联络、企业访问计划的制定、企业现场访问的记录以及访问结果的反馈等各项企业访问活动,加强学生的职业意识和责任感。与企业合作创办新型的职业学校模式是指通过政府的发动号召,企业主动参与职业院校专业人才的培养,与学校联合举办职业培训学校和机构,进行专业技术人才的培养,为企业和社会源源不断地输入专业技术型人才,该类人才培养模式于1988年在英国城市技术学院开始实施,发展至今已在英国大多数职业学校中取得卓越成就。
“双元制”模式是指学生在职业学校和企业两元之间同步进行专业理论知识的学习和职业技能的培训,进行理论知识和专业技能的有机结合,“双元制”主要应用于德国、印度等国家,要求学生在职业培训学校学习两年,随后在企业实训一年,保证学生理论知识和职业经验的双重收获。企业―职业教育契约模式是指政府教育主管部门、学校、企业、工商协会等组织经协商签订契约,约定学校与企业之间建立互惠互利的合作关系,此类专业人才培养模式多见于美国,主要有波士顿教育协定和底特律契约两种形式,教学质量和学习质量经由专业全面的考核制度得以确保。
国外四种职业教育校企合作人才培养模式的比较如下表1所示。
从上表可知,高等职业教育专业人才的培养需要注重与企业的紧密合作,才能确保专业人才的培养规格和培养目标满足企业和社会需求。对于国内基于校企合作的高职物联网应用技术专业人才培养模式的改革而言,需要立足于我国当前的基本国情,认识到我国与国外在政治经济制度、传统职业教育、经济发展水平等方面的差异,参考借鉴国外职业技术教育培养模式的优势,取长补短,深入进行国内基于校企合作的高职物联网应用技术专业人才培养模式的改革,创建符合我国当前基本国情的高职物联网应用技术专业人才校企合作培养模式,为国家经济建设提供高质量的物联网应用技术专业人才。
1.2国内基于校企合作的高职物联网应用技术专业人才培养模式
相对来说,国内基于校企合作的高职院校专业人才培养模式的发展改革起步较晚,直到上世纪末国务院才开始在《关于大力发展职业技术教育的决定》[3]中明确提出进行“产教结合、工学结合”的高职专业人才培养模式的改革方向,目前职业院校人才培养模式改革已取得初步成效,主要有订单式、校企联合式、工学交替式、产学合作式以及校企互动式等五种高职专业人才校企合作培养模式。
1、订单式模式
在基于校企合作的专业人才培养模式中,“订单式”培养模式是指用人单位根据企业的发展规划,制定对不同规格的人才需求,提出符合自身发展的人才订单,随后高职院校依照用人单位提出的规格、数量进行物联网应用技术专业人才的特殊培养,保证培养出的物联网应用技术专业人才达到用人单位的人才需求。
其中,教学计划由校企双方共同参与制订,以岗位知识结构、能力结构和素质方面的实际要求确定培养方案,构建理论和实践教学体系。
2、校企联合模式
在基于校企合作的高职物联网应用技术专业人才培养模式中,“校企联合”培养模式,通常是指学校与用人单位共同办班的一种办学形式。在这种培养模式下,企业与学校成为物联网应用技术专业人才培养的共同的责任承担方和利益共享方,双方共同出资、共同建设。
学校获得企业办学经费及师资支持,同时企业获得符合自身人才规格需求的高素质技能人才,校企双方成为利益共同体。
3、工学交替模式
在基于校企合作的高职物联网应用技术专业人才培养模式中,“工学交替”培养模式,是指校企双方在长期的合作过程中优势互补、扬长避短逐步形成的一种人才培养模式。
由于学校的每一个专业不可能都建立良好的校内学生实践基地,而企业又迫切需要这方面的人才,校企双方就牵手订立协议,把企业作为学生的实习基地,学生在校接受理论知识与初步的技能培养,更高一些的实践技能培养由企业来承担。
4、产学合作模式
在基于校企合作的高职物联网应用技术专业人才培养模式中,“产学合作”培养模式,是由企业直接进驻学校,通过企业的生产让学生在学校零距离接触生产过程的一种人才培养方式。
通过“产学合作式”培养模式,学校获得企业资助是次要的,重要的是师生可以通过观摩生产过程和接受技术人员的指导,接触并学习企业生产最前沿的知识与技能。
5、校企互动模式
在基于校企合作的高职物联网应用技术专业人才培养模式中,“校企互动”培养模式,是指学校主动为企业培训员工,参与企业技术革新,企业主动接受学校师生实践、学习的一种职业教育合作模式,借由校企双方主动参与物联网应用技术专业人才培养的意识,保证学校专业人才培养的资源得到满足的同时,符合企业对专业技术型人才的需求。
在目前的高职院校物联网应用技术专业的校企合作人才培养模式的选择中,不同的院校依据自身发展的传统、优势和需求,都在探索合适的合作模式,有的院校在实践中并不局限于一种合作模式,而是多种合作模式的组合融汇,以期实现最大的社会效益。
二、基于校企合作的高职物联网应用技术专业人才培养现状
2.1高职校企合作物联网专业人才培养模式实践性有待提升
在基于校企合作的高职物联网应用技术专业人才的培养中,由于校企合作人才培养模式的起步较晚,企业并不愿意全面主动地参与人才培养的过程,其主要目的在于企业技工人才的补充。同时,高职学校由于自身办学水平有限,企业基础服务能力不够,企业和职业学校双赢的合作目标难以实现。
2.2高职校企合作物联网专业人才培养模式长久性有待加强
在基于校企合作的高职物联网应用技术专业人才的培养中,高职教育校企合作的保障机制通常借由政府、学校和企业(包括行业)的综合实情考虑进行相关制度的建设,进行自身和彼此间结构的完善和调整,强化各参与方的合作意图,确保合作能力的提升、合作过程的规范、合作结果的监督,进而保证高职物联网应用技术专业人才校企合作培养模式的稳定、有序、高效和可持续发展。
然而,由于高职物联网应用技术专业人才校企合作培养模式相关制度建设的保障和约束得不到满足,校企合作体系构建中的非制度因素过多,合作关系十分脆弱,难以承受市场经济浪潮的冲击,任何一方都有可能因为不愿承担太大的代价而随意退出合作,给对方造成损失,人才培养模式难以持续有效开展[4]。
2.3高职校企合作人才培养模式深入性有待强化
实践是检验真理的唯一标准,同时理论是指导实践的重要基础。虽然我国高职物联网应用技术专业人才校企合作培养模式已进行了一系列探索并取得一定的成就,但对成功实践经验总结推广和校企合作人才培养模式的理论研究仍然没有及时跟进,对于校企合作的管理制度研究、发展趋势研究、动力机制研究以及人才培养模式的教学改革研究都有待进一步加强。
三、基于校企合作的高职物联网应用技术专业人才培养模式的实施
3.1建立校企合作的保障机制
企业是校企合作的主体,高职院校与企业在新技术专业建设中能否长期合作,合作能否达到预期的效果,取决于合作中建立的各种保障机制。建立校企合作的法律保障机制、激励导向机制和科学评价机制,是当前校企合作中最需要解决的核心问题。
建立法律保障机制,才可使校企合作双方做到有法可依、依法治教,使双方在法律的约束下履行各自的责任和义务;建立激励导向机制,可以激发和调动校企双方的积极性,推进校企合作向深层次发展;建立科学完善的评价机制,可以衡量校企合作的成效,对校企合作中的各环节进行反馈和改进[5]。
3.2科学制定人才培养方案
为确保基于校企合作的高职物联网应用技术专业人才培养模式效益的全面发挥,专业建设负责人需要进行企业专业人才职业岗位的专业分析,根据物联网专业的实践特性要求,在综合考虑感知、传输、网络、应用等专业基础知识的同时,适当添加专业拓展类课程,根据物联网应用技术专业覆盖知识面广、应用产业链长、技术发展迅速的特点,人才培养方案要尽可能树立“大职业”教育观,尽可能扩大学生的专业视野和国际视野,尽可能消除与关联专业之间的障碍,消除与国际物联网技术之间的差距,以此进行专业技术型人才培养方案的科学制定,保证人才培养方案的合理性、全面性、科学性和有效性[6]。
3.3统筹建设人才培养团队
基于校企合作的高职物联网应用技术专业人才培养模式效益的发挥,主要在于人才培养团队的统筹建设,要求相关工作者注重物联网高端人才的引入,构建高技术、高含量的人才培养师资队伍,同时及时更新人才培养的现代化教学方法和手段,全面强化人才培养教学团队的建设,科学优化人才培养教学资源的配备建设,建立健全考核评价机制,以专业人才综合能力的提升为重点,实行教学质量和学习效果的多元化评价,保证校企合作人才培养模式的综合效益[7]。
3.4加大实训平台建设力度
基于校企合作的高职物联网应用技术专业人才培养模式效益的发挥,还在于企业实训平台建设力度的加强,确保校企合作中企业与学校的主体地位,深入促进企业和职业学校的合作力度,强化高职物联网专业人才培养模式的实践力度,要求企业全程参与专业人才培养的同时,从技术和资金两方面加大人才实训平台的建设力度,配备优质的培训技能教师以促进学校师资队伍的建设,以资金和设备等形式的支持优化学校培训资源的配置,确保专业人才培养模式的全面顺利开展[8]。
3.5全面开展职业规划和就业指导
在基于校企合作的高职物联网应用技术专业人才培养模式中,由于物联网新兴产业的不稳定成长性和发展前瞻性,需要普及学校职业规划和就业指导的全面性,确保人才培养目标与企业发展要求的无缝对接,实时监测跟踪新兴产业技术的动态发展信息,建立全面完整的职业学校学生职业规划和就业指导体制,保证校企合作人才培养模式在物联网应用技术专业人才培养中的最大效益,最大程度上适应国家经济建设对新技术专业人才的需求[9]。
【关键词】物联网;网络信息化管理
1序言
我们国家是一个人口多,医院少的国家,所以面临医疗资源短缺的问题,在医院就医时,挂号,化验,交费,都得排队等待,挂号排队,等到看了医生,化验还得排队,最后交费还得排队,大部分时间都浪费在了排队等待上面了。也就是患者在医院等待浪费的时间长,真正看病的时间短,这样患者就会很焦急,容易引起混乱,导致现在医患关系更紧张,严重影响了医院的工作效率,所以在医疗风险管理中,除了尽量降低风险外,还要提高医疗质量。这就需要一个严密的管理机制。物联网是新型的一门技术,近年来,物联网已经深入应用到很多领域,学校,农业,工业医疗等各行各业都有物联网的研究与应用。政府也在大力支持物联网应用到医疗卫生行业中去,希望能被解决“看病难,看病贵”的问题。2014年在物联网高峰论坛上,曾有人提出“健康物联网”,指出未来医疗卫生产业的方向是能对人类健康进行网络式管理的新型物联网管理模式,面对医生资源缺乏的现象,实现一些小病能在网络上实现就诊。其实,现在已经存在很多网络就诊了,例如好大夫在线问诊,很多小病,不明白的医疗问题都可以再上面问诊,会有很多专家来解答,这样不仅节省了时间,也节约了医疗资源。但是网络毕竟网络,很多虚幻的东西存在,要想真正相信网络就诊,还需要很长的路要走。物联网的出现,加快了实现的步伐,可以实现智能定位,智能挂号,智能就诊,全程监控,实现高效的网络信息化管理。所以很多医院已经将物联网应用到了网络信息化管理中去。
2物联网
2.1物联网概述
物联网是指通过无线射频技术、嵌入式系统技术和红外感应等信息传感设备,把物品与互联网连接起来,以现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网和互联网是有区别的,互联网仅仅实现了信息之间的通信,而物联网可以实现物物通信,例如日常生活中可以实现遥控器遥控窗帘,遥控器遥控电饭煲做饭等等,例如当我们下班刚要回家时,就可以通过手机客户端遥控家里的电饭煲开始做饭,这样我们一到家就可以吃上香喷喷的饭了,能够节省我们的时间。再如车辆识别系统,门禁系统等等,这些都是典型的物联网的应用。所以说物联网又称为“物物相连的互联网”,真正实现了物品和物品之间的通信。物联网有四个层次组成:分别是应用层,处理层,传输层,感知层,如图1所示:物联网层次结构。
2.2物联网的现状
物联网出现之后,引起了世界各地的轰动,很多国家都开始对物联网进行研究。其中美国,日本都投入了大量的资金和精力,主要是将传感器技术,无线射频技术应用到小型的领域中。在这些国家中,取得成绩最大的还是属于美国,他们的物联网行业已经深入到了工业,农业,环境和医疗卫生等领域,并且取得了很多优秀的成果。日本也是研究物理网最早的国家之一,主要在灾难检测和电子行业进行研究,这与日本的国情是分不开的,日本地处地震频繁的地带,所以他们主要研究灾难检测。最近几年,我们国家又将物联网应用在了医疗卫生行业,希望能够提高医院的工作效率,解决就医难的问题。
3物联网在医院网络信息化管理中的应用现状
3.1物联网在医院网络信息化管理中的应用
3.1.1物资药品管理在每个医疗设备和药品上都贴上无线射频的标签,利用无线射频的特点,可以结合定位技术对这个标签进行追踪,监控,当设备发生异常时,可以发声报警,例如曾经有报到手术刀遗漏在患者腹中的情况,这个时候如果手术刀能报警,就能降低医疗风险。另外医院的很多医疗设备都非常昂贵,有了定位监控功能,就可以保障他们的安全。如果将标签贴在药品上,然后放到公共数据库中,那么患者或者医生都可以从数据中进行查询,并且辨认真伪。还可以用物联网技术开发智能药箱,这个药箱里面会记录药品的服用方法和剂量以及服用的注意事项。节约医生的时间,可以实现患者自助服药。
3.2医院信息管理
3.1.2物联网在医院网络信息化管理中的建设情况医院资产是医院发展的“高速公路”,其管理水平是医院科技发展水平和市场竞争能力的重要标志之一,目前,很多医院都引入了物联网技术,建立医院网络信息化系统,此系统可以实现门诊信息化管理,药品信息化管理,住院系统信息化管理等功能。并且通过一卡通可以将整个模块联系起来,而且现在大部分都对一卡通有所了解。
4物联网在医院网络信息化管理中的问题与对策
物联网在医院网络信息化管理中有了一定的发展,但是现在还存在很多的问题。
4.1顶层设计不规范
现代医院需要利用一些优秀的信息技术例如物联网技术,对医院资产的购置、安装、使用等进行动态管理,提高资产的利用率。虽然大部分医院都开始使用物联网技术来管理信息,但是也只是应用了很小的一部分功能,例如一卡通,无线护理。对于物联网的顶层并没有应用到实处,像监控、定位、智能追踪这样的功能大部分医院都没有,加上资金不足,而物联网的研究需要比较先进的设备,这些设备又比较昂贵,很多医院舍不得投入,致使很多功能实现不了。当发生药品以及贵重数据丢失时候,不能及时追踪,所以也挽回不了损失。
4.2缺乏认可
有很多年老的医生由于接受计算机的能力慢一点,所以不想去使用它的功能,而对于年轻的医生和护士来说,有时候系统容易瘫痪或者比较卡,也不愿意使用。再加上信号不稳定,记录就显示的不完整,影响了工作效率,甚至还耽误工作,所以缺乏认可度。物联网需要借助于互联网,而只要有网络,就会存在网络安全的问题,可能会导致信息泄露,这些泄露的信息如果被不法分子借用,就可能导致严重的后果。
4.3解决方案
首先要重视物联网的顶层设计,全面实现网络信息化管理,物联网建设是一个长期复杂的过程,需要加大人力物力的投入,需要多渠道融资,加大对物联网的建设。医院可以通过政府,一些赞助企业来加大投入,最终实现双赢的目标。其次引进先进的物联网技术,真正实现监控、定位等功能,这样可以拓展应用到医院的各个领域。再次要对医院的工作人员进行培训,提高技能,增强认可度。医院信息化建设的目标是建立一个智能有效的医院环境,医院里的医院,护士,管理人员,甚至保安等希望都能通过短期的培训,迅速的融到这个系统中,能够会使用医院的各种资源。
5总结
目前,医疗信息化在全面普及的过程中,由于门诊业务复杂,各科室之前缺乏合作共享,造成患者信息不能及时录入,医生在调阅这些信息的时候就存在困难,而物联网技术有助于实现医院的网络信息化的智能管理,在实现信息资源共享的同时,提高了义务人员的工作效率,缓解了就诊难的问题,也缓解了义务人员的工作压力。但是由于很多方面都限制了物联网的发展,所以需要继续努力。希望在不久的将来,物联网能够带来更长久的利益。
参考文献
[1]郭莉.移动医疗在养老领域的投资机会分析[J].中国科技投资,2014(24):45-51.
[2]陈金熊,王海林.迈向智能医疗[M].北京:电子工业出版社,2014.472.
[3]李劼,周鸣,董立波等.物联网行业中的智能医疗应用[J].移动通信,2011(15):22-25.
关键词:物联网;实验设备; RFID;管理系统
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2012)30-7381-03
1 高校实验设备管理的特点及问题
1.1 特点
随着国家对高校实验室建设的不断投入,各个高校的实验室数量不断增加,实验设备资产也日益增多,几千万甚至上亿实验设备资产的高校不在少数。这样高速的发展给实验设备的管理工作直接带来了巨大的压力和挑战。如果还是使用传统的手工统计、纸质文件记录存档这样主要依靠人力来进行管理的方式已难以满足现代实验设备管理的需求。如何准确、实时和高效的管理实验设备成为很多高校急需改善和解决的重要问题之一。
1.2 问题a
1.2.1 实验设备管理相对独立,难以做到资源共享
各院系的实验设备多以供本院师生使用为主,使用和管理上相互独立,彼此之间也难以了解设备详细情况。这就可能造成各院系之间的实验室资源分配不平衡,使得有的院系设备使用率较低甚至闲置而有的院系的设备资源却极为短缺。校级职能部门也因无法实时掌握各院系的实验设备状态,从而无法及时进行宏观的把握和调配。
1.2.2 实验设备使用情况难以统计
实验设备的使用情况多以手工登记为主,统计方式简陋而繁琐,可能存在疏漏甚至造假,不利于准确全面的反映设备使用情况。
1.2.3 实验室队伍不稳定
实验室队伍不稳定、流动性较大且缺编情况严重[1]是一个普遍存在的问题。如果在实验室人员变动时没有及时做好相关材料的移交,则有可能造成设备管理上的混乱甚至造成设备的遗失。同时新上岗的设备管理人员,在管理岗位上因得不到相关培训,所以工作能力有限且缺乏规范性。如果没有一套清晰的管理的思路,也容易造成短期的工作上的混乱。
2 物联网及其关键技术
2.1 物联网简介
现在物联网是指把所有物品通过射频识别RFID、传感器、红外感应器、全球定位系统GPS等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理的一种网络,也是指通过信息传感设备,按约定的协议实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。其主要特征是通过信息传感设备等方式获取物理世界的各种信息,结合互联网、通信网等网络进行信息传送与交互,采用智能计算技术对信息进行分析处理,从而提高对物质世界的感知能力,实现智能化的决策和控制 [2] 。
2.2 关键技术介绍
无线射频识别即RFID(Radio Frequency Identification)技术,又称电子标签,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。经过多年的发展,RFID技术已经日趋成熟,它作为物联网的重要组成部分之一,被广泛应用于物流管理、图书管理、门禁系统等行业领域。这种非接触式的自动识别技术,应用到实验设备管理中可以极大的提高管理效率。对于设备的清点、定位以及外借等工作可以起到事半功倍的作用。
RFID系统主要包括标签、读写器和应用软件三部分。标签进入磁场后,接收读写器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息,或者由标签主动发送某一频率的信号,读写器读取信息并解码后,送至中央数据分析模块进行有关数据处理[3]。因此管理者只要持有一台小巧的标签读写器即可对实验室一定范围内的所有带RFID标签的设备进行快速清点和定位工作。在几部分组件中,标签是数量最大的部分,标签的质量好坏直接影响整个系统性能。常用的标签有低频、高频、超高频等多种技术。在几种不同频段的标签中,超高频标签最为适合大量设备的管理。因为它阅读距离大、作用范围广、数据传送速度快、数据保存时间长,且可单次批量读取多个电子标签。
实验室的环境监控对于实验室的设备管理也是重要的环节。一些对温度、湿度等环境参数比较敏感的实验室或库房需要此类的传感器进行监控,实时掌握室内的温湿度情况,并通过相应设备的联动来进行微调。以此来保证实验设备能在良好适宜的工作环境中长期运作或存储。
3 基于物联网技术的实验设备管理系统分析与设计
3.1系统功能模块设计
系统可采用以JAVA为核心的系统,支持跨平台的应用,整个系统的建设要符合数据层、应用层和Web层分开的系统三层架构体系。可以在任何一层进行更方便的应用扩展,应用的开发采用组件的技术,通过组件快速实现个性化和灵活的应用。
在应用层管理员可以根据实际情况自由设置实验室,并向其中添加实验设备。因数据层开放了与固定资产系统的数据接口,所以也可从其他系统导入设备信息。设备的日常管理和租借主要依靠设备查询、租借管理、保修管理和环境监控模块来完成。数据统计模块为用户提供了一个对设备不同信息的统计报表,便于对工作做出总结和思考。
用户在终端可通过WEB层使用浏览器便捷的对实验设备管理系统进行访问;应用层支持标准的J2EE中间件,可以选择企业级中间件WebSphere或WebLogic等;底层数据层充分运用关系数据库的事物处理能力和检索能力,在数据库之间通过数据网关实现信息交互和索引的创建,对底层数据的访问采用统一的数据接口,提供了与其他系统数据库如固定资产管理系统等的对接可能。对用户来说没有多种不同数据需要分别处理,是一个统一的数据平台。
3.2 网络拓扑组成
根据实验设备管理工作的特点及需求,以物联网技术为支撑,采用如图2所示的网络拓扑结构。WEB应用服务器和数据库服务器主要作为实验设备管理系统的部署平台,必要时可通过服务器集群的方式做冗余及负载均衡。管理者通过采用手持RFID读写器扫描,可定期实时的匹配实验设备的电子台帐,并且在客户端还配备了RFID标签打印机,根据用户定义好的编码规则,为实验设备等其他资产打印RFID标签,实行电子化管理和电子化盘查。实验室整体环境则由环境参数传感器进行实时监控。安检门禁是整个实验室的安全边界控制,通过对进出实验室的设备进行RFID标签扫描来达到安全管理的目的。
4 总结和展望
物联网技术在高校实验设备管理中的应用是个具有长远意义的研究课题。本文基于物联网的特性和高校实验设备管理的特点及需求,主要分析研究了高校实验设备管理系统的应用方案。但总体研究偏理论化,实践不够。不过却表达了作者做为实验工作第一线上的实验人员,迫切的希望能通过这样的系统将实验室相关工作变得更加科学规范的心愿。相信随着我国高校实验室的不断建设以及物联网技术的发展,这种需求会变得更加强烈,这种应用会变得越加广泛和成熟。
参考文献:
[1] 尹立苹,刘雁红.大型仪器管理中存在的问题及其对策[J]计量与测试技术,2008(1):63-64.
[2] 高常水.我国物联网技术与产业发展研究[J].中国科学基金,2012(4):205-209.
关键词:校企合作;物联网工程;培养方案;现代学徒制
一、应用型人才培养校企合作的必要性
践行教育服务社会的理念,结合现有部分本科院校的转型方针,我校确定为应用性本科院校,物联网工程专业对人才培养的定位是培养适应我国现代化建设需要,掌握物联网专业的基本理论、基本知识和基本技能,具备传感和射频技术、通信技术、网络技术的专业知识,具有一定的创新意识,德、智、体、美全面发展,能在企事业单位从事物联网领域相关的技术研发、工程设计,工程应用系统的维护、管理、服务等岗位的应用型工程技术人才。
实践环节在总学分中高达30%以上。为了培养符合社会要求的应用型人才,落实培养方案,校企合作势在必行[1]。在合作理念上,按照“专业对接行业、实训扎根基地、科研结合产学、项目推进创新”的基本思路,广泛开展与企业的实质性对接;在合作原则上,坚持互惠共赢、优势互补、资源共享,整合校内外两种资源,提升合作实效;在合作机制上,建立导向机制,以就业为导向,把培养高素质应用型人才、服务社会作为首要任务。
二、校企合作的意义
(一)通过校企合作,共同确定专业人才培养目标。通过校企合作对培养规格进行准确定位,利于更好发挥培养目标在专业建设和教育教学中的目标牵引作用[1]。校企合作模式主要是共同制定人才培养方案和专业教学计划,共同开发课程,共建校内外实习实践基地和科研研发基地,共建专职老师与兼职老师相结合的双师结构教师队伍。让企业行业全程参与学校人才培养方案和计划的调整、优化,参与专业课程的研究与开发。产教融合,创新应用技术人才培养模式,把产教结合作为应用型人才培养模式改革的重要切入点,以此带动培养方案的建设与调整,引导课程设置、教学内容和教学方法改革,构建了“双主体”育人的人才培养模式。
(二)校企一体化培养“双师”结构教学团队。教学团队建设是培养既有高校教师资格的专业职称,又有职业资格和技能等级证书、较强实践操作能力的“双师”结构师资队伍。在开辟渠道和实现人员双向交流的基础上,为教师到企业见习锻炼、挂职实践、参与员工培训提供平台,也为聘请企业经验丰富的实践专家来学院兼课任课、当好实训实习指导教师、参与监控人才培养的教学过程和量化评价教学质量创造条件,建立教学团队的建设机制和素质提升机制。
(三)以就业为导向的课程设置,实施订单培养。企业可为学校提供实训基地和实训设备,并接受师生见习和实习,服务专业面向产业,也为学校面向社会推行“订单式”教育提供了基础。同时通过校企合作实行订单培养模式,根据企业需求实现订单培养,在企业、学生互选的前提下,签订定向培养协议;在确保通识教育、学科基础课程和学科专业课程教学的前提下,根据企业需求,安排企业急需专业理论课程或实践教学环节;在确保毕业生教学质量的前提下,将毕业实践与企业试用期打通,使学生尽快地融入企业生产。通过校企合作,增强专业建设与地方产业行业发展的契合度和依存度,提高专业对地方经济社会发展的参与度与贡献率。
三、现代学徒制校企合作方式探讨
(一)现代学徒制在校企合作的作用。现代学徒制在有些职业院校开始推广,是校企合作的一种方式,以培养学生为核心,以专业的课程为纽带,以学校的老师和企业工程师深人合作为支撑的人才培养模式。在实施的过程中改变了以往理论与企业具体的实践相脱节,理论知识与企业对人才要求能力相割裂、学校教学场所与项目实际开发实际情境相分离的局面,从而实现人才培养模式的一次改革。在人才培养的实践环节中实施实施现代学徒制,让学生采用学校与企业的交替式学习和项目开发,在学校学习理论知识,在企业接受培训,实现理论到实践,以解决实践的问题再来学习理论,提升了学生的就业能力。
(二)现代学徒制的意义。重要的意义有三个方面,一是根据学生的个性差异和对不同行业的熟悉程度,实现因材施教,学徒制是一种教师和学生就像师傅和徒弟一样,针对具体的实践问题面对面的教育指导的方式,从而加强了老师和学生的相互了解,实现了对学生的能力有针对性地培养和教育,有利于摸清学生的理论知识或实践薄弱环节,实现因材施教的针对性的培养。二是提高应用型本科高校学生学习的兴趣,学生部分时间在企业接受培训,边学习理论知识,边做项目,从而实现了
CDIO的教学方式,学生更有兴趣达到更好的效果。情景教学提高了学生学习的主动性,从被动者变成主动者,最大限度地参与学习过程,使学习的效果和学习的意愿达到最强。三是学生有较好的就业前景,通过学徒制培养,很多学生的理论水平和实践能力得到提高,在项目实践中自己的优势得到发挥,通过真实具体的项目使其学习更有指向性和社会性,为学生今后走向社会奠定了基础,在毕业时可以被与专业对口的企业录用。
(四)深化校企合作实施办法分析。依托湖北省或武汉市物联网重点产业和相关行业,通过准确定位实现校企合作,其校企共建物联网工程专业人才培养目标和规格流程图如图1所示。
(一)湖北物联网企业分析。湖北省物联网产业发展,创建了“智慧光谷”――“武汉・中国光谷物联网产业技术创新联盟”,成立武汉物联网联盟的宗旨,就是要加强产业链上下游的技术合作,以获得物联网关键技术突破,扩大物联网在湖北的推广应用,打造湖北省新的千亿元产业。结合武汉特大城市以及“两江多湖”的特点,启动智能交通、智能湖泊、智能城管、智能小区、智能电网、智能商贸、智能物流等物联网示范工程,通过建立物联网子系统,节约社会资源,提高工作效率和生活质量,减低碳排放,同时促进本地物联网企业发展壮大。通过示范工程探索完善的运作模式,形成长效运作机制,将武汉打造成国家物联网应用示范重点城市。分析企业的特点和用人需求,与相关企业建立良好的校企合作关系。
(二)实行“双导师制”。在学生入学后,尽量能为每个学生配备学校导师和企业导师,两个导师根据学生个性,对学生进行精雕细琢,培养学生的创造力;同时通过导师的言传身教,让学生学习做人做事的道理,导师制使教师、师傅和学生间交流频繁,更有利于学生的全面发展。学生的成绩评价由校企双方按照一定比例确定,学生在校期间的理论课学习成绩,由任课教师评价;在企业实习期间的成绩按照企业导师占60%,学校导师占40%的比例,实习期间的表现和实习结束后的效果都可以作为评价指标。
(三)教学时间安排。学生的学习是在企业中的实训和课堂上的学习有机结合,一般实行校企合作、工学结合的形式。以四年学制计算,学生2/3的时间在学校学习理论知识,1/3的时间在企业接受培训。采用大一到大三每学期20周,其中16周在学校学习理论知识和基本技能,4周在企业实习,大四一整年都在企业实习,学生在前三年的时间内在学校、企业进行“项目实训”或“轮岗实训”,最后一年到相关的企业进行“顶岗实习”,顶岗实习过程同时完成毕业设计。
(四)实习基地的建设。在校企合作的另一方面,企业要投入大量资金以提供足够先进的生产设备和实际训练所需的原材料,以供学生实践学习用,并且能够提供足够的岗位让学生实践,包括技术力量、实训设备、实训场地等;同时学校也为企业提供技术力量,人力和专业技术知识,共同推进产学研的结合,进一步加强校外实习实训基地建设,如增强校企联合,加强实习、实践教学基地建设。在坚持“产学研相结合”、“互惠互利、双向受益”的原则下,学校为基地企业解决生产问题,优先提供毕业生,企业为学校提供良好的实习教学基地。每个实习基地都聘请了本科以上学历,具有一定理论、实际工作经验的校外指导教师,同校内指导教师共同完成实践教、学任务,将课堂教学和实际工作有机结合,让学生在企业生产一线岗位接受职业指导和训练,了解职业有关的各种信息,加深对自己所学课程的认识,提高理论学习的主动性和积极性,有助于学生就业的选择。
四、总结
通过校企合作,共同确定专业人才培养目标,培养“双师” 结构教学团队,实施订单培养;在实践环节实施过程中引用现代学徒制,让学生采用学校与企业的交替式学习和项目开发,在学校学习理论知识,在企业接受培训,实现理论到实践,以解决实践的问题再来学习理论,提升了学生的就业能力;共建实习基地,产学研结合,深化校企合作。校企合作实现了应用新本科人才的培养。
参考文献:
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完善平台功能,突出平台服务
2014年,天津农业物联网平台以“完善功能、突出服务、产业运营”为目标,制定数据规范、加强内容建设、扩大服务对象。在技术方面,开发平台在线视频系统,实现大华、海康和天地伟业等主流视频监控设备的接入服务支撑,完善接入平台数据和系统接入数据的接口标准和规范,研究制定平台架构设计标准和平台大数据中心建设方案。在应用方面,集成和移植“放心菜基地信息管理系统”、“市场价格监测预警系统”等应用系统;开发设施农业物联网通用管理系统、设施蔬菜智能识别与监测预警系统、农药监管系统等应用系统;开展了梦得奶牛数据管理系统、多兴农庄市民菜园远程监控和久玖养殖合作社养鱼自动饲喂控制系统等应用试点建设。在平台运维方面,充分借助首都资源,与有关大型企业研究制定平台运营机制,推进平台可持续发展。
平台涵盖了市场价格、遥感、知识规则等领域数据库17个,集成各类农业应用系统182个。其中天津本地应用系统44个,集成中科院各类应用系统138个,进一步完善视频和数据在线系统功能,实现了25个基地传感数据的在线采集,实现16个基地、21路数据视频接入。
强化产业效益,加强基地建设
实施的农业生产经营物联网智能化控制与管理工程取得阶段性成果:在试验基地建设上,目前已实施了三批核心基地建设项目,建设核心试验基地20个,总面积1.5万余亩,开展了约2000亩大田、1200栋节能温室、7万平方米工厂化养殖车间、170万平方米养殖水面、30多个大型企业牧场及养殖场示范应用。涉及大田作物、设施蔬菜、种羊、种猪、肉牛、肉鸡、海水鱼、淡水鱼、南美白对虾等种类。同时,以大顺园林、梦得奶牛、博汇瑞康为代表的一批企业,自主引进国外先进的物联网技术与设备,实现生产流程自动化、生产管理现代化。这些试验基地覆盖了天津市10个农业区县和天津主要农业产业,针对全市主要农产品生产和全部农业区县都起到了示范引导作用。
通过深入总结试验基地的建设内容与应用类型,构建了三类技术应用模式,一是农业生产环境信息监测与采集,通过监控设备和高清视频展示,实现生产现场数据的采集、传输,将各类预警、市场、栽培知识信息通过电脑、手机、Pad终端设备发送给用户,目前20个基地均具备上述条件。二是农业生产智能化控制与管理,在信息监测采集的基础上,实现智能灌溉、智能补光、智能卷帘、自动饲喂、自动投饵等功能,目前12个基地均具备上述功能。三是生产基地电商化,以静海多兴庄园作为示范样板建设集生产、销售、物流于一体的物联网全产业链应用,打造“3+1工程”,建设“产前”园区资源管理、“产中”智能生产管理、“产后”O2O电子商务营销管理,以及农产品质量安全溯源管理,对园区资源、生产、加工、包装、仓储、销售、物流、溯源等各个环节进行标准化管理,实现园区农产品从生产到市场销售等全程监控。
推进电子商务,实现“网农”对接
这方面的工作,主要体现在以下四个方面:一是扶持培育了“食管家”、“津农宝”、“优农乐选”、“网通电商”等多家本地电商企业,以及“蓟县农品”、“际丰蔬菜”、“北辰双街电商村”等一批农产品网上交易应用试点。二是研究制定《关于组织开展农产品电子商务示范工程的实施意见》和《关于组织开展农产品电子商务示范企业评选办法》,并拟近期印发,为推进示范工程建设和发展提供指导依据。三是组织开展电商培训和宣传。结合农业物联网建设,会同市商务委组织开展了“网农对接活动”,积极做好政府的“桥梁”作用,鼓励和引导农业企业、合作社及产品开展网上营销,市发改委和市工信委等有关部门负责人、100多家农业企业、合作社和12家电商企业和应用示范企业参加了活动,农业企业、合作社与电商企业现场签订近50个合作意向,签订金额100万元。四是组织开展调研工作。对有农业的区县农业企业、合作社及产品进行电子商务应用情况调查,摸清底数,研究制定农产品网上交易规范和标准。
开展理论创新,建设标准体系
开展天津农业物联网产业理论研究。天津市把理论驱动作为区试工程的重要抓手,组织多方专家对区试工程进行了系统地理论研究,高度重视理论引进与创新,为区试工程的快速推进提供了坚实的理论基础。
加强天津农业物联网标准体系建设。一是加强合作,制定建设规划。与天津市市场与质量监督管理委员会合作开展标准体系建设规划的研究与编制工作,以构建天津农业物联网标准体系建设规划为目标,全面梳理农业物联网领域的相关标准,做好整体布局、系统谋划和顶层设计,初步构建了层次分明的农业物联网标准体系框架,明确农业物联网发展的急需标准和重点标准。着重急需基础共性标准、关键技术标准和重点应用标准几方面。按照信息生成、传输、处理和应用的原则,农业物联网可分为感知层、传输层、处理层和应用层4个层面。选取大田种植、设施园艺、畜禽养殖、水产养殖、农产品流通管理及追溯5个有代表性的农业应用领域。开展了天津农业物联网标准体系建设规划框研究。标准体系建设框架与规划目前已初步形成。二是加大培训力度,深化标准理念。三是落实项目资金,确保顺利实施。安排专项资金对农业物联网标准制定项目进行补助;2014年共落实项目补助资金100万元,用于农业物联网标准体系规划编制和9个应用技术标准的制定。2015年农业物联网标准体系建设市补资金正在落实中。