發(fā)布時(shí)間:2023-10-11 17:26:13
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫(xiě)作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)入門(mén),期待它們能激發(fā)您的靈感。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);教學(xué)改革;教學(xué)實(shí)踐;考核
作者簡(jiǎn)介:聞繼偉(1981-),男,江蘇無(wú)錫人,江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院,講師。(江蘇 無(wú)錫 214122)
基金項(xiàng)目:本文系江南大學(xué)青年科研基金資助項(xiàng)目“基于T-S模型的非線(xiàn)性系統(tǒng)滾動(dòng)時(shí)域控制與濾波研究”(項(xiàng)目編號(hào):JUSRP11233)的研究成果。
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A?????文章編號(hào):1007-0079(2012)34-0080-02
物聯(lián)網(wǎng)自誕生以來(lái),就引起了人們的極大關(guān)注,它將新一代的信息技術(shù)充分運(yùn)用于各行各業(yè)之中,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化、信息化的手段將人類(lèi)生存的物理世界和網(wǎng)絡(luò)信息空間有效互聯(lián),形成“物聯(lián)”。物聯(lián)網(wǎng)不是某一門(mén)學(xué)科發(fā)展到一定階段自然衍生出的一門(mén)新的分支學(xué)科,有相對(duì)完整、獨(dú)立的體系,而是新興的、聚合性的應(yīng)用技術(shù),涵蓋了諸多學(xué)科的知識(shí),具有形式多樣、技術(shù)復(fù)雜、牽涉面廣的特點(diǎn),且本身還在不斷發(fā)展和完善中。
“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論”作為一門(mén)新的基礎(chǔ)課程,雖開(kāi)設(shè)不久,在教學(xué)過(guò)程中已存在不少問(wèn)題,導(dǎo)致很多學(xué)生一方面心有諸多疑惑,另一方面又對(duì)這門(mén)課程不夠重視。如何合理開(kāi)展教學(xué)改革,提高“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論”課程教學(xué)的質(zhì)量,使其符合大一新生的培養(yǎng)要求,切實(shí)能使學(xué)生有所收獲,已成為該課程教改亟待解決的問(wèn)題。為此,本文首先分析了“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論”課程的特點(diǎn),然后分別從內(nèi)容、方法、實(shí)踐和考核等幾個(gè)方面分析了課程教學(xué)中存在的問(wèn)題,并提出了相應(yīng)的解決方案。
一、“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論”課程的特點(diǎn)
物聯(lián)網(wǎng)是一次技術(shù)革命,代表未來(lái)計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的走向,其發(fā)展依賴(lài)于諸多工程領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新,[1]遍及日常家居、智能交通、節(jié)能環(huán)保、科學(xué)研究、公共衛(wèi)生、工業(yè)監(jiān)控、健康護(hù)理等多個(gè)領(lǐng)域,因此更強(qiáng)調(diào)工程應(yīng)用。該課程內(nèi)容豐富、涉及面廣,涵蓋了自動(dòng)控制、信息技術(shù)、微電子和計(jì)算機(jī)等學(xué)科,因此有必要在學(xué)生進(jìn)入具體學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)之前,讓其對(duì)物聯(lián)網(wǎng)有宏觀上的了解,建立對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的基本認(rèn)識(shí),為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。
目前,我國(guó)政府也高度重視物聯(lián)網(wǎng)的研究與發(fā)展,2009年,總理在視察無(wú)錫時(shí)強(qiáng)調(diào)選擇新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)的重要性,提出了“感知中國(guó)”的戰(zhàn)略構(gòu)想,表示要大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。[2]因此,物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生掌握物聯(lián)網(wǎng)基本原理及其應(yīng)用對(duì)其今后就業(yè)或進(jìn)一步從事相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究具有十分重要的意義。
二、“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論”課程教學(xué)中存在的問(wèn)題
1.教材內(nèi)容涉及面較廣,授課學(xué)時(shí)相對(duì)較少
本課程以江南大學(xué)彭力教授編寫(xiě)的《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論》作為教材,全書(shū)共10章,涉及物聯(lián)網(wǎng)概述、RFID技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)單片機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)、遠(yuǎn)程通信技術(shù)、智能信息處理技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用等方方面面。[3]
鑒于這門(mén)課程本身的特點(diǎn),如果沒(méi)有相當(dāng)?shù)墓こ探?jīng)驗(yàn),授課時(shí)勢(shì)必以描述性的內(nèi)容居多,容易使學(xué)生產(chǎn)生厭倦情緒。且由于課程僅有16個(gè)課時(shí),很多內(nèi)容只能如蜻蜓點(diǎn)水般一帶而過(guò),這樣就會(huì)導(dǎo)致部分內(nèi)容講解不透徹,教師飛快的講,學(xué)生卻反映聽(tīng)不太懂,一知半解,始終只有一些朦朧模糊的概念,收不到良好的教學(xué)效果。
2.教學(xué)與實(shí)踐脫離,學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí)
盡管在編排教材時(shí)編者安排了關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的章節(jié),教師在制作PPT時(shí)也加入了眾多圖文并茂的內(nèi)容,然而在講解基本原理時(shí)又回歸到了傳統(tǒng)的教學(xué)模式,把重點(diǎn)放在講授原理上,且限于課時(shí),往往有所疏漏,至于實(shí)踐環(huán)節(jié)則幾乎忽略不計(jì)。雖然學(xué)生通過(guò)死記硬背可以掌握一些知識(shí),但也只是為了應(yīng)付考試,這并不是我們?cè)O(shè)置這門(mén)入門(mén)課程的初衷。
3.考核形式單一
在目前的教學(xué)模式下,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果通常是由考試來(lái)衡量,考核的角度主要是知識(shí),而忽略了能力和品質(zhì)。盡管教師主觀上并不希望出現(xiàn)這樣的局面,但閉卷形式本身的局限性成了決定性的因素;同時(shí),以往考核只注重標(biāo)準(zhǔn)化,而忽略了學(xué)生對(duì)問(wèn)題有不同的理解、看法。這種傳統(tǒng)平面式的教學(xué)考核制度,使被衡量對(duì)象的真實(shí)成績(jī)得不到確認(rèn),從而使學(xué)生產(chǎn)生了對(duì)考核的失望與迷惘。
目前,本課程的考核形式仍為筆試,考核成績(jī)滿(mǎn)分為100分,60分為及格。其中平時(shí)作業(yè)成績(jī)占考核成績(jī)的40%,期末考試成績(jī)占考核成績(jī)的60%。這種考核方式簡(jiǎn)單、易于操作,也能在一定程度上檢驗(yàn)學(xué)生掌握書(shū)本知識(shí)的情況,但同時(shí)也比較片面、死板,導(dǎo)致學(xué)生輕視實(shí)踐、不能理論聯(lián)系實(shí)際和解決實(shí)際問(wèn)題。
三、關(guān)于“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論”課程教革的幾點(diǎn)設(shè)想
上文分析了“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論”課程的教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題,筆者結(jié)合自身在教學(xué)實(shí)踐中的實(shí)際情況,總結(jié)教育教學(xué)方法,就本課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、課余實(shí)踐和考核方式提出了一些改進(jìn)的設(shè)想。
1.合理編排教學(xué)內(nèi)容,源于課本但要高于課本
物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)涵豐富,但經(jīng)過(guò)深入分析,仍可將其劃分為四大部分:[4]一是傳感網(wǎng)絡(luò),即以二維碼、射頻標(biāo)簽、傳感器、智能終端等為載體標(biāo)簽事物;二是傳輸網(wǎng)絡(luò),即通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)等傳輸數(shù)據(jù);三是處理網(wǎng)絡(luò),即通過(guò)網(wǎng)格云計(jì)算等計(jì)算網(wǎng)絡(luò)工具實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理;四是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò),即通過(guò)手機(jī)、PC機(jī)等終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用。這四大部分相對(duì)獨(dú)立又相互聯(lián)系,每一部分本身又蘊(yùn)含著豐富的內(nèi)容,在相對(duì)較短的學(xué)時(shí)內(nèi)不可能實(shí)現(xiàn)融會(huì)貫通,這里涉及到廣博與精深對(duì)立統(tǒng)一的問(wèn)題。考慮到這門(mén)課程屬于入門(mén)課程,不妨以理解基本概念、基本原理為主,對(duì)于一些專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)的知識(shí)不用太過(guò)苛求,可留予后續(xù)課程。這就猶如挖井一般,只有口子開(kāi)得大,才能挖得深。本課程教學(xué)的目的在于讓學(xué)生全面了解物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)所涉及的概念、原理、技術(shù)、應(yīng)用等整體知識(shí)概貌,以便于日后選擇一個(gè)專(zhuān)業(yè)方向展開(kāi)更為深入、細(xì)致的學(xué)習(xí)。
為了使授課不致于因?qū)挿憾饔谀w淺,在講解各部分內(nèi)容時(shí)都應(yīng)盡量結(jié)合實(shí)際問(wèn)題。首先給出其產(chǎn)生背景,使學(xué)生知其然更知其所以然,以此激發(fā)學(xué)生的聽(tīng)課熱情與積極性。以介紹RFID技術(shù)為例,RFID遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別技術(shù)在崗?fù)な勘鴺屩Х罁尡I系統(tǒng)中已經(jīng)得到了成功的應(yīng)用。士兵的槍支上安裝有一個(gè)有源電子標(biāo)簽,該標(biāo)簽不斷地主動(dòng)向外界發(fā)出信號(hào),當(dāng)信號(hào)被安裝在崗?fù)ど戏降淖x卡器讀到之后,就進(jìn)行信息處理,通過(guò)轉(zhuǎn)換器傳到后臺(tái)監(jiān)控中心,后臺(tái)監(jiān)控中心有一系列的軟件控制體系,再配合報(bào)警系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的報(bào)警。
此外,還可以在課堂上安排一些與物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的趣味小故事,以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如美國(guó)麻省理工學(xué)院的科學(xué)家開(kāi)發(fā)了一款新纖維材料,可制成有聽(tīng)覺(jué)的衣物。利用這種材料做成的衣服能夠監(jiān)測(cè)外界的聲音,還能自行發(fā)出聲音,而且這種衣服還可以實(shí)時(shí)記錄演講,或是用于監(jiān)測(cè)使用者的身體狀況。
2.改進(jìn)教學(xué)手段,活躍課堂氣氛
改進(jìn)教學(xué)方法,提高教學(xué)效率,要根據(jù)教材內(nèi)容、教學(xué)要求、教學(xué)手段和教育對(duì)象等因素而定。在教學(xué)手段上,可借助于多媒體教室和教學(xué)課件。值得注意的是,切忌照搬教科書(shū)內(nèi)容,教師的講課應(yīng)來(lái)源于課本但是要高于課本,教師每年講課的內(nèi)容都應(yīng)緊跟學(xué)科前沿的發(fā)展變化,因此,教師首先應(yīng)當(dāng)是個(gè)學(xué)者,能夠享受挑戰(zhàn)和創(chuàng)新的樂(lè)趣,而且能與學(xué)生進(jìn)行有說(shuō)服力的交流。其次如果條件許可,可以結(jié)合多媒體、傳感器實(shí)物來(lái)教學(xué),淡化理論推導(dǎo),注重應(yīng)用實(shí)例。[5]
此外,為了在課堂上能更好地啟發(fā)學(xué)生思考,在利用現(xiàn)代多媒體手段的同時(shí),要注意調(diào)整講課節(jié)奏,不能一味地翻PPT,滔滔不絕,海闊天空,要注意學(xué)生聽(tīng)課的表情,通過(guò)課堂提問(wèn)等方式,即時(shí)了解學(xué)生情況。采用板書(shū)也可以適當(dāng)緩和講課節(jié)奏,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)與現(xiàn)代教學(xué)方法的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),以收到最好的教學(xué)效果。
3.適當(dāng)安排課外實(shí)踐活動(dòng)
物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)剛形成不久,課程中實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目并不多,學(xué)院購(gòu)買(mǎi)的傳感器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以傳感器實(shí)驗(yàn)箱為主。為了彌補(bǔ)課時(shí)不足帶來(lái)的缺憾,可以鼓勵(lì)學(xué)有余力的學(xué)生獲取自己動(dòng)手操作的機(jī)會(huì),通過(guò)接觸實(shí)物,獲得各種直觀感受,提高學(xué)習(xí)的興趣,有利于更深刻地理解所掌握的知識(shí)和技能,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生熱愛(ài)勞動(dòng)、吃苦耐勞的精神。
要適當(dāng)轉(zhuǎn)變教學(xué)策略,課堂教學(xué)的模式化往往無(wú)法避免,很多教師,尤其是剛走上講壇不久的新教師,往往機(jī)械地重復(fù)教科書(shū)中的知識(shí),將復(fù)雜的腦力勞動(dòng)變成了簡(jiǎn)單的體力勞動(dòng);而課外實(shí)踐活動(dòng)完全不同于課堂教學(xué),它與工程實(shí)際相結(jié)合,教師與學(xué)生親密接觸,在活動(dòng)中會(huì)遇到很多意想不到的問(wèn)題,有時(shí)教師也不盡了解,這時(shí),教師切忌不懂裝懂,“弟子不必不如師,師不必賢于弟子”,教師也是學(xué)習(xí)者,應(yīng)和學(xué)生共同學(xué)習(xí)、研究,做到教學(xué)相長(zhǎng)。
4.改變考核方式,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)
本課程是概論課程,考核方式可以不拘泥于傳統(tǒng)的筆試,隨著教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的變化而變化,讓學(xué)生將所掌握的知識(shí)與個(gè)人技能水平充分發(fā)揮出來(lái)。不要片面追求卷面分?jǐn)?shù)的高低,而應(yīng)注重對(duì)學(xué)生能力的考查。可以采用以卷面考核為重點(diǎn),學(xué)生自評(píng)、小組互評(píng)、教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的多元化評(píng)價(jià)體系。筆試是為了促進(jìn)學(xué)生更好地鞏固所學(xué)知識(shí),克服概念混淆,增強(qiáng)邏輯思維能力,同時(shí)也可以了解教學(xué)中的薄弱環(huán)節(jié),以便今后改進(jìn)和完善;學(xué)生自評(píng)、小組互評(píng)、教師評(píng)價(jià)則是為了體現(xiàn)民主與公平原則,引導(dǎo)學(xué)生重視理論聯(lián)系實(shí)際,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力有著重要作用。
四、結(jié)語(yǔ)
高等學(xué)校教學(xué)改革的目的是為社會(huì)培養(yǎng)“高層次、高素質(zhì)、多樣化、創(chuàng)造性的人才。“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論”是一門(mén)新的課程,目前課程的教學(xué)還處在摸索、創(chuàng)新階段。課程教師要善于結(jié)合自己的專(zhuān)業(yè)進(jìn)行創(chuàng)新,致力于提高學(xué)生的思維能力,去探索獲得良好教學(xué)成果的途徑和方法,為物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)學(xué)生打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),使他們更有信心應(yīng)對(duì)將來(lái)的各種挑戰(zhàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]王志良,石志國(guó).物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2011.
[2]劉云浩.物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論[M].北京:科學(xué)出版社,2011.
[3]彭力.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2011.
【關(guān)鍵詞】化肥質(zhì)量安全 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 追溯系統(tǒng)的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)的概念產(chǎn)生于1999年,普及于2005年,在中國(guó),物聯(lián)網(wǎng)也被稱(chēng)為之“傳感網(wǎng)”,2009年物聯(lián)網(wǎng)被正式列入我國(guó)國(guó)家級(jí)五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)范疇,備受全社會(huì)的矚目,由此物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了實(shí)質(zhì)性的發(fā)展,如今,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)中,化肥作為一種基礎(chǔ)的農(nóng)資產(chǎn)品,由于其行業(yè)準(zhǔn)入門(mén)檻較低、小廠加工直銷(xiāo)情況普遍,以及受氣候變化以及經(jīng)濟(jì)形勢(shì)等不定因素的影響,近年來(lái)化肥市場(chǎng)出現(xiàn)產(chǎn)能過(guò)剩、惡性競(jìng)爭(zhēng)加劇,假化肥充斥等不正常情況,化肥行業(yè)處于產(chǎn)業(yè)亟待升級(jí)的拐點(diǎn),政府部門(mén)也開(kāi)始加大監(jiān)管力度,在此背景下,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)品質(zhì)量追溯管理被各大正規(guī)化肥企業(yè)納入了質(zhì)量安全的建設(shè)中。
1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)概念
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是將實(shí)質(zhì)或虛擬的物品信息通過(guò)物品編碼技術(shù)(EPC)、射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)、激光掃描器、紅外感應(yīng)器等傳感設(shè)備以及利用全球定位系統(tǒng)將其與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)物品信息的智能化識(shí)別、傳遞和管理,近年來(lái)隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的日趨成熟,實(shí)時(shí)定位追溯、在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、調(diào)度管理、遠(yuǎn)程控制等精細(xì)動(dòng)態(tài)化管理均已成為了現(xiàn)實(shí),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大大提高了社會(huì)資源的利用率和社會(huì)生產(chǎn)力,有效地促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心技術(shù)
1.1.1 傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
傳感技術(shù)依賴(lài)于敏感材料以及工藝計(jì)測(cè)技術(shù),利用傳感器和傳感器網(wǎng)絡(luò)感知和采集目標(biāo)對(duì)象的信息,是物聯(lián)網(wǎng)信息的底層及原始信息的來(lái)源,其自身的完整性、效率性、安全性等至關(guān)重要。傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包含傳感單元、處理單元、通信單元、以及電源,其中傳感單元由傳感器和具有轉(zhuǎn)換功能的模塊組成;處理單元主要由芯片、存儲(chǔ)器、嵌入式操作系統(tǒng)組成;通信單元主要包括無(wú)線(xiàn)通信模塊,正是這些傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了信息的實(shí)時(shí)感知、采集、傳送和處理。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中傳感器相關(guān)于人的眼睛,同時(shí)負(fù)責(zé)把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠處理的數(shù)字信息,傳感器經(jīng)歷了傳統(tǒng)傳感器、智能傳感器、嵌入式傳感器的轉(zhuǎn)變,智能化、信息化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化是其發(fā)展的趨勢(shì),傳感器網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)于人的神經(jīng)系統(tǒng),負(fù)責(zé)信息的傳遞;嵌入式系統(tǒng)則相當(dāng)于人的大腦,負(fù)責(zé)信息的分類(lèi)和處理,是一項(xiàng)復(fù)雜的應(yīng)用技術(shù)。
1.1.2 射頻識(shí)別技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)技術(shù)主要是以條形碼(一維碼)、二維碼以及RFID標(biāo)識(shí)為基礎(chǔ),其中射頻識(shí)別-RFID(radio frequency identification)屬于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù),是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心,它通過(guò)射頻信號(hào)器自動(dòng)識(shí)別物體包括高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo),獲取物體標(biāo)簽中的相關(guān)信息,該過(guò)程無(wú)需機(jī)械或光學(xué)接觸,無(wú)需人工干預(yù),可應(yīng)用于各種惡劣條件下,日常生活中RFID技術(shù)應(yīng)用很廣,大到各類(lèi)門(mén)禁系統(tǒng)、質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)等、小到公交卡、餐卡、水卡、門(mén)禁卡、銀行卡、身份證都應(yīng)用了射頻識(shí)別技術(shù),RFID識(shí)別技術(shù)主要由標(biāo)簽、閱讀器、應(yīng)答器3部分組成,射頻識(shí)別標(biāo)簽具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量大、識(shí)別速度快、可重復(fù)使用、壽命長(zhǎng)、安全小巧輕便、防水防磁防偽等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代物流管理以及自動(dòng)識(shí)別領(lǐng)域中。條形碼、二維碼和RFID標(biāo)簽都屬于物品信息標(biāo)示技術(shù),本質(zhì)上都是賦予物品以一個(gè)特殊的編號(hào),經(jīng)由掃描該編號(hào)而獲知該物品的相關(guān)信息,二者之間有一定的區(qū)別,條形碼(一維碼)和二維碼是通過(guò)光學(xué)手段感知印刷的條形粗細(xì)或圖文來(lái)獲知編號(hào)實(shí)現(xiàn)標(biāo)識(shí)作用的,RFID標(biāo)簽可以說(shuō)是一維碼和二維碼的電子版本,它采用無(wú)線(xiàn)電原理,通過(guò)電磁波的載波、調(diào)制等過(guò)程來(lái)獲取RFID標(biāo)簽里的編號(hào)信息,它的優(yōu)勢(shì)在于以嵌入或附著方式來(lái)對(duì)物體進(jìn)行定位,無(wú)需近距離讀取,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)所花時(shí)間更短,安全性更高。
1.1.3 EPC編碼技術(shù)
EPC又稱(chēng)為產(chǎn)品電子代碼,是物聯(lián)網(wǎng)的重要支撐,它以RFID電子標(biāo)簽為載體,通過(guò)傳感器進(jìn)行識(shí)別,以互聯(lián)網(wǎng)為信息傳遞的媒介,EPC系統(tǒng)充分結(jié)合了射頻識(shí)別技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),為全球每一件商品建立起唯一的、開(kāi)放的標(biāo)識(shí),解決了以一維碼以及二維碼只能單次單個(gè)識(shí)別,以及障礙識(shí)別的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了物品信息在網(wǎng)絡(luò)中的交換、處理、共享以及透明化管理。
1.2 追溯管理系統(tǒng)介紹
追溯性主要是產(chǎn)品在原料、生產(chǎn)、加工以及流通各個(gè)階段中具有的正向、反向追蹤的能力,由于產(chǎn)品特點(diǎn)、供應(yīng)鏈特征、技術(shù)手段等不同,不同的追溯系統(tǒng)存在著較大差異, 隨著編碼與標(biāo)識(shí)、信息快速采集、智能決策與預(yù)警、數(shù)據(jù)交換與融合等關(guān)鍵技術(shù)的成熟,以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,追溯系統(tǒng)向著深度、廣度和精度方向深入發(fā)展,因此,從技術(shù)角度構(gòu)建起符合不同需求、集全面感知、實(shí)時(shí)傳輸、智能決策為一體的追溯系統(tǒng)已成為可能,正被各行各業(yè)所采用。
2 化肥生產(chǎn)質(zhì)量安全追溯中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用
【關(guān)鍵詞】化肥質(zhì)量安全;物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);追溯系統(tǒng)的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings)的概念產(chǎn)生于1999年,普及于2005年,在中國(guó),物聯(lián)網(wǎng)也被稱(chēng)為之“傳感網(wǎng)”,2009年物聯(lián)網(wǎng)被正式列入我國(guó)國(guó)家級(jí)五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)范疇,備受全社會(huì)的矚目,由此物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了實(shí)質(zhì)性的發(fā)展,如今,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)中,化肥作為一種基礎(chǔ)的農(nóng)資產(chǎn)品,由于其行業(yè)準(zhǔn)入門(mén)檻較低、小廠加工直銷(xiāo)情況普遍,以及受氣候變化以及經(jīng)濟(jì)形勢(shì)等不定因素的影響,近年來(lái)化肥市場(chǎng)出現(xiàn)產(chǎn)能過(guò)剩、惡性競(jìng)爭(zhēng)加劇,假化肥充斥等不正常情況,化肥行業(yè)處于產(chǎn)業(yè)亟待升級(jí)的拐點(diǎn),政府部門(mén)也開(kāi)始加大監(jiān)管力度,在此背景下,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)品質(zhì)量追溯管理被各大正規(guī)化肥企業(yè)納入了質(zhì)量安全的建設(shè)中。
1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)概念
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是將實(shí)質(zhì)或虛擬的物品信息通過(guò)物品編碼技術(shù)(EPC)、射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)、激光掃描器、紅外感應(yīng)器等傳感設(shè)備以及利用全球定位系統(tǒng)將其與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)物品信息的智能化識(shí)別、傳遞和管理,近年來(lái)隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的日趨成熟,實(shí)時(shí)定位追溯、在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、調(diào)度管理、遠(yuǎn)程控制等精細(xì)動(dòng)態(tài)化管理均已成為了現(xiàn)實(shí),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大大提高了社會(huì)資源的利用率和社會(huì)生產(chǎn)力,有效地促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
1.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心技術(shù)
1.1.1傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)傳感技術(shù)依賴(lài)于敏感材料以及工藝計(jì)測(cè)技術(shù),利用傳感器和傳感器網(wǎng)絡(luò)感知和采集目標(biāo)對(duì)象的信息,是物聯(lián)網(wǎng)信息的底層及原始信息的來(lái)源,其自身的完整性、效率性、安全性等至關(guān)重要。傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包含傳感單元、處理單元、通信單元、以及電源,其中傳感單元由傳感器和具有轉(zhuǎn)換功能的模塊組成;處理單元主要由芯片、存儲(chǔ)器、嵌入式操作系統(tǒng)組成;通信單元主要包括無(wú)線(xiàn)通信模塊,正是這些傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了信息的實(shí)時(shí)感知、采集、傳送和處理。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中傳感器相關(guān)于人的眼睛,同時(shí)負(fù)責(zé)把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠處理的數(shù)字信息,傳感器經(jīng)歷了傳統(tǒng)傳感器、智能傳感器、嵌入式傳感器的轉(zhuǎn)變,智能化、信息化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化是其發(fā)展的趨勢(shì),傳感器網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)于人的神經(jīng)系統(tǒng),負(fù)責(zé)信息的傳遞;嵌入式系統(tǒng)則相當(dāng)于人的大腦,負(fù)責(zé)信息的分類(lèi)和處理,是一項(xiàng)復(fù)雜的應(yīng)用技術(shù)。1.1.2射頻識(shí)別技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)技術(shù)主要是以條形碼(一維碼)、二維碼以及RFID標(biāo)識(shí)為基礎(chǔ),其中射頻識(shí)別-RFID(radiofrequencyidentification)屬于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù),是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心,它通過(guò)射頻信號(hào)器自動(dòng)識(shí)別物體包括高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo),獲取物體標(biāo)簽中的相關(guān)信息,該過(guò)程無(wú)需機(jī)械或光學(xué)接觸,無(wú)需人工干預(yù),可應(yīng)用于各種惡劣條件下,日常生活中RFID技術(shù)應(yīng)用很廣,大到各類(lèi)門(mén)禁系統(tǒng)、質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)等、小到公交卡、餐卡、水卡、門(mén)禁卡、銀行卡、身份證都應(yīng)用了射頻識(shí)別技術(shù),RFID識(shí)別技術(shù)主要由標(biāo)簽、閱讀器、應(yīng)答器3部分組成,射頻識(shí)別標(biāo)簽具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量大、識(shí)別速度快、可重復(fù)使用、壽命長(zhǎng)、安全小巧輕便、防水防磁防偽等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代物流管理以及自動(dòng)識(shí)別領(lǐng)域中。條形碼、二維碼和RFID標(biāo)簽都屬于物品信息標(biāo)示技術(shù),本質(zhì)上都是賦予物品以一個(gè)特殊的編號(hào),經(jīng)由掃描該編號(hào)而獲知該物品的相關(guān)信息,二者之間有一定的區(qū)別,條形碼(一維碼)和二維碼是通過(guò)光學(xué)手段感知印刷的條形粗細(xì)或圖文來(lái)獲知編號(hào)實(shí)現(xiàn)標(biāo)識(shí)作用的,RFID標(biāo)簽可以說(shuō)是一維碼和二維碼的電子版本,它采用無(wú)線(xiàn)電原理,通過(guò)電磁波的載波、調(diào)制等過(guò)程來(lái)獲取RFID標(biāo)簽里的編號(hào)信息,它的優(yōu)勢(shì)在于以嵌入或附著方式來(lái)對(duì)物體進(jìn)行定位,無(wú)需近距離讀取,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)所花時(shí)間更短,安全性更高。1.1.3EPC編碼技術(shù)EPC又稱(chēng)為產(chǎn)品電子代碼,是物聯(lián)網(wǎng)的重要支撐,它以RFID電子標(biāo)簽為載體,通過(guò)傳感器進(jìn)行識(shí)別,以互聯(lián)網(wǎng)為信息傳遞的媒介,EPC系統(tǒng)充分結(jié)合了射頻識(shí)別技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),為全球每一件商品建立起唯一的、開(kāi)放的標(biāo)識(shí),解決了以一維碼以及二維碼只能單次單個(gè)識(shí)別,以及障礙識(shí)別的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了物品信息在網(wǎng)絡(luò)中的交換、處理、共享以及透明化管理。
1.2追溯管理系統(tǒng)介紹
追溯性主要是產(chǎn)品在原料、生產(chǎn)、加工以及流通各個(gè)階段中具有的正向、反向追蹤的能力,由于產(chǎn)品特點(diǎn)、供應(yīng)鏈特征、技術(shù)手段等不同,不同的追溯系統(tǒng)存在著較大差異,隨著編碼與標(biāo)識(shí)、信息快速采集、智能決策與預(yù)警、數(shù)據(jù)交換與融合等關(guān)鍵技術(shù)的成熟,以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,追溯系統(tǒng)向著深度、廣度和精度方向深入發(fā)展,因此,從技術(shù)角度構(gòu)建起符合不同需求、集全面感知、實(shí)時(shí)傳輸、智能決策為一體的追溯系統(tǒng)已成為可能,正被各行各業(yè)所采用。
2化肥生產(chǎn)質(zhì)量安全追溯中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用
2.1化肥生產(chǎn)質(zhì)量安全的重要性
化肥是化學(xué)肥料的簡(jiǎn)稱(chēng),是用化學(xué)方法制成的提供一種或多種農(nóng)作物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素的肥料,主要有氮肥、磷肥、鉀肥、復(fù)合肥、混合肥等,中國(guó)是一個(gè)人口大國(guó),農(nóng)業(yè)是國(guó)家之本,糧食生產(chǎn)在我國(guó)的農(nóng)業(yè)發(fā)展中占據(jù)著舉足輕重的地位,我國(guó)的耕地面積僅占世界耕地面積的7%,我國(guó)的人口卻占世界總?cè)丝诘?2%,因此,提高耕地單位面積的糧食產(chǎn)量是我國(guó)糧食增產(chǎn)的必由之路,施肥是改善土壤性質(zhì),提高土壤肥力,增加糧食產(chǎn)量的重要措施,化肥作為最基礎(chǔ)的農(nóng)資產(chǎn)品,與人民的飲食健康也息息相關(guān),它的生產(chǎn)質(zhì)量安全非常重要。傳統(tǒng)的化肥營(yíng)銷(xiāo)模式是單一的從廠家到經(jīng)銷(xiāo)商再到終端營(yíng)銷(xiāo)模式,如今化肥行業(yè)的經(jīng)銷(xiāo)體制及營(yíng)銷(xiāo)模式也逐漸向多元化銷(xiāo)售模式轉(zhuǎn)變,出現(xiàn)了代銷(xiāo)、經(jīng)銷(xiāo)、聯(lián)銷(xiāo)、直銷(xiāo)及銷(xiāo)售、股份合作、區(qū)域買(mǎi)斷、駐點(diǎn)直銷(xiāo)、連鎖經(jīng)營(yíng)等多種方式,隨著投入市場(chǎng)的產(chǎn)品的累積和增加,如何確保化肥產(chǎn)品質(zhì)量安全、做到生產(chǎn)加工銷(xiāo)售信息流的及時(shí)監(jiān)控與回溯,杜絕假冒偽劣產(chǎn)品的出現(xiàn)成為了化肥企業(yè)的重要改革點(diǎn),各企業(yè)紛紛利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建化肥生產(chǎn)質(zhì)量安全的完整追溯體系,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量追溯的準(zhǔn)確性、完整性和效率性。
2.2化肥質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)的架構(gòu)
在化肥質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)中,硬件層包括傳感器、RFID射頻標(biāo)簽?zāi)K(對(duì)RFID標(biāo)簽進(jìn)行EPC編碼,統(tǒng)一發(fā)放和管理)、讀寫(xiě)器、天線(xiàn)、打印機(jī)(打印RFID標(biāo)簽和追溯碼),主要是用于產(chǎn)品信息的采集并將信息傳遞給服務(wù)層,服務(wù)層是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理和傳輸,包括射頻數(shù)據(jù)的寫(xiě)入與查詢(xún)、校對(duì)、存儲(chǔ)和管理;數(shù)據(jù)層用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù),包括產(chǎn)品及業(yè)務(wù)的詳細(xì)信息等;應(yīng)用層包括生產(chǎn)、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、銷(xiāo)售等各個(gè)環(huán)節(jié)的流程管理,各環(huán)節(jié)主體的參與活動(dòng),形成相關(guān)的信息,應(yīng)用層還提供各種查詢(xún)、監(jiān)管等服務(wù)功能。
2.3化肥質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)
在化肥生產(chǎn)加工存儲(chǔ)銷(xiāo)售的整個(gè)環(huán)節(jié)中,信息采集的操作流程為:當(dāng)工廠完成了化肥的生產(chǎn)工作,經(jīng)檢驗(yàn)員檢驗(yàn)合格后,由射頻標(biāo)簽管理功能為所有加工好的化肥分配帶有EPC編碼信息的RFID標(biāo)簽,射頻閱讀器讀取到EPC標(biāo)簽信息后,由操作員進(jìn)行詳細(xì)信息的錄入工作,生產(chǎn)過(guò)程中采集的信息主要有:EPC標(biāo)簽、廠家名稱(chēng)、工廠法人代表、機(jī)構(gòu)代碼、聯(lián)系方式、廠家地址、產(chǎn)品的生產(chǎn)日期、生產(chǎn)批次、進(jìn)程信息、質(zhì)檢報(bào)告等。倉(cāng)儲(chǔ)管理環(huán)節(jié)中操作員通過(guò)射頻閱讀器采集記錄的信息主要有:EPC標(biāo)簽信息、倉(cāng)庫(kù)及人員的基礎(chǔ)信息,貨物來(lái)源、聯(lián)系電話(huà)、庫(kù)房地址、入庫(kù)檢測(cè)信息、入庫(kù)時(shí)間、出庫(kù)時(shí)間、存儲(chǔ)時(shí)的溫度濕度信息、具體數(shù)量等。當(dāng)商品到達(dá)運(yùn)輸管理環(huán)節(jié)時(shí)中所采集記錄的信息主要有:物流公司名稱(chēng)、代碼、聯(lián)系方式、地址、法人代表、貨物來(lái)源、數(shù)量批次、運(yùn)輸?shù)能?chē)牌號(hào)、司機(jī)名字、目的地、以及到達(dá)時(shí)間等。銷(xiāo)售理環(huán)節(jié)中銷(xiāo)售員通過(guò)讀取EPC標(biāo)簽,獲取相關(guān)信息,并生成EPC追溯碼,由打印機(jī)打并粘貼在化肥的包裝袋上,銷(xiāo)售環(huán)節(jié)所采集記錄的信息主要有:分銷(xiāo)商或經(jīng)銷(xiāo)商、連鎖店、直銷(xiāo)或聯(lián)銷(xiāo)店的基礎(chǔ)信息、銷(xiāo)售員名字、所銷(xiāo)信的產(chǎn)品批次、銷(xiāo)售的具體時(shí)間、數(shù)量單價(jià)、追溯碼、上架時(shí)間等。當(dāng)化肥已經(jīng)完成了銷(xiāo)售環(huán)節(jié),購(gòu)買(mǎi)者通過(guò)包裝袋上的追溯碼可以在公司化肥質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)中查詢(xún)到各個(gè)環(huán)節(jié)的相關(guān)信息,如有發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題,購(gòu)買(mǎi)者可以向相關(guān)質(zhì)管部門(mén)進(jìn)行舉報(bào)或投訴,從而實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量信息溯源,實(shí)現(xiàn)了化肥產(chǎn)品的防偽認(rèn)證、以及企業(yè)防竄貨認(rèn)證,追溯環(huán)節(jié)還可記錄問(wèn)題產(chǎn)品的追溯碼、購(gòu)買(mǎi)時(shí)間,購(gòu)買(mǎi)人姓名,聯(lián)系電話(huà),從而有利于企業(yè)以及政府監(jiān)管部門(mén)根據(jù)相關(guān)信息進(jìn)行查詢(xún),實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的監(jiān)督和把關(guān),化肥質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)還有單獨(dú)的管理模塊,用于數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)功能,確保追溯系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù)的安全性。
2.4化肥質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)的作用
化肥企業(yè)通過(guò)導(dǎo)入質(zhì)量安全追溯系統(tǒng),構(gòu)建企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量檔案庫(kù),全面提升企業(yè)對(duì)公司產(chǎn)品質(zhì)量追溯保障的能力,也能夠有效增加客戶(hù)的滿(mǎn)意度;其次,產(chǎn)品信息的電子化,準(zhǔn)確性,完整性得到提升,管理更為便利,節(jié)省了相關(guān)產(chǎn)品的信息歸檔、保存時(shí)間,節(jié)約了人力;再次當(dāng)企業(yè)出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量或物料質(zhì)量異常時(shí),可以快速進(jìn)行正向及反向追溯調(diào)查,能夠在最短的時(shí)間內(nèi),獲取所涉及的數(shù)量,范圍、為質(zhì)量問(wèn)題的處理和改進(jìn)提供了平臺(tái)支撐。
3結(jié)束語(yǔ)
互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通訊技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了物品在全球范圍內(nèi)的跟蹤、定位與共享,本文介紹了化肥生產(chǎn)銷(xiāo)售過(guò)程中物聯(lián)網(wǎng)EPC編碼技術(shù)以及射頻識(shí)別技術(shù)在化肥質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)中的應(yīng)用,企業(yè)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的可追蹤、可定位、可監(jiān)測(cè)、可管理、以及可及時(shí)召回,同時(shí)也為政府質(zhì)量監(jiān)管部門(mén)對(duì)化肥行業(yè)以及公司的監(jiān)督活動(dòng)提供了技術(shù)支持,方便了消費(fèi)者自主參與到化肥質(zhì)量的監(jiān)管中來(lái),有利于提高化肥行業(yè)的整體質(zhì)量水平,最終為我國(guó)的糧食生產(chǎn)以及農(nóng)業(yè)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。由于我國(guó)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)研究起步較早,無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋率非常高,政府政策的支持以及專(zhuān)項(xiàng)資金的扶助使得近年來(lái)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國(guó)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,形成了一定的產(chǎn)業(yè)技術(shù)與應(yīng)用基礎(chǔ),以深圳為核心的珠三角物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)群正初步形成,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅廣泛應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品以及食品安全等行業(yè)中,數(shù)字醫(yī)療、智能交通、數(shù)字物流、工業(yè)4.0、智能建筑等物聯(lián)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新正在蓬勃發(fā)展中,但是物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化、工程化發(fā)展仍舊面臨著幾大問(wèn)題,首先是傳感器等核心技術(shù)仍待進(jìn)一步突破,網(wǎng)絡(luò)帶寬在中國(guó)仍然是很大的局限;其次是物聯(lián)網(wǎng)面臨著信息安全與隱私保護(hù)問(wèn)題的威脅,制定出一項(xiàng)各界認(rèn)可的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)指引來(lái)完善安全訪問(wèn)以及數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制,同時(shí)對(duì)各環(huán)節(jié)信息采集、傳遞與查詢(xún)等相關(guān)操作加以規(guī)范,是行業(yè)發(fā)展的迫切需求;再次是隨著網(wǎng)絡(luò)設(shè)備爆發(fā)式的增加,IP地址需要擴(kuò)容,IPV4將滿(mǎn)足不了日益增長(zhǎng)的需求,IPV6尚未普及,從V4到V6的變革并非短時(shí)間就能完成;最后是成本及規(guī)模化應(yīng)用問(wèn)題,RFID電子標(biāo)簽成本是制約物聯(lián)網(wǎng)規(guī)范化應(yīng)用的重要因素之一,雖然近兩年電子標(biāo)簽成本有了一定幅度的降低,但離規(guī)模化應(yīng)用的低成本要求尚有較遠(yuǎn)的距離。
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關(guān)鍵詞:創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育;物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);社團(tuán)管理
本文創(chuàng)新性的提出了意在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的“以賽促教、研學(xué)相長(zhǎng)”教育模式。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(InternetofThings)是將信息和物理實(shí)體實(shí)現(xiàn)整合和互聯(lián)的新興網(wǎng)絡(luò)技術(shù),它綜合使用通信、RFID、嵌入式、傳感器、高性能計(jì)算等關(guān)鍵技術(shù)用互聯(lián)網(wǎng)將世界上的物體連接起來(lái),以實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物的互聯(lián),是信息技術(shù)發(fā)展到一定階段的整合與綜合應(yīng)用[1][2]。物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)是國(guó)家新興戰(zhàn)略性專(zhuān)業(yè),是國(guó)家“十二五”規(guī)劃中重點(diǎn)發(fā)展的專(zhuān)業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)在智能制造、工業(yè)監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、智能家居、智能消防等多個(gè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將使我國(guó)在信息技術(shù)方面走到世界的前列。物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)為延伸,注重物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā),突出傳感網(wǎng)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用融合的特色,著力培養(yǎng)社會(huì)緊缺的高素質(zhì)復(fù)合型信息網(wǎng)絡(luò)人才。培養(yǎng)學(xué)生具備物聯(lián)網(wǎng)基本理論知識(shí)、掌握較強(qiáng)的物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計(jì)、實(shí)施、應(yīng)用與技術(shù)支持和服務(wù)技能,能夠從事物聯(lián)網(wǎng)感知終端設(shè)備維修與技術(shù)服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成及網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品配置推廣、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理等工作,做到基礎(chǔ)知識(shí)與前沿技術(shù)、理論方法與實(shí)踐技能相結(jié)合。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專(zhuān)業(yè)是各類(lèi)職業(yè)學(xué)院正在加緊建設(shè)的熱門(mén)學(xué)科,在常規(guī)教學(xué)模式上存在著一定雷同性,在建設(shè)水平與學(xué)科發(fā)展層次上,略顯不足。
一物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專(zhuān)業(yè)現(xiàn)行教學(xué)模式制約了學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)
在現(xiàn)行的教學(xué)方法中,教師依據(jù)所選用的教材,制定教學(xué)大綱、教學(xué)周歷,開(kāi)展教學(xué)過(guò)程[3]。由于課程中枯燥的理論知識(shí)偏多,為了能夠幫助學(xué)生更好的掌握教學(xué)內(nèi)容,教師通過(guò)ppt進(jìn)行講授,在多媒體課件中加入了大量的圖片和視頻進(jìn)行演示,例如圍繞智能交通、智能安防、智能通信工程等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域,力求最大限度的調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,但收效甚微,學(xué)生難以將感性的認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)化為理性的思考與分析。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)課程主要包括:計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)、智能儀器儀表類(lèi)實(shí)驗(yàn),由于各個(gè)實(shí)驗(yàn)相對(duì)獨(dú)立,且均屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),學(xué)生不能很好地領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)的作用,以及之間的相互聯(lián)系。另外,在以往的實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生雖進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,但不能獨(dú)立的對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作,對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣不高。同時(shí),對(duì)于課程的考察方式為閉卷考試,期末總成績(jī)由20%的平日成績(jī)和80%的考試成績(jī)組成,這樣使得學(xué)生過(guò)分重視考試重點(diǎn),而忽略了對(duì)課程主線(xiàn)的整體把握。
二以物聯(lián)網(wǎng)方向的科技社團(tuán)為載體打造學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)體系
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的課程特點(diǎn)及目前存在的諸多問(wèn)題,本論文創(chuàng)新性的提出了意在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的“以賽促教、研學(xué)相長(zhǎng)”教育模式。通過(guò)以賽促教挖掘培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)特長(zhǎng)學(xué)生,學(xué)研相長(zhǎng),以校企合作項(xiàng)目提升學(xué)生創(chuàng)新能力,以物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新計(jì)劃,構(gòu)建高水平學(xué)生科研團(tuán)隊(duì)建設(shè),提升社團(tuán)社會(huì)服務(wù)能力,打造學(xué)生創(chuàng)業(yè)能力等幾個(gè)方面,對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)開(kāi)展模式進(jìn)行了詳細(xì)研究,著力打造適合于職業(yè)學(xué)院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式[4]。同時(shí),以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目的,提升物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專(zhuān)業(yè)服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的能力,打造特色專(zhuān)業(yè)與優(yōu)勢(shì)專(zhuān)業(yè)。
(一)以企業(yè)管理水平要求科技社團(tuán)建設(shè)及管理
建設(shè)一個(gè)具有物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)特色的科技社團(tuán)組織,是一項(xiàng)經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證的非常有效的教學(xué)改革模式。物聯(lián)網(wǎng)社團(tuán)建設(shè)對(duì)于相關(guān)社團(tuán)成員的日常要求和管理是非常高的,為了保證社團(tuán)的高水平管理,按照企業(yè)管理的模式建設(shè)社團(tuán)管理制度,財(cái)務(wù)、設(shè)備管理制度及例會(huì)制度。物聯(lián)網(wǎng)社團(tuán)骨干成員每周四下午必須要開(kāi)例會(huì),而且每次都有專(zhuān)職人員做會(huì)議記錄,會(huì)議的內(nèi)容要求非常務(wù)實(shí),會(huì)議內(nèi)容為:每個(gè)人介紹本人所負(fù)責(zé)的社團(tuán)日常管理工作完成情況、本人在所在技術(shù)方向的學(xué)習(xí)情況和進(jìn)度、相應(yīng)項(xiàng)目組匯報(bào)所承擔(dān)項(xiàng)目的完成情況,必要情況下增加技術(shù)及項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)講解環(huán)節(jié),之后是社長(zhǎng)及指導(dǎo)老師點(diǎn)評(píng)。社團(tuán)檔案的管理也非常嚴(yán)格,按照要求將社團(tuán)中有重要貢獻(xiàn)的同學(xué)建立個(gè)人檔案,包括其專(zhuān)業(yè)特長(zhǎng)、相關(guān)獲獎(jiǎng)、社團(tuán)貢獻(xiàn)等,讓學(xué)生感受到在社團(tuán)中的重要地位,并且可以激勵(lì)后繼的社團(tuán)成員。還有就是要記錄每一個(gè)社團(tuán)成員的獲獎(jiǎng)成果包括證書(shū),以及每次進(jìn)行技術(shù)服務(wù)等重要活動(dòng)的照片及文檔。
(二)以賽促教挖掘培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)特長(zhǎng)學(xué)生
為了更好的發(fā)揮學(xué)生特長(zhǎng),物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)設(shè)置了軟件、硬件兩個(gè)專(zhuān)業(yè)方向,并為每個(gè)專(zhuān)業(yè)方向單片機(jī)、嵌入式、.Net開(kāi)發(fā)等課程整理了近百個(gè)練習(xí)項(xiàng)目及相關(guān)學(xué)習(xí)視頻,包括項(xiàng)目?jī)?nèi)容,設(shè)計(jì)方案,電路圖,程序代碼等。這些資源以項(xiàng)目分組的模式,吸引學(xué)生自主選擇并參與其中,能夠很好的起到引導(dǎo)學(xué)生入門(mén)的作用。學(xué)生的培養(yǎng)與特長(zhǎng)挖掘是本著海爾公司的一句企業(yè)文化來(lái)具體做的,即“我們專(zhuān)注于賽馬,而不是相馬”——你說(shuō)你強(qiáng)我們不是聽(tīng)你說(shuō)的多好,我們要看你拿出成績(jī),這樣才能讓社團(tuán)成員充分進(jìn)步。專(zhuān)業(yè)教師鼓勵(lì)和帶領(lǐng)社團(tuán)成員參加國(guó)家、省、市各級(jí)技能大賽,以賽練兵,在每個(gè)專(zhuān)業(yè)方向并培養(yǎng)了技術(shù)骨干多名。同時(shí)還成功推薦學(xué)生就業(yè),社團(tuán)成員在企業(yè)成為了出色的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)工程師、軟件開(kāi)發(fā)工程師、單片機(jī)開(kāi)發(fā)工程師。
(三)學(xué)研相長(zhǎng),以校企合作項(xiàng)目提升學(xué)生創(chuàng)新能力
在服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)方面,為了全面促進(jìn)參與人員的工作積極性、創(chuàng)新性,提出了“教師-學(xué)生-企業(yè)”三方合作入股的方式,極大提高了研發(fā)效率。在項(xiàng)目確立的過(guò)程中,依靠成熟的校企合作模式,保證了項(xiàng)目實(shí)施的可行性。同時(shí),在校企合作立項(xiàng)論證過(guò)程中,創(chuàng)新性的加入了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)調(diào)研工作。事實(shí)證明,通過(guò)加入國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利的前期調(diào)研,校企合作項(xiàng)目在產(chǎn)權(quán)保護(hù)方面獲得了很大的收獲,目前正在申請(qǐng)國(guó)家實(shí)用新型專(zhuān)利超過(guò)15項(xiàng),并已經(jīng)順利通過(guò)預(yù)審,進(jìn)入公示期。以“基于物聯(lián)網(wǎng)與GIS技術(shù)的智能農(nóng)業(yè)管控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用”項(xiàng)目為例,項(xiàng)目成果在農(nóng)業(yè)管理領(lǐng)域的智能化水平處于較高的應(yīng)用價(jià)值,同時(shí)具備向其他領(lǐng)域覆蓋滲透的擴(kuò)展能力,市場(chǎng)前景極為廣泛。項(xiàng)目研發(fā)過(guò)程也積累了大量的創(chuàng)新性指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn),具有很好的借鑒與推廣能力。
(四)以物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新計(jì)劃,構(gòu)建高水平學(xué)生科研團(tuán)隊(duì)建設(shè)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專(zhuān)業(yè)組建了一支具有較高技術(shù)水平的學(xué)生科研團(tuán)隊(duì),組織學(xué)生參加物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的科研項(xiàng)目,并對(duì)已經(jīng)有研究基礎(chǔ)的同學(xué)進(jìn)行指導(dǎo)鼓勵(lì)他們申報(bào)物聯(lián)網(wǎng)科研創(chuàng)新計(jì)劃,在實(shí)際的項(xiàng)目中鍛煉學(xué)生,讓有專(zhuān)業(yè)技術(shù)特長(zhǎng)的同學(xué)能夠?qū)崿F(xiàn)自己的想法。讓具有較高技術(shù)水平的同學(xué)建立科研團(tuán)隊(duì),很大程度上以點(diǎn)帶面的形式帶動(dòng)提升并培養(yǎng)了一大批具有技術(shù)專(zhuān)長(zhǎng)的同學(xué)。科研團(tuán)隊(duì)按照學(xué)期為單位參加企業(yè)技術(shù)服務(wù),同時(shí),教師積極為學(xué)生聯(lián)系企業(yè)一線(xiàn)的開(kāi)發(fā)及技術(shù)服務(wù)等項(xiàng)目,增加學(xué)生對(duì)企業(yè)規(guī)則的了解,并且可以鍛煉學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力。經(jīng)過(guò)努力,科研團(tuán)隊(duì)累計(jì)承接過(guò)橫向課題的項(xiàng)目數(shù)項(xiàng),企業(yè)網(wǎng)絡(luò)綜合布線(xiàn)項(xiàng)目多個(gè),企業(yè)宣傳冊(cè)設(shè)計(jì)一項(xiàng)等。
(五)提升社團(tuán)社會(huì)服務(wù)能力,打造學(xué)生創(chuàng)業(yè)能力
物聯(lián)星空社團(tuán)成員參加多次企業(yè)技術(shù)服務(wù),我們積極為學(xué)生聯(lián)系企業(yè)一線(xiàn)的開(kāi)發(fā)包括技術(shù)服務(wù)等項(xiàng)目,增加學(xué)生對(duì)企業(yè)規(guī)則的了解,并且可以鍛煉學(xué)生創(chuàng)業(yè)能力,社團(tuán)重視學(xué)生科研項(xiàng)目成果的孵化,致力于將成果應(yīng)用到校園服務(wù),促進(jìn)信息化校園的建設(shè)。社團(tuán)成員研發(fā)的“新生報(bào)到系統(tǒng)”,累計(jì)服務(wù)學(xué)生近1.6萬(wàn)人次。系統(tǒng)從版本V1.0到V3.0日漸完善,已經(jīng)成為一個(gè)成熟型的服務(wù)平臺(tái),社團(tuán)以該系統(tǒng)申報(bào)了軟件著作權(quán),并獲得國(guó)家專(zhuān)利局的授權(quán)社團(tuán)成員多次參加企業(yè)技術(shù)服務(wù),服務(wù)于企業(yè)一線(xiàn)的技術(shù)服務(wù)項(xiàng)目,累計(jì)承接了科研院所的多個(gè)項(xiàng)目,并根據(jù)前期成果成功開(kāi)展創(chuàng)業(yè)活動(dòng),孵化學(xué)生科技企業(yè)一個(gè),并獲得學(xué)校的場(chǎng)地及政策扶持。
三結(jié)論
在以探索學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)模式研究及實(shí)踐過(guò)程中,物聯(lián)星空社團(tuán)作為實(shí)踐載體,累計(jì)獲得“全國(guó)優(yōu)秀社團(tuán)”稱(chēng)號(hào)三次、“山東省優(yōu)秀科技社團(tuán)”稱(chēng)號(hào)一次,青島開(kāi)發(fā)區(qū)“優(yōu)秀社團(tuán)干部”稱(chēng)號(hào)兩次,社團(tuán)成員申報(bào)國(guó)家軟件著作權(quán)兩項(xiàng),在國(guó)家、省、市各級(jí)比賽中獲獎(jiǎng)60余次,并向眾多高新技術(shù)企業(yè)輸送了多名出色的技術(shù)工程師,孵化出科技類(lèi)創(chuàng)業(yè)公司一個(gè),并獲得場(chǎng)地及政策扶持。以其“以賽促教、研學(xué)相長(zhǎng)”的構(gòu)建模式,清晰的軟硬件專(zhuān)業(yè)方向、獨(dú)特的管理模式、企業(yè)級(jí)的社團(tuán)文化、高質(zhì)量的技術(shù)服務(wù)水平、諸多的科研項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)、豐富的大賽經(jīng)歷、可喜的各級(jí)榮譽(yù)、以及諸多優(yōu)秀畢業(yè)生案例,為學(xué)院科技型社團(tuán)建設(shè)提供了大量經(jīng)驗(yàn),這是在“校政企研”聯(lián)合人才培養(yǎng)模式下,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,加強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式研究及實(shí)踐進(jìn)行了一次有意義的探索,具有一定的示范推廣作用。
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【項(xiàng)目來(lái)源】黑龍江省教育廳高職高專(zhuān)院校科研項(xiàng)目;項(xiàng)目名稱(chēng):高職高專(zhuān)物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案的研究;項(xiàng)目編號(hào):12515157
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IOT)是指通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)、傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),進(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)概念的引入,把互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用延伸和擴(kuò)展到了任何物體與物體之間,進(jìn)行信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)革命。
物聯(lián)網(wǎng)概念是1999年由麻省理工學(xué)院自動(dòng)標(biāo)識(shí)中心(MIT AutoID Center)提出的。2005年,國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)了一份題為《The Internet of Things》的年度報(bào)告,正式將“物聯(lián)網(wǎng)”命名為“the Internet of Things”。2009年8月,總理考察中科院無(wú)錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心,明確要求盡快建立中國(guó)的傳感信息中心,也就是“感知中國(guó)”中心。筆者從微控制器應(yīng)用到ARM&Linux嵌入式系統(tǒng),又回歸到微控制器的研究教學(xué),親歷近30年國(guó)內(nèi)嵌入式應(yīng)用的發(fā)展歷程。下面就物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)課程體系和物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐3方面介紹國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段的情況,望和大家一起探討。
在教育部首批戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)本科新專(zhuān)業(yè)中,物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專(zhuān)業(yè)就有700多所學(xué)校申報(bào),最終28家IOT、5家WSN獲批,共33所高校。其中70%設(shè)在計(jì)算機(jī)學(xué)院。在2011年3月28日又批了第二批27所高校的物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè),這樣全國(guó)現(xiàn)共有62所高校開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)。
物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層組成。計(jì)算機(jī)學(xué)院在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層領(lǐng)域具有很好的研究基礎(chǔ),而感知層更多依賴(lài)的是軟硬件結(jié)合的嵌入式系統(tǒng)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)的傳感器接口、RFID讀寫(xiě)都涉及嵌入式技術(shù),但實(shí)際上新技術(shù)含量很少,可看作是一個(gè)新袋子。
物聯(lián)網(wǎng)主要涵蓋RFID(>5.5)、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)(>8.5)、M2M智能手機(jī)(