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公務員期刊網 精選范文 物聯網工程嵌入式培訓范文

物聯網工程嵌入式培訓精選(九篇)

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物聯網工程嵌入式培訓

第1篇:物聯網工程嵌入式培訓范文

關鍵詞:應用型;校企合作;人才培養

中圖分類號:G646 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)05-0028-02

隨著我國高等教育進入大眾化教育階段,地方院校逐漸成為我國高等教育中培養本科層次教育的主力軍,且應用型本科人才已成為地方院校主要的人才培養層次。但是應用型本科人才培養過程中存在教學計劃和教學內容相對陳舊,本科畢業生所具備的能力嚴重不滿足企業需求;教學方式與學生自學能力和創新能力的培養不相適應等一系列問題,導致出現“大學生就業難”的現象。大學畢業生如何和行業接軌、和企業接軌,提高就業率的問題不僅是高校面臨的問題,同時也是企業急需解決新入職員工的職業能力的問題。近年來教育部高度重視大學生的就業工作,積極采取措施推進校企合作,創新人才培養模式,提升大學生的實踐能力和就業能力,共同解決就業難問題。

大連中軟國際卓越信息技術有限公司于2011年開始與長春光華學院接觸,共同商量校企深度合作,于2012年在物聯網工程、計算機科學與技術兩個專業進行深度校企合作試點,根據學生的特點、專業的特色和人才培養現狀,著手探索企業“嵌入式”人才培養的具體模式,研究如何打破理論知識和實踐能力的界線、學校和企業的界線、理論課程和實踐課程的界線,以及如何體現出理論教學中有企業實踐內容,實踐教學中蘊含企業崗位技能的相互嵌入,使學生具備的知識體系、能力素質與企業的實際需求對接,探索出一條“合作育人、合作發展、合作就業”的嵌入型校企合作辦學機制,實現學校、企業、學生“三贏”的共同目標。下面簡單介紹我們實行的人才培養模式改革

一、人才培養目標及特色

我們與長春光華學院全程實行“企業嵌入式”人才培養模式,企業全程參與教學過程,注重實踐能力培養、實現與企業的無縫鏈接,學生入學即簽署就業協議。企業全程參與教學過程,包括人才培養方案的制定、新生入學教育、企業課程嵌入課程培訓、畢業設計、師資培訓、企業實踐、就業服務等。由企業專家和學校專業教師組成專業教學指導委員會,其中企業專家占50%以上。利用校企深度合作的優勢,探索學校、企業(合作)、社會(就業)的“三元”運行機制,實行“共同制定培養方案、共同實施培養過程、共同開發教學資源、共同監控教學質量”的合作模式,構建“平臺+模塊”的課程體系,逐步形成“三元四共五平臺”工學融合的應用型人才培養模式。

二、人才培養方案

通過企業專家與學校專家在行業技術發展動態、行業用人需求狀況、行業用人基本要求等方面進行交流,通過物聯網工程、計算機科學與技術兩個專業的人才需求崗位進行分析,著眼于未來經濟社會發展對物聯網工程師、嵌入式工程師、軟件工程師、Java工程師等崗位的人才需求,分別完成2012、2014、2016級以崗位需求為導向的人才培養方案和課程體系。先后進行三次人才培養方案修訂后,修訂后的人才培養方案實踐教學比例有很大幅度增加。其中計算機科學與技術專業實踐環節由原來的23.8%增加到33%,并有17門企業級課程由中軟國際有限公司技術人員講授,物聯網工程專業是新建專業,實行“2.5+1.5”人才培養模式,人才培養方案中實踐教學比例占33.7%,并有16門企業級課程由中軟國際有限公司技術人員講授,全面提升職業競爭力。

三、人才培養實施過程

目前物聯網工程、計算機科學與技術兩個專業實行“2.5+1.5”的人才培養模式,即2.5年在學校學習專業基礎知識,1.5年學生全部到“中軟國際有限公司(大連)”去進行專業方向課程的W習和在中軟所屬企業進行實習、實訓、畢業設計。其中學校的2.5年期間,1.0年期末本專業學生到中軟國際有限公司(大連基地)進行為期2周的企業課程設計,讓學生真實感受企業工作環境、工作流程、工作氛圍,在1.5-2.5年每學期期末都必須有一個課程設計由企業工程師到學校來進行,給學生講解企業相關技術動態、技術詳解、方案設計等內容。企業整體實訓流程如圖1所示。

四、職業能力培養過程

在大連基地學習過程中,采用學中做,做中學的5R教學方法?!?R”教學方法,即Real office(真實的企業環境)、Real PM(真實的項目經理)、Real Project(真實的開發項目)、Real Pressure(真實的工作壓力)、Real Opening(真實的工作機會)。學生在課程設計、實習、實訓過程中,由有豐富行業經驗的項目經理、企業工程師講授專業課程,課程安排由淺入深,循序漸進,注重實踐。學生能夠感受真實的企業環境,初步解了企業文化、企業崗位需求、企業技術規范、企業技術標準、企業管理模式,熟悉真實的企業項目開發流程,了解真實的工作壓力,提高學生職業技能,并從入學就簽訂就業協議,最后1.5年到企業集中培訓6個月后給提供學生真實的工作機會。2012級、2013級、2014級物聯網工程專業和計算機科學與技術專業全體學生的C語言課程設計都是在中軟國際做的,真正體驗了5R教學,每個學生都有很大收獲,去過企業做課程設計學生的精神面貌、學習熱情和團結合作精神都要好于沒去過企業做課程設計的同學。同時,每年都有一門課程設計到企業去做或由企業的技術人員來指導,采用5R教學,使學生真正體驗到了項目的開發過程。課程設計的階段提交物如圖2所示。

五、人才培養效果

通過企業和學校的共同努力,2012級校企合作第一屆物聯網工程專業、計算機科學與技術專業于2016年畢業,本屆共63名畢業生,除了2人考研、3人自主就業(家里安排,不用推薦)之外,其他58名畢業生經過企業培訓和推薦已全部高薪就業,就業率達到92%,就業單位對口率達到100%。

第2篇:物聯網工程嵌入式培訓范文

關鍵詞:產學研;項目驅動;實踐教學;教學模式改革

引言

人類創造力發展主要依靠創新精神,而創新需要在實踐中進行推動。教育工作者應該結合理論教學,通過各個方面的技術實踐,讓學生具備獨立的創新能力,進行跨學科知識融合,滿足技術的不斷創新,解決社會對多樣性人才的需求。物聯網工程專業作為我校新開辦的新工科專業,具有學科交叉、軟硬件集成、綜合分析性強的特點,對學生的綜合實踐能力提出更高的挑戰。通過物聯網工程專業教學實踐和探索,根據學生畢業能力支撐的要求,從教學內容、教學手段、考核機制等進行設計和改革嘗試,培養具有鮮明地區特色的物聯網工程人才。2020年北京工業大學王秀娟等針對新工科建設圍繞專業育人目標,課程目標等,提出了課程的改革思路,以適應新工科建設的需求。2020年南華大學屈愛平等結合物聯網技術的行業發展趨勢以及物聯網工程專業人才培養現狀,針對當前新工科和創新等熱點問題,結合南華大學的辦學定位,探索具有地方和行業特色的物聯網專業人才培養模式,以提高物聯網工程專業的人才培養質量。2018年西安科技大學黨琪等分析了目前高校實踐教學環節存在的問題,并提出了以培養學生創新能力為目標的實踐教學環節改革舉措,2017年福建師范大學陳曦碧等主要從畢業論文(設計)、實習、實驗教學、大學生創新創業訓練計劃四個主要實踐教學環節的管理著手,采取有效措施提高各環節質量,并重視管理人員培養;2017年北京信息科技大學吳韶波針對物聯網工程專業的特點以及工程教育認證的要求,分析了物聯網工程專業實踐教學體系的課程設置,設計了物聯網工程專業實驗教學內容,并對實驗教學模式進行了探究。2016年沈陽工程學院戴憲濱提出實踐教學體系始終堅持以學生為主體,教師為主導,突出學生在實踐環節中的“主動性、獨立性和創造性”。2016年余文森對應用創新型物聯網人才培養實踐教學體系進行研究,提出基于應用創新型人才內涵、地域特色以及學校專業優勢,給出物聯網工程專業應用創新型人才培養的目標定位。針對我校物聯網工程專業的實際情況,以培養目標和定位為指導,優化課程內容,改革評價方法,探索更有效的教學模式,以培養學生創新能力為目標的實踐教學改革研究就顯得尤為重要。

1目前存在的教學問題

我校通過“卓越工程師”計劃加強校企合作,針對物聯網工程專業實踐教學進行改革,提高學生工程實踐能力和創新能力,但是仍然存在如下問題:(1)專業實踐教學環節缺乏整體性、系統性的規劃,培養方案修訂工作與專業實踐需求不能及時匹配。(2)西部地區物聯網企業相對較少,學生在實習過程中存在一定安全和技術保密隱患,企業接受學生實習的積極性不高,只允許學生對生產過程進行了解和觀摩,學生不能直接參與實際操作過程,生產實習效果無法得到保證。(3)物聯網工程專業屬于新型專業,具有工程實踐背景專任教師較少,實習指導教師在企業的工作經歷和實踐經驗比較欠缺,導致在項目驅動式實踐教學的過程中存在一些問題。

2具體改革目標、方法及內容

2.1改革目標

(1)根據人才培養定位和創新教育目標要求,結合工程教育專業認證需求,及時修訂物聯網工程專業的人才培養方案,同時在實踐教學中進行檢驗和修正。(2)利用企業的相關資源,加強實踐實訓平臺和設施的聯合建設,有效解決學生實習場地問題,讓學生能夠主動參與到企業的生產過程,結合所學理論知識,在實踐中探索、驗證和創新。(3)提高教師實踐教學和創新能力,讓教師積極參與到理論和實踐結合的教學過程,必要的時候可以選配實習指導教師去企業進行培訓,與企業工程師共同探討實踐教學方案。

2.2改革方法及內容

2.2.1改革方法將創新教育與理論教學、實踐教學各環節進行有機融合,結合工程教育專業認證需求,及時修訂物聯網工程專業的人才培養方案,增加實踐教學環節在培養方案中所占比重。在教學過程中,采用項目驅動的方式對各知識點進行綜合設計學習,充分利用學校已有的實驗教學示范中心和重點實驗室的實驗平臺外,加強與企業進行“產學研”合作,建設校外專業實踐教育基地,熟悉企業軟件開發模式及流程,提高學生軟件編程技術的實戰能力,制訂校企聯合專業實踐課程方案。

2.2.2實踐課程內容智能家居是利用先進的計算機技術、嵌入式技術和網絡通信技術,將家中的照明系統和報警系統通過家庭網絡連接到一起。該系統具有安全、方便、快捷、高效、智能化和個性化的特點,同時在節能方面的效果優勢非常明顯,具有廣闊的市場前景。本實踐課題將針對人們在現實生活中的真實需求量身打造,讓人與家居之間有效互動,感受更加舒適,更加人性化的現代生活。該實踐課程內容為企業自主研發的嵌入式智能家居項目,學生利用傳感器結合嵌入式開發板,通過驅動編程框架編寫硬件相關驅動代碼,使用Python語言編程制作界面程序,分析案例數據,為以后進行嵌入式開發打下良好基礎。(1)總體流程。(2)硬件模塊:LED模塊、蜂鳴器模塊、視頻監控模塊、溫度傳感器模塊。(3)工作內容。首先根據電路圖以及說明書查看各引腳地址從而實現LED開關燈功能、蜂鳴器報警功能,將視頻監控模塊、溫度傳感器模塊與相對應的開發板進行連接實現實時監控和溫度監控功能。獲取LED驅動程序和應用測試程序,編譯uboot和linux內核源碼,拷貝驅動和測試程序到上位機linux系統,在下位機上進行測試,修改linux內核源碼,去掉led閃爍的問題,上位機執行計算。編寫動態庫django服務器然后基于Python進行頁面布局設計及功能實現。

第3篇:物聯網工程嵌入式培訓范文

關鍵詞:物聯網工程;教學體系;課程設置

作者簡介:吳韶波(1970-),女,江蘇常熟人,北京信息科技大學信息與通信工程學院物聯網工程系,副教授;李振華(1977-),男,吉林長春人,北京信息科技大學信息與通信工程學院物聯網工程系,講師。(北京 100101)

基金項目:本文系北京信息科技大學校級重點教改項目(項目編號:2012JGZD04)的研究成果。

中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)31-0051-03

物聯網(Internet of Things,IoT)技術具有典型的交叉學科性質,通過傳感器、射頻識別、嵌入式、分布式信息處理、網絡與無線通信、全球定位系統等技術,對任何需要監控、連接或互動的物體和過程進行實時的采集,得到有關聲音、光照、溫度、電壓、力學、位置等信息,通過選擇各類網絡接入,從而實現對物品和過程的智能化感知、識別和管理。目前,物聯網技術已經列入我國戰略性新興產業的核心突破領域,國家“十二五”規劃明確提出,物聯網將會在智能電網、智能交通、智能物流、金融與服務業、國防軍事等十大領域重點進行部署。

隨著物聯網產業迅速膨脹,高層次物聯網技術專業人才缺口較大,供不應求。預計5-10年后物聯網的產業規模將比互聯網產業大20倍以上,大力發展物聯網技術的教育勢在必行。2010年教育部首次審批通過了物聯網工程新專業,幾年來,全國已有近千個學校開設了相關專業,各個學校原有學科優勢不同,物聯網工程專業的側重點也各不相同,其培養模式的研究尚處于萌芽階段。在此,重點介紹北京信息科技大學(以下簡稱“我校”)新辦物聯網工程專業在教學體系建設中的有關思考。

一、專業培養目標與特色

物聯網工程專業是涉及多領域的交叉學科,具有時代特色鮮明、學科交叉基礎雄厚、產學研用結合緊密、系統工程能力突出的工程化特色,既強調基本理論和基礎知識,更注重鍛煉實踐和創新能力,同時注意新技術和新應用的學習,具有深厚的理論與廣泛的實踐相結合的特征。其目標是培養掌握數學、自然科學、人文科學基礎知識和物聯網相關的計算機、通信、電子、控制基本理論、基本知識、基本技能和基本方法,以物聯網工程的基本理論和基本技能為基礎,以現代電子技術、通信技術、計算機、控制、信息安全、系統工程等理論為指導,以計算機硬件和軟件系統為應用平臺,以物聯網工程領域為應用目標,重點突出我校在通信傳輸與信息處理方面的技術優勢,具有較高綜合素質和就業創業能力,能勝任物聯網相關技術的研發及物聯網系統規劃、分析、設計、實施、運維等工作的創新能力較強的高素質應用型人才。

二、物聯網工程專業教學體系

物聯網工程專業知識跨度較大,是發展中的集成創新型技術。目前學科人才培養模式中存在的層次單一、教學內容滯后、理論與實踐脫節等問題,都難以滿足物聯網工程專業的需求。因此,物聯網工程專業的教學必須處理好物聯網技術體系與知識體系的關系、培養目標與課程體系建設的關系、課程設置與已有成熟專業課程體系的關系、學生能力培養與學校辦學特色的關系,以及理論教學與能力培養的關系,采用新的教學模式和教學手段,構建創新型人才培養體系,培養學生扎實的基本功、精通的專業知識,勇于創新和實踐。

1.物聯網工程專業知識體系

物聯網產業的涵蓋面極寬。整個物聯網的技術體系包括感知層、傳輸層、處理層和應用層四個層次,各層次間既相對獨立又緊密聯系。物聯網工程專業知識體系應體現出物聯網技術的主要關鍵技術,如射頻識別、無線傳感器、無線傳感網、無線通信與網絡、軟硬件、智能信息處理和安全隱私等技術,其核心技術是嵌入式。結合物聯網技術體系的四個層次,可以從信息感知獲取、信息傳輸、信息處理、應用四個環節進行課程的有關設置。信息獲取包括傳感器以及信號檢測相關知識;信息傳輸包括網絡、無線通信、通信協議等;信息處理則包括數據融合、云計算、安全等。

2.物聯網工程專業課程體系

物聯網技術和產業正在不斷發展過程中,物聯網工程專業才開辦幾年,物聯網工程專業課程體系的設計在國內外都沒有成熟的先例可以借鑒。經過廣泛的調研與論證,聽取早期已經介入到物聯網及其相關領域研究工作的教師的意見和建議,以通識教育規范、專業基礎扎實、專業應用精選、實踐環節突出為指導思想,本著充分發揮本校已有學科基礎與優勢,從學生畢業后可能從事的就業崗位和就業所需的能力要求出發,對課程體系和內容進行取舍。我校物聯網工程專業課程體系結構圖如圖1所示。本專業課程體系圍繞涉及到的學科知識領域和知識點,盡可能多地對專業知識體系進行覆蓋,以專業知識為主線索,課程之間相互支持與銜接,課程體系突出專業基礎,外語四年教學不斷線,包括三大必修模塊:公共基礎模塊、專業基礎模塊、專業核心模塊,在此之上有選擇地以選修課形式開設物聯網的領域應用模塊課程(見圖2),配合實踐教學體系可充分體現突出我校通信傳輸與信息處理特色,體現出當前物聯網工程專業人才培養方向和內容;強調基本理論和基礎知識;加強實踐環節教學的主要特色,滿足應用型人才培養要求。

專業核心課程包括:物聯網感知技術——RFID原理及應用、傳感器原理及應用、物聯網控制技術;物聯網傳輸技術——物聯網通信技術、傳感網原理及應用;物聯網處理技術——海量數據存儲與處理、數據處理與智能決策、物聯網信息安全技術;物聯網應用技術——物聯網工程設計與實施。該課程計劃引入企業專家進行授課,培養學生對專業產業的興趣,激發創業意識,加強創新創業精神的培養。

3.物聯網工程專業實踐教學體系

實踐教學體系體現了實踐教學各環節之間的銜接關系,如圖3所示。實踐教學從專業基礎類、專業類到綜合創新、工程實踐逐漸提高,四年不斷線,除了專業實習和畢業設計,核心課程實驗包括RFID原理及應用、傳感器原理及應用、傳感網原理及應用、物聯網通信技術、數據處理與智能決策、物聯網控制技術、物聯網信息安全技術等課程的課內實驗;綜合課程設計包括感知、傳輸、處理和應用的多個課程設計與獨立實踐環節;充分突出了實踐教學在加強學生實踐、創新能力,培養應用型人才方面的作用。實踐課程包括選修(2學分),學生可根據自己的興趣愛好選擇實踐課程,參加各種競賽活動,挑戰自我,勇于創新,提高學習目的性和主動性。

4.教學體系具體實施的一些措施

目前,在實施培養專業創新人才教學體系的過程中,還存在著一系列新的問題,還需要從4個方面加強。

(1)加強學科交叉,培養教學與科研能力較強的師資隊伍。由于物聯網工程專業集成了計算機、電子、通信、自動化等多個專業的知識,科研與應用性極強,對教師的素質提出了較高的要求。解決的方法:一方面加強現有師資的培訓,鼓勵教師取得行業培訓、認證證書,加強企業實習,盡快全方位了解物聯網專業的基本技術;另一方面可優先引進本、碩、博有跨專業學習經歷的人員擔任新教師,進一步加強科研能力,對相關專業知識在物聯網中的應用會有較深理解。

(2)統一課程內容,避免重復教學和遺漏重要知識。物聯網工程專業的課程涉及多個交叉專業,教師在課程設置上難以抓住重點,教學內容可能會出現多門課程有重復知識的現象,需要多門任課老師仔細討論,區分在哪門課重點講授,避免多次講多次講不透,或者大家都不講的情況。還有一種情況是某門課程是原來多門課程的濃縮,如計算機硬件基礎課程,內容集中了計算機組成原理、微機原理與接口技術、單片機等相關內容的知識,需要根據物聯網特點,明確基本概念,簡化內容,為后續嵌入式課程的開設打好基礎。

(3)汲取多學科精華,加強物聯網專業教材建設。專業建設中,教材的建設是一個必不可少的環節。早期,由于專業剛剛建立,可以找到的物聯網專業教材較少,各個學校紛紛出版自己的教材,但這些教材良莠不齊。解決方法:一是需要進行一定的分析比較,找到適合本校學生使用、口碑較好的現有教材,并針對本校專業特色和需要適當修改教學模式;二是吸取現有教材優點,在綜合必要教學內容以及物聯網技術研究發展最新成果的基礎上,自主編寫具有本校特色的教材。

(4)貫穿整個教學體系,提高學生實踐與創新能力。物聯網工程專業注重理論與實踐結合,強調工程實踐應用與創新能力的培養。除了以引導式、啟發式、討論式和研究式進行理論教學,還增加了實踐教學的學時數,保證實踐教學四年不斷線,還鼓勵學生積極參加各種科技競賽及科研項目,學以致用,培養興趣,以促進創新型人才培養。綜合實訓以項目案例驅動,促進學生在知識掌握、動手實踐、團隊合作等多方面得到鍛煉。

三、結語

物聯網工程專業是為滿足社會對人才的新需求設立的新專業,培養方案制定得科學、合理、可行是人才培養的重要保證。本專業制定的教學體系在理論課程中既考慮學生出口,包括傳統相關專業的核心內容課程,又有貼近前沿的現代技術的大量課程;實踐環節比例占到22.75%,通過大量的實驗與課程設計使學生動手實踐的能力培養得到加強;全方位的素質培養在科學文化、思想道德、身體等方面都得到了較為充分的體現,使學生在知識、能力、素質各方面協調發展。

參考文獻:

[1]胡忠望.“物聯網工程”新專業課程體系的設計[J].中國電力教育,2010,(22):109-110.

[2]吳功宜.對物聯網工程專業教學體系建設的思考[J].計算機教育,2010,(11):26-29.

第4篇:物聯網工程嵌入式培訓范文

關鍵詞:信息素養教育;科技查新;嵌入式教學

一、引言

美國信息產業協會主席保羅澤考斯基1974年最早提出信息素養的概念時認為,“信息素養是指利用大量的信息工具及主要信息源使問題得到解答的技能”。隨著互聯網+、物聯網、大數據等技術的發展,以及微博、微信等社交平臺的涌現,信息環境發生了翻天覆地的變化,信息素養也有了更為深廣的內涵。2015年美國大學與研究圖書館協會的《高等教育信息素養框架》中對信息素養的定義為,“包括對信息的反思性發現,對信息如何產生和評價的理解,以及利用信息創造新知識并合理參與學習團體的一系列綜合能力”[1]。如今信息素養不僅包含對信息的檢索、獲取、使用、傳播、共享、評價等能力,也包含了對信息及知識內容的創新和批判性思維能力,這些能力的培養僅僅依靠傳統的文獻檢索課程是無法達成的,而嵌入式信息素養教育則能事半功倍。

二、廣東省高水平大學信息素養教育現狀

2019年3月1日至15日,通過網絡調查和電話咨詢相結合的方式,對廣東省10所高水平大學重點建設高校和8所高水平大學重點學科建設高校的信息素養教育模式的調研結果顯示:廣東省高水平大學信息素養教育主要是以文獻檢索課為主、以專題講座和培訓為輔的傳統模式,還很少開展嵌入科研和教學的信息素養教育;在被調研的18個高校圖書館中,18個館均有面向師生的關于數據庫使用方面的專題講座或培訓,有17個館開設了文獻檢索課程,有12個館開展了新生入館教育,只有廣州大學圖書館進行了基于科技查新的嵌入式信息素養的深度實踐。

三、廣州大學圖書館以研究生開題查新為載體的嵌入式信息素養教育實踐

(一)研究生論文開題查新工作的開展。科技查新是指以反映查新項目主題內容的查新點為依據,以計算機檢索為主要手段,以獲取密切相關文獻為檢索目標,運用綜合分析和對比方法,對查新項目的新穎性做出文獻評價的情報咨詢服務[2]。研究生在論文選題到開題報告撰寫的過程中,對選題方向、實施方案等的修正調整都是以文獻檢索、獲取、研讀、綜合分析對比為基礎的,為研究生提供論文開題查新服務可以將信息素養各種能力的培養嵌入到學生的科研和學習中,是實施嵌入式信息素養教育的一個很好的切入點。廣州大學圖書館研究生論文開題查新服務與一般的科技查新服務的不同之處在于,研究生不僅僅是項目委托人,而是要參與到完成報告的每一個環節,是完成報告的主體,查新員的定位是指引和輔導,具體流程如圖1所示。(二)研究生論文開題查新的成效。2013年3月至2019年5月,廣州大學圖書館先后為來自建筑學院、土木工程學院、生物學院和數學學院的506名研究生提供了個性化的論文開題查新服務,指導研究生熟練使用檢索工具、全面準確地收集文獻、深度閱讀并綜合分析文獻,進而調整選題方向、提煉創新點、優化研究方案,顯著地提升了我校研究生的信息素養水平和學位論文質量,也一定程度上提高了研究生導師的指導效率,得到了研究生院和相關院系的肯定和好評。(三)經驗總結和方案優化。廣州大學圖書館嵌入式信息素養教育實踐取得顯著成效主要得益于兩點:(1)采取了合作式教學,嵌入式信息素養教育的開展是基于圖書館與相關職能部門、院系以及研究生導師之間的緊密合作。圖書館在開展研究生開題查新服務前,有針對性地推廣普及科技查新服務,得到了研究生院和相關院系的支持,2012年10月,研究生處擬定了《廣州大學研究生學位論文開題查新暫行規定》,要求理工類研究生申請學位論文開題前必須提交開題報告和科技查新報告,各相關院系也在研究生開題前積極配合圖書館安排學生參加開題查新培訓,開題查新過程中查新員與研究生導師之間也有頻繁的互動交流。(2)采取了體驗式學習。不同于傳統文獻檢索課與應用剝離的模式,嵌入式信息素養教育中檢索、評估、使用等技能的學習是依托也貫穿于具體的研究任務(論文開題)中,老師的教學是問題導向式的,學生的學習是深度體驗式的,在用中學、在學中用,因而掌握得更全面而深刻。廣州大學圖書館嵌入式信息素養教育模式也存在兩個局限有待改進(圖1虛線框部分):(1)因廣州大學圖書館沒有開設文件檢索課,學生的檢索技能較差,導致個性化輔導環節效率較低,存在很多重復性講解,可充分利用圖書館既有資源,比如推送數據庫使用培訓、各種專題報告、微課資源、慕課資源等調動學生的主觀能動性解決共性問題,從而提高輔導效率。(2)因人力資源有限,未能好好利用用戶反饋系統。開題報告的完成并不意味著服務的結束,重視用戶反饋,提供追蹤服務可使信息素養教育具有可持續性,同時也能累積數據、及時發現問題、指導優化現有流程和模式。

四、啟示

第5篇:物聯網工程嵌入式培訓范文

3.鄭州市城市建設投資集團有限公司, 河南 鄭州 450000)

摘 要:通過智能視頻分析系統(Intelligent Video System,IVS)可在計算機圖像分析技術的基礎上,完成場景中背景和目標的分離任務,進而完成分割目標的追蹤、定位與識別。為了在物聯網的架構上實現多個智能視頻終端的互聯,并在此基礎上實現多目標的動態感知,文中從嵌入式智能視頻處理的角度,探討了基于網格的智能行為分析系統的結構和功能,給出了一個具體的視頻增強處理的實例和嵌入式智能相機的架構。

關鍵詞:智能視頻分析; 物聯網; 網格; 智能相機; 嵌入式系統

0 引 言

智能視頻分析系統(Intelligent Video System,IVS)大多利用計算機的圖像分析技術來完成將場景中背景和目標分離的任務,并進一步完成目標分析、追蹤、定位,進而進行目標識別的更復雜的相關任務。隨著嵌入式DSP和FPGA技術的發展,在采用高清傳感器取代傳統的攝像機加圖像板卡的基礎上,取而代之的是具有網絡接入功能的智能相機(Smart Cameras)。

智能相機中集成的各種智能視頻分析技術包括目標入侵檢測算法、目標跟蹤算法,低照度圖像增強算法、圖像去霧算法等等。同時,每一個智能相機均可通過自組織的組網技術連成一體,每一個智能相機都是一個節點,通過成百上千個智能相機構成一個可以適應城市監控體系、緊急救援和應急聯動、甚至是戰場環境分析的分布式智能網格系統,從而對目標進行大范圍的準確追蹤、定位和識別。

特別指出,利用智能相機作為終端接入的物聯網\[1\]系統架構和應用研究在國內外尚不多見。特別是基于視頻分析的智能感知系統的研究在我國的某些領域還屬于空白。因此,本文將探討基于智能相機的網格物聯網,并將其用于智能交通、預警、安防、消防、安全生產監督管理、航空航天和軍事信息一體化建設等應用中\[26\]。

通過將多個智能相機組成的陣列部署在現場,并與設在相關載體上的傳感器有機融合,然后通過實時數據采集與分析、監視信息的分布式獲取,即可形成全方位、全時域的多維監視、預警和管理體系。

與傳統的基于傳感器架構的物聯網結構不同,使用智能相機作為接入節點的嵌入式網格系統具有可重構和自組織能力。智能相機不僅可以把過去需要長時間才能完成的目標信息的處理和傳送任務壓縮到幾分鐘甚至幾秒鐘,還可以通過大規模節點部署來有效避免盲區,故為防汛、消防、預警和應急聯動提供了精確的實時目標定位信息。同時,其感知能力也不會因某一節點的損壞而導致整個監測系統的崩潰。

1 智能視頻分析網格節點

本項目利用智能相機來作為信息分析系統的接入終端。每一個智能相機就是一個網格的節點。智能視頻分析網格節點如圖1所示,在圖1中,前端視頻采集主要使用面陣可見光CCD或者紅外圖像傳感器來完成視頻信號的采集,然后輸出數字信號到視頻編碼板。視頻編碼板使用TI公司的DSP進行實時高效的H.264壓縮編碼并作為原始圖像記錄,視頻分析板則把輸入的視頻流通過后續的TI公司的DSP進行相應的視頻處理分析。

智能視頻分析網格節點框圖由于高清智能相機的強大分析能力和物聯網結構相對復雜和信息量大等特點,一個系統很可能同時需要視頻的多種處理方式,例如智能交通中的偷、盜、搶和套牌車輛的識別和跟蹤,可能需要分析和識別很多同時在高清晰圖像中出現的其他車輛。因此,需要設計出可以同時級聯多達八塊DSP視頻分析板的設計方案。各個DSP之間既可以級聯工作,也可以同時并行工作。

每一塊視頻分析板的底層硬件系統設計都是一致的,只需給不同板子加載不同的處理算法,便可實現不同的處理功能,例如,第一塊加載夜間低照度圖像增強算法、圖像去霧算法,第二塊可以加載在完成去霧處理后實現目標的準確跟蹤和定位算法,第三塊加載紅外目標檢測和跟蹤算法,完成夜視目標識別功能等。每一個智能相機均配備有無線、有線和3G網絡接口。

2 基于網格的分布式物聯網技術框架

傳統物聯網\[2\]的“技術體系”框架如圖2所示,它包括感知層技術、網絡層技術、應用層技術和公共技術。但是,筆者在研究與交流中發現\[13\],許多工程人員在理解“物聯網的構架”時,常常與圖2所示的“技術框架”混淆在一起。

物聯網技術框架物聯網的構架應當是以“服務”為最終目標的、具有網絡特征的硬件和軟件系統。針對不同行業而言,其硬件特征和網絡結構也千差萬別,但其共同的“技術框架”均可以描述成圖2所示的各類“基本元素”。

因此,與傳統物聯網\[3\]不同的是,基于智能視頻的網格物聯網\[6\]在具體的應用中具有下面幾個優點:

第一是感知可視化,即通過數個智能相機可以生成實時全景圖,以實時觀察監控現場的實際情況,系統通過對各個接入節點信息的分析,自動制定出合理的處置方案。

第二是設備人工智能化。全自主式具有人工智能分析決策的智能相機具有數據采集、分析和處理的能力?;谥悄芤曨l的網格物聯網\[4\]能將包括人在內的場景可視信息相互連接,并允許他們相互通信。新一代網絡協議、嵌入式智能芯片技術和計算機視覺技術均可以讓目標物體用自己的“大腦”來運算和分析。

第三是應急救援物資、生產后勤保障準確化?;谥悄芤曨l的物聯網\[5\]可以有效避免后勤工作的盲目性。伴隨著射頻識別技術、二維條碼技術和智能傳感技術的突破,物聯網無疑能夠為自動獲取“在儲、在運、在用”物資信息方面提供靈活的可視性解決方案。在安全生產、應急救援等各種活動的全過程中,實現在準確的地點、準確的時間向準確的對象提供數量適當的保障,從而避免造成不必要的混亂和浪費。

3 基于智能相機的智能交通環境監視和去霧研究

在構建基于網格的嵌入式智能相機的信息處理系統的基礎上,可以對每一個終端動態配置其功能,使每一個終端既能獨立完成自己的任務,又可以協調工作。這樣在實際工作中,就可以為不同的智能攝像機分別配置不同的圖像增強算法來完成大范圍內的環境監視和目標識別任務。在本項目首先針對某些地區的多霧情況開展研究。

眾所周知,在惡劣天氣條件下(如霧,雨等),大氣能見度下降,致使光學器材獲取的圖像對比度下降,從而影響圖像中的信息提取\[7\],霧這種常見的天氣現象會對景物產生白化作用\[712\],故會使圖像退化,以至模糊,而這將給軍事偵察、自動導航、目標跟蹤等帶來很大的困難。因此對這種自然現象引起的圖像質量下降開展圖像信號處理的研究具有普遍的實際意義。

圖像去霧就是采用一定的方法和策略對采集到的含有霧的圖像進行處理,從中恢復出比較清晰的圖像。去霧算法的研究,對于部署基于智能相機的網格監控系統具有比較重要的應用價值,同時,對沿海和相關地域的應用也具有較高的指導意義。

3.1 基于暗通道先驗規律的去霧算法

在有霧天氣下,監控系統捕獲場景圖像的顏色和對比度都會發生嚴重的降質。這種現象主要是由大氣粒子的散射作用引起的。大氣散射的物理本質是高度復雜的,在不考慮大氣擾動等現象發生時,可以假設此時的天氣條件(包括大氣粒子的類型、密度等情況)是空間不變的,這樣,到達感光器的光強就可以簡單的等效成大氣衰減后的場景輻射和因大氣懸浮粒子的散射作用而進入傳感器的環境光強兩部分的線性組合。

霧圖形成模型在計算機視覺和計算機圖形中被廣泛應用。霧越濃,介質的透過率越小,到達傳感器的光強中實際的場景輻射衰減的就越嚴重。利用這個模型可通過求得全局大氣光和介質的透射率來從一幅含霧圖像中恢復出原始的清晰圖片,即場景輻射。

3.2 局部暗通道先驗規律

局部暗通道先驗規律是有關文獻提出的一個統計規律,該規律假定在不包含天空區域的戶外無霧圖像情況下,對于任何一個像素點,在它周圍的范圍內,至少有一個顏色通道具有很低的亮度值,而對每一個像素點,都以這樣一個最小值來取代其本身的亮度,于是便可以得到暗通道圖。大量統計數據表明,除了天空方位,戶外無霧圖像的各個像素點的強度總是很低,并且趨近于0,這就是暗通道先驗規律\[11\]。

3.3 估計全局大氣光

考慮到原始輸入圖像,在這N個位置所對應的像素點中分別求得紅色,綠色,藍色分量的最大值。它們就組成了全局大氣光(Ar,Ag,Ab )。在這個方法\[10\]中,A的三個顏色通道的亮度值并不單一的來自原始輸入圖像中的某一個像素點,而更多時候,它們分別來自三個不同的像素點,于是能在一定程度上避免將原始輸入圖像中的白色物體誤選為全局大氣光。

3.4 實驗結果分析

采用文獻\[11\]的方法可以指導我們進行去霧算法的研究,并將實驗成功的算法移植到智能相機上。其實驗結果如圖3所示,圖3(a)是去霧前的城市的照片,圖3(b)是去霧后的照片。圖3(c)是去霧前海面的照片,圖3(d)是去霧后的海面照片。從實驗結果看,去霧算法的效果非常明顯。

去霧效果比較設計的最終目標是將各類圖像處理算法移植到智能相機里,這樣一來,各個相機作為終端節點就可以更有效的接入到整個系統中。圖4所示為本文研制的智能相機的部分硬件系統實物圖,其中圖4(a)是200百萬像素CCD成像板背面,圖4(b)是200百萬像素CCD成像板正面,圖4(c)~(d)是圖像處理板的背面和正面實物圖。

筆者目前已經成功地研制了高清晰智能相機的系列產品,并具有全部知識產權。圖5(a)所示是一款樣機。圖5(b)是其內部結構。圖5(c)是利用智能相機上的Web服務器通過網絡瀏覽器看到的實驗室外面建筑物的外墻的高清晰圖像。在長距離成像的條件下(200 m),可以清晰地看到外墻上的斑點和窗戶護欄的銹跡。

高清晰智能相機樣機圖6所示是針對智能相機開發的智能交通車牌識別算法和實際應用。

中給出了利用DSP算法實現的智能交通中的車牌監測的試驗結果。實際的算法已經在智能相機中實現并應用到具體的工程中。針對200百萬像素的圖像,該系統可以檢測出多達數十個位于多車道中的車牌信息。圖6中的圖像拍攝于西安電子科技大學北校門外的二環路上,拍攝時間是2009年5月8日,筆者將多個車牌粘貼在圖像上進行智能相機的性能測試,多個車牌的亮度、對比度、色度等參數都根據不同的天氣情況進行了調整。從圖中可以明顯地看出位于樹木、車體等復雜背景下的車牌均可被準確的定位出來。在圖6中,只有一個最黑的車牌沒有被定位出來。

4 結 論

基于嵌入式智能相機的物聯網研究在國內外尚不多見。對嵌入式智能相機的研究,不僅可為傳統的物聯網接入提供一個新的數據接入形式,而且可以使接入終端具有動態可重構的新功能。以智能相機為接入終端來研究物聯網構建過程中的新型網格結構和安全策略,可以為研究物聯網的數據安全引入一個新的思路。

在積極推進智能相機的產業化工作的同時,應當積極推進基于智能相機作為接入終端的物聯網的行業應用,并應在風力發電、新能源、低碳經濟模式等領域積極開展多方合作。

本文所討論的研究成果對相關領域的研究和應用都具有比較重要的價值。

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作者簡介: 沈沛意 男,1969年出生,浙江紹興人,博士,教授。雙博士學位(英國巴斯大學,中國西安電子科技大學),和雙博士后經歷(英國巴斯大學,新加坡國立大學)。在SCIENCE IN CHINA, IEEE PAMI 和 IEEE TVCG 等雜志和會議30余篇。作為主要完成人順利完成國家863項目,自然科學基金項目,中法合作項目等多項相關課題。曾任安捷倫科技(原惠普)(Agilent Technologies)高級工程師(美國,英國,新加坡和馬來西亞)、英國撒里大學(Univ. of Surrey)信號處理研究中心(CVSSP)研究員(RESEARCH FELLOW)和IEEE 會員(MEMBER),現為西安電子科技大學教授。主持國家自然科學基金、陜西省自然科學基金課題、陜西省13115重大科技課題、國家重點實驗室開放課題、國家重大科技項目子課題等,主要研究方向:嵌入式系統、網絡與通信技術軟件、計算機視覺和圖形圖像處理、物聯網信息安全技術等。

陜西省物聯網實驗研究中心

陜西省物聯網實驗研究中心是由陜西省工信廳2010年8月批準,以西安電子科技大學為掛靠主體,按照政、產、學、研、用五位一體的組織模式組建的陜西省物聯網技術研究培訓和物聯網應用推廣創新部門。

中心堅持大聯合、大協作、搭建平臺的工作思路,向國內外各科研院所和企業積極尋求合作,共同打造政府、科研院所和企業共建共享的物聯網技術與應用公共平臺。中心網站wlw.xidian.省略開辟有政策導讀、新聞快遞、前沿技術、解決方案和成果展示等欄目,是全省范圍內物聯網信息交流與公共平臺。

中心的工作方向如下:

(1) 圍繞陜西省物聯網發展中的全局性、綜合性、戰略性問題開展跟蹤研究和超前研究,為陜西省物聯網發展提供政策建議和咨詢意見。

(2) 開展物聯網相關技術研究和應用創新,促進陜西省物聯網產業鏈加快完善,推動重點領域物聯網應用深入開展。

(3) 承擔陜西省物聯網應用的宣傳推廣和培養物聯網技術高級人才。

(4) 承辦省工信廳交辦的其他事項。

中心的宗旨是致力于促進陜西省物聯網產業的發展,充分發揮其技術平臺作用,發掘市場應用需求,促進技術轉化應用,開拓技術應用領域,創建超前應用場景,研發創新技術,引領本省物聯網的技術創新與應用推廣。

電話與傳真 :02988203592

第6篇:物聯網工程嵌入式培訓范文

摘要:物聯網描繪的是充滿智能化的世界:當司機出現誤操作的時候汽車會自動報警;下雨時,窗戶會自動關閉;衣服會“告訴”洗衣機對顏色和水溫的要求等。美國權威資訊機構Forrester預測,到2020年,世界上物物互聯的業務,跟人與人通信的業務相比,將達到30:1.有研究機構預計10年內物聯網就可能大規模普及,這一技術將會發展成為一個上萬億元規模的高科技市場,其產業要比互聯網大30倍。因此,物聯網將是繼互聯網之后又一次給社會、經濟各方面帶來跨越式發展得技術變革,已引起了各國各領域的密切關注和研究。

關鍵詞:物聯網;高科技;技術變革

1.引言

然而,物聯網研究和開發的機遇更是挑戰。物聯網的發展需要一個寬松的環境以及產業鏈的共同努力,這樣才能實現上下游產業及跨產業的聯動,形成產業的聯盟,帶動整個產業鏈,共同推動物聯網發展。這就要求我們能夠從深層次發現和解決物聯網中的關鍵理論問題、攻克技術難點及將物聯網研究和開發的成果應用與實際,則我們就可以再物聯網研究和開發的挑戰中獲得發展得機遇。否則,我們只會在物聯網研究和開發上浪費時間和資源,又一次錯過了在科學和技術領域發展的機遇。

2.發展現狀和目標

2.1發展現狀

無線射頻識別產業市場規模超過100億元,傳感器市場規模超過900億元,其中, 微機電系統傳感器市場規模超過150億元;機器到機器終端數量接近1000萬,形成全球最大的M2M市場之一。

2.2發展目標

我國物聯網發展的十年目標是把我國初步建成物聯網技術創新國家。教育部工信部授權理工科高校開設物聯網課程,為學生傳授物聯網相關課程,但凸顯劣勢的是,師資相對缺乏。可喜的是有華清遠見這樣的物聯網工程師培訓機構。總體來講物聯網產業在中國的發展令人期待。中國物聯網產業發展目標有以下三點。

(1) 自主創新能力明顯增強,攻克一批核心關鍵技術,在國際標準制定中掌握重要話語權,初步實現“兩端趕超、中間突破”即在高端傳感、新型RFID、智能儀表、嵌入式智能操作系統、核心芯片等感知識別領域和高端應用軟件與中間件、基礎架構、云計算、高端信息處理等應用技術領域實現自主研發,技術掌控力顯著提升;在M2M通信、近距離無線傳輸等物聯網網絡通信領域取得實質性技術突破,躋身世界先進行列。

(2) 具有國際競爭力的產業體系初步形成。在傳感器與傳感器網絡、RFID、智能儀器儀表、智能終端、網絡通信設備、等物聯網制造產業,通信服務、云計算服務、軟件、高端集成與應用等物聯網服務業,以及嵌入式系統、芯片與微納器件等物聯網關鍵支撐產業等領域培育一批領軍企業,初步形成從芯片、軟件、終端整機、網絡、應用到測試儀器儀表的完整產業鏈,初步實現創新性產業集聚、門類齊全、協同發展的產業鏈及空間布局。

(3) 物聯網應用水平顯著提升。建成一批物聯網示范應用重大工程,在國民經濟和民生服務等重點領域物聯網先導應用全面開展;國家戰略性基礎設施的智能化升級全面啟動,寬帶、融合、安全的下一代信息網絡基礎設施初步形成。

從網絡發展角度看,今后10―40年發展物聯網技術的第一要務是要建設讓大眾快捷獲取信息和知識、能有效協同工作、生活更加高品質的信息網絡。網絡技術經濟寬帶化、移動化和三網融合,走向下一代互聯網,進一步向后IP時代的新網絡體系發展;物聯網從監視、控制、反饋一體化,向泛在網絡發展;在網絡服務方面基于物聯網的現代服務業快速發展普及。網絡媒體進入主流媒體,傳統媒體與網絡媒體的融合,聯合構建媒體輿論引導的新格局。云計算平臺為物聯網提供支持環境;物聯網科學將從交叉學科融合,向完善的網絡信息論發展。物聯網相關技術和服務將相互影響,實現人類向往的充滿智慧、更加美好、幸福的物聯網時代。

3.主要任務

(一)大力攻克核心技術。(二)加快構建標準體系。(三)協調推進產業發展。(四)著力培育骨干企業。(五)積極開展應用示范。(六)合理規劃區域布局。(七)加強信息安全保障。(八)提升公共服務能力。

4.前景分析

物聯網是通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備。物聯網被稱為繼計算機、互聯網之后,世界信息產業的第三次浪潮。根據美國研究機構預測,物聯網所帶來的產業價值將比互聯網大30倍,物聯W將成為下一個萬億元級別的信息產業業務。

2011年12月,醞釀已久的《物聯網“十二五”發展規劃》正式印發?!兑巹潯访鞔_,將加大財稅支持力度,增加物聯網發展專項資金規模,加大產業化專項等對物聯網的投入比重,鼓勵民資、外資投入物聯網領域?!兑巹潯诽岢觯?015年初步完成產業體系構建的目標:形成較為完善的物聯網產業鏈,培育和發展10個產業聚集區,100家以上骨干企業,一批“專、精、特、新”的中小企業,建設一批覆蓋面廣、支撐力強的公共服務平臺?!笆濉逼陂g,物聯網將實施五大重點工程:關鍵技術創新工程、標準化推進工程、“十區百企”產業發展工程、重點領域應用示范工程以及公共服務平臺建設工程。其中,重點領域主要涉及智能工業、智能農業、智能物流、智能交通、智能電網、智能環保、智能安防、智能醫療和智能家居等。

從物聯網的市場來看,至2015年,中國物聯網整體市場規模將達到7500億元,年復合增長率超過30.0%。物聯網的發展,已經上升到國家戰略的高度,必將有大大小小的科技企業受益于國家政策扶持,進入科技產業化的過程中。從行業的角度來看,物聯網主要涉及的行業包括電子、軟件和通信,通過電子產品標識感知識別相關信息,通過通信設備和服務傳導傳輸信息,最后通過計算機處理存儲信息。而這些產業鏈的任何環節都會開成相應的市場,加總在一起的市場規模就相當大,可以說,物聯網產業鏈的細化將帶來市場進一步細分,造就一個龐大的物聯網產業市場。

據思科最新報告稱,未來10年,物聯網將帶來一個價值14.4萬億美元的巨大市場,未來1/3的物聯網市場機會在美國,30%在歐洲,而中國和日本將分別占據12%和5%。

示范工程

《物聯網“十二五”發展規劃》圈定9大領域重點示范工程,分別是:智能工業、智能農業、智能物流、智能交通、智能電網、智能環保、智能安防、智能醫療、智能家居。

第7篇:物聯網工程嵌入式培訓范文

隨著計算機技術、互聯網技術、無線通信技術、傳感器技術、嵌入式技術等飛速發展,物聯網的研究和應用也得到快速發展,并越來越引起各國的高度重視。物聯網甚至被稱為繼計算機和互聯網之后的又一次信息產業革命。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在全球推廣;歐盟于2009年6月了全球首個國家級物聯網發展戰略規劃;韓國和日本等發達國家也都分別提出了“U-Japan”和“U-Korea”信息化戰略,其核心內容都是利用無所不在的泛在網絡技術實現人與人、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”的戰略構想,并由政府、科研院所和企業建立相關研究基地和成立物聯網產業聯盟。可見物聯網技術以及相關產業已經成為各國下一個必爭的戰略制高點。而任何一個新興產業和行業的發展,都需要大量的專門技術人才,物聯網的發展同樣也不例外。目前,我國物聯網專業人才還非常緊缺,人才的培養還處于起步階段,而大批專門人才培養主要依靠高等學校來承擔。在這樣一個大的環境和背景下,國家教育部于2010年批準在35所高校設立物聯網工程和傳感網技術本科專業,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網工程專業。物聯網工程專業是一個多學科高度交叉的新興專業,如何培養出合格的、符合市場需求的物聯網專業人才是高校面臨的一個主要問題。南于物聯網本身技術復雜、牽涉面廣,涉及多學科的交叉,這就必然對人才的培養和專業建設都需要進行全新的考慮。筆者結合安徽理工大學物聯網工程專業建設和實踐,對物聯網丁程專業人才培養和教學資源建設進行了一些初步的探索,為高校物聯網工程專業人才培養和專業建設提供指導和參考

2 物聯網工程專業的研究內容

2.1 物聯網的體系結構

物聯網的概念是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網連接起來,實現智能化識別和管理。現在普遍認為物聯網是一個基于互聯網、傳統電信網等信息承載體,讓所有能夠被獨立尋址的普通對象實現互聯互通,具有普通對象設備化、自治終端互聯化和普適服務智能化特征的網絡。從物聯網的定義可以看出要實現物聯網需要具有感知、通信與計算能力的智能信息傳感設備等實現全面感知,借助現有的互聯網和電信網來進行數據的可靠傳輸,以及數據的智能處理,進而實現人與人、物與物、人與物之間的互聯互通和智能信息服務。物聯網的體系結構可以根據信息生成、傳輸、處理和應用劃分為4個層次:感知識別層、網絡層、管理服務層和綜合應用層。其中感知層是物聯網信息的來源,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;網絡層實現數據的傳輸,包括有線和無線網絡的接人層、會聚層和核心交換層;管理服務層實現數據存儲、處理的和智能決策服務等,包括中間件、數據存儲與處理、數據挖掘與智能決策等;綜合應用層實現不同行業的綜合應用,包括智能物流、智能電網、智能交通、智能環保、智能醫療等。物聯網4層體系結構如圖1所示。

2.2 物聯網關鍵技術和研究內容

由物聯網的4層體系結構圖可以看出:感知層是物聯網應用的基礎,位于物聯網應用的最底層,也是物聯網區別于傳統互聯網的重要方面之一。感知層主要涉及RFID技術、無線傳感器網絡和控制技術、短距離無線通訊技術等主要關鍵技術。物聯網的應用層與具體的應用領域不同存在很大的差異,需要根據具體的應用來設計。物聯網網絡層的數據傳輸技術、無線通信技術以及管理服務層涉及的數據存儲、云計算、數據挖掘等各種支撐技術都是物聯網應用和研究過程中涉及的主要技術和內容。

由于物聯網的研究內容比較寬泛而且涉及多學科的交叉,開設物聯網相關專業的高?,F有學科基礎、專業設置以及研究內容的側重點都會有所不同,因此在物聯網工程專業的課程設置以及培養方案方面會存在的一定的差異。由物聯網的4層體系結構,可以根據實際情況對物聯網工程專業設置不同的研究方向,如電子技術和嵌入式技術基礎較好的高??梢詡戎赜诟兄獙釉O計和應用,計算機技術基礎較好的高??梢詡戎赜谖锫摼W應用層和信息服務層,網絡技術和通信技術基礎較好的高??梢詡戎赜诰W絡層和管理服務層,還有各相關交叉專業設置較為全面、研究基礎較好的高校則可以在物聯網的各層都平衡發展。具體設置什么樣研究方向和培養方案,各高校需要根據自身的學科專業基礎和特點以及高校的行業背景,設置具有自己特色和優勢的培養方案和側重研究方向。安徽理工大學是一所具有煤炭行業背景和醫學特色的理工類高校,目前設有相關的專業有:計算機科學與技術、電子技術與儀器、網絡信息安全、自動化、電子信息工專業提供論文寫作、寫作論文的服務,歡迎光臨dylw.net程、通信工程、電氣工程及其自動化等,具有較好的相關專業建設基礎,尤其是面向煤礦自動化和信息化應用領域有著較強的優勢。因此,基于學校的行業背景和專業基礎現狀,物聯網工程專業的側重點是物聯網的感知層設計和應用,兼顧管理服務層的相關技術研究,如中間件等。重點應用領域是礦山物聯網以及智能移動醫療,結合現有的網絡信息安全和計算機科學與技術等相關專業,制定符合學校實際和充分利用現有教學資源的物聯網工程專業的培養方案。

3 物聯網工程專業培養目標和課程設置

3.1 物聯網工程專業培養目標

在高等學校本科人才培養目標的前提下,根據物聯網專業的研究內容和市場需求定位,物聯網工程專業培養目標是:具有寬厚扎實的基礎知識,系統地掌握物聯網的相關理論、方法和技能,具備網絡技術、傳感技術、射頻識別技術、嵌入式技術、通信技術以及計算機技術等信息領域寬廣的專業知識,具有綜合運用所學知識解決物聯網中信息獲取、傳輸、處理問題的能力,能夠從事物聯網的通信架構、網絡協議和標準、無線傳感器、電子標簽射頻識別、信息安全等產品及系統的科學研究、工程設計、產品開發、技術管理與設備維護等工 作。

通過相關課程的學習,掌握必需的傳感器、電子、通信、單片機、RFID技術等知識和專業技能;掌握基本物聯網節點、網關、網絡協議棧,有線和無線網絡技術原理,無線自組織組網、有線和無線網絡拓撲以及網絡安全技術等基礎理論和關鍵技術;熟練并系統地掌握物聯網應用系統集成、物聯網硬件與軟件設計、互聯網應用等,具有綜合應用所學知識解決物聯網工程中實際問題的能力,包括:工程設計、設備制造、網絡運營和技術管理中的實際問題等能力;掌握基于無線傳感器網絡的物聯網業務的開發、測試、推廣等知識,具有較強的綜合應用信息網絡相關知識解決問題的能力、綜合試驗能力與工程實踐能力;熟悉礦山物聯網的架構、應用環境和關鍵技術,并能夠進行系統設計和開發;熟悉物聯網在智能醫療領域的應用技術,并在現有醫院信息系統的基礎上,進行移動醫療的智能終端、醫療傳感設備、中間件、數據存儲、應用系統的設計和開發等。此外,還應具有較強的創新意識、創造性思維能力,能綜合運用多學科知識、技術和現代工程工具,將所學內容應用到其他行業和應用領域。

3.2 物聯網工程專業課程設置

由于物聯網工程專業是綜合多學科的新興專業,在課程的設置和教學內容的安排上還不夠成熟和穩定,還處于探索階段。需要根據專業培養目標和實際教學情況,不斷地調整和優化課程的設置。目前,物聯網專業課程設置基本上在現有較成熟的計算機科學技術和電子信息類專業的基礎上,增加與物聯網相關的核心課程,但側重點是物聯網技術及應用。結合學校相關專業課程設置現狀,物聯網專業課程分為以下幾個主要模塊:(1)公共基礎模塊;(2)專業必修課程模塊:(3)專業核心課程模塊;(4)專業任選課程模塊;(5)跨學科課程模塊;(6)實踐課程模塊;(7)素質拓展模塊。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網專業的核心研究內容和專業特色,同時考慮到物聯網專業是一門新興的專業,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學科的一個研究方向,而計算機專業研究生入學考試的專業課實現國家統一命題,因此,在課程的設置上要能夠和計算機科學與技術專業核心課程實現無縫對接,使得物聯網工程專業培養的學生能夠輕松實現進一步深造的愿望。基于這樣的一種現狀,學校物聯網工程專業在必修課程模塊和核心課程模塊中分別開設了數據結構、計算機組成原理、計算機網絡、操作系統等相關的課程,同時開設了物聯網導論、無線傳感器網絡、RFID原理與應用,能夠滿足學生專業學習和考研深造的需要。為了突出物聯網專業知識,在專業任選課程模塊中開設了大量與物專業提供論文寫作、寫作論文的服務,歡迎光臨dylw.net聯網和計算機相關和當前最為熱門的課程,充分體現了該專業方向的知識面寬、技術先進等特點。跨學科課程模塊的設置為進一步拓寬學生的知識面,了解煤礦行業的生產背景和主要技術裝備,為以后從事煤礦物聯網和數字礦山建設打下基礎。實踐課程模塊的設置是培養學生動手能力和學習興趣的重要教學環節,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容。素質拓展模塊通過組織多種形式和內容的第二課堂教學活動,以培養學生創新精神和實踐能力,促進個性發展,提高綜合素質。

4 人才培養和教學資源建設

4.1 物聯網工程專業人才培養

高等學校的使命是培養人才,高校需要根據市場的需求和自身優勢以及綜合其他因素來確定人才的培養模式。因此,對人才培養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特色鮮明、理工類為主的綜合型大學,學校人才培養目標是:結合煤炭行業特色,培養“厚基礎、高素質、強能力、善創新”的創新型人才和高級專門人才。在人才培養過程中要構建多元化、多目標的培養模式,同時充分考慮學生就業、創業和繼續深造等不同要求,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體系。在學校人才培養目標的指導下,借助現有相關專業的培養模式和經驗,并結合物聯網工程專業的特點,對物聯網工程專業的人才培養采用校企聯合培養的模式。

安徽理工大學是第二批“卓越工程師教育培養計劃”高校,目前在計算機科學與技術專業以及其他電子信息類專業的卓越工程師培養計劃和方案制定過程中積累了一定的經驗,其核心培養方式是采取的3+X培養模式,主要措施是其中3年時間在學校進行相關基礎課和理論課的學習,至少1年時間采取校企聯合培養模式,通過將企業納入到人才培養主體地位,可以進行訂單式培養,大大增強學生對企業需求的了解和實踐動手能力。真正體現“卓越計劃”的3個特點,即行業企業深度參與培養過程;學校按通用標準和行業標準培養工程人才;強化培養學生的工程能力和創新能力。物聯網工程專業主要是培養工程類的專門型應用人才,可以按照“卓越工程師”的培養模式進行培養。一方面是在現有教學資源的基礎上,加強物聯網專業基礎理論和專業核心課程內容的教學,另一方面加強實踐教學環節,尤其是引入相關企業的參與。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絡技術有限公司簽訂了戰略合作協議,聯合培養物聯網專業人才,由參與的公司提供相關課程的教學和實踐環節的平臺,并且公司有優先挑選優秀畢業生的權利。另外,安徽理工大學與附屬醫院安徽淮南東方醫院集團也簽訂了合作協議,共同研究和制訂數字移動醫療系統方案。移動數字醫療系統的實施可為學校物聯網專業教師和學生提供了參與設計和開發的機會,同時也會為學生的培養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都建立了很好的合作關系,有著很好的合作基礎,雙方都在積極準備聯合培養礦山物聯網建設人才,進行校企深度合作,為拓展學校物聯網專業人才培養提供了很好的實踐和就業機會。此外,學校還與一些經濟發達地區的相關企業建立實習基地,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實習機會,為進一步就業打下了堅實的基礎。校企合作模式的效果已經在學校的一些專業取得了很好的效果,校企合作是物聯網專業人才培養較為理想的模式。

4.2 物聯網工程專業教學資源建設

物聯網專業人才的培養,除了有定位準確的培養目標和合適的培養模式之外,還需要有配套的軟硬件教學資源的支撐,教學資源是培養合格人才的重要保證。一個專業辦學水平的高低往往與該專業的師資、實驗室、教材、實習場所等建設水平有關。對于物聯網專業這樣一門新興專業,面臨的專業教學問題更為嚴重和急迫。學校在物聯網專業建設過程中,相應地采取了一些有效措施來保證高水平的教學資源。

(1)物聯網專業師資隊伍的建設。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出優秀的人才。因此,學校和學院都非常重視教師的培養,培養的方式主要是從學院中挑選出一部分對物聯網感興趣而且嵌入式技術以及軟件開發能力過硬的教師組建成物聯網科研團隊和教學團隊,通過申專業提供論文寫作、寫作論文的服務,歡迎光臨dylw.net請物聯網相關課題展開物聯網理論和應用研究,目前已有2項物聯網相關的國家自然科學基金項目,5項省部級物聯網應用課題,多項企業物聯網應用橫向課題,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網理論的理解和實踐應用水平,對推動物聯網專業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“全國高校物聯網專業教學和研討”“高級物聯網開發工程師物”等教學和專業技術的培訓,通過培訓進一步提高教師的物聯網教學水平和專業技能,然后再通過校內的研討和講座帶動更多教師物聯網專業水平的提高。

(2)教材建設也是辦好專業必不可少的環節。由于物聯網專業是新建專業,雖然已經出版了一些不錯的物聯網方面的圖書,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。我們根據開設的課程和目前已有教材的現狀,挑選出相對較好的基本教材和參考書,通過大家閱讀討論,然后根據制定的教學計劃,來確定講授的內容和學生需要自學的內容,并整理教學講義和課件,為后續教材建設做好準備。通過這一環節,充分提高了對教學內容細節的掌握和理解,也對物聯網技術掌握得更為全面。

(3)實驗室建設是實踐教學環節的有力保障。為了能夠滿足物聯網實驗教學的需求,學院對物聯網實驗室建設投入了大量的建設經費,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,并向安徽福訊信息技術有限公司訂制了無線傳感網絡教學系實驗系統。在物聯網實驗建設過程中,物聯網專業教學團隊全程參與整個實驗室建設過程,對系統的安裝、調試、運行都進行全面掌握;專業提供論文寫作、寫作論文的服務,歡迎光臨dylw.net并邀請物聯網實驗系統開發的T程技術人員給教師做專門的技術培訓和講座,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個環節的建設,目前學校已經具有較高水平的物聯網專業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網專業人才的培養。當然,任何一個新的專業的開設,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驗,及時修正不合理的方面。

5 結語

物聯網工程專業的人才培養和教學資源建設,是所有高校物聯網工程專業在辦學過程中需要考慮和解決的問題,而特色人才培養模式和高水平教學資源建設是辦好物聯網專業的前提,因此,各個高校應根據各自不同的辦學基礎和行業特點,著眼于市場需求和自身的辦學優勢,在體現物聯網工程專業共同特點的基礎上,要突出物聯網工程專業的行業特色,這樣培養出的人才更能滿足市場需求和具有更寬的就業面。

參考文獻:

[1]吳功宜,吳英.物聯網工程導論[M].北京:機械工業出版社,2012:1-5.

[2]劉云浩.物聯網導論[M].北京:科學出版社,2011:3-6.

[3]吳功宜.對物聯網工程專業教學體系建設的思考[J].計算機教育,2010(21):26-29.

第8篇:物聯網工程嵌入式培訓范文

[關鍵詞]物聯網專業 教學模式 支柱產業 適應性

中圖分類號:H195.1 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)05-0071-02

專業教學模式改革及設置應與區域經濟及社會發展密切相關,更是當前高職教育進一步提高質量的要求。杭州作為全國唯一的集國家電子信息產業基地、服務外包基地、高技術產業基地、電子商務之都等稱號于一體的城市,擁有國家電子信息產業基地、國家軟件產業基地、國家集成電路設計產業化基地、國家高技術產業基地等物聯網基礎產業基地等,物聯網產業已形成為區域經濟中支柱產業。物聯網產業的快速發展需要大量專業技術人員的支撐,更需要學校教育教學工作主動去適應其發展需求,例如辦學理念、專業建設、校企合作等方面,其中通過專業教學模式改革來適應地方支柱產業發展是途徑之一。

一、杭州市物聯網產業發展情況及產業人才需求分析

杭州市是國內物聯網技術研發和產業化應用研究的先行地區之一,處于全國物聯網產業發展的“第一方陣”,在產業基礎、技術研發與應用以及網絡資源等方面已形成一定領先優勢,特點是企業起步早,產業發展基礎好,當前物聯網產業已發展為地方支柱產業。

1.1 物聯網產業發展情況

目前產業規模不斷壯大。據不完全統計,目前我市物聯網企業主營業務收入超億元的企業近40家,擁有物聯網相關業務的上市公司20余家。如大華股份、銀江股份、三維通信、聚光科技、漢鼎股份等上市重點企業也都保持了快較的增長速度。

應用領域不斷擴大。市場應用也從交通、環保、安防、醫療等領域向傳統產業領域不斷擴大。浙江天馬軸承股份有限公司與浙江力太科技公司合作,對車間進行物聯網技術改造,提高設備的利用率和產品數量,降低生產成本。創新能力不斷增強。企業的技術創新力度也在日趨加大,浙大網新、維爾科技、聚光科技等企業的3個項目分別獲國家發改委物聯網技術研發及產業化專項資助。

特別是中小微企業異軍突起。它們在倉儲物流、城市管網監測、智慧校園管理、工程車監管、工廠物聯網、智能停車、芯片研發等多個領域已經形成了自己的技術優勢和應用市場,對杭州市物聯網產業發展起到了不可或缺的作用。

1.2 產業人才需求分析

物聯網技術涉及范圍很大,形成龐大的物聯網產業。人才需求方面主要是兩方面,其一是涉及物聯網技術的各類企業,物聯網產業發展壯大必須儲備物聯網專業方面的專業技術人才。其二是各級地方政府的扶持,當年溫總理提出物聯網概念后,無錫以國內的感知中心形成物聯網產業發展龍頭。目前全國百分之九十以上省份都把物聯網作為自己的產業支柱之一,許多城市都在建設或籌建物聯網產業園,可見政府對物聯網產業發展的支持力度,必然物聯網技術方面的人才的需求產生重大影響。杭州市政府同樣對物聯網技術發展給予極大的扶持和政策支撐,如杭州濱江高新產業區以軟件產業和芯片制造業為核心。

若從技術層面來分析,物聯網產業主要有感知控制、數據傳輸和數據處理三個環節。感知控制環節需要電子設備技術人員以及芯片設計和制造人員;當物的信息被感知到,就要求進行數據的傳輸,需要掌握通訊和計算機網絡知識的技術人員;數據處理環節需要對傳輸過來的數據進行處理,涉及到系統分析,需要系統設計、系統應用和系統管理人員。故物聯網人才需求可以概況為三類:電子設備技術和芯片設計技術人才;計算機網絡和通訊人才;系統集成和應用人才。

二、專業教學模式改革以適應地方支柱產業發展

教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》(教高[2006]16號)提出“積極推行訂單培養,探索工學交替、任務驅動、項目導向、頂崗實習等有利于增強學生能力的教學模式?!庇捎谖锫摼W專業是一個多學科交叉、應用復雜的工程技術領域,因此在物聯網專業人才培養過程中,要積極應用各種教學模式以適應地方支柱產業發展和利于學生職業素養職業能力的培養。

2.1 緊密結合地方支柱產業發展調整培養方案

了解社會發展背景和經濟結構調整的動向,特別是對地方支柱產業的深入調研,把握社會、經濟及學生發展三者與高職教育之間的結合點,是高職教育發展的基礎。堅持專業調研,關注地方支柱產業發展趨勢。隨著產業結構的調整優化,互聯網信息技術是杭州經濟發展重點,物聯網專業也屬緊缺人才。

依托市物聯網行業協會專業團隊積極探索,明確專業設置調整其培養方案,以利于進行課程體系的建立,使其真正實現專業人才培養目標。按照專業特點圍繞學生道德品質、職業素養、職業核心能力的培養,并兼顧知識面拓展、專業延伸和學生后繼發展,構建物聯網專業培養方案。根據現狀確立培養方向,明確核心課程、實踐平臺和專業模塊,三年的培養方案以職業能力發展為導向,實施“雙循環提升式”模式提高學生職業素養和職業技能。

2.2 深度校企合作加強高職物聯網專業建設

經濟的持續發展離不開高職教育培養的人才支撐。專業建設必須有明確的職業定向性,物聯網專業就是培養既懂得物聯網知識又擁有物聯網相應技術的綜合人才,物聯網專業建設應當根據物聯網產業發展的實際情況做出相應專業交叉調整,因為這種方式既可以利用現有的教學、產業資源來實施物聯網專業的建設, 同時也可以邊發展專業, 邊根據行業企業需求調整專業導向,不斷更新專業內涵。

密切校企合作堅持產學研將強化物聯網專業建設。構建特色實訓基地是高職辦學方向之一,學院的基礎實踐教學部分采用了無錫江南大學“無線龍”開發實驗箱。比較突出的是與利爾達科技集團共同研發的智能家居實訓室,它既有實際項目可展示,同時含有多媒體傳感節點、溫度傳感器節點、RFID節點以及多種傳感器節點,有助于學生身臨其境又培養動手能力。另有智能車庫、物聯網通信等實訓室建設。利爾達科技集團等多個企業的工程師,參與專業建設活動,提供企業崗位需求,與學院教師共同開發課程,以滿足企業對人才素質和知識結構的要求。共同開發的教材強調“職業”又突出“能力”,滿足學生職業能力提升。

作為市物聯網行業協會成員與不同行業的相關企業合作建立校外實訓基地,利用企業資源為學生提供實習平臺來彌補學校沒有相應領域實訓條件的不足。

2.3 利用各種教學模式強化專業人才培養

高職物聯網專業培養具有物聯網行業相對應崗位必備的理論知識和專門知識,具有較強的物聯網崗位操作能力,能從事物聯網技術及物聯網系統管理工作的高技能應用型專門人才。但由于物聯網是一個多學科交叉的專業領域,因此在物聯網專業人才培養過程中,需要充分利用各種教學模式進行人才培養。

根據物聯網產業特征,面向的職業崗位主要有:感知設備或芯片設計、IT網絡管理和應用、系統集成與開發、物聯網管理與應用等崗位。高職物聯網專業人才培養可以根據崗位目標定位,選擇方向性培養。學院培養目標主要以感知層為主,涉及感知終端的設計和應用,包括各種傳感器應用,以及芯片的應用技術,如射頻標簽以及嵌入式芯片開發應用等,要求學生掌握相應理論知識和實踐能力,如模數電知識、傳感器、無射頻線及嵌入式開發等內容。

目前專業采用以典型物聯網應用為載體的“任務驅動”和“項目導向”模式為主,如《嵌入式系統應用》、《物聯網應用系統設計》及《無射頻線技術應用》等核心課程,密切杭州物聯網發展趨勢,收集地方企業典型車聯網技術、智能家居、智能物流等實際應用案例,進行分解細化工作,形成與課程相匹配的工作任務或大小項目,以任務驅動和項目導向教學模式實施教學,取得良好效果。

同時深化校企合作,逐步完善“工學交替”和“頂崗實習”教學模式的開展。以校企合作為平臺,采用“多次交替”通過兩次及以上的工學交替,頂崗實習安排在不同的學期,每次實習內容及要求均不同,即“雙循環提升式”,是逐步提高的過程,更有利學生職業能力提高,更適應地方支柱產業快速發展需求。

進一步依托學院物聯網應用技術研究所走產學研道路,積極爭取各類課題,加入各類學會及行業協會并參加活動,承擔研究任務;對教研課題進行專題研討,培育高職研究氛圍;脫產進入企業鍛煉,參加各類培訓,以提升教師教學科研能力,保證各種教學模式的應用。

三、結語

基于物聯網專業固有的龐大知識體系造就了其產業覆蓋面廣,且專業方向多元化的特點。目前全國高職院校相繼開設物聯網專業,但專業建設和教學模式改革必須充分考慮到專業建設的層次和方向,以深化校企合作來實現與產業發展同步, 并不斷加深專業的實用性,延續性。當前物聯網學科的課程未形成完善體系,師資力量缺乏,實驗室建設標準等相關問題也有待進一步規范。高職院校應面對現狀積極利用其優勢和特點,及時跟蹤物聯網可能發展的就業空間,找準物聯網行業企業動向,更多地從物聯網基礎模塊方向著手,改革教學模式以服務地方支柱產業發展,完善人才培養機制, 培養以應用型、維護型, 具備二次輔助開發設計的高素質技能型人才為目標,這更符合高職辦學宗旨。

參考文獻

[1] 戴勇.辦好高職緊缺專業服務地方支柱產業[J].中國高等教育,2005(8) .

[2] 謝華.高職工學交替與頂崗實習教學模式的應用研究[J].武漢交通職業學院學報,2010 (6).

第9篇:物聯網工程嵌入式培訓范文

Abstract: Recently, Internet of Things is called as the third wave of information industry. In order to seize the opportunity for Internet of Things personnel training, each university should apply for the Internet of Things engineering profession or set the training direction which is relied on other relevant professions. To train competent professional personnel, making personnel training scheme is vital. Under the condition of setting the Internet of Things profession relying on computer science and technology, this paper states the personnel training scheme in the way of objectives, requirements, the formation of course system and so on, expecting to provide others who intend to start the Internet of Things engineering profession with some references.

關鍵詞:物聯網;射頻識別;人才培養方案

Key words: Internet of Things;RFID;Personnel Training Scheme

中圖分類號:G642.0文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2011)24-0236-02

0引言

物聯網技術作為第三次信息產業浪潮,近年來已經成為全球科技人員和政府決策部門持續關注的熱點,相關產業研討和學術交流如火如荼,方興未艾。從“智慧地球”到“感知中國”,各國都在積極布局物聯網產業格局,力圖抓住物聯網帶動產業提升的戰略機會。自總理09年8月考察無錫提出“感知中國”到2010年政府工作報告中提出加快物聯網研發應用,加大相關產業的投入和政策支持,中國的物聯網發展進入了一個全新的高速發展時期[1]。

物聯網所涉及的關鍵技術,比如射頻技術、分布式計算、傳感器、嵌入式智能、無線傳輸及實時數據交換和互聯網都是目前較為成熟的技術,并在相關領域已得到廣泛的應用。物聯網的新穎之處在于利用這些技術的交叉與融合,建立一個物物相連的網絡,從而完成遠程實時數據交換與控制,方便人們生產生活。據美國咨詢機構Forrester預測[2],到2020年,物聯網將大規模普及,物物互聯業務與現有人與人的通信業務比例將達到30:1,物聯網被稱為是下一個“億萬級”產業。

由于2010年教育部只批準了部分211學校申辦物聯網工程專業,因此,對于大多數沒有獲批的學??梢栽趥鹘y專業下設置物聯網培養方向。目前,各高校與IT產業密切相關的專業是:計算機科學與技術、軟件工程、網絡工程、通信工程、電子信息工程等,比如計算機科學與技術專業設置此培養方向更適合[3]。培養合格的專業人才,制定人才培養方案是關鍵,由于物聯網工程專業(物聯網培養方向)各高校都剛涉及,沒有一個成熟的培養模式,都處在探索階段,所以,研究“平臺+模塊”物聯網人才培養方案是非常有必要的。

1培養方案

1.1 培養目標培養學生德、智、體、美全面發展,在寬口徑專業基礎教學的基礎上,使學生在計算機技術、電子技術、通信技術等領域有扎實的理論基礎、系統的專業知識和較強的實踐技能的復合型技術人才,畢業生可在物聯網工程領域從事科學研究、技術開發、產品設計。

1.2 規格和基本要求①具有良好的思想品德、社會公德和職業道德,具有勤奮好學、勇于創新的精神。②具有基本的工程技術基礎理論,系統地掌握相關領域技術基礎理論知識;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的基本能力。④具有物聯網領域所需要的繪圖、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。

1.3 課程體系建設學科基礎平臺:高等數學、線性代數、概率論與數理統計、場論與復變函數、電路分析基礎、模擬電子技術、數字電子技術、高頻電子技術、C語言程序設計。高數和工程數學是后續課程的基礎,必須開足,其中,場論與復變函數是為學習電磁場與電磁波、微波技術與天線做鋪墊。電路分析及模擬、數字電子技術為電路設計奠定了基礎,系統底層設計需要C語言做支撐。

專業基礎平臺:數據結構、微機原理與接口技術、計算機網絡、Java程序設計、操作系統、信號與系統、數字信號處理、通信原理,這些課程是計算機和通信專業的核心課程。例如計算機專業考研的專業統考科目就有數據結構、操作系統和計算機網絡,Java程序設計則是當前流行的面向對象網絡編程語言。信號與系統、數字信號處理、通信原理也是部分學校的考研初試或復試科目,由此可以看出這些課程的地位。

方向模塊:電磁場與電磁波、微波技術與天線、傳感器技術、RFID系統應用、嵌入式系統。以上課程為實現射頻識別系統即設計電子標簽、讀寫器及天線打下良好的基礎。事實上,從70年代末,國外已開始從事RFID系統應用研究,主要應用予自動車輛管理系統、公路收費系統、碼頭車站集裝箱管理系統、防盜系統和門禁系統等,到90年代此項技術已很成熟,國內相關企業可以生產和銷售全部國產化的射頻識別技術產品(讀寫器、電子標簽)。今年年初,筆者到臺灣幾所高校做學術交流訪問,從這些學校的資訊科技系、電腦與通信工程和電子工程系的人才培養方案中可以看到,都開設有RFID系統概論、RFID系統應用、RFID天線設計等課程,說明境外學校也很注重培養射頻識別技術應用人才。

專業選修課:DSP原理及應用、專用集成電路設計初步、FPGA設計技術與應用、oracle數據庫、網絡安全、工程制圖與計算機繪圖、物聯網技術、現代物流概論等。這些課程是為進一步拓寬電子技術和計算機學科及物聯網工程應用而設置的。

1.4 實踐體系建設在集中實踐環節中,包含電子工藝實習、生產實習、工程設計(第二課堂)、硬件課程設計、軟件課程設計、畢業設計等內容。此外,要保證相關課的實驗要求,需要建立電路實驗室、電子技術實驗室、高頻電子技術實驗室、微機原理與接口技術實驗室、計算機網絡實驗室、ARM實驗室、通信原理實驗室、電磁場與微波實驗室、傳感器技術實驗室、EDA實驗室、FPGA實驗室、DSP實驗室等。當然,如果一次性建設這么多實驗室,投資是很大的,實際上沒有必要重復建設,因為各理工科高校大都有計算機科學與技術、電子信息工程和通信工程等專業,其實驗室資源可以共享。

2師資建設

2.1 大力引進人才需要加大人才引進力度,由于物聯網是一個多學科領域,除需要計算機學科外還需要引進通信工程、電子科學與技術、電子信息工程等專業具有高職稱或高學歷的人才,同時在企業聘請具有豐富項目開發和管理經驗的工程師參與教學與實訓工作,打造一支專兼結合的教師隊伍,形成企業和相關產業領域專家到高校和高校教師到企業的雙向互動的機制和模式。

2.2 整合現有人才資源將計算機科學與技術、電子信息工程和通信工程等專業的現有教師資源整合起來,實現軟件資源共享。

2.3 走出去進修或請進來培訓對于有些未開過的課程,可以選派教師到國內外相關機構進修,或外請教師對校內教師進行培訓的方式,提高師資水平。

3探索實踐

我院現有計算機科學與技術、電子信息工程和自動化等專業,其中計算機科學與技術專業其“應用型軟件服務外包人才培養模式創新實驗區”,2009年被陜西省教育廳批準為省級人才培養模式創新實驗區,2010年該專業又被批準為省級特色專業建設點。2010年及2011年教育部先后批準西安交通大學、西北工業大學、西北大學及西安理工大學開辦“物聯網工程”專業,同時陜西省成立了由多個高校及企業參加的“物聯網產業聯盟”,這是陜西省大力扶持物聯網產業的又一重要舉措,有利于整合資源優勢,提升陜西省物聯網產業的知名度和競爭力。在這些外部有利的環境下,我院以計算機科學與技術專業為依托,修訂該專業的人才培養方案,增設一個“物聯網工程”專業方向,并計劃在2011年招生中實施修訂后的人才培養方案,為培養物聯網人才做有益的探索。

4結束語

物聯網涉及的領域非常廣泛,從技術角度看,在計算機科學與技術專業的人才培養方案中設置物聯網工程專業方向,通過廣泛的調研,制定盡可能合理的人才培養方案,并整合其他相關專業的軟硬件資源,為社會培養物聯網復合型人才是可行的。

參考文獻:

[1]李坡,吳彤,匡興華.物聯網技術及其應用[J].國防科技,2011,(01):18-22.

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