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物聯(lián)網(wǎng)智能教育精選(九篇)

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物聯(lián)網(wǎng)智能教育

第1篇:物聯(lián)網(wǎng)智能教育范文

關(guān)鍵詞:交通安全設(shè)施 交通標志 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 信息集成 傳感器技術(shù)

中圖分類號:TP273 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2015)03-0000-00

1 引言

交通標志是用圖形、符號、文字、顏色像駕駛?cè)思靶腥藗鬟f特定信息,用以管制、警告以及引導(dǎo)交通的安全設(shè)施。目前,交通標志顯示內(nèi)容單一,僅能顯示一種固定信息,不能隨時根據(jù)需要在同一塊標志上轉(zhuǎn)換,導(dǎo)致相應(yīng)限制、提醒等信息得不到及時,給道路行車安全帶來隱患等問題。而國內(nèi)高等級公路上對于即時信息的主要采用LED顯示屏的,雖然這種交通誘導(dǎo)屏有較好的警示效果,能夠給駕駛?cè)艘粋€應(yīng)急響應(yīng)的提示,但是此顯示屏需要鋪設(shè)光纖電路,對于架設(shè)地點存在一定局限性,且LED顯示屏造價高,經(jīng)濟性不佳。

本設(shè)計根據(jù)道路條件、當?shù)氐臍夂驐l件及道路安全情況,在特定路段設(shè)置相應(yīng)傳感器,通過無線傳輸將傳感器檢測的信息傳送至智能標志牌的單片機控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)可利用事先建立的氣候環(huán)境條件與車速的模型,計算出相應(yīng)的限速值,系統(tǒng)通過控制LED燈的點亮與熄滅將相應(yīng)的警示標志與限速標志反映在標志牌上,即時相應(yīng)不利行車條件的提醒與限速信息。

2 智能交通標志設(shè)計概述

2.1 系統(tǒng)設(shè)計思路

本系統(tǒng)考慮根據(jù)當?shù)貧夂驐l件及道路安全情況,在特定時間段在特定路段安裝布設(shè)無線氣象傳感器(例如:溫濕度傳感器、風(fēng)速風(fēng)向傳感器、降雨量傳感器、能見度傳感器等),把各個傳感器實時檢測的數(shù)據(jù)利用Zigbee無線模塊傳輸,由智能標志牌的單片機控制系統(tǒng)接收分析,根據(jù)交管部門事先設(shè)定參數(shù)信息或者直接由單片機編入的公式程序輸出相應(yīng)路況提醒信息。一方面,傳送給控制指示牌的單片機,由其控制標志牌上LED點陣,從而實現(xiàn)對交通指示牌的自動控制;另一方面,經(jīng)自主網(wǎng)絡(luò)Zigbee無線傳輸給PC上位機,存儲并建立相應(yīng)數(shù)據(jù)庫,給交管部門對道路信息情況的管理、控制提供一個智能aa化的平臺。

2.2 系統(tǒng)模塊設(shè)計

2.2.1信息監(jiān)測傳感器模塊

傳感器是指能感受規(guī)定的被測量對象,并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。在此控制系統(tǒng)中,采用性價比合理的氣象傳感器對不利天氣進行實時監(jiān)控,并將信息及時傳送給單片機處理。與傳統(tǒng)的人工檢測相比,傳感器具有檢測精度高、范圍廣、樣本容量大、成本低等優(yōu)點。

2.2.2單片機及無線通信模塊

集成度高且功能強大的單片機是智能交通標志的控制中心,其主要功能是將傳感器所測得的各種電信號進行獲取、處理,并計算出相應(yīng)的工程量,按一定的格式存儲。單片機能夠測量多路由傳感采集到的模擬信號,通過編程控制,對數(shù)據(jù)進行處理。將與標志牌牌邏輯關(guān)系對應(yīng)的數(shù)據(jù)進行存儲及傳輸,即智能控制。

單片機的輸出數(shù)據(jù)可通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)進行自主傳輸。Zigbee技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低成本的雙向無線通訊技術(shù)。為智能控制而建立的Zigbee網(wǎng)絡(luò),具有簡單、使用方便、工作可靠的特點,主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間進行數(shù)據(jù)傳輸以及典型的有周期性的數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應(yīng)時間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。

JN5121是一款兼容IEEE802.15.4的低功耗、低成本無線微型控制器。該模塊內(nèi)置了32位的RISC處理器,配置有2.4GHZ頻段的IEEE802.15.4標準的無線收發(fā)器。系統(tǒng)內(nèi)部帶有64KB的ROM和96KB的RAM,為無線傳感網(wǎng)絡(luò)提供了多種多樣的解決方案,同時高集成度的設(shè)計簡化了整個系統(tǒng)的開發(fā)成本。JN5121內(nèi)置的ROM存儲器集成了點對點通信與網(wǎng)狀通信結(jié)構(gòu)的完整協(xié)議;而內(nèi)置的64KB的RAM存儲器,可以支持網(wǎng)絡(luò)路由和控制器功能而不需要外部擴展任何的存儲空間。內(nèi)置的硬件MAC地址和高度安全的AES加密算法加速器,減小了系統(tǒng)的功耗和處理器的負載。它還支持晶振休眠和系統(tǒng)節(jié)能功能,同時提供了大量的模擬和數(shù)字外設(shè)的相互操作支持,可以方便的連接到智能標志的外部應(yīng)用系統(tǒng)。

2.2.3數(shù)據(jù)庫模塊

上位機是指可以直接發(fā)出操控命令的計算機,一般是PC,屏幕上可以顯示各種信號變化。上位機接收到下位機傳輸?shù)臄?shù)據(jù)后,將數(shù)據(jù)存儲于建立的數(shù)據(jù)庫中,便于對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,日后對此道路標志牌的設(shè)置更加科學(xué)。

2.2.4布有LED點陣的標志牌部件

標志牌:按照《道路交通標志和標線》GB5768-2009規(guī)定的道路交通標志的分類、顏色、形狀、字符、尺寸、圖形等的要求設(shè)計、制作交通標志牌,粘貼反光膜。

LED點陣:對于警告標志和禁令標志分開合理設(shè)置LED點陣,根據(jù)標志牌的圖案或字符特點選擇合適孔徑和孔間距,保證在特定環(huán)境條件下能清楚顯示標志牌內(nèi)容。

電源:DC12V,由太陽能電池供給。

3 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能標志應(yīng)用前景

(1)拓展空間大:可以在溫濕度傳感器的基礎(chǔ)上,安裝降雨、降雪、橫風(fēng)等其他傳感器,達到更為全面的交通警示效果,提高道路行駛安全性。也可以通過無線模塊的信息傳輸,把傳感器獲得的路段信息與車聯(lián)網(wǎng)結(jié)合,通過廣播、短信等方式提前告知駕駛?cè)恕?/p>

(2)成本低:智能交通標志在一塊標志牌上實現(xiàn)了多種指示功能,相當于設(shè)置了多個不同的交通標志,節(jié)約資源和成本;通過無線模塊傳輸信息無需通訊費用,與傳統(tǒng)LED顯示屏相比造價低、經(jīng)濟性好。

(3)在地理條件復(fù)雜設(shè)置:智能交通標志和普通標志一樣,無需布設(shè)通訊線路,因而都能在地理情況比較復(fù)雜的路段布置。而與普通LED蝸啾齲智能交通標志能實現(xiàn)針對道路情況進行實時反饋的功能,且更能適應(yīng)復(fù)雜的地理條件。

(4)可在危險路段連續(xù)設(shè)置:智能交通標志可以在無線覆蓋范圍內(nèi)(2―4km)進行連續(xù)布置,對道路情況進行實時、連續(xù)的提醒,尤其是在氣候多變、路況復(fù)雜、道路設(shè)計采用極限值的區(qū)域,可使駕駛?cè)藢φ麄€路段情況都有比較全面的把握,提高行車安全和行車效率。

(5)作為臨時交通警示牌:在道路進行維修施工或道路局部出現(xiàn)突發(fā)狀況時,可以臨時設(shè)置智能交通標志牌,能在較遠的距離進行預(yù)警,使車輛減速或者繞道行駛。

4 結(jié)語

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能標志牌實現(xiàn)高度集成化,將多種標志集合在一塊標志板上,克服了傳統(tǒng)交通標志指示信息單一,LED顯示屏造價高等缺點。并且依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實現(xiàn)無線傳輸信息,利用Zigbee無線雙向傳輸技術(shù),無需布設(shè)線路,尤其在交通條件以及硬件設(shè)施條件受到限制的情況下有良好的應(yīng)用前景。實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、邏輯運算及信息全過程智能化,無需人工干預(yù),避免了更換不能反映實時信息的標志牌的人工操作,智能可靠,節(jié)約人力。

參考文獻

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[2]胡玉峰.自動氣象站原理與測量方法[M].北京:氣象出版社,2004.

[3]王汝林.物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)及應(yīng)用(第一版)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2011.

第2篇:物聯(lián)網(wǎng)智能教育范文

關(guān)鍵詞:物流網(wǎng);智能交通;應(yīng)用研究

中圖分類號:F50 文獻標識碼:A

Abstract: This paper mainly introduces the meaning of the internet of things and the working principle of the system, and focus on logistics network technology in the practical application in the field of urban intelligent transportation way. At the same time, the internet of things technology is also successfully solves the traffic security, traffic fee, transportation and information collection of outstanding problems, for the establishment of the intelligent traffic management and service system provides powerful information support and assurance.

Key words: logistics network; intelligent transportation; application research

隨著社會經(jīng)濟建設(shè)的高速發(fā)展,人們購買私家車的數(shù)量越來越多,由于城市規(guī)劃和道路建設(shè)還不夠完善,這就造成了城市的道路交通越來越擁堵、交通事故頻繁發(fā)生、環(huán)境污染嚴重、能源消耗較高等諸多現(xiàn)象,為了緩解這些現(xiàn)象提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的城市智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用方案。

1 物聯(lián)網(wǎng)介紹

1.1 物聯(lián)網(wǎng)的基本內(nèi)涵

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分,也是“信息化”時代的重要發(fā)展階段。物聯(lián)網(wǎng)是通過各種信息傳感設(shè)備,如傳感器、射頻識別(RFID)技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外線感應(yīng)器、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等各種裝置與技術(shù),實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程,采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息,與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)。也因此被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)具有的特點

物聯(lián)網(wǎng)的目的是實現(xiàn)物與物、物與人,所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接,方便識別、管理和控制。和傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)相比,物聯(lián)網(wǎng)有其鮮明的特征。

首先,它是各種感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)上部署了海量的多種類型傳感器,每個傳感器都是一個信息源,不同類別的傳感器所捕獲的信息內(nèi)容和信息格式不同。傳感器獲得的數(shù)據(jù)具有實時性,按一定的頻率周期性的采集環(huán)境信息,不斷更新數(shù)據(jù)。

其次,它是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要基礎(chǔ)和核心仍舊是互聯(lián)網(wǎng),通過各種有線和無線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合,將物體的信息實時準確地傳遞出去。在物聯(lián)網(wǎng)上的傳感器定時采集的信息需要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸,由于其數(shù)量極其龐大,形成了海量信息,在傳輸過程中,為了保障數(shù)據(jù)的正確性和及時性,必須適應(yīng)各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議。

再次,物聯(lián)網(wǎng)不僅僅提供了傳感器的連接,其本身也具有智能處理的能力,能夠?qū)ξ矬w實施智能控制。物聯(lián)網(wǎng)將傳感器和智能處理相結(jié)合,利用云計算、模式識別等各種智能技術(shù),擴充其應(yīng)用領(lǐng)域。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數(shù)據(jù),以適應(yīng)不同用戶的不同需求,發(fā)現(xiàn)新的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用模式。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)的工作原理

物聯(lián)網(wǎng)是在計算機互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,利用RFID、無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù),構(gòu)造一個覆蓋世界上萬事萬物的“Internet of Things”。在這個網(wǎng)絡(luò)中,物品(商品)能夠彼此進行“交流”,而無需人的干預(yù)。其實質(zhì)是利用射頻自動識別(RFID技術(shù),通過計算機互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物品(商品)的自動識別和信息的互聯(lián)與共享。而RFID,正是能夠讓物品“開口說話”的一種技術(shù)。在“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想中,RFID標簽中存儲著規(guī)范而具有互用性的信息,通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)把它們自動采集到中央信息系統(tǒng),實現(xiàn)物品(商品)的識別,進而通過開放性的計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息交換和共享,實現(xiàn)對物品的“透明”管理。

2 智能交通介紹

2.1 智能交通的涵義

所謂的智能交通系統(tǒng)是指將先進的信息技術(shù)、電子通訊技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等有機地運用于整個交通運輸管理體系而建立起的一種實時、準確、高效的交通運輸綜合管理和控制系統(tǒng)。它是由若干子系統(tǒng)所組成的,通過系統(tǒng)集成將道路、駕駛員和車輛有機地結(jié)合在一起,加強三者之間的聯(lián)系。借助于系統(tǒng)的智能技術(shù)將各種交通方式的信息及道路狀況進行登記、收集、分析,并通過遠程通訊和信息技術(shù),將這些信息實時提供給需要的人們,以增強行車安全,減少行車時間,并指導(dǎo)行車路線。同時管理人員通過采集車輛、駕駛員和道路的實時信息來提高其管理效率,以達到充分利用交通資源的目的。

2.2 智能交通的特點

智能交通系統(tǒng)具有以下兩個特點:一是著眼于交通信息的廣泛應(yīng)用與服務(wù),二是著眼于提高既有交通設(shè)施的運行效率。與一般技術(shù)系統(tǒng)相比,智能交通系統(tǒng)建設(shè)過程中的整體性要求更加嚴格。這種整體性體現(xiàn)在:(1)跨行業(yè)特點。智能交通系統(tǒng)建設(shè)涉及眾多行業(yè)領(lǐng)域,是社會廣泛參與的復(fù)雜巨型系統(tǒng)工程,從而造成復(fù)雜的行業(yè)間協(xié)調(diào)問題。(2)技術(shù)領(lǐng)域特點。智能交通系統(tǒng)綜合了交通工程、信息工程、控制工程、通信技術(shù)、計算機技術(shù)等眾多科學(xué)領(lǐng)域的成果,需要眾多領(lǐng)域的技術(shù)人員共同協(xié)作。(3)政府、企業(yè)、科研單位及高等院校共同參與,恰當?shù)慕巧ㄎ缓腿蝿?wù)分擔是系統(tǒng)有效展開的重要前提條件。(4)智能交通系統(tǒng)將主要由移動通信、寬帶網(wǎng)、RFID、傳感器、云計算等新一代信息技術(shù)作支撐,更符合人的應(yīng)用需求,可信任程度提高并變得“無處不在”。

3 智能交通體系應(yīng)用

作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的重要組成部分,智能交通具有行業(yè)市場成熟度較高,行業(yè)傳感技術(shù)成熟,政府扶持力度大的特點,在建設(shè)“數(shù)字城市”和“智慧城市”的口號中,智能交通系統(tǒng)在許多城市已經(jīng)開始規(guī)?;瘧?yīng)用,市場前景廣闊,投資機會巨大,將成為未來幾年物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點領(lǐng)域。

3.1 高速公路電子收費系統(tǒng)(ETC)

ETC是目前世界上最先進的路橋收費方式。通過安裝在車輛擋風(fēng)玻璃上的車載器與在收費站ETC車道上的微波天線之間的微波專用短程通訊,利用計算機聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行進行后臺結(jié)算處理,從而達到車輛通過路橋收費站不需停車而能交納路橋費的目的,且所交納的費用經(jīng)過后臺處理后清分給相關(guān)的收益業(yè)主。在現(xiàn)有的車道上安裝電子不停車收費系統(tǒng),可以使車道的通行能力提高3~5倍。

該系統(tǒng)的使用可大大提高公路的通行能力;公路收費走向電子化,可降低收費管理的成本,有利于提高車輛的營運效益;同時也可以大大降低收費口的噪聲水平和廢氣排放。由于通行能力得到大幅度的提高,可以縮小收費站的規(guī)模,節(jié)約基建費用和管理費用。另外,不停車收費系統(tǒng)可以避免月票制度和人工收費的眾多弱點,有效提高這些市政設(shè)施的資金回收能力。

3.2 交通信息服務(wù)系統(tǒng)(ATIS)

ATIS是建立在完善的信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的。交通參與者通過裝備在道路上、車上、換乘站上、停車場上以及氣象中心的傳感器和傳輸設(shè)備,向交通信息中心提供各地的實時交通信息;ATIS得到這些信息并通過處理后,實時向交通參與者提供道路交通信息、公共交通信息、換乘信息、交通氣象信息、停車場信息以及與出行相關(guān)的其他信息;出行者根據(jù)這些信息確定自己的出行方式、選擇路線。更進一步,當車上裝備了自動定位和導(dǎo)航系統(tǒng)時,該系統(tǒng)可以幫助駕駛員自動選擇行駛路線。

該系統(tǒng)的應(yīng)用大大提高道路網(wǎng)通行能力、設(shè)施效率與有效調(diào)控交通需求;提高交通安全水平,降低事故、避免事故、減輕事故損害程度和減輕堵塞;降低汽車運輸環(huán)境影響。

3.3 公共交通系統(tǒng)(APTS)

APTS的主要目的是采用各種智能技術(shù)促進公共運輸業(yè)的發(fā)展,使公交系統(tǒng)實現(xiàn)安全便捷、經(jīng)濟、運量大的目標。如通過個人計算機、閉路電視等向公眾就出行方式和事件、路線及車次選擇等提供咨詢,在公交車站通過顯示器向候車者提供車輛的實時運行信息。

該系統(tǒng)在公交車輛管理中心的應(yīng)用,可以根據(jù)車輛的實時狀態(tài)合理安排發(fā)車、收車等計劃,提高工作效率和服務(wù)質(zhì)量。

3.4 緊急救援系統(tǒng)(EMS)

EMS是一個特殊的系統(tǒng),它的基礎(chǔ)是ATIS、ATMS和有關(guān)的救援機構(gòu)及設(shè)施,通過ATIS和ATMS將交通監(jiān)控中心與職業(yè)的救援機構(gòu)聯(lián)成有機的整體,為道路使用者提供車輛故障現(xiàn)場緊急處置、拖車、現(xiàn)場救護、排除事故車輛等服務(wù)。具體包括:(1)車主可通過電話、短信、翼卡車聯(lián)網(wǎng)三種方式了解車輛具置和行駛軌跡等信息;(2)車輛失盜處理:此系統(tǒng)可對被盜車輛進行遠程斷油鎖電操作并追蹤車輛位置;(3)車輛故障處理:接通救援專線,協(xié)助救援機構(gòu)展開援助工作;(4)交通意外處理:此系統(tǒng)會在10秒鐘后自動發(fā)出求救信號,通知救援機構(gòu)進行救援。

3.5 車輛控制系統(tǒng)(AVCS)

目前還處于研究測試階段,從當前發(fā)展看,可以分為兩個層次:一是車輛輔助安全駕駛系統(tǒng),該系統(tǒng)有以下幾個部分:車載傳感器(微波雷達、激光雷達、攝像機、其他形式的傳感器)、車載計算機和控制執(zhí)行機構(gòu)等,行使中的車輛通過車載的傳感器測定出與前車、周圍車輛以及與道路設(shè)施的距離和其他情況,車載計算機進行處理,對駕駛員提出警告,在緊急情況下強制車輛制動。二是自動駕駛系統(tǒng),裝備了這種系統(tǒng)的汽車成為智能汽車,它在行使中可以做到自動導(dǎo)向,自動檢測和回避障礙物,在智能公路上,能夠在較高的速度下自動保持與前車的距離。必須指出的是,智能汽車在智能公路上才能發(fā)揮出全部功能,如果在普通公路上使用,它僅僅是一輛裝備了輔助安全駕駛系統(tǒng)的汽車。

3.6 交通管理系統(tǒng)(ATMS)

ATMS有一部分與ATIS共用信息采集、處理和傳輸系統(tǒng),但是ATMS主要是給交通管理者使用的,用于檢測控制和管理公路交通,在道路、車輛和駕駛員之間提供通訊聯(lián)系。它將對道路系統(tǒng)中的交通狀況、交通事故、氣象狀況和交通環(huán)境進行實時的監(jiān)視,依靠先進的車輛檢測技術(shù)和計算機信息處理技術(shù),獲得有關(guān)交通狀況的信息,并根據(jù)收集到的信息對交通進行控制,如信號燈、誘導(dǎo)信息、道路管制、事故處理與救援等。該系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用有利于為出行者指示下游道路的交通狀況,讓出行者選擇合適的行駛道路,既為出行者提供了出行誘導(dǎo)服務(wù),同時調(diào)節(jié)了交通流的分配,改善交通狀況。

總之:隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于智能交通已成為星火燎原之勢。基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通將使交通基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)揮最大的效能。隨著政府的大力扶持與技術(shù)和標準的成熟,智能交通物聯(lián)網(wǎng)會是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要領(lǐng)域,將朝著大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)化、集成化和面向服務(wù)化發(fā)展,成為智慧城市的重要組成部分。

參考文獻:

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第3篇:物聯(lián)網(wǎng)智能教育范文

關(guān)鍵詞:普適計算;現(xiàn)代遠程教育;互動性

作者簡介:王小妮(1977-),女,山東威海人,北京信息科技大學(xué)理學(xué)院,講師;(北京100192)北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院博士研究生;郝媛(1983-),女,蒙族,內(nèi)蒙古包頭人,北京科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院博士研究生。(北京100083)

基金項目:本文系“北京市教委科技發(fā)展計劃面上項目”(項目編號:KM201110772018)的研究成果。

中圖分類號:G434     文獻標識碼:A     文章編號:1007-0079(2012)06-0113-02

當今世界,科學(xué)技術(shù)突飛猛進,人們對教育的需求日益增加?,F(xiàn)代遠程教育作為一種新的教育模式,是提高全民族科學(xué)文化素質(zhì),促進教育思想、內(nèi)容和方法改革,推動教育現(xiàn)代化,滿足社會日益增長的終身學(xué)習(xí)需求的重要手段。

遠程教育是指使用電視及互聯(lián)網(wǎng)等傳播媒體將課程傳送給課堂外的一處或多處學(xué)生的教學(xué)模式?,F(xiàn)代遠程教育則是指通過音頻、視頻以及實時和非實時的計算機技術(shù)把課程傳送到課堂外的教育。它突破了時空的界線,對于業(yè)余進修者可以隨時隨地上課,不需要到特定地點上課。

現(xiàn)代遠程教育一般是通過有專職技術(shù)人員在場,負責切換主講人講課和看PPT的視頻界面。有的攝像機只能錄制固定區(qū)域范圍內(nèi)影像,主講人在講課時,只能坐在固定位置以便視頻的錄制。也有的攝像機可以自動捕捉主講人的面孔,當主講人移動時,鏡頭可以通過轉(zhuǎn)動,繼續(xù)錄制主講人的影像。但這樣的系統(tǒng)是不允許現(xiàn)場有其他人員走動的,一般有其他人員走動,攝像機就有可能跟蹤了其他人員蹤跡,進行了錯誤的錄制。

針對上面提到的現(xiàn)代遠程教育遇到的弊端,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就可以很好的解決此類問題。物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things)即“物物互聯(lián)”,是近年來出現(xiàn)的一種新型計算模式,建立在嵌入式系統(tǒng)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、分布式計算、通信網(wǎng)絡(luò)、移動計算等技術(shù)的飛速發(fā)展和日益成熟的基礎(chǔ)上,將各種物體充分聯(lián)接,通過無線網(wǎng)絡(luò)將采集到的實時動態(tài)信息傳送到中央服務(wù)處理中心,進行匯總、分析、處理、顯示和控制[1]。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入,主講人就可以不用端坐在電腦旁,只通過鼠標、鍵盤與學(xué)生交流,他可以自由的在教室走動,可以通過手勢和語言與現(xiàn)場以及場外的學(xué)生交流,遠程教育和現(xiàn)場教育融為一體,遠程學(xué)生可以無障礙的學(xué)習(xí)課堂內(nèi)容,聽教師講解,看教師板書、手勢動作及通過在PPT等課件上的標注或幻燈等多種多媒體手段教課方式。利用物聯(lián)網(wǎng)計算方式設(shè)計的遠程教育平臺可以作為精品課程及網(wǎng)上教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺及遠程教育平臺。

一、物聯(lián)網(wǎng)計算架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)計算提供了經(jīng)由網(wǎng)絡(luò),使用各種各樣的物聯(lián)網(wǎng)計算設(shè)備,訪問后臺數(shù)據(jù)、應(yīng)用和服務(wù)的功能。無論使用何種物聯(lián)網(wǎng)計算設(shè)備,用戶將能輕易訪問信息,得到服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)計算降低了設(shè)備使用的復(fù)雜性,幫助提高在外辦公人員的效率和人們的日常生活水平。實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)計算的目標需要以下一些關(guān)鍵技術(shù):場景識別、資源組織、人機接口、設(shè)備無關(guān)性技術(shù)、設(shè)備自適應(yīng)技術(shù)等。

物聯(lián)網(wǎng)計算包括:

(1)物聯(lián)網(wǎng)計算設(shè)備:各種移動設(shè)備或嵌入式設(shè)備,如PDA、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、智能卡、智能手機、POS銷售機等。

(2)傳感設(shè)備及其互聯(lián):適合普適計算的新型網(wǎng)絡(luò)、傳感、設(shè)備、終端等,及其互聯(lián)互通問題,包括位置、溫度、壓力、生化等傳感器和傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組織、低能耗、通信等支撐技術(shù);嵌入式、便攜式、可穿戴、專用化等新型用戶終端設(shè)備和交互設(shè)備,設(shè)備間的信息互換方式和標準化[2]。

(3)物聯(lián)網(wǎng)計算的軟件技術(shù):在操作系統(tǒng)和中間件上支持在異構(gòu)動態(tài)多樣的計算環(huán)境中有效完成用戶任務(wù)的支撐技術(shù),包括軟件平臺的體系結(jié)構(gòu)、構(gòu)建模式、開發(fā)與編程模式等;資源和服務(wù)的發(fā)現(xiàn)、重組,運行現(xiàn)場的重構(gòu),安全保障。

(4)物聯(lián)網(wǎng)計算應(yīng)用:智能空間如智能家庭、智能汽車、智能交通、智能會議室等;老年人智能家居,及其它物聯(lián)網(wǎng)計算應(yīng)用系統(tǒng)。

馬希榮等人在文獻[3]中提出,計算機在某種程度上是可以對人的情感進行定性和定量分析的,通過傳感器監(jiān)控,使用計算機技術(shù)處理和傳回。圖1設(shè)計了基于情感捕捉的物聯(lián)網(wǎng)智能化教學(xué)系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)[4]。

二、物聯(lián)網(wǎng)計算技術(shù)在現(xiàn)代遠程教育領(lǐng)域的應(yīng)用

在該系統(tǒng)中,主要從計算智能和分布式傳感器系統(tǒng)著手研究,將物聯(lián)網(wǎng)計算和遠程教育相結(jié)合,建立物聯(lián)網(wǎng)遠程學(xué)習(xí)系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)的引入使得物理教學(xué)環(huán)境的每個物件都具有連通性、技術(shù)性、智能性、嵌入性的特性,可以隨時捕捉、分析教師和學(xué)生信息,并進行反饋,提供一個物聯(lián)網(wǎng)智能化的教學(xué)系統(tǒng)。

1.教學(xué)過程實時記錄

在物聯(lián)網(wǎng)智能化教學(xué)系統(tǒng)中,教師的操作包括調(diào)用課件、在電子黑板上作注釋、與遠方的學(xué)生交流等。系統(tǒng)能根據(jù)對教師動作的理解,在不同的場景下向遠方的學(xué)生轉(zhuǎn)發(fā)相應(yīng)的視頻鏡頭或電子黑板內(nèi)容,并自動記錄上課的內(nèi)容。此外該系統(tǒng)通過臉部表情捕捉,如聽課專注情況、眉頭舒展情況、眼睛跟隨情況等,可以了解學(xué)生當時的學(xué)習(xí)狀態(tài),實時將課堂教學(xué)效果進行反饋,教師可以根據(jù)相關(guān)信息調(diào)節(jié)教學(xué)進程。

2.教材聯(lián)網(wǎng)

在教材中加入RFID標簽,這樣使教材就置身物聯(lián)網(wǎng),具有物聯(lián)網(wǎng)中連通性、技術(shù)性、智能性、嵌入性的特性。通過教室里安裝的RFID 閱讀器,可以將教材信息顯示在顯示屏上或遠程傳送到遠方學(xué)生的電腦顯示屏上[5]。在學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生可以實時看到教材顯示信息,并且可以隨時查看關(guān)聯(lián)信息,如果出現(xiàn)疑問,也可以通過物聯(lián)網(wǎng)無線傳感器系統(tǒng)將問題反饋到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。此平臺將自動把問題的答案顯示在電子屏幕上,老師也可以隨時查看相關(guān)問題并解答。

3.實訓(xùn)系統(tǒng)教學(xué)

通過物聯(lián)網(wǎng)可以方便地把遠端的景象帶到課堂里,尤其是學(xué)生平時上課由于安全性或時間、經(jīng)費等條件限制接觸不到的一些實戰(zhàn)演練:如海洋生物專業(yè)或農(nóng)業(yè)相關(guān)專業(yè),通過物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器系統(tǒng)可以將海洋生物或農(nóng)作物的生長過程錄制下來或?qū)崟r傳送到課堂里,進行生動教學(xué)。通過這種實訓(xùn)系統(tǒng),學(xué)生猶如身臨其境的學(xué)習(xí),打破了傳統(tǒng)教學(xué)的局限性,通過各種實驗環(huán)境的虛擬或演示,加速學(xué)生對相關(guān)知識的理解。

4.調(diào)節(jié)上課環(huán)境

通過光線傳感器可以自動調(diào)節(jié)窗簾高度及教室內(nèi)照明系統(tǒng)亮度和計算機屏幕及教室顯示屏幕的亮度。通過溫度及濕度傳感器可以自動調(diào)節(jié)教室內(nèi)溫濕度,使學(xué)生能在一個舒服的環(huán)境里更好地學(xué)習(xí)。

物聯(lián)網(wǎng)計算技術(shù)從人機系統(tǒng)對無處不在計算開展了工作,著重研究人和計算機一起工作的方式和技術(shù),從人機系統(tǒng)的層次研究人機交互,將嵌入式及傳感器領(lǐng)域所學(xué)到的知識應(yīng)用到實踐中。

物聯(lián)網(wǎng)智能化教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的目標:(1)利用傳感網(wǎng)絡(luò),捕捉視頻鏡頭;(2)通過網(wǎng)絡(luò)顯示黑板及教材內(nèi)容,并自動記錄上課內(nèi)容;(3)與遠方學(xué)生交流。

物聯(lián)網(wǎng)智能化教學(xué)系統(tǒng)方式靈活,可以在課后通過遠程教育網(wǎng)絡(luò)對課堂教授的沒有理解的地方重新學(xué)習(xí)??梢酝ㄟ^BBS和老師同學(xué)進行交流,學(xué)習(xí)時間也比較自由。通過物聯(lián)網(wǎng)計算的引入,使遠程教育更直觀:(1)將物聯(lián)網(wǎng)計算與遠程教育相結(jié)合,實時再現(xiàn)課堂內(nèi)容;(2)對物聯(lián)網(wǎng)計算技術(shù)的研究,實現(xiàn)遠程教育交互空間;(3)充分利用傳感器網(wǎng)絡(luò),逐步建立“傳感器+網(wǎng)絡(luò)”的教學(xué)模式。

三、應(yīng)用效果

使用物聯(lián)網(wǎng)計算技術(shù)的現(xiàn)代遠程教育系統(tǒng)能根據(jù)對教師動作的理解,在不同的場景下自動向遠方的學(xué)生轉(zhuǎn)發(fā)相應(yīng)的視頻鏡頭或電子黑板內(nèi)容,并自動記錄上課的內(nèi)容。通過現(xiàn)代遠程教育,教師可以將事先編制好的文字教材或多媒體計算機輔助教材給學(xué)生,學(xué)生利用文字教材或多媒體教材進行自學(xué);調(diào)用課件、在電子黑板上作注釋、與遠方的學(xué)生交流;可以對布置的作業(yè)進行一些有益的提示;學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題后可以及時向老師提出,老師對學(xué)生提出的問題迅速給予指導(dǎo)。能隨時檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)進程和效果,可以隨時將編好的測試題發(fā)給學(xué)生,讓學(xué)生直接在“試卷”上答題,然后發(fā)送給老師,老師收到后可以直接在學(xué)生的“試卷”上批改,然后將批改過的“試卷”發(fā)還給學(xué)生。

在考核實驗操作能力時,物聯(lián)網(wǎng)智能化教學(xué)系統(tǒng)更能體現(xiàn)它的優(yōu)勢。因為大多實驗班級的學(xué)生數(shù)量比較多,如20個學(xué)生,如果要學(xué)生分別將整個實驗從頭至尾做完,一個一個演示給老師看,1個實驗2個課時,需要40個課時,即需要超過1個星期的時間來考核這些學(xué)生。所以傳統(tǒng)的實驗考核很難對學(xué)生的實際動手操作過程進行監(jiān)控,大多是通過學(xué)生提交實驗結(jié)果、實驗報告及答辯的形式進行??己私Y(jié)果不能全面、準確地反映教學(xué)的實際效果。而進入物聯(lián)網(wǎng)智能化教學(xué)系統(tǒng)后,學(xué)生的操作通過物聯(lián)網(wǎng)進行跟蹤,物聯(lián)網(wǎng)對學(xué)生的每一步操作都能實時反饋到終端,老師可以很容易看到學(xué)生操作過程,從而使考核結(jié)果更準確有效。

四、結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)計算是計算機技術(shù)應(yīng)用的新的發(fā)展,是計算機技術(shù)應(yīng)用到了生活的所有方面,成為生活的一部分。將物聯(lián)網(wǎng)計算技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)在遠程教育領(lǐng)域,提高遠程教育質(zhì)量,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,加深學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的感性認識和理解,成為新一代的遠程教育系統(tǒng)。

參考文獻:

[1]朱近之.智慧的云計算:物聯(lián)網(wǎng)的平臺[M].北京:電子工業(yè)出版社,2011.

[2]趙海.普適計算:計算混沌形式[M].沈陽:東北大學(xué)出版社,2005.

[3]馬希榮,王志良.遠程教育中和諧人機情感交互模型的研究[J].計算機科學(xué),2005,(9):182-194.

第4篇:物聯(lián)網(wǎng)智能教育范文

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);學(xué)科知識;融合;“云智能盆‘載’”;學(xué)習(xí)方式;創(chuàng)新人才

中圖分類號:G633.67 文獻標志碼:A 文章編號:1008-3561(2016)29-0070-02

“基于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的創(chuàng)新實踐課程”是徐州市第三中學(xué)承擔的2015年江蘇省前瞻性教學(xué)改革建設(shè)項目。該項目是以物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用為載體,創(chuàng)新實踐活動情境,實現(xiàn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)創(chuàng)新人才機制的前瞻性教改課程。其中,如何促進物聯(lián)網(wǎng)與學(xué)科知識的深度融合,是項目需要解決的核心問題之一?;谡n程的視角,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的特征、物聯(lián)網(wǎng)涉及的學(xué)科知識、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的教育意義等對“物聯(lián)網(wǎng)與中學(xué)學(xué)科知識融合的路徑”進行探討。

一、為何選取物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用作為課程媒介

時至今日,“互聯(lián)網(wǎng)+”已經(jīng)成為影響當今社會發(fā)展的強大因素,“互聯(lián)網(wǎng)+教育”必將成為推動教育改革發(fā)展的關(guān)鍵因素。就像美國著名未來學(xué)家阿爾溫?托夫勒說的:“誰掌握了信息,控制了網(wǎng)絡(luò),誰就擁有整個世界。” 由于多媒體具有集成性、可控性、交互性、信息非線性化和信息空間立體化的特點,必將對傳統(tǒng)教學(xué)“工業(yè)化”模式產(chǎn)生極大沖擊,帶來學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變、教學(xué)時空的拓展、教學(xué)內(nèi)容的生動化和教學(xué)形態(tài)的變化,從而導(dǎo)致教學(xué)價值觀、知識觀、師生觀、實踐觀等都隨之而重新構(gòu)建。

在這樣的背景下,作為中學(xué)教育工作者,如何讓“互聯(lián)網(wǎng)走進中學(xué)生的世界”,用互聯(lián)網(wǎng)再造教育?我們選擇了“物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用”這一方向,設(shè)想通過運用物聯(lián)網(wǎng)解決“實際問題”的“創(chuàng)意制作”活動過程,促進物聯(lián)網(wǎng)知識與學(xué)科知識的深度融合,從而轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新發(fā)展,是基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的技術(shù),其核心理念就是將人、物、網(wǎng)相互聯(lián)結(jié)。南京郵電大學(xué)校長、博士生導(dǎo)師楊震教授說,世界上的萬事萬物,小到手表、鑰匙,大到汽車、樓房,只要嵌入一個微型感應(yīng)芯片,把它變得智能化,這個物體就可以“自動開口說話”。再借助無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),人們就可以和物體進行“對話”,物體和物體之間也能“交流”,這就是物聯(lián)網(wǎng)?!叭绻锫?lián)網(wǎng)再搭上互聯(lián)網(wǎng)這個橋梁,在世界任何一個地方,我們都可以即時獲取萬事萬物的信息??梢赃@么說,物聯(lián)網(wǎng)加上互聯(lián)網(wǎng)等于智慧地球。”

為什么選擇物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用作為本課程的媒介呢?從物聯(lián)網(wǎng)的定義來看:物聯(lián)網(wǎng)是一種通過射頻識別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按照約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進行信息交換和通訊,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。這也告訴人們,物聯(lián)網(wǎng)并不是單純的一項技術(shù),其應(yīng)用的過程還會涉及到物理、化學(xué)、生物、地理、藝術(shù)等許多其他學(xué)科的知識,并能創(chuàng)新教育情境,從而產(chǎn)生巨大的教育力量。如圖1所示。

正因為解決具體的問題既需要物聯(lián)網(wǎng)知識,又需要其他學(xué)科知識,所以,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用就成為營造促進知識融合的新學(xué)習(xí)情境的媒介。

二、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與學(xué)科知識的融合

“基于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的創(chuàng)新實踐課程”是以問題解決為前提,借助物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用營造學(xué)習(xí)情境,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)知識與學(xué)科知識融合的課程。那么,這種課程真的能夠促進學(xué)科知識與物聯(lián)網(wǎng)知識的深度融合嗎?下面結(jié)合實際案例,剖析一個由學(xué)生社團制作的物聯(lián)網(wǎng)項目,探討如下:2015年7月15日-18日,在第十三屆全國中小學(xué)信息技術(shù)創(chuàng)新與實踐活動中,徐州市第三中學(xué)選送的作品“云智能盆‘載’”奪得了“物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新設(shè)計”賽團體組全國一等獎第一名的好成績。三名學(xué)生獲得NOC的最高獎項――第十三屆中小學(xué)NOC活動全國決賽恩歐希教育信息化發(fā)明創(chuàng)新獎?!霸浦悄芘琛d’”作品是由三位學(xué)生相互協(xié)作共同研制的,在“云智能盆‘載’”的創(chuàng)意、制作過程中,三位學(xué)生各展所長,既有分工又有合作,采取了典型的合作學(xué)習(xí)范式;他們常常為解決一個問題而苦思冥想、查閱資料、修改方案,許多時候還需要翻閱教科書、上網(wǎng)搜集信息、向?qū)W科教師咨詢技術(shù)性知識、物聯(lián)網(wǎng)知識、學(xué)科知識,等等。這是典型的自主學(xué)習(xí)和探究性學(xué)習(xí)方式的體現(xiàn)。在研制的過程中,他們自覺地將物聯(lián)網(wǎng)知識和其他學(xué)科知識相融合,用在作品創(chuàng)作上,并產(chǎn)生了新的認識。如表1所示。

創(chuàng)意制作物聯(lián)網(wǎng)作品的過程,不僅需要用到許多學(xué)科知識,如果指導(dǎo)教師抓住其中關(guān)鍵的知識,并及時地加以引導(dǎo),那么還能深化學(xué)生對這一部分知識的理解。比如,教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生在制作“云智能盆‘載’”時,多次咨詢“流速與壓差關(guān)系及其控制”的問題,就為他們做了一次專門的“壓強與流速關(guān)系”的講座,從而加深了學(xué)生對這一部分物理知識的理解。

三、物聯(lián)網(wǎng)作品制作過程的教育意義

第5篇:物聯(lián)網(wǎng)智能教育范文

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)工程;創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力;創(chuàng)客實驗室

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)17-0126-02

一、前言

物聯(lián)網(wǎng)可以說是當今世界的一個發(fā)展?jié)摿薮蟮膶I(yè),對人類生產(chǎn)生活方式的轉(zhuǎn)變起到了重要的作用?,F(xiàn)在市場上我們能夠見到各種各樣的智能穿戴產(chǎn)品,眼鏡、手套、衣服及鞋等這些智能穿戴設(shè)備功能齊全,可以不依賴智能手機就能獨立進行工作,為人們的生活帶來了極大的便利,因此智能穿戴技術(shù)在未來具有廣闊的發(fā)展前景。在物聯(lián)網(wǎng)工程中,對人才的需求不僅僅是理論方面,對于其實踐能力的同樣重視,因此在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的過程中應(yīng)該著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,提高其實踐能力。

二、創(chuàng)客實驗室

創(chuàng)客一詞是源于英文單詞“Maker”那種將創(chuàng)意努力轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實,但是卻不以贏利為目的,來共同分享創(chuàng)意成果的人。創(chuàng)客們是一群具有著創(chuàng)意和實踐能力的人才,具有著創(chuàng)客精神,通過成果共享來幫助更多的人。創(chuàng)客實驗室是在信息技術(shù)時代,通過應(yīng)用創(chuàng)新和技術(shù)進步而產(chǎn)生的共同產(chǎn)物,其具有著自己的工作室和加工車間,具有著極大的開放性,在這里創(chuàng)客可以將自己的創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實,創(chuàng)客實驗室的建設(shè)為創(chuàng)客們提供了一個新的空間,在這里能夠輕松地將自己的創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實。在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),創(chuàng)客實驗室的建立幫助物聯(lián)網(wǎng)人才提供了更為廣闊的平臺,這些創(chuàng)客在一起能夠相互之間進行創(chuàng)意的交流,對實驗室的資源進行共享,同時還會有一些專業(yè)的教師進行指導(dǎo)。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)創(chuàng)客實驗室的建設(shè)改變了傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式,讓物聯(lián)網(wǎng)工程的學(xué)生將自己的理論轉(zhuǎn)化為實踐,人人都有動手學(xué)習(xí)的機會,通過自己的創(chuàng)造性思維來解決實際問題。在創(chuàng)客實驗室,學(xué)生能夠?qū)ψ约旱呐d趣進行發(fā)展,對于應(yīng)用型人才和復(fù)合型人才的培養(yǎng)有著重要的意義。

三、智能穿戴創(chuàng)客實驗室建設(shè)的必要性

現(xiàn)在高校比較重視對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),這種創(chuàng)新教育是我國高等教育的主旋律,這種創(chuàng)新教育對于我國的經(jīng)濟發(fā)展有著重要的作用。在近幾年,各大高校都在探索創(chuàng)新實驗基地的建設(shè),相繼地涌現(xiàn)出了一些創(chuàng)新性的綜合實驗室,這些實驗室以項目為載體,利用導(dǎo)師制,來對學(xué)生進行創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。創(chuàng)客實驗室的出現(xiàn)就是具有代表性的。在物聯(lián)網(wǎng)工程中,建設(shè)智能穿戴創(chuàng)客實驗室主要是對學(xué)生的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力進行培養(yǎng),想要進行創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)需要知識、能力以及一些意志品質(zhì),而智能穿戴創(chuàng)客實驗室的建設(shè)就是為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的學(xué)生提供創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)的環(huán)境。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)智能穿戴創(chuàng)客實驗室主要是對教育理念的改變,將一些標準化的教學(xué)進行減少,盡量培養(yǎng)學(xué)生的個性發(fā)展,這是一種新的教學(xué)方式,對學(xué)生的創(chuàng)新和創(chuàng)造能力進行培養(yǎng)。在智能穿戴創(chuàng)客實驗室中,學(xué)生作為創(chuàng)客成為實驗室的主體,在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)中,智能穿戴創(chuàng)客實驗室不僅僅是為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識,更是要培養(yǎng)學(xué)生的工程思維,在學(xué)習(xí)的過程中自己掌握學(xué)習(xí)的進度,提高自己解決問題的能力,這種實踐能力的培養(yǎng)對于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的學(xué)生來說是有著極大的意義。這種創(chuàng)客實驗室的教育方式已經(jīng)在美國等發(fā)達國家引起了一種新的教育風(fēng)潮,這也是培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才的必須環(huán)境,在近幾年我國的很多高校都先后建立了這種創(chuàng)客實驗室,滿足了很多愛好動手的同學(xué),對我國科技創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠定了良好的基礎(chǔ)。

四、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)智能穿戴創(chuàng)客實驗室的建設(shè)

針對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的智能穿戴創(chuàng)客實驗室的建設(shè)必須結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的特點來建設(shè),培養(yǎng)的是應(yīng)用型人才,而創(chuàng)新人才的培養(yǎng)應(yīng)該放在物聯(lián)網(wǎng)平臺上來進行,在物聯(lián)網(wǎng)實踐教學(xué)平臺中,利用具體的創(chuàng)客實驗室平臺建設(shè)如下:

1.完善實驗室軟硬件設(shè)施建設(shè)。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實驗室的建設(shè)是在軟硬件設(shè)備的基礎(chǔ)上進行建設(shè)的,尤其是對于智能穿戴創(chuàng)客實驗室的建設(shè),更加需要投入資金,來完善一些必要的設(shè)備,例如智能穿戴(腕表)開發(fā)板、心電開發(fā)板、環(huán)境/運動感知開發(fā)板、藍牙血壓計、藍牙血氧儀、藍牙血糖儀、藍牙體重秤等。這些設(shè)備的功能不同,有的是用來醫(yī)療保健、智能提醒、防水定位,而有的功能是負責娛樂、健身、信息共享等,想要培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,這些設(shè)備都是最基礎(chǔ)的,在完善的軟硬件設(shè)備的創(chuàng)客實驗室中,學(xué)生能夠自由地發(fā)揮自己的才華,將創(chuàng)新的思想轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實。

2.建立虛擬公司制度。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的教師可以對一些智能穿戴的企業(yè)或公司進行調(diào)查研究,根據(jù)企業(yè)內(nèi)部的公司規(guī)章制度,在創(chuàng)客實驗室中建立相應(yīng)的規(guī)章制度體系,這樣的模擬公司制度是為了讓學(xué)生能夠更好地適應(yīng)當前市場發(fā)展的行情,對企業(yè)的要求更加了解。為了提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,教師完全可以將物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)內(nèi)部的運作流程應(yīng)用到創(chuàng)客實驗室中,同時對學(xué)生提出要求,為其提供一個設(shè)計方向,從一個物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新項目的創(chuàng)建到研發(fā),最后投入運營進行操作,讓學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)生命周期中的每一個具體的環(huán)節(jié)。制度是一個企業(yè)生存的原則,在智能穿戴創(chuàng)客實驗室中,應(yīng)該將實驗室中的各項規(guī)章制度分為入駐、變更、運營、考核與獎勵、退出、權(quán)力與義務(wù)等,如下圖所示。

在虛擬公司規(guī)章制度下,學(xué)生要提高自己的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力,利用智能穿戴創(chuàng)客實驗室中的資源來進行創(chuàng)新研究,將生活中一些奇思妙想轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實,在這一過程中學(xué)生能夠體驗到創(chuàng)新的樂趣,對于其積極性的提高也是大有幫助。

3.校企合作,加強智能穿戴創(chuàng)客實驗室建設(shè)。學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的提高離不開教師的引導(dǎo),一些經(jīng)驗豐富的講師就是學(xué)生前行路上的指明燈,學(xué)校可以通過與一些物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)共同合作的方式來加強智能穿戴創(chuàng)客實驗室的建設(shè)。在創(chuàng)客實驗室中,會有一些優(yōu)質(zhì)、成熟的項目,學(xué)??梢詫⑦@些項目交給物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)進行運營,而企業(yè)為學(xué)校提供一些經(jīng)驗豐富的工作人員,定期為學(xué)生進行指導(dǎo),解答疑問,這些專業(yè)化的項目指導(dǎo)、項目推廣、融資、投資、培育、孵化等持續(xù)性的服務(wù),能夠幫助其快速地成長,邁好創(chuàng)業(yè)的第一步。在校企合作的模式下,學(xué)校還可以為企業(yè)提供相應(yīng)的人才,將一些優(yōu)秀的學(xué)生送到企業(yè)的機構(gòu)中,為企業(yè)的發(fā)展添油助力,也在一定程度上解決了學(xué)生的就業(yè)問題,是一種雙贏的合作模式。

五、結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)智能穿戴創(chuàng)客實驗室的建設(shè)將創(chuàng)新教育、體驗教育等新思想結(jié)合在一起,基于學(xué)生好奇心和創(chuàng)造力的天性,給予了學(xué)生一個能夠自由發(fā)揮自己的空間,對學(xué)生的工程思維也是一種培養(yǎng),對高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)應(yīng)用型、復(fù)合型人才的培養(yǎng)具有很大的現(xiàn)實意義。

參考文獻:

[1]馮云霞.物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)模式探討――以青島科技大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)為例[J].計算機教育,2012,(21).

第6篇:物聯(lián)網(wǎng)智能教育范文

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);遠程開放教育;泛在學(xué)習(xí);“4A”通信

中圖分類號:G727

文獻標志碼:A

文章編號:1009—4156(2012)11-061一03

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,近年來物聯(lián)網(wǎng)受到各國的廣泛關(guān)注。根據(jù)ITU的描述,在物聯(lián)網(wǎng)時代,人類在信息與通信世界里將獲得一個新的溝通維度,從任何時間、地點的人與人之間的溝通連接擴展到人與物和物與物之間的溝通連接。本文基于對物聯(lián)網(wǎng)的概念、特點的分析,針對目前遠程開放教育中存在的問題,探討物聯(lián)網(wǎng)在遠程開放教育中的應(yīng)用。

一、物聯(lián)網(wǎng)概念和特征

物聯(lián)網(wǎng)(The Intemet of Things),顧名思義就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。物聯(lián)網(wǎng)強調(diào)物品的互聯(lián),被看做一種通過各種信息傳感設(shè)備使現(xiàn)實世界中各種物件互為連通而形成的網(wǎng)絡(luò),物聯(lián)網(wǎng)將解決廣域或大范圍的人與物、物與物之間信息交換需求的聯(lián)網(wǎng)問題,物聯(lián)網(wǎng)采用各種不同的技術(shù)把物理世界的各種智能物體、傳感器接入網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)通過接入延伸技術(shù),實現(xiàn)末端網(wǎng)絡(luò)(個域網(wǎng)、汽車網(wǎng)、家庭網(wǎng)絡(luò)、社區(qū)網(wǎng)絡(luò)、小物體網(wǎng)絡(luò)等)的互聯(lián)來實現(xiàn)人與物、物與物之間的通信,在這個網(wǎng)絡(luò)中,機器、物體和環(huán)境都將被納入人類感知的范疇,利用傳感器技術(shù)、智能技術(shù),所有的物體將獲得生命的跡象,從而變得更加聰明,實現(xiàn)了數(shù)字虛擬世界與物理真實世界的對應(yīng)或映射。

物聯(lián)網(wǎng)具備以下四個特征:一是連通性:連通性是物聯(lián)網(wǎng)的基本特征。國際電信聯(lián)盟認為,物聯(lián)網(wǎng)的“連通性”有三個維度:任意時間的連通性、任意地點的連通性、任意物體的連通性;二是全面感知,即利用RFID、傳感器、二維碼等隨時隨地獲取物體的信息;三是可靠傳遞,通過各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合,將物體的信息實時準確地傳遞出去;四是智能處理,利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術(shù),對海量的數(shù)據(jù)和信息進行分析和處理,對物體實施智能化的控制。

2010年9月,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為新一代信息技術(shù)的重要組成部分而被列為國家重點培育的中國的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),從而被提到國家戰(zhàn)略高度。物聯(lián)網(wǎng)將引發(fā)的第三次IT產(chǎn)業(yè)化浪潮,必將引起產(chǎn)業(yè)間、地域間甚至國家間的競爭格局的重大變化。

二、遠程開放教育的特點和現(xiàn)狀

當今人類社會的主要經(jīng)濟形態(tài)是知識經(jīng)濟。在知識經(jīng)濟時代,終生教育和構(gòu)建學(xué)習(xí)型社會已成為共識。開放與遠程教育被認為是應(yīng)用信息通信技術(shù),實現(xiàn)終生教育,加速人力資源開發(fā),推動知識經(jīng)濟發(fā)展的教育形態(tài)。我國的開放與遠程教育由于信息傳送方式和手段不同,其發(fā)展經(jīng)歷了三個階段:一是以郵件傳輸?shù)募埥橘|(zhì)為主的函授教育階段;二是以廣播電視、錄音錄像為主的廣播電視教學(xué)階段;三是通過計算機、多媒體與遠程通信技術(shù)相結(jié)合的網(wǎng)上遠程教育階段。每一種遠程教育形式的發(fā)展和壯大都和當時的信息通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用有著密不可分的聯(lián)系。

這三種形式目前存在的主要問題有:函授面授課時短且學(xué)生工學(xué)矛盾突出;電大是單向傳播,學(xué)生處于受眾角色,師生交互差;網(wǎng)絡(luò)教學(xué)部分解決了師生交互問題,但是其所提供的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境以人機交互為主,學(xué)習(xí)者缺乏與現(xiàn)實世界的交互,而物理教學(xué)環(huán)境與虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的整合也容易停留在表層。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展,遠程教育理論也相應(yīng)發(fā)展。因特網(wǎng)的迅猛發(fā)展使得基于認知學(xué)習(xí)和建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的網(wǎng)絡(luò)教育得到了普及。當前,泛在學(xué)習(xí)已經(jīng)成為許多遠程教育工作者研究的重要課題。泛在學(xué)習(xí)(U—Learning)是指任何學(xué)習(xí)者可以在任何地點、任何時間獲取自己所需要的任何信息的一種學(xué)習(xí)方式。泛在學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)是情境認知學(xué)習(xí)理論。情境認知學(xué)習(xí)理論認為,學(xué)習(xí)的本質(zhì)是個體與他人、環(huán)境參與實踐,構(gòu)成群體之間的合作與互動的過程。知識和概念都只有通過社會化的運用才能得到充分的理解,個體參與實踐活動與環(huán)境相互作用是學(xué)習(xí)得以發(fā)生的根本機制。它關(guān)注物理的和社會的場景與個體活動的交互作用,認為學(xué)習(xí)不可能脫離具體的情境而產(chǎn)生,情境不同,學(xué)習(xí)者受到具體的情境影響也不同。情境認知學(xué)習(xí)理論強調(diào):學(xué)習(xí)的設(shè)計要以學(xué)習(xí)者為主體,內(nèi)容與活動的安排要與人類社會的具體實踐相聯(lián)通,最好在真實的情景中,通過類似人類真實實踐的方式來組織教學(xué),同時把知識和獲得與學(xué)習(xí)者的發(fā)展、身份建構(gòu)等統(tǒng)合在一起。

由于物聯(lián)網(wǎng)“4A”通信的特點,只要接入物聯(lián)網(wǎng)就能夠?qū)崿F(xiàn)了數(shù)字虛擬世界與物理真實世界的感知和控制。通過物聯(lián)網(wǎng),不但使得現(xiàn)實世界的物體互為連通,而且實現(xiàn)了現(xiàn)實物理世界與數(shù)字化虛擬世界的相互連通,能夠更加有效地支持人機之間的交互、人與現(xiàn)實物體之間的交互以及人和人之間的社會互?;谖锫?lián)網(wǎng)的遠程開放教育使得現(xiàn)實教學(xué)環(huán)境中的每個物理物件都具有數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的特性,因此可以無縫地和數(shù)字化虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境進行連通與整合,可以即時地捕捉、分析師生的教與學(xué)的需求信息,并進行相應(yīng)的調(diào)整,為師生提供智能化的教學(xué)環(huán)境與教學(xué)資源。物聯(lián)網(wǎng)的思想與泛在學(xué)習(xí)和情境認知學(xué)習(xí)理論的核心思想不謀而合,物聯(lián)網(wǎng)可以為泛在學(xué)習(xí)的實現(xiàn)提供更好的技術(shù)支持,而情境認知學(xué)習(xí)理論則為泛在學(xué)習(xí)提供了理論支持。

三、物聯(lián)網(wǎng)在遠程開放教育中的應(yīng)用及思考

(一)基于物聯(lián)網(wǎng)的遠程開放教學(xué)實現(xiàn)模式

我們設(shè)想可以把基于物聯(lián)網(wǎng)的遠程開放教學(xué)實現(xiàn)分為兩種模式:一是學(xué)校直接面向?qū)W習(xí)者,可以利用移動通信運營商提供的M2M業(yè)務(wù)平臺,學(xué)校只負責建設(shè)相關(guān)基于物聯(lián)網(wǎng)平臺的教學(xué)內(nèi)容,學(xué)習(xí)者使用智能移動通信終端可以隨時進行學(xué)習(xí)。物聯(lián)網(wǎng)智能移動通信終端能提供更為智能化、全面化的通信服務(wù),只要接入網(wǎng)絡(luò)就能實現(xiàn)智能化的人與人、物與物、人與物之間的有效通信。因此,物聯(lián)網(wǎng)能更好地支持泛在學(xué)習(xí)和移動學(xué)習(xí)的實現(xiàn),徹底解決傳統(tǒng)遠程開放教育的工學(xué)矛盾問題。二是通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)點組織教學(xué),此時網(wǎng)絡(luò)教學(xué)點的地位相當于傳統(tǒng)遠程教育中的函授站和網(wǎng)大教學(xué)點,對于智能移動通信終端無法解決的復(fù)雜教學(xué)內(nèi)容,如實體遠程實驗、研究性學(xué)習(xí)等可以通過這種方式進行。

(二)物聯(lián)網(wǎng)在遠程開放教學(xué)的應(yīng)用

互動反饋是教學(xué)過程中的一個重要環(huán)節(jié),有助于教師及時了解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況并相應(yīng)調(diào)節(jié)教學(xué)進程。而教學(xué)過程中師生交互差恰恰是傳統(tǒng)遠程教育方式存在的主要問題之一?;谖锫?lián)網(wǎng)的遠程教學(xué),可以利用學(xué)習(xí)者手中的智能終端進行實時教學(xué)測評,如統(tǒng)計學(xué)習(xí)者聽課、答題、測評投票等情況。在教師端分析實時測評結(jié)果并有針對性地調(diào)整教學(xué)進度與內(nèi)容。隨著技術(shù)發(fā)展,還可以利用物聯(lián)網(wǎng)智能終端的傳感器實時監(jiān)測學(xué)習(xí)者的多種體征數(shù)據(jù),如血壓、體溫、眨眼頻率、腦電波等,實時感知學(xué)習(xí)者的注意力、緊張度、用腦情況、疲勞程度等。教師端根據(jù)這些反饋信息及時調(diào)整教學(xué),真正實現(xiàn)個性化教學(xué)與學(xué)習(xí),還可以有效幫助教師修改教學(xué)計劃調(diào)整教學(xué)活動,促進學(xué)習(xí)者之間交流和互動。

(三)物聯(lián)網(wǎng)在遠程實驗教學(xué)的應(yīng)用

對于理工科專業(yè)學(xué)生而言,實驗教學(xué)是一個極其重要的環(huán)節(jié)。理工科許多課程很枯燥,如果沒有相應(yīng)的實驗,就很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且理工科一些課程很難學(xué)懂,有些理論知識必須通過一定的實驗才能理解??梢哉f,實驗教學(xué)對提高學(xué)生的動手能力,開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力起著不可替代的作用。而在傳統(tǒng)遠程開放教育領(lǐng)域始終無法有效解決遠程實驗教學(xué)的問題。目前,常用的遠程實驗教學(xué)手段如下:

1 錄像或CAI課件實驗教學(xué)。此種方式學(xué)生利用錄像或CAI教學(xué)課件來學(xué)習(xí)實驗原理、操作步驟及特點等。但是學(xué)生并不能實際動手操作,只能算是看實驗,達不到實驗的預(yù)期效果。

2 集中到各地教學(xué)點進行的實驗教學(xué)。此種方式可以給學(xué)生提供基本的實驗教學(xué)環(huán)境。但是要求學(xué)生集中教學(xué),工學(xué)矛盾比較突出。而且由于各遠程實驗教學(xué)點條件的限制,對于一些需要大型精密貴重儀器設(shè)備完成的實驗或者存在安全性問題的大型實驗無法為接受遠程開放教育的學(xué)生提供親自動手做實驗的條件。當前,雖然很多高校建有開放實驗室,但普遍存在分散管理、封閉使用、無法提供遠程實驗服務(wù)的問題。

3 虛擬實驗教學(xué)。虛擬實驗是指借助于多媒體、仿真和虛擬現(xiàn)實等技術(shù)在計算機上營造可輔助、部分替代甚至全部替代傳統(tǒng)實驗各操作環(huán)節(jié)的相關(guān)軟硬件操作環(huán)境。虛擬實驗建立在一個虛擬的實驗環(huán)境(平臺仿真)之上,而注重的是實驗操作的交互性和實驗結(jié)果的仿真性。此方式結(jié)合計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗。在此種方式下,虛擬實驗通過數(shù)學(xué)模型的抽象來表達,利用計算機軟件模擬來實現(xiàn)。實驗的過程以及實驗結(jié)果過于程式化、理想化,不能真實有效地反映實驗過程中有可能出現(xiàn)的各種情況與問題。因此,實驗教學(xué)效果也大打折扣。

目前,大部分的遠程實驗教學(xué)方法在教學(xué)效果上都不很理想,并且很難取得有效性的突破。究其原因,遠程實驗教學(xué)除了在教學(xué)過程中存在直觀性、真實性、互動性不足的缺點,最主要的問題還是學(xué)生在進行遠程實驗時沒有身臨其境動手操作的感覺和真實的實驗感受,缺乏現(xiàn)實的實驗體驗。這個問題在進行遠程虛擬實驗時表現(xiàn)得尤為突出。心理學(xué)研究揭示,在知識學(xué)習(xí)中,學(xué)生的學(xué)習(xí)效率受多方面因素的制約,概括起來主要有智力、非智力、環(huán)境、教師指導(dǎo)等因素。對遠程實驗教學(xué)來說,學(xué)生的非智力因素(狹義上來說,即為心理因素)甚為關(guān)鍵,如何幫助學(xué)生克服身處異地與教師缺乏交流、無法面對實驗儀器、設(shè)備而帶來的不真實感,從而調(diào)動其積極性完成教學(xué),是遠程實驗教學(xué)方法探索中一個重要的問題。

基于物聯(lián)網(wǎng)的遠程實驗教學(xué)可以為學(xué)生提供一個安全的、共享的、智能化的實驗教學(xué)環(huán)境。由于物聯(lián)網(wǎng)的物物相連的特性,接人教學(xué)實驗物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備利用自身傳感器實時采集實驗數(shù)據(jù),并傳送給進行遠程實驗的學(xué)生,學(xué)生也可以遠程控制異地接人物聯(lián)網(wǎng)的實驗設(shè)備,學(xué)生實驗過程的操作和數(shù)據(jù)信息也被傳感器實時采集,并傳送給實驗設(shè)備和指導(dǎo)教師。在這個過程中,學(xué)生進行的是真實實驗而不是虛擬實驗,實驗過程中的數(shù)據(jù)與操作都是真實發(fā)生的,而教師的指導(dǎo)也更加有針對性和實時性。尤其對于需要大型精密貴重儀器設(shè)備完成的遠程實驗,利用物聯(lián)網(wǎng)可以有效開展真實遠程實驗。

第7篇:物聯(lián)網(wǎng)智能教育范文

【關(guān)鍵詞】信息處理;物聯(lián)網(wǎng);智能家居

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱為“The Internet of Things”。從物聯(lián)網(wǎng)的名稱可以看出,物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。主要包含有兩層意思:一方面,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上的延伸和擴展的一種網(wǎng)絡(luò);另一方面,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信。因此,物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備[1],按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)[2]。

1 建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)實驗室的意義

實驗教學(xué)是大學(xué)教學(xué)的重要組成部分,在人才培養(yǎng)中具有不可替代的作用。目前許多高校已著手建立自己的實驗室信息管理系統(tǒng),這些實驗室管理系統(tǒng)的建立,為進一步提高我過高校實驗室的現(xiàn)代化管理水平[3],起到了積極的推動作用。長期以來,由于實驗教學(xué)模式單一,實驗室管理方式陳舊,同時我們也應(yīng)該看到高校教學(xué)實驗室的管理工作十分復(fù)雜。以致在一定程度上影響了學(xué)生的主動性與積極性的發(fā)揮,不利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng),同時也不利于充分利用實驗教學(xué)資源。為推動學(xué)校實驗室的信息化建設(shè),對實驗室進行信息化管理,應(yīng)從實驗教學(xué)管理的實際管理需要出發(fā),針對實驗教學(xué)管理的現(xiàn)狀,開發(fā)的一個綜合、實用的信息管理系統(tǒng)。便于學(xué)校培養(yǎng)出更符合企業(yè)用人需求的創(chuàng)新人才。

首先,高校實驗室是高等學(xué)校的一個重要組成部分,它的質(zhì)量高低直接影響著教學(xué)質(zhì)量與科研質(zhì)量,實驗室水平是反映一個學(xué)校教學(xué)水平、科學(xué)技術(shù)水平和管理水平的重要標志之一。時代在發(fā)展,科技在進步,新時代的科學(xué)研究就要具備高新技術(shù)實驗室。這就要求我們高校的實驗室建設(shè)要有超前意識。高校要想擔當起新形勢下物聯(lián)網(wǎng)人才的培養(yǎng),建設(shè)一個設(shè)施齊全、技術(shù)先進、質(zhì)量可靠的物聯(lián)網(wǎng)實驗室迫在眉睫。

其次,物聯(lián)網(wǎng)實驗室讓學(xué)生深層次的接觸物聯(lián)網(wǎng),學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng),研究物聯(lián)網(wǎng),讓學(xué)生將理論與實踐相結(jié)合,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,并且給予學(xué)生創(chuàng)新項目上技術(shù)和資料的支持??梢耘囵B(yǎng)學(xué)生合理的知識結(jié)構(gòu)、具備扎實的電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感器和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)高頻和微波技術(shù),有線和無線網(wǎng)絡(luò)通信理論[4]、信息處理、計算機技術(shù)、系統(tǒng)工程等基礎(chǔ)理論,掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的傳感層,傳輸層與應(yīng)用層關(guān)鍵設(shè)計等專門知識和技能,并且具備在本專業(yè)領(lǐng)域跟蹤新理論、新知識、新技術(shù)的能力以及較強的創(chuàng)新實踐能力。

最后,物聯(lián)網(wǎng)不是一個小產(chǎn)品,也不是只是一個小企業(yè)可以做出來,它不僅需要技術(shù),它更是牽涉到各個行業(yè),各個產(chǎn)業(yè),需要多種力量的整合。這就需要國家的產(chǎn)業(yè)政策和立法上要走在前面,要制定出適合這個行業(yè)發(fā)展的政策和法規(guī),保證行業(yè)的正常發(fā)展。業(yè)內(nèi)專家認為,物聯(lián)網(wǎng)一方面可以提高經(jīng)濟效益,大大節(jié)約成本;另一方面可以為全球經(jīng)濟的復(fù)蘇提供技術(shù)動力。目前,美國、歐盟、中國等都在投入巨資深入研究探索物聯(lián)網(wǎng)。我國也正在高度關(guān)注、重視物聯(lián)網(wǎng)的研究,工業(yè)和信息化部會同有關(guān)部門,在新一代信息技術(shù)方面正在開展研究,以形成支持新一代信息技術(shù)發(fā)展的政策措施。此外,在“物聯(lián)網(wǎng)”普及以后,用于動物、植物和機器、物品的傳感器與電子標簽及配套的接口裝置的數(shù)量將大大超過手機的數(shù)量。物聯(lián)網(wǎng)的推廣將會成為推進經(jīng)濟發(fā)展的又一個驅(qū)動器,為產(chǎn)業(yè)開拓了又一個潛力無窮的發(fā)展機會。按照目前對物聯(lián)網(wǎng)的需求,在近年內(nèi)就需要按億計的傳感器和電子標簽,這將大大推進信息技術(shù)元件的生產(chǎn),同時增加大量的就業(yè)機會。而物聯(lián)網(wǎng)實驗室的建設(shè)就是一個開始,為整個社會人才的培養(yǎng),從而為整個社會的發(fā)展與繁榮建立良好的人才儲備。

2 智能家居實訓(xùn)

物聯(lián)網(wǎng)實驗室典型性的應(yīng)用是智能家居,智能家居是一個居住環(huán)境,是以住宅為平臺安裝有智能家居系統(tǒng)的居住環(huán)境,實施智能家居系統(tǒng)的過程就稱為智能家居集成。智能家居集成是利用綜合布線技術(shù)[5-6]、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)備集成。

智能家居實訓(xùn)臺包含的主要子系統(tǒng)有[7-8]:智能家居(中央)控制管理系統(tǒng)、家居照明控制系統(tǒng)、家庭安防系統(tǒng)、家庭環(huán)境控制系統(tǒng)。其中,(中央)控制管理系統(tǒng):對各個子系統(tǒng)傳來的信息進行處理,并發(fā)出相應(yīng)指令。家居照明控制系統(tǒng):控制家庭所有照明燈系統(tǒng),根據(jù)傳感器探測人的存在,從而控制燈的開與關(guān)。家庭安防系統(tǒng):家庭安防系統(tǒng)包括如下幾個方面的內(nèi)容:門磁開關(guān)、緊急求助、煙霧檢測報警、燃氣泄露報警、碎玻探測報警、紅外微波探測報警等。家庭環(huán)境控制系統(tǒng):控制窗簾、噴霧器等,確保室內(nèi)的溫度與濕度,控制室內(nèi)環(huán)境永遠保持在最舒適的狀態(tài)下。

3 總結(jié)

目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還屬于一個新興技術(shù),正在快速發(fā)展,學(xué)習(xí)與掌握物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)理論,發(fā)展方向及其行業(yè)應(yīng)用是目前高等教育的核心目標。2010年最新的教育部已將物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)的重點,開始鼓勵各高校申報相關(guān)專業(yè)。

【參考文獻】

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第8篇:物聯(lián)網(wǎng)智能教育范文

[關(guān)鍵詞]物聯(lián)網(wǎng):智慧校園;感知識別

[中圖分類號]G40-057 [文獻標識碼]A [論文編號]1009-8097(2011)06-0123-03

引言

2009年8月總理提出“感知中國”以來,物聯(lián)網(wǎng)受到了全社會極大的關(guān)注。物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展以及相關(guān)技術(shù)的不斷成熟,將會對傳統(tǒng)校園的發(fā)展產(chǎn)生深遠影響。一物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵與特征

1 物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵

從字面含義看,物聯(lián)網(wǎng)是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”,這句包含了二層意思:第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò);第二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信。因此,物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別(ILFID,Radio FrequencyIdentification)、紅外感應(yīng)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,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

物聯(lián)網(wǎng)可分為三層:感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層,如圖1所示。感知層由各種傳感器以及傳感器網(wǎng)關(guān)構(gòu)成,其主要功能是識別物體,采集信息,并且將信息傳遞出去;網(wǎng)絡(luò)層負責傳遞和處理感知層獲取的信息;應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶的接口,它與行業(yè)需求結(jié)合,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)運行過程:

(1)標識物體屬性,屬性有靜態(tài)和動態(tài)屬性,靜態(tài)屬性直接存儲在RFID標簽中,動態(tài)屬性可由傳感器檢測:

(2)由閱讀器讀取物體的屬性,同時將信息轉(zhuǎn)換為適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式;

(3)將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行?,再由處理中心完成物體通信的相關(guān)計算。

2 物聯(lián)網(wǎng)的特征

(1)連通性

連通性是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。無論是專網(wǎng)、無線、有線或者是感知物體,都必須體現(xiàn)“連通”狀態(tài),并且和互聯(lián)網(wǎng)連接在一起,這樣才能體現(xiàn)出真正意義上的物聯(lián)網(wǎng)。國際電信聯(lián)盟認為,物聯(lián)網(wǎng)的“連通性”有四個維度:一是任意時間的連通性:二是任意地點的連通性;三是任意物體的連通性:四是任何人的連通性。

(2)物物相聯(lián)

在互聯(lián)網(wǎng)中,人們利用電腦實現(xiàn)人與人之間相互交流:物聯(lián)網(wǎng)通過傳感器、射頻識別技術(shù)、全球定位系統(tǒng)等技術(shù)實現(xiàn)物與物的交流?;ヂ?lián)網(wǎng)實現(xiàn)人與人的遠程交流,而物聯(lián)網(wǎng)完成了人與物、物與物的即時互動,從而實現(xiàn)了由虛擬世界向現(xiàn)實世界的連接轉(zhuǎn)變。

(3)智能化

智能化是利用計算機技術(shù)、傳感技術(shù)和控制技術(shù)對系統(tǒng)中各個對象能夠智能監(jiān)控和智能控制,從這個角度看,物聯(lián)網(wǎng)是智能化的重要環(huán)節(jié),物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將推動智能化的進程。它使得世界中的物體不僅以傳感方式也可以智能化方式關(guān)聯(lián)起來。物聯(lián)網(wǎng)具有智能化感知性,它可以感知人們所處的環(huán)境,最大限度地支持人們更好地洞察、利用各種環(huán)境資源以便做出正確的判斷。

二 智慧校園

2008年11月,IBM公司正式提出“智慧地球”理念,2009年1月,“智慧地球”成為美國國家戰(zhàn)略的一部分。2009年8月7日,國務(wù)院總理在無錫視察時,指示要迅速在無錫建立中國的“感知中國”中心?;谶@種“智慧”的理念,學(xué)校作為知識與信息服務(wù)機構(gòu)的前沿,應(yīng)該抓住機遇,通過物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)化發(fā)展與應(yīng)用,打造智慧校園。

智慧校園是通過利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來改變師生和校園資源相互交互的方式,以便提高交互的明確性、靈活性和響應(yīng)速度,從而實現(xiàn)智慧化服務(wù)和管理的校園模式。具體的說,智慧校園是把感應(yīng)器嵌入和裝備到食堂、教室、圖書館、供水系統(tǒng)、實驗室等各種物體中,并且被普遍連接,形成“物聯(lián)網(wǎng)”,然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來,實現(xiàn)教學(xué)、生活與校園資源和系統(tǒng)的整合。

三 物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園中的應(yīng)用主要包括校園生活和教學(xué)管理兩方面,如圖2所示。

1 校園生活

包括食堂管理、浴室水控管理、考勤管理、智能照明控制等。

(1)食堂管理

食堂管理是智慧校園重要組成部分,基于RFID技術(shù)的食堂管理系統(tǒng)主要分成三部分:

含RFID電子標簽的飯卡:師生每人擁有一張這樣的飯卡,卡里面包含了用戶信息。

RFID閱讀器:在每個食堂售飯窗口安置一個RFID閱讀器,將讀到的信息傳至后臺數(shù)據(jù)庫查詢,讀取卡上金額,并扣除消費金額。

后臺數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng):將用戶的注冊信息存儲在數(shù)據(jù)庫中,可以方便管理員對食堂消費業(yè)務(wù)的查詢。

(2)浴室水控管理

基于RFID技術(shù)的浴室水控管理,可以實現(xiàn)用水自動化管理,主要功能以:

信息數(shù)據(jù)實時顯示:當RFID卡位于閱讀器感應(yīng)區(qū)時,閱讀器就顯示卡上余額,然后可立即進入用水計費狀態(tài)。

消費模式:消費模式采用實時計費模式,即讀卡就出水,并根據(jù)用水量實時進行扣費;

計費方式:按使用的流量計費,即外接脈沖流量表,可根據(jù)計算產(chǎn)生的流量進行計費。

(3)考勤管理

學(xué)生考勤是學(xué)校日常教學(xué)過程中必不可少的一個組成部分。常規(guī)考勤工作主要都由教師承擔,花費教師額外的時間與精力。

基于RFID技術(shù)的考勤管理工作流程:每次上課前,學(xué)生用含RFID標簽的校園卡(或手機卡)刷卡進教室,教室內(nèi)的設(shè)備在接收到讀卡器發(fā)送來的學(xué)生刷卡記錄數(shù)據(jù)后,將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠程服務(wù)器;遠程服務(wù)器接收到數(shù)據(jù)后,將數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中;然后,教務(wù)人員或者教師通過瀏覽器登錄到考勤查詢網(wǎng)站,可以實時地遠程查詢某一節(jié)課或某一位學(xué)生或某個教室在某一段時間內(nèi)的考勤情況;學(xué)期結(jié)束時,每門課程學(xué)生的出勤情況或者某個學(xué)生在一個學(xué)期的出勤情況可以自動統(tǒng)計出來。

(4)智能照明

智能照明是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),使校園內(nèi)的燈能夠無線自主組網(wǎng),使每一盞燈都能遙測和遙控,教室和道路的燈接受控制中心的命令,反饋燈的各種狀態(tài),根據(jù)光強度和時段自動調(diào)節(jié)照明亮度。例如對教室照明智能控制,當教室光照比較暗,燈自動亮;當光照比較強時,燈自動關(guān),如果發(fā)現(xiàn)教室里沒人,可以遠程控制燈的開關(guān)。

2 教學(xué)管理

包括日常教學(xué)、智慧圖書館和實驗室管理等

(1)日常教學(xué)

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有利于建立全面和主動的教學(xué)管理體系,利用RFID技術(shù)的支持,可以完善教學(xué)管理的組織系統(tǒng)、評價和考核系統(tǒng),從而對教學(xué)的質(zhì)量建立保障和監(jiān)控體系;有利于拓展學(xué)習(xí)空間、培養(yǎng)學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)能力,物聯(lián)網(wǎng)能為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)等提供支撐環(huán)境。例如,無錫市感知生長校園數(shù)字化農(nóng)植園系統(tǒng),就是讓學(xué)生通過“感知”動植物生長情況,利用計算機及網(wǎng)絡(luò)收集、處理和觀測信息,交流種植經(jīng)驗,展示研究成果,從而提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

(2)智慧圖書館

智慧圖書館通過物聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)智慧化的服務(wù)和管理。

它的理想模式就是無需人工服務(wù)。目前物聯(lián)網(wǎng)在圖書館中的應(yīng)用,主要是RFID電子標簽的應(yīng)用,以智能書車為例來說明。

智能書車是一種移動式RFID文獻歸架管理設(shè)備,具有查詢、定位、書架智能導(dǎo)航等功能,可實現(xiàn)文獻架位信息收藏、文獻分揀、新文獻上架等功能。具體流程:書籍揀到書車上,通過閱讀器識別書籍的RFID中存儲的信息,記錄并顯示文獻在書車上的位置,同時根據(jù)獲取的書籍存儲架位信息,將需要進行上架工作的位置和書車上對應(yīng)的書的存放檔位對應(yīng)起來,并在書車的顯示屏幕上按照書庫的位置將該車書的具體上架位置顯示和指引出來,方便工作人員進行高效率歸架。

(3)實驗室管理

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到實驗室中主要包括設(shè)備管理、實驗過程管理和智能插座等。

設(shè)備管理:RFID存儲實驗設(shè)備的基本屬性等信息,利用閱讀器方便地獲取相關(guān)信息,然后再利用網(wǎng)絡(luò)進行統(tǒng)一管理。

實驗過程管理:首先,RFID可以幫助學(xué)生方便地獲取實驗步驟、操作要點、使用幫助等信息。其次,在實驗過程中,使用不當時能自動警告并中斷實驗過程,避免不必要的損失。另外,實驗數(shù)據(jù)可以被實時采集并以適當?shù)姆绞教峁┙o實驗者,實現(xiàn)實驗教學(xué)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化。

智能插座除了擁有傳統(tǒng)電源插座功能外,它能夠?qū)⒏鱾€實驗設(shè)備的耗電量信息實時反饋給實驗室管理員,管理員能隨時開關(guān)插座,實現(xiàn)插座與人的對話,起到高效節(jié)能的作用。

四 結(jié)束語

智慧校園是通過物聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)智慧化的校園服務(wù)和管理,它通過物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了校園內(nèi)任何人、任何物、任何信息載體、任何時間、任何地點的互聯(lián)互通,海量信息在物聯(lián)網(wǎng)平臺的聚合而產(chǎn)生新的信息,從而給廣大師生提供了智慧化的業(yè)務(wù)和服務(wù)模式。

毫無疑問,智慧校園為師生帶來了極大便利,同時也面臨著許多挑戰(zhàn)。首先是成本問題,建設(shè)智慧校園首先要有一個統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施平臺,包括有線與無線雙網(wǎng)覆蓋的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境;其次是師生隱私安全問題,由于物聯(lián)網(wǎng)可以跟蹤用戶的行動、習(xí)慣以及偏好等,信息資源及師生隱私如何得到保護成為創(chuàng)建智慧校園亟待解決的問題;最后,管理機制尚不完備,物聯(lián)網(wǎng)如何維護、如何管理、如何使用都是很大的問題。目前,智慧校園還處于摸索階段,前景不明朗,但從長遠來看,由于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用前景相當廣闊,智慧校園一定會像浙江大學(xué)在信息化“十二五”規(guī)劃中描繪的那樣:無處不在的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、融合創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)科研、透明高效的校務(wù)治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活。

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第9篇:物聯(lián)網(wǎng)智能教育范文

關(guān)鍵詞:中職;計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù);物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);軟件技術(shù);實訓(xùn)教學(xué)

前言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次革命,涉及的領(lǐng)域廣,其理念也日趨成熟。從整體來看,中國物聯(lián)網(wǎng)市場主要份額有智能工業(yè)、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)、智能醫(yī)療、智能農(nóng)業(yè)和智能家居等行業(yè)。2009年8月,“感知中國”的講話把我國物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展推向了,我國在無錫建立了“感知中國”研究中心,中國科學(xué)院、電信運營商和多所大學(xué)在無錫建立了物聯(lián)網(wǎng)研究機構(gòu),越來越多的行業(yè)和企業(yè)需要物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才,加大物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)各級人才培養(yǎng)力度,已經(jīng)成為當前職業(yè)教育相關(guān)專業(yè)改革與發(fā)展的一項重要和緊迫任務(wù),中職業(yè)學(xué)校的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)課程的設(shè)置應(yīng)該著眼于社會的發(fā)展需要,增加在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng),在課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容以及實訓(xùn)上增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的知識與技能實訓(xùn),培養(yǎng)既掌握計算機專業(yè)的知識技能,又懂得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的復(fù)合型技術(shù)人才,適應(yīng)社會信息化產(chǎn)業(yè)新趨勢的發(fā)展。

1中職物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)現(xiàn)狀

目前,全國大多數(shù)本科、高職院校都開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)專業(yè),并把該專業(yè)作為重點規(guī)劃和發(fā)展專業(yè),學(xué)科知識體系及課程設(shè)置都在研究與探討,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)與實訓(xùn)處在摸索、實踐階段,沒有成熟的體系、成功的經(jīng)驗可以借鑒。中職學(xué)校也積極創(chuàng)造條件開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用專業(yè),但是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是多個學(xué)科技術(shù)交叉融合的新興發(fā)展技術(shù),主要涉及計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機軟件開發(fā)和電子技術(shù)等綜合的學(xué)科應(yīng)用,而大多數(shù)中職學(xué)校學(xué)科體系不夠完善、受學(xué)制,專業(yè)師資和教學(xué)實訓(xùn)設(shè)備等因素限制,如何在學(xué)?,F(xiàn)有師資、課程、實訓(xùn)設(shè)備的基礎(chǔ)上,創(chuàng)建能滿足物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)企業(yè)的需求、又具有本校特色的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè),是各個學(xué)校急需解決的問題。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的建設(shè)與人才培養(yǎng)上采用兩步走的方式來實現(xiàn):第一步,各中職學(xué)校將結(jié)合學(xué)校學(xué)科專業(yè)體系的特點與優(yōu)勢在電子技術(shù)應(yīng)用、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機軟件技術(shù)專業(yè)增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方向的基礎(chǔ)課程和實訓(xùn)課程,進行探索與實踐。第二步,整合相關(guān)專業(yè)教學(xué)實踐、教學(xué)資源,制定統(tǒng)一、完善的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系和人才培養(yǎng)方案,使之形成一個整體。

2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的專業(yè)課程設(shè)置

目前,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)所開設(shè)的專業(yè)課程與教學(xué)實踐都是基于普通計算機之間互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù),而物聯(lián)網(wǎng)是物與物相連的互聯(lián)網(wǎng),是互聯(lián)網(wǎng)的延伸,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是多個學(xué)科技術(shù)交叉融合的新興發(fā)展綜合技術(shù)。主要涉及電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和軟件技術(shù)等綜合的學(xué)科應(yīng)用技術(shù),知識系統(tǒng)非常龐大,必須進行研究與梳理,依據(jù)人才培養(yǎng)的目標定位,考慮中職學(xué)制與學(xué)生學(xué)習(xí)能力,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的課程架構(gòu)與知識體系,合理組織增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的知識,進行適時課程的設(shè)置調(diào)整,根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)特點和關(guān)鍵技術(shù),課程設(shè)置如圖1所示,使學(xué)生掌握新的知識與技術(shù),從而擴大就業(yè)面,提升在就業(yè)中的優(yōu)勢而計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)標準課程設(shè)置中已經(jīng)涵蓋了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)層知識領(lǐng)域,只需要增加的主要是物聯(lián)網(wǎng)感知層和應(yīng)用層的相關(guān)核心課程。具體是在專業(yè)基礎(chǔ)課增加《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論》,專業(yè)課上增加感知層《傳感技術(shù)與檢測》、《RFID技術(shù)與應(yīng)用》、《傳感網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)》課程和《網(wǎng)站建設(shè)與管理》、《數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用技術(shù)》應(yīng)用層課程。

3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實訓(xùn)體系設(shè)置

對于中職學(xué)生而言,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的定位應(yīng)體現(xiàn)在工程實踐性,學(xué)生需要有知識理論的學(xué)習(xí),更要注重工程能力的實踐,根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)工程的工作過程構(gòu)建實踐體系,設(shè)計教學(xué)實訓(xùn)內(nèi)容,注重培養(yǎng)學(xué)生實際工程的應(yīng)用技能,根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)課程的設(shè)置,結(jié)合計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的實訓(xùn)教學(xué)與設(shè)施情況,確定物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)課程的實訓(xùn)體系,確定實訓(xùn)教學(xué)的內(nèi)容。(見表1)

4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué)實訓(xùn)的實踐

中職計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)受學(xué)制(三年)和學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實訓(xùn)條件、師資等因素限制,課程調(diào)整的空間較小,在明確專業(yè)人才培養(yǎng)定位,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的課程架構(gòu)與知識體系,合理組織增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的知識教學(xué)與實訓(xùn),系統(tǒng)的增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的知識,適當調(diào)整專業(yè)課程,一方面將物聯(lián)網(wǎng)傳輸層新技術(shù)與知識“嵌入”到原有的課程教學(xué)中,比如:將傳感器技術(shù)和RFID技術(shù)知識作為電子技術(shù)基礎(chǔ)的內(nèi)容,無線傳感網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)加入到網(wǎng)絡(luò)課程中,將數(shù)據(jù)庫技術(shù)知識融入網(wǎng)站建設(shè)與管理課程中。另一方面,進行適時課程的設(shè)置調(diào)整,在有限的學(xué)時上增加《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用》課程教學(xué)與實訓(xùn),進行典型的應(yīng)用系統(tǒng)綜合實訓(xùn),如智能家居與智能安防監(jiān)控綜合實訓(xùn)。

5物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實訓(xùn)室設(shè)計

計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)建設(shè)有完善的網(wǎng)絡(luò)布線實訓(xùn)室、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置實訓(xùn)室、系統(tǒng)搭建實訓(xùn)室、網(wǎng)絡(luò)安全實訓(xùn)室,能完成網(wǎng)絡(luò)工程的實踐教學(xué)實訓(xùn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實訓(xùn)室可以對原有的網(wǎng)絡(luò)工程實訓(xùn)室進行改造,規(guī)劃和購置物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)模塊設(shè)備,模擬物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工程環(huán)境和實際應(yīng)用環(huán)境,構(gòu)建“理實一體化”物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用實訓(xùn)室,拓展原有實訓(xùn)室的功能,提供課程教學(xué)實訓(xùn)從理論知識學(xué)習(xí)、講解到演示、基本技能訓(xùn)練、工程項目實踐等多層次教學(xué)實踐。借鑒網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的項目教學(xué)實踐體系,根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)工程的工作過程構(gòu)建實踐體系,設(shè)計教學(xué)實訓(xùn)內(nèi)容,注重培養(yǎng)學(xué)生實際工程的應(yīng)用技能。因此,通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)課程、實訓(xùn)體系設(shè)置、實訓(xùn)實踐及實訓(xùn)室建設(shè)的研究和探索,我們可以在中職計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的知識與技能實訓(xùn),培養(yǎng)既掌握計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的知識技能,又懂得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的復(fù)合型技術(shù)人才,擴寬計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的學(xué)生就業(yè)渠道,提高學(xué)生就業(yè)競爭力。

參考文獻:

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