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《智能楼道灯――红外线传感器》点评
1.导入环节精心设计
《智能楼道灯――红外线传感器》中“迎宾器”的运用,使学生的学习兴趣一下子提了起来,也体现了物联网技术的应用其实就在身边,只是我们暂时缺少发现它们的眼睛而已。然后,教师通过例举大量生活中红外线传感器的应用场景,最后定位到对智能楼道灯系统的深入剖析上来,使学生的思维由感性的认识上升到理性的分析,很好地体现了教师的主导作用。
2.问题导向层层深入
通过“提出问题――大胆猜测――小心求证”的学习模式,体现了“问题导向”的教学策略,教师通过对“感知信息的设备是什么”和“人体的哪种信息被感知”这两个问题的分析与探讨,逐步引导学生获得答案。求证中对于概念性知识的获取,也是经历了“文字描述――图片描述――实物展示”的层层深入的过程,让学生从书本走向实际,使学生对红外线传感器的体验逐渐加深。
3.模型构建整体认知
通过实验器材让学生动手搭建“智能楼道灯系统”的简易模型,教师解读其工作原理,并提炼出物联网的体系架构,让学生对物联网“感知――传输――应用”的过程有了初步的了解,并藉此建立对物联网的整体认知,这是本节课在进行有关红外线传感器知识教学之外的一大收获。虽然教材中并没有体现,但本课是教材的第二课,在第一课“初识物联网”后主要是各类传感器的教学,可如果只是单纯地对传感器进行介绍而不让学生对物联网的整体架构形成认识的话,就无法很好地引领后续的物联网教学。
4.实验教学帮助理解
本课不仅有建模的实验,还有利用实验仪器设计探究实验的设计,这样做的目的是为了便于学生理解红外线传感器的探测范围。为此教师精心设计了实验报告单,并对学生小组进行了合理的分工,还让学生在进行探究实验前对实验的方法及注意事项有了一定的了解,实验中也能细心指导,及时发现问题,并鼓励和肯定学生的创新想法。
物联网技术教学的思考
目前,国内关于物联网的普及教育才刚刚兴起,作为信息技术教学一个新的增长点,到底需要使我们的学生达成怎样的目标,还有待进一步研究。但不可否认的是,物联网已悄悄地出现在我们的身边,默默地影响和改变着我们的生活。作为普及教育的教材已在江苏出现,但教师该如何组织课堂教学、实验器材的开发与配备以及探究实验教学的设计与研究,也是摆在信息技术教师面前的新课题。
1.教师对新事物、新知识急需充电
物联网虽是对互联网的拓展和延伸,但却是革命性的,它的根本还是传感网,到如今是借助着因特网、通信网的发展而不断发展着。当江苏的义务教育信息技术课程指导纲要将物联网技术纳入其中作为拓展模块,并放入小学六年级及初中九年级教材中时,我们的信息技术教师是否已经准备好了却还是个问题。物联网技术的教学中涉及大量的传感知识及最新的物联网应用,对于这些知识的储备目前的信息技术教师队伍还是比较缺乏的,这一方面需要我们教师自身加强对新事物和新知识的不断充电,另一方面也需要我们的各级教研部门对教师加强培训,以利于他们快速掌握这些新的教学内容。
2.教师的教学方法亟待有所突破
从目前的教学现状来看,有些开设了物联网技术拓展模块的学校的教师,在教学方法上还是沿用着以往传统的信息技术教学方式,如任务驱动等。这些教学方法固然经典,但未必能适应现在的物联网技术教学,因为在介绍各类传感器时需要设计与开发各种探究实验,以利于学生能理解各类传感器的特点和工作原理,或在体验与设计物联网的智能应用时也希望能设计并实践各种创新实验,所以对实验教学法的研究可以说是一个突破点,这就需要我们在实验准备、实验设计、实验实施和实验总结等的方法上加以研究,以求在信息技术的教学方法上有所突破。
3.实验器材的开发和配备要跟进
关键词 单片机教学 物联网技术 教学
中图分类号:G424 文献标识码:A
物联网(the Internet of Things,IOT)是新一代信息技术的重要组成部分,简单理解,物联网就是物物相连的互联网。随着现代信息技术的飞速发展,物联网技术得到了很多高校、科研单位及企事业单位的高度重视。随着单片机、嵌入式无线技术的飞速发展,为物联网技术实现提供了必备条件。微控制器(Microcontroller Unit,MCU),即单片微型计算机,它是多数高校电子信息类、通信类等专业的骨干课程。但目前,高校仍以51系列单片机为主,在教学内容与教学方法上还保持着最古老的模式,仅仅围绕指令和程序展开。缺乏时效性,根本无法与大背景下的社会需求相契合。
1 物联网技术介绍
1.1 概念及简介
物联网是物体通过智能感应装置,经过传输网络到达指定的信息处理中心,实现物与物、人与物之间的自动化信息交互、信息处理的智能网络。
物联网技术应用前景分析:美国权威咨询机构FORRESTER预测:到2020年,世界上物物互联的业务,跟人与人通信的业务相比,将达到30比1,因此,“物联网”被称为是下一个万亿级的通信业务。“物联网”也被称之为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。
1.2 单片机教学现状与改革
(1)教学涉及面广:众所周知,单片机课程几乎覆盖了所有的工科院校,通信、自动化、电子等很多专业都需要学习单片机课程。(2)教学占主要方面:在高职院校单片机教学中,相应课程的设置、实践教学环节的安排都划归在单片机的课程体系中,并且将单片机实践考核作为学生综合能力判断的一个重要部分。因此,在过去的很长一段时间,各大高职院校都相继提出了关于单片机教学改革的新理念,大都是以强调学生的操作能力、创新能力,但这种实践操作往往跟在大环境下的时代需要是有相差的。(3)教学方式一成不变:很长一段时间以来,单片机课程的教学基本都是按照固定模式进行的。以汇编语言或C语言两种编程语言为主,先从指令到程序再到辅助项目配合教学。这种围绕软件—指令—程序展开,不符合单片机课程的教学目标。教学体系的一成不变,就没有新方向供教学利用,学生们也就同样按照固定的思路去分析,最终导致单片机课程教学几十年还滞留在原地。(4)教学方法老旧:传统的课堂讲授法,将学生的学习积极性过多地限制在理论课堂上,而单一的实验课和我们之前提出的单片机课程改革的初衷背道而驰。久而久之,单片机的课程改革就成了一句没能实现的空话。要杜绝这种现象,必须从根本上改变教学方法和教学思想。(5)实践教学重视度不够:实验手段单一且脱离实际。在实验课上,仅仅以实验箱作为条件,以十几个匹配程序作为参考,停留在单片机课程的表面,也就掌握不了单片机课程的精髓。学生动手、动脑解决问题的能力也会大打折扣。
2 单片机课程与物联网技术结合的必要性
物联网时代对单片机或嵌入式教学改革提供了机遇和挑战。与此同时,对单片机教学的各个方面也有了新定位。物联网及其相关技术的发展,为单片机教学改革提供了丰富的教学题材、内容和实现方法,这也就是单片机课程与物联网技术结合的目的。
(1)必要性:从目前各高职高专院校单片机的教学情况分析,学生的学习态度、反映、学习效果等方面都在很大程度上促进单片机的教学改革。并且应将培养高技能人才作为高职高专院校的发展定位,将为企业培养出更多有用的人才作为根本目标。换个角度说,物联网技术的发展势必也会要求高职院校培养相应的人才。因此,从市场的被动需要到主动需要也是我们将两者结合的初衷。
(2)可行性:在单片机教学过程中,型号的选择还是以MCS-51为主,并配合无线SOC单片机。这样可将传统的单片机教学顺延、加强。整个核心课程的设置都不需要改变,以物联网课程为主线,配合嵌入式系统,在以单片机、网络等课程为辅,这样就可以构成一个较完善的物联网与单片机结合的体系。
3 教学改革的思路和措施
3.1 教学内容、方法和思路
教学内容方面:教学过程中应以物联网系统应用为背景,硬件系统选择还是以MCS-51型号为主。其中,应将单片机教学过程中以前忽略的部分重视进来,如A/D、D/A模块、串行通信模块等。软件系统选择ZigBee协议栈,利用实例法讲授协议栈的各层。当然,在高职教学过程中,软件系统和网络协议部分教学不必深入讲解,应以学生的实际操作能力为主。
教学方法方面:传统单片机教学,通常采用案例引导法,明确任务,任务构思、完成任务的固定模式来完成教学任务。任务的构思应以物联网数据采集、无线通信作为主要切入口,构造有实用意义的方案。
3.2 突出实践教学环节
单片机教学重于实践,没有实践,那这门课就是形同虚设,学生只会一味地死记程序而不懂得解决问题。在实践教学中,教师和学生应该有互动,建立一个分工明确的学习团队。教师在团队中只起到引导作用,将充分的时间留给学生自主思考、自主完成实验项目。
实验室的建设:将学校实验室的操作平台使用于理论教学中,在实践教学中应建立模块化的SOC单片机实验系统。编译软件同样使用Keil,方便代码移植和实验兼容等,减少教学工作量。
实验形式:增加学生的实验时间,不拘于固定的一些实验模块,灵活配置实验课题,最终形成真正开放的物联网与单片机结合的实验室。
【关键词】RFID 物联网技术 教学档案 管理
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)06-0237-01
学院教学档案是一个学院在教学管理、教学实践和教学研究等活动中形成的、对学院当前与长远发展具有指导意义的文件材料。教学档案的存储、整理、保存和利用是教学管理工作的重要组成部分,是影响学院评估效果的一个重要因素。但是,由于教学档案的种类繁多,而且需要维护的档案数量也非常庞大,经过长期的积累,必然给档案的管理、维护、查阅等带来极大的挑战,通过基于RFID的物联网技术,为每种档案设置不同标签,将极大的减轻管理人员的工作强度并提高工作效率。
1.教学档案管理主要内容及目前现状及面临的问题
1.1 教学档案管理主要内容
作为教学过程的主要记录载体,学院教学档案需要很多的书面材料,主要包括:(一)教学类档案:课程教学大纲、授课计划表、课程试题库、试卷审批表A、B卷及标准答案、学生成绩一览表、考场记录表、试卷分析表、记分册、网络课程、多媒体课件、双语教学课程建设相关材料、典型教案、重要备课记录;(二)毕业设计类档案:毕业设计课题及成绩汇总表、毕业设计相关管理规定、毕业设计(论文)报告、毕业设计工作安排及检查材料、教师指导毕业设计的经验体会等典型材料;(三)实验实践类档案:学生社会实践工作计划、总结、表彰材料、实习教学相关的规章制度、校内外教学实践、实习基地建设和运转情况材料、实习报告、考核表、实结、实习教学的典型材料、实习学生、指导教师名单及分组表、实习计划或方案;(四)其他类型的档案:本科专业学士学位申请材料、课程建设规划、课程组建设和活动情况、教学内容、方法和手段改革以及考试内容、方法和手段改革相关材料、其他教学建设的典型材料。
随着学院的发展,教学档案的数量日渐增多,种类也日趋多样化,同时档案管理人员少,任务繁重,传统的教学档案管理方法已很难适应现代的教学档案管理要求。所面临的主要问题有:
一、教学档案材料种类繁多,材料的收集易出错,容易丢失材料;
二、教学档案存放杂乱无序;
三、教学档案查阅非常繁琐费时,当学校检查或者评估时,档案材料的查阅非常困难,需要花费较长的时间和精力;
四、教学档案的安全管理,例如,未经允许,不准随意查询教学资料或者记录谁在何时查阅什么资料。
因此,教学档案管理技术手段急需升级改造,利用RFID物联网技术实现教学档案管理的自动化与智能化,从而提高工作效率,加强管理流程。
2.RFID技术及在档案管理中的应用
2.1RFID技术
RFID(Radio Frequency Identification)技术利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到自动识别的目的[1]。通常一个RFID系统由阅读器、天线和标签三部分组成。应用中,通过读写器将物品的相关信息例如名称、所有人等属性信息写入RFID标签,然后将该标签贴在待识别物体表面。读写器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的数据,并将该数据传递到智能终端,从而实现对物体识别信息的远距离、无接触式采集、无线传输和处理等功能,并且同时能识别多个RFID标签[2][3]。 RFID技术应用于教学档案管理可以促进档案管理的自动化、智能化,具有很多优点,比如:远距离快速扫描、安全性高[4][5][6]。
2.2RFID物联网教学档案管理系统
基于RFID物联网技术的教学档案管理系统,主要有如下几大模块和功能:
(1)RFID 教学档案管理信息系统,该系统将RFID阅读器所读取的数据 进行保存和处理。档案管理人员通过该系统可实时查看档案的实际情况。
(2)教学档案的RFID标签。通过RFID标签制作设备,将档案的信息例如,教学档案的教师姓名,课程名称,班级等信息写入到该标签,并将其贴在教学档案袋之上。
(3)教学档案的储存柜实时监控。该柜安装有多个RFID阅读器和通信模块,能实时监控档案的存放位置的情况。储藏柜每个存放位置都有一个RFID阅读器,当存入档案材料时,由该阅读器读取标签信息并将该信息及存放位置信息通过通信模块传输给管理信息系统保存。当取出档案材料时,信息管理系统记录取出材料的信息及借阅人的相关信息。
3.RFID物联网技术在教学档案管理中的应用
新技术的应用必然导致工作流程的规范化,以前课程的教学材料只需要任课考试将所有材料整理好之后,放入到档案袋中,查阅时,相关人员可随意从中抽取浏览;还有些教学材料的收集时间跨度非常长,有些教师长时间不交材料,造成管理的不方便。这些问题都可通过在引入RFID物联网技术后进行规范化操作。
3.1 教学档案入库管理
每一个学期,新的教学档案入库前,要对该档案进行标识例如档案制作人,档案名称等,将这些信息由相关责任人通过终端管理器写入RFID标签。
3.2 教学档案查阅管理
教学档案在入库管理时,由储存柜上的阅读器将放置的位置信息与标签信息一起写入到系统中,用户在查阅时,可先在系统根据关键词,例如课程名称,任课教师等信息查阅具置,因而可快速地发现文件。
3.3教学档案的统计管理
通过该技术,管理人员可以很方便的统计各种材料的情况,不需要手工统计。系统也可由管理人员对相关材料设置时间要求,若在规定时间未提交材料,则系统通过邮件向相关教师进行提醒。
4.总结
通过RFID物联网技术在教学档案管理中的应用,不仅提高了工作效率,而且对教学管理工作的流程进一步规范化,标准化提供了基础,为教学工作提供更好的支持和帮助,使之成为学院工作的重要支撑。
参考文献:
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[4]严林.电子档案管理―计算机技术在档案管理中的应用[J].机电兵船档案,2010,3:81-82.
云计算和物联网技术
云计算是一种通过互联网,以服务的方式提供动态可伸缩的虚拟化资源的计算模式,它将计算任务分布在大量依靠网络连接起来的硬件平台上,使用户能够按需获取计算能力、存储空间和信息服务,并实施多种应用。
物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
由此可以看出,云计算和物联网技术之间拥有着一种紧密联系、互相促进的关系。一方面,物联网的发展离不开云计算强大的运算作为技术支撑。从量上看,物联网将使用数量惊人的传感器,如RFID、视频监控等,采集到超大规模的数据。这些数据需要通过各种渠道向某些存储和处理设施汇聚,而使用云计算技术来完成这些巨量任务,具有十分显著的计算容量优势。从质上看,使用云计算设施对这些数据进行分析、处理与转换,可以更加迅速、准确、智慧地对物理世界进行管理和控制,使人们可以更加及时、精准地管理物质世界,从而达到“智能”的状态,大幅提高资源利用率。由此可以看出,云计算凭借其强大的处理能力、存储能力和极高的性价比,自然而然成为物联网强大的后台技术支撑平台。另一方面,物联网将成为云计算最大的用户,将为云计算取得更大商业成功奠定基石。
“实验动物学”教学中存在的问题
1.“实验动物学“内容多样,教学手段更新不足
由于“实验动物学”在我国是一门较新的学科,所以各有关院校“实验动物学”课程的开设情况存在着诸多问题。例如,教学内容多种多样、教学手段及方法相对陈旧、学时参差不齐、实验课内容及质量不尽如人意等,其教学质量的现状令人担忧。在这样的情况下,学生进行有关动物实验时便会出现实验动物学的基本知识不足及操作技能欠缺等问题。
2.网络教学应用程度差,学生对于授课内容不感兴趣
随着粉笔加黑板的老式手写板书的教学模式逐渐被大屏幕多媒体教学系统所取代,课堂教学可以变得有声有色。但在互联网飞速发展的今天,广大学生对于多媒体的理论教学,更加期待运用先进的方法和技术手段学习到更新、更前沿的知识和更先进的技术。但实际情况是,很多院校在教授“实验动物学”课程时,只是用演示文稿(PPT等)取代了手写板书,其主要内容和教学手段并无太大变化。对于这些在书本上就能看到的传统知识,并不能激发广大学生的学习热情,因此这种教学模式显然是需要改进的。
条件较好一些的院校,会利用自建的校内网络平台一些课程教学内容,但这些资料外校学生往往无法得到,对于通过互联网获取本学科的前沿资料,实时传输给学生的教学模式并没有在相关院校教学活动中得到普及。
3.实践教学环节比较薄弱,动手能力训练欠缺
“实验动物学”是对实践技能要求较高的一门学科,然而部分院校的实践教学环节还比较薄弱。其主要原因为:一是场地设备问题。由于标准化的实验动物设施建设的投入很大,日常运行维护费用较高,还要有专门的管理人员,且单个实验动物设施很难同时饲养多种实验动物。这样使得一些院校宁肯从其他地方购买实验动物用于相关学科实验,也不愿意自己建设和使用实验动物设施开展相关实验动物的教学实验活动。这样,学生很难直观了解到实验动物设施的运转模式,更谈不上参与到实验动物设施的日常工作中。二是实验材料价格问题。由于标准化的实验动物及其饲料等价格的不断上涨,使得实践教学成本增高,因此“实验动物学”实验教学质量和数量大打折扣。三是安全问题。由于操作不规范或使用不标准的实验动物,学生在操作过程中存在着可能受伤或患病的安全隐患。
云计算和物联网技术在“实验动物学”中的应用探讨
目前,中国实验动物学会和北京、广东、湖北、江苏、吉林、上海、福建等地都已经建立了各自的实验动物信息网络,用于本地区实验动物行业的信息和政策引导等服务,同时多数网络都设置了教育培训专栏。这就为更大规模的网络技术应用于“实验动物学”课程教学奠定了初步基础。为了实现资源的最大共享化,我们可以利用云计算技术,把各种信息网资源整合起来,建设一个统一的公用第三方云端平台,既免去了各单位自身服务器的维护投入和使用的局限性,又能方便第三方操作平台统一整合运用与保护所有资源,便于管理。这样,无论是更新客户端,还是新的信息等,由于有了统一的第三方管理平台,这些设置均可以随时补充和更新,并能立即生效。包括学习“实验动物学”课程的学生在内的所有使用实验动物学资源的用户,均可以使用自己的用户名和密码登入该资源库,查找自己所需的信息。这样就达到了资源利用最大共享化的目的。
由于所有资源全部由第三方平台管理,所以以往需要专业计算机人才维护的服务器等设备可以直接移除。一些没有计算机专业知识的人依然可以轻松完成复杂数据的处理,因为这些任务已经交由强大的云端帮你完成了。由于云计算技术对终端硬件配置要求不高,只要有网络的地方,无论是使用手机,还是上网本、台式机,均可随时随地连上云端,新的信息资料,使用各种资源,极大程度地方便“实验动物学”的教学、实训等活动的开展。
物联网技术也可以进一步地应用于“实验动物学”的课程教学活动。例如,利用视频监控系统,可将实验动物中心的各个监控探头纳入各自统一的平台管理系统。这些实时的监控影像资料,可以上传到云端备份保存,不用再保存在自己的物理硬盘中。这样,资料可以随时调取使用,所有线上用户均可以共享这些资源,用作视频教学的范例。基于此项优点,我们可以甄选出规范化实验动物操作技术,借助云计算和物联网技术推向全国,进而建立起视频化的实验动物学实验操作标准作业程序(SOP)。
物联网的另一个应用范例便是芯片识别技术。可将每只实验动物的身上植入微型芯片,这些芯片本身就含有该动物的基本信息。每当想要查找该动物的基本信息时,只需扫描该芯片,基本信息便一目了然。当然,智能芯片的功能不止这一点,它除了具备储存信息的功能外,也能作为小型传感器和发射机。即无论动物在哪,我们都可以清楚地定位到它的准确位置;无论动物发生何种异常状况,我们都可以实时监测到。这样再通过信息采集系统,就能够大大节省人力,我们不用再时时刻刻面对面观察动物。这些信息也可以直接存储于云端,方便随时调用,使得学生在学校学习阶段就能实际接触到云计算和物联网技术在实验动物领域中的应用,并能切身感受到这些新技术应用于教学所带给我们的好处。
基于实验动物设施需要投入较大资金,而“实验动物学”课程的教学绝对不应该脱离动手能力训练这一共识。应用云计算和物联网技术可以在一定程度上解决这一问题。如上所述,利用现代视频技术,在视觉上已经能直观地观察到实验动物设施以及各种实验动物状态。在实际操作中,应用于物联网技术及远程遥控技术,我们可以做到相隔千里亦能控制远方的机械手,使我们在异地完成一系列的实验操作。这样的控制系统,在医学手术中已得到广泛的尝试。
[关键词]物联网;高校;软件技术;教学改革
中图分类号:TP311.5-4;G642文献标识码:A文章编号:1008-6609(2015)11-0087-02
1前言
当前社会中对软件专业技术人员有着较高的要求,同时需求数量也较大,但当前我国的软件教育方面仍然存在着一定的缺失,再加上人才队伍的结构不合理,导致软件人才培养更是受到了阻碍。下面将对物联网时代下高校软件技术教学改革进行详细的分析和讨论。
2软件人才体系的缺陷
2.1中低端人才缺失
从经济发展规律上来看人才在社会中的需求是呈金字塔状的,软件行业中不仅需要基础的开发人员,同时也需要有高端的技术开发人员。但当前我国高校在软件人才的培养方面主要将重点放在了高端人才的培养中,导致基础性的中低端人才严重缺失。我国软件技术人员人数众多,但当中主要从事的行业为技术支持和开发,而当前所需要的更多的则是高级工程师和项目经理等工作人员。人才的缺失无法满足社会的实际需求,导致软件人才体系出现缺失。
2.2复合型人才缺失
高素质复合型人才是当前社会紧缺型人才,并成为了软件人才中的重要组成部分。所谓复合型人才指的是既精通专业软件知识和理论知识,同时也有一定的设计技能。另外,一种复合型人才则是懂得基础专业知识同时又精通其他专业知识的人才。只有在多方面都有着较强的技能才能真正算得上是复合型人才。当前我国的软件产业处于产业化进程中,当中最重要的就是资本介入,因此需要大量的软件专业人才来作为基础条件,以便在软件行业中得到更多的资金效益。而在产业链的下端部分则是销售,这个过程中需要大量的销售人员、公关以及售后专业人员。此外,我国的软件主要通过外包模式进行发展,因此需要既有扎实的软件技术能力,同时又有一定外语交流能力的专业人才。
3物联网技术与软件技术之间的关系
物联网技术主要包含了感知层技术、传输技术和应用层技术等方面的内容。在这些技术的开发过程中都需要软件技术的支持来进行基础的软件设计。通常在高校教学中都能完成这几个方面的软件教学。物联网要想得到更大的发展,首先要解决的就是软件技术问题。近年来随着物联网技术的快速发展,感知层的硬件设备逐渐趋于平台化,在这个时代中最需要的就是软件技术专业人才。因此,在高校的软件技术教学中,一定要积极地进行改革,找到教学中所存在的问题,并加以改正和调整,以便于培养出更加优秀的专业人才,推动我国物联网的健康发展。
4高校软件技术教学中存在的问题
4.1理论教学偏重
在当前我国的高校软件技术教学中,教学主要集中在理论知识教学上,而对实践教学有所忽视。理论知识是基础性的知识固然重要,但软件技术毕竟是实践性技术,因此也应重视实践教学。在日常的教学过程中由于理论性比较强,导致教学内容十分乏味,学生很难提起学习兴趣,导致教学效果难以提升。此外,只看重理论知识而无法将理论及时地应用到实践中去,也难以起到教学的效果。
4.2教学形式古板
在高校的软件技术教学中,大多数采取大班制讲课方式,实践操作也局限于上机和课程设计,与社会岗位实际需求之间存在着一定的差异。同时由于学生对教师存在着一种敬畏感,在课堂中与教师之间的沟通也少之又少,导致很多学生有问题也不能及时得到帮助。此外,在教学形式上过于古板的方式使学生对教学难以产生兴趣,长久以来甚至产生厌烦的感觉,不愿意接受专业知识教学。众所周知,计算机软件技术更新速度十分快,而在教学过程中却存在着一定的周期性,导致学生很难得到实时性的教育,难以了解到最新的知识。这给我国软件技术人才的培养造成了一定的阻碍,对高校教育发展也起到了不良的影响。
4.3对素质培养有所忽视
在我国当前的高校软件技术教育中,通常都比较看重对学生的技术能力培养,而对学生的综合素质提升却有所忽视。在教学中为学生所提供的教学实践练习机会也比较少,导致学生的操作能力和团队合作能力等始终难以提升,对未来的发展造成了不良影响。
5物联网时代下高校软件技术教学改革
5.1紧跟物联网发展步伐
在当前高校的软件教学中,数据主要来源于原有的数据和手工输入数据,这种方式在一定程度上给软件技术教学造成了阻碍。因此,在数据接收中应形成多元化的方式,以便于拓展软件的应用范围。由于教学中教师主要进行的是计算机软件应用,而对硬件方面缺少一定的了解,导致很多的学生都在硬件原理知识方面有所欠缺。对此,在教学中教师应适当地增加相应的硬件技术教学,在提升学生软件知识的同时强化学生的硬件技术应用能力。此外,在日常的教学中,教师一定要认识到知识的实时性在教学中的重要性。当前,在终端设备中手机和平板电脑等已经成为了主要的组成部分。安卓手机系统则是当前时展中主要智能化平台之一,并有可能成为未来的主要发展趋势,要想实现物联网软件提升就一定不能忽视安卓系统的开发。因此,在当前的形势下,高校软件技术教学中应积极将安卓系统开发和应用纳入到日常教学中来,使教学能紧跟时代步伐,提高教学的时效性和应用性。
5.2加强物联网软件开发教学
在现代社会中科学技术和网络信息技术得到了快速的发展,就业形势也产生了明显的变化。在人才要求上不少的企业已经提出了更高的要求,不仅要求软件专业人员要有较强的专业知识能力,同时还要有较强的综合素质和实践应用能力。软件开发人才岗位的需求已经逐渐地转向物联网时代。面对当前的现状,高校在进行软件技术教学中更应重视起提高学生的物联网软件开发能力。同时,为了能进一步提升教学有效性,在进行物联网的教学过程中,教师可以根据学生的实际情况和所学专业情况等将学生划分为几个不同的教学方向。例如软件技术专业和网络技术专业等,在这些专业中并不一定要求学生对物联网有更加深刻的认识,也可以适当地对学生的物联网销售能力进行培养,为学生提供多种不同的发展方向。这种分层教学方式不仅能有效地提升学生的专业素质和能力,同时还能让学生根据自己的兴趣来进行针对性学习,真正提升教学效果。
5.3加强专业教师培训
高校教师的专业水平和素质直接影响着人才教育的结果,无论是什么样的专业都需要高素质专业教师团队来作为基础。物联网作为新鲜事物,当前在我国所发展的时间并不长,同时很多人对这方面也不够了解。可以说当前我国的互联网技术开发和人才培养都处于一个初级阶段,而专业教师的缺失也是影响高校物联网软件技术教学的一个重要原因。对此,高校可以从以下几个方面着手进行专业教师的培训:首先,学校可以选派一些校内原有的优秀教师到国外进行专业技术能力培训,向国外有经验的国家借鉴教学的有效措施和专业教学经验,以便于从根本上提升教师的能力和水平,改进原有的教学方式。同时,学校可以定期安排教师们到一些专业的物联网软件技术开发企业中进行实践学习,通过实践锻炼来强化个人的专业素质和技能,为教学质量的提升奠定稳定的基础。此外,学校可以聘请一些优秀的物联网软件技术开发人员到校开展讲座或者以外聘教师的形式进行校内教学,提高学生的实践能力和理论基础,同时对教师团队的整体优化也将起到重要的作用。
6结语
物联网软件技术开发在我国当前的社会中仍然属于一种比较新颖的技术,在高校人才培养中也存在着一定的问题,需要不断地摸索并改进。面对教学中所存在的问题,作为高校的软件技术教师,首先应认识到未来物联网的发展前景,并积极努力地强化对学生的物联网基础教学和实践教学。同时教师们应重视个人专业能力的提升,在完善自我的基础上提升教学效果。只有积极地对教学做出改革,才能真正地适应物联网时代,培养更多的专业人才。
参考文献:
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关键词:云计算;高职;物联网应用技术专业;教学资源平台
中图分类号:G434 文献标识码:B 文章编号:1673—8454(2012)17—0033—03
根据“十二五”发展规划,物联网将成为我国战略性新兴产业。据Forrester Research 预测:2015年中国物联网产业的整体产值将超过1万亿元,到2020年,将达到5万亿规模。为适应物联网技术和产业发展对高技能人才的要求,为推动物联网应用技术专业建设,提高物联网应用技术专业的人才培养水平,高职院校需要依托正在形成并迅速发展的物联网行业,整合各种资源,建设高职物联网应用技术专业教学资源库。
一、高职物联网应用技术专业教学资源平台建设存在问题
目前教学资源平台建设取得了一定的成果,但由于建设速度快,而建设水平没有随之进步,重数量轻质量,因此在建设过程中,出现了一些共同的问题,主要表现为以下几方面:
(1)入库资源种类繁多,没有统一的具体的技术规范和标准。由于教学资源的结构、类型和属性等方面的不同,在教学资源的建设中,教育部已制定了一系列统一的标准体系。[1]高校按照这些统一的标准来建设教学资源,但许多学校在资源建设过程中对技术规范和标准的执行缺乏力度。在资源的建设中,建立资源的开发、管理和应用服务平台无法解决资源存储容量大、类型多、可扩展以及不断更新等问题。
(2)资源利用率较低,平台安全性差,没有统一的评价体系。多数学校在建设教学资源平台时轻视学生自主学习的能力,出现了“以教师为中心”,学生与平台的互动性不够的现象。大部分高校把对平台的建设视为数据库的建设,把资料放进去以后就不管了。造成资源利用率低、安全性差等问题。
(3)“信息孤岛”现象严重,资源“透明度”低,重复建设现象严重。各个高校教学资源建设大多系单独建设,独自使用,相互之间缺乏交流,即各高校教学资源的共享性和可用性差,造成资源的重复建设以及资源的严重浪费。
二、高职物联网应用技术专业教学资源平台建设思想
在进行教学资源平台设计时,以“个性化服务、资源共享”为目标,突出强调个人体验,提供的功能包括:资源垂直智能搜索、相关课程自动推荐、开放信息推广展示、全媒体浏览支持、核心资源访问控制等。为教学者用户提供在线备课、网络课程、技能测评和资源管理等教学应用服务模块;为学习者提供网络课堂、技能测评等课堂教学模块以及职业规划、项目实训、职业提升、网上求职等职业服务模块;为企业提供网络招聘、技能认证和实训管理等服务模块;为院校提供专业建设、课程建设以及校企合作等服务模块。物联网应用技术专业教学资源平台结构设计如图1所示。
三、基于云计算的高职物联网应用技术专业教学资源平台总体结构设计
为构建长效反馈驱动机制,打造优质专业教学资源库,实现优质教学资源整合、共享与共评,我们融入了云计算模式来搭建高职物联网应用技术专业教学资源平台。
1.融入云计算模式的基础支撑平台设计
依据高标准、国际化的建设原则,在系统基础架构上融入云计算模型,依托学院新校园先进的网络基础设施,采用集中式服务、分布式布局的网络体系架构,搭建技术先进、功能强大的基础支撑平台。
高校校园网采用IPv4和IPv6双栈设计,核心设备均采用冗余热备;4出口、万兆骨干、千兆到桌面;服务器负载均衡,部署高性能防火墙和入侵检测设备。硬件基础平台分别由服务器、存储阵列、光纤存储交换机、磁带库等设备组成,通过虚拟化技术将这些设备整合为各种统一的资源池,提供计算、存储、在线备份等互联网基础服务,其硬件基础平台如图2所示。满足院内、院外各种用户安全、稳定、快速访问,文件上下载、高清视频点播等多种应用,支持10万在线用户、100万日访问量。
2.实施架构设计
我们根据面向用户,强化应用;以学生为中心,提供个性化的学习、培训和认证服务;向各高职院校推进“优质教学资源共享”;开展“远程课堂”,推进教育公平的原则,采用“三层三部”架构来构建高职物联网应用技术专业教学资源平台,其实施架构如图3所示。
四、基于云计算的高职物联网应用技术专业教学资源平台实现
教学资源平台采用了基于云计算的浏览器/服务器(Browser/Server,简称B/S)模式。使用JSP+Oracle+Linux开发模式。采用这种架构既保证了平台的稳定性、灵活性和安全性,又提供了良好的兼容性、可移植性和可扩展性,有效地实现了海量资源和分布式资源的整合。
我们采用B/S模式的三层体系结构B/S/S(Browser/Web Server/Cloud Server)来开发设计模型,即前台客户端直接采用浏览器,中间服务器是Web服务器,后台为云服务器,如图4所示。由客户端在Web页面发出请求至系统管理、服务目录等进行一系列的分类处理后,发送至Web服务器,然后再由中间服务器对云服务器发出请求,客户端与云服务器不直接联系,保证了数据的安全性,具有跨平台、可移植、操作简单等优点。
五、基于云计算的高职物联网应用技术专业教学资源平台关键技术分析
1.云存储技术
教学资源库是一个存储资源、管理资源、共享资源的平台,具有资源的媒体类型多、存储容量大、动态性和异构性等特点。同时仍然存在着数据扩展性不高、异构性和兼容性较差、数据的存储速率无法满足大数据量、大并发访问的要求等问题。在云计算环境下,我们采用了云存储技术来解决教学资源的存储问题。
我们结合云存储的特点,融合虚拟化等技术,利用高职院校存放服务的磁盘阵列、硬件服务器等存储设备,将其空间划分成一定大小的可灵活扩展的云,把类型复杂、种类繁多的教学资源按需分配,存放至这些云上,形成内部架构透明的教学资源存储云。我们只需提供接口,各高职院校即可通过此接口直接访问到存储云上的各类教学资源并与平台进行交互。根据提供教学资源的方式不同,把教学资源存储云划分成公有存储云、私有存储云和混合存储云三种。在公有存储云上主要存放一些包括课程标准、课程设计、电子教案、教学课件、教学录像视频、项目案例资料和试题库等开放式的或可在一定范围内共享协议的教学资源。由于涉及版权或的原因,在私有存储云上主要存放为某些单位内部的师生服务的资源。例如教师通过教学资源库积累的私有的教学资料及统计信息,包括完整的备课笔记、教学日志、教学反思、练习与测试成绩和师生交流等资源。在混合存储云上主要存放商业化的如文献数据库、课件、视频等教学资源,用户可通过一定的付费方式来使用其资源。
2.安全防范技术
在教学资源库建设中,我们不必再花费大量的时间来管理数据。因为在云端,有强大的技术管理团队来管理存放的数据资源,同时也有先进的数据中心来保护这些教学资源,因此我们可以把更多的精力投入到资源库的建设中。[2]数据安全对教学资源库至关重要。任何数据的丢失对资源库都是很大的损失。要选择有效的安全策略和安全保护机制,解决数据安全复制问题。我们采用了云备份策略,云备份是一个新技术,针对云存储数据的丢失、破坏等的安全防范技术,能保护相关的教学资源。
3.虚拟化技术
虚拟化是云计算的最主要的特征之一。在教学资源平台建设过程中,为了解决有的服务器超载,而有的服务器闲置等问题,我们利用了资源虚拟化技术,来解决高职院校用户需求快速变化的难题,实现了软硬件的分离。用户只需在虚拟层运行自己的软件,而不必关心后台硬件的实现,当一台服务器忙碌时,任务会自动寻找到其他空闲的服务器上运行,从而进一步提高了教学资源的最大化利用率。
六、结束语
本文采用云计算的技术与理念构建高职物联网应用技术专业教学资源平台,有效地解决了教学资源建设重复、分布不均和“孤岛”现象,实现了软硬件资源、教学资源等的共享,增加了学生自主学习的能力,提高了教学质量,实现了教师好用、学生乐用、资源不断更新的教学资源库建设目的。
参考文献:
【摘 要】教育信息化作为我国教育发展改革的一项重点工作,教师信息技术应用能力的提升在其中扮演着重要角色。本文从互联网服务的角度出发,借鉴现有服务模式的优点与经验,探讨如何利用互联网远程服务的模式提升中小学教师信息技术应用能力,以北京市试点的教师在线服务为例,总结新模式下的服务效果,并对未来的发展趋势进行了展望。
关键词 互联网服务;教师在线;教师信息技术应用能力
【中图分类号】G434 【文献标识码】A
【论文编号】1671-7384(2015)02-0024-03
随着信息技术的普及和高速发展,教育信息化对教育发展的重要作用日益明显。为实现教育现代化、提高教育质量,全国各级教育单位经过多年的积极投入,在教育信息化基础设施建设方面已初见成效,多数地区已经实现了网络条件下的基本教学环境建设。与此同时,教师的信息技术应用能力却明显滞后,在全新的信息化条件下,多数教师尚无法有效利用信息化设备和网络教学资源完成高质量的教学工作。近年来,虽然各地通过多种途径开展提升教师信息技术应用能力的相关培训,但存在模式单一、学用脱节等突出问题,教师们迫切需要一种全新的信息化服务模式。教育部在2013年了《关于实施全国中小学教师信息技术应用能力提升工程的意见》,提出推行符合信息技术特点的培训新模式,采用网络研修与现场实践相结合的混合式培训,希望通过一系列的举措提升教师的信息技术应用能力。基于此,笔者研究了当前互联网服务的应用现状,利用其他行业的优势经验,面向北京市部分中小学校开展了教师在线服务,希望借此对教师信息技术应用能力的提升乃至教育信息化的发展提供一些参考。
互联网服务的应用现状
随着互联网云计算的快速发展和移动智能终端的普及,近几年越来越多的服务通过互联网的渠道送到人们手中,互联网正在深刻地改变着我们的生活方式。在互联网时代,大部分的行业都在尝试以互联网思维重新审视自己,希望借助新的渠道和模式提升核心业务的竞争力。从服务的模式上看,大致分为以下几种。
1. 线上自助服务
这种模式适用于交互较少的场景。在金融行业,各大银行推出了网上银行服务和手机银行客户端,用户可以随时随地查询账户余额,进行转账或其他理财操作。在电力行业,智能电表用户可以通过手机客户端随时查询自家电表中的用电情况,当剩余电量不足时,还可以通过手机购电,1分钟内就能充入电表。
2. “线上自助+线下人工”服务
O2O(Online to Offline,线上到线下)这种模式适用于实体消费的场景。以京东、淘宝等电商为代表,用户在线上选择商品,生成订单后由物流送至手中,这种服务模式已经被人们普遍使用。另外,以餐饮行业为例,用户可以通过大众点评网获取美食信息,在网上参与团购等活动,在线下用餐时出示电子消费券完成购买。
3. 线上人工服务
这种模式适用于交互性较强的场景。在IT行业,很多软硬件厂商推出了线上专业技术人员提供的故障诊断和修复服务,通过互联网远程连接到用户的设备或系统,边沟通边修复故障。相比传统的上门服务,大大节约了时间和资金成本。这种模式在医疗行业和家电行业也被广泛应用。
从前面的各种服务场景中,我们不难看出,互联网服务不再受到工作时间和地点的限制,可以同时面对大批量的用户,高效率、低成本地帮助最终用户达成目标。如果将这些优点应用到教育信息化服务方面,结合适当的服务模式,必将给中小学教师信息技术应用能力的提升带来质的飞跃。
教师在线服务的应用
近年来,北京市中小学的信息化发展速度快、普及程度高,大量教学设备和应用平台进入校园。教师们面临很多的应用问题,但系统内现有的服务人力和培训资源远远不足。为了解决这一难题,发挥前期投资设备的价值,提升教育质量,经过2年多的调研和准备,北京市建立了教师在线服务中心,在一些区县和学校对互联网线上人工服务的模式进行了探索,以期提升中小学教师的信息技术应用能力,提高教育教学水平。
1. 服务简介
教师服务中心由专业的人工服务团队,通过互联网远程桌面、热线电话、视频培训、微信等服务方式,面向北京市近郊和远郊的中小学教师,提供个性化全天候的信息化教学支持服务、信息化教学应用技能提升服务、IT基础维护服务,解决一线教师在教育教学过程中遇到的技术问题,提升教师的信息技术应用能力。
2. 服务内容
结合中小学信息化教学应用的内容和特点,教师在线服务中心从不同层面提供三大类服务:信息化教学支持服务、信息化教学技能提升服务、IT基础服务。
信息化教学支持服务以解决问题为主要目标,由服务工程师远程帮助教师快速处理教学过程中遇到的技术问题。
信息化教学技能提升服务以培养能力为主要目标,由教育技术专家、服务工程师共同帮助教师提升信息技术应用能力。
IT基础服务以保障教师的信息化教学环境为主要目标,由服务工程师解决技术问题,辅助教师掌握基本的IT技能和知识。
具体服务内容见下表:
3. 服务方式
(1)远程服务接入。教师在线的远程服务平台集成了即时通讯、桌面接管、文件管理、隐私保护等功能模块,由专业的工程师通过互联网远程为中小学教师提供与信息化教学相关的各种应用支持与咨询服务。
(2)现场服务。对于复杂的技术问题,教师在线派出工程师进行现场服务;同时,为教师提供的线下培训也通过现场服务的方式完成。
(3)在线视频直播。教师在线服务中心拥有功能强大的在线视频直播系统,定期将信息化教学应用相关的培训以视频直播的方式分享给全市的所有教师,同步提升教师的信息化教学能力;直播过程中,教师还可以与讲师就具体问题展开咨询和互动。
(4)微信。关注教师在线的微信服务号,一线教师可以及时接收最近的教育教学资讯和资源,在点滴中提升教育水平和信息化应用能力。
4. 应用效果
2013年-2014年,北京市在大兴区和西城区开展了教师在线服务试点,一年来对外服务4万多次。通过对教师提出的服务数据进行分析,我们发现与信息化教学相关的服务在所有服务中的占比约为70%,多数服务的时长分布在20~40分钟,服务满意度为90%以上。这些数据说明,教师在线这一新型服务模式获得了一线教师的认可,很多学校和教师的活跃程度很高,说明教师对于服务有了一定的信任和依赖,确实能够帮助他们解决工作中遇到的实际问题,提升自身的信息技术应用能力,教师在线对推进学校信息化应用起到了积极的作用。对于远郊区县的教师而言,不再受到地域和资源的限制,同样可以快速、便捷地获得高质量的信息技术服务和培训。
展 望
在当今的互联网时代,各个行业都在发生前所未有的变革和创新。“他山之石,可以攻玉”,有效、合理地借鉴互联网的服务模式,对教育信息化事业的发展有积极的意义。
教师在线服务平台具备的强大功能和优势,以及跨时间、跨地域、高效、低成本等特点,为中小学信息化应用的推广和服务创造了良好的技术条件,多样化的服务内容和便利的服务方式提升了教师的信息技术应用能力。
虽然教师在线服务取得了一定的积极成果,但笔者认为,模式的创新仅为教育信息化的普及和应用建立了一种渠道,应当在此之上加以优化,探索与教学本身相关的服务内容,最终实现提高教育质量和促进教育均衡发展的目标。一方面,教师在线服务平台既可以提高教师的信息技术应用能力,可以通过整合优秀的师训资源和教学资源,为培养学科教师的教研教法服务,提高教师的教学能力。另一方面,可以联合优秀的MOOC(Massive Open Online Course,大规模在线公开课)服务提供商,借助教师在线服务平台的高互动特点,让优秀教师面向不同区域的学生提供高质量的教育教学服务,促进教育公平和均衡发展。
参考文献
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摘要 伴随信息技术在农业领域应用的深入,重庆依托物联网技术在农业领域建设了各类现代农业示范点。该文通过追踪农业物联网技
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[关键词]形成期;中部;物联网技术;接受;应用
[中图分类号]F49;F552.7 [文献标识码]A [文章编号]1006-5024(2013)10-0106-05
一、物联网应用概述
物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪和管理的一种网络。物联网技术发源于美国,作为一个科技大国,美国十分重视3s技术(RS,GIS,GPS)的发展。同时,物联网在对美国第二产业的改造以及提升第三产业的竞争力方面受益颇丰。国内方面,物联网已经在各个领域被广泛应用并产生了可观效益。不过,物联网大多属于行业应用,而生活应用并不多。中国工程院院士陈俊亮指出,物联网的发展要“用”字当头。一项新技术产生后终究要靠人们接受后大规模的商业应用才能成长乃至成熟。因此,对物联网技术的市场应用进行研究,是发展物联网的一项重要研究课题。应用的基础是该项技术被普通百姓广泛接受。只有人们接受了某项技术才会大规模地应用,大规模应用使得成本下降,规模经济逐渐显现,盈利越来越多。本文意在研究影响形成期中部地区物联网技术接受和应用的因素,从而提出相应的对策。
二、技术接受模型(TAM)及其后续扩展模型
技术接受研究领域最具代表性的理论是F.D.Davis的技术接受模型(Technology AcceptanceModel,TAM),Venkatech and F.D.Davis的技术接受扩展模型(The Extension of the TechnologyAcceptance Model,TAM2),技术接受及使用综合模型(Unified Theory of Acceptance and Use ofTechnology,UTAUT),Venkatesh and Bala的技术接受模型3(TAM3)。而在社会心理学里的计划行为理论(Theory of Planned Behavior,TPB)、社会认知理论(Social Cognitive Theory,SCT),以及创新扩散理论(Innovation Diffusion Theory,IDT)也被借用到技术接受研究领域。而在上述的8个模型中,应用最广、影响最深远的应该是Davis的技术接受模型(TAM)。技术接受模型给出的有关信息技术接受方面的结论是:人们使用信息技术的行为是由使用意向决定的,使用意向由使用的态度和对技术的感知有用性决定,而使用的态度是由对技术的感知有用性和感知易用性决定的,感知易用性还影响感知有用性,而感知有用性和感知易用性是由外部变量决定(见图1)。
技术接受模型的特点是含义清晰,形式简单,易于验证。因此,应用此模型进行研究比较多。该模型的局限性是:该模型背景是发达国家广泛应用信息技术,成本低但收益显著;相比而言,发展中国家的信息技术应用十分有限。因此,发展中国家的研究不能照搬Davis的技术接受模型。此外,在模型研究对象上,以往的研究对象大多是学生,对象同质性问题突出。而且,对一些复杂信息系统如ERP的研究,Zviran,Pliskin,Levin发现技术接受模型中的影响关系并没有像对简单系统的研究那样显著。Fiona Fui-Hoon Nah等提出,应用技术接受模型进行实证研究的一个前提是:用户对信息系统的使用有一定程度的选择权(即使用意愿)。而对复杂信息系统如ERP的使用,使用者是公司的职员,他们的使用取决于公司推行应用ERP的意志,大多是被动地强制接受,技术接受模型不太适用复杂系统的研究。因此,国内学者针对我国应用信息技术的现状,建议在利用技术接受模型研究或构建技术接受模型时,应关注信息系统的过程性,如对模型的适应范围、适用阶段、应用方法和过程等方面加以考虑,结合信息技术生命周期观点研究或构建模型,以及考虑中国的信息化现状与西方发达国家差距悬殊的特点,建议从信息收益、信息能力、信息分化观点构建适合我国的技术接受模型,特别是针对物联网这一复杂系统,应该结合该技术和产业在我国的具体发展阶段、各个地区经济发展差异状况以及信息化水平的不同,来构建适合我国国情以及各区域省情的物联网技术接受模型。
三、形成期中部地区物联网技术接受模型构建
根据上述中外学者对技术接受模型研究成果和模型构建方面的建议,本研究基于Davis的技术接受模型,以我国信息化地区差距巨大的现状为依据,综合考虑物联网技术的发展阶段及产业的形成阶段,以及我国信息化的信息收益和人们的信息能力,构建适合中部地区信息化具体情形的形成期物联网技术接受模型。
(一)物联网产业处于形成期
产业必须经历起步期、成长期、成熟期和衰退期,而新兴产业主要包括形成、成长和发展三个阶段。前端是新兴技术向新兴产业的过渡期;中间是主导设计确立后,技术快速扩散、市场急剧发展、产业配套逐步形成的成长期;后端是产业走向市场稳定、收益递减和扩散减弱的成熟期。综合新兴产业的上述演化特点,认定我国物联网的发展阶段处于起步期向成长期的过渡期,即产业形成期。
(二)中部地区信息化和信息收益现状
表1是2009年全国及四个类型地区信息化发展指数比较表,中部地区的大部分省份属于第三类地区。表中数据显示,无论是各类分指数还是总指数,中部地区与全国平均水平都相差较大,而与第一类地区则差距更大,很多指数与第四类地区几乎没有区别,中部地区的信息化水平接近全国最低指数,特别是基础设施指数、产业技术指数和发展效果指数与全国平均、第一、第二类地区相差较大,这是物联网产业发展及物联网技术应用不可忽视的现实。由于中部地区的信息化基础较差,利用信息资源获得的收益较少,所以,表1中第三类地区的发展效果指数与第一类地区相差0.512,与全国平均发展效果指数相差0.105。可见,中部地区信息收益之低。加上本来的经济基础不雄厚,发展物联网技术的基础极不扎实。根据赛迪顾问研究公布的中国物联网产业地图,中部地区6省的物联网发展远不及北京、上海、江苏等发达地区,与西部的四川和陕西也具有较大的差距,处于等待发展的状况。
(三)形成期中部地区物联网技术接受模型构建
根据辩证唯物主义“事物的发展是具体的、历史的”观点,结合物联网技术和产业的具体特点、特殊的发展阶段以及中国的物联网产业大多属于政府主导、应用具有偏强制性或较少有选择权的特点,考虑中部地区的信息化相对落后的现状,构建形成期中部物联网技术接受模型(见图2)。
(四)基于形成期中部地区物联网技术接受模型的物联网技术接受与市场应用的影响因素
1 感知安全与感知隐私
感知有用性是指用户主观上认为某一特定系统所提升的工作绩效程度。感知安全是指用户主观上认为使用物联网技术对个人或组织安全的威胁。物联网一般被分为感知层、传输层和应用层。感知层面临的威胁有针对RFID的安全威胁、针对无线传感网的安全威胁和针对移动智能终端的安全威胁;传输层将面临异构网络跨网认证安全问题;应用层面临着未来连接为一个大的网络平台的网络融合问题和安全问题。感知隐私是指用户主观上认为使用物联网技术对个人隐私的威胁或泄露。从人的活动或组织工作的一般规律可知,人或组织对物联网技术的感知安全与感知隐私越强烈,则人或组织越觉得该项技术不可用,感知安全与感知隐私与物联网技术的感知有用性呈负影响关系。据此,应该尽快消除物联网使用的安全与隐私障碍。
2 感知收益与感知成本
感知收益是所获得的利益,感知成本是所付出的代价。消费者感觉到使用物联网技术能获得收益,则越倾向于使用物联网技术。使用物联网技术的成本越高,则越不易于使用物联网技术。
3 感知易用性
感知易用性是用户使用物联网技术所付出努力的程度。消费者或组织越感觉到容易使用物联网技术,则越感觉到物联网技术有用。目前,物联网技术的应用主要是行业应用,消费者或组织较少有选择权。Rawstorne等和Karahanna等提出用象征性接受(symbolic Adoption)来替代技术接受模型(TAM)中的行为意愿。象征性接受是指人们或组织(主要是领导)在思想认识上已经对新技术的接受。目前,物联网的发展主要是由政府推动,因此,本文认为消费者或组织对物联网技术的感知易用性对感知有用性和象征性使用有显著的正向影响,消费者或组织对物联网技术的感知有用性对象征性使用有显著的正向影响。
4 兼容性和便利条件
物联网技术或产品的兼容性是物联网发展的一道障碍。为了降低成本和安全考虑,消费者更倾向于购买兼容性高的产品。同时,针对中部地区的信息化现状,人们更不易于接受和使用物联网,因为该区域的信息化水平和信息能力都较低。信息基础设施的改善和信息人才数量的增加,将改善使用物联网的便利条件,更易于该技术的接受与使用。因此,物联网技术的兼容性和便利条件对象征性使用有显著的正向影响。
5 感知有用性与象征性接受
感知有用性取决于人们对物联网技术的安全感知、隐私感知、收益感知与成本感知。加强使用该技术的安全管理,减少使用成本,增加收益将增加有用性感知,进而增强物联网技术的象征性接受。四、中部地区物联网技术接受与应用建议
根据上述形成期中部地区物联网技术接受模型,可以看到,便利条件和兼容性影响到人们对物联网技术的象征性使用。而感知安全、感知隐私、感知成本和感知收益又影响到人们对物联网技术的有用性感知。因此,应该大力加强物联网基础设施建设,培育更多懂物联网技术和管理的人才,进一步降低物联网的成本、增加使用物联网的收益,以及要对物联网进行大胆又具有前瞻性的管理。
(一)大力降低信息资费,加强信息基础设施建设,缩小中部与发达地区间的“信息鸿沟”
物联网的基础网络包括互联网、移动通讯网和无线传感网(wireless sensor network,WSN)。目前的电信网络是物联网工作的主要通道。大力降低上网资费,使得人人有条件上网,人们就有能力使用层次更高的物联网。同时,通过多种培训方式培养和提高人们获取、使用和鉴别信息的能力,使人们的信息意识提高到新的水平。西方发达国家物联网应用表明,大力降低包括网络通讯费用在内的信息费用,是物联网广泛应用的有力支持之一。国内的入网资费、入网设备的资费等偏高致使使用者较少,进而形成使用成本升高的恶性循环,而政府对物联网软、硬件提供商提供补贴是行之有效的办法,这样人们可以较少的成本使用物联网,而经营者又可以在使用者较少的情况下有盈利,进而继续物联网制造或服务的经营,达到规模经济的效果。
(二)利用已有网络和设备资源,避免重复建设,降低感知成本
目前使用物联网的成本很高,与行业和企业自行研发、自行设计、自成体系、缺乏整体规划等不无关系。这些现状造成物联网产品兼容性差,相应地提高了使用成本,减少了使用收益。在物联网的业务形态上,采用以政府为主导、以系统集成商和电信运营商为核心的业务形态,有利于把握好物联网发展的机遇,整合资源,打造物联网产业高地,从而避免重复建设,降低感知成本,提升感知收益。这个过程中的主要问题是政府的定位、系统集成商和电信运营商的利益分配等。政府在物联网发展初期可以是主导者,但是随着物联网产业的进一步发展,政府应由主导者蜕变为辅导者,让市场去管理市场自己的事。此外,兼容性差使得消费者不敢大胆使用物联网产品,结果是物联网消费者减少,消费者数量减少又提高了物联网成本,与规模经济背道而驰。
(三)培养物联网复合型人才
培养既懂技术、又懂管理和经营的物联网复合型人才,能降低感知安全和感知隐私的负面作用。目前,懂物联网的人不多,对其认识还在概念接受阶段。营造一个人人懂物联网、用物联网的氛围非常重要。目前的高校、科研院所培养物联网人才,懂物联网技术的工科人才较多,而精通物联网管理与应用的人才不多。实际上,由物联网带来的管理问题与挑战远比互联网要多,如使用者的安全管理与隐私的保护等。欧盟在《物联网——欧盟行动计划》中的14项行动计划中就包括管理、隐私及数据保护、“芯片沉默”的权利等内容。欧盟早对物联网安全与隐私等进行研究,希望尽早解决物联网发展的管理障碍。我国高校应尽快培养懂技术、经济与管理的物联网复合型人才。在工科专业学生的课程设置中要有管理、经济、营销、隐私伦理等人文的课程,而在物联网管理等文科专业中应加强物联网技术结构、物联网工作原理等课程的学习,这样可以增加社会对物联网的了解和应用。
(四)增强有用性和易用性感知