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在过去的几年中,笔者一直在研究企业如何能够形成一种成功习惯,为此我阅读了无数书籍,专业文章,还参加了TED Talks大会讨论消费者行为,习惯如何形成,消费者思维类型,甚至研究了人类大脑不断进化的能力。笔者还研究了大量初创公司,就是为了探索他们成功背后的模式。
不仅如此,笔者也有一个爱好,那就是分析那些十亿美元级别的消费互联网公司的表现,我开始意识到,在他们疾速发展的成功道路上实际上是有一些模式、规律可循的。
著名的橄榄球教练Tony Dungy曾经说道:“冠军不会去做一些特别非凡的事情,他们只是做了一些平凡的事情,但是他会不假思索的去做这些事情,他们做的太快了,其他球队甚至都来不及反应过来。这就像是他们的本能,而他们只是遵循着自己养成的习惯而已。”
Charles Duhigg在他的新书《习惯的力量》“The Power of Habit,”里引用了Dungy教练的执教理念,并讲述了一个故事。当时在美国橄榄球联赛NFL里面,有一支球队名叫坦帕湾海盗队(Tampa Bay Buccaneers),他们是联盟里面一支非常差劲的队伍,直到Dungy教练加入这支球队并开始改变他们的习惯,或行为模式,很快这支球队就打入了季后赛,并且这支曾经在联赛里面毫无前途的失败球队,很快变成了NFL历史上最强球队之一。这本书可以说非常有吸引力,作者认为,改变习惯可以为成功铺平道路。同时它论证道,即便是一家失败的公司,如果意识到自己的不足,然后对运营模式进行一些改变也可能获得成功。Duhigg表示,如果公司要爬到成功的顶峰,就不可避免的要做一件事,那就是要识别出那些导致自己不成功的习惯,然后尝试去改变这些不良习惯。
但问题是,这些习惯究竟是什么呢?好吧,用Dungy教练的话形容,就是制胜习惯。
在此我们先看看有哪些十亿美元级别的消费互联网公司,比如YouTube, Pinterest, Chegg, Groupon, Airbnb, Shazam, Instagram, Waze,还有Twitter,笔者把这些公司称作为十亿美元俱乐部(BDC:Billion Dollar Club)。通过对这些公司的成功轨迹进行研究,笔者发现所有这些行业巨头都采用了同样的五种模式,或者说一些基础性的习惯,这让他们可以在一夜之间获得成功,可以说,这些模式是他们通向十亿美元俱乐部的一张门票。
下面就是笔者通过观察,总结出的五个成功习惯:
习惯一:把情感和实际区分开来,传达出一个情感的、或是一个功能性的信息
当企业把一款产品投放到市场上的时候,包括每一个十亿美元俱乐部巨头在向市场介绍自己产品的时候,都会附带一个简明的信息,这个信息要么传达的是功能性的,主要强调自己产品某些实用的功能,要么是带有情感性的,主要强调自己产品可以为用户带来情感上或心理上的好处。
在此,笔者可以举几个例子:推特就是定位在用户的情感社交需求之上的,他们刺激用户在好友之间分享自己的个人经历或想法。
在这个十亿美元俱乐部圈子里,还有一家公司,名叫Shazam,他们则是直截了当的满足了用户的实用需求,为人们提供了语音识别搜索引擎服务。
Pinterest起初也传达出了一个非常清晰的信息,那就是,通过使用Pin按键,只需一次点击,就可以保存并分享自己的照片;YouTube允许用户在全世界范围内分享视频;Airbnb为假期租房提供了一个平台。
谷歌则是利用了一种最便捷的方式让互联网搜索变得非常实用,他们的主页非常简朴,页面设计只有一个搜索条;苹果公司更是创造了一个技术奇迹,他们从一开始就表达了自己的使命,那就是“让每一个人手上都能有一台电脑”。
今天,如果我们无法使用谷歌搜索,或是没办法发微博,或是在Pinterest上分享图片,这样的生活似乎很难想象会是什么样子。
有一些行为经济学家,比如Daniel Kahneman教授和Dan Ariely博士发现,如果一条潜在的信息能够吸引我们的情绪或是符合我们的逻辑,那么它就可以帮助我们快速做出决定。这些决定将会帮助消费者对一系列反应做出回应,比如开始对产品更加关注,测试它,然后接受它,最终购买它。
在所有的一切中,有一点最为重要,那就是要帮助产品树立品牌,这样消费者就会产生品牌意识,也会营造出一种潜意识的需求出来。也就是说,一个创新性、突破性的产品,创造出一种品牌意识的过程实际上和开发这款产品一样重要。
这种做法的目的性非常强,也就是说,它就是要快速入侵消费者的大脑,怎么做呢?就是用一条最直接、最正确的信息,快速进驻到我们大脑中最正确的部位之中,然后让我们毫不费力的做出一个决定:选择并使用他们的产品。
习惯二:变得极端些:开发一个简单,但是却极致的功能
当那些十亿美元俱乐部企业向我们介绍他们产品的时候,所有的巨头都会做同一件事情,那就是挑选出一个最重要的功能,然后向用户传达出一个全新的认知信息。这个最重要的杀手级功能必须是唯一的,而且它应该是这个应用程序的DNA,其他所有功能的重要性都排在它的后面。
举个例子,像Pinterest, Shazam, YouTube, GetTaxi, Instagram, Snaptchat, Twitter还有Waze这些应用程序,他们大多只通过一到两次点击就能够给用户带来价值,这些功能能让用户非常方便使用,同时也非常用户友好,更重要的是,它告诉用户这个功能将会成为你日常生活中密不可分的一部分。这个小小的功能,在我们的指尖上打下了烙印,这就是我们把他们称作为极致的原因。
这些十亿俱乐部公司之所以这么做,是有一个很不错的理由的:如果企业开发的功能越极致,那么与之相对地消费者回应的范围就会变小。
我们已经变得习惯于接受一个刺激程度很高的产品功能,但是又会很快忽略它,我们会很快觉得这个功能无聊,然后我们会觉得不够新鲜。“极致”信息或是用户体验已经变成了一种原罪,在嘈杂的公众信息中,所谓的极致可以让这个功能变得与众不同。
也许当我们谈到“极致”的时候,最著名的例子非苹果公司莫属,而最具代表性的人物就是苹果创始人史蒂夫乔布斯,他的理念,就是坚持用一种极致的方法,在产品设计上体现出极简抽象艺术风格。
虽然他手下的员工和他的意见并不一致,但是乔布斯仍然坚持自己的理念,并推出了一款革命性的音乐播放器---iPod,这款设备上所有的功能都是通过仅仅一个按键实现的。他一次又一次的让工程师返工优化,直到最后推出这个世界上首个单键MP3播放器,而这就是极致!
乔布斯在开发iPad的时候依然坚持了自己的极致理念,他坚持拒绝在iPad上搭载USB接口,就是为了保持设备的极简设计,
习惯三:做出一个承诺:产品与用户期望达成一致
当一家公司推出一款新产品的时候,他们实际上就已经做出了一个最基本的承诺,那就是向消费者传达出了一个信息,告诉用户,当他们在使用这款产品的时候会获得什么样的期待。这几乎可以成为一种正式的启示,就像一个口号一样,也是一种绝对的信条。
换句话说,通过这样的承诺,企业所开发的产品,必须要和用户期望达成一致,而最大的问题就是,这个承诺不要做的太大。
推特就是简单地为用户提供了140个文本字符,人们可以利用这个功能和其他人分享自己的想法,就这么简单。这就是能让我们不断使用这款产品的一个承诺。今天,它的口号是社交网络和微博,但是他们最初的承诺已经深深刻在了我们的脑海里。
Pinterest,是十亿美元俱乐部成员里的另外一家公司,他们的承诺就是让用户可以在互联网上分享自己喜欢的照片,即使在今天,我们也可以pin,repin,分享、或是制作一个精美的面板,Pinterest公司最初的承诺,就是pin图片,这是他们的精髓,而直到现在,他们仍然在这条路上延续着。
Fiverr成立的时候,也有一个承诺,那就是为自由工作者或是兼职人员提供一个能找到酬劳是五美元的工作平台。今天,Fiverr公司所提供的服务远远不止这些,但是,他们帮助用户提供五美元服务的承诺却没有消失,而用户的脑海里依然有这项服务的回声。当我们想到一家廉价的兼职平台时,脑海里跳出来的肯定是Fiverr。
谷歌承诺了为人们所需要的搜索提供出答案,而苹果,好吧,苹果的承诺是创新。
再拿Waze做个例子,今天,Waze的口号是“让交通变得更加智能”,但是在该公司成立之初,他们希望可以快速渗透到市场里,所以他们对外免费提供了Beta版程序。
他们一开始承诺,对外提供了一个准GPS导航服务,这个服务没有地图,也没有交通信息更新,也没有超速摄像头提醒功能。但是他们的用户愿意承受种种不便还有程序的Bug,他们坚持使用Waze的产品,知道那些主要问题被一一解决掉。
为什么呢?答案就是这款产品是免费的!在当时,根本没有一家公司愿意提供免费的GPS导航服务,而Waze就是通过这个手段赢得了用户忠诚度。
有趣的是,所有这些十亿美元级别的公司,在他们刚刚起步的时候貌似都是从一个非常小的承诺开始的(除了苹果公司,他们的承诺就是史蒂夫乔布斯无比牛逼的形象)。但是所有这些,都没有对具体的结果有任何保证,这些公司都在致力于发展更新自己的产品,让他们成为用户日常生活中不可或缺的一部分。
那么,是什么成就了这一致胜模式呢?实际上这些公司都是建立了一个初期承诺,然后企业按照客户的期待不断的完善自己的产品,最终让自己的产品满足了客户的期望。
不仅如此,这些公司真正做到了不负众望,他们承诺专注于产品,而不是结果。这本身就是一个同样的产品成功法则,因为当用户的期望有所设定,并且最终被满足,不多也不少,这样根本就不会给人们带来不满,而且客户忠诚度也会随之增加。
习惯四:“一站式”灵药:如果用户喜欢,公司就会成长
那些“一站式按键”产品不仅仅为他们的用户提供了价值,而且用户通过便捷使用产品之后(因为这些产品给用户带来了实用性),也帮助企业扩大的规模。
实际上,这是一个循环过程。但不管这个过程是经过深思熟虑得出的,还是处于无心获得的,它都能帮助企业产生价值和收入。
因此,拿Waze作为例子来说,用户为他们的交通信息更新做出了贡献;每当推特的用户发了一条推文,就让推特可以保持住在社交事件和趋势上的地位;在Facebook上使用Instagram,让他们成为使用最广泛的图片分享App应用。
Groupon,在他们创业初期阶段,目标就是要增加消费者的购买力,每一个新用户不仅可以获得更好的团购交易,而且还能帮助整个用户群体提高购买力。
在Pinterest网站上,只要有用户在自己的图片板上pin上一张图片,帮助这家“图片银行”提升,那么他们就会获利。这些用户所贡献的不仅仅是他们自己的体验,更是提升了这个应用程序的价值,还为其他用户以及Pinsterest公司增加了价值。Pinterest的指导原则就是“我的就是我的,同时每个人都在用我的,而最后的价值还是属于我的。”
在一个虚拟世界里,通过分享一个独立的产品可以获得价值,“用户喜欢,你的公司就会成长”,这是一个天才性的原则。
习惯五:构建资产:做到最出色vs.兑现最重要
这些十亿美元级别的公司所关注的第五个成功模式,要么是对一些特别数据的采集,要么是成为各自领域里的领导者,要么是自己的特殊的商业模式,要么是,听到收银机器里面不断的发出“喀嚓喀嚓”收钱的声音。
那些成功的企业,基本上占到了上述这些类型中的一到两个。
一:“做到最出色”
采用这种模式的公司包括Facebook, Instagram, Waze,推特,谷歌, YouTube, Pinterest,还有Shazam,当然啦,其中有些公司并非获得了十亿美元的利润,而是拥有十亿美元的市场价值。
还有一些公司他们刚刚迈进了十亿美元这一级别的门槛。但是所有这些公司都有一个共同点,那就是在自己所处的数字信息领域里变成最出色、规模最大,能力最强的公司
举个例子,推特用户最热门的用户更新;Instagram为Facebook带来了分享度最高的图片;Shazam几乎成为了语音搜索的代名词,Waze则变成免费导航和交通更新应用程序领域里的老大。
当你成为规模最大的,或是最出色公司的时候,你可以确信无疑的是,投资人要“套现”的那盏灯已经打开了,他们会大声的要求,并从中获利。
二:赚钱最重要
Chegg, GetTaxi, Airbnb,还有Groupon,这些公司都是这一主题的好例子。这些公司的主要资产就是一种活跃的商业模式,一旦他们的产品在市场上收到了效果,他们就会瞄准好,并从中获利。这种占主导地位的模式,从产品诞生的那一刻起,就做好了赚钱的准备。
因此,把赚钱当作是公司的一个运营焦点,企业可以围绕这个点新增一些有针对性的功能,让产品可以被更多人使用,由此来支持增加更多的销售。一旦公司实现了这种模式,那么剩下来的就是现金流的问题了。
所有这些致胜习惯之所以如此美丽,就是因为它们每一个都是成功的一部分,当它们结合在一起,就会变得非常强大。不过,上述这五个模式都是互相依赖、互相依存的,从本质上来说,他们都是一种可操作的习惯,这些习惯帮助企业成为了各自领域里的明星,并迈入了十亿美元俱乐部。
关键词:实验教学;物联网工程;项目驱动
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2013)02-0019-02
无线通信技术、计算技术、传感器技术和自动控制技术的日益成熟和迅速发展促进了物联网在世界范围内的进步和发展,物联网被认为是继计算机、互联网之后的第三次信息时代大革命,它实现了信息世界与物理世界的紧密融合。物联网在智慧交通管理、智慧电力系统、智慧城市、国防军事、环境监测和医疗卫生等诸多领域具有十分广阔的应用前景。2011年,物联网工程作为专业正式进驻高校课程。物联网工程专业是面向国家战略性新兴产业发展的需要而设置,旨在培养具备物联网相关理论和技术,尤其具备通信技术、网络技术和传感器技术等领域的高级工程技术人才。物联网工程的专业性质决定了实验教学成为该专业教学体系中不可或缺的重要环节。为了更好地提高学生的综合素质和实践能力,培养学生的创新能力,高校必须进一步深化实验教学改革,充分发挥和体现实验教学的重要作用。
一、物联网工程专业实验教学存在的问题
物联网工程专业开展实验教学具有重要的意义,然而现有高校硬件和软件的局限性使得实验教学的开展还存在着较多的问题,这主要体现在以下几个方面。
(一)实验教学模式落后
随着社会的进步和学科的发展,市场对学生综合实践能力和动手创新能力的培养提出了更高的要求。然而,许多高校实验课程的安排并未相应地作出调整,实验课程存在着实验内容比较陈旧、缺乏创新性等诸多问题,这导致了实验课程与实际需求脱节,制约了学生实践动手能力和创新能力的培养。另外,现有实验教学多采用先理论后实践的传统教学方法。通常由教师讲授相关理论知识和技术细节,然后由学生验证知识和技术的正确性和有效性。传统的教学方法缺乏对学生综合能力和创新能力的锻炼,也无法激发学生的学习兴趣。
(二)师资力量薄弱
物联网工程专业的实验教学不但要求实验教师具备物联网专业的相关理论和知识,而且要求教师具备较强的实践动手能力,包括对传感器部件、通信部件和射频部件等焊接、控制和使用。长期以来,对实验教师培养的忽略以及对实验教师工作性质的偏见,使得现有高校实验教师的师资队伍比较薄弱。主要体现在实验教师人员稀少、缺少参加培训和国内外深造访学的机会[1]。而物联网工程专业作为新兴专业,掌握物联网技术的人员非常少。因此,实验教师师资力量薄弱严重影响了实验教学的开展。
(三)对实验课程重视不够
目前,国内大部分高校都存在“重理论、轻实践”的错误认识[2]。学校往往在教学环节中对知识的传授给予更高的重视,体现在理论教学课时要远多于实验教学课时,理论教学的教师学历和职称高于实验教师的学历和职称,在课程的期末考核中只考察学生的理论知识掌握情况,而对实践动手能力未制定一个统一的考核标准。上述教学安排和考核制度使得学生普遍认为学习理论知识要远比实践动手能力的培养更加重要,对实验教学给予的重视程度严重不足。
二、项目驱动的实验教学模式的改革措施
物联网工程专业的实验教学改革具有重要的意义,为了更好地使实验教学在学生能力的培养中发挥作用,笔者提出项目驱动的实验教学模式,该模式完全摒弃了传统的实验教学模式,更好地使理论教学和实践相结合。下面将详细介绍项目驱动的实验教学模式以及保证该模式运行的师资队伍建设和实验条件改善措施。
(一)项目驱动的实验教学模式
物联网工程专业的实验教学主要划分为无线传感器网络和RFID两部分[3]。针对物联网工程专业的特性和社会对该专业人才的需求,本文提出项目驱动的实验教学模式。在该模式下,实验教师为学生布置具体的实验案例或实验项目,并将整个项目划分成多个功能模块。开始阶段,不要求学生了解实现每个功能模块的具体技术细节,只要求学生掌握利用现有技术实现功能模块的方法。这样,低年级学生即使不具备充足的相关理论知识,掌握功能模块的使用方法后仍然可以独立完成实验项目。随着学习的深入和学生知识储备的增加,教师进一步启发学生深入学习每一项技术细节,掌握技术的实现方法。项目驱动的实验模式非常有利于激发学生的学习兴趣和学习的自信心,使学生“在实践中学习、在应用中学习”,学习的主观能动性得到充分调动,教学效率显著提高。
8月2日 常州市正式出台了《常州智慧城市发展规划》。
8月4日 “物联网技术与应用协同创新中心”在南京成立。
8月5日 国务院批复并原则同意由工业和信息化部提交的《无锡国家传感网创新示范区发展规划纲要(2012—2020年)》。
8月6日 武汉威杜信息材料科技有限公司新近研制成功“RFID烫印标签技术”。该技术达到了国际领先水平,具有工艺流程简单、易于包装印刷一体化操作、成本低廉和无污染等特点,对促进物联网发展具有重要意义。
8月6日 广州市政府常务会议审议并原则通过了《广州市战略性新兴产业发展规划》。
8月6日 工业和信息化部批复了34个工业转型升级公共服务平台项目建设。
8月8日 复旦大学附属中山医院呼吸科主任白春学首次公布了“联动云加端”物联网医学的全新诊治模式。
8月9日 《智能城市安全与管理——基于物联网与云计算的特种设备物联网应用示范》项目,获得江苏省无锡市政府的支持,并被列入与国家部委(局)签约项目之一。
8月15日 2012第四届中国(深圳)国际物联网技术与应用博览会在会展中心的2号展馆隆重开幕。
8月17日 国家发改委、财政部等部门联合发文,宁波港集装箱海铁联运物联网应用示范工程获批成为国家物联网重大应用示范工程。
8月18日 2012中国物联网创新应用论坛在京隆重举行。论坛以“智慧应用 惠及民生”为主题,深度探讨物联网发展现状、应用方向及商业应用发展模式。
8月27日 《武汉智慧城市总体规划与设计》获武汉市政府常务会原则通过。武汉将用8年多的时间,基本建成“智慧城市”。
8月28日 广东省政府正式公布《关于加快推进我省云计算发展的意见》,提出到2015年广东省云计算产业产值要超千亿元,并培育10家左右云计算龙头企业及一批创新能力强的中小企业。
8月28日 首届国际新兴信息及通讯技术产业大会在大连举行。大会以“迎接第三次信息产业技术革命”为主题,涵盖了新一代信息及通讯技术、物联网、云计算、智能家居等六大部分。
8月30日 《智慧株洲规划(2011—2015年)》正式通过专家评审。
8月30日 宁夏农业物联网工程技术研究中心揭牌。
物联网工程专业涉及计算机、通信、电子、控制、电气及自动化多门学科,其课程设置、培养目标也处于研究阶段。特别是在多学科环境下开展实践教学将是专业研究的重点。目前,华中科技大学、重庆理工大学等开设物联网工程专业的学校也正在开展物联网工程专业实践教学建设方面的研究。
河北建筑工程学院的物联网工程专业是国家首批批准的本科专业,通过多年的教学已积累了大量经验,基本的教学与实验条件也较完善,是进行实践教学改革创新的最佳时期。
二、实践教学模式探索
(1)作为一个为建设智慧城市培养创新性工程技术人才的本科专业,其与传统的专业存在着众多的差异。它没有成熟的课程实践教学体系经验可借鉴,项目旨在建设适合区域学生层次,符合师资条件,富有专业特色的物联网工程专业实践教学体系。
通过综合性实践教学平台可有效培养学生的工程实践能力和创新能力,为提高专业人才素质,培养高水平工程技术人才奠定基础。
由于物联网的研究内容比较宽泛而且涉及多学科的融合,也是下一代互联网(“互联网+”)所需的学科专业。未来对各高新技术行业人才的需求将非常大,同时此专业的技术也与学校的其他专业存在密切的关系(智能家居、智能建筑、智慧城市等),可以更好地突出物联网工程专业的行业特色,满足市场需求和具有更宽的就业面,培养出国家急需的人才。
(2)具体研究内容、研究目标和拟解决的关键问题。物联网工程专业需要根据现有学科基础、课程设置以及培养方案,结合实验室的条件、校内外实习、实训开展的情况及校内外教师的教科研情况,研究实践教学的新思路、新方法。
通过分析物联网工程专业国内外实践教学的现状与存在的问题,形成行之有效的以“教师为主导,学生为主体”为理念的集实践主体、实践评价机制、实践理念、实践层次、实践过程为一体的实践教学体系,并分析实施该实践体系要解决的关键问题。
着眼于人才需求和自身的办学优势,在体现国内物联网工程专业共同特点的基础上,突出河北建筑工程学院物联网工程专业的特色,培养出“互联网+”背景下具有创新精神和实践能力的复合型专业人才。
(3)实践是检验真理的唯一标准,夯实硬件是开展物联网实验教学与研究的基础。由于物联网专业是新开设的专业,没有一个成熟的方案和经验可供借鉴,各个高校都在探索课程如何设置、实验室如何建设、实践教学如何改革。物联网是电子、计算机、通信等多个学科交叉的专业,是应用性很强的高新技术专业,因此建设基于CDIO的践教学体系是实践教学的创新,具有鲜明的专业特色。
(4)实现多学科技术之间的有机结合,形成一套科学合理的实践教学体系,使之贯穿物联网感知层、传输层、支撑层和应用层整个知识和技能体系的教学过程中。
三、结语
项目的成功实施既充分体现了对相关专业的继承和拓展,又强化了实践训练,突出了能力培养,对专业的发展有深远的意义,同时为以培养应用型人才为目标的相关专业建设提供了参考。本着理论联系实际的基本原则,实现实践教学案例化。在案例教学中,采用“做中学,做中教”的教学方法,以来自行业的一组工业案例为载体,以教学工厂型实训基地为平台,使理论知识、实践技能、职业素养与实际应用环境相结合,从而达到工作过程与教学过程的融合。按照案例的工作过程进行学习与训练,使学生的专业能力和社会能力得到逐步提高。
参考文献:
1.1物联网产业已提升至国家战略层次已于2009年,国家已提出要加快物联网产业建设的步伐,随后得以提升到国家战略发展层次,视为新一代信息技术的核心部分,作为国家重点扶植的新兴产业。根据十二五规划,战略性新兴产业为国家重点培育的行业,主要集中在物联网、新一代网络通信等。另外,物联网已被国家列为中长期科技发展重点及2050国家产业路线图。
1.2已形成较为丰富的物联网产业基础自物联网产业纳入国家战略发展层次后,物联网得到难得的发展机会。根据相关统计数据,物联网行业销售额于2010年已超过120亿,至2011年销售额更是高达160亿多,获得非常快的发展速度。国内物联网行业发展规模,仅小于美、英,位居世界第三。目前,物联网科技大范围使用于企业生产、物流、产品跟踪等各领域。另外,随着移动网络的发展,物联网科技得以应用于移动支付等新领域中。
1.3已开始着手物联网标准建设物联网科技的应用标准缺失,是影响物联网行业高效、稳健发展的核心因素之一。截止至今,全球范围内诸多物联网科技的应用领域均缺乏相应的应用标准规范,国内同样如此。随着国内物联网科技的大范围及深入应用,社会各界开始高度重视物联网标准的制定及规范工作,并已成立了传感器网络研究组及中国物联网标准联合工作组。截止至今,已有效地推进了物联网相关标准的研究及制定工作。
2物联网技术未来应用趋势
2.1物联网产业规模预测及主要应用当前,国内物联网科技主要应用于城市管理、环境监测、环保节能、交通管制等诸多领域中,特别是自从2009年后物联网行业备受社会各界的关注,推动了行业发展的热潮。北京等国内诸多重点城市已开始制定了物联网行业的发展战略,积极推动行业发展,构建示范工程。根据相关统计数据分析预测,二十年后国内RFID终端将高达数千个,应用于生活中的方方面面。随着物联网行业的大范围应用,将极大地推动信息零件行业发展,提供大量的就业机会。发展至今,交通行业、电力行业、安全保障等行业是物联网科技应用最为广泛的行业。作为全球物联网科技的核心部分,国内物联网科技得到难得的发展机会,物联网发展概念也得到家居等国民重点经济发展行业的接受与青睐。物联网相关产品也深入地应用于企业生产及服务的每一个流程中。
2.2物联网产业未来发展思路(1)完善自主研发体系,提升行业核心竞争力。基于重点实验室、技术中心建设、扶植核心科研项目及重大型研发平台的整合与分享,积极组织行业内应用技术的难关攻克。另外,推动关键核心应用领域的突破,构筑研发、生产到服务的完整产业链。(2)推进标准化建设、掌控发展自。基于跨行业、跨领域的物联网标准化建设,逐步完善物联网体系结构、制定物联网数据安全等基础性标准,从而推动物联网行业的高效发展,确保掌握物联网科技的发展主动权。(3)强化产业合作,重点推进关键领域应用发展。物联网行业应用涉及到诸多产业、较多的应用领域及产业链环节。基于重点推进重点行业发展,大力发展支撑性行业,有效推动上下游产业,积极推动产业链的构筑及完善。基于当前发展背景,可考虑以基础设施及民生工程作为发展突破点,积极开展物联网行业应用示范点,有效推动物联网科技的快速发展。(4)加强政策指导,积极推动行业战略转变。积极推动物联网行业从政策牵引的发展模式转变为市场牵引的发展模式,有效发挥出市场供需影响力,积极扶植及壮大重点物联网产业。另外,积极鼓励物联网科技公司发展专业服务,增值服务等新兴科技产业比重,促进物联网行业上下游深入摸索新兴的商业发展模式。
3结语
【关键词】物联网工程;人才培养模式;实践驱动
0 引言
物联网[1]是指通过信息传感设备,按照约定的协议,把物品与互联网连接进行信息交换和通讯,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网实现人们对物理世界更加透彻和深入的感知,被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮,被我国列为国家战略性新兴产业大力支持发展。
由于物联网作为一种新技术,物联网专业人才紧缺,无法满足物联网行业的发展。为了响应国家大力发展物联网产业的号召,培养物联网产业人才,教育部于2010年在全国35所高校批准设置物联网工程专业。
物联网工程专业[2]作为一门新设置专业,在课程体系、教学方法、人才培养模式等方面仍处于探索阶段。同时,物联网行业亟需的是动手实践能力强的物联网专业人才。而物联网工程是一门工科专业,必须结合物联网行业的需求和专业特点,着力培养物联网专业人才的动手实践能力。因此,物联网工程专业在进行课程体系、教学方法、人才培养模式方面探索时[3],要紧密结合物联网行业人才需求,以学生实践能力培养为核心,培养出符合行业需求的应用型人才。
1 实践驱动的人才培养模式
从物联网行业人才需求出发,结合物联网工程专业的特点,本文提出实践驱动的物联网工程专业人才培养模式。实践驱动的人才培养模式,就是将实践能力培养定位为物联网人才培养的中心位置。物联网专业的课程体系设置、教学方法改革都以学生的实践能力培养为基本出发点。
本文从课程体系设置、教学方法、考核方式三个方面来阐述实践驱动的人才培养模式的基本原理。
2 基于实践驱动的课程体系设置
物联网工程专业的人才培养目标,是培养动手实践能力强的应用型人才。在明确了物联网工程专业人才培养目标后,物联网工程专业的人才培养首先要解决的问题是其课程体系的设置。课程体系的设置,是物联网工程专业人才培养的根本,规定了学生学习内容、知识体系。由于物联网工程专业需要重视学生实践能力的培养,在其课程体系的设置中,要加强实践内容的比重。
物联网工程专业的课程分为两大部分:理论课程和实践课程。
理论课程,主要包括通识基础课、专业基础课、专业课、专业选修课。理论课程,主要教授的是相关课程的理论基础知识,为学生开展实践奠定理论基础。
实践课程,主要包括对应理论课的实验课、课程设计、课程实训、综合实训等。为了加强学生动手能力的培养,在实践课程设置方面,增加课程实训、综合实训的教学学时。
3 基于实践驱动的教学方法改革
多年的教学经历发现,如果理论课程单纯采用传统的讲授法进行,不便于学生对相关原理的理解和掌握,学生的印象也不深刻,教学效果较差。而实验课程,如果采用验证性实验进行,会导致学生不愿深入实验原理内部去探究和学习,实验课程流于形式,无法培养学生的动手实践能力。如果实验课程让学生从零开始自己做实验,通常学生会觉得难度较大、难以完成,同样无法培养学生的动手实践能力。为此,提出基于实践驱动的教学方法改革。
在理论课的教学方法改革方面,为了避免枯燥、乏味的理论讲授,提出将实践贯穿到理论课的讲授过程中。在每个理论知识点介绍完成后,立刻通过具体的实践例程让学生了解知识点的具体使用方法,加深学生的印象。通过理论讲授―实践例程的不断循环往复,一方面加深学生对理论知识的理解和掌握,同时强化了学生的动手实践能力,调动了学生的学习兴趣,激发了学生的学习热情。
在实践课的教学方法改革方面,精心选取实践课的内容。为了避免验证性实验和从零开始实验这两个极端,实践课分为2个阶段进行。第一个阶段,是对实验内容进行分解,对其中的关键知识点进行介绍和讲解,解决学生实践中的障碍。第一个阶段是关键,其介绍的内容是实践目标直接相关的技术,在进行开发直接使用。学生在做好第一阶段的学习后,才能开展第二阶段的学习。第二阶段,是在第一阶段学习的基础上,让学生独立地将所学的技术应用到项目开发的实践中,培养学生独立开发的能力。这样,通过两个阶段的实践,既可以避免验证性实验学不到知识的问题,也可以避免从零开始实验难度大的问题,提高学生实践的兴趣和自信心,培养学生的实践能力。
4 基于实践驱动的考核方式改革
在实施基于实践驱动的物联网工程教学后,实践内容在整个专业的学习比重明显增加,相应的考核方式也需要进行对应的改革,以准确地反映学生的学习效果和教学效果。单纯的试卷形式的考核方式显然难以满足实践驱动下的物联网人才培养模式。
为此考虑对物联网工程专业的考核方式进行改革。针对有实验内容的理论课的考核,将学生的最终成绩组成定为3部分,即平时成绩、试卷成绩和实验成绩。平时成绩主要是学生平时的出勤、作业、平时的表现,占20%。试卷成绩,即考试试卷的卷面成绩,占40%。实验成绩,是学生的实验方面的成绩,占40%。实验成绩的评定方式较为重要,要精确反映学生的动手能力,通过学生上机考试或实际动手操作,老师现场评分来考察学生的动手实践能力。
针对单纯实践课程,如课程设计、课程实训、综合实训等实践课程,考核方式的改革更为重要。具体是由指导教师实践任务书,定义实践的内容、需要达到的技术指标、功能指标、性能指标等。实践课程同样分为2个阶段。在第一阶段,指导教师讲解介绍实践目标相关的关键技术进行编程,让学生掌握关键编程技术。在第一阶段中,指导教师每介绍一个关键技术后,向学生布置使用该技术的小任务,让学生亲自体验和掌握对应关键技术的原理。这样,通过一个个小任务的开展,可以让学生迅速掌握相关技术。学生在自己做小任务的过程中,指导教师负责指导学生,帮助学生解决遇到的问题,同时记录学生的表现,作为实验的平时成绩。完成第一阶段任务后,进入第二阶段,即让学生使用第一阶段学到的技术,独立开展实践任务的开发,指导教师在实验室负责指导学生,并指导学生解决遇到的各种问题。最后完成开发后,组织学生制作答辩PPT和撰写实践报告。邀请专业的其他老师组成答辩小组,对学生的成果进行独立答辩验收。学生的实践成绩中,指导教师定的平时成绩占50%,答辩组给出的答辩成绩占50%。通过改革考核方式,可以引导物联网工程专业学生重视实践学习,加强锻炼和培养学生编程实践能力。
5 结束语
经过在物联网工程专业本科生中开展实践驱动的人才培养模式的教学实践,取得了较好的教学效果。我们发现学生更加重视实践方面的学习,调动了学生开展实践学习的积极性,让学生不再惧怕实践内容学习,同时也可以在实践教学中学习到知识,实实在在地提高自己的动手实践能力,综合素质得到了提高。
同时,我们在教学过程中也发现了一些问题,如学生在重视实践学习的同时,部分学生忽视理论知识的学习,导致实践过程中遇到一些基础问题无法自己解决。同时,物联网技术和物联网行业需求一直在不断发展过程中。这要求我们在今后的教学中认真总结经验,同时结合最新的行业发展趋势和需求,动态调整我们的实践内容和教学方法,让我们的教学紧跟时代的步伐,培养满足时代需求的物联网专业人才。项目驱动的物联网工程专业人才培养模式,为物联网工程专业的人才培养模式提供了一种可行的方式,同时也可以为物联网工程专业的实践课程的教学改革提供借鉴。
【参考文献】
[1]刘云浩.物联网导论[M].北京:科学出版社,2010.
有利于提高施工质量
土建施工规模大、工期长,整体施工质量很难得到保证,一旦出现失误,就会造成重大的经济损失。运用物联网技术能够把各种机械、材料、建筑体通过传感网和局域网进行系统处理和控制,同步监控土建施工的各个分项工程,严格保证了施工质量。物联网技术对施工质量的意义主要体现在以下几个方面:(1)精确定位。定位和放线工作是进行施工的首要步骤,其精确程度直接决定了施工质量能否达标。传统的施工定位主要是使用一些光学仪器和简单的测量设备,其精度较低,容易产生累加误差。通过物联网定位技术,可以快捷测得待定位点附近事物的局域坐标,并依此进行定位。(2)保证材料质量。材料(包括原材料、成品、半成品、构配件)质量是整个工程质量的保证,只有材料质量达标,工程质量才能符合标准。基于物联网技术的建筑原材料供应系统以微电子芯片作为数据载体,将其安装到建筑原材料包装上,可以通过无线电波进行数据通信。微电子芯片可以对任何物品给予唯一的编码,并且,射频技术可突破条形码必须近距离直视才能识别的缺点,无需打开商品包装或隔着障碍物即可识别,并可进行批量识别,商品一旦进入射频识别的有效区域,就可以立即被识别并转化成数字化信息。同时,还能可对基于物联网技术的建筑原材料供应链全过程进行实时监控和透明管理,随时获取商品信息,提高自动化程度,使供应链管理更加透明,并实现智能化供应链管理。(3)环境控制。影响工程质量的环境因素主要有温度、湿度、水文、气象和地质等,各种环境因素会对工程质量产生复杂多变的影响。散布于施工场地的各种传感器能将这些环境因素的变化及时传输到处理中心,并向管理人员提供警示,为管理人员采取防御措施争取宝贵的时间。(4)对受损构件进行修复补救。在施工时将RFID标签安装到构件上,可以对各个构件的内部应力、变形、裂缝等变化实时监控。一旦发生异常,可及时进行修复和补救,最大限度地保证施工质量。
有利于保证施工安全
改革开放以来,随着建筑业的高速发展,施工事故也频繁发生。据统计,我国每年建筑施工的伤亡人数在各个行业中仅次于采矿业和交通业,位居第3。施工伤亡事故的频繁发生,无情地夺去了无数建设者的生命,也给国家和企业造成了重大的经济损失,对建筑业的可持续发展和社会稳定构成了不小的压力,造成了不良的影响。安全问题贯穿于工程建设的整个过程,影响施工安全的因素错综复杂,管理的不规范和技术的不成熟等问题都有可能导致施工安全问题。物联网技术主要可以从以下几个方面减少事故的产生,保证施工安全:(1)生产管理系统化。即通过射频识别技术对人员和车辆的出入进行控制,保证人员和车辆出入的安全。通过对人员和机械的网络管理,使之各就其位、各尽其用,防止安全事故的发生。(2)安防监控与自动报警。无线传感网络中节点内置的不同传感器,能够对当前状态进行识别,并把非电量信号转变成电信号,向外传递。通过集成不同模式的无线通信协议,信息可以在无线局域网、蓝牙、广播电视、卫星通信等网络之间相互漫游,从而达到更大地域范围的网络连接。云计算技术的发展与物联网的规模化相得益彰。自动报警系统网络逐步规模化,数据会变得异常庞大,通过运用云计算技术,可以在数秒之内达成处理数以千万计甚至亿计信息的目的,可对物体实现智能化的控制和管理。(3)设备监控。即把感应器嵌入到塔吊、电梯、脚手架等机械设备中,通过对其内部应力、振动频率、温度、变形等参量变化的测量和传导,从而对设备进行实时监控,以保证操作人员以及其他相关人员的安全。
关键词:物联网;物流工程;实验系统建设
作者简介:赵刚(1965-),男,辽宁沈阳人,北京信息科技大学信息管理学院,副教授。(北京 100192)
基金项目:本文系北京信息科技大学教育提高项目、课程建设项目的研究成果。
中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)08-0168-02
课程建设是一项综合性的建设,在我国高等教育课程结构总体框架内具有十分重要的意义。课程建设是连接教育宏观和微观两方面的重要纽带,是教学工作的基本细胞。实践环节注重于所掌握知识的实际应用,通过应用实例加深对理论知识的认识,锻炼动手能力,培养合格的专业人才。为了达到培养目标,培养学生实践动手能力尤为重要。[1-3]
北京信息科技大学信息管理学院承担物流工程专业工程硕士的培养,所开设的研究生课程“物联网概论”属于学位专业基础必修课,课程具有较强的实践性。为促进实现物流工程硕士培养目标,急需建立“物联网概论”课程教学相关实验系统,以更好地培养学生熟练运用信息技术、独立从事物流工程信息系统设计与优化的能力。物流产业的快速发展急需大批物流工程技术人才,完善物流工程专业工程硕士的培养目标,更侧重对实践能力培养。物联网技术为物流工程带来巨大变革,数据感知与采集是物流工程智能决策的数据基础,数据管理与集成是异构数据转化为商务智能的信息条件。[4-5]本文主要介绍面向物流工程专业的“物联网概论”课程中实验教学系统的思考与探讨。
一、物流工程专业工程硕士培养目标与“物联网概论”课程
物流工程是以物流系统为研究对象,研究物流系统的资源优化配置、物流运作过程控制、经营和管理的工程技术领域。北京信息科技大学物流工程全日制工程硕士专业培养目标是从我国物流产业的实际出发,结合本校优势,培养具有物流领域坚实的理论基础和宽广的专业知识,富有创新意识,能独立从事物流工程信息系统设计,能熟练运用信息技术进行物流工程管理,具有良好的职业素养的高层次应用型专门人才。
在专业建设中,“物联网概论”是全日制工程硕士物流工程专业一门专业基础必修课,本课程的任务是使学生掌握物联网的基本知识,掌握物联网体系架构,深入了解物联网核心技术,使学生具有在物流系统中应用物联网技术的基本能力。其主要讲授物联网的基本原理及应用知识,包括物联网的分类、物联网体系架构、物联网技术与物联网工程设计等内容,学生通过课程的学习应具备以下方面的知识体系并普遍理解基础内容,重点掌握应用技术:物联网的三层体系结构、传感与数据采集、通信与网络技术、数据处理与挖掘、物联网工程设计。
二、“物联网概论”课程实验系统建设
按照国家教育部对工程硕士的要求,在考察和培养工程硕士理论知识能力的前提下更侧重对工程硕士实践能力的培养。物联网技术为物流工程带来巨大变革,数据感知与采集是物流工程智能决策的数据基础,数据管理与集成是异构数据转化为商务智能的信息条件。数据管理与集成及数据感知与采集技术的应用与发展受到了学术与产业界的高度重视,已成为物流工程领域研究的热点和关键性问题。北京信息科技大学信息管理学院承担物流工程专业硕士的培养,所开设的研究生课程“物联网概论”属于学位必修、专业基础课,课程具有较强的实践性,为促进实现物流工程硕士培养目标,急需完善相关教学课程体系并且建立该课程教学相关实验系统。“物联网概论”课程建立以演示为主、调动学生实践动手能力的小型物联网系统十分必要,以更好地培养学生熟练运用信息技术、独立从事物流工程信息系统设计与优化的能力。
物联网信息采集、加工是物联网乃至物流工程中的重要知识内容,建设实验系统所提供的科学研究与实践平台不仅可以让研究生巩固理论知识,加深学生对物联网的信息流的认识,提高实践能力,而且将进一步增强学生社会竞争力。[6-7]物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等感知层设备,按约定的协议,把物体与互联网相连接,进行信息交换与通信,实现对物体的识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络,是互联网基础上的网络,是“物物相连”的信息通信网络。庞大复杂的前端传感数据汇集后需要分类分析甚至综合协同处理,作为物联网三个重要的特征之一,信息系统强大的计算能力对前端数据进行挖掘、整理、分析、判断并给出结论,本实验系统是建立基于RFID的商品供应链智能管理系统的初步阶段,其整体系统如图1所示。
初步建成具有以下功能的小型物联网实验系统:以物流工程中库存管理为基础,利用RFID技术建立感知层,运用自适应网络建立数据传输层,设计实现数据处理层业务实验系统,重点发挥北京信息科技大学信息管理学院优势,从而进一步建立基于物联网技术的库存管理信息系统。对无线传感器节点工作原理进行分析,安装无线传感器节点操作系统,配置无线组网,建立无线传感器网络采集数据;建立RFID工作场景,在完成对射频标签读写基础上利用数据库进行具体应用案例开发。
(1)模拟给每一库位贴电子库位标签,在进行库房管理作业时读取该标签信息,从而判定当前作业的位置是否正确。
(2)模拟为入库物品贴上具有货物标识的电子标签,在实施库房作业时读取标签编号用以核定作业物品是否正确。
(3)读取出库物品标签,提高作业效率,降低错误率。
(4)为了节省运行成本,货物出库后可取下标签,送到入库处根据需要设计重复使用货物标签。
(5)架设具有模拟覆盖整个仓库作业区域的无线网络,实现作业数据的实时传输。
(6)模拟作业车并安装无线数据终端,作业者配置手持式无线数据终端,利用指令实现作业位置与作业货物的准确性确认等功能。
(7)模拟自动导引车平台并配置RFID识读器、无线通信设备,实现周期性对库房货物的自动盘点并其结果传输给信息系统。
围绕北京市物流产业人才培养的需求,为实现“物流工程”专业的培养目标,初步建成小型物联网实验系统,以物流工程中库存管理为基础,利用RFID技术建立感知层,运用自适应网络建立数据传输层,设计实现数据处理层业务系统,重点发挥北京信息科技大学信息管理学院优势,建立基于物联网技术的库存管理信息系统,用以支撑研究生课程“物联网概论”的教学与实践,为学生提供“数据感知与采集”的科研与创新实践平台。借助所建设的小型实践平台能够帮助学生巩固理论知识,进一步接触接近实际的数据感知与采集、数据管理与集成技术,提高工程实践能力。
三、结束语
本文在介绍物流工程专业工程硕士培养目标的基础上,总结了“物联网概论”课程的主要教学内容,在分析物流工程与物联网关系等方面的基础上深入探讨了“物联网概论”实验系统的建设目标、建设方案和建设内容。“物联网概论”实验系统的建设不仅可以促进学生巩固理论知识、提高实践能力,而且还将进一步增强学生毕业后在社会中的竞争力。学生通过接触到近于实际的数据感知与采集技术,提高其自身的技术素养与工程实践能力。因此,本实验系统的建立可以提供“物流工程”专业硕士相关课程的教学与实践,必将大力加快我校培养具有较强创新能力的高层次应用型人才目标的实现,面对社会人才需求,培养优秀的高层次应用型人才,更好地服务于社会,满足行业的需求。
参考文献:
[1]熊玲,刘芳,李忠.研究生课程建设的思考与探索[J].华南理工大学学报(社会科学版),2011,(6):93-96.
[2]温静,胡显莉.加强研究生课程建设培养研究生创新能力[J].重庆工学院学报,2006,(12):182-184.
[3]高芳.我国研究生课程与教学改革效果的调查研究[J].学位与研究生教育,2012,(10):27-31.
[4]柯强.物联网专业课程建设探讨[J].物联网技术,2012,(1):80-81.
[5]赵传信,王杨,陈付龙.物联网专业实践课程建设探讨[J].电脑知识与技术,2012,(12):2922-2924.
近年来,劳动力成本的逐步抬升,传统劳动密集型产业、初级加工产业逐步走向衰退,迫使我国加快工业转型升级步伐,而技术密集型产业、自动化/半自动化产业将逐步兴起。在这一过程中,传统的产业需要进一步推动技术革新,从劳动密集型产业向技术密集型产业转变需要新一轮技术革命作为引擎,物联网在工业转型方面将大有可为。
在《工业转型升级规划(2011—2015年)》中,明确提出增强电子信息产业核心竞争力,着力突破物联网的关键核心技术,统筹重点领域的物联网先导应用,加强物联网创新服务体系建设。伴随新型工业化进程的加快,物联网正在向我们大步走来,工业转型升级中的物联网应用正日渐成为提升“中国制造”的力量之源,转型之力。
一方面是智能工业,物联网应用于生产过程控制、生产环境监测、制造供应链跟踪、产品全生命周期监测,促进安全生产和节能减排等,正日益进入大中型企业。物联网的发展对工业的深入发展也有着十分重大的意义。目前,物联网技术在产品信息化、生产制造环节、经营管理环节、节能减排、安全生产等领域得到应用,例如车联网,智慧矿山,智能工厂等方面的应用已经取得了明显的经济和社会效益。从国家“十二五”规划到工业转型升级规划,国家在政策、财政等方面都大力支持物联网的发展,重视物联网在两化融合中的作用,这将使得工业化和信息化的融合逐步深入并取得良好的社会效益。
另一方面是智能化工业产品从黑电延伸到白电。国际金融危机冲击下,“中国制造”的尴尬愈加强烈,“中国制造”,创造了财富,赢得了掌声,如今却在新的发展阶段面临新的挑战:从“中国制造”向“中国创造”转型,从制造业大国向制造业强国蜕变,刻不容缓,时不我待。如今,物联网正在改变这一切,随着智能化工业产品从黑电延伸到白电,目前,以家用电器、各种传感器及家庭物联网为基础,实现各种电器的智能化操控,物联网工程机械,“云家庭”解决方案,物联网冰箱、空调等家庭智能化的生活方式令人充满期待,也正是我国工业转型推动“中国制造”走向高端的目标所在。