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智慧農業建設需求分析范文1
在智慧城市的建設規劃和試點建設過程中,不少城市都不約而同地提出迫切需要智慧城市的標準。由于缺少標準,智慧城市到底應實現什么樣的目標,眾說紛紜;由于沒有統一的標準,可能會造成重復建設和資源浪費;而且由于沒有標準,智慧城市的建設成果很難評估和驗收。為此,國內一些標準化組織及地方政府開始了智慧城市標準方面的研究,或開始了一些標準化工作的探索。
在智慧城市的研究與實踐中,我們可以明顯地感覺到中外的不同。國外智慧城市建設的目標和任務一般比較單一,如考慮利用物聯網技術,將各種城市公用資源(水、電、油、氣、交通、公共服務等)連接起來,監測、分析和整合各種數據以做出智能化的響應,更好地服務市民;或是充分利用智能交通系統,通過各種傳感數據、運營信息及豐富的用戶交互體驗,為市民出行提供實時、適當的交通信息。在智慧城市標準化方面,還加上了環保和可持續發展的理念。而我國智慧城市的標準化,則比較集中于信息通信技術(ICT)在城市中的運用。
1 國內標準化活動
1.1國內智慧城市標準化工作概述
目前,開展智慧城市標準化工作的有:中國通信標準化協會(CCSA)泛在網技術工作委員會(TC10)、全國信息技術標準化技術委員會(TC28)SOA標準工作組,浙江省和寧波市分別成立了智慧城市標準化機構,中國智慧城市產業技術創新戰略聯盟也開始了智慧城市標準化工作的研討。
1.2CCSA TC10
從2012年3月開始,CCSA TC10開始了智慧城市標準制定工作,目前共有7個項目正在展開,分別是:智慧城市術語和定義:智慧城市總體框架和技術要求:智慧城市跨系統信息交互技術要求:智慧城市評估方法及指標體系:智慧城市公共支撐平臺技術架構和功能要求:智慧城市安全需求分析:智慧城市標準體系研究。
其中,前3個項目正在申報國家標準,后4個項目為研究課題。智慧城市系列標準項目組由武漢郵電科學研究院、工信部電信研究院、中國聯通、大唐電信、西安交通大學、中國電信、江蘇郵電設計院、中國普天、中國互聯網信息中心、華為、南京郵電大學等單位組成。
1.3TC28SOA
全國信息技術標準化技術委員會(TC28)SOA標準工作組成立了智慧城市應用工作組,了智慧城市建設情況及標準需求調研報告,啟動了智慧城市術語、技術參考模型、評價模型和指標體系、數據和服務融合平臺、數據模型、設計方法等標準研究。其中,以下三個標準處于國家標準立項公示階段:一是智慧城市標準應用指南SOA技術;二是智慧城市標準應用指南和技術參考模型;三是評價模型和基礎指標體系。
1.4住建部
2012年12月,住房城鄉建設部辦公廳正式了關于開展國家智慧城市試點工作的通知,并印發了《國家智慧城市試點暫行管理辦法》和《國家智慧城市(區、鎮)試點指標體系(試行)》兩個文件。其中后一個文件也帶有標準性質,它給出了智慧城市評估的指標,包括:4個一級指標、11個二級指標和57個三級指標。
1.5中國智慧城市產業技術創新戰略聯盟
2013年5月7日,中國智慧城市產業技術創新戰略聯盟召開智慧城市標準體系研討會,對智慧城市的標準化組織、標準體系框架、標準化推進策略進行了探討。
2 國際范圍的標準化活動
2.1國際智慧城市標準化工作概述
在國際范圍的標準化組織中,國際電信聯盟電信標準發展局(ITU-T)開始了智慧城市標準化的前期工作,國際標準化組織(ISO)正計劃組建智慧城市的標準工作組,其它國家或組織有一些零星的、與智慧城市有關的活動。
2.2智慧與可持續發展焦點組(ITU-T)
ITU-T經過充分醞釀,廣泛征求意見,于2013年2月在第五研究組(SG5)成立了智慧城市與可持續發展焦點組(ITU-T Focus Groupon“Smart and Sustainable Cities”)。
按照ITU的規則,焦點組的工作周期是一年,它不會直接產生標準,而是進行標準的前期工作,為ITU-T輸出一系列評估報告和技術報告,包括考慮現有其它標準化組織和論壇所采取的活動,明確標準化的需求,制定一個標準化路線圖,發揮信息通信技術部門的影響,促進全球智慧與可持續發展城市的增長。
焦點組的目標是:
定義信息通信技術在城市中的作用,包括認定環境可持續城市所必需的信息通信系統。
與其它標準化組織建立聯系,進行標準化協調活動。
建立標準化路線圖,建議未來的ITU-T研究項目和有關活動。例如:智慧與可持續城市的概念、范圍、前景和用例,智慧與可持續城市的特點和需求,智慧與可持續城市的有效服務和網絡基礎設施,以及相關的體系架構。
認定或開發一組關鍵性能指標(KPI),評估信息通信技術對環境可持續城市的影響。
幫助ITU-T開發信息通信技術用于智慧與可持續城市方面的全球參考標準。
焦點組主席由西班牙的電信專家擔任,副主席有六位,分別來自中國、意大利、阿根廷、美國、阿聯酋、新加坡。
2013年5月8日,焦點組在意大利都靈召開了第一次會議,有60多位來自國際組織、多國政府、電信運營商、設備制造商、大學、學術團體、標準化組織的代表參會。會議共收到提案25個,涉及焦點組的組織結構和管理、標準化技術、標準化方向、其它國際組織和標準化組織相關信息、智慧城市案例分析等內容。
本年度還將會有密集的會議,如焦點組7月的拉丁美洲第二次會議,9月西班牙馬德里的第三次會議,11月斯里蘭卡的第四次會議。
2.3國際標準化組織(ISO)
ISO于2013年1月,出版了一期智慧城市???,介紹了與智慧城市有關的ISO標準組,例如:社區可持續發展標準組(TC268),智能運輸系統標準組(TC204),道路交通安全管理標準組(TC241),煤礦甲烷標準組(TC263),建筑與民用工程標準組(TC59),建筑環境設計標準組(TC205),建筑熱性能與能源使用標準組(TCl63),社會安全標準組(TC223)。
3 下一步工作建議
智慧城市標準化工作要防止走兩個極端,一個極端是認為智慧城市的理論研究和實踐不夠,標準化工作還要繼續等待;另一個極端是認為智慧城市的標準化沒必要,用信息化、電子政務、智能電網、物聯網、云計算、通信技術等標準進行組合,就足以覆蓋智慧城市。事實上,智慧城市提出了新的目標、新的發展途徑,應有新的標準體系。當然,可以采用的已有標準,應盡量采用。
根據我們的觀察,在智慧城市國際范圍的標準化活動中,中國智慧城市標準化工作不落人后,甚至還處于稍稍領先的位置,這與我國集中力量辦大事的體制是分不開的,也與我國各級政府高度重視智慧城市建設是分不開的。
下一步工作,要制定標準規劃,急用先上,從實踐中來,到實踐中去。
4 小結
智慧農業建設需求分析范文2
信息化對氣象業務可能產生的影響以及目前氣象信息化工作中存在的問題等,筆者在過去的一段時間里已有一定程度的分析,不再贅述。本文主要從當前信息化的主流趨勢及其給氣象信息化建設帶來的啟示入手,對目前至2020年左右氣象信息化的主題、內涵和特征進行研究和探討,并提出自己的結論和建議。
二、目前信息化呈現的新態勢
當前信息化在云計算、物聯網、移動互聯以及大數據等聲勢浩大的技術主題推動下,呈現出紛繁復雜的發展態勢,其中尤以四個“無處不在”、德國工業4.0、大平臺微應用和智慧城市等內容,以未來發展的標志以及當前信息化的主題而引起人們廣泛的關注。
(一)四個“無處不在”
“四個無處不在” (即:計算無處不在、網絡無處不在、數據無處不在、軟件無處不在)的局面,正在全球和中國形成,并已成為人類進入信息時代的基本特征。
1、計算無處不在
目前,計算機已以各種形式滲透到人類社會和人們日常生活的各個角落。眾所周知,電腦的處理效率遠高于人腦。既然計算機無處不在,如何最大限度地用好計算機,便成為衡量一個部門、單位乃至個人能力和水平的標志,“智慧”、“智能”的概念也由此而產生。
既然計算無處不在,那么“智慧”、“智能”也就有可能無處不在;正是在“計算”普及的情況下,各種“智慧”和“智能”的概念才有可能產生和不斷發展起來。計算機的應用水平,決定了”智慧”、“智能”的廣度和深度,因為“智慧”、“智能”都是基于“計算”的。
2、網絡無處不在
幾乎所有的信息化向高端的發展都以寬帶做為需求基礎,寬帶是人類走向網絡時代的必然結果之一。在寬帶網絡建設方面.世界各國目前基本上以100Mbps為目標。以美國《國家寬帶計劃》為例,其目標是到2020年至少1億家庭實現下行大于100Mbps上行大于50Mbps的寬帶接入,德國的國家寬帶戰略是到2018年實現50Mbps覆蓋100%全部家庭,到2020年50%的家庭至少100Mbps接入;而瑞典甚至已于今年提前實現了2015年40%的家庭和企業接入帶寬100Mbps的目標。其它如澳大利亞、芬蘭、韓國等亦都有相應的國家寬帶計劃、措施和已實現的寬帶接入速率。
在寬帶網絡發展的洶涌大潮中,移動寬帶是引導寬帶建設走向廣度和深度的重要內容。
中國早在本世紀初,便由國家發改委、中國工程院、科技部、教育部等8個部門于2003年開始醞釀發起基于我國自主研發的有別于目前互聯網的下一代互聯網,該項工作于近年來取得取得重大突破。下一代互聯網的示范工程已于201 3年開始陸續啟動,北京、上海、沈陽、南京、蘇州、無錫、杭州等22個城市已獲批成為第一批示范城市。
3、數據無處不在
在信息社會的今天,數據做為人類不可或缺的基本資源,其重要性已達到空前的高度。因為人類社會所涉及到的一些,從宇宙天體到海灘的沙粒、從自然界的森林湖泊到學校課堂的書桌課本、從人類感官的圖像聲音嗅覺到情感的喜怒哀樂乃至思維的痕跡和知識的記載,無不可以用數據來加以精確描述,人們已在物理世界和數字世界之間建立起近乎完美的橋梁。而當今我們所面對的浩如煙海的數據,無論這些數據代表的物理現象(溫度、氣壓、雨量、文字、聲音、圖片、視頻、嗅覺觸覺等)多么復雜,歸根結蒂只有“1、0”兩個代碼。就是這兩個代碼的無窮組合代表了極其復雜且變化萬千的物理世界、情感世界和精神世界。
毋庸置疑的是,我們今天已處于繁雜繽紛的數據時代,在這個時代里,社會生活所必需的資源除能源物質外,還必須包含信息(即:數據)?,F代信息技術的飛速發展,使得人們可以方便地檢索、傳播、處理和利用數據。因此,數據時代(或大數據時代),是信息時代固有的內涵之一。
4、軟件無處不在
支撐“計算、網絡和數據”無處不在,為人類的經濟、政治、社會、文化、軍事、科技活動做出貢獻的是“軟件” 軟件是信息社會中知識和智慧最重要的載體,計算、網絡和數據出現在何處,便一定會有相應的軟件在該處運行,否則計算機和網絡便無法運行,數據資源也無法利用。沒有軟件,計算機、網絡和數據的價值將無從體現。
在信息社會中,對于基本業務是信息業務的氣象部門而言,軟件是衡量該部門業務能力強弱的重要維度軟件不強,計算、網絡、數據、以及探測、預報、服務等都不可能強――因為支撐業務系統運轉的是軟件。
(二)德國工業4.0
“工業4.O”的基本目標是建立一個高度靈活的個性化、數字化的產品與服務的生產模式在這種模式中,傳統的行業界限將消失,并會產生各種新的活動領域和合作形式。
工業4.0的核心是連接,要把設備、生產線、工廠、供應商、產品、客戶緊密地連接在一起“工業4.0”將無處不在的傳感器、嵌入式終端系統 智能控制系統、通信設施等通過信息物理系統(CPS)形成一個智能網絡,使得產品與生產設備之間 不同的生產設備之間以及數字世界和物理世界之間能夠互聯,使得機器、工作部件、系統以及人類會通過網絡持續地保持數字信息的交流.從而實現橫向 縱向和端對端的高度集成。
“工業4.0”的要點是:建設一個網絡(信息物理系統CPS),研究兩大主題(智能生產、智能工廠),實現三個集成(橫向集成、縱向集成和端到端集成)。在“工業4.O”的模式下,生產方式將發生革命性變化,由目前的大規模集中式同質化、單向度向小規模、分散式、個性化、參與型轉變。
鑒于市面上介紹和分析德國工業4 0的材料日漸豐富,限于篇幅,不予展開介紹
(三)大平臺、微應用
1、移動互聯推動應用“碎片化”
移動互聯技術的迅猛發展極大改變了人們的生活和工作模式,已成為最核心的IT變革驅動力 深刻地改變著企業級應用軟件。
移動互聯的泛在化導致移動智能終端的廣泛普及,而移動智能終端在帶給企業級軟件用戶使用便利,個性化體驗、業務急速創新的同時,也將以往客戶端/服務器運行級別的“大應用”前所未有的碎片化。過去的企業級軟件多是“部門級”的 “ 大”軟件,這些軟件往往模塊眾多,功能復雜,以適應部門級的企業團隊協同工作,但在移動互聯的驅動下,人們工作的流程從長流程變成短流程,鼠標點擊變成手指觸屏,線性協作變成點狀聚合 大軟件系統不得不為適應這種變化而被拆解為更小功能服務的小軟件服務。智能移動設備推動軟件碎片化,讓工作無時無處都可以被處理,而越來越多的碎片化的需求又進一步反身強化更多智能設備的推廣使用。未來,企業級用戶將被更強大的移動互聯力量夾裹著,進入碎片化應用時代。
2、“碎片化”帶來新趨勢、“大平臺”+“微應用”
碎片化應用的基礎是基于可提供良好基礎計算能力的應用基礎平臺。該平臺重點解決碎片化的應用間的標準統一、差異屏蔽、組件復用等問題,以實現可持續的軟件應用運營與創新支撐。應用軟件的碎片化導致應用系統的平臺化。
平臺化的本質是一個產業成熟到一定階段后,人們用來簡化復雜生產,實現規?;ㄖ频囊环N方法。企業應用架構的平臺化早就發生,但在云、移動互聯技術的推動下,這個平臺將變得更大和更為有力。
3、DevOps
DevOps應用于應用軟件開發項目,其特點是摒棄傳統軟件工程長周期、里程碑、瀑布式的開發模式,代之以短周期開發、高頻率、在用戶應用反饋的基礎上不斷循環迭代,以新功能替代舊功能的開發方式,是一組過程、方法與系統的統稱。
DevOps認為,新的軟件功能只有在用戶手中才能發揮出自身的價值,因此越早新的軟件功能越好,因為這意味著新的軟件功能所帶來的價值實現的越快。DevOps的訴求是 更小、更頻繁的變更――意味著更少的風險,讓開發人員更多地控制生產環境,更多地以應用程序為中心來理解基礎設施,定義簡潔明了的流程,盡可能地自動化,促成開發與運營的協作。而要實現DevOps的目標,開發、技術運營和質量保障需要緊密協作,有機運行,從這個意義上說,DevOps體現的是項目承擔機構的一種能力。而具備DevOps能力的組織,由于團隊間協作關系的改善,整個組織的效率因此得到提升,伴隨頻繁變化而來的生產環境的風險也能得到降低。
(四)智慧城市
智慧城市是從智慧地球發展引伸而來的。有關智慧城市的參考分析書籍、材料和應用案例俯拾皆是,礙于篇幅,本文對智慧城市不做概述??傊?,智慧城市的本質在于信息化與城市化的高度融合,是城市信息化向更高階段發展的表現。
“智慧城市”需要具備四大特征,即:全面透徹的感知、寬帶泛在的互聯、智能融合的應用、以人為本的可持續創新。
智慧城市理念在我國城市信息化建設中已有較廣泛的應用,如:智慧醫療、智慧健康、智慧交通、智慧城管、智慧水務、智慧物流等等。該理念在政府行業部門的信息化建設中亦有一定范圍和規模的運用,其中尤以國家林業局2013年8月頒布的《中國智慧林業發展指導意見>為突出。此外,國家電網總公司在智能電網方面的設計和建設思路,對氣象部門的信息化建設也有相當的借鑒意義和作用。
三、信息化新態勢的影響分析
(一)未來信息化發展的方向
1、移動應用成為優先
智能手機的使用極大地推動了移動互聯網的發展:2014年6月,中國手機網民規模已達到5.27億超過了使用計算機上網的網民數量,預計2020年中國的網民人數因智能手機的普及將超過9億。
移動互聯網的重要性很快將超越固定互聯網,而移動互聯空間的擴展又促進移動應用的發展。目前,移動應用優先已成為越來越多企業的共識。
2、云計算改變信息化發展模式
云計算是計算技術發展的一次重大變革,必將重塑信息化的發展模式,對我國信息化的未來發展影響深遠,也是氣象部門業務大發展不可錯過的歷史機遇。
目前制約云計算發展的主要障礙在于數據安全和隱私保護。發展并廣泛利用自主可控的核心技術,可以解決我國發展云計算所帶來的安全問題
3、信息系統:走向一體化
德國工業4.0強調企業信息系統的一體化,包括橫向一體化和縱向一體化。
縱向一體化 整合不同層次(如執行裝置、 傳感裝置、控制、生產管理、制造、執行及企業計劃)的各種信息系統。目標是提供端到端的解決方案。
橫向一體化: 整合制造和業務規劃流程不同階段使用的各種信息系統,涉及公司內部(如進出廠物流、生產、營銷)和公司外部(價值網絡)的材料、能源、信息交換。目標同樣是提供端到端的解決方案。
一體化將使企業信息系統升級為大系統或超巨系統是一個由量變到質變的過程。
4、嵌入式“計算”催生了“智能物理系統”
在很多物理系統當中,由于嵌入了“計算”,使得原有的系統由單一的物理系統變成由兩個主要部分組成的系統,即:物理( physical)部分和計算(cyber)部分,由此構成一類新的、工業時代所不曾有過的系統――智能物理系統:Cyber-PhysicalSystem (CPS)。
計算部分與物理部分一起工作,計算部分的計算過程與物理部分的物理過程同時進行,信息、計算、通信和控制在一個系統中完成。物理系統因此智能化了
德國工業4.0要求在企業層面構造智能物理系統,也就是將企業所有的計算機系統、網絡,和企業的各種物理系統,如研發、生產、管理、營銷等,實現一體化,變成一個大的、企業級的智能物理系統。
5、軟件的碎片化和應用軟件的去理念化
(1)軟件碎片化
所謂軟件碎片化,是指軟件將會以軟件組件群的方式出現在企業或者網絡服務領域,每一個軟件組件實現特定的有限功能,并在松耦合框架下,支持用戶的任意組合以實現其所需要的服務,其中每一個軟件組件可以視作一個碎片。
軟件碎片化并不意味著碎片之間毫無關聯,尤其是企業級的應用,需要組合,需要數據通信,需要數據和計算資源,這就需要一個整體邏輯進行支撐。因此,位于其下以支撐上述需求的應用開發組件(應用基礎平臺)是必須的,所有的軟件碎片的產生與部署運行都依賴于這個組件(平臺),軟件碎片之間可以在松耦合基礎上實現有效共享和整合。 所以說,軟件碎片化是實現動態資源伸縮、面向服務基礎上的整合。最終軟件碎片化的發展將會導向形成大平臺+微應用的格局。
(2)應用軟件去理念化
個性化定制時代到來,要求企業必須面對企業個性化的挑戰,按照長流程、緊耦合搭建的企業級業務系統將會演變為系統的“單元即服務”的方式,如通信即服務、繪圖即服務等從這個角度,企業整體設計一套完整的應用系統軟件已經沒有必要,企業更需要的是面向這些子服務的應用軟件,以及實現這些服務可進行任意組合的平臺,這就是企業的未來需求。而軟件適應這種需求的方式就是按照企業業務的服務單元形成軟件組件,在此基礎上通過松耦合的方式構建整體業務目標。從氣象業務的角度來看原來諸如MICAPS、SWAN、CIPAS等這些龐大系統終將面臨碎片化的趨勢。而原來這些龐大系統中的每一個功能都可能會成為應用基礎平臺中的一個服務組件(或者說軟件碎片),以搭積木的方式提供給用戶并根據需求的變化不斷增減“積木”中的組件模塊應用系統的邊界變得越來越模糊,理念也變得越來越含混。
6、產品生產方式變革巨大
生產方式將發生革命性變化 由目前的大規模集中式、同質化、單向度向小規模、分散式 個性化、參與型轉變。產品與用戶之間的契合將達到前所未有的深度。
(二)對氣象信息化的啟示
1、“四個無處不在”標志著環境和方法發生巨大變化
“四個無處不在“說明,與本世紀初相比信息系統在終端處理能力、網絡傳輸能力、系統所涉及的范圍以及通過知識創新達到技術創新、業務創新和產品創新等方面,其能力均有大幅提高,并以此提升部門和單位的競爭力。 “四個無處不在”的局面,是關于信息化發展新思維在視角、理念、戰略、方法學、標準規范、管理理論等方面的基礎。
面對技術、環境和系統能力的深刻變化,氣象部門是否依然能夠循規蹈矩,墨守成規地埋頭繼續前行?
以氣象通信系統為例:9210工程首次實現了常規觀測資料的實時收集和應用,但隨著電信公網的廣泛普及和能力的急速提升,2002年起氣象部門開始改租地面光纖通道作為氣象通信系統的主體,9210則逐漸退為輔助通信手段。而面對目前移動寬帶的迅速泛在化.氣象通信系統是否仍然堅持采用以地面光纖通道作為主體的氣象通信專網形式,而不考慮依托互聯網的移動寬帶的可用性問題7事實上,河南省信息中心早在二年前便已實現了利用GPRS收集全省2000多個地面雨量站實時數據等移動寬帶的應用工作,其他省局也有類似的應用,效果良好。
再如:Warehouse-scale computer(wsc,倉庫級計算機)是目前云計算背景下大規模云計算數據中心計算資源的一種主流形態,其表現形式是由數千臺乃至數十萬臺基本同構(硬件、軟件)的服務器構成一個巨大的計算資源池,以提供諸如搜索、社交網絡、在線地圖、視頻分享、在線商店、電子郵件、文件共享、云計算等等為主要特征的大規?;ヂ摼W應用服務。
較之普通數據中心,wsc因其規模經濟帶來的效益是巨大的:存儲成本可減少5.7倍,管理成本可減少7.1倍,網絡成本可減少7.3倍,等等;這一切都是普通數據中心窮盡各種方法而無法達到的。wsc使云服務成為一種可盈利的商業模式。
2011年亞馬遜曾根據用戶需要,在其彈性計算云(EC2)上開始提供wsc架構的高性能計算資源服務,一套由17,024顆核、65,968GB內存、Linpack和Theoretical Peak-生能測試值分別為240.1Tflops和364.1Tflops的高性能計算資源,其租價僅為$700/小時,而該套高性能計算資源曾在2011年11月的Top500中排名42,直至兩年后的2013年11月中仍排名165。
面對如此態勢,以“高性能計算資源永遠短缺”為特征的氣象數值預報業務,有必要從現在起就開始探索氣象數值預報模式在由云計算數據中心所提供的高性能計算資源中運行的可能、方法以及關鍵技術的解決方案,因為云計算數據中心可提供的高性能計算資源具有組合靈活、彈性巨大、自組帶寬、提供迅速、計費合理、免于維護等許多以購買和定制高性能計算機所無法具備的優勢。
2、德國工業4.O昭示著智能化是增強企業競爭力的必由之路
(1)整體整合
信息化在各個業務單位發展階段的水平刻度,就是該單位(或業務版塊)內部的集成是在哪一個層次、哪一個環節、哪一個水平上的,是業務系統內的集成,還是業務系統之間的集成,還是整個業務流程的集成。工業4.0所要追求的就是在單位(或業務版塊)內部實現所有環節信息的無縫鏈接,即所謂“縱向集成”,這是所有智能化的基礎。
單位(或業務版塊)內的縱向集成固然是單位(業務版塊)智能化的基礎,但在目前需求瞬息萬變、市場競爭激烈的當下,需要完成新的目標:從單位內部的信息集成外延到業務鏈的信息集成,從單位內部協同研發體系發展到單位間的研發網絡的重構,即所謂“橫向集成”。橫向集成是單位(業務版塊)之間通過信息網絡實現的一種資源整合,為實現各單位間的無縫合作提供實時產品與服務,推動業務管理與業務流程控制的無縫銜接和綜合集成,實現探測、預報預測、決策和公共服務以及業務管理等在不同單位之間的信息共享和業務協同。
(2)產品與用戶的深度契合
通過縱向集成、橫向集成以及端到端集成,可以使一個部門在所有業務環節上做到信息的暢通無阻,從而使之能在第一時間獲得用戶對新產品的需求信息,迅速由最適當的業務部門完成新產品的設計和制作,甚至可以實現與用戶在設計和制作過程中的信息交互,從而使得產品更加貼近用戶實際需求,而其中的制作過程甚至可選用社會上質優價廉的中小企業承擔。由于全面的信息集成,業務鏈上的各業務節點在地理空間上的聚合變得不再重要,可按專業化分工而更加細碎化,而由于每個節點的更加專業化和節點承擔單位候選范圍的擴大,那些以專業、靈活、價廉且物美的中小企業成為決策者青睞的目標,從而使得各節點的運行成本更加低廉,導致新產品制作總成本的大幅降低。而產品制作總成本的最低化,又使得產品的盈利不需要依靠規模化生產,從而使得該部門完成從大規模生產向個性化定制的轉型、從生產型制造向服務型制造的轉型,進而實現產品生產方式由大規模、集中式、同質化和單向度向小規模、分散式、個性化和參與型的轉變 使部門的產品與用戶的需求達到前所未有的深度契合,進而提升部門的服務水平、效果和市場競爭力。
(3)信息物理系統的應用
信息物理系統的普及,使得企業中所有設備均不同程度地具備了智能的基本特征,這為系統整體的智能化奠定了基礎
在氣象預報產品制作過程中,時常遇到觀探測資料數值不可信問題。究其原因,多與探測設備自身的狀態不穩定以及周邊環境發生異常改變有關,前者可導致氣象要素值的可疑甚至錯誤,而后者的氣象要素值則是異常甚至災害性天氣的實況反映,由于這些設備和環境狀態信息目前系統是無法得到的,質控系統(數據清洗)一般將這些不可信數據一律標識為“不可信”,從而可能會喪失掉捕捉局地災害性天氣的機會。如果探測設備具備了一定的智能能力.非但探測氣象要素,而且能將自身狀態及周邊環境狀態的信息連同氣象要素一同實時上傳給系統,則“不可信”的觀探測數據的身份便可清晰鑒別了
3、軟件的服務化使創新環境大幅改善
為滿足用戶的個性化需求,定制化生產模式已成為今天企業和單位必須要面對和采用的方式一個既要滿足用戶個性化需求,又不相應地增加成本的企業或單位,其生產模式應具備以下特點 生產能力能夠動態組合、分工更加細碎但更加專業以及生產組織和管理的網絡化等 定制化生產時代的到來,要求必須面對個性化挑戰,按照長流程 緊耦合搭建的業務組織將會演變為組織的“單元即服務”的方式,如:數據即服務、接口即服務 繪圖即服務、算法即服務等等。如此,在業務版塊整體視野內,把業務版塊變成由動態的組件網絡構成的靈動的業務版塊,以便整合版塊內外部資源 以應對個性化挑戰。此外,在形成專業服務大組件的情況下,這些大組件一般可進一步細分成更多的細分業務組件服務,如:netCDF碼壓/解碼服務、教據庫各類資料檢索接口服務、等值線/矢量圖繪制服務數據統計分析各算法服務等等,這些組件服務可以進行更多的符合邏輯的組合協作每種新的組合都可能意味著一種新的業務能力的產生,業務能力的創新將因此變得更加便捷高效。
4、“智慧氣象”應當成為當前氣象信息化的一面旗幟
與“智慧城市”相類似,“智慧氣象把氣象部門本身看成一個完整的生態系統,由單位(人)、探測、預報預測、人工影響天氣、決策服務和公共服務等幾個核心實體和業務版塊組成這些實體和版塊形成一個普遍聯系、相互促進、彼此影響的整體。
在未來,借助于新一代的物聯網、云計算、決策分析優化等智慧技術,可以將氣象各業務版塊、各業務子系統之間的關系更加協調地整合起來。 如同裝上網絡神經系統,使整個氣象部門像一個有智慧的人那樣,具有較為完善的感知、認知、學習、成長創新、決策、調控能力和行為意識,使之成為感知敏銳、理解正確、措施得當,狀態健康的具有旺盛活力的生命體。
從技術內涵來說,智慧氣象是對現有寬帶移動互聯技術、氣象觀探測技術、智能物理系統技術、人工智慧及物聯網、云計算等信息技術的高度集成,形成機器“智慧”的綜合技術;是實體基礎設施與信息基礎設施的有效結合,是信息技術在氣象業務領域的一種大規模的綜合普適應用。
(1)智慧氣象的基礎
智慧氣象是把氣象部門看作一個有機體,著力培養它的監控、學習、反應、調整和適應能力。因而有關信息的感知(含探測)、獲取、傳輸、處理和應用的設施及系統構成智慧氣象的基礎。借助于信息技術,將氣象系統中的觀探測設備、人影作業設備、信息基礎設施和服務基礎設施連接起來,成為智慧化的基礎設施。
(2)智慧氣象的實質
智慧氣象理念的實質是借助于信息技術和德國工業4.0智能生產、智能工廠構想,以一種更智慧的方法感測、分析、整合氣象運行核心系統的各項關鍵信息,對各種需求做出快速和智能化的響應,從而提高氣象系統的智慧水平。
(3)智慧氣象的目的
智慧氣象意味著更透徹的感知、更廣泛的互聯互通、更深入的智能化,也意味著在不同氣象業務版塊、業務單位和業務系統之間實現信息共享和協同,更合理的資源利用、最優化的決策制定、及時預測和應對自然界和自身潛在風險以及社會不斷變化的氣象服務需求。目的是協調各業務和決策部門,整合優化現有資源,提供更好的氣象服務。
(4)智慧氣象的標志
全面互聯探測設備、智能傳感設備、服務窗口和社會服務需求感知系統等將所有氣象設施、系統、單位、個人和社會氣象服務受眾聯接在一起,對自然界氣象狀態、探測設備自身、業務系統等核心系統實時探測,對外界氣象服務需求實施獲取,具有更全面靈活的物與物、物與人、人與人、氣象業務與服務受眾的互聯互通和相互感知能力。
充分整合:全面的互聯,將數據整合為氣象核心系統的運行布局和流程全圖。借助于發達的智慧基礎設施,提升信息處理和信息資源整合能力。充分的縱向整合,將各業務版塊內功能和系統整合成結構更簡單、效率更高、成本更低的業務構成。
協同運作:完整的橫向整合,基于智慧的基礎設施,將各業務版塊由業務群島整合成業務大陸,達到各業務版塊之間全面的互聯、互通和互操作。各業務版塊之間的各個關鍵系統和參與者進行和諧高效地協作,提高跨單位、多層級、異地的合作能力,實現并保持氣象業務運行的最佳狀態。
激勵創新:大幅降低業務創新的門檻、成本和代價,提供良好便捷的業務創新環境,引導單位和個人在智慧基礎設施之上進行科技和業務的創新應用,為業務提供源源不斷的發展動力,實現氣象事業的可持續的健康發展。
所以,智慧氣象應當成為當前和未來氣象信息化的一面旗幟。
四、 “智慧氣象”的內涵
氣象信息化是氣象現代化不可或缺的重要內容,沒有氣象信息化,就沒有氣象現代化。以“氣發[2014]92號、98號”文件為內容的氣象現代化方案,確定了在2014-2020年期間追趕國際氣象先進業務科技水平、提升我國氣象業務“硬實力”的綱領性指標,而借助先進理念和信息技術手段,以“智慧氣象”為主題,以”高效率、高效益、高效能“為標志、以“全面提升氣象業務綜合能力”為目標的氣象信息化的深度開展和全面貫徹,則可大大加強氣象業務的“軟實力”,促進氣象業務全面、穩步、健康和持續發展。
筆者認為,智慧氣象的內涵至少包括“完整適用的感知、全面準確的預測、及時滿意的服務、生動持續的創新“等內容。
1、完整適用的感知
其中, “完整”:指氣象業務體系非但具有感知自然界氣象要素的能力.而且具備感知社會對氣象服務新需求、以及氣象業務系統自身實際狀態的能力。
“適用”.指不盲目追求探測及感知系統的規模,而是根據科學規劃以及業務發展對感知系統的相對準確的實際需求逐步科學理性地建設和完善氣象感知系統。
具體內容有以下三個方面:
(1)自然界感知(氣象探測)
在氣象信息資源規劃的指導下,適當調整全國地面自動氣象站的管理歸屬格局,以滿足國省兩級常規氣象預報業務對觀探測資料的需求,在此基礎上,針對災害性天氣、森林滅火、人影作業、特色農業、專業氣象服務等特殊業務需求,充分應用物聯網、移動互聯、大數據等技術,進一步開拓和豐富加密觀測、移動觀測、臨時綜合觀測等多種觀測和通信手段,以適應特殊業務對觀測資料在時空密度、觀測種類和時效、可移動等方面的特殊需求,同時補充完善與之配套的數據清洗(質量控制)和分析方法,并形成完備高效的協調調度機制,實現“需要的信息可全部及時地感知并獲取”。
(2)社會需求感知
通過門戶網站、自助式氣象服務平臺、互聯網媒體等多種渠道.及時收集社會上各行業、企業、團體乃至社區和公眾對氣象服務的需求信息,使具備及時感知社會服務需求的能力。
(3)系統狀態感知
借鑒“信息物理系統(CPS)”思路,通過嵌入式技術等方法.研究并改造氣象觀探測儀器設備使之成為既可感知自然界氣象要素的變化、又能真實反映自身狀態情況的智能探測儀器設備,在建立并完成氣象業務信息系統狀態信息規范的基礎上,完成對所有氣象業務信息系統狀態信息的獲取能力改造,使所有氣象業務系統的運行狀態白盒化、透明化、可視化。
2、全面準確的預測
這里的“全面”是指除具備預報業務能力外,還應具備在大量分析用戶信息的基礎上預測用戶潛在的新的服務需求,以及通過分析氣象業務系統狀態信息的基礎上預測系統潛在故障點和影響范圍的能力.“準確”則是指上述預測在時效、趨勢、范圍和量級等方面都能達到精準程度的能力、具體包括。
(1)氣象預報
在大力提升天氣預報、氣候預測科技水平和預報能力的基礎上,在強化和提高天氣和氣候常規業務的同時,穩步提升專業化、個性化的預報預測能力 水平和產品制作時效,全面滿足政府和社會等各個層面對氣象預報的各種需求。
(2)服務需求預測
通過對各種渠道廣泛收集到的氣象服務受眾的大量行為信息的數據分析,預測出氣象服務受眾對新的服務在內容、形式和獲取方式等方面的需求,為新服務產品的研制提供依據。
(3)系統狀態預測
通過網絡全面及時地感知部門業務體系和各業務版塊整體運行狀態,辨識出現的變化,準確預測可能發生的故障及其影響范圍,并作出正確反應。
3、及時滿意的服務
所謂“及時”,是指氣象服務在時效上應達到能充分滿足受眾的服務時效要求的程度,而 “滿意”則是指氣象服務單位與用戶之間的契合達到空前的深度,以達到服務效果的最優化。
(1)服務團隊能力建設
合理運用敏捷制造思路和信息技術手段 構建扁平化的產品制作機構和業務平臺,打造水平較高,一專多能、制作迅速、注重研發和具備柔性化服務產品制作能力的技術團隊,同時,綜合運用各種通信技術手段和分析方法,準確識別受眾的身份和服務需求使受眾及時得到其所需要的服務產品。
(2)服務產品制作方法
適當吸收德國工業4.0的理念,將服務產品的制作方式由過去的同質化、單向度逐步向個性化參與型方向擴展,使氣象服務對每個受眾個體都能達到服務有效、充分滿足個性化的服務需求,以適應決策服務和預警信息的既需要產品質量優良,更需要制作迅速、及時和受眾準確的特征和需求。
(3)智慧人影體系的建立和有效運行
有效運用移動互聯和智慧城市等信息化理念和方法,將常規業務與人影作業所需特殊業務相結合,平時各司其職,用時即刻組合并有效運轉,通過信息的集約化組合展示以及有效的作業平臺,將探測、預報、調度、作業和評估等環節結合成一個有機整體,構成智慧的人影體系,做到 常規與專業觀測相結合,以捕捉每一個可能的天氣過程:常規與專業預報相結合,以正確識別捕捉到的天氣過程,扁平高效的指揮調度和現場監測,以不錯過任何一個天氣過程,合理有效的作業步驟和手段,以實現預期的人影作業目標,科學的評估方法,以準確評價作業效果,
4、生動持續的創新
創新就氣象業務領域而言,除通過科技攻關達到在氣象學科和業務能力關鍵領域接近甚至達到國際先進水平的科技創新外,還包括業務創新和教學創新。
(1)業務創新
通過應用功能構件化和應用系統平臺化等方法,優化業務功能的制作能力,簡化制作方法,大幅降低業務創新的成本,改善創新環境,并使之以良性循環方式永遠持續下去。具體包括:在優化創新激勵機制的同時,有效運用云計算、大數據、移動互聯等理念、方法和技術手段,營造豐沛高效的基礎資源環境、完備可靠的數據資源環境,構成IT永遠就緒的基礎資源服務態勢,適時引進并在全部門逐步推廣、最終全面應用基于SOA的面向構件的應用開發平臺,形成全部門的氣象業務構件庫,建成基于SOA的應用基礎平臺,實現氣象業務在該平臺上基于氣象業務構件庫的自由組裝、便捷測試和快速部署應用,以大平臺、微應用的形式大幅降低創新工作的準入門檻和過程成本,豐富創新的工作形式和內容,開放創新的工作環境,以利于部門乃至全行業持續的技術創新、功能創新、系統創新和服務創新。
(2)教學創新
在完善氣象培訓體系、構建動態典型災害性天氣案例庫、雷達典型個例庫等基礎教學數據資源的基礎上,運用先進的虛擬化模擬技術、計算機三維顯示技術以及聲光電等設備,完成集預報預測、數值預報釋用、天氣雷達分析應用等功能在內、具有創新應用條件的培訓環境的建設,實現搭建教學創新環境的目標。
五、 “智慧氣象”的特征和關鍵點
(一)智慧氣象的十個特征
“智慧氣象”展現在公眾面前的應當是以下十個特征適度靈活的感知、需求引導的預報、敏捷智能的月艮務、智慧有效的人影、充分共享的數據、移動便捷的應用、激勵創新的環境、規范標準的技術、集約高效的資源、統一簡約的管理。分別概述如下:
1、適度靈活的探測
既滿足常規氣象業務對觀探測資料的需求,也滿足災害性天氣、森林滅火、人影作業、特色農業、專業氣象服務等特殊業務所需加密時空觀測資料的獲取,同時還可滿足氣象科研工作對觀探測資料的基本需求:形成固定觀測與移動觀測相結合、常規觀測與加密觀測相補充的,平時常規觀測,特殊/臨時/應急時加密和移動觀測予以補充的,管理層級界面清晰、指揮調度靈活、反應快捷到位的氣象觀探測業務系統。
2、需求引導的預報
在決策和公眾服務需求的引領下,構建既能夠制作高水平的常規預報產品,也能夠快速適應外界變化需求,敏捷地制作能滿足各種決策服務、專業服務、公眾服務以及個性化服務的高水平的預報產品的預報預測業務系統。
3、敏捷智能的服務
除高水平的常規氣象服務能力外,逐步培養具有及時獲悉并正確理解公眾和社會團體對氣象服務的新需求的能力和業務系統,以分布式專業化分工格局制作個性化氣象服務產品,并盡可能做到用戶在服務產品制作過程中的適當參與,以使氣象服務效果在時效和用戶需求契合度方面都能達到最優化。
4、智慧有效的人影
具備捕捉每一個可能的天氣過程、正確識別捕捉到的天氣過程的作業潛力、靈活高效的指揮調度和現場監測、合理有效的作業步驟和手段、客觀科學的評估方法等方面的能力。
5、充分共享的數據
氣象部門和行業內部實現氣象觀探測數據、預報預測和服務產品數據、科研產品數據等所有信息資源的充分共享,在政策法規范圍內,實現氣象數據順暢的對外共享,以及行業間的數據充分共享。
6,移動便捷的應用
氣象業務應用系統廣泛云端/客戶端化,業務人員可使用iphone、ipad等移動智能終端,通過移動寬帶網使用云端的業務資源、業務功能和業務系統,在遠程和移動中完成業務工作,改善并拓寬國、省尤其是地市和縣級氣象業務工作者的業務工作環境,實現縣級業務系統“零維護”。
7、激勵創新的環境
通用和專用氣象業務功能模塊和氣象算法完成功能組件封裝,通過逐步積累形成完備的氣象業務功能構件庫,使業務開發人員在氣象業務應用基礎平臺上可實現基于構件庫的可視化拖拽式應用軟件組裝,在不編寫代碼的基礎上完成氣象應用軟件的構建,從而大大降低氣象應用軟件的開發難度,大幅度提高軟件的研發速度,使業務創新成本達到最小化。
8、規范標準的技術
以氣象探測技術標準規范氣象觀探測儀器的生產過程和產品規格,以氣象數據技術標準規范氣象數據的格式、傳輸方式、處理和存儲管理方式、檢索方式以及方式,以IT技術架構規范各級業務和科研人員的應用開發產品,以標準使各專業領域之間的工作形成合力,加快業務發展和與國際接軌的步伐
9、集約高效的資源
通過氣象云建設.實現氣象數據資源、計算資源和存儲資源的集約化管理,大幅提高數據 計算、存儲資源和場地環境資源的使用效率,大幅降低能耗節省氣象業務信息系統運行成本,實現效率和效益的成倍提升。
10、統一簡約的管理
在氣象數據、計算、存儲和場地環境資源集約化管理的基礎上,實現氣象部門全業務系統的統一管理和運行維護,提高業務系統運維的專業化水平,降低運維成本,提高運維效率?;谠O備/系統狀態信息的獲取和分析,形成氣象業務整體和各業務版塊的實時運行態勢圖,進而完成對氣象業務整體的監控,以及各業務版塊的分級監控。
(二)三個關鍵點
這里的所謂關鍵點,是指那些在未來氣象信息化過程中作用十分重要,而又被人們長期忽視的環節和技術,已達成共識并已著手開始操作的關鍵點(如“氣象云”等)不再列入討論。
1、氣象信息資源梳理(規劃)
氣象信息資源梳理(規劃)是指對氣象部門業務運行及業務管理所需要的信息,全面系統的做好從采集、處理、傳輸到使用的規劃。其核心是運用信息工程和數據管理理論及方法,通過總體數據規劃,打好數據管理和資源管理的基礎,從而作用到應用架構層次,促進集成化開發應用的實現要使各單位內部,單位之間,部門與外部門的頻繁、復雜的信息流暢通,充分發揮信息資源的作用,就必須要進行統一全面的規劃。
對于一個氣象信息業務系統,必須首先明了系統運行所必需的信息資源情況,即:需要哪些信息(數據),這些信息從哪里來,以及它的時空范圍頻次、質量等等,如果這些條件無法全部滿足 那么對它的最低要求是什么,它的替代信息(數據)是什么,替代的數據源在哪里等等,對于業務單位和業務部門而言,也是如此。
信息資源規劃是一個完備的信息化建設體系中不能跨過的工作任務。做好氣象信息資源梳理(規劃)工作對信息化工作的進一步深入和提高有極其深遠的意義:首先,信息資源規劃作為氣象信息化戰略規劃的重要組成部分,是基石,也是有益的補充,能幫助完善整個氣象信息化建設的框架思路.對氣象部門做好信息化建設工作提供更好更全面的指導。另外,信息資源規劃遵循信息工程原理,強調數據規范化處理在氣象信息化建設中的中心和基礎作用,強調氣象部門中各種業務信息系統和管理信息系統間的協調和信息流的通暢。通過氣象信息資源規劃建立信息資源管理基礎標準,才能進行合理有序的氣象信息資源整合,在真正意義上消除“信息孤島”,為實現應用系統的集成奠定堅實的基礎。
通過信息資源規劃,可幫助理清并規范表達業務流程上各業務節點做為用戶對上游業務節點的信息資源需求,落實“應用主導”,從而完成流程整體的信息需求梳理。在此基礎上,建立氣象信息標準和信息系統模型,用這些標準和模型來衡量現有的氣象業務系統及各種應用,符合的就繼承并加以整合,不符合的就進行改造優化或擇機重新開發。
2、氣象信息化戰略規劃
進行氣象信息化戰略規劃的目的,一是為了識別氣象信息化的關鍵需求,制定切合實際的氣象信息化目標和長遠計劃,二是為了設計氣象信息化體系架構,實現全局性的資源、功能和業務系統的優化整合,三是為了形成氣象信息化的治理結構,為具體業務系統的建設提供管理規范和標準:四是為了在氣象部門內部達成信息化建設共識,創造變革的有利環境。
氣象信息化戰略規劃至少應包括:
“戰略性的氣象信息系統計劃” 在總的業務規劃(含組織計劃)和氣象信息系統計劃之間建立明確的關聯;
“業務架構的信息需求分析”:在氣象信息資源梳理(規劃)的基礎上,識別并整理出整體業務架構的完備的氣象信息資源需求,建立起戰略性的氣象信息系統總體結構,以指導具體的氣象業務應用系統開發規劃;
“資源分配”:對氣象業務應用系統的開發資源進行管理。
需要注意的是,氣象信息化戰略規劃不是“大而全”,而是“準而精”,不是“熱點組合”、而是“需求點組合”,不是“盲目跟風”、而是“為我所用”,不是“形成報告”、而是“達成共識“。因此,氣象信息化戰略規劃應當是動態的、可變的、漸進的,在基本藍圖明確后,根據實際情況不斷對細節進行調整,采用逐步迭代方式向目標靠攏。
3、SOA:應用軟件碎片化的基石
所謂軟件碎片化,是指氣象應用軟件將會以應用軟件組件群的方式出現在氣象業務平臺或者網絡服務等各領域,每一個應用軟件組件實現特定的有限功能(如:解碼、繪圖、數據庫接口、特定算法等),并在松耦合框架下,支持用戶的任意組合,以實現其所需要的業務功能組合,氣象業務的創新環境將因此而變得異常寬松和自由。
SOA主要是用來解決松耦合系統的集成問題的.它把松耦合的應用封裝成服務組件,屏蔽掉底層的復雜性,然后在服務組件之間通過簡單的精確定義的接口進行信息交互,從而實現應用的集成、SOA不關心底層的變化,即便服務組件內部發生變化,由它封裝的服務組件依然能夠繼續使用。
所以,在氣象云平臺搭建之后,所謂SaaS層面的具體呈現,是氣象業務應用軟件的碎片化。而實現軟件碎片化的基礎和依據,便是SOA的引入和實際應用。
當然,原教旨意義上SOA所提供的服務與云計算提供的SaaS有所不同,但就軟件碎片化所能夠給氣象業務創新帶來的蓬勃生機而言,兩者在理念和效果上都是相同的、
六、結語
智慧農業建設需求分析范文3
明確一個指導思想
編寫社區教育校本教材的指導思想就是兩個字:實用。當今社會,人們獲取知識信息的渠道眾多,各類科技文化書籍汗牛充棟,互聯網更是為人們獲取知識信息提供了既方便又快捷的平臺。如果我們流于俗套、拾人牙慧,靠生編硬造、東拼西湊搞出來的教材,那肯定是沒有人去看的,也就失去了開發校本教材的重要意義,所以,“實用”是校本教材的靈魂所在。我們只有通過實驗項目的研究,總結出切合當地實際的既有理論又有實踐、既便于操作又實用管用的經驗,并形成具有指導意義的教材體系,才能為廣大農民朋友提供學科技、用科技的實用讀本,從而讓他們能從教材中找到解決問題的方法、解疑釋惑的知識。
遵循兩項基本原則
1.地方性原則
我國是一個人口眾多,地域遼闊的多民族國家。各地經濟文化存在著很大差異,每一個地區都有其相對獨立的、特色性的產業資源,因此一個地區社區教育校本教材開發必須堅持地方性原則。只有根據當地社會、經濟發展的具體情況,結合本地的傳統和優勢、地方產業的現狀和發展趨勢,才能開發出適合本地特色的校本教材。
東溝鎮位于六合區東南部,瀕臨長江,交通十分便捷,常年平均氣溫15攝氏度左右,氣候溫和、四季分明,養殖肉鴿的自然條件十分優越,是聞名遐邇的江蘇省“乳鴿之鄉”。該鎮農民自上世紀八十年代末就開始飼養肉鴿,肉鴿養殖已經突破傳統農業生產模式,是農民致富的支柱產業,也是生態農業和建設社會主義新農村的重要舉措。我鎮“肉鴿養殖”農科教結合示范基地創建于2000年,2009年被授予“江蘇省鄉鎮農科教結合示范基地”,目前基地共有兩個10萬對規模生態肉鴿養殖示范區。長期以來,我們依托養殖基地大力開展地方性生態養殖研究,在農科教結合上下功夫,形成了一套教材,致富了一方百姓。社區教育中心編寫的校本教材《養鴿之路》,一是緊密結合了地方支柱產業,具有較大的實際意義;二是緊密結合了本地氣候特點和自然條件,具有濃厚的鄉土氣息,因此深受廣大養鴿專業戶的青睞。
2.合作性原則
地方性社區教育校本課程資源開發單純依靠某幾個人或一所成人教育中心校是很難完成的,需要整合資源,堅持合作性的原則。一是要與養鴿專業戶緊密合作。廣大鴿農在養殖肉鴿的實踐中,會遇到形形的實際問題,也有實實在在的解決問題的辦法,而這些解決問題的辦法往往是書本上所沒有的,是智慧的結晶。所以,編寫校本教材必須向廣大鴿農學習,把他們的實踐經驗加以總結提煉,編入教材。二是要與專家教授合作。專家教授學識面廣,理論功底深,研究能力強,是編寫校本教材的指導者和引路人。東溝鎮實驗項目聘請了金陵科技學院動物科學與技術學院院長戴鼎震教授、徐世勇副教授為教材編寫組專家,負責技術指導和對實驗校本教材的主審工作。專家學者的指導,有效地提高了教材的編寫質量。三是要與地方科技工作者合作。東溝鎮實驗項目工作小組組成人員以成人教育中心校專兼職教師為主體,以科技管理部門人員為技術依托,同時教材編寫組采取分工合作的方式,以章節為單位,制訂出明確的編寫目標,詳細的教材編寫方案,并要求做好需求分析和資源分析、參考教材的選定等工作,形成縱向溝通,橫向聯合的教材編寫合作體系。
把握三種實驗方法
1.調查法
通過發放調查問卷、座談和個別訪談等形式,對肉鴿養殖戶的實際需求進行調查了解,個案分析,研究,獲取較為翔實的調查研究資料。
2.考察法
通過會同專家教授,進行實地考察、科學論證,獲取鴿農的需求信息,構建教材框架體系。社區教育中心教材編寫組通過對外地養鴿專業戶的考察、國際國內最新專業動態的考察、鴿農養殖基地的考察,找到了可以借鑒的觀點、方法,從而豐富了教材的內容。
3.實驗法
選定教材內容,進行教學實驗。我們首先確定部分養殖戶作為教學實驗對象,進行教學實驗,再對教材內容、教學方法、教學效果進行實驗量化分析,并在實驗中不斷修改充實教材內容。
做好實驗過程的四個階段
校本教材的開發是一項系統工程,又是一項創造性工作,它沒有現成模式可搬,但必須遵循教材編寫規律。因此,為做好校本教材的開發實驗,我們進行了以下四個階段的工作。
1.準備階段
(1)組織準備。成立實驗項目領導和工作小組,由鎮長任領導小組組長,成員由鎮社區教育中心、農業服務中心、鴿業公司和科技、獸醫站等部門組成。領導小組主要負責開展實驗項目的策劃、籌備和方案設計工作。
(2)方案準備。分析各類資源(包括技術引進、教材選編、教育場所、師資來源、資金物資等)、項目特色,全面開展調查研究,進行實驗項目的策劃;擬定實驗項目實施方案,對項目實驗進行規劃和論證。
智慧農業建設需求分析范文4
關鍵詞:充電樁;云計算;物聯網;服務器平臺
中圖分類號:TM910.6;TP393 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2016)12-00-03
0 引 言
近年來,電動汽車由于其環保的特點,成為越來越多人的選擇,然而充電設施的短缺卻嚴重制約了電動汽車的發展。國務院辦公廳于2015年10月9日《關于加快電動汽車充電基礎設施建設的指導意見》,要求到2020年,基本建成滿足超過500萬輛電動汽車充電需求的充電基礎設施體系[1]。同時,隨著物聯網和大數據等技術的發展,采用“互聯網+”的思維來設計智能充電樁管理系統,將會大大縮小充電設施的維護成本,管理更加方便和高效,同時用戶的充電體驗也更加友好。本課題的主要研究目標是希望通過對基于互聯網的充電樁需求分析,利用物聯網、云計算等相關技術設計出一個較完善的充電樁系統管理平臺,使其具有一定的商業價值。
1 需求分析
1.1 充電樁設備相關數據的獲取
充電樁設備基于Android系統開發,在整個運行過程中,借助傳感器將充電樁的充電電壓、電流以及溫度、濕度等信息(包括故障發生情況)通過4G網絡實時反饋到云平臺。
1.2 云端數據的實時監測
云端服務器接收到充電樁發送來的數據后進行加工和處理,發現數據指標異常后及時關停充電樁。
1.3 用戶相關處理
用戶相關處理包括用戶注冊、登錄、注銷、用戶充值、充電扣費等。在用戶注冊階段,要求用戶輸入較為詳細的信息,方便大數據的挖掘處理。
1.4 大數據挖掘
根據充電樁發送的用戶充電數據、故障信息等數據進行數據挖掘工作,分析出不同區域用電的峰值和峰谷時間及不同區域的故障率情況。用戶的充電習慣包括針對每個用戶分析出其充電周期,提供更優秀的充電服務,例如在恰當的時間(用戶需要充電且用戶周圍有空閑充電樁)發送充電提醒。
2 總體架構設計
智能充電樁管理系統主要由智能充電樁裝置、云服務器、用戶手機客戶端和瀏覽器組成。
充電樁充電過程設計如圖1所示。智能充電樁一方面通過CAN總線與電動汽車電池管理系統(Battery Management System,BMS)交互管理整個電動汽車的充電過程[2]。另一方面通過互聯網連接云端服務器,實時向云端服務器進行自身運行狀態的數據(例如充電電壓、電流、溫度、濕度等)上報。同時也接受云服務器對其的遠程維護和管理,例如預約、停止服務等。并對用戶充電電量進行精準計量,向云端發送交易數據并扣費。此外,在智能充電樁上進行精準廣告的投放可以帶來增值收入。
云服務器主要響應用戶手機客戶端和充電樁發來的各種請求信息。并對用戶信息、充電樁設備信息、用戶交易信息等數據進行收集、存儲、加工和挖掘等,時時監控充電樁的相關數據,并對其進行自動維護。
移動手機客戶端主要用來進行用戶的注冊、登錄管理,對周邊充電樁進行查詢、預約。在充電前掃描充電樁產生的二維碼進行解鎖,接收充電完成的信息推送等。
3 云服務器端設計
本設計將選用云服務商提供的云服務來搭建一個功能完善、并發量大、穩定性好的服務器平臺,通過符合Restful標準[3]的Web Service對外提供服務。結合云計算技術,將系統通用的功能如設備管理、數據收集、存儲、分析處理與展現,抽象成一個通用的服務平臺。本設計將用到阿里云的云服務平臺,阿里云服務平臺提供了系統運行環境(IaaS服務[4])以及相關的數據存儲與分析服務(PaaS服務[4])。本設計主要采用SpringMVC[5]和SpringData等框架技術來構建系統。
3.1 分層架構設計
本設計使用分層架構模式,簡化復雜的業務邏輯,使得代碼編寫更簡單、系統運行更加安全與穩定。采用分層架構模式可以使得系統各層次以及功能模塊之間具有更低的耦合性,提高了系統的可移植性與可擴展性,降低了系統開發的工作量,方便模塊化的開發,同時提高了開發效率。本文設計的充電樁管理系統包括客戶層、控制層、業務層、數據持久化層和數據層。
3.1.1 客戶層
客戶層即展示給用戶的系統界面,在本設計中主要是用戶移動客戶端及充電樁設備上的App和后臺管理人員的瀏覽器。
3.1.2 控制層
控制層負責具體業務模塊流程的控制,使用SpringMVC將系統的業務功能映射為符合restfull風格的URI資源,使用控制器處理客戶端發送的資源訪問請求,并調用業務層程序進行相關的業務邏輯處理,將處理后的結果返回給客戶端。
3.1.3 業務層
業務層實現對系統業務邏輯的主要實際處理工作。Service層的設計首先需設計Service接口,之后設計其實現的類,最后利用注解或XML配置文件實現關聯。這樣可以調用Service接口來處理業務。封裝Service層的業務邏輯有利于通用的業務邏輯的獨立性和重復利用性,程序非常簡潔。
3.1.4 數據持久化層
數據持久化層主要負責數據的持久化,實現與數據庫的交互。持久層的設計同樣是先設計接口,再設計其實現的類,最后利用注解或XML配置文件實現關聯。可在Service層中調用DAO接口來進行數據業務的處理,而不必關心此接口的具體實現類,降低了程序的耦合性。
3.1.5 數據庫層
在充電樁管理系統中,時時產生的數據量非常大,包括每個充電樁的輸入電壓、電流、輸出電壓、溫濕度等。因此要求海量的數據存儲資源。通過對業務數據的分析,本設計采用MySQL數據庫存儲用戶、設備、交易等關聯性數據。對于系統中多種傳感器感知的數據采用NoSQL非關系數據庫存儲數據。
圖2所示為本系統的分層設計架構圖。系統通過Spring框架對上述各層以松耦合的方式進行了有效組織,在Spring框架的管理下,無論是控制層的Controller對象,還是業務層的Service對象,亦或是持久層的DAO對象,都能夠有機地運行。
3.2 業務層設計
充電樁管理平臺包括用戶管理模塊、充電樁設備管理模塊、交易管理模塊、數據采集管理模塊、信息推送模塊。功能模塊圖如圖3所示。
3.2.1 用戶管理模塊
用戶管理模塊包括用戶的注冊、登錄、注銷等。
(1)注冊功能。采用用戶的郵箱或者手機號作為登錄賬號,服務器接收到用戶發來的注冊請求后,進行合法性驗證(例如檢查該用戶是否已經注冊),同時向用戶的手機或者郵箱發送驗證碼,用戶輸入驗證碼后發送給服務器,若成功則將用戶及加密后的密碼寫入數據庫中。
(2)登錄功能。用戶可以通過手機端或者瀏覽器進行賬戶登錄,服務器將客戶端發來的用戶名、密碼與數據庫中的數據進行比對,若正確則返回登錄成功頁面。
3.2.2 充電樁設備管理模塊
充電樁設備的工作狀態設定為工作狀態、空閑狀態、預約狀態、不可用狀態。
(1)設備的添加。新建充電樁通過設備注冊接口向服務器發出添加設備請求,同時將自身的設備號、坐標位置等信息發送給服務器,服務器將其融入已有的充電樁網絡,方便用戶查詢。
(2)設備解鎖。充電樁設備在解鎖后才可使用,當用戶選擇解鎖時,充電樁隨機產生二維碼并將自身信息和產生的二維碼信息上傳到服務器,手機客戶端掃描二維碼成功后,將用戶信息和掃描到的二維碼發送給服務器,服務器驗證用戶的合法性和余額后決定是否給充電樁發送解鎖信息。
(3)設備預約。用戶在手機端向某個充電樁發出預約請求后,服務器將該消息推送到充電樁。同時服務器不再接收其他用戶對該充電樁的預約請求。
(4)設備的控制。若設備所在地區用電緊張或者存在緊急的情況,可以發送命令暫停充電樁的使用,使其處于不可用狀態。
3.2.3 交易管理
交易管理分為賬戶充值和賬戶扣款兩個方面。
(1)賬戶充值。客戶端向服務器發送充值請求,服務器生成一個唯一的訂單作為支付記錄??蛻舳四玫接唵翁柡笳{用第三方支付系統SDK進行支付,等待服務器的支付結果通知,之后將支付結果反饋給客戶端,同時改變支付訂單的狀態,將用戶的充值數據記錄到數據庫中。
(2)賬戶扣款。充電結束后,充電樁將用戶所用的電量反饋給服務器,服務器根據當前的電價計算出用戶的消費金額對用戶賬戶進行相應扣費。同時將用戶的消費記錄保存到數據庫中。
3.2.4 數據采集管理
充電樁在對電動汽車進行充電時,會時時上報自身的充電電壓、電流、溫濕度等相關數據,由服務器監控,若出現異常值,則進行相應的處理。同時也對充電設備的信息進行收集,借此有針對性的向用戶推送廣告。此外也能收集充電區域的用電量信息。
3.2.5 信息推送模塊
信息推送模塊包含以下幾個方面:
(1)用戶充電完成后,推送信息到手機端。
(2)電價信息的推送。
(3)用戶賬戶余額過低時進行提醒。
3.3 數據庫表設計
數據庫表主要包含三類,表1所列為用戶表,表2所列為設備表,表3所列為訂單記錄表。
3.4 大數據分析模塊
大數據分析模塊主要包含充電時間分布挖掘與充電人群的充電習慣分析。
3.4.1 充電時間分布挖掘
根據在不同充電時間段收集的不同充電量,采用回歸分析的方法。時間為自變量,用電量為因變量,采用一元回歸的非線性模型。
3.4.2 充電人群的充電習慣分析
采用K-Means聚類分析的方法,分析不同年齡段,不同性別用戶的充電周期和集中充電時間段。
K-Means算法[6]是基于距離的非層次聚類算法,在最小誤差函數的基礎上,將數據劃分為預定的類數K,采用距離作為相似性評價指標,即認為兩個對象的距離越近,其相似度就越大。樣本間的相似性采用歐幾里得距離來度量[7]。
(1)
目標函數:
(2)
其中,K為聚類的個數,E為第i個簇,x為對象樣本,ei為簇Ei的聚類中心。算法過程如下:
(1)從N個樣本數據隨機選取K個對象作為聚類中心;
(2)分別計算每個樣本到各聚類中心的距離,將對象分配到距離最近的聚類中;
(3)所有對象分配完成后,重新計算K個聚類的中心。
(4)與前一次計算得到的K個聚類中心比較,如果聚類中心發生變化,則轉到(2),否則轉到(5);
(5)當質心不再變化停止后,得到聚類結果。
4 結 語
本文基于云平臺設計了一個智能充電樁管理系統,并給出了總體架構設計及平臺端的分層設計和業務功能設計。最后給出了關系型數據庫的表設計以及兩個數據挖掘模塊的算法。
參考文獻
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[6]馮超.K-means聚類算法的研究[D].大連:大連理工大學,2007.
智慧農業建設需求分析范文5
關鍵詞:舟山 石化行業 綠色 環保技術 需求分析
中圖分類號:F 426 文獻標識碼:A
近年來,石油化工安全事故和環境污染事故屢有發生,尤其是去年發生的8?12天津濱海新區危化倉庫爆炸事故,更是讓人觸目驚心,爆炸造成165人死亡,直接經濟損失達68.66億元。舟山市屬海島型地區,地域狹小,環境容量有限,石油化工企業一旦發生事故,就可能會對居民生命安全和附近海域環境帶來嚴重的威脅。同時近幾年公眾對生活質量的要求以及安全環保意識都在不斷提高,影響行業發展和社會穩定的時有發生。隨著生態文明建設的推進,國家和地方政府對安全環保也提出了更高的要求,石化行業的安全環保工作將面臨更大的壓力和考驗。
一、舟山市石化行業面臨的環保形勢
(一)舟山海島環境質量不容樂觀
舟山是由群島組成的地級市,國務院于2011年6月批準設立了浙江舟山群島新區,使舟山駛上發展的快車道。近年來,隨著舟山經濟的快速發展,海島陸地和近海海域環境質量卻有不斷惡化的趨勢。受陸源污染的直接影響,舟山海域成為我國近岸海域環境質量形勢最為嚴峻的海域之一[1]。根據2003年至2015年舟山市海洋環境質量公報,舟山嚴重污染海域(劣四類)面積占比從2003年23%上升到2015年48.4%,海域水質環境質量呈顯著下降趨勢,其中超標最多的是無機氮和活性磷酸鹽。
舟山海域污染來源于工業廢水、生活污水、海水中石油、氮、磷等有機物,農業的化肥、海水的養殖等。數據顯示,隨著舟山本島及附近島嶼新建擴建油庫、油碼頭數量的增加,油品進出、儲運量增加,從而加重了舟山海域油類污染[2]。這些污染也是造成赤潮頻繁暴發的主要原因。
(二)環保法律法規日臻完善,達標排放要求更加嚴格
自2000年以來,國家相繼制定和修訂了《大氣污染防治法》《環境影響評價法》《固體廢物污染環境防治法》《水污染防治法》《國家危險廢物名錄》《清潔生產促進法》《大氣污染行動計劃》《海洋環境保護法》等一系列環保法律法規和標準。這些法律、法規定和標準的出臺給石化行業帶來了深刻的影響。其中,《水污染防治法》《大氣污染防治法》《固體廢物污染環境防治法》等法律都對各類污染物必須達標排放作了嚴格規定,特別是進一步明確了含油固體廢物屬于必須按照規定進行處理處置的危險廢物,含油廢物違法處置被納入刑法處罰。2012年,環保部還專門針對化工園區出臺了《關于加強化工園區環境保護工作的意見》,從園區規劃、環評制度、項目準入、環境管理和防控體系等方面提出要求。2015年4月16日,環保部和國家質監總局聯合《石油煉制工業污染物排放標準》(GB 31570―2015)和《石油化學工業污染物排放標準》(GB 31571―2015)兩項石油化工污染物排放標準,對石油化工各類污染物規定了較以前更為嚴格的約束性指標。2014年,環保部《石化行業揮發性有機物綜合整治方案》,VOCs作為PM2.5的重要前體污染物,首次納入“十三五”污染物總量控制指標。
近年來,浙江省和舟山市配合國家的法律法規,也相繼出臺了一系列地方環境保護法規和標準。為了滿足國家和地方政府關于污染物全面、穩定達標排放的環保要求,無論是石化新建項目還是現有工程,必然要求石油化工企業大力推行清潔生產,研究和開發環境友好生產工藝和節能環保技術,進一步規范環保管理,研究并解決污染治理技術的難題,從而大幅度提高石化“三廢”(廢氣、廢水、固體廢棄物)的治理技術水平和污染物穩定達標的可靠性。
(三)公眾參與意識逐漸增強,輿論監督壓力不斷增大
隨著生活水平和國民素質的不斷提高,公眾參與環保監督的意識在逐漸增強,政府也鼓勵公眾和非政府組織機構參與環保監督,石油化工企業一切生產經營活動及其可能引起的環境問題都在公眾和社會輿論的監督之下。前幾年舟山市某石化企業發生的環境污染事件引起民眾的擔憂和上訪,就是一個典型的例子。新修訂的《環境保護法》于2015年1月1日起施行,其中規定重點排污單位對其主要污染物的超標排放情況,以及防治污染設施的建設和運行情況,都應當如實向社會公開,并規定了其相應的法律責任。這就要求石化企業必須努力提高綠色節能環保技術和環境管理水平,切實把環境保護納入企業發展戰略中優先考慮,全面履行好企業的經濟責任、政治責任和社會責任。
二、舟山市石化行業綠色環保技術需求分析
通過對舟山市石化行業現狀分析,考慮國家有關政策法規標準和污染減排約束性指標要求,結合國內外綠色石油化工生產技術的新進展,舟山市石化行業在綠色環保技術的需求主要包括以下幾個方面。
(一)綠色生態石化基地建設
石化基地生態綠色化發展模式與機制,石化基地產業鏈規劃與招商,多目標綠色評價體系及化工生態園區設計規范與標準,石化基地環保技術開發創新體系,節能減排與清潔生產技術服務產業運行機制,石化基地建設對海島海洋生態和周邊海域潮流的影響。
(二)清潔生產技術
制備新穎綠色原材,以替換石油化工生產中慣用的氫氰酸、光氣等劇毒原材[3];采用計算機信息技術和化工過程集成技術,降低水耗、能耗;化工裝置的大型化、微型化、集成化和智能化,有利于節能減排,提高效率;開發環保高效的優良催化技術,防止設備腐蝕,減少廢物和環境污染;開發特殊狀態的反應體系和超常規狀態的反應技術,提高反應效率,節約石化資源;生物質能、頁巖氣、煤層氣等新能源在化工領域中的應用 [4]。
(三)污染防控與節能減排技術
海洋環境下石化廢水、廢氣、廢渣等污染擴散分析,基于小波神經網絡的“三廢”污染監控技術體系研究,石化基地污染物總量控制技術,集成化石化廢氣凈化及資源化利用技術,石化基地二氧化碳排放總量控制技術,石化基地惡臭污染防治技術,石化基地VOCs排放控制技術,節水型污泥處理技術、特種石化廢水處理技術集成及廢水深度處理回用技術應用與示范;石化基地凈化水回用技術,石化基地固體廢物綜合利用技術,儲運油泥資源化利用,石化基地地下水、土壤污染監控及修復技術。
(四)石化環境監測與安全應急體系
環境事件危險源識別技術,石化基地污染物排放監測體系,海島環境下綠色石化集聚區運行安全關鍵技術,石化基地近岸海域污染監測體系,污染排放濃度超標和生態環境安全預警機制,海島環境下石化基地安全環保應急體系,石化基地HSE管理體系。
(五)其他技術需求
環境標準與信息化技術,智慧石化基地軟硬件技術體系,石化基地輿情引導與社會責任關懷建設等。
三、 Y束語
像舟山這樣的海島地區,如何做好發展和環境“雙贏”的文章,是極其重要而且迫在眉睫的課題。開發和使用環境友好石化生產工藝和節能環保技術,是解決石化行業發展帶來的環境問題的根本出路。另一方面,隨著經濟與技術的全球化,我國石化工業在國際上也面臨著產品和工藝技術的激烈競爭,為了迎接這種技術和產品競爭的嚴峻挑戰,跟上國際上重視環境保護的趨勢,也需要發展自己的環境友好的綠色石化技術和優質產品。因此需要認真研究產業政策和環境排放標準,加強環境友好石化生產工藝與節能環保技術攻關,大力推進石化產業升級,全面發展綠色環保技術,實現清潔化生產和循環經濟。只有這樣,才能實現石化產業與自然的和諧發展,使石化行業真正成為舟山經濟發展的引擎和龍頭,為區域經濟發展注入強大的動力。
參考文獻:
[1] 王柳柱,朱望遠,夏楓峰.基于ArcGIS的舟山近岸海域營養鹽空間分布研究[J].浙江海洋學院學報:自然科學版,2014,33(02):115- 119.
[2] 于聰聰,諸金義,錢榮清,等.油庫含油污水處理分析研究[J].科技傳播,2010,(18):63- 64.
智慧農業建設需求分析范文6
經過兩年的調研與初步合作,我系與安居寶數碼科技有限公司雙方簽訂了共建“安居寶物聯網應用技術實踐教育中心”的校外實訓基地的協議。按照雙方簽訂的建設方案,我系物聯網應用技術、電氣自動化等相關專業的學生每年在第四學期公司介入共同培養,開設相關符合崗位能力要求的課程,第五學期到公司生產見習。該公司主要以社區安防技術研發為核心,集樓宇對講、智能家居、云停車場、云監控、安防專用線纜等為一體,充分利用技術關聯的優勢,開發出智慧社區相配套的系列產品,成為國內配套最齊全的社區安防及智能家居系統集成供應商。
根據頂崗實習職業崗位(群)的知識、能力和素質要求,采取企業生產與學生教育教學相結合:把物聯網應用技術中相關產品生產制作、產品檢測、物聯網工程方案設計與投標、智能停車場產品工程安裝與調試、產品銷售與售后服務等多個職業崗位工作過程融入到基本型實訓、生產性實訓、頂崗實習三個實訓環節中,使學生在各個車間課堂中實現多崗位輪換。下面將從建設思路、內涵建設及師資隊伍建設三個方面與大家分享我們校企產教融合校外實踐教學基地建設的經驗。
1 校外實踐教學基地建設的思路
通過實訓基地的建設,使學生在實訓基地就可以感受真實的生產環境、真實的生產任務、真實的企業管理和市場化的評價標準,從而能夠滿足實際操作技能培訓和職業素養熏陶的基本要求,體現理論與實踐、教與做的統一,實現提升職業技能、培養職業道德的實踐教學目標。
結合辦學理念和專業人才培養目標,邀請實訓基地企業參與,企業共同制定建設方案,共同制定實踐教育的教學目標和培養方案,共同組織實施實踐教育的培養過程,共同評價實踐教育的培養質量。經過兩年的努力,建立一個技術先進,功能多樣,管理科學創新,設備配置合理,反映當前物聯網技術發展主流的,集教學、科研、生產、服務、培訓為一體的物聯網技術實踐基地。建設時,兼顧我院電子信息技術專業、電氣自動化專業的特點,建成既能滿足物聯網應用技術專業的學生實訓要求,又能符合我院其他相近專業的學生實訓要求的綜合性實訓基地。同時,醞釀對其他高校開放共享的實訓基地建設模式,以提高實訓基地的利用率及與其他高校的資源整合。
2 校外實踐基地內涵建設
(1)探索并初步構建“認知+專業+頂崗”實踐教學體系和“產教融合、資源共享”的企業實習機制。
由于物聯網產業是新興專業,目前各高職院校實訓條件普遍難以滿足教學需要。因此加強與合作企業聯系,將部分校內難以開展的實踐教學項目轉移到對口的合作企業開展是解決問題的一個有效途徑。物聯網應用技術專業與廣東安居寶公司合作建立了校級“安居寶物聯網應用技術實踐教育中心”和“廣東安居寶物聯網應用技術專業大學生校外實踐教學基地”,依托學校和企業兩個平臺,以工作任務、項目為學習載體,把“安居寶廠中校”等實踐教學基地的“物聯網系統需求分析”、“物聯網系統方案撰寫”、“系統硬件設備采購”、“物聯網應用系統開發”、“物聯網應用系統安裝、調試”、“物聯網應用系統維護”和“物聯網應用系統推廣”等多個職業崗位工作過程融入到基本型實訓、生產性實訓、頂崗實習三個實訓環節中,使學生在各個車間課堂中實現多崗位輪換。
(2)構建“融就業核心競爭力與崗位適應能力為一體”的課程體系和課程標準。通過調研引入權威企業崗位標準,螺旋上升漸進式設計專業核心學習領域課程,設計基于工作過程的課程體系。校企合作制定《物聯網應用技術專業頂崗實習標準》。
(3)開發優質核心課程和網絡課程。積極與行業企業合作開發課程,根據技術領域和崗位的任職要求,參照相關職業資格標準,改革教學內容、教學方法和評價方式,遴選開展5門優質核心課程進行建設,并在專業和與行業企業推廣應用。
3 基地師資隊伍建設
抓住“創新強校工程”校外實習基地建設和“物聯網應用技術院級重點建設專業”建設的雙重契機,按照院級優秀教學團隊的評價標準,建設一支由來自學院的專任教師和行業、企業專家共同組成的,具有良好職業操守、理論水平高、教學能力強、專業實踐技能熟練、創新能力和社會服務能力強的教師隊伍,以適應實踐教學基地教師的“示范性”和“技能型”的復合要求。學院把兼職教師培養納入學院教師培養規劃,開展專任教師與兼職教師交流活動,制定《廣東水利電力職業技術學院專兼職教師結對互助合作管理辦法》等辦法,促進專兼教師“一幫一”雙向互助,有計劃地培養兼職教師的教學能力;開展兼職教師校園行活動,增強兼職教師對職業教育的認同感;支持兼職教師與專職教師合作開發課程和制定課程標準;保障兼職教師待遇,調動兼職教師的積極性。引導企業兼職教師進行教育學、普通話、教育心理學等方面的教育理論知識學習,使他們取得教師資格證,建設期內培養3-5名兼職老師。完善學院教師下企業實踐與服務實施辦法,制定《校企崗位互換交流實施細則》、《教師工學結合績效考核辦法》等實施細則,有效導入績效考核、薪酬、激勵體系,激發教師下企業的積極性、主動性,使專任教師“下得企業”。
“實踐基地”的指導教師隊伍,由校方物聯網應用技術專業教師和企方專業技術人員、管理人員共同組成。“實踐基地”既要調動指導教師積極性,又要為他們提供學習培訓和參加實踐的機會。
(1)建立校企實踐指導教師素質能力的提升發展機制。學校專業教師通過“實踐基地”平臺,為企業提供智力和人力的支持,直接⒂肫笠倒芾懟⒖蒲?、愉N、服務等活動,及時掌握企業最新技術,增強了生產實踐和科研能力,同時又能把生產實踐緊密融入教學過程中。企業的專業技術人員和管理人員通過“實踐基地”平臺,指導學生的具體實踐工作,培養企業專業技術人員和管理人員的實踐教學工作能力。
(2) 建立校企實踐指導教師的激勵機制,培養實習指導教師的職業興趣,提高他們對教育工作的認識,解決工作態度和認識傾向問題。學院與對口企業簽訂崗位協議書,企業選派符合學院兼職教師資格, 具有影響力的專家、一線技術人員和能工巧匠擔任專業帶頭人和兼職教師。按照人事制度改革政策,支付工作報酬。
(3)“一師雙崗”打造教、做雙優的基地教師隊伍要求和鼓勵專任教師到企業與專業核心課程、核心能力相關的技術崗位上“鍛煉”,每期實踐“鍛煉”時間應累計不少于一個月,每五年必須累計不少于5個月。這樣即可使專任教師獲得了企業一線實踐經驗,又可為企業提供優秀的智力支持。同時,依托骨干校建設中的“校企聯絡工作站”等機制,要求基地的兼職教師必須有承擔校內一門以上理論或實踐課程的教學經歷,以便合理制定教學計劃、選取教學方式。
(4) “教產結合”提升基地教師的社會服務能力鼓勵基地教師充分發揮教學和項目研發中的經驗和智力等多重優勢,主動服務于行業、企業乃至區域產業經濟經發展和建設。包括:開展企業員工崗前、職后、轉崗培訓;進行技能鑒定和資格認證;區域或行業的技術創新、技術開發提供智力支持;舉辦科技講座等,進一步提升基地教師的社會服務能力。
(5)通過二年建設,使“實踐基地”的指導教師人數在現有基地上增加20%,培養2名以上具有較高學術造詣和較強專業實踐能力的實踐指導教師,提升整體隊伍業務能力與職業素養。努力建設一支數量充足、結構合理、素質良好、勇于擔當的師資隊伍。
校外實踐基地的建設,將以服務企業、提升技能、促進就業為宗旨,開展全方位、深層次、多形式的校企合作,建立健全專業層面校企合作辦學機制和專業服務產業能力不斷提升的螺旋循環機制,形成行企校共建專業、校企合作育人、專業建設反哺產業的良性循環和可持續發展格局。
項目來源:1.廣東省教育教學成果獎培育項目-高職物聯網應用技術特色專業建設研究與實踐
2.廣東省高等職業教育教學改革項目-高職提升電氣自動化技術專業服務產業發展能力的實踐研究。
參考文獻
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