公務(wù)員期刊網(wǎng) 精選范文 智慧農(nóng)業(yè)工作原理范文

智慧農(nóng)業(yè)工作原理精選(九篇)

前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的智慧農(nóng)業(yè)工作原理主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。

智慧農(nóng)業(yè)工作原理

第1篇:智慧農(nóng)業(yè)工作原理范文

[關(guān)鍵詞]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);實(shí)訓(xùn)教學(xué);職業(yè)能力;專業(yè)建設(shè)

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.02.113

高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)建設(shè)自從2011年開(kāi)始在全國(guó)迅速展開(kāi),經(jīng)過(guò)近幾年的快速建設(shè)初步形成了一定的規(guī)模,積累了一定的經(jīng)驗(yàn),但是由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一項(xiàng)綜合性技術(shù),涉及計(jì)算機(jī)、通信、電子和軟件等多方面技術(shù)之大成,要真正建設(shè)好高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)還有較大差距,特別是高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)建設(shè)還有待進(jìn)一步加強(qiáng)研究與深化。

高職教育是培養(yǎng)面向社會(huì)各行各業(yè)生產(chǎn)第一線的高素質(zhì)技術(shù)技能型專業(yè)人才的高等職業(yè)教育,它的根本任務(wù)是培育學(xué)生良好的職業(yè)能力與可持續(xù)發(fā)展能力。職業(yè)化能力的培育是高職學(xué)生的重中之重,也是區(qū)別于應(yīng)用型、研究型人才的顯著標(biāo)志,職業(yè)能力的培養(yǎng)要靠高職院校實(shí)訓(xùn)教學(xué)來(lái)保障和實(shí)現(xiàn),只有建設(shè)規(guī)劃好物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系才能完成高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生的職業(yè)能力與可持續(xù)發(fā)展能力的修成。隨著國(guó)家“互聯(lián)網(wǎng)+”、“工業(yè)4.0”等理念的提出與深化,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛,如智慧農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能交通、智慧城市、智能家居和智能物流等,根據(jù)國(guó)家“十二五”戰(zhàn)略規(guī)劃結(jié)合地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點(diǎn),以智慧農(nóng)業(yè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)作為高職物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)訓(xùn)切入點(diǎn),基于“認(rèn)知―技術(shù)技能―系統(tǒng)體驗(yàn)” 路徑來(lái)研究并實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué),培養(yǎng)主要面向農(nóng)業(yè)與環(huán)境行業(yè)的具有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安裝調(diào)試、工程規(guī)劃與實(shí)施、系統(tǒng)服務(wù)與技術(shù)支持為主的高素質(zhì)技術(shù)技能型物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才。

1專業(yè)課程與實(shí)訓(xùn)教學(xué)

1.1專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

高職院校是為國(guó)家培養(yǎng)技術(shù)技能型人才的高等學(xué)校。其培養(yǎng)的人才除了要有一定的理論基礎(chǔ)知識(shí),重點(diǎn)是要培養(yǎng)學(xué)生具有較強(qiáng)的專業(yè)實(shí)踐操作能力和崗位就業(yè)適應(yīng)能力,這就要求高職院校通過(guò)工學(xué)結(jié)合辦學(xué)模式,強(qiáng)化以職業(yè)能力為目標(biāo)的實(shí)訓(xùn)教學(xué),最終實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是為培養(yǎng)德、智、體、美等全面發(fā)展,面向物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),服務(wù)區(qū)域與地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,具有較好的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、較強(qiáng)的實(shí)踐能力、良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,可持續(xù)發(fā)展與創(chuàng)新能力,掌握物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù),從事物聯(lián)網(wǎng)工程項(xiàng)目的規(guī)劃與施工管理、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安裝與調(diào)試、物聯(lián)網(wǎng)維護(hù)與管理、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備營(yíng)銷與技術(shù)支持,成為具備良好文化素養(yǎng)、職業(yè)道德和綜合職業(yè)能力的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才。

1.2專業(yè)課程體系

從職業(yè)崗位能力需要出發(fā)來(lái)分析物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的課程體系。以“崗位―能力―課程”的思路來(lái)構(gòu)建課程體系和課程內(nèi)容,在滿足一定理論知識(shí)需要的前提下強(qiáng)化實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容建設(shè),努力做到“教學(xué)做一體化”教學(xué)過(guò)程中理論與實(shí)踐的相互促進(jìn)和融合,最終使實(shí)踐教學(xué)來(lái)內(nèi)化學(xué)生的理論知識(shí),為拓寬高職學(xué)生的成長(zhǎng)空間打下基礎(chǔ)。為此,設(shè)置了一定數(shù)量的通識(shí)教學(xué)課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程,如高等數(shù)學(xué)、英語(yǔ)、高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論等。專業(yè)課程的設(shè)置更加體現(xiàn)職業(yè)崗位的特點(diǎn)要求,以智能農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)為系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)出發(fā),圍繞這兩大領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用展開(kāi),開(kāi)設(shè)了一些有特色的專業(yè)課與實(shí)訓(xùn)課。如RFID技術(shù)與應(yīng)用、無(wú)線傳感器組網(wǎng)技術(shù)、農(nóng)業(yè)食品溯源應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)、城市環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)等課程。課程設(shè)置如下表所示。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)課程表

公共素養(yǎng)課程

思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、思想和中國(guó)特色社會(huì)主義理論體系概論、形勢(shì)與政策、軍事理論教育、職業(yè)發(fā)展與就業(yè)指導(dǎo)、大學(xué)英語(yǔ)、大學(xué)語(yǔ)文、高等數(shù)學(xué)(理)、大學(xué)生心理健康教育、體育

專業(yè)支撐課程

計(jì)算機(jī)組裝與系統(tǒng)維護(hù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)、電工電子技術(shù)基礎(chǔ)、高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置技術(shù)

專業(yè)核心課程

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、RFID技術(shù)與應(yīng)用、傳感器原理與應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)、物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計(jì)與實(shí)施

專業(yè)拓展課程

綜合布線技術(shù)、移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)、嵌入式系統(tǒng)與應(yīng)用

1.3實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系

高職教學(xué)的根本就是培養(yǎng)學(xué)生具備良好的職業(yè)崗位就業(yè)能力,它的特點(diǎn)是突出職業(yè)能力所要求的實(shí)訓(xùn)實(shí)踐教學(xué),完備的實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系主要由三部分組成,包括專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)、校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)、校外實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)。在設(shè)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)時(shí),以知識(shí)與技能漸進(jìn)式提高出發(fā),按照“認(rèn)知―技術(shù)技能―系統(tǒng)體驗(yàn)” 路徑展開(kāi),“認(rèn)知”主要是強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性和啟蒙性實(shí)訓(xùn),“技術(shù)技能”主要側(cè)重專業(yè)核心課程的配套實(shí)訓(xùn),“系統(tǒng)體驗(yàn)”主要是對(duì)前面實(shí)訓(xùn)成果的系統(tǒng)綜合和應(yīng)用,更加貼近物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)可以分為三個(gè)主要階段:技術(shù)基礎(chǔ)與專業(yè)認(rèn)知實(shí)訓(xùn)、專業(yè)技能實(shí)訓(xùn)和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)。校內(nèi)校外實(shí)訓(xùn)的有效結(jié)合來(lái)強(qiáng)化物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生的技術(shù)技能和崗位適應(yīng)能力。校外實(shí)訓(xùn)基地主要解決學(xué)生的崗位適用能力,校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室主要完成學(xué)生的專業(yè)技能的實(shí)操和理論知識(shí)的內(nèi)化。

2基礎(chǔ)性實(shí)訓(xùn)

俗話說(shuō)得好,基礎(chǔ)不牢地動(dòng)山搖。這說(shuō)明基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)與掌握是何等的重要。高職實(shí)訓(xùn)也是同一個(gè)道理,也要從基礎(chǔ)性實(shí)訓(xùn)抓起。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)性實(shí)訓(xùn)可以分成兩個(gè)層面:專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)和專業(yè)認(rèn)知實(shí)訓(xùn)。

2.1專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)

專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)一般是指電子信息大類學(xué)生應(yīng)具備的一些面向職業(yè)崗位的通用型技能實(shí)訓(xùn)。如計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)應(yīng)用、高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)等實(shí)訓(xùn),采用“教學(xué)做一體化”教學(xué)模式下,通過(guò)這幾門課的實(shí)訓(xùn)讓學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)硬件和編程知識(shí)有一定深入的了解與掌握,為后面的進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)應(yīng)用和計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)這兩項(xiàng)實(shí)訓(xùn)主要讓學(xué)生了解和認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本工作原理,熟悉應(yīng)用辦公軟件如Office,掌握對(duì)各型計(jì)算機(jī)的硬件拆裝和維修,訓(xùn)練高職學(xué)生使用計(jì)算機(jī)的基本技能。高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)主要讓學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言有一個(gè)基礎(chǔ)性的學(xué)習(xí)掌握,為下一步技術(shù)技能的實(shí)訓(xùn)打下基礎(chǔ),如C語(yǔ)言學(xué)習(xí)。

2.2專業(yè)認(rèn)知實(shí)訓(xùn)

專業(yè)認(rèn)知實(shí)訓(xùn)是開(kāi)啟對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用大門的起初環(huán)節(jié),目的是讓物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)知識(shí)、相關(guān)設(shè)備、相關(guān)領(lǐng)域和相關(guān)應(yīng)用有一個(gè)認(rèn)識(shí),拓寬學(xué)生的眼界,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣,為專業(yè)技能實(shí)訓(xùn)起到承上啟下的作用。由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涉及學(xué)科門類較多,職業(yè)面向行業(yè)應(yīng)用面廣,因此不可能面面俱到,只能依據(jù)專業(yè)培養(yǎng)定位來(lái)開(kāi)設(shè)認(rèn)知實(shí)訓(xùn)。針對(duì)面向農(nóng)業(yè)與環(huán)境應(yīng)用的特點(diǎn),專業(yè)認(rèn)知實(shí)訓(xùn)突出了電子技術(shù)基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的學(xué)習(xí),通過(guò)系統(tǒng)仿真和實(shí)際電路的調(diào)試,讓學(xué)生對(duì)基本的模擬、數(shù)字電路、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用有個(gè)較好認(rèn)知;通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論課程相關(guān)的實(shí)訓(xùn)讓學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)涉及的多類技術(shù)要素,了解物聯(lián)網(wǎng)三層體系結(jié)構(gòu)及相關(guān)的感知、傳輸和信息處理與控制技術(shù),在認(rèn)知實(shí)訓(xùn)中強(qiáng)調(diào)以感觀了解為重點(diǎn),知識(shí)普及為重心,宜采用多種教學(xué)形式開(kāi)展,如網(wǎng)上查閱、實(shí)地參觀、現(xiàn)場(chǎng)交流與訪談等。

3職業(yè)技能實(shí)訓(xùn)

職業(yè)技能是高職學(xué)生面向社會(huì)就業(yè)之根本,也是體現(xiàn)現(xiàn)代高職教育之重心所在。高職教育的質(zhì)量與特色大多體現(xiàn)在學(xué)生技能素質(zhì)的培養(yǎng)上。從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)層面來(lái)分析,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用主要包括三個(gè)層面:感知技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)和信息智能處理與控制技術(shù),因此,我們結(jié)合面向農(nóng)業(yè)與環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用從三層結(jié)構(gòu)來(lái)組織物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技能實(shí)訓(xùn)。

3.1感知技能實(shí)訓(xùn)

感知技術(shù)主要是解決信息的獲取,為最終的行業(yè)應(yīng)用提供信息與數(shù)據(jù)。它包括多方面的信息獲取技術(shù),如各型傳感器、RFID系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、條碼等十分廣泛。以農(nóng)業(yè)與環(huán)境行業(yè)的應(yīng)用為例,主要采用的也是前面所說(shuō)的四大類設(shè)備,為此要建立感知技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室,結(jié)合專業(yè)核心課程進(jìn)行傳感器、RFID等方面應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn),讓學(xué)生了解各類型傳感器和RFID系統(tǒng)應(yīng)用技能。傳感器方面:如溫濕度傳感器、pH值傳感器、CO傳感器的實(shí)物及其如何使用,通過(guò)實(shí)際操作演示掌握其基本原理、性能和使用方式。RFID設(shè)備方面:如各型電子標(biāo)簽、天線、閱讀器等。通過(guò)RFID原理實(shí)訓(xùn)臺(tái),讓學(xué)生掌握各型電子標(biāo)簽的使用情況和基本工作原理,理解各頻段RFID系統(tǒng)的適用范圍,以電子標(biāo)簽信息識(shí)別讀寫實(shí)訓(xùn)讓學(xué)生對(duì)各類技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有一提高認(rèn)識(shí)與消化。另外,也要適當(dāng)增加控制方面的實(shí)訓(xùn),如智能農(nóng)業(yè)方面的調(diào)節(jié)光照和控制水源和通風(fēng)等。

3.2信息傳輸技能實(shí)訓(xùn)

網(wǎng)絡(luò)傳輸是信息高速公路,負(fù)責(zé)把由前端感知設(shè)備獲得的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確上傳到云端。這部分主要分為兩個(gè)方面:一是近距離無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸,二是遠(yuǎn)程高速網(wǎng)絡(luò)傳輸。近距離無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸一般采用Zigbee、WiFi和藍(lán)牙技術(shù),主要用來(lái)解決如各類傳感器的信息匯集和集中轉(zhuǎn)發(fā)上傳到遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)上。重點(diǎn)是實(shí)訓(xùn)無(wú)線傳感網(wǎng)(Zigbee網(wǎng)絡(luò))的組網(wǎng)與使用,讓學(xué)生了解與掌握無(wú)線傳感網(wǎng)的基本組成、相關(guān)設(shè)備與工作原理,通過(guò)如節(jié)點(diǎn)之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信、無(wú)線SOC端口控制與傳輸來(lái)強(qiáng)化對(duì)無(wú)線傳感網(wǎng)的使用。另外,結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)訓(xùn)來(lái)強(qiáng)化學(xué)生對(duì)局域網(wǎng)、寬帶廣域網(wǎng)的應(yīng)用以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理。

3.3信息處理技能實(shí)訓(xùn)

在物聯(lián)網(wǎng)三層體系結(jié)構(gòu)中,最后一層是信息管理與應(yīng)用(簡(jiǎn)稱應(yīng)用層)。應(yīng)用層主要是完成經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸層上傳到云端數(shù)據(jù)的接收、過(guò)濾與存儲(chǔ),然后結(jié)合行業(yè)應(yīng)用進(jìn)行控制與管理。主要涉及專業(yè)課程有數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用基礎(chǔ)、高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)等一些相關(guān)軟件應(yīng)用方面?;谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)離不開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)管理和前后臺(tái)應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā),針對(duì)高職學(xué)生的特點(diǎn),適當(dāng)強(qiáng)化數(shù)據(jù)庫(kù)(如MSSQL)應(yīng)用知識(shí)的掌握和實(shí)際應(yīng)用,對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本操作與使用管理有一定程度的了解。隨著移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)的迅速發(fā)展,移動(dòng)終端在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用中已十分普及,目前移動(dòng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)主要基于IOS和Android兩大系統(tǒng),基于Android移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)已占據(jù)主流,為此結(jié)合移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)課程建設(shè)移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)訓(xùn)室,在學(xué)習(xí)了Java語(yǔ)言后,通過(guò)“教學(xué)做”來(lái)培養(yǎng)學(xué)生開(kāi)發(fā)小型App的能力。

4系統(tǒng)性實(shí)訓(xùn)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的顯著特點(diǎn)是集多專業(yè)之大成,涉及專業(yè)知識(shí)面廣,容易給學(xué)生產(chǎn)生知識(shí)混雜和難學(xué)的印象,那么如何補(bǔ)救這一情況是專業(yè)教學(xué)研究的一大課題,為此,基于“認(rèn)知―技術(shù)技能―系統(tǒng)體驗(yàn)” 路徑的理念,特別強(qiáng)化與設(shè)置了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)。

4.1智能農(nóng)業(yè)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用如火如荼,“民以食為天,食以安為先”,食品安全至關(guān)重要,農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量管理特別是食品溯源系統(tǒng)已日益成熟。將農(nóng)產(chǎn)品種(養(yǎng))植、運(yùn)輸、加工和流通的信息相關(guān)聯(lián),形成完整的信息追溯鏈來(lái)確保農(nóng)產(chǎn)品的安全性。整個(gè)系統(tǒng)涉及溯源標(biāo)識(shí)技術(shù)、監(jiān)裝技術(shù)、物流監(jiān)控技術(shù)和數(shù)據(jù)采集與查詢技術(shù)。溯源系統(tǒng)以RFID、條碼技術(shù)的應(yīng)用為基礎(chǔ),是一典型的物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用系統(tǒng)。這一實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)基本涵蓋了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)所學(xué)的大部分專業(yè)知識(shí),通過(guò)溯源系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)體驗(yàn)把原本分散的技術(shù)串聯(lián)起來(lái),強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識(shí)的理解和興趣,特別是強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)RFID技術(shù)應(yīng)用的認(rèn)識(shí)。實(shí)訓(xùn)的主要內(nèi)容有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的搭建、服務(wù)器安裝與調(diào)試、電子標(biāo)簽制作與識(shí)讀、數(shù)據(jù)庫(kù)管理與應(yīng)用、PDA安裝與調(diào)試和APP應(yīng)用開(kāi)發(fā)等。

4.2環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)訓(xùn)

基于無(wú)線傳感網(wǎng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)訓(xùn)是以傳感器與無(wú)線傳感網(wǎng)組建與應(yīng)用開(kāi)發(fā)為重點(diǎn)的專業(yè)實(shí)訓(xùn),通過(guò)此實(shí)訓(xùn)讓學(xué)生達(dá)到對(duì)無(wú)線傳感網(wǎng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì),設(shè)備選型,傳感網(wǎng)組網(wǎng)及Zigbee協(xié)議的應(yīng)用開(kāi)發(fā)有一定程度深化,實(shí)訓(xùn)重點(diǎn)要讓學(xué)生樹(shù)立起系統(tǒng)性的理念。下圖是物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)訓(xùn)室功能總體框圖。

環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)包含三種數(shù)傳模式(WiFi、Zigbee、有線)環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器,形成一套覆蓋三個(gè)層次的物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺(tái)。同時(shí),其他內(nèi)置WiFi模塊的各種手持設(shè)備(筆記本電腦、手機(jī)等)也能無(wú)線接入該實(shí)驗(yàn)平臺(tái),成為物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的一部分;師生教學(xué)、科研實(shí)踐開(kāi)發(fā)的其他感知模塊,通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)的WiFi設(shè)備服務(wù)器連接,也能輕易接入該實(shí)驗(yàn)平臺(tái),完成測(cè)試、驗(yàn)證。這些設(shè)備的靈活配置為學(xué)生提供了從數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)叫畔⑻幚磔^完整的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用模型。包含的實(shí)訓(xùn):網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)與無(wú)線信號(hào)測(cè)試、Zigbee協(xié)議棧應(yīng)用、Zigbee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建;IEEE 802.11協(xié)議介紹、接口程序代碼開(kāi)發(fā)、串口WiFi設(shè)備服務(wù)器設(shè)計(jì)、傳感器數(shù)據(jù)采集與查詢顯示等,重點(diǎn)是把從信息采集、傳輸和信息處理聯(lián)動(dòng)起來(lái),讓學(xué)生充分體會(huì)到一個(gè)真實(shí)的無(wú)線傳感網(wǎng)系統(tǒng)的體驗(yàn),更加貼近了以后的工作崗位,增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)信心。

5結(jié)論

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)是培養(yǎng)高職學(xué)生技術(shù)技能型人才的核心所在。實(shí)訓(xùn)教學(xué)必須以良好理念為先導(dǎo),緊密結(jié)合人才培養(yǎng)目標(biāo),構(gòu)建起符合學(xué)生就業(yè)崗位需要的實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系。本文以農(nóng)業(yè)與環(huán)境應(yīng)用為背景,從分析人才培養(yǎng)目出發(fā),基于“認(rèn)知―技術(shù)技能―系統(tǒng)體驗(yàn)” 路徑來(lái)研究并實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué),以知識(shí)與技能漸進(jìn)式提高構(gòu)建實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)境,通過(guò)近兩年的探索與實(shí)踐,取得了較好的效果。

參考文獻(xiàn):

[1]王風(fēng)茂.高職院校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)實(shí)訓(xùn)體系的構(gòu)建與實(shí)施[J].青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2012,25(6):49-52.

[2]鄒洪芬.高職院?!皩I(yè)對(duì)接園區(qū),科研反哺教學(xué)”的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)探索[J].職業(yè)技術(shù)教育,2014,35(26):12-14.

[3]張新.高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)建設(shè)探索與思考[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2014(5):80-82.

[4]劉雪梅.民辦高職院校實(shí)訓(xùn)體系的建構(gòu)和機(jī)制研究[J].職教論壇,2012(11):18-20.

第2篇:智慧農(nóng)業(yè)工作原理范文

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理

1系統(tǒng)硬件組成

本文設(shè)計(jì)的基于STR-30組成的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)如圖1所示.其中無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)電路以STC12C5A60S2單片機(jī)為控制核心,由多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成分布式無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò).網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)樞紐是本系統(tǒng)的匯聚節(jié)點(diǎn)(sink).無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)硬件電路結(jié)構(gòu)如圖2所示,其核心是微處理器.數(shù)據(jù)采集端配有溫度、濕度、光照、CO2、土壤水分以及pH值測(cè)量等傳感器組,還配有無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊、通信接口以及外部存儲(chǔ)器等.另外,系統(tǒng)還預(yù)留了重金屬檢測(cè)等傳感器接口(圖2中未標(biāo)出).每個(gè)節(jié)點(diǎn)的微處理器根據(jù)自帶傳感器模塊提供的數(shù)據(jù)時(shí)序,實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析處理、傳輸和接收遠(yuǎn)程控制信息.當(dāng)某一節(jié)點(diǎn)所帶傳感器檢測(cè)到的某參數(shù)指標(biāo)超標(biāo)時(shí),該節(jié)點(diǎn)將自動(dòng)發(fā)出告警信號(hào).

匯聚節(jié)點(diǎn)與PC機(jī)連接,可接收來(lái)自各節(jié)點(diǎn)的信息,能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并確定發(fā)出信息的節(jié)點(diǎn)所在的位置,將各傳感器的數(shù)據(jù)按照預(yù)定的協(xié)議發(fā)送到PC,由PC將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)和顯示,并根據(jù)接收到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與預(yù)置參數(shù)進(jìn)行比較以判斷被檢測(cè)區(qū)域作物的生長(zhǎng)環(huán)境是否達(dá)標(biāo),也可根據(jù)需要對(duì)某節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)或參數(shù)作相應(yīng)調(diào)整.此外,系統(tǒng)還可根據(jù)實(shí)際情況,自動(dòng)或人工對(duì)全部(或部分)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)指標(biāo)的修改,如夏天和冬天溫度不同.本系統(tǒng)還可加入自動(dòng)控制模塊,如自動(dòng)灌溉、控溫或排風(fēng)等模塊.

2無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊

本系統(tǒng)STR-30型微功耗無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊工作于ISM頻段,無(wú)需申請(qǐng)頻點(diǎn),具有多信道、多速率、傳輸距離遠(yuǎn)、高抗干擾能力和低誤碼率等優(yōu)點(diǎn).STR-30的引腳功能說(shuō)明如表1所示.

3傳感器模塊接口電路

各節(jié)點(diǎn)硬件電路如圖3所示.其中微處理器(STC1)是數(shù)據(jù)處理與I/O口的控制核心,主要接口與各傳感器通過(guò)串行通信接口(RS232)與無(wú)線通信模塊相連接,該接口也可用于調(diào)試及程序下載.本系統(tǒng)還預(yù)留了一定的I/O接口,以便擴(kuò)展其他傳感器或自動(dòng)控制模塊.系統(tǒng)中,空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器、CO2濃度傳感器等模塊的輸出量均為數(shù)字量,pH值數(shù)據(jù)為模擬量.

系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件由傳感器節(jié)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)程序、網(wǎng)絡(luò)路由驅(qū)動(dòng)程序以及PC通信、數(shù)據(jù)處理等程序組成.各節(jié)點(diǎn)傳感器采集的相關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線模塊STR-30與PC控制終端進(jìn)行通信,終端能及時(shí)準(zhǔn)確地處理并顯示各節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù),同時(shí)也能對(duì)各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)控制操作.

本文僅以傳感器節(jié)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)程序的軟件設(shè)計(jì)為例,其主程序流程如圖4所示.傳感器節(jié)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)程序主要完成數(shù)據(jù)的采集處理以及與PC終端進(jìn)行通信、工作狀態(tài)的調(diào)整等功能.系統(tǒng)接收終端(PC)數(shù)據(jù)處理及顯示界面的軟件設(shè)計(jì)是基于MFC開(kāi)發(fā)的.主要功能是通過(guò)驅(qū)動(dòng)匯聚節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)與各傳感器節(jié)點(diǎn)之間的全雙工無(wú)線電通信,接收、存儲(chǔ)、查詢、實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù),查看各節(jié)點(diǎn)傳感器的工作狀態(tài),設(shè)定各節(jié)點(diǎn)傳感器參數(shù)指標(biāo)以及當(dāng)某一節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)超標(biāo)時(shí)觸發(fā)告警等.

系統(tǒng)測(cè)試

系統(tǒng)測(cè)試主要包括下位機(jī)節(jié)點(diǎn)的測(cè)試和上位機(jī)控制終端的測(cè)試,其中下位機(jī)各節(jié)點(diǎn)的測(cè)試可以通過(guò)觀察上位機(jī)的數(shù)據(jù)直接知道.系統(tǒng)的調(diào)試主要是各傳感器模塊的調(diào)試以及上位機(jī)軟件的調(diào)試,上位機(jī)的測(cè)試主要是各功能模塊的測(cè)試.經(jīng)實(shí)地測(cè)試,節(jié)點(diǎn)間的通信距離在開(kāi)闊的視野范圍內(nèi)可達(dá)到600m左右,且能穩(wěn)定地收發(fā)數(shù)據(jù).系統(tǒng)上位機(jī)的界面效果圖如圖5所示. 設(shè)定各節(jié)點(diǎn)傳感器參數(shù)指標(biāo)、查看歷史記錄以及某一節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)超標(biāo)時(shí)的告警信息等實(shí)際測(cè)試結(jié)果圖拼接如圖6所示.各類數(shù)據(jù)都可以實(shí)時(shí)記錄在SQL數(shù)據(jù)庫(kù)中以便備查.

第3篇:智慧農(nóng)業(yè)工作原理范文

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);實(shí)驗(yàn)室建設(shè);傳感器;射頻識(shí)別

中圖分類號(hào):G482 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2016)11-0110-02

物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)、傳感器、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)連接起來(lái),進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)是集傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等多種學(xué)科的綜合應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)解決的是信息世界與物理世界的互聯(lián)互通。目前我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用領(lǐng)域包括智能家居、智能農(nóng)業(yè)、智能交通、智能工業(yè)、智能環(huán)保、智能醫(yī)療等。到目前為止國(guó)內(nèi)眾多高校申請(qǐng)和開(kāi)展了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的招生和教學(xué)工作。高校要想擔(dān)當(dāng)起新形勢(shì)下物聯(lián)網(wǎng)人才的培養(yǎng),建設(shè)一個(gè)設(shè)施齊全、技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室迫在眉睫。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院也于2015年招收了第一屆物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的本科學(xué)生。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)相對(duì)其它專業(yè)來(lái)說(shuō)更側(cè)重實(shí)踐性和應(yīng)用性,因此我們的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是我們整個(gè)學(xué)科建設(shè)中的重點(diǎn)工作。

1 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的原則

1.1 與本校的培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)原則

任何實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)都要與本校的培養(yǎng)目標(biāo)相一致,物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室也不例外。作為應(yīng)用型本科院校,主要培養(yǎng)的是應(yīng)用型人才,而非研究性人才,主要鍛煉學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的組網(wǎng)、調(diào)試、安裝、售后服務(wù)、技術(shù)支持,培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)維人才。因此學(xué)院實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)應(yīng)該以滿足基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)為主,旨在滿足培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

1.2 先進(jìn)性原則

物聯(lián)網(wǎng)是被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮,是一個(gè)前沿的技術(shù),因此實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)也應(yīng)遵循先進(jìn)性的原則,購(gòu)置新設(shè)備、采用新技術(shù)以滿足需求。

1.3 模塊化可擴(kuò)展原則

物聯(lián)網(wǎng)涉及到感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三個(gè)層次,每個(gè)層次都有各自的技術(shù),這些技術(shù)可以用模塊化的思想實(shí)現(xiàn),各模塊之間要遵循統(tǒng)一的電氣和數(shù)據(jù)接口,可以自由組合重構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)。

2 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)需求分析

2.1 物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的技術(shù)需求

從技術(shù)架構(gòu)上來(lái)看,物聯(lián)網(wǎng)可分為三層:感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。

感知層的作用相當(dāng)于人的眼耳鼻喉和皮膚等感知系統(tǒng),它是物聯(lián)網(wǎng)識(shí)別物體、采集信息的手段,其主要功能是識(shí)別物體、采集信息、數(shù)據(jù)匯聚等。感知層由各種傳感器、執(zhí)行器、短距離無(wú)線通信、數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)等構(gòu)成,包括:傳感器、二維碼掃描儀、RFID 標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、GPS 等感知終端;步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)、繼電器、電磁閥等各種執(zhí)行器;ZigBee、Wi-Fi、IPv6、藍(lán)牙等短距離無(wú)線通信節(jié)點(diǎn)及網(wǎng)關(guān)。

網(wǎng)絡(luò)層由各種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無(wú)線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務(wù)器和云計(jì)算平臺(tái)等組成,相當(dāng)于人的神經(jīng)中樞和大腦,負(fù)責(zé)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(包括人、組織和其他系統(tǒng))的接口,它與行業(yè)需求相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)各種物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用,例如智能電網(wǎng)、智能交通、智能家居等。

物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)設(shè)備需要滿足以上物聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)層次結(jié)構(gòu)中各個(gè)組部分的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的應(yīng)用需求

1)滿足物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)要求

實(shí)驗(yàn)室建成后需要滿足培養(yǎng)方案上開(kāi)設(shè)課程的相關(guān)實(shí)驗(yàn),這是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的基本要求。通過(guò)這些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生能夠更好地理解和掌握專業(yè)知識(shí)。

2)要滿足學(xué)生實(shí)訓(xùn)和參加大賽的要求

在學(xué)生完成多門專業(yè)技術(shù)課程學(xué)習(xí)后,可以開(kāi)展綜合實(shí)訓(xùn)課程,讓學(xué)生通過(guò)項(xiàng)目對(duì)前導(dǎo)課程的知識(shí)綜合應(yīng)用、融會(huì)貫通,完成知識(shí)到技能的轉(zhuǎn)化,知識(shí)點(diǎn)到知識(shí)體系的轉(zhuǎn)化。通過(guò)實(shí)訓(xùn)可以鍛煉學(xué)生的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的工程實(shí)踐能力,以便培養(yǎng)出更高水平的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生。

參加物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)計(jì)大賽是鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力的重要方法和手段,通過(guò)比賽提高學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的興趣和競(jìng)技能力,豐富教學(xué)內(nèi)容,活躍教學(xué)氣氛。

3)滿足學(xué)校教師物聯(lián)網(wǎng)科研

科研能力也是衡量一個(gè)專業(yè)建設(shè)的重要指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)室建成以后,教師可以利用實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展更多地實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,從而提升教師的科研能力。

3 建設(shè)的內(nèi)容

作為培養(yǎng)應(yīng)用型人才的學(xué)院,學(xué)院的應(yīng)該從培養(yǎng)目標(biāo)需求實(shí)際出發(fā),建立一個(gè)先進(jìn)的滿足教學(xué)、實(shí)訓(xùn)和科研的要求的綜合性的實(shí)驗(yàn)室。本實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、云服務(wù)平臺(tái)和智能化實(shí)驗(yàn)室,物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)驗(yàn)室組成結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

3.1 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

1)RFID綜合實(shí)驗(yàn)箱是針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的RFID教學(xué)實(shí)驗(yàn)而開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)。RFID技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù),因此有必要單獨(dú)設(shè)置購(gòu)買實(shí)驗(yàn)箱。實(shí)驗(yàn)箱可以包括各種頻段的RFID讀寫器開(kāi)發(fā)板、多種常見(jiàn)RFID標(biāo)簽、RFID應(yīng)用模塊、嵌入式系統(tǒng)、PC軟件系統(tǒng)。這五部分構(gòu)成完整的RFID體系,為學(xué)習(xí)RFID技術(shù)、了解RFID應(yīng)用、開(kāi)發(fā)RFID智能化設(shè)備提供了完整、優(yōu)質(zhì)的軟硬件平臺(tái)。RFID綜合實(shí)驗(yàn)箱能夠有效地幫助師生全面的了解無(wú)線射頻RFID,掌握RFID的組成結(jié)構(gòu)、運(yùn)行環(huán)境以及工作模式,熟悉天線工作原理,掌握RFID射頻信號(hào)解碼技術(shù)等。

2)物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)驗(yàn)箱

物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)驗(yàn)箱應(yīng)該能夠提供完整的、層次化的物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)體系,提供從處理器技術(shù)、無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)、嵌入式開(kāi)發(fā)、應(yīng)用層開(kāi)發(fā)與服務(wù)、到典型的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)驗(yàn)箱需要滿足以下三層的具體實(shí)驗(yàn)要求。

(1)傳感層:

微控制器應(yīng)用技術(shù):?jiǎn)纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用-C51系列、STM32的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用、M4系列。

傳感器技術(shù):常見(jiàn)傳感器原理、數(shù)據(jù)采集與處理、圖像采集。

RFID技術(shù)應(yīng)用:RFID原理、RFID頻段分析、RFID標(biāo)簽、二維碼、條形碼技術(shù)。

無(wú)線傳感網(wǎng)技術(shù):Zigbee、IPv6、藍(lán)牙、433M、WiFi、NFC移動(dòng)支付、RFID移動(dòng)支付。

物聯(lián)網(wǎng)與嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā):基于Cortex-A9,Linux開(kāi)發(fā)、Android開(kāi)發(fā)。

(2)網(wǎng)絡(luò)層:

網(wǎng)絡(luò)通信:局域網(wǎng)技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)、服務(wù)器。

移動(dòng)通信:GPRS通信、3G通信、4G通信、GPS、手機(jī)安卓編程。

數(shù)據(jù)庫(kù):數(shù)據(jù)庫(kù)編程、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)。

中間件:SDK、WebService開(kāi)發(fā)。

(3)應(yīng)用層:

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用:智能家居應(yīng)用開(kāi)發(fā)、智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)、智能交通應(yīng)用開(kāi)發(fā)、食品溯源應(yīng)用開(kāi)發(fā)、智能倉(cāng)儲(chǔ)應(yīng)用開(kāi)發(fā)等。

物聯(lián)網(wǎng)安全:無(wú)線傳感層通信加密、數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)通信加密、應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)通信加密等。

此外綜合實(shí)驗(yàn)箱要能夠支持多種協(xié)議,具有豐富的接口以便連接各種設(shè)備。支持網(wǎng)關(guān)、手機(jī)、云服務(wù)等多種管理服務(wù)平臺(tái),網(wǎng)關(guān)支持Android/linux操作系統(tǒng),運(yùn)行數(shù)據(jù)采集控制管理軟件。手機(jī)端采用Android系統(tǒng),可遠(yuǎn)程控制的數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)。云服務(wù)系統(tǒng)采用B/S架構(gòu),可遠(yuǎn)程登錄獲取傳感器數(shù)據(jù),并且提供開(kāi)放的API接口,基于這些API接口,用戶可以輕松的進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)

物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)是一套針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的海量數(shù)據(jù)服務(wù)、應(yīng)用快速開(kāi)發(fā)而設(shè)計(jì)的系統(tǒng),旨在提供一個(gè)開(kāi)放的物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái),使傳感器數(shù)據(jù)的接入、存儲(chǔ)和展現(xiàn)變得輕松簡(jiǎn)單,通過(guò)幾步簡(jiǎn)單操作就可以完成物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的快速開(kāi)發(fā)。

真正的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),其數(shù)據(jù)必然是海量的,必須通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)存儲(chǔ)、分析。系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)展示也是必須基于云端的,可全球范圍內(nèi)隨時(shí)訪問(wèn)和操作。

物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)可以為老師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供統(tǒng)一的在線化管理平臺(tái),提供靈活的用戶管理和權(quán)限控制機(jī)制,同時(shí)支持大規(guī)模并發(fā)訪問(wèn)。因此,整個(gè)學(xué)院的所有學(xué)生,可同時(shí)接入平臺(tái)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。老師可隨時(shí)上線檢查學(xué)生實(shí)驗(yàn)作業(yè)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)成果,為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。

物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)為學(xué)生提供在線、支持團(tuán)體合作的實(shí)驗(yàn)及項(xiàng)目設(shè)計(jì)平臺(tái)??蔀槊课粚W(xué)生分配一個(gè)登陸賬號(hào),實(shí)驗(yàn)結(jié)果、數(shù)據(jù)、項(xiàng)目工程相互獨(dú)立,學(xué)生可在課堂之外延續(xù)實(shí)驗(yàn)。同時(shí),支持項(xiàng)目協(xié)作,多個(gè)學(xué)生可團(tuán)隊(duì)合作,共同完成物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.3 實(shí)驗(yàn)室智能化建設(shè)

為了讓學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用有更加深刻的認(rèn)識(shí),在建設(shè)的時(shí)候需要對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行智慧化改造,讓學(xué)生上課的同時(shí)不僅可以體會(huì)到智能家居帶來(lái)的舒適感還能學(xué)習(xí)智能家居的構(gòu)造與設(shè)計(jì)。集傳感器技術(shù)、嵌入式開(kāi)發(fā)、綜合布線、網(wǎng)絡(luò)通信、自動(dòng)控制等技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)備、設(shè)施集成,從而構(gòu)建的一個(gè)智能、節(jié)能的智能家居實(shí)訓(xùn)環(huán)境。

智能家居應(yīng)用系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)燈光、窗簾、家電、環(huán)境監(jiān)測(cè)、安防、攝像頭等的檢測(cè)控制,可個(gè)性化定制居家、外出、看書、休閑、娛樂(lè)等情景模式,一鍵實(shí)現(xiàn)。并支持連接互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)手機(jī)、電腦上網(wǎng)的遠(yuǎn)程控制。

物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室的建立能夠讓學(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(shí)踐相結(jié)合,提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力??梢耘囵B(yǎng)學(xué)生合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)、具備扎實(shí)的電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感器和無(wú)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(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信理論、信息處理、計(jì)算機(jī)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(jì)等專門知識(shí)和技能,并且具備在本專業(yè)領(lǐng)域跟蹤新理論、新知識(shí)、新技術(shù)的能力以及較強(qiáng)的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

參考文獻(xiàn):

[1] 陳景賢, 陳志生. 高校物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與應(yīng)用[J]. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索, 2013(8).

[2] 林莉, 陳麗麗. 高校物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃[J]. 長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào), 2012(4).

第4篇:智慧農(nóng)業(yè)工作原理范文

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);社會(huì)消防;安全管理

為了提高消防工作的效率,我國(guó)正在積極引進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對(duì)社會(huì)消防安全管理系統(tǒng)進(jìn)行完善,構(gòu)建智慧消防體系。同時(shí),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社會(huì)消防安全管理中的應(yīng)用,還可以實(shí)現(xiàn)火災(zāi)防控預(yù)警自動(dòng)化,消防管理的信息化。基于此,本文對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社會(huì)消防安全管理中的實(shí)施措施和要點(diǎn)進(jìn)行分析。

一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)消防安全管理的影響

新時(shí)期,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社會(huì)中得到了快速發(fā)展,其特有的優(yōu)勢(shì)讓它在各個(gè)領(lǐng)域都得到了一定的應(yīng)用。尤其是在社會(huì)消防安全管理過(guò)程中的有效應(yīng)用,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)相關(guān)工作的信息化管理,還可以幫助工作人員建立消防管理和火災(zāi)防控系統(tǒng),讓管理人員可以對(duì)消防安全管理工作進(jìn)行組織、指揮、控制以及監(jiān)督,保障此項(xiàng)工作開(kāi)展的有效性。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在此過(guò)程中的應(yīng)用,還可以加強(qiáng)各個(gè)消防系統(tǒng)之間的聯(lián)系,作出統(tǒng)一分配和部署,不斷優(yōu)化各項(xiàng)信息傳遞,對(duì)消防安全中的內(nèi)容進(jìn)行整合[1]。在社會(huì)消防安全管理的過(guò)程中,對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)本身的要求就比較嚴(yán)格,要想在此基礎(chǔ)上,對(duì)整個(gè)工作進(jìn)行全面監(jiān)控,就要對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制,完成監(jiān)督和管理的系統(tǒng)建設(shè),改變傳統(tǒng)的管理模式,按照相關(guān)的要求,建議火災(zāi)防控系統(tǒng),優(yōu)化監(jiān)控體系,進(jìn)而保障社會(huì)消防安全管理工作的穩(wěn)定實(shí)施。

二、物聯(lián)網(wǎng)的定義

為了在新時(shí)代背景下,完善社會(huì)消防安全管理體系,對(duì)其中的系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)更新,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)和概念進(jìn)行分析和研究。物聯(lián)網(wǎng)是由美國(guó)麻省理工學(xué)院提出的,它是一種基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展而產(chǎn)生的一種信息承載系統(tǒng)。這種系統(tǒng)自動(dòng)化和信息化特點(diǎn)是非常強(qiáng)的,它可以令具有獨(dú)立功能的模塊之間相互通信,實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。尤其是在社會(huì)消防安全管理中,管理人員可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)等綜合技術(shù),實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)信息之間的有效傳遞,然后應(yīng)用各個(gè)裝置上的發(fā)出信號(hào),主要目的是形成比較龐大的網(wǎng)絡(luò),在這張網(wǎng)絡(luò)中,各個(gè)模塊之間不僅能夠滿足相互通信的功能需求,還可以大大提高信息傳遞的有效性。如今,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域都得到了有效應(yīng)用。從總體來(lái)說(shuō),物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景非常廣闊。由于這種技術(shù)的核心是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),還能對(duì)其功能進(jìn)行相應(yīng)的發(fā)展和延伸,加強(qiáng)人與人之間,或者是人與物之間的信息傳遞。在此過(guò)程中不需要人為干預(yù),就能實(shí)現(xiàn)其中任務(wù)的自動(dòng)化,管理人員可以監(jiān)控在系統(tǒng)運(yùn)行期間的數(shù)據(jù)指標(biāo),控制其中的指標(biāo)在合理的范圍內(nèi),從而進(jìn)一步提高社會(huì)中各個(gè)行業(yè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率,促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)在社會(huì)的持續(xù)發(fā)展。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社會(huì)消防安全管理中的工作原理

在對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行分析的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)它在社會(huì)單位消防安全管理中的工作原理具有非常強(qiáng)的自動(dòng)化特點(diǎn),管理人員要建立“一物(人)一碼”RFID標(biāo)簽,然后還要在云端系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中,設(shè)計(jì)“一數(shù)一源”,也就是在建立一個(gè)消防設(shè)備的時(shí)候,要對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)源[2]。在此過(guò)程中,物聯(lián)網(wǎng)終端系統(tǒng)可以通過(guò)傳感器組等設(shè)備對(duì)消防設(shè)施的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)以及報(bào)警信息等內(nèi)容進(jìn)行全方位的采集。巡檢人員還要通過(guò)其中的系統(tǒng)取消防設(shè)施中的RFID數(shù)據(jù),在此基礎(chǔ)上完成每日巡查,合理應(yīng)用視頻攝像頭等對(duì)管理中的問(wèn)題進(jìn)行監(jiān)控。同時(shí),物聯(lián)網(wǎng)終端系統(tǒng)具有3G/4G,其中的無(wú)線傳輸模塊能夠?qū)?shù)據(jù)快速發(fā)送到“消防安全戶籍化管理系統(tǒng)”中,管理人員在此過(guò)程中要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的內(nèi)容進(jìn)行整合和統(tǒng)計(jì),主要目的是各項(xiàng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性提供基礎(chǔ),保持消防設(shè)施處于穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)。此外,消防監(jiān)管部門還要通過(guò)客戶端電腦,或者是移動(dòng)APP等對(duì)監(jiān)督各社會(huì)消防安全管理的動(dòng)態(tài)現(xiàn)狀進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢,保證物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社會(huì)消防安全管理中應(yīng)用的有效性。

四、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)提供的服務(wù)

在社會(huì)消防安全管理中,工作人員會(huì)發(fā)現(xiàn)其中的消防設(shè)施經(jīng)常出現(xiàn)故障隱患,為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中的安全隱患,避免對(duì)系統(tǒng)的安全運(yùn)動(dòng)帶來(lái)影響,要建立提醒服務(wù)消防物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng),主要對(duì)社會(huì)單位消防設(shè)施的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行全方位監(jiān)測(cè)。如果在實(shí)際的監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)消防設(shè)施出現(xiàn)了運(yùn)行異常等情況,這個(gè)時(shí)候物聯(lián)網(wǎng)的提醒服務(wù)系統(tǒng)會(huì)將其中的異常和故障有效發(fā)送到“戶籍化管理系統(tǒng)”中,然后此系統(tǒng)會(huì)向消防責(zé)任人發(fā)送消防設(shè)施的故障提醒短信,讓他們加強(qiáng)防火巡查的力度,及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全管理過(guò)程中的隱患。在此過(guò)程中,管理人員還可以通過(guò)在線監(jiān)管系統(tǒng),對(duì)消防巡檢人員的實(shí)際工作情況進(jìn)行監(jiān)督,利用智能終端讓他們按規(guī)定的路線進(jìn)行防火巡檢,主要將防火巡檢的信息有效發(fā)送到“戶籍化管理系統(tǒng)”中,對(duì)其中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合。此外,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以優(yōu)化紅外人體探測(cè)器的功能,實(shí)現(xiàn)各種功能的自動(dòng)化,讓管理人員能夠?qū)崟r(shí)采集消防人員的在崗信息,保證社會(huì)消防管理工作的有效性[3]?!叭A(yù)警”動(dòng)態(tài)監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)也是社會(huì)消防安全管理中的主要內(nèi)容,它不僅對(duì)以前的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了完善,還可以通過(guò)智能終端等設(shè)備對(duì)社會(huì)消防設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)中的情況進(jìn)行分析。然后按社會(huì)消防管理單位對(duì)數(shù)據(jù)的判斷,對(duì)社會(huì)單位的消防安全工作進(jìn)行管理,最后實(shí)現(xiàn)“綠色、黃色、紅色”的三色預(yù)警服務(wù),從而提高社會(huì)消防安全管理的質(zhì)量。

五、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社會(huì)消防安全管理中應(yīng)用的問(wèn)題

雖然在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社會(huì)消防安全管理中得到了一定的應(yīng)用,但是由于一些客觀因素的影響,其中還存在信息安全問(wèn)題。眾所周知,計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)具有開(kāi)放性強(qiáng)的特點(diǎn),所以在對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)病毒和黑客攻擊等風(fēng)險(xiǎn),這些問(wèn)題都還沒(méi)有得到有效控制,這會(huì)導(dǎo)致社會(huì)消防安全系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)安全問(wèn)題。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)踐水平不斷下降,其中的安全隱患也越來(lái)越多,消防安全管理內(nèi)部系統(tǒng)信息和資料的泄露性也會(huì)越來(lái)越大,嚴(yán)重影響了消防安全管理工作的有效性。因此,相關(guān)的技術(shù)人員還要對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析,進(jìn)而有效解決其中的信息安全等問(wèn)題。六、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社會(huì)消防安全管理中的應(yīng)用

(一)優(yōu)化消防安全管理結(jié)構(gòu),合理應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

目前,社會(huì)單位開(kāi)始加強(qiáng)了消防安全管理工作的重視,但是有的單位為了提高消防管理的質(zhì)量,并沒(méi)有在安全管理的過(guò)程中引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),其中就包括物業(yè)系統(tǒng)。因此,在此背景下,要對(duì)消防安全管理的模式進(jìn)行創(chuàng)新,優(yōu)化安全管理的結(jié)構(gòu)。對(duì)其中的故障設(shè)備進(jìn)行全面檢測(cè),及時(shí)監(jiān)測(cè)和報(bào)告火災(zāi)信息。通過(guò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)消防技術(shù)的有效應(yīng)用,要對(duì)火災(zāi)的發(fā)生地點(diǎn)和火情等受災(zāi)信息進(jìn)行快速傳遞,及時(shí)將其中的信息傳遞給當(dāng)?shù)氐南谰然鹬行?,為消防救援工作順利進(jìn)行提供基礎(chǔ),避免火災(zāi)的蔓延[4]。在此過(guò)程中,還要注意消防安全檢測(cè)服務(wù)部門不能離開(kāi)第三方服務(wù)平臺(tái),只有這樣才能發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的中間機(jī)構(gòu)作用,將系統(tǒng)中的火災(zāi)信息進(jìn)行及時(shí)和有效的傳遞,進(jìn)而不斷強(qiáng)化工作人員消防安全意識(shí)。

(二)建立可視化管理系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)對(duì)社會(huì)消防安全的可視化管理,可以為管理人員提供更多的數(shù)據(jù)信息,讓他們?cè)谧詣?dòng)獲取條碼技術(shù)上,及時(shí)并有效地將消防管理中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合,然后再通過(guò)GIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)消防安全隱患全過(guò)程跟蹤和監(jiān)督。因此,社會(huì)單位要合理應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),建立可視化管理系統(tǒng),創(chuàng)新消防安全管理的方式,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)消防信息進(jìn)行獲取,對(duì)巡查人員的實(shí)際工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督,當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),要第一時(shí)間做出決策,對(duì)消防安全管理進(jìn)行調(diào)整。在此系統(tǒng)中還應(yīng)用了GPS技術(shù)和傳感技術(shù),管理人員可以通過(guò)這些技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建一個(gè)信息傳輸和交流平臺(tái),然后形成智能化的管理系統(tǒng),讓社會(huì)消防安全管理工作做到可視化,避免火災(zāi)的發(fā)生[5]。

(三)健全智能化消防系統(tǒng)

當(dāng)前,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域中的有效應(yīng)用,社會(huì)單位為了完善消防安全管理系統(tǒng),也加強(qiáng)了對(duì)此技術(shù)的應(yīng)用,健全智能化消防系統(tǒng),主要目的是實(shí)現(xiàn)對(duì)消防安全信息的智能化和集成化管理。此系統(tǒng)還可以對(duì)消防隱患信息進(jìn)行智能化的分析[6]。例如,在經(jīng)常出現(xiàn)火災(zāi)隱患的地域,這種系統(tǒng)可以通過(guò)對(duì)區(qū)域信息的智能化管理,讓巡查人員在最短的時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)其中的安全隱患,采取措施及時(shí)對(duì)其進(jìn)行解決。在社會(huì)消防安全管理過(guò)程中,還會(huì)應(yīng)用到傳感器、EPC電子標(biāo)簽和電子讀寫器等設(shè)備,這些設(shè)備在其中的有效應(yīng)用,不僅可以提高管理工作的有效性,還能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)智能化的消防處理過(guò)程,對(duì)其中的火災(zāi)問(wèn)題和安全隱患信息進(jìn)行識(shí)別,對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效整合,將信息錄入數(shù)據(jù)庫(kù),然后上傳互聯(lián)網(wǎng),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)督的目的。此外,健全智能化消防系統(tǒng)還可以提升社會(huì)單位安全自查和責(zé)任自負(fù)等消防安全管理意識(shí),實(shí)現(xiàn)對(duì)消防安全的重點(diǎn)檢查,對(duì)消防設(shè)施進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng),避免出現(xiàn)火災(zāi)等問(wèn)題,從而進(jìn)一步完善社會(huì)消防安全管理的體系。

七、結(jié)語(yǔ)

綜上所述,社會(huì)單位要合理應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立智能化和信息化監(jiān)督系統(tǒng),對(duì)消防安全管理中的工作流程進(jìn)行全方位監(jiān)督,檢查和消除火災(zāi)隱患,積極組織人員疏散逃生,強(qiáng)化管理人員的物聯(lián)網(wǎng)化管理意識(shí),建立先進(jìn)的火災(zāi)防控系統(tǒng),從而預(yù)防社會(huì)火災(zāi)事故的發(fā)生,為群眾的人身安全提供保障。

參考文獻(xiàn):

[1]徐陽(yáng).物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在博物館消防安全管理中的應(yīng)用——以中國(guó)農(nóng)業(yè)博物館為例[J].今日消防,2019,4(8):21-23.

[2]趙宇,白露.基于物聯(lián)網(wǎng)下建筑消防安全設(shè)施管理系統(tǒng)的研究[J].中國(guó)房地產(chǎn)業(yè),2019,(17):234-234.

[3]白鳳領(lǐng),崔一星.物聯(lián)網(wǎng)在消防工作中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].武警學(xué)院學(xué)報(bào),2018,34(12):48-51+56.

[4]楊超,閆睿,楊行國(guó),等.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的建筑消防安全應(yīng)用框架研究[J].施工技術(shù),2018,47(S3):137-140.

[5]李吉龍.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的社會(huì)消防安全管理探討[J].今日消防,2019,4(3):8-9.

第5篇:智慧農(nóng)業(yè)工作原理范文

【關(guān)鍵詞】詢問(wèn)信號(hào);應(yīng)答信號(hào);有效信息;監(jiān)測(cè);校驗(yàn)

經(jīng)濟(jì)發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步是相輔相成的,經(jīng)濟(jì)發(fā)展是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的保障,科學(xué)技術(shù)也能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。在當(dāng)前人民生活水平迅速提高的背景之下,在高水平的科學(xué)技術(shù)保障之下,人們對(duì)航空的需求明顯增大,空中交通管制也越來(lái)越重要。S模式二次雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)由于本身的優(yōu)越性,必將普及于各國(guó)的交通管制之中。

一、S模式二次雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)與ATCRBS的不同點(diǎn)對(duì)比

二次雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)是在戰(zhàn)爭(zhēng)的需求中產(chǎn)生的,當(dāng)時(shí)是主要用于判斷敵我的系統(tǒng),為參戰(zhàn)國(guó)提供了有效的信息。隨著世界的變化和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,如今二次雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)則主要用于空中交通管制。S模式處理系統(tǒng)是ATCRBS的發(fā)展,我國(guó)正處于由ATCRBS向S模式過(guò)渡中,二者的不同之處主要包括詢問(wèn)和應(yīng)答方法不同、傳遞交通信息方式不同及應(yīng)答頻率和有效性不同三個(gè)方面。

(一)詢問(wèn)和應(yīng)答方法不同

傳統(tǒng)的ATCRBS系統(tǒng)所采用的是一種類似于廣播技術(shù)的技術(shù),地面雷達(dá)以擴(kuò)散的方式向空中的飛機(jī)發(fā)送詢問(wèn)信號(hào),所以飛機(jī)必須無(wú)條件接受,同時(shí),也需要全部作出應(yīng)答;而S模式處理系統(tǒng)利用了更為先進(jìn)的技術(shù),由于每架飛機(jī)都會(huì)被分配一個(gè)不同于其它飛機(jī)的地址,類似于我們電腦網(wǎng)絡(luò)的IP地址,S模式處理系統(tǒng)將根據(jù)地址的不同在預(yù)訂時(shí)間發(fā)送詢問(wèn)信號(hào),這樣飛機(jī)可以只接收屬于自己的信號(hào),并會(huì)在不同時(shí)間作出應(yīng)答。[1]

(二)傳遞交通信息的方式不同

與ATCRBS不同,S模式處理系統(tǒng)包含大量的有效信息數(shù)據(jù),因此能完全滿足監(jiān)測(cè)所需。在傳遞交通信息時(shí),利用監(jiān)視線路,可以傳遞較為完整、有效的信息。更重要的是,S模式處理器新增了對(duì)應(yīng)答信號(hào)的檢測(cè)和校正,當(dāng)應(yīng)答信號(hào)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí),能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正。

(三)應(yīng)答頻率及有效性不同

由于ATCRBS系統(tǒng)是以無(wú)選擇擴(kuò)散方式向飛機(jī)發(fā)送信號(hào),那么就無(wú)法確定信息的有效性,因此地面雷達(dá)必須隨時(shí)地發(fā)送詢問(wèn)信號(hào),以便確保飛機(jī)安全,同樣,所有飛機(jī)也在不停地作出應(yīng)答,其中不免有很多應(yīng)答重復(fù),從而失去了作用。

S模式改進(jìn)了ATCRBS系統(tǒng)這一不足,因?yàn)閭鬟f的都是簡(jiǎn)單、有效的信息,所以大大降低了應(yīng)答頻率,同時(shí)對(duì)安全也更有保障。

二、空中交通管制應(yīng)用S模式處理系統(tǒng)的必要性

(一)ATCRBS系統(tǒng)的弊端日益顯露

1.易受干擾,數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。由于ATCRBS的技術(shù)限制,在向飛機(jī)發(fā)送詢問(wèn)信號(hào)之后,飛機(jī)的應(yīng)答信號(hào)不免重復(fù),加之大自然中其它聲音,如風(fēng)聲、動(dòng)物叫聲的干擾,此時(shí)ATCRBS無(wú)法分辨正確的應(yīng)答,從而在這種影響之下,失去了信息的有效性,增加了航空安全隱患。

2.監(jiān)測(cè)范圍小,數(shù)據(jù)不完整?,F(xiàn)階段,眾所周知,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了旅游業(yè)的繁榮,從而間接帶動(dòng)了航空的興起。另外,科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,很多地區(qū)農(nóng)業(yè)的種植、灌溉也通過(guò)飛機(jī)來(lái)進(jìn)行。所以可以看出,民用飛機(jī)、農(nóng)用飛機(jī)及軍用飛機(jī)的數(shù)量之多,而在ATCRBS系統(tǒng)的模式下,代碼最大值為4096個(gè),與當(dāng)前航空交通流量迅速增加相互矛盾,無(wú)法滿足這種需求,因此,在有限的監(jiān)視下,數(shù)據(jù)的不完整性成為了人們亟待解決的難題之一。[2]

3.高消耗,成本大。ATCRBS系統(tǒng)在詢問(wèn)和應(yīng)答頻率加大的基礎(chǔ)上,還要承受發(fā)送過(guò)程中的消耗,因此,無(wú)形之中大大的增加了成本,造成了不必要的浪費(fèi)。

(二)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,人們需求增加

隨著我國(guó)及世界經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,特別是旅游業(yè)的一路飆升,航空事業(yè)也逐步崛起。近年來(lái),空中的交通流量明顯增加,S模式處理系統(tǒng)恰好能滿足當(dāng)前人們需求的空前增加,其應(yīng)用于空中交通管制成為了必然趨勢(shì)。

(三)空難頻發(fā),提高空中交通管制的要求。

雖然科技的發(fā)展令人矚目,但是各國(guó)的空難數(shù)量卻令人擔(dān)憂,而空中交通管制不到位也是其中重要原因之一。S模式二次雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)的應(yīng)用,增加了監(jiān)測(cè)范圍,提高了數(shù)據(jù)的有效性,因此可以達(dá)到降低空中交通事故的危險(xiǎn)。

三、S模式處理系統(tǒng)的優(yōu)越性

(一)降低成本。與ATCRBS相反,S模式處理系統(tǒng)能減少詢問(wèn)應(yīng)答頻率和發(fā)送過(guò)程中的消耗,降低了飛行過(guò)程的成本。即使在校驗(yàn)中,為了確保準(zhǔn)確性,需要簡(jiǎn)單重復(fù)幾次發(fā)送過(guò)程,但是與傳統(tǒng)的模式相比,代價(jià)卻是微小的。

(二)靈活性更強(qiáng)。S模式處理器在先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)指導(dǎo)下,正在向著智能化逐步發(fā)展,更加簡(jiǎn)單實(shí)用。更令人類自豪的是,S模式處理器能靈活處理詢問(wèn)和應(yīng)答,并且根據(jù)頻率,完全可以正確區(qū)分各種聲音。

(三)數(shù)據(jù)更精確。S模式下的二次雷達(dá)處理系統(tǒng)包含大量數(shù)據(jù)信息,在有效監(jiān)測(cè)下,可以處理各種信息,而且,S模式所應(yīng)用的校驗(yàn)系統(tǒng)更加提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,提高了航空交通管制的工作效率。

四、S模式二次雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)的技術(shù)研究

(一)詢問(wèn)信號(hào)(請(qǐng)求信號(hào))的工作原理及技術(shù)研究

1.獲取地址碼

正如我們知道的那樣,S模式是通過(guò)不同飛機(jī)的地址來(lái)采用一種可以稱之為“點(diǎn)名詢問(wèn)”的方式來(lái)進(jìn)行詢問(wèn)工作的。也就是說(shuō)在詢問(wèn)前,地面雷達(dá)必須先獲取飛機(jī)的地址碼,根據(jù)各個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展及要求,通過(guò)A/C/S模式全呼詢問(wèn)來(lái)獲取地址的方法被大部分國(guó)家認(rèn)同和廣泛應(yīng)用。

2.A/C/S全呼詢問(wèn)技術(shù)分析[3]

如圖1所示,A/C/S全呼詢問(wèn)模式脈沖序列與A/C模式的差別甚小,唯一的不同在于P3后的P4,也就是說(shuō),A/C/S模式包含了A/C模式,即可以對(duì)A/C模式的請(qǐng)求應(yīng)答,但是當(dāng)S模式系統(tǒng)檢測(cè)到P4之后,會(huì)停止當(dāng)前工作,轉(zhuǎn)為以P4為依據(jù)進(jìn)行應(yīng)答。

(二)應(yīng)答信號(hào)的工作原理及技術(shù)研究

1.S模式應(yīng)答下的偵查應(yīng)答。由于偵查應(yīng)答具有較強(qiáng)的自主性和智能化,依據(jù)數(shù)據(jù)含量大的特點(diǎn),因此被廣泛應(yīng)用。當(dāng)二次雷達(dá)通過(guò)A/C/S全呼叫詢問(wèn)方式獲取飛機(jī)的地址碼后,偵查應(yīng)答能夠以此確認(rèn)飛機(jī)的地址,從而判斷是否需要對(duì)A/C/S全呼叫詢問(wèn)作出相應(yīng)的回答。

2.S模式應(yīng)答下的全呼叫鎖定。類似于我們手機(jī)當(dāng)前的來(lái)電拒接功能,全呼叫鎖定就是對(duì)雷達(dá)詢問(wèn)的拒絕。當(dāng)然,為了解決這一薄弱的地方,同樣與我們手機(jī)所設(shè)定的來(lái)電黑名單功能相像,也就是說(shuō),在全呼叫鎖定下,可以設(shè)定不必要的雷達(dá)詢問(wèn),只接收有效的詢問(wèn)并作出回答就可以了。

(三)S模式的檢驗(yàn)和校正

為了確保信息的準(zhǔn)確性,在上行鏈工作時(shí),即發(fā)送詢問(wèn)信號(hào)的過(guò)程中,為了確保信息的準(zhǔn)確性,S模式系統(tǒng)會(huì)通過(guò)一個(gè)公式來(lái)檢驗(yàn)和校正。傳統(tǒng)的24位信息校驗(yàn)法異常繁瑣,根本無(wú)法起到作用,為了改變這一現(xiàn)象,人們對(duì)其作了簡(jiǎn)化。在計(jì)算法則中,加、減法都以模2方式進(jìn)行計(jì)算,而乘法是加法的移位,同理,除法是減法的移位。但是,在S模式中,詢問(wèn)信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)的檢驗(yàn)和校正也不是完全相同的。通過(guò)簡(jiǎn)化后的方法,提高了工作效率,降低了錯(cuò)誤出現(xiàn)的概率。

五、空中交通管制應(yīng)用S模式二次雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)的意義

(一)對(duì)我國(guó)的意義

1.減少成本。S模式系統(tǒng)處理器以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)減少了消耗,降低了成本,節(jié)省了我國(guó)的資金投入。

2.保障空中交通安全。S模式是高技術(shù)水平的結(jié)晶,也是高技術(shù)水平的見(jiàn)證。在S模式處理器工作下,飛機(jī)可得到有效監(jiān)測(cè),為空中交通管制提供了方便,更重要的是,有效的信息使飛機(jī)飛行過(guò)程中有了一定的保障,可以減少交通事故。

3.促進(jìn)航空業(yè)的發(fā)展。正是由于S模式的先進(jìn)性,人們對(duì)航空安全有了新的概念,也有了更強(qiáng)的信心。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們無(wú)論旅游、辦公或其他事情,更容易青睞機(jī),從而有利于促進(jìn)航空業(yè)的發(fā)展。

(二)對(duì)世界的意義

1.弱化矛盾,規(guī)范世界航空交通秩序。在S模式系統(tǒng)處理器有效的監(jiān)測(cè)下,有利于減少不必要的糾紛,弱化了各個(gè)的矛盾,從而也規(guī)范了世界航空交通秩序。

2.有利于維護(hù)世界和平穩(wěn)定。由于S模式技術(shù)的先進(jìn)性,能夠使個(gè)別別有用心的國(guó)家無(wú)法渾水摸魚,混淆視聽(tīng),在這種廣范圍的監(jiān)測(cè)下,任何一個(gè)國(guó)家都不會(huì)輕易主動(dòng)挑起事端,從而維護(hù)了世界的和平,保障了最廣大人民的利益。

六、結(jié)束語(yǔ)

S模式二次雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)可以被稱為空中交通管制中的一次重大飛躍,它規(guī)范了空中交通秩序,減少了空中交通事故,促進(jìn)了航空業(yè)的發(fā)展,是全人類智慧的結(jié)晶。當(dāng)然,S模式二次雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)也并不是最完美的,在我們的共同努力下,它必將向著更完善、更智能、更高水平的道路前進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1]闞茜.空中交通管制S模式二次雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)研究[D].南京:南京理工大學(xué),2008(11).

第6篇:智慧農(nóng)業(yè)工作原理范文

【關(guān)鍵詞】 初中物理 新課標(biāo) 德育滲透 課堂探索與實(shí)踐

【中圖分類號(hào)】 G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 1674-4772(2013)05-051-01

在初中物理教學(xué)中加強(qiáng)德育滲透,是物理教育改革和發(fā)展的需要,也是促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的需要。物理教師在教學(xué)工作中要樹(shù)立“大德育觀念”觀念,注重捕捉物理教學(xué)中的德育因素,并將其融入物理教學(xué)中。如何在教學(xué)中恰當(dāng)?shù)貪B透德育內(nèi)容?下面我談?wù)勗诮虒W(xué)中一些做法和思索。

一、利用物理學(xué)中故事之美,陶冶自己的高雅情操

打開(kāi)教科版物理教材,令我們耳目一新,精美的圖片不絕于2目,特別是物理學(xué)的許多發(fā)現(xiàn)都有一些美麗的故事,如果我們教師能夠?qū)@些故事精心包裝,使之有趣、動(dòng)聽(tīng),學(xué)生更會(huì)喜歡學(xué)習(xí)物理這門學(xué)科。如牛頓細(xì)心觀察、善于思考,發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的故事,我是這樣講給學(xué)生聽(tīng)的:很久以前的一天下午,秋日的陽(yáng)光暖暖地照著,牛頓正躺在莊園里的一顆蘋果樹(shù)下思索,枝頭上通紅的蘋果把樹(shù)枝都?jí)簭澚?。一陣風(fēng)吹來(lái),一個(gè)蘋果從枝頭上落了下來(lái),砸在牛頓面前的草地上,牛頓并沒(méi)有貪吃地?fù)炱鹚孟窈鋈幌肫鹆耸裁矗禾O果為什么總是落向地面,而沒(méi)有落向其它方向呢?他陷入了深思之中。后來(lái)愛(ài)思考的牛頓又經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)終于證實(shí)了萬(wàn)有引力的存在。同學(xué)們聽(tīng)得著了迷,我想這個(gè)故事經(jīng)過(guò)他們的內(nèi)化,一定會(huì)有所啟發(fā)吧。

二、介紹古今物理的偉大成就,激發(fā)我們的愛(ài)國(guó)情感

我國(guó)古代許多的物理學(xué)家,對(duì)物理發(fā)展有過(guò)很大的貢獻(xiàn),不少研究成果長(zhǎng)期居于世界領(lǐng)先地位。例如講到小孔成像時(shí),我告訴大家:早在公元前4世紀(jì),墨翟就在《墨經(jīng)》中用光的直線傳播原理對(duì)這一現(xiàn)象做出了正確的解釋,還對(duì)凸鏡、凹鏡的成像規(guī)律做了詳盡的描述;講磁學(xué)時(shí),告訴大家:我國(guó)宋代科學(xué)家沈括在《夢(mèng)溪筆談》中記載了指南針?biāo)傅姆较颍俺F珫|,不全南”,最早發(fā)現(xiàn)了磁偏角現(xiàn)象。

三、透過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)推導(dǎo)的定律,感受嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度

作為一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),物理對(duì)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、堅(jiān)強(qiáng)的意志等心理品質(zhì)方面,有著無(wú)法取代的優(yōu)勢(shì)。在中學(xué)物理教材中,許多重要的定律、概念、公式都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)推理出來(lái)的,如光的反射定律、二力平衡條件、歐姆定律等。學(xué)生由于經(jīng)歷和學(xué)識(shí)的限制,對(duì)一些物理知識(shí)不可能一聽(tīng)就懂,有時(shí)還會(huì)懷疑其客觀性,這時(shí)教師要鼓勵(lì)學(xué)生不迷信課本、權(quán)威,積極思考,大膽探索,認(rèn)真實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生努力做好一切實(shí)驗(yàn),使學(xué)生積累物理現(xiàn)象并有正確的思考,能在掌握知識(shí)的同時(shí),逐漸形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的品質(zhì)。

在講授某些物理定律或物理概念時(shí),應(yīng)當(dāng)有意識(shí)的將科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、鍥而不舍的科學(xué)精神、堅(jiān)定的科學(xué)信念滲透到教學(xué)當(dāng)中,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科,它的建立并不是隨隨便便憑某些人的主觀意念想出來(lái)的,而是經(jīng)過(guò)一系列嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)證實(shí)、推導(dǎo)而來(lái)的,物理學(xué)科的形成和發(fā)展凝聚了多少前人的血汗和智慧?!鞍駱拥牧α渴菬o(wú)窮的”,在學(xué)生看來(lái),名人的成長(zhǎng)歷程對(duì)學(xué)生是有一定的影響力,科學(xué)家的精神和態(tài)度容易對(duì)學(xué)生心靈產(chǎn)生震撼的作用,影響學(xué)生的價(jià)值觀、人生觀和人格的健全。從哥白尼、布魯諾到愛(ài)迪生、牛頓、法拉第等等,一系列閃光的名字下蘊(yùn)含著多少的血淚艱辛,讓學(xué)生去體會(huì)去反思,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,堅(jiān)定學(xué)生的學(xué)習(xí)信念。

四、樹(shù)立可持續(xù)發(fā)展的觀念,培養(yǎng)我們的環(huán)保意識(shí)

生態(tài)環(huán)境是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。在教學(xué)中要充分利用有關(guān)知識(shí)聯(lián)系環(huán)境問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。在學(xué)習(xí)熱現(xiàn)象時(shí),我給學(xué)生介紹了電冰箱的工作原理,并向?qū)W生進(jìn)行了環(huán)保教育:電冰箱能夠制冷的原因是利用了一種既容易液化又容易汽化的物質(zhì):氟利昂,但是氟利昂如果從電冰箱中散逸,泄露出來(lái),會(huì)上升到空氣的最上層,會(huì)破壞臭氧層。近年來(lái),由于人類向空氣中排放了氟利昂等一些有害物質(zhì),使臭氧層受到不同程度的破壞,出現(xiàn)了變薄的現(xiàn)象,甚至出現(xiàn)“空洞”,導(dǎo)致皮膚癌的發(fā)病率增高和農(nóng)業(yè)減產(chǎn),以及導(dǎo)致某種生物的滅絕。同學(xué)們聽(tīng)了都很吃驚,產(chǎn)生要保護(hù)環(huán)境的意識(shí),接著我又講到我國(guó)和其他國(guó)家正在研制和生產(chǎn)氟利昂的代用品,使學(xué)生樹(shù)立信心,立志努力學(xué)習(xí),為保護(hù)人類美好家園做出貢獻(xiàn)。 在講內(nèi)能的利用和環(huán)境保護(hù)中,首先肯定煤、石油、天然氣等燃料的利用,使人類得以大量獲得內(nèi)能,給人類文明帶來(lái)了進(jìn)步,但同時(shí)也造成了環(huán)境污染。

總之,在物理教學(xué)中,有意識(shí)地進(jìn)行思想品德教育,使教育教學(xué)活動(dòng)有機(jī)結(jié)合,這是促使學(xué)生全面發(fā)展,提高整體素質(zhì)的重要教育環(huán)節(jié)。當(dāng)然,在物理教學(xué)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想品德教育時(shí),也必須注意從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),根據(jù)學(xué)生的年齡、個(gè)性特點(diǎn)和思想實(shí)際,確定德育對(duì)教學(xué)的要求。初中學(xué)生處于青少年時(shí)期,不僅是長(zhǎng)身體的重要時(shí)期,更是心理日益成熟和對(duì)科學(xué)知識(shí)無(wú)比渴求的重要階段,同時(shí)思維能力日益增強(qiáng),創(chuàng)新能力正逐步得到發(fā)展,所以要求我們的教學(xué)要有足夠的深度,能提出較高的要求。這也要求我們初中物理教師也應(yīng)該不斷地學(xué)習(xí),積累更多的德育教育素材和廣闊的物理學(xué)知識(shí),為培育好新世紀(jì)的社會(huì)主義建設(shè)者而不斷創(chuàng)造更廣博的知識(shí)空間。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

第7篇:智慧農(nóng)業(yè)工作原理范文

關(guān)鍵詞:服飾;仿生;社會(huì);人;自然

仿生學(xué)是一門新興的邊緣科學(xué),從它誕生發(fā)展到目前,僅僅只有幾十年的時(shí)間,仿生學(xué)是研究生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),為工程技術(shù)提供新的設(shè)計(jì)思想及工作原理的科學(xué)。目前,仿生學(xué)的研究?jī)?nèi)容十分廣泛,仿生設(shè)計(jì)學(xué)在藝術(shù)領(lǐng)域可分為工業(yè)造型仿生設(shè)計(jì)、服飾仿生設(shè)計(jì)、環(huán)境仿生設(shè)計(jì)、裝飾仿生設(shè)計(jì)等等。服飾仿生設(shè)計(jì)屬于仿生設(shè)計(jì)學(xué)范疇,是以自然界生物的發(fā)展規(guī)律和生態(tài)現(xiàn)象的本質(zhì)為依據(jù),探索自然生物和生態(tài)形象的內(nèi)在審美特征和文化內(nèi)涵并以此為設(shè)計(jì)靈感來(lái)源的一種藝術(shù)實(shí)踐活動(dòng)。

流行是在特定文化條件和一定空間范圍內(nèi)人們廣泛采用的一種行為特征、追求和趣味,是人類趨同心理的物化。通俗地講是指得到普遍的歡迎和推崇,成為一種廣為推崇的風(fēng)尚,服飾藝術(shù)的流行亦是如此。近年來(lái)服裝界的服飾仿生設(shè)計(jì)之風(fēng)日漸流行,成為眾人所推崇與喜愛(ài)的對(duì)象。動(dòng)植物機(jī)理效果的面料、仿生服飾造型、用各種植物纖維生產(chǎn)的綠色生態(tài)服裝等等,都是人們時(shí)下所熱捧的對(duì)象,服飾仿生藝術(shù)在時(shí)尚界大行其道,一種服飾藝術(shù)之所以會(huì)流行必有其獨(dú)特的魅力。

(一)社會(huì)環(huán)境的需求

當(dāng)歷史的車輪駛進(jìn)21世紀(jì),當(dāng)工業(yè)文明日益取代農(nóng)業(yè)文明,人與自然的和諧關(guān)系逐漸遭到破壞,人們漸漸改變了過(guò)去那種完全依賴自然的狀態(tài),出現(xiàn)了人與自然的對(duì)立狀態(tài),以犧牲自然生態(tài)環(huán)境來(lái)?yè)Q取現(xiàn)代文明。出現(xiàn)了人為的對(duì)大自然的破壞性開(kāi)發(fā),使得人口、資源、環(huán)境問(wèn)題突出,人與自然的矛盾日益尖銳,人們也遭受到了自然的反擊。人類生存空間惡化,自然生態(tài)平衡遭到破壞、全球氣候變暖、空氣質(zhì)量下降等等。人類越來(lái)越向往以前的美好大自然,追求返璞歸真、環(huán)保健康、回歸自然?,F(xiàn)今,建筑學(xué)、工程學(xué)、藝術(shù)設(shè)計(jì)等多領(lǐng)域都應(yīng)用了仿生設(shè)計(jì)學(xué),服裝的仿生設(shè)計(jì)是模仿自然界各種生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、色彩等的設(shè)計(jì)活動(dòng),仿生設(shè)計(jì)重在“師法自然”。在2l世紀(jì)綠色、環(huán)保、回歸自然、人與自然和諧這些人們的共同的訴求之下,服飾仿生藝術(shù)的流行成為必然。

(二)人類智慧的創(chuàng)造

人類由自然的奴隸到人與自然的統(tǒng)一的人化過(guò)程,是一個(gè)人類精神意識(shí)由自由發(fā)展到自覺(jué)再到自由的發(fā)展過(guò)程。人們選取大自然的形態(tài),提煉大自然中的基本造型。這些自然形態(tài)再被注入人類的主觀聯(lián)想意識(shí)、融合了原始宗教、倫理等觀念、產(chǎn)生了節(jié)奏、對(duì)比等符合當(dāng)時(shí)人們審美感的形式。模仿自然形態(tài)是以逼真的自然生活為基本源泉的仿生藝術(shù),是生活和藝術(shù)的結(jié)晶。服裝藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的仿生設(shè)計(jì)令人矚目,大自然的優(yōu)美環(huán)境、百花吐艷、蜂飛蝶舞、生物運(yùn)動(dòng)相映成輝,服裝設(shè)計(jì)亦是尋找這種和諧又妙不可言的大自然的搭配。仿照自然界生物造型的時(shí)裝式樣越來(lái)越受到服裝大師們的熱烈推崇和人們的歡迎。羽毛、花卉的五顏六色、千姿百態(tài)呈現(xiàn)的色彩美和形態(tài)美,仿裘皮的毛皮光澤,柔軟、舒適,呈現(xiàn)華麗美,仿生設(shè)計(jì)使人切身體會(huì)到大自然美的存在,更使人們感覺(jué)到人既是社會(huì)的人,更重要的是自然的人。在歷史進(jìn)程中,人類模仿自然界的各種形態(tài)及優(yōu)越功能性而設(shè)計(jì)制造出大量的社會(huì)生活領(lǐng)域的生產(chǎn)工具和藝術(shù)用品,人們甚至仿生物表層如何適應(yīng)光和熱的形式而制造具有保護(hù)性的材料制造出宇宙太空服裝、潛水服等等。正如法國(guó)設(shè)計(jì)大師科拉尼說(shuō)過(guò)的話:“設(shè)計(jì)應(yīng)先盡量遵從于自然法則?!蔽覀儽仨毾蜃匀唤鐚W(xué)習(xí),使它和人類的才智融為一體。

(三)自然元素的內(nèi)涵

服飾仿生藝術(shù)有著悠久的歷史淵源,從古至今,它都深刻地影響著服飾的變化與發(fā)展,當(dāng)今時(shí)代人們對(duì)大自然的渴望和追求,也源自服飾仿生藝術(shù)所蘊(yùn)含的巨大的自然魅力。

第8篇:智慧農(nóng)業(yè)工作原理范文

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新熱情;創(chuàng)新意識(shí);創(chuàng)新思維;創(chuàng)新能力;創(chuàng)新人才“創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂,是國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭的動(dòng)力。”21世紀(jì)是創(chuàng)新教育的世紀(jì),我們站在時(shí)代的高度,審視當(dāng)今教育,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力應(yīng)是每位教師追求的教學(xué)目標(biāo)。哪么如何激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,在物理教學(xué)實(shí)踐中,筆者對(duì)創(chuàng)新教育作了一些探索。

1創(chuàng)設(shè)物理情景、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情在物理課堂教學(xué)中,為了使學(xué)生學(xué)生能夠從旁觀者、被動(dòng)的接受者變成能積極主動(dòng)地參與教學(xué)過(guò)程的主體者,教師所提出的問(wèn)題要能讓學(xué)生產(chǎn)生共鳴,能激發(fā)他們的探索興趣。哪么如何把那些平淡的、抽象的問(wèn)題通過(guò)教師的構(gòu)建變成一個(gè)個(gè)能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情、閃耀著智慧的火花呢?這就需要教師精心設(shè)計(jì)問(wèn)題的情景。

世界上沒(méi)有十全十美的事物,我們可以向?qū)W生展示一些有缺點(diǎn)、短處的用品、用具或器材,引導(dǎo)學(xué)生觀察,當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)不足時(shí),就會(huì)努力設(shè)法彌補(bǔ)這些短處,激發(fā)出創(chuàng)新的熱情。

例如情景一:用煤氣給水壺?zé)?,一不注意,水開(kāi)后溢出的水會(huì)把火澆滅,釀成危險(xiǎn)。請(qǐng)問(wèn)同學(xué)有何改進(jìn)辦法?情景二:有人發(fā)明在壺蓋開(kāi)個(gè)小孔,水沸騰后,會(huì)發(fā)出叫聲。這又是什么道理?

在教學(xué)過(guò)程中,我們還可以通過(guò)有趣的物理小實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情景。

例如在講物質(zhì)的導(dǎo)熱性質(zhì)時(shí),可以向?qū)W生展示這樣的一個(gè)實(shí)驗(yàn)情景:把一條粗金屬絲繞成線圈,罩在一支蠟燭的火焰上(如圖),火焰很快就熄滅了,請(qǐng)同學(xué)們解釋這一現(xiàn)象。

在物理教學(xué)中可以通過(guò)多種方法創(chuàng)設(shè)情景,如物理實(shí)驗(yàn)、多媒體演示、情境活動(dòng)、講故事或案例等。通過(guò)生動(dòng)有趣的情景展現(xiàn),巧妙質(zhì)疑,不但可以極大的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更重要的是誘發(fā)學(xué)生進(jìn)入質(zhì)疑思維狀態(tài),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情,啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維。

2借助想象與聯(lián)想、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維在物理課堂教學(xué)中,教師為了便于“駕馭”課堂,往往有意避開(kāi)課堂教學(xué)的創(chuàng)造性和多樣性,把自己的思維方式與問(wèn)題的結(jié)論直接的強(qiáng)加給學(xué)生,不敢讓學(xué)生自由討論與爭(zhēng)鳴,對(duì)學(xué)生的不同意見(jiàn)和觀點(diǎn),以及學(xué)生的獨(dú)到見(jiàn)解有時(shí)不予理會(huì)。這樣就不能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維,不利于學(xué)生的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。相反,在教學(xué)過(guò)程中,教師要積極地創(chuàng)設(shè)條件,讓學(xué)生充分地動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口,相互討論,踴躍發(fā)言,充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著潛移默化的作用。

在教學(xué)過(guò)程中,可以介紹一些物理學(xué)家(如:哥白尼、伽利略等)懷疑前人的事跡,以此來(lái)激勵(lì)學(xué)生要有質(zhì)疑的勇氣;對(duì)前人尚未揭示的事物和規(guī)律,要有勇于發(fā)展的精神。即使學(xué)生有的想法是可笑的,有些提法是錯(cuò)誤的,某些探索是失敗的,教師也要從積極的方面加以鼓勵(lì),幫助學(xué)生分析錯(cuò)誤和失敗的原因,不能挫傷學(xué)生求異思維的積極性??傊?,在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維的過(guò)程中,我們要記住愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò)的話:“提出一個(gè)問(wèn)題,往往比解決一個(gè)問(wèn)題更重要。”

例如:用什么辦法把雞蛋從三樓扔下來(lái)不破碎;將來(lái)人會(huì)不會(huì)象魚一樣在水中生活;能不能直接將地球內(nèi)部的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能供人類使用等。從而促動(dòng)學(xué)生進(jìn)行發(fā)明、創(chuàng)造,充分挖掘?qū)W生潛在的創(chuàng)新素養(yǎng),不斷提高學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力,還能發(fā)展學(xué)生的個(gè)性、特長(zhǎng)和創(chuàng)新技能。

3通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力實(shí)驗(yàn)具有真實(shí)、直觀、形象和生動(dòng)的特點(diǎn),有利于培養(yǎng)學(xué)生的興趣和激發(fā)學(xué)生的好奇心、求知欲。實(shí)驗(yàn)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了有效的獲取知識(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境,是對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造意識(shí)訓(xùn)練和科學(xué)方法訓(xùn)練的有效途徑。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,同時(shí)要重視實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新。

轉(zhuǎn)貼于

首先在教學(xué)過(guò)程中,教師可以根據(jù)所學(xué)的內(nèi)容適時(shí)安排一些有趣的物理小實(shí)驗(yàn),以激發(fā)學(xué)生的好奇心,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

例如:取塑料飲料瓶一只,在瓶壁上鉆一個(gè)小孔,將一只小氣球塞入瓶?jī)?nèi),吹氣口套在瓶口上,第一次用手指堵住小孔,從瓶口向氣球內(nèi)吹氣,發(fā)現(xiàn)很難把氣球吹大。第二次將堵住小孔的手指松開(kāi),再次吹氣,氣球就脹大了許多;再用手指堵住小孔,接著把吹氣的嘴從瓶口移開(kāi),就會(huì)發(fā)現(xiàn),瓶?jī)?nèi)脹大的氣球的體積竟然幾乎沒(méi)有縮?。?/p>

其次青少年對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的興趣特別的強(qiáng)烈,他們要求通過(guò)自己的親手操作,進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn),而物理學(xué)科的特點(diǎn)是大多數(shù)知識(shí)是可以通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)去理解、去掌握的。那么教師要充分利用實(shí)驗(yàn)教學(xué),激發(fā)學(xué)生的求知欲望,在學(xué)生探究物理知識(shí)形成的過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

例如在學(xué)生電學(xué)分組實(shí)驗(yàn)中,在掌握實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上,允許學(xué)生用不同的方法、不同的器材、不同的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作實(shí)驗(yàn),這樣可以極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,發(fā)展學(xué)生的個(gè)性,活躍學(xué)生的創(chuàng)新思維。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生需要在各種因素中取舍,對(duì)所得的信息進(jìn)行篩選,這就要求學(xué)生在追求既定目標(biāo)的過(guò)程中進(jìn)行應(yīng)變、思考和探索,使學(xué)生的分析、想象、抽象、綜合、表達(dá)的能力都得到訓(xùn)練和發(fā)揮。

教師還可以指導(dǎo)學(xué)生做一些課外實(shí)驗(yàn)(包括小制作),主要是以拓寬知識(shí)面,發(fā)展創(chuàng)造力為主要目的,讓學(xué)生從中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),發(fā)揮創(chuàng)造性,從而獲得成功。

4留心生活中的物理知識(shí)、指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展相關(guān)研究、培養(yǎng)創(chuàng)新人才生活處處皆學(xué)問(wèn),日常生活中的許許多多現(xiàn)象都蘊(yùn)涵著豐富的物理知識(shí)。在學(xué)生接觸到大量的實(shí)際問(wèn)題的時(shí)候,教師要讓學(xué)生結(jié)合中學(xué)物理教學(xué)開(kāi)展研究性學(xué)習(xí),自己嘗試去解決,學(xué)生在自主活動(dòng)的過(guò)程中,就會(huì)提高應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

首先要指導(dǎo)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)生活中的問(wèn)題。例如:有些同學(xué)在做早餐時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn),同樣的情況下,加熱一杯牛奶與同質(zhì)量的豆?jié){所用的時(shí)間不同,這是為什么呢?電磁爐和微波爐是日常生活中常用的兩種小家電,它們的工作原理相同嗎,對(duì)電能的利用效率哪個(gè)高呢?等等。

其次要指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)研究方案。教師指導(dǎo)的重點(diǎn)是:第一,背景知識(shí)的準(zhǔn)備,告訴學(xué)生對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行研究,需要準(zhǔn)備哪些知識(shí),可從何處獲得這些知識(shí)等。第二,指導(dǎo)學(xué)生確立具體的研究方法(如控制變量法、等效替代法、實(shí)驗(yàn)推理法等)。第三,指導(dǎo)人員的分工和具體實(shí)施的步驟。在整個(gè)研究活動(dòng)中,教師應(yīng)及時(shí)對(duì)學(xué)生給予方法指導(dǎo),特別是在學(xué)生研究工作受阻時(shí),教師要“指導(dǎo)方法,解答疑難”,但不可越俎代庖。

象這樣的研究性學(xué)習(xí)不僅培養(yǎng)了學(xué)生收集、處理和加工信息資料的能力,更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和促進(jìn)了學(xué)生的創(chuàng)新能力的發(fā)展。研究性學(xué)習(xí)是個(gè)人興趣、個(gè)性特長(zhǎng)最好的發(fā)展方式,完全是一種自主創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)活動(dòng),是將學(xué)生培養(yǎng)成創(chuàng)新型人才的重要途徑。

5帶領(lǐng)學(xué)生參加社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)、讓學(xué)生體驗(yàn)科技創(chuàng)新改變生活的快樂(lè)物理是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),在教學(xué)過(guò)程中,教師要注意理論聯(lián)系實(shí)際,要讓學(xué)生真正做到“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”。除了正常的課堂教學(xué),教師還要安排學(xué)生參加一定的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),讓學(xué)生體驗(yàn)到科技創(chuàng)新對(duì)人們生活的影響。

例如帶領(lǐng)學(xué)生走出學(xué)校,參觀考察機(jī)場(chǎng)、工廠、農(nóng)村、電站、等,了解物理知識(shí)和科學(xué)技術(shù)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活中的應(yīng)用,了解科技的進(jìn)步對(duì)社會(huì)發(fā)展的重要作用,提高學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際的能力,增強(qiáng)科技運(yùn)用意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。

第9篇:智慧農(nóng)業(yè)工作原理范文

今天的化學(xué)教學(xué)是積極倡導(dǎo)“以學(xué)生為主體”的教學(xué)理念,倡導(dǎo)自主合作,探究的學(xué)習(xí)方式,倡導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。那么在這種教學(xué)主旋律的前提下,我們?nèi)绾蝺?yōu)化課堂問(wèn)題的設(shè)計(jì),如何改變課題問(wèn)題的設(shè)計(jì)策略呢?

一、巧設(shè)疑,是培養(yǎng)學(xué)生產(chǎn)生創(chuàng)造性思維的前提

學(xué)起源于思,思源于疑?;瘜W(xué)教學(xué)中巧妙地設(shè)疑不僅有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,增強(qiáng)他們的求知欲,而且有助于培養(yǎng)他們的探索精神和思維能力。那么在化學(xué)教學(xué)中如何巧妙設(shè)疑才能達(dá)到最好的效果呢?

(一)把握設(shè)疑時(shí)機(jī)

課堂教學(xué)離不開(kāi)設(shè)疑,而提問(wèn)的時(shí)機(jī)選擇直接關(guān)系教學(xué)的效果,那么如何把握提問(wèn)的時(shí)機(jī)呢?根據(jù)現(xiàn)代課改的要求,我認(rèn)為可以這樣設(shè)疑:

(1)于無(wú)疑處設(shè)疑。化學(xué)教學(xué)中有些地方貌似無(wú)疑,但卻蘊(yùn)涵著智力因素,教師要從中深入挖掘在學(xué)生看來(lái)并不是問(wèn)題的問(wèn)題,激發(fā)疑問(wèn),調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性。比如在學(xué)習(xí)了氯氣用于自來(lái)水消毒后,問(wèn)自來(lái)水是否都用氯氣消毒的呢?如果有的話,每種消毒方法各有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)呢?從而引導(dǎo)學(xué)生課后查閱資料。在掌握了知識(shí)的同時(shí)了解了化學(xué)在生活中的應(yīng)用,并培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題和比較問(wèn)題的能力。

(2)于枯燥無(wú)味中設(shè)疑。教師在此處設(shè)疑,似在平靜的湖面上投人一顆石子,激起層層漣漪,可收到意想不到的效果。比如在學(xué)習(xí)氮?dú)夥肿哟嬖谌齻€(gè)共價(jià)鍵時(shí)提出:假如N2分子沒(méi)有三個(gè)共價(jià)鍵,世界將會(huì)呈現(xiàn)怎樣的想象?組織學(xué)生討論,這樣不但使學(xué)生牢固掌握了知識(shí),而且有效地訓(xùn)練了其思維能力,聯(lián)想和想象能力。

(3)于知識(shí)銜接處設(shè)疑。每?jī)?cè)教材都構(gòu)成了完整的知識(shí)體系,章與章之間往往體現(xiàn)了知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,如果不揭示這種聯(lián)系,往往使學(xué)生只見(jiàn)樹(shù)木,不見(jiàn)森林,影響學(xué)生知識(shí)鏈的完善。比如在學(xué)習(xí)了水解之后,問(wèn)加熱AlCl3溶液并蒸干,能否得到AlCl3固體呢?那么要想從溶液中得到AlCl3固體那該如何操作呢?除此外,還有哪些物質(zhì)需要這樣操作呢?通過(guò)疑問(wèn)的設(shè)置不僅讓學(xué)生掌握了知識(shí),同時(shí)對(duì)學(xué)生的分析,比較,綜合能力也進(jìn)行了培養(yǎng),而且把知識(shí)進(jìn)行了聯(lián)系,形成了一個(gè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

(4)難其所難,以求化難。難點(diǎn)是學(xué)生學(xué)習(xí)道路上的“攔路虎”認(rèn)知過(guò)程中的“鴻溝”。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的知能結(jié)構(gòu),在難點(diǎn)之處質(zhì)疑問(wèn)題,或引起學(xué)生的重視,集中注意力聽(tīng)講;或激發(fā)學(xué)生利用已有的知識(shí)技能對(duì)難點(diǎn)作探索思索。這樣在難點(diǎn)得到解決的過(guò)程中也使學(xué)生加深了理解,強(qiáng)化了記憶。比如在學(xué)習(xí)“鹽的水解”時(shí),可以分析水的電離平衡作為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行引導(dǎo):1)怎樣才能使平衡向水的電離方向移動(dòng)?2)如果向水中加入一種只能減小H+濃度的微粒,平衡如何移動(dòng)?如果向水中加入一種只能減小OH-濃度的微粒,平衡如何移動(dòng)呢?3)什么樣的物質(zhì)可以結(jié)合水中的兩種離子?可以用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證嗎?

(二)優(yōu)化設(shè)疑的技巧

要取得良好的課堂探討研究的效果,除了要很好地掌握在何時(shí)設(shè)疑外,還要注意設(shè)疑的難度、層次等等問(wèn)題。在進(jìn)行課堂教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),要不斷推敲,找出最優(yōu)方案。

①根據(jù)學(xué)生的知識(shí)能力水平,合理設(shè)疑。根據(jù)維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)理論”,教師設(shè)置的目標(biāo)要處在學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”,簡(jiǎn)單來(lái)講就是“跳一跳,可以摘到桃子”。既不能太淺顯,過(guò)于簡(jiǎn)單而使學(xué)生不愿去“思”;也不可過(guò)于艱澀難懂,深不可思而讓學(xué)生不知所“思”,容易使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒。教師要充分尊重學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和能力,設(shè)計(jì)難度適合的問(wèn)題,讓學(xué)生始終處于教學(xué)活動(dòng)的中心地位,讓學(xué)生的個(gè)性充分發(fā)展同時(shí)能極大程度的挖掘?qū)W生的潛力,讓學(xué)生真正地從教學(xué)中形成自己的感受和經(jīng)驗(yàn)。使人人都有一個(gè)保持持續(xù)學(xué)習(xí)的欲望。讓學(xué)生在“摘到桃子”的同時(shí),獲得了跳一跳的能力和摘桃子的能力。

②巧設(shè)障礙,培育思維的深刻性。教學(xué)過(guò)程應(yīng)該具有引導(dǎo)性,也就是通過(guò)教師的引導(dǎo)進(jìn)行認(rèn)識(shí),而獲得知識(shí)。發(fā)展能力。但由于長(zhǎng)期習(xí)慣于講述式的課堂,學(xué)生容易產(chǎn)生思維惰性,對(duì)學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)、疑點(diǎn)淺嘗輒止,導(dǎo)致其思維表現(xiàn)出較大的膚淺性。而只有當(dāng)學(xué)生面臨問(wèn)題,困境,渴求新知識(shí)和尋找答案,并獲得突破時(shí),他們才能產(chǎn)生積極的學(xué)習(xí)動(dòng)力。為此,教師應(yīng)根據(jù)所創(chuàng)設(shè)的情境,盡可能設(shè)計(jì)一組有層次,有梯度的問(wèn)題,考慮好問(wèn)題的銜接和過(guò)渡,用問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入的思考,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維,從而深刻理解有關(guān)知識(shí),形成系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu),就象在學(xué)生思考的道路上設(shè)置了一座座小山,讓學(xué)生一路想來(lái),不斷深入探究,真是:“山窮水復(fù)疑無(wú)路,柳暗花明又一村”,到最后豁然開(kāi)朗,既深化了知識(shí)、升華了理論,又培養(yǎng)了他們深入思考問(wèn)題的能力。

③擴(kuò)充延伸,拓展思維的廣闊性。思維的廣闊性是指思維發(fā)揮作用的廣闊程度。化學(xué)學(xué)科具有明顯的綜合性特點(diǎn),因此要求學(xué)生的思維也應(yīng)有一定的廣闊性。同時(shí),化學(xué)學(xué)習(xí)能力的形成是分層遞進(jìn)的,在學(xué)生掌握了一定的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),技能和策略之后,需積極思考和不斷整合,將新知識(shí)技能與原有的知識(shí)技能相互作用,才能內(nèi)化為結(jié)構(gòu)化,網(wǎng)絡(luò)化的知識(shí)技能結(jié)構(gòu),因此,教學(xué)中需要教師以任務(wù)和問(wèn)題為線索和中心,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用策略,方法將不同知識(shí)技能進(jìn)行組塊,故在教學(xué)中教師可以通過(guò)設(shè)疑,進(jìn)行前后對(duì)比、左右交叉聯(lián)系,變學(xué)生的狹隘性思維為廣闊性思維,以擴(kuò)大教學(xué)效果。教師應(yīng)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分解、組合,設(shè)計(jì)一些綜合性、發(fā)散性、對(duì)比性較強(qiáng)的問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考。如德國(guó)教育學(xué)家第斯多惠說(shuō):“一個(gè)壞的教師奉送真理,一個(gè)好教師則教人發(fā)現(xiàn)真理?!?/p>

二、貴質(zhì)疑,啟發(fā)學(xué)生點(diǎn)燃創(chuàng)造性思維的火花

Chaim Potok是20世紀(jì)著名美籍猶太作家,曾寫過(guò)這樣的一個(gè)故事:一位父親每天問(wèn)放學(xué)回家的兒子“你今天問(wèn)了什么好問(wèn)題嗎?”而不是“你今天在學(xué)校學(xué)了什么?”這位父親確實(shí)是一位明智的父親,他懂得學(xué)貴生疑的重要性。作為一名教師,引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑,引發(fā)學(xué)生探究反思是十分必要的。在教學(xué)中,教師應(yīng)盡力打破學(xué)生頭腦中的‘平靜’,激發(fā)學(xué)生思維活動(dòng)的‘瀾’,也就是激發(fā)學(xué)生的疑問(wèn),引導(dǎo)他們?cè)谏扫D―置疑――釋疑的循環(huán)往復(fù)中探求新知,發(fā)展能力,使學(xué)生在尋疑中產(chǎn)生求知欲望,形成探索和發(fā)現(xiàn)知識(shí)的動(dòng)力,使學(xué)生學(xué)習(xí)具有自覺(jué)探索性,積極性和創(chuàng)造性。同時(shí)教學(xué)中教師應(yīng)該做到:①營(yíng)造平等氣氛,鼓勵(lì)學(xué)生勇于提問(wèn);②創(chuàng)造問(wèn)題情境,激勵(lì)學(xué)生敢于提問(wèn);③點(diǎn)撥提問(wèn)技巧,引導(dǎo)學(xué)習(xí)善于提問(wèn)?;瘜W(xué)領(lǐng)域中有許多知識(shí)對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是新奇的,因此教師要認(rèn)真對(duì)待每一位學(xué)生的問(wèn)題,要能引導(dǎo)學(xué)生從多角度,多方面提出問(wèn)題進(jìn)行質(zhì)疑。

(1)聯(lián)系實(shí)際引發(fā)質(zhì)疑

聯(lián)系實(shí)際引發(fā)質(zhì)疑就是通過(guò)分析、比較某種觀點(diǎn)看法和已知事實(shí)現(xiàn)象或新的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是否矛盾,從而提出質(zhì)疑。例如,如:在苯的結(jié)構(gòu)的教學(xué)中,不拘泥于直接告訴學(xué)生苯的結(jié)構(gòu),而是對(duì)苯的結(jié)構(gòu)提出質(zhì)疑,讓學(xué)生從苯的化學(xué)式及結(jié)合已學(xué)過(guò)的C2H6,C2H4,C2H2的不飽和程度,大膽推測(cè)苯分子結(jié)構(gòu)中可能含有的C-C,C=C,CC或C環(huán)的個(gè)數(shù)以及它們的連接方式,讓學(xué)生充分發(fā)揮他們的空間想象能力,大膽求索。

(2)邏輯推理產(chǎn)生質(zhì)疑

揭示觀點(diǎn)間的邏輯困難、矛盾是進(jìn)行質(zhì)疑的又一途徑。例如,在上《鹽類水解》課的時(shí)候,講到影響鹽類水解的因素之一是濃度,我給學(xué)生歸納為:濃度越低,水解程度越大,即稀釋促進(jìn)鹽類的水解??稍捯魟偮渚陀幸晃粚W(xué)生舉手提出質(zhì)疑:“如果在某種鹽溶液中加入一定量的溶質(zhì),那么水解平衡應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng),水解掉的鹽的物質(zhì)的量增加了,而鹽溶液的濃度卻是增大的,請(qǐng)問(wèn)如何理解濃度越低,水解程度越大這句話呢?”

(3)追因求果進(jìn)行質(zhì)疑

我們要教育學(xué)生保持旺盛的好奇心和求知欲,腦海中要經(jīng)常出現(xiàn)“為什么”三個(gè)字,要經(jīng)常追問(wèn)化學(xué)概念為什么要這樣定義?化學(xué)規(guī)律是如何得來(lái)的?實(shí)驗(yàn)為什么要這樣設(shè)計(jì)?做化學(xué)習(xí)題做錯(cuò)時(shí)更要問(wèn)一下為什么會(huì)做錯(cuò)?原因是什么?發(fā)現(xiàn)某化學(xué)現(xiàn)象也要經(jīng)常問(wèn)問(wèn)產(chǎn)生的原因是什么?例如HClO、HClO3、HClO4為什么三種酸的酸性依次增強(qiáng),而氧化性依次減弱了?為什么洗潔精能洗掉油污而水洗不掉,洗潔精到底是一種什么物質(zhì)呢?

(4)類比聯(lián)想進(jìn)行質(zhì)疑

例如學(xué)習(xí)乙烯性質(zhì)時(shí),教材上用乙烯使溴水褪色的實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明加成反應(yīng)。為此,有的學(xué)生提出問(wèn)題:既然實(shí)驗(yàn)是乙烯與溴水的反應(yīng),為什么方程式中只寫乙烯與溴的加成?乙烯與溴水的反應(yīng)和乙烯與溴的加成反應(yīng)是否相同?是否具有相同的產(chǎn)物?溴水和溴的四氯化碳溶液到底有什么異同之處?

(5)逆向思考提出質(zhì)疑

這是與通常的思維程序相反的一種思考方式,它是通過(guò)從相反的方向展開(kāi)思維,提出問(wèn)題的一種質(zhì)疑方法。例如金屬元素和非金屬元素組成的化合物是否一定是離子化合物?AlCl3為什么是共價(jià)化合物,如何證明?除此以外有沒(méi)有了?比如:在演示NH4Cl受熱分解實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象提出,從實(shí)驗(yàn)中看不出分解和化合的過(guò)程啊,也可能是類似于碘的升華呢?用CCl4萃取碘之后怎樣把碘分離出來(lái)呢?

(6)變換條件進(jìn)行質(zhì)疑

化學(xué)規(guī)律都有一定的適應(yīng)范圍,我們?cè)诨瘜W(xué)教學(xué)過(guò)程當(dāng)中可以引導(dǎo)學(xué)生變換一下條件,問(wèn)一問(wèn)規(guī)律在不同條件下的表達(dá)形式及其適應(yīng)范圍;另外同一個(gè)化學(xué)問(wèn)題處理起來(lái)往往有多種方法,我們可以引導(dǎo)學(xué)生問(wèn)問(wèn)能否用別的方法來(lái)解決某一問(wèn)題。例如:Cu和稀HNO3反應(yīng)后的溶液顏色是藍(lán)色,那為什么Cu和濃HNO3反應(yīng)的溶液卻是綠色呢?

三、善解疑,是引導(dǎo)學(xué)生步入創(chuàng)造性思維的殿堂

啟思解疑就是啟發(fā)學(xué)生思維,尋找解決問(wèn)題的多種方法。經(jīng)過(guò)師生的共同努力,大家提出了許多有創(chuàng)意的問(wèn)題,但是只有解決問(wèn)題,才能真正培養(yǎng)創(chuàng)新能力。由于問(wèn)題的難易程度及個(gè)體智力與非智力因素的影響,學(xué)生解決問(wèn)題能力也是不同的,這就要求教師采用一定的方法與策略啟發(fā)學(xué)生思維。針對(duì)不同類型的問(wèn)題我采用不同的策略:

(一)指導(dǎo)閱讀法

培養(yǎng)和提高學(xué)生的化學(xué)閱讀能力是化學(xué)教學(xué)中一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作,但在實(shí)際操作中,我們可以始終抓住課前、課堂、課后三個(gè)環(huán)節(jié),結(jié)合疑問(wèn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行從慢速度到快速度、從低要求到高要求、從扶著走到放手走的訓(xùn)練,逐步使學(xué)生的化學(xué)閱讀能力得到穩(wěn)步提高。指導(dǎo)學(xué)生的閱讀要做到:閱讀前要明確提出目的;閱讀中,了解學(xué)生的閱讀情況,幫助學(xué)生掃除障礙;閱讀后,通過(guò)提問(wèn)檢查閱讀效果。給學(xué)生一個(gè)“非看書不可,看書非鉆研不可”的學(xué)習(xí)方法。

(二)組織討論

就是將學(xué)生分成若干小組討論問(wèn)題,利用群體智慧的力量發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。在小組討論中,學(xué)生相互啟發(fā),共同發(fā)展思維。為了避免小組討論流于形式,變成“閑聊”,可要求學(xué)生做好小組討論記錄,整理出小組意見(jiàn)并集體進(jìn)行評(píng)議。這樣,不僅營(yíng)造出濃厚的研討氣氛,激發(fā)學(xué)生興趣,還可以將個(gè)體的創(chuàng)造力凝聚為群體的創(chuàng)造結(jié)晶,提高創(chuàng)新能力。如《原電池原理及其應(yīng)用》的教學(xué),在學(xué)生進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn)后會(huì)提出:為什么有許多不同現(xiàn)象。這時(shí)教師可因勢(shì)利導(dǎo),指導(dǎo)閱讀后,把電子為什么從活潑金屬流向不活潑金屬的關(guān)鍵性問(wèn)題提到全班討論,相互補(bǔ)充,得出結(jié)論,提高思維的深刻性。

(三)榜樣示范法。

教師或?qū)W生展示自己探討疑難問(wèn)題的方法、技藝,使學(xué)生看到榜樣的創(chuàng)造性思維和想象活動(dòng)的實(shí)際過(guò)程,學(xué)到如何發(fā)揮自身創(chuàng)造力解決問(wèn)題的技法。

(四)歸納總結(jié)

為了使學(xué)生所學(xué)知識(shí)更加系統(tǒng)化,就要教會(huì)學(xué)生總結(jié)技能,將知識(shí)“由點(diǎn)到線,由線到面”。如氮族元素的復(fù)習(xí),可以氮元素的化合價(jià)為主線,將氮元素的單質(zhì)及其化合物串聯(lián)起來(lái)形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。對(duì)溶解平衡、電離平衡等平衡狀態(tài)的分析比較,可得出平衡的一般原理。這樣既提高了學(xué)生的能力又使他們更好地掌握了知識(shí)。

(五)實(shí)驗(yàn)分析法

創(chuàng)設(shè)情景(學(xué)生自學(xué)教材、教師演示實(shí)驗(yàn)或介紹化學(xué)在生產(chǎn)、生活、科技以及其他方面的應(yīng)用實(shí)例等)――發(fā)現(xiàn)問(wèn)題――分組討論――相互質(zhì)疑、問(wèn)答――歸納應(yīng)用結(jié)論。或者創(chuàng)設(shè)情景――質(zhì)疑――猜想假設(shè)――實(shí)驗(yàn)探究――總結(jié)應(yīng)用結(jié)論。

(六)大膽猜想法

猜想可以很好地激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲,不論他們是否真正的理解,只要猜想的結(jié)果是正確的,他們就會(huì)異常興奮,覺(jué)得自己是最好的,在良好的心理支配下,學(xué)生會(huì)自覺(jué)地去搞清楚猜想正確的原因,如此形成良性循環(huán),既減輕了學(xué)生的負(fù)擔(dān),又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力,提高了教學(xué)質(zhì)量。

(七)空白探討法

在課堂上不把教學(xué)內(nèi)容全盤托出,有意識(shí)地留出一定的空白內(nèi)容,讓學(xué)生去探討可能的結(jié)論,促使學(xué)生積極參與教學(xué)過(guò)程,提高創(chuàng)造力。

(八)問(wèn)題轉(zhuǎn)化法

當(dāng)學(xué)生解答了一個(gè)問(wèn)題后,教師可要求學(xué)生把把原問(wèn)題變化成另一個(gè)與原問(wèn)題相關(guān)而又有所區(qū)別的問(wèn)題,并利用解決原問(wèn)題的方法解決新問(wèn)題。教師不要告訴學(xué)生如何變化,而讓學(xué)生獨(dú)立思考,獨(dú)立解決。允許學(xué)生變化出不同的問(wèn)題,找出不同的答案。大家再一起進(jìn)行討論與評(píng)價(jià)。學(xué)生在新、舊問(wèn)題解決過(guò)程中,深化了解疑技巧,促使?jié)撛诘膭?chuàng)造力迸射出火花。

四、重存疑,是激勵(lì)學(xué)生開(kāi)發(fā)創(chuàng)造性思維的源泉

“存疑”,是創(chuàng)造性思維品質(zhì)的一個(gè)重要特征。“學(xué)貴存疑”,也是我國(guó)的傳統(tǒng)教學(xué)思想的精華。學(xué)海無(wú)涯,要不斷進(jìn)入新的境地,就必須常?!按嬉伞保ㄟ^(guò)疑問(wèn)來(lái)保持濃厚的學(xué)習(xí)興趣;通過(guò)疑問(wèn)來(lái)增加學(xué)習(xí)的動(dòng)力;通過(guò)疑問(wèn)來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。這種保留的疑問(wèn),應(yīng)從整體上進(jìn)行綜合聯(lián)系,能把教學(xué)的階段性和連續(xù)性統(tǒng)一;能把章與節(jié)有機(jī)統(tǒng)一;能把各知識(shí)體系統(tǒng)一,相對(duì)獨(dú)立的問(wèn)題應(yīng)當(dāng)及時(shí)解決。如果說(shuō)一堂課的開(kāi)始藝術(shù)在于“課伊始,趣亦生”的話,那么課的結(jié)尾藝術(shù)則在于“課已盡,趣不盡”。雖然課上完了,學(xué)生仍回味無(wú)窮,意猶未盡,猶如音樂(lè)中的休止符,嘎然而止,卻余音繞梁,又如書畫中的空白,雖一墨不著,卻意境深遠(yuǎn),給學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí),課后思考注入無(wú)窮的推動(dòng)力,這才是課的結(jié)尾應(yīng)有的效果。針對(duì)課與課的銜接,留下懸念、伏筆,于疑處生疑,激發(fā)他們?nèi)ニ伎肌⑷?chuàng)新,使課的結(jié)尾成為課后預(yù)習(xí)和下節(jié)課學(xué)習(xí)的觸發(fā)點(diǎn)。如:講完原電池的原理以后,讓學(xué)生回家收集廢干電池然后將它拆開(kāi),弄清它的原理和結(jié)構(gòu),并讓他們?nèi)ニ伎紴槭裁措姵貢?huì)有使用壽命?怎樣才能讓電池能重新使用?由此聯(lián)系對(duì)比,思考可充電電池的工作原理是什么?同時(shí)讓他們?nèi)ナ占嘘P(guān)金屬腐蝕的資料,以及金屬的防護(hù),為下節(jié)課作好充分準(zhǔn)備。比如在學(xué)習(xí)完Cu和濃H2SO4實(shí)驗(yàn)之后,引導(dǎo)學(xué)生課后分析教材實(shí)驗(yàn)裝置存在的不足之處,如何修改?怎樣改進(jìn)使其能隨時(shí)發(fā)生,隨時(shí)停止,同時(shí)能進(jìn)行多個(gè)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)?怎樣改進(jìn)能持續(xù)產(chǎn)生氣體?實(shí)驗(yàn)中如何實(shí)現(xiàn)SO2漂白是可逆的?通過(guò)存疑這一過(guò)程,能夠讓學(xué)生從封閉的狹小的課堂和單薄的教材中走出來(lái),不斷對(duì)知識(shí)進(jìn)行反思和整合,不斷進(jìn)行思考和探究;能夠切實(shí)提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力,培養(yǎng)其學(xué)習(xí)興趣,開(kāi)發(fā)其學(xué)習(xí)潛能,促進(jìn)其學(xué)習(xí)的持續(xù)性;能夠讓學(xué)生貼近實(shí)際地觀察自然,了解工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中的化學(xué),從生活中學(xué)到化學(xué)知識(shí),使“化學(xué)生活化,生活科學(xué)化”,提高學(xué)生用化學(xué)知識(shí)解釋自然現(xiàn)象、自然規(guī)律及解決生產(chǎn)生活中實(shí)際問(wèn)題的能力。如讓學(xué)生通過(guò)調(diào)查寫出環(huán)保小論文,自制電池,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)儀器等。不同的課結(jié)尾就有所不同,但是只要能選擇恰當(dāng)?shù)姆椒?,講究結(jié)課藝術(shù),就一定能使他們對(duì)課堂內(nèi)容遐想連篇,深思求解,達(dá)到培養(yǎng)興趣,啟迪思維,促使學(xué)生自主學(xué)習(xí),提高參與學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]維果茨基.思維和語(yǔ)言[M].浙江教育出版社.

[2]第斯多惠.德國(guó)教師培養(yǎng)指南[M].人民教育出版社.

[3]王道俊,王漢讕.教育學(xué)[M].人民教育出版社.