船舶与海洋工程发展前景

“互联网+”已深入社会各领域，有“综合工业之冠”的船舶业在物联网、大数据、云计算等技术的影响下，传统基础设施和创新要素日益变化，行业生态体系和发展模式遭遇严重挑战。在“互联网+”影响下，船舶业呈十大发展趋势。

船舶生态体系加速重构

能给船舶业带来革命性变化的技术已经到来，并趋向成熟，这就是信息化时代互联网下的物联网、大数据和云计算技术。其所引发的不仅仅是生产力的指数级提升，更是生产关系的颠覆，正重新构建、擘画人类生产方式变革和生活方式调整发展新蓝图。航运、造船、配套及相关技术、生产等资源的优化配置和发展方式的转变，催生的智能化技术装备、协同化创新体系、柔性化生产方式、集约化资源利用、精准化管理模式不断重塑新时期船舶业竞争新优势，对传统行业生态体系新格局进行颠覆，加之通过生态系统的有效性和用户黏性，逐步建立包含供应商、销售商、客户、竞争对手和科研机构以及政府单位等相关经济协助发展船舶业联合体，越来越多地表现为产业生态系统的竞争，传统行业的互联网化已成为未来船舶业的一张“生死牌”。

管理模式网络量子化

信息化时代，传统行业从单一部件、单机设备、单一环节、单一场景的局部小系统不断向整体大系统、全局巨系统演进，从部门级到企业级、产业链级乃至产业生态级不断演进，并形成相互作用的复杂网络，突破地域、组织、机制界限，通过对大规模信息技术数据应用，实现人、财、物资源和要素的高效整合，有计划按比例地提供强有力的革命性手段进行社会经济运行调节，对传统的管理思想和模式产生颠覆式改变。在目前经济低迷和船舶企业纷纷进行资源优化整合之际，精益管理综合作用凸显，成为推动船舶企业发展不可或缺的管理理念。借助信息化手段改造企业内部每一个流程，将科层制管理模式转为网络式管理模式，构建精简高效的扁平化组织结构，改造企业客户间关系，充分发挥员工的积极性和主动性，挖掘潜在智慧，“互联网+”式网络量子化管理成为企业新的生产力。

大数据成战略核心力量

数据，已经渗透到当今每一个行业和业务领域，成为重要的生产因素，一个大规模生产、分享和应用数据的时代正在开启，对数据的挖掘已成为企业竞争力的重要来源，而云计算则是开启大数据应用新领域的“金钥匙”。作为“综合工业之冠”的船舶业，是劳动、资金、技术密集型产业，涵盖航运、造船、船舶配套以及相关服务等产业链，并涉及机电、钢铁、化工、航运、海洋资源勘采等上下游产业，庞大的人群和应用市场，复杂性高，充满变化，使得船舶业当之无愧成为最复杂的大数据行业。船舶业却是个数据应用贫乏的行业，未来的船舶企业必须学会如何处理及如何使用数据。解决由大规模数据引发的问题，探索以大数据为基础的解决方案，将成为船舶业转型升级、效率提高的重要手段，大数据将成为未来船舶企业的战略核心力量。

万物互联平台模糊产业边界

近年来，互联网不断推动着各行业生态的改变，制造业更是经历前所未有的转变，国家战略上的纷纷布局：美国的“工业互联网”和中国的“两化融合”，国际巨头更是加快构建工业云和智能服务平台，加快全球战略资源的整合步伐，抢占规则制定权、标准话语权、生态主导权和竞争制高点，通过丰富开发工具、开发应用接口、共享数据资源、建设开发社区，构建以自己为中心的星状网络数据处理平台，以形成赢者通吃的市场局面。

智慧航运突破传统航运思维

信息化技术的应用、船舶技术的创新将引发航运管理变革和服务进步。基于互联网、大数据、云服务等技术手段，整合船舶的设计、生产、制造、使用、维护、售后、物流各个环节，在运营公司、设计建造商及设备商等之间建立起更全面的生产关系。将智能系统在船舶设计建造阶段就纳入后期航运运营考虑，引入大数据挖据技术，提高航运服务的标准化和信息化程度，提供更稳定、更易维护、更具d性的在线订舱服务。运营过程中清晰规划运输船舶航程和航站，推进航运思维、理念及商业模式的“智慧”化。

智能船舶成必争之地

过去船舶更多侧重于船舶基本功能的实现，未来的船舶将在互联网技术下，会更加关注设备的智能化、系统的智能化甚至整体船舶运营的智能化，智能船舶将会应运而生。智能船舶的发展要充分利用现有条件，从环境、能源、材料、空间、电子、机械、导航、物联网、大数据、云计算等多个领域建立实体和虚拟设施，实现 *** 纵系统、航行系统、设备技术、节能技术甚至生产系统等的智能化，逐步形成能自感知、自评估、自预测、自组织、自重构于一体的船舶，实现信息与实体智能耦合全过程。DNV GL集团2014年曾发布一份名为《未来航运业》的报告，提出智能船舶这一新概念。2015年中国政府发布的《中国制造2025》明确将智能船舶作为重点发展的领域。可见未来智能船舶将决定各国船舶工业在船舶市场的地位，成为各大造船国家现今进行的必争之地也就理所当然了。

智能制造发展趋势势不可挡

大数据背景下，智能制造已成为船舶制造与航运领域发展的趋势，“互联网+”促使船舶企业借助物联网、大数据、人工智能取代封闭的生产制造系统，提高制造系统柔性化、自动化和智能化水平，通过信息物理融合系统，用IT把设计源头与工厂的各个末端连接起来，实现人、产品、设备完全交互，牵引着传统工业发生革命性的演变。搭建设计、生产、采购等业务“一体化”智能生产流程设施，建立智能化的生产系统和车间物流系统，使智能化设备机器代替人工 *** 作的机器，通过云技术把所有生产资源都连接起来，使目前的半自动化、全自动化生产系统向智能化生产系统转变，实现船舶的定制化与规模化、个性化与普适化、虚拟与实体、微观与宏观、当前与未来的结合。

科创模式及资源要素全球化

在“一带一路”战略规划下，中国船舶业要实现转型升级，必须爬全球价值链高端的这个“坡”，过核心技术这道“坎”。基于此，船舶企业纷纷联合政府机构、科研院所和高校等单位，建立国家级高新技术船舶实验室，搭建“官、产、学、研、用、检”全产业链良性循环、可持续发展的生态体系。越来越多的科技型企业更是打破传统的内部研发模式，跨越组织边界，开始更多地利用和整合外部的社会力量来进行创新。

技术产业化成发展新方向

伴随国家制造业的转型升级，船舶业必将迎来跨越式的发展，在物联网等信息技术的支撑下，为满足未来客户大批量个性化需求，企业设计纷纷转型改制，基于互联网进行全球资源优化整合、科技创新发展和设计模式转变，从封闭型的单纯向企业提供设计向工程技术总承包的开放式模式转变。工程技术公司更是通过全产业链、全生命周期的工程EPC能力和国际市场拓展能力运营模式，围绕集约航运、绿色航运、安全航运、智能航运主题，进行新船型开发、船舶性能优化、航运安全、航运效率、节能减排、航运信息化等学术前沿和关键问题研究，为客户提供技术咨询服务，输出设计技术，转让设计方案、技术标准、专利技术及科技成果，抢占市场订单赢得市场份额，提升船舶国际市场的竞争力。

产融结合重建行业竞争格局

在“互联网+”形势下，针对巨大的船舶业全产业化规模和特色的个性化发展需求服务推出明显不足，引导社会资本和商业银行创新面向船舶业构建一种高效快速匹配资源的产融结合经营模式，金融直接投资产业，股权收益补偿，形成合理的收益分享、风险共担机制，愈来愈受到资本和产业的关注和追捧。随着市场发展趋势，船舶业也在实施产业科技和金融融合战略，联合系统内投资企业就某一产业进行研究，评估并实施解决方案利用上海船研所技术优势，借助上市公司资金投入，将重组客户、供应商、销售商以及企业内部组织的关系，重构生产体系中信息流、产品流、资金流的运行模式，重建新的产业价值链和竞争格局。

物联网对应了互联网的感觉和运动神经系统。
云计算是互联网的核心硬件层和核心软件层的集合，也是互联网中枢神经系统萌芽。
大数据代表了互联网的信息层(数据海洋)，是互联网智慧和意识产生的基础。
包括物联网，传统互联网，移动互联网在源源不断的向互联网大数据层汇聚数据和接受数据。
物联网所需要感受的物件对象范围非常之宽，物联网收集数据，我们刚刚说虚拟东西也是物联网对象，我们看很多东西收集，如浏览器、搜索引擎、智能终端、游戏终端、GPS等，他通过大家日常网络留下痕迹和脚印获取大量的数据。

物联网简单说就是指物物都相连的互联网技术，它可以提升学校的运行效率，在学校可以应用的地方很多，比如智慧教室管理、智慧环境管理、智慧能源管理、 校园资产管理、 智慧消防、 智慧井盖、 智慧停车、多功能智慧灯杆等方面，从而实现校园各场景动态监测、自动告警、智能预测。三盟科技的AIoT物联网产品应用蛮广泛的，在智慧教室管理这块就有300+所高校应用案例， 12280+间智慧教室及后勤物联网应用案例。大学生应该都遇见过一到选课网就崩的情况，它家产品中的故障预测模型可以预测设备故障、评估设备健康状态，对学校的相关设备进行监测，避免这种情况发生，或者在检测到设备故障的时候及时进行保修，减少学校工作人员的工作量。

物联网网络基础设施包括空天地一体化，这意味着空中、地面和海洋等相关的物联网设施和设备需要统一规划，在信息共享、安全性、可靠性、智能网络管理等方面发挥其协同作用。此外，物联网网络基础设施还需要安装自动检测和控制设备，以收集和分析相关数据，实现网络运行的自动化管理。另外，开发者还可以利用物联网网络基础设施提供的软件开发工具，更好地构建和部署应用程序。

物联网的价值不仅仅在于它是一个可传感的网络,而必须是各个行业参与进来进行应用,不同行业,会有不同的应用。很大程度上,这是非常难的一步。目前,对物联网在教育中的研究与应用虽尚处于起步阶段,但笔者认为这一问题的探讨将给教育带来极大的变革。

(1)有利于建立全面和主动的教学管理体系。

在建立教学管理运行体系方面,利用现有物联网的核心技术:RFID技术的支持,有利于完善教学管理的组织系统、评价和考核系统,从而对教学的质量建立保障和监控体系。通过RFID标签和校园智能卡系统的结合,教师可利用物联网系统,对学生的学习情况进行自动的统计。例如:在分组实验教学中,可以对学生的出席和对应的实验器材建立联系,通过RFID系统建立实验室教学管理系统。院校各级教学管理部门也可利用RFID技术,对学生学习情况、到课情况进行分析,从而有利于学生工作部门有针对性地开展思想政治工作。同时还可以对学生在校园的行踪进行监控,设立校园安全控制区域,减少不必要的校园安全事故的发生;建立基于物联网的d性修学模式,利用物联网信息完整和可追述的特征,学生可以根据本人的兴趣特长,随时修改或完成某一课程的学习,随时选择某一心仪教师的教学,在需要考试时,随时连接到试题库系统并完成考试过程,从而真正实现学分制;建立双向的教学评价和考核系统,有利于实现学生和教师同行对每一次教学的实时评价,根据此评价,学生和教师双方都可以调整教学进度,改善学生的学习效果,提高教师的教学效率。

(2)有利于构建完全交互与智能的教研环境。

利用传感网络,可实现教学环境的实时信息反馈。目前,多数高校已经实施多媒体教学设施进课堂,利用物联网,可对课堂教学设备实现智能控制。例如:在教学楼里安装上万个传感器并用IPV6网络进行连接,可根据教室光线强弱自动调节教室光源和投影机的流明度;也可根据教室环境温湿度,通过红外感应设备自动控制教室空气的更换率;更可利用物联网识别技术,建立教师和对应授课教室的关联授权,智能控制教学仪器的使用等。这种方式的应用,已在部分研究机构中得以实现。

例如:在北京,西门子总部里面所有的灯光都是通过物联网智能控制的,员工在进入办公室后头顶上的灯自动打开,离开位置后头顶上的光源则自动关闭。如果外面的阳光太过强烈,窗帘则自动拉下,各个光源都是通过传感设备连接到电脑上,由电脑进行 *** 控。与此同时,笔者也认为,利用物联网构建的智能教学环境的应用应远不止于此。利用物联网信息完整与可靠传输特性,可实现教学环境的真正交互。例如:物联网的介入可以为实验教学提供一个安全的、共享的、智能化的实验教学环境。在教师的授课过程中,随时可以控制远在实验室中的教学仪器,通过网络视频设备,将实验过程与结果实时的显示在课堂教学中,学生也可实时控制远程设备,自行得到正确的实验结果。改变现行多媒体教学中,实验过程模拟化,实验效果非直观的弊病。

通过将大型科研设备纳入物联网,可有效改变目前教研资源不平衡问题,经过授权后的研究者可以在全球范围内控制该设备,科研过程数据也可以被实时采集并以适当的方式提供,最终实现教学科研的数字化、网络化与智能化。此方面的先例有TAMU和MIT近期实施的CSAIL计划,该计划是利用一群实验室机器人与嵌入在盆栽植物中的传感器的通信。机器人和传感器之间的交流可以允许每棵植物要求额外的水分和养分,并进行实时存储。成熟的西红柿被识别之后,机器人能准确地从植物上摘除。TAMU的研究人员可以利用MIT在物联网领域的研究优势,直接获取该研究成果数据。

此外,利用嵌入了传感芯片的教学设施,不但能够像多媒体设施一样,对教学中的结构化信息进行处理,也可对常规多媒体设施所不能处理的非结构化信息,诸如学生的思维、体会、情感、意志等进行整合,从而真正实现教学环境的智能和交互。

(3)有利于重构创新和开放的教学模式。

基于物联网教学环境下的教学模式相比于以往的各种教学模式,具有更加开放和创新的特征。可以依托物联网强大的物质和信息资源优势来建立基于物联网的科学探究模式。在该模式中,学习者可以最大限度地利用物联网资源,并在发掘物联网信息的同时促进高级思维能力的发展。例如:在虚拟社区的学习交互模型中,基于物联网的模式要比给予互联网的模式更能激发出学习者的深层思考,并产生交互。该模式更能引导学习者在每次知识建构、剖析、探讨和问题解决户进行反思、总结和提炼有价值的内容,并在物联网上与其他学习者共享。

同时,将先进的物联网技术与现代教学理念相结合,运用到科学教学活动中,也能够对协作和协同教学模式起到很好的支撑作用。传统的协作和协同教学模式标志着开放系统中大量亚系统之间相互作用的,整体的,集体的或合作的效应,能够很好地解决教学过程中的/导)学0关系。比较著名的有密歇根大学的跨学科协同教学模式。而基于物联网的跨学科协同教学模式,则可以很好地克服原有模式中的障碍。同时它的海量数据与多视角处理特征,也能够进一步激发学生主动进行只是融合的欲望,发展整合和协调多学科的能力。

(4)有利于拓展学习空间、培养学习者自主学习能力。

物联网能为学习者的常规学习、课后学习、区域合作学习提供支撑环境,拓展学习空间,有利于学习者的自主学习和满足个性化学习需要。学习者可以通过物联网,探究任何感兴趣的问题并及时地得到解决。例如:中国电信的全球眼技术,其实就是远程监控的物联网应用。与传感系统相结合,学习者就可以利用它完成诸如材料学、气象学、生物学等集成应用领域内的多种科学探究。同时,物联网的感知特性,也能够使教育者对学习者的学习过程进行有效管理。

---