基于“互聯網+”的應用技術大學計算機實驗室聯合模式探索

□李韜　徐紅巖

基于“互聯網+”的應用技術大學計算機實驗室聯合模式探索

□李韜徐紅巖

作為國家戰略的“互聯網+”，不僅為應用技術大學與業界共同構建聯合計算機實驗室提供了技術背景，還催生了教育的互聯網思維，綜合應用技術大學與“互聯網+”的特征，針對計算機實驗室構建中存在的問題，探索計算機實驗室多方共建分享以及功能多元開放拓展的可行途徑。聯合計算機實驗室是基于“互聯網+”并建立在行業、產業、企業和大學的共同需求上的最佳互聯互生模式，真正實現技術人才培養的產學結合與協同創新。

應用技術大學；互聯網+；計算機實驗室；聯合；模式

新興應用技術大學的計算機實驗室，在很大程度上，區別于普通高校以及高職院校的設置。近年來，與應用技術大學計算機實驗室建設相關的研究缺位，是可以理解的。2016年以來，有研究開始關注互聯網技術的新發展與高校計算機實驗室面臨的問題，但是也只是著眼于利用計算機及互聯網技術等，完善計算機實驗室的結構。本文著力探究的是，在作為國家戰略的“互聯網＋”以及作為國家競爭力提升策略的應用技術大學興起的雙重背景下，充分發揮互聯網技術可能實現的連接一切、跨界融合、重塑結構等超能，實施行業、產業、企業與應用技術大學的真正聯合。實際上，這種聯合模式的設計，已經不局限于計算機實驗室的技術構建，希望通過這種構建進一步推進應用技術大學發展。

一、作為國家戰略的“互聯網+”與教育的未來探索

2015年3月李克強總理在《政府工作報告》中首次推出“互聯網+”的理念，并要求制定“互聯網+”行動計劃。2015年7月，國務院印發《國務院關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》，要求充分發揮互聯網在生產要素配置中的優化和集成作用，將互聯網的創新成果深度融合于經濟社會的各領域之中，提升實體經濟的創新力和生產力，形成更廣泛的以互聯網為基礎設施和實現工具的經濟發展新形態［1］。《國務院關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》的頒布，使“互聯網+”真正成為了國家戰略。

（一）“互聯網+”是國家戰略也是教育的頂層設計

“互聯網+”是互聯網思維最新的實踐成果，是互聯網發展的新形態、新業態、新生態。國內“互聯網+”理念的提出，最早可以追溯到2012年11月，易觀國際董事長兼首席執行官于揚在易觀第五屆移動互聯網博覽會的發言［2］，認為它是未來多屏全網跨平臺用戶場景結合之后產生的一種化學公式。馬化騰作為人大代表提交了《關于以“互聯網+”為驅動，推進我國經濟社會創新發展的建議》的議案，呼吁要持續以“互聯網+”為驅動，鼓勵產業創新、促進跨界融合，推動我國經濟和社會的創新發展［3］。

《現代職業教育體系建設規劃（2014－2020年）》指出，隨著新型工業化的推進和科學技術的發展，現代職業教育體系越來越成為國家競爭力的重要支撐。因此，優化高等職業教育結構，舉辦應用技術類型高校，也是國家教育現代化策略的一部分。應用技術大學作為高等教育不可或缺的組成部分，通過培養應用性人才、開展應用性研究為社會經濟發展與創新服務，促進入創新要素驅動經濟發展，成為提升國家競爭力的重要力量［4］。在這個意義上，作為國家戰略的“互聯網+”無疑也是教育發展的頂層設計。

（二）“互聯網+”的特質與職業技術教育的結構治理

我國職業技術教育的發展從提倡校企合作，到強調產教融合，再到最近提出的協同創新，一直在尋求完善校企合作的現代職業院校治理結構，著力創設有利于產教融合、校企合作和社會力量參與辦學的良好制度環境。但是，職業技術教育至今仍然存在著行業企業參與不足等問題［5］。

在“互聯網+”的背景和基礎上，就可以比較容易地找到一個“連接器”，并以此倒逼職業技術教育的結構治理的深化。

“互聯網+”的主要特質可以用12個字來概括，那就是“跨界融合，連接一切，重塑結構”。“+”本身就是一種跨界，就是一種開放，就是一種融合。互聯網之所以能“+”，是因為互聯網、云計算、大數據等技術不僅僅顯示了產業的革命，更重要的是關系到諸多產業的創新與變化。其中，一個獨特的生產要素是數據。數據具有非常強的驅動力、穿透力；第二個獨特的生產要素是關系，互聯網做的就是關系。關系具有很強的親和力、融合力，當互聯網把人與人、人與物、物與物、人與信息數據、信息數據與信息數據連接起來，就會產生新的關系、新的價值，同時也會形成新的結構。

數字技術引發的信息革命導致的全球化，充分說明了互聯網已經重塑了原有的社會結構、經濟結構、地緣結構以及體制與機制等結構。結構被重塑的同時，以往一些固有的身份、規則、界限以及管控模式也就很容易被隨即改寫。過去職業技術教育行業企業參與不足的問題，原因固然不止一個，但一定和交易成本過高而效益不明顯以致不能形成關系資本和結構資本的優勢有關。互聯網大大降低了整個社會的交易成本，大大提高了全社會的經濟運營效益。為此，應用技術大學聯合計算機實驗室是實現職業技術教育結構完善的一個“入口”。

（三）“互聯網+”教育的未來探索

由于我國應試教育主流強勢的影響，教育與互聯網的跨界融合，更多地還停留在線上線下的范疇，彼此都沒有進入核心區域。但是，“互聯網+”教育，尤其是“＋”職業技術教育，注定會逐漸顯示越來越強大的融合和連接的潛能。這一方面是由于技術與智慧的親和力，更重要的是，教育與互聯網都是面向新事物、面向未來的領域。這是互聯網與教育的共性。

教育與互聯網可以從美國的麥肯錫公司在2013年11月發布的《展望2025∶12大顛覆技術決定未來經濟預測》的報告中看出其共生性。報告中的數據顯示：移動互聯網是排在第一位的，排在第二位就是“知識工作自動化”，即可執行教育行業的智能學習和工作任務的智能軟件系統［6］。由此可見，教育領域與互聯網有著一種特殊的互相依存的親密關系。尤其是，互聯網所提供的不僅僅是一個工具、一個渠道，互聯網構建了整個的自然界，整個的生態系統。在這個意義上，“互聯網+”教育，不僅可以實現跨界融合，進而發生更多的連接。互聯網生態不僅給連接提供了環境，而且還會讓連接自動生長。

二、應用技術大學的特征及其計算機實驗室構建的現狀分析

應用技術大學在我國剛剛起步。2016年3月在全國政協十二屆四次會議上，全國政協委員、南開大學化學學院教授袁直提案指出，在應用技術大學發展過程中，存在應用型本科較少、應用技術大學較少等方面的問題，建議加快建立我國現代職業教育體系，提升“中國制造”以及“中國創造”的水準和水平［7］。

（一）應用技術大學的發展特征

應用技術大學雖然起步晚，卻是提升國家競爭力的重要力量。應用技術大學主要是通過實踐導向的應用性研究、新產品和服務的實驗發展，成為地區、國家乃至國際職業技術實踐與知識生產的合作者，推動創新型經濟的發展。應用技術大學致力于推動社會專業技術實踐的發展，促進知識的轉化與循環，并致力于發展創新能力，尤其是中小企業的創新能力。這個特征，在應用技術大學建設發展過程中必須牢牢把握的。

路透社2015年發布“TOP100全球最具創新力大學”排行榜，韓國科學技術院是唯一進入前十的非美國高校［8］。究其原因，與其專利的數量、與企業合作的緊密，研究的成果更加具實用性且容易形成專利密切相關。可見，應用技術大學僅僅有專業是不夠的，還要有專利，甚至，不僅要有專利，還要有成果轉化的實力、商業運作的能力以及學校在社會上的影響力。

（二）應用技術大學計算機實驗室的現狀

目前，有幾個問題構成了我國應用技術大學計算機實驗室的基本現狀：

一是建設和管理的理念依然是傳統的。我國應用技術大學是由部分普通大學以及部分高職院校轉型升級的產物。從理念上，普通高等教育培養的是“白領”，是精英人才教育，其培養的人才對技術與操作有隔膜且輕視；而高職院校過于強調就業和技能導向，而忽視技術的創新開發。目前的應用技術大學計算機實驗室的構建基本上是作為教學實驗與一般實驗教學設施而設置的。

二是體制基本上是封閉的。有些學校相同或相近專業間的交流和合作機會很少，與行業、企業界的聯系就也少，與市場與經濟的聯系就更加薄弱。

三是管理上僵化與松散并存。面向不同專業的綜合性實驗教學平臺未能真正開放，甚至完全沒有提供網絡自主探究的教學模式和實驗環境。而除了功能單一、封閉管理的問題之外，機構分散設置、非專業的指令各出多門的現象也比較突出，導致數據不統一且保存困難。

四是缺乏完善的行業（專業）的實驗室建設標準與評估機制。1995年，原國家教育委員會發布的《高等學校基礎課教學實驗室評估辦法和標準》（教備［1995］33號），在多年來的高校實驗室教學評估中，對實驗室建設確實起到了較好的規范化的作用。但是，由于高校實驗室主要著眼于學校實驗教學的要求，沒有考慮與企業或行業合作項目的需要與規劃，因此，也缺乏職業教育專家的論證以及行業規范。

此外，有些應用技術大學的計算機實驗室的投入、資源不足，規模勉強滿足自己的教學要求；而另外一些學校資源共享和整合不足，有些大型儀器不能共享，出現設備閑置、使用效率不高的現象［9］。

（三）世界及我國聯合計算機實驗室趨勢

西方發達國家，大學計算機實驗室的聯合構建與合作實驗，既是傳統，也是未來的趨勢。例如，1951年美國斯坦福大學校長特曼創建了后來改名為研究區的斯坦福工業園，這是大學開放計算機實驗室的鼻祖。之后，從美國國家科學基金會的“大學與企業合作研究計劃”，到行政法中“合作教育基金”專門條款，引發美國的工科高校、社區學院等紛紛建設校企合作聯合實驗室［10］。再如，麻省理工學院與諾基亞合作共建聯合實驗室，共同推進移動計算與通訊技術的發展［11］。又如，在加拿大，校企合作的計算機實驗室也得到了很好的發展。2013年，加拿大與美國聯合打造量子計算機實驗室。最新開發的512－qubit“D－Wave Two”量子計算機將安裝在美國國家航空航天局新建的量子人工智能實驗室。該實驗室是美國國家航空航天局、谷歌公司及大學太空研究協會共同建立的［12］。

美國很多一流的研究型大學都為政府代管國家重點實驗室，這些設在大學里的國家重點實驗室作為原始性創新基地，在國家基礎研究、技術開發和科技攻關中承擔著重要使命。其中，一些重點項目的實驗往往是采取多方合作的方式。1969年，美國國防部高級研究計劃管理局（ARPA）開始建立一個命名為“阿帕網”的網絡，它只有4個終端結點，斯坦福大學便是其一。2015年11月，洛斯阿拉莫斯國家實驗室宣布，聯手美國聯邦政府能源部下屬另外兩家有大學背景的國家實驗室，即勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（由加利福尼亞大學管理）和桑迪亞國家實驗室（曾經由加利福尼亞大學管理），組成“極端規模（計算）性能（研究）聯盟”，從事“未來先進技術高性能計算系統的設計、購置和開發”。近年來，我國高校計算機實驗室的聯合構建也逐漸形成趨勢［13］。

2011年12月，中國移動與蘭州大學就共同創立了“移動互聯網創新研究聯合實驗室”［14］。2014年10月，IBM與數慧科技合作，建立聯合創新實驗室。該實驗室是繼雙方正式建立戰略合作伙伴關系后的又一次重要行動［15］。2015年3月，北京航空航天大學軟件學院、慧科教育及RIM聯合實驗室正式成立。它是國內唯一獲得工業和信息化部軟件與集成電路促進中心授權成立的“移動云計算教育培訓中心”［16］。2015年7月，阿里云宣布聯合中科院成立一個全新的實驗室，共同開展在量子信息科學領域的前瞻性研究，研制量子計算機［17］。2015年11月，騰訊微信團隊與香港科技大學近日宣布成立聯合實驗室，實驗室將以人工智能為主要研究方向，用于改善用戶的生活服務體驗，以及借助大數據拓展人類學習的邊界［18］。

這些聯合實驗室立足于各自豐富實踐的領先優勢以及相應資源，其目標往往著重于雙方面臨的重大實際問題。上海大學計算機學院同聯想集團更明確地提出了以建立“移動互聯聯合實驗室”為依托，探索創建一種新型的培養專業人才的培養模式，并以此建立基本合作框架，共創校企雙贏的可持續合作模式［19］。這就為應用技術大學計算機實驗室的聯合構建提供了很好的范式。

三、基于“互聯網+”的計算機實驗室聯合模式構建

我們現在正處在從普遍的工業社會向全面的信息社會變革的時代，“互聯網+”代表著一種全新的生活方式和生產方式，甚至是社會形態變化的未來趨勢。

（一）基礎：行業、產業、企業和大學的共同發展需求

在這種大勢所趨之下，無論行業、產業、企業還是大學，如果不能通過“互聯網+”改變各自的生產運作方式、商業運營模式，以及管理體制，實現與一切用戶的“細胞級”連接，就會麻木、脫節、癱瘓，一定會面臨嚴峻的生存挑戰。這一點，從互聯網在以往已經給社會和經濟發展帶來的諸多變化就足以得到證明。

因此，以應用技術大學計算機實驗室的聯合為入口，實施跨界融合、開放協作，實現轉型升級、創新發展，是所有行業、產業、企業和大學的共同需求，在這一點上取得共識，并不困難。我們還必須認識到的一點是，在行業、產業、企業和大學可能的聯合當中，大學的作用是比較特殊的，也就是說，在跨界融合之中，大學應該是“融點”，在連接互動之中，大學應該更主動。這一點，從作為世界信息革命“引信”的硅谷與斯坦福大學的關系上就可以證明。

而對上述兩方面都有證明作用的案例則是剛剛提到的韓國科學技術院。該院既承擔國家課題研究，同時也接受企業委托開發，與三星電子、現代電子、LG半導體、SK通信等多家著名企業建立了產學合作關系。在140多個研究中心中，有一大部分直接與企業合作建立，而在大量的研究與開發活動，學院和企業、人才和產品均取得了巨大的效益。其中，三星是最突出的一個例子，在全球12個行業的創新競爭力排行中，三星均位列前25強公司［20］。

（二）體制：多元的產學結合協同創新的互生模式

我國的職業技術教育一直在嘗試實現雙元體制，即以理論知識為基礎，應用為目的，教學活動在企業與院校之間交替進行，校企雙方共同培養應用型人才。這種來自德國的“雙元制教育”，是校企合作經典范式。其強調學校與企業目標的一致性、過程的持續性和效率的最優化，體現了職業技術教育的本質。這與應用技術大學計算機實驗室的聯合，在本質上是一致的。

然而，在“互聯網+”的生態環境下，互聯網技術卻可以通過計算機實驗室的聯合使校企合作從雙元，到多元拓展。這里的所謂多元，一方面，應用技術大學計算機實驗室至少聯合一家互聯網企業或多家與學校重點專業相關的其他行業的企業，采取共建的模式（產學結合等）；另一方面，互聯網包括移動互聯網等技術既是作為基礎的技術設備和工具，同時也是研究開發的新項目（協同創新），而新的技術成果則由校企分享。

應該強調的是，在這種多元體制可以不斷再生、互生的狀態下，應用技術大學聯合計算機實驗室的一體化、中心管理的方式是必要的。其必要性在于：不僅要實現實體的聯合形式，更要實現本質的資源整合；保證技術功能的穩定以及功率最大化；追蹤、評價學習、試驗及研究的效果；便于創新創業組織的孵化，也利于實現專利技術向產品的轉化；對所有信息數據進行收集、整理、分析，最終形成信息數據資產化。

在管理上，聯合計算機實驗室可采取一體化中心管理，一些重大的用戶裝置，可分置于不同的大學連接共享。互聯網技術讓這種共建分享、分置共享、互聯互生的模式，不僅可能而且可行，不僅豐富而且完美。

（三）開放：聯合計算機實驗室研究與服務的拓展

在應用技術大學計算機實驗室的聯合模式中，有諸如連接性、多維性、拓展性，發散性等多種拓展要素，而最核心的、最重要拓展要素是開放。向內對各院系、多校區的全面開放自不待說，向外對行業、產業、企業甚至社會開放。實際上開放不僅表明了聯合計算機實驗室從技術服務到研究開發的一種拓展，更重要的是應用技術大學的對外開放。

當今世界，已經進入到“開放性科學”的發展時代。根據世界經合組織《2014年科學技術與工業展望》報告，知識轉換尤其是商業化現已成為公共科研的中心目標。市場視角也已通過政策舉措被引入上游科學（如產業界與科學界合作研發）。近來，提升技術轉化機構職能及專業化程度、吸收高校學生參與市場化活動等更多一體化戰略性的措施得到實施，激勵了對公共融資科研成果市場化的下游支持。該報告還指出，企業普遍采用“開放式創新”模式，幾乎每個行業均呈現“開放式創新”趨勢，企業聯合學術機構、獨立研究人員及其他公司（某些情況下甚至還有競爭對手）展開合作創新的例子屢見不鮮。這里關于學校與企業、上游與下游的整個研發流程，可以直接看作是對應用技術大學及其與企業聯合的計算機實驗室的特征架的描述［21］。

這種完全開放的架構，在過去是不可思議的，但由于移動互聯網連帶知識工作自動化、物聯網，云（后兩項排在麥肯錫《12大顛覆技術決定未來經濟預測》報告第三、四位）等技術的不斷進化而變得不可不思議了。例如，物聯網是由傳感器、致動器、可編程的邏輯控制器和分布式智能傳感器組成。它以控制引擎為基礎，利用無線互聯技術，將傳感器和致動器與控制器的無線連接，捕獲數據，經視頻和數字信號處理傳播出來。云技術將實驗室的資源虛擬化，云終端、云系統、云服務器、云存儲，整合所有的IT資源并提供實時信息。尤其是基于實驗用戶的“個人云”，即利用任何設備，例如多屏、多終端（智能手機、平板電腦、個人電腦和智能電視等），全權訪問需要的應用程序、桌面、數據、聯系人和各種服務，而不必考慮這些資源和數據保存在何處、或是應用程序中某個組件當初是為何種平臺而設計，真正實現移動跨平臺。

根據最新報道，德國德勒斯登工業大學教授Gerhard Fettweis確信已為下一代5G蜂巢式網路空中介面作好準備。他認為通用頻分多工（GFDM）優勢明顯，可以支援他所說的觸覺網際網路，這同時也是物聯網（IOT）的未來［22］。這一切表明，我們已經可以徹底擺脫目前傳統產品、傳統模式難以協同的桎梏。

對于應用技術大學聯合計算機實驗室構建來說，“互聯網＋”是恰逢其時的戰略機遇。而且，這種機遇也是“移動”的。也就是說，當下無論我們怎么設計，一切皆有可能；未來無論我們怎么設想，同樣是一切皆有可能。風投資本家霍斯拉的一項研究表明，2002年專家們預計移動電話行業年增長率平均為16%，結果2004年，這個行業實現了100%的增長。此后，2006年、2008年，專家預計分別是12%和10%，結果這兩個年頭兩度翻番。這種嚴重誤差，導致另一位研究者庫茲韋爾發現了信息技術的一個極其重要而又根本的屬性，當項目朝一個以信息為基礎的環境轉移時，其發展速度就會跳躍到一條指數型增長曲線上，其性價比會每一兩年翻一番。這就是“加速回報定律”［23］。也就是說，未來的信息技術會越來越強大，而價格卻越來越便宜。例如傳感器，2009年的價格是2萬美元，2014年卻只有79美元。

因此，結論似乎很簡單，一切皆有可能，一切無須顧慮；只需連接一切，就能連接未來。

［1］國務院關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見［EB/OL］.http://www.gov.cn/zhengce/content/2015-07/04/content_10002.htm.

［2］360百科.互聯網+［EB/OL］.http://baike.so.com/doc/ 7869991-8144086.html.

［3］師榕.以“互聯網+”為驅動，推進我國經濟社會創新發展［EB/OL］.http://www.qstheory.cn/subject/2015-03/10/c_1114592028.htm.

［4］［5］教育部，國家發展改革委，財政部，人力資源社會保障部，農業部，國務院扶貧辦.現代職業教育體系建設規劃（2014-2020年）［EB/OL］.http:// baike.baidu.com/view/13865679.htm.

［6］麥卡錫：展望2025：決定未來經濟的12大顛覆技術［EB/OL］.http://www.cssn.cn/glx/glx_wlx/201408/ t20140819_1297322.shtml.

［7］劉超.袁直委員遞交提案建議：加強應用技術大學辦學［EB/OL］.http://news.enorth.com.cn/system/ 2016/03/05/030845694.shtml.

［8］路透社發布全球最具創新力大學排名斯坦福名列第一［EB/OL］.http://www.shengyidi.com/peixun/ zx-141571/#.

［9］吳玉劍，等.高校實驗室現狀分析及發展探討［J］.實驗室研究與探索，2014（10）：239-241.

［10］唐于陽.美國斯坦福大學教育傳統分析及啟示［J］.煤炭高等教育，2013（3）：37-40.

［11］麻省理工學院與諾基亞共建聯合實驗室［EB/OL］. http://tech.sina.com.cn/t/2005-11-01/1216753479. shtml.

［12］科技部.加拿大D-Wave系統公司與美國國家航空航天局（NASA）等聯合打造量子計算機實驗室［EB/OL］.http://www.most.gov.cn/gnwkjdt/201306/ t20130627_106806.htm.

［13］黃亞妮.開放性:美國社區學院模式實踐教學的主要特點［J］.職教論壇，2004（27）：63-64.

［14］蘭州大學“MM校園創意孵化基地”與“移動互聯網創新研究聯合實驗室”揭牌［EB/OL］.http:// news.univs.cn/2011/1229/906406.shtml.

［15］上海數慧與IBM攜手共同創立聯合創新實驗室［EB/OL］.http://blog.sina.com.cn/s/blog_12bff6452 0102vfh9.html.

［16］北京航空航天大學軟件學院——慧科教育（U-niquedu）-RIM聯合實驗室正式揭牌成立［EB/ OL］.http://www.docin.com/p-1137134746.html.

［17］阿里云中科院成立量子計算聯合實驗室［EB/OL］. http://tech.sina.com.cn/.

［18］微信與香港科技大學建立聯合實驗室［EB/OL］. http://tech.qq.com/a/20151130/052987.htm.

［19］張石林，等.上海大學與聯想集團創立“移動互聯聯合實驗室”［EB/OL］.中國教育網絡.http://www. edu.cn/xxh/qiyejiaidu/201302/t20130220_904501. shtml.

［20］鄭金武.湯森路透《2015全球創新報告》發布［N］.中國科學報，2015-05-29.

［21］［22］OECD：2014科技與工業展望（完整版）［EB/ OL］.http://www.199it.com/archives/313156.html.

［23］［加］薩利姆·伊斯梅爾，［美］邁克爾·馬隆.顛覆一切的信息技術［J］.蘇健，譯，騰云，2016（52）：56-63.

責任編輯王國光

李韜（1980-），男，天津人，天津中德應用技術大學實驗師，研究方向為計算機軟件、網絡、多媒體研究；徐紅巖（1963-），女，黑龍江哈爾濱人，天津中德應用技術大學教授，研究方向為實踐教學資源建設與管理。

天津市“十三五”規劃課題“‘互聯網’背景下搭建商科學生創新創業成果轉化平臺的實踐研究”，主持人：楊金勇。

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