基于“互联网+”的应用技术大学计算机实验室联合模式探索

□李韬　徐红岩

基于“互联网+”的应用技术大学计算机实验室联合模式探索

□李韬徐红岩

作为国家战略的“互联网+”，不仅为应用技术大学与业界共同构建联合计算机实验室提供了技术背景，还催生了教育的互联网思维，综合应用技术大学与“互联网+”的特征，针对计算机实验室构建中存在的问题，探索计算机实验室多方共建分享以及功能多元开放拓展的可行途径。联合计算机实验室是基于“互联网+”并建立在行业、产业、企业和大学的共同需求上的最佳互联互生模式，真正实现技术人才培养的产学结合与协同创新。

应用技术大学；互联网+；计算机实验室；联合；模式

新兴应用技术大学的计算机实验室，在很大程度上，区别于普通高校以及高职院校的设置。近年来，与应用技术大学计算机实验室建设相关的研究缺位，是可以理解的。2016年以来，有研究开始关注互联网技术的新发展与高校计算机实验室面临的问题，但是也只是着眼于利用计算机及互联网技术等，完善计算机实验室的结构。本文着力探究的是，在作为国家战略的“互联网＋”以及作为国家竞争力提升策略的应用技术大学兴起的双重背景下，充分发挥互联网技术可能实现的连接一切、跨界融合、重塑结构等超能，实施行业、产业、企业与应用技术大学的真正联合。实际上，这种联合模式的设计，已经不局限于计算机实验室的技术构建，希望通过这种构建进一步推进应用技术大学发展。

一、作为国家战略的“互联网+”与教育的未来探索

2015年3月李克强总理在《政府工作报告》中首次推出“互联网+”的理念，并要求制定“互联网+”行动计划。2015年7月，国务院印发《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，要求充分发挥互联网在生产要素配置中的优化和集成作用，将互联网的创新成果深度融合于经济社会的各领域之中，提升实体经济的创新力和生产力，形成更广泛的以互联网为基础设施和实现工具的经济发展新形态［1］。《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》的颁布，使“互联网+”真正成为了国家战略。

（一）“互联网+”是国家战略也是教育的顶层设计

“互联网+”是互联网思维最新的实践成果，是互联网发展的新形态、新业态、新生态。国内“互联网+”理念的提出，最早可以追溯到2012年11月，易观国际董事长兼首席执行官于扬在易观第五届移动互联网博览会的发言［2］，认为它是未来多屏全网跨平台用户场景结合之后产生的一种化学公式。马化腾作为人大代表提交了《关于以“互联网+”为驱动，推进我国经济社会创新发展的建议》的议案，呼吁要持续以“互联网+”为驱动，鼓励产业创新、促进跨界融合，推动我国经济和社会的创新发展［3］。

《现代职业教育体系建设规划（2014－2020年）》指出，随着新型工业化的推进和科学技术的发展，现代职业教育体系越来越成为国家竞争力的重要支撑。因此，优化高等职业教育结构，举办应用技术类型高校，也是国家教育现代化策略的一部分。应用技术大学作为高等教育不可或缺的组成部分，通过培养应用性人才、开展应用性研究为社会经济发展与创新服务，促进入创新要素驱动经济发展，成为提升国家竞争力的重要力量［4］。在这个意义上，作为国家战略的“互联网+”无疑也是教育发展的顶层设计。

（二）“互联网+”的特质与职业技术教育的结构治理

我国职业技术教育的发展从提倡校企合作，到强调产教融合，再到最近提出的协同创新，一直在寻求完善校企合作的现代职业院校治理结构，着力创设有利于产教融合、校企合作和社会力量参与办学的良好制度环境。但是，职业技术教育至今仍然存在着行业企业参与不足等问题［5］。

在“互联网+”的背景和基础上，就可以比较容易地找到一个“连接器”，并以此倒逼职业技术教育的结构治理的深化。

“互联网+”的主要特质可以用12个字来概括，那就是“跨界融合，连接一切，重塑结构”。“+”本身就是一种跨界，就是一种开放，就是一种融合。互联网之所以能“+”，是因为互联网、云计算、大数据等技术不仅仅显示了产业的革命，更重要的是关系到诸多产业的创新与变化。其中，一个独特的生产要素是数据。数据具有非常强的驱动力、穿透力；第二个独特的生产要素是关系，互联网做的就是关系。关系具有很强的亲和力、融合力，当互联网把人与人、人与物、物与物、人与信息数据、信息数据与信息数据连接起来，就会产生新的关系、新的价值，同时也会形成新的结构。

数字技术引发的信息革命导致的全球化，充分说明了互联网已经重塑了原有的社会结构、经济结构、地缘结构以及体制与机制等结构。结构被重塑的同时，以往一些固有的身份、规则、界限以及管控模式也就很容易被随即改写。过去职业技术教育行业企业参与不足的问题，原因固然不止一个，但一定和交易成本过高而效益不明显以致不能形成关系资本和结构资本的优势有关。互联网大大降低了整个社会的交易成本，大大提高了全社会的经济运营效益。为此，应用技术大学联合计算机实验室是实现职业技术教育结构完善的一个“入口”。

（三）“互联网+”教育的未来探索

由于我国应试教育主流强势的影响，教育与互联网的跨界融合，更多地还停留在线上线下的范畴，彼此都没有进入核心区域。但是，“互联网+”教育，尤其是“＋”职业技术教育，注定会逐渐显示越来越强大的融合和连接的潜能。这一方面是由于技术与智慧的亲和力，更重要的是，教育与互联网都是面向新事物、面向未来的领域。这是互联网与教育的共性。

教育与互联网可以从美国的麦肯锡公司在2013年11月发布的《展望2025∶12大颠覆技术决定未来经济预测》的报告中看出其共生性。报告中的数据显示：移动互联网是排在第一位的，排在第二位就是“知识工作自动化”，即可执行教育行业的智能学习和工作任务的智能软件系统［6］。由此可见，教育领域与互联网有着一种特殊的互相依存的亲密关系。尤其是，互联网所提供的不仅仅是一个工具、一个渠道，互联网构建了整个的自然界，整个的生态系统。在这个意义上，“互联网+”教育，不仅可以实现跨界融合，进而发生更多的连接。互联网生态不仅给连接提供了环境，而且还会让连接自动生长。

二、应用技术大学的特征及其计算机实验室构建的现状分析

应用技术大学在我国刚刚起步。2016年3月在全国政协十二届四次会议上，全国政协委员、南开大学化学学院教授袁直提案指出，在应用技术大学发展过程中，存在应用型本科较少、应用技术大学较少等方面的问题，建议加快建立我国现代职业教育体系，提升“中国制造”以及“中国创造”的水准和水平［7］。

（一）应用技术大学的发展特征

应用技术大学虽然起步晚，却是提升国家竞争力的重要力量。应用技术大学主要是通过实践导向的应用性研究、新产品和服务的实验发展，成为地区、国家乃至国际职业技术实践与知识生产的合作者，推动创新型经济的发展。应用技术大学致力于推动社会专业技术实践的发展，促进知识的转化与循环，并致力于发展创新能力，尤其是中小企业的创新能力。这个特征，在应用技术大学建设发展过程中必须牢牢把握的。

路透社2015年发布“TOP100全球最具创新力大学”排行榜，韩国科学技术院是唯一进入前十的非美国高校［8］。究其原因，与其专利的数量、与企业合作的紧密，研究的成果更加具实用性且容易形成专利密切相关。可见，应用技术大学仅仅有专业是不够的，还要有专利，甚至，不仅要有专利，还要有成果转化的实力、商业运作的能力以及学校在社会上的影响力。

（二）应用技术大学计算机实验室的现状

目前，有几个问题构成了我国应用技术大学计算机实验室的基本现状：

一是建设和管理的理念依然是传统的。我国应用技术大学是由部分普通大学以及部分高职院校转型升级的产物。从理念上，普通高等教育培养的是“白领”，是精英人才教育，其培养的人才对技术与操作有隔膜且轻视；而高职院校过于强调就业和技能导向，而忽视技术的创新开发。目前的应用技术大学计算机实验室的构建基本上是作为教学实验与一般实验教学设施而设置的。

二是体制基本上是封闭的。有些学校相同或相近专业间的交流和合作机会很少，与行业、企业界的联系就也少，与市场与经济的联系就更加薄弱。

三是管理上僵化与松散并存。面向不同专业的综合性实验教学平台未能真正开放，甚至完全没有提供网络自主探究的教学模式和实验环境。而除了功能单一、封闭管理的问题之外，机构分散设置、非专业的指令各出多门的现象也比较突出，导致数据不统一且保存困难。

四是缺乏完善的行业（专业）的实验室建设标准与评估机制。1995年，原国家教育委员会发布的《高等学校基础课教学实验室评估办法和标准》（教备［1995］33号），在多年来的高校实验室教学评估中，对实验室建设确实起到了较好的规范化的作用。但是，由于高校实验室主要着眼于学校实验教学的要求，没有考虑与企业或行业合作项目的需要与规划，因此，也缺乏职业教育专家的论证以及行业规范。

此外，有些应用技术大学的计算机实验室的投入、资源不足，规模勉强满足自己的教学要求；而另外一些学校资源共享和整合不足，有些大型仪器不能共享，出现设备闲置、使用效率不高的现象［9］。

（三）世界及我国联合计算机实验室趋势

西方发达国家，大学计算机实验室的联合构建与合作实验，既是传统，也是未来的趋势。例如，1951年美国斯坦福大学校长特曼创建了后来改名为研究区的斯坦福工业园，这是大学开放计算机实验室的鼻祖。之后，从美国国家科学基金会的“大学与企业合作研究计划”，到行政法中“合作教育基金”专门条款，引发美国的工科高校、社区学院等纷纷建设校企合作联合实验室［10］。再如，麻省理工学院与诺基亚合作共建联合实验室，共同推进移动计算与通讯技术的发展［11］。又如，在加拿大，校企合作的计算机实验室也得到了很好的发展。2013年，加拿大与美国联合打造量子计算机实验室。最新开发的512－qubit“D－Wave Two”量子计算机将安装在美国国家航空航天局新建的量子人工智能实验室。该实验室是美国国家航空航天局、谷歌公司及大学太空研究协会共同建立的［12］。

美国很多一流的研究型大学都为政府代管国家重点实验室，这些设在大学里的国家重点实验室作为原始性创新基地，在国家基础研究、技术开发和科技攻关中承担着重要使命。其中，一些重点项目的实验往往是采取多方合作的方式。1969年，美国国防部高级研究计划管理局（ARPA）开始建立一个命名为“阿帕网”的网络，它只有4个终端结点，斯坦福大学便是其一。2015年11月，洛斯阿拉莫斯国家实验室宣布，联手美国联邦政府能源部下属另外两家有大学背景的国家实验室，即劳伦斯利弗莫尔国家实验室（由加利福尼亚大学管理）和桑迪亚国家实验室（曾经由加利福尼亚大学管理），组成“极端规模（计算）性能（研究）联盟”，从事“未来先进技术高性能计算系统的设计、购置和开发”。近年来，我国高校计算机实验室的联合构建也逐渐形成趋势［13］。

2011年12月，中国移动与兰州大学就共同创立了“移动互联网创新研究联合实验室”［14］。2014年10月，IBM与数慧科技合作，建立联合创新实验室。该实验室是继双方正式建立战略合作伙伴关系后的又一次重要行动［15］。2015年3月，北京航空航天大学软件学院、慧科教育及RIM联合实验室正式成立。它是国内唯一获得工业和信息化部软件与集成电路促进中心授权成立的“移动云计算教育培训中心”［16］。2015年7月，阿里云宣布联合中科院成立一个全新的实验室，共同开展在量子信息科学领域的前瞻性研究，研制量子计算机［17］。2015年11月，腾讯微信团队与香港科技大学近日宣布成立联合实验室，实验室将以人工智能为主要研究方向，用于改善用户的生活服务体验，以及借助大数据拓展人类学习的边界［18］。

这些联合实验室立足于各自丰富实践的领先优势以及相应资源，其目标往往着重于双方面临的重大实际问题。上海大学计算机学院同联想集团更明确地提出了以建立“移动互联联合实验室”为依托，探索创建一种新型的培养专业人才的培养模式，并以此建立基本合作框架，共创校企双赢的可持续合作模式［19］。这就为应用技术大学计算机实验室的联合构建提供了很好的范式。

三、基于“互联网+”的计算机实验室联合模式构建

我们现在正处在从普遍的工业社会向全面的信息社会变革的时代，“互联网+”代表着一种全新的生活方式和生产方式，甚至是社会形态变化的未来趋势。

（一）基础：行业、产业、企业和大学的共同发展需求

在这种大势所趋之下，无论行业、产业、企业还是大学，如果不能通过“互联网+”改变各自的生产运作方式、商业运营模式，以及管理体制，实现与一切用户的“细胞级”连接，就会麻木、脱节、瘫痪，一定会面临严峻的生存挑战。这一点，从互联网在以往已经给社会和经济发展带来的诸多变化就足以得到证明。

因此，以应用技术大学计算机实验室的联合为入口，实施跨界融合、开放协作，实现转型升级、创新发展，是所有行业、产业、企业和大学的共同需求，在这一点上取得共识，并不困难。我们还必须认识到的一点是，在行业、产业、企业和大学可能的联合当中，大学的作用是比较特殊的，也就是说，在跨界融合之中，大学应该是“融点”，在连接互动之中，大学应该更主动。这一点，从作为世界信息革命“引信”的硅谷与斯坦福大学的关系上就可以证明。

而对上述两方面都有证明作用的案例则是刚刚提到的韩国科学技术院。该院既承担国家课题研究，同时也接受企业委托开发，与三星电子、现代电子、LG半导体、SK通信等多家著名企业建立了产学合作关系。在140多个研究中心中，有一大部分直接与企业合作建立，而在大量的研究与开发活动，学院和企业、人才和产品均取得了巨大的效益。其中，三星是最突出的一个例子，在全球12个行业的创新竞争力排行中，三星均位列前25强公司［20］。

（二）体制：多元的产学结合协同创新的互生模式

我国的职业技术教育一直在尝试实现双元体制，即以理论知识为基础，应用为目的，教学活动在企业与院校之间交替进行，校企双方共同培养应用型人才。这种来自德国的“双元制教育”，是校企合作经典范式。其强调学校与企业目标的一致性、过程的持续性和效率的最优化，体现了职业技术教育的本质。这与应用技术大学计算机实验室的联合，在本质上是一致的。

然而，在“互联网+”的生态环境下，互联网技术却可以通过计算机实验室的联合使校企合作从双元，到多元拓展。这里的所谓多元，一方面，应用技术大学计算机实验室至少联合一家互联网企业或多家与学校重点专业相关的其他行业的企业，采取共建的模式（产学结合等）；另一方面，互联网包括移动互联网等技术既是作为基础的技术设备和工具，同时也是研究开发的新项目（协同创新），而新的技术成果则由校企分享。

应该强调的是，在这种多元体制可以不断再生、互生的状态下，应用技术大学联合计算机实验室的一体化、中心管理的方式是必要的。其必要性在于：不仅要实现实体的联合形式，更要实现本质的资源整合；保证技术功能的稳定以及功率最大化；追踪、评价学习、试验及研究的效果；便于创新创业组织的孵化，也利于实现专利技术向产品的转化；对所有信息数据进行收集、整理、分析，最终形成信息数据资产化。

在管理上，联合计算机实验室可采取一体化中心管理，一些重大的用户装置，可分置于不同的大学连接共享。互联网技术让这种共建分享、分置共享、互联互生的模式，不仅可能而且可行，不仅丰富而且完美。

（三）开放：联合计算机实验室研究与服务的拓展

在应用技术大学计算机实验室的联合模式中，有诸如连接性、多维性、拓展性，发散性等多种拓展要素，而最核心的、最重要拓展要素是开放。向内对各院系、多校区的全面开放自不待说，向外对行业、产业、企业甚至社会开放。实际上开放不仅表明了联合计算机实验室从技术服务到研究开发的一种拓展，更重要的是应用技术大学的对外开放。

当今世界，已经进入到“开放性科学”的发展时代。根据世界经合组织《2014年科学技术与工业展望》报告，知识转换尤其是商业化现已成为公共科研的中心目标。市场视角也已通过政策举措被引入上游科学（如产业界与科学界合作研发）。近来，提升技术转化机构职能及专业化程度、吸收高校学生参与市场化活动等更多一体化战略性的措施得到实施，激励了对公共融资科研成果市场化的下游支持。该报告还指出，企业普遍采用“开放式创新”模式，几乎每个行业均呈现“开放式创新”趋势，企业联合学术机构、独立研究人员及其他公司（某些情况下甚至还有竞争对手）展开合作创新的例子屡见不鲜。这里关于学校与企业、上游与下游的整个研发流程，可以直接看作是对应用技术大学及其与企业联合的计算机实验室的特征架的描述［21］。

这种完全开放的架构，在过去是不可思议的，但由于移动互联网连带知识工作自动化、物联网，云（后两项排在麦肯锡《12大颠覆技术决定未来经济预测》报告第三、四位）等技术的不断进化而变得不可不思议了。例如，物联网是由传感器、致动器、可编程的逻辑控制器和分布式智能传感器组成。它以控制引擎为基础，利用无线互联技术，将传感器和致动器与控制器的无线连接，捕获数据，经视频和数字信号处理传播出来。云技术将实验室的资源虚拟化，云终端、云系统、云服务器、云存储，整合所有的IT资源并提供实时信息。尤其是基于实验用户的“个人云”，即利用任何设备，例如多屏、多终端（智能手机、平板电脑、个人电脑和智能电视等），全权访问需要的应用程序、桌面、数据、联系人和各种服务，而不必考虑这些资源和数据保存在何处、或是应用程序中某个组件当初是为何种平台而设计，真正实现移动跨平台。

根据最新报道，德国德勒斯登工业大学教授Gerhard Fettweis确信已为下一代5G蜂巢式网路空中介面作好准备。他认为通用频分多工（GFDM）优势明显，可以支援他所说的触觉网际网路，这同时也是物联网（IOT）的未来［22］。这一切表明，我们已经可以彻底摆脱目前传统产品、传统模式难以协同的桎梏。

对于应用技术大学联合计算机实验室构建来说，“互联网＋”是恰逢其时的战略机遇。而且，这种机遇也是“移动”的。也就是说，当下无论我们怎么设计，一切皆有可能；未来无论我们怎么设想，同样是一切皆有可能。风投资本家霍斯拉的一项研究表明，2002年专家们预计移动电话行业年增长率平均为16%，结果2004年，这个行业实现了100%的增长。此后，2006年、2008年，专家预计分别是12%和10%，结果这两个年头两度翻番。这种严重误差，导致另一位研究者库兹韦尔发现了信息技术的一个极其重要而又根本的属性，当项目朝一个以信息为基础的环境转移时，其发展速度就会跳跃到一条指数型增长曲线上，其性价比会每一两年翻一番。这就是“加速回报定律”［23］。也就是说，未来的信息技术会越来越强大，而价格却越来越便宜。例如传感器，2009年的价格是2万美元，2014年却只有79美元。

因此，结论似乎很简单，一切皆有可能，一切无须顾虑；只需连接一切，就能连接未来。

［1］国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见［EB/OL］.http://www.gov.cn/zhengce/content/2015-07/04/content_10002.htm.

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

［3］师榕.以“互联网+”为驱动，推进我国经济社会创新发展［EB/OL］.http://www.qstheory.cn/subject/2015-03/10/c_1114592028.htm.

［4］［5］教育部，国家发展改革委，财政部，人力资源社会保障部，农业部，国务院扶贫办.现代职业教育体系建设规划（2014-2020年）［EB/OL］.http:// baike.baidu.com/view/13865679.htm.

［6］麦卡锡：展望2025：决定未来经济的12大颠覆技术［EB/OL］.http://www.cssn.cn/glx/glx_wlx/201408/ t20140819_1297322.shtml.

［7］刘超.袁直委员递交提案建议：加强应用技术大学办学［EB/OL］.http://news.enorth.com.cn/system/ 2016/03/05/030845694.shtml.

［8］路透社发布全球最具创新力大学排名斯坦福名列第一［EB/OL］.http://www.shengyidi.com/peixun/ zx-141571/#.

［9］吴玉剑，等.高校实验室现状分析及发展探讨［J］.实验室研究与探索，2014（10）：239-241.

［10］唐于阳.美国斯坦福大学教育传统分析及启示［J］.煤炭高等教育，2013（3）：37-40.

［11］麻省理工学院与诺基亚共建联合实验室［EB/OL］. http://tech.sina.com.cn/t/2005-11-01/1216753479. shtml.

［12］科技部.加拿大D-Wave系统公司与美国国家航空航天局（NASA）等联合打造量子计算机实验室［EB/OL］.http://www.most.gov.cn/gnwkjdt/201306/ t20130627_106806.htm.

［13］黄亚妮.开放性:美国社区学院模式实践教学的主要特点［J］.职教论坛，2004（27）：63-64.

［14］兰州大学“MM校园创意孵化基地”与“移动互联网创新研究联合实验室”揭牌［EB/OL］.http:// news.univs.cn/2011/1229/906406.shtml.

［15］上海数慧与IBM携手共同创立联合创新实验室［EB/OL］.http://blog.sina.com.cn/s/blog_12bff6452 0102vfh9.html.

［16］北京航空航天大学软件学院——慧科教育（U-niquedu）-RIM联合实验室正式揭牌成立［EB/ OL］.http://www.docin.com/p-1137134746.html.

［17］阿里云中科院成立量子计算联合实验室［EB/OL］. http://tech.sina.com.cn/.

［18］微信与香港科技大学建立联合实验室［EB/OL］. http://tech.qq.com/a/20151130/052987.htm.

［19］张石林，等.上海大学与联想集团创立“移动互联联合实验室”［EB/OL］.中国教育网络.http://www. edu.cn/xxh/qiyejiaidu/201302/t20130220_904501. shtml.

［20］郑金武.汤森路透《2015全球创新报告》发布［N］.中国科学报，2015-05-29.

［21］［22］OECD：2014科技与工业展望（完整版）［EB/ OL］.http://www.199it.com/archives/313156.html.

［23］［加］萨利姆·伊斯梅尔，［美］迈克尔·马隆.颠覆一切的信息技术［J］.苏健，译，腾云，2016（52）：56-63.

责任编辑王国光

李韬（1980-），男，天津人，天津中德应用技术大学实验师，研究方向为计算机软件、网络、多媒体研究；徐红岩（1963-），女，黑龙江哈尔滨人，天津中德应用技术大学教授，研究方向为实践教学资源建设与管理。

天津市“十三五”规划课题“‘互联网’背景下搭建商科学生创新创业成果转化平台的实践研究”，主持人：杨金勇。

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