董黎剛,厲星星
(浙江工商大學(xué) 信息與電子工程學(xué)院,浙江 杭州 310018)
世界經(jīng)濟(jì)論壇在2012年發(fā)布的《2012—2013年世界競(jìng)爭(zhēng)力報(bào)告》[1]揭示:中國(guó)科學(xué)家和工程師的質(zhì)量名列第46位(中國(guó)總體排名是第29位),是中國(guó)7個(gè)“創(chuàng)新”指標(biāo)中最差的指標(biāo)。這意味著,我國(guó)培養(yǎng)人才的質(zhì)量已經(jīng)嚴(yán)重影響了創(chuàng)新能力和競(jìng)爭(zhēng)力。2012年2月教育部公布了《教育部等部門關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高校實(shí)踐育人工作的若干意見》[2],其中明確提出要強(qiáng)化高校實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。麥可思公司發(fā)布的《2012年中國(guó)大學(xué)生就業(yè)報(bào)告》(就業(yè)藍(lán)皮書)[3]揭示:中國(guó)大學(xué)畢業(yè)生畢業(yè)時(shí)對(duì)基本工作能力掌握的水平均低于工作崗位要求的水平。這些都意味著當(dāng)代大學(xué)生的實(shí)踐能力提高任重道遠(yuǎn)。
綜合考慮目前的社會(huì)需求和學(xué)生求職情況,實(shí)踐能力應(yīng)該是工科專業(yè)人才要培養(yǎng)的核心內(nèi)容。針對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng),筆者所在的浙江工商大學(xué)信息與電子工程學(xué)院(以下簡(jiǎn)稱學(xué)院)提出了建設(shè)開放性“智慧學(xué)院”的構(gòu)想,并進(jìn)行了探索和實(shí)踐。這是一種新的課外教學(xué)手段的嘗試。
(1) 開放性:采用新一代網(wǎng)絡(luò)的開放性架構(gòu)和開源系統(tǒng),學(xué)生進(jìn)行自主創(chuàng)新的二次開發(fā),并通過信息技術(shù),給學(xué)生提供開放式的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐項(xiàng)目、開放式的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)境。
(2) 智慧性:把云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等提供智能感知、智能處理和智能控制的最新信息技術(shù)進(jìn)行學(xué)院內(nèi)的實(shí)際應(yīng)用部署。
綜上所述,學(xué)生既可以享受到開放性“智慧學(xué)院”提供的各種信息服務(wù),從而體驗(yàn)到開放性“智慧學(xué)院”中蘊(yùn)含的當(dāng)代最新技術(shù),更好地理解技術(shù)內(nèi)容,也可以在教師的指導(dǎo)下參與到開放性“智慧學(xué)院”建設(shè)和運(yùn)行中來,充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力,利用各種軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)不同的應(yīng)用功能,使所學(xué)得到應(yīng)用。兩方面結(jié)合能更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和創(chuàng)新精神,增強(qiáng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力等。通過本項(xiàng)目的建設(shè),在全面提升學(xué)院數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化人才培養(yǎng)和教學(xué)管理水平的同時(shí),培養(yǎng)具有扎實(shí)實(shí)踐能力的應(yīng)用型人才、復(fù)合型人才和拔尖創(chuàng)新人才。
(1)開放。開放性“智慧學(xué)院”中所述的“開放”不是指一般的開放式教學(xué),而是指基于開放性網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和開源軟件系統(tǒng)進(jìn)行的課外學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)。開放式教學(xué)有兩種表現(xiàn)形式,一是教學(xué)內(nèi)容和方法的開放性[4],二是教學(xué)組織形式的“開放”,比如電視大學(xué),開放實(shí)驗(yàn)[5]。還有現(xiàn)在比較流行的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué),包括視頻公開課(比如教育部的愛課程網(wǎng),www.icourses.cn)、資源共享課(比如麻省理工學(xué)院的開放教學(xué)課件,ocw.mit.edu)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課(比如www.coursera.org)。另外,在教學(xué)中應(yīng)用開源軟件也已經(jīng)是比較成熟的做法(詳見本文“2 開放性‘智慧學(xué)院’的技術(shù)背景”),但是本項(xiàng)目不僅使用開源軟件,更是利用開放網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來進(jìn)行人才培養(yǎng)。
(2) 智慧。開放性“智慧學(xué)院”中的“智慧”,不僅是從智慧地球、智慧城市到智慧校園的一個(gè)延伸,更是一種結(jié)合學(xué)院在新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(包括開放架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù))、云計(jì)算技術(shù)、信息安全、嵌入式技術(shù)等方面的專業(yè)優(yōu)勢(shì)、突破原來的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和使用模式,在培養(yǎng)人才實(shí)踐能力方面的有益嘗試。與“智慧校園”(詳見本文“2 開放性‘智慧學(xué)院’的技術(shù)背景”)的顯著區(qū)別是:“智慧學(xué)院”不是請(qǐng)第三方設(shè)計(jì)和部署一個(gè)師生使用的基礎(chǔ)設(shè)施,而是讓學(xué)生通過課外科技創(chuàng)新活動(dòng)親自參與到這個(gè)設(shè)施的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)中,讓學(xué)生從實(shí)際應(yīng)用中感受到成功的喜悅,從而更好地激發(fā)他們的創(chuàng)新動(dòng)力。
上述兩方面的結(jié)合是很自然的:系統(tǒng)是開放的,軟件是開源的,學(xué)生才能在這些系統(tǒng)上進(jìn)行二次開發(fā),從而構(gòu)建出“智慧學(xué)院”來培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。據(jù)文獻(xiàn)調(diào)研,國(guó)內(nèi)高校中尚未有提出類似概念。
開放性“智慧學(xué)院”的提出依托了目前流行的“開放”和“智慧”兩大信息技術(shù)。
開放技術(shù)主要是指以開放系統(tǒng)思想為基礎(chǔ)的開放架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和開源軟件技術(shù)。
傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在體系結(jié)構(gòu)上都是封閉的,即一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通常只能由一個(gè)廠家生產(chǎn),包括軟件和硬件、網(wǎng)絡(luò)底層技術(shù)等都由一個(gè)廠家擁有,用戶只有有限地按照廠家提供的軟件對(duì)設(shè)備進(jìn)行設(shè)置的靈活性。這種開放性的不足導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)設(shè)備業(yè)高度壟斷、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)展緩慢、新技術(shù)模塊在業(yè)界的可重用性極低,針對(duì)不同廠家的全網(wǎng)操作很難實(shí)現(xiàn)。為此,從2002年開始的ForCES[6](forwarding and control element separation,轉(zhuǎn)發(fā)件和控制件分離)為代表的開放網(wǎng)絡(luò)技術(shù),對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中各個(gè)模塊及相互接口的定義和通信協(xié)議進(jìn)行統(tǒng)一或標(biāo)準(zhǔn)化。從2008年開始的SDN[7](software defined network,軟件定義網(wǎng)絡(luò))研究進(jìn)一步把開放性從設(shè)備擴(kuò)展到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。開放架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)及軟件定義網(wǎng)絡(luò)研究目前是新一代網(wǎng)絡(luò)研究中最熱門的研究方向。
從教學(xué)方面來說,由于目前用于實(shí)驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的封閉特性,導(dǎo)致無法開展內(nèi)部信息處理技術(shù)的教學(xué),更難實(shí)現(xiàn)開發(fā)過程的教學(xué)實(shí)踐。當(dāng)前的教學(xué)重點(diǎn)仍停留在對(duì)網(wǎng)絡(luò)原理、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備操作和應(yīng)用維護(hù)等能力培養(yǎng)上,而不是培養(yǎng)學(xué)生開發(fā)能力。開放架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)提供了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)的最佳方式:學(xué)生能夠親眼看到并感受到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的內(nèi)部的信息處理結(jié)構(gòu),能直觀地了解網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作原理,可以進(jìn)一步參與設(shè)計(jì)各類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或設(shè)備中的各個(gè)環(huán)節(jié)。這樣培養(yǎng)出的學(xué)生可達(dá)到:一通百通地熟練操作各種不同廠家的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,將來可參與開發(fā)工作。
從1984年出現(xiàn)的自由軟件發(fā)展而來的開源軟件是指源碼可以被公眾使用的軟件,并且此軟件的使用、修改和分發(fā)也不受許可證的限制。開源軟件為學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)戰(zhàn)性的軟件開發(fā)技術(shù)提供了最理想的資源,而且學(xué)生的改進(jìn)也可以放到網(wǎng)上獲得大家的評(píng)價(jià)和認(rèn)可。近10年來已經(jīng)在不少高校中采用開源軟件,取得了較好的效果[8]。一種是將開源軟件應(yīng)用于校園信息化建設(shè)[9],開源軟件常被用來架設(shè)服務(wù)器,提供上網(wǎng)、文件共享、BBS 等校園網(wǎng)絡(luò)服務(wù),開源軟件也可以用于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)和平臺(tái)[10],最著名的是Moodle和Sakai。另一種是將開源軟件直接應(yīng)用到教學(xué)活動(dòng),比如基于開源虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)在同一臺(tái)機(jī)上構(gòu)建企業(yè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)(包括網(wǎng)站服務(wù)器、防火墻服務(wù)器、Email 服務(wù)器等應(yīng)用)[11],采用Dynamips等軟件在同一臺(tái)機(jī)上實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境[12],采用Scilib軟件進(jìn)行仿真教學(xué)[13],利用Splint等軟件進(jìn)行軟件測(cè)試教學(xué)[14],利用PostgreSQL軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)教學(xué)[15],采用開源軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程教學(xué)[16]。
2008年11月,全球信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先企業(yè)IBM公司首次提出“智慧地球”概念。2009年1月,美國(guó)奧巴馬總統(tǒng)公開肯定了“智慧地球”思路。智慧地球就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、油氣管道等各種物體中,并被普遍鏈接,形成所謂“物聯(lián)網(wǎng)”,然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來,實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)與物理系統(tǒng)的整合,并在后臺(tái)構(gòu)筑“云計(jì)算”平臺(tái)(即通過大規(guī)模的分布式環(huán)境以支撐高性能和智能計(jì)算及存儲(chǔ)技術(shù)等各類網(wǎng)絡(luò)服務(wù)),從而向整個(gè)社會(huì)提供智能化的服務(wù)。智慧地球的3個(gè)特色是:更透徹的感應(yīng)和度量、更全面的互聯(lián)互通、更深入的智能洞察。為構(gòu)筑創(chuàng)新2.0時(shí)代的城市新形態(tài),引領(lǐng)中國(guó)特色的新型城市化之路,建設(shè)部門啟動(dòng)了智慧城市試點(diǎn)工作。目前先后有北京、上海、杭州、寧波、廣州、南京、沈陽(yáng)、武漢、昆明等城市正在建設(shè)“智慧城市”??傊腔鄣厍蚧蛘咧腔鄢鞘惺菍?shí)體的基礎(chǔ)設(shè)施與信息基礎(chǔ)設(shè)施合二為一,實(shí)質(zhì)是物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的整合?;咎攸c(diǎn)是信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。智慧地球和智慧城市之后,出現(xiàn)了智慧校園。目前已經(jīng)有很多文獻(xiàn)介紹了智慧校園的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。比如,文獻(xiàn)[17]介紹了智慧校園的整體設(shè)計(jì)方案。文獻(xiàn)[18]介紹了基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園的建設(shè)現(xiàn)狀和應(yīng)用。文獻(xiàn)[19]介紹了智慧校園中學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)要解決的幾個(gè)關(guān)鍵問題。文獻(xiàn)[20] 介紹了智慧校園中視頻監(jiān)控與即時(shí)發(fā)送信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。文獻(xiàn)[21] 介紹了智慧校園中教學(xué)資源管理的存在問題和基于云計(jì)算的解決方案。
開放性“智慧學(xué)院”建設(shè)中包含了基礎(chǔ)架構(gòu)、管理平臺(tái)、培養(yǎng)模式等3個(gè)方面的重要內(nèi)容。
新一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)由軟件定義網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算3部分組成。
(1) 軟件定義網(wǎng)絡(luò)通過將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備控制面與數(shù)據(jù)面分離開來,從而實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)流量的靈活控制,為多樣化網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用的創(chuàng)新提供了良好的平臺(tái)。有了這樣的平臺(tái),學(xué)生就能在最大限度不干擾運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)的前提下靈活試驗(yàn)各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),從而更好地掌握網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。2011年學(xué)院獲得省財(cái)政專項(xiàng)支持的“開放架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)處理技術(shù)實(shí)驗(yàn)室”,采用了學(xué)院自主研發(fā)的ForCES技術(shù),該技術(shù)是實(shí)現(xiàn)SDN的途徑之一。
(2) 物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng),它以互聯(lián)網(wǎng)為核心和基礎(chǔ),在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間,進(jìn)行信息交換和通信。2012年學(xué)院獲得省財(cái)政專項(xiàng)支持的“物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)驗(yàn)室”,一方面在學(xué)院周圍布置了水質(zhì)、空氣質(zhì)量、光照、溫度、濕度等多種傳感器,另一方面,學(xué)院已經(jīng)在教學(xué)大樓全面布置了供校園智能卡訪問的門禁系統(tǒng),讓學(xué)生可以通過實(shí)際應(yīng)用來了解和掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。下一步是通過手機(jī)RFID-SIM卡的使用提供更廣泛的終端覆蓋。
(3) 云計(jì)算就是通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式向終端用戶提供包括計(jì)算能力在內(nèi)的各種資源。2012年學(xué)院獲得省財(cái)政專項(xiàng)支持的“基于云計(jì)算的信息通信工程學(xué)科學(xué)生科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”,構(gòu)建了云計(jì)算服務(wù)器群,為全院師生提供強(qiáng)大、可靠、安全的存儲(chǔ)和計(jì)算數(shù)據(jù)的能力。同時(shí)學(xué)院已經(jīng)把一部分學(xué)生的PC替換成云計(jì)算節(jié)點(diǎn),使得通常的PC管理、更新和維護(hù)更方便和無病毒。
在基礎(chǔ)架構(gòu)之上,學(xué)院正在構(gòu)建開放性智慧化的管理平臺(tái),包括數(shù)據(jù)及其應(yīng)用軟件。
3.2.1 智慧化管理平臺(tái)的內(nèi)容智慧化
管理平臺(tái)包括:
(1) 具有視頻監(jiān)控、門禁管理、預(yù)約管理、設(shè)備管理等功能的實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái);
(2) 具有流量控制、病毒防治等功能的網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái);
(3) 具有課程學(xué)習(xí)和測(cè)試、選課、實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、師生互評(píng)等功能的教學(xué)管理平臺(tái);
(4) 具有選舉、遠(yuǎn)程會(huì)議、發(fā)布通知、報(bào)名、考核評(píng)價(jià)等功能的事務(wù)管理平臺(tái);
(5) 具有通知庫(kù)、新聞庫(kù)、文件庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、資料庫(kù)、軟件庫(kù)等功能的信息管理平臺(tái)。
3.2.2 管理平臺(tái)的特色
(1) 泛在化。首先,支持訪問終端(包括電腦、手機(jī)、LED屏、顯示液晶電視等各種媒體終端)的多樣化。其次,通過互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)達(dá)到人和物之間,學(xué)院、教師、學(xué)生間的信息互聯(lián)互通。最后,云端共享功能可以在教師上課的同時(shí)錄制板書及聲音并及時(shí)共享至云端,使得學(xué)生無論身居何地,只要通過網(wǎng)絡(luò)接入云端均可以直接共享學(xué)習(xí),真正實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)無邊界,海量?jī)?yōu)質(zhì)教學(xué)資源充分共享。
(2) 自主性。為充分發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體作用,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)實(shí)踐能力,第一步是提供網(wǎng)絡(luò)課程。不僅提供豐富的教學(xué)資源,提供師生網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)交流,而且能監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。第二步是提供實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐項(xiàng)目。不僅要提供真實(shí)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際實(shí)踐項(xiàng)目,而且要能提供虛擬實(shí)驗(yàn)和模擬實(shí)踐項(xiàng)目,運(yùn)用數(shù)字化還原真實(shí)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景及實(shí)驗(yàn)實(shí)踐效果。第三步是寓教于樂。為提高學(xué)生興趣和自主性,有必要采用“游戲”的做法,以虛擬的環(huán)境、充實(shí)的劇情、絢麗的視覺效果、使用者參與(競(jìng)技和角色扮演),再加上得分和通關(guān)的激勵(lì),在游戲中獲得知識(shí)。
(3) 虛擬化和數(shù)字化。實(shí)現(xiàn)包括環(huán)境(包括設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室、教室、辦公室)、資源(如設(shè)備、課件、教案講義、輔導(dǎo)材料、作業(yè)、圖書雜志、軟件、試題、成績(jī)等)、活動(dòng)(包括上課、自學(xué)、輔導(dǎo)、答疑、作業(yè)、考試)、管理(檢查、督促、考核、評(píng)比等)四大領(lǐng)域在內(nèi)的全部虛擬化和數(shù)字化,在傳統(tǒng)管理和服務(wù)的基礎(chǔ)上,構(gòu)建一個(gè)數(shù)字空間以拓展現(xiàn)實(shí)管理服務(wù)的時(shí)間和空間維度,實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化、動(dòng)態(tài)化管理,提升了傳統(tǒng)管理服務(wù)模式的效率。
(4) 智能化。通過軟件技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息的高速和智能處理及深度挖掘。
(5) 開放性。開放性體現(xiàn)為數(shù)據(jù)來源和應(yīng)用的多樣性。首先,兼顧課內(nèi)和課外,平臺(tái)不僅支持課程中和課堂上的學(xué)習(xí),而且也支持課外各種廣義范疇內(nèi)的學(xué)習(xí),比如科研項(xiàng)目、競(jìng)賽、實(shí)踐活動(dòng)。其次,重知識(shí)更重實(shí)踐。最后,從校內(nèi)逐步擴(kuò)展到校外。比如,更多學(xué)習(xí)資料和實(shí)踐設(shè)備的對(duì)外開放共享,開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。
僅僅有基礎(chǔ)架構(gòu)和管理平臺(tái)還是不夠的,最核心的是為培養(yǎng)學(xué)生會(huì)使用和開發(fā)這些基礎(chǔ)架構(gòu)和管理平臺(tái)。
3.3.1 開發(fā)和應(yīng)用管理平臺(tái)直接培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力
這些在新一代計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基礎(chǔ)上的眾多管理平臺(tái)的開發(fā)和應(yīng)用,很適合作為學(xué)生的實(shí)踐項(xiàng)目。
(1) 平臺(tái)的定制和動(dòng)態(tài)調(diào)整。由于學(xué)校各學(xué)院的具體情況差異,上述管理平臺(tái)的開發(fā)應(yīng)該是定制的而不是統(tǒng)一的,而且更復(fù)雜的是,現(xiàn)在高等教育和人才培養(yǎng)正處于改革時(shí)期,政策措施和管理手段都處于動(dòng)態(tài)變化中,因此管理平臺(tái)應(yīng)該能動(dòng)態(tài)調(diào)整。從這個(gè)方面來說,讓一屆又一屆的學(xué)生參與這些實(shí)際系統(tǒng)的開發(fā),正好能應(yīng)對(duì)這些動(dòng)態(tài)調(diào)整問題。
(2) 平臺(tái)的模塊化。上述不同主題的平臺(tái)系統(tǒng)往往是一種或多種模塊的組合體,比如新聞模塊、搜索模塊、統(tǒng)計(jì)模塊、預(yù)約模塊、交流模塊(包括分類、發(fā)貼等功能)、項(xiàng)目模塊(包括申報(bào)、申報(bào)評(píng)價(jià)、中期檢查、驗(yàn)收結(jié)題等功能)、選擇模塊(包括上傳、初選擇、雙向選擇、二次選擇等功能)、考試模塊(包括出題、考試、批改等功能)、電子教室模塊(包括教學(xué)廣播、資料分發(fā)、遠(yuǎn)程控制、屏幕錄制等功能)。這些模塊很適合分散出來提供給學(xué)生進(jìn)行各自相對(duì)獨(dú)立的專業(yè)實(shí)踐能力訓(xùn)練。
3.3.2 對(duì)不同的學(xué)生分別進(jìn)行引導(dǎo)和指導(dǎo)
按照學(xué)院整體人才培養(yǎng)的目標(biāo)和策略,著重從開放性和智慧性兩方面對(duì)不同的學(xué)生分別進(jìn)行引導(dǎo)和指導(dǎo)。
(1) 使學(xué)生認(rèn)識(shí)到自學(xué)(自主學(xué)習(xí)和自己學(xué)習(xí))是學(xué)習(xí)的真正開始。學(xué)習(xí)的目的是應(yīng)用,通過應(yīng)用(解決實(shí)際問題)來學(xué)習(xí)是效果最好的學(xué)習(xí)方式。
(2) 平臺(tái)為學(xué)生提供了開放式的學(xué)習(xí)實(shí)踐平臺(tái),同時(shí)學(xué)院也鼓勵(lì)學(xué)生以開放的心態(tài)學(xué)習(xí)和掌握各方面的知識(shí)和能力。
(3) 以應(yīng)用和實(shí)踐為導(dǎo)向,鼓勵(lì)教師積極探索學(xué)生培養(yǎng)模式的多樣化開放化。
(4) 在最核心的思考能力的培養(yǎng)上,鼓勵(lì)學(xué)生用開放性的思考方式,掌握思維的原理和智慧的原則,成為智慧型人才。
(5) 在學(xué)生項(xiàng)目和產(chǎn)品開發(fā)中,以“創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)—?jiǎng)?chuàng)新實(shí)踐的探索—?jiǎng)?chuàng)新研究的積累—?jiǎng)?chuàng)新項(xiàng)目的孵化”為主線進(jìn)行人才培養(yǎng)。
本學(xué)院具有“十二五”浙江省重點(diǎn)一級(jí)學(xué)科——“信息與通信工程”。在開放性“智慧學(xué)院”所需用的新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、信息安全、嵌入式技術(shù)等方面具有充分的技術(shù)儲(chǔ)備,尤其是開放架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)方面取得了突出的研究成果。學(xué)院的新一代開放架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)是省級(jí)科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),是國(guó)內(nèi)第一個(gè)深入研究ForCES技術(shù)的小組。
開放性“智慧學(xué)院”實(shí)施以來,已經(jīng)取得初步成效。
(1) 在學(xué)生開放、論文、項(xiàng)目、競(jìng)賽成績(jī)方面有長(zhǎng)足的進(jìn)步。3年內(nèi)學(xué)院每年面向5個(gè)專業(yè)承擔(dān)每145 774人時(shí)數(shù)的開放(比前3年增長(zhǎng)58%),支持了180個(gè)與校級(jí)以上學(xué)科相關(guān)的項(xiàng)目讓學(xué)生進(jìn)行科研實(shí)踐(比前3年增長(zhǎng)125%),學(xué)生發(fā)表了124篇論文(比前3年增長(zhǎng)88%),學(xué)生獲得省級(jí)以上競(jìng)賽獲獎(jiǎng)達(dá)50人次(比前3年增長(zhǎng)61%)。繼2008年、2010年全國(guó)“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽中學(xué)院連續(xù)2屆獲全國(guó)金、銀獎(jiǎng),實(shí)現(xiàn)省屬高校在這一競(jìng)賽上的歷史性突破之后,在2012年和2013年省“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽中,學(xué)院學(xué)生又獲得省一等獎(jiǎng)2項(xiàng),省二等獎(jiǎng)4項(xiàng),成績(jī)列全校之冠。學(xué)院在省級(jí)和全國(guó)“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競(jìng)賽上的整體成績(jī)?cè)谑?nèi)名列前茅。
(2) 學(xué)院組織實(shí)施了學(xué)生專業(yè)作品競(jìng)賽,強(qiáng)調(diào)學(xué)生自己組隊(duì),獨(dú)立開發(fā)出能夠直接應(yīng)用的軟硬件作品。自3屆比賽以來,表彰了51件專業(yè)作品,包括多項(xiàng)可以直接在學(xué)院內(nèi)應(yīng)用的產(chǎn)品,比如“課程網(wǎng)站”、“教師網(wǎng)絡(luò)云盤”、“教師教學(xué)反饋系統(tǒng)”、“浙江工商大學(xué)展示平臺(tái)”、“移動(dòng)校園網(wǎng)客戶端”等,在已有學(xué)院內(nèi)產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,一些學(xué)生團(tuán)隊(duì)已經(jīng)組建了工作室,比如3G物聯(lián)網(wǎng)嵌入式工作室,開始對(duì)校外承接研發(fā)項(xiàng)目。
本文詳細(xì)介紹了針對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)提出的開放化“智慧學(xué)院”。該項(xiàng)目充分結(jié)合學(xué)院的學(xué)科特色和優(yōu)勢(shì),并初步取得明顯的成效。相信其探索會(huì)給其他工科專業(yè)學(xué)院帶來啟發(fā)和共鳴。
[1] 世界經(jīng)濟(jì)論壇.2012-2013年世界競(jìng)爭(zhēng)力報(bào)告[EB/OL].http://www3.weforum.org/docs/WEF_GlobalCompetitivenessReport_2012-13.pdf.
[2] 教育部.教育部等部門關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高校實(shí)踐育人工作的若干意見[EB/OL].http://www.moe.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s6870/201209/xxgk_142870.html.
[3] 麥可思.2012年中國(guó)大學(xué)生就業(yè)報(bào)告[EB/OL].http://www.eol.cn/zt/201208/2012jylps/.
[4] 方舟.開放性教學(xué)過程的目標(biāo)取向及其建構(gòu) [J] .浙江廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào):哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版,2004(3):110-113.
[5] 馬宏圖.開放實(shí)驗(yàn)室促進(jìn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2012,10(5):135-136.
[6] Forwarding and Control Element Separation [EB /OL].http://www.ietf.org/html.charters/forces-charter.html.
[7] Open Networking Foundation[EB/OL].https://www.opennetworking.org/.
[8] 蔣東興,袁徐磊,劉啟新,等.大學(xué)信息化架構(gòu)探索[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2011,28(5):7-11.
[9] 陳仁章,孟小華.大型網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì),2010,31(11):2455-2457.
[10] 盧好蕊,張瑞.Moodle 平臺(tái)在精品課程建設(shè)中的應(yīng)用[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2010,6(26):7311-7313.
[11] 王勛,王慧燕.基于開源軟件的中小企業(yè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2012,31( 6):74-78.
[12] 齊建東,袁津生.基于開源軟件構(gòu)建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的實(shí)踐教學(xué)[J].中國(guó)林業(yè)教育,2011,29(2):57-60.
[13] 董南萍,廖文江,周冠玲.開源軟件Scilab在自控原理教學(xué)中的仿真應(yīng)用[J].辦公自動(dòng)化,2012,(12):47-48.
[14] 蔡建平.開源軟件測(cè)試實(shí)踐教學(xué)方案設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)教育,2011(6):103-108.
[15] 陸廷榮.開源軟件在數(shù)據(jù)庫(kù)課程中的應(yīng)用[J].黑龍江教育:高教研究與評(píng)估,2012(2):42-43.
[16] 何懷文,夏百戰(zhàn),肖濤.探討開源軟件在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議編程中的教學(xué)應(yīng)用[J].福建電腦,2012(3):32-33.
[17] 宗平,朱洪波,黃剛,許建真.智慧校園設(shè)計(jì)方法的研究[J].南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2010,30(4):15-19.
[18] 陳明選,徐旸.基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園建設(shè)與發(fā)展研究[J].遠(yuǎn)程教育雜志,2012(4):61-64.
[19] 黃榮懷,張進(jìn)寶,胡永斌,等.智慧校園:數(shù)字校園發(fā)展的必然趨勢(shì)[J].開放教育研究,2012,18(4):12-17.
[20] 劉煥.智慧校園安全信息管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].鹽城工學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2012,25(4):44-47.
[21] 姚丕榮.“云時(shí)代”教學(xué)資源的建設(shè)與發(fā)展探討[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2012,22(12):112-114.