时间：2023-07-12 17:06:41
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇云计算技术概论，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
>> 基于云计算平台的物联网数据挖掘研究 基于物联网的智慧市政平台研究与实现 物联网与云计算的融合 基于物联网云平台的智慧农业温室系统设计 基于物联网的智慧城市现状与发展研究 基于物联网的城市智慧水务系统研究 物联网\云计算构建智慧城市信息系统 基于物联网\云计算关键技术的智慧城市应用体系综述 关于利用物联网和云计算来构建智慧城市信息系统的浅析 智慧城市中物联网及云计算技术的应用 智慧城市与物联网的关系 基于物联网与GIS的城市排水防涝智慧管控平台 融合平台解困物联网 物联网与云计算的融合――物联网云的构建 基于云计算的智慧型物联网实现技术研究 基于云计算和物联网的智慧物流发展模式研究 云计算融合物联网技术的物流园区综合信息服务平台设计 浅谈云计算与物联网的融合发展 云计算与物联网的融合发展分析 基于物联网的智慧行业应用与共享平台的研究与实现 常见问题解答 当前所在位置：l.
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Intelligent City Research on the Integration of Internet of Things Cloud Platform
ZHAO Yan1，SU Yu-zhao2
（1.School of Computer Science，Zhengzhou University of Aeronautics，Zhengzhou，Henan 450015，China；
2.School of Management Engineering，Henan University of Engineering，Zhengzhou，Henan 451191，China）
关键词：计算机专业；工程教育；系统能力；系统课程
1.计算技术发展特点分析
计算技术在20世纪个人机普及和Internet快速发展的基础上，从初期的科学计算与信息处理进人21世纪的以移动互联、物联网、云计算和大数据计算为主要特征的新型网络时代。在这一过程中，计算技术的发展特点呈现出“四类新型计算系统”和“四化主要特征”，这对计算机专业人才的知识结构与创新能力提出更高的要求。
1.1四类新型计算系统
1）嵌入式计算系统。
在移动互联网、物联网、智能家电、三网融合等行业技术与产业发展中，以嵌入式计算为主要形态的计算系统——嵌入式计算系统有着举足轻重和广泛的作用，并日益呈现网络化的开放特点。
2）移动计算系统。
在移动互联网、物联网、智能家电以及新型装备中，均以移动通信网络为基础，移动计算成为关键技术，它将使计算机或其他信息智能终端设备在无线环境下实现数据传输及资源共享，其作用是将有用、准确、及时的信息提供给任何时间、任何地点的任何客户，这将极大地改变人们的生活方式和工作方式。
3）并行计算系统。
随着半导体工艺技术的飞速进步和体系结构的不断发展，多核/众核处理机硬件日趋普及，这使得昔日高端的并行计算呈现出普适化的发展趋势；多核技术对计算系统微体系结构、系统软件与编程环境均有很大影响；同时，云计算也是建立在由廉价服务器组成的大规模集群并行计算的基础之上，因此，并行计算将成为各类计算系统的基础技术。
4）基于服务的计算系统。
无论是云计算，还是其他现代网络化应用软件系统，均以服务计算为核心技术。服务计算是指面向服务的体系结构（Service，orientedArchitecture，SOA）和面向服务的计算（Service oriented Computing，SOC）技术，是标识分布式系统和软件集成领域技术进步的里程碑。服务作为一种自治、开放以及与平台无关的网络化构件，可使分布式应用具有更好的复用性、灵活性和可增长性。Web服务技术是当前SOA的主流实现方式，已经形成规范的服务定义、服务组合以及服务访问。
1.2“四化”主要特征
1）网络化。
当今的计算系统必然与网络相关。尽管各种有线网络、无线网络所具有的通信方式、通信能力与通信品质有较大区别，但它使得与其相联的计算系统能力得以充分延伸，更能满足应用需求。网络化对计算系统的开放适应能力、协同工作能力等也提出了更高的要求。
2）多媒体化。
多媒体具有计算机综合处理多种媒体信息的集成性、实时性与交互性特点。计算机通过多媒体技术可以处理人类生活中最直接、最普遍的信息，从而使计算机应用领域及功能得到极大的扩展，使计算机系统的人机交互界面和手段更加友好和方便，非专业人员也可以方便地使用和操作计算机。
3）大数据化。
从各种类型的数据中快速获得有价值信息的能力称为大数据技术。大数据具有体量巨大、类型繁多、价值密度低、处理速度快等特点。大数据时代的来临给各行各业的数据处理与业务发展等带来重要变革，也对计算系统的新型计算模型、大规模并行处理、分布式数据存贮、高效数据处理机制等提出新的挑战。
4）智能化。
智能化将影响计算系统的体系结构、软件形态、处理算法以及应用界面等。例如，智能手机的智能搜索引擎是结合了人工智能技术的新一代搜索引擎，不仅具有传统的快速检索、相关度排序等功能，还具有用户角色登记、用户兴趣自动识别、内容的语义理解、智能信息化过滤和推送等功能，其追求的目标是根据用户的请求，从可以获得的网络资源中检索出对用户最有价值的信息。
2.系统能力的主要内涵及培养需求
2.1主要内涵
计算机专业学生的系统能力核心是在掌握计算系统基本原理基础上，熟悉如何进一步开发构建以计算技术为核心的应用系统。这需要学生更多地掌握计算系统内部各软件/硬件部分的关联关系与逻辑层次，了解计算系统呈现的外部特性以及与人和物理世界的交互模式。系统观的教育体现出工程教育特征，相比较其他专业学生的计算机基础和应用能力，计算机专业更强调对学生计算机系统能力的培养。因此，计算机专业学生的知识体系不仅需要更新与扩展，而且其系统设计创新能力必须得到强化与提升。
2.2培养需求
随着计算机科学与技术的不断进步，信息产业形态发生重要变化，新型计算系统应用日益深化，计算机专业人才培养也必须“与时俱进”，体现计算技术与信息产业发展对学生系统能力培养的需求。教育思想要突显系统观教育理念，教学内容要体现新型计算系统原理，在实践环节中展现计算系统平台技术。
我们要深刻理解系统化专业教育思想对计算机专业高等教育的影响。系统化教育和系统能力培养要采取系统科学的方法，不但要夯实系统理论基础，使学生构建出准确描述真实系统的模型，并能够用模型预测系统行为；而且要强化系统实践，培养学生有效地构造正确系统的能力。从系统观出发，计算机专业的教学应该注意教学生怎样从系统层面思考（如设计过程、工具、用户和物理环境的交互），应该讲透原理（基本原则、架构、协议、编译以及仿真等），强化系统性的实践教学培养过程和内容。
3.相关研究
3.1ACM/IEEE CS2013重视系统能力培养
ACM/IEEE最新公布的CS2013是在组织众多计算机教育专家深入调研分析、开展专题研究的基础上，给出的新的教学调整方案。它不仅对原有14个知识域进行适度调整，还增加了4个新的知识域，分别是系统基础SF、并行和分布计算PD、基于平台的开发PBD、信息保障和安全IAS。这些都涉及系统级内容，由此可见，ACM/IEEE CS2013的重点是进一步强调系统知识和系统能力的培养。
3.2专业教指委已开展相关研究
教育部计算机专业教学指导分委员会已经组织了对计算机专业学生能力培养和实践教学体系的研究，重点是如何使学生增强系统能力，全局地掌控一定规模系统。研究提出：①教学必须树立系统观，培养学生的系统眼光。学生学会站在不同层面上去把握不同层次上的系统，并全面考虑系统各部分及其与外界的逻辑与联系，完成一定规模的系统设计。②明确了计算思维能力、算法设计与分析能力、程序设计与实现能力以及系统能力为4大专业基本能力。其中系统能力占总能力的75%，包括系统认知、系统设计、系统开发和系统应用能力。
目前国内少数高等学校，如南京大学、复旦大学、北京大学、北京航空航天大学、浙江大学、西北工业大学、国防科技大学等，正在不同程度上积极进行这些方面的探索和实践。
4.系统能力培养中存在的问题
在PC时代背景下所设置的课程体系、教学及其实验内容，对学生的系统能力培养存在以下问题。
（1）课程体系中缺乏一门独立的能够贯穿整个计算机系统的基础课程。有些学校虽然有计算机系统概论课程，但是，课程内容太散太多，没有系统性，并没有围绕一个完整计算机系统框架组织内容。
（2）课程之间的衔接和关联考虑不够。目前课程设置大多按照计算机系统不同层次上的内容独立开设课程，相应的教材内容和课堂教学内容中很少体现本层次的内容与其他层次内容之间的关联，学生难以形成对计算机系统的全面认识。
（3）教学内容比较陈旧，较少涉及近年来出现的多核/众核处理器、分布式和并行计算模式等实际工作中遇到的内容，特别是对于后PC时代的学生所需的关于嵌入式系统、移动终端系统、大型数据中心云计算系统等的系统知识体系的教学还很薄弱。
（4）课程体系缺乏对系统设计和应用能力培养的整体考虑，如公共的计算机系统基础课程及内容的设置，计算机系统核心课程及内容的设置，对于不同应用系统和相关平台所需的设计和应用人才的培养应设置哪些课程（包括课程实验）等。
由于教学中对系统能力培养重视不够，所以学生在系统能力方面存在以下问题：
（1）大部分学生不能很好地建立计算机系统完整概念，缺乏系统观，只能解决局部的编程和应用问题，对于系统层面问题的解决无法胜任。
（2）大部分学生对于计算机系统的核心内容掌握不够，难以胜任复杂的涉及软/硬件协同设计的任务。
（3）由于没有很好地建立课程之间内容的关联，学生对于很多核心内容通常只知其然不知其所以然，所以其综合分析、设计和应用能力也较差，对于需要综合运用多个跨课程的概念才能解决的问题一筹莫展。
（4）教学缺乏系统性的综合实践环节，这使学生理论上一知半解，实践动手能力较差。
5.系统能力培养课程体系设置总体思路
为了更好地培养适应新技术发展的、具有系统设计和系统应用能力的计算机专门人才，我们需要建立新的计算机专业本科教学课程体系，特别是设立有关系统级综合性课程，并重新规划计算机系统核心课程的内容，使这些核心课程之间的内容联系更紧密、衔接更顺畅。
为此，我们调查了若干国外高校的本科生教学在计算机系统能力培养方面的一些做法和思路，借鉴国外大学的经验，结合我国高校计算机人才培养的特点，提出了适合于我国高等教育计算机专业系统能力培养的课程体系总体设置思路，并对相关的主要课程内容及其实验内容进行了规划。课程体系改革的思路如图1所示。
我们建议把课程分成3个层次：计算机系统基础课程、重组内容的核心课程和侧重不同计算系统的若干相关平台应用课程。
第1层次核心课程包括：程序设计基础（PF）、数字逻辑电路（DD）和计算机系统基础（ICS）。
第2层次核心课程包括：计算机组成与设计（COD）、操作系统（OS）、编译技术（CT）和计算机系统结构（CA）。
第3层次核心课程包括：嵌入式计算系统（ECS）、计算机网络（CN）、移动计算（MC）、并行计算（Pc）和大数据并行处理技术（BD）。
基于这3个层次的课程体系中相关课程设置方案如图2所示。
图2中左边部分是计算机系统的各个抽象层，右边的矩形框表示课程，其上下两条边的位置标示了课程内容在系统抽象层中的涵盖范围，矩形的左右两条边的位置标示了课程大约在哪个年级开设。虚线框、实线框和粗线框分别表示第1、第2和第3层次核心课程。
从图2中可以看出，该课程体系的基本思路是：先讲顶层比较抽象的编程方面的内容；再讲底层系统具体实现的基础内容；然后再从两头到中间，把顶层程序设计内容和底层电路内容按照程序员视角全部串起来；在此基础上，按顺序分别介绍计算机系统硬件、操作系统和编译器的实现细节。至此的所有课程内容主要介绍单处理器系统的相关内容，而计算机体系结构主要介绍不同并行粒度的体系结构及其相关的操作系统实现技术和编译器实现技术。第3层次的课程没有先后顺序，可以是选修课，课程内容应体现第1和第2层次课程内容的螺旋式上升趋势，即第3层次课程内容涉及的系统抽象层与第1和第2层次课程涉及的系统抽象层是重叠的，但内容并不是简单重复，而是讲授在特定计算系统中的相应教学内容。例如，对于嵌入式计算系统（ECS）课程，虽然它所涉及的系统抽象层与计算机系统基础（ICS）课程涉及的系统抽象层完全一样，但这两门课程的教学内容基本上不重叠，前者着重介绍与嵌入式计算系统相关的ISA设计、操作系统实现和底层硬件设计等内容，后者着重介绍如何从程序员的角度来理解计算机系统设计与实现中涉及的基础内容。
与传统课程体系设置相比，最大的不同在于，新的课程体系中有一门涉及计算机系统各个抽象层面的能够贯穿整个计算机系统设计和实现的基础课程——计算机系统基础（ICS）。该课程讲解如何从程序员角度来理解计算机系统，可以使程序员进一步明确程序设计语言中的语句、数据和程序是如何在计算机系统中实现和运行的，让程序员了解不同的程序设计方法为什么会有不同的性能等。
此外，新的课程体系强调课程之间的衔接和连贯，主要体现在以下几个方面。
（1）计算机系统基础课程可以把程序设计基础、数字逻辑电路2门课程之间存在的计算机系统抽象层中的“中间间隔”填补上去并很好地衔接起来。这样，到2年级上学期结束时，学生就可以通过这3门课程清晰地建立单处理器计算机系统的整机概念，构造出完整的计算机系统的基本框架，而具体的计算机系统各个部分的实现细节再通过后续相关课程来细化充实。
（2）数字逻辑电路、计算机组成与设计和嵌入式计算系统3门课程中的实验内容能够很好地衔接，可以规划一套承上启下的基于FPGA开发板的综合实验平台，让学生在一个统一的实验平台上从门电路开始设计基本功能部件，然后再以功能部件为基础设计CPU、存储器和接口，最终将CPU、存储器和I/O接口通过总线互连为一个完整的计算机硬件系统。
（3）计算机系统基础、计算机组成与设计、操作系统和编译技术4门之间能够很好地衔接，构成了一组计算机系统能力培养最基本的核心课程。新课程体系中计算机系统基础和计算机组成与设计2门课程对原来的计算机系统概论和计算机组成原理课程内容进行重新调整和统筹规划。计算机系统基础、计算机组成与设计、操作系统和编译技术的关系体现为：
①计算机系统基础课程以Intel x86为模型机进行讲解，它为操作系统课程（特别是Linux内核分析）提供了很好的体系结构基础。同时，在计算机系统基础课程中为了清楚地解释程序中的文件访问和设备访问等问题，会从程序员角度简单引入一些操作系统中的相关基础知识。
②计算机系统基础课程会讲解高级语言程序如何进行转换、链接以生成可执行代码的问题。
③计算机组成与设计中的流水线处理等也与编译优化相关，而且以MIPS为模型机进行讲解，而MIPS模拟器可以为编译技术的实验提供可验证实验环境。
从计算机系统基础课程的内容和教学目标以及开设时间来看，位于较高抽象层的先行课（如程序设计基础、数据结构等课程）可以按照原来的内容和方式开设和教学，而作为新的计算机系统基础和计算机组成与设计的先导课数字逻辑电路，则需要对传统的教学内容，特别是实验内容和实验手段进行修改和完善。
有了计算机系统基础和计算机组成与设计课程的基础，学生将更容易从计算机系统整体的角度理解操作系统、编译原理等后续课程。这些后续课程在内容方面不需要大的改动，但是操作系统和编译器的实验要以先行课程实现的计算机硬件系统为基础，这样才能形成一致的、完整的计算机系统整体概念。
6.结语
系统观教育对于计算机专业的所有培养方向均适用，它对专业核心课程任课教师提出了更高要求，因此必须强化计算机专业的教师培训工作，特别是重视以系统观为核心的新教材的编写工作，以便使计算机专业人才培养和教育跟上学科、技术和产业的发展步伐。
本系统研究组由国防科学技术大学、西北工业大学、南京大学、南开大学、天津大学、武汉大学、北京大学有关教授组成，他们共同进行了关于计算机专业学生系统知识、系统能力和系统课程的研讨。本研究得到机械工业出版社华章公司的大力支持。
参考文献：
[1]The Joint Task Force on Computing Curricula of ACM/IEEE，Computer Science Curricula 2013 Ironman Draft（Version 0.8）[EB/OL].[2013-03-26].http：//ai.stanford.edu/users/sahami/CS2013/.
【关键词】教学改革 云计算 翻转课堂 碎片化移动教学
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）36-0024-03
一、引言
随着大数据、云计算时代的到来，不仅开启了第三次信息技术革命，而且在其强劲的感召力之下激发并产生了商业、教育、管理领域以及大思维的变革。中国的电大系统拥有近400万接受开放远程教育的注册学生，被形象地称为世界最大的开放大学。云计算技术无限的存储与计算能力，与开放远程教育对海量教学数据整合能力的宿求，可谓是一拍即合。云环境下开放与远程教学模式的变革已然兴起，两种变革表面上看似一般性的巧合，而其实质则是传统电大向开放大学战略转型与大数据、云计算相互融合所产生的一种更深层次的教学改革。
云计算的概念最早在2006年被首次提出，从技术调度看，它是软件即服务（Saas）、平台即服务（Paas）、基础设施即服务（Iaas）、以及效用和虚拟化计算等概念不断演进、整合、跃升的结果；从应用角度来看，它是分布式、网格、并行等计算科学理念的商业服务实现，把数据处理与应用、IT资源作为一种服务通过互联网提供给用户。云计算通过大数据分析、挖潜，可以释放出隐藏在数据背后的巨大价值。“云计算”、“云教育”、“云学习”等概念一经提出，就引起教育界、产业界、以及各类学术研究的高度关注，有关云计算支持开放远程教学改革的研讨更是方兴未艾。
目前，远程开放课程的教学现状未能让教学效果与学习效果达到令人满意的高效状态，在教学模式上依然存在比较突出的问题，主要包括：开放远程教学因区域分散而导致的教学资源在共建、共享、以及更新速度等方面的滞后，进而造成教学资源的重复建设和优质资源的浪费与闲置；在教学的组织过程中，教师与学生之间的互动不充分，传统的教学平台缺乏柔性，教学效果的跟踪与评价手段不足、学习者之间协作学习的渠道匮乏等等。然而，云计算、大数据技术的日臻成熟与非凡的应用价值，为开放远程教学改革的实施，进而推动教学质量质的提升，带来了具有低成本、灵活性、共享性、扩展性、以及高服务性的信息技术保障与应用创新手段。笔者的研究目的就是在云环境下探索开放远程教学模式改革的架构设计与实现路径。
二、开放远程教学模式改革的总体构思
当前，开放远程教学组织模式仍停留在以社交互动与静态化资源共享为特征的教学实施阶段，现有的远程教学模式在教师与学习者的实时互动、学习及教学效果的跟踪、协作学习的交流平台、教学模式的综合评价、远程平台连接异构移动终端等诸多方面都存在较明显的缺陷。鉴于上述问题，笔者提出了云环境下开放远程教学模式改革的架构模型（如图1所示）。该模型的核心设计理念就是构建一个以服务学习者为中心、依托云计算信息技术、在教、学双方之间实现以任何方式、任何时间、任何人、任何地点（Anyway、Anytime、Anyone、Anywhere）的实时迁移与互动的学习平台或学习社区。笔者所构建的教学改革架构模型力图弥补现有教学模式的缺陷与不足，并且拥有基于云计算、大数据等现代信息技术背景之下的应用创新。其创新性主要体现在如下几个方面：⑴模型应用了多媒体检索、图像识别、只能视频监控等技术，满足超大视频流的同步实时点播与在线互动，“碎片化”学习、及时解惑答疑等现实学习方式得以实现；⑵解决了教学平台与各种异构移动终端的连接问题，学习者可以通过Ipad、Mobile phone、PC等移动终端，完成与教学平台的实时交互；⑶学习者与教师的学中、学前、学后的实时沟通贯穿开放远程教学的全过程；⑷学习者在学习社区不再独自学习，拥有与其他学习伙伴的交流与沟通即协作学习环境；⑸交互、实时、跨平台、跨地域、异构终端连接的教学平台与教学组织模式，为对教学和学习效果的跟踪评价创造可操作条件。
三、远程云班课翻转课堂的教改实践
云班课反转课堂是依托远程教学服务云平台，连接学习者的智能移动终端设备（手机、Ipad等），采用翻转课堂（Flipped Classroom）教学模式，实施远程课堂内外实时交互与反馈的教学组织模式。云计算、大数据、移动互联网、以及智能终端等信息产业技术的快速发展，为开放远程教学模式改革的Ю粗卮罄史机遇。基于云环境下的云班课翻转课堂，其教学设计的核心理念是为学习者创建一种积极参与、富有兴趣、充满快乐的自主学习、自主管理的教学过程和课堂环境，使学习者真正成为学习的主人；同时，也能充分激发一线教师应用信息化技术开展教学改革的激情，进而在教师的教学效果、学生的学习态度及学习收获、评教评学的即时跟踪与统计分析等方面，获得多角度、多层次的质的提升。
1. 远程云班课翻转课堂教学设计
（1）课前准备。创建远程云班课，教师推送学习资源，设计课前调查问卷与自测习题库。（2）课中活动。讲解难点重点内容，案例分析，分组讨论，头脑风暴，课堂测试。（3）课后反馈。复习与作业、评价交流、在线测试、投票问卷等。（见表1 远程云班课翻转课堂教学设计方案）
2. 远程云班课翻转课堂教改实施过程的注意环节
（1）课前资源上传。微课程因具有内容精简、情境真实、主题明确、短小精悍的优势，可以很好激发学习者的学习兴趣，教师课前向云平台推送的教学资源中应注意适度提高微课视频的比例；另外，教学资源应根据教学进度分批次上传，避免因一次性的资源推送导致学习者的盲然或无所适从。
（2）课中教学方法选择与活动设计。每门讲授课程均包含有不同特点的内容模块或单元，一般分为知识型模块和技能型模块两类。因此，课堂讲授方法与任务活动设置应紧紧围绕教学模块的特点来加以灵活选择和区别设计。 以物流管理专业课程《仓储与配送管理》为例，仓储管理概述、物流配送中心认知、仓储项目招投标管理等内容，以讲授理论知识为主，属于知识型教学模块，其特点是难点重点较多、知识体系繁杂、理论性强，学习者即使浏览过几次视频资料也未必能完全理解和掌握，所以这类教学单元更适合采取重难点具体讲解、课堂测试、在线习题等方式展开；而像仓库布局与储位设计、配送路线优化、库存控制绩效评价等单元，则属于技能型模块教学，其主要特点是以能力训练为主，强调的是学习者对技能的掌握，因此，这类教学模块比较适宜采用小组活动、分组讨论、案例分析、头脑风暴、讨论区互动等多种灵活的教学形式来加以实施。
（3）n后复习与教学反馈。通过作业布置、在线测试等方式，强化学习者的学习效果，以巩固对所学知识的消化吸收与积累；采用投票问卷、微课视频点评等评教方法，及时获取教学反馈的统计信息，作为进一步教学改进的重要依据。
四、碎片化移动教学
对碎片化移动教学模式内涵的理解，可以形象地通过人们脑海中所经常呈现的一幕工作或生活的场景来加以诠释。一位学习者在早班的公交或地铁里，刚一打开4G手机便收到这样一条彩信，信息提示内容：（1）今天小知识（2）当日学习建议（3）请点击5分钟微课程视频链接，观看xxx名师讲座；学习者或在工作午休时间手持Ipad或笔记本电脑，饶有兴趣地点击浏览开放远程课程，与学习伙伴们在网上论坛区交流心得、分享学习经验。学习者正是利用工作之余或上下班路上等边角时间进行开放远程课程的学习。这种碎片化移动学习方式更贴近当今工生活和工作的现实情境。
2012年12月，国家开放大学启动了“5分钟课程建设工程”项目，“五分钟课程网”（http：//）于2013年8月4日正式启用。时长5～7分钟的微课程短小精悍、开门见山，将三维、动画、虚拟技术融于一体，具有突出的情景表现力和视觉冲击力，展现出“人人可看、人人能学、人人能懂、过目不忘”的效果，成为互联网、云计算时代的重要知识载体，很好满足多样移动终端、碎片化及自主学习的需要。鉴于此，教师如何不断丰富和精益化开放远程教学的微课资源库，如何更好利用云服务平台提升碎片化移动教学效果已满足学习者的现实需要，是从事开放教育的教师们投入大量时间和精力、并需凝神聚力、潜心钻研的一项重要教研任务与课题。
五、结语
契合互联网、云计算、大数据时代给开放远程教育模式带来深刻变革的大背景下，本文构建了云环境下开放远程教学模式改革的架构模型，根据该模型的内涵理念，进行远程云班课翻转课堂的教学改革实践，归纳和总结实施过程中应特别加以关注的要点环节，并对碎片化移动教学模式的概念及建设构想做出形象和清晰的阐述。教改实践表明：远程云班课翻转课堂、碎片化移动教学都是基于云环境下开放远程教学改革中的有益探索与尝试，可以激发学习者的学习热情和教师的技术应用创新，推动开放远程教学质量跃升到一个新的层次和水平，进而有力支撑传统电大向开放大学的战略转型。
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关键词： 雷诺数；圆柱绕流；网格密度；数值模拟；扰动力
中图分类号：TP39 文献标识码：A
1 概述
近些年来一些学者运用实验和理论方法对横向流作用下管阵流体诱发振动问题进行了分析和研究，得到一些经验公式来初步估计产生流体诱发振动的临界流速。 并对两圆柱串列和交错放置的绕流问题进行过实验研究。针对两圆柱中心间距小于5.0倍圆柱直径的一系列情况， 他们研究了两圆柱间的流动相互作用， 发现中心间距存在有一临界值， 当小于该临界值时， 没有明显的涡自上游圆柱脱落。这一临界值约为3 倍圆柱直径。 standsby在1981 和1987 年分别用离散涡方法和随机涡方法研究了并排、串列和交错放置的双圆柱绕流问题得到了与实验相符的结果。但是经验公式中的一些参数是在一些特定条件下得到的，具有很大得保守性和不确定性。
双圆柱绕流模拟由于在一定范围内能够反映多个圆柱在一条直线上的绕流特征，圆柱附近流态的瞬时变化形式，并且模型简明，已经用ADINA软件能够计算比较精确的扰动力数值。因此基于现有的研究成果，本文旨在归纳总结双圆柱对绕流流场的影响。
2 双圆柱体绕流场基本理论
根据prandtl的边界层理论，圆柱的绕流流动可以分为两个区，圆柱表面很薄的边界层区和其上的主流区，在边界层中流体粘性产生的摩擦力起主导作用，而在主流区粘性摩擦力可以忽略不计。
双圆柱的排列方式有串列（水流攻角α = 0°，间距T = 0） 、并列（水流攻角α = 90°） 、错置（水流攻角α不等于0） 3种。国外学者在亚临界雷诺数范围内通过实验研究了不同间距比和水流攻角下的双柱绕流，并据此划分绕流流态。得出了双圆柱串列、并列绕流流态随间距变化的图谱。斜置是双圆柱排列方式中最普遍的形式，在这种排列方式下，两柱间隙之间的流动偏向前柱，前柱尾迹总是比后柱窄。在850≤ Re ≤1 900的低亚临界雷诺数， S / d= 1. 0～5. 0的间距比和α = 0°～90°的攻角范围内，将斜置双圆柱绕流流态划分为9种。
由于本文所研究的为二维不可压缩流体，因此在笛卡尔坐标系下，其运动规律可以用纳维-斯托克斯方程来进行描述。 连续性方程和动量方程分别为：
式中， x--与无穷远处来流平行的水平方向坐标；
y--与无穷远处来流垂直的竖直方向坐标；
u，v --流场中沿x 方向和 y方向的速度；
--流体密度和动力粘度系数；
其中雷诺数
3 双圆柱体流固耦合数值计算模型
3.1计算网格的选取
在网格划分上，在双圆柱周围采用比较密的网格，而远离双圆柱的流场部分则采用比较稀疏的网格划分，在流场结构尺寸的确定上，为了不影响圆柱周围流场的流态，在流场边界的选取上远离圆柱边界。
（1） 串列双圆柱：左右边界相距15D，上下边界12D，圆柱间距离L=5D.
（2） 并列双圆柱：左右边界相距10D，上下边界12D，圆柱间距离T=2D.
（3） 错置双圆柱：左右边界相距12D，上下边界相距12D，两圆柱中心连线与水流速度方向呈45°方向，圆柱中心间距离S=2D.
3.2 边界条件设与模型特征参数设定：
入口边界：
速度入口条件，给定速度和压力，u=u，ν=0，P=0
出口边界：
出流条件，给定压力和零压力梯度，
上下边界条件：固定壁面（wall）条件。圆柱表面为流固耦合界面。
特征参数：串列双圆柱均匀来流U=0.067m/s，并列和错置u=0.083m/s，流体为水，密度为1000kg/m3，动力粘性系数μ=0.001kg/m.s，圆柱直径D=0.02m，Re=1660和1340. 在低雷诺数下也可以近似反应高雷诺数时的绕流情况，而滕丽娟则在他的论文中着重进行了Re=200和Re=20000时的双圆柱绕流流态，所以我采取的模型的雷诺数介于层流模型和紊流模型之间。
3.3 模型建立
模拟时， 流体用流体模型， 结构用实体模型。流体模型是ADINA-F 模型， 实体模型是ADINA 模型； 但分析时用ADINA-FSI 做完全耦合分析。模型很简单， 需要注意的是要设定分析假定， 由于所选圆柱体材料为钢材， 所以变形和应变会很小。设置约束时要注意不要在圆柱体外缘轮廓线设置任何约束。网格划分时会自动划分成轴对称网格。流体模型虽然很简单， 但建立之前还是要考虑好怎样去划分网格， 以便建立相应的点。而且需要注意网格疏密的分布，采用FCBI-C单元。流动分析假定设置为线性流动， 不包括热传递，三种情况均设置了200个时间步，每个时间步长为0.01S。
4 计算结果分析
4.1模型计算
（1） 并列双圆柱绕流流场的发展和旋涡脱落
由图1可以看出，两个圆柱的尾迹刚开始基本上混在一起，近似于一条涡街，整个速度云图呈对称分布，两圆柱缝隙间的流体发生涡脱落现象，两圆柱的漩涡反相同步脱落，尾流随着时间增长，尾迹加长，边界层分离点非常明晰。
（2） 串列双圆柱绕流流场的发展和漩涡脱落
从图2可以看出，两个圆柱的分离剪切层都非常明显，尾迹随着时间由大变小，而且上游圆柱的尾迹紧紧附着于下游圆柱上，上下游圆柱都产生周期较大的漩涡脱落，而且由速度云图还可以看出周期内上游圆柱旋涡脱落总是稍微超前于下游圆柱，两柱之间的扰动很大。
（3） 错置双圆柱绕流流场的发展和漩涡脱落
从图3可以看出，当双柱中心连线与流向呈30°角时，错置双柱绕流表现出与串列、并列双柱绕流相似的特征，但由于几何位置不对称，间隙流始终偏向前柱，形成一宽一窄的尾迹，上游前方圆柱被剪切层紧紧地包裹着，并没有发生分离现象。而下游后方圆柱在狭窄的间隙流的诱导下，发生了流动分离和旋涡脱落现象，尾流中只有一列涡街，间隙流偏向前柱。
4.2圆柱表面力学参数计算
结语
（1）模拟结果与前人实验结果相吻合， 尾流由于雷诺数的变化较小而来回波动。
（2） 圆柱体表面压强也与实验结果相吻合，最小压强（最大负压）出现在θ=-60°左右，
这与实验结果稍有差距。当雷诺数Re=6.7×105 时， 最小压强出现在θ=90°左右，三种情况下最大压强均出现在θ=-180°附近。与实验结果很吻合。
（3）我们能够利用ADINA数值模拟固定双圆柱绕流问题，并给出较为精确的结果，不过，ADINA 数值模拟的结果精确度在很大程度上依赖于网格的合理分布，以及物理模型的可靠性。网格分布的不合理将会导致不同程度的数值耗散，甚至会产生不正确的结果。总的来说，多圆柱绕流问题相比之下显得比较复杂、规律性不如单圆柱那么明显。无论是怎样的模型，在Re数一定的情况下，圆柱的后面一般会产生上下交替的漩涡，并且逐渐向后方扩散，同时，这些漩涡的产生也会影响圆柱表面的升力和阻力，这也为后面我们处理更多的二维问题提供了参考依据。
参考文献
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关键词：实验室管理；实验室开放；教学改革
中图分类号：TP39
实验教学是高等学校实现素质教育和创新人才培养这一中心工作不可缺少的重要组成部分，它在培养学生的动手能力、科研能力和创新能力方面都具有理论教学不可替代的作用。
改革实验室管理体制，把实验室建设、实验室管理、实验教学和科学研究统一起来，提高仪器设备的利用率，做到资源共享，最大限度地发挥实验室的投资效益，是每所高校都在积极思考的问题。
1 实验教学中存在的问题
1.1 实验教学的从属地位
（1）学生动手能力较差。在高等学校教育中，长期以来形成的传统是以教师课堂讲授为主，实验教学为辅的教育形式。这种满堂灌的教育形式，使学生的学科理论水平相对较强，而动手能力普遍比较差。越来越难以适应社会的需要。
（2）课程安排困难。实验课普遍是在基础教学任务排定之后另行安排，根据学生空闲时间见缝插针的进行安排，造成课时不严谨，有时候不得不占用假期或休息时间，同时也极易受到其他教学安排或考试的影响。某些连续安排的实验教学区间不够灵活，教学周期与课堂讲授脱节，实验效果较差。
（3）实验教学师资队伍相对匮乏。实验教学的从属地位同时也决定了实验教师的教辅地位，由于很少进行相应培训和交流机会，实验教学队伍观念相对落后，对新技术和新的管理理念知之甚少，没有能力或进行实验教学的革新。这也造成了实验教学内容的陈旧和停滞，不适应越来越高的实验教学需要。
1.2 实验室的资源配置困境
（1）资源闲置。长期以来，专业实验室设备使用率偏低。由于专业学生数量较少，某一门课只在某一学期开课，而某些课程实验课时也较少，为了满足学生实践要求，专门投入资金建立实验室，购入设备，而某些设备需要大量资金投入，属于贵重仪器。但课程教学结构造成这些仪器设备大量闲置，资金和设备资源浪费严重。
（2）资源共享困难。实验室以教学为依托，以专业为基础的体制，决定了设备由各个教学部门进行管理。造成整体和全局意识较差，管理分散。各学院之间信息沟通较少，设备共享困难。
（3）设备维护困难。专业实验室仪器相对贵重，结构复杂，现有实验人员很难掌握维修技术，而厂家的技术支持也不完善，产品不成熟，更新换代很快。一旦厂商停产，很多元器件也随之停产，不提供维修。因此很多仪器一旦超出保修期，就面临无人维修，或者无法维修的境况。
2 建立适合自身发展的实验室开放性管理模式
综上所述，实验室开放是符合教育发展潮流的大势所趋，有效的解决实验室开放问题，也能有效的解决上述一系列管理困境。
2.1 基础验证性实验下放
由于计算机教育的普及，大中城市普遍从小学开始就有微机课程，因此高校新生入学时都具有一定的计算机入门知识。对于各专业计算机基础课程，均属于入门概论，涉及的专业知识浅显，但知识面很宽。这些课程的讲述深度比较难以把握，从而课程相关实验往往也流于浅显，从而成为鸡肋。因此，这部分课程的实验、实践环节更适合下放给学生。由学生自主上机练习入门知识，可以在实验室空闲时间随自己喜好安排实践环节，实验室有专人值班、解答学生问题即可。
2.2 建立通用实验网络平台促进通用实验室开放
一部分专业基础课程，例如计算机相关类，如软件、仿真等类型实验，其硬件要求比较单一，基本以PC机为硬件基础，在其上构建软件及网络环境。因此，这部分实验可以依托计算机网络或建立私有云服务，通过逐步建立通用网络实验教学平台，实现实验教学资源环境的校内、校际共享。计算机的采购比重在仪器设备中占比很大，可以考虑建立分布式的星形网络，在节点服务器上安装各专业所需的软件环境，而在机房采用NC客户端访问模式开放给学生使用。
（1）通用网络平台配置。由于科研需要，学校购置的高端服务器基本面对科研领域，其功能使用并不充分。在完成科研任务之外，完全可以考虑有效利用这些高端网络设备建立学校的教学平台，为教学服务。依托网络平台，在建立起硬件网络的基础上，可以通过学软件平台集成学校各专业学科的软件环境，提供给学生自主使用。这样一方面避免重复购置的资金浪费，另一方面也避免实验室各种盗版软件充斥，提高使用效果。建立通用网络平台之后，在依托服务器节点的基础上，采用CS或BS模式，在机房配置合适的NC客户端，学生通过有效账户名称登陆，完成实验任务。相对于PC机，NC客户端资金占用率低，设备维护简单，硬件升级简易，容易管理。
（2）通用网络平台教学安排。在通用网络实验平台建立完成后，结合实验室开放，可以考虑采用灵活授课的方式达到教学目的：首先，根据课程讲授情况，由实验教师和任课教师协调提出实验教学任务，在学期初始上交本学期实验教学安排，由教务处审核。所提出的课程教学任务可涵盖课程的各种深度，按必做到选做对难度进行分级，由浅显至深入，由学生根据自由选择实验题目。其次，通过该平台进行实验教学任务的下达，课程的安排和课时调整。由学生自主到实验室完成教学任务。学生可以在该门课程讲授的区间内，通过与实验室协调，自主选择实验时间。这种开放性的课时安排有利于学生自主选择时间和实验题目，更适应新的教学需要。
2.3 专有仪器设备的专业实验室开放
这部分实验室设备往往专业性强，采购价值高，但却使用率偏低，造成很大的资源闲置和浪费。只有使其与学生创新科研活动结合起来，才能切实提高设备的使用率，充分利用资源。同时，随着学生自主创新能力和需求进一步的提高和社会对高水平毕业生的需要，学校应搭建合适的平台，开拓各种渠道，使学生广泛参与高水平竞赛和科研课题，从而达到让学生与科研活动接轨的目的，提高学生个人能力。因此，可以考虑由实验室提供设备环境，由高水平教师带头，采用专职实验教师与授课教师相结合的辅导方式，结合灵活多样的课时安排，采用学生自主选择课题方向，教师予以辅助的形式，在课余时间或假期灵活安排设备人员，形成实验室灵活开放、设备有效使用、学生实践能力提高、教师自身科研素质的提升等多赢的局面。
3 结语
在当前高校实验室持续深化改革的大潮中，学校和教师务必及时更新自己的教育理念，充分发挥学生在教学实践活动中的主体地位，为实验教学改革创造有利环境，进一步提高高校教学水平，为社会输送合格人才。
参考文献：
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[2]刘华东，韩红江.开放实验室构建实验教学新体系[J].中国高等教育，2011（22）：30-31.
人才培养是高校的一项核心任务，国家教育“十二五”规划纲要第七章（高等教育）第十九条中明确指出要提高人才培养质量，牢固确立人才培养在高校工作中的中心地位，着力培养信念执着、品德优良、知识丰富、本领过硬的高素质专门人才和拔尖创新人才，强化实践教学环节Ⅲ。然而，社会仍存在“毕业生难找对口工作，用人单位难找优秀人才”的现象。麦可思研究院独家撰写、社会科学文献出版社正式出版的《2012年中国大学生就业报告》中提出，计算机科学与技术专业连续两年成为本科就业红牌警告专业。究其原因，并非社会不需要大量的计算机专业人才，而是一些高校计算机专业的人才培养模式不够合理，重基础理论，轻实践操作；强调知识学习，忽视开拓创新，最终导致毕业生与企业的需求存在很大差距，造成用人单位与学生无法有效对接的尴尬局面。
1 “DIY”培养理念的含义
计算机专业实践性要求非常强，高等学校的计算机教育不仅要让学生掌握扎实的理论基础，还要培养他们的开发能力和创新意识，尤其是较高的专业技能和创新能力。杭州电子科技大学计算机学院提出“DIY”（Do It Yourself）的培养理念，强调学生在教学过程中的主体地位，鼓励学生从做中学，重视学生在教学和实践过程中动手能力和创造能力的提高，在教学中始终贯穿“兴趣驱动一实践贯通一强化能力”这条主线，锻炼学生的自我学习能力；指导教师则根据知识更新、学术发展和社会需要的情况，对教学工作进行改进，以适应情况变化。“DIY”培养理念改变了传统的“教师讲、学生听”模式，一切以学生为中心，充分调动他们的积极性和主动性，学生也在不断的实践中提升了自身能力。
2 “DIY”特色人才培养模式改革方案
2.1 重建课程体系，紧跟专业前沿
计算机行业发展迅速，知识更新节奏快，学生往往对流行的技术倍感兴趣。如果一直沿用陈旧的课程体系，与专业前沿技术脱节，那么人才培养将成为空话，因此应结合社会经济发展对人才的需求，对课程体系进行系统规划，对现有课程体系中不适应时展的部分进行大力改革，聘请国内外著名计算机教育专家为顾问，以科研一线教师、教学骨干为核心，成立课程体系建设专家组，负责课程体系的制订与改革；选派教师参加国内外重要教学研讨会，如教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会组织的系列教学改革研讨会，吸收国内外计算机教育一流高校及优秀地方高校的成功经验，结合省情、校情对培养计划及各课程的教学内容进行了修订，大力建设课程体系与配套教材；在现有经典课程的基础上，融合专业发展趋势与最新前沿技术，推出具有时代特征、教学与应用协调的课程群。
针对计算机科学与技术专业学生好“软”怕“硬”、选课随意性大、不能形成完整的知识体系等切实问题，杭州电子科技大学计算机学院在课程体系上进行改革创新：从基础课抓起，通过“DIY”教学手段，逐步培养和提高学生的学习兴趣，将计算机新技术和新方法纳入新课程体系建设，逐步形成“1个平台、3个层次、4个方向”的立体化课程体系。
1）1个平台。
以计算机基础课程（包括公共基础课和专业基础课）为平台，学生通过基础课程学习掌握专业必需的基础知识，对重要的专业基础课如数据结构、操作系统、计算机网络等均分别设置至少2周的课程设计，培养学生分析问题、解决问题和动手实践的能力，为后续课程打下坚实基础。
2）3个层次。
按照由浅入深、从基础到应用的培养思路，将课程设置为“3个层次”的课程群，即基础应用性课程、专业能力性课程、专业创新性课程。通过这些课程的教学，培养学生的基本技能、新技术应用能力、实际开发能力与综合创新能力，同时结合当前计算机技术热点，将前沿技术相关课程纳入培养计划，开设Android操作系统原理及应用开发、多核编程技术、无线传感器网络操作系统与NesC编程论、物联网与Web服务、脑机接口系统概论等多门新课程，使学生能接触到更多的前沿和热点技术。
3）4个方向。
在专业课程设置上分为4个方向，分别是嵌入式系统、物联网技术及应用、计算机视觉、认知与计算。学生学完基础课程之后，可以依据自己的兴趣爱好选择相应的专业方向进行系统学习，从而避免没有目标、胡乱选课的现象通过这种“菜单式”模块化专业方向的学习，学生对该专业相关知识有了全面、系统的了解和掌握，提高了就业竞争力，同时也为继续学习和研究指明了方向。
（1）嵌入式系统，着重培养嵌入式系统的开发和设计能力。
（2）物联网技术及应用，学习物联网工程与技术方面的基本理论和基本知识，接受从事开发与应用物联网技术的基本训练，着重培养开发、应用与管理物联网系统的能力。
（3）计算机视觉，着重培养智能视觉处理能力以及嵌入式视觉开发和设计能力。
（4）认知与计算，着重培养人工智能应用领域的软硬结合的高级复合型人才。
2.2 提供先进平台，加强实践教学
实践环节由校内实践与校外实践两个力一面有机组成。校内实践包括课程设计、工程训练与毕业设计等环节，校外实践鼓励学生到院企共建的实训基地完成工程设计、毕业设计和实训实习等。
1）依据“DIY”理念，构建先进的实践教学平台，实现随时随地学习。
首先，程序设计类基础课程依托自主研发的在线学习与测评系统（HD Online Judge），该系统全天候地向全球免费开放，能实时评判和反馈学生提交的作业，按照一定规则根据作业完成情况自动排名，以营造竞争性的学习氛围，“DIY”contest功能允许学生创建自己的在线比赛这种“课内课外紧密结合、学习竞赛互为促进”的教学模式广受学生欢迎，2011年注册用户提交量逾180万次，超过国内所有高校的同类系统，极大地提高了杭州电子科技大学计算机学院学生的程序设计能力。
其次，在专业培养中突出硬件特色，对于计算机组成原理、系统可编程单片机等课程实验，研制多种灵活的、高性价比的学习板（如 Startkit），鼓励学生将实验带回宿舍，以弥补实验室教学的不足，实现随时 随地学习。
最后对于软件实训类课程，搭建一个基于云计算技术的实训平台，主要用于软件工程和项目的实践环节，学生可以利用各种终端设备（包括手机等）在异地运行大型软件，进行大型软件项目的分析、设计与实现。
这些先进的实践平台打破了时间和空间的限制，使得学生可以利用课余时间做实验，随时随地进行协同开发，大大提高了实践能力和创新能力。
2）利用地区优势，加强校企合作，打造校外实训基地。
在计算机行业发展的新形势下，学生直接参与企业实训能够快速提升自身能力，为此杭州电子科技大学计算机学院与Sun公司、阿里巴巴、天堂软件、浙大网新等15家高新企业共建实训基地，与美国WinRiver公司联合建立Vxworks联合实验室与培训中心、与美国Google公司联合建立谷歌Android实验室，重点培养学生的工程实践能力与团队协作能力。此外，还开设若干校企合作课程，如与英特尔公司合作，将其先进的嵌入式技术融入原有的嵌入式课程体系中，利用公司提供的软硬件条件帮助学生掌握基于英特尔凌动TM嵌入式平台的研发技能，为培养出具有竞争实力、掌握先进技术、满足时展需求的人才打下良好基础。
2.3 实施创新工程，鼓励参与竞赛
1）推行创新性实验项目，实行创新能力学分制度。
鼓励学生进实验室，尽早参与教师的科研项目，设立本科生创新计划项目，以立项并给予经费支持的形式鼓励学生参加科技创新活动，这些措施可以为各类学科竞赛奠定广泛的基础。教师应鼓励有一定实践和项目经验的学生自发组团，参与各类省级、国家级创新项目，在学生之间形成“你追我赶”的良好氛围，在项目的带动下促进学生提升整体能力。
杭州电子科技大学计算机学院2010年起将创新能力学分纳入人才培养体系，推出《创新能力学分实施细则》。本科生参加院系及校级以上的一系列具有创新性的活动，包括科学研究、技术开发、发明创造、学科竞赛、撰写学术论文等，若取得标志性的科技成果、获得各类资格等级证书或竞赛奖励，均可得到一定的创新能力学分。
2）构建各类竞赛体系，引导激励多管齐下。
作为创新教育的重要内容，大学生科技竞赛对于激发学生学习兴趣，培养学生创新思维、创新能力、团队协作精神，提高分析和解决问题的能力有着极为重要的作用，因此科技竞赛是创新型人才培养的有效手段。杭州电子科技大学计算机学院以科技竞赛为抓手，建立各种竞赛组织、集训、选拔的长效机制，开设与竞赛配套的全校性任选课，组建ACM协会、电脑硬件协会，扩大竞赛的影响面，激发学生学以致用的兴趣，提高学生的综合素质，带动整个专业人才培养良性发展。
根据各项竞赛激励政策，对获得国家和省级各类学科竞赛等级的学生给予成绩、学分和物质3种奖励，对指导教师给予绩效奖励和课时补贴，调动广大师生的参与热情，在全院范围内形成师生共同备战、积极参赛的良好氛围。
2.4 严把教学环节，保障教学质量
教学过程管理是创新应用型人才培养的保障。杭州电子科技大学计算机学院引入IS09000质量管理体系标准，借鉴其过程化管理、按要素评估的思想，建立了一套完善的计算机专业教学质量控制和保障体系，形成了组织机构健全、职责分工明确、教学目标清晰、考核手段健全、过程管理严格、档案记录详实、定期总结讲评的专业管理模式，实现了教学管理从经验型向科学化的转变。
1）教学质量环节控制。
教学质量环节控制通过3个方面实现：制订严格的教学质量标准，如开课制度、新教师培养制度、教学事故认定制度等，每门课程均按照课程大纲规定作业批改量、自学课时数、答疑次数，重视实践教学环节的指导和考核；每门课程的考试成绩按照平时成绩、期中成绩和期终成绩综合给出；期末由教师上交学生成绩册、课程小结表和试卷分析表并由教务部门做好收集整理工作。
2）教学质量过程控制。
除了教务处的相关规定外，作为过程控制的相关制度必不可少，包括设立教学督察与指导制度，按课程领域对所有课程进行动态跟踪，在新教师的岗前培训、课程组教学研讨、专业班主任配备等方面均有相关的教学管理文件。在毕业设计从开题到答辩结束的全过程，学院学术委员会均参与指导、审核、检查，指导教师负责每个学生的毕业设计整体质量，各答辩小组负责论文评阅、系统验收和演讲答辩打分，保证毕业调设计质量。
3）教学评估检查控制。
通过社会评价、教师之间互评、督导小组不定期检查、学评教4个方面综合展开，多方面完善教学质量评价体系，体现全面、公平、公正的原则。
4）质量信息反馈控制。
杭州电子科技大学计算机学院为了提升教学质量，定期调查学生、家长以及用人单位对学院教学工作的满意度，尤其对于用人单位，学院通常会请企业对毕业生进行评价并给出建议，然后采用一些企业提出的培养方案，提高学生的就业竞争力。
3 改革成效
杭州电子科技大学计算机学院依据创新教育的理念大胆探索，扎实推进计算机专业“DIY”特色人才培养模式改革，取得了显著成果。
（1）改革成果受益面广、影响力大，已经辐射到全省众多高校，起到了显著的示范作用。计算机基础课实验教学中心是国家级10个计算机实验教学示范中心之一；计算机基础课程教学团队为国家级教学团队；计算机科学与技术专业成为国家特色专业，现又成为教育部专业综合改革试点工程项目；计算机组成原理为国家级精品课程，获得2项国家级教学成果奖和5项省级教学成果奖。
（2）学生在ACM程序设计、电子设计、数学建模、智能汽车等各类学科竞赛中屡获佳绩2011年院代表队成功进入ACM国际大学生程序设计大赛全球总决赛，与哈佛、麻省理工、斯坦福等国际一流学校的学生同场竞技，并且凭借全场最快解出E题的优异表现获得UPE单项奖；在国际大学生程序设计竞赛亚洲区预选赛（第34届、35届）中获得各类奖项72个；在2009年全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛中获得4项二等奖；2010年英特尔杯大学生电子设计竞赛嵌入式系统专题邀请赛中获得3项全国二等奖：在2010年浙江省第五届大学生电子商务竞赛中获得1项二等奖；在2010年浙江省大学生电子设计竞赛中获得3项二等奖；在2011年全国大学生“挑 战杯”学术科技作品竞赛中获得3项个国三等奖，17项省级奖；省新苗计划立项10项
（3）毕业生具有扎实肯干的工作作风和持续创新的能力，就业率连年达到97%以上。毕业生被众多知名IT企业录用，如阿里巴巴、百度、网易、腾讯、华为、华三、思科、网讯等，有着广阔的发展空间。杭州电子科技大学荣获“全国普通高等学校毕业生就业工作先进集体50强”称号
4 结语
【摘要】人类正在发生一场新的产业革命，这场产业革命不是把互联网简单应用到传统产业领域，而是互联网、物联网、传统产业三位一体的革命，智能制造是这场革命的典型表现。作为新产业革命的主要部分，智能制造不是偶然的、孤立的，而是与新产业革命的三个要件――劳动力知识密集化、劳动工具数字化、劳动对象服务化不可分割的。以智能制造为重要内容的产业革命向包括中国在内的所有国家都敞开了窗口。为了积极应对产业革命，为智能制造准备充分而必要的条件，应采取人力资源超增长战略、轻资产优先增长战略、政企合作创新战略。
【关键词】智能制造 产业革命 轻资产优先增长战略 政企合作 工业4.0
【中图分类号】F43/47 【文献标识码】A
【DOI】 10.16619/ki.rmltxsqy.2015.19.005
今年，中国政府工作报告提出要实施“中国制造2025”强国战略，坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展，促进工业化和信息化深度融合，开发利用网络化、数字化、智能化等技术。据新华社报道：“《中国制造2025》的总体思路是坚持走中国特色新型工业化道路，以促进制造业创新发展为主题，以提质增效为中心，以加快新一代信息技术与制造业融合为主线，以推进智能制造为主攻方向。”简言之，“中国制造2025”的核心是智能制造。
智能制造的欧美版本
在“中国制造2025”出台以前，智能制造在国际已经有多种版本，其中最主要的是欧美三国的版本，即德国的“工业4.0”、英国的“高值制造”、美国的“先进制造”。
德国的“工业4.0”。“工业4.0”是德国面向2020年的高技术战略，核心内容是智能化生产系统，即在系统或产品的生命周期内，相关信息通过网络化实时传给产业链的各个环节，随时通过数据优化价值创造流。
根据《产品生命周期管理概论》作者乌尔里希・森德勒的观点，理解“工业4.0”有四个要点，即第四次产业革命、信息物理融合系统（CPS）、物与服务联网（IOTS）、机器对机器的通信（M2M）。
“工业4.0”是第四次工业革命。第一次工业革命被称为“工业1.0”，其标志是蒸汽机和机械生产设备；第二次工业革命被称为“工业2.0”，其标志是电动机和大规模生产线；第三次工业革命被称为“工业3.0”，其标志是电子、信息技术和高度自动化生产；第四次工业革命被称为“工业4.0”，其标志是信息物理融合系统（CPS）和智能化生产。简而言之，“工业1.0”是机械化时代，“工业2.0”是电气化时代，“工业3.0”是信息化时代，“工业4.0”是智能化时代。
信息物理融合系统是互联网发展的新阶段。信息物理融合系统也称之为智能技术系统，它不是独立设备的集合，也不是单纯的互联网，而是由具备物理输入输出功能且可相互作用的元件组成的网络。互联网原来只限于传统意义上的计算机，现在则是具备万维网接口的任意设备。信息物理融合系统的基础是数字通信技术，主要包括传感器、执行器以及网络化的智能组件技术。智能工厂就是把若干信息物理融合系统整合起来，形成更大的系统。
物与服务联网是物联网发展的新阶段。物与服务联网，就是所有的产品和服务都配备一个IP地址，通过标准协议彼此联网，同时也和人联网。物与服务的联网，实质是基于数字技术的智能化服务。
机器对机器通信是指终端设备之间的数据交换。机器与机器之间的通信在电缆和传统电器中早就存在，在“工业4.0”中，主要是增加了由无线服务和标准协议所建立的网络。
根据德国《“工业4.0”白皮书》，实现上述内容需要解决五个方面的问题：价值创造网的水平整合，全生命周期内工程学的一致性，垂直整合和网络化的生产体系，新的工作基础设施，跨领域技术。①
英国的“高值制造”。英国政府面向未来的战略是“高值制造”。“高值”是从价值形态上说的，“高值制造”就是高附加值的制造。“高值制造”是一场制造业的革命，它的产业形态是按需制造、分布式制造和产品服务化，它的技术形态是新兴技术群、数据网和智能基础设施。根据英国政府科学办公室前瞻水平扫描中心的定义：“这场革命由新技术、新方法和新材料驱动，同时伴之以基于三维打印技术的本地化定制生产，走向产品加服务的商业模式――‘产品服务化’。”②
“高值制造”战略的主题是资源效率、制造工艺、材料集成、制造系统、企业模式。在主题之下，又分为若干新兴技术群和产业领域。新技术、新工具、新方法、新材料使制造形态和商业模式发生变革。
数据网是第二次互联网革命的主要内容。互联网是第一步，数据网是第二步。数据网为数据和网络文本添加结构和意义，基于通用互联网协议实现各种数据、物体的互联，同时把互联网分成专属的“网络分区”，从而改变网络的价值。
智能基础设施与互联网革命密切相关。互联网是在现有的基础设施特别是固定电话网络的基础上发展起来的，而互联网的革命将深刻改变基础设施，不仅是数据传输基础设施，还包括数据处理、数据储存和电力供应，主要是智能电网、传感器网络的推广和应用，以及对现有基础设施的“拆拼再利用”。
美国的“先进制造”。美国面向未来的战略是高端制造。根据美国科技顾问委员会的定义，“先进制造系指一组活动，它们依赖于信息、自动化、计算、软件、传感和网络等的采用与协调，并运用物理学和生物学开发的前沿材料和新兴能力，例如纳米技术、化学和生物学。它既包括以新颖方式来生产已经有的产品，也包括制造基于新兴前沿技术的新产品”。③简言之，“先进制造”是指采用信息技术和网络技术，并利用新材料等新兴技术生产新产品的系列活动。
“先进制造”与数字革命相联系。美国工程院认为当前正在发生的数字革命有三个特征：计算能力的持续增长，通信和分析能力快速提高，机器人技术和控制系统的进步。数字革命使高速计算机、先进传感技术和先进材料不断进入生产过程，这必将变革价值创造方式和就业格局，极大地提高生产率。美国信息技术与创新基金会建议支持“数字驱动型创新”，包括数据收集、存储、处理、分析、使用和传播等技术研发。
据中国专家的实地调研，美国正在进入“新硬件”时代。“新硬件时代，是以美国强大的软件技术、互联网和大数据技术为基础，由极客和创客为主要参与群体，以硬件为表现形式的一种新产业形态。这里说的新硬件，不是主板、显示器、键盘这些计算机硬件，而是指一切物理上存在的，在过去的生产和生活中闻所未闻、见所未见的人造事物。”④
上述智能制造的三种版本，“工业4.0”最优。各个版本虽然表述、重点有所不同，但我们由此可以得出三点基本结论：
第一，人类正在发生产业革命，这场革命不是把互联网简单应用到传统产业领域，而是互联网、物联网、传统产业三位一体的革命，智能制造是这场革命的典型表现。
第二，此次产业革命的根本特征是智能化，即原子世界与比特世界全面融合，人与人、人与物、人与服务、物与物、物与服务全面链接，基础设施、生产过程和价值构成重新整合。
第三，数字技术是智能化的使能技术（或关键技术）。数字技术使云计算、大数据、互联网新应用、智能工厂、机器人、增材制造和软件设计等众多新技术成为可能，而众多新技术的突破又反过来为进一步数字化提供物理和生物基础。
智能制造与新产业革命
一段时间以来，智能制造成为热词，但同时也在很大程度上被简单化。很多人以为只要把互联网引入传统产业，智能制造就实现了。这是从传统发展方式理解的智能制造，而不是从新产业革命的意义上理解的智能制造。作为新产业革命的主要部分，智能制造不是偶然的、孤立的，而是与新产业革命的三个要件不可分割的。这三个要件，也可以说是智能制造的三大支柱，就是劳动力知识密集化、劳动工具数字化、劳动对象服务化。
劳动力知识密集化。所谓劳动力知识密集化，是指劳动力不仅接受过专业教育，而且还具有即时学习的能力，从而使专业知识交叉融合、知识与操作交叉融合。
在传统工业化的发展方式中，研发、设计、销售、服务等知识密集环节与制造环节相对分离，学科之间、理论与实操之间线性接续，互不交叉，因而需要的是专业型的员工。智能制造产业链是非线性的、矩阵式的，各个环节平行运行、交互作用、协同优化，生产系统的复杂性增强；由于分布式制造和产品服务化，产业链已不仅限于企业内部，而是跨企业、跨地域的。这就要求劳动力既要具有专业知识，同时又要有跨学科知识；既要有理论知识，又要有实际操作能力。跨学科、跨专业、跨领域的复合型、主动型人才成为主要需求。这种新型的劳动力既是设计者、研发者，又是协调者、操作者；既懂软件和硬件技术，又懂机械和制造技术。与自动化相适应的是专业化的人才，与智能化相适应的是复合型人才和能力型人才。
需要说明的是，智能制造并不取消专业性，而是在专业性的基础上要求全面性，能够融会贯通，理解全局。这种全面性之所以可能，是由于互联网使海量知识资源能够即时共享，只要愿意，人们可以在任何时间、任何地点获取所需的知识。E学习、APP学习、微信学习、游戏学习等新型学习、教育方式，为劳动力知识密集化提供了新的途径和机遇，据《欧洲产业和企业数字转型》报告，E学习市场在未来十年间将增加15倍，占全部教育市场的30%。
劳动力知识密集化在就业结构上体现明显。据美国布鲁金斯学会的一份报告，美国高端产业雇佣了全美80%的工程师。美国由“从事科学和工程学、建筑与设计、教育、艺术、音乐和娱乐的人们”构成的“创意阶层人士”，2000年已经占到就业人口的近1/3，欧洲平均也在25%～30%。美国创意产业的薪酬占到全美所有产业薪酬的将近一半，相当于制造业和服务薪酬的总和。⑤2011年，劳动年龄人口受过高等教育的人口比例，美国为61%，俄罗斯为54%，日本为41%。可以说，科学家、工程师等专业人员在就业结构中已经居于主导地位。
生产工具数字化。所谓生产工具的数字化，是指数字程序控制的生产工具和生产工具的虚拟化，以及生产工具与虚拟生产工具之间的交互结构。例如，数控机床就是生产工具由数字程序控制；计算机辅助设计系统（CAD）就是生产工具的虚拟化。
工业文明的生产工具是大机器，而且是自动化的机器，生产装置在无人干预的情况下自动运行，从而把人从繁重的体力劳动和有害的环境中解放出来。
这种情况在新产业革命中改变了。按照IBM工业研究院哈德・鲍姆的观点，智能制造或第四次工业革命的基础是五种技术创新，即移动计算技术、社会化媒体技术、物联网技术、大数据技术、分析和优化技术。它们相互影响，从根本上改变了增值、商业模式和产业形态，也改变了生产工具的形态。机器装备等劳动工具普遍使用信息技术、通讯技术和网络技术，形成信息物理融合系统，包括高端数控机床、工业机器人、柔性制造系统等。数字化工具在生产的每一个环节和生活的全部过程，实时感知、分析、处理和控制，相互交流并与周围环境交流，自动更改配置并存储信息，分布式地自我组织，提供和执行全流程最优化方案。
生产工具的数字化使软件具有了战略意义，软件的研发成本也占据了重要份额。西门子公司软件研发的支出占了整个集团研发预算的大约40%，达到了40亿欧元。据国外专家估计，当前纯工业软件的世界市场份额已达180亿欧元，预测未来每年还将上升8%；工业型软件在有关物流、安全和能源管理领域的额度已超过1000亿欧元。⑥
生产工具的数字化也使生态文明成为可能。数字化使技术体系能够通过提高单位资源效率的方法来增加产品总量，在生产、分配、交换和消费等全部经济、社会过程中减少资源消耗和废物产生，对废物进行资源化和再利用，把物质消耗和环境污染维持在自然界自我修复能力的范围以内。
劳动对象服务化。所谓劳动对象的服务化，是指劳动对象特别是劳动产品从物质单体变成从物质单体诞生直至回收的系统，而服务是该系统的主要部分。
工业化发展方式中的劳动对象，从动力上看，是大规模的化石能源特别是石油、天然气和煤炭；从原材料上看，是大规模的钢铁、水泥等矿物质材料；从最终产品上看，是大规模的实物商品，所有产品都是物质实体，从研发、设计开始，在制造终端完成。
而在新产业革命中，产品变成与服务一体化的系统，这个系统包括实体产品，以及围绕实体产品的服务。据陕汽公司提供的数据，目前平均一辆卡车的售价为30万元人民币，但卡车使用以后产生的成本是500万，在卡车整个生命周期内，服务的价值占绝大部分。所谓整个产品生命周期，是指产品系统从产品设计、研发开始，经过制造、售后，直至回收再制造的全过程。
产品系统中的服务，主要包括单体产品服务――产前、产中、产后服务等，以及单体产品衍生服务――服务是主体，单体产品是载体或工具，还包括无产品服务――与单体产品无关、但经济上有关的结构。其中单体产品服务是最核心的服务，产前服务是指产品的研发和设计，这是一个以产品为核心，制造商、供应商、用户、创新者、投资者等利益相关者参加的设计、研发圈；产中服务主要是厂内和社会的相关生产；产后服务则是从产品诞生直到实体产品消失为止的服务“长尾”。据麦肯锡全球研究院的一份报告，发达经济体制造业服务类投入占到制造业产出的20%～25%，制造业岗位中30%～55%具有服务性职能，若加上外包服务，美国制造业服务类岗位已超过生产类岗位。据笔者实地调研，2014年，中国智能制造走在前列的陕西汽车股份公司，利润的44%来自于产品服务。2005年世界著名传统制造公司利润的50%以上来源于服务活动，全球500强企业中56%的公司从事服务业。而且制造业企业的生产，越来越依靠金融、电信、物流等服务性企业，据美国布鲁金斯学会的一份研究报告，美国高端产业每个工人每年从其他商业服务中采购23.6万美元的商品和服务，而其他产业的采购仅为6.7万美元。
智能制造与中国机会
以智能制造为重要内容的产业革命，向包括中国在内的所有国家都敞开了窗口。同时，向中国敞开的还有另外两个窗口，一个是巨大的经济存量的转型，另一个是工业化和城市化中后期带来的经济增量。如果说经济增长速度换挡期、结构调整阵痛期与前期刺激性政策消化期在同一时间重合出现，是老的三期叠加，那么，新产业革命的发生期、新发展方式的形成期、全面小康社会的建成期同时重合出现，则是新的三期叠加。如果说老三期叠加困难不少，那么新三期叠加则是机遇大于挑战。
新发展方式形成期提供的第二窗口。新发展方式形成期的机遇首先是大规模实体经济提供的载体空间。我国具有世界最大规模的实体经济，面临转变发展方式。物质消耗和环境容量已经走到临界区域；低端外部需求已经接近极限；单纯以廉价劳动力、廉价商品和薄利多销为内容的向下竞争，已经走到尽头，加速形成新的发展方式上升为刚性需求。巨大的经济存量要求经济发展方式必须从以物质资源投入为主转变为以人力和知识资源投入为主，即用无形资本替代有形资本，真正转型为一个知识型、创新型、服务型的经济体，实现智能型增长。
其次是大规模城市化提供的增量空间。2014年我国城市化率已经超过54%。如果按照每年转移1000万农村劳动力的速度计算，10年后还会有1亿人口城市化。城市化必然引起经济结构的转型升级和经济总量的巨大增长，也必然引起我国消费规模的巨大增长和消费水平的大规模升级，相应地也将对智能制造产生巨大需求。我国的城市化是在发达国家城市化完成以后开始的，又是人类历史上最大规模的城市化，有条件不重复、也不应该重复先发国家传统城市化的老路，即先污染后治理、先粗放后集约、先发展后转移的道路，而必须一开始就以智能制造、生态经济支撑。
全面小康社会建成期提供的第三窗口。我国已经度过了温饱阶段，实现了整体小康，正在建设全面小康。2012年的统计公报反映，城镇居民和农村居民消费的恩格尔系数都在下降，而且两个数值越来越接近。从经济规律来看，在温饱问题尚未解决的阶段，人们的需求主要集中在生活资料领域，生产和消费水平比较粗放；而在温饱问题解决以后，人们的物质消费不仅有较大的增长，而且会出现重大的升级，同时人们的非物质性消费也大幅度增长、升级。这就为智能制造、高端服务开辟了新的领先市场。
新三期叠加放大了智能制造的机会窗口。有一种观点，认为我国制造业整体水平处于中低端，发展很不平衡，存在大量“工业2.0”产业，因此，中国智能制造只能分两路走。一路是大多数弱势产业，必须循序渐进，从“工业2.0”上升到“工业3.0”，然后到“工业4.0”；另一路，是少数优势产业，有可能直接从“工业3.0”进入“工业4.0”。
除了上述两路大军以外，还有一路大军，他们已经处于智能制造阶段，虽然水平不一定是世界最高的。如华为、中兴、陕汽、海尔，等等，他们是我国智能制造的第一方阵。
处于“工业2.0”阶段的产业，以及城市化形成的增量产业，不一定按部就班地从“工业2.0”到“工业3.0”再到“工业4.0”，虽然也有这种可能性。由于新三期叠加，放大了智能制造的机会窗口，出现了“毕其功于一役”的现实可能性，即三路大军几乎同时进入智能制造阶段。我们既要看到老的三期叠加，同时又要看到新的三期叠加，而且我国经过30多年的高速发展，已经处于新的历史起点：整体上已经渡过温饱阶段，进入工业化和城市化的中后期，科教兴国和人才强国战略带来的科技人力资源红利正在显现，只要战略选择得当，经过扎实工作，三路大军完全可以平行实现智能制造。
智能制造的中国战略
新三期叠加的窗口已经打开，必须采取必要的战略，为智能制造准备充分而必要的条件，否则也可能丧失机遇。
人力资源超增长战略。人力资源超增长战略，就是在从2016年到2025年10年左右的时间内，通过投入和优化结构，急速使我国新增劳动人口普及高中阶段教育，55%达到大专及大专以上文化程度。
如果持续使新增劳动人口的55%达到大专及以上文化程度，就要求高等教育入学率，即在校大学生占该年龄段人口的比例，必须达到55%。国际上通常认为，高等教育大众化阶段的毛入学率在15%～50%，普及化阶段的毛入学率在50%以上。高等教育毛入学率超过50%的国家，全球有54个；⑦经合组织国家高等教育毛入学率为55%。
人力资源超增长战略具有现实可能性。一是由于新增劳动人口的减少，中国劳动适龄人口已经处于一个加速减少的时期。据专家预测，中国劳动适龄人口在2015年达到峰值，此后将开始减少，2020年后减少甚至会加速。实际上，从2012年开始，我国劳动适龄人口已经连续3年减少，分别减少了345万、244万、371万。新增劳动人口的减少是个劣势，但又是个优势，即缩小了受教育人口的基数。二是我国具有适当扩大教育规模的公共财力和社会资本。新增劳动人口的减少和教育规模的适度扩大，使较大幅度提升入学率成为可能。
2013年我国高中阶段教育毛入学率为86.0%。十一五期间，高中阶段教育毛入学率平均每年增加近6个百分点，十二五前三年增速放缓，每年增加1个百分点强。根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010～2020年）》，2020年高中阶段教育毛入学率达到90%，在此基础上，经过努力工作，每年增加2个百分点，到2025年普及高中阶段教育是可以做到的。
2013年，中国高等教育毛入学率达到34.5%，与全球平均水平（2012年为32%）⑧相当。从2014年开始，全国本专科招生总规模已达到当年年满18岁人口的46%。如果全国本专科招生人数每年保持在700万，那么到2020年，全国本专科招生总规模占当年年满18岁人口的比例将超过55%，当年的高等教育毛入学率也将超过50%。十二五前三年高等教育毛入学率平均每年增加近3个百分点。2020年以后，若使高等教育毛入学率每年增加1个百分点，到2025年中国高等教育毛入学率可以达到55%。
人力资源超增长具有重大战略意义，不仅可以使我国获得自主创新所需的人力和社会基础，而且还能够使这种基础从此长期延续。当新增劳动力资源50%受到大专以上教育以后，即使全社会劳动力走出减少期、再度进入增长期，新增劳动力受教育水平仍将保持在50%以上的高位水平，不会降低。这种社会遗传机制，是人类文明进步规律之一。
实施人力资源超增长战略的主要政策包括：
第一，实行中等专业学校义务教育。凡中等专业学校教育一律免费，争取在较短的时间内，实行12年义务教育。
第二，发展多层次应用型大学。除211等高校按研究型大学重点支持外，其他普通高校和大量高职高专院校都应向应用型大学转变。吸引社会资金特别是企业参加兴办多种所有制的高等职业和高等专业技术学校。应用型大学对人才的培养和科研活动经费少部分来自财政拨款，绝大部分是市场化的，根据企业订单培养人才，根据企业合同开展设计、研发等创新服务。
第三，建立全民即时学习平台。依托国家开放大学（中央广播电视大学），整合大学、中学、小学和职业教育优质资源，建立全民素质教育平台，普遍开展学历和非学历的自学教育，随时随地向全体公民开放，三网融合，免费学习，知识共享，最大限度增强科学文化的正外部性，使一切有学习意愿的人，特别是广大农民、工人、战士、老少边穷地区人民、低收入人群能够与条件优越的人群一样拥有优质教育机会。
第四，建立复合型人才教育模式。中学教育废除文理分科，大学教育、科研、实习采取矩阵模式，学生可以跨专业、跨学科选课，也可以跨院系参加科研项目，跨领域参加生产实习，培养学生发现问题和综合解决问题的能力。鼓励大学依托企业建立教学、科研、实习基地，企业依托大学建立人才培养基地。社会教育、职业教育学用结合，以用为主，为制造业源源不断地输送适用人才。
轻资产优先增长战略。轻资产优先增长战略，就是把知识性、技术性资产置于经济发展的首位，优先投资，优先形成生产能力，优先市场准入，使创新型企业在设计、研发、专利、版权、标准、品牌、培训、服务等方面的轻资产投资超过设备、材料等重资产投资。
轻资产优先增长，是国际经济转型的基本趋势。在制造业产业链中，重资产已经下沉到低端，而轻资产则上升到高端，而且以轻资产为核心的无形资产投资占比超过有形资产。据美国《科学与工程指标2014》显示，知识与技术密集型产业占GDP的比例，美国高达40%，欧盟、加拿大、日本和韩国等主要发达经济体为30%左右，而我国仅为20%左右。据英国学者的一份研究报告，2007年，英国私营部门无形资本投资为1330亿英镑，而有形资本投资为950亿英镑，无形资本投资占比58%，物质资本投资占比42%，前者高出16个百分点。2000年至2007年，英国私人部门生产率增长的2/3来源于无形资本投入。
我国具有轻资产优先增长的知识和技术资源。科技人力资源总量已经超过7000万，世界第一；年研究与试验发展（R&D）经费支出超过13000亿人民币，居世界第二；高等学校2500多个，科研机构3600多个，规模以上工业企业研发机构30000多个；2014年受理发明专利申请92.8件，连续4年位居世界首位；PCT专利申请量增长强劲，位居世界第三，占全球总量的11.9%；2004年至2014年（截至2014年9月）我国科技人员共发表国际论文136.98万篇，位居世界第2位。
我国已经具有充裕的公共财力和社会资本。经济总量位居世界第二，2014年财政收入11140亿元，外汇储备38430亿美元；24个省市的地方总产值过万亿。此外，还有庞大的民间资本。