智能时代的新内容革命范文

导语：如何才能写好一篇智能时代的新内容革命，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

可穿戴移动智能终端将深刻改变人类的生活方式。2012年，谷歌采用虚拟现实技术推出了谷歌眼镜，可通过声音控制实现视频通话、拍照、方向辨别、上网冲浪、处理邮件等功能。智能手表、智能皮鞋、智能项圈、智能皮带、智能外套等多种可穿戴智能终端设备将成为智能手机的补充品。它们通过蓝牙与智能手机相连接，可在应用商店下载应用，并接收邮件、电话、短信，成为改变人类生活方式的标志性产品，便携性胜于智能手机。

预计未来，智能手机作为移动互联网产业增长主要引擎的格局将被打破，多态化的可穿戴智能终端将削减智能手机的产业地位。未来，传感技术会融合到可穿戴智能终端中，为用户捕捉各类信息，为不同的个体和人群提供定制化服务，广泛应用于医疗、支付、导航、娱乐等领域，深刻改变人类传统的生活方式。

HTML5技术将填平多平台间的沟壑，成为未来行业应用的破局技术。HTML5技术是包括HTML、CSS和JavaScript在内的一套技术组合，它是能够减少浏览器对于插件依赖度的丰富性网络应用服务，并且能提供有效增强网络应用的标准集。目前，业界主流的Safari、Chrome、IE9、火狐、欧朋等浏览器均支持该技术。

HTML5技术对软件开发者的最大吸引力来自于网页应用的跨平台性。基于HTML5开发的应用可以移植到UC、欧朋、Facebook等移动浏览器平台上。基于HTML5研发的应用产品更新速度快，可用性强，用户体验良好。因而，这一技术将被大量应用于移动应用程序和游戏的开发设计。

预计未来，HTML5的技术惯性会延伸到移动终端。在HTML5架构下的移动终端将不再依赖客户端软件，用户将完全通过手机浏览器获取海量信息，这会彻底改变移动应用的市场格局。

语音识别技术成为移动互联网时代人机交互的重要端口。目前语音识别技术是指将人类的语音词汇内容转换为计算机可读的输入，以代替手动键盘。该技术现阶段主要应用于语音导航、设备控制、语音检索、语音拨号、数据录入、语音短信等领域。

篇2

【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。

篇3

作者简介

夏妍娜，深圳华制网络科技有限公司董事长，深圳华制智能制造技术有限公司总裁。

德国工业4.0的研究者与宣导者，创建了中国规模最大的工业4.0实训道场网络，并成功举办了中国首场工业4.0全球高峰论坛。她一直致力于精益制造和工业4.0的推广，对德国、美国及日本制造有非常独到的见解。

赵胜，全球创新网络控股公司(Global Innovation Network Holding)CEO、硅谷创新谷孵化器(Innovalley Incubator)董事、硅谷创新学院董事、以色列创新谷孵化器(Innovalley Incubator)董事、以色列创新学院董事、华制国际CEO。

他游历过百余国家，长期活跃于德国、美国硅谷、以色列、日本和韩国等地，对移动互联网、物联网、工业大数据、云计算等热门概念深有见地。

内容简介

虽然互联网带来的时代变革才刚刚开始，但产业互联网时代已经到来，放眼全球，发达国家利用技术优势，已然开始行动。在欧洲，德国提出了“工业4.0”战略，试图摸索未来工业生产的新途径；在美洲，美国政府喊出了“再工业化”“能源互联网”等口号，发动了以“工业互联网”为代表的一系列“先进制造业”计划；而在亚洲，日本、韩国也利用智能技术正在迎头赶上。

德国工业4.0是把工厂、机器、生产资料和人通过网络技术高度联结，形成自组织的生产，其内涵已经远远超越机器的自动化。西门子的“数字化企业平台”系统为数字制造提供了载体；宝马的虚拟手势识别系统让制造汽车酷炫好玩；大众早已用机器人制造汽车，大大解放了工人的劳动力；高智能、高性能的库卡机器人游走在各种工厂之中；博世的射频码系统让智能工厂跃然眼前……百年底蕴的德国制造散发出未来之感。

工业4.0不仅为中国的工业生产提供了一种全新思路，而且与中国国策“两化融合”(工业化与信息化深度融合)战略不谋而合。新一届中国政府鼎力推荐工业4.0，工信部快马加鞭制定“中国制造2025”，都是为了使工业4.0能顺利落地中国，并开花结果，升级“中国智造”，调整就业的结构性失衡。中国版“工业4.0”——“中国制造2025”是我们未来十年的国之大略。

工业4.0，正在发生的未来……

目录

前言全球视野下的工业4.0

引子未来畅想：一台来自工业4.0时代的冰箱

第一章新一轮全球工业革命的标准之争//001

前工业4.0时代//002

进入工业4.0时代//013

工业4.0 VS.工业互联网：新工业革命的标准之争//023

中国的选择//031

第二章工业4.0的目标和基石//045

工业4.0的目标：智能制造//046

工业4.0的硬件基础//062

工业4.0的软件支撑//080

工业4.0的人才保障//103

第三章工业4.0的实践//114

西门子的数字化魔力//115

宝马：机器人接管工厂//124

大众与库卡：人机领跑工业4.0 //135

SAP：推动工业4.0从理念到应用//142

博世：看智能工厂有多智能//148

硅谷与智能化浪潮//155

第四章中国的工业4.0之路//164

构建软硬件一体化智能系统//166

全面使用智能设备//174

大力推进人才队伍转型//180

潜心夯实精益管理//187

参考文献//194

作者简介//196

后记

篇4

20世纪以来，在世界范围内兴起了一场新技术革命。其影响之广泛，意义之深远，是以往任何一次技术革命所不可能比拟的。过去的工业技术革命，均是为了把人类从沉重的体力劳动中解放出来，是人类体力的增大与外部器官的延伸；而这次技术革命，却是把人类从繁杂的脑力劳动中摆脱出来，是人类脑力的增大。古生物学家斯蒂芬·古尔德(Stephen.J.Gould)曾经写道：“我所读到的生命史，是一连串稳定状态，其间有少数迅速发生的重大事件所界定的间隔，并借此建立了一个稳定状态。”[1]这个历史的间隔即所谓的技术革命。虽然人们对技术革命的存在及历史地位予以承认并达到一致，但对于技术革命特别是20世纪以来所发生的新技术革命的划分以及起始时间，在认识上仍有相当差异。人们从不同的认识角度，用不同的认识方法，对客观历史进程作出多种不同的描述。然而由于科技革命不仅是研究科技历史的重要工具（例如，世界古代科学史与近代科学史的分期线是1543年，即哥白尼的伟大著作《天体运行论》的出版，这也是第一次科学革命的开始），也是研究社会问题的基点之一。这是因为它不仅极大地推动了人类社会经济、政治领域的变革，也影响了人类生活方法、思维方式的发展。因此对上述问题的澄清和界定，具有一定的必要性和现实意义。

二、关于称谓

当今学术界，对于上述新技术革命的称谓，至今还是见仁见智，莫衷一是。迄今为止的人类历史上规模最大、影响最深远的科技革命，称谓竟没有为世人基本认同，似乎与其伟大意义难以相称。总结众多学者的描述，这场新技术革命常见的称谓有：“现代科技革命”、“新技术革命”、“第三次浪潮”、“第三次或第四次科技革命”及“智能技术革命”等几种提法。这些称谓都可以从不同的角度指征这场科技革命，但让人总觉有所不足。鉴于以下理由，我们将这场新技术革命称为“信息技术革命”。

理由一：“现代科技革命”中的“现代”和“新技术革命”中的“新”这两个词都是时间概念。“现代”一词对于现代的人们可以确切地知道它所指的内涵，但几百年以后，仍用“现代”来指征这场科技革命，则就难以切中了。而“新”字，今天可以称“新”，他年可能应该称“旧”，因此，也没有揭示这场科技革命的基本特征[2](P9)

理由二：“第三次浪潮”、“第三次或第四次科技革命”中的“第几次”这个次第数字只能说明这次科技革命相对于前几次科技革命所发生的排序，是一个相对的概念，仅从字面上也不能指征这次科技革命的基本特征。况且，究竟是第几次，标准也不一样。

理由三：按照技术功能论的思想，信息技术就是一切能够扩展人的信息器官功能的技术。具体包括有关信息的产生、收集、交换、存储、传输、显示、识别、提取、加工和利用等技术，其中最重要的是传感技术、通信技术、智能技术和控制技术。而在这四项信息技术（又称信息技术四基元）中，通信技术和智能技术处在整个信息技术的核心地位，而传感技术和控制技术则是核心技术与外部世界的接口。目前为止甚至还有人提出广义信息技术的概念，把信息技术的的基础技术（指新材料、新能量技术）、支撑技术（指机械技术、电子与微电子技术、激光技术和生物技术等）和信息技术的应用技术（即应用在经济、社会领域的各类具体技术）也包括进来。例如，曼纽尔·卡斯特就认为：“我把遗传工程及其日益扩大的相关发展与应用，也包括在信息技术里。这不仅是因为遗传工程的焦点是对生物信息符码的解码、操纵，以及最后的重组，也是因为生物学、微电子学和信息科学无论在应用与材料上，甚至更基本的概念取向上，似乎已经彼此汇聚互动。”[3](P6)

一般来说，新技术革命自兴起至今大致经历了两个基本阶段（见下文的讨论），20世纪40-50年代是新技术革命的形成阶段，其主要标志是原子能、电子计算机和空间技术的诞生，其中计算机技术开辟了人类智力的新纪元。从20世纪70年代开始，新技术革命进入全面发展的新阶段。其主要标志是信息高速公路，即网络技术等。网络是现代通信的新表现方式，从技术的角度来看，网络是由计算机技术与通信技术等技术相结合而成。

我们把整个世界作为—个庞大的通信系统，通信与计算机的关系应被确认为，计算机与通信具有同等重要的地位，而不是把通信看作是计算机的外围设备。智能技术是思维器官功能的延长，仅包括计算机（软件和硬件）技术、人工智能专家系统与人工神经网络技术。所以，“智能技术革命”不足以指征这场新技术革命的基本特征。况且智能是与体能相对应的概念，这正像我们没有将“蒸汽技术革命”和“电力技术革命”称谓为“体能技术革命”一样，同样也不能将这场新技术革命称谓为“智能技术革命”。

综上所述，信息技术是新技术革命的重要标志。以微电子技术为基础的计算机技术与光纤通信技术结合在—起，形成了新技术革命的核心，它目前是新技术革命的主导技术。我们知道技术革命就是指人类改造世界的技术手段的巨大变革，是旧技术体系的扬弃，新技术体系的确立，实质上就是不同历史时期起主导作用的技术以及以主导技术为核心的技术群的更迭过程。因此，如果把前两次技术革命依次称为“蒸汽技术革命”和“电力技术革命”的话，那么这场新技术革命就可被称为“信息技术革命”。

三、信息技术革命的起讫时间与划分

（一）历史的回顾

人类的技术革命之产生可以追溯到由新石器时代向青铜时代的过渡时期，这一次伟大的转变被西方的一些学者称为第一次浪潮，而完整意义上的科学技术革命则是发生于近代史上的事情。因此本文对于科技革命的考察是从近代科技革命入手的，类拟于信息技术革命的称谓，近代历史上究竟发生过几次科技革命，目前也有不同的观点，但比较有代表性的说法主要有四种，即二次说、三次说、四次说及多次说。

二次说认为，第一次科技革命是18世纪起源于英国的工业革命，标志是在牛顿力学和热力学基础上发展起来的蒸汽技术及其广泛的应用；第二次科技革命是第一次科技革命之后至今仍在进行的革命，其标志是电力的应用以及现代科技革命。

三次说对第一次科技革命的认识与前者是相同的。而第二次科技革命是指19世纪末以电的应用为标志而发展起来的电机、电讯及汽车等一系列的新技术。二次大战后期至今则是第三次科技革命，标志是原子能技术、空间技术、电子计算机技术、通信技术及生物技术等的发展。此外，三次说还有另一种观点，即第三次科技革命开始于20世纪70年代，并不是开始于二次大战后期即20世纪40年代。

四次说关于第一次、第二次科技革命的认识与上述基本一致，其区别在于进一步提出第四次科技革命，认为第三次科技革命是从20世纪40年代开始的原子能技术、电子技术及空间技术为中心内容的科技革命。第四次即现在正在进行中的科技革命，时间及标志是70年代以来以微电子技术及通信技术为核心的新兴技术群引起的当代技术领域的巨大变革。

多次说关于第一次、第二次科技革命的认识也与上述基本一致。但其认为第二次世界大战以来，几乎每过10年，科技都要发生一次革命性的巨变：

1945-1955年，第一个10年，以原子能的释放与利用为标志，人类开始了掌握核能的新时代；1955-1965年，第二个10年，以人造地球卫星的成功发射为标志，人类开始了摆脱地球引力向外层空间进军的时代；1965-1975年，第三个10年，以重组DNA实验的成功为标志，人类进入了可以控制遗传和生命过程的新阶段；1975-1985年，第四个10年，以微处理机的大量生产和广泛使用为标志，揭开了扩大人脑能力的新篇章；1985-1995年，第五个10年，以软件开发和大规模的信息产业的建立为标志，人类进入了信息革命的新纪元；1995年至今，以互联网成为核心技术并渗透到人类生产和生活的各个领域为标志，人类开始进入知识经济社会。

（二）问题的症结

关于近代科技革命发生的历史，以上几种说法比较常见的主要有三次说和四次说，只有较少数的学者赞成二次说和多次说。二次说的主要代表是《大不列颠百科全书》，书中认为，1760-1830年的工业革命是世界上迄今为止最重要的发展阶段，因为它标志着现代工业化的开始，并导致了都市化。书中没有把第一次革命与在此之后发生的第二次、第三次或第四次革命并列看待，而认为在第一次“革命”之后，一些重要事件对世界经济社会发展有重大“影响”。在此我们不想对二次说做过多的讨论，关于电力和计算机技术的革命性在许多书中许多学者都曾做过论证。笔者认为，近代科技革命的二次说主要是对电力和计算机技术革命的影响性及革命性认识不足，而且其判断的标准主要是工业的现代化和城市化或都市化。而由上可知，多次说认为，几乎每过10年，科技都要发生一次革命性的巨变，但从他们的认识来看，很难断定每次巨大变化是否是真正意义上的科技革命。综上所述，人们对近代以来的第一次科技革命（即蒸汽技术革命）和第二次科技革命（即电力技术革命）的认识基本上达到一致。因此，近代历史上所发生过的科技革命的起始时间及划分，各种说法的主要区别和争议之处，即问题的症结，应主要包括以下两个方面：

第一、信息技术革命是否发生在二战后20世纪40-50年代，即信息技术革命的起始时间问题。

第二、20世纪40年代与70年代所发生的技术变革是否属于同一次革命，即三次说还是四次说。

（三）问题该怎样认识

下面将分别对上述两个问题进行讨论。

篇5

我个人认为“客厅革命”这种观点很狭隘，这是从电视人的视角来看电视，而不是从用户的视角来看电视。

从电视人的角度来看，智能电视增加了传统电视不具备的娱乐交互功能，将互联网从书房接入了客厅；但从用户的角度来看，电视还在客厅原来的位置上，其位置和角色并没有发生根本性革命。

电视的真正革命应该是“去客厅化”。今后智能电视将遍布生活的各个角落，不仅仅局限于客厅，还将包括卧室、厨房、书房、洗手间甚至是汽车等移动场所。电视将迎来一个泛化的时代，出现在所有需要获取信息的地方。从这个层面来看，电视业不存在“客厅革命”，真正的革命应该是“去客厅化”。

“盒子”价值不如当年的VCD

“盒子”是企业对电视进行功能改造的一个工具，但它并没有创造出独特的用户价值，从某种程度上说，它的价值还不如当年的VCD、DVD。我们回想一下，在电脑、手机等设备没有进入家庭的年代，VCD、DVD最大的价值是实现了节目的定制化，消费者想看什么就可以播放什么，打破了电视台的线性节目供应，所以，这类产品当时广受欢迎，成为电视伴侣，几乎家家必备。

现在再来看各企业推出的盒子，它将互联网内容移植到电视上，试图对电视进行电脑化改造，看起来是丰富了电视的内容，但它所提供的内容我们通过智能手机、电脑等设备都可以轻松得到，与当年VCD、DVD带给用户的独擅价值不可同日而语。所以，在当前信息环境下，电视盒子并没有创造出独特的用户价值，不可能成为电视的新伴侣，各企业推出盒子的市场反应也验证了这一点。

电视不会消亡，将更具活力

我个人认为，电视与收音机、胶卷这类产品的命运截然相反。收音机由于功能单一，被功能更为丰富的电视替代了，现在主要存在于汽车等移动设备上；胶卷先是被数码相机取代，现在数码相机的功能又被整合到手机、PAD等设备里。这两者的消亡都是因为技术的进步孕育出了功能更丰富的产品。

电视与收音机、胶卷不一样，它的真正普及还没有开始，今后将借助技术的力量得到全面爆发。正如前面所说的，未来被称为电视的产品越来越多，比如在出租车上的小屏幕我们称为电视，在商场里用于展示产品的大屏幕我们也会称为电视，这样一来，电视概念不是消亡，而是更具活力，这些泛化的电视产品之间也会形成多屏互动的局面，带给消费者更大的便利。

电视“触网”仅是变革的第一步，最核心的变革不是网络化而是社交化。今后的电视产品将无处不在，并且高度智能，会成为人类生活一个非常重要的社交端，让用户以它为中心组建生活圈。电视网络化只是手段，而社交化才是最终目的。

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  范文一 XX乡加强农村人居环境整治开展农村“厕所革命”工作实施方案为贯彻落实****关于“厕所革命”的重要指示精神及省、市、县关于开展“厕所革命”的决策部署，进一步推进“厕所革命”，补齐影响群众生活品质的短板，特制定本实施方案。一、基本原则按照“政府引导、农民主体、先易后难、突出重点、先规划后实施、先申报后

 

农村“厕所革命”工作实施方案 本文内容：

 

XX乡加强农村人居环境整治

开展农村“厕所革命”工作实施方案

为贯彻落实****关于“厕所革命”的重要指示精神及省、市、县关于开展“厕所革命”的决策部署，进一步推进“厕所革命”，补齐影响群众生活品质的短板，特制定本实施方案。

一、基本原则

按照“政府引导、农民主体、先易后难、突出重点、先规划后实施、先申报后考核验收再奖补”的原则，实施整村推进，抓好集中建设，争取上级专项奖补投入。

二、主要目标

根据上级任务分配，XX年XX乡改厕任务XX户，遵行先易后难，整村推进的原则，确认全乡XX年改厕整村推进村为XX村，上述整村推进村到年底卫生厕所普及率要达85%。

三、

改造范围

农村无厕所户和未达到农村卫生厕所标准的简易厕所。

四、资金补助

户厕改造省级奖补资金XX元/户，建议进行分类补助：

第一类：改造一户含卫生间、化粪池的卫生厕所补助XX元/户；第二类：配套新建一个1.5m3的三格化粪池，补助XX元/户，配套新建一个2m3的三格化粪池补助XX元/户；第三类：维修改造一户原有卫生间，化粪池基本配套的厕所补贴XX元/户。

五、实施要求

（一）

严格改造标准。无害化卫生厕所改造应该按照国家《农村户厕卫生规范》（6B19379-2012）、《粪便无害化卫生要求》（6B7959-2012）实施，农村户厕以“十有”为主要内容，即室内有门窗、有房顶、有地坪、有平整墙面、有一人高、有蹲便器或坐便器、有水冲、有纸篓、有标牌、室外有无害化处理设施。室外粪污无害化处理重点推广三格化粪池模式，第一格为一级厌氧发酵池，第二格为二级厌氧发酵池，第三格为好氧发酵池；在集镇社县，有条件的统一接入集镇污水管网，进行集中处理。

（二）理顺实施流程。按照“统一设计、统一采购、统一施工、统一验收”的“四个一”要求实施。乡村两级负责摸清底子，建立台账；县农村改厕工作领导小组统一招标采购厕具、设施，统一技术标准；施工、安装工程以为单位统一组织；厕改完成后，由乡组织初验后上报县级验收。

（三）明确责任主体。第一类厕所改造由农户申报，村、乡签字认可，农业农村局审核后由农户自行组织实施；第二类厕所改造由乡或村负责组织，乡为责任主体，具体负责实施辖县内的改厕工作，村民作为受益主体，应积极主动参与改厕工作；第三类厕所改造由农业农村局统一组织实施。

（四）确保工程质量。乡负责加强工程施工管理，保证工程质量和安全，科学降低改厕成本。

六、XX年工作步骤

（一）动员部署（XX年7月中旬）

1.建立机制。乡党委、政府制定切实可行的改厕方案，成立相应机构，明确人员，负责指导、督办、检查厕改工作，推进各项具体工作。

2.调查摸底。以村为单位，调查摸底农村户厕现状，掌握建设数量，并分别以户、村为单位建立台账。

3.宣传培训。通过村民大会、张贴宣传标语、“村村响”广播、户外公示栏等多种形式，全覆盖开展“厕所革命”宣传，营造厕改氛围。通过外出学习考察，召开专题培训会等形式，组织村干部、施工人员进行专题学习，重点普及无害化卫生厕所基本常识、建设标准、技术规范、模式选择等知识，确保厕改管理人员和施工人员掌握技术，规范施工。

（二）全面推进（XX年8—10月）

改厕整村推进村全力推进改厕工作，着力构建县、乡、村三级联动，集中力量打好“厕所革命”攻坚战。

（五）考评验收（XX年11—12月）

项目村完成改厕任务后，向乡申报验收，乡对项目村进行初验，初验合格后向县农村改厕工作领导小组办公室提交复核资料，县农村改厕工作领导办公室进行验收，验收结果作为奖补的重要依据。

七、保障措施

（一）加强组织领导。成立XX乡加强农村人居环境整治开展农村“厕所革命”工作领导小组，具体负责全乡农村改厕工作的协调指挥、调查调度、监督考核等日常事务。

（二）强化资金保障。根据预算，采取五个一点解决“厕所革命”资金保障问题，即财政配套一点、项目整合一点、工作组投入一点、乡村投入一点、农户自筹一点（投工投劳）确保改厕顺利进行。

（三）严格督导考核。乡农村改厕工作领导小组要加强对厕所施工质量的巡查与指导，重点把好“四关”：一是严把材料、产品质量关。要保留好相关厂家资质、产品合格证明等复印件，做好备案。二是严把施工关。厕所改建必须由经过培训的施工人员或有实力的施工队伍承担，落实工程质量和安全责任制。施工人员或队伍要承担一定期限的保修和返修责任，确保厕所质量和使用寿命。三是严把农户签字关。改厕后，由农户对施工质量进行签字确认，农户不满意的由施工方整改。农户签字后，农户厕改登记表以村为单位存档保管。四是严把资金监管关。任何单位和个人不得截留、挤占和挪用厕改资金，确保专款专用。在申报验收、复核奖补过程中，发现弄虚作假、欺上瞒下、虚报冒领的，一经查实，上报纪委进行严肃处理。

 

范文二

 

为了便是由于上厕所难，解决“危害老百姓生活质量的薄弱点”。现如今的智能公厕是集蹲位感应器、客流量收集、自然环境数据统计分析、耗能操纵、满意度测评、公共厕所云服务平台等作用于一体。

 

来自于智能产品的发展趋势和时代变迁，代表着大家的公共厕所应当开拓创新，变成“智能公厕”。

 

根据“互联网 公共厕所”的构思，智能公厕智能管理系统运用物联网技术的数据收集作用，融合互联网技术数据融合剖析，开发设计出智能公厕导视系统系统软件，摆脱了“找不着公共厕所，排长队难，自然环境差”的窘境。

 

它能够处理臭味操纵，节约用水环保节能，个性化服务的难题。完成了大城市洗手间在传统式服务项目全过程中的精益化管理，能为游人出示高品质、高端、舒服的服务项目。

 

篇7

关键词：机械设计；课程教学；挑战；对策讨论

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）15-0109-03

一、引言

“作为生产力的一个要素，工程技术把科学原理转变为改造世界的动力，是科学发现和产业发展联系的桥梁；是产业革命、经济发展与社会进步的强大杠杆。”人类社会已经经历了三次工业革命。18世纪的机械工业革命产生了纺织工业、机械制造业、铁路运输业和煤炭工业等；第二次工业革命中崛起了电力工业、化工工业、冶金工业和汽车工业等；第三次工业革命催生了电子工业、计算机工业、空间工业、合成材料工业和原子能工业等。机械设计作为机械工程的技术基础在不断地更新与发展，机械设计课程的内容与教学方式也随着新科技的发展而不断进化，机械设计教学的基本要求就是使得学生获取机械产品设计的知识、拓展设计能力、提高素质和开启智慧。

人们设计、制造、检测和销售产品是为了获取利润，在向用户提供使用价值的同时获得自己劳动应该得到的利润。劳动创造价值，机械产品的设计最终目的就是提供使用价值，同时获得劳动报酬。因此，价值—功能—原理—结构的产品设计思路认为，在设计产品的初期，设计者思考的不仅仅是产品应具有的功能，也必然考虑产品的市场销售能得到多少利润。

在创新氛围日益浓厚的21世纪，创新教育与创新实践是各国教育界特别重视的问题。面对生命科学与技术为核心的21世纪，机械设计课程面临新的挑战。在新的世纪，机械设计教学不应“渴而穿井，斗而铸锥”，而是应该未雨绸缪、积极面对新的挑战。本文从当前科技的发展出发，讨论机械设计课程面临的挑战。

二、机械设计的基础

17世纪和18世纪初叶是钟表时代，18世纪末叶和19世纪是蒸汽机时代。机构学的发展，出现了曲柄滑块原理的内燃机、汽轮机和水轮机等，实现了将柴油和汽油的化学能转化为机械能；原煤的化学能经热能转化为机械能；水的动能和势能转化为电能或机械能。这些技术发展进程中，诞生了机械设计课程。

机械设计包括机械原理、机械零件和机械系统设计三部分内容。机械原理讨论机构的设计、运动分析和动力学分析。机械零件部分讨论机械零件的强度、刚度、振动稳定性和耐磨性等设计方法，并且介绍机械的结构设计。机械系统设计部分讨论机械系统的动平衡、速度波动调节以及系统方案优化设计等。机械产品的创新设计以上述三部分内容为基础，对产品设计进行改进或革新。

1.机械原理。机构的设计与分析是机械原理的核心内容。常用的机构有：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、蜗杆结构、摩擦轮机构、棘轮机构、槽轮机构等。机构的演变或创新方法有：机构的组合、机构的演绎、机构的逆向设计以及新原理的应用等。机构组合是常用的设计方法，通过不同类型机构组合或者同类型机构的组合，得到实现运动轨迹的新组合机构。机构的演绎是通过改变机构的运动副、构件几何设计、机构的变结构等方法，获得新的机构设计。机构的逆向设计，常用主动构件和输出构件互换、增加或减少自由度数即原动件数，来获得新的机构设计方案。机构的运动分析和动力学分析，常用计算机辅助设计的方法来分析，以获得运动轨迹、加速度和跃度的变化曲线。机构的创新设计是机械产品创新的基本内容，也是对产品在较大程度上的革新。

2.机械零件。机械零件分为通用零件和专用零件。机械零件部分介绍的是各类通用零部件，包括连接零件、传动零件、轴系零部件以及弹簧、机架和导轨等。连接零件有螺纹连接、销、键和花键、过盈连接、胶接、焊接和铆接等。传动部分有带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、摩擦轮传动等。轴系部分有轴承和轴的设计，其中轴承有滑动轴承、滚动轴承、空气轴承、电磁轴承和静电轴承等。机械零件的设计是针对零件的失效形式来进行的。首先由实践确定机械零件的失效形式，然后选择零件的材料和表面处理技术，以抵抗其失效形式，再依据相应的设计理论提出设计准则和设计公式，最后是设计零件的所有结构尺寸。另一方面，机械零件是物化的产品，其结构设计和制造工艺性设计也是关键方面。机械零件的创新设计方法有变结构的设计、组合设计以及采用新原理的设计等。

3.机械系统设计。机械产品越来越复杂，组成机械产品的零件个数越来越多。机械系统的传统设计内容有动平衡、速度波动调节和分系统之间的匹配等。机械子系统的设计，包括动力系统、传动系统、执行系统、控制系统和辅助系统的设计。在计算技术发展后，针对系统层面出现了系统优化设计、系统可靠性设计和系统摩擦学设计，并且在产品设计中得到应用和推广。随着生态设计、全寿命周期设计、维修设计和自动化设计的发展，基于系统分析和计算仿真的设计软件包日益增多。经典的设计内容都可以由软件包来完成，然而对于新材料的机械零部件设计及其系统设计，仍需要理论和实验的应用基础研究，以获得设计准则和相应的设计方法。

三、机械设计面临的挑战

我国的机械工程高等教育是从20世纪初开始的，落后于欧洲的第一次产业革命200余年。因此，我国的机械工程科学与技术距世界先进水平有差距是有其历史原因的。在改革开放后，国家的载人航天、高速铁路和青藏铁路等重大工程的建设推动了机械、电气、信息和材料等学科技术的进步，同时也促进了不同学科的技术整合，以新的系统产品提供给消费者。然而，我国的工程教育历史较短，仍有待借鉴国外先进的工程教育经验和教育方法。目前，机械设计教学与产品设计面临的挑战有创新能力的培养、系统性的思维观、新的科学原理带来的挑战等。

1.新材料带来的挑战。人类的发展史从某种意义上说也是人类利用和制造材料的历史。随着人们对石头、铜及其合金、铁及其合金、半导体材料的制造和使用，人类社会经历了石器时代、青铜时代、铁器时代和半导体时代。在上个世纪末，智能材料的发展非常迅速，例如压电材料、磁致伸缩材料、光敏材料等，机敏材料正得到更多的应用。在量子力学基础上出现的新智能材料，将为机械产品设计提供更广阔的空间。作为机械产品设计工程师，要时刻关注智能材料的进展及其制备技术。纳米材料作为一种介观尺度的材料，已在纳米添加剂方面得到工程应用。另一方面，材料的成本与市场供应也是产品设计阶段需要考虑的内容。新材料的发展与研制，为机械产品设计提供了更多的设计选择，也同时使得以前不可实现的产品功能得以实现。生物材料及其仿生技术是新材料的发展方向之一，设计师应关注这一方面的新进展、新技术和制造过程，在较短时间内将其应用于产品设计，为人们的安全、舒适的生活和健康提供新的产品。

2.信息科技带来的挑战。从信息论和控制论的诞生开始，人们就进入了信息社会。计算技术的软件、硬件和系统技术，作为20世纪的标志性进展，以此为阶梯，人们开始了信息社会的生产与生活。信息技术使得地球变成了地球村，各地信息及时传递与互享共用，改变着人们的生活方式、生产方式和思维习惯等。毫无疑问，我们已经生活在信息社会里，信息技术对机械系统中的控制单元设计进行了彻底的变革。产品的设计涉及功能、结构、外部界面、用户界面和成本五个方面。产品的创新设计方法很多，例如前苏联学者G.S.Altshuller提出了创新问题解决方法。无人车间、无人制造工厂不再是人们的向往，而是已经成为现实。信息技术已经提供了虚拟战场、3D虚拟电影、虚拟产品模型、虚拟产品装配等一系列产品和相关的技术。机械制造的核心，机床已经是计算机控制的可编程设备，机械制造过程也已经是柔性的可变制造系统的生产线。可以预见，信息技术不仅会为人们的生活提供手机和无线网络等，也将提供虚拟的生活体验，例如虚拟的蹦极、虚拟侏罗纪公园等。信息科技对机械设计和机械制造的变革不会比电气化革命带来的少，而且更加深刻、更加深远。机械设计工程师要学习新的信息科学与信息技术，用其革新机械产品的设计、机械制造过程和管理过程。

3.智能科学带来的挑战。21世纪是生命科学与技术的时代，生命的基本特征就是智能与生长。智能科学的发展与信息科学密切相关，也可以说是以信息科技为基础的。简单智能产品，例如冰箱、空调等，已成为商用产品，而且新的更高智能程度产品也在日新月异的发展之中。基于信息技术的智能交通系统、公园导游系统、空中管制系统等产品已具雏形，随着信息处理的高度智能化发展，这些信息管理系统也需不断地升级。1956年到1961年可以说是AI研究的形成时期，卡内基-梅隆大学、麻省理工学院和IBM公司开始了AI的早期研究。1961年到20世纪80年代是AI成长期，80年代是其快速发展期，80年代后人工智能技术步入实用化成熟期。取得了国际象棋、口语识别、机器视角和专家系统等研究成果。

4.生态环境带来的挑战。随着生产的规模扩大，对自然资源的消耗日益严重，伴随出现的环境污染也日益突出。在今天的生产发展阶段，保护自然生态环境的压力更加突出。为了保护人类的生活环境，必须从产品设计、产品制造到产品回收循环利用的全周期，考虑产品的环境绿色性。产品供应链的全球化、网络化与节能设计，是新世纪机械产品设计需要考虑的新问题。机械产品的设计阶段就很大程度上决定了产品的环境友好性。从材料选择来说，应采用材料种类更少的设计方案；从计算参数设计来看，应提高功能参数与质量之比，更大程度地发挥材料的性能；从结构设计来说，应尽可能地循环利用报废机器的零件，或者通过最低成本的再制造，然后循环利用零部件；在功能设计来说，应尽可能发挥产品的设计构思，提供更多、更便捷、更低成本的功能实现方案。如此等等，在整个产品设计阶段贯彻生态设计的理念，为保护自然环境和最大效能利用资源做出努力。

四、小结

机械产品创新设计必需解决新发展的挑战，新材料、信息技术、智能科学与生态环境等带来的将是长期面临的新问题。机械设计的发展是个动态的吐故纳新过程，只要我们睁开眼睛、敞开胸怀，以前期的机械机构设计、结构设计、强度和刚度设计、可靠性设计、优化设计和摩擦学设计等知识为基础，必将在新的世纪中创造出更多更好的新产品。

参考文献：

[1]Naverio M.Design education in Brazil[J].Design Studies，2008，（29）：304-312.

[2]陈秀宁，顾大强.机械设计[M].杭州：浙江大学出版社，2009.

[3]冯·贝塔朗菲.一般系统论——基础、发展和应用[A].林康义，魏宏森，等，译.影响世界的著名文献——自然科学卷[M].北京：新华出版社，1997.

[4]Czichos H.The principles of system analysis and their application to tribology[J].ASLE Transactions，1974，17（4）：300-306.

[5]XieY B.On the systems engineering of tribo-systems[J].Chinese Journal of Mechanical Engineering，1996，9（2）：89-99.

[6]Saunders M N，Seepersad C C，H？ltt？-Otto K.The characteristics of innovative mechanical products[J].Journal of Mechanical Design，2011，（133）.

[7]阮晓钢.神经计算科学[M].北京：国防工业出版社，2006.

篇8

如今吴恩达的出走，是否会给百度的AI战略带来变数有待观察，作为BAT中最早布局AI的互联网巨头，这一变量也为科技公司未来在AI的竞争格局中带来新的想象空间。

人工智能将掀起下一轮技术革命已成共识，谁能把握这个风口，谁将在未来占据更多的话语权。

相比创业公司，BAT在人工智能领域拥有人才和数据优势，这为他们赢得先机。而在寻找中国创客导师、创新工场创始人李开复看来，吴恩达出走后很可能进入创业公司，脱离以大公司为首的“人才黑洞”走向开放，或许将是人工智能领域的新里程碑。

没有退路的百度

在腾讯、阿里巴巴一直稳定在2000亿美元的市值时，百度的市值却徘徊在600亿美元，引得外界经常被调侃百度已从BAT掉队，但在失掉移动互联网的机会、O2O战略不见起色后，百度坚定地扛起了人工智能的大旗。

自发展人工智能以来，百度从国外挖来包括吴恩达在内一批牛人，后者一度成为百度的二号人物。今年1月17日，百度正式宣布陆奇加盟百度任总裁兼首席运营官，陆奇在加入百度后表示，他的目标是将百度打造为人工智能时代全球领先的高科技公司。

而把时间倒回到2015年，那时候O2O进入到战斗的最后阶段，百度也毫不示弱。“我们先拿200亿，把糯米做好”李彦宏这样表示，随后加大了对糯米和百度外卖的扶植。

但对O2O的高付出并没有使得百度糯米做到第一位置，持续的高补贴使得亏损扩大。更加不容乐观的是，2016年百度活跃网络营销客户数量相较2015年下滑6.4%，广告业务营收在2016年第三季度首次下滑，同比下跌6.7%。

PC时代流量霸主开始转向人工智能，试图弥补错失移动互联网的遗憾。调研公司EMarketer在2016年9月的报告显示，在互联网广告市场，阿里巴巴已超越百度成为市场第一巨头，而百度总收入中，九成以上仍然来自广告业务。

种种并不好看的数据，也使得百度公司和李彦宏开始反思O2O棋局以及公司未来的核心增长点。人工智能成为百度重点押注的对象。李彦宏希望创造并攻占下一个风口，重回市场霸主地位。

作为百度人工智能战略的首席架构师，吴恩达一手打造了百度大脑项目，随着吴恩达宣布离职，百度宣布任命百度副总裁王海峰为AI技术平台体系总负责人，转向百度集团总裁和首席运营官陆奇汇报。

显然，陆奇已经成为百度人工智能领域最高指挥官，吴恩达的离开使得百度损失一名得力AI干将，但应该不会对百度人工智能布局产生太大影响，因为陆奇也是人工智能领域的大咖。

陆奇的上位，吴恩达的出走，以及一系列的人动说明，百度仍处在架构调整当中，AI能否快速输血百度还有待时间来检验。

伺机而动的阿里腾讯

如果说百度的AI战略是主动出击，那么腾讯和阿里巴巴的AI尝试则是防御性武器。他们选择了相对稳妥的方式进入，利用AI来提升公司自身业务以及帮助上下游合作伙伴，去巩固自己的市场地位。

3月19日，在东京落下帷幕的第10届UEC杯，来自腾讯AI Lab即腾讯人工智能实验室研发的人工智能围棋程序“绝艺”获得冠军。在人工智能领域一直低调甚至默默无闻的腾讯，依靠这款产品向外界宣示了对AI的探索。

“‘绝艺’的研究对腾讯的价值不止于围棋AI本身，它帮助我们在深度学习、强化学习方面进行了非常有价值的探索和创新，这些都将为将来的研究奠定很好的基础。”腾讯AI Lab负责人这样告诉新京报记者。

据了解，腾讯AI Lab在2016年成立，关注的四大应用方向：内容AI、游戏AI、社交AI和平台工具型AI，此次的围棋AI就和游戏AI密不可分。

腾讯作为一个社交和游戏基因很强的公司。在AI应用上面的探索，不仅来自自身核心业务需要，也是市场竞争使然。

比如已经成长为内容领域新巨头的今日头条，从诞生之日起就以优质的算法、推荐功能来抢占用户，已经成为用户心中的智能化新闻平台，而拥有微信公平台、腾讯新闻、天天快报等内容平台的腾讯，也不想因为人工智能而丢掉大批的用户。

在阿里巴巴，人工智能显然也成为马云押注未来商业的基石。3月9日，阿里巴巴技术峰会上，阿里推出“NASA”计划，面向未来 20年组建强大的独立研发部门，马云同时点名了五大技术：机器学习、芯片、IoT、操作系统和生物识别。“新经济体必须建在新的技术基础设施之上，建立在新的技术思考之上。”

2016年10月，Gartner的报告预测，到2020年智能机器人将能满足40%的客服市场需求。对客服需求量巨大的阿里巴巴显然不能在技术上掉队。

2015年，阿里巴巴就了基于人工智能的购物助理虚拟机器人“阿里小蜜”，这款应用基于语音识别、语义理解、个性化推荐、深度学习等人工智能技术，加之机器人每天能去学习几百万条人工的服务记录以及海量的知识源，智能水平在逐步提高。

打败BAT的会是AI创业公司吗？

著名华人科学家李飞飞说，人工智能将成为新的生产力，成为第四次工业革命的主要推动力之一。通过对BAT在人工智能领域的布局梳理发现，他们的AI路也在日渐清晰。

百度瞄准的是无人驾驶。3月1日，百度通过内部邮件宣布，成立智能驾驶事业群组，由陆奇兼任总经理。而此次成立的智能驾驶事业群组，由自动驾驶事业部、智能汽车事业部、车联网业务共同组成，旨在推动人工智能时代的传统汽车产业升级。

2016年11月乌镇世界互联网大会上，百度首次在全开放的城市道路实现自动驾驶试运营；今年初，亮相美国CES并向全球自动驾驶开放平台。百度近期表示，未来将继续加大对智能驾驶领域的投入。

阿里巴巴则是在云计算中加入AI的助力。从内部看，在阿里的战略体系之中，云计算一直都是电商、物联网的核心驱动力；从外部看，阿里云从2009年成立到现在服务了超230万客户，而随着客户存储数据量的剧增，未来对云计算的要求也会加大。

而腾讯尽管没有将AI作为核心，但从绝艺的表现和通过投资和收购布局人工智能公司来看，借助人工智能连接一切也在悄然进行当中。

外界对于BAT在人工智能领域的发展，持有的态度是希望其能更加开放。

篇9

信息技术之所以能够对教育的发展产生革命性影响，就是因为它在彻底改变知识传播方式的同时，也将彻底改变我们的学习方式，实现从“只读学习时代”向“互动学习时代”的跨越。

只读学习时代和互动学习时代

只读学习是指教师使用黑板板书、PPT或Flash等演示型教学课件进行以讲授为中心的课堂教学，学生通过纸质教材、VCD、DVD等学习资料进行的单向学习。多媒体电脑、投影仪和交互式电子白板是只读学习时代的代表性教学设备。在只读学习时代，教育技术和教育资源主要为教师服务，教师有现代化的教学设备和教学资源，但是学生没有现代化的学习设备和学习资源。虽然在这个时代已经出现并提倡以学生为主体的教学理念，教室的现代化装备也已经非常先进，但是由于缺乏学生的自主学习资源，学生的学习方式没有发生本质变化，以教师为中心的授课模式也始终难以改变。

随着信息技术的发展，尤其是无线网络和以iPad为代表的智能终端的出现和普及，为互动学习时代的到来敞开了大门。互动学习时代不是对只读学习的否定，而是在继承的基础上，为学生提供更加先进的学习工具和学习方式。

互动学习是指在信息技术手段的支持下，学生利用智能终端实现人机互动学习，通过网络学习空间，实现师生互动、家校互动、生生互动的个性化自主学习。在互动学习时代，教育技术和教育资源将直接为学生服务，智能终端将成为学生的现代化学习工具，基于智能终端的电子教材、教育APP和网络学习空间中系统全面的微视频课程，为学生提供了丰富的自主学习资源，学生的学习方式将发生革命性变化，教师的角色和课堂教学模式也将发生革命性变化，以学生为主体的教学理念将得到真正落实。

只读学习时代和互动学习时代的比较如下表所示。

智能终端的教学应用模式

在互动学习时代，以iPad为代表的智能终端将成为学生的重要学习工具，因此，对智能终端的教学应用模式研究具有重要意义。目前，基于智能终端的教学应用模式大致有五种。

1. 基于快速反馈系统的应用模式

快速反馈系统最早的形式是每位学生手持一个类似遥控器的终端设备（Clicker），教师通过投影仪显示题目，学生使用Clicker选择正确答案，并可以立即反馈给教师，教师可以快速对学生的答题情况进行统计，这种系统俗称“按按按”。现在这种快速反馈系统在平板电脑上已经得到实现，基于平板电脑的快速反馈系统比Clicker系统具有更加强大的功能和扩展空间，除选择题和判断题外，平板电脑快速反馈系统还可以实现连线题、排序题、拼图题等更加复杂的客观题型的快速反馈。

快速反馈系统可以实现课堂上教师和学生之间基于问题的互动，为教师及时了解课堂教学效果提供了方便，但是快速反馈系统不关注教师的教学方式和学生的学习方式，它只对课堂教学效果进行测试和快速反馈，因此，这种应用模式具有通用性，无论在哪一个学习时代，快速反馈系统都是一种重要而且必要的应用模式。

2. 基于备授课平台的应用模式

随着智能终端进入课堂，很多公司都不约而同地开发了一种基于平板电脑的备授课平台。教师将教学资源上传到授课平台，上课时，学生登录平台，下载教师提供的课件或学习资料，教师使用平板电脑进行课件的演示，演示画面可以广播到每一位学生终端。一般这种备授课平台都实现了简单的快速反馈、电子举手、学生抢答和随机点名等师生互动功能。为了进一步增加师生互动效果，这种平台还实现了主观题目的答题和上交功能，如拍照上传、图片标注上传、学生课堂作业分享等功能。

“在课堂教学中，通过平板电脑实现教师和学生之间的互动”是这类平台极力要实现的目标，但这是一个应用误区。平板电脑最大的优势是“人机互动”，而不是通过平板电脑实现师生互动，尤其在课堂教学中，教师直接面对学生，师生间的互动没有必要通过平板电脑来实现，教师的教育观察能力才是保证师生互动效果的最重要因素。因此，这种课堂应用模式总会给人一种平板电脑可用可不用的感觉，甚至有时感觉还不如不用。

这种备授课教学平台基本上是按照传统的课堂教学模式设计的，教师在熟悉了平台操作和功能后，就能够很容易地在平台上进行授课，任何一节课都可以使用，实现所谓的“常态化”应用。但实际上这种应用模式依然停留在只读学习时代，技术仍然为教师服务，平板电脑被当成教师的教学工具，而没有成为学生的学习工具，平板电脑的人机互动优势没有得到充分利用，学生的学习方式没有改变，课堂教学模式也没有发生本质变化。

3. 基于电子教材的应用模式

电子教材整合了文字、图片、音视频资料，而且具有人机交互性。电子教材充分发挥了平板电脑的人机互动优势，学生在使用平板电脑阅读电子教材时，可以随意放大或缩小文字，使字体更加方便阅读；可以点击插图或视频，对插图进行放大浏览或直接播放视频资料；在电子教材中使用音频技术，可以实现点读机功能的英语教材；学生在做电子教材中的练习题时，完全是一种互动模式，做完题目后，可以立即得到结果反馈。

电子教材直接为学生的自主学习服务，不受内容篇幅的限制，具有多媒体和交互性，在纸质教材内容基础上，可以更加全面直观地体现知识内容，改变了学生的阅读方式，提高了学生的阅读兴趣。电子教材对传统的纸质教材是一种革命性的改变，因此，电子教材是智能终端不可缺少的应用模式。

4. 基于教育APP的人机互动应用模式

基于教育APP的人机互动应用模式是最能体现平板电脑教育价值的应用模式，是真正实现学生一对一互动学习的应用模式，也是最吸引家长为孩子购买平板电脑的应用模式。

教育APP的内容比电子教材更加丰富，互动方式也更能激发学生的学习兴趣。学生的学习过程主要包括新知识的阅读学习、知识的背诵记忆、知识的应用练习和技能的熟练掌握。基于平板电脑的教育APP能够实现每一个过程的一对一互动学习，这种互动学习体验是前所未有的，是对学习方式的革命性改变。

基于教育APP的人机互动应用模式是欧美、香港、新加坡等国家的主流教育应用模式，几乎所有的实验学校都在采用这种模式进行一对一的教学。在美国的App Store中，教育APP数量已经超过十万个，内容可以覆盖K12所有学科。但在中国，这种模式还没有被大多数实验学校认可，其主要原因是国内公司所提供的应用方案几乎都是基于备授课平台的，很少有公司开发教育APP。教育APP的数量和质量是决定平板电脑能否真正成为学生的学习工具，并得到普及应用的关键因素。目前，国内的教育APP数量和质量远远不能满足学生和教师的需求，大多数学校和家长对教育APP不了解，这种应用现状和观念亟需改变。

5. 基于网络学习空间的应用模式

电子教材和教育APP充分发挥了平板电脑的人机互动优势，实现了一对一的人机互动学习，但是只靠人机互动是无法解决学生自主学习过程中的所有问题的。学生在学习过程中需要有系统的学习方案指导、需要教师或家长的引导、评价和鼓励，需要学生之间的交流，需要一个共同成长的自主学习氛围，在互动学习时代，这些需求可以通过网络学习空间实现。

网络学习空间的建设和应用在西方发达国家已经积累了丰富的经验，例如，美国的可汗学院，以丰富的微视频课程资源、科学精细的知识点分级体系、优秀的互动学习体验、全面的评价管理系统和学习进度管理系统，吸引了上千万的美国中小学生进行在线自主学习，这种学习模式在国外被称为“翻转课堂”。

网络学习空间为学生创造了人机互动、师生互动、家校互动和生生互动的个性化自主学习环境。网络学习空间打破了课堂的界限，实现了课前、课中和课后的一体化学习，随着无线网络和智能终端的普及，网络学习空间的互动学习体验更加优秀，智能终端和网络学习空间的有机结合，将成为互动学习时代的主流学习方式。

互动学习时代的教育资源建设

我们正身处只读学习时代。在只读学习时代，教育技术和教育资源几乎都是直接为教师服务的，学生只能间接受益。在互动学习时代，这种观念必须改变，只有当教育技术和教育资源直接为学生服务，并且学生自主学习资源极大丰富时，学生的学习方式才能发生变化，互动学习时代才能够真正到来。

直接为学生自主学习服务的富媒体电子教材、人机互动的教育APP和学习空间中的微视频课程，将成为互动学习时代教育资源建设的重点内容。

1. 电子教材资源建设

在信息时代的数字化环境下，富媒体电子教材是一种发展趋势，电子教材改变了学生的阅读方式，提高了学生的阅读兴趣，是实现人机互动学习的重要资源。电子教材资源建设主要分为三种模式。

模式一：出版社模式。由教材出版社开发或授权公司开发电子教材，教材内容与出版社出版的纸质教材内容基本相同，但可以实现人机互动，知识内容的体现也更加直观生动。

模式二：校本课程模式。这类电子教材由学校自主开发，版权归学校所有，电子教材为学校开发校本课程教材提供了新的实现方式。

模式三：独立章节模式。学校或教师针对教材中的某一章节或某一知识领域开发的电子教材，是目前国内较为常见的电子教材形式。

在三种模式中，第一种模式最为重要，影响也是最大的，但由于版权问题，这种电子教材只能由教材出版社进行开发，学校目前能够做的只是校本课程或单独知识章节的电子教材开发，这样的模式无法产生较大的影响，也无法解决电子教材资源缺乏的问题。由于国内的电子教材市场还没有形成规模，所以大部分教材出版社还在怀疑和观望，电子教材资源建设基本属于空白。

平板电脑是电子教材的最佳阅读器，是体现电子教材应用价值的重要载体，只有当平板电脑成为学生的学习工具，并在学校教学中得到普及应用时，电子教材才能成为一种真正的市场需求，教材出版社才会积极主动地开发电子教材，电子教材资源才能逐渐丰富。

2. 教育APP和APP内置资源建设

第三方教育APP比电子教材的互动学习体验更加出色，每一个教育APP都包含具有针对性的学习资源，而且取材广泛，内容多样，充分体现平板电脑教育应用价值。丰富的教育APP资源是吸引家长为孩子购买平板电脑的直接理由，因此，大力开发适合中国中小学生使用的高质量教育APP，是推动和普及智能终端教育应用的关键。

在美国的苹果App Store中，教育APP的数量已经超过10万个，内容覆盖K12的所有学科和年级，基于教育APP的一对一互动学习模式已经成为国外iPad教育应用的主流模式。ESPARK是美国著名的K12教育APP推荐平台，公司雇佣大量的专职教师在App Store中挑选适合学生使用的教育APP，并为不同的学生制定APP自主学习方案。

但是在中国，关于K12教育APP的应用很少有人关注，中国的苹果App Store中，教育应用虽然已经超过4万个，但大部分都是国外开发的，国内开发的教育APP应用还多停留在学前少儿阶段，为中小学学生开发的教育APP无论是数量上还是质量上都远远无法满足学生和教师的需求。

学校与公司的有效合作是开发和推广高质量教育APP的必要条件，也是形成教育APP应用生态系统的重要推动力量。在App Store的商业模式下，一款高质量的教育APP在得到教师、学生、家长的认可后，其下载收入很可能会远远高出开发成本，而且这种下载收入是可持续的。这为教育技术公司提供了新的市场和盈利模式，也为创新学校与公司的合作机制提供了可能。

学校只需提出具体需求，无需向公司支付开发费用，在确定合作关系后，公司按照学校需求开发APP，产权归公司所有，开发完成的教育APP在App Store中，公司通过APP下载、广告或内置资源购买等方式获取利润。教育APP的最终消费者是学生或家长，因此，按照这种模式生产的教育APP一定是高质量的，符合学生需求的优质教育资源产品。

按照这种合作模式，大兴区教育信息中心与北京乐知行软件有限公司达成合作协议，正在合作开发两款教育APP产品，一个是“小乐拼音”，另一个是“教育推”。“小乐拼音”是一款基于iPad的互动拼音学习APP，以卡片的形式实现了拼音认读、拼音拼读和拼音拼写的互动练习，可以完全满足小学一年级拼音课堂教学和家庭亲子学习的需求。“教育推”则是一款定位于教育APP推荐、查询和应用模式分享的平台，类似美国的ESPARK，“教育推”将成为国内第一个以服务教师、学生、家长为目标的教育APP应用门户。

这种合作模式的前提是要有市场环境的支持，但是目前国内很多教师和家长还没有认识到教育APP对学生学习方式带来的变化，K12教育APP的市场还有待开发。因此，我们要建立一个教育APP开发和应用联盟，在全国范围内积极邀请实验学校和公司加盟，扩大开发者队伍和应用者队伍，通过学校的应用推广、组织教育APP年度评奖活动等多种方式积极宣传，逐渐形成教育APP开发和应用生态系统。这个市场一旦形成，将极大促进平板电脑的教育应用普及，电子教材也将成为真正的市场需求，教育APP和电子教材的市场总值将达到几十亿甚至上百亿。只有在这样的市场环境下，才能孵化和吸引更多的教育技术公司，为学生制作出更多、更好的教育资源产品。

3. 网络学习空间和空间学习资源建设

网络学习空间的建设难点不在技术，而在于教学理念的转变和学习资源的建设。网络学习空间分为平台建设和学习资源建设两部分，优秀的网络学习空间一般都具有以下特点：基于云计算的服务模式，可同时满足大量学生在线自主学习；拥有完整丰富的自主学习资源，学习资源一般以微视频形式体现，视频长度一般在10分钟左右；对学习内容进行科学的分级或建立知识点路径，对每一级知识点的学习内容提供在线检测，并实现自动反馈和过程数据记录；教师可以方便地建立学习组，并通过学习进度管理系统对学生进行动态分组或编班；教师或家长可以查看学生的学习进度并给予评价和鼓励，为教师、学生和家长提供在线交流的功能。

网络学习空间充分发挥信息技术优势，为学生提供了多维互动的个性化自主学习环境，对改变学习方式、促进教育均衡、破解教育公平等教育问题能够发挥重要作用。采取政府出资、公司出力的合作方式，让更多的学生能够免费利用网络学习空间进行自主学习，是教育现代化的重要体现。

网络学习空间建设应该充分借鉴国外先进的教育理念和设计思想，要敢于打破现有的教育体制，进行大胆的创新和实验。如果教育信息化不能改变学生的学习方式，不能对现有教育体制带来冲击和改变，那么就永远不会对教育发展产生革命性影响。

转变观念，迎接互动学习时代的到来

我们的目标是改变学生的学习方式，所提倡的理念也是以学生为本，但是却把所有精力都用在了教师身上，为教师服务的教学设备武装到了牙齿，学生却没有现代化的学习工具，为教师服务的教学资源建了又建，结果却总是失败。我们总在思考教师到底需要什么样的教学资源，却很少考虑学生需要什么样的学习资源。谁才是教育资源的主要消费者，是教师还是学生？在互动学习时代，学生必定将成为教育资源的主要消费者。

为学生做资源就等于为教师做资源。教育技术和教育资源如果只为教师服务，那么教育技术注定只能成为教师的辅助工具，无法发挥引领作用。如果我们转变观念，让教育技术和教育资源直接为学生服务，则学生的学习方式必然因技术而发生变化，从而直接影响教师的教学方式发生变化，教育技术的引领作用显而易见。

篇10

信息和交互技术的同步发展，孕育着第四次工业革命，预示着工业4.0时代的到来。这意味着会引发一场新的技术和价值链组织的革命，会让各个领域都产生翻天覆地的变化。这些领域中首当其冲的就是教育行业，学校组织将是革命的先锋部队。伴随着互联网的飞速发展以及大数据时代的到来，高职院校的教育管理也应与时代同步，建立智能校园迫在眉睫。

智能校园建设的核心在以下几方面：1. 数字大平台――高职院校大部分已建立了教务管理、学工管理、OA办公、财务管理、图书管理、网络教学等业务系统，但这些系统建设分散，不成体系，应整合集成，使之成为整体统一的大型平台。2. 网格化――智能校园中的各类系统数据应互相有交集，且可共享、交互。3. 个性定制――针对不同用户对象的需求，定制不同的数据及推送内容，体现以人为本的思想。学校的教学、管理对信息系统的依赖程度越来越高，同时对系统的安全性要求也越来越强；伴随诸多业务系统的多年运行，产生了大量的数据，但数据的利用率却不成正比。另一方面，伴随高职院校智能校园的建设，无论是信息建设整体规划方面，还是系统运行维护的角度，数据的收集、整理、存储、共享的重要性都逐?u被认可，甚至提到一定的高度，因此校园数据中心成为智能校园建设的核心也被大家认同。从某种角度来说，系统的高可用性、数据的实时采集，就是指数据中心的高可用性和实时性。

2 高职院校数据中心建设意义

近些年，各高校都在重点建设智能校园，伴随大数据时代的来临，智能校园建设的重点也落脚于数据上，如何准确、高效的使用学校各种数据，为数据中心的建设提出了实际需求。

2.1 整合各业务系统数据，减少冗余数据

学校不同业务部门很多数据是相同的，诸如学生、教师的基本信息，但是由于不同业务系统的数据库无法共享，因此相同的数据在不同的系统中都需要做记录，这就造成数据重复记录，冗余现象严重，且硬件资源、运行环境重复建设，维护成本提高，造成资源浪费。数据中心可将公共数据进行记录，对各业务系统的数据进行整合，为业务系统提供访问接口，减少维护成本，降低资源浪费。

2.2 建立安全数据交换机制，减少开发工作量

数据中心使用Webservice、Burlap、Xml、javaBean、Servlet、ETL等技术，建立统一的数据标准，利用安全的数据交换机制，减少应用开发人员对不同系统开发的工作量，减少数据维护人员的工作压力，提高管理便利性及数据安全性，为日后智能校园建设提供数据标准及数据挖掘分析资源。

2.3 实现不同系统数据共享，消除信息孤岛

学校业务部门之间都会有数据共享，以往是交换表单后进行合并，建立数据中心可实现业务系统间的数据共享，使信息利用率提高，消除信息只能在本系统使用的弊端，同时增强数据的管理，实施远程备份，做好数据容灾措施，确保数据安全性。

2.4 动态采集过程性数据，实现大数据分析

学校以往的数据采集都是阶段性的，大部分为期末或年终进行，且采集上来的数据也并不能实时使用，数据的利用率极低，数据中心的建设为动态采集数据提供了土壤，大量的数据规范管理，可为学校的教学管理提供分析基础，为学校的发展提供决策支持。

3 高职院校数据中心建设重点

数据中心是智能校园得以正常运转的核心之一，数据的规划、准确性、可用性、安全性都对数据中心的建设提出的很高的要求，因此，建设高职院校数据中心，要关注以下几个方面：

3.1 硬件资源的科学规划

高职院校的数据主要来源于学校教学与管理，涵盖学校运作的方方面面，数据是逐年动态增长的。越来越多非结构化数据成倍增长，但共享性较低，并发访问需求高；而结构化数据增长速度相对稳定，且共享性强，因此，数据中心要进行科学的数据量预测，尽可能使用云和本地多种模式混合存储，将结构化和非结构化数据分开存储，便于管理，规划至少五年的存储容量，且应保证硬件的可扩展性，方便存储容量的扩展。

3.2 数据标准的制定

智能校园的建设是逐年完善的过程，因此，学校相关部门应制定与本院校相适应的数据标准，建立学校的元数据库，以便对已建设系统的数据进行清洗统一，同时为日后增建系统的开发提出准确数据标准要求，便于系统接入及数据管理，为智能校园的扩展性提供了保证。

3.3 数据治理工程

智能校园建设的目的是为师生提供便利的、一站式的服务，这就需要建设校级的统一认证、服务平台，使各业务系统不再孤军作战，而是协作互补，这就需要系统间的数据交换共享，且保持高度的一致性。那么，数据中心能否为各业务系统提供数据共享，数据的质量是关键所在，数据的治理就是为保证数据质量而进行的一系列的工作，诸如数据清洗、数据过滤、数据关联、数据映射、数据转换等等。准确、高质、完整的数据才是可用的数据，不同类型、不同时间点的数据界限明确，准确实时，才能为数据共享提供切实保障，也为数据分析降低干扰，提高分析准确性。

3.4 数据的安全保障

未来的世界是信息化的世界，数据是重中之重，保障数据的安全是十分紧要的工作。数据安全保障要从硬件、软件及制度三方面进行投入，硬件可以采用Raid模式，也可采用远程备份等多种容灾方法，软件方面要加强对数据中心监控及病毒防护，定期进行系统升级，最后需要制定相应的数据中心安全管理制度，保证专人监管，定期更换口令，做好维护日志填写，定期讨论工作重点，完善制度要求，