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【关键词】轻工院校;培养;工程型硕士研究生;
中图分类号:C93文献标识码: A
项目编号13ZLZLZF02400天津市科技发展战略研究计划项目:天津市科技型领军企业与高校合作培育工程技术人才机制研究
【 Abstract 】This paper from engineering master's research background, light industries to type engineering demand of high-level personnel, engineering characteristics of master graduate student, training in the existing problems and solutions, etc.
【 Key words 】 Light industry college; Culture; Type engineering graduate student;
一、前言
科教兴国是我国的基本国策,随着企业单位对应用性人才需求量不断增加,教育要全面适应现代化建设对各类人才培养的需要,促进科技、教育、经济紧密结合,为我国国有大中型企业培养和输送高层次人才,工程技术人才和工程管理人才,工程型硕士越来越受到重视,本文就该部分内容进行了探讨。
二、工程型硕士研究背景
1.总书记在1996年3月接见4所交通大学的主要负责人时,提出了教育的两个转变:一是教育要全面适应现代化建设对各类人才培养的需要,二是要全面提高教育的质量和效益。开展工程硕士的培养工作,正是国家为加快建设培养我们自己高质量的工程技术人员队伍,提高企业市场竞争能力的重大举措。同时也是加强工科高校学科建设,使高等教育适应于社会主义现代化建设的需要。
2.根据国家教委指示的精神和国家学位条例对硕士研究生的要求,对工程型硕士研究生制定了如下的培养目标:除必须要坚持四项基本原则,坚持改革开放,热爱社会主义祖国之外。在技术上必须掌握坚实的技术基础理论和系统的专门知识,能独立担负一个部门的技术的组织与领导工作,并能运用所学得的现代科学技术成就和必要的信息管理知识,综合解决工程技术的实际问题。具有应用计算机科学技术对工矿、企、事业系统的有关间题,进行研究、总体设计和技术开发的能力。
3.事实表明,我国的研究生教育虽然十几年来取得了显著的成绩,但在“工程型”应用人才培养方面尚有差距。从基础研究一应用研究一生产出新产品这个长链来看,相比这下,后者是我们的薄弱环节。也就是说,为了缩短这个长链周期,由于“工程型”人才的比例、素质等问题,把科技成果直接转化为生产力显得力量不足。因此,为了迎接新技术革命的挑战,消除科研和生产之间的裂隙,高校应当把培养工程硕士研究生提高到这样的高度来认识。
三、工程型硕士研究生的特点
工程型硕士研究生应该是直接面向厂矿企业、工程建设等实际应用部门,具有扎实的基础理论知识和宽广的专业知识,同时具备较强的运用现代科学技术的最新观点去解决实际工程问题能力的科技人才。围绕工程型硕士研究生应能解决实际工程问题这一显著特点,具体地讲,对其思想政治素质及其知识、智能结构都提出了较高要求:
1.思想基础:硕士研究生是国家培养的高层次专门人才,工程型硕士研究生又是直接深入社会,联系群众,解决四化建设中的实际问题的,所以,必须树立为人民服务的思想,热爱事业,了解国情,具有强烈的忧患意识、参与意识和社会责任感,具有坚定的政治方向。
2.知识、智能结构:工程型硕士研究生不光要有深厚扎实的工程科学的基础理论知识和系统宽广的专业领域知识,更重要的是具有创造能力。能独立担负专门技术工作,熟悉实际工程的程序,具备实际工程的经验。工程型硕士研究生的培养目标和自始至终的心理定式就是理论密切结合实践,瞄准生产实际,解决问题。同时,还需要把他们的知识面拓宽到人文、社会科学、管理科学等领域,具有较强的适应能力、组织能力、自学能力。在实际工作中,自觉运用实践第一的观点及辩证的观点去认识、分析和解决问题,涉足和跟踪新学科、新技术,富于创造性。
3.技术革命的浪潮波及到世界的每个角落。当代科学技术发展的标志之一就是从科学发现到生产应用的周期大为缩短。现在,一项新的科学发现刚刚提出,就有人考虑怎样应用于生.产领域,就预测其经济效益,并有意识地缩短科研生产周期。随之而出现的新技术,源于科学技术和生产的结合,是科研与生产一体化的结晶。这些新技术发展迅速,渗透力强,能够大大地改变生产的面貌,带来一大批新兴产业,反过来又能推动整个科技领域向前发展,并取得巨大的经济效益。因此,在一定时期内,集中力量进攻这些技术难点,将其作为科学技术发展的优先领域不失为一种明智的对策。反映在高等教育上,事实表明,我国的研究生教育虽然十几年来取得了显著的成绩,但在“工程型”应用人才培养方面尚有差距。从基础研究一应用研究一生产出新产品这个长链来看,相比这下,后者是我们的薄弱环节。也就是说,为了缩短这个长链周期,由于“工程型”人才的比例、素质等问题,把科技成果直接转化为生产力显得力量不足。因此,为了迎接新技术革命的挑战,消除科研和生产之间的裂隙,高校应当把培养工程硕士研究生提高到这样的高度来认识。
四、轻工行业对工程型高层次人才的需求状况
就我国的轻工业而言,其生产总值和出口创利各占国民生产总值和全国出口创利的1/3左右,生产领域涉及广大民众生活息息相关的吃、用、行、居等,在国民经济建设中起着举足轻重的作用。随着我国改革开放的进一步深入发展,轻工行业面临着国际竞争的激烈挑战。据统计,至1995年末,全国轻工系统企业中的工程技术人员比例仅为4.8%,远低于全国工业企业的平均水平12%。而其中一大部分高级技术人员在本世纪末之前将陆续退休离岗,因此企业对高层次人才的需求越来越迫切。轻工企业面广量大,需求市场非常大,特别需要大量能够跨学科、综合性地应用理论知识解决工程技术问题,使技术成果尽快转化为具有国际竞争力的产品和商品的能够留得住、用的上的工程型和应用型人才。
工程型硕士研究生的培养是我国社会主义市场经济建设的需要,是保持和繁荣轻工行业领先地位的需要,也是工程研究生教育的出路之所在。在轻工院校中设立相应的工程型硕士研究生的培养基地,将对我国轻工行业的发展起到重要的促进作用,是实现轻工总会规划目标的重要保证,即至本世纪末,将轻工系统企业中工程技术人员的比例由现在的4.8%提高到8%。
我国工科硕士研究生培养类型长期以来比较单一,即培养研究型的高级技术人才。形势的发展要求我们在培养工学硕士的同时,开创工程硕士的新模式。工程型硕士与工学硕士属同一学位层次,两者的培养要求均应符合学位条例的规定,工程型硕士的标准不低于工学硕士,但在培养要求上,两者有所侧重。工程型硕士作为一种新类型是对现有工科硕士学位制度的补充与完善。工学硕士是学科型、研究型;工程型硕士是工程型、开发型。虽然目前工学硕士的人数较多,但从我国实际情况看,对工程硕士的需要量比工学硕士更大,在今后的若干年中,工程硕士的数量与比例将会有较高的增长,这对推动我国的经济发展很有意义。
培养工程型硕士的过程中企业、学校与研究院、所紧密结合的过程,既为企业培养了研究生层次的人才,又增强了企业与学校的联系,学校还通过工程型硕士的培养为企业解决生产中的各类问题。产学研结合联合培养工程型硕士,对企业既得到了高层次的技术人才,又解决了生产瓶颈与技术难题;对学校既增强了与企业的联系,又提高了学校的学术地位与声望;研究院所的参与,也增强了他们与学校和企业的协作关系。
五、培养中存在的问题及解决方案
在培养工程型硕士研究生的探索实践中,发现还存在着一些亟待解决的问题。首先,学生仍然为参加全国统考录取的硕士研究生,且以应届毕业生为主,他们缺乏必要的工程实践背景,不利于进一步朝工程型方向发展;其次,课程的设置与工程型硕士研究生的培养要求结合不紧密,所开的研究生课程中“工程”的含金量不足;第三,专业教师及导师的工程实践经验不足,且一批有工程实践经验的老教师已退休或正面临退休,使得工程专业教师面临断档的危机。
对上述问题,可借鉴国内其他高等院校和世界上先进国家培养工程型研究生的有益经验,解放思想,不断改革和进取。第十五次国务院学位委员会审核通过的《工程硕士专业学位设置方案》及以后配套的一系列文件,为解决上述问题指明了方向。如在确定了工程型研究生的培养目标后,应充分调动高等院校、产业部门和求学人员三方面的积极性,主动与社会主义市场经济体制相适应,鼓励企业的工程技术人员和工程管理人员进校学习,这样一批有工程实践经验和岗位工作经历的人员将有较高的潜在素质,相信他们能较好地达到工程型研究生的培养目标,能为企业解决实际的工程设计难题献计献策。此外,应增加工程型课程的设置,扩大学生的知识面,改善学生的知识结构。可聘请企业中有工程实践经验的三总(总工程师,总经济师,总会计师)和高工等担任课程的兼职教师和研究生导师,结合教学内容为学生讲解工程实践中的案例等,这样既可解决工程专业教师的缺乏,又能增加学生对工程实践的感性和理性认识,拓宽学生解决实际问题的思路,有利于学生进一步的发展和提高。为了保证工程型硕士研究生的培养质量,应坚持和建立合理的、经常性的评估制度,推广先进的研究生培养经验和管理经验。培养单位要以评估为契机,以评促建,评建结合,确保工程型研究生的培养沿着健康发展的道路前进,以达到为国民经济建设主战场服务的最终目的。
照我国对工程硕士的培养要求,工程硕士专业学位获得者应较好地掌握建设有中国特色社会主义理论,拥护党的基本路线,热爱祖国,遵纪守法;具有良好的职业道德,积极为我国社会主义建设服务;掌握某一工程领域的坚实的基础理论和宽广的专门知识,以及解决工程问题的先进技术方法和现代技术手段,具有独立担负工程技术或工程管理工作的能力。综合起来主要就是三个字“德、识、能”。
参考文献:
[1] 杨再明.工程型研究生培养管理工作初探[J].煤炭高等教育.2013(3):166-168.
工业工程(IndustrialEngineering,简称IE)专业是国际上高等工程教育的主要专业之一。它是一门多学科相交叉的新兴学科,包括工学、理学、管理学和经济学,也是一门实践性很强的应用性学科。工业工程在发达国家的工业化发展进程中起到了重要的推动作用。
我国20世纪80年代引入工业工程,20世纪90年代初开始工业工程专业的高等工程教育。目前国内设置工业工程专业的高校75%是在2000年以后开设本专业的。由于发展时间较短,加之本身具有管理手段与工程技术统一的特点,国内对工业工程专业的办学定位、人才培养模式仍在不断探索中。在近200所开设工业工程专业的高校中,有1/2的高校将该专业设在管理学院,另外1/2的高校设在机械学院。各个学校的办学历史、优势学科、行业背景等各不相同,专业培养模式呈现多样化,因此,如何结合学校自身的办学条件,合理确定学科定位和专业特色,探索一条与现代工业工程人才需求相适应的专业培养模式是非常重要的。
2.工业工程专业建设的基本思路
2.1我国工业工程专业教育发展现状
现代制造的发展呈现出“集成化、全球化、信息化”等趋势,其特点是:多学科交叉、大制造、全过程;要求设计、制造和管理一体化。因而对现代人才提出了更高的要求:需要掌握系统化的制造科学与技术知识,具有系统思维的能力及多学科协作工作能力。工业工程作为集管理、技术于一体的综合型学科,同时具有与制造产业的人才需求直接关联的特点,现阶段的培养目标应定位在:培养具有扎实的工程技术专业知识,拥有强烈的工业工程思想意识及基本工业工程技能的复合型人才。
在专业设立的归属方面,国外普遍是把工业工程专业设立在工学院系,比较重视专业的工程基础教育和工程背景培养。而我国工业工程专业的设立目前主要有以下几种情况:一是把工业工程专业设立在机械工程学院系,二是把工业工程专业设立在管理工程学院系,三是个别学校把专业设立在经济管理学院系。
工业工程专业设立的归属不同,人才培养的方向和模式也就不同。目前国内高校工业工程的培养模式主要可分为:
(1)设立于机械学院,授予工学学士学位:以机械工程技术为背景增加管理知识,强调制造工程相关技术和理论在工业领域内的应用。
(2)设立于管理学院,授予管理学学士学位:以管理科学为背景增加机电基础知识,突出经济管理与工程技术相结合的系统方法和理论的应用。
2.2我校工业工程专业教育的开展
三峡大学工业工程专业开设在机械与材料学院,2004年开始筹备,2005年获准开设,2006年正式招生,2010年培养出第一届毕业生,同时开展工业工程专业学位硕士培养。在此期间,机械与材料学院和工业工程系对本专业的专业定位及特色、培养目标、课程体系建设、专业实验室规划和建设、专业实践基地建设等问题进行了探索和实践。
3.本校工业工程专业体系建设与发展思路
3.1专业建设的基本思路
机械与材料学院是三峡大学最早开办的学院之一,开设有:机械设计制造及其自动化专业、输电线路工程专业、金属材料专业、材料成型专业,机械设计制造及其自动化专业是省级重点学科、品牌专业,具有一定的学科优势,与周边地区的机械制造企业建立了长期的科研合作关系,教学科研力量雄厚。三峡大学在2004年筹备工业工程专业时就充分考虑了校企互补、产学研相结合培养人才的目标,将专业设置在机械与材料学院,专业定位于近机类专业,明确了毕业生授予工学学士学位,培养方向定位为主要为机械制造企业培养复合型高级工程技术人才。工业工程依托机械优势学科开展专业建设,因此专业建设强调制造工程相关技术和理论在工业领域内的应用,应体现以机械制造技术为基础,以生产系统管理基本理论为核心,以计算机信息技术为手段,强化实践性教学环节的思路。
3.2发展目标
从2005年起,工业工程本科开设一个专业方向,招收一个班约40~50名学生,利用3~5年的探索与实践,逐步完成本专业的体系建设,同时申报和开展工业工程专业学位硕士和工程硕士培养,形成本科+工程硕士+专业硕士的多层次培养模式;从2011年起,争取本科开设两个专业方向,招收两个班约100名学生,探索与国外高层次大学联合培养的发展模式,争取依托教学质量和科研水平为机械工程博士点建设提供支撑。
4.本校工业工程专业培养模式
我校机械学院在工业工程专业的规划与建设中,基于机械大类教学平台,注重依托本学院的湖北省重点学科-机械设计制造及其自动化,以及湖北省重点实验室-水电机械设备设计与维护实验室,充分利用该学科较强的师资力量及制造实验室大环境,使工业工程专业成为学院现代制造系统大平台下的一个重要组成部分,并被定位在:主要承担制造系统规划设计管理、系统优化、先进生产方式的应用研究等作用。
4.1人才培养目标
工业工程专业是集工程技术、管理和人文社会科学为一体的交叉学科,工业工程专业培养的应该是既懂工程技术又懂经济管理和人文社会科学知识的复合型的跨学科的高级技术人才。
我校工业工程专业将培养目标确定为:培养适应国家建设和科技发展需要的,既掌握扎实的机械工程技术和计算机应用技术,又掌握现代管理科学与系统科学的理论和方法,能熟练应用工业工程知识,对企业的生产系统进行规划、设计、运作和管理,既懂技术又擅长管理的复合型高级工程技术人才。培养目标主要是面向生产制造业,培养的学生毕业后能从事工厂规划设计和改善、产品制造工艺设计、生产制造过程管理等方面的技术和管理工作,具备经典工业工程的应用能力和现代工业工程的创新能力。
4.2课程体系建设
我校工业工程专业目前开设的培养方向为生产系统规划与运作,学生应具备以下能力:系统分析、规划设计和改善的能力;机械制造工艺设计和优化的能力;制造过程运作管理的能力;创新能力;组织协调能力和沟通能力等。学生应掌握的知识结构是:以掌握机械制造工程、工业与系统工程知识为主,同时要具备管理与经济学、计算机技术、信息技术等方面的知识,具备组织协调能力和与人沟通的能力。
培养计划及课程体系对保证人才培养质量、提高学生适应能力、实现专业培养目标具有十分重要的意义。工业工程专业的课程体系设计的宗旨是:结合学科优势,强调工业工程专业发展的核心方向,体现自身的学科特色;因此,在课程体系建设方面遵循:以机械工程和工业与系统工程课程为主线,强化管理工程课程的学习;以制造技术基础等制造大类平台课程为基础,强化制造工程与技术基本理论与方法的学习。
工业工程专业课程体系由以下四大模块组成:公共课、专业基础平台课、专业基础模块课、专业方向模块课,各模块又分为必修课和选修课两部分。其中,专业基础平台课程学分占理论教学总学分的40%,体现了厚基础的基本思想,依托机械大类平台课程:机械制图、互换性与测量技术、机械设计基础、机械制造技术基础4门课程作为本专业的专业基础必修课,机械工程控制基础、CAD/CAM技术基础等多门机械大类平台课程作为本专业的专业基础选修课;专业基础模块课程学分占理论教学总学分的14%,主要包括:生产系统工程、人因工程、基础工业工程等工业与系统工程特色课程;专业方向模块课程学分占理论教学总学分的14%,主要包括:生产自动化与制造系统,设施规划与物流分析等专业方向课程。在学分分配上,机械工程类课程、工业与系统工程类课程、管理工程类课程的学分比例为:1.25:1:0.8;较好地体现了以机械工程和工业与系统工程类课程为主线,强化管理工程类课程学习的宗旨。
4.3实验与实践教学体系建设
工业工程是一个应用性很强的交叉性学科,要求理论联系实践,特别强调实践环节对学生的训练。本专业在人才培养方案的制定时就把实践环节放到了一个很重要的位置,在实践环节的设置、课时的分配等问题上都做了明确的规定,实践教学环节占总学分比例达到20%。
我校工业工程实验室建设思路:营造一个类似真实的自动化制造系统生产运作环境,为学生提供一个全面的、创新的、密切联系工业实际的实验教学平台,能满足主要专业课程教学实验需要,保证实验内容的系统性、完整性、连续性,以达到锻炼和提高学生对制造系统的认知和操作能力以及生产运作与管理水平、系统分析和设计能力的目的。这需要总体规划,分步实施。
我校工业工程实验室主要针对工业工程专业的基础工业工程、生产计划与控制、生产自动化与制造系统、人因工程、设施规划与物流分析、工业机器人等多门课程。主要功能模块包括:基础工业工程实验模块、自动化制造系统实验模块、人因工程实验模块、设施规划与物流分析实验模块、生产计划与控制实验模块等。
为此,学院一方面利用机械工程学科现有实验资源,另一方面投入大量人力物力,购置设备,建立和完善专业实验室,迄今已建立了工业工程实验室中的人因工程实验模块、基础工业工程实验模块、自动化制造系统实验模块等较为完善的专业课程实验室,满足了专业课程教学实验的需要;同时,学院与本地企业和地方政府积极沟通与合作,先后与多家知名制造企业如葛洲坝集团船舶工程公司、力帝机床工业公司、中船重工中南装备有限责任公司等达成实践教学基地合作协议,依托企业开展相关课程实践教学,使教学结合企业生产和科研活动进行,以增强学生的实践能力。
5.专业师资建设
高素质的教师队伍是专业建设的保证。为了确保新办专业的办学质量和水平,我校高度重视工业工程专业的师资队伍建设。2004年来,本专业从机械工程专业抽调精兵强将组成专业建设队伍,2006年后,先后引进重点大学博士研究生2名、工业工程专业高素质研究生1名来充实教师队伍,2009年,委派一名专任教师到武汉理工大学工业工程专业进行国内高校访问学者专业进修,为工业工程专业的健康发展奠定了良好的基础。目前,工业工程专业有专任教师12名,其中教授3人,副教授4人,讲师5人。工业工程专任教师中,具有硕士学位的教师为92%,具有高级职称的教师达到58%,中级以上职称的教师达到100%。经过几年的建设,工业工程专业已经形成了一支学历结构合理,职称分布优化的专业教师队伍。
6.人才培养效果
经过近5年的实践,工业工程专业已成功培养了一届毕业生。从就业情况分析,2010年首届毕业生就业率就达90%以上,用人单位反映良好;有8名学生考上重点大学研究生,达到毕业生总数的17%以上;可以看出,依托机械制造大平台培养的工业工程专业的第一届毕业生在掌握专业知识和基本技能以及较强的实践能力、适应相关用人单位的需要等方面,达到了本专业的培养目标。
【关键词】校园文化;创业;教育
一、校园文化的特性及建设的重要性
校园文化是学校通过各类活动所创造并长期积累而形成的文化内涵、精神品质和心理氛围,以及其承载的活动形式和物质形态,包括专业学习、主题教育、特色培养、学术交流、课外科技、艺术熏陶、实践服务、创新创业等。校园文化具有如下特性:一是多样性,校园文化筛选并充分整合各类教育资源,创建内容丰富多彩的文化品牌,积极构筑大学生的精神家园,满足大学生成长成才的需要;二是育人性,校园文化切实发挥文化育人的功效,通过不断提高大学生的专业能力、科技创新能力、实践服务能力、适应能力等,促进大学生的全面发展。校园精神和校园价值观等观念形态是校园文化的深层结构和核心内容,对于整个校园的生存和发展都具有指导意义,是学校重要的可持续发展要素之一。
二、校园文化建设对大学生创业能力培养的作用
校园文化活动的多样性为大学生创业能力的培养提供了广阔的发展空间。不同组织者不同角度的设计,使得校园文化活动呈现多样性。同时,校园文化活动的内容广泛,包括科技创新知识、思想政治教育等,校园文化活动的广泛性为学生创业能力的培养提供了广阔的发展空。从活动参与层面看,来自不同专业的各位参加者,思维方式、知识结构的不同,潜移默化中能够彼此互相影响,实现了人文教育与科学教育的交融。然而创造力与知识结构是否合理有着密切的关系,因此,校园文化活动对学生创业能力的培养有着极其广泛的作用和意义。创业能力作为能力核心,其培养实践特别需要主动性和能动性。大学生思维活跃、头脑灵敏、吸收新事物能力强,具有较高自主意识和判断能力。按照自己的思想组织并设计活动,使得想象力和创新力得到充分的发挥。这对一个人的创业能力的最终形成起着关键性作用。
同时,校园文化活动的实践性为大学生创业能力的培养提供了实践机会。校园文化活动为大学生进行学习实践、能力实践等等提供了十分重要的机会和平台。这些是创业能力培养的十分重要的途径和渠道。在学习实践方面,可以举办各种与专业知识相关的系列活动如校园科技文化节等;在能力实践方面,通过举办演讲比赛等培养学生的组织能力、表达能力、动手能力、交际能力等等;在创新能力实践方面,可以积极组织参加全国、全省大学生“创青春”创新创业大赛等等。通过这些活动来推动学生树立创业观念,锻炼学生面向现代化建设需要的、进行科技创业的实际能力和综合素质。此外,校园文化活动的协作性为大学生创业能力的培养奠定了扎实的基础。较强的合作意识和与他人合作的能力,是成功的创业者必备的重要素质。校园文化活动需要每一位同学献计献策,需要每一位同学广泛吸取他人意见。
最后,校园文化建设持续拓展大学生创业能力实践的平台和载体。大学是培育创新精神和创新人才的重要摇篮,大学校园文化以其独特的个性魅力实现和深化着大学“实践育人”的功能,通过专业学习、文化活动、社会实践、志愿服务、科技竞赛、就业创业活动、校企合作等形式,高校从思想、专业、能力素质等多个层面为大学生创业能力的有效实践创造机会、搭建平台,并提供人力、物力及经费的支持。
三、发挥校园文化建设对大学生创业能力培养作用的几点思考
第一,坚持校园文化建设的示范性和导向性,以引领和保障大学生创业能力培养的目标和方向。高校校园文化建设应围绕社会主义核心价值观来引导青年学生,根据社会的发展要求和人才需求目标,构建青年学生积极进取的精神氛围;按照先进文化的前进方向,坚持思想感召,帮助大学生形成正确的世界观、人生观、价值观,使其具备积极、健康的思想状态和精神面貌,促进人格的全面发展。促进以创业带动就业的号召下,近年来,国家为创业提供了空前强大的政策环境支持,对于青年学生创业给予了一系列的扶持和优惠措施。对此,在校园文化建设中应充分利用校园宣传阵地,及时解读国家创业政策和文件,解答学生困惑,给予专业实践指导和咨询;通过分析创业典型宣传,营造我要创业的氛围,激发学生的创业激情。同时也应积极推动高校创业孵化园的建设,促进高校优秀的创业项目早日走向市场,增加创业的成功率。
第二,保证校园文化建设的协调性和开放性,以拓展和强化大学生创业能力培养的途径和渠道。一方面,校园文化建设应与教育教学相结合,在传统基础教育之上,借鉴国内先进创业教育经验,探索研究新的教育模式,制定创业人才教育和创业能力培养方案、措施,积极促进课程体系和教学体系的改革,增加创业相关课程选择,重视实践教学环节,增强操作性和针对性;加大投入,设立专项创业活动基金,鼓励创业教育和创新研究与实践。另一方面,校园文化建设应根据学生的兴趣爱好、特长能力和不同需求,拓展文化建设的内涵和外延,打造丰富多彩的第二课堂,开展丰富多彩的课外科技竞赛、市场调研、社会实践等,将其作为学生创业意识培养和创业技能教育的有效载体,供学生选择锻炼,寓教于活动;充分利用网络平台,进行创业故事分享、创业心得交流、创业项目推广等互动活动,推进学生综合素质教育和创新能力培养。当然,创业教育和大学生创业能力的培养仅仅局限于校园范围是远远不够的。高校应加强院校间、地区间及国际间的文化交流活动,引进国外先进创业教育资源,帮助学生开阔眼界,活跃思维,提升创业理念和竞争意识,获取个人竞争能力和创业能力持续发展与提高的动力,实现优势互补。
参考文献
[1] 教育部.关于大力推进高等学校创新创业教育和大学生自主创业工作的意见[Z].2010-05-13.
[2] 浙江省教育厅.润物无声――浙江省高校校园文化品牌(一)[M].杭州:浙江大学出版社,2008.
〔关键词〕图书馆;云计算;可行性;分布式;虚拟化;解决方案;效益评价
知识经济时代,创新是发展的动力。图书馆作为科学研究支撑机构承担着信息保障职责。数字资源增长为图书馆信息化建设提出了挑战。传统建设采用一次性投入方法,资金投入表现出明显的周期性。巨额初始投资是图书馆数字资源服务建设的主要障碍之一。为了解决高端硬件价格昂贵,扩展性不足的问题,产生了云计算模式。通过廉价设备,设备购置从集中转为分散,在成本和扩展性方面具有明显优势。一些国外图书馆已经开始采用云计算模式[1],例如美国俄亥俄图书馆与信息网络(OhioLINK)使用AWS托管数字资源;科罗拉多州西部州立大学采用Google App架设服务;OCLC从2010年开始提供基于云计算的协作管理服务。鉴于云计算的广泛应用价值,我国科技部于2013年9月“中国云科技发展十二五专项规划”,提出以需求为导向发展自主可控的云计算技术[2]。本文研究图书馆采用云计算的技术需求、建设条件、建设方案和效益评价,希望为相关建设提供参考。
1图书馆云计算需求分析
11海量数据处理
在信息化社会,科学研究、物联网和互联网领域正在产生海量数据。据统计,美国研究图书馆协会(ARL)的110家成员每年花费数亿美元采购电子资源。我国截至2005年在线数据库达到30多万个。中科院拥有自建数据库388个,容量达13TB。图书馆每年加工的数字化文献达数千万页,平均每个图书馆拥有4个自建数据库。科学研究进入了数据密集型阶段,除了数据规模海量增长外还表现出分布、异构、低质量的特征。多核处理器、GPU计算、FPGA(现场可编程逻辑器件)以及每秒计算速度超过千万亿次的高性能计算设备在一定程度上缓解了海量数据处理压力。除了硬件技术的进步,计算模式的变革对于解决海量数据处理问题具有更为重要的意义。并行计算、分布式计算以及数据流等技术克服了单一节点计算能力的不足,适合海量非结构化数据处理[3-6]。
12高并发访问
图书馆信息系统面向广大读者,并发访问能力是影响服务范围和用户体验的关键因素。采用通用成熟方案能够降低技术风险,但在高流量下会遇到各种瓶颈,通过升级硬件一般不能满足需求。采用IBM等大公司定制的解决方案需要采购大型机,支付软件使用费及各项技术专利费用。一些企业采用自主研发方式,例如淘宝等电子商务企业,但这种方式仍需要投入巨大的资金和技术力量。大型分布式系统依据CAP理论和BASE原则。高并发访问是高性能和高可用的兼顾,是在系统性能达到极限的情况下为尽可能多的用户提供稳定服务。图书馆分布式系统可以在保证最终一致性条件下降低任意时刻一致性。采用SSD、SAS、SATA等读写速度有差异的设备混合搭配,判定和迁移热点数据提供分层存储。NAS架构下通过MemCached分布式缓存能有效降低数据库负载[7-9]。
2014年7月第34卷第7期现?代?情?报Journal of Modern InformationJuly,2014Vol34No72014年7月第34卷第7期图书馆云计算可行性研究July,2014Vol34No713竞争主体多元化
依据波特的竞争战略分析模型,图书馆可以视为具有非营利性和依附性特征的一类企业。其服务不产生盈利,成本来自社会投入。近年来同类机构例如博物馆、档案馆、网络中心和计算机中心等和图书馆在用户和投入资金方面形成了竞争。信息娱乐业、网上书店、搜索引擎等营利性机构通过对信息资源进行开发、管理、经营获取收益,对图书馆的用户产生了分流作用。书刊出版发行商、数据服务商、自动化系统厂商等上游机构随着文献信息量的激增,除了将价格提高以外直接向最终用户提供服务,使图书馆处于不利地位。面对严峻的竞争形势,图书馆在数字资源建设和服务方面应采取差异化竞争、资本领先、联盟共建共享以及个性化服务等措施,提高运营效率改善用户体验。云计算最初产生于网络企业主要原因是为了节约成本提高效率。网络企业作为技术密集型企业数量众多,成本差异决定企业能否生存以及竞争能力高低。廉价和高效云计算技术同样是面临多元化竞争的图书馆的必然选择[10-12]。
2图书馆云计算建设条件
21基础设施
随着数字资源的增长,大多数图书馆采购了服务器、磁盘阵列、交换机等设备。2012年参加统计的463所高校图书馆拥有服务器5 948台,平均每馆13台。有些采用托管或租赁方式的中小型图书馆正在计划建设专用机房。网络带宽稳步增长。截至2012年,有17个图书馆主干网带宽达到10 000Mbps,254个达到1 000Mbps以上[13]。具体统计和汇总见表1~表3。表1高校图书馆存储与带宽
231利用公有云对技术人才的要求
云计算是IT领域的创新,也是商业模式的变革。图书馆利用公有云托管或租赁能够简化信息系统复杂性。有利于发挥本机构在文献加工、信息咨询、知识管理领域的优势。技术岗位从重视架构设计转向终端开发。网络终端应用、移动终端应用、供应商管理和数据分析在各项业务建设中具有关键作用。懂流程管理,SLA服务等级管理、云计算立法以及擅长需求分析的复合型技术人才将倍受欢迎。
232建设私有云对技术人才的要求
图书馆拥有成百上千的服务器,通过虚拟化技术整合建设私有云对技术人员开发和管理能力要求较高。不但要掌握传统的网络存储、关系数据库、负载均衡、容灾备份等核心技术还要掌握开源软件、分布式、虚拟化、数据中心、绿色计算等知识和技术。数据存储设计注重非结构化或半结构化数据。Linux虚拟机和移动云终端将成为重要的开发环境。建设云计算数据中心还要求管理者明确本机构业务需求和带来的投资回报[15]。
233技术人才培养情况
面对信息化浪潮,各国普遍重视信息技术人才的培养。美国将信息技术人才分为基础人才、系统理论人才、实践技能人才以及在岗培训人员。日本通过e-Japan、u-Japan、i-Japan等计划推进基础建设、应用开发、信息利用和人才培育。德国以技能加理论培育贴合生产实际的信息人才。印度采用实用化和市场化的教育模式,根据需求采用产学研互动方式提高人才实践科研能力[16]。国内在管理科学与工程、工商管理、数学、电气信息以及电子信息科学等专业增加GFS、Hadoop、MapReduce、VMware等云计算相关技术,增强需求分析、信息安全、商业智能、分布式计算、并行计算、大数据存储、Linux编程、手机嵌入式开发等技能。北航软件学院已经开设了首个移动云计算软件工程硕士专业,在师资和实验室建设方面受到大企业支持[17]。
24用户接入
据统计,截至2013年底,我国网民规模达591亿,普及率441%。30岁以上网民46%,学生268%,个体工商户与自由职业者178%,企业人员106%,专业技术人员68%。上网设备台式电脑695%,手机785%。上网时长平均每周217小时。截至2013年底,IPV4地址总数331亿,域名1 469万,网站294万,国际出口带宽2 098 150Mbps。用户信息获取主要通过搜索引擎和网络新闻。搜索引擎用户数47亿,使用率796%,除了传统搜索还有微博搜索、社交网站搜索、电商网站搜索以及垂直搜索。网络新闻用户461亿,使用率78%。移动互联下碎片阅读、微博微信新闻传播活跃,并与主流媒介形成联动,新闻类程序大量出现,手机客户端推送效果良好[18]。2010统计数据表明高校图书馆共有微机12万台,馆均259台。在校学生人数2~5万,信息资源检索获取能力普遍提高。拥有个人电脑占比20%~60%。用户接入时间比较集中,并发访问波动明显[19]。
3图书馆云计算建设方案
31云计算方案汇总
311商业云
根据服务方式划分商业云计算有两种形式。第一种是亚马逊、Google、微软提供的公有云服务。一般采取免费形式提供一定存储空间和计算能力,对超出的部分按量收费。第二种是IBM、浪潮、华为等硬件厂商提供的商业性整体解决方案。通过开源或自行研发的管理系统预先安装,同时销售硬件和管理系统。选择商业方案性价比通常是决定因素,在满足需要的条件下重点考虑预算条件。
大数据平台大数据平台(BDP)、大数据流引擎(BDF)、大数据加速器(BDA)SkyForm云平台资源管理系统、运营管理系统TCloud集群控制器、节点控制器、非活动节点资源池中华电信、上海国家软件产业基地公共服务平台、运营商手机上网日志查询系统、某商业银行历史数据和影像数据查询系统、某科学研究院上海分院高性能计算方案中国移动大云虚拟化弹性计算系统、分布式列存储数据仓库、MapReduce并行计算框架、并行数据挖掘工具中国移动搜索、WAP/彩信双业务云资源池,中国移动南方基地的WAP网关部署、MMSC双业务系统以及对WAP业务30 000TPS、彩信3 000条/秒并发的支持,黑龙江无线城市平台
312开源云
开源云技术具有显著成本优势。但是某些开源系统存在商业版,导致开源版本功能很少或者不完善。选择开源云需要考虑系统功能是否全面、用户界面是否直观、支持的虚拟化技术、安装配置难易度以及开发文档详尽程度、开发者社区规模和活跃程度等[20]。
32典型方案设计
321基于Eucalyptus的服务器整合
图书馆服务器众多。以往为了追求稳定的性能,多采用单台服务器承担单一功能的做法,容易造成设备利用率低的问题。因此对服务器进行整合势在必行。Eucalyptus是搭建IaaS的著名开源云计算系统,能够实现不同档次服务器的整合。应用被预先安装在Linux或Windows server 2003操作系统中,制作成镜像,然后上传到各个节点。使用中根据需要启动和关闭对应的节点,实现硬件资源弹性使用。结合KVM或XEN虚拟化能够实现更加灵活的系统部署和资源配置。
322基于MongoDB的高性能网站
当网站发展到一定规模,海量存储、高并发访问和扩展性需求明显。主流关系型数据库的事务一致性、读写实时性和复杂多表查询优势难以体现,而且扩展困难。MongoDB采用键/值存储方式,查询功能丰富,易实现高性能、高伸缩的分布式部署。用于网站后端数据库能实现动态扩展,从而应对不可预测峰值流量。如图2所示,MongoDB通过复制分片方式实现灵活扩展。Mongod1、Mongod2、Mongod3、Mongod4是运行在两台服务器上的4个MongoDB数据库进程,通过自动分片将数据分割存储在不同机器上形成对应的复制集RepSet1和RepSet2。复制集可用于故障转移、数据一致性、分散读、热备份或离线批处理[21-23。
323基于Hadoop的个性化推荐系统
个性化推荐通过分析用户特征为其推荐感兴趣的商品或信息,是解决信息过载的重要技术。推荐系统由记录采集、数据处理和推荐算法三部分组成。推荐算法是推荐系统的核心部分。常用的有协同过滤、基于内容、基于规则和混合推荐四种类型。随着用户和资源的增加,单一节点的推荐系统逐渐不能满足速度和精度要求。基于MapReduce编程模型实现的推荐算法能够运行在分布式集群上,实现动态扩展,解决了单一节点计算能力不足的问题。数据采用副本形式存储在HDFS或Hbase中,实现了海量数据的廉价存储。
4图书馆云计算效益评价
41初始投资成本
图书馆信息系统建设需要巨额初始资本。虽然技术革新使单位计算和存储成本不断下降,但使用量飞速增长使得总投资不减反增。传统建设模式面临资金压力。公有云运营商通过较强的管理能力和规模经济降低单位成本。图书馆利用共有云可以将初始投资转变成经营费用,同时避免硬件更新换代带来的损失。规模较大的图书馆应用繁多,全部迁移到云端并不现实,私有云是优先选择。开源分布式系统通过若干中低端服务器实现高端性能。传统建设中数据库、操作系统、中间件等软件费用占总成本15%以上,云计算集群采用开源软件或自行开发的中间件,因此在软硬件方面都具有明显的成本优势[24]。
数据中心运维成本包括安装、调试、维护、管理、培训、机房租金和设备能耗等。云计算采用复制模板镜像的方式进行部署,减少了人力资源相关成本。设备能耗通常占运维成本的15%以上。主要能耗部件有CPU、内存、磁盘和网络。节能方式分为关闭/开启、动态电压/频率调整和虚拟机管理[25-26]。随着频率提高任务很快完成,节点能耗显著降低,当频率超过一定值节点能耗开始增加,转折点依赖于具体任务、硬件和网络,通过部署相应的程序能够实现最佳节能效果[27]。虚拟机管理分为节点和集群两个层次。节点实时监控和调整虚拟机大小,在超过上限时将虚拟机移出;集群检测并选择最佳节点接收迁出的虚拟机[28]。虚拟机分配可以看成动态规划解决背包问题。每台虚拟机视为一个物品,背包容量由对应主机的处理器核心数量和内存大小决定[29]。虚拟化之前服务器和存储利用率一般仅维持在10%~15%。通过虚拟机调配,闲置资源得到充分利用,空闲节点关闭或休眠,从而节约电能消耗并减少热量散发。
43扩展能力
数据中心扩展性是一项重要考量指标,决定着图书馆是否能及时扩容把握发展机会,扩展新的业务,避免读者流失。根据摩尔定律,处理器晶体管数量每18个月增加1倍,新产品性能更高,功耗和价格更低。传统图书馆机房建设过程漫长。项目从规划、立项、审批到招标、采购、调试、运行至少需要1年以上。在此期间许多软硬件都已升级换代,正式投入使用以后没过几年就已淘汰落伍。受制于硬件兼容性,部件升级面临困难,造成整个系统扩展能力严重受限。云计算系统采用分布式部署,新节点加入比较容易,可实现新旧机型共存。相对于一次性购置高性能服务器,云计算能够更好地利用摩尔定律带来的收益。随着云计算的发展,研究人员不断对原有系统进行改进,克服潜在缺陷,进一步提高可扩展性。例如针对Hadoop的NameNode性能瓶颈,采用HDFS和MongoDB相结合的系统MHDFS,在需要处理更多任务时添加新的的名字节点,将名字节点内存数据转移到MongoDB,提高了扩展能力[30]。针对XEN网络I/O完全虚拟化中虚拟机数量不断增加或处理器数量超过限度时网络性能的下降,提出改善虚拟机调度机制和事件通道机制,通过找出引发二级缓存缺失的热点函数进行优化提高执行效率,以提高系统扩展能力[31]。
5结论和建议
面对数据规模快速增长,图书馆信息化系统建设模式逐渐不能满足硬件资源快速革新的扩容需求,外部竞争带来的挑战亟须图书馆从技术层面提高信息服务能力。利用IT基础设施、资金、技术、人才和用户接入等方面优势建立云计算系统能够满足百万级并发访问、大规模数据分析以及个性化推荐等多方面需求。本研究表明,图书馆采用云计算技术顺应IT技术发展潮流,符合大规模、低成本、高扩展的应用需求,对提高图书馆现代化水平,提高信息服务竞争力具有良好的促进作用。纵观云发展实践,图书馆采用云计算障碍有两方面:一是关系数据库的主流地位,很多图书馆宁愿选择已经被证实成功可行的成熟方案。二是缺乏相应的技术人才,个性化定制和二次开发能力不足。对此,政府主管部门应该充分发挥引导和调控作用,鼓励各级科研立项。借鉴其他行业成功案例,以降低成本为基本立足点,以大规模数据业务为发展方向,大力建设分布式开源云计算平台。
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