信息化助力高校实验室创新发展

信息化助力高校实验室创新发展

李鸿飞一、背景与聚焦二、机遇与挑战三、融合与创新四、思考与展望Contents目录作为全球最为著名的技术榜单之一，MITTechnologyReview全球十大突破性技术具备极大的全球影响力和权威性，至今已经举办了超过16年。1.2017全球十大突破技术强化学习ReinforcementLearning技术突破：强化学习（ReinforcementLearning，RL）是一种人工智能方法，能使计算机在没有明确指导的情况下像人一样自主学习。360°自拍

The360-DegreeSelfie突破技术：消费级360°全景相机，能够更真实的还原事件和场景。基因疗法2.0

GeneTherapy2.0技术突破：美国即将批准首个基因治疗技术，更多基因疗法正在开发与批准的进程中。细胞图谱

TheCellAtlas技术突破：这是人体中各种细胞类型的完全目录。自动驾驶货车Self-DrivingTrucks技术突破：可以在高速路上自动驾驶的长途货车。刷脸支付

PayingwithYourFace技术突破：人脸识别技术如今已经可以十分精确，在网络交易等相关领域已被广泛使用。太阳能热光伏电池

HotSolarCells技术突破：一种可以让太阳能电池效率翻倍的技术。实用型量子计算机

PracticalQuantumComputers技术突破：制造出稳定的量子比特。比特是传统计算机中的信息单位，而量子比特是量子计算机的信息单位。治愈瘫痪

ReversingParalysis技术突破：无线脑-体电子元件可绕过神经系统的损伤来实现运动。僵尸物联网

BotnetsofThings突破技术：可以感染并控制摄像头、监视器以及其他消费电子产品的恶意软件，可造成大规模的网络瘫痪。全世界可联网设备的数量●

2011年80亿●2012年93亿●2013年111亿●2014年131亿●2015年152亿●2016年174亿黑客们将如何利用僵尸网络？核心是智慧化(麦肯锡)2.142篇文献（2014-2017）信息技术背景下的实验室建设与管理理念研究（29篇）信息技术支撑的实验教学方法与模式改革创新（25篇）实验教学资源的信息化（20篇）信息化背景下的实验室管理与服务创新（39篇）实验队伍的信息化素养与技能提升（5篇）实验室安全的信息化教育与管理（6篇）实验设备与环境的信息化设计与建设（18篇）教育部办公厅关于印发《国家级实验教学示范中心管理办法》的通知教高厅[2016]3号第一章总则第一条为加快实施国家创新驱动发展战略，提升大学创新人才培养能力，加强实践育人工作，进一步推进实验教学改革，促进优质教学资源整合与共享，规范和加强国家级实验教学示范中心（以下简称示范中心）建设与运行管理，特制定本办法。第二条示范中心是高等学校组织高水平实验教学、培养学生实践能力和创新精神的重要教学基地，是教育部依托相关高等学校建设的国家级实验教学示范平台。

第三条示范中心主要任务是坚持立德树人，聚焦国家人才战略和社会发展需求，紧扣高等学校人才培养目标，开展实验教学研究，创新实验室管理机制，探索引领实验教学改革方向，共享优质实验教学资源，以高水平实验教学支撑高质量人才培养工作。第四条示范中心实行“教学为主、开放共享、定期评估、动态调整”的运行机制，坚持育人为本，创新引领，科教一体，产教融合。3.一份文件一个核心：学生实践能力和创新精神的培养两个目标：实验教学水平和实验室管理水平的提高4.信息化视角的关系性反思1）技术与信息技术关系？2）技术、信息技术与教育（双一流）的关系？3）信息化与教育（学科、教学、科研、管理）的关系？4）教育信息化与实验教学的关系？5）教育信息化与实验室建设与管理的关系？6）两组关键词的关系：个性、精准、开放、共享、创新、协同、绿色/

移动、互联、数据、云化、池化、虚化、智化?一个问题：信息化何以能并如何助力高校实验室创新发展？一、背景与聚焦二、机遇与挑战三、融合与创新四、思考与展望Contents目录21世纪教育发展面临空前挑战国际化知识经济可持续发展信息化信息化是什么？1.一种革命和历程：是人类对物体和物体的运行进行数据化及其存储、传输、复用技术为特征的技术革命，极大扩展了人类的体力所及、智力所及和生存空间所及；从当前来看，信息化依然是一场没有完成的革命。信息技术及其应用依然充满活力，处于不断进化和发展的历程之中。2.一种关系和机制：信息化在人与人之间的政治、社会、文化、法律、意识形态等领域刻划上了新的记号，体现出信息的机制特征，使得信息化的存在已经“化”到个体的人和整体的人类的方方面面，反映了信息化的人与人关系的新特征，这是区别于传统工业社会和农业社会所不同的特性。

一、

信息时代信息化改变了什么？

（1）改变了生产资料-消费物品的形态。信息化的量化技术使得人类的生产品和消费品无不与数据相关，数据的过程就是新形态的形成过程。

（2）重构了生产-需求模式，也再造了组织制度。包括一个社区、一间工厂，一间学校，一个国家。

（3）颠覆了人类社交方式。这个过程推进了更深程度的全球化，也使得更深程度的个性化与碎片化的进程处于不可逆。中科院院士谭铁牛强调十个热点领域：下一代互联网

物联网网络安全

高性能计算云计算

大数据与海量信息智能处理生物特征识别

量子通信与量子计算移动互联网

人工智能1.新ICT：普惠计算引领走向人-机-物三元世界的范式变革普惠计算需要让计算进入广大民众生产生活的业务价值层面，首先是e-People，而不是e-Business、eScience和e-Government大数据越来越成为信息科技发展的一个轴心数据密集型研究成为继实验科学、理论分析和计算模拟之后的科研第四范式网络科技将成为21世纪的重要基础科学关键技术移动通信正在向“移动宽带”演化，移动互联网、物联网、云计算将成为未来发展的主题。智能技术将进入开花结果阶段得益于脑与认知科学的发展，人工智能技术重新兴兴起，类脑计算机、类人机器人、脑-机接口、人脑仿真技术发展迅速。人工智能技术在互联网环境下可以发挥更好的作用新经济：即互联网经济/分享经济。以数码知识、网络技术为基础，以创新为核心，由新科技所驱动、可持续发展的经济。互联网带来的最大变化就是“连接”。经济活动中要素间更紧密“连接”方式的变化，正在改变还将更大改变经济活动的格局，包括细微之处。工业4.0核心——CPS（Cyber-PhysicalSystem）3.新业态：不同领域已催生出各种新的业态模式暂时还没有动摇原已经紧密连接的企业内部流程，但是它打破了企业与“外界”的墙。在B2C领域的新“连接”：O2O、C2M、P2P、C2C在B2B领域的新“连接”：工业4.0、工业互联网、中国制造2025

工业4.0与互联网、连接相关的新元素：供应商协作和信息物理融合系统工业互联网的新元素：用户社区和在线MRO两者的共性都是要实现大规模定制而大规模定制的前题则是“智能”的分析与决策中国制造2025产品智能化：智能产品是把制造技术、专用技术、信息技术和智能技术集成在产品，使产品具有更高的性能、更丰富的功能，为用户提供更完善的解决方案。制造过程智能化：关键是信息集成，贯穿制造全生命周期价值链的端对端信息集成。企业内部现场信息与制造执行系统MES、企业资源管理系统ERP之间的纵向信息集成；企业与供应商、用户等企业之间的横向信息集成。经营模式智能化：即个性化定制，产品采用模块化，可通过差异化的定制参数，组合形成个性化产品。4.新用户：互联网赋予了用户更大的力量，对于组织治理而言面临更大的机遇与挑战平衡组织需求与员工发展诉求动态调整组织适应变化更敏锐感知经营状况更精确应对问题更快创新中央领导高度重视教育信息化习近平

国际教育信息化大会，2015年5月构建网络化、数字化、个性化、终身化的教育体系，建设“人人皆学、处处能学、时时可学”的学习型社会，培养大批创新人才，是人类共同面临的重大课题。

二、

国家需求“4.19”讲话一周年：吹响迈向网络强国的号角刘延东

第二次全国教育信息化工作电视电话会议，2015年11月《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》指出：高等教育信息化是促进高等教育改革创新和提高质量的有效途径，是教育信息化发展的创新前沿。进一步加强基础设施和信息资源建设，重点推进信息技术与高等教育的深度融合，促进教育内容、教学手段和方法现代化，创新人才培养、科研组织和社会服务模式，推动文化传承创新，促进高等教育质量全面提高。《教育信息化“十三五”规划》要求：“十三五”期间，全面提升教育质量、在更高层次上促进教育公平、加快推进教育现代化进程。教育部办公厅关于加强高校教学实验室安全工作的通知教高厅[2017]2号要不断提高教学实验室安全工作的信息化水平，建设全校统一的教学实验室安全管理信息化系统，及时登记、记录全流向、闭环化的危险源信息数据，实现安全信息汇总、分析、发布、监督、追踪等综合有效管理，基本实现教学实验室安全工作全生命周期信息化管理和信息共享，促进信息技术与安全工作的深度融合。教育部办公厅关于印发《2017年教育信息化工作要点》的通知教技厅[2017]2号二、核心目标五是深入推进信息技术与教育教学深度融合。针对不同信息化教学应用模式，试点组建若干区域、学校联盟。出版教育部第一批教育信息化试点优秀案例集，在基础教育领域培育形成30个区域和60个学校示范案例。七是管理信息化水平和教育治理能力显著提升。教育管理公共服务平台进一步完善，基础数据实现有序共享。印发《教育部教育数据管理暂行办法》。教育部关于举办第三届中国“互联网+”

大学生创新创业大赛的通知教高函[2017]4号四、参赛项目要求参赛项目要求能够将移动互联网、云计算、大数据、人工智能、物联网等新一代信息技术与经济社会各领域紧密结合，培育基于互联网新时代的新产品、新服务、新业态、新模式；发挥互联网在促进产业升级以及信息化和工业化深度融合中的作用，促进制造业、农业、能源、环保等产业转型升级；发挥互联网在社会服务中的作用，创新网络化服务模式，促进互联网与教育、医疗、交通、金融、消费生活等深度融合。参赛项目主要包括以下类型：

1.“互联网+”现代农业，包括农林牧渔等；

2.“互联网+”制造业，包括智能硬件、先进制造、工业自动化、生物医药、节能环保、新材料、军工等；

3.“互联网+”信息技术服务，包括工具软件、社交网络、媒体门户、企业服务等；

4.“互联网+”文化创意服务，包括广播影视、设计服务、文化艺术、旅游休闲、艺术品交易、广告会展、动漫娱乐、体育竞技等；

5.“互联网+”商务服务，包括电子商务、消费生活、金融、财经法务、房产家居、高效物流等；

6.“互联网+”公共服务，包括教育培训、医疗健康、交通、人力资源服务等；

7.“互联网+”公益创业，以社会价值为导向的非盈利性创业。2017年4月8日，教育部在天津大学召开新工科建设研讨会（“天大行动”）目标是：到2020年，探索形成新工科建设模式，主动适应新技术、新产业、新经济发展；到2030年，形成中国特色、世界一流工程教育体系，有力支撑国家创新发展；到2050年，形成领跑全球工程教育的中国模式，建成工程教育强国，成为世界工程创新中心和人才高地，为实现中华民族伟大复兴的中国梦奠定坚实基础。1.探索建立工科发展新范式。根据世界高等教育与历次产业革命互动的规律，面向未来技术和产业发展的新趋势和新要求，在总结技术范式、科学范式、工程范式经验的基础上，探索建立新工科范式。以应对变化、塑造未来为指引，以继承与创新、交叉与融合、协同与共享为主要途径，深入开展新工科研究与实践，推动思想创新、机制创新、模式创新，实现从学科导向转向以产业需求为导向，从专业分割转向跨界交叉融合，从适应服务转向支撑引领。2.以产业需求建专业，构建工科专业新结构。加强产业发展对工程科技人才需求的调研，做好增量优化、存量调整，主动谋划新兴工科专业建设，到2020年直接面向新经济的新兴工科专业比例达到50%以上。大力发展大数据、云计算、物联网应用、人工智能、虚拟现实、基因工程、核技术等新技术和智能制造、集成电路、空天海洋、生物医药、新材料等新产业相关的新兴工科专业和特色专业集群。更新改造传统学科专业，服务地矿、钢铁、石化、机械、轻工、纺织等产业转型升级、向价值链中高端发展。推动现有工科交叉复合、工科与其他学科交叉融合、应用理科向工科延伸，孕育形成新兴交叉学科专业。4.以学生志趣改革方法，创新工程教育方式与手段。落实以学生为中心的理念，加大学生选择空间，方便学生跨专业跨校学习，增强师生互动，改革教学方法和考核方式，形成以学习者为中心的工程教育模式。推进信息技术和教育教学深度融合，建设和推广应用在线开放课程，充分利用虚拟仿真等技术创新工程实践教学方式。完善新工科人才“创意-创新-创业”教育体系，广泛搭建创新创业实践平台，努力实现50%以上工科专业学生参加“大学生创新创业训练计划”、参与一项创新创业赛事活动，建设创业孵化基地和专业化创客空间，推动产学研用紧密结合和科技成果转化应用。教育部关于中央部门所属高校深化

教育教学改革的指导意见教高[2016]2号二、主要任务（三）调整优化学科专业结构制订高校学科专业建设发展规划，适应经济社会发展需要，结合办学定位、学科特色，加强内涵建设，合理布局学科专业。优化学科专业结构，积极设置“互联网+”“中国制造2025”等战略性新兴产业、经济社会发展和民生改善领域亟需相关专业，调减与学校办学定位不相符的专业，推动教育资源向服务国家、区域主导产业和特色产业的专业集群汇聚。对传统学科专业进行更新升级，用新理论、新知识、新技术更新教学内容，调整专业培养目标和建设重点，优化人才培养方案，推进专业综合改革，提高高校优势特色专业集中度。（四）完善协同育人机制推进人才培养与社会需求间的协同，与实务部门、科研院所、相关行业部门共同推进全流程协同育人，建立培养目标协同、教师队伍协同、资源共享协同、管理协同机制，加强高校教师与实务部门专家双向交流。建设与行业企业共建共享的协同育人实践基地，共同研究教学内容、教学方式，共同制定教学、学生管理、安全保障制度，共同推进开放共享，吸纳其他高校到基地进行实践教学。继续推进国家试点学院改革，运用协同育人等方式，不断创新试点学院人才培养机制，深化高等教育综合改革。加强综合实训中心建设，兼顾基础与前沿，统筹各类实验教学资源，构建功能集约、资源共享、开放充分、运作高效的专业类或跨专业类的实验教学平台。（五）着力推进信息技术与教育教学深度融合具有学科专业优势和现代教育技术优势的高校，要以受众面广量大的公共课、基础课和专业核心课为重点，致力于以学为本的课程体系重塑、课程内容改革，建设一批以大规模在线开放课程为代表、课程应用与教学服务相融通的优质在线开放课程。创新在线课程共享与应用模式，推动优质大规模在线开放课程共享、不同类型高校小规模定制在线课程应用、校内校际线上线下混合式教学，推进以学生为中心的教与学方式方法变革。高校要完善管理制度，将教师建设和应用在线课程合理计入教学工作量，将学生有组织学习在线课程纳入学分管理，对课程建设质量、课程运行效果进行监测评价。建设虚拟仿真实验教学中心，全面推进信息化实践教学平台建设，充分利用信息技术实现优质实验教学资源开放共享。父母和专家电子组合方案其它学校和全球组织课程内容教育社区和社区内容同事教师评价学员个性化数字化学习学员学员学员学员教师一刀切的传统教学模式模式变革人才培养模式亟待改革：以教为主以学为主三、

智慧校园MOOC：给高等教育带来巨大冲击“未来50年内，美国4500所大学将会消失一半”——美国《国家利益》杂志“50年后大概只剩下10所实体大学”——Udacity的创始人特隆——哈佛大学商学院教授克莱顿·M·克里斯坦森（2013）“从现在起的15年里，一半多美国大学将处于破产之中或破产边缘”新媒体联盟2015年地平线报告——高等教育版趋势短期1-2年混合式学习的广泛应用学习空间的重构持续关注量化学习开放教育资源激增中期3-4年推动文化变革和创新日益增进的跨校合作长期5年以上

20162017201820192020挑战艰难的挑战个性化学习复杂性思维教学棘手的挑战教育模式的竞争教学激励机制可解决的挑战正式和非正式学习的融合提升数字素养高等教育挑战-技术-趋势近期（1年以内）自带设备翻转课堂

中期（2-3年内）创客空间可穿戴技术

长期（4-5年）自适应技术物联网技术第一次工业革命第二次工业革命第三次工业革命时代名称蒸汽时代电气时代数字时代典型产物蒸汽机流水线3D打印作用领域轻工业部门重工业部门科学技术领域影响范围主要在英国几个资本主义国家全球化农业社会第一次工业革命第二次工业革命第三次工业革命个性化农耕教育班级授课式

规模化教育生态化、网络化、分散化、生命化的个性化教育——周洪宇，中国教育报，2014/05/02原始的

个别教育规模化与个性化信息化使规模化与个性化的和谐统一成为可能，这是信息技术支撑下第三次教育变革的核心特征人才需求变革新时期人才变革的显著趋势：从知识型、技能型人到创新型人才人才培养需求变革：第三次工业革命需要创新型人才国际科研信息化的发展态势2011年NSF发布《面向21世纪科学与工程网络基础设施框架》（CIF21）2011年英国发布《英国科研信息化基础设施战略愿景》研究报告2011年欧盟“地平线2020”战略计划，大数据关键技术和基础设施优先支持领域2012年NSF发布《先进的科研与工程网络基础设施》（ACI）2012年奥巴马政府正式提出了“大数据研究与开发倡议”2012~2014Advanced

Cyberinfrastructure

（ACI）

2011CyberinfrastructureFramework

for21stCentury

(CIF21)数据驱动型科学、新型计算基础设施、网络基础设施访问与连接以及社区研究网络创建并全面整合先进计算基础设施，程序和其他资源，包括科研基础设施再投资、CPS等等。新增NSF云基础设施、计算与数据使能的科研与工程等计划。新型科研范式数据及计算驱动共享

开放的研究环境全面融合基础设施云化

CI与科研活动融为一体2.国际科研信息化阶段与态势历史文化语言学心理学音乐学教育学美术学互联网+人文社科数字化平台环境粒子碰撞的海量数据计算（CCNU）信息化时代现代巨型组织的内部治理结构——更扁平化职能型组织：金字塔式的科层制流程扁平化的流程型组织建立扁平化的组织结构，压缩管理层级，扩大管理的幅度，改变职能导向下层次过多、效率较低的弊端。MIT是BPR(流程再造，BusinessProcessReengineering的简称)思想的发源地，是首个在实践中推动BPR的大学。3.现代巨型组织的内部治理结构——更扁平化面向学生/教师的业务架构视图——CCNU智慧校园建设的内涵、特征与战略定位物联网技术专家突出智慧校园的智能感知功能；教育技术学专家侧重智慧学习环境与智慧课堂等教育教学环境；信息化建设专家则强化智慧校园的信息化应用和服务。Minerva大学、UniversityNow,2U等一些新兴高等教育形态的横空出世，打破校园围墙，大学形态能够依据人的需求随时、随地而变。在UniversityNow的平台中，学校可以为学生提供每一门课程的个性化知识图谱；在Minerva大学，老师能够及时跟踪学生学习进程，及时反馈大大增强学生学习体验。以“数据整合与利用”为核心。在DT(DataTechnology，数据技术)时代，数据将更充分流动与透明，每一个个体的数据对于他人而言都是有价值的；从IT(InformationTechnology，信息技术)到DT，体现以学为中心，强调学习者的核心地位。以“云网端开放式与一体化推进”为基础。云”是指云计算、大数据；“网”是指互联网、物联网等网络的关联；“端”即指各类终端及其具体应用。以“业务创新与协同”为目标。智慧校园如同人脑的分工网络，业务分工协作所产生成果的质量、效率以指数级的方式获得提升。一、背景与聚焦二、机遇与挑战三、融合与创新四、思考与展望Contents目录1.新ICT技术及其应用云计算、大数据、物联网、移动互联网、智能化、社交网络等，对实验室的发展产生了深远影响。一、

新ICT技术与高校实验室发展创新云计算：云计算包括分布式处理、分布式数据库和云存储、虚拟化等技术，服务可分为IAAS层、PAAS层、SAAS层和DAAS层；云计算的运用汇聚为巨大的计算、存储能力，支撑更为科学的实验室建设方案和更为丰富的实验教学资源。1.充分利用现有基础设施组建实验室的私有云，提高计算能力，减少建设和使用成本。2.利用公有云服务提供商的基础设施或软件资源，免去维护、更新、升级之繁琐，使用更为便捷。3.在校级甚至校际层面、社会组建公有云、私有云和混合云，实现资源使用上的负载均衡，提升资源使用效益。

在实验室建设和管理方面：

在实验教学方面：1.优化实验教学环境，通过应用虚拟化和分布式存储，构建实验教学资源云平台。2.充分发挥云计算辅助教学的优势，深化实验教学改革，广泛应用探究型、协作型教学模式。移动互联网：实验室管理、实验教学突破时间与空间的限制。

利用APP进行大型仪器设备的预约、审批。实时观测大型仪器设备运行使用状态。口袋实验：利用手机、PAD等移动设备随时登陆实验教学管理平台、进行实验预习、开展虚拟仿真实验教学。物联网和智能化：实现实验室的智慧管理。

智能管理AEBC

F视频监控技术计算机软件技术ARM微处理技术IP核电源控制技术智能卡技术D物联网技术利用RFID的技术，解决仪器设备分散数据采集的瓶颈问题，有效提升仪器设备日常管理和清查效率，显著改善仪器设备全生命周期状态监控。物联网三项关键技术1、传感器技术：自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。2、RFID标签：RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。3、嵌入式系统技术：是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。视频监控电磁锁数据采集终端出门开关专用电源门禁控制电源控制基于物联网的实验室及大型仪器设备开放共享管理（CCNU）各级实验室管理人员可以远程、移动的查看、管理实验室的基础信息、数据、以及实验室业务情况，根据当前实验室的实时状态进行远程智能化管理。如设定温度传感器阈值，控制空调开关及温度调节，根据光线传感器调节窗帘开关和室内灯光等。社交网络：教师、学生、管理人员、技术人员的互动空间。1.利用社交平台和应用进行实验室管理和实验教学信息的实时推送。2.发挥师生主动参与意识，丰富实验教学资源，加强信息交互和资源共享，开展。3.构建网络泛在式实验教学环境，提升学生自主学习能力和协作创新意识。1）“互联网＋”思维“互联网＋工业”、“互联网＋农业”、“互联网＋金融”、“互联网＋商贸”、“互联网＋通信”、“互联网＋交通”、“互联网＋民生”、“互联网＋政务”、“互联网＋医疗”、“互联网＋教育”……(1)跨界融合：“互联网＋”是“互联网＋各个传统行业”，＋就是跨界和重塑融合。2.高校实验室“互联网＋”行动研究互联网经历了第一代“接入为王”（阿帕网，ARPANET）和第二代“内容为王”（万维网，Web与Web2.0）之后，迎来了“应用为王”的第三代互联网。第三代互联网是超越宽带和无线概念的互联网技术、应用、服务和商业模式的综合体系，以应用为基础和标记，更加强调软件互联网与具体应用的结合以及与用户的结合。第四代互联网——移动互联,广义上是指用户使用手机、上网本、笔记本等移动终端，通过无线网络获取移动通信网络服务和互联网服务；是智能移动终端与无线网络相结合的，密切联接人们线上线下生活、工作和娱乐出入口的新通道。它不仅改变了人类的生活习惯，还改变了人类的生产方式。目前各高校的“实验室信息化”中的信息化更多是起到实施工具和保障的作用，注重某一方面、某一个环节的信息化过程，缺乏更高层面上的关联和连接。是一种孤岛模式信息化规划思路与氛围信息化条件与环境实验人员信息化素养实验教学资源信息化实验室与仪器设备管理信息化实验教学管理信息化实验室信息化“互联网＋”：从实验室核心任务出发，是“＋”，即融合“互联网＋实验室”着眼的不是点、不是面，而是整个系统，是以信息化的技术手段、理念方法、运行模式推进实验室管理创新和实验教学改革的整体解决方案；是一个突破传统实验室资源时空、建构实验室资源和职能拓展性、开放性、动态性、可量化、关联性的生态系统。“互联网＋实验室”有三个方面内涵：实验室资源信息化创新，实验室相关信息全面互联与应用整合、实验室管理流程和实验教学模式信息化重构。(2)以人为本：互联网的力量之强大最根本地也来源于对人性的最大限度的尊重、对人的体验的敬畏、对人的创造性发挥的重视。组织现在则需要基于传感、数据去感知每个用户每个瞬间的位置、需求、行为，快速理解和响应每个人的需求和行为，甚至和每一个不同的人进行情感交流，产生共鸣。

UGC（UserGeneratedContent，用户原创内容）MOOCC2B（ConsumertoBusiness，即消费者到企业）(3)创新驱动：“互联网＋”的本质是“互联网＋2.0＋创新2.0”的融合创新模式。互联网＋

互联网很像带来第二次产业革命的电能。互联网更是一种能力，一种新的DNA，能够赋予新的力量和再生的能力。以互联网思维来求变、自我革命。互联网是我们这个时代最伟大的发明，正在推动人类文明迈上新的台阶。互联网不仅改变了信息传递的手段，还正在改变我们的消费模式和生产模式，也正在影响人类的思维和情感沟通，必将改变教育形态。教育现代化就是以现代信息社会为基础，以先进教育观念为指导，运用先进信息技术促进教育变革的过程。“互联网＋实验室”的生态特征在于消除了边界的人与人、人与物，物与物的连接。在这一生态体系当中，实验室资源利用率大大提高，实验室的管理者直接面向最基层的实际需求，实验室的使用者可以找到个性化的定制服务。另一方面，“互联网＋实验室”生态的构建不仅在于高校内部，高校、科研院所、行业企业，乃至社会在整个生态体系中都扮演不同的角色，在这一生态体系构建的过程中，一切信息不对称和中间环节统统被打破，许多传统、惯有、根深蒂固的思维模式、管理流程被重构。(4)连接一切：“互联网+”背后的本质就是连接一切，通过人与服务、人与设备、人与内容源等的连接，实现互联互动，虚拟与现实世界的边界已经模糊。借用“信息熵”的概念来说，“互联网+”生态中，实现连接的层级单位越小，熵就越低，商业活动、社会经济的耗费就越少，效率就越高，确定性就越强，有序程度就越高，生态体系也越有活力。

在万物互联的新生态中，个人才是社会经济活动的最小细胞，开放、灵活、“寓大于小”。“互联网＋”的核心是连接一切，“互联网＋实验室”意味着人与人、与设备、与服务的全面、多层次连接。孤立的管理信息系统、静态的数据只是实验室信息化的原始状态，只有开放的系统，互联的结构，流动的数据才能体现“互联网＋”连接一切的特点。案例：华中师范大学自2007年学校开展第一期数字化校园建设以来，各个管理信息系统虽然重视数据交换，避免信息孤岛，但不同的信息管理系统之间还是较为独立的存在。因此，在第二期数字化校园建设当中，开始探索信息系统的模块化与体系化，建立校级层面的整体业务框架和管理流程，将各部门的诸多信息系统以功能模块的形式嵌入顶层平台当中，形成业务融合、数据共享、连接一切的信息化管理体系。

从实验室管理的角度来看，原有的多个实验室管理信息系统充分融合，并与学工、教务、科研、后勤等的信息管理系统进行着无缝的数据交换，从而将职能部门、院系、师生、实验环境、仪器设备、教学资源等连接为一个有机整体，实现管理模式的升华。2）“互联网＋”实验室管理与服务新模式

(1)以B2C、C2C模式推进实验教学资源开放共享

发挥高校、科研院所的学术优势和企业的资金与技术优势，共同开发实验教学资源。建立对资源投入的实物资本、资金资本、知识资本等的评价与利益分享机制，建立B2C、C2C模式的实验教学资源运行平台，以市场化方式进行课程资源的管理、运营与服务。

案例：建立虚拟仿真实验教学资源的国家或区域层面的开放共享平台，完善利益分配机制，鼓励高校、科研院所、企业和个人发布（出售）具有自主知识产权的资源，打造虚拟仿真实验教学资源的淘宝和天猫（教育资源的供给侧改革）。(2)建立线上线下融合的管理模式（O2O）

O2O即OnlineToOffline，是指将线下的商务机会与互联网结合，让互联网成为线下交易的前台。对于实验室而言，混合式教学与混合式管理服务，是推进较快的趋势。案例：

对于实验室而言，O2O模式有利于打通线上线下实验资源，实现在线交易和支付，并将传统的线下业务流程进行线上管理，实现线上线下的一体化。

如实验室开放、大型仪器设备共享，通过信息管理系统以O2O模式对用户进行信息的定向推送，在限制符合财务核算，线上管理与线下服务相结合，并通过用户反馈信息和在线数据分析改进管理与服务方式。(3)基于C2B模式的实验室管理创新

马云认为，未来的世界由数据驱动。IT向DT的提升，使交易将是C2B（ConsumertoBusiness，即消费者到企业），而不是B2C模式，用户改变企业，而不是企业向用户出售。这一模式改变了原有生产者（企业和机构）和消费者的关系，是消费者贡献价值，消费者根据自己个性化需求定制产品和价格，或主动参与产品设计、生产和定价，生产企业进行定制化生产。案例：

C2B模式迁移到实验室管理上来，就是“以生为本，以师为先”。实验室建设从以实验室管理者为主体转向以科研人员、实验教师、学生为主体，通过畅通、透明的信息平台，实验室管理者与使用者建立直接、平等的连接，实验室建设和资源配置充分尊重基层用户意见，满足教学科研实际需求。在实验教学方面，深入了解学习者特征和喜好，提供符合学生个性化需求的实验教学内容。3.高校实验室大数据行动研究CCF大数据专家委员会发布《2017年大数据发展趋势预测报告》（2016年12月8日-中国大数据技术大会）：1.机器学习继续成智能分析的核心技术2.人工智能和脑科学相结合，成为大数据分析领域的热点3.大数据的安全和隐私持续令人担忧4.多学科融合与数据科学兴起5.大数据处理多样化模式并存融合，流计算成主流模式之一6.数据的语义化和知识化是数据价值的基础问题7.开源成大数据技术生态主流8.政府大数据发展迅速9.推动数据立法、重视个人数据隐私

10.可视化技术和工具提升大数据分析工具的易用性DT（DataTechnology）数据技术，与IT（InformationTechnology）相对应，人类已经从IT时代走向DT时代，IT时代是以自我控制、自我管理为主，而DT时代，是以服务大众、激发生产力为主的技术。Gartner的定义。“大数据”是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力来适应海量、高增长率和多样化的信息资产。大数据技术的战略意义不在于掌握庞大的数据信息，而在于对这些含有意义的数据进行专业化处理，在于提高对数据的“加工能力”，通过“加工”实现数据的“增值”。从技术上看，大数据与云计算的关系就像一枚硬币的正反面一样密不可分。教学精准化以大数据、云计算、人工智能等技术为支撑，在保障规模化教学的前提下，实现差异化教学、精准化教学学习个性化正式学习和非正式学习的界限日益模糊，在线学习、移动学习、智能导学等日益成为常态环境智能化更加智能化、更加有利于促进教与学绩效的智能化服务智慧化教育管理服务体系和运行机制更具智慧，使教育系统的运行效率、决策水平、服务能力大幅提高“探索发挥大数据对变革教育方式、促进教育公平、提升教育质量的支撑作用”。——2015年8月31日，国务院《促进大数据发展行动纲要》面向“规模化教育中的个性化学习”和“以数据驱动科学学习决策和管理服务变革”两大核心议题，推动大数据在实验教学与实验室管理服务中的深度应用，支撑学习大数据发展，促进教育变革。突破在于，大规模多源异构实验室数据的采集与建模；数字化学习资源的整合、推送与评价；数字化课堂绩效评估模型及方法；学生发展数字全模型；大规模在线教育适应性学习理论与系统研发。聚焦在于，围绕实验室主题数据和关联数据的采集与生产—存储、管理与处理—分析与挖掘—呈现与可视化，形成完备和可持续发展的实验室大数据中心建设体系。1)实验室大数据中心建设框架目标2)大数据的构成——从对象的角度学生基本信息生活信息学习信息学生活动信息就业信息……教师基本信息教学信息科研信息……管理者学科建设人事人才财务资产人才培养……

教室图书馆寝室办公楼食堂超市实验室微机室感知摄像机、声音采集器、一卡通感应器、智能手机、云盒、PC机（教师用机）、双板、starC平台一卡通感应器、标签感应器、智能手机、PC（学生用）、starC平台，数字图书馆一卡通感应器、智能手机、PC（学生用）、starC平台一卡通感应器、智能手机、PC（工作人员用）、各类管理信息系统一卡通感应器、智能手机一卡通感应器一卡通感应器、压力传感座椅、眼动仪…摄像机、声音采集器、一卡通感应器、PC机（学生用机）传输校园宽带网络+其他移动网络数据数据中心（云存储、云计算）签到消费分析设备使用分析学习互动log分析数据开放服务（视频资源开放服务、学习行为数据开放服务…）应用智慧教学管理食堂采购决策设备管理学习过程监控学习行为分析资源可视化学生层单元层回答层键击层学校层教师层教室层数据寓居于结构层次中教师教学行为数据及教学资源学生知识水平、学习能力及认知能力数据学生学习行为数据数据寓居于状态类别中数据寓居于技术应用中序号主要技术实验方式支撑平台资源类别共享特征1交互式多媒体交互式虚拟实验虚拟实验室视频、电子教材、课件、软件、实验平台、仿真系统、虚拟实验室、课程软件共享仪器共享2虚拟现实沉浸式实验虚拟现实实验室3增强现实3D虚拟实验虚拟实验室43D打印综合设计性实验虚拟实验室5遥现技术远程协同实验网络实验室视频、电子教材、课件、软件、实验平台、智能仪器、测试系统、课程远程控制6移动应用移动式虚拟实验移动实验室视频、电子教材、课件、软件、虚拟实验室、课程软件共享7平板电脑交互式移动实验虚拟实验室8虚拟世界网络协同实验网络实验室视频、课件、电子教材、教育类游戏软件、课程软件共享9游戏和游戏化个性化自主实验网络实验室华中师范大学大型设备开放共享物联网管理信息系统3)实验室数据生产与获取——过程型数据校级信息门户实验中心信息交互平台实验中心导航台实验中心大屏展示

基于WEB页面的实验室动态信息一级指标权重二级指标权重1实验教学40%1教学理念与改革思路102教学体系与教学内容103教学方法与教学手段104教学效果与教学成果102实验队伍20%5队伍建设106队伍状况103管理模式20%7管理体制58信息平台59运行机制104设备与环境20%10仪器设备1011维护运行512环境与安全5

特色项目（10分）实验教学中心在实验教学、实验队伍、管理模式、设备与环境等方面的改革与建设中做出的独特的、富有成效的、有积极示范推广意义的成果。国家级实验教学示范中心评审指标体系

实验室数据生产与获取——绩效型数据序号考核指标分值评分规则分值考核指标说明评分1建设项目实际完成情况10

2新增设备情况15

3实验项目开出情况15

4实验教学内容15

5实验教学改革成效15

6实验室建设后新增教学科研经费及成果10

7实验室建设水平、特色及创新点10

8实验室开放及对外服务10

总

分

华中师范大学本科教学实验室建设项目效益考评标准表（专家组参考使用）科研实验室功能提升和效益评估基本目标

一级指标（3个）权重

二级指标（9个）权重说明研究水平与贡献40%总体定位与研究方向5%方向明确、重点突出承担科研任务能力与效率15%973-863-国家自然科学基金-国家科技（攻关）-国防重大-国际合作-省部重大科技-重大横向等为序创新能力与成果水平20%以论文（国外-国内）-专著（外文-中文）-专利（外国-中国）等为序队伍建设与人才培养35%团队建设10%队伍（固定和流动科研、技术支持和管理人员）知识、学历、年龄等结构和学术气氛实验室主任与学术带头人10%杰出科学家人才培养15%培养合理数量的博士后、研究生和本科生及合作研究人才开放交流与运行管理25%科研平台15%国内外公共平台，仪器设备共享和使用率高学术交流5%课题开放，积极参加国内外研究计划、承办国际国内学术会议运行管理5%制度健全、科学有序、整洁安全华中师范大学大型精密仪器设备管理与使用综合效益考核表

序号考核项目考核内容权重满分评分标准奖励加分（不计入权重）分项得分小计加权得分1

使用效率人才培养培训培训项目人员数有效机时数

教学为主类：17%

科研为主类：8%10010分/人次超出100分部分每10分加1分，上限为7分

学生教师其它①获得独立操作资格

②在指导下能独立完成部分测试

3分/人次

进行教学演示实验

1分/30人次

教学实验(不含教学演示实验)项目数

1分/30人次

学生人数本科生：

研究生：其中新开实验项目数

10分/项

其中改进实验项目数

承担科研项目国家级

项；

其中本年度完成

项

教学为主类：8%科研为主类：17%10050分/项超出100分部分每20分加1分，上限为4分

省、部级

项；

其中本年度完成

项

40分/项

校级

项；

其中本年度完成

项10分/项

自选

项；

其中本年度完成

项

5分/项

开放服务校内服务：

项；

收入：

元

10%1005分/千元

校外服务：

项；

收入：

元

累计机时有效机时数；其中开放机时数：35%100

定额机时

测样数

校内：

个

校外：

个

本项考核工作数据须记入档案，为日常管理重要内容

2教学、科研成果获奖情况国家、国际奖

项14%10080分/项超出100分部分每30分加1分，上限为7分

省、部级奖

项60分/项

校级奖

项20分/项

发明专利教师

项60分/项

学生

项

发表论文核心刊物

篇5分/篇

三大检索

篇

3功能利用原有功能数个8%100×

≧100%100分；≧80%80分≧60%60分；

≧40%40分≧20%20分；

＜20%0分

原有功能利用数个本年度增加功能数个

每开发一项功能加1分，上限为2分

4日常管理规章制度8%100符合要求40分，基本符合要求25分，缺一项0分

档案建设符合要求60分，基本符合要求35分，缺一项0分

主数据来源复杂

在资产管理过程中仅设备验收录入信息时就需填报30余条数据，其中关键数据如分类号、设备名称、型号、规格、价格、使用方向、经费来源、使用人、发票号、所在部门、存放地点、设备来源等关键数据就有近20项。

4)实验室数据治理（1）实验室数据质量准确性---完备性---唯一性---更新及时性--数据格式及编码规范性40万以上大型仪器设备由于有开放共享的要求，较普通设备增加了机组负责人、是否开放、测试方式、技术指标、测试和研究领域、附件及功能、认证情况等30余项。数据采集准确性、完整性要求高尽管在实验室与设备资产管理信息系统建设时，严格遵守相关数据标准，并包含部分数据纠错和校验功能，但随着数据量的不断增大，数据的完整性、准确性、交互性也积累了越来越多的问题。

如，仪器设备验收时，设备资产分类号由各学院设备秘书从下拉菜单中选择或自行填写，实验室与设备管理处相关岗位责任人进行审核，但部分设备名称对应分类号较为模糊，或者管理人员的疏忽，都会造成该数据的不准确。

又如，大型设备需要对外开放共享，提高使用效益，需要额外录入技术指标、测试和研究领域、附件及功能、认证情况、开放及时安排、测试方式、共享特色、机组责任人等30余项数据，任何一项数据的缺失都会影响大型设备数据的完整性，不利于大型设备开放共享。数据结构与层次具有动态属性在设备的全生命周期管理过程中，设备管理相关数据不断变化，如增减值、变更地点、变更保管人和使用人、调拨等，使得设备信息的数据层次和元数据结构更加复杂化。关联数据多元与异构设备资产管理信息系统与教学、科研、人事、后勤等管理信息系统产生数据交换，部分数据直接受这些信息系统数据变化的影响。

关联数据对设备资产信息造成不良影响的情况：关联业务系统数据错误、损坏或管理员未按规则擅自删除、更改、新建数据；中心数据库数据同步不及时。学生信息学工处、研究生院单位及职工信息人事处一卡通信息信息办房屋信息后勤保障部1.数据生产部门根据数据信息表核对属于本部门生产的数据来源是否正确。2.数据使用部门和本部门业务系统开发方根据业务需求完成本部门数据使用申报，如果数据信息表中不包含其需求字段，需要额外提出申请并给出其建议的数据生产部门。（2）实验室数据清洗与处理实施流程3.数据生产部门和本部门业务系统开发方确认数据标准中本部门提供的数据在现有系统中是否包含，如果没有包含则需提供改进计划；4.数据生产部门和业务系统开发方对第三步确认包含的数据完成系统现有模型与数据标准模型的对照关系及其视图；5.由信息化办公室根据其提供的对照关系和视图通过数据交换平台完成数据进入学校中心数据库的工作。基础规范标准规范基础标准术语参考模型元数据技术标准数据治理标准数据质量标准产品和平台标准商务智能工具可视化工具数据处理平台安全标准通用安全标准隐私安全标准应用和服务标准开放数据集数据服务平台政策法规数据开放共享数据隐私保护数据安全管理（3）实验室数据中心治理体系5）应用：实验室过程型数据的价值分析（1）能够及时调整设备的使用频率，如果发现某个设备在某段时间使用频率过高，可以提前对设备进行养护和维护，防止设备“过度疲劳”，减少设备的损坏概率。（2）根据设备的使用周期、使用频率以及在使用过程中使用人评估实验结果精度等数据，可以评估出设备耐用性和精密度，为今后购买仪器设备提供可靠的、有价值的参考数据。（3）根据设备在维护和维修过程中产生的数据，可以分析出设备的易损零件或者设备在设计过程中存在的问题，及时反馈给厂商，进一步改善设备.也根据自己独特的需求，依据设备使用过程的数据，让厂家“量身”打造特种设备,形成供需要求的良好循环。（4）对某个设备管理者所负责设备的数据进行分析，可以评估该设备管理者的负责程度和管理水平。而不是仅仅通过设备的损坏频率，就认为设备管理者不负责，造成业绩考核的不科学、不公平。（5）通过对实验室安全运行全生命周期数据汇总和分析，能够加强教学实验室安全工作制度监管、预警预报与紧急处置，以利于真正实现实验室安全闭环管理。(6)不同层级的决策者可以对设备全周期管理的大数据进行数据分析和挖掘，开展自上而下或者自下而上的管理优化，促使管理体制变革，优化和完善设备及人员的管理制度。应用：实验室绩效型数据的价值分析教学科研上的应用价值在大数据时代，仪器设备使用数据真实的反映了设备的全生命周期情况，通过对这些数据进行分析，能够为学校的教学和科研等工作上提供参考。（1）对设备使用者的层次进行分析，使用者是本科生、硕士研究生,还是博士研究生；对使用方向进行分析，使用方向是倾向于本科教学，还是学术研究；对设备的使用频率以及易损情况等数据进行分析。综合以上，就能够为完善高校的教学计划、实验设计以及实验室开放等方面提供决策依据。

（2）根据设备使用的时间段等数据进行分析，可以为后勤部门提供用电、用水等能耗情况分析提供参考，保障正常的教学、科研工作的开展。同时，也可以为学校的保卫部门做好师生员工人身安全以及消防安全等工作提供大量珍贵材料。甚至,围绕着某种设备的使用情况，可以分析该技术在该行业科研工作中的应用，对该行业科研前沿、技术转化等方面进行预判，提高科研工作的精准度。（3）根据仪器设备使用绩效、实验室建设经费与运行经费投入产出绩效、实验室与设备相关的人财物的关联分析，可以评估学校教学科研实验室的整体绩效和比较绩效（纵向、横向、外部），从而为学校实验室资源配置和有效利用的决策提供精准依据。学科建设上的应用价值在大数据时代下，所有的设备连入互联网，所有的设备全生命周期管理数据传入学校的数据存储中心。在学校决策者进行学科建设论证中，可以提供详细的设备数据，如设备的使用时间、使用频率、使用者层次、设备的数量和质量、维修、保养频率等进行参考，使决策者能在低风险下做出正确的决策，真正实现基于数据进行决策，使有限的资金更好的投入到学科基地建设中去，促进高校学科建设。系统自动抽取各院级平台设备使用数据（含使用机时、取得成果等），进行效益评价效益统计根据自动收集真实信息，生成各种所需图表，使繁复的文字信息变的更为直观图表展示汇总绩效考核信息与结果；生成仪器使用情况表，为管理机构创新与添置新设备提供依据;项目成果与仪器的使用同步关联实时追踪记录设备基本信息和预约使用情况，统计机时、有效机时、数据信息自动采集机时统计应用：大型仪器设备效益分析（CCNU）大数据给教育行业带来重大影响杨宗凯教育大数据应用技术国家工程实验室主任，华中师范大学校长，4月18日，《光明日报》基于大数据的精确学情诊断、个性化学习分析和智能决策支持，提升了教育品质，对促进教育公平、提高教育质量、优化教育治理都具有重要作用，已成为实现教育现代化必不可少的重要支撑。教育大数据的主要作用突出体现在：

第一，有利于促进个性化学习。基于大数据可以精细刻画学生特点、洞察学生学习需求、引导学生学习过程、诊断学生学习结果。通过对学习者学习背景和过程相关的各种数据测量、收集和分析，从海量学生相关数据中归纳分析各自的学习风格和学习行为，进而提供个性化学习支持。例如美国亚利桑那州立大学运用Knewton在线教育服务系统。

第二，有利于实现差异化教学。大数据可以在保障教育规模的情况下实现差异化，一方面可以因材施教，教师可以根据学生的不同需求推荐合适的学习资源，另一方面可以达成更大的教育规模。比如，MOOC（慕课）平台可依托大数据构建学习者体验模型对其线上课程进行评估，进行线上课程的再设计、改变课程学习顺序、优化教学策略，为每一个学习者提供不同的教学服务，从而实现规模化下的多样化、个性化教学。

第三，有利于实施精细化管理。传统教育环境下，教育管理部门或决策制定者依据的数据是受限的，一般是静态的、局部的、零散的、滞后的数据，或是逐级申报、过滤加工后的数据。大数据根据社会各方面的综合数据来源，可实现实时精确观察和分析，对于推进教育管理从经验型、粗放型、封闭型向精细化、智能化、可视化转变具有重要意义。以学校课程设计为例，比如，美国加州马鞍山学院所开发的SHERPA（高等教育个性化服务建议助理系统。

第四，有利于提供智能化服务。大数据可以采集分析管理者、家长、教师、学生的各方面行为记录，全面提升服务质量，形成用数据说话、用数据决策、用数据管理，利用数据开展精准服务的驱动力。如美国教育科学院推出的“高校导航（collegenavigator）”项目。1.美国高等教育信息化协会（EDUCAUSE）发布十大IT议题(2017)二、

新兴教育技术与高校实验室发展创新2.新媒体联盟-中国版地平线报告（2017）发布教育教学，包括实验教学与管理中重要应用的关键教育信息技术消费者技术学习技术可视化技术3D视频（3DVideo）无人机（Drones）电子出版（ElectronicPublishing）量化自我（QuantifiedSelf）网真技术（Telepresence）可穿戴技术（WearableTechnology）学习分析及适应性学习（LearningAnalytics&AdaptiveLearning）奖章/微学分（Badges/Microcredit）学习分析（LearningAnalytics）移动学习（MobileLearning）大规模开放网络课程（MOOC）网络学习（OnlineLearning）开放许可（OpenLicensing）虚拟和远程实验室（VirtualandRemoteLaboratories）3D打印（3DPrinting/RapidPrototyping）增强现实（AugmentedReality）信息可视化（InformationVisualization）虚拟现实技术（VirtualReality）可视化数据分析（VisualDataAnalysis）立体显示和全息显示（Volumetric&HolographicDisplays）使能技术情感计算（AffectiveComputing）电震动（Electrovibration）柔性显示（FlexibleDisplays）机器学习（MachineLearning）Mesh网络（MeshNetworks）移动宽带（MobileBroadband）自然用户界面（NaturalUserInterfaces）近场通信（NearFieldCommunication）下一代电池（Next-GenerationBatteries）开放硬件（OpenHardware）机器人（Robotics)语音翻译(Speech-to-SpeechTranslation）虚拟助手（VirtualAssistants）无线电源（WirelessPower）数字化策略互联网技术自带设备办公（BYOD）翻转课堂（FlippedClassroom）位置智能（LocationIntelligence）创客空间（Makerspaces）保存和保持技术（Preservation&ConservationTechnologies）区块链技术（BlockchainTechnologies）云计算（CloudComputing）网络化对象（NetworkedObjects）语义网与关联数据（SemanticWebandLinkedData）聚合工具（SyndicationTools）社交媒体技术众包（Crowdsourcing）网络身份（OnlineIdentity）社交网络（SocialNetworks）消费者技术（ConsumerTechnologies）3D视频（3DVideo）无人机（Drones）电子出版（ElectronicPublishing）量化自我（QuantifiedSelf）网真技术（Telepresence）可穿戴技术（WearableTechnology）无人机尽管仍最常用于军事领域，其执行的任务种类已大大扩展，包括维持治安和社区监控与安全、电影制作以及农业和农作物勘查。在过去的一个世纪里，无人机技术的进步已使得用户可以从广阔的角度看到航拍的物体与风景以及检测环境条件的变化。同时，生物和化学传感器、电磁频谱传感器和红外摄像机的配备又使得详细观察这些物体与风景成为可能。量化自我量化自我描述了消费者可以通过使用技术密切地追踪与他们日常活动相关的数据这一现象。具有自动数据收集功能的手表、手环和项链等可穿戴设备的出现，可以帮助人们管理自身的健康状况、睡眠周期和饮食习惯。移动应用在这方面也发挥着核心作用，消费者可通过其易于阅读的用户面板，查看并分析个人指标。随着越来越多的人们依靠移动设备监测自身的日常活动，个人数据在日常生活中的比重日益增加。可穿戴技术可穿戴技术是指能够被用户以配饰的形式（如珠宝首饰、眼镜甚至于鞋子或夹克之类的真实服饰）佩戴的基于计算机的设备。可穿戴技术的优势在于其可以很方便地与那些对睡眠、活动、位置及社交媒体互动具有追踪功能的工具相融合，或者说其可以实现虚拟实境。一些新型设备甚至可以与用户的日常生活和活动无缝融合。其中最有名的当属“谷歌眼镜(GoogleGlasses)”。另一类可穿戴技术的迅猛增长则得益于人们对“量化自我”的热衷。以Jawbone、Nike和Fitbit手环为例当今，可穿戴产品不仅追踪用户去了哪里、做了什么事情以及做这些事情花了多长时间，而且记录他们有哪些愿望以及何时能实现这些愿望。社交媒体技术（SocialMediaTechnologies）众包（Crowdsourcing）网络身份（OnlineIdentity）社交网络（SocialNetworks）众包众包是指一套用以激励一群人贡献想法、提供信息或分享内容的方法；若非众包，这些想法、信息或内容仍旧不为人所知。这方面最著名的案例之一便是维基百科（Wikipedia。在学术界，众包是研究人员常用的一种方式。研究机构发现，对于许多工作而言，业余学者、或者甚至只是那些其生活与所记录的事件、对象、图片或其它研究重点同步的人们，在围绕某一主题提供深层细节或是对为数众多的材料进行记录时，效率极高。社交网络如今的网络用户是多产的内容创造者，他们向基于云的社交网络，如Facebook、Pinterest、Twitter、YouTube、Flickr等，上传数以十亿计的照片、音频和视频。对教育机构来说，社交媒体使学生、未来的学生、教育者与教学机构之间的双向对话比在其他媒体上更为随意自然。新型工具，如脸书的搜索引擎，运用众所周知的社交图谱概念对交互关系进行挖掘。网络身份网络身份指的是，在数字领域进行互动的一切事物，都拥有或都会获得一组固有且可变的数据或属性，用于其在网络上作为一个人或一个实体的唯一标识。与隐私和认证问题相关，数字身份包含了各种各样的存在于本体论分类系统的上下文标识符和技术标识符。数字化策略（DigitalStrategies）自带设备办公（BYOD）翻转课堂（FlippedClassroom）位置智能（LocationIntelligence）创客空间（Makerspaces）保存和保持技术（Preservation&ConservationTechnologies）

自带设备办公自带设备办公（BYOD），也称为自带技术（BYOT），指人们将自己的笔记本电脑、平板电脑、智能电话或其他移动设备带到学习或工作场所。自从实行BYOD政策以来，英特尔公司报告的年度生产力增长了多达500万小时，这一数据也使得许多其他公司开始考虑BYOD。在学校，许多学生将自己的设备带入教室，并接入学校的网络。BYOD政策确实能够减少总体技术支出，而其吸引力的提升则更是因为其反映了当代社会的生活方式和生产方式。尽管学校方面将IT安全问题、技术差距问题和平台中立性视为采用这项技术的挑战，越来越多的实践模型正在为BYOD步入主流铺平道路。翻转课堂翻转课堂是指一种对课内课外时间如何运用进行重新安排、从而把学习主动权从教师转移到学生的学习模式。在翻转课堂模式下，宝贵的课堂时间被用于更高水平的认知和更具主动性的项目型学习；在课堂上，学生一起合作解决本地或全球面临的挑战，或是其它现实世界的应用，从而对主题产生更为深刻的认识。老师不再利用课堂时间传递信息，而是由各个学生在课余时间借助观看视频讲座、收听播客、细读增强型电子书的内容或者与网络社区同伴进行互助等形式获取信息。学生可在需要的时候访问各种网络工具和资源，教师则可投入更多时间与每个学生进行互动。课后，学生自行管理学习内容、把握学习进度和风格、决定展示其学习成果的方式；教师则采用指导和协作方式，满足学生的学习需求及个性化学习过程。创客空间高等院校正在对自身进行重新定位——在这个日新月异的世界中培养真正有应用价值的技能。从这个意义上来讲，创造力、设计以及工程可以借助诸如3D打印机、机器人等工具在教育中得以体现。3D建模应用可以为更多的学习者所使用。“创客空间”的概念提供了答案——为学生提供工具和学习体验，以帮助他们将想法付诸实践。创客空间的驱动力源于创客运动，由艺术家、技术爱好者、工程师、制作者以及对创造充满激情的人们发起。互联网技术（InternetTechnologies）区块链技术（BlockchainTechnologies）云计算（CloudComputing）网络化对象（NetworkedObjects）语义网与关联数据（SemanticWebandLinkedData）聚合工具（SyndicationTools）区块链技术区块链技术是一种分布式数据库，可对持续增长的交易记录进行固化，防止对其进行篡改和修订。其由数据结构区块构成，专门保存区块链初始执行时的数据以及一些近期运行时的数据及程序。每个区块均保留单个的交易记录以及任一区块链的可执行结果。每个区块包含一个时间戳以及与前一个区块相关的信息。区块链通常被认为是比特币的主要技术创新点，用作所有比特币交易的公开帐目。因此，其又被称为“无需许可”交易，其初始设计受到密码货币和分布式数据库的启发而创制。语义网和关联数据语义感知应用程序使用元数据来推断互联网信息的意思或语义，从而建立联系并提供答案，使得原本难以理解或完全无法辨识的信息得以被理解。在图书馆领域，利用