物聯(lián)網(wǎng)對工程教育專業(yè)認(rèn)證的影響分析

摘 要 作為現(xiàn)代信息技術(shù)重要組成部分的物聯(lián)網(wǎng)，以信息的方式把人、物、事（件）聯(lián)系在一起，其形成了一種“巨復(fù)雜自適應(yīng)智能系統(tǒng)”?！靶畔?fù)雜全息人”假設(shè)是知識經(jīng)濟、信息時代、虛擬世界、智慧地球和網(wǎng)絡(luò)社會的必然產(chǎn)物。工程教育的主體是人，對于量子化的“信息復(fù)雜全息人”而言，教育和學(xué)習(xí)的本質(zhì)是各種信息傳遞、交換、存儲、整合和涌現(xiàn)。工程教育專業(yè)認(rèn)證實質(zhì)上是以專業(yè)目標(biāo)為導(dǎo)向，以學(xué)生的能力建構(gòu)為核心，考查支撐資源和實施過程能否實現(xiàn)國際實質(zhì)等效性，其過程就是做“事”。物聯(lián)網(wǎng)對工程教育的教學(xué)模式、學(xué)習(xí)方式、師資隊伍等都有革命性的影響。

關(guān)鍵詞 工程教育 物聯(lián)網(wǎng) 學(xué)輔 專業(yè)認(rèn)證

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

當(dāng)今社會科技發(fā)展日新月異，所謂的生物人、經(jīng)濟人、理性人、文化人、社會人、復(fù)雜人、自我實現(xiàn)人等整體性的人性假設(shè)已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)今的知識經(jīng)濟、信息時代、虛擬世界、智慧地球和網(wǎng)絡(luò)社會的需要了。本文在“信息復(fù)雜全息人”假設(shè)的基礎(chǔ)上，依據(jù)復(fù)雜系統(tǒng)理論、事理理論和現(xiàn)代信息技術(shù)，來思考工程管理專業(yè)教育的問題。從“智慧地球” 、“感知中國”到“智慧城市” 和“智慧人生”，物聯(lián)網(wǎng)“Internet of Things”（IoT）的飛速發(fā)展使得信息技術(shù)進(jìn)一步成為經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要支撐。現(xiàn)代教育尤其是現(xiàn)代高等教育也已經(jīng)成為人類永續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而工程教育專業(yè)認(rèn)證則是經(jīng)濟全球一體化進(jìn)程中的體現(xiàn)人才培養(yǎng)國際實質(zhì)等效性重要標(biāo)桿。物聯(lián)網(wǎng)正改變著人們的工作、生活、學(xué)習(xí)的觀念及方式方法，同樣對工程教育專業(yè)認(rèn)證也帶來深刻的影響，本文主要討論其對工程教育專業(yè)認(rèn)證中的教學(xué)模式、學(xué)習(xí)方式、師資隊伍等的影響。

1 工程教育的特征及專業(yè)認(rèn)證的分析

1.1 教育的概念

1997年國際教育標(biāo)準(zhǔn)分類法（ISCED）給出：教育是滿足受教育者學(xué)習(xí)需要的各種有意識的、有組織的、持續(xù)的、學(xué)習(xí)、交流、系統(tǒng)的信息傳遞活動，包括一些國家中所謂的文化活動或培訓(xùn)。信息傳遞是指受教育者的品德養(yǎng)成、知識豐富、技能熟練等都是通過信息交流而進(jìn)行的。建構(gòu)學(xué)生各種知識、能力和技能相關(guān)的信息，可區(qū)分為“硬信息”、“軟信息”和“巧信息”3種。所謂硬信息也可稱之為“一次信息”或“原始信息”，其是指受教育者在外界環(huán)境中直接感受的、身臨其境的各種客觀實在的信息，如看到的山川河流、花草樹木，看演出、聽音樂會等由人的感官直接接收的信息。所謂軟信息也可稱之為“二次信息”，其是指受教育者間接獲得的外界客觀實體的信息，如看書，聽老師講解，觀看歷史文物等。所謂巧信息也可稱之為“控制信息”或“關(guān)鍵信息”，是指能控制其他信息的信息，如密碼或指令，其能起到“四兩撥千斤”的作用。在人一生的學(xué)習(xí)過程中，大量接觸到的是“軟信息”或“二次信息”，吸取、轉(zhuǎn)化、融合“二次信息”可以提高掌握知識或能力的效率。

1.2 “信息復(fù)雜全息人”假設(shè)

教育是由人參與的實踐活動，人的本質(zhì)是什么？人的意識是如何產(chǎn)生的？這至今仍是一個困難的問題。筆者曾提出：必須把“人”看作是一個由數(shù)十萬億個子系統(tǒng)、小系統(tǒng)、大系統(tǒng)組成的具有耗散結(jié)構(gòu)性、信息性、全息性、量子化、具有自主意識和自適應(yīng)性的開放復(fù)雜巨系統(tǒng)——一個巨復(fù)雜自適應(yīng)智能系統(tǒng)（Giant Complex Adaptive Intelligent System，簡寫：GCAIS，簡稱：格賽思），簡稱“信息復(fù)雜全息人”。①筆者曾設(shè)想人的意識是產(chǎn)生于腦神經(jīng)物質(zhì)的量子行為和類似于科克（Koch）曲線的組織結(jié)構(gòu)形變，即：對大腦而言，在有限的腦細(xì)胞（細(xì)胞核、染色體、細(xì)胞質(zhì)、分子、亞分子等）系統(tǒng)中可以產(chǎn)生無限的“科克曲線”或“科克突出”——這些“科克突出”這是腦神經(jīng)細(xì)胞微小變形——因外界刺激引起的或因與其他神經(jīng)元的相互作用而產(chǎn)生的，每一“科克突出”就對應(yīng)于一定的知識、信息、意識等，而一系列“科克突出”就相當(dāng)于“意識流”。量子力學(xué)的波粒二象性，實際上，應(yīng)該是“波粒三象性”——波動性、粒子性和信息性。對于大腦物質(zhì)，其量子行為則是“四象性”的，即波動性、粒子性、信息性和意識性，稱之為“波動粒子信息意識四象性”，簡稱：“波粒信意四象性”。這種“波粒信意四象性”應(yīng)是在腦組織的微觀和渺觀范圍內(nèi)操作的。記憶力是腦思維細(xì)胞“科克突出”的“科克突出分形”。②因此，物質(zhì)和精神統(tǒng)一于“波粒信意四象性”，所有人類都包含類似的大腦物質(zhì)，也就會產(chǎn)生類似的意識和思維，這是人類之間可以進(jìn)行溝通的基礎(chǔ)。以此類推，一切具有大腦物質(zhì)的動物都應(yīng)有它們相應(yīng)的意識。

1.3 工程的概念

中國語義的“工程”是一個寬泛的概念，如“化學(xué)工程”、“土木工程”、“人文社會工程”、“希望工程”、“陽光工程”、“文化走出去工程”等等，其實質(zhì)是人類社會的有目的的系統(tǒng)的實踐活動，工程涉及到人、財、物、事、信息等要素，而對于不同的學(xué)科再分別給出各自的工程內(nèi)涵和外延。工程是這些物或事的函數(shù)，用公式表示為：

GC = F（物，事，人，財，信息，時間，空間）= F（W，S，R，C，XX，S，K）

式中，GC表示工程；F表示函數(shù)關(guān)系式；W表示物（物質(zhì)、能量）；S表示事（件）；R表示人；C表示財力；XX表示信息；S表示時間；K表示空間。③

從工程要素所涉及的范圍劃分，其也可以分為5個層次，即渺觀工程、微觀工程、宏觀工程、宇觀工程和脹觀工程。

1.4 工程教育是一個GCAIS

由于工程和教育內(nèi)涵的復(fù)雜性，它們的整合不管是教育工程還是工程教育都應(yīng)是涉及到人或者由人參與的實踐活動，包括受教育者、教育者和管理服務(wù)者的人是工程教育的主體，因此屬于高等教育體系子系統(tǒng)的工程教育也是一個“巨復(fù)雜自適應(yīng)智能系統(tǒng)”（GCAIS），其必然具有復(fù)雜巨系統(tǒng)的諸多基本特征，如整體的開放性、規(guī)模的巨型性、組分的異質(zhì)性、結(jié)構(gòu)的層次性、關(guān)系的非線性、行為的動態(tài)性、內(nèi)外的不確定性、整體的涌現(xiàn)性、④信息性、自適應(yīng)性和智能性，等等。

從總體上看，工程教育的功能除具有人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、社會服務(wù)、文化傳承4項基本功能之外，還應(yīng)有塑造真誠心靈、維護(hù)社會和諧、創(chuàng)造優(yōu)美人生、加強國際合作等職能。⑤

1.5 工程教育專業(yè)認(rèn)證的指標(biāo)體系

2005年啟動的工程教育專業(yè)認(rèn)證，導(dǎo)入了《華盛頓協(xié)議》認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的基本原則——“能力導(dǎo)向”（outcome-based）。美國ABET推出的EC2000認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生工程教育的產(chǎn)出即學(xué)生應(yīng)具備的能力和素質(zhì)，強調(diào)認(rèn)證工程專業(yè)所培養(yǎng)的畢業(yè)生必須具備數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程學(xué)知識的應(yīng)用能力，具備實驗方案設(shè)計和數(shù)據(jù)分析的能力等的11種能力。⑥我國發(fā)布的《工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)（試行）》規(guī)定了10種能力，如具有人文素質(zhì)、社會責(zé)任感和職業(yè)道德；具有文獻(xiàn)與資料獲取能力；懂得專業(yè)相關(guān)法律法規(guī)；認(rèn)識工程對客觀世界和社會的影響；終身學(xué)習(xí)能力和國際視野、交流、競爭與合作能力。⑦高爐教授認(rèn)為：堅持能力為重，強化能力培養(yǎng)，著力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實踐能力、創(chuàng)新能力，教育學(xué)生學(xué)會知識技能，學(xué)會動手動腦，學(xué)會生存生活，學(xué)會做事做人，提高學(xué)生的信息化學(xué)習(xí)與生存能力。其將培養(yǎng)學(xué)生能力分解為3個核心部分，即一是專業(yè)教育；二是理論教學(xué)、實踐教學(xué)、自主研學(xué)；三是引導(dǎo)學(xué)生個性發(fā)展。而專業(yè)教育知識體系、學(xué)生發(fā)展體系和質(zhì)量監(jiān)控與管理體系都是圍繞3個核心部分去綜合展開的。⑧

我國《工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)（試行）》的指標(biāo)體系是模仿了美國ABET的EC2000標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)而設(shè)計的，其包括7個一級指標(biāo)，即專業(yè)目標(biāo)、課程體系、師資隊伍、支持條件、學(xué)生發(fā)展、管理制度和質(zhì)量評價。陳道蓄教授在《工程教育專業(yè)認(rèn)證如何結(jié)合認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)做好自評工作》報告中指出：工程教育專業(yè)認(rèn)證是如下4方面的評價，一是目標(biāo)導(dǎo)向的評價；二是合格性評價；三是同際實質(zhì)等效；四是認(rèn)證規(guī)范化。

師資隊伍指標(biāo)中的教師崗位結(jié)構(gòu)如教學(xué)人員、科研人員、管理人員、實驗室技術(shù)人員，其他等，這并不是依照學(xué)生能力的建構(gòu)進(jìn)行設(shè)計的，其而是作為一個教學(xué)實體的學(xué)校人員的結(jié)構(gòu)。如果科研人員也從事教學(xué)工作，則應(yīng)計算為教學(xué)或兼職教學(xué)人員；若科研人員不承擔(dān)教學(xué)任務(wù)，則其不應(yīng)計入影響學(xué)生能力的師資隊伍之中。按照“教書育人、環(huán)境育人、實踐育人、文化育人、科研育人”的思路，教師承擔(dān)的科研工作量應(yīng)有適當(dāng)?shù)谋壤?，反之亦然?/p>

2 物聯(lián)網(wǎng)的定義和本質(zhì)

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）主要是通過信息實現(xiàn)物品到物品（Thing to Thing，T2T）、人到物品（Human to Thing，H2T）、人到人（Human to Human，H2H）人到事（Human to Shi，H2S）、物到事（Thing to Shi，T2S）、事到事（Shi to Shi， S2S）之間的互連或者綜合集成的聯(lián)系。

物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)本質(zhì)是依據(jù)互聯(lián)網(wǎng)的識別、交互和自組織，并能對人、事、物進(jìn)行智能化的溝通與控制的工具。物聯(lián)網(wǎng)的哲學(xué)本質(zhì)可認(rèn)為是實體的虛擬化、數(shù)字化、信息化，通過信息溝通現(xiàn)實世界與虛擬世界，形成具有自組織能力的自主網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的實體虛化模糊了物、動物、人、機器人、事（件）等概念，模糊了物質(zhì)精神兩元論的界線。

3 物聯(lián)網(wǎng)對工程教育的影響

物聯(lián)網(wǎng)除具有“物質(zhì)世界數(shù)字（虛擬）化”、“人、物、事（件）互聯(lián)化”、“教育資源信息化”、“數(shù)據(jù)處理智能化”的功能之外，⑨還有如下幾方面的功能：第五，教育體系輔導(dǎo)化，學(xué)校弱化為輔導(dǎo)機構(gòu)，從而學(xué)校主動的教育體系隨著受教育者主體作用的提升而弱化為輔導(dǎo)體系。第六，個體成長發(fā)展“學(xué)輔”化，受教育者成了真正的學(xué)習(xí)主體，教育演化為學(xué)習(xí)者個體的學(xué)習(xí)成長，可稱其為“學(xué)輔”，這是物聯(lián)網(wǎng)對教育的最根本的沖擊。第七，教學(xué)空間微型化，地球村和遠(yuǎn)程教育使得教學(xué)空間變小了，身在國內(nèi)也能學(xué)到境外高校的公開教學(xué)課件或視頻。第八，教學(xué)時間自主化，由于學(xué)習(xí)者真正成為了吸收信息的主人，其未必在限定的時間去聽課，可以自由地利用其他時間如吃飯間隙或晚上去學(xué)習(xí)所需要的知識；同時學(xué)習(xí)可以在“泛在教育”的時空里進(jìn)行。

3.1 對教學(xué)模式的影響

當(dāng)前普通高校工程教育的“教學(xué)”，“教”是教師的主動的“教”，學(xué)生的“學(xué)”則是處于次要地位，學(xué)生是在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行的學(xué)。物聯(lián)網(wǎng)使得終身教育更容易實施，也就是說，學(xué)習(xí)者可以通過客觀實體（世界）的自我信息表達(dá)來感知其環(huán)境的教育信息，也可以通過“軟信息”（二次信息）去學(xué)習(xí)間接知識。

在以人為本的物聯(lián)網(wǎng)時代，教與學(xué)的廣泛性可稱之為“泛在教學(xué)”和“泛在學(xué)習(xí)” （U—learning），即無處不在“教”和無處不在的“學(xué)”。對教師的“教”要實現(xiàn)泛在的教和幸福的教；對學(xué)生的“學(xué)”要落實泛在的學(xué)習(xí)和自由快樂的學(xué)習(xí)。教師的任務(wù)是告訴學(xué)生學(xué)習(xí)的重要性和為什么學(xué)習(xí)，大部分教師的主要任務(wù)是提供各種輔導(dǎo)。教師的一切工作都是為學(xué)生主動的“學(xué)”服務(wù)的，教師“教”的效果如何就體現(xiàn)在對學(xué)生的輔導(dǎo)、引導(dǎo)、指導(dǎo)上面，“教學(xué)”就變成了“學(xué)輔”，因而，教學(xué)范式改變了。

3.2 對學(xué)習(xí)方式的影響

學(xué)習(xí)是指任何行為、信息、知識、理解力、態(tài)度、價值觀或技能方面的長進(jìn)。物聯(lián)網(wǎng)時代的云計算、海計算以及云海計算相適應(yīng)的“云服務(wù)”，人們對知識信息的獲取不再受到空間、時間、體能、知識、訊息等差異的限制，完全可以按需獲取、分享知識、資訊。學(xué)生的“學(xué)”變成真正意義上的“自主的學(xué)”，學(xué)什么專業(yè)，選哪些課程，選哪位老師的視頻，全部由學(xué)生自主選取。什么時候?qū)W什么課程，學(xué)到什么程度，做哪些實驗，在哪個地方學(xué)習(xí)都由學(xué)生決定。隨著“虛擬教室”、“智慧實驗室”、“無線網(wǎng)絡(luò)”、“數(shù)字城市”、 “智慧城市”、“智慧地球”逐步落實，青少年時期的集中式的學(xué)習(xí)可能延伸為終身學(xué)習(xí)。物聯(lián)網(wǎng)使得學(xué)習(xí)的方式、手段、時空、內(nèi)容等都會發(fā)生根本性的變革，對學(xué)習(xí)效果的評價方式和手段也會相應(yīng)地改變。

3.3 對師資隊伍的影響

余壽文教授認(rèn)為：“大學(xué)者，非大樓之謂也，乃大師育才之謂也?！雹狻皩W(xué)生是教師主要的直接的服務(wù)對象，教學(xué)，包括研究型的教學(xué)是教師服務(wù)于學(xué)生的主要形式?！必Z教師在教學(xué)過程的作用只是“二次信息”的表達(dá)，學(xué)生通過老師大多也都是只能獲得間接的知識，而現(xiàn)代信息技術(shù)尤其是物聯(lián)網(wǎng)將使得這種間接傳達(dá)成為可有可無的狀態(tài)。多媒體技術(shù)或3D視頻教學(xué)課件有可能取代表達(dá)能力較差教師的教學(xué)功能。因此，這些通過信息傳遞而完成教師工作量或承擔(dān)教學(xué)任務(wù)的實體可定義為“虛擬教師”。物聯(lián)網(wǎng)可令“虛擬教師”隊伍的數(shù)量快速增長，而其功能將不斷增強。工程教育專業(yè)認(rèn)證的“師資指標(biāo)”應(yīng)作相應(yīng)的變動或調(diào)整。

以廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例分析如下：參與高校各種職能的全體人員可分為以下9類，一是專職在編人員，省編辦下達(dá)的編制是1149名。二是專職非編人員，全校有近百名。三是外聘兼職人員，其中兼職教師共有886名。四是退休返聘人員，全校有十幾人。以上4種可稱其為“顯性教職工”或“顯性職工”。五是勞務(wù)外包職工，全校約800名。六是校企合作和職教集團的連鎖協(xié)同單位及聘用專家。七是在學(xué)生頂崗實習(xí)過程中聘用的指導(dǎo)師傅。此3種人員可稱其為“恢色教職工”或“恢色職工”。以上7種可稱為“實體教職工”或“實體職工”。八是與學(xué)校和學(xué)生直接發(fā)生聯(lián)系的其他人員，如送快遞的郵政人員、送快餐的物流人員、電訊人員等。這可稱其為“隱性教職工”或“隱性職工”。九是與學(xué)校和學(xué)生非直接接觸而產(chǎn)生影響的實體（或信息源），如QQ群、BBS站、微博、微信，教學(xué)用的錄音錄像資源等，它們對學(xué)生起到了教職工的影響作用。其可被稱為“虛擬教職工”或“虛擬職工”。電視教學(xué)或錄像教育中教師就可看作是“虛擬教師”。因此，可定義“虛擬教師”為：占具一定的工作崗位、承擔(dān)一定的教學(xué)任務(wù)、能提供某些知識或信息、消耗一定的資源、為教育事業(yè)產(chǎn)生一定的效益的虛擬體、實體或信息集合體。美國于1994年制成了世界第一具“男性虛擬人”，美國已經(jīng)制造了有物理性能的第二代和有生理功能的第三代“虛擬人”。我國2003年第一軍醫(yī)大學(xué)構(gòu)建了首例“女性虛擬人”。無人機實際上就是一個“虛擬軍事戰(zhàn)斗人員”。

4 結(jié)論

工程教育是一個“巨復(fù)雜自適應(yīng)智能系統(tǒng)”，其具有復(fù)雜巨系統(tǒng)的多種特性。通過信息溝通人、物、事（件）的物聯(lián)網(wǎng)將對工程教育專業(yè)認(rèn)證指標(biāo)體系的內(nèi)涵產(chǎn)生深遠(yuǎn)的革命性的影響，虛擬教室、虛擬實驗室、虛擬教師、虛擬校園等都將成為現(xiàn)實。

基金項目：此文受廣東省教育科研“十二五”規(guī)劃2012年度研究項目（2012JK091）、2013年廣州市哲學(xué)社會科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題（13G33）、2012年廣東高等教育科學(xué)研究課題（GJB125095），廣東省高職高專校長聯(lián)席會議2013年度重點課題項目（GDXLHZD014）和2013年廣東輕院教改課題（JG201365）的資助

注釋

① 張?zhí)觳?現(xiàn)代職教體系協(xié)同現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系的機理探析——以廣東省為例[J].淮南師范學(xué)院學(xué)報，2012.14（5）：81-84.

② 張?zhí)觳?高職教育層次論視域下現(xiàn)代職教體系的建構(gòu)分析[C].Kevin Bo.第三屆教學(xué)管理與課程建設(shè)學(xué)術(shù)年會.Hong Kong： E R P press，2012：28-33.

③ 張?zhí)觳?物聯(lián)網(wǎng)視域下管理工程創(chuàng)新的思考[C].王淑云，高光銳，任俊義.2012中國管理科學(xué)與工程研究報告.長春：吉林大學(xué)出版社，2012：181-186.

④ 張?zhí)觳?終身教育維度下的現(xiàn)代國民教育體系結(jié)構(gòu)和層次分析[J].職業(yè)技術(shù)教育，2011.32（22）：31-35.

⑤ Tianbo ZHANG， Qiuhong LI.Analysis and Exploration of Management Innovation of the Higher Vocational Education——Guangdong Industry Technical College as an Example [C]//Zhou Bing. The International Conference on Management Science and Engineering.Chongqing：Springer，2012：37-42.

⑥ 朱偉東，張振剛.美國ABET工程教育專業(yè)質(zhì)量認(rèn)證研究[J].中國高教研究，2009（12）：54-56.

⑦ 陳文松.工程教育專業(yè)認(rèn)證及其對高等工程教育的影響[J].高教論壇，2011（7）：29-32.

⑧ 高爐.工程教育專業(yè)認(rèn)證如何結(jié)合認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)做好自評工作.高等理工教育網(wǎng)[EB/OL].[2013-03-13]（2011-03-29）.http：//see.bit.edu.cn/？action=read_article&articleid=455&siteid=0.

⑨ 張?zhí)觳?整合校內(nèi)實訓(xùn)資源的機理分析與實踐——以構(gòu)建文科中心為例[J].實驗室研究與探索，2012.31（7）：445-448.

⑩ 余壽文.關(guān)于高等工程教育幾個基本概念研究的注記[J].高等工程教育研究，2007：6-9.

豘 張?zhí)觳?基于行動體系的校內(nèi)實訓(xùn)基地建構(gòu)與探索[J].實驗室研究與探索，2011.30（8）：437-441.