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關(guān)鍵詞:空間信息技術(shù);物聯(lián)網(wǎng);技術(shù)應用
中圖分類號:TP39 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2013)07-0050-03
0 引 言
物聯(lián)網(wǎng)是指通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)[1]??臻g信息技術(shù)是指采用現(xiàn)代探測與傳感技術(shù)、攝影測量與遙感對地觀測技術(shù)、衛(wèi)星導航定位技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)和地理信息系統(tǒng)等為主要手段,研究地球空間目標與環(huán)境參數(shù)信息的獲取、分析、管理、存儲、傳輸、顯示、應用的一門綜合和集成的信息科學和技術(shù)[2]。
近年來,在物聯(lián)網(wǎng)概念及其應用迅速發(fā)展的背景下,空間信息技術(shù)迎來了應用與發(fā)展的新機遇,并逐漸顯示出了其在物聯(lián)網(wǎng)中的重要地位和不可替代的作用。探討空間信息技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的作用與應用,對于促進多方的技術(shù)融合與協(xié)同發(fā)展的必要性日益顯現(xiàn)。
1 空間信息技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況
1.1 空間信息技術(shù)的發(fā)展
空間信息技術(shù)是當前人類獲取并處理大區(qū)域地球空間及其動態(tài)信息的唯一技術(shù)手段。隨著科技的進步,空間信息技術(shù)無論是在單項技術(shù)還是在綜合集成上,都得以飛速發(fā)展,尤其是在1998年戈爾提出“數(shù)字地球”概念后,世界各國均紛紛出臺相關(guān)的發(fā)展策略與長遠規(guī)劃。目前,在空間信息獲取上,全球?qū)Φ赜^測能力不斷增強,人類逐步進入一個多源、多時相、全方位和全天候?qū)Φ赜^測的新時代;在空間定位技術(shù)上,則以GPS、GLONASS、伽利略和北斗星系統(tǒng)為代表,在靜態(tài)動態(tài)定位精度、運行可靠性以及實時數(shù)據(jù)上都得以改善與提高;在空間信息分析處理上,GIS作為集地理、測繪、計算機等多學科為一體的交叉綜合性學科快速發(fā)展,其以空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),進行數(shù)據(jù)的輸入、輸出、組織和管理,更關(guān)鍵的是GIS提供了對信息的認識表達、綜合分析、理解決策等方面的技術(shù)和模型,具有強大空間數(shù)據(jù)處理與空間信息分析功能,業(yè)已成為地球空間信息科學的重要理論內(nèi)涵與技術(shù)手段,是空間信息技術(shù)深化應用的核心,并向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、三維化以及智能化等方向發(fā)展。
在具體的應用上,國內(nèi)外相繼開展了數(shù)字地球、智慧地球、數(shù)字區(qū)域、數(shù)字城市、數(shù)字社區(qū)等一系列研究。目前的應用已走出軍事、測繪等傳統(tǒng)領(lǐng)域,進入經(jīng)濟社會發(fā)展各個領(lǐng)域,包括資源環(huán)境、城鄉(xiāng)規(guī)劃、工程建設(shè)、交通、電力、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、電信、商業(yè)、旅游、現(xiàn)代物流等領(lǐng)域以及大眾服務行業(yè),并形成了規(guī)模強大的空間信息產(chǎn)業(yè)[3]。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展
物聯(lián)網(wǎng)理念最早出現(xiàn)于比爾蓋茨1995年《未來之路》一書 [4]。1998年,美國麻省理工大學(MIT)提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想。1999年,美國Auto-ID首先明確提出“物聯(lián)網(wǎng)”概念。2005年,國際電信聯(lián)盟(ITU)《ITU Internet Reports 2005:The Internet of things》年度報告,正式將“物聯(lián)網(wǎng)”稱為“the Internet of Things”,并對物聯(lián)網(wǎng)概念進行了擴展 [5]。目前,國外對物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)、應用主要集中在美、歐、日、韓等少數(shù)國家。2008年,歐盟智慧系統(tǒng)整合科技聯(lián)盟(EPOSS)發(fā)表《2020的物聯(lián)網(wǎng):未來藍圖》的報告。2009年,彭明盛提出“智慧地球”概念,美國總統(tǒng)奧巴馬就職后,將“智慧地球”提升為國家層級的發(fā)展戰(zhàn)略,從而引起全球關(guān)注。2009年6月,歐盟委員會提交了《歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動計劃》,隨后了其物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略。日本政府自20世紀90年代中期以來相繼制定了e-Japan、u-Japan、i-Japan 等多項國家信息技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略。韓國政府自1997年起出臺了一系列推動國家信息化建設(shè)的產(chǎn)業(yè)政策。我國也在2006年的《國家中長期科學與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃(2006-2020年)》中將物聯(lián)網(wǎng)的核心傳感網(wǎng)列入重點研究領(lǐng)域。2009年,總理提出“感知中國”概念,并于2010年《政府工作報告》中指出要加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應用,國家工業(yè)和信息化部門也把物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展作為國家信息產(chǎn)業(yè)確定的三大發(fā)展目標之一。
與基礎(chǔ)性研究同步,物聯(lián)網(wǎng)應用研究也取得了一定的進展,在倉儲物流、假冒產(chǎn)品的防范、智能樓宇、路燈管理、智能電表、城市自來水網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施、醫(yī)療護理、精準農(nóng)業(yè)傳感技術(shù)的精確應用、智能化專家管理系統(tǒng)、遠程監(jiān)測和遙感系統(tǒng)、生物信息和診斷系統(tǒng)、食物安全追溯系統(tǒng)等領(lǐng)域體現(xiàn)了極大的應用價值,并將發(fā)揮巨大的潛在作用。
2 空間信息技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的作用
2.1 為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供空間認知的基準與標準
當前信息技術(shù)的發(fā)展,使得人們生活在一個由計算與通信技術(shù)構(gòu)成的信息空間與物理空間共存的空間中。在這個對偶空間中,既有存在從物理空間中獲取信息形成信息空間的組成過程,也有從信息空間向物理空間提供信息的反饋過程[6]。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要認知物理空間,并促進兩個空間的深度融合,而對于物理空間的認知與基準問題則應包括幾何、物理和時間基準等內(nèi)容,這些也恰是空間信息技術(shù)研究的基本問題??臻g信息技術(shù)在確定空間信息幾何形態(tài)和時空分布上的技術(shù)進步與應用發(fā)展間接上奠定了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對于物理空間的認知基準。另一方面,標準化是任何行業(yè)發(fā)展必須面對的問題,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)由于其自身綜合性、交叉性等特點,標準化問題尤為突出。而伴隨著空間信息技術(shù)發(fā)展形成的一系列空間信息標準,包括括數(shù)據(jù)的格式、精度、質(zhì)量以及信息的分類編碼、安全保密、技術(shù)服務等諸多方面的內(nèi)容可以直接被物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)標準化所借鑒,至少在空間數(shù)據(jù)與信息上可以利用現(xiàn)有的標準化成果。
2.2 為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供實時與非實時空間信息
人們接觸的信息中約80%和地理位置相關(guān),物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中空間信息更是占據(jù)重要地位,空間信息技術(shù)則可以為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供實時和非實時的空間信息。隨著3S技術(shù)(RS、GPS、GIS)的進步以及與信息、通信技術(shù)的結(jié)合發(fā)展,現(xiàn)已實現(xiàn)對于目標的實時與非實時分類識別、跟蹤定位和監(jiān)測監(jiān)管。一方面,隨著制圖學與空間數(shù)據(jù)庫相關(guān)理論與技術(shù)的進步,業(yè)已形成多層次標準化的基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫,為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)地理信息平臺,并直接影響到物聯(lián)網(wǎng)應用的廣度和深度[7]。另一方面,RS和GPS也是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)獲取相關(guān)空間信息的途徑之一。其中,RS作為宏觀觀測地球的手段,其數(shù)據(jù)的空間、時間、光譜、輻射分辨率不斷提高,數(shù)據(jù)傳輸與處理的實時性顯著增強,并積累了大量的歷史數(shù)據(jù)形成空間影像動態(tài)數(shù)據(jù)庫;GPS的定位精度和覆蓋范圍也不斷提升,且從靜態(tài)擴展到動態(tài),從單點到廣域,從事后處理到實時定位,足以為物聯(lián)網(wǎng)提供高精度的實時定位信息,另外,GPS還可以為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供統(tǒng)一的時間信息。
2.3 為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供空間數(shù)據(jù)的分析處理、集成管理與數(shù)據(jù)挖掘
物聯(lián)網(wǎng)本意是要將物體與物體通過傳感器、網(wǎng)絡(luò)等聯(lián)合為有機整體,要將物體的特征特性轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)進行信息傳輸交流,這些數(shù)據(jù)具有異構(gòu)、分散、多源、海量和時空動態(tài)等相關(guān)特性,這給系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與管理帶來了挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)必須將繁雜的數(shù)據(jù)進行有效的集成聚合與分析處理,才能保證物體之間的信息交流。作為空間信息技術(shù)之一的地理信息技術(shù)則是空間信息的存儲、處理、分析、管理和應用的核心技術(shù),在數(shù)據(jù)存儲與管理方面,業(yè)已形成先進的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型和成熟的空間數(shù)據(jù)庫技術(shù);在數(shù)據(jù)的分析處理上,GIS有強大的空間數(shù)據(jù)處理能力,尤其在空間分析能力上更是其區(qū)別于其他信息系統(tǒng)的顯著標志。
空間分析是為獲取和傳輸空間信息而基于地理對象的位置及形態(tài)特征的分析與建模的系列技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的特征要求其具有強大的空間分析能力,以達到對海量空間數(shù)據(jù)的處理分析、挖掘、推理,并達到智能決策與服務的目的。當前,空間信息技術(shù)在數(shù)據(jù)管理與處理上已從傳統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)逐步向空間決策支持系統(tǒng)轉(zhuǎn)變[8]。為適應物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需求,空間數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘還將向泛空間信息分析、協(xié)同實時處理、智能推理、面向公眾服務等方向轉(zhuǎn)變[9]。
2.4 為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供空間可視化技術(shù)
人占據(jù)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中人與物的信息交互的主導地位。有研究表明,人獲取客觀世界的信息約有80%來自視覺,相對于其它途徑和方式,圖形圖像信息最易被人們直接識別,可視化技術(shù)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換解釋為直觀的圖形,從而簡化、便捷了人們獲取信息的方式與途徑。
物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中涉及復雜的多源、多維空間數(shù)據(jù),空間可視化理論與技術(shù)奠定了其可視化的基礎(chǔ),并在一定程度上提高了人/機、人/物的信息交互效率。此外,GIS的發(fā)展已從傳統(tǒng)的2維地圖發(fā)展至2.5維與真3維空間信息系統(tǒng),其基于空間數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的虛擬環(huán)境與情景模擬技術(shù)日趨成熟,以數(shù)字地球為代表的系統(tǒng)建設(shè)也已在應用方向逐漸普及,這些都將在新時代物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)中向廣度和深度發(fā)展。未來計算機技術(shù)與人的思維科學將進一步融合,人也會成為物聯(lián)網(wǎng)虛擬環(huán)境中的一部分,而其大前提則是需要借助空間信息可視化技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實技術(shù)來保證人與物、人與虛擬環(huán)境、人與空間信息的交互。
2.5 為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供其他相關(guān)技術(shù)支撐
空間信息技術(shù)除了在空間數(shù)據(jù)的管理、處理、可視化等領(lǐng)域以外,還可以為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供很多其他相關(guān)技術(shù)支撐。例如,在物聯(lián)網(wǎng)中人與物的物理空間是連續(xù)的,而傳感器所獲取的數(shù)據(jù)大多為點數(shù)據(jù),在獲取連續(xù)的空間數(shù)據(jù)上則需要空間信息相關(guān)技術(shù)的支撐。遙感就是獲取大范圍數(shù)據(jù)的最佳手段之一,在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中,借助其與相關(guān)點數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)反演也是當前通過點源數(shù)據(jù)獲取大范圍連續(xù)數(shù)據(jù)的技術(shù)方法。
另外,早在物聯(lián)網(wǎng)概念出現(xiàn)之前,空間信息技術(shù)已有了長足的發(fā)展,產(chǎn)生了諸多應用基礎(chǔ)平臺與相關(guān)支撐技術(shù),例如基礎(chǔ)地理信息平臺、分布式空間數(shù)據(jù)庫平臺與技術(shù)、移動GIS平臺與技術(shù)等。在這些平臺之上又成功地出現(xiàn)了一系列應用,如導航、智能購物等公眾LBS服務,又如數(shù)字地球、數(shù)字城市等大區(qū)域范圍的應用。在這樣一些應用上,已經(jīng)出現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)概念的雛形,這些已建成以及正在發(fā)展的平臺為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建奠定了平臺與技術(shù)基礎(chǔ),很多物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建可以基于上述平臺,添加物聯(lián)網(wǎng)的傳感器、網(wǎng)絡(luò)通信、人工智能等技術(shù)以實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)功能,例如冷鏈物流管理系統(tǒng)等[10]。
3 空間信息技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中的應用
有學者指出物聯(lián)網(wǎng)的概念脫胎于應用,其相關(guān)技術(shù)與應用雛形早已出現(xiàn),物聯(lián)網(wǎng)的應用領(lǐng)域包括資源、環(huán)境、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、公共安全、交通運輸、城市管理、平安家居和醫(yī)療健康等等,而這些領(lǐng)域中很多都是空間信息技術(shù)傳統(tǒng)與新興的應用領(lǐng)域。在即將來臨的物聯(lián)網(wǎng)新時代中,空間信息技術(shù)在這些領(lǐng)域中成功的應用案例和知識積累也將為物聯(lián)網(wǎng)應用與建設(shè)奠定基礎(chǔ)。
3.1 空間定位技術(shù)應用
空間定位技術(shù)自誕生以來,逐漸由軍方轉(zhuǎn)向民用,已形成巨大的應用市場,目前較為成熟的應用主要有導航、物流以及各種基于位置的服務(LBS)。在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中,空間定位技術(shù)提供了人、物的空間位置信息,在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中有著舉足輕重的地位并有著廣闊的應用市場。例如,人和物的跟蹤定位,在安全、物流、遠程醫(yī)療、LBS服務等相關(guān)領(lǐng)域都是不可或缺的,空間定位技術(shù)勢必被這些領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)所應用。
3.2 遙感技術(shù)應用
遙感是空間信息技術(shù)中最具歷史的技術(shù),在地質(zhì)、資源環(huán)境、災害、區(qū)域、城市等調(diào)查監(jiān)測、分析預測方面有著成功的應用。作為一種傳感技術(shù),遙感將在這些領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)與應用中成為系統(tǒng)信息源之一,也必將因其具有低代價大范圍連續(xù)獲取信息的能力而大有作為,尤其是在當前物聯(lián)網(wǎng)傳感器以點信息源為主的情況下,遙感獲取的信息恰是物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)應用中有待發(fā)掘的藍海領(lǐng)域。
3.3 地理信息系統(tǒng)技術(shù)應用
地理信息系統(tǒng)的核心技術(shù)涵蓋多源空間數(shù)據(jù)集成、空間信息可視化、空間分析技術(shù)、空間數(shù)據(jù)挖掘和GIS 應用建模等諸多方面[11],因此,在各領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中,GIS不僅可以提供功能強大的數(shù)據(jù)存儲、處理、交換、分析、管理和應用,還可以提供對空間與非空間信息的認識、分析與數(shù)據(jù)挖掘、表達和決策的技術(shù)和模型。隨著物聯(lián)網(wǎng)研究與應用的深入,出現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)與GIS的集成應用[12],一些物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)也直接基于GIS而設(shè)計開發(fā),因此GIS在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中的應用價值和應用前景也越來越被人們所共識。
4 結(jié) 語
從物聯(lián)網(wǎng)概念的提出,到近年來的快速發(fā)展,許多先進理念與科技創(chuàng)新不斷出現(xiàn),但有學者指出物聯(lián)網(wǎng)還缺乏理論依據(jù)和技術(shù)支撐,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要傳感、網(wǎng)絡(luò)、計算機以及空間信息技術(shù)等相關(guān)理論技術(shù)的支撐。徐冠華院士曾在國家遙感中心成立15周年紀念會上提到,空間信息技術(shù)在過去的幾十年里得到了迅速發(fā)展,但在產(chǎn)業(yè)化和實用化方面還有相當距離,而物聯(lián)網(wǎng)概念的誕生及其在各領(lǐng)域的發(fā)展恰為空間信息技術(shù)的應用提供了廣闊的市場和發(fā)展機遇。因此,清醒地認識空間信息技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)中的作用及其應用,促進空間信息技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)的集成結(jié)合對于物聯(lián)網(wǎng)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。
參 考 文 獻
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[關(guān)鍵詞] GIS專業(yè)人才;創(chuàng)新訓練;實踐教學
[中圖分類號] G642.4 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-893X(2013)02?0026?03
“實踐是創(chuàng)新之根”的思想被越來越多教育工作者肯定,但實踐教學的質(zhì)量、方式與方法一直是我國高等教育的薄弱環(huán)節(jié)。近年來,學生的創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)成為素質(zhì)教育的重點,《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》中就已明確指出:“把高等教育發(fā)展的重點放在提高質(zhì)量和優(yōu)化結(jié)構(gòu)上,加強研究與實踐,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力”。 地理信息科學(GIS)作為一門實踐性很強的專業(yè)學科,本科階段必須加強學生的實踐能力培養(yǎng),切實可行的實踐能力培養(yǎng)方案與創(chuàng)新訓練方式方法,是培養(yǎng)優(yōu)秀GIS專業(yè)人才的關(guān)鍵。
一、GIS創(chuàng)新人才培養(yǎng)的教學理念
教學理念是人們對教學和學習活動內(nèi)在規(guī)律認識的集中體現(xiàn),同時也是人們對教學活動的看法和持有的基本態(tài)度和觀念,是人們從事教學活動的信念。教學理念有理論層面、操作層面和學科層面之分,明確表達的教學理念對教學活動有著極其重要的指導意義。大學理念的形成與發(fā)展是一個漸進的過程,與社會發(fā)展和需求息息相關(guān)。大學理念決定了學校一系列政策的制定,決定著人才培養(yǎng)的模式[1]。自上世紀70年代以來,對大學的創(chuàng)新教育問題在世界各國得到不同程度的重視,并形成了各具特色的專業(yè)創(chuàng)新體系,也更加強調(diào)以學生為主體,重視加強學生的綜合創(chuàng)新實踐訓練。
GIS作為一門交叉學科,有著技術(shù)性與實踐性較強的特點。作為學科層面的教學理念,筆者認為GIS創(chuàng)新人才的培養(yǎng)應該“以創(chuàng)新教育為核心,強化地理信息工程實踐技能;以社會需求為導向,培養(yǎng)高素質(zhì)人才為目標”,根據(jù)市場對于GIS人才的需求調(diào)整教學內(nèi)容,深入改革傳統(tǒng)的教學模式,制定有效的創(chuàng)新訓練措施,建立各類創(chuàng)新訓練平臺,遵循以“學生為主體、教師為主導”的先進教育理念,采取“產(chǎn)學研用相結(jié)合、優(yōu)勢科研與人才培養(yǎng)相結(jié)合”為特色的地理信息工程人才培養(yǎng)方案。
因此,在GIS創(chuàng)新人才的培養(yǎng)過程中,必須堅持以人為本的教育理念,在全面提高學生綜合素質(zhì)的同時,重視學生的個別差異和創(chuàng)造性潛能的開發(fā),強調(diào)“基本要求+工程能力強化+綜合素養(yǎng)+創(chuàng)新能力”的個性化培養(yǎng),使學生既掌握扎實的理論基礎(chǔ)又具有較強的工程實踐能力;既培養(yǎng)文化內(nèi)涵和基本工程素養(yǎng)又訓練綜合創(chuàng)新能力。在教學過程中,什么樣的實踐過程,或者說什么樣的實踐創(chuàng)新訓練方法顯得尤為重要。
二、GIS專業(yè)實踐教學體系與創(chuàng)新訓練方法
1. 層次性的實踐教學體系構(gòu)建
實踐創(chuàng)新訓練與實踐教學環(huán)節(jié)息息相關(guān),針對GIS專業(yè)實踐性很強的特點,筆者在市場需求調(diào)查基礎(chǔ)上,對實踐教學進行相應改革,構(gòu)建了層次性實踐教學體系,如圖1所示。
在實踐教學體系中,將各門課程實驗和基礎(chǔ)訓練歸結(jié)基礎(chǔ)實踐;課程設(shè)計、生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習與設(shè)計歸結(jié)為綜合實踐;校企聯(lián)合培養(yǎng)和各類課外創(chuàng)新活動歸結(jié)為創(chuàng)新實踐。改進原來“課程教學講原理+實踐教學做訓練”的傳授式教學模式,如:在實踐中將實驗分成基礎(chǔ)型實驗、綜合設(shè)計型實驗、研究創(chuàng)新型實驗,按不同課程規(guī)劃這三類實驗項目,設(shè)計創(chuàng)新訓練內(nèi)容。
同時將教學內(nèi)容與科研生產(chǎn)實際結(jié)合,使課堂內(nèi)外有機結(jié)合。在不同時間階段相關(guān)專業(yè)課程結(jié)束后,安排相應的實習或設(shè)計。通過課程設(shè)計、綜合實訓、畢業(yè)設(shè)計(論文)、各項實踐創(chuàng)新技能競賽、大學生科技創(chuàng)新論文競賽、創(chuàng)新實驗計劃、創(chuàng)新訓練立項等多種形式,強化基本技能,增強靈活應用知識、分析問題、解決問題的能力,注重挖掘?qū)W生潛質(zhì)、工程素養(yǎng)和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。因此,實際上創(chuàng)新實踐往往與基礎(chǔ)實踐和綜合實踐過程相輔相成。
2. 實踐創(chuàng)新訓練方法與開展的多樣化形式
實踐創(chuàng)新訓練方法最重要的是改變傳統(tǒng)教學模式中以“教”為主的方法,以問題為中心,鼓勵學生自主創(chuàng)新。針對GIS專業(yè),除了采取在實踐教學改革中大力推廣的“問題引導”與“創(chuàng)新鼓勵”的實踐教學方法外,常用的方法有:①實際GIS應用的案例分析訓練方法;②參加與GIS相關(guān)的企事業(yè)單位實際崗位的創(chuàng)新訓練方法;③GIS空間建模與軟件的開發(fā)訓練方法;④充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和WebGIS、多媒體技術(shù)與手段的實踐教學創(chuàng)新訓練方法。
GIS實踐創(chuàng)新訓練的目的是鼓勵學生在實踐教學環(huán)節(jié)中自主創(chuàng)新,提高學生創(chuàng)新訓練的主動性與積極性。實踐教學創(chuàng)新訓練的形式可以多樣化,本文初步總結(jié)為以下幾種形式:①實驗形式的多樣化。如:結(jié)合GIS軟件操作與開發(fā),解決實際問題;或者給出問題引導,學生協(xié)作設(shè)計題目、內(nèi)容和過程來解決問題;②實習或設(shè)計過程開展的多樣化形式。學生可以申請到相關(guān)的企、事業(yè)單位實際崗位進行實習,也可以在學校參與老師的科研項目;③創(chuàng)新訓練計劃申報。學生從大一起就可申報國家級、省級或校級資助的創(chuàng)新訓練計劃,這無疑是一種勵志的創(chuàng)新訓練形式;④GIS制圖與軟件開發(fā)大賽的參與。每年不同的GIS軟件公司,如ESRI、Mapgis、Supermap公司都組織GIS軟件應用與開發(fā)大賽,大賽的參與過程是一種很好的創(chuàng)新訓練過程;⑤專家講座與論壇啟迪。通過專家對GIS前沿技術(shù)或?qū)W科前瞻性課題的介紹,引導學生思考創(chuàng)新。
盡管上述幾種方式是目前GIS實踐教學和創(chuàng)新訓練中常用的方式,但創(chuàng)新思維無定勢,從提出問題、訓練方式,到思考創(chuàng)新的過程并沒有固定的形式,必須對學生實踐訓練采用動態(tài)的管理與考核方式,賦予更廣泛的自由,寬容失敗。
三、以創(chuàng)新能力訓練為核心的實踐拓展培養(yǎng)
1. 開放式拓展培養(yǎng)體系
在實踐創(chuàng)新訓練探索的基礎(chǔ)上,結(jié)合我校地理信息多項教學改革項目研究,以培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力為核心,采用了“五開放”的開放式培養(yǎng)體系,拓展實踐教學內(nèi)容與方式。開放式拓展培養(yǎng)包括從教學內(nèi)容、平臺、過程管理、時間和空間上實施全方位開放式培養(yǎng),如圖2所示。
2. 實踐拓展培養(yǎng)內(nèi)容與方式
(1)開放教學內(nèi)容和教學平臺
教學內(nèi)容的開放首先體現(xiàn)在學生可以跨院系交叉選課,地理信息科學與測繪工程、計算機、城市規(guī)劃等專業(yè)學科關(guān)系密切,學生可以選修不同學院、不同專業(yè)學科的課程,進入各學科的開放性實驗室開展創(chuàng)新實驗。其次,學生可以自找內(nèi)容,既可以從實驗室查詢和選取需要的實驗課程教學材料、項目材料與數(shù)據(jù)以及各種數(shù)字化的空間信息與服務,也可以申請參加校內(nèi)或校外正在開展的項目,或借助于已完成的項目實際數(shù)據(jù)與資料進行模擬開發(fā)與應用。教學內(nèi)容的開放能夠激勵學生個性發(fā)展和興趣發(fā)展,拓寬了學生自主學習的空間。
另外,教學內(nèi)容的開放式培養(yǎng)還體現(xiàn)在結(jié)合地理信息產(chǎn)業(yè)多領(lǐng)域的應用,實行寬口徑的開放式拓展培養(yǎng)。“十一五”期間,我國地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)總值已突破1000億元,國家測繪總局的《測繪地理信息科技發(fā)展“十二五”規(guī)劃》表示,“十二五”期間,產(chǎn)業(yè)總值有望突破2000億。產(chǎn)業(yè)鏈上游為衛(wèi)星定位系統(tǒng)、地圖數(shù)據(jù)及其相關(guān)測繪行業(yè)、中游為GIS基礎(chǔ)軟件、下游為各領(lǐng)域行業(yè)應用。專業(yè)應用包括國土資源管理、數(shù)字城市、物流應用等內(nèi)容,消費應用包括車輛導航、消費電子導航產(chǎn)品和LBS服務等。學生的實踐技能課程內(nèi)容可以廣泛地結(jié)合不同領(lǐng)域的數(shù)據(jù)自主選擇題目,讓實踐教學內(nèi)容與地理信息科技發(fā)展同步,讓學生更多地從社會大系統(tǒng)的角度來增強實踐能力和工程師角色適應性。
教學平臺是多年教學實踐積累下來的資源。站在多學科交叉和系統(tǒng)工程的高度,學校設(shè)置了多個開放性實驗室,測量實驗室和GIS實驗室都屬于開放性實驗室。學生可以申請到實驗室使用各種教學平臺,如數(shù)字化型教學平臺、網(wǎng)絡(luò)型教學平臺、虛擬實驗平臺等。
另外,順應測繪地理信息人才市場化和多元化的發(fā)展格局,搭建“產(chǎn)、學、研”平臺,采取“請進來,走出去”的多種方式進行開放式拓展培養(yǎng),與許多相關(guān)的企事業(yè)單位,如測繪地理信息部門、規(guī)劃部門、環(huán)保局、遙感中心等單位都有良好的合作關(guān)系,學生不定期地參與這些部門的相關(guān)實際項目,既提升了綜合解決問題的能力又增強了就業(yè)的適應性。
同時,通過參加GIS公司的開發(fā)應用大賽,到公司實習等多種方式,使學生深入了解企事業(yè)單位的需求,了解企事業(yè)單位需要什么樣的人才,到這些單位去工作需要具備哪些基本技能,從而讓學生有針對性地調(diào)整自己的知識結(jié)構(gòu),形成一種自主創(chuàng)新學習和務實的氣氛。
(2)從時間與空間以及過程管理上實施開放式拓展培養(yǎng)
從時間上實施開放式培養(yǎng)是指GIS實踐訓練的全天候開放,除實驗室上課時間外,學生可以自選時間在實驗室利用相關(guān)的硬軟件進行實驗研究工作。包括學生自己結(jié)合各門專業(yè)基礎(chǔ)課程所學知識的上機實驗驗證和課外研學實踐,如GIS軟件的應用、空間分析算法實現(xiàn)與應用、空間數(shù)據(jù)庫與GIS開發(fā)實踐等;另外,GIS專業(yè)課外小組,如參加Arcgis、Mapgis、Supermap等全國性GIS開發(fā)應用大賽和申報了大學各類創(chuàng)新訓練和創(chuàng)業(yè)實踐課題的課題小組,可以利用暑假和平時的節(jié)假日與指導老師或?qū)嶒炇依蠋燁A約在實驗室結(jié)合軟硬件開展實驗研究工作。
從空間上實施開放式培養(yǎng),可以充分利用學校開放性實驗室場地和各類教學平臺的優(yōu)勢,同時,學生可以充分利用網(wǎng)絡(luò)上虛擬空間中現(xiàn)實世界GIS研究與資源,共享“沒有圍墻的實驗室”的各種空間信息與服務[2]。
從過程管理上實施開放式培養(yǎng)體現(xiàn)在學生可以自主選題,提出申請,經(jīng)教師審查獲準后,從查閱相關(guān)文獻、設(shè)計實驗方案,到實驗操作、數(shù)據(jù)整理、結(jié)果分析、撰寫論文或研究報告等各個環(huán)節(jié)都由學生自己獨立完成或小組協(xié)作完成。通過開展討論式、問題式、案例式、啟發(fā)式、對比(類比)式、項目驅(qū)動式、逆向式等教學方法改革與嘗試,將科學研究的方法和精神貫通于教學中,將工程項目能力與職業(yè)素養(yǎng)寓教于教學中,激發(fā)學生求知欲望,培養(yǎng)思辨意識,提高創(chuàng)新能力與綜合素質(zhì)。
同時,采取綜合實習或者畢業(yè)實習可以選擇在企業(yè)進行的方式,“產(chǎn)、學、研”結(jié)合,培養(yǎng)學生的工程實踐創(chuàng)新能力。學生的學習由學校教師和企業(yè)技術(shù)專家聯(lián)合指導,并實行雙導師制。
開放式管理讓學生有更多的機會和時間參與科研項目,以增加GIS工程項目建設(shè)和管理經(jīng)驗,培養(yǎng)學生協(xié)作創(chuàng)新的精神。
四、結(jié)語
如何從GIS實踐教學環(huán)節(jié)著手,正確認識創(chuàng)新訓練,深入改革傳統(tǒng)的教學模式,制定有效的訓練措施,引導學生自主創(chuàng)新,已成為探索新的GIS人才培養(yǎng)模式所必需仔細研究和認真探討的問題,而研究和解決這些問題,對于培養(yǎng)適應當今社會GIS技術(shù)發(fā)展和有開拓進取精神與創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才,具有重要的現(xiàn)實意義和實用價值。
在GIS創(chuàng)新人才教學理念的引領(lǐng)下,實踐創(chuàng)新訓練開展的內(nèi)容、方式與方法可以多種多樣,不同學科背景下更是可以互相借鑒。希望就本文的內(nèi)容和同行們共同討論,為構(gòu)建具有特色的本科實踐教學創(chuàng)新訓練體系,建立不同層次實踐教學的創(chuàng)新訓練平臺提供更多、更新的思路。
參考文獻:
隨著中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)(下稱“北斗”)開始向亞太大部分地區(qū)提供持續(xù)無源定位、導航、授時等試運行服務,這種有著獨特源定位和短報文特色服務的導航衛(wèi)星系統(tǒng)正式亮相于世界。
北斗將同目前壟斷國內(nèi)導航產(chǎn)業(yè)95%以上的GPS展開正面競爭?!氨倍分驹趯⒅袊脩魪腉PS手中搶回來?!北倍沸l(wèi)星導航系統(tǒng)工程副總設(shè)計師李祖洪認為,到了2020年,肯定每個人的生活都離不開北斗。
人們的期望很大,因為這是中國首次擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。而在這背后,是市場各界、產(chǎn)業(yè)上下游對于衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)的“商業(yè)窺探”。
形成三條產(chǎn)業(yè)鏈
我國衛(wèi)星導航與位置服務產(chǎn)業(yè)按產(chǎn)業(yè)上中下游基本可分為:上游是導航與衛(wèi)星制造、芯片、OEM板卡、模塊、天線等;中游是終端集成、系統(tǒng)集成;下游是銷售、運營、服務。目前,國內(nèi)企業(yè)主要集中于貿(mào)易環(huán)節(jié),占下游份額的七成,主要是銷售國外的高精度接收機產(chǎn)品、模塊、OEM板,而在運營和服務領(lǐng)域所占份額很小。
據(jù)中國衛(wèi)星導航定位協(xié)會咨詢中心統(tǒng)計,截至2011年年底,我國北斗一代終端社會持有量為10萬余套,參與北斗終端研發(fā)或銷售的企業(yè)數(shù)量為50~60家,年產(chǎn)值為3億~4億元左右;而GPS導航終端2011年的總銷售量突破4500萬臺,產(chǎn)值接近700億元,參與企業(yè)超過6800家。
北斗的獨特優(yōu)勢在某些方面甚至優(yōu)于GPS。業(yè)內(nèi)人士介紹,北斗除在定位、導航功能方面不弱于GPS外,其授時功能主要應用于金融、電力以及通信等領(lǐng)域,北斗授時精度能達到10納秒的級別,其特有通信功能有望成為無線移動通信的重要補充,對資源調(diào)度、安全監(jiān)控和防災抗災工作具有重要意義。
市場人士表示,作為科技含量極高、人力資本密集的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),北斗導航衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)化的市場空間極富想象力。
有券商研報指出,北斗將最終成為與GPS相抗衡的衛(wèi)星導航系統(tǒng),挖掘北斗導航衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的投資機會,可遵循兩條投資思路:首先是相關(guān)衛(wèi)星導航系統(tǒng)設(shè)備制造商;其次是隨著產(chǎn)業(yè)升級改造,提供一攬子解決方案的衛(wèi)星導航系統(tǒng)服務商。
海富通基金投資經(jīng)理楊帆表示,借鑒全球衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)的發(fā)展軌跡,未來的應用將沿著國防、特定行業(yè)和大眾三個層次展開。國防應用會率先展開,但是大眾應用將來會是主戰(zhàn)場。短期來看,面對國防應用需求的公司會率先反應。
賽迪顧問消費電子產(chǎn)業(yè)研究中心衛(wèi)星導航事業(yè)部總經(jīng)理王平表示,目前中國衛(wèi)星導航市場規(guī)模是1000億,2015年將達到2000億,2020年將會是4000億,北斗的逐步完善將成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展最核心的推動力。
據(jù)分析,北斗的發(fā)展將形成基礎(chǔ)產(chǎn)品(包括導航天線、終端芯片、板卡、導航地圖等)、導航終端產(chǎn)品和運營服務三大條產(chǎn)業(yè)鏈,影響國防、漁業(yè)、交通、通信、電力等各大領(lǐng)域。國騰電子、海格通信、中海達、四創(chuàng)電子、中國衛(wèi)星、高德、四維圖新等上市公司,以及東方聯(lián)星、南方測繪等非上市公司均會因此受益。
激發(fā)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)
據(jù)中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室工作人員介紹,長期以來,國內(nèi)民用地理位置信息服務市場主要由GPS壟斷,打開定位,通過人人網(wǎng)、大眾點評網(wǎng)、微信等社交網(wǎng)站簽到,搜尋附近的餐廳、銀行、酒店,評價美食,尋找朋友……這些基于GPS的位置服務已深入我們的日常生活。
然而,盡管國內(nèi)目前可以免費使用GPS,但其不能保證永遠不收費。
北斗星通導航技術(shù)股份有限公司(下稱“北斗星通”,002151.SZ)董事長周儒欣向《中國經(jīng)濟周刊》表示,他們已經(jīng)研制出了兼容支持北斗、GPS、格洛納斯和伽利略四大衛(wèi)星導航系統(tǒng)的芯片。“我們從2006年開始探索,這樣一種兼容互操作更能撬動衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè),從而激發(fā)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)。”
從2002年起,北斗星通就開始著力研發(fā)北斗海洋漁業(yè)安全生產(chǎn)信息保障系統(tǒng)(又稱“船聯(lián)網(wǎng)”),先后投入資金超過1億元進行研發(fā)。
2006年9月,北斗星通與農(nóng)業(yè)部南海漁政漁港管理局簽訂第一個合同,為在南海作業(yè)的首批700條船安裝設(shè)備,到目前為止已有約3萬條船安裝了相關(guān)設(shè)備。周儒欣介紹:“比如說在我們這兒就可以看到所有的漁船在什么地方,漁民們使用北斗通信往來。”
2012年8月,北斗星通與北京市國土資源局共同啟動了“北京市地質(zhì)災害監(jiān)測預警示范工程”項目,即在密云地質(zhì)災害多發(fā)區(qū)建設(shè)32個監(jiān)測點,應用于滑坡、崩塌、泥石流、地裂縫、地面塌陷和沉降等地質(zhì)災害的監(jiān)測和預警示范。
未來,北斗星通還將繼續(xù)開發(fā)車聯(lián)網(wǎng)等廣泛應用北斗導航系統(tǒng)的新產(chǎn)品。
多年專注衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)的華力創(chuàng)通科技股份有限公司(300045.SZ)對2013年的市場前景也充滿信心。該公司不僅將為北京市1.2萬輛出租車加裝北斗導航設(shè)備,其提供的北斗導航手持設(shè)備也將在2013年4月開幕的第九屆中國 (北京) 國際園林博覽會中大展身手。
此外,中國已全面啟動北斗芯片和終端的研制工作,并啟動北斗行業(yè)應用示范項目,包括交通運輸部的“重點運輸過程監(jiān)控管理服務示范系統(tǒng)工程”、中國氣象局的“大氣海洋和空間監(jiān)測預警示范應用”等。
由于導航系統(tǒng)對國防和民用產(chǎn)業(yè)的重要性,政府出臺了一系列政策支持,促進北斗的應用,在此背景下,北斗導航產(chǎn)業(yè)將迎來大規(guī)模發(fā)展。
根據(jù)科技部近日印發(fā)的《導航與位置服務科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》顯示,“十二五”末,導航與位置服務產(chǎn)業(yè)要形成1000億元以上的規(guī)模,初步建立5個高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地,培育30家創(chuàng)新型企業(yè)。
這意味著國家對導航與位置服務產(chǎn)業(yè)相關(guān)扶持政策的進一步落實。
可以預見,隨著北斗系統(tǒng)的試運行,原有GPS產(chǎn)業(yè)鏈上各環(huán)節(jié)企業(yè)的介入,一場激烈的競爭將在下游研發(fā)和應用領(lǐng)域展開,未來大規(guī)模的應用也即將到來。
5000億展望
我國衛(wèi)星導航與位置服務產(chǎn)業(yè)還處于較為幼稚階段,加之北斗建設(shè)尚未完善,產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過程中會面臨很多問題與困境。
當前國家相關(guān)部委安排了專項資金、專題項目,希望以示范為主,帶動、牽引促進我國衛(wèi)星導航與位置服務產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
然而,同支持物聯(lián)網(wǎng)、云計算、智慧城市一樣,目前中央與地方相關(guān)部門對于衛(wèi)星導航與位置服務產(chǎn)業(yè)的政策扶持都存在“撒胡椒面”的做法。按照相關(guān)主管部門人士的說法,因為新興產(chǎn)業(yè)往往需要在摸索中前行,作為主管部門也很難知道哪塊云彩有雨,因而也就只能是廣撒網(wǎng)。
在北斗誕生之前,中國的導航與位置服務產(chǎn)業(yè)主要是從GPS應用開始,由一批小公司自發(fā)地、盲目地投入,很長時間內(nèi)進入不到主流產(chǎn)業(yè)體系。由于沒有國家的大資金投入,發(fā)展過程中更多是“雷聲大,雨點小”,長期沒有納入國家的整體規(guī)劃。盡管目前從事導航與位置服務產(chǎn)業(yè)的相關(guān)公司超過6800家,從業(yè)人員數(shù)量約為15萬~20萬人,總投資規(guī)模500億元左右,但整個產(chǎn)業(yè)仍呈現(xiàn)“小、散、亂”局面。
華力創(chuàng)通常務副總經(jīng)理王偉告訴《中國經(jīng)濟周刊》,目前產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸在于導航芯片價格偏高。隨著北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式商用,以及國家政策的持續(xù)支持,破解之法并不難覓?!巴ㄟ^繼續(xù)擴大芯片產(chǎn)量,在芯片上集成更多功能,讓用戶數(shù)量達到更大規(guī)模,芯片價格自然就降低了。”
中國衛(wèi)星導航與定位協(xié)會方面認為,只有通過大額的投入,形成良好的國家級基礎(chǔ)設(shè)施和共享平臺,突破產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸和壁壘,形成良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展大環(huán)境,才能培養(yǎng)促進數(shù)千億元乃至上萬億元的產(chǎn)業(yè)的形成發(fā)展。
北斗的發(fā)展和完善將為我國衛(wèi)星導航與位置服務產(chǎn)業(yè)帶來轉(zhuǎn)機。
冉承其在國務院新聞辦舉行的會上透露,2012年衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)已經(jīng)超過1200億元,將來中國該產(chǎn)業(yè)會突破5000億元人民幣。與此同時,北斗總設(shè)計師、中國科學院院士孫家棟也認為,未來兩年內(nèi),中國將迎來北斗系統(tǒng)應用產(chǎn)業(yè)化的。
來自中原證券的一份相關(guān)行業(yè)研究報告顯示,2011 年中國北斗衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到85.96 億元,同比增長43.2%。而隨著整個衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對于當前占比還不足10%的北斗產(chǎn)業(yè)來說發(fā)展空間巨大。而在A股上市公司中,與衛(wèi)星導航有關(guān)的公司總市值就已經(jīng)超過了679億元。
國家一系列的幫扶政策也都力推北斗系統(tǒng)?!兜乩硇畔a(chǎn)業(yè)“十二五”規(guī)劃綱要》、《導航與位置服務科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》以及《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》都將北斗系統(tǒng)作為重點工程予以大力支持。
事實上,北斗一代自2003 年底正式運行以來,到目前為止注冊用戶數(shù)大約在10萬左右,主要應用在國防安全領(lǐng)域,以及一些特定行業(yè)如漁業(yè)、氣象、交通、通信、電力等領(lǐng)域,其中漁業(yè)應用最廣,占比超過60%。
但由于北斗一代屬于試驗衛(wèi)星導航系統(tǒng),用戶容量有限,目前市場上95%的導航終端仍然由GPS占據(jù)。
至于目前整個北斗系統(tǒng)的總研發(fā)經(jīng)費,冉承其在會上透露約為幾百億,而后續(xù)10年時間要建全球性衛(wèi)星導航系統(tǒng),預計投入的經(jīng)費要更多一些,大概在四五百億以上。
[關(guān)鍵詞]價值增值 開發(fā)政府信息資源
[分類號]G350
政府信息資源本身蘊含價值,且呈現(xiàn)出多種價值類型和形態(tài)。政府信息資源的增值開發(fā)過程伴隨著信息資源價值的變化和轉(zhuǎn)換。從哲學價值論和經(jīng)濟學價值論的角度探討政府信息資源增值開發(fā),有利于明晰增值開發(fā)的理論基礎(chǔ),進而推動開發(fā)實踐。
1 價值的基本特性
價值具有多種表現(xiàn)形式,但其基本特性較為一致。本文歸納三組密切相關(guān)的價值特性,作為分析政府信息資源增值開發(fā)價值論問題的基礎(chǔ)。
1.1 價值的主體性與社會性
價值的屬性是在客體滿足主體需要的關(guān)系中確立并實現(xiàn)的,離開客體價值就失去了客觀基礎(chǔ)和源泉;但主體需要則是價值賴以存在的關(guān)鍵因素,對價值的判斷不能擺脫主體的參與。價值因主體需要的不同,呈現(xiàn)出多樣性和復雜性。同時,由于價值產(chǎn)生于人類認識世界和改造世界的實踐活動,其主客體都帶有明顯的社會性特征,價值在本質(zhì)上具有社會性,受社會條件的制約。因而價值既可滿足個別主體的特殊需要,具有鮮明的主體性,又有典型的社會烙印,具有明顯的社會性,是對立統(tǒng)一的綜合體。
1.2 價值的相對性與絕對性
主體需要的多樣性和價值的社會性決定了價值的相對性,即價值隨條件而改變,因人而異、因時而異、因地而異。因此,在認識價值的同時,必須也要認識它存在的條件――在何種條件下具有何種價值。同時,雖然價值的主客體存在不確定性,但價值大小都可換算為用于降低人的理性失效率的能量,這種本質(zhì)上的一致性決定價值是可以測量的。在特定條件下對特定主體來說,價值的有無及大小是確定的,即具有絕對性。
1.3 價值的效用性與效益性
價值既可通過“效用”表現(xiàn),又可通過“效益”表現(xiàn),且價值的效用性與效益性是同時存在并相互影響的:一方面,客體的價值往往與它的功能質(zhì)量(效用)成正比;另一方面與生產(chǎn)活動的勞動投入(效益)成反比。通常,價值可用客體所能實現(xiàn)的功能與實現(xiàn)功能所耗費的總成本之間的比率來表達。換句話說,同樣的功能,成本小的價值大;同樣的成本,功能小的價值小。
2 哲學價值論視角下的政府信息資源增值開發(fā)
2.1 哲學價值論與信息資源的價值
哲學價值論側(cè)重探討價值的本質(zhì),古今中外的哲學家,對價值提出許多認識。目前我國學者普遍認同“主客體價值關(guān)系模式”或“效用價值模式”的定義,即“價值”是客體能夠滿足主體需要的屬性,應以主體需要的滿足程度來界定價值。
信息資源在狹義上僅指信息內(nèi)容本身;從哲學價值論角度講,信息資源的價值也是指客體能夠滿足主體“使用需要”的“有用性”。信息資源形成之時,就蘊涵著“有用性”,即“潛在價值”;當信息資源被主體所使用,“效用價值”便得以實現(xiàn)。與其他事物的差別在于,信息的正外部性使信息資源“效用價值”的實現(xiàn)呈現(xiàn)“邊際效應”,即每被使用一次,“效用價值”便實現(xiàn)一部分,直到不再被使用為止。
一般來講,信息資源開發(fā)利用可以分為4個階段:創(chuàng)建、維護、開發(fā)和利用。各階段都伴隨著“價值的變化和實現(xiàn)”。創(chuàng)建和維護可以理解為開發(fā)和利用的預備階段。信息資源在創(chuàng)建時就蘊涵著“潛在價值”,維護保持信息資源的“潛在價值”,但不增加價值含量,開發(fā)增加信息資源的“潛在價值”含量,利用則使信息資源“效用價值”得以最終實現(xiàn)。如圖1所示:
從圖1可以看出,開發(fā)是實現(xiàn)增值的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。信息資源創(chuàng)建后若只進行維護不進行開發(fā),或不能充分開發(fā),將造成信息資源的閑置和浪費,并導致信息需求無法得到滿足。
增值性開發(fā)可針對特定的需求對信息資源進行加工實現(xiàn)。可以說,利用信息管理和技術(shù)手段或工具,對信息資源進行加工的任何活動,都帶有增值性,并具有如F特點:
2.1.1 多樣性 信息資源的增值可分為物質(zhì)增值和精神增值兩類,并體現(xiàn)為多種形式,比如物質(zhì)產(chǎn)品的增多、經(jīng)濟效益的增加、精神面貌的改善、社會發(fā)展的提升等。
2.1.2 可測量性雖然信息資源增值的條件、價值主體和增值形式具有多樣性,但是信息資源的價值可用抽象的能量表示,因此不同形式的信息資源對于不同主體的價值可進行測量和計算。由于信息資源的價值是在漫長的使用過程中分步實現(xiàn)的,因此總價值很難也沒必要測量,但在特定條件下測量信息資源的增值,卻十分有意義。
2.1.3 相對性信息資源增值量可表示為v=v.Vo(V為當前價值,Vo為原價值)。這一增值量是與信息資源未被開發(fā)之前的價值含量,或與主體原有的知識存量等進行比較計算得出的。增值須針對特定主體的需要,比如同一信息資源對甲和乙的有用程度不同,產(chǎn)生的增值量也不同。
2.2 對政府信息資源增值開發(fā)的啟示
政府信息資源增值開發(fā)特指由政府以外的機構(gòu)或個人等社會力量針對社會需求對政府信息資源進行的增值開發(fā)活動。這排除政府為完成自身職能而開展的信息加工活動。政府信息資源增值開發(fā),首先應遵循哲學價值論界定的信息資源增值的普遍原理;同時,因其公共性,政府信息資源增值開發(fā)不僅應為政府部門帶來增值,更應為社會公眾帶來增值。
2.2.1 政府信息資源增值開發(fā)中的價值轉(zhuǎn)換
政府部門依托公共權(quán)力,根據(jù)政府職能需要,向公眾采集數(shù)據(jù)并經(jīng)過加工整理,形成政府信息資源。這些信息資源對政府和公眾來講,都蘊涵著豐富的潛在價值。政府是這些信息資源的一次開發(fā)者和第一用戶。由于信息資源的高度共享性,政府信息資源在滿足政府需要的同時,也可以滿足公眾的需要。因此,社會力量可針對公眾的多樣需求,對政府信息資源進行增值開發(fā);社會公眾對增值信息產(chǎn)品和服務的使用,將最終實現(xiàn)政府信息資源的增值效用。如圖2所示:
政府信息資源的增值開發(fā)過程中,存在兩個價值主體轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié):①價值利用主體轉(zhuǎn)換。政府信息資源的價值,最初是針對政府部門的職能需要,傳遞給社會力量后,須轉(zhuǎn)換為針對廣大公眾的需要。②價值開發(fā)主體轉(zhuǎn)換:政府信息資源最初的采集、整理等活動,由政府部門主導實施,傳遞給社會力量后,須轉(zhuǎn)換為社會力量為主實施。轉(zhuǎn)換過程涉及政府部門、增值開發(fā)者和公眾,且每類又可細分為不同的利益群體,因此政府信息資源增值的相對性和多樣性更為復雜,增值量的測量難度也更大,但政府信息資源對于不同主體的增值量仍可相加和測算。
2.2.2 政府信息資源增值開發(fā)的主要策略Perritt分類總結(jié)了信息資源包含的十種不同的價值,并描述了不同類型政府信息資源增值的不同策略,比如科學組
織、提供檢索、集成管理、市場化等。政府信息資源增值開發(fā),在本質(zhì)上是實現(xiàn)對多個價值主體的增值。因而,不但要在縱向上借助一般增值開發(fā)的深加工手段,提高信息資源的“有用性”,還要在橫向上拓展開發(fā)主體的范圍,細化用戶的需求,實現(xiàn)針對多個價值利用主體的增值。
加強信息深加工。政府信息資源的增值開發(fā),關(guān)鍵是要提高政府信息資源對于公眾的“有用性”,并形成新的信息產(chǎn)品和服務;深加工是提高“有用性”的主要手段,因而作為增值開發(fā)主體的社會力量,應具備創(chuàng)新開發(fā)能力,并能準確把握社會需求。
推進生產(chǎn)社會化。單靠政府部門本身,無法充分開發(fā)政府信息資源;社會力量應是開發(fā)政府信息資源的主力。因此,形成社會化、市場化和商業(yè)化的政府信息資源增值開發(fā)機制,是提高開發(fā)效率、創(chuàng)新開發(fā)模式,進而實現(xiàn)政府信息資源增值的必要條件。
實現(xiàn)價值精細化。政府信息資源是針對政府部門的需求而形成的,增值開發(fā)須轉(zhuǎn)變用戶對象,以滿足不同公眾的需求為開發(fā)目標。通過增值開發(fā),以政府信息資源為原料,將形成更多更好的信息產(chǎn)品和服務,并讓更廣大的公眾享用。這將大大提高政府信息資源的利用效率和社會信息服務的個性化程度。
3 經(jīng)濟學價值論視角下的政府信息資源增值開發(fā)
3.1 經(jīng)濟學價值論與信息資源的價值
3.1.1 經(jīng)濟學價值論的基本內(nèi)涵經(jīng)濟學價值論分為多個學派,比如威廉?配第的勞動價值論、亞當?斯密的價值論、薩伊的效用價值論、馬克思的勞動價值論、杰文斯的邊際效用價值論、馬歇爾的均衡價格論等。其中,馬克思認為勞動是價值的唯一決定因素;而以威廉?配第為代表的部分經(jīng)濟學家認為“勞動是財富之父,土地是財富之母”,即為勞動和土地等資本要素共同創(chuàng)造價值。雖然資本是否是價值的來源仍在爭論中,但這并不影響本研究的進行。經(jīng)濟學價值論普遍主張勞動是價值的根源(或根源之一),故習慣稱為“勞動價值”。
馬克思的《資本論》指出:“物具有價值,只是因為有抽象人類勞動體現(xiàn)或物化在里面”。這里的勞動指抽象意義上的勞動,包括價值創(chuàng)造過程中的時間與資金等投入。很顯然,“資本是形成價值的重要條件”是不爭的事實。此外,經(jīng)濟學價值論并不排斥哲學價值論中“效用價值”。恩格斯在《政治經(jīng)濟學批判大綱》中指出:“勞動價值和效用價值不可分,價值就是生產(chǎn)費用對效用的關(guān)系”。
“信息論”創(chuàng)始人申農(nóng)則認為信息是一切價值的唯一源泉。美國約翰?奈斯比特提出“知識價值論”,主張知識創(chuàng)造價值。筆者認為,隨著人力資本和腦力勞動比重的增加,信息或知識在經(jīng)濟中發(fā)揮更為重要的作用,但價值的實現(xiàn)仍離不開勞動。
3.1.2 作為生產(chǎn)要素的信息資源 中辦發(fā)[2004]34號文《關(guān)于加強信息資源開發(fā)利用工作的若干意見》指出,隨著傳統(tǒng)經(jīng)濟向信息經(jīng)濟的過渡,信息資源正逐漸成為重要的生產(chǎn)要素、無形資產(chǎn)和社會財富。勞動者、生產(chǎn)工具和勞動對象是三個基本生產(chǎn)要素。在傳統(tǒng)環(huán)境下,物質(zhì)資源是生產(chǎn)工具和勞動對象的主體,信息資源居于次要地位;但在信息經(jīng)濟環(huán)境中,信息資源作為生產(chǎn)資料的主體,其重要性甚至超過了物質(zhì)資源;傳統(tǒng)經(jīng)濟以物質(zhì)產(chǎn)品的生產(chǎn)、分配、交換和消費活動為主,信息經(jīng)濟則涉及大量信息產(chǎn)品和服務的生產(chǎn)、分配、交換和消費等活動。
作為生產(chǎn)要素的信息資源,其作用主要體現(xiàn)在滿足“生產(chǎn)需要”上:首先,信息資源是信息產(chǎn)品生產(chǎn)的原料和信息服務的內(nèi)容;其次,信息資源可作為生產(chǎn)情報,武裝勞動者的頭腦、輔助勞動者決策,進而提高生產(chǎn)效率;第三,與信息技術(shù)相結(jié)合,信息資源可成為重要的生產(chǎn)資本。
信息資源與其他物質(zhì)產(chǎn)品一樣,也凝結(jié)著“勞動價值”,可通過功能價值比率來表示價值的大小。20世紀40年代起源于美國而后迅速波及全世界的“價值工程”中的“價值”概念,在內(nèi)涵上與此一致。價值工程以產(chǎn)品所能實現(xiàn)的功能與實現(xiàn)這一功能所耗費的總成本之間的比率來表現(xiàn)價值。最直觀地表現(xiàn)為v=F/C。V為“價值”,F(xiàn)為功能,c為成本。因此,增加價值的途徑就是提高功能和降低成本。與物質(zhì)生產(chǎn)不同的是,作為原料和商品的信息資源都具有高度共享性,因而首次生產(chǎn)成本高(沉沒成本),但復制和傳遞費用低得多(邊際成本),如圖3所示,AC為平均成本,MC為邊際成本。因此,對于信息資源來講,降低成本的關(guān)鍵是要遵循這一規(guī)律,充分共享信息資源生產(chǎn)原料。
與物質(zhì)生產(chǎn)類似,信息資源的開發(fā)過程,也存在信息資源生產(chǎn)、信息資源市場和信息資源產(chǎn)業(yè)三個層次,在每個層次上都通過勞動帶來增值。信息資源生產(chǎn)層凝結(jié)了大量勞動,對信息產(chǎn)品或服務所蘊含的價值起決定性作用;在市場層,信息商品的供給和營銷所付出的勞動,使信息的價值得以增加;在產(chǎn)業(yè)層,細化分工推進產(chǎn)業(yè)不斷升級,在宏觀上帶來信息經(jīng)濟的繁榮。信息產(chǎn)業(yè)一般包括。信息技術(shù)的研究與應用、信息設(shè)備與器件的制造和信息內(nèi)容的提供與服務三大類,都與政府信息資源增值開發(fā)密切相關(guān)。如圖4所示:
3.2 對政府信息資源增值開發(fā)的啟示
根據(jù)經(jīng)濟學價值論,政府信息資源增值開發(fā),應著重滿足社會的“信息生產(chǎn)需要”,帶來信息經(jīng)濟增值。政府信息資源經(jīng)濟價值的增加,歸根結(jié)底要通過政府、企業(yè)和公眾的“協(xié)同勞動”來實現(xiàn)。在協(xié)同勞動過程中,降低生產(chǎn)成本、提高功能是實現(xiàn)增值的關(guān)鍵。
3.2.1 政府信息資源增值開發(fā)的多贏模式 參考歐盟的一份研究報告,筆者認為政府信息資源的增值開發(fā)可以實現(xiàn)多贏(見圖5)。
理論上,政府信息資源增值開發(fā)利用可形成一個“多贏”的模式:①政府部門依托公共投資和權(quán)力,向公眾采集數(shù)據(jù),并通過初步生產(chǎn)加工,形成能夠滿足自身需要的政府信息資源;②持有信息的政府部門把信息資源提供給信息企業(yè)進行二次生產(chǎn)加工,滿足其生產(chǎn)需求;③信息企業(yè)通過增值開發(fā),形成新的信息產(chǎn)品和服務,用以滿足公眾多方面的信息需求;④信息企業(yè)的增值開發(fā)帶來新的稅收和就業(yè)等福利;⑤增值開發(fā)帶來的稅收通過政府的預算和稅務部門分配給各政府部門進行新的數(shù)據(jù)采集工作;⑥廣大公眾也將享受到增值開發(fā)帶來的有關(guān)福利。
根據(jù)上述模式,政府、企業(yè)和公眾,通過協(xié)同工作,使凝結(jié)在政府信息資源中的勞動價值得以增加,并可為不同主體帶來經(jīng)濟價值的增值。首先,將有效節(jié)約政府的社會信息資源配置成本,促進經(jīng)濟社會的發(fā)展,有助于政府高效完成相關(guān)職能;其次,增值開發(fā)企業(yè)得以把政府信息資源作為信息生產(chǎn)的原料,將大大節(jié)約生產(chǎn)成本,獲得可觀的經(jīng)濟收益;第三,增值開發(fā)提高了社會的信息資源生產(chǎn)效率,有利于公眾獲取數(shù)量更多、質(zhì)量更好、價值更高的信息產(chǎn)品和服務,并享受信息經(jīng)濟繁榮帶來的其他福利。歸根結(jié)底,政府信息資源增值開發(fā),有利于降低整個社會的信息生產(chǎn)和消費成本,促進信息資源市場和產(chǎn)業(yè)的繁榮發(fā)展,從而有利于國家信息生產(chǎn)力的提高。
3.2.2 政府信息資源增值開發(fā)的關(guān)鍵問題若要使
前文所述的政府信息資源增值開發(fā)的多贏模式得以有效運轉(zhuǎn),須關(guān)注以下問題。
轉(zhuǎn)變觀念,深化對政府信息資源作為“生產(chǎn)要素”的認識。長期以來,人們較為重視信息資源的“效用價值”,而忽略其滿足“生產(chǎn)需要”的價值;因而要轉(zhuǎn)變觀念,充分關(guān)注信息資源的“生產(chǎn)要素”屬性。據(jù)調(diào)查,我國政府掌握的大量信息資源,僅用于政府的職能需要或簡單的信息服務。由于缺少信息資源原料和相關(guān)機制支撐,信息資源產(chǎn)業(yè)也欠發(fā)達。歐美發(fā)達國家由于重視政府信息資源經(jīng)濟價值的開發(fā),在地理信息、氣象信息、科研統(tǒng)計信息、環(huán)境信息、教育信息、歷史文件等領(lǐng)域已創(chuàng)下可觀的經(jīng)濟收益。根據(jù)IDC的分析,2006年中國在線學習的產(chǎn)值為1億美元,而2004年美國的同類產(chǎn)值是230億美元。
優(yōu)化配置,通過“充分共享”有效降低信息生產(chǎn)成本。如圖5所示,向企業(yè)提供信息資源生產(chǎn)原料,是實現(xiàn)“多贏模式”的前提條件。政府信息資源形成時已投入大量的“沉沒成本”;若以較低的價格將這些信息資源提供給企業(yè)作為生產(chǎn)原料,則有利于降低社會整體信息生產(chǎn)的“邊際成本”,這正是降低信息生產(chǎn)成本的有效途徑。面對日益增長的社會信息需求,信息資源與其他資源一樣具有稀缺性,政府信息資源的增值開發(fā)可以看作是信息資源的再配置過程。政府信息資源的大量閑置或者得不到充分開發(fā),正是信息資源配置未達到“最優(yōu)”的明顯標志,而增值開發(fā)則可大力改善信息資源的配置。
理順關(guān)系,加強“協(xié)同勞動”,使政府信息資源增值開發(fā)實現(xiàn)多贏。政府信息資源增值開發(fā)是一個“協(xié)同勞動”過程,不同的參與主體付出了不同類型和數(shù)量的勞動,由于勞動關(guān)系和利益分配關(guān)系錯綜復雜,因而必須從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的宏觀戰(zhàn)略出發(fā),理順不同主體之間的“協(xié)同勞動關(guān)系”,否則勢必影響增值開發(fā)的效果和效率。20世紀80年代以后,美國聯(lián)邦政府曾把大量原本由政府承擔的信息活動交給民營部門來做,不但提高了政府效率,而且促進了信息產(chǎn)業(yè)的繁榮。然而,加大拿統(tǒng)計局在20世紀90年代實行的“過于商業(yè)化”的信息政策,卻扭曲了勞動關(guān)系,未能達到預期效果。筆者認為,政府用于支撐職能需要,創(chuàng)建、整理、加工信息資源的活動是第一次信息生產(chǎn)過程,應以行政機制為主要的利益關(guān)系調(diào)節(jié)機制;企業(yè)針對公眾需求,利用政府信息資源進行再次開發(fā)并進行營銷,是第二次生產(chǎn)過程,應以市場機制為主要的利益關(guān)系調(diào)節(jié)機制;政府將信息資源提供給企業(yè)的環(huán)節(jié),處于兩類機制的交叉點,是理順勞動關(guān)系的關(guān)鍵。
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