陳玉川

摘 要：創(chuàng)新學是一門跨學科的特殊課程，創(chuàng)新學的教學方法不同于一般課程。物聯(lián)網是人類信息產業(yè)革命的第三次浪潮，正在催化創(chuàng)新學教學方式的變革。利用現(xiàn)代物聯(lián)網技術感知學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新實踐，將創(chuàng)新學教學融入到校園物聯(lián)網系統(tǒng)，實現(xiàn)創(chuàng)新學教學方式的創(chuàng)新，改善創(chuàng)新學教學效果，提高創(chuàng)新人才培養(yǎng)效率，加速我國創(chuàng)新驅動發(fā)展進程。

關鍵詞：物聯(lián)網+；創(chuàng)新學教學；實現(xiàn)途徑；跨學科

中圖分類號：F204 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2016）09-0074-04

0 引 言

隨著我國經濟社會改革不斷向縱深處發(fā)展，傳統(tǒng)生產方式面臨的壓力越來越大，創(chuàng)新驅動發(fā)展愈加迫切。近年來，黨中央、國務院為加快經濟發(fā)展方式轉變，促進創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略實施，不斷加大政策支持力度。2006年，國務院頒布《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020）》，提出我國科學技術15年發(fā)展的目標和措施；2012年9月，中共中央、國務院頒發(fā)《關于深化科技體制改革 加快國家創(chuàng)新體系建設的意見》，提出深化科技體制改革、加快國家創(chuàng)新體系建設的指導思想、主要原則和目標，強化企業(yè)技術創(chuàng)新主體地位，加強統(tǒng)籌部署和協(xié)同創(chuàng)新改革科技管理體制，完善人才發(fā)展機制，營造良好環(huán)境；2012年11月8日，胡錦濤總書記在中國共產黨第十八次全國代表大會上提出實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，要求“深化科技體制改革，推動科技與經濟緊密結合，加快建設國家創(chuàng)新體系，著力構建以企業(yè)為主體、產學研相結合的技術創(chuàng)新體系”；2016年5月19日，國務院印發(fā)《國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略》，提出實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略的指導思想、基本原則、戰(zhàn)略目標、戰(zhàn)略任務。黨中央、國務院近年來陸續(xù)頒布的創(chuàng)新驅動發(fā)展政策表明，我國的創(chuàng)新驅動發(fā)展正在由政策層走向操作層，由理論層走向實踐層。

為保證創(chuàng)新驅動發(fā)展的順利進行，必須有足夠數(shù)量和質量的創(chuàng)新型人才，而創(chuàng)新型人才主要靠大學培養(yǎng)。所以，如何培養(yǎng)創(chuàng)新型人才不但關系到我國創(chuàng)新型人才的質量，而且關系到我國創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略的實施進程。近年來，為加大創(chuàng)新型人才培養(yǎng)力度，不斷提高大學生的創(chuàng)新能力，我國許多高校在引進國外創(chuàng)新教材的基礎上，大力組織國內專家不斷推出《創(chuàng)新管理》、《技術創(chuàng)新管理》等教材，為我國培養(yǎng)創(chuàng)新型人才提供了理論依據(jù)。但由于創(chuàng)新環(huán)境和教學方法的限制，許多高校的創(chuàng)新學教學并沒有達到預期的教學效果。

目前正在飛速發(fā)展的物聯(lián)網是繼計算機、互聯(lián)網和移動網之后世界信息產業(yè)革命的第三次浪潮。物聯(lián)網作為一種新興產業(yè)，不但在改變人類社會的生產方式，還在改變人類社會的學習方式和教學方式。如何通過“物聯(lián)網+”促進創(chuàng)新學教學對改善創(chuàng)新學教學效果、提高創(chuàng)新型人才培養(yǎng)效率、實施國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略具有重要意義。

1 創(chuàng)新學課程特點及創(chuàng)新學教學面臨的問題

創(chuàng)新是將技術的新構想經研發(fā)或技術組合后獲得實際應用并產生經濟、社會效益的商業(yè)化全過程[1，2]。創(chuàng)新學是一門研究創(chuàng)新規(guī)律及其應用的課程，是一門跨學科、跨專業(yè)的課程，創(chuàng)新學課程的特點決定了創(chuàng)新學的教學方法不同于其他傳統(tǒng)課程[3，4]。

1.1 創(chuàng)新學課程的特點

1.1.1 創(chuàng)新知識的跨學科性

創(chuàng)新學包括創(chuàng)新機會、創(chuàng)新人員、創(chuàng)新資源、創(chuàng)新過程、創(chuàng)新規(guī)則等內容。創(chuàng)新機會則是現(xiàn)在或將來能夠為企業(yè)帶來經濟效益和技術效益的情況。創(chuàng)新機會既可能存在于企業(yè)內部（包括產品內部），也可能存在于企業(yè)外部（包括用戶需求、競爭產品、供應商、資源提供者等）。就技術生命周期而言，創(chuàng)新機會實質上是技術的未來發(fā)展情況，具有生物學特征。

創(chuàng)新人員是一種特殊的人員，這種人員在在思維方式、性格和心理特質、個人能力、發(fā)展戰(zhàn)略等方面與一般人員不同，區(qū)分創(chuàng)新人員與一般人員的本質特點是培養(yǎng)創(chuàng)新人員的基礎。創(chuàng)新人員雖然是一種特殊人員，但其培養(yǎng)和管理離不開人力資源管理的一般特征，創(chuàng)新人員與人力資源管理密切相關。

創(chuàng)新資源包括人才、技術、資本、信息等。創(chuàng)新過程是一種通過對創(chuàng)新要素進行加工創(chuàng)造而生成新產品并實現(xiàn)新產品商業(yè)化、社會化的過程。創(chuàng)新過程的本質是生產，是對技術知識的生產和再生產，創(chuàng)新資源具有生產要素的特征。

企業(yè)創(chuàng)新離不開流程、組織、制度、文化等規(guī)則。上述規(guī)則既可以促進創(chuàng)新，也可以約束和阻礙創(chuàng)新。通過流程創(chuàng)新、組織創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、文化創(chuàng)新等手段促進技術創(chuàng)新是通過規(guī)則創(chuàng)新促進技術創(chuàng)新。流程是企業(yè)工作的先后順序，組織是企業(yè)人員配備的基本依據(jù)，制度和文化是企業(yè)運行的基本規(guī)則，上述規(guī)則與生產運作管理、組織行為學、制度經濟學等密切相關。

創(chuàng)新學的課程結構表明，創(chuàng)新學跨越生物學、經濟學、管理學等學科，創(chuàng)新學的知識具有跨學科性。

1.1.2 創(chuàng)新應用的復雜性

創(chuàng)新學是研究和揭示創(chuàng)新規(guī)律的課程，其根本任務是向學生解釋創(chuàng)新原理，傳播創(chuàng)新知識，喚醒學生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，提升學生的創(chuàng)新能力。每個大學生的經歷和畢業(yè)去向存在多樣性，且每個大學生對創(chuàng)新原理的理解都不同，對創(chuàng)新知識的應用也不相同。創(chuàng)新教育過程如圖1所示。

創(chuàng)新意識是大學生創(chuàng)新的原動力。由于閱歷、知識存儲量、信仰等存在差異，因此部分大學生對創(chuàng)新的看法存在不少誤區(qū)，主要表現(xiàn)在以下兩個方面：

（1）對創(chuàng)新定義的誤解。絕大部分人認為創(chuàng)新就是創(chuàng)造，創(chuàng)新就是發(fā)明，創(chuàng)新就是研發(fā)。創(chuàng)新與創(chuàng)造、發(fā)明、研發(fā)密切相關，但與上述概念又存在本質區(qū)別。創(chuàng)造、發(fā)明、研發(fā)只是創(chuàng)新的一個階段，創(chuàng)新是從提出技術新想法到創(chuàng)造出新產品，再到實現(xiàn)商業(yè)化、社會化的全過程。

（2）對創(chuàng)新過程的誤解。部分人認為創(chuàng)新過程只包括技術研發(fā)一個環(huán)節(jié)，只是技術專家做的事情，與非技術人員毫無關系。創(chuàng)新過程包括從市場創(chuàng)新機會開發(fā)到技術研發(fā)、新產品制造，再到新產品實現(xiàn)市場化的全過程。創(chuàng)新過程是營銷人員、研發(fā)人員、生產人員協(xié)同創(chuàng)新的過程，市場營銷活動、研發(fā)活動、新產品制造活動都屬于創(chuàng)新活動。創(chuàng)新不只是技術人員的事，還是市場營銷人員和新產品制造人員的事。消除認識誤區(qū)，拉近創(chuàng)新與大學生的距離是大學生創(chuàng)新的初級形式。

創(chuàng)新思維是學生創(chuàng)新的邏輯工具。創(chuàng)新需要運用創(chuàng)新思維思考，但現(xiàn)實中由于思維定勢的存在，許多大學生處理問題時并不能運用創(chuàng)新思維來思考問題、解決問題。思維定勢是人們在長期思維活動中所形成的慣用思維模式，當面臨某個事物或現(xiàn)實問題時，會不假思索地將其納入已經習慣的思維模式進行思考和處理[5-7]。思維定勢是創(chuàng)新思維的天敵，現(xiàn)實中常見的思維定勢主要表現(xiàn)為以下幾方面：

（1）從眾思維定勢。不敢堅持自己的意見，總是順從多數(shù)人意見的一種思維模式；

（2）書本思維定勢。把書本知識夸大化、絕對化，嚴格按照書本去做的思維模式；

（3）經驗思維定勢。按照以往的經驗來處理問題的思維模式；

（4）權威思維定勢。以權威作為判斷是非的唯一標準，嚴格按照權威指導自己的思維模式。

打破思維定勢，使創(chuàng)新思維成為習慣是大學生創(chuàng)新的中級形式。創(chuàng)新實踐是將創(chuàng)新知識轉化為創(chuàng)新成果的過程，創(chuàng)新實踐是大學生創(chuàng)新能力的核心。大學生的興趣、愛好、出路不同，因此其創(chuàng)新實踐也不相同。立志就業(yè)的大學畢業(yè)生其創(chuàng)新實踐主要體現(xiàn)在就業(yè)創(chuàng)新方面；立志科研的大學畢業(yè)生其創(chuàng)新能力主要體現(xiàn)在知識和技術創(chuàng)新方面；立志創(chuàng)業(yè)的大學畢業(yè)生其創(chuàng)新實踐主要體現(xiàn)在創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新方面。無論是哪種形式的創(chuàng)新實踐，大學生關于創(chuàng)新原理和創(chuàng)新規(guī)律的認識大多都是在學校形成的。創(chuàng)新實踐是對創(chuàng)新知識、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維的具體運用，是大學生創(chuàng)新的高級形式。

大學生創(chuàng)新能力形成的過程十分復雜，大學生對創(chuàng)新知識的應用是通過消除認識誤區(qū)、打破思維定勢、參加創(chuàng)新實踐實現(xiàn)的。

1.1.3 創(chuàng)新需求的多樣性

大學生畢業(yè)后的去向不同，對創(chuàng)新知識的需求也不相同。目前，大學生畢業(yè)后主要有就業(yè)、學習、創(chuàng)業(yè)三個去向，而這三個去向對創(chuàng)新的需求各不相同。

就業(yè)是大學畢業(yè)生的主要去向。目前，我國各個大學的專業(yè)分為文科、理科、工科，大學生入校時大多已經根據(jù)各自的志愿被分配在相應的專業(yè)。大學生畢業(yè)后只掌握某一專業(yè)技能，從事某一專業(yè)性的工作。由于創(chuàng)新是一個過程，從新產品營銷到新技術研發(fā)，再到新產品生產，跨越了不同專業(yè)。所以畢業(yè)后直接就業(yè)的大學生被分配在創(chuàng)新過程的某一環(huán)節(jié)，從事創(chuàng)新過程中某一方面的工作，因此對創(chuàng)新知識的需求就局限在個別創(chuàng)新環(huán)節(jié)中。

考研深造是大學畢業(yè)生的另一個去向。據(jù)統(tǒng)計，目前我國考研的大學畢業(yè)生占比僅次于就業(yè)的大學畢業(yè)生占比。就研究生研究的側重點而言，碩士研究生主要從事應用問題研究，博士研究生主要從事理論問題研究。不論是碩士研究生還是博士研究生，都在從事知識創(chuàng)新工作。技術知識創(chuàng)新主要發(fā)生在研發(fā)環(huán)節(jié)，管理知識創(chuàng)新有的發(fā)生在營銷環(huán)節(jié)，而有的則發(fā)生在非創(chuàng)新領域。

創(chuàng)業(yè)的大學畢業(yè)生只是少數(shù)，而創(chuàng)業(yè)難度大、對創(chuàng)新能力要求高是重要原因之一。就創(chuàng)業(yè)環(huán)境而言，創(chuàng)業(yè)涵蓋從創(chuàng)新機會開發(fā)到創(chuàng)新團隊構建，再到創(chuàng)新資源組合的創(chuàng)新全過程。就創(chuàng)業(yè)企業(yè)而言，創(chuàng)業(yè)涵蓋從新產品營銷到新技術研發(fā)，再到新產品制造的創(chuàng)新過程。創(chuàng)業(yè)大學畢業(yè)生對創(chuàng)新知識的需求是宏觀的、全過程的，創(chuàng)業(yè)不僅需要自主創(chuàng)新，更需要協(xié)同創(chuàng)新。

1.2 創(chuàng)新學教學面臨的問題

創(chuàng)新學教育在我國起步較晚，創(chuàng)新學教育并未在所有大學引起足夠的重視。以應試為主的傳統(tǒng)教學模式至今還束縛著創(chuàng)新學教學，創(chuàng)新學教學存在的問題阻礙著創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，限制了我國創(chuàng)新驅動發(fā)展的進程。

1.2.1 教學方式刻板

目前，在創(chuàng)新學教學中，教師的教學方式基本是先解釋創(chuàng)新概念、創(chuàng)新原理，再列舉創(chuàng)新案例，說明創(chuàng)新概念和創(chuàng)新原理的具體應用。這種教學方式是一種單向教學方式，教師傳授創(chuàng)新知識，學生被動接受，學生的創(chuàng)新積極性無法得到充分發(fā)揮。這種刻板的教學方式不適合創(chuàng)新學課程的特點，嚴重影響了創(chuàng)新學教學效果和創(chuàng)新人才的培養(yǎng)效率。

1.2.2 教師教學缺乏針對性

大學生創(chuàng)新是一個過程。在大學生創(chuàng)新過程中，創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維是隱性的，創(chuàng)新實踐是顯性的。創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維是大學生創(chuàng)新產出的關鍵決定因素，教師卻無法觀察到大學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維的變化，無法掌握創(chuàng)新學教學對大學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維的影響。由于智力水平和生活閱歷不同，在創(chuàng)新學教學過程中，每個大學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維會產生不同的變化。教師無法掌握每個大學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維對創(chuàng)新學教學的反應，因而無法有針對性地從事創(chuàng)新學教學工作。

1.2.3 教學手段落后

目前，我國創(chuàng)新學教學雖然使用了多媒體，但只是把板書變成了PPT，并未做到教學內容與教學手段的綜合變化。特別是教師與學生的教學即時互動，在課內或課外都無法實現(xiàn)。這種情況限制了教師與學生之間的信息溝通，無法保證實時教學和泛在學習的實現(xiàn)。創(chuàng)新學教學需要用大量的案例解釋創(chuàng)新原理，因課時所限，學生的案例訓練發(fā)生在課堂上的時間很少。雖然有些教師在課外留有案例訓練，但由于缺乏教師的參與，大多學生只是應付了事?，F(xiàn)有的教學手段使創(chuàng)新學教學效果大打折扣，影響了創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

2 物聯(lián)網的體系結構

物聯(lián)網是繼計算機、互聯(lián)網和移動網之后人類信息產業(yè)革命的第三次浪潮，同信息產業(yè)的前兩次革命相比，物聯(lián)網最大的特點是解決了信息傳輸?shù)募磿r性問題。根據(jù)物聯(lián)網信息傳輸和應用的先后順序，物聯(lián)網可以分為感知層、傳輸層和應用層[8-12]。

2.1 感知層

感知層是物聯(lián)網的最前端，通過傳感器、條形碼、二維碼、WiFi等感知生物和非生物信息的物聯(lián)網部分。實時感知信息是物聯(lián)網區(qū)別于互聯(lián)網的重要特征之一。物聯(lián)網要實現(xiàn)物物相聯(lián)，需要識別、感知、記錄各種物體變化的信息。隨著物聯(lián)網技術突飛猛進的發(fā)展，感知層感知的信息正在由有形信息向無形信息發(fā)展。對無形信息的感知、記錄和應用是今后物聯(lián)網促進人類信息技術發(fā)展的重要趨勢。感知層是物聯(lián)網發(fā)展和應用的基礎，通過感知層感知信息的變化必然使人類對物聯(lián)網的應用上升到新的層次。

2.2 傳輸層

傳輸層用以傳遞物聯(lián)網感知層獲取的感知信息。隨著無線射頻識別（RIFD）技術的發(fā)展，物聯(lián)網實現(xiàn)了對人物信息的非接觸傳輸。非接觸獲取信息大大提高了人類獲取信息的便利性，既提高了人們獲取信息的效率，也大大降低了獲取信息過程中險惡環(huán)境對人們的威脅?；ヂ?lián)網、移動網、局域網的飛速發(fā)展極大地促進了物聯(lián)網感知層信息的傳輸。物聯(lián)網傳輸層嫁接在互聯(lián)網、移動網、局域網等現(xiàn)代網絡技術基礎之上。傳輸層提高了物聯(lián)網信息傳輸?shù)男?，但同時也為物聯(lián)網信息傳輸帶來了安全隱患，信息安全技術既是制約物聯(lián)網傳輸層發(fā)展的重要因素，也是制約整個物聯(lián)網發(fā)展的重要因素之一。

2.3 應用層

應用層是物聯(lián)網感知信息實現(xiàn)應用的層次，是物聯(lián)網發(fā)展的根本目的。隨著高性能計算機、大數(shù)據(jù)、云計算等海量數(shù)據(jù)分析和應用技術的發(fā)展，物聯(lián)網對感知信息的應用越來越廣泛，越來越深入。目前，廣泛應用物聯(lián)網技術的行業(yè)包括物流、安防、交通、醫(yī)院、制造等。隨著物聯(lián)網技術的發(fā)展，物聯(lián)網應用正在由商業(yè)領域走向非商業(yè)領域，如教育、公共管理等。應用領域的開發(fā)是促進物聯(lián)網發(fā)展的重要動力，中國要成為世界物聯(lián)網強國，成為世界信息產業(yè)革命第三次浪潮的領軍國家，各行各業(yè)都有開發(fā)應用物聯(lián)網、提高自身工作效率的責任。

3 “物聯(lián)網+創(chuàng)新學教學”的措施

創(chuàng)新學是一門特殊的課程，根據(jù)創(chuàng)新學特點和物聯(lián)網體系結構來構建基于物聯(lián)網的創(chuàng)新學教學體系，有利于改善創(chuàng)新學教學效果，提高大學生的創(chuàng)新能力[13-15]。實施“物聯(lián)網+創(chuàng)新學教學”的根本措施是實現(xiàn)創(chuàng)新學教學過程與物聯(lián)網工作過程的有機統(tǒng)一[16-22]?！拔锫?lián)網+創(chuàng)新學教學”模型如圖3所示。

3.1 “可靠感知+創(chuàng)新意識”

創(chuàng)新意識是大學生創(chuàng)新過程的開端，是社會或個體生活發(fā)展的需要，是創(chuàng)造前所未有的事物或觀念的動機，并在創(chuàng)造活動中表現(xiàn)出的意向、愿望和設想[23]。創(chuàng)新意識主要包括創(chuàng)新動機、創(chuàng)新興趣、創(chuàng)新情感、創(chuàng)新意志等。喚醒大學生的創(chuàng)新意識是創(chuàng)新學教學的首要任務。作為創(chuàng)新學教師，如何根據(jù)創(chuàng)新學教學進程以及學生對創(chuàng)新學教學的反應，有步驟、有計劃地喚醒學生的創(chuàng)新意識，需根據(jù)大學生創(chuàng)新意識的特點，設計創(chuàng)新意識傳感器，即時識別、記錄大學生的創(chuàng)新意識變化情況。創(chuàng)新學教師根據(jù)學生創(chuàng)新意識的變化情況，不斷調整創(chuàng)新學教學內容和教學方法，并針對不同學生采取不同的喚醒措施。

3.2 “即時傳輸+創(chuàng)新思維”

創(chuàng)新思維是人們在創(chuàng)新過程中所表現(xiàn)出的思維方式。創(chuàng)新思維主要表現(xiàn)為逆向思維、發(fā)散思維、求異思維等，與傳統(tǒng)的順向思維、收斂思維、求同思維等存在本質區(qū)別。根據(jù)創(chuàng)新思維的特點設計創(chuàng)新思維傳感器，即時識別、記錄大學生的思維變化情況。創(chuàng)新學教師通過終端，知道在創(chuàng)新學教學過程中學生創(chuàng)新思維發(fā)生的變化，及時采取措施，引導學生利用創(chuàng)新思維考慮、處理問題。利用物聯(lián)網技術開發(fā)大學生的創(chuàng)新思維，訓練大學生運用創(chuàng)新思維分析問題、解決問題是創(chuàng)新學教學的重要目標之一。

3.3 “可信應用+創(chuàng)新實踐”

創(chuàng)新實踐是大學生將創(chuàng)新知識轉化為創(chuàng)新成果的過程。大學生的創(chuàng)新實踐多種多樣，衡量大學生創(chuàng)新實踐的指標也各不相同。根據(jù)學生的專業(yè)特點，設置大學生創(chuàng)新實踐記錄儀，并使創(chuàng)新實踐記錄儀成為物聯(lián)網應用層的重要設備。創(chuàng)新學教師根據(jù)物聯(lián)網應用層創(chuàng)新實踐記錄儀的記錄結果，掌握創(chuàng)新學教學過程中大學生創(chuàng)新實踐的變化，衡量創(chuàng)新學教學效果，指導以后的創(chuàng)新學教學。

以上創(chuàng)新學教學過程對物聯(lián)網的應用需借助現(xiàn)有校園網平臺和學生、教師的智能手機。在校大學生幾乎每人一部智能手機，智能手機是創(chuàng)新學教學過程中大學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新實踐的EPC，可以將創(chuàng)新學教學納入校園物聯(lián)網系統(tǒng)。

4 結 語

我國經濟與社會發(fā)展急需大量高質量的創(chuàng)新型人才，但我國現(xiàn)有創(chuàng)新學教學方法無法滿足經濟和社會發(fā)展對創(chuàng)新型人才的需求。創(chuàng)新學課程具有創(chuàng)新知識的跨學科性、創(chuàng)新應用的復雜性、創(chuàng)新需求的多樣性等特點，現(xiàn)有創(chuàng)新學教學方法無法實現(xiàn)教師與學生之間的即時創(chuàng)新互動。物聯(lián)網作為人類信息產業(yè)革命的第三次浪潮，具有即時性、非接觸性、可追溯性等特點，“物聯(lián)網+創(chuàng)新學教學”將大學生創(chuàng)新過程融入校園物聯(lián)網系統(tǒng)，實現(xiàn)創(chuàng)新學教學的物聯(lián)網化、教師與學生創(chuàng)新互動的即時化、創(chuàng)新學習的泛在化以改善創(chuàng)新學教學效果，提高創(chuàng)新人才的培養(yǎng)效率，加速我國創(chuàng)新驅動發(fā)展進程。

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