物聯(lián)網(wǎng)智慧教學(xué)范文

時(shí)間:2023-09-10 15:22:26

導(dǎo)語(yǔ):如何才能寫好一篇物聯(lián)網(wǎng)智慧教學(xué),這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

物聯(lián)網(wǎng)智慧教學(xué)

篇1

(唐山學(xué)院計(jì)算系科學(xué)與技術(shù)系,河北 唐山 063000)

【摘要】目前很多的高等院校甚至中小學(xué)都在進(jìn)行智慧校園的建設(shè),智慧校園是多媒體數(shù)字校園的新模式。隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷完善,為智慧校園建設(shè)提供了技術(shù)支持。本文分析了智慧校園的概念,提出了一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)的智慧校園模式。該智慧校園可為師生提供一個(gè)全面的智能感知環(huán)境和綜合服務(wù)的平臺(tái)。

關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng);云計(jì)算;智慧校園;智能感知

作者簡(jiǎn)介:王永強(qiáng),男,碩士,研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)教育。

1智慧校園的現(xiàn)狀

智慧校園是在多媒體數(shù)字校園之后提出的高校信息化全新概念,也是隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算,大數(shù)據(jù)技術(shù)不斷完善的產(chǎn)物。并且越來越多的高校開始進(jìn)行智慧校園的建設(shè)工作。

智慧校園的概念來源于IBM提出的“智慧地球”。所謂“智慧校園”指的是以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智慧化的校園工作、學(xué)習(xí)和生活一體化環(huán)境,這個(gè)一體化環(huán)境以各種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)為載體,將教學(xué)、科研、管理和校園生活進(jìn)行充分融合。該概念最早由浙江大學(xué)正式提出。2010年,在信息化“十二五“規(guī)劃中,浙大描繪了這樣一個(gè)智慧校園的藍(lán)圖:無處不在的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、融合創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)科研、透明高效的校務(wù)治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活。[1]現(xiàn)在建設(shè)比較成熟的院校有清華大學(xué)、北京大學(xué)、浙江大學(xué)、北京郵電大學(xué)、南京郵電大學(xué)、江南大學(xué)等。

2智慧校園支撐技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)[2](IOT),是指通過射頻技術(shù)、傳感器技術(shù),按照相應(yīng)協(xié)議,將物品與物品之間通過互聯(lián)網(wǎng)相連,從而實(shí)現(xiàn)物品的智能化識(shí)別、定位跟蹤、視頻監(jiān)控,流媒體共享和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

智慧校園中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),最明顯的是使用智能感知技術(shù),可以對(duì)校園環(huán)境、各種教學(xué)和輔助設(shè)備、多媒體教學(xué)資源、學(xué)校相關(guān)工作等進(jìn)行科學(xué)統(tǒng)一管理。比如說基于RFID的校園交通管理、校園一卡通的管理、宿舍管理,教工管理;基于ZigBee的校園監(jiān)控管理,基于WIFI的移動(dòng)教學(xué);基于二維碼的圖書管理等。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為智慧校園提供了一個(gè)更為高效、綠色、環(huán)保,智能的校園環(huán)境。

云計(jì)算(cloud computing)是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式,通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源。云計(jì)算將會(huì)改變整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ),影響到互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)格局,被視為信息技術(shù)的第三次浪潮[3]。

對(duì)于硬件層,目前,各高校硬件環(huán)境有了十足發(fā)展,但存在利用低,管理復(fù)雜等缺點(diǎn)。使用云計(jì)算技術(shù),可以通過云計(jì)算架構(gòu),整合學(xué)校的各種硬件資源,形成公共資源池,應(yīng)用虛擬化操作,自動(dòng)為各種任務(wù)分配資源。對(duì)于系統(tǒng)層,各高校使用著諸如學(xué)生管理、教工管理、圖書館管理等大量系統(tǒng),由于沒有統(tǒng)一規(guī)劃,各系統(tǒng)間通信困難,很難實(shí)現(xiàn)智慧校園。但可以使用云計(jì)算技術(shù),將各管理系統(tǒng)整合成“云”,科學(xué)的為用戶服務(wù)。所以云計(jì)算是智慧校園實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)支持。

3智慧校園總體設(shè)計(jì)

在智慧校園環(huán)境下,用戶可以通過綜合信息服務(wù)平臺(tái), 依照確定的角色權(quán)限, 個(gè)性化地定制信息服務(wù);各類應(yīng)用系統(tǒng)通過綜合信息服務(wù)平臺(tái)融合服務(wù), 以支持單點(diǎn)接入的、安全的服務(wù)方式。[4]用戶可以使用傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,也可以使用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行登錄,登錄后由云計(jì)算框架技術(shù)統(tǒng)一分配用戶權(quán)限,來使用由云計(jì)算技術(shù)整合的系統(tǒng)。

3.1物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的智慧校園的框架結(jié)構(gòu)

基于物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的智慧校園,進(jìn)行總體設(shè)計(jì)后的框架結(jié)構(gòu)可以分為自頂向下模式的四層,包括綜合云管理平臺(tái)層,管理子系統(tǒng)層,云計(jì)算數(shù)據(jù)整合層,網(wǎng)絡(luò)層。其中綜合云管理平臺(tái)層,是由云計(jì)算技術(shù)將各管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理,提供登錄入口;云計(jì)算數(shù)據(jù)整合層,是由云計(jì)算技術(shù)將各類數(shù)據(jù)通過虛擬池形式科學(xué)存儲(chǔ);網(wǎng)絡(luò)層,包含了傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),也引入了基于射頻技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

3.2物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的智慧校園的智慧表現(xiàn)

智慧校園的“智慧”主要表現(xiàn)[5]在智慧環(huán)境感知、智慧管理、智慧教學(xué)過程、智慧生活、智慧就業(yè)推薦等方面。

智慧環(huán)境感知,是對(duì)教室、圖書館、辦公室進(jìn)行溫濕度檢測(cè)和智能調(diào)節(jié),對(duì)校園的空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)并預(yù)警。智慧管理,是通過物聯(lián)網(wǎng)對(duì)攝像頭節(jié)點(diǎn)、紅外節(jié)點(diǎn)、煙霧節(jié)點(diǎn)進(jìn)行智能監(jiān)控;通過云計(jì)算技術(shù)對(duì)各管理子系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)管理。智慧教學(xué)過程,教師可以根據(jù)學(xué)生的知識(shí)掌握情況,進(jìn)行因材施教,智能組織教學(xué)資料,以及即教學(xué)方法、教學(xué)模式的智能推薦。學(xué)生可以對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行智能分析,隨時(shí)隨地的個(gè)性化學(xué)習(xí)等。智慧生活,使用者各項(xiàng)身體體征的監(jiān)測(cè),購(gòu)物、旅游的推薦,基于愛好興趣等的智慧交友,社團(tuán)活動(dòng)的智慧組織等。智慧就業(yè)推薦,是根據(jù)學(xué)生的知識(shí)掌握情況和用人單位所需人才情況,通過云計(jì)算技術(shù),進(jìn)行智能分析推薦。

3.3物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的智慧校園的數(shù)據(jù)安全

使用物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的智慧校園里,對(duì)于終端用戶,只需將銀行卡、校園一卡通,手機(jī)卡集成到手機(jī)中。即使用射頻識(shí)別卡,也俗稱為“黑卡”,可以進(jìn)行移動(dòng)支付,比如食堂、開水房、超市等;也可以涉及門禁、圖書借閱,考勤等。

由于物聯(lián)網(wǎng)集成到智慧校園的各個(gè)方面,而且物聯(lián)網(wǎng)由于分布發(fā)散、終端設(shè)備量大、通過無線射頻技術(shù)進(jìn)行傳輸?shù)忍厥庠?,所以智慧校園數(shù)據(jù)及網(wǎng)絡(luò)安全也是智慧校園亟待解決問題。可以通過,采用較為成熟和可靠地系統(tǒng),加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器及終端設(shè)備監(jiān)管,提升防御策略等保障智慧校園的數(shù)據(jù)安全。

4結(jié)束語(yǔ)

校園是學(xué)生學(xué)習(xí)生活的主要場(chǎng)所,校園環(huán)境建設(shè)的優(yōu)劣直接影響著整個(gè)學(xué)校的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。基于物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的智慧校園的應(yīng)用,是時(shí)代的必然趨勢(shì)。盡管對(duì)智慧校園的研究實(shí)踐探索剛剛起步,智慧校園也存在著較多問題,但智慧校園是建設(shè)校園的目標(biāo)。物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等新興技術(shù),會(huì)給我們生活帶來質(zhì)的變化,像智慧社區(qū)、智慧醫(yī)院、智慧城市的建設(shè)也會(huì)迎來蓬勃發(fā)展的契機(jī)。

參考文獻(xiàn)

[1]黃小卉,黃宇星.基于云計(jì)算的智慧校園探究[J].中小學(xué)電教,2011(11):38-39.

[2]International Telecommunication Union U IT. ITU Internet Reports2005: The Internet of Things[R]. 2005: 1-28.

[3]張文川.云計(jì)算與智慧校園的建設(shè)[J].電子商務(wù),2012(5):11-14.

[4]宗平,朱洪波,黃剛,許建真.智慧校園設(shè)計(jì)方法的研究[J].南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2010(4):15-19.

篇2

關(guān)鍵詞:云計(jì)算;物聯(lián)網(wǎng);智慧校園;校園云

中圖分類號(hào):TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-1302(2014)04-0084-04

0 引 言

目前,大多數(shù)高?,F(xiàn)已具備校園網(wǎng),甚至有些高校的校園網(wǎng)規(guī)模相當(dāng)大,這就為構(gòu)建智慧校園奠定了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。但是,高校存在資源共享的局限性,因?yàn)椴煌脑合抵g常常會(huì)使用不同的操作系統(tǒng)與不同的軟件環(huán)境,從而形成“信息孤島”,以至于信息互通成為難題。為了促進(jìn)高校健康快速發(fā)展,改變現(xiàn)有的資源分配狀況勢(shì)在必行。本文利用云計(jì)算技術(shù)、虛擬化技術(shù)等構(gòu)建校園云,并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、RFID 等技術(shù)來構(gòu)建智慧校園,使高校校園智能化成為現(xiàn)實(shí)。

1 云計(jì)算

要了解云服務(wù)首先要了解云計(jì)算的概念。云計(jì)算(Cloud Computing) 和物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things,IoT) 是兩個(gè)新興的名詞,云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)之間是平臺(tái)與應(yīng)用的關(guān)系。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展依賴于云計(jì)算系統(tǒng)的不斷完善,以便為海量物聯(lián)網(wǎng)信息的處理和整合提供可能的條件,對(duì)于云平臺(tái)而言物聯(lián)網(wǎng)是其所支持的所有應(yīng)用中的一種。同時(shí),云計(jì)算也促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的智能融合,為構(gòu)建智慧校園( Smart Campus)乃至智慧地環(huán)奠定了基礎(chǔ)。

云計(jì)算的基本原理是,通過使計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上,而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中,企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行將與互聯(lián)網(wǎng)更相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上,根據(jù)需求訪問計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)。云也是網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻說法。它有狹義與廣義兩種定義。廣義云計(jì)算是指服務(wù)的交付和使用模式,指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的服務(wù)。這種服務(wù)可以是IT和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的,也可以是任意其他的服務(wù)。這將意味著計(jì)算能力也能作為一種商品通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行流通。

云計(jì)算通常包括以下3個(gè)服務(wù):IaaS(基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)),PaaS(平臺(tái)即服務(wù))和SaaS(軟件即服務(wù))。

2 智慧校園

自2008年IBM提出了“智慧地球”概念,世界各國(guó)紛紛響應(yīng)。2009年總理的無錫之行,提出了“感知中國(guó)”;日本“I-Japan”計(jì)劃;韓國(guó)“U-Korea”戰(zhàn)略;歐洲“e-Europe”計(jì)劃等。基于這種“智慧”的理念,浙江大學(xué)在2010 年信息化“十二五”規(guī)劃中提出“智慧校園”( Smart Campus)的概念,它描繪的藍(lán)圖是:無處不在的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、融合創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)科研、透明高效的校務(wù)治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活。

安徽郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院構(gòu)建智慧校園的整體目標(biāo)是:以云服務(wù)為支撐,構(gòu)建一個(gè)基礎(chǔ)教育的智能化校園管理平臺(tái),以優(yōu)質(zhì)教育資源共建共享和應(yīng)用、資源整合為中心,融入到教學(xué)、學(xué)習(xí)、管理等工作領(lǐng)域,最終實(shí)現(xiàn)教育公平、提高教育質(zhì)量目標(biāo),推動(dòng)教育教學(xué)改革的發(fā)展。

2. 1 “智慧校園”的總體架構(gòu)

2.1.1 智慧校園的建設(shè)框架

智慧校園總體框架如圖1所示,從下而上可分為應(yīng)用基礎(chǔ)層、應(yīng)用支撐層、應(yīng)用層和統(tǒng)一門戶服務(wù)。安全維護(hù)體系和信息標(biāo)準(zhǔn)體系作為智慧校園的支撐保障體系。

2.1.2 智慧校園建設(shè)方案的核心

智慧校園建設(shè)方案核心是加快建設(shè)泛在網(wǎng)絡(luò):加大無線覆蓋,按照校園移動(dòng)用戶容量和業(yè)務(wù)策略建設(shè)Wi-Fi網(wǎng);實(shí)現(xiàn)Wi-Fi、有線寬帶時(shí)長(zhǎng)區(qū)隔;通過多SSID運(yùn)行,考慮校內(nèi)Wi-Fi區(qū)域免費(fèi);推進(jìn)云校園的建設(shè):學(xué)校私有云與電信公共云的結(jié)合,建立電信搭載云平臺(tái),整合學(xué)校資源,實(shí)現(xiàn)區(qū)域資源共享及合理利用;拓展物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù):物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用與服務(wù)與智能3G手機(jī)關(guān)聯(lián),拓展信息化應(yīng)用模塊,擴(kuò)大翼支付在社會(huì)資源的應(yīng)用(公交、娛樂)。

圖1 智慧校園的體系架構(gòu)

2.1.3 智慧校園建設(shè)前景預(yù)期

智慧校園建設(shè)使校園的工作與生活發(fā)生徹底的變化。行政管理人員:智能化系統(tǒng),助力學(xué)校高效管理;教師:提升教學(xué)水平,協(xié)助教學(xué)科研;學(xué)生:方便學(xué)生學(xué)習(xí)與生活;培訓(xùn)工作人員:混合式培訓(xùn)助力培訓(xùn)效果。校務(wù)管理之校園一卡通—翼機(jī)在手,走遍校園;校務(wù)管理之校園監(jiān)控調(diào)度—全校實(shí)時(shí)監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度;校務(wù)管理之校務(wù)通—融合通信,創(chuàng)造便捷高效溝通;校務(wù)管理之綜合監(jiān)控系統(tǒng)—?jiǎng)恿?、環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);校務(wù)管理之綜合辦公—網(wǎng)上辦公、手機(jī)辦公融合;校務(wù)管理之會(huì)議云—高效會(huì)務(wù)管理;教學(xué)提升之掌上校園—無處不在的校園;教學(xué)提升之在線學(xué)習(xí)—改變傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式;教學(xué)提升之視頻錄播—重整優(yōu)質(zhì)的教育資源;教學(xué)提升之教學(xué)應(yīng)用管理—實(shí)現(xiàn)一站式教學(xué)新發(fā)展;教學(xué)提升之桌面云—基于云計(jì)算的統(tǒng)一桌面服務(wù)。

2. 2 “智慧校園”的關(guān)鍵技術(shù)

2.2.1 關(guān)鍵技術(shù)概述

“智慧校園”系統(tǒng)用到關(guān)鍵有計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、RFID、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)、虛擬化技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)等。其中“智慧校園”中用到的虛擬化技術(shù),是將在用的硬件資源整合形成資源池,以便實(shí)現(xiàn)資源的動(dòng)態(tài)分配、達(dá)到動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡,最終提高資源利用率;數(shù)據(jù)及服務(wù)融合技術(shù)是“智慧校園”建設(shè)的關(guān)鍵,可以通過統(tǒng)一門戶服務(wù)提供統(tǒng)一的接入與業(yè)務(wù)界面,并根據(jù)不同的角色進(jìn)行區(qū)別授權(quán),其中統(tǒng)一的主題數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)是其最重要的基礎(chǔ)。

另外,“智慧校園”建設(shè)中,信息標(biāo)準(zhǔn)制定及安全維護(hù)體系是其重要保障。信息標(biāo)準(zhǔn)為建立規(guī)范的應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提供保障,并為后期的數(shù)據(jù)融合及服務(wù)融合奠定了基礎(chǔ);安全維護(hù)體系為“智慧校園”正常運(yùn)行建立完備的安全維護(hù)機(jī)制。

2.2.2 校園云構(gòu)建

安郵在建設(shè)“智慧校園”過程中,改變?cè)行@應(yīng)用系統(tǒng)部署方式,在中國(guó)電信云平臺(tái)上組建智慧校園云(The Cloud of Campus)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)應(yīng)用快速部署、服務(wù)快速提供,并提高系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性。依托安徽電信綜合辦公、平安校園、翼機(jī)通、網(wǎng)上大學(xué)等成熟應(yīng)用,重點(diǎn)打造掌上校園、在線學(xué)習(xí)等一批新產(chǎn)品,通過校園應(yīng)用平移(門戶網(wǎng)站、教務(wù)系統(tǒng)等)、外部資源引入(就業(yè)信息、外部教學(xué)資源等)等方式,構(gòu)建開放的智慧校園云應(yīng)用。以期達(dá)到改變?cè)行?wù)管理方式,實(shí)現(xiàn)管理自動(dòng)化、智能化、移動(dòng)化;引入新的教學(xué)方式,實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)、在線教學(xué)、在線備課;方便學(xué)生學(xué)習(xí)與生活,讓學(xué)習(xí)更高效,讓生活更便捷。

3 “智慧校園”的應(yīng)用

智慧校園中的應(yīng)用主要包括在校人員的校園生活和教學(xué)管理兩個(gè)方面,具體如圖2所示。

圖2 智慧校園

3.1 校園生活

校園生活方面主要包括食堂消費(fèi)管理、水控消費(fèi)管理、考勤管理等。

3.1.1 食堂消費(fèi)管理

食堂消費(fèi)管理采用了RFID技術(shù)。整個(gè)系統(tǒng)分為3個(gè)部分:含有電子標(biāo)簽的卡:卡里面有用戶的基本信息;RFID讀寫器:每個(gè)售飯窗口安裝一臺(tái)RFID讀寫器,讀寫器將讀到的數(shù)據(jù)傳輸至后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù),讀取卡上金額,并扣除相應(yīng)的消費(fèi)金額。這種含有RFID電子標(biāo)簽的卡可以封裝在智能手機(jī)里,這樣的話在校日常消費(fèi)就可以通過刷手機(jī)來完成了。

3.1.2 水控消費(fèi)管理

水控消費(fèi)管理主要有浴室的水控及開水房水控管理,是利用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。消費(fèi)是采用實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)方式,即讀卡時(shí)出水,同時(shí)根據(jù)出水量實(shí)時(shí)扣費(fèi)。

3.1.3 學(xué)生考勤管理

學(xué)生考勤是學(xué)校日常教學(xué)管理過程中必不可少的一個(gè)部分。通??记诠ぷ鞫加墒谡n教師來承擔(dān)的,浪費(fèi)了教師的時(shí)間與精力,而基于RFID技術(shù)的考勤管理卻很方便。每次上課前,學(xué)生用含RFID電子標(biāo)簽的手機(jī)(或校園卡)刷卡進(jìn)入教室,對(duì)應(yīng)的讀寫器將數(shù)據(jù)通過安裝在教室內(nèi)的相關(guān)設(shè)備傳輸?shù)椒?wù)器上,服務(wù)器接收數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中,以便相關(guān)人員通過瀏覽器登錄到考勤查詢網(wǎng)站上進(jìn)行查詢。每個(gè)學(xué)期結(jié)束時(shí),每門課程學(xué)生的出勤情況或者某個(gè)學(xué)生該學(xué)期的出勤情況系統(tǒng)都可以自動(dòng)統(tǒng)計(jì)出來,以便參考。

3.2 教學(xué)管理

教學(xué)管理工作包括日常教學(xué)管理工作、智慧圖書館、實(shí)驗(yàn)室管理和協(xié)同辦公等

3.2.1 日常教學(xué)管理

日常教學(xué)管理工作是借助RFID技術(shù)的支持,完善日常教學(xué)組織系統(tǒng)、教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)和教學(xué)考核系統(tǒng),從而為提高教學(xué)質(zhì)量提供了保障。同時(shí),高質(zhì)量的教學(xué)管理系統(tǒng)也有利于學(xué)生學(xué)習(xí)空間的拓展、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

3.2.2 “智慧圖書館”

“智慧校園”中的“智慧圖書館”也是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)圖書館智慧化的服務(wù)和管理。目前“智慧圖書館”的實(shí)現(xiàn)主要是利用RFID電子標(biāo)簽技術(shù),通過移動(dòng)式的RFID文獻(xiàn)歸架管理設(shè)備對(duì)圖書進(jìn)行定位、查詢、導(dǎo)航等功能,可以實(shí)現(xiàn)文獻(xiàn)信息收藏、分揀、新文獻(xiàn)上架等功能,大大方便與提高了圖書管理人員的工作效率。

3.2.3 實(shí)驗(yàn)室管理

對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理主要是物聯(lián)網(wǎng)的動(dòng)環(huán)監(jiān)控技術(shù),主要包括機(jī)房環(huán)境和動(dòng)力電源管理,機(jī)房環(huán)境包括溫濕度、煙感、水浸、門禁、空調(diào)等,動(dòng)力電源包括開關(guān)電源、蓄電池、UPS等設(shè)備。

動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)以用戶需求為中心定制應(yīng)用,用各種傳感器監(jiān)控機(jī)房動(dòng)力環(huán)境狀態(tài),并將采集到的數(shù)據(jù)上報(bào)到集中式數(shù)據(jù)庫(kù)。其以B/S模式為基本表現(xiàn)形式,同時(shí)為數(shù)據(jù)提供豐富的報(bào)表、圖表,為業(yè)務(wù)分析提供支持。

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室管理維護(hù)不便,維護(hù)費(fèi)用高、定期巡檢,故障不能預(yù)知,發(fā)現(xiàn)不及時(shí)。而利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室管理可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)端機(jī)房故障,保障通信主要設(shè)備的安全運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端機(jī)房無人化管理,節(jié)省大量維護(hù)成本。提高維護(hù)水平的同時(shí),維護(hù)人員數(shù)量低增長(zhǎng)的要求符合業(yè)界規(guī)范要求。

3.2.4 協(xié)同辦公

“智慧校園”云服務(wù)可實(shí)現(xiàn)跨設(shè)備跨平臺(tái)多人協(xié)同在線辦公。不同用戶可以在各種終端之間同步獲取個(gè)人所需數(shù)據(jù),并隨時(shí)與他人分享?!爸腔坌@”云服務(wù)平臺(tái)具有良好的共享性和開放性,為高校提供容量大、數(shù)據(jù)安全的存儲(chǔ)中心,解決了高校存儲(chǔ)資源不足的問題。同時(shí),云服務(wù)平臺(tái)提供統(tǒng)一的門戶為師生服務(wù),可以實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)計(jì)算、處理等功能,加快了科研項(xiàng)目的完成速度,提高了科研水平及科研質(zhì)量。

4 “智慧校園”應(yīng)用展示

4.1 “智慧校園”應(yīng)用系統(tǒng)主界面

圖3所示是一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“智慧校園”應(yīng)用系統(tǒng)的主界面圖。

4.2 “智慧校園”應(yīng)用系統(tǒng)子模塊

圖3 智慧校園應(yīng)用系統(tǒng)主界面 圖4 智慧校園應(yīng)用系統(tǒng)子模塊

圖4所示是其“智慧校園”應(yīng)用系統(tǒng)的一個(gè)子模塊圖,該子模塊的相應(yīng)部分代碼如下:

// 連接設(shè)備初始化數(shù)據(jù)庫(kù)

private void connDev() {

hf=new HighRFID();

// 連接高頻的RFID設(shè)備

hf.openAndConnect(2, 0, 6);

//數(shù)據(jù)庫(kù)初始化

myDatabaseUtils=new MyDatabaseUtils(this);

myDatabaseUtils.initdatabase();

}

//初始化控件

……

//用戶注冊(cè)

buttonRegister.setOnClickListener(new OnClickListener() {

public void onClick(View v) {

String[] cardID = new String[1];

// 尋卡

if (hf.selectCard(1, cardID) < 0) {

Toast.makeText(Main.this, “讀卡失敗,請(qǐng)重試!", Toast.LENGTH_SHORT).show();

return;

}

if (myDatabaseUtils.registerdata(cardID[0]))

Toast.makeText(Main.this, “注冊(cè)成功!", Toast.LENGTH_SHORT).show();

else

Toast.makeText(Main.this, “注冊(cè)失敗或當(dāng)前學(xué)生卡已注冊(cè)!", Toast.LENGTH_SHORT).show();

}

});

//刷卡驗(yàn)證

buttonSearch.setOnClickListener(new OnClickListener() {

public void onClick(View v) {

String[] cardID = new String[1];

// 尋卡

if (hf.selectCard(1, cardID) < 0) {

Toast.makeText(Main.this, “讀卡失敗,請(qǐng)重試!", Toast.LENGTH_SHORT).show();

return;

}

if (myDatabaseUtils.selectdatabase(cardID[0])) {

dooropen = true;

}else {

Toast.makeText(Main.this, “此卡未注冊(cè)", Toast.LENGTH_SHORT).show();

}

}

});

//數(shù)據(jù)庫(kù)清空

……

//退出

……

// 銷毀

……

//返回監(jiān)聽

……

5 結(jié) 語(yǔ)

“智慧校園”是通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)校園的智慧化,實(shí)現(xiàn)了校園內(nèi)任何人、任何物在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、通過任何信息載體的互聯(lián)互通,做到翼機(jī)在手走遍校園,大大方便了各種人員的在校期間的各種活動(dòng)。同時(shí),基于云平臺(tái)的海量信息的聚合為廣大師生提供了智慧化的業(yè)務(wù)和服務(wù)模式。當(dāng)然,“智慧校園”建設(shè)也存在一些問題有待解決,如技術(shù)規(guī)范問題、隱私安全問題等。相信隨著云計(jì)算技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟,智慧校園的建設(shè)在不久的將來定會(huì)成為人們關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]呂倩.基于云計(jì)算及物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建智慧校園[J].計(jì)算機(jī)科學(xué),2011,38(10):18-21.

[2]嚴(yán)大虎,陳明.選物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2011,21(6):123-125.

[3]王鵬. 走近云計(jì)算[M].北京:人民郵電出版社,2009.

[4]王慶波,金涬,何樂,等. 虛擬化與云計(jì)算[M].北京:電子工業(yè)出版社,2010.

[5]IBM 商業(yè)價(jià)值研究所. 智慧地球[M] . 北京: 東方出版社, 2009.

[6]王曉靜,張晉.物聯(lián)網(wǎng)研究綜述[J].遼寧大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2010,37(1):37-38.

[7]嚴(yán)棟.基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧圖書館[J]. 圖書館學(xué)刊,2010(7):8-10.

[8]何印,劉施羽.淺談RFID技術(shù)在高校食堂管理中的應(yīng)用[J].科技資訊,2009(26):212-213.

[9]王斌. 基于RFID的水控管理系統(tǒng)[J].中國(guó)電子商務(wù),2009(12):28.

[10]浦敏,李云飛.基于物聯(lián)網(wǎng)的無線照明控制系統(tǒng)[J].照明工程學(xué)報(bào),2010,21(2):86-87.

篇3

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);智慧校園;管理學(xué);教育學(xué);系統(tǒng)科學(xué)

1引言

在信息化的教育方式與物聯(lián)網(wǎng)的影響下,“智慧校園”被提出并逐漸開始實(shí)施,不過對(duì)智能校園進(jìn)行建設(shè)與推廣是非常復(fù)雜的,必須要先對(duì)其進(jìn)行深入的研究與探討,從各個(gè)方面搜集智慧校園建設(shè)過程中可能會(huì)出現(xiàn)的一些問題,只有對(duì)智能校園建設(shè)有足夠的認(rèn)知,找出智能校園在建設(shè)過程中的一些難點(diǎn),應(yīng)用多視角理論體系來深度解析其在建設(shè)過程中出現(xiàn)的問題,才能夠有效的提升智能校園建設(shè)的實(shí)踐效果,使其能夠在校園活動(dòng)中發(fā)揮出更好的作用,進(jìn)而使智慧校園得到更好的發(fā)展。

2智慧校園的內(nèi)涵及其意義

2.1智慧校園的內(nèi)涵

伴隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教育領(lǐng)域的不斷運(yùn)用,使我國(guó)的學(xué)校管理與教學(xué)模式發(fā)生了非常大的改變,“智慧校園”的建設(shè)也逐漸的普遍了起來。智慧校園就是以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ),將學(xué)校的管理、教育和生活這幾方面賦予智慧,進(jìn)而使學(xué)校能夠得到更有效的管理,使教師的工作以及學(xué)生的學(xué)習(xí)變得更加便利。智慧校園主要由以下方面組成:將計(jì)算機(jī)信息技術(shù)與學(xué)校的教育、生活相結(jié)合;給學(xué)校內(nèi)的教師與學(xué)生提供一個(gè)方便教育與學(xué)習(xí)的平臺(tái);合理的運(yùn)用信息平臺(tái)和智能環(huán)境,將學(xué)校網(wǎng)絡(luò)與外界互聯(lián)網(wǎng)鏈接,以達(dá)到教育資源共享的目的。

2.2智慧校園的意義

智慧校園能夠使學(xué)校的教學(xué)方式得到改善,使學(xué)生更容易理解教師所講述的知識(shí),拉近了教師與同學(xué)們的距離,加強(qiáng)了同學(xué)們的交流與討論,很大程度的提高了同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率,還進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了校園的智能化與現(xiàn)代化,使學(xué)校能夠得到更加有效的管理,確保了在校教師與學(xué)生們的安全。

3智慧校園建設(shè)的必要性

3.1優(yōu)化教學(xué)方式及環(huán)境的要求

隨著我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域的不斷發(fā)展與進(jìn)步,社會(huì)各界的人才也是變的極度缺乏,而學(xué)校作為人才培養(yǎng)的地方,人們對(duì)它的教育條件也是越來越重視,因此學(xué)校必須要不斷提高自身的教育條件,為學(xué)生與教師創(chuàng)造一個(gè)良好的學(xué)習(xí)和教育環(huán)境,抓緊對(duì)“智慧校園”的建設(shè),合理的應(yīng)用現(xiàn)代化的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),能夠使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣大大提高,使教師更加容易對(duì)學(xué)生進(jìn)行教育,進(jìn)而使教師的教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生的學(xué)習(xí)效率得到大幅提升。

3.2實(shí)現(xiàn)校園生活智慧化的要求

往昔學(xué)生在學(xué)校里的生活太過于單調(diào),在生活中還很容易碰到一些麻煩,學(xué)生們?cè)谧⌒5臅r(shí)候非常的不便,進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生們不能夠保持良好的狀態(tài)去學(xué)習(xí)。“智慧校園”的建設(shè),能夠使這一問題得到有效改善,使學(xué)生們的生活與學(xué)習(xí)變得更加便捷,提高師生在學(xué)校內(nèi)的生活質(zhì)量。

3.3促進(jìn)校園管理高效化的要求

早先在對(duì)學(xué)校進(jìn)行管理的時(shí)候,安全事故頻發(fā),給在校師生的人身安全帶來了很大的威脅。現(xiàn)如今,隨著學(xué)校在建設(shè)的過程中對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普遍應(yīng)用,大大的提高了校園的安防能力,使在校師生的安全得到有效的保障,徹底改變以往校園的管理模式,使校園管理更加現(xiàn)代化、智能化。

4物聯(lián)網(wǎng)與智慧校園

在當(dāng)下這個(gè)以網(wǎng)絡(luò)為主的時(shí)代,合理運(yùn)用相關(guān)的計(jì)算機(jī)技術(shù)來加強(qiáng)教育工作的質(zhì)量是非常有必要的。智能化的教育方式能夠有效的提升學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)潛力,使教師的教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生的學(xué)習(xí)效率得到大幅的提高,使校園的智能化得到更進(jìn)一步的發(fā)展。

4.1智慧校園的特征

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普遍應(yīng)用,讓很多學(xué)校發(fā)展成為了“智慧校園”,使校園內(nèi)的生活與學(xué)習(xí)變得更加現(xiàn)代化、智能化,智慧校園具體有以下特點(diǎn):為許多教師以及學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)能夠有效提升教育質(zhì)量的平臺(tái),使學(xué)生能夠更好的與教師溝通,拉近師生間的距離;將相關(guān)的計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用在學(xué)校的各個(gè)方面,使信息資料與各方面知識(shí)能夠得到共享;合理的運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),將校園內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)與外界的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)鏈接在一起,使在校師生能夠獲取到外界一些有用的知識(shí)與教育資料。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能夠使學(xué)校得到更好的管理,很大程度的提高在校師生的生活以及教學(xué)質(zhì)量。

4.2物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園中的作用

4.2.1實(shí)現(xiàn)學(xué)校的可視化智慧管理在智慧校園中,合理的運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠使校園內(nèi)的各個(gè)方面都能夠得到監(jiān)控,對(duì)學(xué)校內(nèi)的環(huán)境以及教室內(nèi)的狀況實(shí)行可視化的監(jiān)管,及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題并找出問題出現(xiàn)的原因,校園環(huán)境的可視化能夠?yàn)樾@管理工作提供幫助,使校園管理工作更加現(xiàn)代化、智能化,確保在校師生的人身安全。在學(xué)校內(nèi)安裝一些安保設(shè)施,比如能夠感應(yīng)校內(nèi)人員聲音、運(yùn)動(dòng)、光線以及溫度的傳感器,能夠?qū)處熍c學(xué)生的身份進(jìn)行識(shí)別的設(shè)備等,將校內(nèi)的一些安保設(shè)施接入網(wǎng)絡(luò),使校內(nèi)各方面的情況能夠得到智能化可視化的監(jiān)測(cè),這樣能夠有效的避免校內(nèi)安全事故的發(fā)生。4.2.2構(gòu)建智慧的教育教學(xué)環(huán)境隨著我國(guó)科技領(lǐng)域的不斷發(fā)展與進(jìn)步,網(wǎng)絡(luò)以及多媒體方面的技術(shù)水平也是在不斷的提高,師生們經(jīng)常在互聯(lián)網(wǎng)上獲取一些知識(shí)與教學(xué)資料,大大的提高了教學(xué)質(zhì)量,不過也不能過分的依賴網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行學(xué)習(xí)與教育,過分的依賴網(wǎng)絡(luò)資料進(jìn)行學(xué)習(xí),學(xué)到的知識(shí)會(huì)變得非常的死板,給學(xué)生們帶來很大的負(fù)面影響。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能夠使現(xiàn)實(shí)資料與虛擬的資料相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)信息空間和現(xiàn)實(shí)空間的互聯(lián),讓學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)的時(shí)候能夠體驗(yàn)到身臨其境的感覺,激起他們的學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)而加強(qiáng)教師與學(xué)生間的溝通與交流,提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)效率。4.2.3促進(jìn)區(qū)域資源共享由于大多數(shù)學(xué)校內(nèi)的實(shí)體教學(xué)材料有限,教師在教學(xué)的時(shí)候很容易出現(xiàn)資料缺失的情況,使教學(xué)不能順利的進(jìn)行。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能夠使區(qū)域內(nèi)的學(xué)校教學(xué)資料得到共享,讓教師與學(xué)生能夠享受到區(qū)域內(nèi)多所學(xué)校的教育資源。

5結(jié)束語(yǔ)

國(guó)內(nèi)學(xué)校要想不斷的提高自身的教育能力,就必須要建立起現(xiàn)代化、智能化的“智慧校園”并不斷的跟隨時(shí)代的步伐對(duì)其進(jìn)行改善?!爸腔坌@”在給學(xué)校與師生帶來便利的同時(shí),還帶來了很多必須解決的問題,比如安全隱私、資源控制、數(shù)據(jù)保護(hù)以及信息共享等等。因此,物聯(lián)網(wǎng)在教育中的發(fā)展不能夠急于求成,要明確智慧校園的含義與作用,不斷探索新的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)

[1]黃瑞鈺.智慧校園建設(shè)方案與實(shí)現(xiàn)[D].華南理工大學(xué),2014.

[2]喬蕊,崔春英.物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下智慧校園建設(shè)與發(fā)展問題研究[J].周口師范學(xué)院學(xué)報(bào),2015(02).

篇4

關(guān)鍵詞: 互聯(lián)網(wǎng)+; 智慧校園; 建設(shè)模式; 教育信息化

中圖分類號(hào):G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1006-8228(2016)10-22-04

Analysis of smart campus construction mode in background of "Internet plus"

Li Xiumin, Shi Haiyan, Wang Xijie

(School of Public Health and Management, Binzhou Medical University, Yantai, Shandong 264003, China)

Abstract: This paper analyzed the research background and current situation of intelligent campus. It discussed the construction mode of smart campus from the aspects of campus form, education and teaching, infrastructure construction and campus management. The results showed that in the "Internet plus" background of smart campus, through intelligent teaching management and services and hardware facilities, the campus intelligent management has improved much. It effectively reflects the development of educational informationization, whereas there are still a lot of problems existed in the data analysis and application.

Key words: Internet plus; smart campus; construction mode; educational informationization

0 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展以及科學(xué)進(jìn)步,人類思想逐步發(fā)生改變,創(chuàng)造性的思維深入人心。“互聯(lián)網(wǎng)+”與校園相結(jié)合,促使教育領(lǐng)域改革、教學(xué)模式等發(fā)生質(zhì)的改變,校園信息化建設(shè)將進(jìn)入一個(gè)新的階段。

“智慧校園”是指以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智慧化的校園工作、學(xué)習(xí)和生活一體化環(huán)境,以各種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)為載體,教學(xué)、科研、管理和校園生活完全融合[1]。智慧校園的建設(shè)包含多個(gè)方面,通過云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)將校園運(yùn)行中的所有數(shù)據(jù)結(jié)合起來,有效實(shí)現(xiàn)高校智能監(jiān)控和智能識(shí)別的綜合信息服務(wù)平臺(tái)。智慧校園有三個(gè)核心特征:一是提供個(gè)性化服務(wù),實(shí)現(xiàn)智能化服務(wù)平臺(tái)及智能感知功能,二是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)信息服務(wù)與校園各應(yīng)用領(lǐng)域相結(jié)合,三是在個(gè)性化定制服務(wù)基礎(chǔ)上,為學(xué)校與外部世界提供一個(gè)相互交流和相互感知的接口[2]。智慧校園是高校信息技術(shù)的一種較高的形式,將學(xué)校的物理空間和數(shù)字空間有機(jī)的結(jié)合起來,為師生建立智能化的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境,實(shí)現(xiàn)以人為本的個(gè)性化服務(wù)[3]。

“互聯(lián)網(wǎng)+”是指充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)在生產(chǎn)因素配置中的優(yōu)化和集成功能,將互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新成果深度融于經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域當(dāng)中,提高實(shí)體經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新力和生產(chǎn)力,形成更廣泛的以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)設(shè)施和實(shí)現(xiàn)工具的經(jīng)濟(jì)發(fā)展新形態(tài)[4]。

教育領(lǐng)域所衍生出的智慧校園是校園發(fā)展的新模式,“互聯(lián)網(wǎng)+”的產(chǎn)生將推動(dòng)智能生活的發(fā)展,智慧管理、智慧教學(xué)與智慧服務(wù)將是現(xiàn)代化校園新的發(fā)展方向。利用校園的智慧化管理來分析、研究、解決生活中所出現(xiàn)的各種各樣的問題,這種創(chuàng)新管理將是未來校園信息化發(fā)展的必然趨勢(shì)。

1 國(guó)內(nèi)外智慧校園研究現(xiàn)狀

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來,信息技術(shù)飛速發(fā)展,高等教育的形態(tài)也逐步發(fā)生改變,“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃[4]的提出,更進(jìn)一步加快了智慧化的建設(shè),拓寬了教育領(lǐng)域?qū)τ谥腔坌@的認(rèn)識(shí),智慧校園也將是教育領(lǐng)域發(fā)展過程中的高級(jí)形態(tài),也是高校信息化發(fā)展的必然選擇。

浙江大學(xué)很早就提出了智慧校園建設(shè)方案,并開始研究和建設(shè),給出了智慧校園的概念[5]。上海交通大學(xué)在云計(jì)算基礎(chǔ)上創(chuàng)建智慧校園圖書館。江南大學(xué)、南京郵電大學(xué)采用一卡通管理服務(wù)提高學(xué)校的管理水平。這些高校都對(duì)智慧校園建設(shè)作了各種探索。

國(guó)內(nèi)很多學(xué)者已經(jīng)對(duì)智慧校園相關(guān)的概念等進(jìn)行了研究。黃懷柔教授認(rèn)為前期的數(shù)字校園思想雖然先進(jìn)但有很多不足之處,而智慧校園理念恰好彌補(bǔ)了它的缺陷,將為高校提供更高質(zhì)量的教學(xué)和管理服務(wù)。陳翠珠教授的觀點(diǎn)是智慧校園應(yīng)利用先進(jìn)的信息技術(shù),通過整合、分析評(píng)價(jià)學(xué)校教育過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù),充分挖掘這些數(shù)據(jù)中潛在的利用價(jià)值。沈潔認(rèn)為應(yīng)該在物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上把人與物理設(shè)施相結(jié)合,促進(jìn)教育教學(xué)進(jìn)一步優(yōu)化[6]。

國(guó)外很多大學(xué)早已實(shí)行校園數(shù)字化管理。加利福尼亞大學(xué)采用了較為統(tǒng)一、集成化的管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)核心業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)管理。國(guó)外一些學(xué)者在智慧校園研究領(lǐng)域也提出相對(duì)應(yīng)的解決方案。Talal指出在校園里用一張智能卡可實(shí)現(xiàn)多種功能服務(wù),真正做到方便快捷[7]。Michael和其他學(xué)者提出的ETHOC系統(tǒng),重點(diǎn)對(duì)虛擬和物理的校園環(huán)境要素進(jìn)行整合,用戶可在虛擬世界中體驗(yàn)學(xué)校生活。

“互聯(lián)網(wǎng)+校園”是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),利用現(xiàn)在先進(jìn)的信息技術(shù),優(yōu)化教育教學(xué)的學(xué)習(xí)模式,將教育、科研、服務(wù)以及生活融為一體的智慧化校園模式。

2 基于互聯(lián)網(wǎng)+的智慧校園建設(shè)模式分析

2.1 校園形態(tài)智慧化

很多高校已經(jīng)建立信息化系統(tǒng),教育教學(xué)、科研工作的展開等都可以在這一平臺(tái)上得以實(shí)現(xiàn)。智慧校園中數(shù)據(jù)是為整個(gè)校園提供個(gè)性化服務(wù)。每個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)于他人都可能非常重要,這些數(shù)據(jù)也將在服務(wù)過程中挖掘更大的潛力,創(chuàng)造更多的活力。智慧校園的建設(shè)將改變前期以各種系統(tǒng)應(yīng)用為核心而導(dǎo)致錯(cuò)綜復(fù)雜、數(shù)據(jù)混亂的現(xiàn)象,以“數(shù)據(jù)技術(shù)”為核心,也將調(diào)整人與系統(tǒng)的關(guān)系,促使個(gè)性化交互的形成,數(shù)據(jù)也可高效的為使用者所用,形成智慧校園新的數(shù)據(jù)形態(tài)。

高校信息化發(fā)展中,信息技術(shù)向數(shù)據(jù)技術(shù)的數(shù)據(jù)形態(tài)的轉(zhuǎn)變需要借助先進(jìn)的技術(shù)條件,技術(shù)形態(tài)的智慧化非常關(guān)鍵。智慧化的數(shù)據(jù)形態(tài)需要“云”、“網(wǎng)”、“端”的共同支持,三者相結(jié)合,促使技術(shù)形態(tài)的成立。例如2016年杭州采荷第一小學(xué)教育集團(tuán)建立基于三校區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu),利用可視化服務(wù)等實(shí)現(xiàn)各實(shí)物間的聯(lián)通,同時(shí)采用多平臺(tái)管理并且將數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,利用云計(jì)算對(duì)于大量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算及服務(wù)。此外,建立基于手機(jī)APP端的移動(dòng)辦公服務(wù)功能,實(shí)現(xiàn)“微互動(dòng)”、“微辦公”以及“微服務(wù)”功能。

2.2 教學(xué)模式智慧化

智慧型的師生是未來建設(shè)與應(yīng)用的核心,智慧校園的建設(shè)過程中要著重培養(yǎng)教師的教育技術(shù)能力,打破教師與學(xué)生之間的界限,用創(chuàng)新性的教學(xué)方式進(jìn)一步培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。采荷小學(xué)率先在學(xué)生社團(tuán)中開展機(jī)器人項(xiàng)目活動(dòng),開發(fā)了機(jī)器人校本課程并在課堂教學(xué)中實(shí)踐運(yùn)用。通過機(jī)器人課程的開展,極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,形成智慧化教學(xué)模式。

2.3 基礎(chǔ)設(shè)施與資源建設(shè)智慧化

在全校教學(xué)區(qū)域以及大部分公共場(chǎng)所逐步實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋,校園內(nèi)進(jìn)一步實(shí)行云計(jì)算為基礎(chǔ)的虛擬化管理。目前重慶第二師范學(xué)院校園借助VLAN等建立了校園網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)、財(cái)務(wù)專網(wǎng)等各類校園網(wǎng)絡(luò)服務(wù),極大地滿足了校園信息化發(fā)展需求。同時(shí),搭建了校園數(shù)字資源管理系統(tǒng),包括教學(xué)資源管理系統(tǒng)、精品課程以及數(shù)字圖書館系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)教學(xué)信息資源的管理[8]。常熟理工學(xué)院利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在有線和無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上建立RFID環(huán)境,自主研發(fā)資產(chǎn)管理系統(tǒng)以及教學(xué)管理系統(tǒng),利用RFID技術(shù)開發(fā)各類校園應(yīng)用系統(tǒng),并且進(jìn)行測(cè)試研究,以促進(jìn)校園內(nèi)真正實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的資產(chǎn)管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)智慧校園的建設(shè)。

部分學(xué)校開發(fā)了在線教學(xué)模塊,實(shí)現(xiàn)在線輔導(dǎo)與評(píng)價(jià),教師在線答疑、學(xué)生在線做作業(yè)和在線測(cè)試,全面開展智慧化教學(xué)[9]。2015年廣東女子職業(yè)技術(shù)學(xué)院已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源智慧化,實(shí)現(xiàn)了自主學(xué)習(xí)和在線視頻教學(xué)等。各院校建立相應(yīng)的專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)、課外拓展庫(kù)、虛擬仿真庫(kù),實(shí)現(xiàn)智慧教學(xué)。

2.4 校園管理與服務(wù)智慧化

智慧校園的建設(shè)支持?jǐn)?shù)據(jù)整合,呈現(xiàn)“一站式”新型服務(wù)模式[10]。在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上綜合數(shù)據(jù)管理,實(shí)現(xiàn)高度集中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交換,為教育教學(xué)以及科研提供高質(zhì)量的服務(wù)。2016年北京艾威康攜“智慧校園一站式平臺(tái)”亮相于高教儀器設(shè)備展覽會(huì),該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了一站式服務(wù)功能,包括管理、資源、環(huán)境以及服務(wù)的全方位智慧化管理。這種服務(wù)模式整合校園各項(xiàng)業(yè)務(wù)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù),達(dá)到數(shù)據(jù)資源共享效果[11]。

智慧校園建設(shè)中合理的數(shù)據(jù)分析和明智的處理措施將有助于校園的管理[12]。以招生為例,大學(xué)在招生中信息部門積極配合學(xué)校招生工作,提供相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整合,比如關(guān)注不同生源地學(xué)生入學(xué)的績(jī)點(diǎn)、入學(xué)成績(jī)與畢業(yè)成績(jī)以及最后的畢業(yè)去向,對(duì)這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析,對(duì)學(xué)生從入學(xué)、在校學(xué)習(xí)到畢業(yè)工作進(jìn)行跟蹤調(diào)查,分析數(shù)據(jù),及時(shí)做出問題反饋,為招生決策提供依據(jù)[13]。

2.5 各模式比較分析

“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下智慧校園相對(duì)于數(shù)字校園在各方面有很大提升,加快了教育信息化發(fā)展進(jìn)度。從杭州采荷小學(xué)、重慶第二師范學(xué)院和北京艾威康的經(jīng)驗(yàn)看,雖然借助現(xiàn)代化技術(shù)手段有效促進(jìn)智慧校園全面建設(shè),但在不同程度上仍存在缺陷。

杭州采荷小學(xué)雖然硬件設(shè)施建設(shè)到位,但缺少一定的數(shù)據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),信息資源不夠完善,同時(shí)存在一定的管理問題,不能適應(yīng)時(shí)展要求。重慶師范學(xué)院各類應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)相對(duì)較為齊全,但缺少統(tǒng)一規(guī)劃,系統(tǒng)集成度不高,信息化人才匱乏。艾威康推出一站式平臺(tái),雖然能基本滿足智慧校園建設(shè)中各類應(yīng)用系統(tǒng)的需要,但在實(shí)施等方面可能還缺少一定的指導(dǎo)。目前各校園對(duì)于“智慧校園”這一理念認(rèn)識(shí)仍不夠深刻,容易導(dǎo)致過分追求硬件建設(shè),無法真正實(shí)現(xiàn)校園智慧化管理。因此,智慧校園的發(fā)展需要進(jìn)一步探索研究,結(jié)合教育發(fā)展對(duì)于存在的問題進(jìn)行分析處理,促進(jìn)校園建設(shè)模式的合理化。

3 智慧校園建設(shè)的問題與對(duì)策

目前存在的主要問題有:數(shù)據(jù)規(guī)模不足并且形式單一;重硬輕軟,缺少標(biāo)準(zhǔn)化研究;管理體制和教育教學(xué)不符合時(shí)代要求;缺乏理論層面的指導(dǎo)和對(duì)于理論的關(guān)注;缺少智慧型人才等[14]。為此,智慧校園建設(shè)對(duì)策有[15]:①組建大數(shù)據(jù)庫(kù)。加大對(duì)于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的采集存儲(chǔ),開展教學(xué)科研以及管理的信息化建設(shè),實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)共享,促使大數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)。②探索數(shù)據(jù)化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。在各個(gè)部門間形成互助互利的交流模式,加強(qiáng)數(shù)據(jù)流動(dòng)性,充分發(fā)揮數(shù)據(jù)的價(jià)值[16]。③進(jìn)一步完善校園管理改革機(jī)制。對(duì)于智慧校園建設(shè)過程中所產(chǎn)生的管理不當(dāng)、效率低等問題加以改善,采用高效智能管理,促進(jìn)教育教學(xué)理念的變革,促進(jìn)智慧校園的進(jìn)一步發(fā)展。④增強(qiáng)智慧校園相關(guān)的理論研究。當(dāng)然智慧校園目前是比較新的理論,在分析比較的基礎(chǔ)上,形成智慧校園所獨(dú)具特色的建設(shè)理論以及設(shè)計(jì)要求。⑤加強(qiáng)智慧型人才的培養(yǎng)。在智慧化管理與服務(wù)的系統(tǒng)中,通過知識(shí)管理、在線教育等支撐平臺(tái),強(qiáng)化智慧型人才培養(yǎng)[17]。

4 結(jié)論

在云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)不斷崛起的大背景下,如何有效地整合優(yōu)化教育信息化資源,為學(xué)生、學(xué)校構(gòu)建隨時(shí)隨地交流學(xué)習(xí)的平臺(tái),提供便捷安全、多層次的智能化服務(wù)是智慧校園發(fā)展的建設(shè)目標(biāo)。智慧校園的建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期的過程,為適應(yīng)高等教育生存和發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求,進(jìn)一步改造數(shù)字網(wǎng)絡(luò),優(yōu)化教育資源,實(shí)現(xiàn)技術(shù)融合,推進(jìn)智慧校園建設(shè)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)(References):

[1] 蔣家傅等.基于教育云的智慧校園系統(tǒng)構(gòu)建[J].現(xiàn)代教育技

術(shù),2013.2:45-46

[2] 于長(zhǎng)虹,王運(yùn)武.智慧校園建設(shè)的現(xiàn)狀、問題與對(duì)策[J].教學(xué)與

管理,2015.6(321):49-51

[3] 蔣東興.“云端一體化”高校智慧校園暢想[J].中國(guó)教育網(wǎng)絡(luò),

2014.1:58-62

[4] 唐斯斯,楊現(xiàn)敏,單志廣等.智慧教育與大數(shù)據(jù)[M].科學(xué)出版

社,2015.

[5] 浙江大學(xué).信息化建設(shè)[EB/OL].[2016-03-16].http://zuits.

/xxhjs/redir.php?catalog_id=187343.

[6] 胡欽太,鄭凱,林南暉.教育信息化的發(fā)展轉(zhuǎn)型:從“數(shù)字校園”

到“智慧校園”[J].中國(guó)電化教育,2014.1:35-39

[7] 江林升.數(shù)字化教學(xué)信息資源庫(kù)共建模式研究[J].中國(guó)電化

教育,2011.11:133-136

[8] 劉敏斯,陳少波.大數(shù)據(jù)時(shí)代高校智慧校園建設(shè)研究[J].軟件

導(dǎo)刊,2015.14(8):6-8

[9] 蔣東興,付小龍,袁芳.大數(shù)據(jù)背景下的高校智慧校園建設(shè)探

討[J].華東師范大學(xué)報(bào):自然科學(xué)報(bào),2015.S1:119-125,131

[10] IT168信息化頻道.智慧校園平臺(tái)艾威康“一站式”平臺(tái)引

關(guān)注[EB/OL].[2016-04-27].http:///a2016/

0427/2619/000002619084.shtml

[11] 王燕.智慧校園建設(shè)總體架構(gòu)模型及典型應(yīng)用分析[J].中國(guó)

電化教育,2014.332(5):88-99

[12] 楊文,趙洪光.基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智慧型校園應(yīng)用研究[J].信息

化教學(xué),2015.15(9):117-118

[13] 江桂珍.基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的小學(xué)智慧校園建設(shè)研究[J].現(xiàn)代

中小學(xué)教育,2016.32(4):5-6

[14] 尹合棟,陳軍.“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下新建應(yīng)用型本科院校教育

信息化建設(shè)構(gòu)想[J].重慶高教研究,2015.3(6):87-94

[15] 豆俊杰,王強(qiáng).“互聯(lián)網(wǎng)+教育”:冰火兩重天[N].中國(guó)教育報(bào),

2015.5.

[16] 趙國(guó)慶.“互聯(lián)網(wǎng)+教育”機(jī)遇、挑戰(zhàn)與應(yīng)用[N].光明日?qǐng)?bào),

2015.6(14).

篇5

關(guān)鍵詞: 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 智慧校園 應(yīng)用

學(xué)校內(nèi)部充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)必須具備的三大條件是:教學(xué)、管理與通訊。通過網(wǎng)絡(luò),教師能夠方便地查詢網(wǎng)上資源,進(jìn)行科研教學(xué)和工作;學(xué)生能夠通過校園網(wǎng)絡(luò)方便共享網(wǎng)絡(luò)資源;學(xué)校管理人員也能夠通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)教務(wù)系統(tǒng)等進(jìn)行財(cái)務(wù)、學(xué)生學(xué)籍等方面的綜合管理,也能夠與其他各大部門實(shí)現(xiàn)信息互換。所以,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的建設(shè)必須有十分明確的目標(biāo)?!爸腔坌@”就是通過云計(jì)算、虛擬化和物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)改變學(xué)生、老師、工作人員和校園資源相互交互的方式,對(duì)學(xué)校資源進(jìn)行整合傳遞,實(shí)現(xiàn)學(xué)校智慧化的校園管理模式。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智慧校園建設(shè)中是如何應(yīng)用的,對(duì)此,我們做出了以下探究。

一、云計(jì)算

云計(jì)算是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一大趨勢(shì),云計(jì)算在校園網(wǎng)絡(luò)中也得到了十分廣泛的運(yùn)用,現(xiàn)如今的校園內(nèi)部應(yīng)用系統(tǒng)的各大部門大都獨(dú)立,服務(wù)上的交互項(xiàng)較差,功能也十分單一,信息傳播速度也十分緩慢。云計(jì)算是最近提出的一種新型計(jì)算模式,它將網(wǎng)絡(luò)中的相關(guān)功能以服務(wù)的方式提供給客戶,能夠?qū)τ?jì)算機(jī)的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理。云計(jì)算為用戶提供了基礎(chǔ)設(shè)施層、基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層、平臺(tái)服務(wù)層和應(yīng)用服務(wù)層四個(gè)層次的基本應(yīng)用服務(wù),其目的就是讓校園內(nèi)部能夠更加高效地利用資源。數(shù)字化的校園一直是校園建設(shè)的重點(diǎn),將云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用到智慧校園之中,能夠更好地開展校園的信息服務(wù)。那么,云計(jì)算是如何操作來體現(xiàn)它的優(yōu)勢(shì)呢?

1.降低維護(hù)費(fèi)。云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并不需要投入過多資金和資源,云計(jì)算的模式對(duì)于終端的硬件設(shè)備也沒有特別高的要求,服務(wù)的日常維護(hù)服務(wù)是由服務(wù)供應(yīng)商完成的,這樣就會(huì)使學(xué)校內(nèi)部負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的相關(guān)人員工作減輕,可以提高工作效率。

2.提高可靠性。云計(jì)算能夠降低服務(wù)器出錯(cuò)的效率,保證學(xué)校網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行,它起到網(wǎng)絡(luò)的“統(tǒng)帥”的作用,服務(wù)器一旦出現(xiàn)問題,校園網(wǎng)絡(luò)就很難繼續(xù)工作。而云計(jì)算正是由百萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器組成的,計(jì)算式某一臺(tái)服務(wù)器崩潰也不會(huì)影響它的正常工作,并且通過其他服務(wù)的協(xié)調(diào)工作能夠盡快將數(shù)據(jù)恢復(fù)到正常狀態(tài)。云計(jì)算能夠維護(hù)校園數(shù)據(jù)的使用,使得智慧化校園的安全性和可靠性得到有效保障。

3.擴(kuò)展共享范圍。云計(jì)算還能夠有效搭建資源共享的平臺(tái),使得校園的每一部分都能通過系統(tǒng)連接到相應(yīng)信息,這樣不僅能夠提高校園資源共享的效率,而且能擴(kuò)大智慧化校園的影響范圍。云計(jì)算中,校園內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)和資源并不僅僅存儲(chǔ)在一臺(tái)計(jì)算機(jī)中,而是放置于“云”計(jì)算機(jī)中,這樣便能達(dá)到高效共享的結(jié)果。

二、物聯(lián)網(wǎng)

1.校園一卡通。校園一卡通便是物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用之一,通過一卡通能夠?qū)崿F(xiàn)教師和學(xué)生的簽到、考勤、就餐、消費(fèi)等功能,它不僅能夠保證最基本的校園生活使用,而且可通過短信、WAP等方式發(fā)揮排課、圖書借閱、消費(fèi)狀況、賬戶信息等功能。通過一卡通的使用,不僅能夠讓校園的信息實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和智能化,而且能為學(xué)生的校園卡充值提供極大方便。

2.多媒體教室。多媒體教室的建設(shè)和使用就是通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)教室使用狀態(tài)的相關(guān)信息進(jìn)行即時(shí)傳達(dá)。網(wǎng)絡(luò)配置系統(tǒng)能夠根據(jù)相關(guān)課堂信息,比如教室的使用情況、教師的課堂狀況和教學(xué)內(nèi)容等,通過PC客戶端及時(shí)觀測(cè)到內(nèi)部的使用狀況,并據(jù)此提供其他服務(wù)。

現(xiàn)在很多學(xué)校都配置了多媒體教室,內(nèi)部通過設(shè)置媒體投影機(jī)、音響和中控系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用特點(diǎn),多媒體教室可以具備以下幾種功能。

(1)能夠正常播放視頻、圖畫、音頻和文字等多種媒體信息;

(2)利用實(shí)物展示平臺(tái)將圖片進(jìn)行大屏幕展示;

(3)配置音響和屏幕、照明等相關(guān)輔助設(shè)備;

(4)與多種信息進(jìn)行連接,比如校園內(nèi)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和校園無線網(wǎng)等。

3.智慧圖書館。智慧圖書館可謂智慧校園里學(xué)生最需要“智慧”的系統(tǒng)了,智慧圖書館就是通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智慧化的使用和管理的,在目前物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使用方面,智慧圖書館的建設(shè)更為廣泛,它要達(dá)到的目標(biāo)模式就是無人工服務(wù),目前物聯(lián)網(wǎng)在智慧圖書館主要是通過RFID使用的,就拿智能書車來說,這是一種可移動(dòng)的RFID書籍歸架的“小車”,能夠?qū)畬?shí)現(xiàn)查詢、定位和導(dǎo)航等功能,能夠迅速找到書籍應(yīng)在的位置。它的操作流程如下:現(xiàn)將書籍放在車上,通過內(nèi)部的閱讀器讀取相關(guān)書中相關(guān)RFID的存儲(chǔ)數(shù)據(jù),將流出的信息傳達(dá)給書車,同時(shí)根據(jù)獲取的信息定位目標(biāo)位置,并在所顯示的屏幕上按照要求位置放置該書。智能書車的使用,大大提高了工作人員的工作效率。

三、結(jié)語(yǔ)

隨著新課程改革的不斷推進(jìn),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在校園教學(xué)中的應(yīng)用越來越廣泛,作用也越來越明顯,對(duì)于校園工作提出更高要求。智慧校園作為一種新生事物,目前還處于不斷摸索的階段,但它代表著未來校園的建設(shè)思想和理念。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智慧校園中的發(fā)展前途無量,伴隨經(jīng)驗(yàn)的積累,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)會(huì)在當(dāng)前校園建設(shè)中占據(jù)重要位置,并日臻成熟。智慧校園作為數(shù)字校園的高端形態(tài),云計(jì)算和互聯(lián)網(wǎng)等計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用也為智慧化的校園提供了一個(gè)智能綜合化的服務(wù)平臺(tái),使得師生能夠全面感知校園信息,提高資源利用效率。

參考文獻(xiàn):

[1]宋承繼.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園建設(shè)中的應(yīng)用[J].自動(dòng)化與儀器儀表,2015,03:208-210.

[2]杜艷綏.云計(jì)算在智慧校園建設(shè)中的應(yīng)用探究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2015,03:98.

篇6

關(guān)鍵詞:智慧教育;智能教育;智慧校園;電子書包

中圖分類號(hào):G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1673-8454(2014)01-0010-04

一、引言

物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了教育由信息化向智能化的整體躍升,智慧教育形態(tài)已初現(xiàn)端倪。泛在化的學(xué)習(xí)時(shí)空、個(gè)性化的學(xué)習(xí)方式、智能化的教學(xué)管理、一體化的教育資源與技術(shù)服務(wù)等智慧教育特征日益凸顯。智慧教育研究已成為當(dāng)前教育信息化領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn),實(shí)施智慧教育戰(zhàn)略已經(jīng)成為破解我國(guó)當(dāng)前教育信息化困境的必然選擇。

二、智慧教育的概念與特征

1.什么是智慧

在中文語(yǔ)境中,智慧是“能迅速、靈活、正確地理解事物和解決問題的能力”。[1] 在大部分文獻(xiàn)中,智慧作為哲學(xué)名詞而存在。筆者認(rèn)為哲學(xué)層面的智慧內(nèi)涵有助于我們對(duì)智慧進(jìn)行溯源式的追蹤和探討,但從教育視角來看,智慧與知識(shí)緊密相關(guān),若能從知識(shí)與智慧的比較分析中明確二者的不同,將具有更為直接的教學(xué)指導(dǎo)價(jià)值。一般認(rèn)為:知識(shí)表現(xiàn)在信息和信息之間的關(guān)系,通常是被公認(rèn)并經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)的是正確的,能指導(dǎo)決策和行動(dòng)的結(jié)構(gòu)化信息,包括事實(shí)、經(jīng)驗(yàn)、技巧。知識(shí)雖然是不斷豐富和發(fā)展的,但其具有靜態(tài)屬性,可以通過識(shí)記和傳授得以傳承。而智慧是富有洞察力的知識(shí),表現(xiàn)為對(duì)事物發(fā)展的預(yù)判并提前進(jìn)行決策和行動(dòng)。智慧是基于對(duì)知識(shí)的有效整合,其核心要件是思維。智慧無法通過識(shí)記習(xí)得,形成智慧的有效途徑是經(jīng)歷和體驗(yàn)。

2.智能教育與智慧教育

從相關(guān)文獻(xiàn)來看,“智能教育”與“智慧教育”均源自英文“Smart Education”。由于關(guān)注的重點(diǎn)不同,國(guó)內(nèi)學(xué)者在翻譯、引用時(shí)略微產(chǎn)生了差異,在大部分文獻(xiàn)中二者意思相同或相近,但也有一些文獻(xiàn)將“智能教育”譯為“Intelligent Education”。對(duì)于智能教育,主流的觀點(diǎn)主要有三類:一是認(rèn)為智能教育主要是使用先進(jìn)的信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)教育手段的智能化,該類觀點(diǎn)重點(diǎn)關(guān)注技術(shù)手段,如蔣家付(2011)認(rèn)為智能教育,就是為了全面提高教育質(zhì)量與效率,運(yùn)用先進(jìn)的信息技術(shù),對(duì)教育過程的各種信息進(jìn)行感知、識(shí)別、處理、分析,為教育參與者提供快速?zèng)Q策和反饋評(píng)價(jià)的教育方式。[2]二是認(rèn)為SMART是由自主式(Self-directed)、興趣(Motivated)、能力與水平(Adaptive)、豐富的資料(Resoure enriched),信息技術(shù)(Technology embedded)等詞匯構(gòu)成的合成詞,認(rèn)為智能教育是一種基于學(xué)習(xí)者自身的能力與水平,兼顧興趣,通過嫻熟的運(yùn)用信息技術(shù),獲取豐富的學(xué)習(xí)資料,開展自助式學(xué)習(xí)的教育(李洲浩,2012)。[3]該類觀點(diǎn)重點(diǎn)關(guān)注學(xué)習(xí)過程與方法。三是認(rèn)為智能教育是指在傳授知識(shí)的同時(shí),著重培養(yǎng)人們智能的教育。該觀點(diǎn)直指教育目的,與智慧教育異曲同工。關(guān)于智慧教育目前也尚無統(tǒng)一的認(rèn)識(shí),國(guó)際學(xué)界鮮有系統(tǒng)深入的研究。以祝智庭(2012)為代表的國(guó)內(nèi)教育信息化權(quán)威學(xué)者提出了較為完整的智慧教育概念。認(rèn)為從教育信息化角度來看,智慧教育是指運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等新一代信息技術(shù),通過構(gòu)建智慧學(xué)習(xí)環(huán)境(Smart Learning Environments),運(yùn)用智慧教學(xué)法(Smart Pedagogy),促進(jìn)學(xué)習(xí)者進(jìn)行智慧學(xué)習(xí)(Smart Learning),從而提升成才期望,即培養(yǎng)具有高智能(High-Intelligence)和創(chuàng)造力(Productivity)的人。[4]綜合以上觀點(diǎn),筆者認(rèn)為:智慧教育的手段是新一代信息技術(shù)全面、深入、綜合的應(yīng)用,智慧教育的重點(diǎn)與前提在于智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建、智能化系統(tǒng)及產(chǎn)品的研發(fā)與應(yīng)用,智慧教育的直接目的在于大幅度提高教學(xué)、科研、管理的效率與水平,其本質(zhì)目的在于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的創(chuàng)新能力、批判思維能力、問題解決能力等高階思維能力,即發(fā)展學(xué)習(xí)者的智慧。從智能教育與智慧教育的比較來看,前者更為強(qiáng)調(diào)技術(shù)手段的智能化,后者更為關(guān)注技術(shù)手段的適宜性,也即智慧地使用技術(shù)從而促進(jìn)學(xué)習(xí)者形成并發(fā)展智慧。

3.智慧教育的特征

(1)智慧教育的技術(shù)特征

智慧教育在技術(shù)層面是通過新一代信息技術(shù)如物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),對(duì)教育信息進(jìn)行感知、識(shí)別、捕獲、匯聚、分析,進(jìn)而輔助智能化的教育管理與決策。智慧教育的技術(shù)特征在宏觀層面主要表現(xiàn)為采用面向服務(wù)的SOA軟件架構(gòu)體系,實(shí)現(xiàn)了各類應(yīng)用、數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)流程的有效整合,大大提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性、擴(kuò)充性、可維護(hù)性和易用性。在微觀層面主要表現(xiàn)為對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行感知和智能調(diào)節(jié),對(duì)校園環(huán)境進(jìn)行智能化管理,對(duì)教與學(xué)的過程進(jìn)行跟蹤與記錄,對(duì)家?;ネㄌ峁┝Ⅲw化的網(wǎng)絡(luò)支持。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中部署了傳感網(wǎng),利用各類傳感器能捕獲并識(shí)別各類學(xué)習(xí)環(huán)境中當(dāng)前的溫度、濕度、照度等物理信息,并根據(jù)預(yù)設(shè),將其調(diào)整為最適宜的狀態(tài),為師生提供最佳的學(xué)習(xí)環(huán)境;通過傳感網(wǎng)技術(shù)還可實(shí)現(xiàn)對(duì)重要設(shè)備的位置信息、工作狀態(tài)進(jìn)行捕獲與跟蹤,實(shí)現(xiàn)智能安防和校園智能化管理;通過部署在教室和其他學(xué)習(xí)環(huán)境中的智能錄播系統(tǒng),可在不打斷正常的教學(xué)秩序的情況下,將師生的教學(xué)實(shí)況自動(dòng)錄制,并實(shí)時(shí)存儲(chǔ)于一體化的資源平臺(tái),學(xué)生可借此進(jìn)行鞏固復(fù)習(xí),老師可借此進(jìn)行教學(xué)反思和教學(xué)觀摩;智慧環(huán)境實(shí)現(xiàn)了傳感網(wǎng)、有線網(wǎng)、無線網(wǎng)的無縫融合,形成了一體化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和應(yīng)用環(huán)境,為構(gòu)建家校互通的綠色學(xué)習(xí)社區(qū)提供了有效的技術(shù)支持。

(2)智慧教育的資源特征

云計(jì)算的在教育領(lǐng)域的應(yīng)用推動(dòng)了教育資源建設(shè)、存儲(chǔ)、共享與應(yīng)用模式的變革。智慧教育視域下的資源建設(shè)體現(xiàn)出全新特征。從資源平臺(tái)的建設(shè)理念與技術(shù)模式來看,首先,資源平臺(tái)的建設(shè)理念正在從產(chǎn)品層次上升至服務(wù)層次,資源平臺(tái)建設(shè)的中心任務(wù)正在從技術(shù)平臺(tái)的搭建轉(zhuǎn)向服務(wù)體系的構(gòu)建;第二,平臺(tái)功能正在從單純的資源存儲(chǔ)與管理轉(zhuǎn)變?yōu)槿葜R(shí)獲取、存儲(chǔ)、共享、應(yīng)用與創(chuàng)新于一體的知識(shí)管理平臺(tái);第三,在運(yùn)作機(jī)制上,Web2.0時(shí)代的以用戶為中心的理念正在逐步體現(xiàn),各種有效的社會(huì)化驅(qū)動(dòng)和信息聚合機(jī)制正在逐步引入,資源平臺(tái)的建設(shè)和應(yīng)用績(jī)效逐步提升;第四,在技術(shù)模式上,正在從傳統(tǒng)的數(shù)字化向智能化方向轉(zhuǎn)變。從資源的表現(xiàn)形式來看,已從傳統(tǒng)的靜態(tài)、封閉的文本、圖像等素材資源轉(zhuǎn)向動(dòng)態(tài)、開放、共享的移動(dòng)學(xué)習(xí)資源、微課資源、幕課資源(MOOCS大規(guī)模開放在線課程)、基于社會(huì)化網(wǎng)站(SNN)學(xué)習(xí)資源建設(shè)及電子教材的設(shè)計(jì)與開發(fā)等。

(3)智慧教育的教學(xué)特征

新一代信息技術(shù)的應(yīng)用為開展多種教與學(xué)的方式提供了可能,智慧教育視域下的教與學(xué)也體現(xiàn)出了嶄新的特征。具體表現(xiàn)在:第一,實(shí)時(shí)、便利的教學(xué)資源獲取及課堂生成性資源的捕獲和存儲(chǔ)。智慧的教學(xué)可根據(jù)實(shí)際需求,在不打斷原有思路的情況下便捷地獲取海量的優(yōu)質(zhì)教育資源,實(shí)時(shí)拓展教學(xué)內(nèi)容,調(diào)整教學(xué)進(jìn)度。實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)、靈活、開放的課堂教學(xué)。此外,可將學(xué)生的筆記、課堂問答,老師對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行的標(biāo)注、修改等生成性信息實(shí)時(shí)存入資源平臺(tái),為學(xué)生鞏固復(fù)習(xí)、交流經(jīng)驗(yàn),教師專業(yè)成長(zhǎng)提供資源支持; 第二、對(duì)課堂教學(xué)狀態(tài)信息進(jìn)行跟蹤、分析,輔助教學(xué)決策。智慧的教學(xué)可對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)信息進(jìn)行及時(shí)的收集、統(tǒng)計(jì)與分析,輔助教師進(jìn)行教學(xué)決策。同時(shí),可基于教學(xué)反饋信息的分析,進(jìn)行分層教學(xué)、個(gè)性化教學(xué);第三,實(shí)現(xiàn)了自然、高效的課堂互動(dòng)。新一代信息技術(shù)為課堂互動(dòng)提供了有效的技術(shù)支持,實(shí)現(xiàn)了人與技術(shù)、設(shè)備、資源、環(huán)境的多維度互動(dòng),創(chuàng)設(shè)了高效、自然的體驗(yàn)環(huán)境;第四,自主學(xué)習(xí)真正成為主要學(xué)習(xí)方式。智慧環(huán)境下,學(xué)生的主體地位進(jìn)一步凸顯。技術(shù)的發(fā)展提供了高效便捷的互動(dòng)交流,協(xié)作分享的工具,為學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)提供了有效支持,研究性學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、混合學(xué)習(xí)、競(jìng)爭(zhēng)性學(xué)習(xí)將會(huì)易于開展;第五,教學(xué)將突破明顯的時(shí)空界限。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟、移動(dòng)終端的普及、移動(dòng)學(xué)習(xí)資源及工具的進(jìn)一步豐富,學(xué)生可以通過無線網(wǎng)絡(luò),利用電子書包、智能手機(jī)等移動(dòng)學(xué)習(xí)終端,隨時(shí)隨地進(jìn)入資源系統(tǒng)點(diǎn)播教學(xué)視頻,下載學(xué)習(xí)資源,開展自主學(xué)習(xí)。同時(shí)可隨時(shí)隨地和老師進(jìn)行互動(dòng)交流,獲取幫助,學(xué)生的學(xué)習(xí)不再局限于教室空間和課堂時(shí)間。

三、智慧教育的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀

從文獻(xiàn)梳理來看,目前關(guān)于智慧教育的研究主要聚焦在智慧學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建、智能化的教育裝備與應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用、學(xué)習(xí)終端產(chǎn)品的研發(fā)與應(yīng)用等方面,其中以智慧校園建設(shè)及其應(yīng)用研究,電子書包的開發(fā)與應(yīng)用研究尤為突出。

1.智慧校園的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀

關(guān)于智慧校園(Smart Campus),在理論研究方面,不同學(xué)者從多個(gè)角度對(duì)智慧校園的內(nèi)涵進(jìn)行了解讀。黃榮懷等(2012) 從環(huán)境構(gòu)建的角度,認(rèn)為智慧校園是指一種以面向師生個(gè)性化服務(wù)為理念,能全面感知物理環(huán)境,識(shí)別學(xué)習(xí)者個(gè)體特征和學(xué)習(xí)情景,提供無縫互通的網(wǎng)絡(luò)通信,有效支持教學(xué)過程分析、評(píng)價(jià)和智能決策的開放教育教學(xué)環(huán)境和便利舒適的生活環(huán)境。因此智慧校園應(yīng)具有以下特征:環(huán)境全面感知;網(wǎng)絡(luò)無縫互通;海量數(shù)據(jù)支撐;開放學(xué)習(xí)環(huán)境;師生個(gè)。[5] 蔣家傅等(2011)經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)兩年的智慧校園項(xiàng)目實(shí)踐,從智慧校園與傳統(tǒng)校園環(huán)境相比較的角度,認(rèn)為智慧校園應(yīng)具備九大特征:融合的網(wǎng)絡(luò)與技術(shù)環(huán)境;廣泛感知的信息終端;智能的管理與決策支持;快速綜合的業(yè)務(wù)處理服務(wù);個(gè)性化的信息服務(wù);泛在的自主學(xué)習(xí)環(huán)境;智慧的課堂;充分共享、靈活配置的教學(xué)資源平臺(tái);蘊(yùn)含教育智慧的學(xué)習(xí)社區(qū)。[6]也有研究者強(qiáng)調(diào)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園建設(shè)中的應(yīng)用,如嚴(yán)大虎等(2011)認(rèn)為,智慧校園是把感應(yīng)器嵌入到教室、圖書館、食堂、供水系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室等各種物體中,并且被普遍連接,形成物聯(lián)網(wǎng),然后將物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來,實(shí)現(xiàn)教學(xué)、生活與校園資源和系統(tǒng)的整合。[7]周彤等(2011)認(rèn)為,智慧校園是以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智慧化的校園工作、學(xué)習(xí)和生活一體化環(huán)境,這個(gè)一體化環(huán)境以各種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)為載體,將教學(xué)、科研、管理和校園生活進(jìn)行充分融合。[8]可見,對(duì)智慧校園的解讀,其內(nèi)涵和特征各有不同又趨于一致??傮w上認(rèn)為智慧校園是信息技術(shù)高度融合、信息化應(yīng)用深度整合、信息終端廣泛感知的信息化校園。智慧校園系統(tǒng)兼有技術(shù)、教育和文化等多重屬性。

在實(shí)施方面,南京郵電大學(xué)聯(lián)合江蘇金智科技于2010年實(shí)施了基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園建設(shè)方案。南郵智慧校園依托數(shù)據(jù)平臺(tái)、身份平臺(tái)、門戶平臺(tái)、GIS平臺(tái),建立公共的信息標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行數(shù)據(jù)融合、服務(wù)融合、網(wǎng)絡(luò)融合,實(shí)現(xiàn)了分散、異構(gòu)的應(yīng)用和信息資源整合。目前南郵智慧校園已經(jīng)上線運(yùn)行(http:///ccs/main/loginIndex.do)。為師生提供管理、教學(xué)、科研、生活、感知等五大類服務(wù);浙江大學(xué)與中國(guó)電信于2011年7月簽署了“智慧校園”戰(zhàn)略合作協(xié)議,計(jì)劃在未來5年里協(xié)助浙大建設(shè)“智慧校園”項(xiàng)目。該項(xiàng)目將基于物聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù),建設(shè)浙江大學(xué)統(tǒng)一的移動(dòng)辦公平臺(tái)、信息平臺(tái)、校園一卡通平臺(tái)等智慧校園應(yīng)用,并憑借感知、智能、挖掘、控制等各種信息化技術(shù),建成安全監(jiān)控、平安校園網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)建設(shè)、自助圖書網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)等。此外西南大學(xué)、成都大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等幾十所高校正在籌劃、實(shí)施智慧校園建設(shè)。在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域,筆者所在的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了佛山市禪城區(qū)“智慧校園”示范工程建設(shè)項(xiàng)目,在國(guó)內(nèi)產(chǎn)生了一定影響。該項(xiàng)目是由佛山市政府于2010年啟動(dòng)的“四化融合,智慧佛山”重點(diǎn)示范項(xiàng)目。該項(xiàng)目面向基礎(chǔ)教育,創(chuàng)新性地采用政、產(chǎn)、學(xué)、研合作模式,整合多方優(yōu)勢(shì)力量,歷經(jīng)兩年多的研發(fā)、實(shí)施,開發(fā)了智慧校園教育云資源平臺(tái)、智能管理系統(tǒng)、智能教學(xué)系統(tǒng)、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)、家校通系統(tǒng)、智慧文化系統(tǒng)等智慧校園應(yīng)用系統(tǒng);研制了電子書包、電子課桌、智慧講臺(tái)等多個(gè)教育產(chǎn)品;建立了智慧教室、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室等多個(gè)功能場(chǎng)室;取得了多項(xiàng)專利成果。該項(xiàng)目已于2012年通過政府驗(yàn)收并上線運(yùn)行(http://),是國(guó)內(nèi)目前較為系統(tǒng)、完整,且已投入使用的智慧校園解決方案。

2.電子書包的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀

臺(tái)灣地區(qū)在2002年就有比較完整的電子書包計(jì)劃;2003年,香港10 所小學(xué)正式推行“電子書包”試驗(yàn)計(jì)劃,經(jīng)過一年試驗(yàn),“電子書包” 計(jì)劃效果良好, 開始向全港1000 多所中小學(xué)推廣。在內(nèi)地,早在2001年,北京伯通科技公司生產(chǎn)的“綠色電子書包”已經(jīng)通過了教育部的認(rèn)證,并在北京、上海等4 個(gè)城市試推廣;2003 年,上海金山區(qū)金棠小學(xué)已開始試用電子書包代替?zhèn)鹘y(tǒng)書本教材;2011年11月,作為國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃在上海先行先試的部市合作項(xiàng)目之一,虹口區(qū)推廣電子書包項(xiàng)目;南京從2012年試點(diǎn)電子書包進(jìn)課堂,目前全市有21所中小學(xué)成為試點(diǎn)學(xué)校;2012年,廣州四所學(xué)校的千余名學(xué)生開始試用電子書包;佛山南海南光中英文學(xué)校從2009年開始在一年級(jí)新生的英語(yǔ)課程中推行電子書包;佛山市禪城區(qū)“智慧校園“示范工程的四所示范學(xué)校也于2011年開始試用電子書包,目前已經(jīng)取得較好成效。目前電子書包在全國(guó)的中小學(xué)校應(yīng)用遍地開花,除上述城市外,重慶、青島、寧波、山西、陜西等地都開展了電子書包試點(diǎn)項(xiàng)目。目前關(guān)于電子書包的研究和應(yīng)用主要還是面向基礎(chǔ)教育低年級(jí)階段,定位于課堂教學(xué)。未來的發(fā)展趨勢(shì)可能會(huì)與移動(dòng)學(xué)習(xí)相結(jié)合,面向高等教育和社會(huì)教育。

電子書包雖然廣受重視,但實(shí)際試用效果卻差強(qiáng)人意。電子書包的推廣和應(yīng)用中還存在諸多問題亟待解決。首先是傳統(tǒng)應(yīng)試教育中“逐分”導(dǎo)向與電子書包的“育人”理念產(chǎn)生沖突,使得電子書包的大面積推廣遇到障礙;其次,電子書包的安全、價(jià)格等現(xiàn)實(shí)問題也在一定程度上影響了其推廣;第三,現(xiàn)有電子書包產(chǎn)品,基本上是由IT企業(yè)主導(dǎo)研發(fā),一線學(xué)校被邊緣化,導(dǎo)致現(xiàn)有產(chǎn)品很難滿足實(shí)際需求;第四,與之配套的優(yōu)質(zhì)電子課本學(xué)習(xí)資源匱乏,使得基于電子的課內(nèi)外學(xué)習(xí)難以全面開展;第五,電子書包涉及硬件終端、應(yīng)用軟件、服務(wù)平臺(tái)、數(shù)字內(nèi)容等諸多方面,使其處于多家政府部門的交叉管理范圍,此外還需要政府、企業(yè)、學(xué)校通力配合,這也在一定程度上影響了電子書包的大面積使用。

四、智慧教育所面臨的主要問題

我國(guó)教育信息化正由初步應(yīng)用融合階段向著全面融合創(chuàng)新階段過渡。目前關(guān)于智慧教育的研究還處于起始階段,所存在的問題也逐漸凸顯。如缺乏專門的研究和管理機(jī)構(gòu),導(dǎo)致系統(tǒng)化的解決方案和應(yīng)用研究較少,多停留在個(gè)別終端產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用;缺乏統(tǒng)一的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范,導(dǎo)致各系統(tǒng)、各產(chǎn)品間的兼容困難,難以真正發(fā)揮系統(tǒng)優(yōu)勢(shì),阻礙了智慧教育的發(fā)展和應(yīng)用;缺乏有效的政、產(chǎn)、學(xué)、研合作機(jī)制,難以整合優(yōu)勢(shì)資源,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),不利于有關(guān)成果的大面積推廣和應(yīng)用;現(xiàn)有產(chǎn)品和技術(shù)多為企業(yè)在各自已有技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行的轉(zhuǎn)型應(yīng)用,缺乏創(chuàng)新和核心成果孵化平臺(tái)與基地,新技術(shù)、新設(shè)計(jì)難以有效轉(zhuǎn)化為教育服務(wù);完整健康的產(chǎn)業(yè)鏈仍沒有形成,難以實(shí)現(xiàn)智慧教育產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。?筅

參考文獻(xiàn):

[1]中國(guó)社會(huì)科學(xué)院語(yǔ)言研究所.新華字典(第11 版)[M].北京:商務(wù)印書館,2011:652.

[2]蔣家傅,鐘勇,王玉龍等.基于教育云的智慧校園系統(tǒng)構(gòu)建[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2013,2(23):109-24.

[3]樸鐘鶴.教育的革命:韓國(guó)智能教育戰(zhàn)略探析[J].教育科學(xué),2012,28(4):87-91.

[4]祝智庭,賀斌.智慧教育:教育信息化的新境界[J].電化教育研究,2012(12):5-13.

[5]黃榮懷,張進(jìn)寶,胡永斌,楊俊鋒.智慧校園:數(shù)字校園發(fā)展的必然趨勢(shì)[J].開放教育研究,2012,18(4):12-16.

[6]蔣家傅,鐘勇,王玉龍等.基于教育云的智慧校園系統(tǒng)構(gòu)建[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2013,23(2):109-114.

篇7

關(guān)鍵詞:智慧校園;網(wǎng)絡(luò)環(huán)境;設(shè)計(jì);方案

中圖分類號(hào):G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2016)17-0263-03

Abstract: In reviewing the achievements of campus information construction of Anqing Normal University in 12th Five-Year, the existing problems and challenges are analyzed. Combined with cloud computing, mobile Internet, Internet of things, virtualization and other technologies, construction objectives of Smart campus are proposed, the application of key technologies in the construction of smart campus network environment are studied, network structure optimization, the implementation of wireless network coverage planning programs are designed, carrying all kinds of things in the network support platform and a one-stop intelligent information management platforms are built. It provides a design scheme for the construction of the campus information network environment during 13th Five-Year.

Key words: intelligent campus; network environment; design; scheme

1 概述

基于云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬化等技術(shù)的綜合運(yùn)用,智慧校園是數(shù)字校園的擴(kuò)展與提升,是學(xué)校信息化發(fā)展的高級(jí)階段。智慧校園通過與物聯(lián)網(wǎng)相融合,實(shí)現(xiàn)對(duì)人、財(cái)、物等環(huán)境的主動(dòng)感知;通過與無線網(wǎng)絡(luò)的相融合,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的無縫互聯(lián);通過提供的統(tǒng)一、便捷、智能化的信息應(yīng)用和資源,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化服務(wù);通過校園網(wǎng)內(nèi)外環(huán)境的融合開放、資源支持和空間拓展,構(gòu)建開放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的規(guī)劃與建設(shè)是智慧校園的基礎(chǔ)平臺(tái),本文在回顧安慶師范大學(xué)數(shù)十年信息化建設(shè)綜合成就的基礎(chǔ)上,面向十三五規(guī)劃,研究并分析智慧校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

安慶師范大學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)為扁平化大二層結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)主干萬(wàn)兆互聯(lián),有線網(wǎng)絡(luò)全校覆蓋,無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋全校教學(xué)辦公區(qū)域;全網(wǎng)交換機(jī)超過350臺(tái),校園網(wǎng)各類服務(wù)器超過80余臺(tái),信息點(diǎn)超過12000個(gè),無線AP近714個(gè),注冊(cè)用戶數(shù)30000人;校園網(wǎng)絡(luò)提供四個(gè)出口(中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、教育科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(含IPV6)),總帶寬5.5G;提供DNS、WWW、E-Mail、VPN、FTP、VOD、OA、教務(wù)管理系統(tǒng)、科研管理、圖書管理系統(tǒng)、學(xué)生管理系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)、國(guó)有資產(chǎn)管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)等應(yīng)用服務(wù);網(wǎng)絡(luò)出口部署萬(wàn)兆防火墻、上網(wǎng)行為審計(jì)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)、身份認(rèn)證計(jì)費(fèi)系統(tǒng)等;2015年6月,校園信息門戶(統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng))和移動(dòng)信息門戶順利上線,基本實(shí)現(xiàn)全校用戶數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用系統(tǒng)的信息融合。2015年12月,新建的150平方米標(biāo)準(zhǔn)機(jī)房正式投入使用,為智慧校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了可靠的保障。

校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

2 存在的問題與面臨的挑戰(zhàn)

教育部《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011―2020年)》提出的“推進(jìn)信息技術(shù)與教育深度融合,以教育信息化帶動(dòng)教育現(xiàn)代化”;安徽省政府《安徽省教育信息化中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2013―2020年)》高等教育信息化發(fā)展預(yù)期目標(biāo):2017年,高等教育“兩平臺(tái)”接入安徽教育公共服務(wù)平臺(tái);建成高質(zhì)量的數(shù)字資源體系并與教育教學(xué)深度融合,科研創(chuàng)新信息化支撐體系基本建成。2020年,人才培養(yǎng)模式不斷創(chuàng)新,人才培養(yǎng)質(zhì)量顯著提升,利用信息化手段服務(wù)社會(huì)和傳承文化能力顯著增強(qiáng)。

2015年7月,國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于積極推動(dòng)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見》,互聯(lián)網(wǎng)+已上升為國(guó)家戰(zhàn)略。2015年7月,清華大學(xué)舉辦了“2015智慧校園規(guī)劃與建設(shè)暨高校信息化峰會(huì)”,旨在推動(dòng)智慧校園規(guī)劃與建設(shè)創(chuàng)新,為高校信息化建設(shè)“十三五”規(guī)劃指明方向。

結(jié)合安慶師范大學(xué)“十三五”校園信息化建設(shè)現(xiàn)狀和需求,提出“高感知度 強(qiáng)協(xié)作能力的‘智慧校園’作為學(xué)校“十三五”信息化規(guī)劃建設(shè)的重要內(nèi)容。綜合分析學(xué)校支撐智慧校園的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,還面臨以下挑戰(zhàn):

大二層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對(duì)核心設(shè)備依賴嚴(yán)重,單點(diǎn)故障將影響全網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有待進(jìn)一步優(yōu)化。學(xué)校網(wǎng)絡(luò)由原來的三層結(jié)構(gòu)改造成大二層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)運(yùn)行至今,期間,因設(shè)備版本自身BUG運(yùn)行中兩次宕機(jī),導(dǎo)致全網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中斷,后通過版本升級(jí),問題得以較快解決。

無線網(wǎng)絡(luò)全校覆蓋有待進(jìn)一步優(yōu)化和拓展。早期四棟教學(xué)樓無線網(wǎng)絡(luò)AP支持802.11a/b/g,最大帶寬54M,每樓層部署2個(gè)AP。AP密度低,帶寬小,用戶體驗(yàn)較差;少數(shù)公共廣場(chǎng)和學(xué)生食堂網(wǎng)絡(luò)沒有覆蓋,無感知上網(wǎng)存在盲區(qū);學(xué)生宿舍區(qū)的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋有待進(jìn)一步延伸。

各類專業(yè)子網(wǎng)需進(jìn)一步整合資源,實(shí)現(xiàn)集約化管理,構(gòu)建感知度高、協(xié)同能力強(qiáng)的智慧校園一體化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。2014年12月,校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)一期工程投入使用,龍山校區(qū)已全覆蓋,各類攝像頭940個(gè)。二期工程正在建設(shè)中,擬覆蓋菱湖校區(qū),各類攝像頭超過200個(gè)。建成后的校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)各類攝像頭將達(dá)到1200左右,為學(xué)校師生員工學(xué)習(xí)生活提供了有力安全保障。2015年9月,由后勤管理處建設(shè)并管理的水電節(jié)能監(jiān)控平臺(tái)、由計(jì)算機(jī)學(xué)院建設(shè)并管理的水污染在線監(jiān)控平臺(tái)、由生命科學(xué)學(xué)院建設(shè)并管理的江豚研究在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)等先后上線運(yùn)行。隨著非技術(shù)部門搭建的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),如視頻監(jiān)控系統(tǒng),節(jié)能監(jiān)控平臺(tái),水污染在線監(jiān)控平臺(tái),江豚研究在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)等系統(tǒng)因前期規(guī)劃等各種因素與校園網(wǎng)絡(luò)的融合存在一定的障礙,如何構(gòu)建一體化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)智慧校園網(wǎng)絡(luò)無縫隙對(duì)接顯得尤其重要。

全網(wǎng)IPV6規(guī)劃和應(yīng)用;為開放辦學(xué)提供便捷、開放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境;內(nèi)外網(wǎng)融合,為校園卡用戶進(jìn)一步拓展支付渠道等。

3 “智慧校園”網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建設(shè)目標(biāo)

以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和虛擬化等新興技術(shù)為支撐,構(gòu)建感知度高、協(xié)同能力強(qiáng)的智慧校園網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,到2020年,基本建成覆蓋全校的教學(xué)、科研、管理信息化環(huán)境;整合校內(nèi)各應(yīng)用系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享、數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)、系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、信息智能推送、一站式響應(yīng)服務(wù)的信息化支撐體系;進(jìn)一步提升教育管理信息化水平和公共服務(wù)信息化水平,建設(shè)師生滿意的智慧校園。

4 關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

結(jié)合學(xué)校實(shí)際情況,分析智慧校園建設(shè)存在的問題和面臨的挑戰(zhàn),研究網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的關(guān)鍵技術(shù),提出以下設(shè)計(jì)方案。

4.1 優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),夯實(shí)智慧校園支撐平臺(tái)

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要由核心、匯聚和接入三層構(gòu)成,該構(gòu)架的核心層主要負(fù)責(zé)高速轉(zhuǎn)發(fā),匯聚和接入層負(fù)責(zé)用戶接入、相互隔離以及協(xié)議終結(jié)。網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的主要工作量多集中在匯聚層和接入層,用戶上網(wǎng)行為控制較難,整網(wǎng)精細(xì)化管理和控制比較復(fù)雜,此類結(jié)構(gòu)對(duì)規(guī)模越來越大、應(yīng)用越來越復(fù)雜的高校校園網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展構(gòu)成瓶頸。

考慮到高校校園網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)承載下的高性能、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架和業(yè)務(wù)模式、簡(jiǎn)化運(yùn)維工作量等需求,對(duì)傳統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)施扁平化改造勢(shì)在必行:將原來核心、匯聚、接入三層結(jié)構(gòu)從邏輯上變成業(yè)務(wù)控制層和寬帶接入層兩層構(gòu)架。

扁平化構(gòu)架中的網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備功能是完成用戶業(yè)務(wù)控制和管理,主要有:ACL、QOS、帶寬控制、認(rèn)證控制、上網(wǎng)行為控制等,有利于發(fā)揮核心設(shè)備的高性能、穩(wěn)定性和可靠性的優(yōu)勢(shì);匯聚層和接入層提供用戶寬帶接入,只提供VLAN隔離功能,不涉及業(yè)務(wù)功能,有利于業(yè)務(wù)部署,同時(shí)也增強(qiáng)了匯聚層和接入層設(shè)備的通用性(匯聚層設(shè)備支持QinQ,接入層設(shè)備支持VLAN),簡(jiǎn)化了設(shè)備管理,尤其是降低了接入層設(shè)備的日常維護(hù)。兩層構(gòu)架的網(wǎng)絡(luò)層次功能更清晰,并且實(shí)現(xiàn)“用戶”級(jí)別的管控:用戶的賬號(hào)、MAC、IP地址、上線時(shí)間及訪問行為可跟蹤、可審計(jì);用戶可訪問的資源權(quán)限、對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的占用等,實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的精細(xì)化管理,保障重要應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)承載,包括安全性、穩(wěn)定性和可靠性。

為使校園網(wǎng)絡(luò)“無處不在,隨處可用”,學(xué)校將進(jìn)一步優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),校園網(wǎng)核心雙機(jī)雙路虛擬化,核心節(jié)點(diǎn)萬(wàn)兆雙鏈路上行,使智慧校園支撐平臺(tái)更加安全、健壯,擬進(jìn)一步優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 擬進(jìn)一步優(yōu)化的校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

4.2 構(gòu)建與有線網(wǎng)絡(luò)相互融合、用戶體驗(yàn)良好的WLAN網(wǎng)絡(luò)

為使用戶能便捷地訪問校內(nèi)各類應(yīng)用資源,暢享5A服務(wù)(Anyone、Anytime、Anywhere、Anyway、Anything),構(gòu)建與有線網(wǎng)絡(luò)相互融合,用戶體驗(yàn)良好的WLAN網(wǎng)絡(luò),按照“統(tǒng)一規(guī)劃,分步實(shí)施”的原則,學(xué)校無線網(wǎng)絡(luò)(AQTCWLAN)項(xiàng)目分三期建設(shè):

一期工程:教學(xué)辦公區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè),主要覆蓋教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、辦公樓、體育場(chǎng)館、會(huì)議室、圖書館等區(qū)域,為學(xué)校教學(xué)、科研、管理,學(xué)生學(xué)習(xí)提供無線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。

二期工程:學(xué)生生活區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè),擬主要覆蓋學(xué)生宿舍區(qū)、食堂等,為學(xué)校管理,學(xué)生學(xué)習(xí)、生活、娛樂提供無線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。

三期工程:校內(nèi)公共區(qū)域無線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋。

從1999年至今,無線接入已經(jīng)歷了四代技術(shù),分別是802.11b,802.11a/802.11g,802.11n,802.11ac,主要終端產(chǎn)品接入速率也從2Mbps,54Mbps,450Mbps到現(xiàn)在的1.3Gbps,最新推出的11ac wave2產(chǎn)品接入速率已達(dá)1.7Gbps。

在一期建設(shè)中,作為有線網(wǎng)絡(luò)的輔助手段,學(xué)校部分AP采用放裝模式,使用支持802.11a/b/g/n技術(shù)的無線AP,部分場(chǎng)所用戶體驗(yàn)較差。根據(jù)規(guī)劃,在二期、三期工程中,將增加AP布放密度,增強(qiáng)用戶在原四棟教學(xué)樓的無線感知。增補(bǔ)人員密集區(qū)域的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備覆蓋密度,延伸無線校園網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍,改善用戶的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。

由于無線網(wǎng)絡(luò)與物理環(huán)境、電磁環(huán)境、人員密度、用戶需求等因素有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián),上述因素組合構(gòu)成了不同的場(chǎng)景,導(dǎo)致無線網(wǎng)絡(luò)具有較大的彈性。在設(shè)計(jì)中,基于現(xiàn)場(chǎng)勘查,無線網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計(jì)主要考慮無線覆蓋的合理性、設(shè)備運(yùn)行的可靠性及業(yè)務(wù)的高可用性。對(duì)一些環(huán)境面積較大、材質(zhì)特別或建筑格局非常規(guī)場(chǎng)所,如體育館、圖書館、實(shí)習(xí)車間等場(chǎng)景,可考慮采取抽取樣本區(qū)域進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)AP位置和數(shù)量時(shí),主要考慮以下因素:

保證目標(biāo)區(qū)域人號(hào)全覆蓋;

考慮在線用戶數(shù)量,即高密環(huán)境下保障無線部署;

盡量避免安裝在承重柱、實(shí)心障礙物等附近,影響覆蓋;

盡量避免安裝在強(qiáng)烈干擾源附近。

4.3 建設(shè)融合并承載各類物聯(lián)網(wǎng)的泛在網(wǎng)絡(luò)支撐平臺(tái)和一站式智能化信息管理平臺(tái)

智慧校園對(duì)網(wǎng)絡(luò)需求是無所不在的連接,即泛在網(wǎng)絡(luò),它能提供給用戶無論何時(shí),無論何地都可以通過合適的終端設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)相連,獲取個(gè)性化的信息需求。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,泛在網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)深度融合,通過采用各種不同的技術(shù)把物理世界的各種智能體、傳感器接入網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)人與物、物與物、人與人之間按需進(jìn)行信息獲取、傳遞、存儲(chǔ)、認(rèn)知、決策、使用等服務(wù)。將通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)之間相互協(xié)同融合,具備環(huán)境感知、內(nèi)容感知及智能感知,為用戶和管理者提供泛在的,無所不含的信息服務(wù)和應(yīng)用。

隨著學(xué)校事業(yè)的快速發(fā)展,信息化系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用,近年來,現(xiàn)代教育技術(shù)中心牽頭的一卡通系統(tǒng)從傳輸鏈路、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、管理系統(tǒng)到中心機(jī)房,建設(shè)有相對(duì)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)鏈路;保衛(wèi)處牽頭建設(shè)的校園視頻監(jiān)控平臺(tái)、門禁系統(tǒng)的傳輸鏈路、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、管理平臺(tái)等相對(duì)獨(dú)立組網(wǎng);后勤管理處牽頭建設(shè)的節(jié)能監(jiān)控平臺(tái)通信光纜、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、采集器、機(jī)房相對(duì)獨(dú)立組網(wǎng);水污染在線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、江豚研究在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)均由相關(guān)學(xué)院牽頭建設(shè)并管理。整合各類資源,建設(shè)能融合并承載各類物聯(lián)網(wǎng)的泛在網(wǎng)絡(luò)支撐平臺(tái)和一站式智能化信息管理平臺(tái),提升無縫感知效能是智慧校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建設(shè)的重要目標(biāo)。

泛在物聯(lián)網(wǎng)融合平臺(tái)具有支持第三方應(yīng)用、終端兼容性好、基于海量的大數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用定制等特征,其基本構(gòu)架如圖3所示。

4.4 建立面向業(yè)務(wù)、面向服務(wù)的快響應(yīng)、高質(zhì)量協(xié)同運(yùn)維服務(wù)體系

為了更好地保障學(xué)生公寓網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的可靠性,提高服務(wù)效率,解決業(yè)務(wù)量激增而人手不足的現(xiàn)狀。2015年4月,學(xué)校與專業(yè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)公司簽署了“學(xué)生公寓網(wǎng)絡(luò)維護(hù)協(xié)議”。維護(hù)內(nèi)容包括樓棟交換機(jī)及以下的維護(hù)工作,經(jīng)過半年的運(yùn)維,整體效果良好,基本沒有學(xué)生投訴。

隨著智慧校園網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的逐漸完善,應(yīng)用系統(tǒng)和最終用戶的快速增加,需要建立快速響應(yīng)、高質(zhì)量的運(yùn)維體系,用于保障全網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行。部門成立運(yùn)維中心,專業(yè)管理外包運(yùn)維團(tuán)隊(duì),服務(wù)外包范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大,將包括學(xué)生公寓網(wǎng)絡(luò)、教學(xué)辦公網(wǎng)絡(luò)、教工樓網(wǎng)絡(luò)、多媒體教室維護(hù)等。依托網(wǎng)管和運(yùn)維軟件,以無線網(wǎng)絡(luò)為支撐,開發(fā)并運(yùn)行校園網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維APP,改變傳統(tǒng)運(yùn)維模式,建立面向業(yè)務(wù)、面向服務(wù)的快響應(yīng)、高質(zhì)量協(xié)同運(yùn)維服務(wù)體系。建立統(tǒng)一的運(yùn)維平臺(tái)后,用戶服務(wù)將更加方便快捷,智慧校園支撐平臺(tái)將更加完善。

圖3 泛在物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)構(gòu)架

5 校本創(chuàng)新點(diǎn)

智慧校園支撐平臺(tái)和服務(wù)平臺(tái)建設(shè)重點(diǎn)體現(xiàn)“高感知度”,不僅體現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的高感知度,更體現(xiàn)個(gè)性化定制服務(wù)的高感知度。智慧校園數(shù)據(jù)平臺(tái)和應(yīng)用平臺(tái)重點(diǎn)體現(xiàn)“強(qiáng)協(xié)作能力”,各應(yīng)用平臺(tái)和相關(guān)數(shù)據(jù)平臺(tái)分屬不同的管理部門,需要各部門通力協(xié)作,也只有充分配合,信息充分利用,才能進(jìn)行智慧分析并做出智慧決策。最終實(shí)現(xiàn)“以物聯(lián)化、集成化、智能化為主要技術(shù)路線,以服務(wù)創(chuàng)新為導(dǎo)向,將智慧導(dǎo)入校園各個(gè)系統(tǒng)、過程和基礎(chǔ)設(shè)施中,將信息化深植與教學(xué)、科研、管理和生活的各個(gè)方面,全面構(gòu)建智慧校園?!?/p>

參考文獻(xiàn):

[1]李盧一,鄭燕林.物聯(lián)網(wǎng)在教育中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2010,20(2):8-10.

篇8

關(guān)鍵詞:智慧校園;應(yīng)用現(xiàn)狀;特性

一、智慧校園的概念及特征

1.概述

智慧校園是以數(shù)字校園的建設(shè)思路為基礎(chǔ),利用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬化等新的信息技術(shù)來改變學(xué)校的管理者、教師、學(xué)生及家長(zhǎng)和校園資源相互交互的方式,將學(xué)校的各類教學(xué)活動(dòng)、科研項(xiàng)目、系統(tǒng)管理與校園資源和應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行整合,以提高應(yīng)用交互的明確性、靈活性和響應(yīng)速度,從而實(shí)現(xiàn)智慧化服務(wù)和管理的校園模式。這一概念是在2010年信息化“十二五”規(guī)劃中開始明確地被提出的。2012年《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》中明確要求全國(guó)各院校加快教育信息化建設(shè),通過建設(shè)智慧校園,實(shí)現(xiàn)學(xué)校之間優(yōu)質(zhì)資源共享,提高教育教學(xué)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)教育信息化。《教育管理信息數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)(20120315)》也為全國(guó)智慧校園的建設(shè)提供了標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用規(guī)范。

2.核心特征

(1)無處不在的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。通過有線接入或者無線局域網(wǎng),使得互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)覆蓋校園每一個(gè)角落。智慧校園支持所有需要互聯(lián)的軟件系統(tǒng)和硬件設(shè)備的連接,信息感知后可迅速、實(shí)時(shí)傳遞,這是所有用戶按照全新的方式協(xié)作學(xué)習(xí)、協(xié)同工作的基礎(chǔ)。

(2)環(huán)境全面感知。從人員到物品,從校園各類資源一天的運(yùn)行消耗到個(gè)人一天的軌跡,智慧校園通過無處不在的傳感器、攝像頭及各種系統(tǒng)平臺(tái),能夠隨時(shí)隨地客觀地感知、捕獲和傳遞有關(guān)人、設(shè)備、資源的信息。

(3)智能化的數(shù)據(jù)處理。依托于數(shù)字校園海量數(shù)據(jù)的收集和存儲(chǔ)基礎(chǔ),智慧校園將建立科學(xué)的預(yù)測(cè)方法,建構(gòu)出各類實(shí)用的數(shù)據(jù)挖掘模型,同時(shí)綜合各方面及時(shí)新鮮的數(shù)據(jù)、信息、規(guī)則等內(nèi)容,通過智能推理,做出快速反應(yīng),改遲緩地被動(dòng)分析為迅速地主動(dòng)應(yīng)對(duì),更加突出智能化的特點(diǎn)。

二、“智慧校園”的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.應(yīng)用實(shí)例――武漢建設(shè)智慧城市的校園實(shí)踐

武漢建設(shè)智慧城市有了校園實(shí)踐。2010年,將3G無線傳輸、互聯(lián)網(wǎng)三方關(guān)聯(lián)等技術(shù)應(yīng)用于電子學(xué)生證。經(jīng)過3年多的推廣和運(yùn)用,以電子學(xué)生證為載體的信息化管理平臺(tái)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于武漢市各重點(diǎn)高中。這張新型的電子學(xué)生證不僅可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的校園卡的功能,學(xué)生可以在學(xué)校刷卡消費(fèi),而且當(dāng)學(xué)生每天進(jìn)入校園或者離開校園時(shí),通過GPS定位技術(shù),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將這個(gè)時(shí)間發(fā)送到家長(zhǎng)手機(jī)。通過手機(jī)或電腦平臺(tái),家長(zhǎng)還可以查看學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)變化和教師評(píng)語(yǔ),實(shí)現(xiàn)家長(zhǎng)和教師的溝通。

通信運(yùn)營(yíng)商也對(duì)智慧校園建設(shè)表現(xiàn)了極大熱情。如某通信運(yùn)營(yíng)公司這樣表述智慧校園:以高性能的校園網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)學(xué)校辦公、財(cái)務(wù)管理、教學(xué)管理、教學(xué)資源、后勤服務(wù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面數(shù)字資源的全面整合,增強(qiáng)信息技術(shù)的應(yīng)用能力,進(jìn)一步提高信息技術(shù)服務(wù)于學(xué)校教育教學(xué)工作的能力,最終使其達(dá)到增值服務(wù)的目的。他們規(guī)劃的智慧校園包括校園信息化、校訊通、家校圈、翼機(jī)通、三網(wǎng)融合、無線覆蓋等業(yè)務(wù)。

2.實(shí)例思考

(1)建設(shè)經(jīng)費(fèi)和隱私安全保護(hù)問題。首先是建設(shè)經(jīng)費(fèi)問題。要想建設(shè)一個(gè)完善的智慧校園是需要龐大的資金、技術(shù)平臺(tái)的支持,同時(shí)也需要完善的無線、有線校園網(wǎng)絡(luò)的支持。其次是隱私安全問題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在很大程度上將我們用戶聯(lián)入了網(wǎng)絡(luò),對(duì)用戶的大量信息進(jìn)行了收集。信息的過度集中容易導(dǎo)致師生隱私的泄露。

(2)加強(qiáng)對(duì)智慧校園建設(shè)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的研究和制訂。智慧校園建設(shè)的基礎(chǔ)是前期數(shù)字校園的建設(shè)與發(fā)展,但相對(duì)于數(shù)字校園,智慧校園無論是在技術(shù)層面還是在整合度方面都有相當(dāng)大的提升。因此,研究和制訂智慧校園建設(shè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)院校信息化發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。在明確智慧校園的概念與建設(shè)策略的同時(shí),我們也應(yīng)該積極跟蹤最新信息技術(shù)發(fā)展,組織專家去研究和制訂有高科學(xué)性、強(qiáng)針對(duì)性、易操作性、可拓展性的智慧校園建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

3.智慧校園的安全性與可靠性

智慧校園以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),以各種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)為載體,而這些系統(tǒng)涉及繁多的基礎(chǔ)設(shè)備、龐雜的應(yīng)用服務(wù),所以這對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的安全性與可靠性具有更高的要求。智慧校園建設(shè)中的安全性與可靠性主要包括基礎(chǔ)實(shí)體、系統(tǒng)運(yùn)行和信息數(shù)據(jù)三個(gè)方面。特別需要注意的是,物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用涉及無線網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)絡(luò)等技術(shù),為防止帶來安全隱患和安全問題,應(yīng)選用較為成熟和可靠的系統(tǒng)。

智慧校園建設(shè)能推動(dòng)院校信息化建設(shè),但是同時(shí)智慧校園也是一個(gè)新生事物,需要在建設(shè)過程中不斷優(yōu)化與提高。

三、結(jié)束語(yǔ)

良好的校園建設(shè)會(huì)有效地提高整個(gè)校園系統(tǒng)的運(yùn)行效率和質(zhì)量。伴隨著學(xué)習(xí)情景識(shí)別與環(huán)境感知、校園移動(dòng)互聯(lián)等技術(shù)的逐步興起和應(yīng)用,智慧校園已不是一種概念,而是正在慢慢地變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。但要實(shí)現(xiàn)真正意義上的智慧校園,還需要一個(gè)漫長(zhǎng)的過程,目前的智慧校園建設(shè)仍然處于起步階段,有很多問題亟待進(jìn)一步去解決。不斷地研究和探索智慧校園建設(shè)項(xiàng)目,對(duì)于當(dāng)前的數(shù)字化校園建設(shè)、優(yōu)化教學(xué)和管理過程、促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)具有重要意義。

參考文獻(xiàn):

篇9

一、云計(jì)算

云計(jì)算是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一大趨勢(shì),云計(jì)算在校園網(wǎng)絡(luò)中也得到了十分廣泛的運(yùn)用,現(xiàn)如今的校園內(nèi)部應(yīng)用系統(tǒng)的各大部門大都獨(dú)立,服務(wù)上的交互項(xiàng)較差,功能也十分單一,信息傳播速度也十分緩慢。云計(jì)算是最近提出的一種新型計(jì)算模式,它將網(wǎng)絡(luò)中的相關(guān)功能以服務(wù)的方式提供給客戶,能夠?qū)τ?jì)算機(jī)的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理。云計(jì)算為用戶提供了基礎(chǔ)設(shè)施層、基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層、平臺(tái)服務(wù)層和應(yīng)用服務(wù)層四個(gè)層次的基本應(yīng)用服務(wù),其目的就是讓校園內(nèi)部能夠更加高效地利用資源。數(shù)字化的校園一直是校園建設(shè)的重點(diǎn),將云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用到智慧校園之中,能夠更好地開展校園的信息服務(wù)。那么,云計(jì)算是如何操作來體現(xiàn)它的優(yōu)勢(shì)呢?

1.降低維護(hù)費(fèi)。云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并不需要投入過多資金和資源,云計(jì)算的模式對(duì)于終端的硬件設(shè)備也沒有特別高的要求,服務(wù)的日常維護(hù)服務(wù)是由服務(wù)供應(yīng)商完成的,這樣就會(huì)使學(xué)校內(nèi)部負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的相關(guān)人員工作減輕,可以提高工作效率。

2.提高可靠性。云計(jì)算能夠降低服務(wù)器出錯(cuò)的效率,保證學(xué)校網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行,它起到網(wǎng)絡(luò)的“統(tǒng)帥”的作用,服務(wù)器一旦出現(xiàn)問題,校園網(wǎng)絡(luò)就很難繼續(xù)工作。而云計(jì)算正是由百萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器組成的,計(jì)算式某一臺(tái)服務(wù)器崩潰也不會(huì)影響它的正常工作,并且通過其他服務(wù)的協(xié)調(diào)工作能夠盡快將數(shù)據(jù)恢復(fù)到正常狀態(tài)。云計(jì)算能夠維護(hù)校園數(shù)據(jù)的使用,使得智慧化校園的安全性和可靠性得到有效保障。

3.擴(kuò)展共享范圍。云計(jì)算還能夠有效搭建資源共享的平臺(tái),使得校園的每一部分都能通過系統(tǒng)連接到相應(yīng)信息,這樣不僅能夠提高校園資源共享的效率,而且能擴(kuò)大智慧化校園的影響范圍。云計(jì)算中,校園內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)和資源并不僅僅存儲(chǔ)在一臺(tái)計(jì)算機(jī)中,而是放置于“云”計(jì)算機(jī)中,這樣便能達(dá)到高效共享的結(jié)果。

二、物聯(lián)網(wǎng)

1.校園一卡通。校園一卡通便是物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用之一,通過一卡通能夠?qū)崿F(xiàn)教師和學(xué)生的簽到、考勤、就餐、消費(fèi)等功能,它不僅能夠保證最基本的校園生活使用,而且可通過短信、WAP等方式發(fā)揮排課、圖書借閱、消費(fèi)狀況、賬戶信息等功能。通過一卡通的使用,不僅能夠讓校園的信息實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和智能化,而且能為學(xué)生的校園卡充值提供極大方便。

2.多媒體教室。多媒體教室的建設(shè)和使用就是通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)教室使用狀態(tài)的相關(guān)信息進(jìn)行即時(shí)傳達(dá)。網(wǎng)絡(luò)配置系統(tǒng)能夠根據(jù)相關(guān)課堂信息,比如教室的使用情況、教師的課堂狀況和教學(xué)內(nèi)容等,通過PC客戶端及時(shí)觀測(cè)到內(nèi)部的使用狀況,并據(jù)此提供其他服務(wù)?,F(xiàn)在很多學(xué)校都配置了多媒體教室,內(nèi)部通過設(shè)置媒體投影機(jī)、音響和中控系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用特點(diǎn),多媒體教室可以具備以下幾種功能。

(1)能夠正常播放視頻、圖畫、音頻和文字等多種媒體信息;

(2)利用實(shí)物展示平臺(tái)將圖片進(jìn)行大屏幕展示;

(3)配置音響和屏幕、照明等相關(guān)輔助設(shè)備;

(4)與多種信息進(jìn)行連接,比如校園內(nèi)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和校園無線網(wǎng)等。

3.智慧圖書館。智慧圖書館可謂智慧校園里學(xué)生最需要“智慧”的系統(tǒng)了,智慧圖書館就是通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智慧化的使用和管理的,在目前物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使用方面,智慧圖書館的建設(shè)更為廣泛,它要達(dá)到的目標(biāo)模式就是無人工服務(wù),目前物聯(lián)網(wǎng)在智慧圖書館主要是通過RFID使用的,就拿智能書車來說,這是一種可移動(dòng)的RFID書籍歸架的“小車”,能夠?qū)畬?shí)現(xiàn)查詢、定位和導(dǎo)航等功能,能夠迅速找到書籍應(yīng)在的位置。它的操作流程如下:現(xiàn)將書籍放在車上,通過內(nèi)部的閱讀器讀取相關(guān)書中相關(guān)RFID的存儲(chǔ)數(shù)據(jù),將流出的信息傳達(dá)給書車,同時(shí)根據(jù)獲取的信息定位目標(biāo)位置,并在所顯示的屏幕上按照要求位置放置該書。智能書車的使用,大大提高了工作人員的工作效率。

三、結(jié)語(yǔ)

篇10

1.1自行管理與自我評(píng)價(jià)的學(xué)習(xí)

通過新型數(shù)字化教學(xué)媒體,如教學(xué)儀器設(shè)備、數(shù)字化學(xué)習(xí)資源與網(wǎng)絡(luò)新媒體(BLOG、WIKI),既可以與師生進(jìn)行廣泛地交流,也可以與生生進(jìn)行廣泛地交流,在此基礎(chǔ)上,對(duì)自己所要學(xué)習(xí)的知識(shí)與信息進(jìn)行系統(tǒng)的、科學(xué)的管理,形成知識(shí)難易程度各異的“知識(shí)管理夾”.該“知識(shí)管理夾”采用格子鋪的形式對(duì)知識(shí)進(jìn)行“擺放”,同類型難易程度相近的知識(shí)放于同一層次的不同“格子”之中,同類而難易程度有別的放于不同層次的不同“格子”之中.同時(shí)對(duì)自己的學(xué)習(xí)也可以進(jìn)行自我評(píng)價(jià),對(duì)已理解并掌握的知識(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià)后再加以管理.

1.2多樣化的學(xué)習(xí)

廣泛而又全面的數(shù)字化教學(xué)資源,靈活方便的網(wǎng)絡(luò)媒體為數(shù)字化學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ);新型實(shí)用的數(shù)字化移動(dòng)學(xué)習(xí)終端、固定式學(xué)習(xí)終端,為數(shù)字化學(xué)習(xí)提供了有力的支撐.學(xué)生可利用各式各樣的學(xué)習(xí)終端,對(duì)自己所要學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行靈活地選擇,豐富的教學(xué)資源、靈活方便的學(xué)習(xí)終端、快速高效的網(wǎng)絡(luò)媒體為網(wǎng)絡(luò)化的學(xué)習(xí)提供了豐富多樣的學(xué)習(xí)方式、方法.

1.3均衡而又公平的學(xué)習(xí)

只要有良好的學(xué)習(xí)設(shè)備與暢通的網(wǎng)絡(luò),所有人所獲取的資源都是均等的、公平的.不像自然環(huán)境中的教育狀況那樣,城市的師資較農(nóng)村師資水平高、東部沿海地區(qū)的師資較西部地區(qū)的師資水平高;更不像自然環(huán)境中的教學(xué)現(xiàn)狀那樣,師生關(guān)系好的學(xué)生倍受關(guān)注,師生關(guān)系不好的學(xué)生受到冷落.總之,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的學(xué)習(xí)形式多種多樣、公平公正.

2網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的學(xué)習(xí)方法很多,如自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、開放學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)等,這些學(xué)習(xí)方法都是基于一般網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的學(xué)習(xí)方法,針對(duì)智能化、智慧化的新型網(wǎng)絡(luò),其學(xué)習(xí)方法是上述這些方法的綜合應(yīng)用,同時(shí)還需要結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)際的實(shí)驗(yàn)環(huán)境及學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能水平進(jìn)行綜合考慮,并設(shè)計(jì)其實(shí)驗(yàn)方案.下面就對(duì)智慧化(智能化)環(huán)境下的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探討.

2.1基于思維導(dǎo)圖的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

將實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、方法與步驟,依據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的具體情況,結(jié)合實(shí)際實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)原理及實(shí)驗(yàn)應(yīng)用,按照教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),并依據(jù)實(shí)驗(yàn)方法過程與步驟的基本流程設(shè)計(jì)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)思維導(dǎo)圖,這一流程性的實(shí)驗(yàn)思維導(dǎo)圖既有實(shí)驗(yàn)的方法與步驟,又有實(shí)驗(yàn)的原理與應(yīng)用;既有要探究的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,又有留給學(xué)生拓展創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)空間,讓學(xué)生在完成基本實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上加以創(chuàng)新與拓展,這一思維導(dǎo)圖下的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)雖然難度較大,但對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)可從由淺入深、由易到難、由簡(jiǎn)到繁,循序漸進(jìn)地加以實(shí)施,這樣對(duì)學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)與自主探究有著較好的指導(dǎo)作用.對(duì)一般學(xué)生要求完成必做內(nèi)容,對(duì)成績(jī)較好、留有余力的學(xué)生要求完成拓展創(chuàng)新內(nèi)容,為個(gè)性化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)奠定了基礎(chǔ).

2.2基于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

對(duì)于一些設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法是老師首先講完實(shí)驗(yàn)原理、方法、步驟以后,老師再演示一遍,最后讓學(xué)生在理解觀察的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)7?,這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法讓學(xué)生像機(jī)器人一樣進(jìn)行著一步步的實(shí)驗(yàn)?zāi)7?而基于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),要求老師在熟練掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)備、器材及系統(tǒng)平臺(tái)的功能特點(diǎn)以后,并能夠較好地駕馭這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,在此基礎(chǔ)上按照學(xué)生實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),設(shè)計(jì)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法、步驟及整個(gè)實(shí)驗(yàn)的流程,讓學(xué)生按照這些方法、步驟及流程自行實(shí)驗(yàn)、自行探究,最后完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù);對(duì)于水平較高的學(xué)生,相應(yīng)設(shè)計(jì)出難度稍大、綜合性水平較高的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的教學(xué),培養(yǎng)出不同層次的技能人才.依據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)環(huán)境,結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo),設(shè)計(jì)出一科學(xué)合理的內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)方案,讓學(xué)生依據(jù)這一既有一定規(guī)范、參數(shù)指標(biāo)及實(shí)驗(yàn)步驟的基本方案加以實(shí)施,又有一定的靈活性與創(chuàng)新性,讓學(xué)生結(jié)合自己的實(shí)際情況,依據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)環(huán)境、條件與設(shè)備,進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)、開展拓展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),以完成相應(yīng)的個(gè)性化實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,實(shí)現(xiàn)真正的個(gè)性化人才培養(yǎng)的目的.

2.3基于項(xiàng)目任務(wù)的學(xué)習(xí)方案設(shè)計(jì)

對(duì)于一些綜合性實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),既要求較高的實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)條件與實(shí)驗(yàn)設(shè)備,又要求學(xué)生能夠?qū)⒍喾N實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行綜合應(yīng)用,充分利用實(shí)驗(yàn)環(huán)境及最佳的實(shí)驗(yàn)方案加以完成,當(dāng)實(shí)驗(yàn)較為復(fù)雜、難度較大時(shí),可將這一綜合性實(shí)驗(yàn)按照實(shí)驗(yàn)任務(wù)分解成各實(shí)驗(yàn)?zāi)K,而每一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)K又可分解成幾個(gè)簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生逐一加以完成各個(gè)簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)、各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)K,最后將所有的實(shí)驗(yàn)任務(wù)完成后,再加以集成,以完成整個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)完成后,再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)拓展與創(chuàng)新,直至到達(dá)綜合性實(shí)驗(yàn)的至高點(diǎn),在這里老師可設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)易性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、拓展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)三個(gè)層次.因此,基于項(xiàng)目任務(wù)的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)對(duì)完成綜合性、拓展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)起到較好的引導(dǎo)作用.

3網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)

3.1網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的仿真實(shí)驗(yàn)

依據(jù)數(shù)字化教學(xué)資源來分,常用的仿真實(shí)驗(yàn)有課件型、網(wǎng)絡(luò)課程型、網(wǎng)站型、系統(tǒng)平臺(tái)型、數(shù)據(jù)庫(kù)型等類型.依據(jù)上述幾種類型的仿真實(shí)驗(yàn),我們先后設(shè)計(jì)開發(fā)了網(wǎng)絡(luò)課件型、網(wǎng)站型、系統(tǒng)平臺(tái)型三種仿真實(shí)驗(yàn).具體開發(fā)的內(nèi)容為仿真物理實(shí)驗(yàn)、基于專題網(wǎng)站的兒童智能開發(fā)小實(shí)驗(yàn)、少兒眼保健仿真數(shù)字化資源庫(kù)等.先后在部分初中、高中試用了仿真物理實(shí)驗(yàn),效果較好;在部分幼兒園試用了兒童智能開發(fā)小實(shí)驗(yàn),深受小朋友的喜愛、教師的歡迎;少兒眼保健仿真數(shù)字化資源庫(kù)對(duì)小學(xué)生的眼保健起到了積極的推動(dòng)作用.上述三大類型的仿真實(shí)驗(yàn)經(jīng)試用,也發(fā)現(xiàn)了一些問題,實(shí)驗(yàn)效果不夠理想;兒童智能開發(fā)只重視了智力的開發(fā),而能力的開發(fā)與培養(yǎng)欠缺;眼保健仿真實(shí)驗(yàn)范圍廣,而深度不夠.在技術(shù)上,基于智慧校園的試用,也存在一些問題,這些問題大都是測(cè)控信息傳輸不夠暢通.針對(duì)上述問題,我們對(duì)上述仿真實(shí)驗(yàn)首先進(jìn)行了改進(jìn)與提高,同時(shí)也對(duì)智慧校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行了改進(jìn)與功能拓展,使其在智慧校園環(huán)境下完成各種實(shí)驗(yàn),增設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備測(cè)控端口、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)驗(yàn)采集綜合應(yīng)用軟件等功能,使基于智慧校園網(wǎng)的仿真實(shí)驗(yàn)得以順利完成,為遠(yuǎn)程開放教育教學(xué)奠定了仿真實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),為中學(xué)新課程改革和仿真模擬實(shí)驗(yàn)提供了技術(shù)支持.

3.2網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的傳統(tǒng)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)組成如圖1所示:傳統(tǒng)的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是由傳感器、數(shù)據(jù)采集器、微機(jī)系統(tǒng)等內(nèi)容組成.傳感器的功能用于對(duì)實(shí)驗(yàn)物的物理、化學(xué)及生物等參數(shù)及性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量測(cè)試與傳輸;數(shù)據(jù)采集器用來采集來自傳感器的數(shù)據(jù),并通過USB接口將來自傳感器的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算;計(jì)算機(jī)系統(tǒng)首先由計(jì)算機(jī)軟件完成對(duì)數(shù)據(jù)采集器所提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,由計(jì)算機(jī)硬件對(duì)其實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行控制與實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示等.由此可以看出,傳統(tǒng)的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一般只能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成各種實(shí)驗(yàn),而不能滿足在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)來完成我們所要完成的實(shí)驗(yàn),傳統(tǒng)的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)一旦增加了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與云數(shù)據(jù)庫(kù)后,既可在任何時(shí)間、任何地點(diǎn),靈活地完成各種實(shí)驗(yàn);傳統(tǒng)的數(shù)字化系統(tǒng)平臺(tái)中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)增加物聯(lián)網(wǎng)與簡(jiǎn)易的數(shù)據(jù)庫(kù)、傳感器也要相應(yīng)的加入Zig-Bee數(shù)據(jù)收發(fā)裝置,這一裝置的體積小,但數(shù)據(jù)傳輸靈活方便,其功能完全可滿足移動(dòng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)需求,且使用方便靈活、價(jià)格低廉;數(shù)據(jù)采集器也要增設(shè)物聯(lián)網(wǎng)ZigBee收發(fā)裝置,使其可靈活地完成與傳感器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的無線實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸,這種加裝了物聯(lián)網(wǎng)ZigBee裝置與簡(jiǎn)易云數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái),既可完成移動(dòng)環(huán)境下的數(shù)字化實(shí)驗(yàn),又可完成固定環(huán)境下的數(shù)字化實(shí)驗(yàn).這種新型的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),我們稱之為“智慧型數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”,如圖2,它既可滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要,又可滿足綜合實(shí)踐活動(dòng)的需要,為新課程改革和創(chuàng)新人才培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ).

3.3基于智慧校園網(wǎng)的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)

所謂智慧校園網(wǎng),是指具有十大管理系統(tǒng)、十大管理模塊、五大子系統(tǒng)平臺(tái)的新型校園網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu).十大管理系統(tǒng)是指智能管理系統(tǒng)、智能教學(xué)系統(tǒng)、移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、智慧文化系統(tǒng)、數(shù)字圖書館系統(tǒng)、家校通系統(tǒng)、學(xué)習(xí)分析與診斷系統(tǒng)、績(jī)效管理系統(tǒng)、教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)等;十大管理模塊是指用戶管理、設(shè)備管理、辦公管理、教務(wù)管理、活動(dòng)管理、信息準(zhǔn)入管理、應(yīng)用管理、學(xué)生管理、物聯(lián)網(wǎng)測(cè)控及通訊管理、資源庫(kù)管理;五大管理平臺(tái)是指系統(tǒng)支撐服務(wù)平臺(tái)、應(yīng)用支撐服務(wù)平臺(tái)、系統(tǒng)總線與控制平臺(tái)、基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)平臺(tái)、數(shù)據(jù)綜合采集及應(yīng)用平臺(tái)等.上述新型智慧校園中,設(shè)置了物聯(lián)網(wǎng)測(cè)控及通訊管理模塊、云數(shù)據(jù)與資源庫(kù)管理模塊,這使校園網(wǎng)內(nèi)的各種硬件資源、軟件資源、管理資源、數(shù)據(jù)庫(kù)資源等各種數(shù)據(jù)均可由校園網(wǎng)控制平臺(tái)靈活調(diào)用;傳統(tǒng)的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的傳感器增設(shè)了ZigBee子系統(tǒng)、采集器也相應(yīng)地增設(shè)ZigBee子系統(tǒng),再使兩者集成在一起,形成一個(gè)高度集成的、可移動(dòng)的智能測(cè)控實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(“智慧型”數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)),學(xué)生可手持筆記本電腦,將這一“智慧型”的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與智慧校園網(wǎng)融合為一個(gè)完整的、開放的、大型的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),這樣就可在智慧校園網(wǎng)所能覆蓋的范圍內(nèi),完成各種數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與綜合實(shí)踐活動(dòng).

4結(jié)束語(yǔ)