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作為最低成本最便捷的網(wǎng)絡(luò)接入方式,WiFi連接技術(shù)已經(jīng)在無線固網(wǎng)融合的背景下生存很久,而且越來越具有持久的生命力。眼下,無線覆蓋已成為趨勢,在接入層面的成本,網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量運維便捷性等方面已經(jīng)全面超越有線,再配合以新一代無線WiFi技術(shù),5G架構(gòu)的革新,在校園網(wǎng)應(yīng)用上,推進(jìn)學(xué)校信息化教育,無線化裝備,實驗室教室的全天候開放,WiFi會發(fā)揮越來越積極的作用。一站式可運營校園網(wǎng)解決方案:高速安全便捷連接。寰創(chuàng)GiWiFi智慧校園網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)融合有線無線的優(yōu)勢,打造端到端的連接服務(wù)。
GiWiFi打造智慧校園網(wǎng)的幾大優(yōu)勢:首先是“合規(guī)+合法”。該方案具備ISP經(jīng)營許可證,SP經(jīng)營許可證、公安部安全專用產(chǎn)品銷售許可證,是國內(nèi)一家具備寬帶運營試點牌照的WiFi運營商;其次,該方案可以保證校園無線有線網(wǎng)高效的服務(wù),滿足各時段各區(qū)域,各業(yè)務(wù)的智能QoS帶寬需求;保障隨時隨地獲取無線資源的便捷,管理各AP,智能可視化報表系統(tǒng),直觀自動化監(jiān)測所有校園網(wǎng)設(shè)備和所有用戶數(shù)據(jù);最后,該方案結(jié)合校園系統(tǒng),打造專屬校園的智慧應(yīng)用。
上海寰創(chuàng)網(wǎng)絡(luò)科技有限公司的GiWiFi服務(wù)截至2016年5月底,已為遼寧、山東、河南、河北、陜西、江蘇、浙江、安徽、江西、廣東、廣西、湖南、湖北、云南、重慶、四川、新疆近百所高校和中職院校提供移動智慧校園服務(wù)。業(yè)務(wù)快速發(fā)展得到眾多投資機(jī)構(gòu)的青睞,上海寰創(chuàng)通信科技股份有限公司已通過母公司完成兩輪共1.25億元融資。
通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),連接校園網(wǎng)中的各個物件。“宿舍鑰匙、抽屜鑰匙、教室鑰匙……一大串,每次打籃球都會忘記帶,但是自從我認(rèn)識物聯(lián)網(wǎng)后再也不用擔(dān)心因為沒帶鑰匙而被‘拒之門外’了,手機(jī)也能開門?!蹦硨W(xué)院工管專業(yè)的小陳同學(xué)表示。說罷,他從口袋里拿出手機(jī),在門禁讀卡器前輕輕一晃,“嘀”的一聲,宿舍門開了。小陳還表示,除了宿舍門外,教室門、辦公室門都能通過這款“翼機(jī)通”手機(jī)打開。同時,學(xué)校還借助門禁子系統(tǒng)對持卡人權(quán)限進(jìn)行管理,大大提高了身份識別的安全性。
關(guān)鍵詞:智慧校園;網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計;設(shè)備選型;技術(shù)優(yōu)化
中圖分類號:TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)19-0024-02
荊州職業(yè)技術(shù)學(xué)院的校園網(wǎng)自2002年建設(shè)以來,沒有大的改進(jìn),還停留在1.0時代。即百兆出口、千兆核心和匯聚、接入采用有線連接方式,校內(nèi)只提供了門戶網(wǎng)站、教務(wù)系統(tǒng)、CRP辦公平臺、食堂刷卡等應(yīng)用,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)在教學(xué)和生活的需要,且多個系統(tǒng)相互分離,數(shù)據(jù)不能共享。
1網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計,突出創(chuàng)新和拓展
通過對師生需求的分析,結(jié)合本院的實際情況,突出“智慧”,經(jīng)過多個建設(shè)方案的參考后,決定從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上實現(xiàn)根本改變,從1.0跨入到2.0時代。
方案采用無線全覆蓋模式,即出口、核心、匯聚、數(shù)據(jù)中心采用全萬兆接入,千兆到無線節(jié)點,公共機(jī)房和重要實訓(xùn)場所千兆光纖與匯聚直連,無線補(bǔ)充;服務(wù)器采用虛擬化技術(shù),整合硬件平臺,并在出口加裝負(fù)載均衡和七層防火墻等安全設(shè)備,提升安全防護(hù)能力;一卡通、安防系統(tǒng)、應(yīng)用服務(wù)器在數(shù)據(jù)中心互連,由大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)度,為決策平臺提供依據(jù);用戶接入實現(xiàn)實名制、扁平化,可在自己的移動終端上查詢所需的數(shù)據(jù)和報告;門禁等系統(tǒng)可利用無線平臺或?qū)>€實現(xiàn)車輛出入管理、會議簽到等功能。
此方案不僅將無線由輔改主,強(qiáng)化了安全性,而且還滿足今后數(shù)字錄播、教學(xué)資源、等級保護(hù)等需求的應(yīng)用。
2設(shè)備選型,突出高效和統(tǒng)一
在設(shè)備的選型上,按“三橫三豎”的原則。“三橫”即VPN、出口、數(shù)據(jù)中心,“三豎”即核心、匯聚、接入。
VPN由出口設(shè)備自帶,可實現(xiàn)與其他校區(qū)邏輯上互聯(lián),也可方便校外的老師訪問校內(nèi)資源。
出口采用多臺設(shè)備,包括下一代防火墻、路由器、行為管理、流量控制、防網(wǎng)關(guān)等,也可由出口網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一實現(xiàn)。由多家ISP提供鏈路接入,實現(xiàn)G級高速訪問。
數(shù)據(jù)中心集數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)為一體,為核心硬件提供了安全保障和可靠的運行環(huán)境。
核心采用CLOS架構(gòu)的雙萬兆核心交換機(jī),通過配置VRRP命令,實現(xiàn)交換機(jī)虛擬冗余鏈路,保障匯聚的接入。無線管理器又可管理全院的AP設(shè)備,實現(xiàn)動態(tài)策略的配置。
匯聚采用萬兆交換機(jī),與核心交換機(jī)實現(xiàn)萬兆互聯(lián)。為今后的翻轉(zhuǎn)課堂、慕課等新教學(xué)形式和教學(xué)資源庫的調(diào)用提供了傳輸帶寬保障。
接入交換機(jī)和AP全部使用POE技術(shù),通過單根屏蔽雙絞線就可實現(xiàn)數(shù)據(jù)與供電的雙傳輸,減少了綜合布線的施工難度,提升了接入的可靠性。
在這個網(wǎng)絡(luò)平臺上,一卡通、門禁都可借用此平臺的傳輸線路,即減少了施工成本,又方便了在某些不便施工的地點,采用AP接入的靈活方式。
安防因特殊性,使用單獨布線,但攝像頭還是采用POE供電、H265壓縮,接入主機(jī)按樓宇進(jìn)行分布,最終在數(shù)據(jù)中心進(jìn)行實時備份。學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)可通過校園網(wǎng)進(jìn)行實時查看和調(diào)用。
除了架構(gòu)的調(diào)整,還在設(shè)備選型、綜合布線等方面設(shè)計了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),保障的設(shè)備的先進(jìn)性和冗余性。
3技術(shù)優(yōu)化,突出安全和融合
硬件只是平臺的保障,技術(shù)才是實現(xiàn)的關(guān)鍵。在此方案中,我們分別采用了服務(wù)器虛擬化技術(shù)、存儲虛擬化技術(shù)、鏈路聚合技術(shù)、虛擬冗余鏈路技術(shù)、虛擬防火墻技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)篩選技術(shù)、人臉識別技術(shù)、電子巡更技術(shù)、精準(zhǔn)定位技術(shù)、扁平化技術(shù)等。將硬件設(shè)備自身的特性和服務(wù)器等技術(shù)有效的結(jié)合,為“智慧校園”提供了數(shù)據(jù)保障和決策分析。
虛擬化技術(shù)是目前數(shù)據(jù)中心采用的最為廣泛的技術(shù),本院在數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案中也采用了此技術(shù)。通過服務(wù)器虛擬化和存儲虛擬化,將升級的老服務(wù)器與新購服務(wù)器實現(xiàn)了硬件平臺的整合,不僅保障了原有服務(wù)器的應(yīng)用,還利用空余資源實現(xiàn)了多虛機(jī)的備份,提高了數(shù)據(jù)安全性,節(jié)省了數(shù)據(jù)恢復(fù)時間。通過加設(shè)負(fù)載均衡,在數(shù)據(jù)讀取的高峰期,保障了數(shù)據(jù)讀寫的速度,減少了死機(jī)、卡機(jī)等現(xiàn)象。
因為我院網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用都是基于WEB平臺的開發(fā),所以四至七層的防護(hù)尤為重要,國家也有相關(guān)安全等級保護(hù)的要求。我院在數(shù)據(jù)中心的出口處加裝了一臺下一代防火墻,實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的2.0架構(gòu)和出入數(shù)據(jù)的安全保障,防護(hù)了來自校園網(wǎng)內(nèi)部的攻擊,為以后的網(wǎng)站群建設(shè)提供了基礎(chǔ)。
虛機(jī)之間的平行安全也很重要,一個虛機(jī)被攻破后,可能會對共享的數(shù)據(jù)實施破壞。如果共享數(shù)據(jù)放在存儲上,又會引起一系列的安全問題。H3C的CAS、RUIJIE的VSD、SANGFOR的VAF、VMware的vShield Endpoint等產(chǎn)品都提供了相關(guān)虛機(jī)安全解決方案??傮w來說分為兩種,一種是虛機(jī)內(nèi)部安裝安全軟件,提供分布式防護(hù)。這樣會占用部分虛機(jī)資源,而且還需要一臺主機(jī)提供管理。一種是界定虛機(jī)訪問流向。指定虛機(jī)訪問數(shù)據(jù)必須通過安全硬件的檢測后才可回流。這種方案需要強(qiáng)大的外部設(shè)備,并占用更多的帶寬資源,會提高虛擬化成本。
我院在方案設(shè)計時考慮到了數(shù)據(jù)中心的建設(shè)成本、虛擬化技術(shù)實施條件等因素,最終采用了虛機(jī)內(nèi)部提供分布式防護(hù)的方案。
為了實現(xiàn)扁平化,我們將DHCP設(shè)立單獨的虛機(jī),認(rèn)證管理也由接入層提升到了核心層。
本方案除了全萬兆核心、全POE供電、全虛擬化、全高清等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)外,還提出了“全融合”的概念。此“全融合”并不是硬件廠商提出的服務(wù)器硬件和軟件基于KVM技術(shù)的虛擬一體化方案,而是將多個不同系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的相關(guān)字段進(jìn)行有效挖掘、整合成一個大的數(shù)據(jù)庫,在終端、手機(jī)APP、決策平臺上能提供有效的查詢,打破傳統(tǒng)的“三家分天下”,即CRP和教務(wù)、運維認(rèn)證、一卡通三大系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫平臺數(shù)據(jù)不能統(tǒng)一實現(xiàn)的不便局面。
4方案實施,突出標(biāo)準(zhǔn)和實現(xiàn)
整體方案定型、設(shè)備選型、技術(shù)定位后,就是具體實施了。在實施的過程中,我院要求五個“統(tǒng)一”。即綜合布線標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一;配件品牌的統(tǒng)一;施工進(jìn)度的統(tǒng)一;工程師進(jìn)場要求的統(tǒng)一;運維服務(wù)的統(tǒng)一。只有統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一建設(shè),才能有效地保障新學(xué)期前能順利投入使用。
5結(jié)束語
“智慧校園”是一個大的課題,也是一個長期建設(shè)的過程。現(xiàn)在的“智慧”也僅是有限的“小智慧”,只有不斷的建設(shè)、提升、融合,才能逐漸實現(xiàn)校園的“大智慧”。
隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的教育理念和教學(xué)方式已出現(xiàn)重大變革。隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新興信息技術(shù)的發(fā)展,智能終端應(yīng)用普及,師生之間的互動無處不在,學(xué)習(xí)個性化、教學(xué)管理智能化和評教跟蹤、學(xué)校家庭互通、師生共同成長的校園文化等新型“智慧校園”教學(xué)管理模式已日漸成熟。關(guān)于“智慧校園”的研究已成為現(xiàn)今教育信息化領(lǐng)域關(guān)注的熱點。
【關(guān)鍵詞】智慧校園 智能終端 關(guān)鍵技術(shù)
1 智慧校園的機(jī)遇和挑戰(zhàn)
很多大學(xué)陸續(xù)會籌劃實施智慧校園方案。技工院校也有部分開始實施,比如基于中國電信e卡通的智慧校園方案。但是目前大家都是在探索中行進(jìn),沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。在建設(shè)過程中主要會遇到來自以下幾個方面的挑戰(zhàn):
(1)各個技工學(xué)院在建設(shè)智慧校園的過程中沒有形成統(tǒng)一的系統(tǒng)構(gòu)架和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致,數(shù)據(jù)缺乏共享性和互通性,最終變成只是智慧了自己,無法智慧大家,形成了所謂的“信息孤島”。
(2)教學(xué)資源存儲分散,資源的共享性較差,資源的數(shù)量和質(zhì)量難以得到保證。有的教師純粹為了湊數(shù)而做資源,教學(xué)資源良莠不齊。
(3)先進(jìn)的信息化教育手段難免會遇到傳統(tǒng)的教學(xué)思想的抵制,導(dǎo)致信息化建設(shè)步伐減慢。
(4)學(xué)校管理層對智慧校園提供的支持有限。
2 智慧校園的特征
智慧校園的三個核心的特征:一是為廣大師生提供一個全面的智能感知環(huán)境和綜合信息服務(wù)平臺,提供基于角色的個性化定制服務(wù);二是將基于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的信息服務(wù)融入學(xué)校的各個應(yīng)用于服務(wù)領(lǐng)域,實現(xiàn)互聯(lián)和協(xié)作;三是通過智能感知環(huán)境和綜合信息服務(wù)平臺,為學(xué)校與外部世界提供一個相互交流和相互感知的接口。而筆者認(rèn)為智慧校園是信息技術(shù)深入滲透到師生的學(xué)習(xí)和生活中的信息化校園,各種智能終端為師生提供一個廣泛的感知環(huán)境。
智慧校園兼顧教育、技術(shù)和文化多方面的特性。具有以下幾大特點:
(1)與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境緊密結(jié)合。將學(xué)校的有線和無線網(wǎng)絡(luò)以及其他的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)充分融合,形成一體化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
(2)智能終端廣泛應(yīng)用。計算機(jī)和智能終端為師生接入智慧校園提供了硬件保證。
(3)提供綜合業(yè)務(wù)處理服務(wù)。能對教學(xué)管理中的各種業(yè)務(wù)按標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行快速處理,為廣大師生提供業(yè)務(wù)快速辦理的平臺。
(4)個性化的定制服務(wù)。針對不同角色提供不同的信息化服務(wù)。
(5)學(xué)習(xí)隨時隨地。通過有線或是無線網(wǎng)絡(luò),借助智能終端,可以隨時隨地在學(xué)校任何地點進(jìn)行學(xué)習(xí)、答疑和在線討論。
(6)教學(xué)資源充分共享,教學(xué)資源靈活配置。課堂上教師可以借助云平臺,隨時調(diào)用資源庫中的教學(xué)資源進(jìn)行授課,與教學(xué)系統(tǒng)無縫對接,滿足教學(xué)需求。
(7)實現(xiàn)校家互通。通過智慧校園平臺,家長可以隨時了解子女在學(xué)校的學(xué)習(xí)和生活情況,教師也可以及時反饋信息給家長。
3 智慧校園依靠的關(guān)鍵技術(shù)
智慧校園的興起必然是依靠技術(shù)的發(fā)展,在多種技術(shù)的交互作用下才能充分發(fā)展智慧校園的“智慧”。
3.1 射頻識別技術(shù)
射頻識別技術(shù)即RFID(Radio Frequency Identification)技術(shù),又稱無線射頻識別,是一種通信技術(shù),可通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù),而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。RFID是一種自動識別技術(shù),它最重要的優(yōu)點是非接觸識別,它穿透了強(qiáng),并且閱讀速度極快;它至少包含兩個部件:標(biāo)簽和應(yīng)答器。在技工學(xué)校中使用最多的就是校園一卡通,類似于一張銀行卡大小,里面內(nèi)置識別芯片。校園一卡通目前在技工學(xué)校已經(jīng)廣泛使用,并作為校園內(nèi)部RFID識別的基本載體。學(xué)??梢院芊奖愕睦肦FID技術(shù)實現(xiàn)學(xué)校的門禁系統(tǒng)、身份識別系統(tǒng)、圖書管理系統(tǒng)、智能電表和會議考勤系統(tǒng)等。并且能利用計算機(jī)技術(shù)快速得到統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
3.2 二維碼技術(shù)
二維條碼技術(shù)主要是利用特定的幾何圖形按一定的規(guī)律排列在黑白相見的豎條圖形來記錄數(shù)據(jù)信息,是數(shù)字對象唯一識別符的一種。使用若干個與二進(jìn)制相對應(yīng)的幾何形體來表示文字?jǐn)?shù)值信息,主要通過光電掃描設(shè)備來自動識讀,以達(dá)到對信息快速自動處理。二維條碼在學(xué)校中的主要應(yīng)用是圖書入庫出庫管理,通過貼上相應(yīng)的二維條碼標(biāo)簽?zāi)芸焖僮x取圖書信息。其次,應(yīng)用于學(xué)校固定資產(chǎn)管理,通過二維碼標(biāo)簽?zāi)芸焖俚孬@取資產(chǎn)信息,并進(jìn)行相應(yīng)的智能化管理。
3.3 校園網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
智慧校園必須依托高速的網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù),現(xiàn)今很多學(xué)校主要是以有線網(wǎng)絡(luò)為主,但是有線網(wǎng)絡(luò)必須要進(jìn)行綜合布線,移動性差。因為必須大力發(fā)展校園移動互聯(lián)技術(shù),只有360度無死角的無線網(wǎng)絡(luò)才能保證高品質(zhì)的教學(xué)資源傳輸成為可能,也能讓學(xué)習(xí)無處不在成為可能。如今,3G甚至4G技術(shù)和各種無線Wifi接入技術(shù)的普及,讓無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋沒有局域性,讓學(xué)習(xí)者通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)沒有地域限制。高速、穩(wěn)定、安全和易于管理的無線網(wǎng)絡(luò)是構(gòu)建智慧校園的基礎(chǔ)條件。
3.4 智慧校園軟件搭建
上述技術(shù)是實現(xiàn)智慧校園的基礎(chǔ),在這些技術(shù)基礎(chǔ)上還必須搭建軟件平臺,通過將各種不同的管理軟件進(jìn)行優(yōu)化和整合,構(gòu)建一個完善的、統(tǒng)一接口的智能型平臺,真正發(fā)揮智慧校園智能化的作用。
必須加強(qiáng)和完善智慧校園中身份識別系統(tǒng),通過校園一卡通或是手機(jī)識別技術(shù)建立起完善的識別機(jī)制,只有加強(qiáng)了環(huán)境的感知,才能更好地發(fā)揮人在智慧校園中的主導(dǎo)作用。
4 結(jié)語
智慧校園是一個新興的事物,它能帶給學(xué)校的轉(zhuǎn)變是巨大的。因此,智慧校園的建設(shè)必須兼顧學(xué)校建設(shè)的方方面面,同時又應(yīng)該以學(xué)校為主導(dǎo),通信商必須在關(guān)鍵技術(shù)上給予大力支持,并積極參與進(jìn)來。我們也應(yīng)該看到智慧校園必須以物聯(lián)網(wǎng)作為基礎(chǔ),所以必須重視系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性,保護(hù)數(shù)據(jù)的安全和防止受到外來攻擊。采用成熟可靠的系統(tǒng),杜絕安全隱患。
智慧校園建設(shè)是推動技工院校信息化發(fā)展的重大舉措,作為一個新興的事物,需要在建設(shè)過程中不斷地對它進(jìn)行優(yōu)化和升級,保證智慧校園健康、持續(xù)和穩(wěn)定發(fā)展。
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關(guān)鍵詞:云計算;物聯(lián)網(wǎng);智慧校園;校園云
中圖分類號:TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號: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,因為不同的院系之間常常會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在必行。本文利用云計算技術(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。
1 云計算
要了解云服務(wù)首先要了解云計算的概念。云計算(Cloud Computing) 和物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things,IoT) 是兩個新興的名詞,云計算和物聯(lián)網(wǎng)之間是平臺與應(yīng)用的關(guān)系。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展依賴于云計算系統(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,對于云平臺而言物聯(lián)網(wǎng)是其所支持的所有應(yīng)用中的一種。同時,云計算也促進(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)。
云計算的基本原理是,通過使計算分布在大量的分布式計算機(jī)上,而非本地計算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中,企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運行將與互聯(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)需求訪問計算機(jī)和存儲系統(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。
云計算通常包括以下3個服務(wù):IaaS(基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)),PaaS(平臺即服務(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,世界各國紛紛響應(yīng)。2009年總理的無錫之行,提出了“感知中國”;日本“I-Japan”計劃;韓國“U-Korea”戰(zhàn)略;歐洲“e-Europe”計劃等?;谶@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)建一個基礎(chǔ)教育的智能化校園管理平臺,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,最終實現(xiàn)教育公平、提高教育質(zhì)量目標(biāo),推動教育教學(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,按照校園移動用戶容量和業(yè)務(wù)策略建設(shè)Wi-Fi網(wǎng);實現(xiàn)Wi-Fi、有線寬帶時長區(qū)隔;通過多SSID運行,考慮校內(nèi)Wi-Fi區(qū)域免費;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,整合學(xué)校資源,實現(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—全校實時監(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)—動力、環(huán)境實時監(jiān)測;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)管理之會議云—高效會務(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)鍵有計算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、RFID、計算機(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,以便實現(xiàn)資源的動態(tài)分配、達(dá)到動態(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,改變原有校園應(yīng)用系統(tǒng)部署方式,在中國電信云平臺上組建智慧校園云(The Cloud of Campus)平臺,實現(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)到改變原有校務(wù)管理方式,實現(xiàn)管理自動化、智能化、移動化;引入新的教學(xué)方式,實現(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管理、水控消費管理、考勤管理等。
3.1.1 食堂消費管理
食堂消費管理采用了RFID技術(shù)。整個系統(tǒng)分為3個部分:含有電子標(biāo)簽的卡:卡里面有用戶的基本信息;RFID讀寫器:每個售飯窗口安裝一臺RFID讀寫器,讀寫器將讀到的數(shù)據(jù)傳輸至后臺的數(shù)據(jù)庫,讀取卡上金額,并扣除相應(yīng)的消費金額。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就可以通過刷手機(jī)來完成了。
3.1.2 水控消費管理
水控消費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)實現(xiàn)的。消費是采用實時計費方式,即讀卡時出水,同時根據(jù)出水量實時扣費。
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部分。通??记诠ぷ鞫加墒谡n教師來承擔(dān)的,浪費了教師的時間與精力,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)存儲到后臺數(shù)據(jù)庫中,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。每個學(xué)期結(jié)束時,每門課程學(xué)生的出勤情況或者某個學(xué)生該學(xué)期的出勤情況系統(tǒng)都可以自動統(tǒng)計出來,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、實驗室管理和協(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)評價系統(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,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)來實現(xiàn)圖書館智慧化的服務(wù)和管理。目前“智慧圖書館”的實現(xiàn)主要是利用RFID電子標(biāo)簽技術(shù),通過移動式的RFID文獻(xiàn)歸架管理設(shè)備對圖書進(jìn)行定位、查詢、導(dǎo)航等功能,可以實現(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 實驗室管理
對實驗室管理主要是物聯(lián)網(wǎng)的動環(huán)監(jiān)控技術(shù),主要包括機(jī)房環(huán)境和動力電源管理,機(jī)房環(huán)境包括溫濕度、煙感、水浸、門禁、空調(diào)等,動力電源包括開關(guān)電源、蓄電池、UPS等設(shè)備。
動環(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)房動力環(huán)境狀態(tài),并將采集到的數(shù)據(jù)上報到集中式數(shù)據(jù)庫。其以B/S模式為基本表現(xiàn)形式,同時為數(shù)據(jù)提供豐富的報表、圖表,為業(yè)務(wù)分析提供支持。
傳統(tǒng)的實驗室管理維護(hù)不便,維護(hù)費用高、定期巡檢,故障不能預(yù)知,發(fā)現(xiàn)不及時。而利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行實驗室管理可以及時發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)端機(jī)房故障,保障通信主要設(shè)備的安全運行,實現(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,維護(hù)人員數(shù)量低增長的要求符合業(yè)界規(guī)范要求。
3.2.4 協(xié)同辦公
“智慧校園”云服務(wù)可實現(xiàn)跨設(shè)備跨平臺多人協(xié)同在線辦公。不同用戶可以在各種終端之間同步獲取個人所需數(shù)據(jù),并隨時與他人分享?!爸腔坌@”云服務(wù)平臺具有良好的共享性和開放性,為高校提供容量大、數(shù)據(jù)安全的存儲中心,解決了高校存儲資源不足的問題。同時,云服務(wù)平臺提供統(tǒng)一的門戶為師生服務(wù),可以實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)計算、處理等功能,加快了科研項目的完成速度,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
private void connDev() {
hf=new HighRFID();
// 連接高頻的RFID設(shè)備
hf.openAndConnect(2, 0, 6);
//數(shù)據(jù)庫初始化
myDatabaseUtils=new MyDatabaseUtils(this);
myDatabaseUtils.initdatabase();
}
//初始化控件
……
//用戶注冊
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,請重試!", Toast.LENGTH_SHORT).show();
return;
}
if (myDatabaseUtils.registerdata(cardID[0]))
Toast.makeText(Main.this, “注冊成功!", Toast.LENGTH_SHORT).show();
else
Toast.makeText(Main.this, “注冊失敗或當(dāng)前學(xué)生卡已注冊!", Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
});
//刷卡驗證
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,請重試!", Toast.LENGTH_SHORT).show();
return;
}
if (myDatabaseUtils.selectdatabase(cardID[0])) {
dooropen = true;
}else {
Toast.makeText(Main.this, “此卡未注冊", Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
}
});
//數(shù)據(jù)庫清空
……
//退出
……
// 銷毀
……
//返回監(jiān)聽
……
5 結(jié) 語
“智慧校園”是通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來實現(xiàn)校園的智慧化,實現(xiàn)了校園內(nèi)任何人、任何物在任何時間、任何地點、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。同時,基于云平臺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)在不久的將來定會成為人們關(guān)注的一個熱點。
參 考 文 獻(xiàn)
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構(gòu)建一個數(shù)字空間下的虛擬校園
市梅苑學(xué)校校長段紅波,剛剛被淮北市推薦為“全國教育信息化創(chuàng)新應(yīng)用新聞人物”,安徽師范大學(xué)教育管理專業(yè)研究生畢業(yè)的他深知,從一所農(nóng)村學(xué)校發(fā)展起來的梅苑學(xué)校,只有把信息技術(shù)真正有效應(yīng)用于課堂教學(xué),應(yīng)用于學(xué)校的方方面面,大力構(gòu)建智慧型校園,才能打造出梅苑學(xué)校自己的品牌。
梅苑學(xué)校針對本校特點,確立了信息化建設(shè)的總體目標(biāo),即利用現(xiàn)代信息技術(shù)將梅苑學(xué)校的教學(xué)、科研、學(xué)科建設(shè)、管理等活動移植到一個數(shù)字網(wǎng)絡(luò)空間環(huán)境下,從而達(dá)到提高梅苑學(xué)校教職工的工作效率、教學(xué)質(zhì)量、科研實力、人才培養(yǎng)質(zhì)量和管理水平的目的,并最終將梅苑學(xué)校構(gòu)造成為一個數(shù)字空間下的虛擬校園,使現(xiàn)實校園在時間和空間上延伸開來。
學(xué)校將智慧校園建設(shè)工作列入學(xué)校三年發(fā)展規(guī)劃。在教育管理、教育教學(xué)過程、教育教學(xué)資源建設(shè)、教育科研、校園安全、德育工作及家校互動等方面深入推進(jìn)智慧校園及信息化應(yīng)用層次,制訂出臺《淮北市梅苑學(xué)校智慧校園建設(shè)工作實施方案》,成立智慧校園工作領(lǐng)導(dǎo)小組、信息化教學(xué)資源應(yīng)用教學(xué)管理工作小組、信息化教育資源應(yīng)用德育管理工作小組、信息化教育資源應(yīng)用后勤管理工作小組、信息化教育資源應(yīng)用工作技術(shù)維護(hù)小組、教育信息化應(yīng)用智慧辦公及檔案資料工作等多個小組認(rèn)真落實方案實施。
五個一體智能化工程
2013年,學(xué)校建成了皖北地區(qū)首家高規(guī)格的錄播室,75個班級“班班通”建成并全面投入使用,學(xué)校全面改造校園網(wǎng)站,將校園網(wǎng)絡(luò)寬帶升級到100兆。規(guī)劃建設(shè)獨立的內(nèi)外網(wǎng)服務(wù)器,將視頻服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整合,最大限制發(fā)展網(wǎng)絡(luò)宣傳及資源共享的功能。
學(xué)校一方面充分依托現(xiàn)代信息通訊和安徽基礎(chǔ)教育資源應(yīng)用平臺等技術(shù),或以其它各類教育資源庫為依托,多種途徑開展學(xué)校信息化教育資源的建設(shè)和使用,同時又和深圳一家科技公司共同開發(fā)具有學(xué)校特色的“樂教云”教育云平臺,構(gòu)建出高效、便捷的學(xué)校信息化支持環(huán)境以及以人為本的學(xué)校教育教學(xué)服務(wù)體系。
為了建好智慧校園,學(xué)校實施了“基礎(chǔ)設(shè)施、教育資源、教育管理、教育服務(wù)、校園信息安全” 五個一體智能化建設(shè)工程。構(gòu)建覆蓋全校的校園網(wǎng),使信息資源通暢到達(dá)管理和教學(xué)終端,包括校園網(wǎng)站、學(xué)?!鞍喟嗤ā薄W(xué)校計算機(jī)教學(xué)機(jī)房、多媒體教室、錄播室、電子閱覽室建設(shè),實現(xiàn)了基礎(chǔ)設(shè)施一體化;建設(shè)全校教育資源共享體系、教師繼續(xù)教育培訓(xùn)資源、學(xué)校數(shù)字圖書館、錄播室、電子閱覽室,實現(xiàn)了教育資源一體化;建設(shè)覆蓋中學(xué)部和小學(xué)部的校園教學(xué)管理系統(tǒng)、教育教學(xué)管理、教師管理以及智慧課堂教學(xué)支持系統(tǒng)、學(xué)生智慧學(xué)習(xí)系統(tǒng)等其他教育服務(wù)管理在內(nèi)的統(tǒng)一電子校務(wù)平臺,實現(xiàn)了教育管理一體化;以省市“校安系統(tǒng)”為基礎(chǔ),構(gòu)建學(xué)校的統(tǒng)一的校園安全工作應(yīng)急反應(yīng)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)信息安全系統(tǒng)和校園監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)了校園信息安全一體化;建設(shè)教育質(zhì)量監(jiān)控與評估系統(tǒng)、在校學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)系統(tǒng)、校園教學(xué)管理系統(tǒng)、智慧課堂教學(xué)支持系統(tǒng)、學(xué)生智慧學(xué)習(xí)與評價系統(tǒng)、后勤服務(wù)管理系統(tǒng)體系,實現(xiàn)了教育服務(wù)一體化。
信息技術(shù)助“同課異構(gòu)”
為了更好地運用信息化服務(wù)于教學(xué)、服務(wù)于學(xué)校管理,學(xué)校構(gòu)建了多元的信息技術(shù)培訓(xùn)體系。依托長三角網(wǎng)絡(luò)結(jié)對學(xué)校聯(lián)盟,定期選派學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)班子和骨干老師觀摩學(xué)習(xí)應(yīng)用信息技術(shù)的理念和管理方法,開展校際間應(yīng)用信息技術(shù)“同課異構(gòu)”活動和異地網(wǎng)絡(luò)教研活動,邀請信息技術(shù)方面的專家進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)和專題講座,進(jìn)行校際培訓(xùn);根據(jù)學(xué)校各年齡段教師信息技術(shù)應(yīng)用的能力,定時、定點、定人、定內(nèi)容,對全校師生進(jìn)行有針對性的校本研修培訓(xùn)和層次培訓(xùn);利用學(xué)校網(wǎng)站、淮北教育網(wǎng)、安徽教育網(wǎng)、安徽基礎(chǔ)教育資源應(yīng)用平臺、樂教云資源應(yīng)用平臺,引導(dǎo)教師積極進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教研。
學(xué)校每學(xué)年組織一次信息化資源教學(xué)應(yīng)用課堂教學(xué)比賽活動,每學(xué)期舉辦一次信息化教學(xué)課件評比活動,鼓勵教師自制課件,積累學(xué)校的優(yōu)秀課件,推薦參加各級課件比賽,同時推進(jìn)學(xué)校的校本資源庫的建設(shè)。學(xué)校開展聚焦信息化課堂“三課活動”,暨新招聘教師的“上崗課”、中青年教師的“評優(yōu)課”優(yōu)秀教師的“示范課”教學(xué)展示活動,并將優(yōu)秀展示課拍攝成課堂實錄,放在網(wǎng)絡(luò)平臺上“曬課”,供網(wǎng)絡(luò)教研之用。
如今,梅苑學(xué)校將信息化應(yīng)用囊括到教育教學(xué)、教科研、學(xué)校管理等方方面面,教育信息化建設(shè)更便捷、教師教學(xué)更輕松、學(xué)生學(xué)習(xí)更快樂、學(xué)校管理更高效,建成了立足于以教師教學(xué)為核心的“助教”平臺、以學(xué)生學(xué)習(xí)為核心的“助學(xué)”平臺和以數(shù)字化校園管理為核心的“助管”平臺,實現(xiàn)了以應(yīng)用為主線的信息技術(shù)教學(xué)與實踐,構(gòu)建了以體現(xiàn)教育信息化思想和要求的信息化校園,同時實現(xiàn)了以網(wǎng)絡(luò)共享思維為特點的管理模式創(chuàng)新,使學(xué)校的管理全部移植到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,增加了管理的透明度。
信息化建設(shè)也帶動了學(xué)校各項工作快速發(fā)展。龐瑩老師在2013年全國歷史優(yōu)質(zhì)課評比中榮獲國家一等獎;周偉老師輔導(dǎo)的學(xué)生參加第十二屆全國中小學(xué)電腦制作活動電腦機(jī)器人競賽,榮獲小學(xué)組足球比賽“冠軍”一等獎。劉婷婷老師榮獲2014年淮北市小學(xué)信息技術(shù)優(yōu)質(zhì)課大賽一等獎,安徽省小學(xué)信息技術(shù)優(yōu)質(zhì)課大賽二等獎。
撕去“標(biāo)簽”,相信每個生命都是靈動的
心理學(xué)認(rèn)為,之所以會出現(xiàn)“標(biāo)簽效應(yīng)”,主要是因為“標(biāo)簽”具有定性導(dǎo)向作用,無論是“好”是“壞”,它對一個人“個性意識的自我認(rèn)同”都有強(qiáng)烈影響。德育以“智慧天鵝”隊伍為載體,將貼有“優(yōu)”“偏”標(biāo)簽的學(xué)生聚在一起組成分工明確的新團(tuán)體。帶有“優(yōu)”標(biāo)簽的“天鵝”――“三好學(xué)生”“四好少年”等,針對“逢比賽就忙活,忙里忙外就幾個”的惡性循環(huán)現(xiàn)象,讓他們加入“智慧天鵝養(yǎng)成計劃”,喚醒更多、更廣的深層潛能。對帶有“偏”標(biāo)簽的“天鵝”――“特別好動”“特別愛講悄悄話”“特別內(nèi)向不說話”等,他們成績通常很一般,甚至是后進(jìn)生,小毛病較多,但遇到比賽、展示等活動時,他們卻能爭得更多榮譽(yù)。我們要撕去“智慧天鵝”的原有標(biāo)簽,喚醒生命的靈動,不斷豐富其智慧體驗,喚醒深層次、多廣度的潛能。
加強(qiáng)了解,制訂學(xué)生專屬發(fā)展計劃
“智慧天鵝”們首先要填寫一張“特別調(diào)查卷”,學(xué)校通過他們的答案,可以對他們的興趣愛好有一個大致的了解,從而為他們制定專屬的發(fā)展計劃。其次,開展“破冰之旅”,通過宣傳教育、紀(jì)律督導(dǎo)、勞動服務(wù)三個組的團(tuán)隊訓(xùn)練,幫助“天鵝們”打破彼此間的陌生感和疏離感,使他們在一個相對放松、愉悅的環(huán)境中開展養(yǎng)成計劃。
“智慧天鵝”的“特別訓(xùn)練”包括“走訓(xùn)”和“定訓(xùn)”兩種形式?!白哂?xùn)”是指每位哨崗可以按他們自己的意愿和興趣,分散到全校的24個特色社團(tuán)中進(jìn)行流動式的技能學(xué)習(xí)。學(xué)校開發(fā)的“智慧社團(tuán)”種類繁多,如陶藝、五子棋、剪紙、茶藝社等,每一個社團(tuán)就是一門德育課程。這些社團(tuán)課程以興趣培養(yǎng)為起點,在師生、生生的互動中,關(guān)注學(xué)生的情感、態(tài)度和價值觀,調(diào)節(jié)學(xué)生的認(rèn)識和行為。
“走訓(xùn)”兩個月后,“智慧天鵝”可以選擇一至兩個社團(tuán)作為自己的固定學(xué)習(xí)方向,同時在老師的幫助下制定定向訓(xùn)練目標(biāo),這就是“定訓(xùn)”。為了確保“智慧社團(tuán)”的健康運作,我們將活動納入校本課程,安排每周一升旗儀式和每周五少先隊活動課進(jìn)行考核評比,以學(xué)生參演和全校投票考評的方式進(jìn)行星級評定,收效甚好。如:“智慧天鵝”陳凌俊是大隊部第三任組織部部長,在電腦奧賽、棋社、科技、英語等社團(tuán)的表現(xiàn)均十分優(yōu)秀,他的特點是課外知識豐富、頭腦靈活、擅長布局、常有奇思妙想,發(fā)展方向基本定位在各類活動策劃、整體布局的組織者。參照《星級智慧天鵝評定方案》,“智慧天鵝”在學(xué)期末都有機(jī)會獲得“五星級智慧天鵝”榮譽(yù)稱號,而未能獲得五星級稱號的“天鵝”,可以在學(xué)期末的“點醒”討論會上受到啟發(fā),明晰自己的長處和不足,取長補(bǔ)短。
營造氛圍,提供學(xué)生施展才華舞臺
要讓德育真正“亮”起來,只有“智慧天鵝”的獨立個體活躍在校園活動現(xiàn)場是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此,泗小的德育以完成“走訓(xùn)”和“定訓(xùn)”后的“智慧天鵝”為出發(fā)點,延伸到一至六各個年級分線,通過廣泛開展各種特色活動,讓德育在校園里發(fā)光。
首先,開展特色班級創(chuàng)建活動。學(xué)校各班都以“**天鵝”命名,同年級同系列,如一年級為始學(xué)系列、二年級為個性系列。各班結(jié)合自己的“天鵝”班級特色創(chuàng)設(shè)方案,選取我國34個省級行政區(qū)之一來研究省域文化的博大精深。在班級管理的各個時間段都要有“智慧天鵝”的影子,如省域文化布置評比中,完成繪畫“定訓(xùn)”的“智慧天鵝”會幫老師出謀劃策,組織其他學(xué)生一起完成教室的設(shè)計和布置。此外,還有“小天鵝”的心理疏導(dǎo)、作業(yè)批閱與輔導(dǎo)、“一幫一”幫扶活動等等。讓“智慧天鵝”由“為學(xué)而學(xué)”轉(zhuǎn)變成“為教而學(xué)”,省的是家長和教師的力,亮的是“智慧天鵝”的心。
其次,開展“天鵝”LOGO設(shè)計活動?!般粜√禊Z”LOGO有著童話般的寓意:如果“小天鵝”沒有喚醒,就像是機(jī)械化應(yīng)試教育烙印下的丑小鴨,身體上半部分蒙上了壓抑的灰色。而經(jīng)過了“智慧天鵝養(yǎng)成計劃”的洗禮后,孩子們的潛能被喚醒,身體的后半段愈發(fā)潔白,蛻變?yōu)椤爸腔鄣奶禊Z”,并插上了繽紛的羽翼,最終擁有了展示自我的舞臺和自我生長的力量。
最后,搭建校園大舞臺。一年級小苗苗入學(xué)時,常常會享受一次“大手拉小手,智慧啟蒙游”的校園活動,宣講社團(tuán)的“小天鵝”牽著一年級小弟弟和小妹妹的手游覽學(xué)校,感受泗小濃濃的智慧校園氛圍。當(dāng)?shù)弥匈F賓要來參觀時,“宣講天鵝們”都躍躍欲試,希望將自己最動聽的聲音和最優(yōu)雅的引導(dǎo)手勢展現(xiàn)給她的聆聽者。
關(guān)鍵詞:知識循環(huán)模型;高職院校;智慧校園
引言
作為信息技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物,完善智慧校園建設(shè)已經(jīng)成為了高職院?,F(xiàn)代化建設(shè)的重要過程之一。智慧校園建設(shè)不僅僅是高職院校跟上時展潮流的標(biāo)志之一,更重要的是能夠積極推動校園現(xiàn)代化建設(shè),更好地活躍校園內(nèi)部文化氛圍。而正規(guī)的智慧校園建設(shè)需要有一定的建設(shè)模型作為理論指導(dǎo)基礎(chǔ)。因此,本文選用了知識循環(huán)模型作為智慧校園建設(shè)的理論指導(dǎo),并就此展開了一系列的探討研究。
1知識循環(huán)模型概述
信息傳播離不開信息載體的支持,同理,知識的循環(huán)也離不開知識載體的支撐。在現(xiàn)代社會實踐中,人類對于新知識的吸收需要經(jīng)過一個不斷積累的過程,在這個過程中,知識在必要時可能會出現(xiàn)形式上的轉(zhuǎn)變或載體的變化繼而發(fā)揮更具體的時間創(chuàng)造作用。這個知識轉(zhuǎn)化的過程就被稱為“知識循環(huán)”。而所謂的知識循環(huán)模型就是將“知識循環(huán)”這一模糊的知識原理具體化為構(gòu)架清晰的物理模型,使其被利用價值發(fā)揮到最大。
2智慧校園的含義
人們通常將“智慧校園”理解為創(chuàng)新傳統(tǒng)校園工作,合理分配資源并對傳統(tǒng)校園資源進(jìn)行再利用,對校園進(jìn)行現(xiàn)代化綜合管理的方式。隨著教育制度改革的不斷深入,社會對于校園建設(shè)提出了越來越高的要求。同時為滿足當(dāng)代高職院校學(xué)生對于校園生活多樣化的要求,學(xué)校需要積極轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)校園形式,推動校園現(xiàn)代化建設(shè)。
3高職院校智慧校園建設(shè)現(xiàn)狀
3.1數(shù)字化落實不到位。當(dāng)前大部分高職院校都加強(qiáng)了對教育環(huán)境與教育資源的數(shù)字化建設(shè),然而在實際應(yīng)用方面卻降低了對數(shù)字化支撐的利用度,導(dǎo)致數(shù)字化建設(shè)落實不到位的現(xiàn)象出現(xiàn)。大部分院校在前期規(guī)劃以及智慧校園建設(shè)中都強(qiáng)調(diào)了數(shù)字化建設(shè)的重要性,然而在教學(xué)管理、科學(xué)研究項目管理等多方面的實際應(yīng)用方面存在不足之處。明顯表現(xiàn)為在課堂資料、教學(xué)課件、課后作業(yè)等教學(xué)過程中沒有積極有效的將其產(chǎn)生的資料信息進(jìn)行歸納整理,導(dǎo)致了教學(xué)信息、知識的分散性。
3.2業(yè)務(wù)規(guī)劃缺乏整體性。目前各個高職院校都較為關(guān)注智慧校園業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建,然而在此過程中,他們大多數(shù)都忽略了對應(yīng)用系統(tǒng)的整體規(guī)劃和對業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)。因此,在智慧校園實際應(yīng)用過程中,校園各部門都實現(xiàn)了業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的完善,然而這種方式存在一定的獨立性。校園本身屬于一個整體,如果放任校園管理部門各自為營,將很有可能導(dǎo)致校園內(nèi)部信息不對稱、交流不到位等多種問題的出現(xiàn),從而違背了智慧校園業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)的初衷。
3.3缺乏業(yè)務(wù)邏輯的集成與交換。智慧校園的積極作用主要體現(xiàn)在信息數(shù)據(jù)的有效整合,然而人們往往會忽視信息在集成、交換過程中的業(yè)務(wù)邏輯表達(dá)。信息數(shù)據(jù)的整合主要靠業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交換共享實現(xiàn),但是以當(dāng)前大部分高職院校智慧校園建設(shè)的情況看來,我們極少將信息數(shù)據(jù)資源納入綜合應(yīng)用的層面進(jìn)行全面考慮,因此,很難將數(shù)字校園的信息整合優(yōu)勢完全發(fā)揮出來。同時,單個信息數(shù)據(jù)本身所具有的獨立性在集成過程中表現(xiàn)出了極大的復(fù)雜性,導(dǎo)致智慧校園用戶在實際應(yīng)用中接觸到過多過繁的信息數(shù)據(jù),無法達(dá)成一定的業(yè)務(wù)邏輯性。
3.4缺乏教育屬性的認(rèn)識。重視技術(shù)屬性的應(yīng)用,缺少對教育屬性的認(rèn)識。長期以來,研究者們更多地關(guān)注智慧校園建設(shè)的技術(shù)應(yīng)用,雖然智慧校園建設(shè)大部分是技術(shù)的應(yīng)用,但是服務(wù)于教育、推進(jìn)教育信息化才是其最終目的。因此,轉(zhuǎn)換研究視角,從智慧校園的教育屬性出發(fā),探討其在優(yōu)化教育管理、教學(xué)科研、學(xué)生服務(wù)等方面的應(yīng)用,才是今后智慧校園的重點發(fā)展方向。
4基于知識循環(huán)模型的高職院校智慧校園建設(shè)探究
4.1保留原有資源,結(jié)合新型技術(shù)
雖然“智慧校園”這一新型發(fā)展模式出現(xiàn)時間晚、應(yīng)用時間短,但是多年以來各高職院校在數(shù)字化教學(xué)建設(shè)上也取得了一定的成就,具備一定的數(shù)字化基礎(chǔ)。本著“循環(huán)利用、節(jié)約資源”的理念,各高職院校應(yīng)該積極清理舊有的不適用的技術(shù)設(shè)備,為智慧校園建設(shè)提供更大的空間。同時,建設(shè)者還可以對仍然具有利用價值的設(shè)備進(jìn)行改造再利用,對已經(jīng)成熟了的數(shù)字技術(shù)進(jìn)行整合再成熟。
4.2做好頂層設(shè)計,強(qiáng)調(diào)分段實施
知識循環(huán)模型強(qiáng)調(diào)利用知識本身具備的循環(huán)性,而將其應(yīng)用于智慧校園建設(shè)中則會表現(xiàn)為信息數(shù)據(jù)的循環(huán)特點。這對于源頭數(shù)據(jù)的真實性、有效性提出了更高的要求。因此,我們在智慧校園建設(shè)過程中需要保障頂層設(shè)計的科學(xué)性、有效性,從而再進(jìn)一步的分段實施中體現(xiàn)出其優(yōu)勢。在建設(shè)初期,高職院校應(yīng)該出于對校園實際情況的考慮,歸納整合出一個符合學(xué)校實際發(fā)展要求及資源現(xiàn)狀的改造設(shè)計方案。
4.3確定主題方向,形成完善組織
知識循環(huán)模型作為一種客觀的物理建設(shè)模型,能夠被運用于多種科學(xué)建設(shè)中,因此在實際建設(shè)過程中,需要明確對該循環(huán)模型的利用目的,并據(jù)此做出明確的主題規(guī)劃,形成具有針對性的完善組織。智慧校園建設(shè)的目的在于推動高職院?,F(xiàn)代化建設(shè),因此,在建設(shè)過程中,我們須明確各個高職院校所強(qiáng)調(diào)的校園個性建設(shè)目標(biāo),并據(jù)此做出特色化建設(shè)方案投入實施。由于智慧校園的建設(shè)是一個極為龐大繁瑣的過程,涉及到多個不同部門的利益得失以及校內(nèi)人員調(diào)動問題。所以在實際建設(shè)過程中需要得到來自學(xué)校管理高層如校長、主任等具有決定權(quán)層次的協(xié)助,同時需要積極聽取民意,保障實際應(yīng)用人群的利益與便捷。同時更重要的是在智慧校園建設(shè)過程中,高職院校相關(guān)技術(shù)人員需要積極提供技術(shù)支撐,發(fā)揮高職院校的專業(yè)性,結(jié)合本校技術(shù)人員的專業(yè)素養(yǎng)與對學(xué)校的實際了解發(fā)揮出客觀技術(shù)的主觀能動性。
4.4強(qiáng)化“人”的主觀能動作用
人類區(qū)別于其他生物而具有智慧的根本原因在于對知識的記憶功能,因此在實際智慧校園建設(shè)過程中我們應(yīng)積極主動發(fā)揮“人”的作用。智慧校園建設(shè)主體包括建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)隊伍以及信息技術(shù)人員小組,而實際服務(wù)主體則擴(kuò)展為全校范圍內(nèi)的廣大師生。因此,在智慧校園建設(shè)過程中,我們不僅要積極發(fā)揮建設(shè)主體的作用,更要強(qiáng)化服務(wù)主體的主觀能動性。至今,我國相關(guān)教育部門已經(jīng)認(rèn)識到了智慧校園服務(wù)主體的巨大作用,積極開展了多項國家培訓(xùn)計劃,極大地提高了當(dāng)前我國高職院校教師的信息化能力水平,真正做到了信息智慧化。同時,高職院校自身也應(yīng)該積極加強(qiáng)對學(xué)生的信息化教育,將智慧校園引用到課堂中來,推動智慧校園質(zhì)量的提高和真正全面的落實。
5結(jié)語
綜上所述,智慧校園的建設(shè)既符合時展要求,更是我國高職教育發(fā)展的重大機(jī)遇。所以,在后期建設(shè)過程中,應(yīng)該主動沿用各式新型技術(shù)手法如:物聯(lián)網(wǎng)、云計算、多媒體等多種先進(jìn)技術(shù)。不斷對建設(shè)過程中出現(xiàn)的技術(shù)、管理問題進(jìn)行及時更新探討,保證問題得到及時解決,智慧校園建設(shè)更加安全穩(wěn)定。
參考文獻(xiàn)
[1]倪曼蒂,謝立靖,向猛.米切模型觀照下的高職智慧校園建設(shè)[J].重慶第二師范學(xué)院學(xué)報,2016,03:157-160.
關(guān)鍵詞:智慧校園;特征;關(guān)鍵技術(shù);架構(gòu)模型
中圖分類號:F49
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
doi:10.19311/ki.1672-3198.2016.16.031
0 引言
智慧校園在數(shù)字校園建設(shè)到一定階段后,融入物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等核心技術(shù),努力實現(xiàn)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的美好藍(lán)圖,建立一個安全、穩(wěn)定、環(huán)保、節(jié)能的校園。
1 智慧校園核心特征
由于“智慧校園”的基石是前期數(shù)字校園的建設(shè)與發(fā)展,因此,實現(xiàn)智慧校園目標(biāo)首先要求有有線、無線雙網(wǎng)齊全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和含有攝像頭、RFID、無線傳感器等設(shè)備的感知環(huán)境;其次,要有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺,除了有包含數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)挖掘分析、數(shù)據(jù)處理及云計算平臺外,還要有以此為基礎(chǔ)的教務(wù)、學(xué)工、OA辦公等應(yīng)用系統(tǒng)平臺;最后要有綜合信息服務(wù)平臺,為師生等人群分別提供信息、決策服務(wù)。由此簡要概括智慧校園核心特征如下。
1.1 網(wǎng)絡(luò)無處不在
智慧校園除了有線、無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)施設(shè)備搭建布局外,還引入移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),不僅實現(xiàn)師生可通過有線和無線隨時隨地進(jìn)行聯(lián)網(wǎng),而且實現(xiàn)人與人、人與物、物與物實現(xiàn)互聯(lián)、互通。
1.2 智能感知全面
智慧校園通過攝像頭、RFID、無線傳感器等感知監(jiān)控技術(shù),實時對校園內(nèi)光線、影子、位置、應(yīng)力、觸摸等進(jìn)行全面感知,并能隨時獲得、提取監(jiān)測數(shù)據(jù)。
1.3 服務(wù)個性友好
智慧校園以用戶為中心,能根據(jù)用戶的個性化需求,提供功能應(yīng)用組合,呈現(xiàn)友好的信息服務(wù)、管理服務(wù)界面。
1.4 系統(tǒng)應(yīng)用全面
智慧校園提供統(tǒng)一的資源計劃平臺系統(tǒng),包括教務(wù)、學(xué)工、科研、國資、校園論壇等管理與服務(wù)平臺,用戶登錄認(rèn)證成功后,即可進(jìn)入資源管理與服務(wù)平臺,海量信息資源一覽無余。
1.5 智能數(shù)據(jù)處理
智慧校園的數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)處理平臺,利用hadoop ETL數(shù)據(jù)倉庫等技術(shù),能對智慧校園產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、挖掘分析、智能處理和傳送等,為管理人員提供有價值的智能數(shù)據(jù)信息。
2 智慧校園核心技術(shù)
智慧校園與物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)密不可分,還涉及到RFID、二維碼、視頻監(jiān)控等感知技術(shù)和設(shè)備,智慧校園主要核心技術(shù)簡單歸納如圖1所示。
3 智慧校園技術(shù)架構(gòu)模型
智慧校園包含傳統(tǒng)的數(shù)字校園技術(shù),并融合物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新技術(shù),經(jīng)過研究分析,擬設(shè)計一款智慧校園技術(shù)架構(gòu)模型如圖2所示。
根據(jù)智慧校園的特征和目標(biāo),可將其實現(xiàn)技術(shù)架構(gòu)從下至上大致分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層和展示層五層,現(xiàn)對每層包含內(nèi)容簡要介紹如下:
感知層包括:RFID(Radio Frequency Identification),即為無線射頻技術(shù),可通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù),而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸,智慧校園圖書館、門禁系統(tǒng)等均使用到該技術(shù);WSN(Wireless Sensor Networks),即為無線傳感器網(wǎng)絡(luò),是一種分布式傳感網(wǎng)絡(luò),末梢為可以感知和檢查外部世界的傳感器,智慧校園監(jiān)控系統(tǒng)等使用到該技術(shù);IP Cam 又叫network camera,網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),是視頻服務(wù)器和攝像頭的集成,智慧校園安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)使用到該技術(shù);PC終端即為計算機(jī)終端設(shè)備。
網(wǎng)絡(luò)層包括:互聯(lián)網(wǎng)、移動網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、校園內(nèi)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及設(shè)施設(shè)備,實現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間的互聯(lián)、互通,使得數(shù)據(jù)信息等能夠隨意獲取和傳遞。
數(shù)據(jù)層包括:數(shù)據(jù)庫,是按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲和管理數(shù)據(jù)的倉庫,智慧校園的數(shù)據(jù)量比較大、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜,必須選擇合適的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器及數(shù)據(jù)庫類型;數(shù)據(jù)集成處理平臺一般采用Hadoop ET數(shù)據(jù)倉庫管理技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、傳輸、挖掘等操作,智慧校園的海量數(shù)據(jù)可通過該平臺進(jìn)行智能處理,提供智能用戶數(shù)據(jù);云計算平臺可為師生在計算、存儲、開發(fā)環(huán)境等資源方面提供IaaS和PaaS層云服務(wù)。
應(yīng)用層:包括統(tǒng)一認(rèn)證、教務(wù)、學(xué)工、辦公、一卡通等系統(tǒng)平臺。其中統(tǒng)一認(rèn)證用于用戶登錄認(rèn)證,確保系統(tǒng)平臺使用的安全性,如果不能認(rèn)證成功,則不能登錄系統(tǒng)平臺;教務(wù)、學(xué)工、辦公、一卡通等系統(tǒng)主要用于校園資源管理服務(wù),比如教務(wù)系統(tǒng)用于排課、成績管理等,辦公系統(tǒng)擁有新聞、通知、郵件傳送等……學(xué)??筛鶕?jù)實際情況和管理部門工作的需要部署不同的系統(tǒng)平臺,管理人員通過使用系統(tǒng)平臺,可提高管理效率,使得學(xué)校管理服務(wù)工作走向規(guī)范化、信息化,學(xué)生通過使用教務(wù)、學(xué)工、校園論壇等系統(tǒng)平臺,獲取成績等校園資源信息。
展示層:包括統(tǒng)一門戶、APP等。統(tǒng)一門戶一般由門戶網(wǎng)站組成,將校園資源計劃系統(tǒng)平臺嵌入其中,結(jié)合認(rèn)證機(jī)制使用,門戶網(wǎng)站應(yīng)美觀、實用、安全;APP是一款以互聯(lián)網(wǎng)為平臺,模擬真實的校園環(huán)境,為廣大師生提供各類校園資訊、校內(nèi)服務(wù),連接起更多的第三方業(yè)務(wù),提供“一站式”服務(wù)的智慧型模擬校園。
4 結(jié)束語
智慧校園涉及到物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等前沿信息技術(shù),如果能夠成功運用,不僅能為師生用戶提供智能感知、個性化服務(wù),而且能夠大大節(jié)省管理成本,實現(xiàn)校園管理服務(wù)高效化、低碳化。目前,不少高校智慧校園建設(shè)過程中遇到技術(shù)實現(xiàn)障礙、系統(tǒng)不兼容、數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、資金短缺、技術(shù)人才缺乏等諸多限制因素,需要采用政府引導(dǎo)、學(xué)校主體、企業(yè)支持的模式,集中解決建設(shè)中遇到的難題,使智慧校園建設(shè)邁上新臺階。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:智慧校園;服務(wù)與應(yīng)用;案例分析
中圖分類號:TP393.18 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 17-0000-02
最近幾年,數(shù)字校園有逐步向智慧校園發(fā)展的趨勢,這是數(shù)字技術(shù)和信息科技高度發(fā)展的產(chǎn)物。傳統(tǒng)的數(shù)字校園是建立在掌握校園虛擬信息基礎(chǔ)上的。智慧校園在保留這一概念的前提下,將虛擬校園向?qū)嶓w過渡。智慧校園是校園信息化進(jìn)程的主流方向。
1 “智慧校園”的概念
智慧校園是一種依靠信息技術(shù),將校園的各種組成要素進(jìn)行有效整合,以實現(xiàn)人力、設(shè)備、環(huán)境資源優(yōu)化配置的校園系統(tǒng)。智慧校園是以物聯(lián)網(wǎng)為技術(shù)平臺,圍繞信息相關(guān)性建立起來的,智慧校園的關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點是多平臺之間的信息傳遞,通過這一手段實現(xiàn)各個層面和領(lǐng)域的信息傳遞,最終達(dá)到教育信息化的根本目標(biāo),簡言之就是促進(jìn)學(xué)校向智能化方向發(fā)展。智慧校園的技術(shù)基礎(chǔ)是信息化技術(shù)領(lǐng)域的各種方法在校園建設(shè)中的應(yīng)用,其中感知技術(shù)、控制技術(shù)和智能技術(shù)都是其重要的應(yīng)用方式。在校園建設(shè)的安全防護(hù)、網(wǎng)絡(luò)管理、智能教學(xué)、圖書館信息管理、檔案管理等方面實現(xiàn)全方位感知、及時反映的信息化校園系統(tǒng),提高學(xué)校的運行效率。
2 智慧校園的特征
智慧校園與數(shù)字校園的區(qū)別是什么?有觀點將智慧校園看作是數(shù)字校園的高級發(fā)展階段,是校園數(shù)字化進(jìn)程中的一個環(huán)節(jié)。這一觀點的核心是將數(shù)字校園當(dāng)作智慧校園的基礎(chǔ)條件,強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)施的建設(shè)是智慧校園的物質(zhì)基礎(chǔ)。與此同時,還要在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)置的支撐下獎勵信息共享平臺實現(xiàn)校園內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸暢通。以校園一卡通為例,學(xué)生從入學(xué)開始到學(xué)習(xí)、生活各個方面都實現(xiàn)智能化管理;其次是感知化。感知化是傳感器技術(shù)、智能控制技術(shù)和圖形識別技術(shù)的應(yīng)用所帶來的全新特性,他可以幫助管理者將教學(xué)、科研、生活各方面的信息進(jìn)行采集和傳輸,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行統(tǒng)一管理和整合。感知化與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合可以實現(xiàn)校園管理工作的統(tǒng)一,提高整體管理效率。比如教室照明可以根據(jù)學(xué)生人數(shù)自動調(diào)整。第三,互動性。智慧校園可以實現(xiàn)人流、物流、信息流的互動,使其聯(lián)系更加緊密。比如校務(wù)管理平臺就集成了網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)等多種通信功能,并且實現(xiàn)了語音通信功能,可以再校方與家長和學(xué)生之間建立更加快捷的信息溝通渠道,提高了三方之間的溝通效率。最后是靈活性,因為智慧校園建立了無線、有限雙網(wǎng),并且實現(xiàn)了雙網(wǎng)無縫銜接,因此其網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的基礎(chǔ)條件是十分完備的,不僅網(wǎng)絡(luò)容量大,而且具備了很強(qiáng)的拓展性,后續(xù)的客戶可以自由的接入網(wǎng)絡(luò)而不會受到容量和接入方式的限制。為學(xué)校的管理工作帶來更加靈活多樣的服務(wù)形式。云計算技術(shù)的應(yīng)用時靈活性得到了進(jìn)一步的加強(qiáng)。
3 智慧校園的內(nèi)容
3.1 智能化的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)
網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施是智慧校園的物質(zhì)基礎(chǔ),是建設(shè)智慧校園的前提條件,因為穩(wěn)定、高速的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是智慧校園的必要條件。硬件設(shè)施是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重中之重,硬件設(shè)施在物理空間上上應(yīng)該確保覆蓋全校園的范圍,既包括教學(xué)樓、實驗樓、圖書館等教學(xué)設(shè)施,也要涵蓋生活區(qū)。此外,網(wǎng)絡(luò)硬件還應(yīng)該具備可拓展性,隨著校園建設(shè)的推進(jìn)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的跟進(jìn),確保智慧校園建設(shè)無死角。
3.2 云計算平臺
智慧校園之所以能體現(xiàn)出智慧性,其根本原因是它有一個強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),而這個處理系統(tǒng)的核心就是云計算平臺,云計算平臺具有信息傳輸效率高、硬件集成度高、智能化程度高的三大特點,它可以利用網(wǎng)路技術(shù)將不同的計算處理器和存儲單元進(jìn)行統(tǒng)一的管理,形成一個規(guī)模龐大的計算資源,為客戶提供個性化的服務(wù)。
3.3 構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng),即物與物之間互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò),物聯(lián)網(wǎng)的定義主要涵蓋以下兩方面:首先,物聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)條件的,它是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上經(jīng)過一定的功能拓展而得到的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),物聯(lián)網(wǎng)是物與物之間實現(xiàn)信息交換的平臺。
4 智慧校園的服務(wù)與應(yīng)用的案例分析
4.1 智慧校園的服務(wù)與應(yīng)用的案例
以某高校為例,該校早在2010年結(jié)合當(dāng)前高校信息化的發(fā)展趨勢和學(xué)校的發(fā)展規(guī)劃,就已經(jīng)確立建立智慧校園的目標(biāo):首先是構(gòu)建智慧的校園環(huán)境,以物聯(lián)網(wǎng)作為智慧校園的基礎(chǔ)條件,打造一個教學(xué)、科研和生活一體化的智能校園環(huán)境;第二,向全體教職員工提供高質(zhì)量的服務(wù),為全校師生提供全方位的信息服務(wù),使其能夠第一時間獲取校內(nèi)的人員、設(shè)施等資源信息,更好地為教學(xué)科研工作提供服務(wù);第三,提升管理水平,在智慧校園的平臺上實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程優(yōu)化和管理方法的改進(jìn),為學(xué)校開展體制創(chuàng)新提供技術(shù)支持;第四,提高決策水平。決策水平的提高要依靠數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度,智慧校園可以提供智能化的數(shù)據(jù)分析功能,為科學(xué)決策提供數(shù)據(jù)保障;第五,提高資源共享效率,智慧校園里將不同的系統(tǒng)平臺有效的聯(lián)系在一起,實現(xiàn)在全校范圍內(nèi)的信息和資源共享,并且能夠提高信息傳遞的速度和效率,最終實現(xiàn)提高教育及科研水平的目的。
4.1.1 校園生活
校園生活包括食堂管理、浴室水控管理、考勤管理、智能照明控制等。
4.1.1.1 食堂管理
食堂管理是智慧校園重要組成部分,在該校的食堂管理系統(tǒng)中,師生每人擁有一張“校園一卡通”的電子卡,卡里面包含了用戶信息。食堂的所有窗口都安裝了讀卡器,可以將學(xué)生的刷卡信息與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建立通訊鏈接,實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)查詢功能,在學(xué)生購買飯菜時自動查詢一校園卡內(nèi)的余額,并按照消費金額在卡內(nèi)消去相應(yīng)的數(shù)額。數(shù)據(jù)庫可以將每一名學(xué)生的注冊信息儲存起來,為管理者對食堂消費數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢提供便利。
4.1.1.2 浴室水控管理
浴室實現(xiàn)了用水自動控制,這一功能也是建立在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,其主要的過程是將校園一卡通的電子卡放在浴室安裝的讀卡器感應(yīng)區(qū),然后同樣可以顯示出校園卡余額,刷卡之后可以自動進(jìn)入消費狀態(tài)。消費分為及時消費和流量消費兩種模式,所謂即時消費是在讀卡之后立即出水并按照出水量計算費用,而流量計為需要安裝流量計,流量計對一次使用的總流量進(jìn)行統(tǒng)計并將其作為計費標(biāo)準(zhǔn)。
4.1.1.3 考勤管理
學(xué)生考勤管理是學(xué)校開展教學(xué)工作的重要組成部分,一般由教師來承擔(dān)考勤管理工作,但是這項工作會在耗費教師大量時間與精力。該校通過在教室中安裝讀卡器,在每次上課前學(xué)生都必須刷卡才能夠進(jìn)入教室,讀卡器可以將學(xué)生的刷卡信息發(fā)送到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫服務(wù)器接收到刷卡信息后,將每一次刷卡行為保存著數(shù)據(jù)庫中。教師和教務(wù)管理人員在辦公室內(nèi)就可以通過網(wǎng)頁瀏覽的方式查詢考勤急了,對任意一節(jié)課中任意一名學(xué)生的出勤情況進(jìn)行實時監(jiān)察,還可以對一段時間內(nèi)的考勤情況進(jìn)行統(tǒng)計。整個學(xué)期的出勤情況可以按照學(xué)生或者課程名稱進(jìn)行歷史統(tǒng)計,為教師開展考勤管理工作提供了便利節(jié)約了大量時間。
4.1.1.4 智能照明
校園照明設(shè)施都可以通過無線網(wǎng)絡(luò)接入互聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)所有燈具的遠(yuǎn)程監(jiān)控和操作,教室照明和路燈按照總控制室的遠(yuǎn)程操作命令實現(xiàn)開關(guān)控制,而燈的開關(guān)狀態(tài)也將傳回控制中心,通過照明強(qiáng)度的反饋信號自動調(diào)節(jié)照明亮度。比如可以通過監(jiān)控教室的照明強(qiáng)度來控制室內(nèi)照明的開關(guān)狀態(tài),如果教師內(nèi)沒有人,則可以通過遠(yuǎn)程信號自動關(guān)閉照明系統(tǒng)。
4.1.2 教學(xué)管理
教學(xué)管理包括日常教學(xué)、智慧圖書館和實驗室管理等。
4.1.2.1 日常教學(xué)
利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),該高校建立了全面和主動的教學(xué)管理體系,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持,完善教學(xué)管理的組織系統(tǒng)、 評價和考核系統(tǒng),從而對教學(xué)的質(zhì)量建立保障和監(jiān)控體系。首先,物聯(lián)網(wǎng)能為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)等提供支撐環(huán)境,拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)空間、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。
4.1.2.2 智慧圖書館
通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),該校實現(xiàn)了圖書館智慧化的服務(wù)和管理。以智能書車為例, 智能書車是一種移動式RFID文獻(xiàn)歸架管理設(shè)備,通過智能書車可以實現(xiàn)圖書信息遠(yuǎn)程查詢、自動定位、文獻(xiàn)架位信息導(dǎo)航等功能。智能書車的操作流程如下:首先將書籍放進(jìn)車內(nèi),讀取書籍信息并與書架信息進(jìn)行對比,方便工作人員進(jìn)行高效率歸架。
4.1.2.3 實驗室管理
實驗室管理主要包括設(shè)備管理、實驗過程管理。實驗設(shè)備管理,利用閱讀器地獲取存儲實驗設(shè)備的基本屬性等信息,學(xué)生可以實驗室內(nèi)通過電腦登陸網(wǎng)絡(luò),獲取實驗的操作流程,操作難點等信息。與此同時,學(xué)生如果在實驗過程中出現(xiàn)了錯誤的操作,可以通過遠(yuǎn)程信息系統(tǒng)發(fā)出自動警告并切斷實驗過程以避免發(fā)生安全事故。實驗過程的全部數(shù)據(jù)可以被記錄下來并提供給實驗者,以方便實驗者對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,對實驗過程和操作步驟進(jìn)行改進(jìn)。實驗室內(nèi)還安裝了智能插座,智能插座除了提供傳統(tǒng)的電源更能夠之外,還可以將實驗設(shè)備的耗電量反饋給管理者,使管理人員國力能夠通過控制插座的開關(guān)動作來完成實驗室的能耗管理。
4.2 案例分析
以智慧校園在以上案例中高校的應(yīng)用與服務(wù)可知,智慧校園是建立在物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的,其目的是實現(xiàn)校園服務(wù)的智能化,物聯(lián)網(wǎng)可以實現(xiàn)校園內(nèi)的信息共享,將全校的人力、物力、信息資源全天侯、全方位的進(jìn)行互聯(lián)共享。海量信息通過物聯(lián)網(wǎng)的整合能夠推出新的信息,從而提供智能化的服務(wù)。智慧校園的建立為師生開展教學(xué)工作和日常生活提供了極大的便利。它提供的是無處不在的網(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。但智慧校園在高校中應(yīng)用的與實施也面臨著許多挑戰(zhàn)。首先是成本問題,建設(shè)智慧校園首先要有一個統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施平臺,包括有線與無線雙網(wǎng)覆蓋的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境;其次是師生隱私安全問題,由于物聯(lián)網(wǎng)可以跟蹤用戶的行動、習(xí)慣以及偏好等,信息資源及師生隱私如何得到保護(hù)成為創(chuàng)建智慧校園亟待解決的問題;最后,管理機(jī)制尚不完備,物聯(lián)網(wǎng)如何維護(hù)、如何管理、如何使用都是很大的問題。
5 結(jié)束語
從目前來看,智慧校園還是一個新概念、新事物,智慧校園的建設(shè)還處在起步階段,要實現(xiàn)真正意義上的“智慧”的校園,還將是一個漫長的過程。隨著社會的發(fā)展,科技的進(jìn)步,智慧校園的建設(shè)也在不斷發(fā)展和進(jìn)步。智慧校園的建設(shè)對教育信息化的發(fā)展具有相當(dāng)重要的作用。要根據(jù)學(xué)校的總體發(fā)展,統(tǒng)籌規(guī)劃、逐步實施、通力合作,使智慧校園的建設(shè)日趨完善,突顯校園信息化的魅力和物聯(lián)低碳的生活樂趣。
參考文獻(xiàn):
[1]“數(shù)字學(xué)習(xí)與智慧校園建設(shè)研討會”舉行[J].教育學(xué)報,2012(2):99.