導語：如何才能寫好一篇物聯網智慧教學，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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（唐山學院計算系科學與技術系，河北 唐山 063000）

【摘要】目前很多的高等院校甚至中小學都在進行智慧校園的建設，智慧校園是多媒體數字校園的新模式。隨著物聯網、云計算、大數據技術的不斷完善，為智慧校園建設提供了技術支持。本文分析了智慧校園的概念，提出了一個基于物聯網和云計算技術的智慧校園模式。該智慧校園可為師生提供一個全面的智能感知環境和綜合服務的平臺。

關鍵詞 物聯網；云計算；智慧校園；智能感知

作者簡介：王永強，男，碩士，研究方向為計算機教育。

1智慧校園的現狀

智慧校園是在多媒體數字校園之后提出的高校信息化全新概念，也是隨著物聯網、云計算，大數據技術不斷完善的產物。并且越來越多的高校開始進行智慧校園的建設工作。

智慧校園的概念來源于IBM提出的“智慧地球”。所謂“智慧校園”指的是以物聯網為基礎的智慧化的校園工作、學習和生活一體化環境，這個一體化環境以各種應用服務系統為載體，將教學、科研、管理和校園生活進行充分融合。該概念最早由浙江大學正式提出。2010年，在信息化“十二五“規劃中，浙大描繪了這樣一個智慧校園的藍圖：無處不在的網絡學習、融合創新的網絡科研、透明高效的校務治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活。[1]現在建設比較成熟的院校有清華大學、北京大學、浙江大學、北京郵電大學、南京郵電大學、江南大學等。

2智慧校園支撐技術

物聯網[2]（IOT），是指通過射頻技術、傳感器技術，按照相應協議，將物品與物品之間通過互聯網相連，從而實現物品的智能化識別、定位跟蹤、視頻監控，流媒體共享和管理的一種網絡。

智慧校園中的物聯網技術，最明顯的是使用智能感知技術，可以對校園環境、各種教學和輔助設備、多媒體教學資源、學校相關工作等進行科學統一管理。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的校園監控管理，基于WIFI的移動教學；基于二維碼的圖書管理等。物聯網技術為智慧校園提供了一個更為高效、綠色、環保，智能的校園環境。

云計算（cloud computing）是基于互聯網的相關服務的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯網來提供動態易擴展且經常是虛擬化的資源。云計算將會改變整個互聯網基礎，影響到互聯網的產業格局，被視為信息技術的第三次浪潮[3]。

對于硬件層，目前，各高校硬件環境有了十足發展，但存在利用低，管理復雜等缺點。使用云計算技術，可以通過云計算架構，整合學校的各種硬件資源，形成公共資源池，應用虛擬化操作，自動為各種任務分配資源。對于系統層，各高校使用著諸如學生管理、教工管理、圖書館管理等大量系統，由于沒有統一規劃，各系統間通信困難，很難實現智慧校園。但可以使用云計算技術，將各管理系統整合成“云”，科學的為用戶服務。所以云計算是智慧校園實現的關鍵技術支持。

3智慧校園總體設計

在智慧校園環境下，用戶可以通過綜合信息服務平臺， 依照確定的角色權限， 個性化地定制信息服務；各類應用系統通過綜合信息服務平臺融合服務， 以支持單點接入的、安全的服務方式。[4]用戶可以使用傳統互聯網設備，也可以使用物聯網設備進行登錄，登錄后由云計算框架技術統一分配用戶權限，來使用由云計算技術整合的系統。

3.1物聯網和云計算的智慧校園的框架結構

基于物聯網和云計算的智慧校園，進行總體設計后的框架結構可以分為自頂向下模式的四層，包括綜合云管理平臺層，管理子系統層，云計算數據整合層，網絡層。其中綜合云管理平臺層，是由云計算技術將各管理系統進行統一管理，提供登錄入口；云計算數據整合層，是由云計算技術將各類數據通過虛擬池形式科學存儲；網絡層，包含了傳統的互聯網技術，也引入了基于射頻技術的物聯網技術。

3.2物聯網和云計算的智慧校園的智慧表現

智慧校園的“智慧”主要表現[5]在智慧環境感知、智慧管理、智慧教學過程、智慧生活、智慧就業推薦等方面。

智慧環境感知，是對教室、圖書館、辦公室進行溫濕度檢測和智能調節，對校園的空氣質量進行監測并預警。智慧管理，是通過物聯網對攝像頭節點、紅外節點、煙霧節點進行智能監控；通過云計算技術對各管理子系統進行科學管理。智慧教學過程，教師可以根據學生的知識掌握情況，進行因材施教，智能組織教學資料，以及即教學方法、教學模式的智能推薦。學生可以對自己的學習過程、學習結果進行智能分析，隨時隨地的個性化學習等。智慧生活，使用者各項身體體征的監測，購物、旅游的推薦，基于愛好興趣等的智慧交友，社團活動的智慧組織等。智慧就業推薦，是根據學生的知識掌握情況和用人單位所需人才情況，通過云計算技術，進行智能分析推薦。

3.3物聯網和云計算的智慧校園的數據安全

使用物聯網和云計算的智慧校園里，對于終端用戶，只需將銀行卡、校園一卡通，手機卡集成到手機中。即使用射頻識別卡，也俗稱為“黑卡”，可以進行移動支付，比如食堂、開水房、超市等；也可以涉及門禁、圖書借閱，考勤等。

由于物聯網集成到智慧校園的各個方面，而且物聯網由于分布發散、終端設備量大、通過無線射頻技術進行傳輸等特殊原因，所以智慧校園數據及網絡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，加強網絡服務器及終端設備監管，提升防御策略等保障智慧校園的數據安全。

4結束語

校園是學生學習生活的主要場所，校園環境建設的優劣直接影響著整個學校的運轉效率。基于物聯網和云計算的智慧校園的應用，是時代的必然趨勢。盡管對智慧校園的研究實踐探索剛剛起步，智慧校園也存在著較多問題，但智慧校園是建設校園的目標。物聯網和云計算等新興技術，會給我們生活帶來質的變化，像智慧社區、智慧醫院、智慧城市的建設也會迎來蓬勃發展的契機。

參考文獻

［1］黃小卉,黃宇星.基于云計算的智慧校園探究[J].中小學電教,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.云計算與智慧校園的建設[J].電子商務,2012(5):11-14.

［4］宗平,朱洪波,黃剛,許建真.智慧校園設計方法的研究[J].南京郵電大學學報:自然科學版,2010(4):15-19.

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關鍵詞：云計算；物聯網；智慧校園；校園云

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2014）04-0084-04

0 引 言

目前，大多數高校現已具備校園網，甚至有些高校的校園網規模相當大，這就為構建智慧校園奠定了網絡基礎。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與不同的軟件環境，從而形成“信息孤島”，以至于信息互通成為難題。為了促進高校健康快速發展，改變現有的資源分配狀況勢在必行。本文利用云計算技術、虛擬化技術等構建校園云，并結合物聯網技術、RFID 等技術來構建智慧校園，使高校校園智能化成為現實。

1 云計算

要了解云服務首先要了解云計算的概念。云計算（Cloud Computing） 和物聯網（The Internet of Things，IoT） 是兩個新興的名詞，云計算和物聯網之間是平臺與應用的關系。物聯網的發展依賴于云計算系統的不斷完善，以便為海量物聯網信息的處理和整合提供可能的條件，對于云平臺而言物聯網是其所支持的所有應用中的一種。同時，云計算也促進了物聯網和互聯網的智能融合，為構建智慧校園（ Smart Campus）乃至智慧地環奠定了基礎。

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上，而非本地計算機或遠程服務器中，企業數據中心的運行將與互聯網更相似。這使得企業能夠將資源切換到需要的應用上，根據需求訪問計算機和存儲系統。云也是網絡、互聯網的一種比喻說法。它有狹義與廣義兩種定義。廣義云計算是指服務的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的服務。這種服務可以是IT和軟件、互聯網相關的，也可以是任意其他的服務。這將意味著計算能力也能作為一種商品通過互聯網進行流通。

云計算通常包括以下3個服務：IaaS（基礎設施即服務），PaaS（平臺即服務）和SaaS（軟件即服務）。

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。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”戰略；歐洲“e-Europe”計劃等。基于這種“智慧”的理念，浙江大學在2010 年信息化“十二五”規劃中提出“智慧校園”（ Smart Campus）的概念，它描繪的藍圖是：無處不在的網絡學習、融合創新的網絡科研、透明高效的校務治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活。

安徽郵電職業技術學院構建智慧校園的整體目標是：以云服務為支撐，構建一個基礎教育的智能化校園管理平臺，以優質教育資源共建共享和應用、資源整合為中心，融入到教學、學習、管理等工作領域，最終實現教育公平、提高教育質量目標，推動教育教學改革的發展。

2. 1 “智慧校園”的總體架構

2.1.1 智慧校園的建設框架

智慧校園總體框架如圖1所示，從下而上可分為應用基礎層、應用支撐層、應用層和統一門戶服務。安全維護體系和信息標準體系作為智慧校園的支撐保障體系。

2.1.2 智慧校園建設方案的核心

智慧校園建設方案核心是加快建設泛在網絡：加大無線覆蓋，按照校園移動用戶容量和業務策略建設Wi-Fi網；實現Wi-Fi、有線寬帶時長區隔；通過多SSID運行，考慮校內Wi-Fi區域免費；推進云校園的建設：學校私有云與電信公共云的結合，建立電信搭載云平臺，整合學校資源，實現區域資源共享及合理利用；拓展物聯網應用服務：物聯網的應用與服務與智能3G手機關聯，拓展信息化應用模塊，擴大翼支付在社會資源的應用（公交、娛樂）。

圖1 智慧校園的體系架構

2.1.3 智慧校園建設前景預期

智慧校園建設使校園的工作與生活發生徹底的變化。行政管理人員：智能化系統，助力學校高效管理；教師：提升教學水平，協助教學科研；學生：方便學生學習與生活；培訓工作人員：混合式培訓助力培訓效果。校務管理之校園一卡通—翼機在手，走遍校園；校務管理之校園監控調度—全校實時監控、統一調度；校務管理之校務通—融合通信，創造便捷高效溝通；校務管理之綜合監控系統—動力、環境實時監測；校務管理之綜合辦公—網上辦公、手機辦公融合；校務管理之會議云—高效會務管理；教學提升之掌上校園—無處不在的校園；教學提升之在線學習—改變傳統的學習方式；教學提升之視頻錄播—重整優質的教育資源；教學提升之教學應用管理—實現一站式教學新發展；教學提升之桌面云—基于云計算的統一桌面服務。

2. 2 “智慧校園”的關鍵技術

2.2.1 關鍵技術概述

“智慧校園”系統用到關鍵有計算機技術、傳感器技術、RFID、計算機網絡技術、通訊技術、虛擬化技術、數據融合技術等。其中“智慧校園”中用到的虛擬化技術，是將在用的硬件資源整合形成資源池，以便實現資源的動態分配、達到動態負載均衡，最終提高資源利用率；數據及服務融合技術是“智慧校園”建設的關鍵，可以通過統一門戶服務提供統一的接入與業務界面，并根據不同的角色進行區別授權，其中統一的主題數據庫建設是其最重要的基礎。

另外，“智慧校園”建設中，信息標準制定及安全維護體系是其重要保障。信息標準為建立規范的應用系統數據結構提供保障，并為后期的數據融合及服務融合奠定了基礎；安全維護體系為“智慧校園”正常運行建立完備的安全維護機制。

2.2.2 校園云構建

安郵在建設“智慧校園”過程中，改變原有校園應用系統部署方式，在中國電信云平臺上組建智慧校園云（The Cloud of Campus）平臺，實現應用快速部署、服務快速提供，并提高系統的安全性、穩定性。依托安徽電信綜合辦公、平安校園、翼機通、網上大學等成熟應用，重點打造掌上校園、在線學習等一批新產品，通過校園應用平移（門戶網站、教務系統等）、外部資源引入（就業信息、外部教學資源等）等方式，構建開放的智慧校園云應用。以期達到改變原有校務管理方式，實現管理自動化、智能化、移動化；引入新的教學方式，實現多媒體教學、在線教學、在線備課；方便學生學習與生活，讓學習更高效，讓生活更便捷。

3 “智慧校園”的應用

智慧校園中的應用主要包括在校人員的校園生活和教學管理兩個方面，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。整個系統分為3個部分：含有電子標簽的卡：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，讀寫器將讀到的數據傳輸至后臺的數據庫，讀取卡上金額，并扣除相應的消費金額。這種含有RFID電子標簽的卡可以封裝在智能手機里，這樣的話在校日常消費就可以通過刷手機來完成了。

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技術實現的。消費是采用實時計費方式，即讀卡時出水，同時根據出水量實時扣費。

3.1.3 學生考勤管理

學生考勤是學校日常教學管理過程中必不可少的一個部分。通常考勤工作都由授課教師來承擔的，浪費了教師的時間與精力，而基于RFID技術的考勤管理卻很方便。每次上課前，學生用含RFID電子標簽的手機（或校園卡）刷卡進入教室，對應的讀寫器將數據通過安裝在教室內的相關設備傳輸到服務器上，服務器接收數據并將數據存儲到后臺數據庫中，以便相關人員通過瀏覽器登錄到考勤查詢網站上進行查詢。每個學期結束時，每門課程學生的出勤情況或者某個學生該學期的出勤情況系統都可以自動統計出來，以便參考。

3.2 教學管理

教學管理工作包括日常教學管理工作、智慧圖書館、實驗室管理和協同辦公等

3.2.1 日常教學管理

日常教學管理工作是借助RFID技術的支持，完善日常教學組織系統、教學評價系統和教學考核系統，從而為提高教學質量提供了保障。同時，高質量的教學管理系統也有利于學生學習空間的拓展、培養學生自主學習的能力。

3.2.2 “智慧圖書館”

“智慧校園”中的“智慧圖書館”也是利用物聯網技術來實現圖書館智慧化的服務和管理。目前“智慧圖書館”的實現主要是利用RFID電子標簽技術，通過移動式的RFID文獻歸架管理設備對圖書進行定位、查詢、導航等功能，可以實現文獻信息收藏、分揀、新文獻上架等功能，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網的動環監控技術，主要包括機房環境和動力電源管理，機房環境包括溫濕度、煙感、水浸、門禁、空調等，動力電源包括開關電源、蓄電池、UPS等設備。

動環監控系統以用戶需求為中心定制應用，用各種傳感器監控機房動力環境狀態，并將采集到的數據上報到集中式數據庫。其以B/S模式為基本表現形式，同時為數據提供豐富的報表、圖表，為業務分析提供支持。

傳統的實驗室管理維護不便，維護費用高、定期巡檢，故障不能預知，發現不及時。而利用物聯網技術進行實驗室管理可以及時發現遠端機房故障，保障通信主要設備的安全運行，實現遠端機房無人化管理，節省大量維護成本。提高維護水平的同時，維護人員數量低增長的要求符合業界規范要求。

3.2.4 協同辦公

“智慧校園”云服務可實現跨設備跨平臺多人協同在線辦公。不同用戶可以在各種終端之間同步獲取個人所需數據，并隨時與他人分享。“智慧校園”云服務平臺具有良好的共享性和開放性，為高校提供容量大、數據安全的存儲中心，解決了高校存儲資源不足的問題。同時，云服務平臺提供統一的門戶為師生服務，可以實現海量數據計算、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量。

4 “智慧校園”應用展示

4.1 “智慧校園”應用系統主界面

圖3所示是一個基于物聯網技術的“智慧校園”應用系統的主界面圖。

4.2 “智慧校園”應用系統子模塊

圖3 智慧校園應用系統主界面 圖4 智慧校園應用系統子模塊

圖4所示是其“智慧校園”應用系統的一個子模塊圖，該子模塊的相應部分代碼如下：

// 連接設備初始化數據庫

private void connDev（） {

hf=new HighRFID（）；

// 連接高頻的RFID設備

hf.openAndConnect（2， 0， 6）；

//數據庫初始化

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， “注冊失敗或當前學生卡已注冊！"， 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（）；

}

}

}）；

//數據庫清空

……

//退出

……

// 銷毀

……

//返回監聽

……

5 結 語

“智慧校園”是通過物聯網技術來實現校園的智慧化，實現了校園內任何人、任何物在任何時間、任何地點、通過任何信息載體的互聯互通，做到翼機在手走遍校園，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務和服務模式。當然，“智慧校園”建設也存在一些問題有待解決，如技術規范問題、隱私安全問題等。相信隨著云計算技術、物聯網技術的不斷成熟，智慧校園的建設在不久的將來定會成為人們關注的一個熱點。

參 考 文 獻

[1]呂倩.基于云計算及物聯網構建智慧校園[J].計算機科學，2011，38（10）：18-21.

[2]嚴大虎，陳明.選物聯網在智慧校園中的應用[J].現代教育技術，2011，21（6）：123-125.

[3]王鵬. 走近云計算[M].北京：人民郵電出版社，2009.

[4]王慶波，金涬，何樂，等. 虛擬化與云計算[M].北京：電子工業出版社，2010.

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[6]王曉靜，張晉.物聯網研究綜述[J].遼寧大學學報：自然科學版，2010，37（1）：37-38.

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

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

[10]浦敏，李云飛.基于物聯網的無線照明控制系統[J].照明工程學報，2010，21（2）：86-87.

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關鍵詞：物聯網；智慧校園；管理學；教育學；系統科學

1引言

在信息化的教育方式與物聯網的影響下，“智慧校園”被提出并逐漸開始實施，不過對智能校園進行建設與推廣是非常復雜的，必須要先對其進行深入的研究與探討，從各個方面搜集智慧校園建設過程中可能會出現的一些問題，只有對智能校園建設有足夠的認知，找出智能校園在建設過程中的一些難點，應用多視角理論體系來深度解析其在建設過程中出現的問題，才能夠有效的提升智能校園建設的實踐效果，使其能夠在校園活動中發揮出更好的作用，進而使智慧校園得到更好的發展。

2智慧校園的內涵及其意義

2.1智慧校園的內涵

伴隨著物聯網技術在教育領域的不斷運用，使我國的學校管理與教學模式發生了非常大的改變，“智慧校園”的建設也逐漸的普遍了起來。智慧校園就是以物聯網技術為基礎，將學校的管理、教育和生活這幾方面賦予智慧，進而使學校能夠得到更有效的管理，使教師的工作以及學生的學習變得更加便利。智慧校園主要由以下方面組成：將計算機信息技術與學校的教育、生活相結合；給學校內的教師與學生提供一個方便教育與學習的平臺；合理的運用信息平臺和智能環境，將學校網絡與外界互聯網鏈接，以達到教育資源共享的目的。

2.2智慧校園的意義

智慧校園能夠使學校的教學方式得到改善，使學生更容易理解教師所講述的知識，拉近了教師與同學們的距離，加強了同學們的交流與討論，很大程度的提高了同學們的學習興趣和學習效率，還進一步實現了校園的智能化與現代化，使學校能夠得到更加有效的管理，確保了在校教師與學生們的安全。

3智慧校園建設的必要性

3.1優化教學方式及環境的要求

隨著我國各個領域的不斷發展與進步，社會各界的人才也是變的極度缺乏，而學校作為人才培養的地方，人們對它的教育條件也是越來越重視，因此學校必須要不斷提高自身的教育條件，為學生與教師創造一個良好的學習和教育環境，抓緊對“智慧校園”的建設，合理的應用現代化的物聯網技術，能夠使學生的學習興趣大大提高，使教師更加容易對學生進行教育，進而使教師的教學質量與學生的學習效率得到大幅提升。

3.2實現校園生活智慧化的要求

往昔學生在學校里的生活太過于單調，在生活中還很容易碰到一些麻煩，學生們在住校的時候非常的不便，進而導致學生們不能夠保持良好的狀態去學習。“智慧校園”的建設，能夠使這一問題得到有效改善，使學生們的生活與學習變得更加便捷，提高師生在學校內的生活質量。

3.3促進校園管理高效化的要求

早先在對學校進行管理的時候，安全事故頻發，給在校師生的人身安全帶來了很大的威脅。現如今，隨著學校在建設的過程中對物聯網技術的普遍應用，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，使校園管理更加現代化、智能化。

4物聯網與智慧校園

在當下這個以網絡為主的時代，合理運用相關的計算機技術來加強教育工作的質量是非常有必要的。智能化的教育方式能夠有效的提升學生們的學習興趣，激發他們的學習潛力，使教師的教學質量與學生的學習效率得到大幅的提高，使校園的智能化得到更進一步的發展。

4.1智慧校園的特征

隨著物聯網技術的普遍應用，讓很多學校發展成為了“智慧校園”，使校園內的生活與學習變得更加現代化、智能化，智慧校園具體有以下特點：為許多教師以及學生創造一個能夠有效提升教育質量的平臺，使學生能夠更好的與教師溝通，拉近師生間的距離；將相關的計算機技術應用在學校的各個方面，使信息資料與各方面知識能夠得到共享；合理的運用計算機網絡，將校園內的網絡平臺與外界的互聯網平臺鏈接在一起，使在校師生能夠獲取到外界一些有用的知識與教育資料。物聯網技術的應用能夠使學校得到更好的管理，很大程度的提高在校師生的生活以及教學質量。

4.2物聯網在智慧校園中的作用

4.2.1實現學校的可視化智慧管理在智慧校園中，合理的運用物聯網技術能夠使校園內的各個方面都能夠得到監控，對學校內的環境以及教室內的狀況實行可視化的監管，及時的發現問題并找出問題出現的原因，校園環境的可視化能夠為校園管理工作提供幫助，使校園管理工作更加現代化、智能化，確保在校師生的人身安全。在學校內安裝一些安保設施，比如能夠感應校內人員聲音、運動、光線以及溫度的傳感器，能夠對教師與學生的身份進行識別的設備等，將校內的一些安保設施接入網絡，使校內各方面的情況能夠得到智能化可視化的監測，這樣能夠有效的避免校內安全事故的發生。4.2.2構建智慧的教育教學環境隨著我國科技領域的不斷發展與進步，網絡以及多媒體方面的技術水平也是在不斷的提高，師生們經常在互聯網上獲取一些知識與教學資料，大大的提高了教學質量，不過也不能過分的依賴網絡來進行學習與教育，過分的依賴網絡資料進行學習，學到的知識會變得非常的死板，給學生們帶來很大的負面影響。物聯網技術的應用能夠使現實資料與虛擬的資料相結合，實現互聯網信息空間和現實空間的互聯，讓學生在課堂上學習網絡知識的時候能夠體驗到身臨其境的感覺，激起他們的學習興趣，進而加強教師與學生間的溝通與交流，提高學生們的學習效率。4.2.3促進區域資源共享由于大多數學校內的實體教學材料有限，教師在教學的時候很容易出現資料缺失的情況，使教學不能順利的進行。物聯網技術的應用能夠使區域內的學校教學資料得到共享，讓教師與學生能夠享受到區域內多所學校的教育資源。

5結束語

國內學校要想不斷的提高自身的教育能力，就必須要建立起現代化、智能化的“智慧校園”并不斷的跟隨時代的步伐對其進行改善。“智慧校園”在給學校與師生帶來便利的同時，還帶來了很多必須解決的問題，比如安全隱私、資源控制、數據保護以及信息共享等等。因此，物聯網在教育中的發展不能夠急于求成，要明確智慧校園的含義與作用，不斷探索新的發展方向。

參考文獻

[1]黃瑞鈺.智慧校園建設方案與實現[D].華南理工大學，2014.

[2]喬蕊，崔春英.物聯網環境下智慧校園建設與發展問題研究[J].周口師范學院學報，2015（02）.

篇4

關鍵詞： 互聯網+； 智慧校園； 建設模式； 教育信息化

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：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

隨著互聯網的進一步發展以及科學進步，人類思想逐步發生改變，創造性的思維深入人心。“互聯網+”與校園相結合，促使教育領域改革、教學模式等發生質的改變，校園信息化建設將進入一個新的階段。

“智慧校園”是指以物聯網為基礎的智慧化的校園工作、學習和生活一體化環境，以各種應用服務系統為載體，教學、科研、管理和校園生活完全融合[1]。智慧校園的建設包含多個方面，通過云計算、互聯網將校園運行中的所有數據結合起來，有效實現高校智能監控和智能識別的綜合信息服務平臺。智慧校園有三個核心特征：一是提供個性化服務，實現智能化服務平臺及智能感知功能，二是在互聯網基礎上實現信息服務與校園各應用領域相結合，三是在個性化定制服務基礎上，為學校與外部世界提供一個相互交流和相互感知的接口[2]。智慧校園是高校信息技術的一種較高的形式，將學校的物理空間和數字空間有機的結合起來，為師生建立智能化的學習和生活環境，實現以人為本的個性化服務[3]。

“互聯網+”是指充分發揮互聯網在生產因素配置中的優化和集成功能，將互聯網的創新成果深度融于經濟社會各領域當中，提高實體經濟的創新力和生產力，形成更廣泛的以互聯網為基礎設施和實現工具的經濟發展新形態[4]。

教育領域所衍生出的智慧校園是校園發展的新模式，“互聯網+”的產生將推動智能生活的發展，智慧管理、智慧教學與智慧服務將是現代化校園新的發展方向。利用校園的智慧化管理來分析、研究、解決生活中所出現的各種各樣的問題，這種創新管理將是未來校園信息化發展的必然趨勢。

1 國內外智慧校園研究現狀

進入二十一世紀以來，信息技術飛速發展，高等教育的形態也逐步發生改變，“互聯網+”行動計劃[4]的提出，更進一步加快了智慧化的建設，拓寬了教育領域對于智慧校園的認識，智慧校園也將是教育領域發展過程中的高級形態，也是高校信息化發展的必然選擇。

浙江大學很早就提出了智慧校園建設方案，并開始研究和建設，給出了智慧校園的概念[5]。上海交通大學在云計算基礎上創建智慧校園圖書館。江南大學、南京郵電大學采用一卡通管理服務提高學校的管理水平。這些高校都對智慧校園建設作了各種探索。

國內很多學者已經對智慧校園相關的概念等進行了研究。黃懷柔教授認為前期的數字校園思想雖然先進但有很多不足之處，而智慧校園理念恰好彌補了它的缺陷，將為高校提供更高質量的教學和管理服務。陳翠珠教授的觀點是智慧校園應利用先進的信息技術，通過整合、分析評價學校教育過程中產生的數據，充分挖掘這些數據中潛在的利用價值。沈潔認為應該在物聯網基礎上把人與物理設施相結合，促進教育教學進一步優化[6]。

國外很多大學早已實行校園數字化管理。加利福尼亞大學采用了較為統一、集成化的管理系統，實現核心業務的動態管理。國外一些學者在智慧校園研究領域也提出相對應的解決方案。Talal指出在校園里用一張智能卡可實現多種功能服務，真正做到方便快捷[7]。Michael和其他學者提出的ETHOC系統，重點對虛擬和物理的校園環境要素進行整合，用戶可在虛擬世界中體驗學校生活。

“互聯網+校園”是以互聯網為基礎，利用現在先進的信息技術，優化教育教學的學習模式，將教育、科研、服務以及生活融為一體的智慧化校園模式。

2 基于互聯網+的智慧校園建設模式分析

2.1 校園形態智慧化

很多高校已經建立信息化系統，教育教學、科研工作的展開等都可以在這一平臺上得以實現。智慧校園中數據是為整個校園提供個性化服務。每個數據對于他人都可能非常重要，這些數據也將在服務過程中挖掘更大的潛力，創造更多的活力。智慧校園的建設將改變前期以各種系統應用為核心而導致錯綜復雜、數據混亂的現象，以“數據技術”為核心，也將調整人與系統的關系，促使個性化交互的形成，數據也可高效的為使用者所用，形成智慧校園新的數據形態。

高校信息化發展中，信息技術向數據技術的數據形態的轉變需要借助先進的技術條件，技術形態的智慧化非常關鍵。智慧化的數據形態需要“云”、“網”、“端”的共同支持，三者相結合，促使技術形態的成立。例如2016年杭州采荷第一小學教育集團建立基于三校區的物聯網基礎架構，利用可視化服務等實現各實物間的聯通，同時采用多平臺管理并且將數據進行整合，利用云計算對于大量數據進行計算及服務。此外，建立基于手機APP端的移動辦公服務功能，實現“微互動”、“微辦公”以及“微服務”功能。

2.2 教學模式智慧化

智慧型的師生是未來建設與應用的核心，智慧校園的建設過程中要著重培養教師的教育技術能力，打破教師與學生之間的界限，用創新性的教學方式進一步培養創新型人才。采荷小學率先在學生社團中開展機器人項目活動，開發了機器人校本課程并在課堂教學中實踐運用。通過機器人課程的開展，極大地調動學生學習積極性，形成智慧化教學模式。

2.3 基礎設施與資源建設智慧化

在全校教學區域以及大部分公共場所逐步實現無線網絡的全面覆蓋，校園內進一步實行云計算為基礎的虛擬化管理。目前重慶第二師范學院校園借助VLAN等建立了校園網絡安全系統、財務專網等各類校園網絡服務，極大地滿足了校園信息化發展需求。同時，搭建了校園數字資源管理系統，包括教學資源管理系統、精品課程以及數字圖書館系統，實現教學信息資源的管理[8]。常熟理工學院利用物聯網技術在有線和無線網絡基礎上建立RFID環境，自主研發資產管理系統以及教學管理系統，利用RFID技術開發各類校園應用系統，并且進行測試研究，以促進校園內真正實現物聯網為基礎的資產管理系統，實現智慧校園的建設。

部分學校開發了在線教學模塊，實現在線輔導與評價，教師在線答疑、學生在線做作業和在線測試，全面開展智慧化教學[9]。2015年廣東女子職業技術學院已經逐步實現教學資源智慧化，實現了自主學習和在線視頻教學等。各院校建立相應的專業教學資源庫、課外拓展庫、虛擬仿真庫，實現智慧教學。

2.4 校園管理與服務智慧化

智慧校園的建設支持數據整合，呈現“一站式”新型服務模式[10]。在互聯網基礎上綜合數據管理，實現高度集中的業務數據交換，為教育教學以及科研提供高質量的服務。2016年北京艾威康攜“智慧校園一站式平臺”亮相于高教儀器設備展覽會，該平臺實現了一站式服務功能，包括管理、資源、環境以及服務的全方位智慧化管理。這種服務模式整合校園各項業務所產生的數據，達到數據資源共享效果[11]。

智慧校園建設中合理的數據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，大學在招生中信息部門積極配合學校招生工作，提供相關數據進行分析整合，比如關注不同生源地學生入學的績點、入學成績與畢業成績以及最后的畢業去向，對這些統計數據進行比較分析，對學生從入學、在校學習到畢業工作進行跟蹤調查，分析數據，及時做出問題反饋，為招生決策提供依據[13]。

2.5 各模式比較分析

“互聯網+”背景下智慧校園相對于數字校園在各方面有很大提升，加快了教育信息化發展進度。從杭州采荷小學、重慶第二師范學院和北京艾威康的經驗看，雖然借助現代化技術手段有效促進智慧校園全面建設，但在不同程度上仍存在缺陷。

杭州采荷小學雖然硬件設施建設到位，但缺少一定的數據規范標準，信息資源不夠完善，同時存在一定的管理問題，不能適應時展要求。重慶師范學院各類應用系統建設相對較為齊全，但缺少統一規劃，系統集成度不高，信息化人才匱乏。艾威康推出一站式平臺，雖然能基本滿足智慧校園建設中各類應用系統的需要，但在實施等方面可能還缺少一定的指導。目前各校園對于“智慧校園”這一理念認識仍不夠深刻，容易導致過分追求硬件建設，無法真正實現校園智慧化管理。因此，智慧校園的發展需要進一步探索研究，結合教育發展對于存在的問題進行分析處理，促進校園建設模式的合理化。

3 智慧校園建設的問題與對策

目前存在的主要問題有：數據規模不足并且形式單一；重硬輕軟，缺少標準化研究；管理體制和教育教學不符合時代要求；缺乏理論層面的指導和對于理論的關注；缺少智慧型人才等[14]。為此，智慧校園建設對策有[15]：①組建大數據庫。加大對于非結構化數據的采集存儲，開展教學科研以及管理的信息化建設，實現多平臺共享，促使大數據庫的建設。②探索數據化標準規范。在各個部門間形成互助互利的交流模式，加強數據流動性，充分發揮數據的價值[16]。③進一步完善校園管理改革機制。對于智慧校園建設過程中所產生的管理不當、效率低等問題加以改善，采用高效智能管理，促進教育教學理念的變革，促進智慧校園的進一步發展。④增強智慧校園相關的理論研究。當然智慧校園目前是比較新的理論，在分析比較的基礎上，形成智慧校園所獨具特色的建設理論以及設計要求。⑤加強智慧型人才的培養。在智慧化管理與服務的系統中，通過知識管理、在線教育等支撐平臺，強化智慧型人才培養[17]。

4 結論

在云計算、物聯網以及移動互聯網等新興技術不斷崛起的大背景下，如何有效地整合優化教育信息化資源，為學生、學校構建隨時隨地交流學習的平臺，提供便捷安全、多層次的智能化服務是智慧校園發展的建設目標。智慧校園的建設是一個長期的過程，為適應高等教育生存和發展的現實需求，進一步改造數字網絡，優化教育資源，實現技術融合，推進智慧校園建設的快速發展。

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關鍵詞： 網絡技術 智慧校園 應用

學校內部充分利用網絡技術必須具備的三大條件是：教學、管理與通訊。通過網絡，教師能夠方便地查詢網上資源，進行科研教學和工作；學生能夠通過校園網絡方便共享網絡資源；學校管理人員也能夠通過網絡對教務系統等進行財務、學生學籍等方面的綜合管理，也能夠與其他各大部門實現信息互換。所以，網絡技術的建設必須有十分明確的目標。“智慧校園”就是通過云計算、虛擬化和物聯網等新技術改變學生、老師、工作人員和校園資源相互交互的方式，對學校資源進行整合傳遞，實現學校智慧化的校園管理模式。網絡技術在智慧校園建設中是如何應用的，對此，我們做出了以下探究。

一、云計算

云計算是計算機網絡發展的一大趨勢，云計算在校園網絡中也得到了十分廣泛的運用，現如今的校園內部應用系統的各大部門大都獨立，服務上的交互項較差，功能也十分單一，信息傳播速度也十分緩慢。云計算是最近提出的一種新型計算模式，它將網絡中的相關功能以服務的方式提供給客戶，能夠對計算機的大量數據進行存儲和處理。云計算為用戶提供了基礎設施層、基礎設施服務層、平臺服務層和應用服務層四個層次的基本應用服務，其目的就是讓校園內部能夠更加高效地利用資源。數字化的校園一直是校園建設的重點，將云計算技術應用到智慧校園之中，能夠更好地開展校園的信息服務。那么，云計算是如何操作來體現它的優勢呢？

1.降低維護費。云計算網絡技術并不需要投入過多資金和資源，云計算的模式對于終端的硬件設備也沒有特別高的要求，服務的日常維護服務是由服務供應商完成的，這樣就會使學校內部負責網絡建設的相關人員工作減輕，可以提高工作效率。

2.提高可靠性。云計算能夠降低服務器出錯的效率，保證學校網絡的安全運行，它起到網絡的“統帥”的作用，服務器一旦出現問題，校園網絡就很難繼續工作。而云計算正是由百萬臺服務器組成的，計算式某一臺服務器崩潰也不會影響它的正常工作，并且通過其他服務的協調工作能夠盡快將數據恢復到正常狀態。云計算能夠維護校園數據的使用，使得智慧化校園的安全性和可靠性得到有效保障。

3.擴展共享范圍。云計算還能夠有效搭建資源共享的平臺，使得校園的每一部分都能通過系統連接到相應信息，這樣不僅能夠提高校園資源共享的效率，而且能擴大智慧化校園的影響范圍。云計算中，校園內的相關數據和資源并不僅僅存儲在一臺計算機中，而是放置于“云”計算機中，這樣便能達到高效共享的結果。

二、物聯網

1.校園一卡通。校園一卡通便是物聯網的運用之一，通過一卡通能夠實現教師和學生的簽到、考勤、就餐、消費等功能，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等方式發揮排課、圖書借閱、消費狀況、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現網絡化和智能化，而且能為學生的校園卡充值提供極大方便。

2.多媒體教室。多媒體教室的建設和使用就是通過物聯網技術對教室使用狀態的相關信息進行即時傳達。網絡配置系統能夠根據相關課堂信息，比如教室的使用情況、教師的課堂狀況和教學內容等，通過PC客戶端及時觀測到內部的使用狀況，并據此提供其他服務。

現在很多學校都配置了多媒體教室，內部通過設置媒體投影機、音響和中控系統等實現多媒體教學。根據物聯網的應用特點，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）利用實物展示平臺將圖片進行大屏幕展示；

（3）配置音響和屏幕、照明等相關輔助設備；

（4）與多種信息進行連接，比如校園內的計算機網絡和校園無線網等。

3.智慧圖書館。智慧圖書館可謂智慧校園里學生最需要“智慧”的系統了，智慧圖書館就是通過互聯網實現智慧化的使用和管理的，在目前物聯網的發展使用方面，智慧圖書館的建設更為廣泛，它要達到的目標模式就是無人工服務，目前物聯網在智慧圖書館主要是通過RFID使用的，就拿智能書車來說，這是一種可移動的RFID書籍歸架的“小車”，能夠對書籍實現查詢、定位和導航等功能，能夠迅速找到書籍應在的位置。它的操作流程如下：現將書籍放在車上，通過內部的閱讀器讀取相關書中相關RFID的存儲數據，將流出的信息傳達給書車，同時根據獲取的信息定位目標位置，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、結語

隨著新課程改革的不斷推進，網絡技術在校園教學中的應用越來越廣泛，作用也越來越明顯，對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思想和理念。網絡技術在智慧校園中的發展前途無量，伴隨經驗的積累，網絡技術會在當前校園建設中占據重要位置，并日臻成熟。智慧校園作為數字校園的高端形態，云計算和互聯網等計算機技術的應用也為智慧化的校園提供了一個智能綜合化的服務平臺，使得師生能夠全面感知校園信息，提高資源利用效率。

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[2]杜艷綏.云計算在智慧校園建設中的應用探究[J].數字技術與應用，2015，03：98.

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關鍵詞：智慧教育；智能教育；智慧校園；電子書包

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2014）01-0010-04

一、引言

物聯網、云計算、移動互聯網等新一代信息技術的發展推動了教育由信息化向智能化的整體躍升，智慧教育形態已初現端倪。泛在化的學習時空、個性化的學習方式、智能化的教學管理、一體化的教育資源與技術服務等智慧教育特征日益凸顯。智慧教育研究已成為當前教育信息化領域關注的熱點，實施智慧教育戰略已經成為破解我國當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] 在大部分文獻中，智慧作為哲學名詞而存在。筆者認為哲學層面的智慧內涵有助于我們對智慧進行溯源式的追蹤和探討，但從教育視角來看，智慧與知識緊密相關，若能從知識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指導價值。一般認為：知識表現在信息和信息之間的關系，通常是被公認并經實踐檢驗的是正確的，能指導決策和行動的結構化信息，包括事實、經驗、技巧。知識雖然是不斷豐富和發展的，但其具有靜態屬性，可以通過識記和傳授得以傳承。而智慧是富有洞察力的知識，表現為對事物發展的預判并提前進行決策和行動。智慧是基于對知識的有效整合，其核心要件是思維。智慧無法通過識記習得，形成智慧的有效途徑是經歷和體驗。

2.智能教育與智慧教育

從相關文獻來看，“智能教育”與“智慧教育”均源自英文“Smart Education”。由于關注的重點不同，國內學者在翻譯、引用時略微產生了差異，在大部分文獻中二者意思相同或相近，但也有一些文獻將“智能教育”譯為“Intelligent Education”。對于智能教育，主流的觀點主要有三類：一是認為智能教育主要是使用先進的信息技術實現教育手段的智能化，該類觀點重點關注技術手段，如蔣家付（2011）認為智能教育，就是為了全面提高教育質量與效率，運用先進的信息技術，對教育過程的各種信息進行感知、識別、處理、分析，為教育參與者提供快速決策和反饋評價的教育方式。[2]二是認為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（Technology embedded）等詞匯構成的合成詞，認為智能教育是一種基于學習者自身的能力與水平，兼顧興趣，通過嫻熟的運用信息技術，獲取豐富的學習資料，開展自助式學習的教育（李洲浩，2012）。[3]該類觀點重點關注學習過程與方法。三是認為智能教育是指在傳授知識的同時，著重培養人們智能的教育。該觀點直指教育目的，與智慧教育異曲同工。關于智慧教育目前也尚無統一的認識，國際學界鮮有系統深入的研究。以祝智庭（2012）為代表的國內教育信息化權威學者提出了較為完整的智慧教育概念。認為從教育信息化角度來看，智慧教育是指運用物聯網、云計算、移動網絡等新一代信息技術，通過構建智慧學習環境（Smart Learning Environments），運用智慧教學法（Smart Pedagogy），促進學習者進行智慧學習（Smart Learning），從而提升成才期望，即培養具有高智能（High-Intelligence）和創造力（Productivity）的人。[4]綜合以上觀點，筆者認為：智慧教育的手段是新一代信息技術全面、深入、綜合的應用，智慧教育的重點與前提在于智慧學習環境的構建、智能化系統及產品的研發與應用，智慧教育的直接目的在于大幅度提高教學、科研、管理的效率與水平，其本質目的在于培養學習者的創新能力、批判思維能力、問題解決能力等高階思維能力，即發展學習者的智慧。從智能教育與智慧教育的比較來看，前者更為強調技術手段的智能化，后者更為關注技術手段的適宜性，也即智慧地使用技術從而促進學習者形成并發展智慧。

3.智慧教育的特征

（1）智慧教育的技術特征

智慧教育在技術層面是通過新一代信息技術如物聯網、云計算、移動互聯網等技術，對教育信息進行感知、識別、捕獲、匯聚、分析，進而輔助智能化的教育管理與決策。智慧教育的技術特征在宏觀層面主要表現為采用面向服務的SOA軟件架構體系，實現了各類應用、數據及業務流程的有效整合，大大提高了系統的適應性、擴充性、可維護性和易用性。在微觀層面主要表現為對學習環境進行感知和智能調節，對校園環境進行智能化管理，對教與學的過程進行跟蹤與記錄，對家校互通提供立體化的網絡支持。智慧學習環境中部署了傳感網，利用各類傳感器能捕獲并識別各類學習環境中當前的溫度、濕度、照度等物理信息，并根據預設，將其調整為最適宜的狀態，為師生提供最佳的學習環境；通過傳感網技術還可實現對重要設備的位置信息、工作狀態進行捕獲與跟蹤，實現智能安防和校園智能化管理；通過部署在教室和其他學習環境中的智能錄播系統，可在不打斷正常的教學秩序的情況下，將師生的教學實況自動錄制，并實時存儲于一體化的資源平臺，學生可借此進行鞏固復習，老師可借此進行教學反思和教學觀摩；智慧環境實現了傳感網、有線網、無線網的無縫融合，形成了一體化的網絡環境和應用環境，為構建家校互通的綠色學習社區提供了有效的技術支持。

（2）智慧教育的資源特征

云計算的在教育領域的應用推動了教育資源建設、存儲、共享與應用模式的變革。智慧教育視域下的資源建設體現出全新特征。從資源平臺的建設理念與技術模式來看，首先，資源平臺的建設理念正在從產品層次上升至服務層次，資源平臺建設的中心任務正在從技術平臺的搭建轉向服務體系的構建；第二，平臺功能正在從單純的資源存儲與管理轉變為容知識獲取、存儲、共享、應用與創新于一體的知識管理平臺；第三，在運作機制上，Web2.0時代的以用戶為中心的理念正在逐步體現，各種有效的社會化驅動和信息聚合機制正在逐步引入，資源平臺的建設和應用績效逐步提升；第四，在技術模式上，正在從傳統的數字化向智能化方向轉變。從資源的表現形式來看，已從傳統的靜態、封閉的文本、圖像等素材資源轉向動態、開放、共享的移動學習資源、微課資源、幕課資源（MOOCS大規模開放在線課程）、基于社會化網站（SNN）學習資源建設及電子教材的設計與開發等。

（3）智慧教育的教學特征

新一代信息技術的應用為開展多種教與學的方式提供了可能，智慧教育視域下的教與學也體現出了嶄新的特征。具體表現在：第一，實時、便利的教學資源獲取及課堂生成性資源的捕獲和存儲。智慧的教學可根據實際需求，在不打斷原有思路的情況下便捷地獲取海量的優質教育資源，實時拓展教學內容，調整教學進度。實現動態、靈活、開放的課堂教學。此外，可將學生的筆記、課堂問答，老師對教學內容進行的標注、修改等生成性信息實時存入資源平臺，為學生鞏固復習、交流經驗，教師專業成長提供資源支持； 第二、對課堂教學狀態信息進行跟蹤、分析，輔助教學決策。智慧的教學可對學生的學習狀態信息進行及時的收集、統計與分析，輔助教師進行教學決策。同時，可基于教學反饋信息的分析，進行分層教學、個性化教學；第三，實現了自然、高效的課堂互動。新一代信息技術為課堂互動提供了有效的技術支持，實現了人與技術、設備、資源、環境的多維度互動，創設了高效、自然的體驗環境；第四，自主學習真正成為主要學習方式。智慧環境下，學生的主體地位進一步凸顯。技術的發展提供了高效便捷的互動交流，協作分享的工具，為學生開展自主學習提供了有效支持，研究性學習、協作學習、混合學習、競爭性學習將會易于開展；第五，教學將突破明顯的時空界限。隨著移動互聯網技術的成熟、移動終端的普及、移動學習資源及工具的進一步豐富，學生可以通過無線網絡，利用電子書包、智能手機等移動學習終端，隨時隨地進入資源系統點播教學視頻，下載學習資源，開展自主學習。同時可隨時隨地和老師進行互動交流，獲取幫助，學生的學習不再局限于教室空間和課堂時間。

三、智慧教育的研究與應用現狀

從文獻梳理來看，目前關于智慧教育的研究主要聚焦在智慧學習環境構建、智能化的教育裝備與應用系統開發與應用、學習終端產品的研發與應用等方面，其中以智慧校園建設及其應用研究，電子書包的開發與應用研究尤為突出。

1.智慧校園的研究與應用現狀

關于智慧校園（Smart Campus），在理論研究方面，不同學者從多個角度對智慧校園的內涵進行了解讀。黃榮懷等（2012） 從環境構建的角度，認為智慧校園是指一種以面向師生個性化服務為理念，能全面感知物理環境，識別學習者個體特征和學習情景，提供無縫互通的網絡通信，有效支持教學過程分析、評價和智能決策的開放教育教學環境和便利舒適的生活環境。因此智慧校園應具有以下特征：環境全面感知；網絡無縫互通；海量數據支撐；開放學習環境；師生個。[5] 蔣家傅等（2011）經過長達兩年的智慧校園項目實踐，從智慧校園與傳統校園環境相比較的角度，認為智慧校園應具備九大特征：融合的網絡與技術環境；廣泛感知的信息終端；智能的管理與決策支持；快速綜合的業務處理服務；個性化的信息服務；泛在的自主學習環境；智慧的課堂；充分共享、靈活配置的教學資源平臺；蘊含教育智慧的學習社區。[6]也有研究者強調物聯網技術在智慧校園建設中的應用，如嚴大虎等（2011）認為，智慧校園是把感應器嵌入到教室、圖書館、食堂、供水系統、實驗室等各種物體中，并且被普遍連接，形成物聯網，然后將物聯網與現有的互聯網整合起來，實現教學、生活與校園資源和系統的整合。[7]周彤等（2011）認為，智慧校園是以物聯網為基礎的智慧化的校園工作、學習和生活一體化環境，這個一體化環境以各種應用服務系統為載體，將教學、科研、管理和校園生活進行充分融合。[8]可見，對智慧校園的解讀，其內涵和特征各有不同又趨于一致。總體上認為智慧校園是信息技術高度融合、信息化應用深度整合、信息終端廣泛感知的信息化校園。智慧校園系統兼有技術、教育和文化等多重屬性。

在實施方面，南京郵電大學聯合江蘇金智科技于2010年實施了基于物聯網的智慧校園建設方案。南郵智慧校園依托數據平臺、身份平臺、門戶平臺、GIS平臺，建立公共的信息標準，進行數據融合、服務融合、網絡融合，實現了分散、異構的應用和信息資源整合。目前南郵智慧校園已經上線運行（http：///ccs/main/loginIndex.do）。為師生提供管理、教學、科研、生活、感知等五大類服務；浙江大學與中國電信于2011年7月簽署了“智慧校園”戰略合作協議，計劃在未來5年里協助浙大建設“智慧校園”項目。該項目將基于物聯網及移動互聯網新技術，建設浙江大學統一的移動辦公平臺、信息平臺、校園一卡通平臺等智慧校園應用，并憑借感知、智能、挖掘、控制等各種信息化技術，建成安全監控、平安校園網絡管理系統建設、自助圖書網絡管理系統等。此外西南大學、成都大學、同濟大學等幾十所高校正在籌劃、實施智慧校園建設。在基礎教育領域，筆者所在的項目團隊承擔了佛山市禪城區“智慧校園”示范工程建設項目，在國內產生了一定影響。該項目是由佛山市政府于2010年啟動的“四化融合，智慧佛山”重點示范項目。該項目面向基礎教育，創新性地采用政、產、學、研合作模式，整合多方優勢力量，歷經兩年多的研發、實施，開發了智慧校園教育云資源平臺、智能管理系統、智能教學系統、數字化實驗系統、移動學習系統、家校通系統、智慧文化系統等智慧校園應用系統；研制了電子書包、電子課桌、智慧講臺等多個教育產品；建立了智慧教室、數字化實驗室等多個功能場室；取得了多項專利成果。該項目已于2012年通過政府驗收并上線運行（http：//），是國內目前較為系統、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用現狀

臺灣地區在2002年就有比較完整的電子書包計劃；2003年，香港10 所小學正式推行“電子書包”試驗計劃，經過一年試驗，“電子書包” 計劃效果良好， 開始向全港1000 多所中小學推廣。在內地，早在2001年，北京伯通科技公司生產的“綠色電子書包”已經通過了教育部的認證，并在北京、上海等4 個城市試推廣；2003 年，上海金山區金棠小學已開始試用電子書包代替傳統書本教材；2011年11月，作為國家中長期教育改革和發展規劃在上海先行先試的部市合作項目之一，虹口區推廣電子書包項目；南京從2012年試點電子書包進課堂，目前全市有21所中小學成為試點學校；2012年，廣州四所學校的千余名學生開始試用電子書包；佛山南海南光中英文學校從2009年開始在一年級新生的英語課程中推行電子書包；佛山市禪城區“智慧校園“示范工程的四所示范學校也于2011年開始試用電子書包，目前已經取得較好成效。目前電子書包在全國的中小學校應用遍地開花，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項目。目前關于電子書包的研究和應用主要還是面向基礎教育低年級階段，定位于課堂教學。未來的發展趨勢可能會與移動學習相結合，面向高等教育和社會教育。

電子書包雖然廣受重視，但實際試用效果卻差強人意。電子書包的推廣和應用中還存在諸多問題亟待解決。首先是傳統應試教育中“逐分”導向與電子書包的“育人”理念產生沖突，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、價格等現實問題也在一定程度上影響了其推廣；第三，現有電子書包產品，基本上是由IT企業主導研發，一線學校被邊緣化，導致現有產品很難滿足實際需求；第四，與之配套的優質電子課本學習資源匱乏，使得基于電子的課內外學習難以全面開展；第五，電子書包涉及硬件終端、應用軟件、服務平臺、數字內容等諸多方面，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、學校通力配合，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

我國教育信息化正由初步應用融合階段向著全面融合創新階段過渡。目前關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構，導致系統化的解決方案和應用研究較少，多停留在個別終端產品的開發和應用；缺乏統一的建設標準和技術規范，導致各系統、各產品間的兼容困難，難以真正發揮系統優勢，阻礙了智慧教育的發展和應用；缺乏有效的政、產、學、研合作機制，難以整合優勢資源，實現優勢互補，不利于有關成果的大面積推廣和應用；現有產品和技術多為企業在各自已有技術基礎上進行的轉型應用，缺乏創新和核心成果孵化平臺與基地，新技術、新設計難以有效轉化為教育服務；完整健康的產業鏈仍沒有形成，難以實現智慧教育產業的可持續發展。？筅

參考文獻：

[1]中國社會科學院語言研究所.新華字典（第11 版）[M].北京：商務印書館，2011：652.

[2]蔣家傅，鐘勇，王玉龍等.基于教育云的智慧校園系統構建[J].現代教育技術，2013，2（23）：109-24.

[3]樸鐘鶴.教育的革命：韓國智能教育戰略探析[J].教育科學，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，張進寶，胡永斌，楊俊鋒.智慧校園：數字校園發展的必然趨勢[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構建[J].現代教育技術，2013，23（2）：109-114.

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關鍵詞：智慧校園；網絡環境；設計；方案

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 文章編號：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

基于云計算、物聯網、虛擬化等技術的綜合運用，智慧校園是數字校園的擴展與提升，是學校信息化發展的高級階段。智慧校園通過與物聯網相融合，實現對人、財、物等環境的主動感知；通過與無線網絡的相融合，實現網絡的無縫互聯；通過提供的統一、便捷、智能化的信息應用和資源，實現個性化服務；通過校園網內外環境的融合開放、資源支持和空間拓展，構建開放的網絡環境。網絡環境的規劃與建設是智慧校園的基礎平臺，本文在回顧安慶師范大學數十年信息化建設綜合成就的基礎上，面向十三五規劃，研究并分析智慧校園網絡環境的設計與實現。

安慶師范大學校園網絡為扁平化大二層結構，網絡主干萬兆互聯，有線網絡全校覆蓋，無線網絡覆蓋全校教學辦公區域；全網交換機超過350臺，校園網各類服務器超過80余臺，信息點超過12000個，無線AP近714個，注冊用戶數30000人；校園網絡提供四個出口（中國電信、中國移動、中國聯通、教育科研計算機網絡（含IPV6）），總帶寬5.5G；提供DNS、WWW、E-Mail、VPN、FTP、VOD、OA、教務管理系統、科研管理、圖書管理系統、學生管理系統、財務管理系統、國有資產管理系統、網絡教學平臺等應用服務；網絡出口部署萬兆防火墻、上網行為審計系統、網絡管理平臺、身份認證計費系統等；2015年6月，校園信息門戶（統一身份認證系統）和移動信息門戶順利上線，基本實現全校用戶數據共享和應用系統的信息融合。2015年12月，新建的150平方米標準機房正式投入使用，為智慧校園網絡平臺安全穩定運行提供了可靠的保障。

校園網絡拓撲結構如圖1所示。

圖1 校園網絡拓撲結構

2 存在的問題與面臨的挑戰

教育部《教育信息化十年發展規劃（2011―2020年）》提出的“推進信息技術與教育深度融合，以教育信息化帶動教育現代化”；安徽省政府《安徽省教育信息化中長期發展規劃（2013―2020年）》高等教育信息化發展預期目標：2017年，高等教育“兩平臺”接入安徽教育公共服務平臺；建成高質量的數字資源體系并與教育教學深度融合，科研創新信息化支撐體系基本建成。2020年，人才培養模式不斷創新，人才培養質量顯著提升，利用信息化手段服務社會和傳承文化能力顯著增強。

2015年7月，國務院印發《關于積極推動“互聯網+”行動的指導意見》，互聯網+已上升為國家戰略。2015年7月，清華大學舉辦了“2015智慧校園規劃與建設暨高校信息化峰會”，旨在推動智慧校園規劃與建設創新，為高校信息化建設“十三五”規劃指明方向。

結合安慶師范大學“十三五”校園信息化建設現狀和需求，提出“高感知度 強協作能力的‘智慧校園’作為學校“十三五”信息化規劃建設的重要內容。綜合分析學校支撐智慧校園的網絡環境，還面臨以下挑戰：

大二層網絡架構對核心設備依賴嚴重，單點故障將影響全網，網絡結構有待進一步優化。學校網絡由原來的三層結構改造成大二層網絡結構運行至今，期間，因設備版本自身BUG運行中兩次宕機，導致全網網絡服務中斷，后通過版本升級，問題得以較快解決。

無線網絡全校覆蓋有待進一步優化和拓展。早期四棟教學樓無線網絡AP支持802.11a/b/g，最大帶寬54M，每樓層部署2個AP。AP密度低，帶寬小，用戶體驗較差；少數公共廣場和學生食堂網絡沒有覆蓋，無感知上網存在盲區；學生宿舍區的無線網絡覆蓋有待進一步延伸。

各類專業子網需進一步整合資源，實現集約化管理，構建感知度高、協同能力強的智慧校園一體化網絡平臺。2014年12月，校園視頻監控系統一期工程投入使用，龍山校區已全覆蓋，各類攝像頭940個。二期工程正在建設中，擬覆蓋菱湖校區，各類攝像頭超過200個。建成后的校園視頻監控系統各類攝像頭將達到1200左右，為學校師生員工學習生活提供了有力安全保障。2015年9月，由后勤管理處建設并管理的水電節能監控平臺、由計算機學院建設并管理的水污染在線監控平臺、由生命科學學院建設并管理的江豚研究在線監測平臺等先后上線運行。隨著非技術部門搭建的網絡平臺，如視頻監控系統，節能監控平臺，水污染在線監控平臺，江豚研究在線監測平臺等系統因前期規劃等各種因素與校園網絡的融合存在一定的障礙，如何構建一體化網絡環境，實現智慧校園網絡無縫隙對接顯得尤其重要。

全網IPV6規劃和應用；為開放辦學提供便捷、開放的網絡環境；內外網融合，為校園卡用戶進一步拓展支付渠道等。

3 “智慧校園”網絡環境建設目標

以物聯網、云計算和虛擬化等新興技術為支撐，構建感知度高、協同能力強的智慧校園網絡基礎設施，到2020年，基本建成覆蓋全校的教學、科研、管理信息化環境；整合校內各應用系統，實現優質教學資源共享、數據集中存儲、系統安全穩定運行、信息智能推送、一站式響應服務的信息化支撐體系；進一步提升教育管理信息化水平和公共服務信息化水平，建設師生滿意的智慧校園。

4 關鍵技術設計與實現

結合學校實際情況，分析智慧校園建設存在的問題和面臨的挑戰，研究網絡環境的關鍵技術，提出以下設計方案。

4.1 優化網絡結構，夯實智慧校園支撐平臺

傳統網絡結構主要由核心、匯聚和接入三層構成，該構架的核心層主要負責高速轉發，匯聚和接入層負責用戶接入、相互隔離以及協議終結。網絡維護的主要工作量多集中在匯聚層和接入層，用戶上網行為控制較難，整網精細化管理和控制比較復雜，此類結構對規模越來越大、應用越來越復雜的高校校園網絡的發展構成瓶頸。

考慮到高校校園網絡多業務承載下的高性能、優化網絡構架和業務模式、簡化運維工作量等需求，對傳統的三層網絡結構實施扁平化改造勢在必行：將原來核心、匯聚、接入三層結構從邏輯上變成業務控制層和寬帶接入層兩層構架。

扁平化構架中的網絡核心設備功能是完成用戶業務控制和管理，主要有：ACL、QOS、帶寬控制、認證控制、上網行為控制等，有利于發揮核心設備的高性能、穩定性和可靠性的優勢；匯聚層和接入層提供用戶寬帶接入，只提供VLAN隔離功能，不涉及業務功能，有利于業務部署，同時也增強了匯聚層和接入層設備的通用性（匯聚層設備支持QinQ，接入層設備支持VLAN），簡化了設備管理，尤其是降低了接入層設備的日常維護。兩層構架的網絡層次功能更清晰，并且實現“用戶”級別的管控：用戶的賬號、MAC、IP地址、上線時間及訪問行為可跟蹤、可審計；用戶可訪問的資源權限、對網絡帶寬的占用等，實現了網絡應用的精細化管理，保障重要應用系統的網絡承載，包括安全性、穩定性和可靠性。

為使校園網絡“無處不在，隨處可用”，學校將進一步優化網絡結構，校園網核心雙機雙路虛擬化，核心節點萬兆雙鏈路上行，使智慧校園支撐平臺更加安全、健壯，擬進一步優化的網絡拓撲結構如圖2所示。

圖2 擬進一步優化的校園網絡拓撲結構圖

4.2 構建與有線網絡相互融合、用戶體驗良好的WLAN網絡

為使用戶能便捷地訪問校內各類應用資源，暢享5A服務（Anyone、Anytime、Anywhere、Anyway、Anything），構建與有線網絡相互融合，用戶體驗良好的WLAN網絡，按照“統一規劃，分步實施”的原則，學校無線網絡（AQTCWLAN）項目分三期建設：

一期工程：教學辦公區無線網絡建設，主要覆蓋教學樓、實驗樓、辦公樓、體育場館、會議室、圖書館等區域，為學校教學、科研、管理，學生學習提供無線網絡平臺。

二期工程：學生生活區無線網絡建設，擬主要覆蓋學生宿舍區、食堂等，為學校管理，學生學習、生活、娛樂提供無線網絡平臺。

三期工程：校內公共區域無線網絡全覆蓋。

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

在一期建設中，作為有線網絡的輔助手段，學校部分AP采用放裝模式，使用支持802.11a/b/g/n技術的無線AP，部分場所用戶體驗較差。根據規劃，在二期、三期工程中，將增加AP布放密度，增強用戶在原四棟教學樓的無線感知。增補人員密集區域的無線網絡設備覆蓋密度，延伸無線校園網絡覆蓋范圍，改善用戶的網絡體驗。

由于無線網絡與物理環境、電磁環境、人員密度、用戶需求等因素有較強的關聯，上述因素組合構成了不同的場景，導致無線網絡具有較大的彈性。在設計中，基于現場勘查，無線網絡的規劃設計主要考慮無線覆蓋的合理性、設備運行的可靠性及業務的高可用性。對一些環境面積較大、材質特別或建筑格局非常規場所，如體育館、圖書館、實習車間等場景，可考慮采取抽取樣本區域進行仿真設計。在設計AP位置和數量時，主要考慮以下因素：

保證目標區域人號全覆蓋；

考慮在線用戶數量，即高密環境下保障無線部署；

盡量避免安裝在承重柱、實心障礙物等附近，影響覆蓋；

盡量避免安裝在強烈干擾源附近。

4.3 建設融合并承載各類物聯網的泛在網絡支撐平臺和一站式智能化信息管理平臺

智慧校園對網絡需求是無所不在的連接，即泛在網絡，它能提供給用戶無論何時，無論何地都可以通過合適的終端設備與網絡相連，獲取個性化的信息需求。隨著物聯網技術的快速發展，泛在網絡與物聯網深度融合，通過采用各種不同的技術把物理世界的各種智能體、傳感器接入網絡，實現人與物、物與物、人與人之間按需進行信息獲取、傳遞、存儲、認知、決策、使用等服務。將通信網、互聯網、物聯網之間相互協同融合，具備環境感知、內容感知及智能感知，為用戶和管理者提供泛在的，無所不含的信息服務和應用。

隨著學校事業的快速發展，信息化系統得到廣泛應用，近年來，現代教育技術中心牽頭的一卡通系統從傳輸鏈路、網絡設備、管理系統到中心機房，建設有相對獨立的網絡鏈路；保衛處牽頭建設的校園視頻監控平臺、門禁系統的傳輸鏈路、網絡設備、管理平臺等相對獨立組網；后勤管理處牽頭建設的節能監控平臺通信光纜、網絡設備、服務器、采集器、機房相對獨立組網；水污染在線監控網絡、江豚研究在線監測系統均由相關學院牽頭建設并管理。整合各類資源，建設能融合并承載各類物聯網的泛在網絡支撐平臺和一站式智能化信息管理平臺，提升無縫感知效能是智慧校園網絡環境建設的重要目標。

泛在物聯網融合平臺具有支持第三方應用、終端兼容性好、基于海量的大數據分析和應用定制等特征，其基本構架如圖3所示。

4.4 建立面向業務、面向服務的快響應、高質量協同運維服務體系

為了更好地保障學生公寓網絡運維的可靠性，提高服務效率，解決業務量激增而人手不足的現狀。2015年4月，學校與專業網絡服務公司簽署了“學生公寓網絡維護協議”。維護內容包括樓棟交換機及以下的維護工作，經過半年的運維，整體效果良好，基本沒有學生投訴。

隨著智慧校園網絡基礎設施的逐漸完善，應用系統和最終用戶的快速增加，需要建立快速響應、高質量的運維體系，用于保障全網的安全、穩定、可靠的運行。部門成立運維中心，專業管理外包運維團隊，服務外包范圍將進一步擴大，將包括學生公寓網絡、教學辦公網絡、教工樓網絡、多媒體教室維護等。依托網管和運維軟件，以無線網絡為支撐，開發并運行校園網絡運維APP，改變傳統運維模式，建立面向業務、面向服務的快響應、高質量協同運維服務體系。建立統一的運維平臺后，用戶服務將更加方便快捷，智慧校園支撐平臺將更加完善。

圖3 泛在物聯網平臺構架

5 校本創新點

智慧校園支撐平臺和服務平臺建設重點體現“高感知度”，不僅體現對網絡環境的高感知度，更體現個性化定制服務的高感知度。智慧校園數據平臺和應用平臺重點體現“強協作能力”，各應用平臺和相關數據平臺分屬不同的管理部門，需要各部門通力協作，也只有充分配合，信息充分利用，才能進行智慧分析并做出智慧決策。最終實現“以物聯化、集成化、智能化為主要技術路線，以服務創新為導向，將智慧導入校園各個系統、過程和基礎設施中，將信息化深植與教學、科研、管理和生活的各個方面，全面構建智慧校園。”

參考文獻：

[1]李盧一，鄭燕林.物聯網在教育中的應用[J].現代教育技術，2010，20（2）：8-10.

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關鍵詞：智慧校園；應用現狀；特性

一、智慧校園的概念及特征

1.概述

智慧校園是以數字校園的建設思路為基礎，利用云計算、物聯網、虛擬化等新的信息技術來改變學校的管理者、教師、學生及家長和校園資源相互交互的方式，將學校的各類教學活動、科研項目、系統管理與校園資源和應用系統進行整合，以提高應用交互的明確性、靈活性和響應速度，從而實現智慧化服務和管理的校園模式。這一概念是在2010年信息化“十二五”規劃中開始明確地被提出的。2012年《教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）》中明確要求全國各院校加快教育信息化建設，通過建設智慧校園，實現學校之間優質資源共享，提高教育教學質量，實現教育信息化。《教育管理信息數據標準（20120315）》也為全國智慧校園的建設提供了標準和應用規范。

2.核心特征

（1）無處不在的互聯網絡。通過有線接入或者無線局域網，使得互聯網絡覆蓋校園每一個角落。智慧校園支持所有需要互聯的軟件系統和硬件設備的連接，信息感知后可迅速、實時傳遞，這是所有用戶按照全新的方式協作學習、協同工作的基礎。

（2）環境全面感知。從人員到物品，從校園各類資源一天的運行消耗到個人一天的軌跡，智慧校園通過無處不在的傳感器、攝像頭及各種系統平臺，能夠隨時隨地客觀地感知、捕獲和傳遞有關人、設備、資源的信息。

（3）智能化的數據處理。依托于數字校園海量數據的收集和存儲基礎，智慧校園將建立科學的預測方法，建構出各類實用的數據挖掘模型，同時綜合各方面及時新鮮的數據、信息、規則等內容，通過智能推理，做出快速反應，改遲緩地被動分析為迅速地主動應對，更加突出智能化的特點。

二、“智慧校園”的應用現狀

1.應用實例――武漢建設智慧城市的校園實踐

武漢建設智慧城市有了校園實踐。2010年，將3G無線傳輸、互聯網三方關聯等技術應用于電子學生證。經過3年多的推廣和運用，以電子學生證為載體的信息化管理平臺已經廣泛應用于武漢市各重點高中。這張新型的電子學生證不僅可以實現傳統的校園卡的功能，學生可以在學校刷卡消費，而且當學生每天進入校園或者離開校園時，通過GPS定位技術，系統會自動將這個時間發送到家長手機。通過手機或電腦平臺，家長還可以查看學生的學習成績變化和教師評語，實現家長和教師的溝通。

通信運營商也對智慧校園建設表現了極大熱情。如某通信運營公司這樣表述智慧校園：以高性能的校園網絡為基礎，實現學校辦公、財務管理、教學管理、教學資源、后勤服務、產業發展等方面數字資源的全面整合，增強信息技術的應用能力，進一步提高信息技術服務于學校教育教學工作的能力，最終使其達到增值服務的目的。他們規劃的智慧校園包括校園信息化、校訊通、家校圈、翼機通、三網融合、無線覆蓋等業務。

2.實例思考

（1）建設經費和隱私安全保護問題。首先是建設經費問題。要想建設一個完善的智慧校園是需要龐大的資金、技術平臺的支持，同時也需要完善的無線、有線校園網絡的支持。其次是隱私安全問題。物聯網技術在很大程度上將我們用戶聯入了網絡，對用戶的大量信息進行了收集。信息的過度集中容易導致師生隱私的泄露。

（2）加強對智慧校園建設規范、標準的研究和制訂。智慧校園建設的基礎是前期數字校園的建設與發展，但相對于數字校園，智慧校園無論是在技術層面還是在整合度方面都有相當大的提升。因此，研究和制訂智慧校園建設規范和標準對院校信息化發展具有重要的指導意義。在明確智慧校園的概念與建設策略的同時，我們也應該積極跟蹤最新信息技術發展，組織專家去研究和制訂有高科學性、強針對性、易操作性、可拓展性的智慧校園建設標準和規范。

3.智慧校園的安全性與可靠性

智慧校園以物聯網為基礎，以各種應用服務系統為載體，而這些系統涉及繁多的基礎設備、龐雜的應用服務，所以這對于整個系統的安全性與可靠性具有更高的要求。智慧校園建設中的安全性與可靠性主要包括基礎實體、系統運行和信息數據三個方面。特別需要注意的是，物聯網的應用涉及無線網絡、傳感器網絡等技術，為防止帶來安全隱患和安全問題，應選用較為成熟和可靠的系統。

智慧校園建設能推動院校信息化建設，但是同時智慧校園也是一個新生事物，需要在建設過程中不斷優化與提高。

三、結束語

良好的校園建設會有效地提高整個校園系統的運行效率和質量。伴隨著學習情景識別與環境感知、校園移動互聯等技術的逐步興起和應用，智慧校園已不是一種概念，而是正在慢慢地變為現實。但要實現真正意義上的智慧校園，還需要一個漫長的過程，目前的智慧校園建設仍然處于起步階段，有很多問題亟待進一步去解決。不斷地研究和探索智慧校園建設項目，對于當前的數字化校園建設、優化教學和管理過程、促進學生創新能力培養具有重要意義。

參考文獻：

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一、云計算

云計算是計算機網絡發展的一大趨勢，云計算在校園網絡中也得到了十分廣泛的運用，現如今的校園內部應用系統的各大部門大都獨立，服務上的交互項較差，功能也十分單一，信息傳播速度也十分緩慢。云計算是最近提出的一種新型計算模式，它將網絡中的相關功能以服務的方式提供給客戶，能夠對計算機的大量數據進行存儲和處理。云計算為用戶提供了基礎設施層、基礎設施服務層、平臺服務層和應用服務層四個層次的基本應用服務，其目的就是讓校園內部能夠更加高效地利用資源。數字化的校園一直是校園建設的重點，將云計算技術應用到智慧校園之中，能夠更好地開展校園的信息服務。那么，云計算是如何操作來體現它的優勢呢？

1.降低維護費。云計算網絡技術并不需要投入過多資金和資源，云計算的模式對于終端的硬件設備也沒有特別高的要求，服務的日常維護服務是由服務供應商完成的，這樣就會使學校內部負責網絡建設的相關人員工作減輕，可以提高工作效率。

2.提高可靠性。云計算能夠降低服務器出錯的效率，保證學校網絡的安全運行，它起到網絡的“統帥”的作用，服務器一旦出現問題，校園網絡就很難繼續工作。而云計算正是由百萬臺服務器組成的，計算式某一臺服務器崩潰也不會影響它的正常工作，并且通過其他服務的協調工作能夠盡快將數據恢復到正常狀態。云計算能夠維護校園數據的使用，使得智慧化校園的安全性和可靠性得到有效保障。

3.擴展共享范圍。云計算還能夠有效搭建資源共享的平臺，使得校園的每一部分都能通過系統連接到相應信息，這樣不僅能夠提高校園資源共享的效率，而且能擴大智慧化校園的影響范圍。云計算中，校園內的相關數據和資源并不僅僅存儲在一臺計算機中，而是放置于“云”計算機中，這樣便能達到高效共享的結果。

二、物聯網

1.校園一卡通。校園一卡通便是物聯網的運用之一，通過一卡通能夠實現教師和學生的簽到、考勤、就餐、消費等功能，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等方式發揮排課、圖書借閱、消費狀況、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現網絡化和智能化，而且能為學生的校園卡充值提供極大方便。

2.多媒體教室。多媒體教室的建設和使用就是通過物聯網技術對教室使用狀態的相關信息進行即時傳達。網絡配置系統能夠根據相關課堂信息，比如教室的使用情況、教師的課堂狀況和教學內容等，通過PC客戶端及時觀測到內部的使用狀況，并據此提供其他服務。現在很多學校都配置了多媒體教室，內部通過設置媒體投影機、音響和中控系統等實現多媒體教學。根據物聯網的應用特點，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）利用實物展示平臺將圖片進行大屏幕展示；

（3）配置音響和屏幕、照明等相關輔助設備；

（4）與多種信息進行連接，比如校園內的計算機網絡和校園無線網等。

3.智慧圖書館。智慧圖書館可謂智慧校園里學生最需要“智慧”的系統了，智慧圖書館就是通過互聯網實現智慧化的使用和管理的，在目前物聯網的發展使用方面，智慧圖書館的建設更為廣泛，它要達到的目標模式就是無人工服務，目前物聯網在智慧圖書館主要是通過RFID使用的，就拿智能書車來說，這是一種可移動的RFID書籍歸架的“小車”，能夠對書籍實現查詢、定位和導航等功能，能夠迅速找到書籍應在的位置。它的操作流程如下：現將書籍放在車上，通過內部的閱讀器讀取相關書中相關RFID的存儲數據，將流出的信息傳達給書車，同時根據獲取的信息定位目標位置，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、結語

篇10

1．1自行管理與自我評價的學習

通過新型數字化教學媒體，如教學儀器設備、數字化學習資源與網絡新媒體(BLOG、WIKI)，既可以與師生進行廣泛地交流，也可以與生生進行廣泛地交流，在此基礎上，對自己所要學習的知識與信息進行系統的、科學的管理，形成知識難易程度各異的“知識管理夾”．該“知識管理夾”采用格子鋪的形式對知識進行“擺放”，同類型難易程度相近的知識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．同時對自己的學習也可以進行自我評價，對已理解并掌握的知識進行評價后再加以管理．

1．2多樣化的學習

廣泛而又全面的數字化教學資源，靈活方便的網絡媒體為數字化學習奠定了基礎;新型實用的數字化移動學習終端、固定式學習終端，為數字化學習提供了有力的支撐．學生可利用各式各樣的學習終端，對自己所要學的內容進行靈活地選擇，豐富的教學資源、靈活方便的學習終端、快速高效的網絡媒體為網絡化的學習提供了豐富多樣的學習方式、方法．

1．3均衡而又公平的學習

只要有良好的學習設備與暢通的網絡，所有人所獲取的資源都是均等的、公平的．不像自然環境中的教育狀況那樣，城市的師資較農村師資水平高、東部沿海地區的師資較西部地區的師資水平高;更不像自然環境中的教學現狀那樣，師生關系好的學生倍受關注，師生關系不好的學生受到冷落．總之，網絡環境下的學習形式多種多樣、公平公正．

2網絡環境下的實驗方案設計

網絡環境下的學習方法很多，如自主學習、協作學習、探究學習、開放學習、研究性學習等，這些學習方法都是基于一般網絡環境下的學習方法，針對智能化、智慧化的新型網絡，其學習方法是上述這些方法的綜合應用，同時還需要結合具體的實驗內容、實際的實驗環境及學生的實驗技能水平進行綜合考慮，并設計其實驗方案．下面就對智慧化(智能化)環境下的數字化實驗進行探討．

2．1基于思維導圖的實驗方案設計

將實驗的內容、方法與步驟，依據網絡環境的具體情況，結合實際實驗系統平臺的特點、結構原理及實驗應用，按照教學系統設計的基本原理進行實驗設計，并依據實驗方法過程與步驟的基本流程設計出相應的實驗思維導圖，這一流程性的實驗思維導圖既有實驗的方法與步驟，又有實驗的原理與應用;既有要探究的實驗內容，又有留給學生拓展創新的實驗空間，讓學生在完成基本實驗的基礎上加以創新與拓展，這一思維導圖下的實驗方案設計雖然難度較大，但對學生的實驗指導可從由淺入深、由易到難、由簡到繁，循序漸進地加以實施，這樣對學生的研究性學習與自主探究有著較好的指導作用．對一般學生要求完成必做內容，對成績較好、留有余力的學生要求完成拓展創新內容，為個性化的實驗教學奠定了基礎．

2．2基于實驗內容體系結構的實驗方案設計

對于一些設計性實驗、驗證性實驗，傳統的實驗方法是老師首先講完實驗原理、方法、步驟以后，老師再演示一遍，最后讓學生在理解觀察的基礎上進行實驗模仿，這樣的實驗教學方法讓學生像機器人一樣進行著一步步的實驗模仿;而基于實驗內容體系結構的實驗方案設計，要求老師在熟練掌握實驗設備、器材及系統平臺的功能特點以后，并能夠較好地駕馭這些實驗內容，在此基礎上按照學生實驗的特點及實驗目標，設計出相應的實驗方法、步驟及整個實驗的流程，讓學生按照這些方法、步驟及流程自行實驗、自行探究，最后完成實驗教學任務;對于水平較高的學生，相應設計出難度稍大、綜合性水平較高的實驗項目，以實現個性化的教學，培養出不同層次的技能人才．依據實驗內容、實驗原理、實驗設備及實驗環境，結合實驗教學的目標，設計出一科學合理的內容體系結構實驗指導方案，讓學生依據這一既有一定規范、參數指標及實驗步驟的基本方案加以實施，又有一定的靈活性與創新性，讓學生結合自己的實際情況，依據實際實驗環境、條件與設備，進行創新設計、開展拓展創新性實驗，以完成相應的個性化實驗訓練，實現真正的個性化人才培養的目的．

2．3基于項目任務的學習方案設計

對于一些綜合性實驗、創新性實驗，既要求較高的實驗環境、實驗條件與實驗設備，又要求學生能夠將多種實驗設備進行綜合應用，充分利用實驗環境及最佳的實驗方案加以完成，當實驗較為復雜、難度較大時，可將這一綜合性實驗按照實驗任務分解成各實驗模塊，而每一項實驗模塊又可分解成幾個簡易實驗，讓學生逐一加以完成各個簡易實驗、各項實驗模塊，最后將所有的實驗任務完成后，再加以集成，以完成整個綜合性實驗，實驗完成后，再引導學生進行實驗拓展與創新，直至到達綜合性實驗的至高點，在這里老師可設計出簡易性實驗、綜合性實驗、拓展創新性實驗三個層次．因此，基于項目任務的實驗方案設計對完成綜合性、拓展創新性實驗起到較好的引導作用．

3網絡環境下的數字化實驗

3．1網絡環境下的仿真實驗

依據數字化教學資源來分，常用的仿真實驗有課件型、網絡課程型、網站型、系統平臺型、數據庫型等類型．依據上述幾種類型的仿真實驗，我們先后設計開發了網絡課件型、網站型、系統平臺型三種仿真實驗．具體開發的內容為仿真物理實驗、基于專題網站的兒童智能開發小實驗、少兒眼保健仿真數字化資源庫等．先后在部分初中、高中試用了仿真物理實驗，效果較好;在部分幼兒園試用了兒童智能開發小實驗，深受小朋友的喜愛、教師的歡迎;少兒眼保健仿真數字化資源庫對小學生的眼保健起到了積極的推動作用．上述三大類型的仿真實驗經試用，也發現了一些問題，實驗效果不夠理想;兒童智能開發只重視了智力的開發，而能力的開發與培養欠缺;眼保健仿真實驗范圍廣，而深度不夠．在技術上，基于智慧校園的試用，也存在一些問題，這些問題大都是測控信息傳輸不夠暢通．針對上述問題，我們對上述仿真實驗首先進行了改進與提高，同時也對智慧校園網絡系統平臺進行了改進與功能拓展，使其在智慧校園環境下完成各種實驗，增設了物聯網設備測控端口、實驗數據庫、實驗采集綜合應用軟件等功能，使基于智慧校園網的仿真實驗得以順利完成，為遠程開放教育教學奠定了仿真實驗基礎，為中學新課程改革和仿真模擬實驗提供了技術支持．

3．2網絡環境下的數字化實驗

網絡環境下的傳統數字化實驗組成如圖1所示:傳統的數字化實驗系統是由傳感器、數據采集器、微機系統等內容組成．傳感器的功能用于對實驗物的物理、化學及生物等參數及性能指標進行測量測試與傳輸;數據采集器用來采集來自傳感器的數據，并通過USB接口將來自傳感器的數據傳輸到計算;計算機系統首先由計算機軟件完成對數據采集器所提供的數據進行數據處理，由計算機硬件對其實驗系統進行控制與實驗結果顯示等．由此可以看出，傳統的數字化實驗系統一般只能在實驗室內完成各種實驗，而不能滿足在任何時間、任何地點來完成我們所要完成的實驗，傳統的數字化實驗平臺一旦增加了物聯網設備與云數據庫后，既可在任何時間、任何地點，靈活地完成各種實驗;傳統的數字化系統平臺中的計算機系統增加物聯網與簡易的數據庫、傳感器也要相應的加入Zig-Bee數據收發裝置，這一裝置的體積小，但數據傳輸靈活方便，其功能完全可滿足移動實驗數據的收發需求，且使用方便靈活、價格低廉;數據采集器也要增設物聯網ZigBee收發裝置，使其可靈活地完成與傳感器、計算機系統的無線實驗數據傳輸，這種加裝了物聯網ZigBee裝置與簡易云數據庫的數字化實驗平臺，既可完成移動環境下的數字化實驗，又可完成固定環境下的數字化實驗．這種新型的數字化實驗系統，我們稱之為“智慧型數字化實驗系統”，如圖2，它既可滿足實驗教學的需要，又可滿足綜合實踐活動的需要，為新課程改革和創新人才培養奠定了基礎．

3．3基于智慧校園網的數字化實驗

所謂智慧校園網，是指具有十大管理系統、十大管理模塊、五大子系統平臺的新型校園網絡的架構．十大管理系統是指智能管理系統、智能教學系統、移動學習系統、數字化實驗系統、智慧文化系統、數字圖書館系統、家校通系統、學習分析與診斷系統、績效管理系統、教學評價系統等;十大管理模塊是指用戶管理、設備管理、辦公管理、教務管理、活動管理、信息準入管理、應用管理、學生管理、物聯網測控及通訊管理、資源庫管理;五大管理平臺是指系統支撐服務平臺、應用支撐服務平臺、系統總線與控制平臺、基礎設施服務平臺、數據綜合采集及應用平臺等．上述新型智慧校園中，設置了物聯網測控及通訊管理模塊、云數據與資源庫管理模塊，這使校園網內的各種硬件資源、軟件資源、管理資源、數據庫資源等各種數據均可由校園網控制平臺靈活調用;傳統的數字化實驗系統中的傳感器增設了ZigBee子系統、采集器也相應地增設ZigBee子系統，再使兩者集成在一起，形成一個高度集成的、可移動的智能測控實驗系統(“智慧型”數字化實驗系統)，學生可手持筆記本電腦，將這一“智慧型”的數字化實驗系統與智慧校園網融合為一個完整的、開放的、大型的數字化實驗系統，這樣就可在智慧校園網所能覆蓋的范圍內，完成各種數字化實驗與綜合實踐活動．

4結束語