校園智慧建設方案范文

時間:2023-12-15 17:35:30

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校園智慧建設方案

篇1

關鍵詞:智慧校園;天翼校園云;翼卡通

中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)22-5007-03

隨著高校數字化、信息化建設的不斷推進,信息服務在學校教學、科研與管理中的作用越來越大。由于校園網絡建設與發展的重要性和迫切性,各個學校已經或正在開始建設基于部門的應用系統,基本解決了面向業務主題的管理。但在高校信息化建設中,仍然存在著一些共性的不足,如網絡基礎設施的接入手段單一,安全保障體系尚不完善;數字資源建設的投入較少,整體應用水平還有待提高;特別是不同部門之間的信息共享與交流自動化程度低,缺乏統一的信息編碼標準;信息化保障機制還不夠健全等等諸多發展中的問題亟待解決。近年來,由于智慧校園概念的引入及其探索和發展,主導了高校數字化、信息化建設與發展的方向,可以預計智慧校園是數字校園發展的必然趨勢[1]。

1 智慧校園的概念

智慧校園是指通過應用云計算、虛擬化和物聯網等新技術來改變高校師生與校園資源之間的交互方式。將學校的教學、科研、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數字校園模式。

智慧校園的三個核心特征:一是為廣大師生提供一個全面的智能感知環境和綜合信息服務平臺,提供基于角色的個性化定制服務;二是將基于計算機網絡的信息服務融入學校的各個應用服務領域,實現互聯和協作;三是通過智能感知環境和綜合信息服務平臺,為學校與外部世界提供一個相互交流和相互感知的接口[4]。

目前,智慧校園的設計與建設大體上呈現在原有校園網的基礎上引入“校園云平臺”[2]和“一卡通”[3]系統融匯整合成一個實現智慧化教學管理體系和智慧化教學服務環境的數字校園系統這樣一種模式。

2 天翼校園云系統

“天翼校園云”是基于中國電信“云平臺”開發,面向高校用戶群體推出的3G校園信息化移動應用系統。集成計算機、網絡、通訊、無線接入和移動通信五大信息技術,整合校園內的教學、科研、管理和生活服務信息,提供隨時隨地隨需的移動信息服務,實現高校的教育信息化、決策科學化、管理規范化和體驗無線化。

2.1 教務管理

教管部門可以通過“天翼校園云”, 向學生有關期中期末考試,四、六級考試、補考、清考等有關考試類的通知,點對點實時告知學生,對掛科的學生進行提醒,同時提醒對未通過科目進行重修,并通知其補考時間。學生可以自主通過“天翼校園云”客戶端、手機WAP門戶等方法隨時隨地查詢自己已考過的科目及成績情況。還可以進行調課通知、課表查詢等等服務。

2.2 學工管理

可以通過“天翼校園云”,學校關于假期,諸如寒暑假,“五一”、“十一”黃金周等有關放假的通知,點對點實時告知學生。還可以進行會議通知、實現自助請銷假等等。

2.3一卡通管理

學生可以自主通過“天翼校園云”客戶端、手機WAP門戶等方法隨時隨地進行其一卡通余額查詢、消費明細查詢及個人信息查詢。

2.4 圖書館管理

學生可以自主通過“天翼校園云”客戶端、手機WAP門戶等方法對圖書館館藏書籍進行搜索,并可實時查尋圖書館新到圖書。圖書館管理員也可以通過“天翼校園云”,可以向已超期的圖書及相關的借閱者,超期催還通知和向學生新書推薦信息。

2.5 就業管理

學院就業指導中心可以通過“天翼校園云”有關就業招聘的信息,點對點通知有需求的學生。學生可以通過“天翼校園云”客戶端、手機WAP門戶等方法隨時隨地進行查詢,并可查詢學校實時推薦的就業崗位等就業的信息。

2.6迎新管理

學校可以通過“天翼校園云”相關報道流程。新生通過“天翼校園云” 客戶端、手機WAP門戶等方法,可以隨時隨地查詢有關學校報道流程的說明和指引。學校按照系別班級分類將新生信息導入“天翼校園云”平臺,方便未來幾年通過“天翼校園云”向學生發送各類通知、提醒。

2.7后勤管理

學校師生可以通過“天翼校園云”手機端、WAP等方式向學院有關部門報告各類故障信息,例如:水電故障及設備故障等等。學校后勤部門可以各類通知,例如:災害預防通知,斷水、斷電、斷網通知等。

3 基于網絡互聯技術的翼卡通系統

翼卡通系統,是智慧校園的基礎工程和重要組成部分。校園翼卡通系統是以校園網為基本載體,采用計算機技術、網絡與通信技術、數據庫技術和IC卡識別技術,利用IC卡作為信息的載體,持卡人在其權限范圍內,實現校內的商務消費、身份識別和認證、社會應用、財務結算和自助服務等活動,為廣大師生員工的教學、科研和生活提供方便,從根本上實現“一卡在手,走遍校園”的目的。

翼卡通:是電信天翼手機終端與傳統一卡通系統的全面整合,利用隨身攜帶的手機UIM卡作為身份鑒別和刷卡消費的電子錢包,提高用戶使用的便捷性。其典型結構示意圖,如圖2所示。

3.1翼卡通系統平臺

校園翼卡通平臺采用JAVA語言開發,遵循J2EE技術路線,系統具有很好的移植性,不需要更改任何代碼和配置,翼卡通平臺可運行在多個操作系統上,無論用戶選擇UNIX、LINUX或WINDOWS都能很好的實現翼卡通平臺的管理和控制。

數據庫系統的多樣性,為了保證校園翼卡通系統使用不同的數據庫系統,校園翼卡通平臺采用了ORM — HIBERNATE技術(對象-關系映射工具),實現與數據庫平臺的無關性,完全支持目前的主流數據庫。

3.2應用子系統

由于采用安全性、可靠性、效率較強的中心服務器,所以能夠帶的負載較大,網絡控制器的數量、子系統的數量都不受限制,可以達到較好的擴展性。應用子系統功能有:1)翼卡通卡務管理系統;2)財務結算系統;3) 餐飲消費子系統;4)人員通道管理子系統;5)考勤管理系統;6)學生公寓管理系統;7)查詢管理系統等等。

4 結束語

“智慧校園”的基礎是前期數字校園網絡的建設與發展。 “智慧校園”首先要建設一個統一的基礎設施平臺,要擁有有線與無線雙網覆蓋的網絡環境,才能使得“天翼校園云”和“校園翼卡通”系統得到充分的應用;其次,要有統一的數據共享平臺和綜合信息服務平臺[5]。

“智慧校園”作為一個嶄新的概念,不同的提出與設計者給予不同的詮釋。 對于高職院校尤其是資金缺乏的院校,有了網絡運營商的加入與參與使得“智慧校園”的建設步伐大大加快。既解決了高職院校普遍存在的資金瓶頸同時也解決了技術上存在種種問題。從市場高度來看今天的校企合作,有可能在“智慧校園”的建設與應用中使得雙方互利共贏,都將取得長足的發展。

參考資料:

[1] 黃榮懷,張進寶,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).

[2] 劉芙.“智慧校園”的“云”應用剖析[J].消費電子·理論版, 2013(1).

[3] 易著梁,韓偉平.校園一卡通的設計及安全性措施的研究[J].常州信息職業技術學院學報,2008,7(4).

篇2

智慧校園“智慧”何在?我利用網絡查閱了“智慧”一詞的含義,《現代漢語詞典》的解釋是“辨析判斷、發明創造的能力”。很顯然,智慧是指人所擁有的一種創新創造的能力。我認為,“智慧校園”建設的意義和價值就是提升校園中人的智慧,實現人的智慧發展。通過進一步查閱資料和思考,我有了以下三點認識。

其一,人類正在由農業時代、工業時代邁入智慧時代。

江蘇師范大學智慧教育研究中心主任陳琳曾在文章中寫道:“智慧時代是人類正在邁入的時代,信息時代是智慧時代的子集,智慧時代將是漫長的歷史,如果將智慧時代比作多幕話劇,那么信息時代只是該話劇中的序幕。所以應該說,人類社會經歷了農業時代、工業時代,現在正在步入智慧時代。”我認為該觀點是有道理的,信息時代特別強調信息的作用,但信息不一定是知識,海量的信息經過篩選、重構、積淀等被轉化為推動社會向前發展的知識動力,知識只有不斷增長才能提升人類的智慧水平。

正如智慧時代剛剛拉開序幕一樣,智慧校園也剛剛起步,將伴隨著智慧時代的發展而不斷發展。

其二,運用智能化工具和軟件是校園的“智慧”表現。

智慧的核心在于創新創造,智能化的工具和軟件正是信息時代人類智慧發展的成果。當下,各類機器人不斷涌現,聯合國標準化組織采納了美國機器人協會給機器人下的定義:“一種可編程和多功能的操作機;或是為了執行不同的任務而具有可用電腦改變和可編程動作的專門系統。”機器人的出現,為人類帶來許多便利,并為各行各業提供了難以想象的高超服務。更讓人驚喜的是,具有深度學習能力的機器人已經問世。深度學習技術是對人腦的一種模擬,用多層神經元構成的計算機神經網絡,它可以搜集信息,并根據搜集到的信息產生相應的行為。深度學習還和增強學習相結合,正深刻地改變著機器人領域。轟動全球的“阿爾法狗”就是增強學習的產物,它依據跟棋手下棋或跟自己對弈的輸贏情況,自主學習并摸索出更優的下棋策略。

所以說,我認為智慧校園建設中,應選擇合適的智能化工具和軟件讓校園有“真正智慧”的表現。

其三,智慧校園應該為培養人的智慧發展創設優良生態。

根據教育生態學的理論,學校是一個微生態教育系統,要使學校煥發生命活力,獲得可持續發展,就要以人的發展為主線,研究教師和學生的工作、學習、生活、成長的環境和狀態,整合和協調學校內部各種資源、環境和關系,使之達到最優的狀態。智慧校園是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境,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。正如IBM公司提出的Smarter Planet,即更透徹地感知、全方位地聯通、高度的智能化。

篇3

關鍵詞:云計算;智慧校園;應用

中圖分類號:G4

文獻標識碼:A doi:10.19311/ki.1672-3198.2016.18.077

0.引言

云計算技術作為新興的計算機技術,已成為信息化技術研究熱點之一。云計算技術應用廣泛,能實現遠程數據資源的共享,并提供云服務。智慧校園現在產生的數據資源量越來越大,存在數據資源分散,難以集中,未能實現互通共享等問題,由于高職院校智慧校園建設資金缺乏、建設進度緩慢等原因,能實現數據共享互通的學校很少,通過對云計算技術在高職院校智慧校園中的應用現狀、問題進行研究分析,給出有關建議措施,在高職院校智慧校園中合理運用云計算技術,實現高職院校智慧校園海量數據智能分享與互通。

1.智慧校園云計算技術應用現狀分析

1.1缺乏規劃建設內容

經調查,很多高職院校在數字化校園、智慧校園建設中缺少云計算技術應用有關方案內容,有些學校即使有,也不是必建項目,從而導致云計算技術在校園信息化基礎設施搭建、平臺建設等一系列信息化工作中被忽略,進而造成云計算技術在高職院校智慧校園中應用缺乏邏輯性、前后工作脫節等問題。

1.2缺乏基礎設施平臺

云計算技術要在智慧校園中全面使用,除了需要配套的基礎網絡設施設備、感知設備等以外,還需要有數據庫服務器、虛擬服務器等云設施設備,而且搭配必須符合有關技術性能要求,方能實施運行,而在目前高職院校中,數字化校園建設普遍較慢,資金短缺,無力購買設備,導致大部分學校都缺乏這類設施設備,有個別學校甚至連最基本的網絡設施都沒有保障,根本無法滿足云計算技術使用的設施需要。

1.3缺乏技術人員和資金

云計算技術屬于高端前沿技術,所使用的軟、硬件設施設備相對較為昂貴,在智慧校園中應用該技術投入比較大,而高職院校本身資金就很緊張,學校首要任務在于保正常運行,因此在智慧校園建設特別是云計算技術應用投入方面即使有也不會很多;另外,高職院校對云計算方面的技術人才隊伍建設也不是很重視,學校缺乏這類專業人才,這也是影響云計算技術有效應用的重要因素。

2.云計算技術在智慧校園中全面應用的建議措施

2.1合理規劃

高職院校在數字化校園及智慧校園建設規劃方案中要合理規劃云計算技術的應用,在硬件建設、軟件安裝、平臺建設、應用服務等階段要科學考慮云計算技術應用基礎設施、云平臺、云服務的搭建,確保云計算技術在智慧校園各階段建設具有連貫性和邏輯性,防止技術方案的脫節。

2.2加強基礎設施建設

云計算技術應用基礎設施的科學搭建是云平臺、云服務的基礎,必須作為重點內容建設,要本著節省資金、功能保障、維護方便的原則開展云基礎設施建設,要加強技術咨詢工作,解決有關技術難題,防止硬件設施重復投入,缺乏邏輯性,影響云平臺、云服務的功能實現。

2.3增加建設資金投入

云計算技術的應用能實現高職院校智慧校園中的海量數據互通共享,并根據用戶使用需要,提供個性化的云服務,從而提高學校管理人員工作效率,為師生帶來便捷服務,促進學校創新發展。因此,學校在信息化建設中,要重視智慧校園云平臺技術的應用,增加建設資金投入,保證基本云基礎設施、云平臺、云服務建設資金。

2.4加強技術人才隊伍建設

云計算技術屬于前沿技術,技術復雜,專業性很強。要成功應用云計算技術和構建云技術平臺服務,必須有專業技術人才隊伍保障。因此,高職院校必須重視這方面的技術人員隊伍建設,采用公司專題培訓、學校內部培養或者專門人才引進的辦法解決技術人才短缺問題。

2.5加強云技術應用研究

云計算技術應用范圍廣泛、前景光明,但目前還沒有固定的技術應用模式,高職院校有自身的特殊情況,比如資金短缺、人才缺乏、用戶相對偏少等,在智慧校園建設及云平臺技術使用過程中,一定要考慮這些特殊情況來選擇合適的云計算應用技術及云設備,比如服務器的規模等。高職院校要加強本校實際情況分析及云計算技術應用研究,以選擇合適的云平臺技術應用到本校智慧校園中,防止不接地氣,重復建設,功能無法保障,云平臺服務無法提供等問題的出現。

2.6構建高職院校智慧校園云計算技術使用架構模型

高職院校要通過數字化校園建設現狀及客觀條件分析,并對云平臺技術進行分析研究,構建符合高職院校實際情況的智慧校園云計算技術使用架構模型,為云計算技術在高職院校智慧校園中的正確應用提供技術參考和指導,防止云計算技術使用雜糅、技術標準不搭配、功能無法實現等技術問題出現。

篇4

【關鍵詞】物聯網;云計算;智慧校園

【中圖分類號】G40-057

【文獻標識碼】A

【論文編號】1009-8097(2013)02-0109-06

一 研究緣起及項目背景

1 研究緣起

信息技術的快速發展促進了教育觀念和教學方式的變革。隨著物聯網、云計算、移動互聯網等新一代信息技術的發展,隨時隨地的師生互動、無處不在的個性化學習、智能化的教學管理和學習過程跟蹤評價、一體化的教育資源與技術服務、家校互通的學習社區、師生共同成長的校園文化等新型“智慧校園”教學管理模式已展現在人們面前。關于“智慧校園”的研究已成為當前教育信息化領域關注的熱點。

自從IBM提出“智慧地球”概念后,國內外不少學者提“智慧校園”的概念和解決方案。在國外,具有代表性的實施案例有韓國與馬來西亞。韓國教育科學技術部于2011年6月向總統府遞交了《通往人才大國之路:推進智能教育戰略》提案,并于同年10月了《推進智能教育戰略施行計劃》,提出五大戰略舉措:(1)數字化教材的開發與應用;(2)在線學習常態化與在線評價體系的構建;(3)營造教育資源用于公共目的的環境與加強信息通訊倫理教育;(4)加強教師的智能教育實踐能力;(5)構筑基于云計算技術的教育服務基石。馬來西亞政府為促進教育系統的整體性變革于2006年提出的一項宏偉工程――“智能學校”(Smart School)計劃,到2010年,馬來西亞所有的中小學都將轉型為智能學校。智能學校實施計劃有四項目標:提供個人全方位的發展;注重智能、情緒與身體的發展;培育科技的素養能力及建立教育民主化制度。在國內,有學者對“智慧校園”的概念提出了不同的解讀。黃榮懷等認為,“智慧校園”是一種智慧的學習環境。還有學者認為,“智慧校園”是以物聯網為基礎的校園應用。在實施方面,南京郵電大學于2010年實施了基于物聯網的“智慧校園”建設方案,浙江大學、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;中國電信等移動互聯網運營商實施了基于e卡通的“智慧校園”解決方案。目前“智慧校園”解決方案還處于探索階段,在技術方面,沒有建立統一的“智慧校園”的系統架構和技術規范;在應用方面:物聯網和云計算等先進技術應用處于初級階段,技術、業務、資源、信息、數據與用戶服務的融合度不夠,沒有從如何利用信息技術支持學生的自主學習、協作學習,如何支持師生互動與快速準確反饋,如何支持教師教學決策等方面提出有效的解決方案。

本文以作者主持的佛山市禪城區“智慧校園”示范工程項目為例,闡述如何采用先進的教育理念和物聯網、云計算等先進信息技術構建“智慧校園”系統,探討“智慧校園”系統的基本特征、系統架構、功能模塊、技術路線和實施方法等整體解決方案。

2 項目背景

佛山市禪城區“智慧校園”示范工程是禪城區人民政府于2010年9月啟動、2012年5月正式上線運行的“四化融合、智慧佛山”首批重點示范項目。本項目分別選擇高中(佛山三中)、初中(汾江中學)、小學(佛山實驗學校和南莊中心小學)四所不同類型的學校,建立禪城區“智慧校園”示范工程試點學校和示范系統。

禪城區在教育信息化環境建設、教育資源建設、教師教育技術能力培訓和教育信息化推廣應用方面具有良好的基礎,是“廣東省推進教育現代化先進區”,四所“智慧校園”示范工程學校具有較高的教育信息化建設與應用水平。但由于信息技術發展等歷史原因,項目實施前,禪城區教育信息化建設面臨的主要挑戰在于:

(1)“信息孤島”現象。各個學校的信息化應用系統采用的技術標準、數據規范不一致,缺乏甚至沒有數據共享關系和交換途徑,形成“信息孤島”;

(2)信息系統的綜合服務能力弱,難以實施綜合業務流程和綜合查詢與決策支持;

(3)教育資源存儲分散,數據標準不同統一,資源共享困難、檢索低效,教育資源的數量和質量難以滿足日常教學需要;

(4)信息化建設對提高教學質量和學校管理效率的有效支持不夠。

因此,禪城區教育信息化建設需要一個統一的平臺,統一的技術標準,統一的數據規范來整合各類信息,實現校園內各個信息管理系統的無縫連接。本項目的實施,著重在解決以上問題方面進行探索。

二 智慧校園的內涵與特征

“智慧”(wisdom)一詞是指對事物能迅速、靈活、正確地理解和解決的能力。“智慧”是一個相對概念,并不局限于人類,任何物體組成的體系都有智慧,只是高低不同。IBM提出的智慧系統特征是3I:即能夠更透徹的感知和度量(Instrumented),更全面的互聯互通(Interconnected),更深入的智能化(Intelligent)。

關于“智慧校園”的特征,國內一些學者提出了不同的解讀。黃榮懷等認為,智慧校園(Smart Campus)應具有以下五個特征:(1)環境全面感知;(2)網絡無縫互通;(3)海量數據支撐;(4)開放學習環境;(5)師生個。宗平等人認為,“智慧校園”的核心特征主要在三個方面:一是為廣大師生提供一個全面的智能感知環境和綜合信息服務平臺,提供基于角色的個性化定制服務;二是將基于計算機網絡的信息服務融入學校的各個應用與服務領域,實現互聯和協作;三是通過智能感知環境和綜合信息服務平臺,為學校與外部世界提供一個相互交流和相互感知的接口。筆者認為,“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,具有如下9大特征:

(1)融合的網絡與技術環境。實現校園有線網、無線網、傳感網、視頻監控網等多種網絡的融合和多種信息化應用系統的融合,形成一體化的網絡環境和應用環境;

(2)廣泛感知的信息終端。為廣大師生提供一個全面的智能感知環境;

(3)快速、綜合的業務處理服務。能夠對教學、科研、管理的各種業務、信息、數據按照基于流程的方式進行快速、綜合處理,為廣大師生提供一個全面綜合業務處理與服務平臺;

(4)智能的管理與決策支持。具有架構科學合理、低耗高效運轉的學校智能化管理與決策支持系統,能夠對學校的人、財、物、活動、事件和業務流程進行感知、識別、跟蹤、判斷、處理、評價與提示指引;

(5)個性化的信息服務。能提供基于角色的個性化信息定制服務;

(6)泛在的自主學習環境。通過實施有線和無線網絡的全面覆蓋,借助移動學習終端和教育云服務平臺,任何時間可以在學校任何地點在線學習、互動交流和輔導答疑。實現教育無處不在,學習隨時隨地;

(7)智慧的課堂。具有滿足師生個性化教與學需求,實現自主探究、互動教學、協同學習等多種教學模式,并能對學習過程進行動態跟蹤與評價的智慧課堂;

(8)充分共享、靈活配置的教學資源平臺。建有教育云服務平臺,能實現教育資源的按需動態分配和技術服務的充分共享。具有統一的教育資源建設標準和存儲規范,能實現教育資源的高效檢索和智能匯聚。能提供海量的優質教育資源,并與教學系統無縫對接,滿足教學需求;

(9)蘊含教育智慧的學習社區。具有家校互通的溝通平臺和學習社區,教師、學生、家長能夠及時互動,分享教育經驗與智慧。能整合各種社會力量,共同促進學生快速健康成長。

三 智慧校園系統架構

佛山市禪城區“智慧校園”系統的構建是在現有校園網和學校教育信息化設施及應用系統的基礎上,通過應用RFID等傳感技術組建校園物聯網,應用無線網絡技術組建校園移動學習網,實現對校園內的人(教師、學生、管理者、家長及其他人員)、財(學校經費、個人消費等)、物(教學大樓、圖書館、教室、實驗室和教學設備等)和信息(教學資源、教學管理信息、學校公共管理信息、活動信息等)進行識別、傳輸、存儲、處理和控制,為師生提供智能化的管理和個性化的信息服務。

“智慧校園”系統平臺采用面向服務的多層架構模式(SOA),將學校的資源、數據、信息和業務流程,按照基于服務的方式整合起來,使平臺具有很強的適應性、擴充性、維護性和易用性。平臺總體架構如下圖1所示:

智慧校園系統架構包括4大體系4個支撐平臺和8個應用系統。

4 大體系包括標準體系、安全體系、云平臺監控體系和教育云服務體系。

1 標準體系

基于教育云的智慧校園標準目前還沒有統一規范。云計算本身就缺乏統一的標準,在云平臺上運行的應用系統又千差萬別,難以有統一的資源管理、資源、資源應用。因此,本系統平臺的構建首先需要建立一套標準體系。

智慧校園系統標準體系建設分三個層次:信息編碼與數據交換,軟件開發與集成;硬件環境;在線應用。包括:

(1)建立完整的信息編碼與數據規范體系。采用國際通用標準和中國教育信息化標準委員會的制訂的學習技術系統《體系架構與參考模型(CELTS-1)》和《教育資源建設規范CELTS-41》等10個標準以及《智慧校園示范學校自定義信息編碼標準》多種代碼體系相互補充,代碼分層定義,方便用戶分級選擇輸入信息,同時支持代碼擴充、自定義和更新。

(2)軟件開發采用《GB/T19001ISO 9001在軟件開發、供應和維護中的使用指南》、《計算機軟件產品開發文件編制指南(GB/T 8567-1988)》和《角色訪問控制標準ANSI INCITS359-2004》等國際與國家標準。

(3)智慧校園硬件設施標準。采用中國教育技術協會技術標準委員會制定的《多媒體教學環境工程建設規范》。

2 安全體系

智慧校園安全體系建立了包括操作系統級安全、網絡級安全和應用級安全三層安全體系。

(1)操作系統級安全。在操作系統級,平臺使用最新的主流Linux操作系統,啟用Linux的內核防火墻和身份認證機制保障操作系統的安全,基于心跳(Heart Beat)技術檢測系統的崩潰并盡可能自動恢復。如果安全服務系統沒有收到某一計算節點的定時心跳數據流,則說明該節點或網絡出現了故障,此時重新啟動該節點,如果不成功就將該節點排除在計算之外。

(2)網絡級安全。在網絡級,平臺使用下列手段保證平臺的網絡傳輸安全:使用硬件防火墻保障整個云平臺的安全。為了防止教育云平臺系統被非法侵入,在前端計算機安裝雙網卡將內部和外部網絡隔離開。在系統區域網絡中使用在Internet上沒有實際意義的內部IP地址,并用IP偽裝(IP Masquerading)和IP端口轉送(IP Port Forward)技術實現網絡地址轉換。為了防止云平臺與用戶之間網絡通信的被竊取,教育云平臺采用了基于SSL安全協議的擴展HTTP協議HTTPS。

(3)應用級安全。在應用級,平臺使用下列手段保證平臺的應用安全:①可信的單點登錄(SSO)。單點登錄是解決門戶系統安全認證問題的一種理想和有效的認證策略,我們采用的CAS(Central Authentication Service)是Yale大學發起的一個開源項目,作為智慧校園平臺的一個安全而又簡單的SSO安全實現。②云平臺權限控制。為了防止非授權用戶的非法入侵和授權用戶的越權使用,教育云平臺進行各種級別的權限控制,并具備審核功能,自動記錄用戶訪問的情況和操作過程,以備日后查詢。

系統開發中,由于不同身份的用戶其業務處理邏輯不同,如果單獨為每類用戶開發與之工作相對應的應用程序,無疑將十分復雜,也不利于以后的維護工作。為控制系統信息的閱讀范圍和業務辦理權限,系統將用戶劃分為不同的角色,不同的用戶角色具有不同的系統操作權限和查詢權限,通過權限控制為不同身份的用戶賦予與之身份對應的各項操作,屏蔽不能執行的操作調用,以此實現分工負責。系統用戶按照其職務、業務類別、管轄區域,被授予不同的操作權限。操作權限包括數據庫(表)操作限制、業務模塊操作限制、地理范圍限制、數據讀寫操作的限制等。平臺采用專業的用戶細分,針對教育系統的獨特性,研發出一套專業的用戶系統,將用戶根據教育部門,學校,地區,身份,角色,崗位,職位,科目,年級,班級等分類歸檔,并賦予不同功能和權限,同時,云教育的用戶將終身有效。

系統也采用嚴格的權限和隱私設置,用戶可為自己的內容和上傳的資料快速設置或詳細設置讀寫權限。詳細設置可將權限賦予指定地區、身份、年級等細分用戶和指定好友等。同時還為用戶提供私密保護,設置為私密的信息,除了用戶本人,其他任何人包括平臺管理員也無法查看到該信息,最大程度地保護了用戶的隱私。

3 云平臺監控體系

云平臺監控體系建立了包括教育云平臺訪問量數據統計分析、用戶數統計分析、功能模塊訪問統計分析、用戶使用習慣統計分析、用戶在線時間統計分析、流量統計分析等完整的平臺使用監控策略。

4 教育云服務體系

教育云服務體系以教育資源共享為核心形成多層次的服務體系:

(1)基礎設施即服務(Infrastructure as a service)

平臺以服務的形式提供虛擬硬件資源和服務器租用等,使教育相關部門無需購買服務器、網絡設備、存儲設備,只需通過互聯網租賃即可搭建自己的應用系統。

(2)平臺即服務(Platform as a service)

平臺能提供完善的平臺即服務功能,包括云應用支撐服務、云系統支撐服務和智慧校園云服務總線。平臺通過提供二次開發接口、教育軟件定制接口等功能以及開放式的支撐服務功能,提供完善的應用服務引擎和應用編程接口,用戶能通過應用服務引擎,構建相應的教學應用。

(3)軟件即服務(software as a service)

智慧校園服務平臺的用戶和客戶端軟件均能通過標準的Web瀏覽器來使用云平臺上的各類在線服務,用戶不必另行購買軟件,平臺能提供完善的軟件即服務功能。

本平臺通過集成三個層次的服務,能全方位滿足各級學校各類服務的需要。4個支撐平臺包括云平臺基礎設施支撐平臺、云系統支撐服務平臺、智慧校園服務總線和云應用支撐服務平臺。

①云平臺基礎設施支支撐平臺。包括底層的服務器集群、數據倉庫集群、云存儲和監控系統。該平臺為整個系統提供穩定、可靠的應用基礎支撐平臺。

②云系統支撐服務平臺。通過系統中間件和應用服務器進行系統支撐。云系統支撐層能提供業務功能模塊與云平臺層的連接,包括單點登陸、統一用戶授權、統一消息服務、統一數據交換服務、工作流服務、信息門戶服務、統一搜索服務、統一信息服務等云支撐服務。

③智慧校園云服務總線。這是各類學校和教育機構的數據融合和交換中心,包括數據融合、重組、加工、管理、變換和集成,服務感知、消息感知、事件感知、任務調度、服務編排和調度、服務QoS、數字證書等功能。

④云應用支撐服務平臺。該平臺形成用戶的基本信息數據、教育資源數據、師生成長檔案,并提供數據分析和挖掘、教育資源共享等;

8個應用系統分布在教育在線應用服務層,能提供各類在線教育軟件服務,包括智慧校園管理系統、智能教學系統、移動學習系統、數字化實驗系統、教育資源庫、智慧系統文化、家校通系統、數字圖書館系統等在線服務系統。

四 實施方法與技術路線

1 總體實施策略

“智慧校園”示范工程建設起點高、時間緊、技術難度大,本項目通過創新的政產學研合作機制,采用“以政府主導、以產學研為依托、以應用為驅動、示范引領、逐步推廣”的實施策略,邊研發邊建設,由教育主管部門、本地高校和相關專業公司多方合作,組成佛山市禪城區“智慧校園”示范工程課題組,充分利用教育主管部門和示范學校的項目組織管理優勢、需求分析優勢、教學資源建設和推廣應用優勢,高校的系統設計與研發優勢,企業的資金、產品和技術服務優勢,實現強強合作。這種創新的機制和項目推進策略,有利于實施“起點高、時間緊、技術難度大”的項目,為其他示范工程項目的建設探索可供借鑒的模式。

2 系統開發方法

“智慧校園”項目采用的開發方法是基于RUP的迭代開發方法,RUP是一個面向對象且基于網絡的程序開發方法。由于本項目的實施尚無成功經驗可循,系統龐大,且涉及眾多新技術的應用,開發難度大。在軟件開發的早期階段無法全面準確地明確用戶需求,確定詳細技術路線。而迭代式開發允許在每次迭代過程中需求可能有變化,通過不斷細化來加深對問題的理解。迭代開發可有效降低項目風險。本項目開發依據迭代開發方法的核心理念和操作模式,實施過程按“調研-需求分析-原型構建-系統開發-測試-適用評-示范應用-深化應用-總結推”廣9個階段進行。

3 主要實現技術

(1)開發環境和工具。以Linux作為底層操作系統,使用JAVA語言作為主要的開發語言,開發環境為JDK1.6+和eclipse3.7,完全滿足J2EE和servlet2.4+的開發規范,web容器使用tomcat7.0。整個平臺基于SOA方式,采用Apache的CXF作為數據的整合和共享方式,智慧校園各系統的數據互通都是通過該方式實現;該方式獨立于操作系統和開發語言,可靈活部署,兼容性和性能優越。

(2)單點登錄。平臺的各個系統之間的登錄整合以Yale CAS(Central Authentication Service,中央認證服務器)方式實現。Yale CAS是耶魯大學的一個開源項目,Yale cas是目前項目中用到最多的SSO整合方案,該方案提供一種標準的用戶認證服務,實現了單點登錄功能。

(3)Web部署。Web部署使用前端服務器加后端服務器的耦合方式實現,前端使用高性能的Nginx,后端則使用標準的serlvet容器Tomcat實現,Nginx專為性能優化而開發,它支持內核Poll模型,能經受高負載的考驗,有報告表明能支持高達50,000個并發連接數,這樣的搭配可以很好的解決性能和應用的兼容性問題。使用Nginx按照調度規則實現動態、靜態頁面的分離,為了提高訪問性能,以Nginx的ip哈希方式實現了應用的負載均衡。

(4)工作流引擎。使用/BOSS成熟的JBPM工作流引擎作為解決方案,JBPM是一個開源的、純JAVA的、輕量級的支持多種可執行流程語言的工作流程管理(BPM)工作流引擎。

(5)數據存儲。使用分布式的關系型數據庫Mysql Cluster作為關系型數據的存儲,使用分布式的Hadoop作為非關系型數據的存儲解決方案。

(6)云平臺虛擬化。采用Linux的KVM解決方案,KVM虛擬化平臺是linux內核原生的組成部分,它使用Linux自身的調度器進行管理,所以相對于其他虛擬化平臺其核心源碼很少,速度更快更穩定。

(7)網絡性能優化方法。在網絡優化和傳輸方面主要使用gzip壓縮技術、瀏覽器緩存技術、服務端動靜態分離的處理技術和服務端緩存技術;

五 智慧校園示范應用系統

智慧校園示范系統基于教育云平臺構建,包括智慧校園管理系統、智能教學系統、移動學習系統、數字化實驗系統、教育資源平臺、智慧校園文化系統、家校通系統和數字圖書館系統。

1 教育云平臺

教育云平臺是智慧校園的底層支撐。采用先進的虛擬化技術,通過租用世紀互聯的硬件服務,構建了禪城區全新的、動態擴展的、分布式存儲教育數據中心。教育云平臺建立了統一的單點登錄系統,實現了用戶界面整合、業務流程整合和系統數據整合,為禪城區所有學校師生提供了統一用戶授權、統一信息服務、統一數據交換服務、工作流服務、電子表單服務、數據存儲與計算服務、教學資源共享服務等硬件、軟件和應用服務,避免了重復建設,大大提高了資源與技術服務的利用率。

2 教育資源平臺

教育資源平臺是七個子系統的接入口。通過整合全區各類學校的教學資源、建立了涵蓋中小學各學科的素材庫、課件庫、教案庫、電子教材庫、試題庫、名師講堂庫、同步視頻課堂庫等優質的教學資源,實現了跨校共享。教育資源平臺具有良好的用戶體驗。支持教學資源的智能管理、智能檢索和智能匯聚,用戶可以對資源進行訂閱與推薦,可以設定資源的訪問、下載的權限,保護知識產權。支持動態生成作業和試題,并具有作業、作答、批改、查詢、修改、刪除和統計分析功能;支持動態組卷,具有試卷、作答、批改、查詢、修改、刪除和統計分析功能。

3 智能管理系統

智能管理系統以先進的物聯網技術為基礎,實現了校園進出人員身份管理、考勤管理、學校資產監控與數據泄密管理、辦公管理、教學活動管理、教學設備管理、教務管理和安防管理智能化。智能管理系統提供智慧校園各個業務系統的單點登錄接口和用戶管理配置。辦公管理系統根據學校管理架構和業務流程定制開發,包括公文管理、個人事務管理和統計查詢系統。實現了辦公業務全流程的跟蹤管理、統計查詢和輔助決策。教學活動管理系統提供各類校園活動申請、安排,跟蹤和查詢等功能。教學設備管理系統提供設備申購、入庫、報損、借用、領用、維修管理、賬物卡管理、重要設備跟蹤管理和統計、查詢等功能。教務管理系統提供智能化的教學排課、成績錄入、教務信息、查詢、教學評價、成績統計分析等功能。

4 智能教學系統

智能教學系統依托教學資源平臺,為教師編寫教案、制作課件、批改作業和輔導答疑提供智能化服務。包括智能備課系統、互動課堂系統、輔導答疑系統、電子作業系統和綜合評價系統五部分。

智能備課系統提供了基于教學流程選擇、備課資源智能匯聚、輕松編輯素材、快速制作教案、自動生成教學網站的智能備課功能。讓老師備課像寫博客一樣輕松省力。

互動課堂系統由教師電腦、電子白板、短焦投影、實物展臺、錄播系統、電子書包、無線網絡和智能講課系統組成,為老師開展互動教學提供了先進的教學環境。利用智能講課系統,老師可以按備課的教學流程在電子白板上點播素材、任意調整播放窗口、任意書寫,既像寫黑板一樣輕松自如,又能隨時保存。在課堂練習環節,老師通過電子白板把題目發給學生,學生利用電子書包接收、作答,提交答案,老師可以在白板上看到每個學生的答題結果,及時、精確地掌握每個學生的學習情況。課堂練習的結果可以保存在課堂學習檔案。學生利用電子書包按照老師控制的課堂活動進度自主學習、練習、提問和作筆記等。

課堂錄播系統可以將教師的授課過程自動錄制成視頻,供學生課后復習,也可以實現“翻轉課堂”。

輔導答疑系統直接建立了老師和學生之間的信息交流。

電子作業系統提供了覆蓋各個年級各學科的作業庫和試題庫,具有作業布置、提醒、作答、批改、統計分析功能和自動組卷、智能評分功能。

綜合評價系統提供了學生平時成績、課程作業、考試統計分析等信息,為老師教學決策提供了重要依據。

5 移動學習系統

移動學習系統主要電子書包、手機等移動學習終端為載體,基于統一的教育資源平臺支持,實現任何時間、任何地點的個性化學習。移動學習系統能夠為移動學習終端有效地呈現學習內容并且提供教師與學習者之間的雙向交流,具有提供隨時隨地地學習環境和學習情境的功能。主要包括:電子教材閱讀、課堂筆記、課件下載和信息訂閱、教學視頻點播、作業下載和提交、輔導答疑、考勤信息和成績查詢、學習工具等。

6 數字化實驗系統

數字化實驗系統主要由傳感器、數據采集器、計算機、實驗教學平臺和多媒體互動投影系統組成。實現了從實驗數據采集、傳輸、處理和生成輸出全過程數字化。為學校師生創設了開放、協作的科學探究實驗環境。系統還具有實驗教學管理、實驗設備管理、實驗室開放管理和實驗成績管理功能,并與智慧校園其他子系統無縫對接。

7 家校通系統

家校通系統實現了家校溝通無障礙。老師和家長之間,可以直接使用家校通系統互動交流。譬如學校向家長報告學生在校情況,通知,布置作業,家長查詢學校的規章制度、課程安排,或與老師一起切磋教育心得等,十分便捷。

8 智慧校園文化系統

智慧校園文化系統包括校園多媒體信息系統、虛擬校園交互式演示系統和智慧學習社區三部分組成。智慧校園多媒體信息系統以數字化方式展示學校形象與文化特色。即在學校主要場所與主要通道,應用電子顯示屏展示校園文化特色、辦學理念、校園動態信息、教學活動信息、樓層、場所導覽信息、宣傳表彰、通知公告等。虛擬校園交互式演示系統通過虛擬現實技術逼真再現校園的地形地貌、建筑物、綠化、運動設施及場地等,并可以在校園主頁以各種方式進行導覽,展示學校形象;與智慧校園共用同一個數據庫系統,讓管理者隨時隨地直觀地了解學校的資產情況,實現資產管理,還可輔助實現消防安全管理;智慧學習社區整合了博客、QQ等多種功能,為學生、教師和家長提供了一個便捷交流互動的平臺,包括智慧講壇、創意樂園、智慧活動、名師支招、智慧之星等,為廣大教師交流教學經驗,分享教學智慧,為學生分享學習心得,開展科技創新活動提供有效的支持。

9 數字圖書館系統

數字圖書館系統是為了適應圖書館未來的發展要求,滿足示范學校對館藏資源充分共享、高效管理等方面的實際需求構建的。本系統包含了目前圖書館管理業務的每個環節,具備系統圖書采訪、圖書編目、圖書流通、期刊管理、公共查詢、系統管理等功能,并與本區e卡通系統無縫對接,實現成員館館藏資源的互借、互還和互通。

六 結束語

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>> 智慧校園建設中的關鍵問題探究 數字化港口建設中的關鍵問題與風險管理 淺談高校校園文化建設中存在的問題與對策 智慧城市建設中的問題與對策 高校信息化建設中云計算技術運用的關鍵問題研究 淺究公路施工建設中工程經濟的幾個關鍵問題 探討信息時代背景下智能電網建設中的關鍵問題 企業信息化建設中應當注意的關鍵問題 高職院校MOOC建設中的幾個關鍵問題 高校師德建設中的問題與對策 高校校園文化建設中的問題及對策研究 淺析高校校園體育文化建設中存在的問題及對策研究 關于高校校園籃球文化建設中的問題及對策研究 淺析高校低碳校園建設中存在的問題及對策研究 高校校園文化建設中的問題與改進策略 “數字校園”建設中存在的問題及對策 當前我國智慧城市建設中的問題與對策 智慧校園建設的現狀、問題與對策 智慧校園在高校信息化建設中的應用研究 物聯網在高校智慧校園建設中的應用 常見問題解答 當前所在位置:l,2011.11.

[2]程艷旗.浙江大學智慧型校園探索[DB/OL]. ,2010.12.

[3]周凱.上海交大首創“智慧泛在課堂”[N].中國青年報,2011-11-10.

[4]魯東明.信息化VS高等教育創新-融合-發展[D].2011.4.

[5]湖南青果軟件有限公司.山西師大數字校園建設方案[D].2011.11.

[6,8,9]杭州華三通信技術有限公司.新一代網絡建設理論與實踐(上)[M].北京:電子工業出版社,2013.3.

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一、教育信息生態觀與智慧校園體系框架

教育信息生態觀認為,信息技術在教育中的應用是以促進人的全面發展為目的,教育信息生態系統的核心是“以人為本,促進人和實踐的和諧”。這里的“人”包括我們每位師生,信息技術的具體運用則是實踐。技術進入教育的最高境界是“技術的消融”,明確教育信息生態觀的核心,靈活運用信息技術,才能避免成為技術的奴隸。

從以往強調沒有生命的“物”到現在的以“人”為中心,是一種認識上的進步與飛躍,為智慧校園構想與建設的探索打開了新思路。現階段珠海一中的智慧校園是以軟硬件設施、無線網絡設施等為基礎,以管理應用中心和教學應用中心為重點,以實現智慧教學、智慧科研、智慧管理、智慧生活為出發點的。其目的是創建智慧教學環境、打造智慧教學資源中心、培育信息化教學隊伍、升級信息化教學制度體系,最終實現資源數字化、傳輸網絡化、終端智能化、管理規范化、工作效率化、校務公開化。在先進的硬件保障與優秀的軟件資源基礎上,珠海一中的智慧校園建設已形成一套獨特的、可操作的系統框架,并始終保持著鮮活的生命力。

二、智慧校園的基礎建設

任何體系、框架都需要有一定的硬件與軟件基礎作為支撐。在教育信息生態觀的指導下,珠海一中從設備、人力、技術與制度等多方面為智慧校園建設提供便利,確保了智慧校園框架體系的成長動力與操作基礎。

在基礎設備鋪設方面,學校在原有校園信息設備基礎上科學合理地規劃財政,實現了信息終端覆蓋校園生活學習各功能區的每一個角落。學校千兆校園網出口鏈路連接教育城域W,無線網絡覆蓋全校園,學生可通過互聯網在家里訪問學校資源;建設了演播室、微格教室、微課堂制作室、多媒體網絡教室、電子閱覽室等各種功能場館,實現了微課輔導終端進課室;校園一卡通覆蓋教學、生活、考勤及安全各領域。隨著學校發展腳步的加快、辦學規模的擴大,學校還將進一步完善校園信息網絡,全面實現校園內部資源共享,通過信息化手段加強對人、財、物的管理,提高辦公效率、降低成本消耗,實現辦公自動化、網絡化、無紙化。

在人力培養方面,學校優化師資、管理服務團隊,力求建立一支綜合素質高、信息化素養較為深厚、能夠滿足教育現代化的需要、具有奉獻和創新精神的高素質智慧型校園人力資源隊伍。在教育信息生態系統里,“人”是推進教育信息化應用的關鍵因素之一。因此,智慧校園建設需要實行全校總動員,人人做技術的主人。學校組建了建設領導小組,統一組織籌劃并全面監督各項工作;師生通過鍛煉提高信息素養,改變工作方式和學習方式。

在技術探索與制度完善方面,學校聘請了專門的研究與服務機構推進教育信息化應用,并把智慧校園建設作為學校整體發展規劃的重要組成部分列入學校中長期發展規劃。一方面,構建了學校各級領導、廣大師生以及技術專家的高效合作模式,由學校實施全校系統建設總體規劃,分管部門確立系統建設方案,由各年級師生充分表達實際細節需求,由專業的研發團隊提供量身定制的解決方案,從而確保了每個系統功能明確、反饋及時、操作便捷、技術成熟。另一方面,建立了智慧校園建設的相關規章制度,制訂了網絡安全、信息安全、設備使用與管理、資源建設與使用等制度,各種設備設施使用、保管、維護均有專人負責,為智慧校園建設穩步有序地向前推進提供了保障。

三、智慧校園的科研紐帶

學校的一大特色是“課題起步”,借助課題研究手段在實際教學中開展信息技術在教育教學中的應用創新探索。“十一五”期間,學校申請了大量的國家級課題,包括全國教育科學的規劃課題“珠海一中在素質教育背景下創新育人模式的研究”、中央電教館的專項課題“高中信息技術課程過程性評價研究”等。“十二五”期間,學校又成功申請了全國教育科學規劃重點課題“基于‘微課堂’的教學信息化創新實踐研究”。

截止目前,學校教師已制作多達4300個微課,總時長350小時,累計播放超過25萬次,總時長3000小時,等效于4500節常規課,實現了教學資源的高效利用和教學效率的顯著提升,研究目標也均已達成。除了積極建設微課堂外,學校還積極推進數字圖書館、精品課程資源、學科教學資源的開發,促進優質教育資源共享。

四、智慧校園的應用實踐

學校堅持以“應用”為目標,基礎建設、科研紐帶最終都要通過“實踐見真知”。信息化系統的功能設計不僅覆蓋了教與學的全程管理,而且涵蓋了學生思想素質發展的動態過程以及人文關懷等重要方面,為多元化的學習和優質環境的打造帶來了效率上的顯著提升,充分貫徹和體現了學校多年來追求的優質化、特色化、現代化的教育發展思路。

第一,在基礎學科教學方面,規范各類教學信息的收集和輸入,通過標準化技術形成測評、題庫、數據、個人成長四大數據庫,最終服務于四大應用范疇――整體宏觀教學管理、學生的個人學習管理、基于知識點的微觀教學管理和動態的素質教育管理。除了不斷深化微課堂課題研究與成果落實外,還設計了成績單、錯題本系統,統稱為珠海一中的信息化教學“三大系統”,輔之以選課系統,全面倡導學習中的個性、高效和整體思維。

成績單系統自動完成每次考試的成績分析,提供多角度的解讀,并引入動態視圖。而且通過人性化的設計,使多次考試之間的趨勢分析完全自動化。從年級整體數據到學生個人單科數據都實現了自動跟蹤管理,教師可以了解各班級在考試中表現出來的各種特征與隱藏的問題,從而有效調節下一階段的教學工作重點;學生也可以通過這些圖表更加清晰地認識到自己的優劣勢以及應該注重改善的科目。

錯題本系統實現了錯題的自動化管理(包括各科目每一道錯題的題目、答案、統計數據),并提供了自動的數據統計分析,幫助學生從難度、類型、錯因等多個層面來分析自己的能力特點,有針對性地安排后續的復習內容。這些因學生而異的個性化功能通過大幅減少錯題收集的時間成本,從而使學生們能夠貫徹“錯題復習”這個極為重要的學習方法。

“校本課程選修系統”進一步加大了校本課程的開發力度,創新開發“以學生發展為本”的文化類、科學類、德育類、藝體類、社會實踐類、特色活動類等六十多個特色課程,形成了素質均衡、架構完整、特色多元的“創美育人”新課程體系。不同個性特長的學生都能利用網絡資源,找到適合自己興趣和特長發展的校本課程,突顯了課程實施的基礎性、選擇性、有效性、方向性。

第二,在德育管理上發揮信息化資源優勢,開發了綜合素質發展系統,對每位學生的德育操行、社會實踐、文體素養、學業學分、社團活動等各方面進行動態管理,把學生社團、青年志愿者活動和獲得的相關獎項等列入德育評價量化內容,實行學生填報、同學監督、教師檢閱的審驗模式。這一運作方式鼓勵學生主動地關注自己的求學履歷,主動地表述自己獲得的成就,教師也能夠及時了解本班學生綜合發展的動態,并給予必要的指引和幫助。在學生畢業之際,系統將能夠自動匯總信息,并以省教育廳要求的檔案格式自動生成及打印。學生高考檔案的生成過程完全實現了自動、精_、標準、高效,不但減少了人工制作的錯漏和繁瑣,更充分展現了學校“師生為本、規范高效、追求卓越、共同發展”的管理作風。

第三,在校醫室建設方面推陳出新,研發了校園醫務管理系統,包括就診系統、醫務流程、數據統計三個主要模塊。就診系統完全替代了傳統式手寫登記,顯著提高了工作效率;輔助校醫了解患者既往病史與診療記錄,以務實的態度幫助患者盡快康復。醫務流程能夠及時有效地聯系校醫、學生、班主任、家長,更好地溝通學校各個部門,排除了校園衛生安全的隱患,共同為建設健康和諧的校園環境努力。數據統計模塊能夠幫助校醫根據數據的異常變化做出預警,采取措施,提前應對,防患于未然;對校外則配合珠海市疾病控制中心工作,進行數據統計上報,有效開展預防保健工作。

五、智慧校園的根本核心

學校始終堅持“師生為本、服務至上”的原則,努力打造優質高效的智慧校園平臺。

學校匯聚全體師生智慧參與校園建設,在全校范圍內舉辦教學應用設計創意大賽;各部門的教師團隊出謀劃策,參與需求分析;定期進行問卷調查,精益求精,持續改善。例如,學校建立了技術支持快速反饋改善機制,當師生在使用信息系統時發現問題或待改善之處,該機制確保技術團隊能夠在1小時內確認問題,3小時內出具解決方案,95%的問題當天就可以得到解決。

學校信息化系統使用方式的設計力求滿足教師的教學發展需求,而且切合學生的個性學習需求;客觀考慮使用情景的時間和地點;使用了超過30種數據圖表持續跟蹤使用狀態,不斷調整以完善用戶體驗。

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關鍵詞:教育云;網絡學習空間;智慧教育;智慧校園

中圖分類號:TP3 文獻標志碼:A 文章編號:1673-8454(2014)06-0003-06

一、 引言

近兩年,無論是中央政府還是各級地方政府,都對教育信息化工作給予了高度重視。2010年頒布的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》中第十九章專門闡述了教育信息化工作。明確指出:“信息技術對教育發展具有革命性影響,必須予以高度重視,應通過教育信息化帶動教育現代化的實現”。[1]2012年3月,按照《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》的要求,教育部編制了《教育信息化十年發展規劃》,明確了各類學校及教育領域的發展目標和任務,要求各級各類學校要建設數字校園,配備必要的教學資源、工具和仿真實驗室等軟件;提出了“三通”工程和“兩平臺”建設項目。[2]在2012年9月的全國教育信息化工作會議上,9部委又聯合頒發了《當前教育信息化的7項重點工作》等文件[3],實名制網絡學習空間建設、云平臺建設等工作包含其中。一系列文件的出臺和一系列會議的召開,目的是要真正將信息技術在教育教學中有效應用,即實現信息技術與教育教學深度融合。相關文件還明確指出了教育信息化的工作思路,要以應用為導向,應給教育教學帶來革命性的變化,應重點圍繞如何應用信息技術創新教育教學模式和方法開展應用工作等。

按照國家有關部門的要求,全國各地紛紛行動起來,各級政府在教育信息化方面加大了投入。很多地區都在規劃建設教育云平臺和網絡學習空間。大多數中小學、職業院校以及高等院校都在建設或規劃建設數字校園。部分區域明確提出了智慧城市、智慧校園建設等。然而,究竟教育云、數字校園乃至智慧校園、網絡學習空間到底是什么樣的,沒有一個讓大家覺得能夠接受的標準或界定。很多地區和學校,在教育云和數字校園建設過程中普遍存在盲目現象,甚至出現荒唐的情況。比如,有個別地區計劃投入數千萬元建設教育云公共服務平臺,所設計的方案僅是建設一個基礎平臺,即實現所謂統一認證、統一門戶、統一數據的云平臺,沒有考慮任何應用。按照其方案的設計說明,他們建設云公共服務平臺的目的是為以后的應用提供基礎支撐系統。一般人看完方案覺得說的很有道理,基礎云平臺有了以后,各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" /> // monitor

2.智慧校園

智慧校園是數字校園的一種形態,因此,要搞清楚智慧校園的界定,應首先討論清楚什么是數字校園。

所謂數字校園是指依據學校各項教育教學工作中的整合點或信息化點,針對學生、教師、管理人員、家長等的不同需要所建設的,能夠有效支持教育教學工作的信息化支撐系統。該系統由軟件、終端硬件和網絡設備等構成,應實現統一入口、統一數據、統一認證、個性化服務。硬件和網絡系統應是按照軟件系統運行的需要建設。在教學方面,能夠支持教師備課。教師不需要開發軟件就能夠制作出個性化的課件,特別是制作出可交互的軟件;能夠支持教師課堂引導學生學習,組織學生開展探究、交流和協作等活動;能夠支持學生課后學習、問題咨詢、協作和與教師交流等。在教研和培訓方面,能夠支持集體備課、互動教學觀摩、交流研討、專題培訓及網絡學習等,特別是應能夠支持教學內容的深入交流,如實驗過程操作交流等。在管理方面,應能夠支持各項管理工作的開展與運行狀態監測等。

討論了數字校園的界定,我們該如何理解智慧校園,它到底是一種什么樣的數字校園呢?從字面上看,智慧校園顯而易見不是一般意義上的數字校園,它多了“智慧”兩個字。關鍵點就在如何界定這里的“智慧”二字。我們認為,智慧校園中智慧的含義首先是指能夠培養學生的智慧,即應最大限度地實現智慧教育;與此同時,在培養學生的過程中所需要的手段和條件也應當盡可能智能化。培養學生的智慧,關鍵是讓學生學會發現問題、構想出解決問題的辦法,更重要的基礎是如何讓學生發自內心的愿意學習。因此,智慧校園應構建出能夠讓學生主動、輕松愉快、高質高效學習的環境,而且最大限度地培養學生的智慧,即構建智慧課堂。在智能化方面,智慧校園主要體現在備課、學習、管理、溝通用戶交流、評價、安全等方面的智能化上。備課智能化主要體現在資源查找主動推送、資源生成和資源集成工具化。學習智能化主要體現在學生學習狀況分層測試,學習內容分層、個性化,學習環境工具化。交流、協作智能化主要是工具化,有相應的信息化環境支持。教學管理與評價、行政管理與評價、教研與培訓、信息與反饋、德育、學校安全等方面的智能化主要體現在方式方法科學、簡便,構建智能化工作環境等。

3.教育云

教育云平臺是區域教育部門或國家教育部建設的以云方式部署和運行的教育信息化公共服務平臺。

教育云平臺應能夠為所覆蓋范圍內的學生、教師、管理者以及教育部門的管理者開展學習、教學、管理、教研、培訓、交流、信息與反饋等工作提供所需要的應用軟件系統,并按照不同使用者的需要將應用軟件系統的相應功能集成為使用者的網絡學習空間,平臺的部署與運行應采取云的方式。

教育云平臺應根據網絡學習空間建設的需要設置相應的功能,如支撐存儲、業務支撐、交流、展示與分享、關注等空間建設,提供構建個性化空間所需要的工具軟件包,根據學習、教學、管理、教研、培訓、交流、信息與反饋等的需要構建相應的子空間。支持多類終端訪問、跨平臺運行,實現統一入口進入、統一認證、統一數據。

4.網絡學習空間

在闡述數字校園時我們提到了針對學生、教師、管理人員、家長等的不同需要建設相應的應用系統,并實現統一入口進入、統一認證、個性化服務。從使用者的角度看,一進入系統,與之相關的功能、信息、資源和自己喜歡的各種資源、文件、軟件、網址、好友等等都能按照自己喜歡的方式呈現出來,自己想保存信息就能很方便地保存在上面。問題是,如何實現這樣的系統,不同的使用者到底在網絡上需要什么樣的東西呢?

很顯然,我們需要為每個使用者在網絡上提供個性化的服務。這個服務包括多方面的內容,不同的使用者,其需要的服務內容顯而易見是不同的。一般情況下,網絡學習空間應包括以下幾個方面的內容:業務支持系統、工作流程支持與結果管理、信息與通知、互動交流平臺、個人收藏、分享信息、關注的網站與他人空間等。從功能上看,實際上就是應用功能調用、資料存儲與管理、溝通與交流、展示、信息與通知等。

這個在網絡上為不同使用者所提供的個性化服務,稱之為網絡學習空間。

根據使用者的個性化需要選擇或建立業務支持、工作流程支持與結果管理、信息與通知、互動交流、文檔存儲與管理、個人收藏、分享信息、關注網站與他人空間等功能,并將這些功能集成為個性化頁面,在此基礎上所構建的網絡應用系統,稱之為使用者的網絡學習空間。

網絡學習空間分為機構和個人兩類:

(1)機構空間:班級、年級、教研組、年級組、教務處、辦公室、后勤、學校、教育局等。

(2)個人空間:學生、教師、班主任、校長、行政管理人員、教研員、局長、家長。

比如學生網絡學習空間包括:課程學習、作業、小組學習、問題求助、成績查詢、測評、信息與通知、私信、互動交流、展示、收藏、分享、學習計劃與過程管理、喜歡網站、好友空間、同學空間、老師空間等。教師網絡學習空間包括:編寫教案、準備課件,教案、課件管理與使用,集體備課、教學觀摩、教學研討、網絡學習、專題培訓,為學生準備學習內容、布置與批改作業、答疑、互動交流、個人收藏、分享、展示、私信、信息與通知、學生管理、成績管理與分析、教研員空間、同事空間、領導空間、學生空間、好友空間、喜歡網站等。編寫教案、準備課件應能夠在線調用教學資源庫、題庫,實時使用學科編輯工具、資源生成工具、仿真實驗室等。集體備課、教學觀摩、教學研討等能夠應用教學資源庫、題庫、學科教學工具和仿真實驗室等進行交流。

三、 教育云、智慧校園和網絡學習空間之間的關系

四、 教育云、智慧校園和網絡學習空間的建設方式與途徑

基本思路:依托國家教育管理公共服務平臺,教育資源公共服務平臺,分別建立省、市、縣公共服務平臺;基于各級服務平臺,根據學校的實際需要將相關的應用集成在學校數字校園里。將省、市、縣和學校系統聯通,實現統一入口、統一認證、統一數據,由此為各類人員和機構提供網絡學習空間功能建設支持。

解決辦法:按照智慧教育的思路,在教學目標中加入兩個新的目標,就可能較好地解決上述問題:(1)讓學生發現用電燈泡、電池和電線搭接電路時手撒不開、無法獨立搭接多個燈泡等等問題。(2)讓學生構想出什么樣的裝置能夠解決所遇到的問題。

擴充這樣的教學目標,學生學會發現問題且能夠構想出解決問題應有什么樣的知識和能力、掌握知識并能夠融會貫通,使學生更有自信心和價值感,能夠激活學生的學習興趣,并有持續且高昂的學習欲望;能夠將知識融會貫通地應用;培養了學生的創新性思維能力,使他們變得越來聰明,讓學生真正有智慧。

綜上所述,網絡學習空間的建設目標應依據智慧教育的需要來確定。應當以構建智慧課堂為核心,在此基礎上,確定課后學習的支持目標。按照實現智慧課堂的要求,再確定教師研訓、教學管理、教學條件營造與管理、對外信息與反饋、德育、安全等的支持目標和指標。

在智慧課堂構建方面,網絡學習空間的建設目標是能夠有效支持學生發現問題、構想解決方案、將知識融會貫通應用、對自己的情況準確評價等學習任務的完成,能夠支持教師組織、引導、指導學生學習,能夠支持教師備課等。

在研訓方面,網絡學習空間應當能夠有效支持集體備課、教學觀摩、專家培訓、交流研討、論壇交流及教師網絡學習等。應能夠支持集體編寫教案和課件,應方便支持學科內容編寫和交流,應有足夠的教學資源可調用,應有功能強大的學科工具軟件和仿真實驗室支持備課和交流活動等。

在管理方面,網絡學習空間應當能夠按照各項工作的流程要求全面支持教師與學生、教師與家長、管理者與學生、管理者與家長、管理者與教師等之間的信息傳遞、匯總、監測、分析、預警與決策等;應當按照各個機構的職能和業務流程,提供各項工作運行平臺和狀態監測、信息匯總與統計分析、預警與決策等的支持。

五、 網絡學習空間的基本構成

網絡學習空間分為個人和機構。個人空間包括:學生、教師、班主任、校長、行政管理人員、教研員、局長、家長等。機構空間包括:班級、年級、教研組、年級組、教務處、辦公室、后勤、學校、教研室、信息中心、教師培訓中心、教育局及相關部門等。

依據上面所述關于網絡學習空間建設目標確定的方法,我們設計的系統主要的個人及機構網絡學習空間的基本構成情況如下:

1.學生網絡學習空間

學生的網絡學習空間基本構成應包括:課程內容學習及環境、作業、小組學習、問題咨詢、通知、與教師溝通、與同學溝通、測試與評價、個人資料收藏、作品展示、學習規劃與計劃、拓展學習內容及環境、私密溝通、成績與學分、學習過程管理等。

學生的網絡學習空間中,課程內容學習及環境、作業等應主要是任課教師動態提供的內容,應在教師網絡學習空間中獲得。當然,也應包括通用學習內容及環境,是由學校或各級教育部門或機構提供。小組學習,可以分為教師組織的和學生自發組織的兩種。問題咨詢可以是面向任課教師、可以是面向同學,也可以面向網絡中的任何人。學習過程管理可以幫助學生管理學習過程和資料,分析自己的學習軌跡和狀態等。

2.教師空間

教師的網絡學習空間基本構成應包括:編寫教案、準備課件,教學設計、課件管理與使用,集體備課、教學觀摩、教學研討、網絡學習,為學生準備學習內容、布置與批改作業、答疑、與學生交流,與教師交流、與家長交流,個人收藏,私密溝通,通知,學生管理、成績管理與分析等。

編寫教案、準備課件應能夠在線調用教學資源庫、題庫,實時使用學科編輯工具、可交互學習軟件生成工具、仿真實驗室等。集體備課、教學觀摩、教學研討等能夠應用教學資源庫、題庫、學科教學工具和仿真實驗室等進行交流。

3.校長空間

校長的網絡學習空間基本構成應包括:學校運行狀態、預警與決策,各類工作審批,通知與信息、接收信息與通知,與教師交流、與學生交流、與家長交流、與校長交流,私密信息等。

4.班主任空間

班主任的網絡學習空間基本構成應包括:班級管理、學生評價,與家長溝通、與學生溝通,學生活動,班級信息,學生作品展示,班級干部管理等。

5.學校空間

學校網絡學習空間的基本構成應包括:備課、課堂教學、課后學習、考試評價,資源管理與共享,教學管理,后勤管理,教研與培訓,家校互動,安全,德育,行政辦公,信息與反饋等支持系統。

6.教育局空間

區域教育局網絡學習空間的基本構成應包括:資源管理與共享,教研與培訓,學籍,人事,校舍,財務,教科研,德育,安全,行政辦公,信息與反饋等支持系統。

不同的人或機構,其網絡學習空間是不一樣的。但是,這些空間不是孤立的,它們之間是有各種各樣的關聯的。這些空間的建設,應以區域教育云和數字校園的建設為基礎構建。

六、結束語

網絡學習空間的建設,并非是按照教育教學的需要建設就一定是好的。最重要的是我們推行什么樣的教育思路和方法,這是前提和方向。沒有好的教育教學思路和方向,信息技術給教育教學絕不可能帶來革命性的變化。因此,技術可以支持教育教學創新,但是,教育教學思路決定著創新的方向和能否創新。

本文中,我們僅討論了網絡學習空間建設的思路和基本的目標,只能是探討性的。希望能夠起到拋磚引玉的作用,供大家參考,使我們國家的教育云、數字校園和網絡學習空間的建設朝著正確的方向快速前進。

參考文獻:

[1]國家中長期教育改革和發展規劃綱要[z].2010.

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關鍵詞:物聯網;RFID;NFC;二維碼;智慧校園

中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)19-0048-02

高校智慧校園需要有先進的理念,還需要新技術的支持。從高校校園需求分析,智慧校園建設應從智慧服務、智慧教學和智慧管理三個方面去設計和建設。方案設計的理念就是在生活上為師生提供最便利最快捷最實惠的方式,在教學上搭建最科學最有監督力最有效的系統,在管理上設計全方位的創新系統。在原有千兆校園網絡通信基礎、無線網絡通信基礎上,融入物聯網新技術這一新型技術。

1 物聯網關鍵技術

物聯網:物聯網是在互聯網的基礎上,通過嵌入了具有無線射頻識別技術(RFI D) 、傳感器技術、嵌入式智能技術或圖像識別技術等智能傳感設備,給每一個實體對象分配一個唯一的代碼,按照協議標準,把物體與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現對物體的智能化識別 、定位 、跟蹤 、監控和管理的一種覆蓋世界上萬事萬物的實物互聯網。

物聯網的體系結構可分為3個層次:感知層、網絡層和應用層,如圖1物聯網系統結構。感知層是物聯網的皮膚和五官:用于識別物體,采集信息,是物聯網的核心技術之一。其關鍵技術為:RFID技術、NFC技術、傳感器技術、二維碼技術。網絡層把感知層獲取到的信息通過互聯網、有線/無線通信網等網絡,實時、準確、安全可靠地進行傳送。目前互聯網、通信網等技術較成熟,基本能 夠滿足物聯網的數據傳輸。應用層是物聯網的大腦,它接收來自感知層采集的大量數據,并通過云計算、數據挖掘等技術對數據進行存儲、分析和處理,從而實現各行業所需的實際應用。

RFID:射頻識別技術,是一種非接觸的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,識別工作無須人工干預。RFID系統只有兩個基本器件:閱讀器和標簽。RFID系統具有讀取方便快捷、識別速度快、數據容量大、標簽數據可動態更改、標簽價格實惠等優勢,是智慧校園的重要技術支撐。

NFC技術:是RFID功能和網絡通信功能的結合。由飛利浦半導體、諾基亞和索尼共同研制開發,其基礎是RFID及互聯技術。NFC技術提出的初衷是兩臺電子設備之間更加方便快捷地進行數據交換,具有“通信距離短”、“私密”、“安全”,適用于移動支付等區域。現在市面上的移動終端都集成了NFC技術,為智慧校園NFC支付提供了硬件基礎。

傳感器技術:是一種能感知環境變化,捕捉被測物的原始數據的技術,是物聯網的神經元。能夠通過無線傳感器網絡將數據輸送到處理中心。例如,可以在校園的各個教室安裝紅外傳感器實現自動控制燈光。

二維碼技術:一種新型的條形碼技術,用某種特定的幾何圖形按一定規律在平面(二維方向)分布的黑白相間的圖形記錄數據符號信息的。最新發展的手機二維碼識別技術,可以通過手機攝像頭代替條碼掃描儀,這一技術突破為二維碼帶來巨大的市場前景,也為智慧校園提供了天然的設備。

2 多元化的智慧校園

高校智慧校園服務的對象是具有高素質的易于接受新事物的教師、早期蓬勃的追求新事物的學生及其希望有所創新和改革的管理者。為了滿足這些需求,本文提出了一個值得期待的智慧校園系統。該系統是基于RFID、NFC、傳感器和二維碼等技術將教學管理、后勤服務、和校園生活緊密聯系在一起,通過智慧校園系統師生可以享受更便利更快捷更實惠的服務,管理者可以更科學更省力地監督,師生之間有更緊密的互動。在功能上該系統分為四個子系統,各個子系統的功能如下圖2。

3 智慧校園設計方案

智慧校園要求數據結構的多樣化,校園應用多元化,顯然單一的技術平臺無法滿足廣大師生的需求。本文提出了多元化、多種物聯網技術共存的智慧校園方案。借助已有的web校園平臺和通信網絡,利用師生現有的智能手機等,實現“教、學、管”資源的利用最大化。本文將在技術層面上講述多元化的智慧校園的詳細設計。

3.1 基于RFID技術的校園通/圖書管理/智能停車系統

基于RFID技術的校園通/圖書管理/智能停車系統的硬件基礎是每個學生、老師都持有一張一卡通。一卡通其實就是RFID系統的兩個基本器件的其中一個:標簽。一卡通可以采用可讀可寫的卡片型的射頻標簽,可以存儲姓名、身份(學生或教師),根據身份的不同賦予不同的服務,如圖3。

學生一卡通的服務范圍包括:食堂/校園商業街消費,宿舍水電充值,圖書館借/還書。教師一卡通的服務范圍包括:食堂/校園商業街消費,圖書館借/還書,校車公交卡,智能停車卡。另外教師和學生的可借的圖書數量也可以不同。

RFID系統的兩個基本器件的另外一個:閱讀器。閱讀器的放置的位置比較固定,如食堂的刷卡處,圖書館的借閱處,校園的出入口等。

RFID系統的通信基礎是互聯網,高校的網絡設施是很完備的,為RFID系統提供了通信保障。

3.2 基于NFC的考勤/移動支付/智能海報系統

基于NFC的考勤系統使用的設備就是具有NFC的智能手機和NFC標簽。在校園中可應用的場景之一:學生考勤。在每個教室布置好NFC標簽,來上課的同學只需用手機讀取該NFC標簽就完成了簽到服務。這一考勤系統節省了老師點名的時間,同時也方便教學管理者統計上課率。

基于NFC的手機移動支付服務,利用NFC芯片代替信用卡的功能。學生在校園商業街或者飯堂將手機靠近NFC刷卡機就可完成支付功能。基于NFC的智能海報系統利用NFC標簽可以存儲一定量的信息,校園活動中心將帶有NFC標簽的海報貼出,感興趣的同學通過手機靠近海報就能輕松獲取海報的簡要內容,不需花費手機流量就可獲取信息,提供一個為學生節流的方便、快捷的方式。

3.3基于傳感器的安全報警/節能減排系統

基于傳感器的安全報警/節能減排系統利用煙霧探測器、紅外線傳感器等具有安防作用的傳感器,置于環境的最前端,通過Zigbee網絡及時地將異常/控制信息傳送到控制中心。

在每個教學樓和宿舍樓的樓道上安裝煙霧探測器,一旦出現異常,可以自動觸發報警器,并將異常信息通知相關人員。

在每個教室都安裝紅外線傳感器。紅外線傳感器可以檢測教室中是否有學生在,如果沒有檢測到學生,可以熄滅教室的燈光,做到省時省力的節能。

3.4基于二維碼的教學信息推送/學生校園活動系統

基于二維碼的成績教學信息系統主要是利用推送平臺將課表信息、調課信息、考試信息分發到學生/教師手機中。并且教師錄完考試成績后可以第一時間推送到學生手機上。班主任可以利用這一平臺在每個學期結束時將學生的成績推送到家長手機中。

二維碼的應用很廣,可以為每一個校園協會注冊一個公眾號,讓感興趣的同學通過掃描二維碼獲取更多的信息。

4 總結

文中論述了物聯網體系結構,重點論述了物聯網感知層的關鍵技術,并提出了一個多元化的智慧校園方案,為高校的校園建設提供一個參考。當然智慧校園是一個復雜的系統,除了現有的網絡設施和硬件資源,需要建立完整的數據管理中心,防止信息的泄露。還需要手機端的APP應用,這都需要高校領導的重點支持。

參考文獻:

[1]張永波. RFID 技術在“智慧校園”中的應用[J].軟件導刊,2011(5).

[2]韓雪.基于物聯網技術的智慧校園系統的設計研究[J].電子設計工程,2011(4).

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關鍵詞:物聯網;智慧校園;師范校園文化

現今伴隨著大數據時代的到來,通過傳感器、控制器、互聯網等技術形成了物聯網,這也成為新的承載校園文化的建設主要載體,且形式日益豐富。為了將學校的學習環境、生活服務平臺進行深度優化,也為了使學校管理者對學生進行全方位可視化的管理,物聯網可以說是最為適用的。物聯網是互聯網的延伸,它包括互聯網及互聯網上所有的資源,兼容互聯網所有的應用,其重心不再注重于文字和數據從簡單的計算機處理發展到與聲像、通訊等技術相結合,而是在于人與物之間的交互體驗,人與物的相融合,這即對師范院校校園文化建設和承載方式做出了豐富和新,又為師范院校校園文化建設所需的新環境和創新發展做出了大幅的改善和提升。

1 智慧師范院校校園文化的特點

1.1 師范院校校園文化

不同的文化特征對應著不同的群體,而校園文化特征卻對應的不僅是在校學生,還涉及教師和管理者這幾類群體。所以此類院校中的群體文化也是不同于普通院校。因此,我們可以分為這幾點:第一,“師范性”:此特點探其根源不外乎是教學方法的體現、師德的樹立以及提高學生的質量。第二,創造性:創造性是發展師范校園文化的主要載體,設想一下如果缺少了創造性,那么校園文化就無法被繼承和發展。如何繼承和發展校園文化,是需要把學校推陳出新的教書育人的理念以及與時代相符合的傳播手段相結合,才能在校園中積累和沉淀下來優秀的文化。

1.2 智慧師范院校校園文化的特點

依據大數據平臺整合全體教職工、師生的信息,并且通過網絡,把數據信息迅速上傳到學校數據庫,優化全體在校人員的教學工作與生活,從而形成一個信息化、智能化的校園文化環境。因此我們從中可以總結出智慧校園文化的核心:第一,計算機信息技術滲透到師范院校的各個領域和服務平臺,突出在校人員的個性化;第二,打破校園與校園之間的壁壘,學科與學科的交叉、環境之間的相互融合以及國內外信息的有效互換;第三,依托龐大數據庫,為廣大在校人員提供智能化、綜合化的服務平臺。那么結合智慧校園的特點與師范校園文化的特點,我們可以把智慧師范校園文化的定義歸為:通過智能智慧化的信息處理手段,在校園中形成一種泛信息化環境,并且培養優秀師資、樹立和宣傳師德具有重要意義。

2 師范院校校園文化建設現存的問題以及原因

師范校園文化建設的理論基礎就是“師范性”,其主要內容包括三個層次,物質基礎設施、人文思想精神、學校規章制度。“創造性”既然是校園文化建設的充要條件,所以該特點應從培養出的學生的綜合能力上體現出來。但現如今,似乎“為人師表”,“尊師重教”的觀念越來越淡薄,教師綜合整體素質不高,我認為,針對當下現狀應從以下兩個方面分析:

高等教育的普及,使得諸多“品牌”院校不得不向綜合類大學轉型,這樣一來使得學校的辦學目的、課程設置、教學方式等都要以綜合類大學為標準。與此同時,學校性質的改變也讓學生的課余生活發生了轉變,學生在課余時間雖然可以參加的活動種類變多,但是這些活動多為時尚、娛樂型,而師范性、學術性、思想性的活動越來越少;另外,想要打破師范教育封閉的體系走向多元化,這其中需要更多的創新力來推動,但是當下校園內“跟風”現象較為嚴重,使得校園文化在從表面上看轟轟烈烈,但無任何內涵;二是校園文化建設的主要參與者包括院校領導、教職工、在校學生,但是當今參與校園文化建設的只有一部分學生,而任課教師、各部門職工等人對文化建設的關注度不高,很少參與,也只對校園文化活動進行參觀和評價。學校中各部門不積極的相互配合直接限制了學生們的主動性、積極性和創造性。現今,校園文化傳播之所以沒有成為影響廣泛的一項活動,是因為專業課程開設的不合理、師資力量分配的不平衡所阻礙了廣大師生對校園文化的探索、創新和繼承。

3 依托于物聯網智慧師范校園文化的理性分析

現今,我們所處的環境很大程度上是由數字化、網絡化的信息世界構成的。這就是所謂的物聯網構成的世界,以傳感器、數據庫等多種技術手段將人與物聯系在一起。

伴隨著大數據時代的到來,傳感器、互聯網等技術具有共享性、互動性、虛擬性、包容性等特點,所以通過物聯網營造的這種環境我們可以發展出一種全新的校園文化建設體系。物聯網營造的環境從不同側面、不同的角度給師范院校文化建設提供了新的機遇。

物聯網被定義為“所有人對所有物之間的交互”。這說明了新物聯網環境賦予所有物體交互性的特征。物聯網環境下的校園文化中,學生與學生、學生與教師、教師與教師之間的溝通和交流都是網狀模式進行的。由此可見,物聯網環境打破了時空上的局限性,使受眾不再居于被動的地位了,極大地提升了參與的積極性。一位著名傳媒學家曾說過“在網絡空間沖浪的人沒有停泊的錨,沒有固定的位置,沒有透視點”。物聯網環境建立的師范校園環境打破了真實與虛擬世界之間的嚴格界限,可以很快地在校園文化建設中的基礎設施方面得到運用,許多師范校園內可以利用虛擬現實技術來彌補人文方面的不足,建設校園環境。

4 結語

對于當前師范院校建設校園文化而言,突破傳統校園文化界限,利用物聯網建立一套新的智慧師范校園文化建設方案,非常利于在當下學校轉型中“師范品牌”等諸多文化的建立,這種改革的思路和角度無疑很有意義。總之,利用物聯網的理念,以其各種關鍵技術的應用為依托,均有效地解決了在校人員生活、學習、工作上的需求。在這段理論投入于實踐這段時期,還有許多問題需要解決。因此,我認為我國部分經濟發達地區的師范院校可以采取試運行的方法,在試運行期間不斷地發現問題并且完善整個由新媒體建立的系統。

參考文獻:

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[2] 陳明選.基于物聯網的智慧校園建設和發展研究[D].江南大學.

[3] 吳F瑜.“互聯網+”高校:搞笑智慧校園建設的新階段[D].華東師范大學.

篇10

1、學校、企事業、城市等智能一卡通應用領域增長潛力巨大;

2、行業內少數具有綜合解決方案的企業;

3、規模化個性定制服務提升客戶粘性。

隨著下游應用領域信息化進展的加快,智能一卡通行業在最近幾年取得了快速發展,并且將在“智慧校園”和“智慧城市”建設浪潮及物聯網和手機一卡通興起的推動下,得到蓬勃的發展。周五登陸創業板的鄭州新開普電子股份有限公司(以下簡稱:新開普,300248),是國內領先的智能卡一站式整體解決方案提供商,也是行業內少數具有綜合解決方案的企業。

財務數據顯示,2008-2010年間,新開普的營業收入、利潤總額及凈利潤年均復合增長率從分別為45.48%、67.17%、64.59%,在保持較高的利潤率的同時,實現了快速增長。

智能一卡通市場快速發展

目前二類、三類本專科院校校園一卡通正處于建設的高峰期,從廣度看,校園一卡通未來市場空間巨大。隨著數字化校園建設推動,對原有一卡通系統的升級改造,將進一步拓展其市場容量。校園一卡通市場增速正在逐年加快,2009年已達15%。智慧城市建設浪潮迭起,一卡通企業亦將從中受益。手機一卡通是將手機與智能卡一樣作為智能一卡通系統運作的信息載體應用于一卡通系統中,2010年以來,手機近場支付產業隨著三大運營商及中國銀聯的大力推動而迅猛發展,根據易觀國際預測,未來三年年化復合增長將會高達156%。

綜合解決方案成就核心優勢

新開普專注于智能卡應用領域,是一家從事智能卡應用系統產品研發、生產、銷售和系統集成的領航企業。公司產品線涵蓋城市、校園、企事業等智能一卡通應用領域,向用戶提供專業數字化集成平臺和一卡通系統完整解決方案。

國內智能一卡通行業內的企業在研發實力、技術素質、業務規模等多方面差距較大,行業內以提供單一功能系統解決方案的企業居多,且大多集中在餐飲收費、門禁等傳統功能板塊,利潤空間小。而公司是行業內少數能夠為客戶提供全面、整體化、一攬子解決方案的代表性企業。新開普通過提供更全面的產品線、精尖的研發平臺、強大的集成能力,在滿足客戶個性化需求的前提下,為客戶提供多功能實現的整體解決方案和一站式的客戶服務,以增加公司產品和服務的經濟附加值,擴大品牌影響力,進而提升盈利能力和利潤空間。

品質服務提升客戶粘性

新開普設置了遍布全國的23個營銷與客服網點,以貼近客戶的方式進行營銷和技術支

持,能夠及時發現新的個性化需求,成為公司創新的來源,同時給予客戶最及時的技術反饋和維護。