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智慧校園的特征范文1
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?;ネㄌ峁┝Ⅲw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?;ネǖ木G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??傮w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.
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[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.
智慧校園的特征范文2
關鍵詞:數字化校園;智慧校園;發展現狀;建設研究
《國家中長期教育改革和規劃綱要》指出,在整個教育結構和教育布局當中,必須把職業教育擺到更加突出、更加重要的位置,到2020年形成現代職業教育體系。而中等職業教育是我國職業教育的重要組成部分,推進中等職業教育的信息化建設是實現《綱要》中“加快教育信息化進程”的重要步驟之一。中等職業學校是實施中等職業教育的學校,學生畢業屬中專學歷。招生對象是初中畢業生和具有與初中同等學歷的人員,基本學制為三年。作為我國職業教育的主體,其定位是在義務教育的基礎上培養大量技能型人才與高素質勞動者。目前,我國中等職業學校共有三類:(1)中等專業學校(簡稱“中?!保┲饕惺粘踔挟厴I生,培養目標是中級技術人員、管理人員,近年來培養目標已擴大到各類技能型人才。(2)技工學校(簡稱“技?!保?主要招收初中畢業生,培養目標是中、初級技術工人。(3)職業高級中學/高級職業中學(簡稱“職業高中”、“職高”)在改革教育結構的基礎上發展起來的中等職業學校,大部分由普通中學改建而成,一般招收初中畢業生,學制以3年為主。培養目標與中等專業學校和技工學校類似,以生產服務一線的操作人員為主。
中等職業學校從傳統校園到建設并建成數字化校園,已經經過了多個階段及多個層面的研究,在代替了傳統校園的紙筆和電教后,數字化校園也完成了計算機化、信息化、網絡化的進程建設。隨著傳感技術、云計算、虛擬化技術、人工智能等技術的發展和應用,智慧校園的建設已掀起一股浪潮,改變以往人們傳統的生活與工作方式,改善了人與社會的關系。智慧校園的發展是數字化校園的高端形態,是數字化校園發展的理想追求,也已成為一種共識。
近年來,國內很多學校都開展了“數字化校園”的建設工作。這些建設均投人了極大的人力、財力與物力。雖然有的學校硬件平臺與相應的軟件平臺已經搭建完成,系統已經投入運行,但與預期效果相比還有較大的差距。其主要原因還是在于建設都集中在平臺的投入上而沒有讓廣大師生感受到其帶來的巨大便利,系統沒有與用戶很好地結合。隨著物聯網技術與移動通信技術的成熟與發展,移動終端設備的廣泛使用,在數字化校園的基礎之上又發展起來了智慧校園??梢哉f “智慧校園”是數字校園升級到一定階段的表現,是數字校園發展的一個階段。 “智慧校園”的基石是前期數字校園的建設與發展,也就意味著,“智慧校園”首先要有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;其次,要有統一的數據共享平臺和綜合信息服務平臺。智慧校園的建設也存在著硬件與軟件投入、系統建設與系統使用之間的矛盾。解決這些問題的關鍵還是領導與決策者的看法與決心。不能為了建設而建設,重點要放在實踐應用上。只有充分使用才能充分發揮智慧校園的各項優勢。
一、數字校園的緣起及概念解析
數字校園概念最早起源于20世紀70年代美國麻省理工學院提出的E-campus計劃。1990年,美國克萊蒙特大教授凱尼期?格林(Kenneth Green)發起了“數字校園計劃Campus Computing(The Project)”大型科研項目(黃榮懷2009)。1998年,美國前副總統戈爾發表了題為“數字地球:21世紀認識地球的方式”的演講,提出“數字地球”的概念,此后全世界普遍接受了數字化概念,并引出了“數字城市”、數字校園等概念(陳麗,2007)。隨著國際互聯網的廣泛應用,各種與之相關的概念不斷涌現,數字校園逐步成為一個單獨的研究領域。利用各種計算機技術創建一個基于互聯網的與現實校園并行的“虛擬化電子校園”,并依托各種技術工具和手段來推動高校的全方位改革,成為世界各國高等教育改革的重要趨勢之一(趙國棟,2012)。數字校園是一個伴隨技術應用變化而不斷發展的概念,人們理解的層次和內涵不盡相同,目前存在四種有代表性的觀點。
(1)“平臺”觀。萬新恒(2000)較早闡述了數字化校園的概念,他認為數字化校園以高速發達的計算機網絡為核心技術支撐,以信息和知識資源的充分共享為手段,以培養善于獲取、加工、處理和利用信息與知識的學生為主要目標,以校園為整個社會知識、信息的基本創新與傳播中樞。陳麗(2007)認為數字化校園是一個網絡化、數字化、智能化有機結合的新型教育、學習和研究的校園平臺。
(2)“空間”觀。沈培華等(2002)認為數字化校園是以網絡為基礎,利用先進的信息化手段和工具,實現從環境(包括設備、教室等)、資源(如圖書、講義、課件等)到活動(包括教學、管理、服務、辦公等)的全部數字化,在傳統校園的基礎上構建一個數字空間,拓展現實校園的時間和空間維度,提升傳統校園的效率,拓展傳統校園的功能,最終實現教育過程的全面信息化,從而達到提高教學質量、科研和管理水平的目的。蔣篤運(2009)認為,中小學數字校園是借助信息技術手段,對學校的教育、教學管理等主要業務以及資源和數據進行優化、整合和融通,拓展現實校園的時間和空間維度,在傳統校園的基礎上構建一個數字空間,實現從環境、資源到活動的數字化,從而達到提升教育教學質量和管理水平的目的。這既是一個實用概念,也是一項工程和標準,更是一種文化.并非嚴格意義上的學術定義(張虹波等,2009)。
(3)“環境”觀。黃榮懷(2009)認為,數字校園是為了有效支持學生學習,創新和轉變教學方式,以面向服務為基本理念,而構建的數字化資源豐富的、多種應用系統集成的、相關業務高度整合的校園信息化環境;其宗旨是拓展學校的校園時空維度,豐富校園文化,并優化教學、教研、管理和服務等過程。
(4)“過程”觀。蔡蘇等(2009)認為中小學數字校園是一種依托現實校園而存在的以網絡為基礎平臺,通過數字化環境的支撐,實現從環境、資源到活動的數字化,輔助完成校園活動的全部過程。趙國棟(2012)認為在當今信息技術廣泛應用的背景下,以提高運行效率、推動管理改革為出發點,高等教育機構在管理、教學、科研、社會服務等方面規劃、建設與應用各種現代通信技術工具的過程,可以稱之為“數字化校園”。數字化校園的建設目的是充分利用信息技術來改變校內各部門之間的信息傳遞流程,推動高校組織模式、管理模式與運行方式的變革,從而最終實現優化管理流程、提高工作效率和促進教學科研之目標。
上述觀點從不同側面描述了數字校園的特點。數字校園是學校教育信息化發展到一定階段的產物,是通過技術手段改造和提升傳統校園的必然結果,其具備五方面的特征:重點關注學生的有效學習以及創新和轉變教學方式;以服務教育教學作為數字校園的建設的基本理念;支持學與教的資源比較豐富;多種應用系統有機集成、相關業務高度整合;能拓展學校的時空維度并豐富校園文化。
數字校園建設強調信息技術應與教育教學深度融合,這與教育信息化的目標是一致的,也是與社會信息化的步伐相匹配的。但要應對社會信息化進程中學習方式變革的訴求,單純的網絡基礎設施裝備、學與教數字化資源建設、應用軟件系統的開發難以有效支撐學與教方式的變革和拓展相對封閉的時空維度。只有跟上甚至引領社會信息化的進程,積極構建“智慧型”校園環境才能真正提升校園信息化水平。
二、智慧校園的內涵與特征
2008年,美國IBM總裁兼首席執行官彭明盛在題為“智慧地球:下一代領導議程”的演講中首次提出了“智慧地球”的理念。2009年,奧巴馬就任美國總統后對這一理念給予積極回應?!爸腔鄣厍颉钡母拍钜唤浱岢?,得到美國各界的高度關注,甚至有分析認為IBM公司的這一構想極有可能上升至美國的國家戰略,并在世界范圍內引起轟動。(張永民,2010)
在“智慧地球”的概念提出后,國內不少學者提出了“智慧校園”的概念和建設思路(宗平等,2010;郭惠麗等,201l嚴大虎等,2011;張永波,2011),西南大學、成都大學、同學等幾十所高校正在籌劃、實施智慧校園的建設,智慧校園不再停留在理念層面(魯東明,2011)。例如,浙江大學信息化“十二五”規劃,提出建設一個“令人激動”的智慧校園,這種智慧校園支持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(吳穎駿,2010)。南京郵電大學完成了一個相對完整的智慧校園規劃(朱洪波,2011),且認為智慧校園的核心特征主要反映在三個層面: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。
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(2009)從數字校園的建設進程角度提出數字校園的“四代”建設觀,他認為第四代數字校園(智慧校園)能夠有效支持教與學,豐富學校的校園文化,真正拓展學校的時空維度,以面向服務為基本理念,基于新型通信網絡技術構建業務流程、資源共享、智能靈活的教育教學環境。有研究者強調物聯網技術在智慧校園建設中的作用,如沈潔等(2011)認為,智慧校園是一種將人、設備、環境、資源以及社會因素,在信息化背景下有機整合的一種獨特的校園系統,它以物聯網技術為基礎,以信息的相關性為核心,通過多平臺的信息傳遞手段提供及時的雙向交流平臺,簡單說,就是更智能的學校;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;李春若(2012)認為,智慧校園是物聯網在學校教學管理、公共安全、后勤保障中的具體應用,為學校構建了智能化的學習和生活環境。有研究者認為智慧校園是各種技術的綜合應用,如陳翠珠等(2012)認為,智慧校園是充分利用信息化相關技術,通過監測、分析、融合、智能響應的方式,綜合學校各職能部門,融合優化現有資源,提供質量更高的教學、更好的服務,構建綠色的環境、和諧的校園,以保證學校教育的持續發展。也有研究者認為智慧校園的建設不僅僅是物聯網技術的應用,那只是感知部分,應更多考慮技術的特點,突出應用和服務。(宓泳,2011)
綜合以上觀點和黃榮懷等(2012)提出的“智慧學習環境”的概念,我們認為,智慧校園(Smart Campus)應具有以下特征:
(1)環境全面感知。智慧校園中的全面感知包括兩個方面,一是傳感器可以隨時隨地感知、捕獲和傳遞有關人、設備、資源的信息;二是對學習者個體特征(學習偏好、認知特征、注意狀態、學習風格等)和學習情景(學習時間、學習空間、學習伙伴、學習活動等)的感知、捕獲和傳遞。
(2)網絡無縫互通?;诰W絡和通信技術,特別是移動互聯網技術,智慧校園支持所有軟件系統和硬件設備的連接,信息感知后可迅速、實時的傳遞,這是所有用戶按照全新的方式協作學習、協同工作的基礎。
(3)海量數據支撐。依據數據挖掘和建模技術,智慧校園可以在“海量”校園數據的基礎上構建模型,建立預測方法,對新到的信息進行趨勢分析、展望和預測;同時智慧校園可綜合各方面的數據、信息、規則等內容,通過智能推理,做出快速反應、主動應對,更多地體現智能、聰慧的特點。
(4)開放學習環境。教育的核心理念是創新能力的培養,校園面臨要從“封閉”走向“開放”的訴求。智慧校園支持拓展資源環境,讓學生沖破教科書的限制;支持拓展時間環境,讓學習從課上拓展到課下;支持拓展空間環境,讓有效學習在真實情境和虛擬情境能得以發生。
(5)師生個。智慧校園環境及其功能均以個為理念,各種關鍵技術的應用均以有效解決師生在校園生活、學習、工作中的諸多實際需求為目的,并成為現實中不可或缺的組成部分。
因此,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。
三、職業學校智慧校園建設目標
加快基礎設施建設的升級、提速、完善,建設高水平網絡平臺,完善IPv6網絡系統的建設與管理,實現高速優質有線網和無線網全覆蓋,構建 10000兆骨干的網絡系統 ,逐步建設物聯網基礎設施,建設校園云計算平臺,實施虛擬服務器系統,完善有效服務不同學科的共享高性能計算環境;建設基礎應用支撐平臺,進一步完善和全面推廣統一身份認證系統、信息門戶和中心數據庫;建設信息化教學應用平臺,構建支持多種教學模式的數字化教學與學習環境開發整合校內各種資源的數字資源管理服務系統;建設覆蓋學校所有領域的綜合業務管理信息平臺,實現以用戶為中心的管理與服務,建立提升管理效率的決策支持系統和一體化業務應用系統,支撐學校核心戰略發展 ;建設有利于學科交叉和學術交流的科研信息平臺,支持自然科學研究社會科學研究水平的提升;建設信息化校園服務平臺,完善虛擬社區功能,建立涉及各類服務項目的 “一站式”服務申報、受理信息系統;建設物聯網應用及移動互聯平臺,探索智能感知、識別控制等技術在學校各個領域的應用。
建立統一的標準體系、嚴密的安全體系和規范的校園服務體系,保障數字校園的效益的最大發揮。 以人才培養 、管理體制和政策措施為重要保障舉措。經過兩個階段的努力,將我校的數字校園建設成為市級領先、省內一流的職業教育信息化高地,建立省內示范性智慧校園,支撐與推動學校整體戰略發展。
特色創新:智慧校園是一個系統工程,中等職業學校物力有限,在兩者之間找一個切合實際應用的結合點,既能結合中等職業學校財力物力構建一定規模的智慧校園實踐項目,又能將學校的智慧校園建設成為市級領先、省內一流的職業教育信息化高地,因此本項目準備以本校數字化校園中已部分建成的智能辦公管理系統和教學資源建設為突破口,進行智慧校園建設的實踐研究,探索智慧校園在中職學校的實踐之路。
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智慧校園的特征范文3
【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?;ネǖ膶W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?!保⊿mart 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?;ネǖ臏贤ㄆ脚_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
智慧校園的特征范文4
【關鍵詞】內涵;發展趨勢;發展策略
一、智慧教育內涵與特征
“智慧教育”是“智慧地球”、“智慧城市”建設發展在教育領域的具體體現,它是指以物聯網、云計算、大數據處理、無線寬帶網絡為代表的一批新興信息技術為基礎,以智能設備和互聯網等為依托,以教育資源建設為中心,以各項配套保障措施為基礎,以深入實施教育體制改革為主導,全面構建網絡化、數字化、個性化、智能化的現代教育體系。該體系由云計算、物聯網、互聯網、數字課件、公共服務平臺和先進的云端設備組成開放校園或網絡教育系統。任何人可以在任何時候、任何地方借助電腦、數字電視、手機等各種云端設備進行主動、高質量和個性化的學習。圖1是智慧教育的基本架構圖式,描述了智慧教育、智慧環境(智慧計算是其核心技術)和智慧教學的關聯性。根據不同的尺度范圍,智慧環境可以劃分出不同的學習空間,如智慧終端、智慧教室、智慧校園、智慧教育云資源等,智慧教學根據學習的情境和方式的不同,可以將智慧學習分為個性學習、群智學習、泛在學習、入境學習(情境化投入性學習)等。與傳統教育信息化相比,智慧教育具有集成化、自由化、體驗化、多樣化的突出特征,可以集成多種信息資源,可以隨時隨地、隨心所欲互動學習交流,亦可以根據構建虛擬現實的學習環境讓親身體驗知識,因此,順應時展要求,推動智慧教育,有利于實現因材施教,有利于消除區域之間的教育鴻溝,有利于促進教育領域的國際交流。
圖1智慧教育架構圖式
二、智慧教育發展現狀及趨勢
新一代信息技術在歐美、日本等發達國家教育領域已經得到初步應用。例如,美國北卡羅來納州格雷漢姆小學開展了教育云計算項目,全校600名師生通過“通用云計算服務”來獲取虛擬電腦桌面,里面有非常豐富的學習材料。許多發達國家研究性大學利用云計算技術開展前沿科學技術研究。日本總務省啟動了“未來校園”項目,建立了一個一對一電腦應用系統、互動性白板以及連接家庭和學校的協同教育平臺,為所有6~12歲的學生提供電子課本和學習資源物聯網技術在發達國家校園安防領域得到應用。電子書包在發達國家逐漸流行,利用iPad等移動智能終端進行學習的學生數量也不斷增加。
目前我國通過實施一系列重大工程和政策措施,面向全國的教育信息基礎設施體系初步形成,城市和經濟發達地區各級各類學校已不同程度地建有校園網并以多種方式接入互聯網,信息終端正逐步進入農村學校;數字教育資源不斷豐富,信息化教學的應用不斷拓展和深入;教育管理信息化初見成效;網絡遠程教育穩步發展。但智慧教育在我國才剛剛起步。智慧教育在《教育信息化十年發展規劃(2011-2020年)》中有所體現。例如,建設智能化教學環境;建設國家教育云服務平臺,構建穩定可靠、低成本的國家教育云服務模式,建設教育云資源平臺,推動省級教育行政部門建設云教育管理服務平臺,建設覆蓋全國、分布合理、開放開源的基礎云環境,支撐形成云基礎平臺、云資源平臺和云教育管理服務平臺的層級架構。一些地方將智慧教育納入智慧城市規劃建設。例如,寧波市鎮海區正積極開展智慧城區建設,其中一項重要內容就是推進智慧教育建設。
三、智慧教育發展策略
1.深刻把握智慧教育的深刻內涵
智慧教育旨在借助信息技術的力量,創建具有一定智慧的(如感知、推理、輔助決策)學習時空環境,旨在促進學習者的智慧全面、協調和可持續發展,通過對學習和生活環境的適應、塑造和選擇,以最終實現對人類的共善(對個人、他人、社會的助益)。智慧教育充分體現了“以學習者為中心”的思想,強調學習是一個充滿張力和平衡的過程,揭示了“教育要為學習者的智慧發展服務”的深刻內涵。因此必須明確,智慧教育的關鍵在于學習者學會如何利用富有智慧的信息技術支持學習和實踐,讓學習者獲得更多的真實感、擁有感、責任感、安全感和平衡感。
2.積極推行智慧教育資源云服務
技術進步消除了界定教育機構的傳統條框,資源的集約化,讓學習者獲得新資源以及由此創造出結合更緊密的合作者和資源網絡。當前我國應加強教育云頂層設計,構建層級分明、應用清晰、功能完備的教育云,通過統一建設和集約化管理,節約教育機構信息化經費開支,讓其區域內成千上萬的各類學校、幼兒園、培訓機構、教育科研、學生社團、教師、班會等單位,都能在自己的一套教育云平臺上,零門檻、微費用享用多種教育信息化應用服務資源,并快速形成一張先進、高效的教育系統管理與服務網絡,多、快、好、省跨越式地提升區域教育系統整體信息化的應用水平,實現教育信息共享和教育部門的業務協同。
3.建設未來校園和未來教室,構建智能化學習環境
未來校園和未來教室是指數字化、網絡化、信息化、智能化水平很高的校園和教室,老師可以通過多種媒介直觀呈現教學內容,學生可以進入虛擬場景進行互動體驗。在這樣的校園和教室里,可以充分發揮信息技術在教學互動和學生自主學習中的作用。教育主管部門可以引進發達國家先進教學技術和設備,有計劃地開展未來校園和未來教室試點示范工作。
4.加強教師智慧教育技術提升
未來智慧教育的發展離不開數字化終端和應用平臺的建設、開放數字教育資源的布局和管理、軟硬件平臺的有機融合,更離不開一批教師骨干。因此,在技術進步的同時,要培養一批教育技術專業骨干,提升信息環境下教育教學方式的探索與實踐能力、信息技術與學科整合及其評價能力、網絡信息資源的正確獲取與分析能力、信息技術環境下的管理和服務能力,實現教師教學能力與技術的同步共進。
參考文獻:
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智慧校園的特征范文5
關 鍵 詞:物聯網;云計算;智慧校園;虛擬化
1 引言
從2001年國家教育部倡導實施“校校通”工程至今,國內基礎教育信息化經過較長時期的投資建設,很多地區和學校的信息化建設已經形成一定的規模。硬件、網絡基礎設施以及應用軟件都已經具備,并在教學中得到應用。物聯網和云計算技術的發展使“智慧校園”的概念應運而生,它是支撐學校發展的智慧化環境,是一種全新的校園信息化形態。它運用物聯網、云計算、移動互聯網、應用集成、應用層數據交換等前沿信息技術手段,把學校里分散的、各自為政的信息化系統整合為一個具有高度感知能力、協同能力和服務能力的有機整體,對校園管理、教學科研、校園生活等活動提供智能支撐。
2 物聯網與云計算
物聯網技術通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,將任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通訊,使物、人、計算機形成互通互聯、信息同步、信息共享的智慧網絡,是各類傳感器和現有互聯網相互銜接的一種新技術。物聯網(nternet of Things)是一個基于互聯網、傳統電信網等信息承載體,讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。它具有普通對象設備化、自治終端互聯化和普適服務智能化3個重要特征。作為一個新興產業,物聯網是繼計算機、互聯網之后世界信息產業的第三次浪潮。物聯網是一種非常復雜、形式多樣的系統技術。根據信息生成、傳輸、處理和應用的原則,可以把物聯網分為4層:感知識別層、網絡構建層、管理服務層和綜合應用層。
(1)感知識別層。感知識別是物聯網的核心技術,是聯系物理世界和信息世界的紐帶。感知識別層既包括射頻識別(RFID)、無線傳感器等信息自動生成設備,也包括各種智能電子產品用來人工生成信息。信息生成方式的多樣化是物聯網區別于其他網絡的重要特征。
(2)網絡構建層。本層將感知識別層的數據接入互聯網,供上層服務使用?;ヂ摼W以及下一代互聯網(包括IPV6等技術)是物聯網的核心網絡,處在邊緣的各種無線網絡則提供隨時隨地的網絡接入服務。各種不同類型的無線網絡適用于不同的環境,合力提供便捷的網絡接入,是實現物物互聯的重要基礎設施。
(3)管理服務層。將大規模數據高效、可靠地組織起來,為上層行業應用提供智能的支撐平臺。面對海量信息,如何有效地組織和查詢數據是核心問題。管理服務層的主要特點是應用運籌學原理、機器學習、數據挖掘和專家系統等實現智能化。
(4)綜合應用層。物聯網應用以“物”或者物理世界為中心,涵蓋物品追蹤、環境感知、智能物流、智能交通、智能電網等。
云計算作為一種技術手段和實現模式,使得計算資源成為向大眾提供服務的社會基礎設施,將對信息技術本身及其應用產生深刻影響。中國電子學會云計算專家委員會認為,云計算是一種基于互聯網的、大眾參與的計算模式,其計算資源(計算能力、存儲能力、交互能力)是動態、可伸縮、且被虛擬化的,以服務的方式提供。這種新型的計算資源組織、分配和使用模式,有利于合理配置計算資源并提高其利用率,促進節能減排,實現綠色計算。
3 基于物聯網的數字化校園系統架構設計
根據物聯網四層架構原理,結合數字化校園建設的實際情況,本文提出了基于物聯網技術的數字化校園四層模型,包括感知層、網絡層、服務層和應用層,如圖1所示。
(1)感知層。主要實現信息采集功能。利用校園已有的基礎設備,部署和安裝新的傳感器及智能終端設備,如環境傳感器、感應卡傳感器、視頻傳感器和位置傳感器等。這些傳感器和智能節點,可以通過有線或者無線的方式,接入網絡層,為整個數字化校園提供數據基礎。
(2)網絡層。采用有線網絡與無線網絡結合的方式,將感知層的數據接入網絡。本層提供不同的網絡接口,兼容多種網絡協議,最大限度的提供便捷的網絡接入方式。
(3)服務層。主要包括數據中心、監控中心、流媒體服務器和管理服務器群。其重要功能是將網絡層傳入的數據進行存儲和管理,利用機器學習和數據挖掘技術,向應用層提供智能化的服務。
(4)應用層。依托服務層提供的智能化數據服務,開發面向教職工的智能教務管理、智能OA系統、智能設備管理和智能后勤管理,建設智慧圖書館,改善校園環境,為教師和學生提供便捷、友好、智慧的生活和學習條件。
4 物聯網技術在數字化校園建設中的實現途徑
基于物聯網的數字化校園具有三大建設目標:一是為教師和學生提供環境智能感知和綜合信息服務平臺;二是利用網絡信息服務實現學校各服務領域的互聯和協作;三是提供學校與外部世界相互交流和感知的借口。為實現上述目標,促進高??缭绞桨l展,應利用云計算、虛擬化技術,構建校園云(The Cloud of Campus),結合物聯網、RFID技術,實現智慧校園。
云的規模可以動態伸縮,校園云滿足應用和用戶規模增長的需要。校園云使用了數據多副本容錯、計算節點同構可互換等措施來保障數據的高可靠性。校園云對于各種信息需求提供的最大好處在于瘦終端。利用虛擬化技術將各種資源集合在一起,提供一個巨大的資源池,進行動態伸縮調整,便可顯著提高資源的利用率。校園云為典型的云架構,基礎技術主要有面向服務架構和虛擬化。大體上可以將校園云分為3個基本層次:感知與網絡層、服務層和應用層,分別對應于數字化校園的四層模型。實現基于物聯網的數字化校園,主要途徑如下:
(1)設備虛擬化。
首先面對的是大規模的硬件資源,這些硬件設備通過已有的校園網相互連接。通過對這些設備資源的虛擬化,實現高層次的數字化校園資源管理邏輯。
虛擬化的過程是屏蔽掉硬件產品上的差異的過程,也是實現設備和網絡對用戶透明的先決條件。通過虛擬化處理,對每一種硬件資源提供統一的管理邏輯和接口。虛擬化技術是數字化校園感知層的關鍵技術。虛擬化技術打破了物理結構之間的壁壘,將物理資源轉變成了邏輯上可管理的資源。將數字化校園中的硬件資源整合成資源池,實現資源的動態分配、動態負載均衡,能夠提高資源利用率,節約學校的資金投入、資源投入和人力投入。同時,虛擬化技術也是實現系統數據冗余備份、零宕機遷移和數據災難快速恢復的關鍵技術。
(2)資源監控與負載管理。
資源監控是保證感知層高效率工作的一個關鍵任務。在數字化校園感知層的大規模資源集群環境中,任何時刻所有節點的負載都不是均勻的,負載差異過大時,會造成資源的浪費。感知與網絡層的自動化負載平衡機制將負載進行轉移,從而使得所有資源在整體負載上趨于平衡。
(3)冗余備份。
通過對數據的冗余備份以保證數據的高可靠性,從而滿足系統將數據的損壞和丟失的幾率降到最低的要求。
(4)系統部署。
系統部署包括動態部署和快速部署。動態部署的典型場景就是實現感知和網絡層的動態可伸縮性,也就是能夠根據具體用戶的需求和服務狀態的變化,在最短的時間內進行調整和配置。動態部署的另一個典型的場景是系統故障的恢復和硬件設備的維護。感知和網絡層需要在上層的調度下實現將正在運行和處理的數據與環境,從一個節點動態遷移到另外一個節點上。另外,為進一步提高虛擬機的部署速度,可以采用并行部署或者協同部署技術,以實現快速部署。
(5)資源調度和多租戶技術。
資源調度指的是在特定的資源環境下,根據一定的資源使用規則,在不同的資源使用者之間進行資源調整的過程。在數字化校園環境中,軟件以SaaS的方式出去,提供給所有需要使用該軟件的師生共享使用,基于多租戶技術可以使軟硬件資源能夠更好地共享,具有良好的可伸縮性,每個用戶可以按需使用資源。
(6)海量數據處理與大規模分布式存儲。
以往的大型科學計算以及一些科研實踐中的海量數據處理,都需要購買大型機來獲取相應的數據處理能力,代價昂貴。在校園云建設過程中,基于計算技術和虛擬技術的發展,不需要額外的硬件投資,通過進行動態資源調度實現一個可擴展的可靠的計算環境,就可以輕松實現海量數據處理。
要進行海量數據處理,必然要運用海量數據處理編程模型。Google公司設計的MapReduc編程模型是一種主流的海量數據處理編程模型,可賦予程序員分布式應用開發能力。MapReduc的出現將開發者所關注的業務邏輯與分布式計算涉及到的復雜細節劃分開來,讓并行應用開發通過Map2Reduce提供的編程模型屏蔽底層實現細節。
隨著高校信息化的發展與完善,越來越多的項目有存儲海量數據的需求。采用分布式存儲的方式來存儲數據,采用冗余存儲的方式來保證數據的可靠性,即為同一份數據存儲多個副本。利用多臺服務器滿足其他服務器所不能滿足的存儲需求。
5 結束語
“智慧校園”是基于物聯網和云計算技術的數字化校園建設的高級目標,通過物聯網來實現智慧化的校園服務和管理,實現了校園內任何人、任何物、任何信息載體、任何時間、任何地點的互聯互通,海量信息在物聯網平臺的聚合而產生新的信息,從而給廣大師生提供了智慧化的業務和服務模式。在“智慧校園”的建設過程中,要加強對建設規范的研究和制訂,明確“智慧校園”的概念和建設策略。同時,要充分發揮智慧校園在院校建設中的作用,必須整合各種數字資源。物聯網是智慧校園建設的基礎已經成為共識,但智慧校園不僅僅是物與物之間的聯系,更是人與物、系統與系統之間的實時感知。因此,數據融合是智慧校園建設的核心,需要進一步重視資源與應用的開發,實現基礎設施與數字資源的充分融合,這也是今后研究的熱點和難點。
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智慧校園的特征范文6
【關鍵詞】 物聯網 智慧校園 應用要點 調試策略
前言:現如今我國智慧院校內部的物聯網技術結構被順勢劃分為基礎感知、深度網絡、多元化實踐應用三類層次,其中基礎感知層利用不同樣式的傳感設備以及網關加以構筑,能夠在合理時間范圍內將各類物體信息高度采集并全方位傳輸;實踐應用層處于物聯網、用戶接口位置,能夠切實預測行業日后發展動態,確保開放沿用的物聯網智能應用功能,能夠逐漸趨向完善形態。
一、物聯網技術協調控制特征研究
第一,基礎連通性能。不管是專用、無線或是任何樣式的感知物體,有關內部連通狀態是必須要清晰呈現的,同時經過互聯網終端協調引導過后,有關真正意義上的物聯網架構形態也便得以有機舒展。單純透過國際化電信聯盟驗證結論審視,物聯網內部連通性方面保留四個維度特征,如任意時間、地點、物體以及人員的連通性細節。
第二,物物相聯規則。如今人們一切交流工作都可以借助計算機互聯網操作,主動克制一切時間、空間影響要素。實際上是物聯網經過特定傳感、射頻識別以及全球定位技術調節過后,完成的物與物技術交流結果,正是在這類人-物之間即時性互動氛圍影響下,涉及虛擬、現實世界連接轉變的夢想才能盡快實現。
第三,智能化操作。實質上就是整合計算機、傳感、控制等技術優勢,進行系統內部多個對象智能化監控管理,當中對于物聯網技術規范要求極為嚴格,使得世界內部不同物體可以擺脫傳感途徑而隨意靈活交接。物聯網在智能化程序感知方面績效優良,能夠最大限度地觀察人們實際所處生活環境,必要情況下借助高端環境資源分布狀況,進行后期發展模式清晰預測。
二、物聯網技術在新時代智慧校園內部科學沿用的策略內容解析
2.1學生日常生活活動監管方面
首先,食堂管制。主要利用RFID技術進行食堂管理體系靈活劃分,包括保留RFID電子標簽的飯卡,數據讀取和消費金額扣除設備,以及后臺數據綜合控制系統。其中后者主張將各類用戶已經注冊的信息內容及時灌輸到數據庫內部,進而在日后督促專業管理人員進行各自業務績效精確查詢與確認。其次,浴室水控管制。同樣是利用RFID技術進行水資源自動化控制。其主體功能表現為:運用實時計費方式進行讀卡出水管理,并且依據外接脈沖流量表實現對應費用計量轉換和科學扣除目標。最后,考勤事務管制。以往校園內部學生考勤管理工作基本上全權交由教師處理,使得其額外耗費不少時間和精力,對于對應課程講解質量勢必造成深刻影響。而利用RFID技術為核心單元的日??记诠芾砹鞒虣C制,督促學生在每次上課之間運用校園提供的卡進行數據記錄,并交由遠程服務器統一處理。
2.2教學流程疏導控制層面
第一,日常教學流程的緊密銜接。主張透過物聯網技術進行全面、主動化教學管制體系構筑,全程彰顯RFID技術獨特的支撐引導功效,逐漸健全既有教學管制組織和個體素質考核評估系統,使得學生自覺樹立起自主學習、合作探究交流意識。例如:某市生長校園數字化農植物園系統,主張督促內部學生全程參與到各類動植物生長狀況感知活動之中,同時借助計算機網絡進行觀測信息整編梳理,自覺分組進行高超種植經驗交流推廣,展示前所未有的研究成就光芒,最終合理提升學生的基礎性科學素養。
第二,智慧型圖書館的構建和系統化開放。此類結構單元希望利用物聯網技術進行現場自動化協調管制,無須借助任何形式的人工服務項目支持。單純拿智能化書車為例,其作為一類移動式RFID文獻歸架管制儀器,能夠同步發揮信息精確查詢、定位、書架智能化導航等功能優勢,確保不同文獻架位信息能夠得到更為妥善的收藏、分揀和保管。
另一方面,物聯網應用到實驗室中主要包括設備管理、實驗過程管理和智能插座等。至于RFID存儲實驗設備的基本屬性等信息,則是利用閱讀器方便地獲取相關信息,然后再利用網絡進行統一管理。需要加以強調的是,RFID可以幫助學生方便地獲取實驗步驟、操作要點、使用幫助等信息。
三、結語
按照上述內容陳述,我國智能化校園布置活動如今廣泛交接,對于日常教學流程、學生生活秩序、圖書館系統等提出更加嚴格的規范要求。如今要做的就是,盡量強化物聯網技術對不同數據信息的記憶、分析能效;同時合理開發研究各類創新技術型資源設備,進一步為日后標準教學文化形態舒展積累深度適應經驗。
參 考 文 獻
[1]王雄青.智慧圖書館的服務模式探析[J].江西行政學院學報,2013,13(04):78-96.