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Smart Campus Platform Building in Higher Vocational Colleges ― A Case Study of Guangdong Construction Polytechnic Qingyuan New Campus
CHEN Bin, WU Li-zhi
(Modern Educational Technology Center, Guangdong Construction Polytechnic, Guangzhou 510440, China)
Abstract: The smart campus is the development and evolution of the digitalized campus and the highest state of campus informatization. Many colleges and universities are currently carrying out smart campus construction and try to promote it. Guangdong Construction Polytechnic puts forward the overall objective of the smart campus construction for the Qingyuan new campus. Using the design and development of smart campus construction in Qingyuan new campus as a case, the paper analyzes the platform building of smart campus with the bases of its practice.
Key words:Smart Campus; application platform; resource platform
1 引言
當(dāng)前很多高校都在開展智慧校園建設(shè),那么什么是智慧校園?目前智慧校園沒有標(biāo)準(zhǔn)的定義,學(xué)者對(duì)智慧校園的理解都有所不同。有學(xué)者認(rèn)為,“智慧校園”是一種智慧的學(xué)習(xí)環(huán)境[1]。也有學(xué)者認(rèn)為,“智慧校園”是以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的校園應(yīng)用[2]。還有學(xué)者認(rèn)為智慧校園是學(xué)校信息化回歸“以人為本”的一個(gè)新的發(fā)展階段智慧校園,強(qiáng)調(diào)“以服務(wù)為核心,以管理為支撐”的理念,智能感知、資源組織、信息交換、管理邏輯與科學(xué)決策等[3]。清華大學(xué)蔣東興認(rèn)為“智慧校園”是高校信息化的高級(jí)狀態(tài),它綜合運(yùn)用云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)、大數(shù)據(jù)、智能感知、社交網(wǎng)絡(luò)等新興的信息技術(shù),全面感知校園物理環(huán)境,智能識(shí)別師生個(gè)體課程和學(xué)習(xí)、工作情景,將學(xué)校物理空間和數(shù)字空間有機(jī)地銜接起來,為師生建立職能開放的教育教學(xué)環(huán)境和便利舒適的生活環(huán)境,實(shí)現(xiàn)以人為本的個(gè)性化的創(chuàng)新服務(wù)。[4]
2 智慧校園的頂層規(guī)劃
因此,如何理解智慧校園?智慧校園能更透徹地感知,通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)物與人,物與物,系統(tǒng)之間實(shí)時(shí)的感知;智慧校園擁有一個(gè)高速互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò),通過4G移動(dòng)網(wǎng)和高速互聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合,方便隨時(shí)隨地及時(shí)地進(jìn)行信息的交互;智能校園具有更好的實(shí)時(shí)控制功能,能及時(shí)關(guān)閉閑置電器,實(shí)時(shí)監(jiān)控校園治安和交通;智慧校園具備面向服務(wù)的運(yùn)算,通過云計(jì)算和數(shù)據(jù)挖掘,能優(yōu)化資源利用,實(shí)現(xiàn)量化評(píng)估,提供專家系統(tǒng)。
智慧校園是當(dāng)前數(shù)字化校園的發(fā)展和演進(jìn),是信息化建設(shè)主要趨勢(shì)。我院在清遠(yuǎn)新校區(qū)的規(guī)劃中,以建設(shè)智慧新校區(qū)為總體目標(biāo)。根據(jù)學(xué)院自身的人才培養(yǎng)理念、辦學(xué)特色和校園文化,以此為目標(biāo),設(shè)計(jì)學(xué)校的業(yè)務(wù)架構(gòu)、應(yīng)用架構(gòu)、資源架構(gòu)和數(shù)據(jù)架構(gòu),將學(xué)院的所有業(yè)務(wù)、應(yīng)用和數(shù)據(jù)進(jìn)行高度關(guān)聯(lián),設(shè)計(jì)出學(xué)校未來5-8年內(nèi)可操作性較強(qiáng)的智慧校園。以“物聯(lián)網(wǎng)”、“云計(jì)算”、“大數(shù)據(jù)”技術(shù)為支撐,實(shí)現(xiàn)平安、生態(tài)、綠色、和諧和科學(xué)校園。擬建設(shè)的系統(tǒng)有:統(tǒng)一信息門戶、統(tǒng)一身份認(rèn)證、校園一卡通支付平臺(tái)、數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換子系統(tǒng)、智慧校園消息中心和移動(dòng)應(yīng)用平臺(tái)。擬建設(shè)的應(yīng)用有招生管理、迎新服務(wù)管理、就業(yè)管理、電子離校管理、學(xué)生工作管理、人事管理、教務(wù)管理、資產(chǎn)管理、協(xié)同辦公、開放實(shí)驗(yàn)室管理、電源能耗管理、公寓水電管理、校園照明管理和安防管理等。
3 智慧校園支撐平臺(tái)建設(shè)
結(jié)合學(xué)院智慧校園建設(shè)的實(shí)際需求,筆者認(rèn)為當(dāng)前學(xué)院的首要任務(wù)是強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì),完成校園一卡通建設(shè),并以一卡通建設(shè)為依托,理清發(fā)展思路,加強(qiáng)融合創(chuàng)新,分步驟、分階段推進(jìn)智慧校園建設(shè)。
智慧校園中,校園一卡起重要的橋梁作用。它實(shí)現(xiàn)了校內(nèi)主要消費(fèi)流通,同時(shí),校園一卡通可與銀行卡、支付寶等相關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)校園一卡通的金融功能,提供基礎(chǔ)金融服務(wù)。校園一卡通還實(shí)現(xiàn)了校門、教學(xué)樓和學(xué)生公寓等的門禁管理,又是平安校園的重要組成部分。校園一卡通能夠?qū)崿F(xiàn)與圖書館管理系統(tǒng)、學(xué)生工作管理系統(tǒng)、教務(wù)管理系統(tǒng)和學(xué)生考勤系統(tǒng)等的無縫對(duì)接,可以成為學(xué)院教學(xué)管理的重要途徑之一。由此可見,校園一卡通是“智慧校園”中應(yīng)用支撐平臺(tái)的一個(gè)重要基礎(chǔ)。
智慧校園中的應(yīng)用支撐平臺(tái)還包括:身份認(rèn)證系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心和綜合信息服務(wù)平臺(tái)等。身份認(rèn)證系統(tǒng)不僅僅是為各應(yīng)用系統(tǒng)提供集中的身份認(rèn)證服務(wù),實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的用戶管理與權(quán)限控制,實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)的單點(diǎn)登錄功能,而且要建設(shè)基于校園一卡通、二代身份證、指紋等介質(zhì)的身份認(rèn)證系統(tǒng),配合基于物聯(lián)網(wǎng)的智能安防系統(tǒng),提高智慧校園的安全性。數(shù)據(jù)中心至少包含三個(gè)部分:具有學(xué)院特色的信息標(biāo)準(zhǔn)、共享數(shù)據(jù)中心和數(shù)據(jù)交換平臺(tái)。信息標(biāo)準(zhǔn)在學(xué)院范圍內(nèi)作為數(shù)據(jù)編碼的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn),為數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)提供了類似數(shù)據(jù)字典的作用,為信息交換、資源共享提供了基礎(chǔ)性條件;共享數(shù)據(jù)中心是對(duì)智慧校園中的各種結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理的平臺(tái),通過數(shù)據(jù)交換平臺(tái),實(shí)現(xiàn)數(shù)字化校園數(shù)據(jù)共享,提供了深層次數(shù)據(jù)挖掘,數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ);數(shù)據(jù)交換平臺(tái)實(shí)現(xiàn)共享數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)采集與分發(fā),提供對(duì)被交換信息進(jìn)行清洗、轉(zhuǎn)換、裝載入庫(kù)等數(shù)據(jù)交換服務(wù),確保數(shù)據(jù)一致性、完整性和正確性。綜合信息服務(wù)平臺(tái)作為智慧校園中統(tǒng)一的信息服務(wù)平臺(tái),目的是為師生提供智慧的人性化服務(wù)。
4 智慧校園資源平臺(tái)建設(shè)
智慧校園中業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)主要包括:面向?qū)W生學(xué)業(yè)管理的業(yè)務(wù)系統(tǒng)、面向?qū)W生工作管理的業(yè)務(wù)系統(tǒng),面向行政管理的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。面向?qū)W生學(xué)業(yè)管理的業(yè)務(wù)系統(tǒng)有:教務(wù)系統(tǒng),教材管理系統(tǒng)、課室管理系統(tǒng)、評(píng)教系統(tǒng)等;面向?qū)W生工作管理的業(yè)務(wù)系統(tǒng)有:招生系統(tǒng)、迎新系統(tǒng)、學(xué)工系統(tǒng)、宿舍管理系統(tǒng)、考勤管理系統(tǒng)、頂崗實(shí)習(xí)系統(tǒng)、就業(yè)系統(tǒng)、離校系統(tǒng)和校友系統(tǒng)等。面向行政管理的業(yè)務(wù)系統(tǒng)有:人事系統(tǒng)、科研系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)、后勤管理系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)和自動(dòng)化辦公系統(tǒng)以及提供決策支持的綜合信息查詢系統(tǒng)。目前,學(xué)院在業(yè)務(wù)應(yīng)用建設(shè)取得了很好成績(jī),積累了很多的經(jīng)驗(yàn),下一步應(yīng)進(jìn)一步完善系統(tǒng)功能,實(shí)現(xiàn)與校園一卡通的無縫連接,打通學(xué)院基于“人,財(cái),物,管理”的數(shù)據(jù)流,為迎新,教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控,高校決策等提供方便快捷的服務(wù)。
教育信息化離不開教育,因此教學(xué)資源平臺(tái)的建設(shè)也是智慧化校園建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前學(xué)院數(shù)字化學(xué)習(xí)中心包含了共享型專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、精品課程建設(shè)平臺(tái)和頂崗實(shí)習(xí)平臺(tái),基本滿足了學(xué)院數(shù)字化教學(xué)科研的需求。在未來的智慧校園中,對(duì)教學(xué)資源的需求將會(huì)是高并發(fā)性、高帶寬和大容量的,因此智慧校園中教學(xué)資源平臺(tái)的建設(shè),要從硬件和軟件同時(shí)進(jìn)行。硬件方面,搭建學(xué)院的私有云平臺(tái),以支持各院系搭建有專業(yè)特色的學(xué)習(xí)中心,及支撐高清錄播教室和智慧實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)等。軟件方面,建設(shè)一套基于多智能終端,圍繞教學(xué)管理、教學(xué)評(píng)估、資源分配、提升信息化教學(xué)質(zhì)量和管理質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)多媒體可視化教學(xué)及資源平臺(tái)。
智慧校園要實(shí)現(xiàn)真正智慧化,關(guān)鍵在大數(shù)據(jù)的運(yùn)用。相較于數(shù)字化校園,智慧校園最核心的特征是通過各種智能終端、傳感設(shè)備和信息系統(tǒng)獲取了海量的活動(dòng)與狀態(tài)數(shù)據(jù),并基于這些海量數(shù)據(jù)分析而掌握事物的規(guī)律,提供智慧服務(wù)。因此智慧校園的規(guī)劃建設(shè)中,大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)是最關(guān)鍵的地方。
關(guān)鍵詞:RFID技術(shù);智慧校園;校園建設(shè)
智慧校園是校園建設(shè)中的重要組成部分,也是現(xiàn)代化校園的必備條件。在建設(shè)智慧校園的過程中,主要是運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)信息化RFID技術(shù)來構(gòu)建一個(gè)具備感知、協(xié)作、控制等功能的校園信息系統(tǒng),以達(dá)到優(yōu)化校園資源的目的,從而為校園師生的日常學(xué)習(xí)工作提供更加便利的條件。除此以外,在智慧校園的建設(shè)中運(yùn)用FRID技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)校園的系統(tǒng)化管理,為師生提供一整套先進(jìn)快捷的校園管理系統(tǒng),有效加強(qiáng)了學(xué)校與家長(zhǎng)之間的聯(lián)系,提高了校園的安全性。
1 RFID技術(shù)概述
作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的核心技術(shù)―RFID無線射頻識(shí)別,是構(gòu)建智慧校園的重要技術(shù)之一。RFID 技術(shù),又可以叫作電子標(biāo)簽、無線射頻識(shí)別技術(shù),它屬于非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的一種,主要技術(shù)原理是:只需要通過相距幾厘米到幾米距離內(nèi)傳感器發(fā)射的無線電波,讀取一個(gè)直徑小于2毫米的電子標(biāo)簽內(nèi)儲(chǔ)存的信息,識(shí)別出點(diǎn)子標(biāo)簽代表的人、事物的身份,而不需要特定目標(biāo)與識(shí)別系統(tǒng)建立機(jī)械或光學(xué)的接觸。
2 RFID技術(shù)在智慧校園建設(shè)中的應(yīng)用
智慧校園中的RFID 應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2.1 智慧校園中的人員管理系統(tǒng)
隨著現(xiàn)代校園的規(guī)模不斷擴(kuò)大,學(xué)校人員不斷增多,校園人員考勤、安全管理面臨的壓力逐漸增大。運(yùn)用先進(jìn)信息技術(shù)可以有效地解決這個(gè)問題。RFID 人員進(jìn)出管理系統(tǒng)示意如圖2 所示。
以校園一卡通為載體,借助RFID(電子標(biāo)簽)技術(shù)管理學(xué)校人員,每一位教職員工和學(xué)生都擁有一張唯一的校園卡。管理學(xué)校人員出入校園、宿舍、上課下課、會(huì)議考勤都可以用一卡通來實(shí)現(xiàn)。其主要功能有以下幾個(gè):
(1)遠(yuǎn)距離感應(yīng)功能。借助RFID技術(shù)可以讓學(xué)校人員進(jìn)出校門憑一卡通無接觸式自動(dòng)檢查登記,當(dāng)系統(tǒng)接收到無線電波之后會(huì)自動(dòng)識(shí)別校園卡包含的信息,實(shí)時(shí)在屏幕上顯示人員照片、個(gè)人資料等信息,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)放行,而校外人員或者沒有攜帶一卡通的人員需進(jìn)行身份登記。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)存儲(chǔ)每個(gè)人員的出入記錄,這方便管理部門通過系統(tǒng)了解學(xué)校人員的在校情況和出入校園的時(shí)間。
(2)宿舍管理智能化。當(dāng)學(xué)生攜帶有RFID 卡出入宿舍時(shí),無接觸式感應(yīng)技術(shù)可以記錄學(xué)生的出入情況,可以自動(dòng)統(tǒng)計(jì)出學(xué)生宿舍樓的住宿人數(shù),甚至連具體人員都一清二楚,這個(gè)功能可以幫助管理部門掌握學(xué)生晚上夜不歸宿的情況,如果學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有回到宿舍,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)給學(xué)生發(fā)出短信提醒,并同時(shí)給管理人員發(fā)送提醒,從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可視化管理學(xué)生的宿舍考勤,使管理部門可以及時(shí)統(tǒng)計(jì)宿舍人員情況,提高管理效率,減少管理成本。
(3)上課考勤簡(jiǎn)單化。當(dāng)前大部分學(xué)校學(xué)生的上課考勤都需要教師來點(diǎn)名統(tǒng)計(jì),這樣的考勤方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力,而且準(zhǔn)確率不高。如果運(yùn)用RFID技術(shù),在教學(xué)樓出入口處安裝相關(guān)設(shè)備,就可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生上課考勤的自動(dòng)統(tǒng)計(jì),學(xué)生上課時(shí)攜帶一卡通,只要經(jīng)過教學(xué)樓出入口就能被系統(tǒng)感應(yīng)到并自動(dòng)識(shí)別,精確記錄該學(xué)生的上課考勤,實(shí)現(xiàn)可視化管理學(xué)生的上課情況,方便管理部門即時(shí)統(tǒng)計(jì)報(bào)表,掌握學(xué)生到課、缺勤、遲到、早退等情況,從而大大提高教學(xué)管理效率。
2.2 RFID技術(shù)在智慧圖書館建設(shè)中的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)RFID的另一個(gè)重要應(yīng)用就是智慧圖書館,運(yùn)用FRID技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)圖書館管理中的智能統(tǒng)計(jì)、自助借還、智慧管理等功能,達(dá)到智能管理圖書館的目的。
智慧圖書館管理系統(tǒng)只要包括讀者辦證系統(tǒng)、自助借還系統(tǒng)、圖書館藏管理系統(tǒng)、智能安全門、柜臺(tái)工作站、圖書編目系統(tǒng)、電子閱覽室管理系統(tǒng)等子系統(tǒng)。通過運(yùn)用RFID技術(shù)建設(shè)智慧圖書館將大大提高圖書館的管理效率和服務(wù)水平,其主要體現(xiàn)在以下方面。
(1)實(shí)現(xiàn)高效率借書還書。傳統(tǒng)的借書還書需要每次通過讀取條形碼來識(shí)別圖書,而且必須用條碼掃描器對(duì)準(zhǔn)圖書條碼,而使用FRID技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)無線遠(yuǎn)距離感應(yīng)識(shí)別,比掃描條碼的效率高很多,也更加方便。無論圖書擺放在哪個(gè)位置,只要它在感應(yīng)器的感應(yīng)范圍之內(nèi)就可以同時(shí)進(jìn)行借書還書操作,較之傳統(tǒng)掃描條碼的方式,借書還書的效率提高了幾倍,同時(shí)也提高了圖書借閱率。
(2)真正做到了自助借還。通過智慧校園系統(tǒng)中的自助借書還書機(jī)可以做到圖書自助借還,自助借書還書機(jī)可以自優(yōu)卸賢際櫚慕杌棺刺,達(dá)到和工作人員手動(dòng)操作一樣甚至更加精準(zhǔn)的效果。這樣可以節(jié)省大量人力成本,而且機(jī)器可以實(shí)行7×24 小時(shí)全天候服務(wù)。
(3)使圖書盤點(diǎn)更加便利。智慧圖書館系統(tǒng)提供全新改進(jìn)的圖書盤點(diǎn)模式,可以實(shí)現(xiàn)流動(dòng)工作車方式,使圖書盤點(diǎn)的效率和精確度大大提高。
(4)可與永久性磁條的共存。以前的圖書館都是通過永久防盜磁條達(dá)到防盜目的,而這必須要求防盜詞條具有可沖消性才可以應(yīng)用門禁系統(tǒng)。因此必須認(rèn)真思考如何將圖書館中的幾十萬冊(cè)圖書更換成可沖消磁條??梢栽趫D書上粘貼RFID電子標(biāo)簽來解決這個(gè)問題,而不用耗費(fèi)大量精力去清除圖書中的永久性沖消磁條,同時(shí)也能降低圖書的損耗。
(5)RFID標(biāo)簽很隱蔽,有效減少讀者人為破壞。可以在圖書的任何兩頁(yè)之間夾縫中粘貼RFID電子標(biāo)簽,而且標(biāo)簽本身是雙面敷膠,一旦粘貼好了,讀者很難發(fā)現(xiàn)其位置,因此可以有效較少讀者有意或無意的人為破壞,確保圖書的安全。
(6)增加了防盜監(jiān)控功能。RFID電子標(biāo)簽中不但包括條形碼和磁條的信息,還包括了可以改寫的防盜識(shí)別位。在圖書的借還過程中,可以通過修改該防盜識(shí)別位來更新圖書的在館狀態(tài)。當(dāng)讀者攜帶圖書出入圖書館門禁時(shí),系統(tǒng)可以自動(dòng)讀取并判斷該圖書電子標(biāo)簽中的防盜識(shí)別位是否符合出館條件。如果不符合條件的圖書在經(jīng)過防盜門禁時(shí),門禁系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警聲,從而使圖書管理更加安全、人性化,避免了很多不必要的矛盾。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);RFID;WSN;應(yīng)用框架;智慧校園
中圖分類號(hào):TP302.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2013)31-7114-03
校園信息化發(fā)展歷經(jīng)了網(wǎng)絡(luò)化,數(shù)字化,信息化等各階段后,隨著信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的逐步形成和發(fā)展,目前和未來,校園正在進(jìn)入智慧化建設(shè)階段。智慧校園通過透徹的感知,高速的互聯(lián),面向服務(wù)的運(yùn)算,實(shí)現(xiàn)更實(shí)時(shí)的控制,提供更便捷的服務(wù),制定更科學(xué)的決策,從而營(yíng)造綠色、和諧、高效、舒適的校園環(huán)境。
1 智慧校園建設(shè)的支撐技術(shù)
1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)是指利用條碼、射頻識(shí)別(RFID)、傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物的在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的連接,從而進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的龐大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[1]。關(guān)鍵技術(shù)涵蓋物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)技術(shù)、統(tǒng)一標(biāo)識(shí)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件服務(wù)與算法、硬件、功率和能量存儲(chǔ)、安全和隱私技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)等方面。
基于物聯(lián)網(wǎng)的感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三層體系結(jié)構(gòu)討論:感知層負(fù)責(zé)通過對(duì)條碼、電子標(biāo)簽、傳感器、智能卡等在內(nèi)的自動(dòng)識(shí)別與近場(chǎng)通信技術(shù)進(jìn)行信息采集,核心技術(shù)主要涉及傳感器技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、二維碼技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)、傳感網(wǎng)自組網(wǎng)技術(shù);網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)完成對(duì)感知層所收集到的信息向數(shù)據(jù)中心的傳遞任務(wù),通信網(wǎng)絡(luò)包括有internet、WIFI以及無線通信網(wǎng)絡(luò)等,核心技術(shù)包括局域網(wǎng)技術(shù)及廣域網(wǎng)技術(shù);應(yīng)用層是構(gòu)建在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)之上的應(yīng)用系統(tǒng),主要完成對(duì)網(wǎng)絡(luò)層傳輸數(shù)據(jù)的分析和處理,智能決策和提供服務(wù),核心技術(shù)有專家系統(tǒng)、云計(jì)算、API接口、GIS、ERP、垂直行業(yè)應(yīng)用、系統(tǒng)集成、資源打包等。
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧校園建設(shè)涉及的關(guān)鍵核心技術(shù)包括:
1) 射頻識(shí)別(RDIF)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)是利用無所不在的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立起來的,其中非常重要的技術(shù)是射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification)技術(shù),也稱電子標(biāo)簽技術(shù)[2]。RFID是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識(shí)別工作無需人工干預(yù),可工作于各種惡劣環(huán)境,可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽,操作快捷方便。最基本的RFID系統(tǒng)一般由天線、讀寫器、感應(yīng)標(biāo)簽和相應(yīng)的應(yīng)用軟件組成。
2) 編碼技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)是全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)物品的跟蹤與信息的共享,這需要從公共物聯(lián)網(wǎng)的角度探討物品的編碼方法,使全球物品都納入到統(tǒng)一的編碼之中。編碼技術(shù)包括EPC、條形碼、國(guó)家物品編碼體系等[3]。EPC(Electronic Product Code,產(chǎn)品電子代碼)是新一代的產(chǎn)品編碼體系,相對(duì)于可標(biāo)識(shí)一類物品的條形碼,EPC可標(biāo)識(shí)到同類物品中的每件單品,通過附著于需跟蹤物品上的射頻電子標(biāo)簽,可全球流通并對(duì)物品進(jìn)行識(shí)別和讀寫,實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。EPC 碼中包括物品的一些基本信息及簡(jiǎn)要參考信息,可通過與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)相連,實(shí)時(shí)獲取EPC 碼對(duì)應(yīng)的物品詳細(xì)信息。
3) 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)
傳感器屬于物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)末梢,是物聯(lián)網(wǎng)中采集信息和實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界感知的重要設(shè)備,是人類全面感知自然的最核心元件。各類傳感器的大規(guī)模部署和應(yīng)用是構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)中感知層的基本條件。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network)就是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的微型傳器節(jié)點(diǎn)組成,通過無線通信方式形成的一個(gè)多跳自組織網(wǎng)絡(luò)。WSN技術(shù)主要由傳感器、通訊網(wǎng)絡(luò)和信息處理系統(tǒng)三部分構(gòu)成,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)督、控制等功能。在實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目開發(fā)中需考慮實(shí)用性,在設(shè)計(jì)WSN時(shí),要充分考慮傳感網(wǎng)中的傳感器功耗、節(jié)點(diǎn)供電、節(jié)點(diǎn)壽命和節(jié)點(diǎn)失效等問題[4],選擇最優(yōu)可行的解決方案。
1.2 云計(jì)算技術(shù)
在物聯(lián)網(wǎng)中,從感知層采集了大量的數(shù)據(jù),需要運(yùn)用云計(jì)算技術(shù),處理海量數(shù)據(jù),進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管理,智能分析,以實(shí)現(xiàn)各種不同的應(yīng)用需求。云計(jì)算將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于云上、軟件和服務(wù)置于云中、構(gòu)筑于各種標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議之上,可以通過各種設(shè)備獲得[5]。通過云計(jì)算模式可以幫助實(shí)現(xiàn)高效、動(dòng)態(tài)、大規(guī)模擴(kuò)展的計(jì)算處理能力。云計(jì)算是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的核心,又促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的智能融合。云計(jì)算平臺(tái)是支撐智慧校園的第二大平臺(tái)。利用云計(jì)算技術(shù),可以建設(shè)虛擬實(shí)驗(yàn)室[6]。
2 智慧校園總體應(yīng)用框架
智慧校園是以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),利用先進(jìn)的信息化手段和工具,以各種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)為載體,為師生構(gòu)建的一個(gè)集教學(xué)、管理、科研和校園生活為一體的新型智慧化的工作、學(xué)習(xí)和生活環(huán)境[7]。主要實(shí)現(xiàn)從環(huán)境(包括實(shí)驗(yàn)室、教室、設(shè)備等)、資源(如公文、圖書、講義、課件等)、到活動(dòng)(包括教、學(xué)、科研、管理、服務(wù)、辦公等)的全部數(shù)字化、智能化,在傳統(tǒng)校園的基礎(chǔ)上構(gòu)建一個(gè)數(shù)字空間,以拓展現(xiàn)實(shí)校園的時(shí)間和空間維度,從而提升傳統(tǒng)校園的效率,擴(kuò)展傳統(tǒng)校園的功能,最終實(shí)現(xiàn)教育過程的全面信息化,從而達(dá)到提高教育管理水平和效率的目的。
根據(jù)現(xiàn)代校園的智能化管理需求,綜合浙江大學(xué)、南京郵電大學(xué)和西南大學(xué)的智慧校園建設(shè)目標(biāo)和方案,該文提出了由五個(gè)層面構(gòu)成的智慧校園系統(tǒng)總體應(yīng)用框架,自上而下分別為:校園網(wǎng)統(tǒng)一信息門戶、校園綜合信息應(yīng)用系統(tǒng)、基于物聯(lián)網(wǎng)的校園智慧應(yīng)用、公共支撐平臺(tái)和硬件和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,并且在各個(gè)層面的規(guī)劃和建設(shè)過程中,遵照統(tǒng)一的信息標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范,根據(jù)工作體系與管理機(jī)制,考慮了應(yīng)用系統(tǒng)需具有良好的擴(kuò)充性。努力使系統(tǒng)建設(shè)具有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化,系列一體化,數(shù)據(jù)共享化,應(yīng)用智能化,擴(kuò)充可行化等特點(diǎn)。具體如圖1所示。通過基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層[8]的建設(shè),最終為教師、學(xué)生和管理者提供一個(gè)開放、協(xié)作、集成、智能的綜合信息服務(wù)平臺(tái)。
3 智慧校園建設(shè)的主要內(nèi)容
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)的在校園中的運(yùn)用將會(huì)促進(jìn)教育信息化的進(jìn)一步發(fā)展,帶來教學(xué)模式和管理模式的創(chuàng)新和變革,智慧校園建設(shè)需要一個(gè)逐步和長(zhǎng)期的建設(shè)過程。
3.1 建設(shè)硬件和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施
智慧校園需要解決物和物、人和物及人和人之間的相互通訊與信息交互,無線的末端接入手段是必要條件。建立有線/無線雙覆蓋的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,是實(shí)現(xiàn)泛在的感知信息接入和多源信息互聯(lián)的前提,也是智慧校園的重要基礎(chǔ)設(shè)施[9]。
3.2 建設(shè)統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺(tái),建設(shè)共享數(shù)據(jù)中心和建設(shè)校園網(wǎng)統(tǒng)一信息門戶
統(tǒng)一身份認(rèn)證可以實(shí)現(xiàn)全校統(tǒng)一的用戶管理,為校園網(wǎng)各應(yīng)用提供統(tǒng)一安全的身份認(rèn)證服務(wù),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)單點(diǎn)登錄或手機(jī)認(rèn)證登錄。建立安全高效、統(tǒng)一共享的數(shù)據(jù)中心,整合資源,減少學(xué)校在運(yùn)行環(huán)境、維護(hù)人員等方面的重復(fù)投資,架設(shè)合理的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu),方便應(yīng)用之間的數(shù)據(jù)交換和共享,有利于實(shí)施有效的安全防護(hù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理,為學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門信息利用、分析決策提供支持。統(tǒng)一信息門戶是將校內(nèi)各類應(yīng)用聚集展現(xiàn)與集成,應(yīng)用內(nèi)容管理,提供統(tǒng)一的訪問入口,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化工作界面定制。
3.3 建設(shè)統(tǒng)一校園卡應(yīng)用系統(tǒng)
通過為師生手機(jī)上SIM 卡貼上RFID 電子標(biāo)簽,由標(biāo)簽識(shí)別器(射線輻射傳感器)讀取師生用戶手機(jī)SIM 中嵌入的EPC 碼信息,實(shí)現(xiàn)身份標(biāo)識(shí)、身份認(rèn)證與消費(fèi)、考勤、圖書借閱等功能,實(shí)現(xiàn)手機(jī)終端以及校園信息服務(wù)系統(tǒng)的融合,實(shí)現(xiàn)“一機(jī)在手,走遍校園”。如目前校園“翼機(jī)通”客戶數(shù)量在不斷增長(zhǎng)。
3.4 建設(shè)基于物聯(lián)網(wǎng)的校園智慧應(yīng)用
采用多種傳感器、傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID 、GPS、視頻技術(shù)、智能物體等標(biāo)識(shí)、定位、實(shí)時(shí)感知物理對(duì)象的狀態(tài)并進(jìn)行遠(yuǎn)程控管。如智慧圖書館的建設(shè),實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書的查詢、定位、自動(dòng)借還、書架智能導(dǎo)航和圖書錯(cuò)架報(bào)警功能[10],大大提升圖書館的管理服務(wù)能力。如通過安裝智能表,延伸接入網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集抄和實(shí)施監(jiān)控,建立用能設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng),建立校園路燈控制等,建設(shè)綠色校園。通過建立門禁系統(tǒng)、校園巡更和安全監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)智慧安防,建設(shè)平安校園。
3.5 建設(shè)校園綜合信息應(yīng)用系統(tǒng)
堅(jiān)持“以人為本”,打破部門界限,以師生在學(xué)校的各項(xiàng)活動(dòng)為線索,建立以“用戶為中心”的綜合應(yīng)用系統(tǒng),并將教師和學(xué)生綜合應(yīng)用系統(tǒng)有機(jī)銜接,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,更好地服務(wù)于師生,創(chuàng)造便捷、人性化的校園e生活。重構(gòu)管理流程,打造一體化應(yīng)用,建設(shè)財(cái)務(wù)管理、資產(chǎn)管理、文檔管理等一體化系統(tǒng)。用好沉淀數(shù)據(jù),建設(shè)共享數(shù)據(jù)庫(kù),做好決策支持系統(tǒng),提供科學(xué)的教學(xué)、科研、師生管理和財(cái)務(wù)和資產(chǎn)管理決策。
4 結(jié)束語
智慧校園建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期的演進(jìn)過程,需要遵循“統(tǒng)一規(guī)劃,分步實(shí)施,逐步完善”的原則。[9] 智慧校園不僅是實(shí)現(xiàn)物物之間的聯(lián)系,而且要實(shí)現(xiàn)人與物、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的實(shí)時(shí)感知。因此,智慧校園建設(shè)的核心是數(shù)據(jù)融合,需要重視資源與應(yīng)用的開發(fā),實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施與數(shù)字資源的充分融合[11]。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益成熟,充分利用學(xué)校教學(xué)、科研的先發(fā)優(yōu)勢(shì)來提高校園的智能化程度,構(gòu)建教學(xué)、科研、管理和校園生活為一體的新型智慧化的工作、學(xué)習(xí)和生活環(huán)境。從物聯(lián)化、集成化、智能化出發(fā),實(shí)現(xiàn)校園中人、財(cái)、物和學(xué)、研、管業(yè)務(wù)過程中的信息獲取、信息共享和信息服務(wù),變革教學(xué)模式和管理模式,創(chuàng)新應(yīng)用和服務(wù),科學(xué)決策,規(guī)范管理,從而推進(jìn)智慧化的教學(xué)、科研、管理、生活、以及服務(wù)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)程,提高學(xué)校影響力和服務(wù)社會(huì)的能力,讓智慧校園成為智慧城市的一部分。
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一、教育信息生態(tài)觀與智慧校園體系框架
教育信息生態(tài)觀認(rèn)為,信息技術(shù)在教育中的應(yīng)用是以促進(jìn)人的全面發(fā)展為目的,教育信息生態(tài)系統(tǒng)的核心是“以人為本,促進(jìn)人和實(shí)踐的和諧”。這里的“人”包括我們每位師生,信息技術(shù)的具體運(yùn)用則是實(shí)踐。技術(shù)進(jìn)入教育的最高境界是“技術(shù)的消融”,明確教育信息生態(tài)觀的核心,靈活運(yùn)用信息技術(shù),才能避免成為技術(shù)的奴隸。
從以往強(qiáng)調(diào)沒有生命的“物”到現(xiàn)在的以“人”為中心,是一種認(rèn)識(shí)上的進(jìn)步與飛躍,為智慧校園構(gòu)想與建設(shè)的探索打開了新思路?,F(xiàn)階段珠海一中的智慧校園是以軟硬件設(shè)施、無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)施等為基礎(chǔ),以管理應(yīng)用中心和教學(xué)應(yīng)用中心為重點(diǎn),以實(shí)現(xiàn)智慧教學(xué)、智慧科研、智慧管理、智慧生活為出發(fā)點(diǎn)的。其目的是創(chuàng)建智慧教學(xué)環(huán)境、打造智慧教學(xué)資源中心、培育信息化教學(xué)隊(duì)伍、升級(jí)信息化教學(xué)制度體系,最終實(shí)現(xiàn)資源數(shù)字化、傳輸網(wǎng)絡(luò)化、終端智能化、管理規(guī)范化、工作效率化、校務(wù)公開化。在先進(jìn)的硬件保障與優(yōu)秀的軟件資源基礎(chǔ)上,珠海一中的智慧校園建設(shè)已形成一套獨(dú)特的、可操作的系統(tǒng)框架,并始終保持著鮮活的生命力。
二、智慧校園的基礎(chǔ)建設(shè)
任何體系、框架都需要有一定的硬件與軟件基礎(chǔ)作為支撐。在教育信息生態(tài)觀的指導(dǎo)下,珠海一中從設(shè)備、人力、技術(shù)與制度等多方面為智慧校園建設(shè)提供便利,確保了智慧校園框架體系的成長(zhǎng)動(dòng)力與操作基礎(chǔ)。
在基礎(chǔ)設(shè)備鋪設(shè)方面,學(xué)校在原有校園信息設(shè)備基礎(chǔ)上科學(xué)合理地規(guī)劃財(cái)政,實(shí)現(xiàn)了信息終端覆蓋校園生活學(xué)習(xí)各功能區(qū)的每一個(gè)角落。學(xué)校千兆校園網(wǎng)出口鏈路連接教育城域W,無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋全校園,學(xué)生可通過互聯(lián)網(wǎng)在家里訪問學(xué)校資源;建設(shè)了演播室、微格教室、微課堂制作室、多媒體網(wǎng)絡(luò)教室、電子閱覽室等各種功能場(chǎng)館,實(shí)現(xiàn)了微課輔導(dǎo)終端進(jìn)課室;校園一卡通覆蓋教學(xué)、生活、考勤及安全各領(lǐng)域。隨著學(xué)校發(fā)展腳步的加快、辦學(xué)規(guī)模的擴(kuò)大,學(xué)校還將進(jìn)一步完善校園信息網(wǎng)絡(luò),全面實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)部資源共享,通過信息化手段加強(qiáng)對(duì)人、財(cái)、物的管理,提高辦公效率、降低成本消耗,實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、無紙化。
在人力培養(yǎng)方面,學(xué)校優(yōu)化師資、管理服務(wù)團(tuán)隊(duì),力求建立一支綜合素質(zhì)高、信息化素養(yǎng)較為深厚、能夠滿足教育現(xiàn)代化的需要、具有奉獻(xiàn)和創(chuàng)新精神的高素質(zhì)智慧型校園人力資源隊(duì)伍。在教育信息生態(tài)系統(tǒng)里,“人”是推進(jìn)教育信息化應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一。因此,智慧校園建設(shè)需要實(shí)行全??倓?dòng)員,人人做技術(shù)的主人。學(xué)校組建了建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組,統(tǒng)一組織籌劃并全面監(jiān)督各項(xiàng)工作;師生通過鍛煉提高信息素養(yǎng),改變工作方式和學(xué)習(xí)方式。
在技術(shù)探索與制度完善方面,學(xué)校聘請(qǐng)了專門的研究與服務(wù)機(jī)構(gòu)推進(jìn)教育信息化應(yīng)用,并把智慧校園建設(shè)作為學(xué)校整體發(fā)展規(guī)劃的重要組成部分列入學(xué)校中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃。一方面,構(gòu)建了學(xué)校各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、廣大師生以及技術(shù)專家的高效合作模式,由學(xué)校實(shí)施全校系統(tǒng)建設(shè)總體規(guī)劃,分管部門確立系統(tǒng)建設(shè)方案,由各年級(jí)師生充分表達(dá)實(shí)際細(xì)節(jié)需求,由專業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)提供量身定制的解決方案,從而確保了每個(gè)系統(tǒng)功能明確、反饋及時(shí)、操作便捷、技術(shù)成熟。另一方面,建立了智慧校園建設(shè)的相關(guān)規(guī)章制度,制訂了網(wǎng)絡(luò)安全、信息安全、設(shè)備使用與管理、資源建設(shè)與使用等制度,各種設(shè)備設(shè)施使用、保管、維護(hù)均有專人負(fù)責(zé),為智慧校園建設(shè)穩(wěn)步有序地向前推進(jìn)提供了保障。
三、智慧校園的科研紐帶
學(xué)校的一大特色是“課題起步”,借助課題研究手段在實(shí)際教學(xué)中開展信息技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用創(chuàng)新探索。“十一五”期間,學(xué)校申請(qǐng)了大量的國(guó)家級(jí)課題,包括全國(guó)教育科學(xué)的規(guī)劃課題“珠海一中在素質(zhì)教育背景下創(chuàng)新育人模式的研究”、中央電教館的專項(xiàng)課題“高中信息技術(shù)課程過程性評(píng)價(jià)研究”等?!笆濉逼陂g,學(xué)校又成功申請(qǐng)了全國(guó)教育科學(xué)規(guī)劃重點(diǎn)課題“基于‘微課堂’的教學(xué)信息化創(chuàng)新實(shí)踐研究”。
截止目前,學(xué)校教師已制作多達(dá)4300個(gè)微課,總時(shí)長(zhǎng)350小時(shí),累計(jì)播放超過25萬次,總時(shí)長(zhǎng)3000小時(shí),等效于4500節(jié)常規(guī)課,實(shí)現(xiàn)了教學(xué)資源的高效利用和教學(xué)效率的顯著提升,研究目標(biāo)也均已達(dá)成。除了積極建設(shè)微課堂外,學(xué)校還積極推進(jìn)數(shù)字圖書館、精品課程資源、學(xué)科教學(xué)資源的開發(fā),促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源共享。
四、智慧校園的應(yīng)用實(shí)踐
學(xué)校堅(jiān)持以“應(yīng)用”為目標(biāo),基礎(chǔ)建設(shè)、科研紐帶最終都要通過“實(shí)踐見真知”。信息化系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)不僅覆蓋了教與學(xué)的全程管理,而且涵蓋了學(xué)生思想素質(zhì)發(fā)展的動(dòng)態(tài)過程以及人文關(guān)懷等重要方面,為多元化的學(xué)習(xí)和優(yōu)質(zhì)環(huán)境的打造帶來了效率上的顯著提升,充分貫徹和體現(xiàn)了學(xué)校多年來追求的優(yōu)質(zhì)化、特色化、現(xiàn)代化的教育發(fā)展思路。
第一,在基礎(chǔ)學(xué)科教學(xué)方面,規(guī)范各類教學(xué)信息的收集和輸入,通過標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)形成測(cè)評(píng)、題庫(kù)、數(shù)據(jù)、個(gè)人成長(zhǎng)四大數(shù)據(jù)庫(kù),最終服務(wù)于四大應(yīng)用范疇――整體宏觀教學(xué)管理、學(xué)生的個(gè)人學(xué)習(xí)管理、基于知識(shí)點(diǎn)的微觀教學(xué)管理和動(dòng)態(tài)的素質(zhì)教育管理。除了不斷深化微課堂課題研究與成果落實(shí)外,還設(shè)計(jì)了成績(jī)單、錯(cuò)題本系統(tǒng),統(tǒng)稱為珠海一中的信息化教學(xué)“三大系統(tǒng)”,輔之以選課系統(tǒng),全面倡導(dǎo)學(xué)習(xí)中的個(gè)性、高效和整體思維。
成績(jī)單系統(tǒng)自動(dòng)完成每次考試的成績(jī)分析,提供多角度的解讀,并引入動(dòng)態(tài)視圖。而且通過人性化的設(shè)計(jì),使多次考試之間的趨勢(shì)分析完全自動(dòng)化。從年級(jí)整體數(shù)據(jù)到學(xué)生個(gè)人單科數(shù)據(jù)都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)跟蹤管理,教師可以了解各班級(jí)在考試中表現(xiàn)出來的各種特征與隱藏的問題,從而有效調(diào)節(jié)下一階段的教學(xué)工作重點(diǎn);學(xué)生也可以通過這些圖表更加清晰地認(rèn)識(shí)到自己的優(yōu)劣勢(shì)以及應(yīng)該注重改善的科目。
錯(cuò)題本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了錯(cuò)題的自動(dòng)化管理(包括各科目每一道錯(cuò)題的題目、答案、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)),并提供了自動(dòng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,幫助學(xué)生從難度、類型、錯(cuò)因等多個(gè)層面來分析自己的能力特點(diǎn),有針對(duì)性地安排后續(xù)的復(fù)習(xí)內(nèi)容。這些因?qū)W生而異的個(gè)性化功能通過大幅減少錯(cuò)題收集的時(shí)間成本,從而使學(xué)生們能夠貫徹“錯(cuò)題復(fù)習(xí)”這個(gè)極為重要的學(xué)習(xí)方法。
“校本課程選修系統(tǒng)”進(jìn)一步加大了校本課程的開發(fā)力度,創(chuàng)新開發(fā)“以學(xué)生發(fā)展為本”的文化類、科學(xué)類、德育類、藝體類、社會(huì)實(shí)踐類、特色活動(dòng)類等六十多個(gè)特色課程,形成了素質(zhì)均衡、架構(gòu)完整、特色多元的“創(chuàng)美育人”新課程體系。不同個(gè)性特長(zhǎng)的學(xué)生都能利用網(wǎng)絡(luò)資源,找到適合自己興趣和特長(zhǎng)發(fā)展的校本課程,突顯了課程實(shí)施的基礎(chǔ)性、選擇性、有效性、方向性。
第二,在德育管理上發(fā)揮信息化資源優(yōu)勢(shì),開發(fā)了綜合素質(zhì)發(fā)展系統(tǒng),對(duì)每位學(xué)生的德育操行、社會(huì)實(shí)踐、文體素養(yǎng)、學(xué)業(yè)學(xué)分、社團(tuán)活動(dòng)等各方面進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理,把學(xué)生社團(tuán)、青年志愿者活動(dòng)和獲得的相關(guān)獎(jiǎng)項(xiàng)等列入德育評(píng)價(jià)量化內(nèi)容,實(shí)行學(xué)生填報(bào)、同學(xué)監(jiān)督、教師檢閱的審驗(yàn)?zāi)J?。這一運(yùn)作方式鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)地關(guān)注自己的求學(xué)履歷,主動(dòng)地表述自己獲得的成就,教師也能夠及時(shí)了解本班學(xué)生綜合發(fā)展的動(dòng)態(tài),并給予必要的指引和幫助。在學(xué)生畢業(yè)之際,系統(tǒng)將能夠自動(dòng)匯總信息,并以省教育廳要求的檔案格式自動(dòng)生成及打印。學(xué)生高考檔案的生成過程完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)、精_、標(biāo)準(zhǔn)、高效,不但減少了人工制作的錯(cuò)漏和繁瑣,更充分展現(xiàn)了學(xué)校“師生為本、規(guī)范高效、追求卓越、共同發(fā)展”的管理作風(fēng)。
第三,在校醫(yī)室建設(shè)方面推陳出新,研發(fā)了校園醫(yī)務(wù)管理系統(tǒng),包括就診系統(tǒng)、醫(yī)務(wù)流程、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)三個(gè)主要模塊。就診系統(tǒng)完全替代了傳統(tǒng)式手寫登記,顯著提高了工作效率;輔助校醫(yī)了解患者既往病史與診療記錄,以務(wù)實(shí)的態(tài)度幫助患者盡快康復(fù)。醫(yī)務(wù)流程能夠及時(shí)有效地聯(lián)系校醫(yī)、學(xué)生、班主任、家長(zhǎng),更好地溝通學(xué)校各個(gè)部門,排除了校園衛(wèi)生安全的隱患,共同為建設(shè)健康和諧的校園環(huán)境努力。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊能夠幫助校醫(yī)根據(jù)數(shù)據(jù)的異常變化做出預(yù)警,采取措施,提前應(yīng)對(duì),防患于未然;對(duì)校外則配合珠海市疾病控制中心工作,進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)上報(bào),有效開展預(yù)防保健工作。
五、智慧校園的根本核心
學(xué)校始終堅(jiān)持“師生為本、服務(wù)至上”的原則,努力打造優(yōu)質(zhì)高效的智慧校園平臺(tái)。
學(xué)校匯聚全體師生智慧參與校園建設(shè),在全校范圍內(nèi)舉辦教學(xué)應(yīng)用設(shè)計(jì)創(chuàng)意大賽;各部門的教師團(tuán)隊(duì)出謀劃策,參與需求分析;定期進(jìn)行問卷調(diào)查,精益求精,持續(xù)改善。例如,學(xué)校建立了技術(shù)支持快速反饋改善機(jī)制,當(dāng)師生在使用信息系統(tǒng)時(shí)發(fā)現(xiàn)問題或待改善之處,該機(jī)制確保技術(shù)團(tuán)隊(duì)能夠在1小時(shí)內(nèi)確認(rèn)問題,3小時(shí)內(nèi)出具解決方案,95%的問題當(dāng)天就可以得到解決。
學(xué)校信息化系統(tǒng)使用方式的設(shè)計(jì)力求滿足教師的教學(xué)發(fā)展需求,而且切合學(xué)生的個(gè)性學(xué)習(xí)需求;客觀考慮使用情景的時(shí)間和地點(diǎn);使用了超過30種數(shù)據(jù)圖表持續(xù)跟蹤使用狀態(tài),不斷調(diào)整以完善用戶體驗(yàn)。
構(gòu)建一個(gè)數(shù)字空間下的虛擬校園
市梅苑學(xué)校校長(zhǎng)段紅波,剛剛被淮北市推薦為“全國(guó)教育信息化創(chuàng)新應(yīng)用新聞人物”,安徽師范大學(xué)教育管理專業(yè)研究生畢業(yè)的他深知,從一所農(nóng)村學(xué)校發(fā)展起來的梅苑學(xué)校,只有把信息技術(shù)真正有效應(yīng)用于課堂教學(xué),應(yīng)用于學(xué)校的方方面面,大力構(gòu)建智慧型校園,才能打造出梅苑學(xué)校自己的品牌。
梅苑學(xué)校針對(duì)本校特點(diǎn),確立了信息化建設(shè)的總體目標(biāo),即利用現(xiàn)代信息技術(shù)將梅苑學(xué)校的教學(xué)、科研、學(xué)科建設(shè)、管理等活動(dòng)移植到一個(gè)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)空間環(huán)境下,從而達(dá)到提高梅苑學(xué)校教職工的工作效率、教學(xué)質(zhì)量、科研實(shí)力、人才培養(yǎng)質(zhì)量和管理水平的目的,并最終將梅苑學(xué)校構(gòu)造成為一個(gè)數(shù)字空間下的虛擬校園,使現(xiàn)實(shí)校園在時(shí)間和空間上延伸開來。
學(xué)校將智慧校園建設(shè)工作列入學(xué)校三年發(fā)展規(guī)劃。在教育管理、教育教學(xué)過程、教育教學(xué)資源建設(shè)、教育科研、校園安全、德育工作及家校互動(dòng)等方面深入推進(jìn)智慧校園及信息化應(yīng)用層次,制訂出臺(tái)《淮北市梅苑學(xué)校智慧校園建設(shè)工作實(shí)施方案》,成立智慧校園工作領(lǐng)導(dǎo)小組、信息化教學(xué)資源應(yīng)用教學(xué)管理工作小組、信息化教育資源應(yīng)用德育管理工作小組、信息化教育資源應(yīng)用后勤管理工作小組、信息化教育資源應(yīng)用工作技術(shù)維護(hù)小組、教育信息化應(yīng)用智慧辦公及檔案資料工作等多個(gè)小組認(rèn)真落實(shí)方案實(shí)施。
五個(gè)一體智能化工程
2013年,學(xué)校建成了皖北地區(qū)首家高規(guī)格的錄播室,75個(gè)班級(jí)“班班通”建成并全面投入使用,學(xué)校全面改造校園網(wǎng)站,將校園網(wǎng)絡(luò)寬帶升級(jí)到100兆。規(guī)劃建設(shè)獨(dú)立的內(nèi)外網(wǎng)服務(wù)器,將視頻服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整合,最大限制發(fā)展網(wǎng)絡(luò)宣傳及資源共享的功能。
學(xué)校一方面充分依托現(xiàn)代信息通訊和安徽基礎(chǔ)教育資源應(yīng)用平臺(tái)等技術(shù),或以其它各類教育資源庫(kù)為依托,多種途徑開展學(xué)校信息化教育資源的建設(shè)和使用,同時(shí)又和深圳一家科技公司共同開發(fā)具有學(xué)校特色的“樂教云”教育云平臺(tái),構(gòu)建出高效、便捷的學(xué)校信息化支持環(huán)境以及以人為本的學(xué)校教育教學(xué)服務(wù)體系。
為了建好智慧校園,學(xué)校實(shí)施了“基礎(chǔ)設(shè)施、教育資源、教育管理、教育服務(wù)、校園信息安全” 五個(gè)一體智能化建設(shè)工程。構(gòu)建覆蓋全校的校園網(wǎng),使信息資源通暢到達(dá)管理和教學(xué)終端,包括校園網(wǎng)站、學(xué)?!鞍喟嗤ā薄W(xué)校計(jì)算機(jī)教學(xué)機(jī)房、多媒體教室、錄播室、電子閱覽室建設(shè),實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)設(shè)施一體化;建設(shè)全校教育資源共享體系、教師繼續(xù)教育培訓(xùn)資源、學(xué)校數(shù)字圖書館、錄播室、電子閱覽室,實(shí)現(xiàn)了教育資源一體化;建設(shè)覆蓋中學(xué)部和小學(xué)部的校園教學(xué)管理系統(tǒng)、教育教學(xué)管理、教師管理以及智慧課堂教學(xué)支持系統(tǒng)、學(xué)生智慧學(xué)習(xí)系統(tǒng)等其他教育服務(wù)管理在內(nèi)的統(tǒng)一電子校務(wù)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了教育管理一體化;以省市“校安系統(tǒng)”為基礎(chǔ),構(gòu)建學(xué)校的統(tǒng)一的校園安全工作應(yīng)急反應(yīng)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)信息安全系統(tǒng)和校園監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了校園信息安全一體化;建設(shè)教育質(zhì)量監(jiān)控與評(píng)估系統(tǒng)、在校學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)系統(tǒng)、校園教學(xué)管理系統(tǒng)、智慧課堂教學(xué)支持系統(tǒng)、學(xué)生智慧學(xué)習(xí)與評(píng)價(jià)系統(tǒng)、后勤服務(wù)管理系統(tǒng)體系,實(shí)現(xiàn)了教育服務(wù)一體化。
信息技術(shù)助“同課異構(gòu)”
為了更好地運(yùn)用信息化服務(wù)于教學(xué)、服務(wù)于學(xué)校管理,學(xué)校構(gòu)建了多元的信息技術(shù)培訓(xùn)體系。依托長(zhǎng)三角網(wǎng)絡(luò)結(jié)對(duì)學(xué)校聯(lián)盟,定期選派學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)班子和骨干老師觀摩學(xué)習(xí)應(yīng)用信息技術(shù)的理念和管理方法,開展校際間應(yīng)用信息技術(shù)“同課異構(gòu)”活動(dòng)和異地網(wǎng)絡(luò)教研活動(dòng),邀請(qǐng)信息技術(shù)方面的專家進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)和專題講座,進(jìn)行校際培訓(xùn);根據(jù)學(xué)校各年齡段教師信息技術(shù)應(yīng)用的能力,定時(shí)、定點(diǎn)、定人、定內(nèi)容,對(duì)全校師生進(jìn)行有針對(duì)性的校本研修培訓(xùn)和層次培訓(xùn);利用學(xué)校網(wǎng)站、淮北教育網(wǎng)、安徽教育網(wǎng)、安徽基礎(chǔ)教育資源應(yīng)用平臺(tái)、樂教云資源應(yīng)用平臺(tái),引導(dǎo)教師積極進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教研。
學(xué)校每學(xué)年組織一次信息化資源教學(xué)應(yīng)用課堂教學(xué)比賽活動(dòng),每學(xué)期舉辦一次信息化教學(xué)課件評(píng)比活動(dòng),鼓勵(lì)教師自制課件,積累學(xué)校的優(yōu)秀課件,推薦參加各級(jí)課件比賽,同時(shí)推進(jìn)學(xué)校的校本資源庫(kù)的建設(shè)。學(xué)校開展聚焦信息化課堂“三課活動(dòng)”,暨新招聘教師的“上崗課”、中青年教師的“評(píng)優(yōu)課”優(yōu)秀教師的“示范課”教學(xué)展示活動(dòng),并將優(yōu)秀展示課拍攝成課堂實(shí)錄,放在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上“曬課”,供網(wǎng)絡(luò)教研之用。
如今,梅苑學(xué)校將信息化應(yīng)用囊括到教育教學(xué)、教科研、學(xué)校管理等方方面面,教育信息化建設(shè)更便捷、教師教學(xué)更輕松、學(xué)生學(xué)習(xí)更快樂、學(xué)校管理更高效,建成了立足于以教師教學(xué)為核心的“助教”平臺(tái)、以學(xué)生學(xué)習(xí)為核心的“助學(xué)”平臺(tái)和以數(shù)字化校園管理為核心的“助管”平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了以應(yīng)用為主線的信息技術(shù)教學(xué)與實(shí)踐,構(gòu)建了以體現(xiàn)教育信息化思想和要求的信息化校園,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了以網(wǎng)絡(luò)共享思維為特點(diǎn)的管理模式創(chuàng)新,使學(xué)校的管理全部移植到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,增加了管理的透明度。
信息化建設(shè)也帶動(dòng)了學(xué)校各項(xiàng)工作快速發(fā)展。龐瑩老師在2013年全國(guó)歷史優(yōu)質(zhì)課評(píng)比中榮獲國(guó)家一等獎(jiǎng);周偉老師輔導(dǎo)的學(xué)生參加第十二屆全國(guó)中小學(xué)電腦制作活動(dòng)電腦機(jī)器人競(jìng)賽,榮獲小學(xué)組足球比賽“冠軍”一等獎(jiǎng)。劉婷婷老師榮獲2014年淮北市小學(xué)信息技術(shù)優(yōu)質(zhì)課大賽一等獎(jiǎng),安徽省小學(xué)信息技術(shù)優(yōu)質(zhì)課大賽二等獎(jiǎng)。
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