2015/11/30 16:12:03 什么是智慧校园及智慧校园建设的初步研究方案

智慧校园的建设是教育信息化的重要组成部分,也是衡量教育现代化程度的重要标志,近年来智慧校园建设已经得到了人们的极大关注。构建智慧校园首先要对智慧校园的内涵、智慧校园建设的目标和意义及其建设的主要内容展开探讨,在分析智慧校园的内涵和特点的基础上,论述智慧校园的体系架构,为进一步的研究打下基础。

在教育信息化建设中,智慧校园建设是一个非常重要的组成部分,同时也是一个活跃的领域,对这一领域的探讨研究有助于引领我国教育信息化的发展。

一、智慧校园的内涵

(一)智慧校园的定义

智慧校园是一种将人的因素、设备的因素、环境及资源的因素以及社会性因素,在信息化背景下有机整合的一种独特的校园系统(见图 1)。它以物联网技术为基础,以信息的相关性为核心,通过多平台的信息传递手段提供及时的双向交流平台,提供结合网络、技术、服务的智能的综合信息服务,全方位地实施教育信息化。其内涵简单的说就是更智能的学校。从技术层面上看,智慧校园就是以各种信息化技术,包括感知、智能、挖掘、控制等技术为手段,在安全监控、平安校园网络管理系统建设、智能化学习系统、自助图书网络管理系统等方面,构建具有感知全面、响应及时、智能综合、随需应变、高效运行等特质的学校。

智慧校园内涵

(二)智慧校园的特点

智慧校园是以借助新一代的物联网、云计算、泛在感知等信息技术,打造物联化、智能化、感知化、信息化的新型校园。

智慧校园的特点,可以概括为以下几个方面:

1.智能化。融合物联技术与 3G 网络的数字化应用平台,使学校管理及服务智能化,减少不必要的人力、物力和财力的损耗,促使办公自动化、沟通快捷化、服务个性化,最大限度提高工作效率,实现教学管理、教务管理、学生管理、校园管理和校园服务等多个领域的信息资源串联互通。例如,“校园一卡通”使多卡合一,实现学生的入学报到、宿舍管理、图书借阅、就餐、购物、乘车等“一条龙服务”的智能化应用。

2.感知化。基于互联网,融合计算机技术、网络技术、通信技术,具体包括传感器技术、射频识别技术、智能监控技术、数据挖掘技术等,对校园中与教育、科研、管理和生活服务有关的所有信息资源进行采集、传输、整合、处理和分享,结合校园物联网系统的管理与控制,实现校内考勤、门禁、消费、信息接收和互动等功能的整体感知,提高校园的运行效率。例如,学校自习教室照明设施根据学生人数智能感应操控。

3.互动性。通过物联网技术将所有相关的人员、设备、信息管理等互相联系起来,使人、事、物之间方便、快捷、流畅地互相联通。例如,可综合手机短信、互联网和语音技术构建高效的校务管理平台,使老师、家长和学生三方之间信息互动,给学校和家庭提供便捷的家校沟通方式和互动交流空间。

4.灵活性。建立有线、无线、移动网络无缝融合覆盖的网络环境的 IT 基础架构,容量大且可持续扩展,便于海量用户随时随地接入网络。为教学及学校的管理提供高效、灵活、便捷的服务。同时,借助云计算平台,在学校中使用网络就像用电一样方便。

  二、智慧校园建设的总体目标和意义

智慧校园建设的总体目标是构建一个智能、灵活、运转高效的校园系统。其一,将人、设备、自然和社会各因素之间互通互联,并且他们之间互动的方式更智能化,他们之间的任何互动都有助于促进人、信息系统、设施环境三者之间的数据的完美融合,使校园的运转能够更透彻的感应、衡量和调度;

其二,实现快速、准确的获取校园中人、财、物和学、研、管业务过程中的信息,通过综合数据分析为管理改进和业务流程再造提供数据支持,推动学校进行制度创新、管理创新,实现决策科学化和管理规范化;

其三,通过应用服务的集成与融合实现校园的信息获取、

信息共享和信息服务,从而推进智慧化的教学、智慧化的科研、智慧化的管理、智慧化的生活、以及智慧化的服务的实现进程。而其最终目标就是实现教育信息化和智能化。要深刻认识建设智慧校园的重大意义。智慧校园的建设和发展是教育领域发展变革的趋势,有利于推动教育信息化的发展,有利于形成灵活多样的教学和学习方式,有利于培养高素质人才,有利于提高办学水平和优化学校管理,智慧校园的建设和发展能够适应新时期网络技术的发展、社会的需要、以及学校管理、教学改革等方面的需要。

三、智慧校园建设的主要内容及其功能

智慧校园的构建应体现在:具有稳定、高速、便捷的网络环境,能够随时随地接入互联网;提供良好的数据环境,能够科学地组织各类信息资源和服务;具备智能、综合的信息服务联网环境,能够在人与人、人与物、物与物之间互相交换服务需求信息。因此,智慧校园建设的主要内容应包括以下几个方面:

(一)智能化的网络基础设施建设

网络基础设施建设是智慧校园建设的基础性、先导性工作。智慧校园的一个核心特点就是信息的相关性,即能够在任何时间、任何地点和任何人、任何物进行交互沟通信息。为了达到此要求,智慧校园必须具备的一个重要前提就是稳定、高速、便捷的网络环境。

可采用有线网络与无线网络相结合的双接入网络覆盖架构,同时辅以移动网络作为补充,各网络间无缝融合。这样的网络结构灵活且扩展性好,能够提供固定的或移动的网络应用环境,支持安全多样的网络接入方式。网络基础设施建设的重点,是校园网络硬件基础的搭建。地理范围应该覆盖全校教学、科研、办公楼宇和教师、学生生活区,同时应具有可扩展性,能够随着校园的开发扩大而扩展网络覆盖范围,不断提高网络利用率。

根据逻辑结构可以将校园网络划分为主干网和接入子网两部分。主干网视学校规模大小可采用环状拓扑结构或星状拓扑结构。主干网主要考虑区域网络接入和大负荷接入节点的网络接入要求。接入子网主要考虑两类情况,一类是有特殊用途的接入,如数据中心子网、网络中心子网等服务器子网的接入,另一类是普通的联网接入,如办公子网、宿舍楼子网等。网络拓扑结构如图 2 所示。其中,手机终端手机无线上网使用无线应用协议来浏览网络,通过 WAP 网络可以轻松方便地浏览网页,收发电子邮件,浏览或下载文件,并进行互动交流。例如,浙江大学的智慧校园网络基础设施建设就将其网络架构细分为:接入网,方便师生上互联网;教学网,支撑教学活动;科研网,支撑科研活动;资源网,支撑资源沉淀和传播活动;智能网,支撑和谐、生态校园建设。

智慧校园系统框架

(二)云计算平台

智慧校园要拥有“智慧”,最核心的是形成强大的数据的采集、存贮、处理和服务系统。云计算平台是支撑智慧校园的高集成、高效率、高智能的网络数据平台,它结合虚拟化技术,以网络为载体提供基础架构、平台、软件等服务为形式,整合大规模可扩展的计算、存储、数据、应用等分布式计算资源进行协同工作的超级计算模式。在这种模式中,云计算可以把大量用网络连接的计算和存储资源管理起来,构成一个大的计算资源池,向用户统一提供按需服务。

 三)物联感知系统

智慧校园中的物联感知系统其实就是运用物联网技术将基础设施与信息网络合融合在一起,它强调学校是一个整体融合的系统,不是若干功能的简单叠加,学校中的人、资源、通信、楼宇、道路等虽是分别建设的领域,但是实际上是紧密联系、彼此影响、相互促进的整体中的各个部分。物联网 (The Internet ofThings),即物与物之间互联的网络,是指通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

四、智慧校园及其应用系统平台

构建智慧校园的构建,旨在提高校园工作、学习和生活环境的质量,构建一个智能、创新、开放的集教学、科研、管理和校园服务为一体的综合信息服务平台,智慧校园的基础是智能化的网络基础设施,其次就是智能应用系统及平台。

智慧校园智能应用系统及平台的建设是在网络基础设施建设的基础上进行的,应根据学校应用实际,购买或开发具有针对性的应用软件系统或平台。智能应用系统及平台的建设包括网络教学平台、科研支撑平台、校务管理系统和校园服务系统四大部分。这几个应用系统及平台统一数据格式和接口,相互间根据通用的标准和规范,彼此信息共享、畅通,从而对学校教学、科研、管理、服务相关的数据进行整合、集成,统一管理和控制,实现全面智能化的应用和监管。

1.网络教学平台。网络教学平台利用网络与多媒体技术创设一个虚拟教学环境,为师生提供实时的或非实时的双向交互的多媒体网络教学环境,主要包括教学平台和资源管理系统两大部分。

2.科研支撑平台。科研支撑平台建设的主要内容包括科研管理、资源管理和协作研究支持系统等,能够有效地提高科研人员及业务管理人员的工作效率,帮助科研项目顺利进展。

3.校务管理系统。校务管理系统围绕学校管理的各个部门,充分利用信息技术提高各个部门的工作效率,支持科学决策、信息资源共享,建设的主要内容包括办公信息系统、教学管理系统、学生管理系统、科研管理系统、人事管理系统、财务管理系统和设备资产管理系统等。

4.校园服务系统。

校园服务系统可以全面自动化、灵活、开放、智能化地管理学生校园生活应用服务的方方面面,主要包括校园一卡通系统、集成化电子公告服务系统、网络服务保障系统、预定系统、网上生活娱乐系统、网上购物系统等。

  从目前来看,智慧校园还是一个新概念、新事物,智慧校园的建设还处在起步阶段,要实现真正意义上的“智慧”的校园,还将是一个漫长的过程。随着社会的发展,科技的进步,智慧校园的建设也在不断发展和进步,这其中有许多问题有待发掘和解决。智慧校园的建设对教育信息化的发展具有相当重要的作用,要根据学校的总体发展,统筹规划、逐步实施、通力合作,使智慧校园的建设日趋完善,突显校园信息化的魅力和物联低碳的生活乐趣。

 
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