关键词:智慧校园;信息化;顶层设计
中图分类号:TP315文献标志码:B文章编号:1673-8454(2014)07-0060-04
一、建设背景
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2022年)》明确提出,要“加强优质教育资源开发与应用,加强网络教学资源体系建设,开发网络学习课程,建立数字图书馆和虚拟实验室,创新网络教学模式,鼓励学生利用信息手段主动学习、自主学习,增强运用信息技术分析解决问题能力”。
2011年11月上海市教委《上海市中等职业教育信息化建设行动计划(2011-2015年)》,要求各中职学校“加强学校信息化基础设施建设,构建信息化应用支撑环境,建成高质量的数字化校园”。我校作为首批立项的52所建设学校之一,目前信息化项目进展顺利,部分建设成果已经显现。2013年学校在信息化建设过程中不断实践和探索,进一步提出了智慧校园的建设目标。
二、建设基础
1.网络基础设施
目前,我校校园网络设施布局基本到位,初步建成全校各类应用服务器和实现各类应用程序数据互通的网络存储系统。
2.管理应用系统
校园网上运行的管理和应用系统有教务管理、学生管理、OA办公、行政管理、图书借阅和一卡通等系统,但缺乏师生的统一身份认证和数据中心,不能以便捷的用户服务界面提供给师生,需要反复登录各个子系统,公共数据得不到全校共享。
3.管理队伍状况
校园信息化管理队伍主要有管理人员6名,其中本科学历占85%,2人拥有网络管理员高级职业资格证书,其他人持有计算机操作员、多媒体制作员等多张职业资格证书,基本确保学校网络的正常运行和信息化工作的正常开展。
4.教师信息化水平
学校定期开展师资培训,切实提高教师信息技术应用能力,提升教师信息化素养,实现信息技术与学科教学有机整合。
三、“智慧校园”顶层设计
“智慧校园”信息化总体建设目标:基于现有数字化校园基础,以云服务和大数据技术为支撑,充分融合物联网、虚拟化、云计算、智能控制等先进技术,以优质教育资源共建共享和应用、资源整合为中心,覆盖学校教学、科研、生活、管理等四大应用场合,建设一个舒适生活、便捷教学、领先科研、安心校园的智能化校园管理和服务模式――“智慧西南”。
我校建设中的“智慧校园”数字化校园总体架构如图1所示,包含基础环境、应用支撑、综合管理和综合服务等四大平台。
“智慧校园”信息化应用系统建设基于四大平台,提供包含服务中心、学习中心、管理中心和资源中心等应用。
1.服务中心
通过数字化校园综合服务平台的个性化门户设计,满足不同角色“一站式”服务要求。
学生服务平台:针对学生个体,以入学服务、学生能力、就业辅导、生活服务为目标,根据学生的视角进行各类信息和服务的汇聚和展现,为学生从入学到毕业离校各个环节提供全方位、一体化、一站式的信息服务。主要设置分类:首页、个人信息、学习中心、生活中心、实训中心、资源中心、实习就业等。
教师服务平台:针对全校教职工,以教学、科研及办公事务的配套服务为核心,提供一站式信息化服务。教师综合服务平台扩展了面向教职工信息服务的范围,延长了服务周期,从而提高办公效率,促进相关职能部门提升服务效率和质量,提升教职工用户的满意度。主要设置分类:首页、个人信息、办公系统、学习中心、资源中心、生活中心和管理中心等。
家长服务平台:包含校园信息服务(班主任、校园公告、通知、新闻)、在校缴费信息(一卡通消费、学校收费)、在校学习状况(课表、考试安排、成绩、考证信息)和在校综合评价(奖学金、评优、处分、勤工助学)等信息,让家长及时了解自己孩子学习、生活等各方面信息。主要设置分类:首页、校园信息服务、在校缴费信息、在校学习状况、在校综合评价等。
2.管理中心
建立统一的信息标准,建设以“学生综合管理”、“教师综合管理”、“教务综合管理”、“学校综合管理”构成的综合管理平台。
学生综合管理系统:从学生入学、就读、实习、就业等全过程进行目标管理,形成综合素质、成长档案、家校互动等主要模块,包含招生管理、注册管理、宿舍管理、资助管理、实习管理、就业管理、离校管理、保险理赔管理、学生档案管理、评优奖惩管理、学生信用管理等全方位、一体化信息服务。
教师综合管理系统:以教学、科研及学校事务的配套服务为核心,划分入职阶段、在职阶段、退休离校阶段,形成业务档案、科研管理、进修培训等模块,包含教职工信息管理、外聘教职工管理、人事调配管理、合同管理、考勤管理、考核管理、职称管理、进修培训管理、离退休管理、教科研管理、绩效管理、网上评教等子系统。
教务综合管理系统:完善教务管理系统,形成培养方案、课程管理、质量监控等模块,包含学籍管理、专业管理、课务管理、教材管理、成绩管理、评教管理、教学资源管理、试题库及考试系统、考证管理、实验实训管理、教学质量评价监控、专业体系资源库等综合业务子系统。
学校综合管理系统:建设学校综合管理系统,形成个人办公、协同业务、行政管理等模块,包含行政管理、流程办公、校园OA、校企合作、合作交流、校产管理、报修管理等系统;基于大数据技术,深化数据挖掘,开发校情分析决策系统;整合现有的图书管理和校园一卡通系统等其它信息系统,形成一个全方位的服务于全校师生的综合管理系统。
3.学习中心
以“学习空间”建设为核心,构建面向学生、教师、社会,以“精品课程”、“校本网络课程”、“互动教学”、“移动学习”、“虚拟实训”等构成的数字化学习中心,实现自由自在、随时随地的学习与互动。
精品课程、网络课程和互动教学三大系统建立在共享教学资源基础之上,方便教师按照专业建设随时重构课程资源,形成师生的“学习空间”,促进主动式、协作式、研究型的学习,从而形成开放、高效的教学模式,更好地培养学生的信息素养以及问题解决能力和创新能力。
虚拟实训系统提供完整的教学与实训过程服务,将知识点学习、虚拟设备认识、虚拟系统实训、学习评价记录等项目有机融合,结合实体设备实训,达到“教学服务”、“评量服务”、“诊断服务”、“补救教学服务”等目的。
4.资源中心
建设资源丰富的有学校特色的,以“数字图书馆”、“特色资源库”、“通用资源库”、“专业资源库”构成的综合资源管理与共享平台。
数字化图书馆建设是在实体图书馆基础上,利用现代信息化网络技术实现的更为便捷、快速的随身图书馆,更加方便教师和学生的工作与学习。
建设多媒体教学资源库,面向学生、教师、家长和社会提供资源服务。建设“学生作品集”等特色资源库,展示学校专业建设和校园文化建设成果。建设专业资源库,按资源的力度和范围,建设专业级、课程级、素材级等三级资源。
建设共享型专业教学资源库建设平台,以资源共建共享为目的,以创建精品资源和进行网络教学为核心,面向海量资源处理,集资源分布式存储、资源管理、资源评价、知识管理为一体的资源管理平台。
四、智慧校园建设实践项目
智慧校园的核心特征主要反映在三个层面:一是为广大师生提供一个全面的智能感知环境和综合信息服务平台,提供基于角色的个性化定制服务;二是将基于计算机网络的信息服务融入学校的各个应用与服务领域,实现互联和协作;三是通过智能感知环境和综合信息服务平台,为学校与外部世界提供一个相互交流和相互感知的接口。依据核心特征,我们在智慧校园建设中主要进行了以下内容的实践应用。
1.一站式信息服务
通过数字化校园综合服务平台的个性化门户设计,涵盖学生、教师、家长、企业、社会等不同角色的视角内涵,享受全生命周期、一站式、个性化的信息服务,通过系统主动推送式的服务,用户可以方便及时的获取信息。可通过多种访问方式随时随地的获取信息,包括PC、手机、智能终端等,适应WP、IOS和安卓等平台,利用云桌面和终端设备,实现移动办公、移动教学的目标。
2.智慧物联感知平台
采用物联网与传感器技术和云计算技术,把感应器嵌入和装备到实训室、教室、图书馆等实体设备并连接它们,建成物联网应用及移动互联平台。通过云计算服务和虚拟服务,将“物联网”和信息化应用软件系统整合,实现通信服务、教学工作、学习活动、管理工作和学校设施的整体结合,远程集中设备管理、人员管理、能效管理和校园监控,实现平安校园、绿色校园,探索智能感知、识别控制等技术在学校各个领域的应用。
3.教学质量监控评价系统
围绕学校内涵发展的建设要求,建立全方位监控评估指标体系,引入多方评价模式,重点提升课堂教学质量。从教学管理“大数据”中提取信息,帮助学校领导及时全面的掌握全校教师教学业务状况,帮助教师有针对性的改进工作方法、提高教学质量。
全方位评估:学校在抓教学规范管理的同时,重点建设课程授课计划、学习过程管理、课程试卷管理、课程题库管理、教学质量分析、课程教学资料、教学常规检查、多方(学校、企业、社会)评价管理等模块。力图解决现有教学质量监控评估体系中所存在的单一问题,实现教学质量评估的网络化、智能化、高效化。
全过程监控:学习过程管理是对学生学习全过程的评价,包含考勤、纪律、作业、测验等多个方面,构成了课程的平时成绩。教师在课后进行及时的信息录入,及时评价学生在校的学习状况。
多元化评价:通过各模块的多维度管理,特别是引入企业和社会的监控评价体系,不断提高学校的办学质量。
4.共享型专业教学资源库
共享型专业教学资源库建设平台是以资源共建共享为目的,以创建精品资源和进行网络教学为核心,面向海量资源处理,集资源分布式存储、资源管理、资源评价、知识管理为一体的资源管理平台;是促进主动式、协作式、研究型、自主型学习,形成开放、高效的新型教学模式的重要途径,是学校展示课程建设、教学改革和校企合作成果的重要平台。
共享型专业教学资源库平台建设与网络课程建设、网络课程教学、精品课程建设四大系统之间无缝联接,实现资源为教学服务,教学中方便调用资源,实现资源共享最大化。
五、智慧校园建设的若干思考
1.理顺思路,明确规划,建设完善的数字化校园
研究学校数字化校园现状,分析应用中的不足之处;研究国内外及兄弟学校在数字化校园建设中的设计方案;走访企业学习先进的技术路线和方案。从以上各方面反复入手,把学校的需求与企业的产品功能对比,理清学校的建设思路,明确数字化校园建设整体框架和发展规划。通过分步骤、分阶段逐步推进,及时发现和优化方案,在建设中优化,在优化中完善。长期以来,人们对信息化的认识不够全面,在信息化建设中往往“重硬件轻软件,重网络轻数据”,实际上软件占的地位更为重要。
2.知己知彼,前期介入,建设学校的数字化校园
数字化校园建设重点是学校要明确建设的目标和内涵,再在与企业的产品功能对比中发现需要定制开发的功能模块,做到知己知彼。在前期明细项目设计时,要走进企业,采取学校、企业协作建设的模式,成立相应的信息化建设项目领导小组、工作小组和专家咨询小组,与企业的技术人员反复研讨,从技术可实现的角度明确功能目标,力求前期深度介入。
3.师资培训,校本特色,建设服务的数字化校园
数字化校园建设需要同步建设信息化管理队伍,通过企业研讨、专家指导、方案研究等途径,提高信息化建设认知情况。通过岗位能力培训、系统管理培训、应用技能培训等方式,提高管理员综合素质。
数字化校园建设也要对教师进行现代教学技术能力的培训,通过网络课程开发培训、教学辅助动漫作品制作、信息系统工作人员培训等多个师资培训项目,提高全校教师的信息技术能力和信息应用素养。
数字化校园建设的最终目标是为学校的教学服务,要从学校实际出发,建设学校的特色项目,服务于学生、教师、家长、企业和社会,建成一个服务功能完善的数字化校园。
参考文献:
[1]黄荣怀,张进宝,胡永斌,杨俊锋.智慧校园:数字校园发展的必然趋势[J].开放教育研究,2012(4):12-17.
[2]冀翠萍.智慧校园信息化运行支撑平台的建设[J].现代教育技术,2012(1):49-53.
博主的议题,给了一线教师深刻的思考:何为“智慧”校园?“智慧”利在何方?校园的“智慧”如何彰显?
“智慧”校园源自校园信息化建设与书香校园的构建项目,从功能属性上来看,它借助于现代的教育信息化手段和技术,对已有的校园进行功能化的建构和硬件上的支持,以期达到用较为先进的技术来促进对教育教学管理、校园文化建设、教学技能的支持的作用。从使用对象来说,它以中小学、幼儿园、职业(特殊)学校为主要服务对象,旨在为学习者和教师创设“智慧型”服务。从目标指向来看,“智慧”校园的目标于在构建具有现代教育特征的校园组织形式,力图通过高效的手段,提升学校的教学效益,创设具有时代特征的教学新模式和新途径。因此,“智慧”校园是面向师生的、符合教学需要的,能够开启智慧之门的信息化校园建设方案的总称。
当界定清楚何为“智慧”校园建设之后,我们不禁思考,既为智慧校园,那么如何应得智慧之名?智慧是属于学习者的学知之慧,是属于教学者的启蒙之慧,是属于管理者的人性之慧,是属于协同者的共赢之慧,是属于乐思者的建构之慧。因此,智慧的最终指向应是针对校园范围内的所有人,并是他们开启属于自身智慧的金钥匙。如果智慧校园仅仅成为现代化设备的展示区,在绚烂的霓虹中展示高清大屏,在各种花样繁多的系统中重演各种PPT,在林林总总的设备中炫耀如何利用高科技,那么,可以说那不是智慧校园,而是产品会,因为只有带着设问的设备,才是智慧校园的必需品,而简单的高速、高清、高频只能代表着科技手段的更新,不能表明与智慧的关系。试想,如果能用新设备促进智慧的生成,那么学校的温度在哪里?所以,智慧校园是因人而异的,并非因物而存。
既然智慧校园要依托以人为本、启发智慧生成,那么我们渴望的智慧校园应该如何建构呢?智慧校园是根据教学主体的需要产生的、由现代化的信息手段所供给的、符合当今社会发展需要的集合体,它能将学习的需求与信息化的手段相结合,通过必要的研究和实施途径,最大化地开启智之门,缔结慧之果。在这过程中,我们必须进行必要的功能标准的建立,实施途径的研究、课程融合的实践、设备更新的处理及应用领域的探究等。也只有通过这一系列的过程,才能让智慧校园真正智慧起来。
关键词:物联网智慧校园
中图分类号:TP391.44文献标识码:A文章编号:1007-9416(2012)11-0069-02
1、引言
当今社会信息技术的快速发展,极大地促进了校园信息化程度。如今,几乎所有高校都建有数字校园,学校教学、办公、后勤保障等各方面对校园数字化依赖程度也越来越高。与此同时,数字校园提供的服务功能与用户的需求存在很大差距,需要借助新的技术手段完善和增加数字校园服务功能,提高服务水平,使其逐步向智慧校园转变。“智慧校园”是2010年信息化“十二五”规划中由浙江大学提出的概念,其蓝图是建设一个物联化、集成化、智能化的便于教学、科研、学习、生活的智能化校园。
物联网的概念在1999年的移动计算和网络国际会议上提出以后,立即引起世界各国广泛关注,并开始了对物联网技术的研究。在2009年IBM公司提出“智慧地球”的策略之后,物联网技术被各行各业广泛采用,遍及绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测等社会各个领域,物联网成为经济新的增长点并带来了又一次新科技产业革命。
2、物联网概述
2.1物联网概念及特征
物联网(InternetofThings)简单的讲就是物与物连接的网络,所有实物都可以通过网络交互。具体的讲就是物体通过绑定射频识别装备、传感器或通过二维码技术、全球卫星定位技术和其他智能技术手段,遵循约定协议,接入到互联网或其他通信网络,实现网络上人与人、人与机器、机器与机器、物与物之间随时随地的互通。从技术角度讲,物联网应具备3个特征,一是全面感知,即利用RFID、传感器、二维码等随时随地感知物品信息;二是可靠传输,通过现有各种网络途径,将感知到的物品信息实时、准确传递出去;三是智能处理,利用智能计算技术对接收到的大量数据和信息进行分析处理,实现对物品的智能化控制。
2.2物联网的总体架构
根据物联网的特征,其总体架构可以分为3个层次:感知层、网络层和应用层。
感知层是物联网对所有物品信息智能识别和全面感知,是物联网总体构架的最底层,是智慧校园建设的基础。进行智慧校园建设,首先要实现所有纳入管理的物品都有自己的ID标签,并配备与之相应数量的传感器、阅读器等感应装置。
网络层是物联网对感知到的物品信息通过各种网络途径实时、准确传递出去,是物联网总体架构的中坚层,是智慧校园建设的关键。目前,各高校网络基础建设比较成熟,多数高校实现了万兆核心和千兆桌面的快速园区网,并在图书馆、教室等重要教学场所部署大量无线节点,基本实现网络铺设到校园的各个角落,为智慧校园建设提供有力支撑。
应用层是物联网把接收到的物品信息通过智能计算技术进行信息存储、数据处理并实现信息的共享、交互和,是物联网总体架构的顶层,是智慧校园建设的核心。智慧校园应在数字化校园建设的信息门户、统一认证、一卡通系统等应用层系统基础上将其进一步融合,建立高效、统一共享的数据中心。
3、智慧校园总体布局
3.1总体目标
智慧校园应提供统一的门户支撑平台,集成信息采集、管理和检索,实现规范的信息组织和网络协作,面向园区网用户提供灵活的、个性化的服务;提供统一的用户接入,集成个业务系统的用户认证信息,实现基于用户角色的权限分配和安全控制;提供统一的终端接入,支持多种通信设备和多种通信协议,能为所有应用终端提供统一的数据接入方案;提供统一的数据共享平台,支持现有业内常用应用系统和数据库,基本满足数据无缝共享的需求。智慧校园是数字校园发展的延续和发展,是在数字校园对园区全覆盖的有线和无线网络基础上建立的。
3.2体系结构
借助物联网体系架构划分标准,智慧校园的体系结构同样可以分为应用层、网络层、感知层三个层次,如图1所示。
建设智慧校园首先确立统一的信息标准。由于校园网中运行的业务种类繁多,没有一套标准的编码体系,无法实现各业务系统融合和数据共享,因此编制信息标准体系是建设智慧校园的首要任务。
统一接入应用就是建设统一的数据服务平台,建立安全高效统一的数据交换中心是统一接入应用的基础。统一数据服务平台,应基于统一的元数据、统一的可扩展标记语言交换协议标准,应兼容现有业务系统数据结构或进行已有业务数据平台向统一数据服务平台迁移,可以使各类业务系统和各种数据能够无缝交互。统一门户支持和统一用户接入就是提供统一身份认证和接入平台,规范信息从采集、处理、存储、使用的全过程,对信息资源访问权限进行集中控制,细化认证服务,简化认证方式。应用业务融合是在校园网信息门户中集成校园内各种应用系统和信息资源,能够使用户在统一的信息门户中使用各自所需业务。
网络融合主要是将有线网络、无线网络和移动通信网络结合起来。其中有线网络是基础,随着业务量不断增多,网络上数据量剧增,其他方式很难达到满意的传输速度,而有线网络的传输速度可以轻易达到GB数量级,与此同时,网络交换设备必须拥有更大的数据吞吐率。很多院校建成数字化校园已经多年,基础网络交换设备性能相对落后,对这些设备的更新应该是迎接智慧校园的第一步。在有线网络的基础上,应实现教学、办公、宿舍等园区内无线网络的全覆盖,并借助快速的有线网络,提升无线网络速度,为用户随时随地接入网络提供便利条件和更好的用户体验。结合智能移动通信技术,将园区内业务系统平台扩展到移动终端,以更为便捷的方式满足用户需求。
数据采集主要利用传感器技术、RFID技术和二维码技术完成。传感器是物联网采集信息的终端工具,是感知、获取和检测信息的窗口。RFID是一种非接触式的自动识别技术,物品与RFID标签绑定以后,相当于拥有了身份证明,通过接收器或阅读器获取其身份信息。二维码是新型的条码技术,其缺点是只能单向表达,只能用扫描仪扫描后才能获取其信息,无法做到信息交互。感知层可以用两种方式接入园区网。一是直接使用TCP/IP协议接入园区网,此方式缺点是TCP/IP协议会增加网络开销,网络利用率低;二是在感知层管理节点处设置网关,利用网关重新封装感知网络的数据后再发送到园区网,此方式缺点在于一旦网关故障,感知网络数据将无法传送。
安全防护体系应根据国家安全标准,建立起一整套为设备、数据传输、数据库和应用服务相应的安全防护机制。建立运维管理系统,实现对机房环境、网络设施、数据库和业务应用系统实时监控,保障其安全稳定运行。
4、结语
近年来物联网技术发展迅猛,为智慧校园的实现提供了有力支撑,但同时我们不得不清醒的认识到智慧校园建设中所面临的一些问题。一是缺失建设规范,没有可供参考范本;二是数据融合难度大,早期建成的业务系统较多,其建设方式多种多样,基础平台不能提供相应接口,而重建成本太大;三是安全防护难度大,感知层的节点大部分部署在难以监控的位置,其物理安全难以保障。智慧校园是一个新兴的领域,任何新事物的建立必然不会一帆风顺,我们应根据自身实际,有条件有步骤,对现有数字化校园逐渐进行改造,相信在信息技术不断推进下,智慧校园会离我们越来越近。
参考文献
[1]宗平,朱洪波等.南京邮电大学学报(自然科学版).智慧校园设计方法的研究[J],2010(8):15-19.
【关键词】职业学校;智慧校园;信息技术
【中图分类号】G717【文献标志码】A【文章编号】1005-6009(2017)28-0017-04
【作者简介】谢传兵,江苏省教科院职业教育与终身教育研究所(南京,210013)助理研究员,主要研究方向为专业课程与教学论、教育信息化、教学质量评价。
为全面深入地推进全省职业教育信息化建O、管理与应用水平,江苏省教育厅、财政厅于2016年年初,在全国首次以政府部门文件的方式提出推进以“智慧校园”建设为主题的教育信息化建设工程。该文件明确提出,在“十三五”期间,全省重点支持建设一批职业学校智慧校园,并从内涵解释的角度给出了智慧校园建设的总体发展要求:在特征状态方面,要充分发挥信息技术优势,促进信息技术与职业教育教学的深度融合;在育人效果方面,要提高职业学校师生员工的信息技术职业素养,创新教育教学模式,提高教学质量;在学校管理方面,要再造管理流程,提升校园文化生活品质,拓展对外服务的范围;在事业发展方面,要以智慧化引领学校现代化发展,增强学校的核心竞争力,为职业院校培养高素质劳动者和技术技能人才提供信息化支撑和保障。对于职业院校而言,这样的一个文件给出了一个美好的愿景和系列要求,至于智慧校园的核心概念和基本特征,以及建设实践进程中的关键问题,依然需要具体研究和落实。本文试就职业院校智慧校园建设的几个本质问题进行探讨。
一、智慧校园建设的概念分析
(一)概念的提出
在国内,第一个提出“智慧校园”这一概念的是浙江大学。2010年,在信息化“十二五”规划中,浙江大学提出要建设一个“令人激动”的“智慧校园”:无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活。值得赞誉的是,这一概念在提出之初,就从技术服务的角度提出了智慧校园与传统物理校园和数字校园在功能与服务效果上的不同,这个概念的内涵既界定了作为特殊状态的“校园”本质,也界定了技术学视野下“智慧”的基本特征。其“整合”的特征,既包含了“智慧校园”必须以物联网、云计算和大数据为基础的智慧化特征,也明确了校园工作、学习和生活一体化、智慧化的环境。这个一体化环境以各种应用服务系统为载体,将教学、科研、管理和校园生活进行充分融合。其后,从2011年至今,有很多高校也提出了“智慧校园”的概念,在内涵解释与现象描述上,更多地侧重于从技术角度进行补充和完善。
(二)“智慧”的性质
对于智慧校园的“智慧”,学者及一线的教育实践者多有不同的理解,最终导致对“智慧校园”的多重理解。黄荣怀等提出的“智慧学习环境”的概念具有较高的共识性,认为智慧校园(SmartCampus)应具有以下特征:环境全面感知、网络无缝互通、海量数据支撑、开放学习环境、师生个。
从数字校园向智慧校园发展的转变过程中,很多人都从SmartCampus或者从IntelligentCampus这个角度出发,认为其本质特征是一种“智能化”,基于这种理解的智慧校园建设行动,更多地侧重于技术本身的发展,从而忽视学校发展中的人的核心地位和思想理念的变革,把教育改革与发展的核心定位为对技术系统的升级与应用。对智慧校园的这种理解本身并没有错误,但这肯定只是一个侧面,没有对智慧校园进行更为宏观的、整体的理解。
也有人认为,智慧校园应该更加强调Wisdom(智慧性),认为“SmartCampus”过于侧重当前学校信息化建设问题的解决和网络的发展,因为最早这个概念就是从网络发展提出来的,而“WisdomCampus”比较侧重于校园建设更深层次的、更长远的Smart,更加有利于长期发展的思考、规划和相关的举措。这种理解对于放眼未来而言极具方向与引领意义,但对于当下的建设推进来说,系统性要求更高,执行难度更大。
(三)“智慧”的意义
基于这个时代的职业学校智慧校园,必然内在地包含着:在宗旨上以面向师生个性化服务为核心;在目标上以促进教育改革、提高教育教学质量为重点;在技术上以多种信息技术为支撑,能全面感知物理环境,识别学习者个体特征和学习情景,提供无缝互通的网络通信;在功能上有效支持教育教学过程分析、评价和智能决策,开放的教育教学环境和便利舒适的生活环境。
从数字校园发展到智慧校园,不仅仅是概念与形态的变化,更是一种基本性质的转变。相对而言,智慧校园更加强调多种校园服务的融合与创新。所以我们对智慧校园应该有新的认识,不能把它等同于数字校园,也不能硬给普通数字校园贴上智慧校园的标签。讨论智慧校园的概念问题,是智慧校园建设初期非常重要的问题。但这个概念本身并不是最重要的,而是要通过概念的讨论,来明晰在这个时代提出职业学校智慧校园的意义和内涵所在,讨论概念及其背后的意义与内涵,是通过复杂的思考来引导简单的行动。把智慧校园的要求说得太低了,缺乏实际的指导意义;把智慧校园的要求设计太高太远了,更容易让一个不切实际的目标误导了智慧校园建设的方向。如果偏离了职业学校现状与国家发展职业教育的现实需求,有可能导致有限资源的巨大浪费,使智慧校园发展误入歧途,走进一个“沉没资本”的陷阱。
二、智慧校园建设的重点任务
信息技术对教育发展特别是职业教育发展的影响应该是革命性的,这在相关文件中早有论述。但这种影响,不应该是单向的,而是互动、交互和生成的。其中职业教育自身的革命与信息技术发展的互动性,将会成为智慧校园建设进程中的一种显性特征。因为强调职业教育发展理念、思路与路径的变革,所以与信息技术应用之间的融合、创新,将会是智慧校园建设进程中的一个难点。
从通常的理解出发,智慧校园(其实在此处理解为“智慧学校”也许更有启发意义)包括很多相互关联的功能模块或者说由很多具体的功能模块组成,例如智慧教室(课堂)、智慧(虚拟)实训室、智慧校企通、智慧节能等。对于现阶段的职业学校而言,最为重要的是要通过智慧校园建设改革师生关系、校企关系、产学关系。
在师生关系上,要从根本上落实以学生为主体的理念,通过整合的环境为学生提供个性化服务。建设的重点就是要研究和尝试怎么构建无缝学习平台(如“人人通”等),本质上是将单一的物理学习空间转变为物理学习空间和网络学习空间并存,使教师、学生能基于“学习网络”开展学习。把课内与课外、理论与实践、校内与校外等顺畅地连接起来,用一些成熟的、稳定的、低成本甚至是免费的技术来实现师生之间、生生之间、不同时空之间的充分互动,真正形成学习的网络。“学习网络”一方面是使用网络来支持学习,另一方面是建立学习中的网络。连通主义学习理论认为学习包括创建连接和发展网络,知识存在于这个网状结构中,设计合理的网络本身就是学习的过程。正式、非正式学习环境一方面支持学习者基于网络开展自主学习,另一方面支持学习者建立网络连接,通过不断优化内外网络,促进个体学习发展。
在校企关系上,就是要立足产教融合的理念,改善校企合作、工学结合的效果。基于网络平台重新设计校企合作的途径与项目,让校企合作的成本降下来,使得校企合作更为简化、易行,共享学习资源、共建研发与培训项目、共生教育与生产智慧。在职业学校的智慧校园建设中,各个领域和侧面的校企合作平台建设是最核心的要求,没有良好的校企合作空间、途径与成效,肯定不是一个合格的职业学校智慧校园。
在产学关系上,探索有效的途径,基于多角度、多功能的校企合作平台,将生产与学习相互融合起来,这是智慧校园建设要解决的最重要的问题。在传统的物理环境下,学校无论如何加强实训基地建设,都不可能完全解决大面积的高素质技术技能人才的培养培训问题。因为各类企业的资源是有限的,学校硬件环境的投入更是有限的,无论哪个方面都无法解决人才培养的规模与质量问题。要利用虚拟技术、网络技术和数据技术,共同建立虚拟企业、虚拟车间、虚拟场景、虚拟生产、虚拟岗位等,与物理空间的实训环境共同构成生产与学习的融合环境。
当然,对于不同的职业学校而言,其办学定位与专业特色各有不同,全面建设智慧校园与形成特色专长以解决学校发展的全面问题与特殊问题一样重要。最为可行的办法是强化顶层设计,基础设施整体建设,重要项目分步实施。在推进过程中,不仅要考虑构建统一的技术系统,更重要的是要制定统一的标准规范进行顶层设计,寻求系统整合方案。要确定有限目标,分步骤实施,考虑不同建设项目的需求和业务流程特点,制订合理的分步实施计划。
三、智慧校园的技术支持
与过度强调智慧校园的技术方案一样,过度强调学校核心业务发展目标而回避技术支持的系统性也是一种固执己见。因为智慧校园本身就是信息技术与教育教学融合发展的结合体。
华东师范大学的祝智庭教授(团队)曾经就数字校园向智慧校园的转化,提炼出智慧校园环境的十大特征:第一,位置感知:感知学习者的物理位置。第二,情境感知:探测学习者在不同场景以及他与谁在什么时间、地点做什么。第三,社会感知:感知个人与他人之间的社会关系。第四,互操作性:不同学习资源、服务和平台之间的互联互通。第五,无缝连接:在任何设备进行任何连接时,提供持续的服务会话。第六,适应性:根据个人学习偏好和需求推送最合适的学习资源。第七,泛在性:随时随处通过与环境互动获得感兴趣的学习资源。第八,全程记录:记录学习历史数据,便于数据挖掘和深入分析,做出科学合理的评价、建议以及推送相应的服务。第九,自然交互:利用多种感官及肢体语言开展人机互动,如语音、姿势、表情识别。第十,深度参与:沉浸于技术丰富环境中开展多向互动,获得平常难以企及的体验。这一提炼,既涵盖了智慧校园环境中的学习与生活现象,也内在地包含着一系列整合的技术应用。
这些现象的背后,主要由三层技术架构:第一层是云计算(CloudComputing),其核心是对网络中服务器功能进行虚拟化,实现提升性能、横向扩展、分布结构却能够减少成本和能耗的目标;第二层是雾计算(FogComputing),即把应用终端进行虚拟化,能够真正解决不同终端设计独立的信息格式的交换问题;第三层是群计算(SwarmComputing),与物联传感技术相关,在物理环境中安装很多联网的传感器,运用新颖的求解优化组合问题的模拟进化算法,具有典型的群体智能的特性。从未来(已经到来)的发展趋势看,在网络服务器功能通过云计算技术实现虚拟化、终端功能通过雾计算技术实现虚拟化的基础上,网络中的交换机、路由器功能也将逐步实现虚拟化,亦即软件定义网络(SDN)技术,例如:ICampus。基于以上技g的智慧校园,其技术实现的维度可以归结为:科学的决策系统、实时的控制系统、泛在的互联系统、便捷的服务系统、面向服务的计算系统、透彻的感知系统。
以上的技术问题,并不可能甚至也并不要求在学校层面上去系统解决,但忽视这些问题显然会在智慧校园建设中产生短视甚至是盲目的行动。智慧校园概念从产生的那一天开始,就是建立在先进的信息技术基础之上,而这些技术隐含着高成本、高投入的必然。支持智慧校园形成与运行的技术要求,必然包括网络先进、业务智能和大数据,完全的自我经费投入或技术投入。无论学校的经费如何充足(其实统计数据证明当前职业学校的经费并不充足)都难以满足,何况整体建设难度大、建设周期较长、成熟案例非常少、建设与成效显现的风险比较大。在这种情况下,讨论技术支持的问题更为必要,至少在建设智慧校园的进程中,必须规划设计与系统解决好学校智慧校园建设的方向与重点,强调基于基本应用与特色创新,强调技术选择的成本与收益,强调技术共享与边际效益,在建设进程中不断立足新技术来强化应用与实用,提高智慧校园建设的功能性、可控性、持续性与成功率。
四、智慧校园建设的特色要求
对于职业学校而言,适应需求、产教融合是最根本的育人特征,人才培养的不同决定了智慧校园建设必须有自己的定位。服务产业发展对人才需求,特别是适应“中国智能制造2025”的战略需求,就必须有更深刻的理解与实践变革。新的产业发展是建立于信息化与全球化的融合、3D数字制造技术、能源互联网、个性化和定制化生产方式和生活方式、虚拟化生活等组合的基础之上的,这种需求不仅给中国也给全球的技术技能人才培养模式带来了严峻挑战。因为这种产业与技术发展到最后,实际上是一场“人的革命”,不仅注重人与人之间的合作、分享、和谐,更重要的是要求具备驾驭数字化和智能化设备的人才,以及能研发或者应用更加智能的、生命的、个性的新材料、新设备等的创新与应用型人才。
在第三次工业革命背景下,教育特别是职业教育将面临更多非传统领域的挑战。智慧校园在发展的生成过程中就已经先后以网络教育、游戏化学习、虚拟社区与现实课堂有机结合等新型教育模式呈现出来,在一定程度上消解了传统的培养时间和空间概念,实现了超时空的学习和超时空的互动。随着职业教育需求与目标的发展,其建设必须以更远更高的视野来考量:打破学校人才培养的一元化格局,构建起互联网平台上的学校、家庭、企业、社会一体的交互式人才培养体系,形成终身学习体系和学习型社会。而这将成为引领职业学校智慧校园建设的特色甚至是本质要求。
这一本质要求包含着加快学校观念的转变:从“学校”到“社会”(在特殊的背景下也可狭义定义为企业)。职业教育是近代工业革命的产物,连同其他类型的学校时常被隐喻成“工厂”。回到根本上看或者说站在教育的理想中看,学校的本质是每一个个体生命成长的重要场所和空间,最本质的取向是学习、生活与发展的共同体。正如杰里米・里夫金所说:“虽然专业技能和技术对于向第三次工业革命过渡至关重要,但是如果教育工作者过分强调技术和技能,而没有进行更深层次的改变,那就本末倒置。”教育学正在发生“由教向不教”的覆性创新,在一定程度上,更包含着教学观念的转变:从“教”到“学”的转变。
就教育和学习本身而言,信息技术的革命性影响,不仅仅体现在具体的教育和学习行为上,也不仅仅体现在教育和学习的基本制度与结构上,而更应该是一种文化的理解。或者说,构建一种新的学习文化将成为学校乃至于整个社会的重要任务。不管是哪一类哪一级的教育或学习,都不再是你花了12年左右的时间勉强忍受,然后在18或22岁时欣慰结束的那种枯燥乏味的活动。在21世纪,学习是人类的根本。如果目前的趋势持续下去,那么这个世纪将会被称为“学习的世纪”。
关键词大数据;高职;智慧校园
中图分类号:G712文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2017)04-0058-02
ThinkingonConstructionofWisdomCampusinHealthVoca-
tionalCollegeunderBackgroundofBigData:inHealthVoca-tionalCollegeasanExample//LINJinna
AbstractInthispaper,ahealthclassinhighervocationalcollegesas
anexample,introducethesituationoftheconstructionofuniversitydigitalcampus,andthenanalyzestheexistingproblems,andfinallybasedontheforefrontoftheschoolfocusesonthecurrentsituationofseveralsuccessfulcasesforreference.
Keywordsbigdata;highervocationalcolleges;wisdomcampus
1引言
大数据时代北京下,教育面临新的挑战,知识增长速度加快,教育逐步由原有的班级授课模式化向网络化、分散化的个性化教育转变,教育的环境、学习渠道和方式等也发生巨大变化。国务院印发的《促进大数据发展行动纲要》(国发〔2015〕50号)中指出,探索发挥大数据对变革教育方式、促进教育公平、提升教育质量的支撑作用。到2030年,基于大数据的教育决策、监测、预测将全面实现。高职高专院校作为高校的重要组成部分,如何在大数据时代的浪潮中跟上时代的脚步,在原有数字化校园的基础上向智慧校园发展,成为现在迫切需要思考的问题。
2数字校园的必然趋势是智慧校园
近年来,我国研究智慧校园的学者逐年增多,关于智慧校园的概念也有很多。清华大学蒋东兴教授在《高校智慧校园建设呼唤CIO体系》一文中对于智慧校园的概念阐述得最为全面:“智慧校园是数字校园的高端形态,是数字校园发展的理想追求。它广泛运用大数据、云计算、物联网、移动互联、社交网络、数据挖掘、知识管理、虚拟化等技术,全面感知校园物理环境,智能识别师生群体的学习、工作情景和个体的特征,在网络空间建立校园虚拟映像,将学校物理空间和数字空间有机衔接起来,通过在网络空间的计算掌握校园运行规律并反馈、控制物理空间,为师生建立智能开放的教育教学环境和便利舒适的生活环境,改变师生与学校资源,环境的交互方式,开展以人为本的个性化创新服务,实现学校智慧运行,支撑学校开展智慧教育。”[1]
3该卫生类高职院校建设现状
截至2016年10月,该校建成双万兆上行、千兆桌面、有线无线全覆盖的校园骨干网,完成了服务器云计算环境建设,开设数字化校园用服务器23台并投入使用,建成了功能完备的一卡通系统,可实现借阅、消费、洗浴,_通了一卡通手机端、自助终端充值,自助现金充值。
数字化校园软件平台建设已经完成四大平台建设,完成数字迎新、招生系统、学工系统、宿舍管理系统、办公系统、电子离校系统、财务系统、一卡通系统建设,并完成了财务系统、一卡通、图书借阅及教务系统数字化校园方面的系统对接,基本上实现了学生管理、电子办公信息化,为全院师生提供了一个全新的信息交流和资源共享的网络环境,为学院的信息化建设提供了强有力的平台及软件支撑。
该校建有98间多媒体教室、6间计算机教室、1个高清录播教室,购置了网站群建设软件,已建设成集宣传、教学、艺术与科普为一体的综合性教育技术网站,建设有部分处室(系部)二级网站。
4数字化校园建设中存在的问题
该校数字化校园建设仍处于初级阶段,主要存在两个方面的问题。
1)资源平台建设和深层应用推进困难。在数字化校园建设时建设了很多基础设施、应用系统和网络平台,由于该校数字化校园仍处于初级阶段,各个系统仍不够完善,还有许多应用需要在使用的过程中发现问题,再进行调试更改,使得教师的学习积极性减退,因此,应用系统使用率低,资源平台点击率低。
2)很多师生认为,将原有的工作模式改为使用OA系统、教务系统、学工系统等需要重新学习,增加了工作量,因此对于新系统热情不够高。
5关于卫生类高职院校智慧校园未来建设的思考
该校在数字化校园建设中存在的上述问题,归根结底是因为数字化校园发展仍处于初级阶段,如表1所示[1],集成阶段、信息化程度不够高,还没能做到为师生建立智能开放的教育教学环境和便利舒适的生活环境,开展以人为本的个性化创新服务。借鉴西安交通大学、电子科技大学、清华大学等学校在数字化校园建设中的成功案例,提出以下几种平台和应用,以促进卫生类高职高专院校智慧校园的发展。
教学质量监控大数据平台该平台扩大原有的数据源,将数据源分为:学生评教、督导评价、同行评价、教学管理人员评价;运行状态数据源,包括一卡通刷卡考勤、录像数据。数据源的扩大,使得数据更加准确、可靠。此平台实现以下三点转变:
1)原有的教学质量监控方式模糊宏观,应用该平台通过大数据分析,可以实现量化精准;
2)由原有的每学期一评制转为常态持续,学生可以在本学期任何适合时间进行评教,数据是实时动态的;
3)由原有的随机抽取的部分学生进行评教,转变为全面覆盖,每位学生均进行评教。
教师综合档案平台该平台可以解决数据分散存储与管理的碎片化问题,是教师职业生涯数据全程记录,提供各类报表自动填报,实现及时准确的数据分析统计,为学校领导、学院发展、行政部门管理决策提供数据支撑。
智慧教室智慧教室是一种新型的教育形式和现代化教学手段,是能优化教学内容呈现、便利学习资源获取、促进课堂交互开展,具有情景感知和环境管理功能的新型教室[2]。
智慧实验室智能实验室作为智慧校园的重要组成部分,以物联网、传感器、射频识别、云技术等互联网技术为基础,为师生提供一个智能化实验环境和综合信息管理系统,打造一个泛在互联、互动协作、高度开放、信息共享、智能化、可视化、低碳化、安全化的智能应用平台[3]。设备资产管理系统由RFID标签、RFID读卡器和配套软件组成,设备、仪器、耗材、药剂上带有RFID标签,实验室门口安装有超高频RFID读卡器,对设备等采购、出入库、实用操作、维修进行统一管理。
基于图书借阅记录的学生心理健康的研究大数据在心理学方面应用优势明显,具有代表性、客观性、收集简便、时效性。由学生日常行为数据挖掘心理状态,被动式服务转化为主动式排查,建立心理状态平台。借阅记录放映学生心理需求。
其他应用如智能电子书、在线学习(MOOC)、翻转课堂、失联告警系y、智能助困系统、学生画像系统、学生个性化学业引导研究等。
6小结
高等职业教育培养的是生产、建设、管理、服务第一线需要的,德、智、体、美等全面发展的高等技术应用性专门人才。卫生类高职院校培养与医学、护理、药学等相关的应用性技术人才,专业性、技术性更强。高职院校在数字校园建设上取得一定的成果,也为学院的管理、教学提供了有力保障,但是离智慧校园还有很大差距,本文提出几种成功的前沿案例供各高职院校借鉴。
参考文献
[1]蒋东兴,刘臻.高校智慧校园建设呼唤CIO体系[J].中国教育信息化,2016(7):1-5.
2012年9月21日至24日,由全国信息技术标准化委员会教育技术分技术委员会暨教育部教育信息化技术标准委员会、中国教育技术协会技术标准委员会和清华大学现代教育技术杂志社联合主办,由陕西师范大学承办的“第三届全国数字校园建设与创新发展高峰论坛”在西安陕西师范大学召开。本届论坛的主题为“物联网,云计算与智慧校园”。教育部信息化推进办公室张拥军处长、陕西省教育厅吕明凯副厅长、全国信息技术标准化委员会教育技术分技术委员会祝智庭主任、陕西师范大学王武海副校长、中国教育技术协会刘雍潜秘书长、中国教育技术标准委员会主任委员吴庚生等领导与来自全国83所高校以及行业领军企业的230余位与会代表共同见证了本次论坛的成功举办。本次论坛收到征文共73篇,通过专家评审,最终评选出一等奖和二等奖各10名。
数字校园建设与创新发展高峰论坛每年一届,上至国家部委、各省市主管教育信息化工作的领导、国内外教育技术界的权威专家学者,下至各级各类学校教育技术相关机构的负责人、教育信息化行业的领军企业家汇聚一堂,在解读和总结前一阶段我国数字校园建设情况与热点问题的基础上,预测下一阶段教育信息化的发展趋势与数字校园的技术走向。在前两届论坛的基础上,本届论坛紧跟时代技术潮流,凸显云计算和物联网的主题,尽享智慧校园建设的经验。
专家报告
本次高峰论坛上,与会专家、企业围绕“物联网、云计算和智慧校园”进行了精彩发言,进发思想火花和碰撞新鲜观点。现汇总部分发言摘要,与读者共享。
发言题目:物联网技术在智慧校园中的应用
发言人:勾学荣北京邮电大学
内容摘要:
本报告从物联网的概念出发,介绍物联网的关键技术,物联网的各种应用。并以北京邮电大学为具体应用案例,分析了北京邮电大学智慧校园建设的经验,阐述物联网技术对数字化校园建设的重要意义,对教育信息化的重要促进作用,展望物联网技术在数字化校园建设中的发展前景。
发言题目:智慧教育:教育信息化的新境界
发言人:祝智庭华东师范大学
内容摘要:
报告从智慧教育概念探源入手,提出智慧教育图式,是包括智慧学习和智慧计算于一起的教育哲理;报告提出了智慧学习环境构成,是集环境、资料集以及工具集为一体的复杂体;分析了智慧学习应用发展,包括:智慧学习即灵巧学习的视角、智慧学习三路合一、智慧学习环境促进智慧学习的贯一性原则、智慧学习行为分析和智慧学习生态五个方而;报告最后提出智慧教育的新挑战。
发言题目:云计算与教育创新——教育云平台的研究、实践与标准化思考
发言人:吴砥华中师范大学
内容摘要:
云计算为教育信息化发展注入了新的活力,为教育创新提供了重要的支持平台。本报告从云计算的技术特点,优势,及其为教育发展带来的影响入手,剖析教育云的建设思路与应用策略,并针对教育云的标准化、规范化问题进行思考和总结。
发言题目:移动学习项目的策划和设计
发言人:李青北京邮电大学
内容摘要:
移动学习是最近几年教育信息化的热点,也是学习技术发展的趋势,它是一种基于移动设备和现代通信技术的随时随地的学习方式。本报告将和大家分享北京邮电大学在移动学习方面的开发经验和体会,讨论移动学习项目策划和设计的方法和流程。报告将探讨移动学习和在线学习以及泛在学习的关系,学习者如何利用移动设备学习,移动学习开发流程和技术路线,开发移动学习资源面临哪些挑战,如何进行移动学习的教学设计,移动学习资源和现有资源之间的关系,移动学习如何整合到e-Learning中,以及移动学习最近发展趋势等热点问题。
发言题目:化云成雨——云计算与教育信息化
发言人:王建波成都云计算中心主任
内容摘要:
云计算以服务方式将软件、硬件、网络等IT资源作为基础设施提供给使用者。它使IT资源的建设和使用具备弹性扩展、动态分配和资源共享等优势。报告从信息技术发展的内在规律出发,指出当前信息化建设进入了平台为王的新时期;进而分析了搭建云计算平台的关键技术及其带来的从设备为中心转向信息服务为中心转变:最后从理论、实践和成本等多角度分析了将云计算平台应用于教育信息化的可行性,并举实例说明了教育云平台的具体应用。
发言题目:新时期高校教育技术组织机构建设
发言人:丁卫泽南通大学
内容摘要:
随着教育信息化和高等教育教学改革的推进,高校教育技术机构面临着新的职能定位。出高校现代教育技术机构应该是肩负建设、服务、管理、教学和科研五大职能的综合性机构。其中,建设与服务是立身之本,是基础;教学与科研是强身之路,是两翼;管理是教育技术推广应用的重要推手,是龙头。夯实基础,强壮两翼,抓住龙头,五位一体,均衡发展,才是高校教育技术事业可持续发展的必由之路。
发言题目:基于社会化语义网的教育资源共建共享
发言人:张慕华三峡大学
内容摘要:目前,我国的网络教育资源建设面临资源低水平重复建设、资源整体质量不高、资源共享困难等难题。基于社会化语义网的资源建设能从根本上实现资源的共建共享。初步探索了社会化语义网在教育教学中的应用,构建基于社会化语义网的高校数字化学习资源中心,可以为网络教育资源共建共享提供了一种新的思路。
发言题目:基于教育云的智慧校园系统构建
发言人:蒋家傅佛山科学技术学院
内容摘要:
以佛山市禅城区“智慧校园”示范工程项目为例,阐述如何采用先进的教育理念和物联网、云计算等先进信息技术构建“智慧校园”系统,探讨“智慧校园”系统的基本特征、系统架构、功能模块、技术路线和实施方法等整体解决方案。
发言题目:数字校园示范校建设指南及参考数据
发言人:刘雍潜中国教育技术协会秘书长
内容摘要:
报告从建设目标,建设原则、建设内容、师生发展、应用服务、数字资源、基础设施和保障机制八个方面,以实现校园环境数字化改造、实现信息系统互联互通、实现学习方式和教育模式创新、形成具有示范意义的特色。从而进行从“几种建设”向“群建共享”转变、从支持“以教为主”向“学教并重”转变;从“预设性资源”向“生成性资源”转变,从“结构封闭”向“内容开放”转变。
发言题目:践行教育网联网
发言人:郭西露广州体育学院
内容摘要:
报告分享了教育网联网建设经验。构建思路:网营造智慧环境,形成体验氛围,增强感性认识;开放实验平台,助力方案设计、技术实现、发散思维,探究未知,提升理性认识;围绕物联网三层架构体系展开,满足不同层次物联网专业学生实验的需要;依托校企“产、学、研’’合作模式,着眼于学生素质与能力的培养。
会议发言PPT下载地址:
http:///u/1901123951
背景资料
关于组织机构
全国信息技术标准化技术委员会教育技术分技术委员会暨教育部教育信息化技术标准委员会
教育部于2000年10月指示科技司组织力量研制现代远程教育技术标准,并且于2001年初成立了现代远程教育技术标准化委员会,2002年初更名为教育部教育信息化技术标准委员会,2002年经国家标准化管理委员会批准成为全国信息技术标准化技术委员会教育技术分技术委员会,授权承担全国教育技术相关标准的研制、认证和应用推广工作。
到目前为止,标委会已经颁布了CELTS系列标准,其中的4个标准已经为国家标准,15个国标项目已经完成并已报批。此外,标委会还组织了《教育管理信息》、《多媒体教学环境》等系列标准的审定会,经教育部批准,其中7个标准已为中华人民共和国教育行业标准,还有6个标准已通过审查。
中国教育技术协会技术标准委员会
中国教育技术协会技术标准委员会简称标委会,英文名称为ChinaAssociationforEducationalTechnologyStandards,简称CAETS。
标委员会的宗旨是:立足于信息技术、现代教育技术在教学环境与教学资源建设领域的应用,推进教育技术行业的标准化、规范化和现代化。联合教育技术行业产、学、研多方面的力量,制定教育技术行业工程建设(规划、设计、设备选型与系统集成等方面)的标准或相关条例;指导各级各类院校更好地将现代教育技术应用于相关工程建设,促进教学模式、教学手段的改革,从而达到提高教学效率、提高教学环境管理运行水平、促进教学资源共享,最终达到促进教育质量提高的目的。
作为中国教育技术协会的二级机构,本会接受中国教育技术协会的业务指导和监督管理。标委会的办公地址在北京市海淀区清华大学。
《现代教育技术》杂志
《现代教育技术》杂志由教育部主管,清华大学主办,为中国教育技术协会会刊。2001年我刊获正式刊号,对外公开发行之际,著名教育家顾明远教授率先为本刊题词:“开展教育技术研究,促进教育现代化”。
秉承“立足教育技术、推动学术研究、促进工作交流、服务行业发展”的办刊宗旨,本刊面向现代教育技术与教育信息化的诸多领域,为理论研究提供学术园地,为实践探索提供交流平台。本刊实行双向匿名审稿制度,栏目包括特别策划、理论观点、教学研究、学科专业发展、教育技术工作、外语教育技术、传媒教育技术、网络与远程教育、技术开发与应用、实验实训实习、教育信息化行业资讯等栏目。
近年来,编辑部特别策划并重点推出“美国教育技术领军人物学术思想研究系列”、“中国电化教育先驱学术思想研究”、“国际开放教育资源典型案例”、“国内外移动学习研究与应用案例研究”、“中外高等教育信息化对比研究”等专题,在行业内引起了广泛影响。自2010年起,我刊携手中国教育技术协会技术标准委员会在全国范围内组织系列研讨会,着力推动教育技术行业标准的制订与推广,为行业的规范和可持续发展起到了重要作用。2013年我刊与广大教育技术工作者一起,围绕教育信息化的理论前沿与技术趋势开展选题策划,为我国教育信息化事业的发展贡献自己的力量。
陕西师范大学
陕西师范大学是教育部直属、国家“211工程”重点建设大学,国家教师教育“985”优势学科创新平台建设高校,是国家培养高等院校、中等学校师资和教育管理干部以及其他高级专门人才的重要基地,被誉为西北地区“教师的摇篮”。
学校创建于1944年,前身是陕西省立师范专科学校,1954年定名为西安师范学院。1960年与陕西师范学院合并,成立陕西师范大学,1978年划归教育部直属。建校60多年来,在刘泽如、李绵、郭琦等老一代教育家的领导下,在几代师大人的努力下,学校立足西部,面向全国,已发展成为一所有重要影响的综合性一流师范大学,为国家培养各类毕业生14万余人,形成“厚德、积学、励志、敦行”的优良校风。学校目前面向全国31个省(市、区)招生,还在港、澳、台地区招收研究生。
支持媒体
报纸:光明日报、中国教育报、中国政协报、科技日报
1、学校、企事业、城市等智能一卡通应用领域增长潜力巨大;
2、行业内少数具有综合解决方案的企业;
3、规模化个性定制服务提升客户粘性。
随着下游应用领域信息化进展的加快,智能一卡通行业在最近几年取得了快速发展,并且将在“智慧校园”和“智慧城市”建设浪潮及物联网和手机一卡通兴起的推动下,得到蓬勃的发展。周五登陆创业板的郑州新开普电子股份有限公司(以下简称:新开普,300248),是国内领先的智能卡一站式整体解决方案提供商,也是行业内少数具有综合解决方案的企业。
财务数据显示,2008-2010年间,新开普的营业收入、利润总额及净利润年均复合增长率从分别为45.48%、67.17%、64.59%,在保持较高的利润率的同时,实现了快速增长。
智能一卡通市场快速发展
目前二类、三类本专科院校校园一卡通正处于建设的高峰期,从广度看,校园一卡通未来市场空间巨大。随着数字化校园建设推动,对原有一卡通系统的升级改造,将进一步拓展其市场容量。校园一卡通市场增速正在逐年加快,2009年已达15%。智慧城市建设浪潮迭起,一卡通企业亦将从中受益。手机一卡通是将手机与智能卡一样作为智能一卡通系统运作的信息载体应用于一卡通系统中,2010年以来,手机近场支付产业随着三大运营商及中国银联的大力推动而迅猛发展,根据易观国际预测,未来三年年化复合增长将会高达156%。
综合解决方案成就核心优势
新开普专注于智能卡应用领域,是一家从事智能卡应用系统产品研发、生产、销售和系统集成的领航企业。公司产品线涵盖城市、校园、企事业等智能一卡通应用领域,向用户提供专业数字化集成平台和一卡通系统完整解决方案。
国内智能一卡通行业内的企业在研发实力、技术素质、业务规模等多方面差距较大,行业内以提供单一功能系统解决方案的企业居多,且大多集中在餐饮收费、门禁等传统功能板块,利润空间小。而公司是行业内少数能够为客户提供全面、整体化、一揽子解决方案的代表性企业。新开普通过提供更全面的产品线、精尖的研发平台、强大的集成能力,在满足客户个性化需求的前提下,为客户提供多功能实现的整体解决方案和一站式的客户服务,以增加公司产品和服务的经济附加值,扩大品牌影响力,进而提升盈利能力和利润空间。
品质服务提升客户粘性
新开普设置了遍布全国的23个营销与客服网点,以贴近客户的方式进行营销和技术支
持,能够及时发现新的个性化需求,成为公司创新的来源,同时给予客户最及时的技术反馈和维护。
关键词:智慧校园;云计算;IaaS
中图分类号:TP393
1云计算定义
从云计算实质来看,云计算(CloudComputing)实际上是虚拟化技术和基础架构即服务(IaaS,InfrastructureasaService)两者的结合。其核心是将某一个或某几个数据中心的计算资源虚拟化之后,向用户提供以租用计算资源为形式的服务。云计算是一种新兴的IT部署和交付模式,用来通过网络实时提品、服务和解决方案[1]。也有人认为,云计算就是基于互联网的计算,是对互联网的抽象,是一种能够支持互联网上各类应用的系统[2]。维基百科给云计算下的定义为:云计算,是一种基于互联网的计算方式,通过这种方式,共享的软硬件资源和信息可以按需提供给计算机和其他设备[3]。目前,对云计算定义尚未达成一致,但基本共识认为云计算就是基于网络和虚拟化技术的,优化集中系统计算能力以满足多终端并行多任务需求的,达到特定服务水平的,实时弹性的计算处理执行环境,是虚拟化的IT资源服务集合。
2校园信息化存在的问题
通过多年的信息化建设,学校各个部门大都建立了各自的业务系统,为提高学校的管理水平发挥了积极的作用。但同时,我们也注意到,目前在校园信息化建设中,主要存在以下问题[4]:
2.1存在重复投资,资源利用率不高
学校的应用系统数量众多,如教务管理系统、人事管理系统、科研管理系统、财务管理、固定资产管理系统、图书管理系统、实验教学管理系统、研究生管理系统、各学院建设的网站等几十个应用系统。这些系统的建设需要大量的服务器来支撑,需要大量的资金投入。但是,在系统建成后,实际使用中有些应用系统一天可能只有少数人使用,使用的次数也很少。根据权威部门的统计数据显示,商业服务器的利用率一般不超过20%,而在校园内支撑部门应用的服务器利用率相对更低一般不会超过10%,造成了大量优质资源的浪费。
2.2信息难以共享,存在信息孤岛
学校中各部门的应用系统大多是在不同时期,由不同的公司建设或部门自建,导致一些基础信息在多个应用系统中存储多次,以教师为例,他们的信息被分散存储在人事管理系统、教务管理系统、科研管理系统、后勤管理系统中。此外,由于这些系统之间的数据接口不一致,很难实现信息共享,形成了大小不一的信息孤岛。
2.3管理维护困难,信息安全难以保证
由于系统建设时间、单位的不一致,导致了部署的硬件设备型号各部相同,运行的操作系统、支撑环境以及应用系统种类繁多,给系统的管理、维护带来很大难度,尤其是当个别系统的软硬件设备出现故障的时侯,管理人员需要花费较长的时间对系统进行重新部署和调整。此外,技术人员往往需要针对不同的设备、不同的系统制定不同的管理、维护和容灾备份方案,不仅增加了维护难度,也增加了技术人员的重复劳动。这种分散部署的应用系统,也增加安全风险,网络被攻破、信息系统被破坏的情况也时有发生。
3智慧校园总体设计
智慧校园将有效地利用现有的各种网络资源、信息资源、应用系统资源,构建统一的教育资源共享服务平台,为学校信息化建设提供支撑。全面推进学校教育在决策、管理、教学、科研、培训、考试、招生等方面高标准的信息化应用,促进学校现代管理和基础设施完善,为学生提供更加便利的学习环境。智慧校园总体架构如图1所示。
图1智慧校园架构图
应用交互层:用来响应客户层的业务数据请求,并把处理结果反馈给用户。对访问用户提供统一访问门户,具有统一用户认证管理、单点登录、个性化服务、桌面服务。
应用层:系统业务逻辑处理层,是智慧校园的核心。主要包括电子政务平台、教师信息化管理平台、学生信息管理平台、教育资源平台、平安校园平台。
应用支撑层:是智慧校园的核心,为上层的应用平台提供支撑。具有良好的开发性和可扩展性,提供丰富的、成熟的组件、构件和业务中间件,是系统持续稳定运行的保证。
数据资源层:主要由核心数据库系统组成。该层提供数据存储和管理、资源访问控制,为以上各层提供数据及资源服务。
基础设施层:提供智慧校园的硬件平台和网络平台,为信息系统提供网络传输、计算能力、存储空间、及机房环境设施等基本服务,确保系统的正常运行,以及与其他系统通讯的基础。
在云计算技术应用基础上,本设计具有以下特点:
(1)基础设施统一建设,节约信息化投入。通过构建统一的云计算平台,避免全校各职能部门、学院的硬件、技术、人力投入,避免每个部门对系统进行升级和维护,又能提高资源利用率,节约信息化投入,充分体现其经济性。
(2)基础数据共建共享,避免信息孤岛。对现有业务系统的数据资源进行抽取、转换、装载,形成规范、统一的公共资源库,包括:基础类数据库、用户类数据库、资源类数据库等。通过交换与共享机制为上层的应用提供服务,可有效避免信息孤岛。
(3)开放的架构,方便扩容和升级。整个设计方案遵循云计算平台的三层架构,从下往上依次是IaaS层、PaaS层和SaaS层。这种架构既有利于保护现有硬件投资,业务系统平滑升级。业务访问量增加时,又可以进行动态伸缩;在用户和应用规模需求增长时,扩容升级也很方便。
4结束语
本文首先介绍了云计算的概念,在分析了现有校园信息化建设存在的问题之后,给出了基于云计算技术的智慧校园的总体架构,简要分析了各层的功能,对学校信息系统进行了归类总结。
参考文献:
[1]刘鹏.云计算[M].北京:电子工业出版社,2011:1-15.
[2]唐箭.云计算研究综述[J].内蒙古民族大学学报,2010(02):15-16.
[3]http://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%91%E8%AE%A1%E7%AE%97[EB/OL].
大峪第二小学在“以尊重为核心、以信任为前提、以自强为根本,促进人的全面和谐可持续发展”文化核心价值观的引领下,于2015年提出了“世事洞明皆智慧,实时精进即生长”的智慧生长教育。利用数字化校园打造智慧教师,通过智慧教师铸就智慧课堂,通过智慧课堂培养智慧学生。
为实现学校“世事洞明,实时精进”的办学目标,学校通过信息技术,打造数字化校园展示平台,实现信息随时随地、查看、搜索,达到校园内信息的全覆w;打造数字管理办公平台,实现对教师、学生的考核、评价等功能,并做到无纸化办公;建设微课教学平台,实现教师自主制作微课、上传微课,利用微课改变教与学的方式;建设新媒体终端平台,学生可利用终端随时、随地都可以进行学习。
学校于1996年开始数字化校园建设的研究,2012年完成了数字化校园的一期工程,并成为北京市第一批数字化校园实验校。2013年开始了数字化校园二期工程,后期将启动三期工程。在数字化校园建设中,我们做到了硬件建设服务于教学,软件建设服务于管理和发展。
硬件建设,服务于教学
学校提出的智慧生长教育理念即是让学生会学习、会提问、敢质疑、善思考。因此,学校引进了互动反馈技术,即学生人手一个反馈器,根据教师设置的问题,选择自己的答案,教师可以及时统计出每一名学生答题的情况。同时系统还会统计出每一个答案占总人数的百分比及具体人名单。互动反馈技术统计每一个学生的答案,保障了每一名学生都能积极参与到教学当中来,体现了公平性。每个人按键选择答案,使得选择具有隐蔽性,克服了学生从众的心理;答案统计是匿名的,又保护了学生的隐私,克服了学生的羞愧心理,促使学生敢于质疑;教师提出的问题具有思维深度,促进学生善于思考。
为了形象地展示学生的思维过程,促进学生善于思考,学校还在每间教室安装了电子白板。学生通过在电子白板上的拖动、批画、连线等功能把自己抽象的思维形象具体地展示在大家面前,教师也能根据学生的思维过程发现学生的优点与不足,并及时调整自己的教学策略。
好的教学设备为数字化校园的应用增添了动力,要把数字化校园充分的应用起来,还需要优秀的教师队伍。为了突破这个瓶颈,我们成立了数字化应用中心组。选取各个学科的骨干力量,组建数字应用的先行军,进行数字化校园应用的研究。中心组选定研究课题,制定研究计划、目标和制度,在课堂中实践研究任务。为了提升所有教师的数字化校园应用能力,我们还聘请专家到校指导,提升教师的理念。同时学校还对教师进行了分层培训,保障每名教师都能使用教室内的任何数字化设备,部分教师能够利用移动终端、数字化校园网,创造性地进行课堂教学。我们还健全了数字化校园应用制度,把数字化校园的应用与评优、评先和职称晋升挂钩,极大地调动了教师参与数字化校园应用的热情和潜能,从而有效提高了工作效率,提升了学校信息化工作的管理水平。
软件建设,服务于管理和发展
软件建设主要分为两个部分:校园网外网和内网。外网负责学校的宣传和展示教师风采,内网集中学校的各个办公、学习、培训模块。通过内网的建设实现无纸化办公和对智慧型教师的培养,使我校教师“善于学习、乐于研究、勇于创新、勤于反思”。
1.网络教研
网络教研是我校数字校园的特色,它也为学校创设了教研氛围。我校现有任课教师113名,每名教师每周最少18节课,平均每位教师每天大约4节课。要想把大家集合起来进行教研活动十分困难。网络教研打破了时间、空间的限制,有效地促进了教研活动的开展。因此,我校基于实际问题需求,在校园网网络教研的模块中加入要学习研讨的文本、视频,大家就可以在规定的时间内随时进行研讨。现在我校的电教组、英语组已实现了每两周一次的网络研讨。每学年进行全体教师的教研活动不少于23次,参与教研活动1000余人次,涵盖了语文、数学、英语等多个学科。
网络教研促进了教师的发展,提升了教师的研究能力。通过网络教研,我校教师都能熟练地在教研模块中观看视频、发表自己的看法;在讨论中寻找到自己的不足和改进的方法;在教学实践中不断地验证自己的想法,提高自己的教学能力。2014年7月北京举行的全国互动反馈教学交流现场会中,我校获得12个一等奖2个二等奖的好成绩。正是网络教研的活动推动和激发了我校教学的发展和教师教学的积极性。2015年,我校又有17名教师录制了白板录像课,参加“2015年新媒体新技术教学应用研讨会暨第八届全国中小学互动课堂教学实践观摩活动”。同时还有23名教师录制了信息技术与学科整合课例,10名教师撰写了教学论文参加门头沟“三优”评比活动。通过网络教研,大家参与课堂教学研究的信心大增,教学能力也在不断地提高。
通过调查反馈,大家一致认为,网络教研为大家提供了方便,不用再为了一次教研活动到处去调课了,也不用再每次写一大篇感想了,只要把自己的看法在网上留言即可。有时匿名发言就可以直抒己见,减少顾忌,提高了教研效率,促进了教学能力的提高。
2.数字资源库
我们拥有360多小时的录像课资料和700多张DVD图像资料。海量的资源当中,大部分是学生参加各种活动的资料,由于人力、设备和技术的限制,资料成为档案长年存放。学生看不到自己活动精彩的图像资料,教师查找教学资料也是耗时费力。视频资源库,实现了把海量资源按时间、年级、主要人物等关键词进行编目整理;实现了在线点播、预览、下载的功能。教师、学生可以通过终端直接查找到自己感兴趣的资料进行点播、下载。这样,我们的海量资源有了活力,方便了师生的学习和工作。
榱伺浜厦教遄试纯猓我校的数字校园还设计了校园无线系统和校园文化展示系统。校园无线系统使得教师、学生在学校的任何地方都能登录校园网和媒体资源系统。而校园展示系统为学生增添了学习终端和浏览终端。学生课间就能在教室、楼道、操场等任何学校的空间进行学习和浏览自己活动的图像资料。这样的组合使得数字校园更加人文,更好地服务于师生。
3.即时通信系统
即时通信、工资系统提升了学校的办公效率,初步实现了办公数字化。通知公告系统是利用率最高的一个模块。它分为两个功能,一是在校园网上设有通知系统,每名教师只要登录校园网就可以查看所有的通知公告。二是及时通信,就相当于是学校内部的一个QQ群。可以实现个别对话、集体发言、传送文件、及时提示的功能。教师每天的教学任务都很重,需要大量的互相通信和互相传送文件,使用即时通信系统非常方便。发送离线文件即使对方没有开机都能实现,开机后消息会自动弹出。现在我校教师每天使用及时通信传送信息不下300条。我校的所有通知、上交材料、教师之间的及时联系、各种设备的报修等一系列活动都通过及时通信系统完成。工资系统减轻了财会人员的工作量,方便了大家及时查阅工资,提高了大家的办公效率。
4.学生成绩统计实现过程化
每学期学生的成绩都要通过数字校园网进行统计。在统计的过程中不仅统计学生期末考试成绩,也统计学生的平时作业成绩。而且还要对学生的每一道题的具体得分进行统计并形成统计表和统计图,方便学生对自己一段时间的成绩走势变化进行分析,也能对自己具体掌握知识的情况进行分析。教师和学生利用统计的结果进行查漏补缺提高学习效率和教学效率。成绩统计模块还针对每一个学科以及每一位教师所教的学科进行统计,帮助教师和管理者发现问题、解决问题,提高工作效率。长期的统计为学生的过程性评价提供了依据和帮助。
数字化校园建设感悟
层层推进,逐个突破。我们在进行数字化校园培训的时候采用了每个模块逐层推进的方法,这样教师既不会感到任务过重,还能熟练地掌握每一个模块。在对数字化校园推进当中,我们先培训了网络教研模块,然后利用网络教研,培训其他模块的应用。这样既让大家熟练地掌握了网络教研模块应用的方法,还推动了其他模块的应用。在培训中由于教师年龄差距较大,我们让信息技术教师先掌握数字化校园的应用,然后抽调各科骨干力量组建数字化校园中心组。利用信息技术教师培训中心组成员,再让中心组人员培训其他教师,从而达到数字化校园的广泛应用。
在互联网时代,面对信息技术的飞速发展,我们将如何带领全体师生去适应,使学校的教育信息化跟上时代的步伐?之前,学校的管理基本靠“开会”,课堂的教学基本靠“讲授”,师生的交往基本靠“权威”。
如今,一根细细的网线改变了学校:课本里没有的网上有,上课没弄清楚下课可以上网学。在这样的时代,学校如果固守旧的观念,认为教师总是比学生强,校长永远可以发“号令”,这样的学校肯定是要被淘汰的。因为这根网线具有开放性、共享性、交互性与协作性,它彻底打破了学校传统的教育生态,网上海量的信息极大地丰富了教育资源。在这种海量资源面前,人人平等,取之不尽、用之不竭;在互联网的世界里,师生可以借助电脑进行互动,打破了时空的限制。这根小小的网线从根本上改变了传统的教学模式,让人感觉世界变了,而且变得太快了,稍不留神就有种跟不上的感觉。与其被动地让互联网来改变学校,改变课堂,还不如我们主动踏上信息化快车,借助互联网来改变自己的观念与行为方式,从而让学校发展得更快、更好、更强!
二、给学校架起登天的云梯
广州市番禺区市桥实验小学创建于2002年9月,有1600多名师生。区政府先后投入1500多万元,按超广东省一级学校的标准配置教育教学设备设施。经过10年的辛勤耕耘,不懈求索,学校取得了丰厚的成果,先后获得“全国语言文字规范学校”“全国综合实践样板学校”“全国经典诵读示范学校”“广东省综合实践活动课程实验样本学校”“广东省安全文明校园”“广东省书香校园”“番禺区信息化示范学校”等称号。学校拥有较好的信息化基础设施,校园信息化环境良好。
在信息化发展方面,“云校园”是学校的一个发展方向。为了使学校的发展跟上时代的脉搏,我们已经初步架起了迈向“云校园”的“云梯”。
学校建立了“三网一站”,实现了“班班通”“室室通”。学校拥有一个“主干为千兆、百兆到桌面、光纤城际网外连”的校园网,在校园内分布着近600个信息点,教室、多功能室及办公室都与中心交换设备联网。计算机等多机一幕进课堂,有计算机教学平台近50个。同时,还有校园广播网、校本学科资源库、校园门户网站以及多个教学应用平台。目前我校共有400余台计算机,教师人手1台。学校建有独立的校园个性门户网站,用于校级新闻、学校公共信息等。
我们根据“充分整合现有资源,采用云计算技术,形成资源配置与服务的集约化发途径,构建稳定可靠、低成本的国家教育云服务模式”的要求,全面贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2022年)》《教育信息化十年发展规划(2011-2022年)》《广州市教育信息化发展第十二个五年计划》以及广州市委、市政府《关于实施“智慧广州”战略建设国家中心城市的意见》,结合我校的实际情况,紧跟现代信息技术的发展趋势,积极探索将最新的技术和应用方案结合到数字校园建设中,实现校园网的优化升级和创新架构,使效果、效率和效益三者有机结合,从而推动我校的教育现代化,促进教育信息化的深度发展。
近年来,我校的教育信息化建设取得了明显的进展,拥有较为完善的教育信息化基础设施,建成了校园网,可以通过多种方式接入互联网;数字资源不断增加,信息化的教学和信息化的办公应用范围不断扩大;教师的信息素养也不断提高。如何利用现有的基础,使用好我们的资源,从浅层的教育信息化走向更深层的现代化创新管理模式,将是我校教育信息化的发展方向。
三、让学校变得智慧起来
我们都知道,建设数字化校园的根本目的是为了推动学校的发展,营造促进师生发展的良好氛围,核心理念是促进人与校园的融合,促进人与信息系统的融合,促进校园实体和信息系统的融合。因此,将学校建设成为“智慧校园”是我们的根本目标和努力方向。我们将以网络为基础,利用先进的信息化手段和工具,实现环境、资源、活动等的数字化、智能化,在传统校园的基础上构建一个数字空间,以拓展现实校园的时间和空间的维度,从而提升传统校园的效率,扩展传统校园的功能,最终实现教育过程的全面信息化,达到提高教育管理水平和效率的目的。
让学校变得智慧起来,首先在工作中就要以满足教学应用和信息技术教育为重点,优化和完善学校的信息化硬件环境。其次,建设基于Web的校本教学资源,提供满足教师“教”和学生“学”的优质教育教学资源,为师生提供丰富的交互性教学资源,可上传、下载、交流的平台,促进教学组织形式、学习方式的多样性和学生的个性化发展,提高课堂教学效率。第三,与资深的一线教育管理专家和专业的技术团队合作,共同研发建设基于网络的学校智能管理平台,构建一套现代化新型OA办公应用系统。系统集成日常办公、校务中心、教学管理、教师档案、绩效管理、荣誉档案、学校档案管理、学生管理、安全管理、室场使用预约、设施设备在线报障等核心功能模块,目标是在健全现有教育教学、行政办公管理制度的基础上,通过现代化教育理念管理模式,完善资源的整合与积累,实现上级对下级更好地沟通了解,构建完善的学校教学办公体系。为教师搭建完善的信息化办公平台,满足教师的日常办公需求,真真切切地提升学校信息化管理水平。
比如在智能办公管理系统“绩效管理”模块中,我们根据上级实施绩效工资分配改革的方案,本着正确、客观、全面评价教师的原则,以促进教师队伍整体素质提高,为教师职务晋升、任聘、评选先进等服务为目的,通过现代信息化手段管理教师绩效考核过程,改变了传统记录方式存在的管理难度大和考核项目数据量大等问题。教师评价系统的建立帮助学校方便和快捷地进行教师绩效考核管理和学校教学管理工作。系统提供自动统计和手工评分的功能,方便快速地统计教师各项指标得分情况和进行汇总分析,最终汇总“系统自动统计”和“手工评分”得出分数。“系统自动统计”自动关联其他模块数据(如考勤、荣誉管理),自动得出分数。
每个人可以通过“我的绩效”“绩效查询”“绩效分析”等模块进行查询和反馈。具有一定管理权限的人方可修改所有教师绩效和绩效分析。“我的绩效”包括:我的得分、排名、绩效满分、平均分、最高分、最低分、我的绩效奖金等。“绩效查询”是让具有一定管理权限的人审核教师的绩效结果,包括得分、排名等。同时可根据评价类型分析得分、人均得分、扣分、人均扣分、最高分、最低分等情况,或者根据评价类型对职位得分情况进行分析。“绩效分析”是对每个指标的满分人数、占总人数比例,未得分/最低分、占总人数比例等情况进行分析。具有一定管理权限的用户(例如学校管理员)可新增指标分类,对已存在的考核进行修改、删除和设置指标分类的适用人员、考核的状态(启用/关闭)等操作,使指标具有管理功能。
实行“智慧校园”进行绩效管理的目的是培养一支适应信息时代需要、专业素养高的智慧型教师队伍,增强教师的信息意识,提高教师的信息素养,促进教师专业化成长,使教育优质高效。
四、结束语
关键词:Zigbee;web;校园无线网络;智慧校园
中图分类号:TP212.9;TN929.5
随着“数字化校园”建设进展的推进,各个高校都已经基本建设成了基于光纤为主干线路的校园有线网。基于物联网的无线智慧校园网的建设就是在校园已有的有线网络的基础框架上,进一步部署校园无线传感器网络和移动通信网,从而实现校园教学楼、办公楼、学生宿舍、教职工宿舍和其他公共场所的无线全覆盖。无线智慧校园=校园+物联网+云计算+智慧化设备,它通过物联网来实现更加合理和人性化的服务和管理。智慧校园通过物联网实现人与人之间、人与物之间、物与物之间、人与信息资源之间以及信息资源与信息资源之间的通信。它的最高阶段就是校园服务和管理各部分都是由物与物之间智慧化地完成,无需人工干预,从而达到“智慧”状态,向广大师生提供更加人性化的服务。
近几年来,互联网技术与移动通信技术的不断深入发展促使了新一代信息通信技术――物联网的形成与发展。随着物联网技术的研究与应用,利用物联网可以解决传统意义上互联网没有考虑的与物件互接的问题。就此,这将有力地推动校园信息化向下一个阶段――“无线智慧校园”的发展,为高校数字化资源与信息化系统的高效整合提供更有利的条件,更好地为广大师生的工作、学习和日常生活服务。Zigbee技术是其中很重要的一种。
Zigbee技术作为一种新兴的远距离、低复杂度、低功耗、低数据传输率、可愈的双向无线通信技术完全适用于无线校园系统,成为连接各个传感器单元的络技术,其层次化的结构和多样化的功能能够很好地解决物联网中无线传感器节点间网络连接的问题,因此,zigbee技术能够很好地应用于智慧校园网的建设当中,成为连接各个传感器节点的网络技术。
1关键技术――Zigbee
1.1概念及特点
Zigbee技术是由Zigbee联盟提出的一种基于IEEE802.15.4标准的短距离、低速率、低功耗的无线通信技术[1]。
由于其层次化的结构和多样化的功能能够很好地解决物联网中无线传感器节点间网络连接的问题,因此,Zigbee技术能够很好地应用于智慧校园网的建设当中,成为连接各个传感器节点的网络技术。其主要具有以下特点[2]:(1)低功耗,可用电池供电;(2)低但可靠的数据传输率;(3)可同时支持多节点的连接;(4)支持动态节点的网络;(5)支持自组织性网络;(6)网络覆盖范围大。
1.2体系结构
Zigbee网络自上而下分为应用层、网络层、媒体访问控制层和物理层,其体系结构图如图1所示[3]。(1)应用层:该层由应用框架、Zigbee设备对象和应用支持子层组成,其主要负责各个应用对象的运行。(2)网络层:该层主要提供网络管理、路由管理、网络信息转发和网络安全管理等功能,从而形成自组网机制。(3)媒体访问控制层:该层主要为高层提供数据编址、CSMA/CA访问机制、信标等功能支持。(4)物理层:该层主要负责WPAN设备通讯频段的分配,从而避免干扰的产生。
图1Zigbee网络体系结构图
1.3网状Zigbee网络
该Zigbee网的组建方式与树型Zigbee网类似,不同的是其各层路由器之间也进行了连接[4],其结构图如图2所示。
图2网状Zigbee网拓扑结构图
该网状Zigbee网是基于树型Zigbee网改进的,其具有网络自组织功能,即源节点与终节点之间的通信路径并不唯一,当其中某台路由器发生故障时,该网状Zigbee网络能够启用网络自组织功能寻找另一条替代通信路径[5]。本文采用的技术就是网状Zigbee网。
2具体设计
基于物联网的智慧校园网主要有以下三种网络组建而成:
(1)校园有线网。该网络是指目前各个高校已经建成的校园主干网,在整个智慧校园网内,该网络主要作为校园主干线路网络,承担校园主干线路的大数据量通信。目前主流的高速网络技术主要有ATM技术、光纤分布式接口(FDDI)、千兆以太网(GigabitEthernet)和快速以太网[6]。鉴于快速以太网技术能够有效地支持3、4、5类双绞线和光纤的连接,以及有效地利用各个高校现有的设备,本基于物联网的智慧校园设计方案网仍选用快速以太网作为校园主干网络技术。
(2)校园无线传感器网(WSN)。在整个智慧校园网内,该网络主要作为校园各个局部区域(例如:宿舍楼、办公楼、图书馆、教学楼、实验楼等)的网络,承担着该局部区域无线传感器之间的通信。鉴于zigbee技术是一种新兴的短距离、低复杂度、低功耗、低数据传输率、高可靠性、可愈的双向无线通信技术和其层次化的结构和多样化的功能能够很好地解决物联网中无线传感器节点间网络连接的问题,因此,本基于物联网的智慧校园网设计选用其作为校园无线传感器网络的核心支撑技术[7~9]。
(3)移动通信网。在整个智慧校园网内,该网络主要承担校园手机短信息的收发。该网络的建设工作主要由智慧校园合作方――移动通信服务提供商负责。
2.1网络拓扑结构选择
(1)整个无线智慧校园网拓扑结构选择
由于各个校园的规模和建筑物地理分布的不同,其校园网具体搭建方式也各不相同,但其整个校园网的拓扑结构设计可大致相同。
本基于物联网的智慧校园网采用“物理上总线型,逻辑上星型”拓扑结构,如图3所示。
图3基于物联网的智慧校园网拓扑结构图
(2)基于Zigbee的校园无线传感器网拓扑结构选择
由上一小节的论述可知,Zigbee支持星型、树型和网状三种拓扑结构。其中,星型Zigbee网可看作为简化版的树型Zigbee网,两者都具有逻辑层次鲜明的优点,但同时也存在“整个网络的性能受协调中心的制约、通信路径唯一、通信不可靠”的缺点;网状Zigbee网具有网络自组织能力,具有灵活、通信可靠的优点。
因此,我们在进行智慧校园无线传感器网建设时,可依据各局部区域的实际情况(所需布置传感器节点数、覆盖范围、数据通信量、数据传输速率等)部署不同拓扑结构的无线传感器网络。
下面举一个利用基于Zigbee校园无线传感器网实现学生上课考勤统计的应用事例。图4为该教室设备分布示意图。
图4教室设备分布示意图
其中,Zigbee协调中心布置于教室中心,每一个携带配置RFID-SIM卡手机的学生作为Zigbee终端设备。考虑到教室组网这个特殊的环境,包括每一个课堂的学生和教师人数较多,使得Zigbee终端分布密集。因此,在此种情况如果部设树型Zigbee网的话,网络数据的传输性能会受到一定的影响,所以这里最好部设网状zigbee网。
通过上面的学生上课考勤统计应用例子,我们可以发现,在终端节点较多的情况下,网状Zigbee网不仅比树型Zigbee网和星型Zigbee网更为灵活和可靠,而且在网络传输更为高效。因此,基于校园终端设备数量较多这一实际情况出发,我们在进行校园无线传感器网组网时,如果不是网络结构较简单,或对终端的数据传输有严格的中继和管理要求时,我们应优先考虑网状拓扑。
2.2三网融合设计
本智慧校园网采用如图5所示的方案进行校园有线网、基于Zigbee的校园无线传感器网和移动通信网的融合,即通过Zigbee网关设备的使用实现三者的融合。
图5三网融合示意图
其中,通过Zigbee网关系统总线内置GSM模块来实现与移动通信网的连接;通过提供以太网接口以有线的方式或内置无线上网卡(支持IEEE802.11a/b/g①)以建立WLAN②的方式来实现与校园有线网的连接。另外,校园有线网通过总的学校网络网关实现与Internet的连接。
3结束语
本文在研究Zigbee技术和无线智慧校园国内外建设情况的基础上,结合我国无线智慧校园实际应用需求,提出了一套基于Zigbee的无线智慧校园解决方案,旨在解决目前数字校园所存在的校内信息资源整合与共享、自动身份识别、信息化保障机制和安全保障体系的搭建、信息资源及时采集与更新和校内各信息系统集成等难题,为即将实施或正在实施无线智慧校园建设的各大院校提供参考和借鉴。
参考文献:
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[7]智慧的地球――IBM动态基础架构白书.http:///cn/express/migratetoibm/dynamicinfrastructure/download/dynamicinfrastructure_whitepaper_0903.pdf.
[8]InternationalTelecommunicationUnion.ITUInternetReport2005:TheInternetofThings.http://itu.int/pub/S-POL-IR.IT-2005/e.Geneva:ITU,2005.
[9]EuropeanResearchProjectsontheInternetofThings(CERP-IoT)StrategicResearchAgenda(SRA).Internetofthingsstrategicresearchroadmap[EB/OL][2010-05-12]http://ec.europa.eu/information_society/policy/rfid/documents/in_cerp.pdf.
注:
①802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准,主要用于解决办公室局域网和校园网中,用户与用户终端的无线接入,业务主要限于数据存取,速率最高只能达到2Mbps。
②无线局域网络(WirelessLocalAreaNetworks;WLAN)是一种便利的数据传输系统,它是利用射频(RadioFrequency;RF)的技术取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)所构成的局域网络。
——宁波市职业技术教育中心学校信息化教育改革访谈
文/本刊记者鲁玉婷
一只手机、一台电脑就能玩转校园?宁波市职业技术教育中心学校的答案是肯定的。
随着时代信息化潮流,高科技设备渐渐走进师生的学习生活。在宁波市职业技术教育中心学校,师生置身于全网络覆盖的校园,上课不再局限于单调的黑板,阅读不再受限于纸质书,应聘信息无需层层传递……一场数字化教育改革,让学校变成更为智能、人性的智慧化校园。
智慧课堂,多屏互动灵活教学
“今天,我们讲白居易的《琵琶行》。先请同学们来谈谈这三首音乐分别对应《琵琶行》里的哪三段内容?”走进宁波市职业技术教育中心学校的智慧教室,记者亲临了一场别开生面的公开课。课堂上,教师的平板电脑、学生的交互式电子白板以及讲台上方的双屏投影各显其能。学生手中的电子白板能实现资源共享、当堂在线互评、在线考试,多屏互动的课堂极大地丰富了教学内容。这堂公开课通过智慧教室的录播功能,可以把整堂课记录下来,也能将课堂现场直播到该校任意一间教室。
智慧课堂是该校智慧校园建设的重点,除了资源共享、在线互评等功能外,还将学校课堂与企业车间融为一体。学生能在课堂上通过电子屏幕与企业工程师远程互动对话,请教专业难题。工程师只要在企业车间装上一个摄像头,就能把现场操作视频传到课堂上,让学生有身临其境之感。
智慧课堂除了实现数字化设备的更新换代,还需要与之相匹配的师资力量。张国方校长道:“我们一向主张培训先行。在建设智慧课堂前,教师都要经过系统的学习与考核,每位参与培训的教师必须做出符合要求的课件才算过关。”两年来,该校的教师培训都围绕着数字化建设——计算机高级工培训、交互式电子白板培训、“微课”制作培训……一系列培训提升了教师在数字化环境下的教学设计能力。
在宁波市职业技术教育中心学校,大部分教师的办公电脑没有主机,只有一台显示屏,教师的相关资料均放在“桌面云系统”里。每位教师都有一个账号,无论在哪里,只要用计算机登录自己的“桌面云系统”账号,就能与学校内网建立安全链接,实现远程备课与办公。在校长对数字化教学“鼓励创新、宽容失败”理念的引领下,每位教师都放开手脚大胆实践,让智慧课堂发挥出最大的教学效果。
陈凌燕是数媒班的学生,现已走上了实习岗位。陈凌燕说:“学校先进的数字化设备和超前的智慧化教学,为我实习上岗打下了基础。其他学校的同届毕业生需要一段时间来适应企业的先进设备,而我在校时就已经基本熟悉了企业的大多数设备,学习与实践实现了无缝对接。”
创新结硕果,在2014年全国职业院校技能大赛上,该校学生还获得了三块金牌、两块银牌的好成绩。
便捷服务,远程遥控智慧生活
宁波市职业技术教育中心学校的智慧校园体现了三大智慧:一是“物”要智慧,二是“管理”要智慧,三是“教学”要智慧。其中“物”要智慧体现在便捷服务上,比如该校会议室实行物联网管理,会议室的窗帘、空调等都能远程遥控。“按‘会议模式’键,会议室的窗帘、电灯、空调等都能遥控开关,即使人在外地,也能通过手机远程遥控。”副校长傅卫东说。在学生宿舍,智慧服务亦无所不在:宿舍智能控制系统可以自动开关空调,当学生下课后回到宿舍,如果室内温度超过28℃或者低于5℃,空调就会自动开启,人离开宿舍,则自动关闭。
在校园里,学生每天都会用到一卡通,该校改良升级的一卡通——“智慧校园卡”给学生带来了不少便利。该校是宁波市“智慧校园卡”的试点单位,如果试点成功将在全市推广。“智慧校园卡”除拥有电子钱包、图书借阅等常规功能外,还体现了以下几个特点:一是远程感应,学生携带“智慧校园卡”进出校门,无需刷卡,系统能自动感应;二是走班考勤功能,学生上课的课堂不固定,流动性较大,学生携带该卡进入指定教室后,系统能自动显示多少学生已经到达教室,哪些学生迟到、旷课,并能准确定位学生,将名单自动发送到班主任的手机上;三是与宁波市公共自行车、公交车、地铁服务相联,集宁波市民卡功能于一体,实现校内校外服务一体化。“智慧校园卡”的推行为学校管理提供了便捷服务,亦提升了师生的生活品质。今年5月22日,该校的“智慧校园卡”在第二届全国中小学教学信息化应用展览中展出,浙江省教育厅厅长刘希平等领导参观了该校的智慧校园展位,并详细了解了“智慧校园卡”建设情况。
在该校立体式图书馆,不仅能借阅纸质书,还可以通过手机扫描移动图书馆里报刊、书籍的二维码,将电子书下载到手机里。傅卫东说:“现在很多学生及年轻教师都喜欢拿手机看书,不受时间、地点限制,还省去了借阅的麻烦。”移动图书馆是一台立式显示屏,内含杂志、书籍和报纸,内容丰富且实时更新,为师生阅读提供了极大方便。在图书馆一侧的阅览室里,每张桌子上都放有一台iPad,学生可以拿着iPad在图书馆任何地方看书、游戏。馆长孙薇薇说:“学生刚进校时,总喜欢来图书馆上网、游戏。随着来馆次数增多,那些喜欢玩游戏的学生看到周边同学都在看书,也慢慢放下游戏开始看书了。我们图书馆温馨、舒适,潜移默化地影响着学生的兴趣爱好。”
搭建平台,互通共享智慧管理
数字化校园只是对校内各类数据进行收集,提供一个数据集成平台,而智慧化校园则对数据进行综合分析,提供更为人性化的管理。傅卫东说:“智慧校园综合管理平台是智慧化校园建设的集大成者。以往学校每个处室都有自己的数据平台,但互不相融,各部门的业务系统仅从满足本部门需求出发,客观上形成了一个个‘信息孤岛’,系统中存在大量重复数据、垃圾数据。智慧校园建设初期,考虑到外面买来的成品软件与学校实际不相符,无法真正契合我们的需求,因此,学校招标了一家软件设计公司。”往年,学校教师都是以各自工作为需求进行行政课题研究,而2013年年底,学校统一以“如何用信息化手段更好地完善工作”作为年度行政课题。以课题为契机推动改革,学校教务处、政教处、招生就业处、团委等各个处室均作了详细的课题报告。收集到学校各处室的数字化需求后,学校利用软件公司的技术力量,量身定制开发了“智慧校园综合管理平台”。
“任何高科技的产品只有符合实际需求才会有永恒的生命力,信息化是一种辅助手段,它可以优化我们的工作模式。”傅卫东道。在智慧校园综合管理平台上,教师、学生、家长、企业等各方均能实现信息互通共享,提升了学校有效管理的含金量。
首先,智慧校园综合管理平台减少了教师的工作量。以往每到期中、期末,班主任及教务处都要忙着汇总分数、计算平均分、统计各分数段人数等等,放假前还要将成绩报告单一张张填好,稍有大意,就会出错。智慧校园综合管理平台则可以将任课教师输入的每次考试成绩进行系统智能分析,将各科成绩汇总后自动生成统计表格,传送给班主任、教务处等。此外,系统还会对每门学科、每个班级和每位学生的成绩定期进行动态分析,促进教学评价方式改革。“有了这套软件,老师不再需要一遍遍地统计分数,可以将更多时间用于教学研究;同时系统自动生成的数据准确性更高,毕业生学籍卡上的成绩也由该系统自动生成。”傅卫东道。
其次,智慧校园综合管理平台增强了家校互联。在该平台,除老师有账号可以登录外,学生、家长也有账号。学生登录账号能看到自己的课表、学习成绩,可以实现网上选课,家长登录账号可以看到自己孩子在学校的表现,除成绩外,还有在学校参加的各类活动等。