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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);教學(xué)模式;教學(xué)方法;教學(xué)實踐
作者簡介:施炯(1982-),男,浙江余姚人,浙江萬里學(xué)院電子信息學(xué)院,講師;楊亞萍(1967-),女,浙江寧波人,浙江萬里學(xué)院電子信息學(xué)院,副教授。(浙江 寧波 315100)
基金項目:本文系寧波市服務(wù)型教育重點專業(yè)子項目物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學(xué)體系建設(shè)(文件號:甬教計[2009]359號文件)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)28-0106-02
“十二五”期間,從全國到浙江省寧波市,以物聯(lián)網(wǎng)為特征的產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整的一項重要內(nèi)容和重要舉措,對于提高總體的經(jīng)濟實力和技術(shù)水平具有舉足輕重的作用。在此背景下,浙江萬里學(xué)院(以下簡稱“我校”)于2011年7月申報了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),并于2012年2月在《教育部關(guān)于公布2011年度高等學(xué)校本科專業(yè)設(shè)置備案或?qū)徟Y(jié)果的通知》(教高[2012]2號)中得到了批復(fù),浙江省首批物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)高校達到四所,浙江萬里學(xué)院成為目前浙江除杭州外唯一擁有物聯(lián)網(wǎng)工程本科專業(yè)的高校。物聯(lián)網(wǎng)工程這個新專業(yè)與實際緊密結(jié)合,應(yīng)用范圍涉及到了社會的各行各業(yè)。[1,2]正是由于其處于初始階段,且與現(xiàn)有專業(yè)相關(guān)的技術(shù)知識體系存在較大的差異性,使得該專業(yè)的教學(xué)模式不能照搬現(xiàn)有專業(yè)的教學(xué)模式,[3]而必須探索新的教學(xué)模式和方法,以適應(yīng)社會對于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才的需求。[4]
一、“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程目標(biāo)
“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,其主要目的是使學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和相關(guān)技術(shù),對物聯(lián)網(wǎng)在各個領(lǐng)域的典型應(yīng)用有所認(rèn)識,[5]在此基礎(chǔ)上了解物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的整體框架,明確物聯(lián)網(wǎng)工程各個專業(yè)課程的意義和課程之間的關(guān)系,為后續(xù)的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ),同時激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此,設(shè)計“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程時,不應(yīng)該把重點放在核心原理上,而應(yīng)該注重基本概念的理解和對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的認(rèn)識。[6]
二、“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個新的本科專業(yè),包含的技術(shù)和概念較多,如何精心設(shè)計課程內(nèi)容來幫助學(xué)生理解相關(guān)的知識,激發(fā)其學(xué)習(xí)后續(xù)課程的興趣,是教學(xué)工作的關(guān)鍵。因此,為了培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的能力和學(xué)習(xí)興趣,提出了“內(nèi)外結(jié)合、聯(lián)系實際、項目驅(qū)動”的教學(xué)模式和方法,即教師授課與專家講座相結(jié)合,課堂教學(xué)與實際產(chǎn)品體驗相結(jié)合,以項目為驅(qū)動,推動整個課程的教學(xué)。
1.課程總體教學(xué)規(guī)劃
在內(nèi)容上,“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程側(cè)重于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用、技術(shù)、服務(wù)、知識體系以及作為物聯(lián)網(wǎng)工程師的合格人才標(biāo)準(zhǔn),涉及到的技術(shù)包括RFID技術(shù)、WSN技術(shù)、常見組網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用開發(fā)技術(shù)等。在授課方式上,采用課堂講解與企業(yè)參觀相結(jié)合、學(xué)校老師和業(yè)內(nèi)知名專家相結(jié)合的方式。通過這種課程安排,自下而上對物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用案例、技術(shù)支撐、知識體系進行講解和討論,一方面讓學(xué)生對企業(yè)實際的物聯(lián)網(wǎng)項目和人才需求有所認(rèn)識;另一方面,使得學(xué)校在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方面,形成以本地物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的實際情況為依據(jù),以地方物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為依托,樹立應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標(biāo),強調(diào)應(yīng)用創(chuàng)新和實踐創(chuàng)新的結(jié)合,從而創(chuàng)建以培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新能力為核心的實踐教學(xué)體系。
2.課程內(nèi)容分析
以課程總體教學(xué)規(guī)劃為基礎(chǔ),設(shè)計了“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程的內(nèi)容,詳細安排如表1所示。
第一講主要介紹物聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)外發(fā)展的近況,了解物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需要經(jīng)歷的幾個階段和我國目前物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展所處的階段,了解物聯(lián)網(wǎng)在各行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展前景。第二講安排寧波市智慧城市建設(shè)領(lǐng)域?qū)<覟閷W(xué)生講課,讓學(xué)生了解智慧城市的發(fā)展歷史,了解智慧城市的整體架構(gòu),理解物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市的關(guān)系,熟悉寧波市智慧城市建設(shè)的現(xiàn)狀和發(fā)展前景。在此基礎(chǔ)上,第三講安排學(xué)生參觀寧波市智慧城市建設(shè)應(yīng)用成果展示廳,親身體驗物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的各項成果和應(yīng)用。在研討課環(huán)節(jié),引入物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品創(chuàng)意設(shè)計比賽,以小組為單位,根據(jù)前兩次課對智慧城市應(yīng)用領(lǐng)域的學(xué)習(xí)和參觀,設(shè)計一款理想中的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品,比賽分為初賽和決賽環(huán)節(jié),在初賽中表現(xiàn)出色的團隊進入決賽。在“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用體驗——手機控制家電”環(huán)節(jié),利用學(xué)院已有的實驗條件,向?qū)W生介紹手機控制家電的原理,熟悉控制信號的流程,了解應(yīng)用程序和硬件之間的接口和開發(fā)流程,同時提供手機客戶端的應(yīng)用程序,使得學(xué)生可以現(xiàn)場安裝,現(xiàn)場體驗,激發(fā)學(xué)生的興趣。在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計作品與分析環(huán)節(jié),以高年級同學(xué)進行電子設(shè)計大賽的成果為基礎(chǔ),展示與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的作品,通過視頻和現(xiàn)場演示等多種手段,向同學(xué)們展示觸手可及的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品,解開物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的面紗,排除技術(shù)等因素給學(xué)生帶來的困惑。
三、“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”教學(xué)實踐
以“內(nèi)外結(jié)合、聯(lián)系實際、項目驅(qū)動”的教學(xué)模式和方法為參考,采用“走出去、請進來”的策略,結(jié)合“項目驅(qū)動”的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品創(chuàng)意比賽,進行了“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課的實際教學(xué)。
1.走出去——智慧城市建設(shè)應(yīng)用成果展廳參觀
寧波市是我國首批進行智慧城市建設(shè)的試點之一,物聯(lián)網(wǎng)為智慧城市建設(shè)提供了堅實的技術(shù)基礎(chǔ);反過來說,智慧城市是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。從已經(jīng)舉辦兩屆的“中國寧波智慧城市技術(shù)與應(yīng)用”展會來看,很多基于物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用都已經(jīng)服務(wù)于智慧城市的方方面面,物聯(lián)網(wǎng)為智慧城市提供了城市的感知能力,并使得這種感知更加深入和智能,從而實現(xiàn)市政、民生、產(chǎn)業(yè)等方面的智慧管理。
利用寧波的地域優(yōu)勢,在“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程中引入智慧城市建設(shè)應(yīng)用成果展廳參觀的環(huán)節(jié),有利于學(xué)生更好地理解和體驗多種物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用場景。在參觀過程中,學(xué)生對智慧城市應(yīng)用成果展廳中展示的云計算技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和RFID技術(shù)表現(xiàn)出極大的興趣。通過實物展示、應(yīng)用系統(tǒng)演示、現(xiàn)場體驗、動態(tài)更新等多種形式,學(xué)生形象直觀地了解了智慧城市建設(shè)十大應(yīng)用體系的建設(shè)成果,其中包括智慧社會管理、智慧公共服務(wù)、智慧健康保障、智慧交通、智慧物流、智慧貿(mào)易、智慧制造、智慧能源、智慧文化服務(wù)、智慧安居服務(wù)首批共36個應(yīng)用成果,為后續(xù)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品創(chuàng)意比賽提供了靈感和素材。
2.請進來——智慧城市建設(shè)專家講座
由于物聯(lián)網(wǎng)工程是新建專業(yè),因此,在人才培養(yǎng)方向方面,需要充分考慮寧波本地經(jīng)濟對物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)的需求,及時了解本地物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢,適時地調(diào)整專業(yè)方向,合理設(shè)置培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系和教學(xué)內(nèi)容,以更好地服務(wù)于區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈。在“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程中引入專家講座的環(huán)節(jié),既有利于學(xué)生熟悉物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的專業(yè)背景知識,又能夠使學(xué)生了解企業(yè)實際的項目和用人需求,盡早樹立自身的職業(yè)規(guī)劃。
在本課程的教學(xué)過程中,邀請了浙江思創(chuàng)理德物聯(lián)網(wǎng)(寧波)科技有限公司總經(jīng)理黃生顏女士來我校授課。思創(chuàng)理德物聯(lián)科技有限公司是中瑞思創(chuàng)科技股份有限公司旗下專注于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用集成和市場開發(fā)的子公司,已成功開發(fā)并逐步推廣服裝供應(yīng)鏈管理、數(shù)字化倉儲管理、工廠精益管理、行業(yè)服務(wù)平臺管理、防偽防竄貨管理等系列RFID解決方案和關(guān)鍵產(chǎn)品。黃經(jīng)理在向同學(xué)們介紹基于RFID技術(shù)的服裝供應(yīng)鏈管理的同時,引入了企業(yè)實際項目的運轉(zhuǎn)和人才需求的現(xiàn)狀,描述了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的前景,鼓勵同學(xué)們認(rèn)真學(xué)好相關(guān)的專業(yè)課程,從而在畢業(yè)時能夠成為一名滿足企業(yè)需求的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才,為寧波智慧城市建設(shè)和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展貢獻力量。
3.項目驅(qū)動——物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品創(chuàng)意比賽
通過之前物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的背景和發(fā)展前景的學(xué)習(xí),結(jié)合專家對于智慧城市建設(shè)的介紹和對智慧城市建設(shè)應(yīng)用成果的體驗,在研討課環(huán)節(jié),引入物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品創(chuàng)意設(shè)計比賽,讓同學(xué)們以物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)為基礎(chǔ),設(shè)計一款產(chǎn)品,解決日常生活中碰到的問題。
在實施過程中,讓同學(xué)們以小組為單位,由組長負(fù)責(zé)協(xié)調(diào),各成員進行項目的創(chuàng)意、調(diào)研和設(shè)計,最終形成產(chǎn)品文檔和展示材料。在產(chǎn)品展示環(huán)節(jié),組員以PPT、視頻和實物演示等多種手段,對小組設(shè)計的產(chǎn)品進行詳細的講解,內(nèi)容主要包括創(chuàng)意來源、用戶場景、產(chǎn)品功能、技術(shù)規(guī)范和產(chǎn)品前景。在項目的評分規(guī)則上,主要包含創(chuàng)意、影響力和執(zhí)行力這三個部分,占的比重分別為50%、30%和20%。其中,“創(chuàng)意”是指產(chǎn)品或者服務(wù)是否具有創(chuàng)新性和突破性,是否具有全新的功能或者在很大程度上提升了已有的功能;“影響力”是指產(chǎn)品或者服務(wù)的影響力有多大,是否會被大量的用戶和機構(gòu)所采用;“執(zhí)行力”是指設(shè)計的產(chǎn)品或服務(wù)是否具有較好的商業(yè)可行性。在評分環(huán)節(jié),每個小組對除自己以外的每個項目進行打分,各個小組的最后得分為總分取平均。
研討課環(huán)節(jié)一方面增強了學(xué)生們對于課程的參與度,另一方面通過小組頭腦風(fēng)暴和討論,培養(yǎng)了學(xué)生的團隊合作精神和集體榮譽感,極大地提升了其對于本專業(yè)后續(xù)課程學(xué)習(xí)的興趣。
4.課程評價
在合作式學(xué)習(xí)模式的基礎(chǔ)上,參考學(xué)生在課程過程中的參與程度以及課堂表現(xiàn),課程的評價包含自我評價、小組評價、項目評價和教師評價。其中,小組評價在小組內(nèi)部產(chǎn)生,主要參考組員在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品創(chuàng)意比賽過程中的投入和參與程度。項目評價主要參考小組項目的評分,即其他各小組對本組項目的綜合評價。教師評價主要參考學(xué)生的出勤率、課堂參與度。這種評價方式已經(jīng)在我校其他“項目化”課程及合作式課程中實施,從學(xué)生的反饋來看,這種綜合、全面的評價方法比傳統(tǒng)、單一的評價方法更加合理,它有效地減少了學(xué)生的逃課現(xiàn)象,提高了學(xué)習(xí)的自主性和參與度,增強了學(xué)習(xí)的興趣。
四、教學(xué)效果
在浙江萬里學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)工程新專業(yè)建設(shè)過程中,探索了“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程的教學(xué)模式和教學(xué)方法,并付諸了實踐。從目前來看,學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí),培養(yǎng)了專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣,增強了專業(yè)的學(xué)習(xí)熱情,為后續(xù)課程的開展打好了基礎(chǔ)。從培養(yǎng)學(xué)生的角度來看,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在飛速發(fā)展,對于物聯(lián)網(wǎng)課程教學(xué)的探索也沒有終點,必須總結(jié)現(xiàn)有的經(jīng)驗,不斷改進和完善。
參考文獻:
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智慧校園物聯(lián)網(wǎng)就是一個物聯(lián)網(wǎng)平臺,一個信息化交互平臺,一個實現(xiàn)校園資源共享的信息系統(tǒng)。智慧校園物聯(lián)網(wǎng)有利于實現(xiàn)校園資源的整合,實時實現(xiàn)教師與學(xué)生,學(xué)生與學(xué)生,教師與教師之間的互動。智慧校園物聯(lián)網(wǎng)可以提高教育資源的共享程度,有效的組織教學(xué),實現(xiàn)教育效率最大化。智慧校園物聯(lián)網(wǎng)一般包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層和服務(wù)層,可以實現(xiàn)校園內(nèi)各種傳感設(shè)備的互聯(lián),有效的管理和處理各種信息資源,同時為教師和學(xué)生提供實時數(shù)據(jù),實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享服務(wù)。
2智慧校園物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
智慧校園物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要由四層組成,分別是感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層和服務(wù)層,實現(xiàn)學(xué)校教學(xué)服務(wù)、科研服務(wù)、共享資源和生活服務(wù)。
(1)感知層:主要通過各種RFID技術(shù)和紅外感應(yīng)器實現(xiàn)校園基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集,通過視頻采集、GPS通信技術(shù)等實現(xiàn)校園資源的有效監(jiān)控。
(2)網(wǎng)絡(luò)層:將感知層采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)安全無誤地傳送到應(yīng)用層,高職院校應(yīng)該充分利用原有校園網(wǎng)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò),使用其它無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)輔助實現(xiàn)校園網(wǎng)絡(luò)全覆蓋,提供一個高速、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
(3)應(yīng)用層:實現(xiàn)校園各種資源和數(shù)據(jù)的有效整合。高職院校應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)大體上可以分為教學(xué)管理相關(guān)的服務(wù)、生活應(yīng)用相關(guān)的服務(wù)和后勤社會資源的管理服務(wù)等三大塊。智慧校園物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)就是要利用云技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。
(4)服務(wù)層:通過應(yīng)用子系統(tǒng)為學(xué)生和教師提供教學(xué)、生活和資源服務(wù)。教師和學(xué)生都可以通過這個平臺實現(xiàn)教學(xué)互動,學(xué)生也可以通過這個平臺生活,真正實現(xiàn)校園資源有效利用。
3智慧校園物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用系統(tǒng)
(1)教學(xué)管理系統(tǒng)。教學(xué)管理系統(tǒng)是智慧校園物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中最重要的組成部分,該系統(tǒng)承擔(dān)教學(xué)管理的功能,實現(xiàn)對教學(xué)考勤、學(xué)生管理、圖書管理、實訓(xùn)設(shè)備管理等管理功能。其中考勤子系統(tǒng)通過校園一卡通的刷卡方式來采集師生的考勤情況,利用網(wǎng)絡(luò)向系統(tǒng)中心處理器自動反饋數(shù)據(jù),實現(xiàn)對學(xué)生考勤的管理。而實訓(xùn)設(shè)備管理子系統(tǒng)則是通過現(xiàn)場傳感器,及進發(fā)現(xiàn)實訓(xùn)設(shè)備的運行狀態(tài),一旦設(shè)備報警,就要及時做出響應(yīng),維護或修理實訓(xùn)設(shè)備,實現(xiàn)實訓(xùn)設(shè)備的高效管理。圖書管理子系統(tǒng)通過紅外傳感器提高圖書的查閱和管理的效率,幫助教師或?qū)W生快速找到圖書。
(2)應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)。應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)是智慧校園物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中必不可少的組成部分,該系統(tǒng)實現(xiàn)教師和學(xué)生校園生活服務(wù)的功能,實現(xiàn)對學(xué)生食堂消費、宿舍電費、洗浴中心、超市等消費管理。其中最重要一個子系統(tǒng)就是校園一卡通系統(tǒng),該系統(tǒng)通過設(shè)置一個RFID電子標(biāo)簽,將學(xué)生財務(wù)數(shù)據(jù)與校園應(yīng)用服務(wù)窗口關(guān)聯(lián)在一起,通過校園卡刷卡消費,實現(xiàn)校園內(nèi)商鋪、學(xué)生、消費之間的管理。
(3)后勤管理系統(tǒng)。后勤管理系統(tǒng)是智慧校園物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的輔助部分,該系統(tǒng)實現(xiàn)校園安全、校園物業(yè)等管理功能。校園監(jiān)控系統(tǒng)充分利用安射頻識別、圖像識別、遙感、GPS等技術(shù)實現(xiàn)對校園環(huán)境的全面監(jiān)控。安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)利用網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)向管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中心傳送監(jiān)控數(shù)據(jù),而后在計算機系統(tǒng)中分類處理監(jiān)控數(shù)據(jù),以確保對校園環(huán)境的實時監(jiān)控和管理。一旦發(fā)現(xiàn)意外情況,視頻監(jiān)控系統(tǒng)會及時采集和傳送感應(yīng)數(shù)據(jù)給管理中心,通過管理中心確定事故具體方位,學(xué)校安防部門可迅速組織人員趕往現(xiàn)場采取相應(yīng)處理。
4結(jié)語
何謂“智慧校園”
智慧校園的建設(shè)離不開物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。據(jù)了解,智慧校園有三個核心的特征:一是為廣大師生提供一個全面的智能感知環(huán)境和綜合信息服務(wù)平臺,提供基于角色的個性化定制服務(wù);二是將基于計算機網(wǎng)絡(luò)的信息服務(wù)融入學(xué)校的各個應(yīng)用于服務(wù)領(lǐng)域,實現(xiàn)互聯(lián)和協(xié)作;三是通過智能感知環(huán)境和綜合信息服務(wù)平臺,為學(xué)校與外部世界提供一個相互交流和相互感知的接口。
中國教育與科研計算機網(wǎng)華南地區(qū)網(wǎng)絡(luò)中心主任陸以勤介紹說,校園建設(shè)有別于智能交通等其他行業(yè),是一個比較特殊的領(lǐng)域,其中主要包括教學(xué)、科研、管理等方面的內(nèi)容。據(jù)陳博士介紹,物聯(lián)網(wǎng)在校園中的應(yīng)用范圍較廣泛,每個領(lǐng)域都有涉及。首先,在教學(xué)方面有類似智能家居的智能教室。目前很多教室已經(jīng)實現(xiàn)了電教化,物聯(lián)網(wǎng)在Power Point、作業(yè)批改、遠程教育、課堂互動等方面都能發(fā)揮較大的作用。其次,在科研方面,通過物聯(lián)網(wǎng)可以輔助科學(xué)研究,同時,科研也可以更好的去研究新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。最后,就是管理方面,現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用在管理上已經(jīng)有了一定的應(yīng)用實例,像一卡通、安防、監(jiān)控等都已經(jīng)在校園里面實現(xiàn)了應(yīng)用。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持,在校園管理中可以達到流程化、更高效的作用。
當(dāng)前,校園建設(shè)中更注重實現(xiàn)校園的信息化,校園信息化是利用信息科技把一些教學(xué)、科研、管理流程做得更好、更加高效。那么,校園信息化下一步的計劃就是云計算、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。陸以勤指出,物聯(lián)網(wǎng)在校園中的應(yīng)用屬于剛剛起步階段,但是不排除一些先知先覺的學(xué)校已經(jīng)采取了一些應(yīng)用模式來實現(xiàn)學(xué)校的安保、節(jié)能,甚至是更好的科研教學(xué)等功能。但是目前校園建設(shè)在架構(gòu)上還沒有一個比較系統(tǒng)的規(guī)劃,只是點的應(yīng)用。所以在不影響學(xué)?,F(xiàn)有的信息化路徑的情況下,如何把物聯(lián)網(wǎng)、云計算融合到校園信息化建設(shè)中,是目前需要研究的課題,這也是一項大有作為的工作。
但物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用是一個逐步摸索的過程,在將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到校園中時要考慮兩個問題,一個是載體的接受程度,一個是建設(shè)成本。
從接受程度方面來講,學(xué)校普遍要比企業(yè)接受程度高。一方面是因為目前學(xué)校的信息化水平高,學(xué)校的科研水平、研發(fā)力量不但可以推動物聯(lián)網(wǎng)在學(xué)校內(nèi)部孕育出更好的創(chuàng)新技術(shù),還可以身先士卒,率先將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到校園中予以實踐。另一方面,學(xué)校老師、學(xué)生對新生事物接受能力相對較強,有助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在校園中的應(yīng)用。
就成本而言,這是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在各行業(yè)中都必須要考慮的問題。例如,RFID傳感器達到一定的規(guī)模后,成本降低才能大規(guī)模的普及。因此,學(xué)校在實施物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用時要量力而行,根據(jù)實際情況設(shè)定目標(biāo),切忌做打腫臉充胖子,一步登天的事。
泛在學(xué)習(xí)
“2011年9月新學(xué)期開學(xué)時,4個示范學(xué)校的‘智慧校園’樣板教室就能正式啟動了”,在今年5月份的“智慧校園”國家標(biāo)準(zhǔn)研討會上,佛山“智慧校園”示范工程總設(shè)計師蔣家傅如是說。在課室里打開電子書包的按鈕,就可以自動“簽到”、晚自習(xí)時點一下電子書包登錄網(wǎng)絡(luò),可以回顧老師講課的視頻、老師用手觸屏,就可在“電子白板”上調(diào)出視頻等多媒體課件為學(xué)生講課。
記者從禪城區(qū)教育局了解到,該局實施的“智慧校園”示范工程選取了佛山三中、汾江中學(xué)、佛山市實驗學(xué)校、南莊中心小學(xué)四所學(xué)校作為“智慧校園”試點學(xué)校。這些課室已在2011年下半年投入使用,從2012年起,通過師資的培訓(xùn)和招標(biāo),智慧教室會在更多的學(xué)校進行推廣。
從“智慧校園”示范工程試點學(xué)校佛山三中的智慧教室“樣板房”可以看到,智慧教室的裝修現(xiàn)代科技感十足,過去伴隨著我們幾代人的黑板不見了,取而代之的是兩塊超大屏幕的“電子白板”,課室里的課桌也大變樣,六張連成一排的課桌上,一體化傾斜向上延伸,上面有一塊空格,可以讓學(xué)生在上課時安放“電子書包”。
禪城區(qū)“智慧校園”項目課題組組長蔣家傅教授表示,學(xué)生們只要進入課室,在格子中安放電子書包后開機,就可以實現(xiàn)自動考勤。課堂上,學(xué)生再也不用“奮筆疾書”抄板書,課件可以直接發(fā)送到學(xué)生屏幕上。下課后,學(xué)生們可以拿走電子書包,在校園內(nèi)外“移動學(xué)習(xí)”。
如果學(xué)生錯過一節(jié)課也不要緊,因為智慧課室擁有的智能教學(xué)錄播系統(tǒng),會在每節(jié)課上把老師講課的內(nèi)容全部錄下,并儲存在教育網(wǎng)絡(luò)平臺上。此外,智慧課室還體現(xiàn)在其智能環(huán)境控制系統(tǒng)上,老師可以通過手機上網(wǎng),看到課室內(nèi)的情況,并可以控制課室內(nèi)燈光的開關(guān),以及溫度的調(diào)節(jié),方便校方對各個課室進行管理。
“現(xiàn)在的孩子書包挺重的,里面除了課本外,還要裝練習(xí)題、課外讀物,背起來還對孩子脊椎不好影響發(fā)育?!奔易∧虾5脑老壬Q贊“電子書包”為學(xué)生減負(fù),而借助孩子對電子產(chǎn)品的興趣,能夠提升孩子學(xué)習(xí)積極性。
【關(guān)鍵詞】內(nèi)涵;發(fā)展趨勢;發(fā)展策略
一、智慧教育內(nèi)涵與特征
“智慧教育”是“智慧地球”、“智慧城市”建設(shè)發(fā)展在教育領(lǐng)域的具體體現(xiàn),它是指以物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)處理、無線寬帶網(wǎng)絡(luò)為代表的一批新興信息技術(shù)為基礎(chǔ),以智能設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)等為依托,以教育資源建設(shè)為中心,以各項配套保障措施為基礎(chǔ),以深入實施教育體制改革為主導(dǎo),全面構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、個性化、智能化的現(xiàn)代教育體系。該體系由云計算、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字課件、公共服務(wù)平臺和先進的云端設(shè)備組成開放校園或網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng)。任何人可以在任何時候、任何地方借助電腦、數(shù)字電視、手機等各種云端設(shè)備進行主動、高質(zhì)量和個性化的學(xué)習(xí)。圖1是智慧教育的基本架構(gòu)圖式,描述了智慧教育、智慧環(huán)境(智慧計算是其核心技術(shù))和智慧教學(xué)的關(guān)聯(lián)性。根據(jù)不同的尺度范圍,智慧環(huán)境可以劃分出不同的學(xué)習(xí)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(xué)根據(jù)學(xué)習(xí)的情境和方式的不同,可以將智慧學(xué)習(xí)分為個性學(xué)習(xí)、群智學(xué)習(xí)、泛在學(xué)習(xí)、入境學(xué)習(xí)(情境化投入性學(xué)習(xí))等。與傳統(tǒng)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(xué)習(xí)交流,亦可以根據(jù)構(gòu)建虛擬現(xiàn)實的學(xué)習(xí)環(huán)境讓親身體驗知識,因此,順應(yīng)時展要求,推動智慧教育,有利于實現(xiàn)因材施教,有利于消除區(qū)域之間的教育鴻溝,有利于促進教育領(lǐng)域的國際交流。
圖1智慧教育架構(gòu)圖式
二、智慧教育發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
新一代信息技術(shù)在歐美、日本等發(fā)達國家教育領(lǐng)域已經(jīng)得到初步應(yīng)用。例如,美國北卡羅來納州格雷漢姆小學(xué)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(wù)”來獲取虛擬電腦桌面,里面有非常豐富的學(xué)習(xí)材料。許多發(fā)達國家研究性大學(xué)利用云計算技術(shù)開展前沿科學(xué)技術(shù)研究。日本總務(wù)省啟動了“未來校園”項目,建立了一個一對一電腦應(yīng)用系統(tǒng)、互動性白板以及連接家庭和學(xué)校的協(xié)同教育平臺,為所有6~12歲的學(xué)生提供電子課本和學(xué)習(xí)資源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在發(fā)達國家校園安防領(lǐng)域得到應(yīng)用。電子書包在發(fā)達國家逐漸流行,利用iPad等移動智能終端進行學(xué)習(xí)的學(xué)生數(shù)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(chǔ)設(shè)施體系初步形成,城市和經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)各級各類學(xué)校已不同程度地建有校園網(wǎng)并以多種方式接入互聯(lián)網(wǎng),信息終端正逐步進入農(nóng)村學(xué)校;數(shù)字教育資源不斷豐富,信息化教學(xué)的應(yīng)用不斷拓展和深入;教育管理信息化初見成效;網(wǎng)絡(luò)遠程教育穩(wěn)步發(fā)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(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》中有所體現(xiàn)。例如,建設(shè)智能化教學(xué)環(huán)境;建設(shè)國家教育云服務(wù)平臺,構(gòu)建穩(wěn)定可靠、低成本的國家教育云服務(wù)模式,建設(shè)教育云資源平臺,推動省級教育行政部門建設(shè)云教育管理服務(wù)平臺,建設(shè)覆蓋全國、分布合理、開放開源的基礎(chǔ)云環(huán)境,支撐形成云基礎(chǔ)平臺、云資源平臺和云教育管理服務(wù)平臺的層級架構(gòu)。一些地方將智慧教育納入智慧城市規(guī)劃建設(shè)。例如,寧波市鎮(zhèn)海區(qū)正積極開展智慧城區(qū)建設(shè),其中一項重要內(nèi)容就是推進智慧教育建設(shè)。
三、智慧教育發(fā)展策略
1.深刻把握智慧教育的深刻內(nèi)涵
智慧教育旨在借助信息技術(shù)的力量,創(chuàng)建具有一定智慧的(如感知、推理、輔助決策)學(xué)習(xí)時空環(huán)境,旨在促進學(xué)習(xí)者的智慧全面、協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展,通過對學(xué)習(xí)和生活環(huán)境的適應(yīng)、塑造和選擇,以最終實現(xiàn)對人類的共善(對個人、他人、社會的助益)。智慧教育充分體現(xiàn)了“以學(xué)習(xí)者為中心”的思想,強調(diào)學(xué)習(xí)是一個充滿張力和平衡的過程,揭示了“教育要為學(xué)習(xí)者的智慧發(fā)展服務(wù)”的深刻內(nèi)涵。因此必須明確,智慧教育的關(guān)鍵在于學(xué)習(xí)者學(xué)會如何利用富有智慧的信息技術(shù)支持學(xué)習(xí)和實踐,讓學(xué)習(xí)者獲得更多的真實感、擁有感、責(zé)任感、安全感和平衡感。
2.積極推行智慧教育資源云服務(wù)
技術(shù)進步消除了界定教育機構(gòu)的傳統(tǒng)條框,資源的集約化,讓學(xué)習(xí)者獲得新資源以及由此創(chuàng)造出結(jié)合更緊密的合作者和資源網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)前我國應(yīng)加強教育云頂層設(shè)計,構(gòu)建層級分明、應(yīng)用清晰、功能完備的教育云,通過統(tǒng)一建設(shè)和集約化管理,節(jié)約教育機構(gòu)信息化經(jīng)費開支,讓其區(qū)域內(nèi)成千上萬的各類學(xué)校、幼兒園、培訓(xùn)機構(gòu)、教育科研、學(xué)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(yīng)用服務(wù)資源,并快速形成一張先進、高效的教育系統(tǒng)管理與服務(wù)網(wǎng)絡(luò),多、快、好、省跨越式地提升區(qū)域教育系統(tǒng)整體信息化的應(yīng)用水平,實現(xiàn)教育信息共享和教育部門的業(yè)務(wù)協(xié)同。
3.建設(shè)未來校園和未來教室,構(gòu)建智能化學(xué)習(xí)環(huán)境
未來校園和未來教室是指數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)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(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,學(xué)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(fā)揮信息技術(shù)在教學(xué)互動和學(xué)生自主學(xué)習(xí)中的作用。教育主管部門可以引進發(fā)達國家先進教學(xué)技術(shù)和設(shè)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(shù)提升
未來智慧教育的發(fā)展離不開數(shù)字化終端和應(yīng)用平臺的建設(shè)、開放數(shù)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(shù)進步的同時,要培養(yǎng)一批教育技術(shù)專業(yè)骨干,提升信息環(huán)境下教育教學(xué)方式的探索與實踐能力、信息技術(shù)與學(xué)科整合及其評價能力、網(wǎng)絡(luò)信息資源的正確獲取與分析能力、信息技術(shù)環(huán)境下的管理和服務(wù)能力,實現(xiàn)教師教學(xué)能力與技術(shù)的同步共進。
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>> 基于合作博弈的CPS通信資源分配算法 例談中學(xué)生物學(xué)基于CPS模型的STSE教育 CPS的感悟 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧校園系統(tǒng)設(shè)計 基于網(wǎng)絡(luò)的智慧校園技術(shù)分析 基于android平臺的智慧校園應(yīng)用研究 基于學(xué)生能力培養(yǎng)的云平臺智慧校園建設(shè) 智能電網(wǎng)的CPS混合控制方法 CPS:決勝智能制造的“棋子” 基于移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“移動智慧校園”設(shè)計與實現(xiàn) 基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的3D智慧校園設(shè)計與實現(xiàn) 基于云計算技術(shù)的智慧校園總體設(shè)計 基于體感技術(shù)的智慧校園控制系統(tǒng)設(shè)計 基于J2EE技術(shù)構(gòu)架的校園網(wǎng)核心平臺研究與設(shè)計 基于虛擬化技術(shù)的校園網(wǎng)站群平臺設(shè)計 基于無線網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)及校園LBS平臺設(shè)計研究 基于移動技術(shù)的高校數(shù)字化校園移動教學(xué)實踐平臺設(shè)計 基于云服務(wù)的智慧校園設(shè)計方案 基于Zigbee的無線智慧校園網(wǎng)設(shè)計 基于物聯(lián)網(wǎng)的校園快遞智慧服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計 常見問題解答 當(dāng)前所在位置:.
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在現(xiàn)代信息技術(shù)與教育深度融合的時代背景下,信息技術(shù)要考慮為教育發(fā)展帶來新的理念和動力,促進教育方法和模式的深刻變革。這為未來教室的構(gòu)建提供了一種新思路,即顛覆傳統(tǒng)教學(xué)模式、拆掉現(xiàn)有學(xué)校圍墻,建立以學(xué)生為中心,支持個性化學(xué)習(xí)、開放學(xué)習(xí)、泛在學(xué)習(xí)等多種新型學(xué)習(xí)模式的教學(xué)生態(tài)環(huán)境。
現(xiàn)代中慶圍繞“ 三通兩平
臺”,進行了構(gòu)建智慧型未來教室的有益嘗試,推出了“智慧教室”整體解決方案。“智慧教室”集成了觸控大屏、分布式錄播、功放、電子書包、網(wǎng)絡(luò)控制等硬件設(shè)備,以及基于物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)理念的云平臺軟件,以四種“新面孔”實現(xiàn)對傳統(tǒng)教學(xué)模式的根本性變革。
新教學(xué)模式:以學(xué)生為中心
信息技術(shù)擴展了教與學(xué)的手段與范圍,也改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式和學(xué)習(xí)方法?,F(xiàn)代中慶認(rèn)為,未來教室是利用移動互聯(lián)網(wǎng)(平板/手機 +WiFi/3G/4G),基于豐富的數(shù)字教學(xué)資源和云平臺,實現(xiàn)以學(xué)習(xí)者為中心的個性化學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)、協(xié)作性學(xué)習(xí)等新型教學(xué)模式,高效提高學(xué)生的知識水平和素質(zhì)。“智慧教室”強調(diào)以學(xué)生為設(shè)計主體,增強學(xué)生在教學(xué)過程中的參與度,學(xué)生在學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)進度、時間和地點等方面獲得一定的自主權(quán)。
新學(xué)習(xí)形式:開放式+泛在式
國家教育發(fā)展的目標(biāo)是構(gòu)建全民學(xué)習(xí)、終身教育、隨時隨地可學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)型社會, “智慧教室”為教育形式的多元化提供了契機。與以課本和課堂為主要學(xué)習(xí)平臺的封閉式學(xué)習(xí)相比,以任務(wù)為指向,通過師生互動、生生互動、課堂與社會互動等形式獲取知識、解決問題的開放學(xué)習(xí)將在未來教室中得到普及。而智慧教室中無處不在的網(wǎng)絡(luò)和不斷普及的移動終端,則為學(xué)生提供了無時無刻、無處不在、或零或整的泛在學(xué)習(xí)環(huán)境。
新學(xué)習(xí)空間:廣泛的互動
智慧教室不再是一間封閉的教室,而是開放的學(xué)習(xí)空間。它打破了學(xué)校圍墻的壁壘,調(diào)動了班級之間、師生之間、生生之間的互動積極性,學(xué)習(xí)也由個人的、機械的記憶轉(zhuǎn)變?yōu)樯鐣?、互動的過程。同時,基于網(wǎng)絡(luò)的互動教學(xué),智慧教室也突破空間局限,讓區(qū)域間的班級互動成為可能。
新技術(shù)應(yīng)用:基于物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)理念的云平臺
智慧教室的核心理念是按照學(xué)生的學(xué)習(xí)進度推進教學(xué),引入物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的云平臺為這一理念提供了切實的保障。智慧教室對教室中的人與設(shè)備均引入了“身份”的概念,通過物聯(lián)網(wǎng),可以即時地捕捉、分析師生的教與學(xué)需求信息。同時,現(xiàn)代中慶與首都師范大學(xué)教育技術(shù)系研發(fā)團隊達成戰(zhàn)略合作,共同啟動了促進教師專業(yè)發(fā)展的COP項目,開啟了基于教學(xué)一線數(shù)據(jù)提升教師實踐性知識與能力的深度合作。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);智慧校園;RFID
中圖分類號:TP393文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2012)23-5561-02
Discussion on the Networking Technology in Intelligent Campus Construction Application
CHEN Xiao-yan
(Department of Information Engineering,Jiangsu Polytechnic College of Agriculture and Forestry, Jurong 212400, China)
Abstract: Along with the Internet technology has become more sophisticated, the Internet of things in college applications more and more widely. This paper introduces the concept of Internet of things, put IOT times wisdom campus, pointed out the key technology of the In? ternet of things, and deeply discusses the Internet application in intelligent campus.
Key words: internet of things; intelligent campus;RFID
1物聯(lián)網(wǎng)概述
物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of things)是現(xiàn)今計算機信息技術(shù)的一個重要分支。它的概念最早由麻省理工大學(xué)Auto-ID實驗室于1999年首次提出,當(dāng)時的EPC(Elec-tronic Product Code)系統(tǒng),即為“物聯(lián)網(wǎng)”概念的雛形。2003年,美國《技術(shù)評論》提出傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將是未來改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首。2005年,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上,國際電信聯(lián)盟(ITU)了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念。
物聯(lián)網(wǎng)是通過智能傳感器,如:射頻識別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等各種裝置,按照相應(yīng)的協(xié)議與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個龐大網(wǎng)絡(luò)。把所有的物體與網(wǎng)絡(luò)連接起來,方便智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控及管理。它把新—代的IT技術(shù)充分運用到各行各業(yè)之中,然后將物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來,實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合。在這個整合的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,人類可以用更加精細和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活,提高資源利用率和生產(chǎn)力水平,使人與自然更加和諧。
2在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智慧校園
高職類高校是一個開放式的校園,學(xué)生不但要學(xué)習(xí)書本上的知識,還要學(xué)會一些基本技能,更要適當(dāng)?shù)亓私馍鐣⒔佑|社會,培養(yǎng)自己各方面的能力以能更好地適應(yīng)高速發(fā)展的社會。新課改提出“充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢,提倡學(xué)生自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式,要求對教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式進行變革、改革教師教學(xué)方式和師生互動方式,為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具”[2]的要求,人性化地提供移動學(xué)習(xí)、泛在學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)等、智能化學(xué)習(xí)理念的發(fā)展,IPv6、云計算、3G通信、無線傳感網(wǎng)等技術(shù)的興起,都預(yù)示著物聯(lián)網(wǎng)在大學(xué)校園中的必然發(fā)展,為智慧校園的實施建設(shè)提供技術(shù)支撐平臺。我校物聯(lián)網(wǎng)是以現(xiàn)有的校園辦公網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ),利用無線數(shù)據(jù)通信、射頻識別、計算機等技術(shù),構(gòu)造了一個能覆蓋校園的物體互聯(lián)網(wǎng)。
3關(guān)鍵技術(shù)分析
物聯(lián)網(wǎng)它具廣泛存在和廣泛應(yīng)用的特點,它強調(diào)的是將所有的物體都連接到互聯(lián)網(wǎng)中,它不是簡單的物物相連和人物相連,而是通過建立一定關(guān)系的智能系統(tǒng),使得人、物、信息是互動的,通過這一系統(tǒng),我們可以實現(xiàn)人對物的定位、管理、控制等。
物聯(lián)網(wǎng)有三項關(guān)鍵性技術(shù):
1)全方位感知:包括智能傳感器,例如紅外感應(yīng)設(shè)備、無線射頻識別、全球定位系統(tǒng)等;其次是傳感網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。
2)可靠、安全通信:執(zhí)行統(tǒng)一編碼,按一定協(xié)議連接入無線通信網(wǎng)絡(luò)。
3)智能化管理:通信網(wǎng)接入計算機網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)“網(wǎng)上網(wǎng)”,構(gòu)建智能化管理系統(tǒng)。
4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園中的應(yīng)用
智慧校園是物聯(lián)網(wǎng)在學(xué)校教學(xué)管理、學(xué)校教育管理、公共安全、后勤保障的具體應(yīng)用,為學(xué)校構(gòu)建智能化的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境。
4.1物聯(lián)網(wǎng)在教學(xué)管理中的應(yīng)用
在高職類高校,學(xué)生的首要任務(wù)還是學(xué)習(xí)。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),能夠為師生提供智能化的教學(xué)環(huán)境和豐富的教學(xué)資源,并且使教學(xué)中的每個物體都具有數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的特征。上課鈴響,學(xué)生步入教室,教室里的窗簾會根據(jù)室內(nèi)的光線進行自動開合,通過學(xué)生隨身佩戴的RFID電子標(biāo)簽連接RFID基站,從而打開桌上的觸摸系統(tǒng),學(xué)生可通過網(wǎng)絡(luò)將自己存在的問題交給老師,還可以瀏覽老師上課所要講解的內(nèi)容。上課鈴響,教師進入教室,打開教室前面的多媒體教學(xué)管理系統(tǒng),了解學(xué)生的出勤情況,查看學(xué)生提交的問題,老師通過多媒體系統(tǒng)、投影設(shè)備進行講授,對學(xué)生的問題進行解答,并將授課情景傳送到網(wǎng)絡(luò)。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學(xué)生也可以及時了解有關(guān)學(xué)習(xí)的信息,例如學(xué)術(shù)、考證、就業(yè)、講座信息等,達到教學(xué)相長的目的。
利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學(xué)生也可以及時了解有關(guān)學(xué)習(xí)的信息,例如學(xué)術(shù)、考證、就業(yè)、講座信息等,達到教學(xué)相長的目的。
當(dāng)今社會亟需可持續(xù)發(fā)展人才,而培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和可持續(xù)發(fā)展的能力是高職類高校的顯著特征。許多課程和技能需要學(xué)生自主學(xué)習(xí),與教師講授相比較,學(xué)生很難抓住重點。通過引入RFID技術(shù),學(xué)生可以通過查閱相關(guān)資料找到需要的課程進行針對性學(xué)習(xí),有利于拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)空間、培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。物聯(lián)網(wǎng)能為學(xué)生的移動學(xué)習(xí)和泛在學(xué)習(xí)等提供支撐環(huán)境[3]。
4.2物聯(lián)網(wǎng)在教育管理中的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)在教育管理中可用于教務(wù)管理、圖書管理、設(shè)備管理和安全管理等方面。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于教務(wù)管理,能夠有效地降低教務(wù)部門的教務(wù)成本,提高管理效率,有助于學(xué)生學(xué)籍管理電子化,排課自動化、辦公電子化,促使學(xué)生、家長、學(xué)?;?,方便家長隨時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。將電子標(biāo)簽嵌入到每一個教學(xué)管理設(shè)備中,并相應(yīng)的建立教學(xué)設(shè)備管理系統(tǒng),從而大大地提高教學(xué)資源的利用率,有效的節(jié)約辦學(xué)成本,實現(xiàn)教學(xué)設(shè)備的規(guī)范化、自動化和智能化管理。通過建立校園物聯(lián)網(wǎng)智能系統(tǒng),實現(xiàn)餐飲、水電、圖書借閱、校園宿舍出入管理、校園通信等的一體化管理,實現(xiàn)智慧校園。
4.3物聯(lián)網(wǎng)在公共安全中的應(yīng)用
目前,高職類高校校園管理的最大弊端是學(xué)生的高度自由,并且這也是許多危險事件發(fā)生的原因。引用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對學(xué)生進行實時定位,確保學(xué)生的人身安全,為確保學(xué)生的用水安全,每一個宿舍都安裝水壓檢測器。為實現(xiàn)每一個宿舍的用電安全,對學(xué)生宿舍安裝智能感應(yīng)電表。為最大限度的減少火災(zāi)隱患,可通過安裝煙孔感應(yīng)系統(tǒng)和對每一個消防設(shè)施的定位。
4.4物聯(lián)網(wǎng)在后勤保障中的應(yīng)用
在整個校園物聯(lián)網(wǎng)管理平臺中,通過一些射頻識別、圖像識別、GPS、無線傳感等技術(shù),并結(jié)合日常的視頻監(jiān)控系統(tǒng),全面感知校園的環(huán)境、人和物的變化,例如門禁監(jiān)控、健康監(jiān)控、教室照明監(jiān)控、儀器控電、路燈節(jié)能監(jiān)控、水電氣的監(jiān)控、災(zāi)害監(jiān)控以及生態(tài)監(jiān)控等。全力打造綠色、節(jié)能的環(huán)保智能型校園,為學(xué)生創(chuàng)建一個舒適健康的學(xué)習(xí)環(huán)境。
5結(jié)束語
隨著人們不斷提高地對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)關(guān)注程度,以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益成熟,它將越來越廣泛地被各類高校校園所應(yīng)用,從而為學(xué)生創(chuàng)建一個更加宜學(xué)、宜教、宜研的大學(xué)校園。在即將到來的物聯(lián)網(wǎng)時代,無處不在的學(xué)習(xí)環(huán)境、融合創(chuàng)新的科研環(huán)境、透明高效的教務(wù)管理、豐富多彩的校園文化、方便快捷的校園生活都將實現(xiàn),一個安全、穩(wěn)定、環(huán)保、綠色的“智慧校園”將成為現(xiàn)實。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:大數(shù)據(jù);云計算;智慧校園;信息化
中圖分類號:TP311 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)28-0004-02
Abstract: With the development of technology, University information system has entered the era of big data, big data as a new data processing technology, has played an important role in the cloud-based computing, networking and wisdom campus construction. This article describes the current situation wisdom campus, explained the meaning of the wisdom of the campus, put forward the goal of wisdom campus building was constructed, wisdom campus overall design. Finally, the construction steps wisdom campus, provide a reference for the university wisdom campus planning and construction .
Key words: big data; cloud computing; wisdom campus; information technology
2008年 “智慧地球”的概念被提出,與之密切相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)、云計算等,成為科技發(fā)達國家發(fā)展的重點。在新技術(shù)應(yīng)用的高校,智慧的概念已經(jīng)滲入校園信息化建設(shè)中,智慧校園正是高校信息化研究領(lǐng)域一個重要的組成部分。近年來,大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等高新技術(shù)的快速發(fā)展為智慧校園建設(shè)提供了技術(shù)支持,國內(nèi)外諸多高校也開始越來越多地關(guān)注智慧校園的建設(shè)與發(fā)展。
1 智慧校園的內(nèi)涵
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,高校從電子校園、數(shù)字化校園逐步邁向智慧校園的信息化建設(shè)。智慧校園運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、虛擬化等信息技術(shù),打破傳統(tǒng)校園的時空限制,把校園里分散的、獨立的信息系統(tǒng)和資源整合為一個具有高度感知能力、協(xié)同能力以及服務(wù)能力的有機整體,實現(xiàn)對環(huán)境全面感知、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通和師生個性化服務(wù),從而對學(xué)校的正常運作、教學(xué)管理和公共服務(wù)提供強有力的智能支撐。
智慧校園有3個核心特征:①提供一個感知環(huán)境和云服務(wù)平臺,為師生和管理部門提供個性化定制服務(wù);②將學(xué)校管理和學(xué)生生活各個領(lǐng)域的數(shù)據(jù),經(jīng)過統(tǒng)一接口進行數(shù)據(jù)處理,匯聚于云端的數(shù)據(jù)共享中心,實現(xiàn)互聯(lián)和協(xié)作;③通過智能感知環(huán)境和信息服務(wù)平臺,為學(xué)校與外界提供一個交流接口。
2 智慧校園的建設(shè)目標(biāo)
大數(shù)據(jù)時代下,高校智慧校園建設(shè)要利用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、SOA、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)。
要進行統(tǒng)一認(rèn)證、數(shù)據(jù)中心、各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、安全防護體系的建設(shè)。借助數(shù)據(jù)中心以及集成共享平臺,將物聯(lián)網(wǎng)和應(yīng)用系統(tǒng)整合起來,實現(xiàn)高校學(xué)習(xí)、教學(xué)、管理工作和學(xué)?;A(chǔ)設(shè)施的有機結(jié)合。智慧校園的建設(shè)目標(biāo)有:
1)搭建大數(shù)據(jù)共享與交換平臺。在原有校園建設(shè)的基礎(chǔ)上,制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、形成信息規(guī)范體系,將各類管理系統(tǒng)加以集成,搭建大數(shù)據(jù)共享與交換平臺,實現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的同步交換,促進校園信息資源共享。
2)統(tǒng)一身份管理與認(rèn)證。簡化用戶訪問校園的過程,將用戶和訪問權(quán)限統(tǒng)一進行集中管理,用戶只需通過一次身份認(rèn)證就可訪問具有權(quán)限的所有資源,實現(xiàn)用戶身份的統(tǒng)一認(rèn)證和單點登錄,提升智慧校園的訪問體驗。
3)實現(xiàn)一站式的綜合管理服務(wù)系統(tǒng)。智慧校園涉及學(xué)校各方面的管理與服務(wù),如學(xué)生管理系統(tǒng)、教務(wù)管理系統(tǒng)、行政管理系統(tǒng)等,智慧校園綜合管理服務(wù)系統(tǒng)最終把各業(yè)務(wù)系統(tǒng)融合,形成一站式的信息管理服務(wù)體系,服務(wù)師生,輔助學(xué)校決策。
4)更好地服務(wù)移動智慧校園。通過移動終端,師生可以更方便地獲取、實時處理信息。學(xué)生可以隨時隨地獲取知識,充分發(fā)揮其主觀能動性;在管理上,提高了管理者獲取信息的效率,保證實時溝通。
5)保證安全性。智慧校園的安全設(shè)計指軟硬件運行環(huán)境、安全體系、規(guī)劃管理等方面,包含數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、系統(tǒng)安全等安全體系設(shè)計。
3 智慧校園的設(shè)計
智慧校園基于現(xiàn)有數(shù)字校園,增加云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)所需基礎(chǔ)設(shè)備作為后臺保障。在應(yīng)用支撐層中,要建立信息資源共享與交換、對各種數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理的大數(shù)據(jù)共享交換平臺,這是利用大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)深層次數(shù)據(jù)分析與挖掘的基礎(chǔ)。智慧校園通過對高校各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的整合與開發(fā),實現(xiàn)校園門戶、移動智慧校園、綜合管理服務(wù)平臺等應(yīng)用呈現(xiàn)。智慧校園總體構(gòu)架如圖1所示。
3.1 感知層
感知層主要用于對各類活動進行感知和數(shù)據(jù)采集,并按照數(shù)據(jù)規(guī)范對數(shù)據(jù)進行簡單封裝和處理,實現(xiàn)對校園內(nèi)學(xué)生個體的活動狀態(tài)、學(xué)習(xí)與生活環(huán)境以及各類設(shè)備的運行狀態(tài)進行感知,為智慧校園提供海量數(shù)據(jù)。
3.2 傳輸層
傳輸層充分利用現(xiàn)有校園網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和各類移動服務(wù)網(wǎng)絡(luò), 將感知層處理的數(shù)據(jù)匯聚并向上傳輸。
3.3 大數(shù)據(jù)層
在智慧校園建設(shè)中,其核心是大數(shù)據(jù)層,大數(shù)據(jù)層是智慧校園各部分連接以及各種信息匯聚的樞紐,提供數(shù)據(jù)方面的保障。包含信息收集與管理平臺、數(shù)據(jù)存儲與計算平臺、數(shù)據(jù)分析處理應(yīng)用平臺。
3.4 應(yīng)用層
應(yīng)用層主要包含教學(xué)、管理、服務(wù)等校園信息化業(yè)務(wù)的應(yīng)用,利用各類支撐系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng),進行數(shù)據(jù)繼承、服務(wù)和處理,支持最終的分析、決策和結(jié)果呈現(xiàn)。在應(yīng)用層建設(shè)中,重點進行4類應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)。
3.4.1 教學(xué)服務(wù)類系統(tǒng)
1)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng):為教師提供在線教學(xué)資料管理、遠程輔導(dǎo)、作業(yè)布置和批改等服務(wù),為學(xué)生提供資料下載、作業(yè)提交等服務(wù)。
2)教務(wù)系統(tǒng):進行課程安排和查詢、日常出勤查詢和統(tǒng)計、成績錄入和查詢等功能。結(jié)合移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將學(xué)生的請假和審批流程納入實時數(shù)據(jù)傳遞流中,利用自動點名模塊,簡化點名過程,為統(tǒng)計學(xué)生出勤情況和學(xué)生日常管理提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。
3)圖書借閱系統(tǒng):提供在線圖書查詢、借閱、歸還、文獻檢索等常規(guī)功能,還可以通過數(shù)據(jù)分析和挖掘,及時向用戶有針對性地推送新書及各類信息。
3.4.2 校務(wù)管理系統(tǒng)
1)綜合辦公平臺:對管理過程中涉及的人員、財產(chǎn)、物品、事務(wù)四類信息進行收集、處理、整合。生成基本數(shù)據(jù),為決策支持和教育查詢等服務(wù)。
2)教學(xué)評價平臺:該平臺主要針對日常課程教學(xué)和各類輔導(dǎo)活動,由相關(guān)活動參與者對其他參與者及活動本身進行評價。
3)招生就業(yè)管理平臺:本平臺涵蓋了招生管理、學(xué)生實習(xí)和就業(yè)推薦各個環(huán)節(jié),并為后續(xù)實習(xí)和就業(yè)工作提供數(shù)據(jù),借助云平臺實時匯聚最新的學(xué)生就業(yè)信息和企業(yè)招聘信息,推送到使用者的移動設(shè)備端,實現(xiàn)信息的高效流轉(zhuǎn)。
3.4.3 校園文化系統(tǒng)
1)校園導(dǎo)覽系統(tǒng):通過在校園各方位部署傳感器,為用戶提供關(guān)鍵建筑的地理位置及設(shè)施信息,幫助用戶準(zhǔn)確到達目的地。
2)社團管理平臺:將校內(nèi)社團的各類活動信息和交互信息納入智慧校園建設(shè)范疇,為校園輿情監(jiān)控提供有力保障。
3)校友交流平臺:校友資源是高??赏卣?、可依賴的辦學(xué)資源和就業(yè)資源,應(yīng)通過不斷豐富校友信息,將校友交流平臺建設(shè)作為一項長期的情感建設(shè)工程,從而達到開展創(chuàng)業(yè)教育、開發(fā)校友資源的目的。
3.4.4 公共服務(wù)類系統(tǒng)
1)統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng):對于各類應(yīng)用系統(tǒng),提供統(tǒng)一的授權(quán)機制,讓用戶使用唯一的用戶名和密碼,就能使用校園網(wǎng)絡(luò)上所有授權(quán)使用的信息服務(wù),從而實現(xiàn)各種應(yīng)用系統(tǒng)無縫接入和集成。
2)智能樓宇管理系統(tǒng):對教學(xué)樓和行政樓等各類設(shè)備進行智能管理,實現(xiàn)智能化照明控制、水電使用監(jiān)測、能耗額定管理等服務(wù),實現(xiàn)節(jié)能校園的建設(shè)目標(biāo)。
3)公共服務(wù)查詢平臺:各類用戶可通過統(tǒng)一查詢?nèi)肟诓樵兏黝惙?wù),如學(xué)生可查詢公選課的開設(shè)情況、一卡通賬戶余額等。
4)智能安防系統(tǒng):結(jié)合視頻監(jiān)控系統(tǒng),通過圖像識別、射頻識別、遙感等技術(shù),全面感知校園環(huán)境,通過云服務(wù)對感知信息進行匯總、處理,及時進行提示或報警。
4 智慧校園的建設(shè)步驟
高校信息化建設(shè)是一項長期、系統(tǒng)的工程,工作量大、涉及面廣,結(jié)合智慧校園建設(shè)目標(biāo),擬分步實施并推進整體計劃。
4.1 總體規(guī)劃及基礎(chǔ)信息設(shè)施建設(shè)
前期先對智慧校園的信息化建設(shè)進行總體規(guī)劃,并完成傳輸層的建設(shè),明確智慧校園建設(shè)方向,按照“集中管理,統(tǒng)一規(guī)劃”的原則,理順高校信息化發(fā)展機制,制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和政策。
4.2 數(shù)據(jù)中心與應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)
本階段是智慧校園建設(shè)的關(guān)鍵階段。部署部分感知層熱點,完成感知層建設(shè)目標(biāo)。重點完成智能樓宇、數(shù)據(jù)中心、節(jié)能監(jiān)控等基礎(chǔ)設(shè)施項目。
校園云數(shù)據(jù)中心作為整個智慧校園建設(shè)的核心工程,由學(xué)校信息中心承擔(dān)建設(shè)規(guī)劃和實施工作。結(jié)合智慧校園的感知層和應(yīng)用層建設(shè),強化信息編碼與數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),感知層和應(yīng)用層數(shù)據(jù)的共享和管理,并加快信息中心建設(shè)。
應(yīng)用層建設(shè),主要面向各類使用者提供教學(xué)管理、科研支撐、校園文化和公共服務(wù)幾類業(yè)務(wù)的綜合信息服務(wù)平臺。
4.3 智慧化服務(wù)建設(shè)與應(yīng)用優(yōu)化
利用數(shù)據(jù)分析和挖掘技術(shù),重點完成智慧管理、個和決策支持類建設(shè)項目,實現(xiàn)校園區(qū)域的感知層建設(shè),實現(xiàn)高校信息服務(wù)的智慧化。
大數(shù)據(jù)時代的到來,高校智慧校園建設(shè)是信息化的必然趨勢。然而智慧校園建設(shè)不是一蹴而就的,是一個漫長的過程,需要統(tǒng)籌規(guī)劃,分階段實施,不斷調(diào)整、持續(xù)優(yōu)化,使智慧校園切實為提高教學(xué)、管理、科研服務(wù)。
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關(guān)鍵詞:智慧校園;校園一卡通;發(fā)展方向
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.113
1 前言
當(dāng)前高校信息化的進程正由“數(shù)字校園”向“智慧校園”演進。數(shù)字校園建設(shè)的內(nèi)涵主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)整合與應(yīng)用集成兩個方面[1],大多數(shù)學(xué)校都已建設(shè)了統(tǒng)一信息門戶、統(tǒng)一身份認(rèn)證和統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換等信息化基礎(chǔ)平臺,以及統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)之上的各類管理信息系統(tǒng)。數(shù)字校園對學(xué)校傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程及教學(xué)模式產(chǎn)生了一些變革,但是整體上仍是側(cè)重管理,服務(wù)模式單一,對師生的服務(wù)支撐較弱。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字校園逐步升級到智慧校園的發(fā)展階段。
2 智慧校園的特征
2008年,美國IBM總裁彭明盛首次提出了“智慧地球”的概念;隨后,國內(nèi)學(xué)者相繼提出了“智慧校園”的概念和建設(shè)思路。有的學(xué)者強調(diào)物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園中的作用,即以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),打造校園工作、學(xué)習(xí)和生活一體化環(huán)境;有的學(xué)者認(rèn)為智慧校園是各種技術(shù)的綜合應(yīng)用,通過物聯(lián)網(wǎng)的智能感知,分析識別個體特征,提供個性化的智能服務(wù)。綜合業(yè)界專家的觀點,智慧校園應(yīng)具有以下特征[1-3]:
(1)對師生學(xué)習(xí)、生活等個體特征的感知和傳遞;
(2)校園各種網(wǎng)絡(luò)包括有線、無線、傳感網(wǎng)絡(luò)的泛在與互通;
(3)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的智能融合;
(4)海量數(shù)據(jù)的分析、挖掘和決策支持;
(5)為師生提供智能化、個性化的服務(wù)。
3 校園一卡通與RFID
智慧校園以物聯(lián)網(wǎng)作為智能感知的手段,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)包含二維碼、射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)、全球定位、激光掃描等。一卡通就是一個典型的RFID應(yīng)用,校園卡作為射頻標(biāo)簽,分布于各個一卡通應(yīng)用子系統(tǒng)上的讀卡器就是射頻閱讀器,各應(yīng)用系統(tǒng)軟件收集數(shù)據(jù)并作進一步處理。目前我校一卡通系統(tǒng)包含(或?qū)樱┝瞬蛷d消費、浴室水控、門禁管理、圖書借閱、機房上機、教室講臺刷卡開柜、大學(xué)生體測、自助打印復(fù)印等二十多個應(yīng)用,通過記錄師生的刷卡行為,可以統(tǒng)計、分析師生在學(xué)習(xí)、生活等方面的個體特征,為實現(xiàn)智慧校園的智能化、個性化服務(wù)提供大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
4 校園一卡通與校園高速泛在網(wǎng)絡(luò)
目前我校已經(jīng)建設(shè)了高速的校園以太網(wǎng)以及覆蓋學(xué)校教學(xué)、辦公區(qū)域的無線網(wǎng)絡(luò),一卡通網(wǎng)絡(luò)與校園網(wǎng)絡(luò)深度融合,骨干網(wǎng)多采用VLAN隔離,接入層多為物理專網(wǎng)。一卡通的應(yīng)用除了使用校園的有線網(wǎng)絡(luò),還利用了WiFi、以及Zigbee無線傳感網(wǎng)絡(luò)。我們在室外體育場的管理中,應(yīng)用了基于校園無線網(wǎng)的手持pos,通過刷卡進行身份認(rèn)證,并經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)實時上傳流水。在辦公室門禁管理中,我們應(yīng)用了基于Zigbee的電子門鎖。利用Zigbee協(xié)議低功耗、自組網(wǎng)的特性,刷卡門鎖采用電池供電、無線聯(lián)網(wǎng),可以進行遠程授權(quán)、流水實時上傳。我們開發(fā)了一卡通網(wǎng)上服務(wù)平臺,提供了網(wǎng)上充值和在線繳費的功能;利用移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),開發(fā)了一卡通手機客戶端,提供了手機充值和繳費的功能,滿足了師生個性化的需求。
5 校園一卡通與其他應(yīng)用系統(tǒng)的智能融合
我們已經(jīng)利用一卡通系統(tǒng)的第三方接入接口(用于C/S開發(fā))和WebService接口,廣泛集成了校園各應(yīng)用系統(tǒng),提供統(tǒng)一的身份認(rèn)證和電子支付的功能。在智慧校園時代,我們更注重多業(yè)務(wù)系統(tǒng)的智能融合。在教室講臺多媒體設(shè)備的管理中,我們進行了多媒體中控與教務(wù)系統(tǒng)以及一卡通的三方對接,實現(xiàn)了多媒體中控根據(jù)教務(wù)課表授權(quán),任課教師在課表規(guī)定的時間和教室能夠刷卡打開多媒體講臺,免除教師課前向物業(yè)借鑰匙的繁瑣程序。在新建的研討型教室中,我們同樣對教室門禁、多媒體中控和教務(wù)系統(tǒng)三方進行了對接,根據(jù)課表授權(quán)本節(jié)課的師生刷卡進入教室;同時任課教師刷卡時,門禁控制器給多媒體中控一個啟動信號,自動開啟多媒體設(shè)備。
6 校園一卡通與大數(shù)據(jù)挖掘
校園一卡通已經(jīng)廣泛集成了校園各個應(yīng)用系統(tǒng),師生在使用校園卡會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)記錄。這些數(shù)據(jù)中蘊涵了與師生工作、學(xué)習(xí)、生活相關(guān)的行為偏好和活動規(guī)律,利用這些數(shù)據(jù)進行挖掘分析,可以更好的洞察師生的個體需求,從而合理調(diào)配學(xué)校資源、改善決策,為師生提供智能的、個性化的服務(wù)。
7 結(jié)束語
校園一卡通作為RFID的一種典型應(yīng)用,在校園身份認(rèn)證、師生日常行為感知、大數(shù)據(jù)收集等方面有著不可替代的作用。在智慧校園時代,通過與其它應(yīng)用系統(tǒng)智能融合,一卡通將發(fā)揮更重要的作用。
參考文獻:
[1]胡欽太,鄭凱,林南暉.教育信息化的發(fā)展轉(zhuǎn)型:從“數(shù)字校園”到“智慧校園”[J].中國電化教育,2014(324):35-39.
[2]黃榮懷等.智慧校園:數(shù)字校園發(fā)展的必然趨勢[J].開放教育研究,2012(04):12-16.