智慧校园的新技术范例(3篇)
智慧校园的新技术范文篇1
关键词智慧校园;移动通信;大数据;SDN
中图分类号:TP393.18文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2016)16-0049-02
AbstractInthepresenteraofInternet+,anewgenerationofinfor-mationtechnologyprovidestechnicalsupportforsmartcampuscon-
struction.Thispaperanalyzesthedevelopmentandresearchstatusofsmartcampus.Referencetosoftware-definednetwork(SDN)archi
tecture,weproposedasimplecommonarchitectureofsmartcampus.
Keywordssmartcampus;mobileinternet;bigdata;SDN
1前言
近年来,教育成为“互联网+”时代的一大热点,教育信息化的硬件基础、教育应用软件、创新的教育课堂等,无不得到信息产业相关企业的投入,如英特尔未来教育项目、谷歌在线教育项目Oppia、Harcourt出版社数字教材、MOOC等,这些创新的项目推动了全球教育信息化的快速发展。根据信息技术研究和顾问公司Gartner的《新兴市场分析:2015年―2016年中国十大技术趋势》,当前最新的十大战略技术包括移动应用、云技术、物联网、大数据等[1]。利用互联网技术打造高效、便捷、舒适、智能的智慧校园,可以大为增强高校的教育质量、管理水平、服务能力和竞争力。
2智慧校园的发展和研究现状
从20世纪90年代末开始,我国兴起数字校园研究和建设,很多高校开展了校园网基础设施建设以及办公自动化、业务员管理系统的开发,对数字校园的架构、建设策略、应用系统有了大量的研究。但是在实施过程中,存在系统复杂、维护困难,信息不能有效共享,协同工作能力薄弱,缺乏为用户提供个性化服务的能力等问题。
2008年,IBM公司提出智慧地球(SmartPlanet)的概念,采用物联网、移动通信、大数据等新一代信息技术,汇聚大量的数据进行挖掘与分析,促进世界信息的互联互通,为生产、管理、教育等不同领域提供“智慧”。智慧校园是智慧地球的一个有机部分,是数字校园发展的一个新阶段[2],也是数字校园发展的必然趋势[3]。浙江大学在2010年就提出“智慧校园”(SmartCampus)建设计划[4],南阳师范学院的王燕提出智慧校园的五层式总体架构模型[5],清华大学的蒋东兴借鉴美国高校CIO体系建设经验,设计了一套适合我国高校智慧校园建设的CIO体系[6],智慧校园的规划、建设、管理等方面的研究方兴未艾。
3智慧校园的结构
传统数字校园存在的问题根结在于:校园网ICT基础设施层与上层的业务之间割裂、分离,业务和数据的管理分散、网络配置复杂度高。本文提出可采用软件定义网络(SoftwareDefinedNetwork,SDN)的思路解决上述问题。软件定义网络将网络硬件的控制和数据分离,实现网络设备的集中式软件管理、可编程化[7]。借鉴SDN的体系结构,本文提出一种简洁的通用架构模型,分为三个层面,不同层面之间采用开放的统一接口进行交互,如图1所示。
基础设施层该层的任务就是单纯的网络、通信、传感器等基础设备,实现与上层的安全通信。该层包括FTTx、4G、Wi-Fi等通信网络设备,用于为架构中上层提供高速、泛在的网络条件,覆盖整个校园;还包括传感器、射频识别(RFID)、全球定位系统、图像视频采集设施等,用于感知采集校园中人、物、环境等各种信息,这些信息可通过网络集中到云服务层进行计算。
云服务层云服务层虚拟整个网络为资源池,汇聚融合所有信息数据,并进行控制、分析处理。该层是智慧校园的核心层。云服务层能通过网络收集和存储了以往数字校园中分散的教务和教学数据、学生数据、学术数据、教育共享资源,并对海量的大数据进行分析、计算和挖掘。大数据必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库和云存储、虚拟化技术[8]。
当前常见的云服务有公共云(PublicCloud)与私有云(PrivateCloud)两种[9]。私有云的安全性和私密性更好,但是投资更高,而且需要在高校内架设独立的数据中心,也需要配备专业的技术团队来运维。高校一般不具备足够的技术和人力来架设私有云,建议采用大型IT企业的公共云服务。如安徽邮电职业技术学院是在中国电信云平台上组建的智慧校园云[10]。
协同工作层该层在云数据层的基础上实现丰富多彩的创新业务,是智慧校园发挥作用的关键。协同工作层可以通过对校园中人员、物体的大数据进行数据挖掘,为学校建设、人才培养等管理决策提供支持;基于大数据分析学生的兴趣、能力,实现教育资源个性化推送和互动学习;提供统一便捷的校园生活服务;等等。协同工作层的终端设备支持智能手机、平板电脑、计算机、可穿戴设备等;可为用户提供跨设备跨平台多人协同工作的服务。
4总结与展望
智慧校园的建设是长期、持续、逐步演进的过程,建设中会面临一系列的挑战,比如:各类各级系统的兼容性困难,网络教学创新、管理优化难度较高,网络隐私和安全问题。随着技术的进步和发展,智慧校园建设经验的增多,通过分析与优化智慧校园建设的典型模式,以及对智慧校园建设应用的效益评估与跟踪分析,高校应与企业协力合作,破解智慧校园建设中的技术瓶颈,加速推进校园与互联网+的融合,推动学校信息化建设早日实现高效化和智能化。
参考文献
[1]GartnerInc.新兴市场分析:2015年―2016年中国十大技术趋势[EB/OL].[2015-08-28].https:///doc/3120918.
[2]吴F瑜,刘欢,任友群.“互联网+互校园:高校智慧校园建设的新阶段[J].远程教育杂志,2015(4):8-13.
[3]黄荣怀,张进宝,胡永斌,等.智慧校园:数字校园发展的必然趋势[J].开放教育研究,2012,18(4):12-17.
[4]吴颖骏.浙江大学:基于“云”的智慧校园[J].中国教育网络,2010(11):25-26.
[5]王燕.智慧校园建设总体架构模型及典型应用分析[J].中国电化教育,2014(9):88-92.
[6]蒋东兴,刘臻,沈富可,等.高校智慧校园建设呼唤CIO体系[J].中国教育信息化・高教职教,2016(7):1-5.
[7]张朝昆,崔勇唐,Gt,等.软件定义网络(SDN)研究进展[J].软件学报,2015,26(1):62-81.
[8]迈尔-舍恩伯格,库克耶.大数据时代:生活、工作与思维的大变革[M].杭州:浙江人民出版社出版,2013.
智慧校园的新技术范文
关键词:网络技术智慧校园应用
学校内部充分利用网络技术必须具备的三大条件是:教学、管理与通讯。通过网络,教师能够方便地查询网上资源,进行科研教学和工作;学生能够通过校园网络方便共享网络资源;学校管理人员也能够通过网络对教务系统等进行财务、学生学籍等方面的综合管理,也能够与其他各大部门实现信息互换。所以,网络技术的建设必须有十分明确的目标。“智慧校园”就是通过云计算、虚拟化和物联网等新技术改变学生、老师、工作人员和校园资源相互交互的方式,对学校资源进行整合传递,实现学校智慧化的校园管理模式。网络技术在智慧校园建设中是如何应用的,对此,我们做出了以下探究。
一、云计算
云计算是计算机网络发展的一大趋势,云计算在校园网络中也得到了十分广泛的运用,现如今的校园内部应用系统的各大部门大都独立,服务上的交互项较差,功能也十分单一,信息传播速度也十分缓慢。云计算是最近提出的一种新型计算模式,它将网络中的相关功能以服务的方式提供给客户,能够对计算机的大量数据进行存储和处理。云计算为用户提供了基础设施层、基础设施服务层、平台服务层和应用服务层四个层次的基本应用服务,其目的就是让校园内部能够更加高效地利用资源。数字化的校园一直是校园建设的重点,将云计算技术应用到智慧校园之中,能够更好地开展校园的信息服务。那么,云计算是如何操作来体现它的优势呢?
1.降低维护费。云计算网络技术并不需要投入过多资金和资源,云计算的模式对于终端的硬件设备也没有特别高的要求,服务的日常维护服务是由服务供应商完成的,这样就会使学校内部负责网络建设的相关人员工作减轻,可以提高工作效率。
2.提高可靠性。云计算能够降低服务器出错的效率,保证学校网络的安全运行,它起到网络的“统帅”的作用,服务器一旦出现问题,校园网络就很难继续工作。而云计算正是由百万台服务器组成的,计算式某一台服务器崩溃也不会影响它的正常工作,并且通过其他服务的协调工作能够尽快将数据恢复到正常状态。云计算能够维护校园数据的使用,使得智慧化校园的安全性和可靠性得到有效保障。
3.扩展共享范围。云计算还能够有效搭建资源共享的平台,使得校园的每一部分都能通过系统连接到相应信息,这样不仅能够提高校园资源共享的效率,而且能扩大智慧化校园的影响范围。云计算中,校园内的相关数据和资源并不仅仅存储在一台计算机中,而是放置于“云”计算机中,这样便能达到高效共享的结果。
二、物联网
1.校园一卡通。校园一卡通便是物联网的运用之一,通过一卡通能够实现教师和学生的签到、考勤、就餐、消费等功能,它不仅能够保证最基本的校园生活使用,而且可通过短信、WAP等方式发挥排课、图书借阅、消费状况、账户信息等功能。通过一卡通的使用,不仅能够让校园的信息实现网络化和智能化,而且能为学生的校园卡充值提供极大方便。
2.多媒体教室。多媒体教室的建设和使用就是通过物联网技术对教室使用状态的相关信息进行即时传达。网络配置系统能够根据相关课堂信息,比如教室的使用情况、教师的课堂状况和教学内容等,通过PC客户端及时观测到内部的使用状况,并据此提供其他服务。
现在很多学校都配置了多媒体教室,内部通过设置媒体投影机、音响和中控系统等实现多媒体教学。根据物联网的应用特点,多媒体教室可以具备以下几种功能。
(1)能够正常播放视频、图画、音频和文字等多种媒体信息;
(2)利用实物展示平台将图片进行大屏幕展示;
(3)配置音响和屏幕、照明等相关辅助设备;
(4)与多种信息进行连接,比如校园内的计算机网络和校园无线网等。
3.智慧图书馆。智慧图书馆可谓智慧校园里学生最需要“智慧”的系统了,智慧图书馆就是通过互联网实现智慧化的使用和管理的,在目前物联网的发展使用方面,智慧图书馆的建设更为广泛,它要达到的目标模式就是无人工服务,目前物联网在智慧图书馆主要是通过RFID使用的,就拿智能书车来说,这是一种可移动的RFID书籍归架的“小车”,能够对书籍实现查询、定位和导航等功能,能够迅速找到书籍应在的位置。它的操作流程如下:现将书籍放在车上,通过内部的阅读器读取相关书中相关RFID的存储数据,将流出的信息传达给书车,同时根据获取的信息定位目标位置,并在所显示的屏幕上按照要求位置放置该书。智能书车的使用,大大提高了工作人员的工作效率。
三、结语
随着新课程改革的不断推进,网络技术在校园教学中的应用越来越广泛,作用也越来越明显,对于校园工作提出更高要求。智慧校园作为一种新生事物,目前还处于不断摸索的阶段,但它代表着未来校园的建设思想和理念。网络技术在智慧校园中的发展前途无量,伴随经验的积累,网络技术会在当前校园建设中占据重要位置,并日臻成熟。智慧校园作为数字校园的高端形态,云计算和互联网等计算机技术的应用也为智慧化的校园提供了一个智能综合化的服务平台,使得师生能够全面感知校园信息,提高资源利用效率。
参考文献:
[1]宋承继.物联网技术在智慧校园建设中的应用[J].自动化与仪器仪表,2015,03:208-210.
[2]杜艳绥.云计算在智慧校园建设中的应用探究[J].数字技术与应用,2015,03:98.
智慧校园的新技术范文
关键词:智慧校园;智慧教育;教师专业发展
中图分类号:G726文献标识码:A
信息技术的发展给教育带来了深刻的影响,使得教师的教学方式和学生的学习方式都发生了显著的变化,应运而生的智慧校园力求利用信息技术变革师生教与学的观念与方式,培育智慧型的教师队伍,提升教师智慧教育的能力,变革学生的学习方式,创新人才培养模式,对教师提出了更高要求的同时,也为教师的专业发展提供了新的契机。
一、什么样的校园称为智慧校园
所谓智慧校园,指的是以物联网为基础的智慧化的校园工作、学习和生活一体化环境,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。智慧校园是信息技术广泛应用、信息终端高度感知、学科与技术深度融合的信息化校园,是数字化校园建设的高级阶段,是信息技术与教育教学深度融合的发展趋势。
智慧校园兼有技术、教育和文化等多重属性,具有以下特征:融合的网络与技术环境,广泛感知的信息终端,快速综合的业务处理服务,智能的管理与决策支持,个性化的信息服务,泛在的自主学习环境,智慧的课堂,充分共享、灵活配置的教学资源平台,蕴含教育智慧的学习社区。
二、智慧校园对教师专业发展的影响
(一)智慧校园呼唤智慧教育和智慧型教师
智慧教育不仅仅是智能化电子产品在教育中的应用,其本身具有丰富的内涵。祝智庭等研究认为,信息时代智慧教育的基本内涵是通过构建智慧学习环境(SmartLearningEnvironments),运用智慧教学法(SmartPedagogy),促进学习者进行智慧学习(SmartLearning),培养具有高智能和创造力的人。
智慧教育使得学生的学习突破时空限制;教育目标由以往的注重读写算的3R教育转变为培养21世纪学习者所必备的批判性思维和解决问题、创造性和创新、协作和领导能力、跨文化理解、沟通、信息和通信技术素养、职业与生活技能等7C品质;教师也由知识的传授者转变为教学的组织者和设计者,充当学生学习的设计师,由以演完“教案”预设为特征的“演员型”教师向引导学生自主探究学习的“导演型”教师转型。
教师必须深刻理解智慧教育的内涵,提升自身智慧教育的能力,顺应信息时代智慧育人的要求,转变教育理念和教学方法,促进自身专业发展。
(二)智慧校园为教师专业发展提供了新的契机
教师专业发展是一种有组织、为了实现改善教师教学实践和促进学生学习之预期目标的努力。智慧校园中新的教学技术和手段的引入,使得教师专业发展的内涵不断丰富,不仅包括了教育理念、学科专业素养、教学能力,还包括信息素养和教育信息化应用能力等。
在这个信息触手可得的时代,学习不再局限于课堂,学习的方式更加多元化,碎片化学习、泛在学习成为与正式学习互补的重要学习方式。碎片化的学习方式是基于移动终端进行的,可实现学习者的个性化学习,强调学习的主动性、建构性和社会性。泛在学习意味着任何人,在任何地方、任何时间都能获取自己所需要的学习信息和学习支持,是一种无所不在、无孔不入的学习,学习者根据自己的学习内容和认知目标,积极主动地、随时随地利用易获取的资源来进行的各种学习活动。
智慧校园对智慧型教师的新要求是教师不断提升自我、发展自我的不竭动力;智慧校园中无所不在的无线网络覆盖,为教师的泛在学习、碎片化学习提供了硬件支撑;智慧校园开放的在线资源平台和丰富的教学资源、学习资源,以及可通过移动终端下载阅读的电子图书为教师随时随地的学习提供了资源。
三、智慧校园建设推动中小学教师专业发展
(一)智慧校园建设促进教师智慧教育理念转变
智慧校园不单纯是硬件环境的智慧化,它包含学校发展的方方面面,智慧校园建设也不仅仅是信息化部门的专利和职责,它需要全校师生共同营造和构建。很多教师对此存有偏见,“等相关部门建好智慧校园之后告诉我们该怎么做”类似的想法层出不穷。因而学校在智慧校园建设的过程中,应自上而下全面转变教育思想和教育理念,通过专家讲座、优秀课例观摩、外出学习等途径让所有教师认识到智慧校园建设的必要性,让所有教师主动参与到智慧教育的变革中。学校要敦促教师紧跟时展的步伐,不断学习新的教育理念和教育方式,拒绝故步自封。时代需要创新型人才,智慧校园是时展的必然产物,智慧教育是时代赋予教师新的使命,教师有义务了解智慧教育、不断提高自我实施智慧教育。
(二)智慧化环境促进教师智慧教学能力的提高
智慧校园将信息技术、物联网技术、虚拟现实技术等研究成果引入教学,营造了智慧化的教学环境。智能机器人数字化创新实验室、数字仿真实室、探究实验室、VR虚拟现实技术以及各学科的多媒体资源不但能再现真实的情景,让学生开展实验研究,真实地体验解决问题的过程,开展创客研究。智能化环境中教学活动如何开展,对教师提出了新的挑战,教师需要不断思考和探索智能设备和环境与教学融合的方式方法。
智慧校园所构建的在线学习平台将学生的学习行为延伸到课外,各种移动终端的使用将教学的互动从课堂扩展到网络,学生获取知识的途径不断拓宽,学生的学习需求也在发生变化。为此,教师不仅要熟悉在线学习平台的使用方法,还需要学会录制微课,学会映客平台直播等。
技术的应用提高了学习的效果,提高了教师的教学水平,教师在设计教学和组织教学的过程中不断提升自己的智慧教学能力。
(三)在线平台智慧研修提升教师专业素养
智慧校园依托各级教学资源云平台,为教师编写教案、制作课件、批改作业、辅导答疑和在线教研、培训等提供智能化服务。提供备课和教研数字资源服务,支持教师开展网络协同备课,支持教师自主学习和协作研究。提供面向教师专业发展的各种培训资源和供教师开展教研的各种数字化资源,包括网络培训课程、专家报告、公开示范课等,支持教师在线互动、交流、资源分享、案例研讨等为教师个性化发展提供指导。
学校在推进数字资源建设与应用的过程中,要注重发挥集体智慧和力量,积极采用由多机构、多用户协同参与编辑的“群建共享”模式,广纳各方优质教育资源,实现数字资源的可持续生产、传播和共享。
(四)智慧化教学方式提高教师信息能力和素养
智慧校园所营造的智慧化教学环境推动着教学方式的智慧化,同时对教师的信息能力和信息素养提出了更高的要求,因而学校要不断加强教师信息能力建设,努力让教师具有在教学中开展信息技术与课程整合、进行教学改革研究的意识和能力;能进行信息技术环境下的教学设计,能获取、加工和集成教学资源,支持课堂教学;能利用网络教学平台开展混合式教学,利用信息技术对教学对象、教学资源、教学活动、教学过程进行有效管理和评价等。
中小学教师要主动加强学习,拓宽知识面,熟知并熟练使用各种新技术、新设备、新平台,研究它们与教学内容和教学过程更好融合的方式方法,让技术真正成为促进教学的手段。比如教师要在教学中使用各种数字化、智能化设备,首先自己必须学会使用并熟练掌握,进而通过教学不断探索在什么时间使用、怎样使用能更好地促进学生学习;探索让学生通过在线学习平台和移动终端开展学习时,怎样进行合理的教学设计,设置哪些学习活动、提供哪些资源可以更好地促进学生探究合作等等。
(五)多元化评价体系促进教师全面发展
完善而良好的教育评价体系对教师专业发展有着正面效应,有助于提升教师的专业表现,保证教师专业发展的品质。智慧校园在建设过程中要建立教师专业成长评价系统,整合教师成长档案记录和多元化评价功能,从基本信息、教育教学成果、教科研成果、学习培训、信息素养等方面进行全面记录和分析,对教师进行多元化评价。同时结合评价体系建立相应的奖励机制,鞭策教师在工作中不断反思和提高自我,促进教师队伍建设的规范化,推动教师的长远发展。
中小学在建设智慧校园的过程中应以转变教育理念为先导,以在线资源平台、备课授课系统、多元评价体系建设为抓手,全面、持续推动教师专业发展,从而实现信息技术与教育教学的深度融合,培养全面发展的创新型人才。
参考文献
[1]黄荣怀,张进宝,胡永斌,杨俊锋.智慧校@:数字校园发展的必然趋势[J].开放教育研究,2012(18).
[2]蒋家傅.基于教育云的智慧校园系统构建[J].现代教育技术,2013(2).
[3]祝智庭,贺斌.智慧教育:教育信息化的新境界[J].电化教育研究,2012(12).