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组织实施
根据当地卫生局、教育局文件,与学校及幼儿园取得联系,确定接种时间,拟定实施方案。中心成立预防接种工作小组,确定人员,明确分工。
宣传发动
向学生家长或监护人发放预防接种知情同意书,说明接种疫苗的名称、目的、要求、注意事项、禁忌证、接种时间,二类疫苗要求家长填写接种自愿书,决定是否愿意接种,以确定需接种人数。通过电台、网络、报纸、板报、宣传单等形式,开展宣传活动,扩大影响面,将预防接种知识送到千家万户。
站点设置
每个接种点至少准备三间房屋,一间为登记、接种室,一间为接种后观察室,另外单设一间接种反应处理室,以免因恐慌心理造成。接种室要求光线明亮,每室要有醒目标示,观察室要贴温馨提示,如接种后请留观30分钟,无反应时方可离开。
接种场所显著位置张贴以下提示:①预防接种工作流程;②接种疫苗品种、免疫程序、接种方法、作用、禁忌证、不良反应及注意事项;③二类疫苗要公布服务价格;④接种服务咨询电话。
根据学校、幼儿园接种人数的不同,配备相应的接种人员:现场组织员1~2名,负责与校医、班主任联系,通知接种学生,负责现场的组织协调工作。现场记录员2~3名,由社区全科医生及防保科医生担任,负责询问应种学生的健康状况、有无禁忌症、过敏史、疑似发热者测量体温,有禁忌症者做好相应记录,对接种学生做好核实、登记工作,接种完后负责数据的汇总与上报。现场接种员4~6名,由取得相应的预防接种资格证书的护士担任,负责对应种学生进行接种,两人一组,一个负责接种,一个负责药物准备,以提高效率。现场急救员1名,由临床医生担任,负责接种异常反应的处理,保证接种的安全。所有在场接种服务人员,接种前均应接受相关培训,熟知预防接种的相关知识、接种后的各种反应,发现问题,能迅速及时有效的给予处理,这是做好安全接种的根本保障。
安全注射
开始接种前,接种室用紫外线灯进行空气消毒,室内准备接种台,接种前后均要用消毒液擦拭台面,接种时台上铺设无菌治疗巾,形成一个相对无菌区域。
准备好接种用物,如治疗盘、75%酒精、注射器、砂轮、棉签、锐器盒、污物桶、体温表、听诊器、压舌板等。
备齐抢救物品,1:1000肾上腺素针剂、抗过敏药物及其他常规急救药品、糖水、充满氧气的氧气枕等。中心配备的急救车随接种小组出发待命,以备不时之需。
接种人员按要求穿好工作服,戴好口罩、帽子,每完成一名学生的预防接种,即用速干手消毒液消毒双手,免交叉感染。根据药物,选择正确的注射部位与深度。严格实行一人一针一管,使用后的针具毁形后放锐器盒内,接种完毕,将医用垃圾与锐器盒一同带回中心,按要求处理,接种室地面用1:500mg/L含氯消毒液清洁消毒。
冷链管理
根据《中华人民共和国药典》、《疫苗储存和运输管理规范》、《预防接种工作规范》等要求,进行疫苗冷链储存、运输和监测。中心根据接种学生人数,领取疫苗,按2~8℃要求存放于中心冰箱,并做好收发登记工作。根据当日上午或者下午需接种学生人数,将疫苗用冷藏包运输存放,保证冷藏包内温度2~8℃。接种点疫苗现配现用,保证疫苗的质量。
讨论
本文总结近年来在2所中小学校及5所幼儿园,开展群体性预防接种,所采用的临时接种点的设置与管理方法。结果,通过科学设置临时接种点和规范管理,共计接种12306人次,无一例接种事故发生。
根据国家免疫规划的要求,有时会对学生进行群体性的预防接种,以获得相应疾病的免疫力,在学校及幼儿园设置临时接种点,只要做好了组织实施、站点设置、安全注射、冷链管理等环节管理,进行群体性的预防接种,是安全可行的。
参考文献
高校教育信息化的发展不断深入,智慧校园理念在数字校园以及网络校园的发展实践基础上将高校教育信息化建设推向了新的阶段。本文从智慧校园理念的提出环境以及其发展过程分析入手,简要分析智慧校园的组成结构以及典型模块,结合已有智慧校园的应用示例效果,对智慧校园建设进程中出现的问题予以归纳,在此基础上,对今后我国高校智慧校园理念的进一步建设趋势进行阐述,以供相关人士参考。
【关键词】高校智慧校园 应用效果 策略研究
高校教育信息化建设的推进将高校教育功能推向了网络校园、数字校园的阶段,这两个阶段的实践过程已经取得一些成绩,而智慧校园则是继数字校园建设后的又一阶段目标。智慧校园的建设需要在网络校园以及数字校园的基础上进行,集合网络校园、数字校园在实践应用中的效果分析,寻求可行途径解决网络校园及数字校园在应用中出现的典型问题,不断优化校园教育信息化配置,为高校学生提供一个更加便捷、现代化的学习生活氛围。
1 高校智慧校园的提出背景及发展历程
高校教育信息化建设的着眼点在于现代信息化技术与高效校务管理的有机结合,随着云理念及云计算技术的不断革新,新一代网络技术俨然成为智慧校园建设的支撑引擎。现阶段我国智慧校园建设仍旧处于较为初期的阶段,需要各界人士加大智慧校园建设进程中的努力程度,实现高效能、低成本、多角度、全方位的可为高校师生提供智慧服务的校园环境。
1.1 智慧校园的提出环境
进入现代化社会,随着社会进程的不断推进,各行各业掀起了信息化升级的浪潮,对于高校校园信息化建设而言,其所需要达到的应用需求越来越高。智慧地球、智慧城市等智慧系列理念的提出,推进了信息化时代的智慧演化进程,高等院校作为知识和信息服务的重要媒介,其势必会加入智慧化转型大军,借助先进相关技术信息手段的发展与应用,建设智慧校园。
智慧校园理念的正式提出源自2010年浙江大学在信息化十二五规划中提出的议题,其建议宗旨在于创建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、丰富多样的校园文化生活、便利舒适的校园生活。也就是说,智慧校园概念自诞生以来,便伴随着安全、稳定、环保、节能等特征。浙江大学提出智慧校园建设意见后,便引起了教育领域众多高等院校的积极响应,在不断的探索与研讨过程中,人们在智慧校园的核心特征上达成了共识。智慧校园理念中包含三个核心特征:
(1)智慧校园建设工作旨在为高校环境中的广大师生营造一个全面的、智能感十足的、综合的信息服务品台氛围,并根据师生及校务相关的不同角色、诉求,提供个性化定制服务;
(2)智慧校园建设的技术支撑为融入高校的各个服务领域的计算机网络信息服务技术,其技术目标在于实现校务相关的互联以及即时写作;
(3)智慧校园的建设主体在于通过智能感知环境和校务综合信息服务平台的有效结合,为学校内部与外部环境提供一个可供师生之间、学生之间以及其与高校相关角色之间相互交流、相互感知的接口。
智慧校园建设的理念内涵与智慧地球理念如出一辙,其与当前流行的物联网技术有着密切关联,智慧校园的首要目标也是将物联网技术与校园应用进一步融合,借助物联网技术连接高校局域网中的各类型物件。
关于智慧校园在实际应用中的概念解析,不同应用目的的组织或企业有着不同的看法,有些企业认为智慧校园与特定的产品之间有着捆绑关系,有些企业则认为智慧校园的主要载体是运营商的相关产品。但从高校角度看,智慧校园是数字校园建设发展到一定阶段的表现形式,因此,智慧校园的概念可以理解为是数字校园的发展版。从这一理解方式看,智慧校园建设的首要任务便是建立一个具有统一性的基础设施平台以及具有统一性的数据共享平台和校务相关综合信息服务平台。
1.2 智慧校园的发展历程
我国在“十二五”以来对高等院校的教育投入比例有明显增加,越来越多的高校逐渐将革新眼光放在信息化特色与教育环境的结合上。教育信息化这一概念便应运而生,在众多高校响应国家政策号召兴建的新校区配置中,不乏一些具有典型现代社会信息化特色的教育资源,完成了教育教学环境逐步向网络化、信息化、数字化、智能化、多元化的转型雏形。这也为智慧型校园建设奠定了背景基础。信息化校园的建设目标在于培养集合创新性、应用性、复合型的综合人才,通过为学生提供良好的学习和生活环境的方式提升学生培养的多元化转型力度。
网络校园建设阶段回顾:从技术层面看,高校教育信息化建设中的网络校园阶段将原有校园网进行双栈式网络升级,实行IPv4与IPv6并存的校园局域网环境。引进了有线网络和无线网络的技术,为高校学生构建了一个连接所有校园内教学楼、支持多种数据终端访问校内资源的技术途径。在网络校园建设阶段,应用重点在于高校 门户站点、校内邮件系统、职能部门管理信息系统互通、视听教学、网络课程、教学资源库共享、图书馆文献资源系统查阅、网络办公等网络技术支持的项目建设。虽然在网络化高校校园建设阶段,师生们体会到网路化学习环境的优势,但不能忽略的是,在网络校园阶段存在着信息门户与身份认证方面有效的统一手段。
数字校园建设阶段回顾:数字校园理念出现于网络校园实践之后,其在网络校园建设成果的基础上以壮大信息化校园为核心目标,进一步整合了网络校园MIS系统、实现身份认证与信息系统的统一。可以说,数字校园建设阶段的应用重点在于校园内网络相关资源的统一化建设,从校园基础数据库、校园数据交换系统、校园信息门户站点到校园管理信息平台登录的身份认证,都实现了网络化校园阶段并未出现的统一化转变。从高校教育资源的整合及优化方面看,数字校园将校园一卡通以及包含智能决策支持系统在内的高校教育资源计划系统引入建设体系中,创建了数字图书馆、网络视听课程以及网络协同工作等应用系统,进一步方便了高校师生的日常工作及学习。
智慧校园构建设想概况:智慧校园的发展依托于已经有明显成效的数字校园实践成果,是高校教育信息化发展的创新目标,也是教育信息化建设的新兴模式。目前,智慧校园的应用尚处于构建阶段,其将尝试以有线无线一体化校园网、物联网、移动网等多类型网络进行融合,并以此为基础,采用近年来兴起且势头正猛的云计算技术,配合应用层数据交换技术以及应用集成框架技术等高端计算机技术,进一步推进教育信息化建设的力度。智慧校园的建设目标在于实现高校校园环境内的物物之间、物人之间、人人之间的感知互通、互联,从而改变传统静态状态中的校园管理模式,实现高校教学以及其他方面的动态管理,并通过一系列高端技术作为保障手段,不断提升教育信息化建设应用过程中的精细化程度。智慧校园目前在我国南方多所高校有所应用,例如,浙江大学将智慧校园建设的范围确立在平安校园建设、绿色校园建设、和谐校园建设、生态校园建设、科学校园建设等项目上;上海交通大学在国内高校首次提出“智慧泛在课堂”的智慧校园建设理念,将图书馆电子教参资源融入学校教务系统之中,方便师生在教学课程信息与教参资源之间的即时互通操作。
2 高校智慧校园建设的架构介绍
结合智慧校园的概念解析以及其在实际应用中的实践整合成果,按照鲁东明在《信息化VS高等教育创新-融合-发展》文中的观点,将智慧校园的定义所蕴含的总体架构可以分为基础网络、公共支撑、数据资源、共享服务、应用服务、用户访问等六个环节,具体的结构展示图如图1所示。
按照顺序对于高校智慧校园建设的结构中的典型主要模块的具体细节做如下分析:
(1)基础网络环节主要包括三个部分:数据通信、语音通信、电视传输。基础网络环节所依托的技术手段主要是超高速局域网技术,利用有线网络以及无线网络的相关计算机技术,构建智慧校园建设的基础平台,可支持包括文本、图形、图像、语言、媒体等多类型、大规模的数据之间的传输与共享,并支持校园一卡通的数据传输。前文提到的平安校园的视频流传输也可以通过智慧校园结构中的基础网络环节实现。而电视传输的主要对象则是数字化有线电视和校本电视,语音通信则是依托电信建设,实现有线电话以及近年来兴起的4G移动通信等。
(2)公共支撑环节主要包括多业务融合的高性能复合云计算、数据中心智能机房环境、校内楼宇集合的智能大楼以及智能场馆、协同感知相关设施等。
数据资源缓解主要包括基础数据库、办学资源库、图书文献库、物资环境数据库、人文环境数据库五类。其中,基础数据库包括教务管理、科技管理、人事管理、财务管理、学生管理、校务资产设备管理、高校体育运动管理、高校后勤服务管理、校园卡管理等。而办学资源库包含高校教学及辅助用场地、高校办公行政用房及场地、高校学生宿舍、高校学生食堂等数据库以及高校教育科研仪器资产数据库等。图书文献库主要指的是数字图书文献、学报校刊数据库等。物资环境数据库包含高校校园建设规划、高校校园卫生、高校校园绿化、高校校园景观等。人文环境数据库则主要包含高校校容校貌、高校班级风范、校规校纪、高校环境下的师生礼仪和人际关系等。
(3)共享服务环节包含六个模块:公共数据交换系统、统一身份认证、公共通讯系统、校园卡系统、平安校园监控系统、应用服务层、用户访问层。其中需要格外注意的是统一身份认证环节,其支持用户、权限管理以及应用服务注册等功能,保障平台使用的每一个用户均具有一个唯一的电子身份。统一化的身份认证也是智慧校园区别于网络校园的重要指标。
3 高校智慧校园建设的应用示例展示
高效智能校园建设在一些地区的高校应用所取得的成绩是令人们欣慰的,针对其中几项较为典型的应用及其效果,笔者将作如下分析:手机开门:鹰潭某学院施行了凭借手机扫描门禁读卡器的智慧校园建设项目,让学生们体会到了在校园生活的便利。手机考勤:对于高校学生而言,用手机进行考勤可以不用花费过多的时间在点名上,缺勤与出勤的确定可以在短时间内完成,尽可能少的占用课程时间,从某种程度上促进了学生上课的积极性。
校园一卡通:作为网络校园、数字校园的产物,在智慧校园中的校园一卡通相对于此前有更进一步的升级,不仅结合了多类型计算机高端网络技术,更在原有基础上,添加了网络校园以及数字校园建设中所缺少的统一身份认证,实现高校校务数据管理的集成和共享。
4 高校智慧校园建设应用中的问题分析
虽然智慧校园建设的应用成果展示了其方向的正确性,但对于高校智慧校园应用过程中出现的一些问题也不能忽略,对于其中的典型问题及结合实际的可行对策分析如下:
首先,智慧校园参与师生对于现代化信息素养程度有待提升。信息化技术的迅猛发展令高校师生在具体操作中对于相关技术的适应程度与智慧校园建设的要求之间出现差距。由于技术限制,造成智慧校园建设中的相关部门对于信息化的接受热情并不是很高,造成新进系统资源的利用率下降。现阶段我国高校在智慧校园建设的具体操作中多数将精力放置于外包网络技术公司完成,这一现状并不利于智慧校园建设的深入进行。正确的操作模式应该是外包公司与本校信息化部门共同完成,根据学校的不同需求将网络高端计算技术进行本土化、个性化加工、开发。
其次,可以尝试校企合作的模式推动智慧校园建设的发展。结合智慧校园建设的实践情况可以发现,高校环境下的师生对于技术性智慧校园的应用参与度并不高,一方面源于高校环境的影响,一方面源于缺乏有效激励手段。而校企合作的模式不仅可以提升办学水平,也可以推进信息技术在高校中的快速发展,更能通过人才培养计划吸引学生的对于智慧校园建设的参与热情。也就是说,高校可以通过认真调研以及与企业之间的商谈过程,确定合作企业,借助校企合作在高校人才培养方面的优势,推进本校智慧校园的信息化建设。
5 结语
基于本文分析不难看出,智慧校园建设已经成为未来较长时间内我国高校教育信息化建设的主要任务,虽然就目前智慧校园在国内高校的应用效果看,仍然存在一些不足,但对于问题原因的准确分析可以有效改善现状,通过参与师生观念的更新以及操作模式的多样化转变,进一步推进高校内智慧校园的渗透程度。
参考文献
[1]鲁东明.信息化VS高等教育创新-融合-发展[D].商场现代化,2011(4).
[2]杭州华三通信技术有限公司.新一代网络建设理论与实践.[M].北京:电子工业出版社,2013(3).
[3]周凯.上海交大首创"智慧泛在课堂"[R].中国青年报,2011(11).
关键词:差分GPS;定位技术;基站;超声波定位;智慧校园
中图分类号:TN945.23 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2017)04-0118-02
Abstract:Based on the Internet of things technology in the wisdom campus, in order to strengthen thecampus safety management, to the vehicle and the special goods carries on the GPS localization, carries on the real-time monitoring, takes preventive measures. We can use differential GPS positioning technology, the establishment of base stations, reducing the impact of errors in the positioning process, recording the vehicle travel path. At the same time, the use of ultrasonic indoor positioning system in the library, accurate positioning of books and other items of information, let us borrow books readily available.
Key Words:Differential GPS;Positioning technology; Ultrasonic positioning ;Base station; Smart campus
“互网+”正推动着数字校园加速向智慧校园升级。我们设计的智慧校园是利用无线通信技术,超声波定位技术,GPS定位技术,传感器技术、RFID、嵌入式等关键技术,连接校园内预先安装的各种传感器,发送数据到数据处理中心(一般由计算机完成),计算机通过收集到的数据做出判断,并且反馈给相应的控制器件,来实现校园智能物联网络。我们的目标是借助物联网技术实现对校园的仪器设备、图书资料、楼宇出入人员等的实时动态管理。同时,为了加强校园安全管理,实现环境监控和对象跟踪,利用GPS定位感知和追踪物品位置,对出入校园的车辆进行定位和监测,能够保障校园交通秩序。此次深入研究了如何利用差分GPS定位系统实现对车辆的监控[1]。
通过调研与讨论,对于室外,我们选择了GPS定位。因为红外定位技术只能在直线视距内传播,传播距离较短,而且容易被荧光灯或者房间内的灯光干扰,在精确定位上有局限性。蓝牙器件和设备的价格比较昂贵,而且对于复杂的空间环境,蓝牙系统的稳定性稍差,受噪声信号干扰大,相对来说,GPS定位成本合理,范围广,可以完全覆盖整个校园,所以我们选择搭建GPS定位系统。
首先介绍下GPS系统,目前GPS在定位中的应用非常广泛,GPS全称是Navigation Satellite Timing And Global Position System,即全球定位系统。起始于1985年美国军方的一个项目,1964年投入使用,到1994年,全球覆盖率高达98%。我们所理解的GPS功能是利用GPS定位卫星,在整个校园范围内实时进行定位,导航的系统。首先可以应用在校车上,在校园内已经实现了无线全面覆盖的前提下,我们可以开发手机端APP,通过4G或者无线可以实现显示校车位置以及班次信息,为老师以及学生提供便利,节约时间,同时不会延误乘车时间。其次,由于在校园中安全第一,我们可以将此定位方案应用在进出校园的流动车辆上,对其出入进行记录以及路径监控,以提高校园的安全系数,为广大莘莘学子提供安全的学习环境[2]。
1 差分GPS定位系统在车辆上的应用
GPS流程图1所示。
由图2可以看到整个定位系统的工作方式。在校园里建立无线基站,基站从GPS卫星接收信号,然后发送信号给移动的车辆,同时,车辆也从GPS卫星直接接收信号,将两个信号对比,以无线基站作为基准点,发送改正数,由用户站接收并对其测量结果进行改正,以获得精确的定位结果。目前我们采用位置差分原理。这是一种最简单的差分方法,任何一种GPS接收机均可改装和组成这种差分系统。安装在基准站上的GPS接收机观测4颗卫星后便可进行三维定位,解算出基准站的坐标。由于存在着轨道误差、时钟误差、SA影响、大气影响、多径效应以及其他误差,解算出的坐标与基准站的已知坐标是不一样的,存在误差。基准站利用数据链将此改正数发送出去,由用户站接收,并且对其解算的用户站坐标进行改正。最后得到的改正后的用户坐标已消去了基准站和用户站的共同误差,例如卫星轨道误差、SA影响、大气影响等,提高了定位精度。以上先决条件是基准站和用户站观测同一组卫星的情况。位置差分法适用于用户与基准站间距离在100km以内的情况,完全满足在校园内的使用[3]。
春暖花开,校园里树叶逐渐茂密,普通的GPS定位受树叶,高楼的影响比较大,甚至完全没有信号,因此为了保证实时性以及准确性,我们决定采用差分GPS,在高楼天台搭建基站,在接收到这些车辆的经纬度信息后,通过有线链路将数据传到系统中心设备(服务器后台),可以实现对全校园内的各个车辆的监控。在实现了准确记录车辆路径信息后,如何利用这些信息来便利在校师生便成为了我们关注的焦点。我们大胆的提出可以开发手机APP,通过4G或者无线将校车位置信息传送到APP,在APP界面上显示,可以随时掌握校车位置信息,合理安排乘车时间。
2 室内定位系统在图书馆的应用
我们同样决定将在图书馆建立定位系统。传统的图书馆以提供阅读与空间使用为主,但是在实际应用中,我们常常为了找需要的书籍,先找到相应楼层、然后是相应的阅读室、再一排排的书架中一本本慢慢查找。虽然我们图书馆引入可以检索以及借还书本的管理系统,然而得到的只是在哪个阅读室,无法准确定位书本的位置。因此在网络发展如此蓬勃的今天,我们如何提升图书馆的信息服务能力呢?很显然,超声波室内定位技术就可以提供精准的位置信息[4]。
室内定位即在封闭的环境中提供精确的位置信息,主要方式有无线通讯、超声波定位等多种技术集成形成一套室内位置定位体系,对人员、书本等在室内空间中的实时位置监控。因此基于室内定位技术的应用可以达到对这些人员定位、物品的监管目的,同时随着传感器以及通信技术的不断进步与深入,室内定位的定位精度可以达到厘米级,与差分GPS效果基本等同,最重要的是可以在室内环境中实现应用,在图书馆等封闭场所是最佳的应用案例。
室内定位可以提供室内更精准的位置定位,并且显示在图书馆的管理系统以及读者的用户端中,一旦室内定位技术在图书馆中的测试效果达到我们预期的成果,书架上的每一本书籍都拥有一个定位设备,这个定位设备不是单纯的条形码,而是我们寻找书籍时的导航,它可以发送自身位置信息如经纬度,同时,我们利用智能设备读取书籍具置信息,并计算距离,直到我们拿到那本书籍,点击确认,一次完整的寻书程序才能结束(如图3所示)。
在此,我们要解决的一个问题就是,每本书不仅有平面上经纬度,而且有垂直面上的高度,也就是在几楼。经过讨论,我们决定在地下书库中心建立一个基点,将整栋楼的高度分为九个层次,纵向位置信息由算法来计算,例如在第一层次内的纵向位置信息都属于地下书库,接着是一楼,二楼直到八楼。这样我们在寻找书籍时就方便了很多,可以直观的在智能设备上看到书籍的位置。同样,对图书的管理也简化了很多,在每本书上有自身初始的位置信息,图书管理员在整理书籍时,可以通过智能设备直接获取此书本的应该放置的位置,可以迅速地归类,还原。而且这些定位技术也可以应用到图书馆的自修室等地。
通过对读者需求的进一步探索,我们发现还可以记录读者经常阅读的书籍习惯以及活动路线,图书馆通过云平台可以调整藏书的购买方向以及书籍的位置。将受欢迎的书籍放在大厅或者一楼,减少读者寻找书籍的时间,同时也大大降低图书管理员的劳动强度。同时,为了更好的体现智慧校园以人为本的核心宗旨,我们可以通过室内定位设备,当读者进入图书馆时,推送最近热门的新书,提升自身作为图书馆的服务质量以及激发读者的阅读兴趣。后续可以提供类似论坛的讨论交流平台,让优秀的书籍不断滋养我们大学生渴望优秀的灵魂。
对于超声波定位系统,我们把高于20000赫兹的声波成为超声波,我们是听不到的。我们采用的是利用SID技术制作的超声波自动定位仪,利用超声波在空间中的传播特性,来确定目标的具置。超声波频率较高,穿透力强,指向性强,能力消耗较小,在空气中传播的距离较远,因此以上的这样特点也是我们选择在室内用超声波结合无线定位的原因。
通过对图书馆室内定位系统的探究,我们找到了在室内能实现准确定位的方案,以后需要不断完善图书馆的定位系统,搭建更强大的云计算平台,为每位读者提供更加贴心的管理系统[5]。
3 进一步理解智慧校园
智慧校园的“智慧”涉及到方方面面,核心宗旨是以人为本,更好的为师生服务,将教育信息化向前推进一大步。我们涉及的智慧校园主要是基于物联网和云计算技术。智慧校园的参考模型由下往上分为物联网感知层,物联网网络层以及物联网应用层,我们研究的差分GPS定位以及结合无线与超声波的室内属于感知层。每一层都需要考虑方案的完整性以及可执行性。通过对智慧校园的探索,我们对智慧校园的理解更进一步了,我们的目的是为师生提供个性化服务,能全面感知物理环境,识别学习者个体特征和学习情景,提高校园的安全系数,提供无缝互通的网络通信,有效支持教学过程分析、评价和智能决策的开放教育教学环境和便利舒适的生活环境[6]。
4 结语
为了实现智慧校园而建立的室外差分GPS定位系统以及室内定位系统,为智慧校园的定位寻迹提供了可靠的方案。差分GPS精度高,成本较低,可行性高。而室内定位系统结合了无线和超声波定位,成本相对较高,但是由于室内范围较小,且穿透力强,因此这种方案同样具有很大的可行性。在以后的工作中,我们会不断完善智慧校园的定位系统,致力于减少误差,提供更好的定位系统的方案。在将物联网完全应用到智慧校园上的道路上,我们任重而道远。
参考文献
[1]祝贺庭,贺斌.智慧教育:教育信息化的新境界[J].电化教育研究,2012(12):5-13.
[2]黄荣怀.智慧校园:数字校园发展的必然趋势[J]._放教育研究,2012(4):12-17.
[3]张新刚,田燕.数字化校园信息安全立体防御体系的探索与实践[J].中实验技术与管理,2012(10):114-119.
[4]谢刚.GPS原理与接收机设计[M].电子工业出版社,2009.
一、 教育主题:争做校园“智慧学生” 努力创建和谐校园
二、教育目标:
1、使学生理解具有长寿特质的智慧学生是怎样的。(结合班级情况、学生特点让学生了解“践行文明、热爱科学、善于创新、阳光生活”的含义。
2、继续深入学习“八荣八耻”,结合“八荣八耻”的学习,将文明礼仪的教育融入日常学习生活中,提出新学期新要求。
三、行为习惯教育内容:
1、参加升国旗仪式,衣着整洁,脱帽肃立,行队礼或注目礼。呼校训时严肃认真、声音宏亮。
2、着装得体,坐正立直,行走稳健,观前顾后,谈吐举止文明。
3、使用好礼貌用语:请、您、您好、劳驾、谢谢、对不起、请原谅、没关系、再见。
4、使用好体态语言:微笑、鞠躬、握手、招手、鼓掌、右行礼让、回答问题起立。
5、见到师长要让道、停步、行少先队礼、问好;上下课,起立向老师行注目礼,课上发言先举手,进老师办公室或居室,喊报告或轻敲门,经允许后再进入;离校与老师、同学道别。
6、在公众场合不大声喧哗、不奔跑打闹,注意安全。
7、要求不在墙面上乱涂乱画,保管好自己桌椅,离开教室请随手关灯,合理使用学校设施,不损坏、不浪费等。(爱护公物将是本学期的教育重点)
1.1自行管理与自我评价的学习
通过新型数字化教学媒体,如教学仪器设备、数字化学习资源与网络新媒体(BLOG、WIKI),既可以与师生进行广泛地交流,也可以与生生进行广泛地交流,在此基础上,对自己所要学习的知识与信息进行系统的、科学的管理,形成知识难易程度各异的“知识管理夹”.该“知识管理夹”采用格子铺的形式对知识进行“摆放”,同类型难易程度相近的知识放于同一层次的不同“格子”之中,同类而难易程度有别的放于不同层次的不同“格子”之中.同时对自己的学习也可以进行自我评价,对已理解并掌握的知识进行评价后再加以管理.
1.2多样化的学习
广泛而又全面的数字化教学资源,灵活方便的网络媒体为数字化学习奠定了基础;新型实用的数字化移动学习终端、固定式学习终端,为数字化学习提供了有力的支撑.学生可利用各式各样的学习终端,对自己所要学的内容进行灵活地选择,丰富的教学资源、灵活方便的学习终端、快速高效的网络媒体为网络化的学习提供了丰富多样的学习方式、方法.
1.3均衡而又公平的学习
只要有良好的学习设备与畅通的网络,所有人所获取的资源都是均等的、公平的.不像自然环境中的教育状况那样,城市的师资较农村师资水平高、东部沿海地区的师资较西部地区的师资水平高;更不像自然环境中的教学现状那样,师生关系好的学生倍受关注,师生关系不好的学生受到冷落.总之,网络环境下的学习形式多种多样、公平公正.
2网络环境下的实验方案设计
网络环境下的学习方法很多,如自主学习、协作学习、探究学习、开放学习、研究性学习等,这些学习方法都是基于一般网络环境下的学习方法,针对智能化、智慧化的新型网络,其学习方法是上述这些方法的综合应用,同时还需要结合具体的实验内容、实际的实验环境及学生的实验技能水平进行综合考虑,并设计其实验方案.下面就对智慧化(智能化)环境下的数字化实验进行探讨.
2.1基于思维导图的实验方案设计
将实验的内容、方法与步骤,依据网络环境的具体情况,结合实际实验系统平台的特点、结构原理及实验应用,按照教学系统设计的基本原理进行实验设计,并依据实验方法过程与步骤的基本流程设计出相应的实验思维导图,这一流程性的实验思维导图既有实验的方法与步骤,又有实验的原理与应用;既有要探究的实验内容,又有留给学生拓展创新的实验空间,让学生在完成基本实验的基础上加以创新与拓展,这一思维导图下的实验方案设计虽然难度较大,但对学生的实验指导可从由浅入深、由易到难、由简到繁,循序渐进地加以实施,这样对学生的研究性学习与自主探究有着较好的指导作用.对一般学生要求完成必做内容,对成绩较好、留有余力的学生要求完成拓展创新内容,为个性化的实验教学奠定了基础.
2.2基于实验内容体系结构的实验方案设计
对于一些设计性实验、验证性实验,传统的实验方法是老师首先讲完实验原理、方法、步骤以后,老师再演示一遍,最后让学生在理解观察的基础上进行实验模仿,这样的实验教学方法让学生像机器人一样进行着一步步的实验模仿;而基于实验内容体系结构的实验方案设计,要求老师在熟练掌握实验设备、器材及系统平台的功能特点以后,并能够较好地驾驭这些实验内容,在此基础上按照学生实验的特点及实验目标,设计出相应的实验方法、步骤及整个实验的流程,让学生按照这些方法、步骤及流程自行实验、自行探究,最后完成实验教学任务;对于水平较高的学生,相应设计出难度稍大、综合性水平较高的实验项目,以实现个性化的教学,培养出不同层次的技能人才.依据实验内容、实验原理、实验设备及实验环境,结合实验教学的目标,设计出一科学合理的内容体系结构实验指导方案,让学生依据这一既有一定规范、参数指标及实验步骤的基本方案加以实施,又有一定的灵活性与创新性,让学生结合自己的实际情况,依据实际实验环境、条件与设备,进行创新设计、开展拓展创新性实验,以完成相应的个性化实验训练,实现真正的个性化人才培养的目的.
2.3基于项目任务的学习方案设计
对于一些综合性实验、创新性实验,既要求较高的实验环境、实验条件与实验设备,又要求学生能够将多种实验设备进行综合应用,充分利用实验环境及最佳的实验方案加以完成,当实验较为复杂、难度较大时,可将这一综合性实验按照实验任务分解成各实验模块,而每一项实验模块又可分解成几个简易实验,让学生逐一加以完成各个简易实验、各项实验模块,最后将所有的实验任务完成后,再加以集成,以完成整个综合性实验,实验完成后,再引导学生进行实验拓展与创新,直至到达综合性实验的至高点,在这里老师可设计出简易性实验、综合性实验、拓展创新性实验三个层次.因此,基于项目任务的实验方案设计对完成综合性、拓展创新性实验起到较好的引导作用.
3网络环境下的数字化实验
3.1网络环境下的仿真实验
依据数字化教学资源来分,常用的仿真实验有课件型、网络课程型、网站型、系统平台型、数据库型等类型.依据上述几种类型的仿真实验,我们先后设计开发了网络课件型、网站型、系统平台型三种仿真实验.具体开发的内容为仿真物理实验、基于专题网站的儿童智能开发小实验、少儿眼保健仿真数字化资源库等.先后在部分初中、高中试用了仿真物理实验,效果较好;在部分幼儿园试用了儿童智能开发小实验,深受小朋友的喜爱、教师的欢迎;少儿眼保健仿真数字化资源库对小学生的眼保健起到了积极的推动作用.上述三大类型的仿真实验经试用,也发现了一些问题,实验效果不够理想;儿童智能开发只重视了智力的开发,而能力的开发与培养欠缺;眼保健仿真实验范围广,而深度不够.在技术上,基于智慧校园的试用,也存在一些问题,这些问题大都是测控信息传输不够畅通.针对上述问题,我们对上述仿真实验首先进行了改进与提高,同时也对智慧校园网络系统平台进行了改进与功能拓展,使其在智慧校园环境下完成各种实验,增设了物联网设备测控端口、实验数据库、实验采集综合应用软件等功能,使基于智慧校园网的仿真实验得以顺利完成,为远程开放教育教学奠定了仿真实验基础,为中学新课程改革和仿真模拟实验提供了技术支持.
3.2网络环境下的数字化实验
网络环境下的传统数字化实验组成如图1所示:传统的数字化实验系统是由传感器、数据采集器、微机系统等内容组成.传感器的功能用于对实验物的物理、化学及生物等参数及性能指标进行测量测试与传输;数据采集器用来采集来自传感器的数据,并通过USB接口将来自传感器的数据传输到计算;计算机系统首先由计算机软件完成对数据采集器所提供的数据进行数据处理,由计算机硬件对其实验系统进行控制与实验结果显示等.由此可以看出,传统的数字化实验系统一般只能在实验室内完成各种实验,而不能满足在任何时间、任何地点来完成我们所要完成的实验,传统的数字化实验平台一旦增加了物联网设备与云数据库后,既可在任何时间、任何地点,灵活地完成各种实验;传统的数字化系统平台中的计算机系统增加物联网与简易的数据库、传感器也要相应的加入Zig-Bee数据收发装置,这一装置的体积小,但数据传输灵活方便,其功能完全可满足移动实验数据的收发需求,且使用方便灵活、价格低廉;数据采集器也要增设物联网ZigBee收发装置,使其可灵活地完成与传感器、计算机系统的无线实验数据传输,这种加装了物联网ZigBee装置与简易云数据库的数字化实验平台,既可完成移动环境下的数字化实验,又可完成固定环境下的数字化实验.这种新型的数字化实验系统,我们称之为“智慧型数字化实验系统”,如图2,它既可满足实验教学的需要,又可满足综合实践活动的需要,为新课程改革和创新人才培养奠定了基础.
3.3基于智慧校园网的数字化实验
所谓智慧校园网,是指具有十大管理系统、十大管理模块、五大子系统平台的新型校园网络的架构.十大管理系统是指智能管理系统、智能教学系统、移动学习系统、数字化实验系统、智慧文化系统、数字图书馆系统、家校通系统、学习分析与诊断系统、绩效管理系统、教学评价系统等;十大管理模块是指用户管理、设备管理、办公管理、教务管理、活动管理、信息准入管理、应用管理、学生管理、物联网测控及通讯管理、资源库管理;五大管理平台是指系统支撑服务平台、应用支撑服务平台、系统总线与控制平台、基础设施服务平台、数据综合采集及应用平台等.上述新型智慧校园中,设置了物联网测控及通讯管理模块、云数据与资源库管理模块,这使校园网内的各种硬件资源、软件资源、管理资源、数据库资源等各种数据均可由校园网控制平台灵活调用;传统的数字化实验系统中的传感器增设了ZigBee子系统、采集器也相应地增设ZigBee子系统,再使两者集成在一起,形成一个高度集成的、可移动的智能测控实验系统(“智慧型”数字化实验系统),学生可手持笔记本电脑,将这一“智慧型”的数字化实验系统与智慧校园网融合为一个完整的、开放的、大型的数字化实验系统,这样就可在智慧校园网所能覆盖的范围内,完成各种数字化实验与综合实践活动.
4结束语