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中图分类号:F49
文献标识码:A
doi:10.19311/ki.1672-3198.2016.16.031
0 引言
智慧校园在数字校园建设到一定阶段后,融入物联网、云计算、大数据等核心技术,努力实现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的美好蓝图,建立一个安全、稳定、环保、节能的校园。
1 智慧校园核心特征
由于“智慧校园”的基石是前期数字校园的建设与发展,因此,实现智慧校园目标首先要求有有线、无线双网齐全的网络环境和含有摄像头、RFID、无线传感器等设备的感知环境;其次,要有统一的数据应用平台,除了有包含数据存储、数据挖掘分析、数据处理及云计算平台外,还要有以此为基础的教务、学工、OA办公等应用系统平台;最后要有综合信息服务平台,为师生等人群分别提供信息、决策服务。由此简要概括智慧校园核心特征如下。
1.1 网络无处不在
智慧校园除了有线、无线网络设施设备搭建布局外,还引入移动互联网和物联网技术,不仅实现师生可通过有线和无线随时随地进行联网,而且实现人与人、人与物、物与物实现互联、互通。
1.2 智能感知全面
智慧校园通过摄像头、RFID、无线传感器等感知监控技术,实时对校园内光线、影子、位置、应力、触摸等进行全面感知,并能随时获得、提取监测数据。
1.3 服务个性友好
智慧校园以用户为中心,能根据用户的个性化需求,提供功能应用组合,呈现友好的信息服务、管理服务界面。
1.4 系统应用全面
智慧校园提供统一的资源计划平台系统,包括教务、学工、科研、国资、校园论坛等管理与服务平台,用户登录认证成功后,即可进入资源管理与服务平台,海量信息资源一览无余。
1.5 智能数据处理
智慧校园的数据中心、数据处理平台,利用hadoop ETL数据仓库等技术,能对智慧校园产生的海量数据进行存储、挖掘分析、智能处理和传送等,为管理人员提供有价值的智能数据信息。
2 智慧校园核心技术
智慧校园与物联网等技术密不可分,还涉及到RFID、二维码、视频监控等感知技术和设备,智慧校园主要核心技术简单归纳如图1所示。
3 智慧校园技术架构模型
智慧校园包含传统的数字校园技术,并融合物联网、云计算、大数据等新技术,经过研究分析,拟设计一款智慧校园技术架构模型如图2所示。
根据智慧校园的特征和目标,可将其实现技术架构从下至上大致分为感知层、网络层、数据层、应用层和展示层五层,现对每层包含内容简要介绍如下:
感知层包括:RFID(Radio Frequency Identification),即为无线射频技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触,智慧校园图书馆、门禁系统等均使用到该技术;WSN(Wireless Sensor Networks),即为无线传感器网络,是一种分布式传感网络,末梢为可以感知和检查外部世界的传感器,智慧校园监控系统等使用到该技术;IP Cam 又叫network camera,网络摄像机,是视频服务器和摄像头的集成,智慧校园安全视频监控系统使用到该技术;PC终端即为计算机终端设备。
网络层包括:互联网、移动网络、物联网、校园内网等网络服务及设施设备,实现人与人、人与物、物与物之间的互联、互通,使得数据信息等能够随意获取和传递。
数据层包括:数据库,是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库,智慧校园的数据量比较大、数据结构也比较复杂,必须选择合适的数据库服务器及数据库类型;数据集成处理平台一般采用Hadoop ET数据仓库管理技术对数据进行存储、传输、挖掘等操作,智慧校园的海量数据可通过该平台进行智能处理,提供智能用户数据;云计算平台可为师生在计算、存储、开发环境等资源方面提供IaaS和PaaS层云服务。
应用层:包括统一认证、教务、学工、办公、一卡通等系统平台。其中统一认证用于用户登录认证,确保系统平台使用的安全性,如果不能认证成功,则不能登录系统平台;教务、学工、办公、一卡通等系统主要用于校园资源管理服务,比如教务系统用于排课、成绩管理等,办公系统拥有新闻、通知、邮件传送等……学校可根据实际情况和管理部门工作的需要部署不同的系统平台,管理人员通过使用系统平台,可提高管理效率,使得学校管理服务工作走向规范化、信息化,学生通过使用教务、学工、校园论坛等系统平台,获取成绩等校园资源信息。
展示层:包括统一门户、APP等。统一门户一般由门户网站组成,将校园资源计划系统平台嵌入其中,结合认证机制使用,门户网站应美观、实用、安全;APP是一款以互联网为平台,模拟真实的校园环境,为广大师生提供各类校园资讯、校内服务,连接起更多的第三方业务,提供“一站式”服务的智慧型模拟校园。
4 结束语
智慧校园涉及到物联网、大数据、云计算等前沿信息技术,如果能够成功运用,不仅能为师生用户提供智能感知、个性化服务,而且能够大大节省管理成本,实现校园管理服务高效化、低碳化。目前,不少高校智慧校园建设过程中遇到技术实现障碍、系统不兼容、数据接口标准不统一、资金短缺、技术人才缺乏等诸多限制因素,需要采用政府引导、学校主体、企业支持的模式,集中解决建设中遇到的难题,使智慧校园建设迈上新台阶。
参考文献
以教育信息化带动教育现代化,不仅是世界教育改革发展的趋势,也是近年来我国高校在信息化背景下转变教育理念、创新教育模式的重要工作。“智慧校园”概念正是在此基础上提出的。由于智慧校园建设还处在摸索阶段,尽管学术界对智慧校园的定义还存在一定的争议,但在这些争议背后,我们仍可以找寻学者之间的共识,即“智慧校园是指在互联网基础上,通过多种应用系统把教学、科研、服务融为一体的智能化和智慧化教学、学习和生活环境。”
智慧校园是高校教育信息化的高级形态。较之数字化校园,它具有以下几个突出特征:第一,网络与智能终端的“无缝隙”覆盖。“智慧校园”是以物联网为基础的智慧化的校园,互联网的无缝隙覆盖是智慧校园建设的基础性工作,而智能终端的广泛应用也使得校园环境、师生生活状态等相关信息传输到学校控制系统,这是智慧校园建设的物质基础。第二,海量的数据支撑。“大数据技术最核心的价值在于对海量数据进行存储和分析。相较于数字校园,智慧校园最核心的特征是通过各种智能终端、可感知设备和信息系统获取了海量的活动过程与状态数据。”第三,个性化的服务体系。“智慧校园环境及其功能均以个为理念,各种关键技术的应用均以有效解决师生在校园生活、学习、工作中的诸多实际需求为出发点”,这一显著特点满足了师生的各种需求,同时也成为智慧校园建设的不懈动力。第四,开放的学习环境。智慧校园发挥其信息共享的优势,打破了以往单一的教科书模式,同时时间上的可支配性(从单一的课上扩展到任何时间)、空间上的可延展性(真实情境和虚拟情境能得以发生)都使得学习环境大大的开放。
二、智慧校园建设中高校学生管理工作的困境
在高校智慧校园建设进程中,由于信息化运行支撑平台构建的不完整性,导致校园内人与人、人与物、物与物之间的矛盾较为突出。这不仅制约了智慧教育改革路径的创新,在与学生管理工作的结合中也遭遇了新的障碍和瓶颈。
(一)高校学生管理模式与信息化技术的耦合性低
毋庸置疑,全方位“智能化”是建设智慧校园的技术核心,也是实现高校学生管理工作跨越式发展的崭新途径。它试图将信息化技术和网络平台与校园资源充分融合、统一协调,以此建立高效、科学的管理模式。但目前大多数高校因云技术、物联网等信息技术不到位,学生管理工作更多的是依托于数字化校园,仍以“学校—院系—班级—宿舍”的单向管理模式为主,学工线的教师仍然未从大量烦琐的事务性工作中真正走出来。数字化校园建设着重构建独立部门的信息系统(如图书馆管理、公寓管理、学生心理档案管理等),这种建设方式与学生管理工作的信息集被“割裂”,各个应用系统所应发挥的效益没有更好地被利用和挖掘,也很难对整个学校信息进行查询和决策分析,这大大降低了学生管理工作的效率。再加上学工线上的辅导员教师学科背景各异,信息素养能力参差不齐,这也在客观上加大了学生管理工作的难度。
(二)智能化信息服务能力不强
智慧校园建设的目标之一,是向全体师生提供高质量的服务和全方位的信息服务,使其能够第一时间获取校内的人员、设施等资源信息,更好地为教学、科研、生活提供服务。如学生考勤管理是学校开展教学工作和参加社团活动等的重要组成部分,一般由教师或活动负责人来承担考勤管理工作,但是这项工作会耗费大量的时间与精力。如何利用智能化信息手段提高学生考勤的效率是多数高校亟待攻关的难题。再如校园一卡通,多数高校现有的一卡通系统在设计时仅仅是将多个系统进行简单的整合,对于整合后的系统如何管理,各系统之间的信息如何共享、如何交互使用,并没有一个明确的规划。控制系统的各部门在对师生进行服务时,并不能全面的了解用户(如未能将学生的学习、科研、心理档案等独立信息源融合为一个完整的信息集呈现出来),这使得部门的重复工作大大增加,也造成了部门的服务始终不能达到师生的满意。(三)利用信息化技术的思政教学水平有待提升随着教育信息化的快速发展,视频微课、翻转课堂、MOOC(慕课)成为教育变革的三大热点,要求教师在使用信息资源时,必须要像运用粉笔和黑板一样自如。教师的信息素养在这些课堂上成为“上好一节课”的关键。“当信息技术撬动了课堂,课堂就必须与时俱进。智慧课堂建设,关键还是在教师自身。要实现现代教育技术与课堂的融合,既要排除机器的干扰和牵制,又要最大限度的发挥智慧课堂的优势。新技术用与不用之间,掌控全在老师。”但对于高校的大多数辅导员老师而言,其所学专业与智慧校园建设中所需知识并不能有效吻合。在未经过较长时间培训的情况下,教师对学生思想工作的管理更多依靠的还是“言传身教”。但成长在高科技浪潮背景下的95后大学生,更倾向于通过网络来真实表达自己的状态和情感。面对教育对象这一庞大群体特征的巨大变化,高校的教育理念和管理模式与教育信息化相结合是必然趋势。
三、智慧校园建设进程中高校学生管理工作的有效路径
“智慧校园”不仅仅是信息系统的建设与完善,还是信息时代高等教育管理模式和教育理念的创新。顺应智慧校园的发展趋势,通过信息化手段为校园植入智慧管理,提高学生管理工作水平,是目前高校教育管理者实现大学可持续发展的有效路径。
(一)加强协同性,将信息化技术植入学生管理工作
打造智慧校园是不仅是为了进一步提升教学手段、促使校园管理模式的与时俱进,也是为了给师生创建更安全、便捷、智慧的校园环境,其终极目标是实现“以人为本”的教育理念,提高师生的素质和综合能力。因此,信息平台建设人员与信息使用人员必须实现有效地沟通。一线的学工人员必须了解学校网络平台、智能终端设备等的使用方法;幕后的信息平台建设人员需要了解一个学生全部信息的维度。在综合考虑技术和学生工作管理方案之后,将信息技术融入学生管理工作之中,以此构建稳定、便捷、安全、科学、广泛参与的智慧校园。为了响应教育部“走出寝室、走下网络、走向操场”的号召,宁波某院校将信息技术融入学生晨跑制度管理中。学生在学院规定的时间内晨跑锻炼,只要刷一下校园卡,就会被记录晨跑的时间段和次数,进而与体育成绩直接挂钩。这样既督促了学生积极参与锻炼,又为老师烦琐的考勤工作减轻了负担。
(二)整合信息资源,提高智能化信息服务能力
高校的学生群体已经进入“95后”的年龄层,他们在科技浪潮的洗礼下,更加注重校园智能化服务体系的建设。无论在学习上,还是在生活中,人与物的联系更加紧密,甚至对“物”产生生活依赖。全面建设教育信息化公共服务体系,有效地整合并共享信息资源,适应并引领学生时代潮流,建立一个开放的、创新的、协作的和智能的综合信息服务平台,是创新高效学生管理工作的新思路,也是智慧校园建成的目标之一。“智慧校园综合管理平台”实现了全校资源、数据的融合和共享。很多高校在每年迎新方面,尤其网上迎接系统方面得到不断完善,使得报到程序更加清晰化、人性化,体现了学校始终“以生为本”的服务理念。再比如,为了能够提升大一学生的生活技能水平,某高校宿管辅导员老师用微信这个智能平台,制作了关于如何清扫宿舍的微电影,通过互联网上传到学生的微信群中,学生通过手机、ipad等智能终端可获取服务资讯。
(三)构建智慧课堂,完善校内外的信息平台共享
在教育信息化的推进过程中,翻转课堂将课堂的教学时空拓宽,搭建起一个“半开放式”的教学系统;MOOC课堂则完全是基于网络的社会化学习,是一种深度协作式和开放式的教学。翻转课堂和MOOC课堂成为众多高校着力打造的新式教学模式。为此,高校应首先完善并整合校内的资源信息平台,并与相关学科背景强的院校达成“信息共享”的意愿,为老师和学生提供一个“无墙的课堂”,教学相长。此外,在课程评价方式上,可以借助于大数据的学习分析技术,对学生的知识建构与复杂能力进行有效评估,为学生学习提供更加个性化、有针对性的支持,实现“智慧化”学习。部分高校已开设“微学分”“小微课堂”等,通过建设“微”教室、开设“微体验”课程、构建“微”单元自助式学习模式、开展“微”讨论活动等方式,逐步推进“微”教学的改革。“微”课的推出不仅有利于教师开展启发式、讨论式和合作式教学,也将传统枯燥的思政课堂充满活泼的气息。学生也可以利用互联网社交网络等平台,通过采取“一对一”模式或学生自主进行拼装组合模式,在线上与教师进行互动交流。无疑为学校建设智慧校园奠定了夯实的基础,为学校的进一步提升做了良好的准备。
四、结语
[关键词] 大数据;智慧校园;教学改革
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 03. 132
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2017)03- 0235- 02
0 引 言
教育关乎国计民生,大数据正在走向教育的领地,一个属于教育的大数据时代已经到来,随着网络的发展,新的技术和手段促使中国传统的教育方式发生了质的变化。大数据环境下,对传统的教育思维和理念产生着颠覆性的影响,能够大大地提高教学效率和科研的有效性。“互联网+”时代,已经从数字化校园发展到智慧校园,智慧校园备受关注,已经成为研究的热点[1],智慧校园的建设是教育信息化发展的必然趋势[2]。以教育信息化促进教育现代化已经成为当前必须具备的思维,教育信息化不仅改变着中国的教育,也在创造着中国教育的未来,信息化的智慧应用已经开始广泛应用。它既影响学校内部的管理和改革,也驱动着整个教育领域的变革,不仅仅可以用于在线学习,还可以应用于招生、教学科研、学校管理、家校互动、教育决策,还可以进行个性化匹配,照顾学生的个性化需求,关爱每一个学生的成长。
1 智慧校园
1.1 智慧校园的概念
智慧校园是以借助新一代的智能物联、大数据、移动互联、商业智能、知识管理、社交媒体等新兴信息技术,全面感知校园群体的工作、学习、生活场景特征;并对信息处理加工,从而为师生群体建立智能的教育教学环境和舒适便利的工作学习生活环境,实现可定制的个性化服务需求;打造物联化、智能化、感知化、信息化的新型校园。智慧校园是对原有的数字化校园的扩展和提升,可以更好地面向学校资源的管理和调度。
1.2 智慧校园的特征
智慧校园要实现将个人拥有的各种资料和信息进行收集、整理、消化吸收、分享和创新,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;基于云计算,通过智能融合技术的应用实现对海量数据的存储、计算与分析;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,来推动学校的可持续创新发展;提供基于角色的个性化定制服务。
1.3 应用
智慧校园应用系统及平台的建设应根据各个学校的应用实际,购买或开发具有针对性的应用软件系统或平台。应用系统及平台的建设包括应包含网络教学平台、科研管理平台、校展芾硐低场办公系统和校园服务系统等。这几个应用系统及平台统一数据格式和接口,相互间根据通用的标准和规范,彼此信息共享、畅通,从而实现对学校教学、科研、管理、服务相关的数据进行整合、集成,统一管理和控制,实现全面智能化的应用和监管。
2 智慧学习环境
2.1 智慧学习环境的概念
学习环境的要素包括学习者(Learner)、资源(Resources)、技术(Technology)、地点(Location)和情境(Situation)等[3]。物理环境包含一些可以学习的场所,虚拟环境包含各种学习系统和学习社区等,智慧的学习环境是这些系统的资源整合,可以利用系统进行学习、资源利用和智能分析等。因此智慧的学习环境是物理环境与虚拟环境的深度融合,可以让学习者感知学习场景,还能够对学习者进行身份识别,为其提供适合的学习资源等,同时可以记录学习者的学习过程,进行分析和评价,从而达到提高学习效率的作用。总之智慧的学习环境就是利用网络信息技术,物联网技术、智能感知技术等,为学习者提供一个集环境、资源为一身的智能的学习环境,为个性化学习的开展提供的强有利的支持。智慧学习环境的基本特征是智能性、人性化、开放性和社会性。
2.2 如何推动教学改革
智慧校园和智慧学习环境是教育信息现代化的热点问题,与传统数据相比,大数据具有独特的优势,智能化地进行信息的采集、分析和反馈,从而可以适应改变,调整当前的教学计划,实现因材施教。学习环境中的自然环境因素主要指声、光、温度、空气等,智慧校园中可以进行智能控制,将为学生创造更舒适的学习环境[4]。智慧学习环境使学校的教学更加人性化和智能化,在构建自主探究的学习环境中,对教学质量的提高有重要的应用价值。
(1)未来教室是智慧校园建设中的一个重要成果,它将彻底颠覆学生、家长对传统教室的想象。未来教室里,只有一个超大电子白板,老师只需用手指,所有的教程就以图文并茂、声像结合的形式出现在学生的眼前。而学生只要随手拎一个“电子书包”即可轻松上课,未来教室最大特色在于互动连结,除了课堂多媒体互动,还可以通过远程互动系统实现班级与班级、学校与学校之间的高清互动学习,学生就像坐在一个超大公共课堂,分享来自全球最好的老师讲座与教学资源。
(2)网络学习平台也是智慧校园的一部分,现在校园网、无线网无处不在,学习者可以通过电脑、Ipad、手机等随时随地的进行学习,可以满足不同学生的不同需求。只要有网络,学生可以在任意场所除了上课、完成作业,教学反馈还以在平台上与老师或者同学进行远程互动。
(3)模拟真实的场景进行教学,可以使学生的感知更加直观,理解更加容易,体验更加真实,不但激发学生的学习兴趣,同时也开阔了学生知识空间和视野。传统教学会碰到一些局限,比如实验材料或者器材的缺乏,使一些教学活动无法开展,智慧的学习环境可以采用多媒体数字模拟的方法来演示教学及实验过程,智能感知的课堂会给学生一种全新的体验。同时也使教学从知识传授过渡到培养学生科学素养和信息素养,对提升学生独立思考和协作交流均有促进作用。
(4)智慧的学习环境中,通过分析系统中记录的学习过程可以为学习者提供个性化服务定制[5]。即通过统计分析学习者的学习过程,总结出其行为模式特点和学习基本情况,然后为学习者提供合理化的建议和适合的学习资源和课程。大数据提供的数据更加科学和直观,作出的评价更加准确,对于指导学生的学习更加有效和个性化。同时教育大数据可以客观地反映教育事实,呈现教育现象,给教育教学改革提供决策参考。高校中的数据具有很高的教学和科研价值,开展高校数据分析的应用可以辅助高校教学管理,改变教育领域传统的授课模式和学习模式。
3 结 语
我国教育大数据处于起步阶段,数据采集网络处于布局和建构中,在教育决策和教学的运用中也处于摸索阶段,大数据人才培养的体系还没有建立起来。未来十年,是IT时代向DT时代逐步演进的十年。教育信息化需要研究如何让数据驱动业务,让数据变成业务。IT时代强调的是“服务”,DT时代强调的是“体验”。只有治理好的教育大数据才可能为用户带来良好的体验。建立和发展智慧校园是优化教育教学环境、深化教育改革的重要途径,是未来教育发展的方向。智慧校园作为数字校园发展的高级阶段,国内目前尚无成熟案例,而且很多高校在建设中也存在一些问题。智慧校园的建设不是一蹴而就的,而是一个漫长的系统过程。在加强校园网络建设的同时,也要提高教职工和信息化水平,在总结经验的同时,考虑自身的发展特点,最终建设适合自身的特色智慧校园,推动教学改革。
主要参考文献
[1]周文清. 数字时代的关联主义学习理论研究[D]. 上海:华东师范大学,2014.
[2]熊频,胡小勇.面向智慧校园的学习环境建设研究:案例与策略[J].电化教育研究,2015(3).
[3]胡钦太,郑凯,林南晖. 教育信息化的发展转型:从“数字校园”到“智慧校园”[J]. 中国电化教育,2014(1).
【本刊讯】2015年9月20日,北京师范大学智慧学习研究院在英东会堂举行了《2015年中国智慧学习环境白皮书》会。北京师范大学智慧学习研究院院长黄荣怀教授代表项目团队了《2015中国智慧学习环境白皮书》:从智慧城市建设发展的视角全面解读了智慧学习和智慧学习环境,在国内各行政区域采集基础数据信息,监控智慧学习环境领域发展状态、广泛开展产业调查,通过真实的数据反映了中国智慧学习环境的发展水平。
作为研究成果的重要组成部分,黄荣怀教授提出了中国智慧学习环境发展的十个核心观点,即:(1)信息时代的学习将以智慧学习环境为基本依托。(2)“市民宜居体验”与“城市创新活力”作为智慧城市建设和发展的“双引擎”。(3)随着智慧城市建设的推进和社会上教育供给的持续增加,家庭学习、社区学习、企业学习的价值日益凸显,并与学校中的学习一起成为人们终身学习的重要组成部分。(4)智慧校园作为数字校园的高端形态,将在校园中为学生提供“数字原住民”应有的智慧学习环境。智慧校园建设应作为智慧城市建设的重要组成部分,弥补学校信息化与城市信息化的鸿沟。(5)“云+端”将成为智慧校园的主流形态,而支持服务能力与信息安全是学校教育信息化建设要突破的瓶颈。(6)新型学习空间将拓展教室的物理空间,打破课堂边界。学生的差异性管理与学习活动设计将成为未来课堂教学关注的重点。(7)交互式电子白板、平板电脑等正逐渐进入课堂。教室环境的设计与优化将成为教育装备、信息化和教研等部门共同研究的重要领域。(8)将智慧学习嵌入企业大学或企业人力资源保障系统,是建设现代企业和提升城市创新活力的基础,将有力促进我国从制造大国迈向制造强国。(9)移动互联技术、智能机器人技术和“互联网+”战略等正催生“智慧学习”产业,可为学校学习、家庭学习、社区学习、企业学习等提品、技术和服务。(10)“智慧学习”应成为智慧城市建设的核心组成部分,既是市民终身学习的有力支撑,也是城市系统“自我进化”的关键特征。发展“智慧学习”既能增强市民宜居体验,也能增强城市创新活力,是一个城市的“智慧”品质。
《白皮书》项目由北京师范大学智慧学习研究院牵头立项,由网龙华渔教育科技有限公司资助并参与组织,联合来自高校及科研机构相关领域的近30位专家和学者共同完成。会议主持人透露,北京师范大学即将联合美国新媒体联盟一起打造中国版的地平线报告。
(释 然)
关键词:智慧校园;技术架构;应用
在知识社会创新2.0环境下,智慧校园以新一代信息网络技术为支撑,以物联网、云计算、大数据管理、智能化装备为工具,以全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以人为本的创新为核心理念,实现教育资源的广泛共享、教学管理的自动运转、科研项目的智能支持、校务管理的制度优化、服务支撑的智慧响应、校园文化的慧智融合,达到智慧教育的终极目标。智慧校园的建设以知识承载、传播和创新为主旨,面向学生、教师、管理人员、服务人员以及外部实体等五类功能性主体,借助信息网络平台,达到人、财、物之相关信息与教育目标的智慧融合。
1 高职院校智慧校园的技术架构设计
1.1 技术构成
(1)数据存储技术。数据存储技术是智慧校园的基础技术,没有记忆就没有智慧,没有数据存储就没有智慧校园的功能特点。按照数据的稳定性,数据划分为静态数据和动态数据。静态数据是指在较长的时间内不变的数据,例如,资产信息、个人信息等。
(2)数据处理技术。数据处理技术以软件应用系统为基础,包括数值计算、知识转换、事务处理、报表分析、统计查询、文本处理、图像处理、传感信息处理、模拟仿真等诸多功能。智慧校园通过数据处理提供智能服务。
(3)数据传输技术。数据传输技术实现知识流、资金流、状态流、管信流等的融合和集成。宽带网络是数据传输的主要通道,配合无线wifi、移动3G/4G网络,实现网络全天候的服务支撑。
(4)权限和安全管理技术。系统安全和稳定是智慧校园正常运转的基础。信息高度集成和共享需要动态、完善的权限管理和数据安全技术的支持。基于角色的权限管理具有较好的灵活性和通用性。数据结构中植入权限或身份的数据选项有助于动态权限管理。
(5)云平台技术。云平台是大型或超大型组织系统建设的新型模式,实现装备资源、知识资源、计算资源、应用服务资源的集成。云平台服务对象包括用户(领导、教师、学生、教工)、内部组织(学部、学院、教研室和研宄所、职能部门、服务部门)、外部组织和个人、社会化智慧教育服务对象等。
(6)专用设备信息集成技术。智慧校园的泛在感知依靠专用设备的传感器和信息系统反馈信息。读卡器、无线射频技术、视频监控技术、图像识别、智慧讲台、智慧教室等都要采用状态传感装置或信息系统反馈状态信息。状态信息集成技术是智慧化的重要基础。实时反馈决策、应答智能管理和服务,专用设备信息集成技术是不可或缺的。
1.2 SPOADA模型
智慧校园建设以信息采集、信息处理、信息存储、信息使用为核心技术特征,主要结构要素包括静态和过程数据库(Static & Process Data Base)、指令和数据(Order and Data)的传送、权限配置(Authority Assignment)和数据审核(Data Audit)。如图1所示,智慧校园的结构模型定义为SPOADA模型,S,P分别表示状态和过程数据库,O,A分别表示指令及其嘞蘅刂疲D,A分别表示数据及其审定。
2 高职院校智慧校园的应用
在智慧校园理论构建和技术研究的基础上,全面、系统地展开智慧校园的规划和设计。
2.1 知识管理系统
知识管理系统是智慧校园建设的核心系统。根据知识循环模型,智慧化的知识管理系统主要实现知识的存储、传播,并为知识的创新服务。知识管理系统涉及高职院校的教学、科研以及学术交流等日常工作。知识管理系统是智慧教育的基础,不仅服务于在校师生,也能够面向社会开放服务于公众。
(1)知识存储。结合智慧图书馆建设,知识存储实现不同载体知识的数字化,便于统计、查询、数据挖掘和智慧服务。由于知识的沉积性特点,采用大数据管理模式有助于海量、异构数据的并发操作和处理。
(2)知识传播。知识传播不仅能够服务在校学生,也同样能够服务于在线公众。智慧校园知识传播不仅要实现网页图文并茂的知识传播,也要根据不同专业领域特点制作音频、视频、幻灯等视听化电子资源,设计实现自动解惑、答疑的应用系统,建立实时文字、语音、影像互动的交流平台,实现全领域、全天候、多媒体的知识传播。
(3)知识创造。智慧校园要能够促进知识创新。云计算提供多种应用工具和平台,诸如大型计算、仿真、虚拟现实等。数据挖掘、数据融合、面向主题的数据集成等功能的自动实现,促进知识循环和知识的创新。
2.2 状态监控系统
泛在感知的物理基础是前端感应器和数据终端。状态监控系统既要借助于感应器自动获取状态信息,也要利用终端设备和管理系统人工输入状态信息。状态监控主要以空间位置的监控为主导。
2.3 业务管理系统
智慧校园的业务管理系统要突出体现数据的自动生成和处理、数据挖掘和辅助决策。业务管理系统主要包括学生管理系统、教工管理系统、校务管理系统、科研管理系统、教务管理系统、后勤管理系统、图书馆系统、档案馆系统、资产管理系统等。
2.4 一卡通系统和云平台
一卡通是限于校园内使用的一种IC卡,是校园内部各类人员身份识别和验证的工具。一卡通整合了与身份认证相关的所有业务,相当于门禁通行证、图书借阅证、校内银行信用证、食堂饭卡和校园内的身份证。一卡通系统包括前端读卡器以及身份确认后开启的各类应用系统。云平台是智慧校园信息资源和信息服务的集成系统。云平台包括基于SPOADA模型的信息处理系统,同时提供全方位的网络支持、应用软件和大数据存储和处理的硬件设备。
参考文献
[1](英国)马克斯・H・博伊索特.知识资产――在信息经济中赢得竞争优势[M].张群群译.上海:上海世纪出版集团,2005:24-80.