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在信息化条件下,初级指挥院校的教育管理必须坚持以人为本,科学管理,坚持质量优先的基本原则。
【关键词】
信息化;院校;教学管理
一、坚持人本管理
教学管理坚持人本管理,就是教学管理要充分体现“以人为本”的思想。“以人为本”是科学发展观的灵魂。教学管理“以人为本”就是要使教学的现实满足教员和学员生存和发展的需要。“以教员为本”,就是教学管理要充分发挥教员的主导作用,努力创造使教员各尽所能、各得其所而又和谐相处的环境,努力营造支持和鼓励教员从事教学和教改的氛围。“以学员为本”,就是教学管理要“一切为了学员,为了一切学员,为了学员一切”,要体现人文关怀,要调动学员学习主动性和积极性,建立一种开放的灵活的教育教学体系,保护和发展学员差异和个性,充分发挥学员的天性和优势,使每个学员都能成为具有特色和特长的创新人才。为此,当前初级指挥院校一要紧紧抓住人才培养目标。要围绕建设信息化军队,打赢信息化战争这一目标,增加信息化课程资源,增加信息化教学内容,培养既懂政治又懂军事,既懂指挥管理又懂专业技术的复合型人才。二要根据军队建设需求来设置专业和课程内容。信息化军事人才需要创造性地运用战略战术,以夺取战场主动权。这种创造所要求的是“金字塔”式的复合知识结构:“塔底”是深厚的科学文化基础知识,“塔身”是扎实的军事专业知识,而“塔尖”则是高新技术知识,主要是指最新军事高科技知识和本学科及相关学科的最新发展。因此,要以培养信息化军事人才为导向,以能力培养为中心,设置好专业和课程内容,使人才培养与军队建设需要始终保持一种主动适应的态势,把未来战争需要直正地反映到教学和人才培养中来。三要采取切实有效措施培养学员可持续发展能力。对学员的可持续发展的最重要的几种能力是:指挥能力、管理能力、沟通能力、创新能力等。初级指挥院校要切实加强实践教学环节。创新基于实践,实践是创新的源泉。要尽快使信息化人才的知识能力转化成实际操作能力和作战能力。要有意识地组织他们进行信息化战争的战法研究,充分发挥他们的种子和酵母作用,不断提高人机结合的本领,为整体提升战斗力打下坚实的基础,不断提高学员可持续发展的能力。
二、坚持质量管理
教学质量管理是教学管理的核心。院校教学管理的一切工作,归根到底都是为了提高教学质量。近年来,随着教育目标转型,初级指挥院校教育有了新的发展,但与此同时,教育转型后的教育质量也就成为大家关注的焦点,确实面临一些急需要解决的问题。这些问题集中体现在三个方面:一是建立什么样质量观的问题;二是建立什么样质量标准问题;三是怎样提高教学质量的问题。关于质量观问题,任何一所院校,教学管理都要强调质量意识,树立正确的教学质量观。对于信息化条件下的初级指挥院校而言,正确教学质量观的形成要以科学发展观为指导,按照培养信息化军事人才目标,培养以能指挥、善管理为主要特征的初级指挥人才。关于质量标准问题,笔者认为,质量标准应该是多层面、多样化的、与时俱进的。因此,我们需要转变教育质量观,建立起科学的、全面的、多样化的、与时俱进的教学质量标准。这项工作是各初级指挥院校面临的共同任务。关于怎样提高教学质量问题,笔者认为,一是要实施全面教学质量管理。全面教学质量管理要求把学员的全面发展作为教学管理的方向和目标,为提高教学质量实施管理。也就是说,院校教学质量管理所要达到的要求是全面的。它既要重视学员的智育,也要重视学员德育;既要加强军事基础知识和军事基本技能的训练,又要培养学员岗位任职的能力,激励他们的创造性;既抓教员的教学质量,又抓学员的学习质量。全面教学质量管理要求从系统整体上抓教学质量的全面提高,全面完成教学质量管理任务。二是要实施全过程教学质量管理。全过程教学质量管理,是教学过程每一阶段,每一环节的质量管理工作,要从单纯管理、检验教学质量的结果,转向管理好教学全过程的工作质量。科学的全面质量管理,应是教学全过程的管理,既要抓教学成果的质量,又要抓教学全过程的质量,而且要把重点放在教学过程的管理上。三是要实施全员教学质量管理。教学工作是院校经常性的中心工作,院校全体工作人员都与提高教学质量密切相关,而不仅仅看作是教员或教学管理人员个人的事情。院校要把教学质量视为院校生命线,全体人员都应积极参与教学质量管理,各个部门都要以优质的工作来为教学质量的提高服务。
【摘 要】“智慧校园”是构建智慧教育体系和智慧城市的重要组成部分,本文通过分析广州市中小学智慧校园建设的背景与现状,结合广州市中小学“智慧校园”示范工程的建设,依托云计算、虚拟化和物联网等新技术,构建基于“智慧校园”的教育生态体系,在学校综合管理、教学教研管理、学生日常管理等方面进行实验研究,探讨中小学“智慧校园”建设和应用的新模式。
关键词 智慧校园;智慧教室;电子书包;智能感知;云计算;物联网
【中图分类号】G424 【文献标识码】B
【论文编号】1671-7384(2013)11-0061-04
“智慧地球”理念在2008年提出后,已经成为当前互联网研究最热门的课题。伴随着云计算、虚拟化和物联网等新技术的发展,我国也提出了建设智慧城市、数字社会的发展战略[1]。2010年至2020年,广州市将全面实施“智慧广州”战略,重点打造新设施、新应用、新产业、新技术和新生活等“ 五个新” 的智慧城市工程。而中小学“智慧校园”建设,是构建智慧教育体系和智慧城市的重要环节。所谓“智慧校园”[1],是指利用云计算、虚拟化和物联网等新技术来改变教师、学生和校园资源相互交互的方式,将学校的教学、科研、管理与校园资源和应用系统进行整合,以提高应用交互的明确性、灵活性和响应速度,从而实现智慧化服务和管理的校园模式。中小学“智慧校园”建设的主要内容是建设智能化的校园环境、智慧教室、智慧型教学支持系统,利用电子书包(平板电脑)、校园一卡通智能感知系统、校园智能监控系统和智慧校园管理系统,为学校的智能化教学、教研、教育管理等提供支持,实现班班通、教务通、家校通等功能。探索依托新技术,构建智能化学习、智慧化管理和智慧化服务的教育生态体系应用新模式,为广州智慧教育体系建设奠定基础,从而推动“智慧广州”战略的实施。
中小学“智慧校园”建设的背景和意义
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》[2] [3]指出:“到2020年,基本建成覆盖城乡各级各类学校的教育信息化体系,促进教育内容、教学手段和方法现代化。充分利用优质资源和先进技术,创新运行机制和管理模式,整合现有资源,构建先进、高效、实用的数字化教育基础设施……推进数字化校园建设”;《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》[4]指出:“制订中小学校和中等职业学校数字校园建设基本标准。采用政府推动、示范引领、重点支持、分步实施的方式,推动中小学校、幼儿园、中等职业学校实现基础设施、教学资源、软件工具、应用能力等信息化建设与应用水平全面提升。利用网络技术,实现丰富的教学资源和智力资源的共享与传播,使每所学校实现教育教学、教育管理和服务信息化,促进教育公平,提高教育质量和效益”;《广州市教育事业发展第十二个五年规划》[5]提出:“要实施中小学智慧校园建设工程。建立中小学智慧校园建设标准,在全市范围内,启动中小学智慧校园的建设,打造智慧型的校园环境、智慧型的学校管理、智慧型的教师队伍、智慧型的教学环境、智慧型的教学系统、智慧型的教学模式,培养信息时代智慧型的学生。在‘十二五’期间,形成约100所特色智慧校园示范校,为全市、全省乃至全国其他地区和学校提供经验借鉴”。
综上所述,中小学“智慧校园”建设工程,符合国家的教育政策和广州市教育事业发展第十二个五年规划的要求,它是构建智慧型教育体系的重要环节,是社会发展和教育现代化的内在要求,能够实现教学模式和学校管理模式的变革、实现基础教育公共服务平台的整体跃升,对推进智慧教育体系建设和“智慧广州”建设具有重要的战略意义。
广州市中小学“智慧校园”建设的背景与现状分析
广州市共有十个区、两个县级市,教育总量大,学校层次多,目前,各级各类学校3000多所,在校学生总人数200多万,在职教职工总人数15多万。
经过“十五”、“十一五” 建设,广州教育信息化已经从基础建设与基本应用阶段、整体推进与整合应用阶段向大网络、大平台、大服务阶段迈进,实现了转型发展,取得了巨大成就,高标准、高质量、高效率地实施了“农村中小学接入市教育科研网工程”,架起了通往全市基础教育各个角落的信息桥梁,使广州市教育科研网从城区和部分农村学校延伸到所有边远农村学校,光纤总长度已超过30,000公里,成为国内规模最大的基础教育光纤城域网。目前正在打造生态型的教育信息化公共服务体系——广州“数字教育城”教育云平台[6],形成了共建共享的优质教育信息资源体系。通过引入国家资源、共享省级资源、共建合作资源、采购通用资源、开发本地特色资源等多种途径,形成了内容丰富、形式多样的教育信息资源库群,目前市级教育信息资源库总量达100TB,市级应用系统达50多个,并打造了“同步教学资源包”、“精品课例库”、“教育考试考生身份验证管理系统”、“网络教研系统”、“网络远程教育系统”、“名师辅导网”、“天河部落”、“教育资源搜索引擎”等一大批彰显本地特色的教育信息化应用项目。良好的教育信息化应用环境,为中小学“智慧校园”建设提供了可靠保障。但在教育信息化建设和应用中也存在一些问题:稳定、规范、多元的教育信息化投入机制尚未形成;城乡、区域、学校、学段之间水平差异仍然较大;信息技术与教学实践鸿沟仍存在;缺乏有效支持学科教学革命性的资源和工具软件;大规模创新应用实践研究的措施和机制尚未形成;教育信息化专业技术人才不足、队伍稳定性不够等。
中小学“智慧校园”建设模式探索
中小学“智慧校园”建设,按照“实验先行、改革探索、以点带面”的原则,2013年5月启动了广州市“中小学智慧校园”示范工程项目建设,在全市选择6所教育信息化基础与环境好、学校高度重视信息化工作、教师信息素养较高的学校作为“中小学智慧校园”示范工程样板校,在开展试点工作的基础上积累经验,在“十二五”期间,形成约100所特色智慧校园示范校。按照“统筹规划、顶层设计,高度共享、协同创新,分步推进、分类指导”的思路,建设统一信息门户、统一身份认证、共享数据中心、学校业务应用等“智慧校园”信息管理平台,把云计算[6]、虚拟化[7]和物联网[8]等新技术引入“智慧校园”建设中,建立一个统一的、开放的、先进的、安全的、人性化的智能化校园系统,实现“网上办公、网上教学、网上管理、网上服务”,对整个教学、科研、服务等各个环节提供高效的信息化、智能化和人性化管理,为全校师生员工提供快捷、共享、全面的信息服务,为学校的智能化教学、教研、教育管理等提供技术支持,从而实现班班通、教务通、家校通等功能。
1.“智慧校园”智能化的环境建设
一是“ 智慧校园” 网络基础环境建设, 在学校现有硬件设备和应用软件的基础上进行整合、完善和升级,配置网关设备、网络交换机、无线路由A P转发器、服务器、数据存储等硬件设备,实现校园信息服务无线和有线的无缝结合、无线网络全覆盖、信息互通和数据共享;二是智慧教室硬件和软件环境建设,每间智慧教室配备7 0寸的智能交互L E D平板电视电脑一体机、电子书包[9]、智能网络中央控制系统平台、智能全自动高清录播系统等硬件系统,配置一套支持师生互动教学与反馈、学生自主探究学习、协作学习和移动学习的智慧型教学支持系统;三是配备基于物联网的软硬件设备,建设校园一卡通智能感知系统、校园安防监控系统和校园智能管理系统等以物联网为基础的“智慧校园”系统管理平台,能提供及时、准确、高效的校园信息化服务;四是依托云计算和虚拟化等信息技术打造广州市“数字教育城”教育云平台, 作为智慧校园建设的网络和资源环境的支撑,为学校实现“教学教研数字化”、“教学管理数字化”、“学生学习数字化”、“校园综合管理数字化”和“与社会沟通智能化”提供智能化服务。
2.制定“智慧校园”建设标准
根据“智慧广州”建设的总体要求,启动智慧型教育体系的研究,并以中小学“智慧校园”的建设为切入点,组织首批6所样板学校开展实验研究,探索依托新技术,构建素质教育生态体系的新模式,在校园环境、学校管理、教师队伍、教学系统、教学模式、教育科研等方面有效利用新技术,促进教育创新,根据实验结果研究制定出《中小学“智慧校园”建设标准》。为向全市、全省乃至全国全面推进中小学“智慧校园”建设提供参考依据,发挥其引领和示范作用。
中小学“智慧校园”应用模式探索
1.在学校综合管理中的应用模式探索
在完善和构建基于物联网的智能化校园环境、智慧教室、校园一卡通智能感知系统、校园智能监控系统等硬件环境的基础上,把学校综合管理、教育预测辅助决策、教与学的综合评价、资源管理、财务与装备管理、家校互联、数字图书馆等多个独立的系统平台,利用统一的基础数据库通过数据流完成相互关联的数据调用,融合成一个基于云计算、虚拟化和物联网等新技术支撑的“智慧校园”综合管理系统平台。在教职工管理(包括教师人事信息、教师业务信息、教师专业发展记录)、学生管理(学籍管理、成绩管理、试卷分析、作业管理、素质评价)、办公事务管理、教务管理(包括考务管理、日常处理、排课系统、选课系统)、在线考试、备课管理、资源管理、科研管理、教师研修、体卫管理、招生管理、德育管理、校产管理、图书管理、档案管理、财务管理等方面进行统一管理。当学生、家长、教师一走进校园,“智慧校园”综合管理系统就能感知到他的存在,可以无处不在地为他们提供帮助:给学生主动推送适合他能力、兴趣、进度的学习任务;根据每个学生的学习情况和教学进度,为教师主动推送教案、课件,报告学生的学习进展情况;为家长定制他所需要的教育信息;为学校管理者提供教育教学动态分析、预警、辅助决策服务等[10],从而实现智慧化的管理、智慧化的生活和智慧化的服务。
2.在教学教研中的应用模式探索
构建新型的智慧教育生态体系新模式,大力开展面向学生、基于网络环境的教育模式研究和教学改革实验,积极倡导利用网络资源进行教学改革和教育科研,总结推广基于网络的教学模式,推进基于网络的学生学业评价方式改革,通过优化数字化的学习环境,帮助学生改变现有的学习方式,让他们学会学习、学会发展、学会创造;构建智慧教育的支持环境,充分应用智慧型的教学支持环境和数字化教学工具开展教学实践和教研活动,探索和总结信息化教学、自主探究学习、数字化探究实验、“一对一”数字化学习、小组合作项目学习等新型学习模式的方法和规律;开展“智慧校园”建设等方面理论的学习和新技术应用培训,组织教师学习、交流和教学实践探索,培养一批高素质的智慧型教师队伍,组织专家和实验校老师开展调研,开展“智慧校园”相关实验课题的研究。
利用智慧教室环境, 通过有线和无线网络共享教育云平台的海量教学资源,教师通过智能交互LED平板电视电脑一体机进行授课,学生在课堂上通过电子书包进行阅读教材、在线学习,与教师进行在线互动交流,在教师端给学生发送练习题,学生答题后进行在线反馈。系统把学生的学习状况、作业的答题记录、考试成绩等进行自动统计上传,并进行智能跟踪及评价。同时师生通过智能交互平台整合和共享应用广州市“数字教育城”教育云平台的资源以及区、校的教学资源。利用全自动智能高清录播系统,在教师现场授课的同时把教师教学和学生学习的全过程自动录制生成教学实况录像保存起来,同时以流媒体的方式在网络中实现远程直播,供异地师生课后点播观摩和远程在线实时收看。
在前期开展广州城乡校际之间的“同课异构”异地教学交流研讨活动、广佛肇同城区域间网络教研活动、穗港两地的“一课两讲”活动和全球华人网络学习探究活动的基础上,利用“智慧校园”环境进一步深化网络教学教研的创新实验研究,利用先进的智慧教室实验平台使城乡校际之间、广佛肇同城区域和穗港澳台地区的网络教学教研互动交流活动常态化,使不同地域的师生共同聚集在一个课堂上,利用网络环境使教学教研无距离障碍,同区域和异地间共享教学教研资源,取长补短,开展一系列有针对性、有特色的教研活动,有力地促进教育信息技术在区域范围内的广泛、有效和创新应用。积累基于“智慧校园”环境进行教学教研和应用实验的研究成果,从而实现教育理念、教学环境、教学方法和学习方式的创新,打造实现智慧化教学和智慧化教研的新模式。
3.在学生管理中的应用模式探索
利用基于物联网的校园一卡通智能感知系统和校园安防监控系统,通过融合物联网与3G技术的学生智慧卡和“智慧校园”综合管理平台,在学生的考勤管理、收费管理、消费管理、宿舍管理、家校互动、场室管理、图书管理、考试监控和安全管理等方面实现智能化管理。智慧卡能够集上网身份认证卡、门禁卡、饭卡、借书证、钱包等用途于一身,学生凭智慧卡就可以进电脑室上网、进校出校考勤、食堂就餐、图书馆借书、校内消费结算,以及宿舍、实验室的身份识别等。通过校园安防监控系统,可以在学校各类考试、校园安全方面进行实时监控,管理者点击鼠标,就可通过“智慧校园”综合管理平台把重要信息及时发送到学生、教师和家长的手机上,让家长和教师及时了解学生在校的生活和学习情况,增进学生之间、师生之间和家校之间的交流。从而实现师生通、班班通和家校通等智能化管理功能。
结 语
依托“智慧校园”建构创新型、智能型的智慧教育体系,是社会发展和教育现代化发展的内在要求。而学校是教育信息化的主阵地,建设“智慧校园”,以教育信息化带动教育现代化,有效破解制约教育发展的难题,在校园环境、学校管理、教师队伍、教学系统、教学模式、教育科研等方面促进教育创新,开展教改实验,提高教育教学质量,促进教育均衡发展。
注: 本文为广州市财政投资教育信息化项目(2013—2014年)《广州市“中小学智慧校园”示范工程》(项目编号:GZIT2012-NPF3-010)研究成果。
参考文献
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[8]严大虎 陈明选.物联网在智慧校园中的应用[J].现代教育技术,2011,(6):132-135.
[9]黎加厚.“电子书包”的遐想[ J ] .远程教育杂志,2011,(4):111.
[10]宋金州.中小学校“智慧校园”建设体系的研究与探讨[J].教育信息技术,2011,(12):52-53.
一、“智慧教育”办学特色的实施背景
“智慧教育”是学校顺应教育改革趋势而提出的个性化发展主题。纵观当今国内基础教育,特色学校创建工作已受到广泛认同和高度重视。所谓“特色学校”,即在全面发展的基础上又具有独特个性的学校, 而“个性化发展”又是其根本。
一方面,“智慧教育”的“个性化发展”是实施素质教育的需要。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》鼓励学校办出特色、办出水平,而创建特色学校恰恰是对这一要求的贯彻和落实。学校在梳理办学传统脉络的基础上,将“智慧”作为发展的主题,意在创办“智慧”的校园,培养“智慧教师”和“智慧家长”,共同携手培育个性化发展的“智慧学生”。
另一方面,“智慧教育”的“个性化发展”是时展的需要。随着我国社会经济的发展和人民群众生活水平的日益提高,民众对个性化教育的需求更加迫切。在教育发展由数量发展转向内涵提高的新阶段,学校要加大个性化、优质化的特色建设力度。正是基于这些思考,昌岗中路小学才选择通过“智慧教育”培育“智慧”人才,以满足社会发展对多层次、多样化人才的需求。
二、“智慧教育”办学特色的内涵诠释
1.“智慧教育”的解读
说文解字中对“智”做如此解释:从白从亏从知,即追求光明,不满不盈,识者觉也;而“慧”字从心,是智慧在心的体现。田慧生教授在其“智慧”理论研究中指出:“智慧是个体在一定的社会文化、心理背景下,在知R、经验习得的基础上,在知性、理性、情感、实践等多个层面上生发,在教育过程和人生历练中形成的应付社会、自然和人生的一种系统的综合能力。”这为学校开展“智慧教育”带来了启发。学校开展的“智慧教育”是一种让学生通过广泛、丰富的学习、体验、感悟活动,促使学生不断内省和改善心智结构,在学习和生活中采取“适时、适地”的方式获得“个性化”发展,并能帮助他人及社会进步的教育。
2.办学理念:智慧育人,育智慧人
所谓“智慧育人,育智慧人”,即学校运用智慧的教育方法和内容培养智慧的学生。其中,“智慧育人”是育人手段和方法,“育智慧人”是育人目标和方向。学校通过激发教师的教育智慧和家长的教育智慧,共同引领学生全面发展,培养智慧的学生。
3.育人特色:慧心、慧眼、慧行
培养学生的“慧心、慧眼、慧行”,是学校围绕“智慧教育”而提出的育人特色。其中,“慧心”表现为“用心感受真善美”,是指向学生的心灵成长和情感的健全;“慧眼”表现为“善于观察天地人”,是指向学生视野的开阔和思维的发展;“慧行”表现为“走好人生每一步”,是指向学生的人生目标和人生态度。“慧心、慧眼、慧行”是培养“智慧”之才的重要元素,三者间由内至外层层递进,缺一不可,互相作用。
三、“智慧教育”办学特色的实践和探索
1.管理追求“睿智”
“智慧教育”的实施,首先领导者要有远见卓识,对学校的办学目标有深入思考。学校确定了“智慧教育”的办学特色,鲜明地提出了“创建智慧校园,创造幸福人生”的办学目标,倡导“智慧育人,育智慧人”的办学理念。学校领导班子围绕“智慧教育”特色文化,秉承“睿智管理”的理念,整体谋划学校发展。
学校构建开放办学的格局,充分挖掘地缘优势,与周边十多个单位建立共建关系,成为学生们“走出去”的社会实践活动基地。学校与附近的海珠棋院、海珠区少年宫等单位合作,让高水平的师资“走进来”,开展丰富多彩的学生社团活动;同时,学校和社区、家长们建立起紧密的联系,为“智慧教育”的顺利推进保驾护航。
学校领导班子善于把握发展契机,促使学校跨越式发展。为了让两个校区的师生和家长在文化上有一个逐步认同和融合的过程,学校通过多元校本培训,制订了分层培养计划,开展丰富的校园活动;通过完善师德建设和科研培训制度,从师德、师能两方面提高教师的业务水平,实现了教师在工作、文化上的快速融合。
充分调动家长参与办学的积极性是学校管理的一个主要思路。为了培养“智慧家长”,学校努力办好家长学校,组建家长义工会,不断创新家长学校的组织形式和活动内容,使家长们逐步成为“智慧型家长”,成为学校发展不可或缺的重要力量。
2.德育重在“慧心”
一是树立科学的大德育观,将德育工作作为培养智慧学生的重要内容。学校提出“慧心德育”理念,对“智慧学生”实行“慧心、慧眼、慧行”的评价标准。“慧心德育”以系列教育活动为载体,以实践体验感悟为途径,以智慧之星争章为手段,培养学生的德性、悟性,不断推动德育工作的创新发展。
学校用社会主义核心价值观引领学生,遵循学生身心发展特点与成长规律,立足善心培养。先后与省内外的四所小学开展长期的 “手拉手”活动,为贫困学生捐赠学习和生活用品,为留守儿童和山区学生开展捐献压岁钱活动;逢年过节都去慰问周边社区特困家庭的学生,到敬老院探访老人,用爱心和善良温暖他人。学校组织的丰富多彩的社团活动和体育、艺术、科技节,成为学生学习才干、展现才艺的舞台;不断创新读书活动、廉洁修身活动、走进社区实践活动、雏鹰争章活动,鼓励学生做最好的自己。学校编写的《“智慧之星”雏鹰争章手册》,设计有“慧心”“慧眼”和“慧行”三大类别的雏鹰奖章各11枚,极大地激发了学生参与活动的兴趣。德育组开发了《智慧城寻宝之旅》读书手册,《廉洁修身》校本教材和《走进社区教师指导手册》,使德育活动生动有趣,效果良好。
二是不断拓展社区和家庭教育资源,把社区变为学生体验教育的社会大课堂。每年聘请几十名校外辅导员,还有五百多名家长报名加入义工队伍。这些辅导员和家长义工协助学校组织各种校内重大活动和手拉手活动,为特色小社团担任辅导工作,参与编辑育儿心得“哺育集”,参与学校办学规划的论证和后勤服务单位的招标,成为学校工作的坚强后盾。
3.构建“智慧课程”
特色课程的体系建设是学校打造“智慧教育”特色文化的核心部分,而“智慧课程”的体系建设是为了更好地实现“慧心、慧眼、慧行”的培养目标。
“慧心”是要培养学生用心感受社会,用心感受自然的真、善、美,培养他们的包容心、同情心、敬畏心和友爱心,与自我、自然和社会友好共处。“慧心”课程主要包括以校本教材《廉洁修身》为主的修身教育、以职业规划为主要内容的立志教育和以心灵成长为主要内容的爱心教育。
“慧眼”是要教会学生善于观察天、地、人,培养他们的好奇心、观察力、思维力和想象力,从而帮助学生更好地学习、生活和工作。“慧眼”课程包括以校外考察为主要内容,提高学生对社会、自然的认知的课程;以科技、艺术体验为主要内容,培养学生审美素养的课程;以环境熏陶为主要内容,培养学生国际视野的课程。
“慧行”是要教会学生走好人生的每一步,培养他们把握好人生目标,为自己的人生负责的能力。“慧行”课程包括指向培养学生智慧学习的内容、指向智慧生活的内容和智慧交往的内容。
4.实施“巧智教学”
在“智慧教育”特色文化的引领下,学校在教学中推行“巧智教学”理念,开展“‘巧智教学’的课堂教学评价”研究,促使学生巧学、会学,善于探索和发现,提升学习智慧。
学校提出的“巧智教学”包含人文性、开放性、生成性和发展性。“四性”教学是教师们教学成果的总结和提炼,体现了教师的教学“智慧”。“人文性”要求教学关注学生的人文体验,用“育智慧人”的高度设计教学,在传授学科知识和技能的同时,关注学生品格、德性及情感的发展,培养学生的“慧心”。“开放性”要求教学走出课堂,把生活中鲜活的材料引入课堂,把课堂学习的知识运用于生活,做到学以致用添“慧眼”。“生成性”要求教师亦师亦友,其教学时机与学生的精彩发现激发智慧的火花,在课堂上实现“慧行”。“发展性”要求教师着眼未来,把知识的学习和运用结合起来,把学习习惯和学习态度、学习方法结合起来,培养学生的可持续学习能力。
5.建设“慧美校园”
“慧美校园”是指学校智慧地为师生创造的美好环境,它构建了一整套智慧校园系统,即智慧校园管理系统、高清视频监控系统、多媒体录播系统等,为学校现代化管理提供了保障,成为“慧美校园”的重要组成部分。
一、建构智慧的校园观念文化引领人
观念是行动的指南,学校文化的核心是观念文化。学校观念文化的建构和形成往往需要很长时间的讨论和酝酿。我们思考如何让很有潜力的丹城二小通过有策略的经营,一步一个脚印,争取在最短的时间内转变局面,凸显办学成效,实现滚动发展。学校积极组织领导班子、家委会、社会各界热心人士等认真分析学校办学优势与现状,并针对现在学校教育的困惑,关注人的发展,关注智慧的培育。于是,我们便提出“智慧文化”,并广而告之,家喻户晓。
二小的“智慧文化”以“追求智慧”为学校精神,“追求智慧”是学校文化的一种取向,是学校教育的一种使命,是二小人共同享有的思维方式,是二小人在学习、生活和工作中所崇尚的最完美的行为方式。围绕“追求智慧”的核心理念,我们提出“不能把生源看成是教育的主要问题,二小的孩子,生活要有阳光,谈吐要有涵养,举止要有礼仪,心中要有智慧”的教育理念,提出二小人要有四个“智慧意识”:要有“创新意识”,在观念创新上先人一步,在策略创新上胜人一筹,在实践创新上快人一拍,打造“智慧二小”特质;要有“服务意识”,提供优质的教育和服务,做好服务文章,创造最佳的教育经营环境;要有“绩效意识”,重视绩效评价与绩效管理,把绩效作为奖励人和重用人的重要依据;要有“精致意识”,即要有精心专心的工作态度、标新立异的工作策略、精细周密的工作安排、完美无缺的工作成效。
另外,根据“追求智慧”核心理念,我们确定以“精致·智慧·雅行”为办学目标,以“尚德求真”为校训,以“促进教师的智慧发展,为教师发展服务;促进学生的智慧生长,为学生发展服务”为管理宗旨,承诺“用专业的心做专业的事”,把“自律·自信·自强”作为每个二小人的行动……逐步形成“智慧文化”的语言符号系统。
学校文化的构建取得了可喜的收获:建构了学校智慧文化,明确了学校发展的共同愿景,赢得了家长们、多所兄弟学校和上级领导对我校“智慧文化”的认同,引领全校师生和家长进入新环境、新氛围,在探讨和实践过程中,大家得到了各自一定的发展,学校的群体价值目标得以形成。
二、建构智慧的“四有”班子团队文化服务人
建设一支特色鲜明、目标一致、团结和谐、敬业高效的管理团队,直接关系到学校的生存与发展,关系到学校的办学水平与办学质量。要提高学校管理工作成效,必须建立一支优秀的管理团队。
坚持学校的智慧发展要有韧劲、谋划学校的智慧发展要有思路、推动学校的智慧发展要有激情、实现学校的智慧发展要有大气。二小智慧型管理者团队有“四有”,即“有韧劲”,面对种种矛盾与困难,敢于挑战,敢于负责任;“有思路”,有发展的谋略,有开展工作的具体思路,能独立、主动组织开展工作;“有激情”,在工作上求实、求真、求深,动真情、出实招、求实效。工作有热情,“有大气”,接纳不足,用人所长;能团结人、赏识人;讲正气讲原则,有傲骨无傲气,放下身架提高身价;能顾大局识大体,不计较个人得失。
另外,还要求团队的特征体现出七个深度:第一,深度解读。善于读学生、读教师、读自我,要读出类型、读出亮点、读出困难和障碍、读出发展。善于以实践者的眼光读理论和以研究者的眼光来读实践。善于把学校管理的战略放在“文化战略”的高度考虑。第二,深度思考。深度思考的核心是从每个人的长远发展和整体发展出发,体现对每个人的具体的思考,需要有整体与局部的结合,远近结合的思考,要有对策性思考。第三,深度转化。化理念为行为、化思想为制度、化知识为德性、化知识为智慧。第四,深度合作。通过“深度会谈”来表达自己真实感受,在内心创造沉静的聆听环境,以自己和他人都能理解的方式表达意见和给予不同的人发表意见的空间,促使学校管理者之间彼此了解,建立一种信任合作与团结和谐的关系。第五,深度评价。懂得科学、合理评价师生,把评价变为促进人的发展的真正动力。全程式评价,弹性化评价。第六,学会创新。不仅仅是个别管理者的某一个观点、思路、策略的创新,而且是形成新的管理风格和新的管理文化。第七,深度发展。形成每个管理者的个人风格,实现研究型管理者团队的目标。
管理就是沟通、服务和引领。二小管理者更能在过程上注重精妙的管理细节,牢牢抓住一些关键节点,把看似平凡的事做优,把看似简单的事做精。虔诚和执著地在一个个教育细节中实践教育理想和智慧,“做一名称职的教育服务者”,精致管理成了二小管理者的实践哲学!
三、建构智慧的浓郁环境文化熏陶人
校园是师生学习、生活和休闲的文化场。我们围绕“追求智慧”的核心文化,按照学生需要和未来社会发展趋势,对校园的功能进行了整体设计,“以怡人的环境陶冶身心,激发灵感”,充分利用校园内的每一面墙壁、每一处空间、每一处布景,让全校师生置身在智慧的校园中,感受着浓浓的文化特色。
具体通过“一广场”“一石”“三梯”“三角”“五廊”“多条路”“多标语和名言警句”体现这一理念,建构智慧之园。一进校门,迎面是“智慧广场”,广场的正前方有一个十分耀眼的高大牌楼,牌楼的正中间书写着学校办学目标———“精致·智慧·雅行”,绿底衬着白色的字,很有气质。牌楼的后面竖立一块“铭志石”,无声地教育着路过的师生。“三梯”,分别是教育楼东面的“崇德梯”、中间的“谦爱梯”、西面的“致诚梯”。沿着楼道一路上去,拐角处张贴着醒目的名言警句。如,沿崇德梯上去,有陶行知的“捧着一颗心来,不带半根草去”,韩婴的“虽有良玉,不刻镂不成器;虽有美质,不学则不成君子”,伽利略的“生命如铁砧,愈被敲打,愈能发出火花”,马卡连柯的“教师的威信首先建立在责任心上”等,让上下楼的师生感受其中的真谛。为了更好地营造校园内静心读书的氛围,学校智慧地利用三个教学大楼角落布置成无人管理的“温馨小书吧”“雅行小书苑”“爱心小书房”供学生在课外休闲时看书,提倡“不看书不坐凳、坐上凳必看书”,检测与考验二小每位学生的雅行。“五廊”,分别打造五个楼层不同内涵的文化长廊:一楼是孝雅文化廊,二楼是书香文化廊,三楼是剪纸文化廊,四楼是艺术文化廊,五楼是数字文化廊。“五廊”主题新颖,特色鲜明,部分作品来自学生,所以,深受学生们的喜爱。
路,是方便人行走的通道,是规范人行为的准则,路在我校还是一种文化。我们围绕“智慧文化”给多条路起了名字,如,那条通向食堂的小路为“思源路”,路边挂上“路名片”。“一粥一饭当思来之不易”,学生走在“思源路”上,时刻牢记今天幸福生活的来之不易,把“节约”“勤奋”的优良传统铭记在心。多标语。运动场、建筑周边的花坛里有“美是文明,美是智慧,美是奉献”“草为德者绿,花为善者红”……这些标语星星点点散布在学校的角角落落,它们是向全校学生征集来的,征集的过程中既培养了学生求知、求真的兴趣,也发扬了学生主人翁的精神。
“处处留心皆学问,处处精心皆可为文化”。有文化的校园,自然成了学生生命的乐园、书香的校园、智慧的学园。
四、建构智慧的校本研修文化发展人
有思路才有出路,有项目才有内涵,有目标才有发展。学校与学校之间管理内涵上的最大区别,是否能引领全体教师以教育智慧实现智慧教育。面对“校本”创新空间越来越狭窄、“校本”创新意识越来越软化的教育管理现状,我校在严格规范办学行为与狠抓教学常规管理的同时,着力深思和解决好“拓展、营造宽松的‘校本’发展空间,增强‘校本’创新意识”这一大问题,营造独特又平实的校本研修文化。
学校以校园“智慧网”为平台,整合空间,引领教师走向学习。建网就是建校。我校“智慧网”集交流、合作、共享为一体,不受时间、空间限制,可充分发挥其互动功能,真正实现在工作中学习、在学习中工作的便捷作用。我们将师德学习、师训任务、校本研教等有关项目扎根于“智慧网”,丰富网络研修形式与内涵;开展“教育教学案例网上大辩论”与“教学热点、难点大讨论”活动,增强教师团队合作意识,激发教书育人新思维;开辟教育教学理论导读栏目,教师积极参与阅读点评、撰写网上读后感;开展“讲述校园典型故事”与“夸夸身边的人”网上有奖征集活动,学习身边榜样,分享感人事迹;引进“网络师徒帮带”模式,邀请校内外学科专家,组建学校导师团,帮助青年教师点拨创新教学思路,解决教学疑难问题;建立“智慧网”应用与参与考核评价奖励制度,营造人人参与网络研修的氛围。
学校以专业发展专用本为阵地,整合常规,引领教师走向反思。反思,意味着用研究的方式对待日常工作;多样化,意味着更加追求个性与特色。我们关注教师教书育人工作的反思,要求教师做有效性的实事,追求智慧教育,编制《丹城二小任课教师专业发展专用本》,整合工作程序与资源,拓展教师自我成长空间。教学常规工作落实坚持“少而精”的原则,要求任课教师的“日常教学工作”与“专用本使用”同步,并侧重于教学实践中的反思与积累,在“量”的要求基础上,更关注每位任课教师“质”的检查与评估,要求教导处的“教学常规管理工作”与“专用本使用”同步,重视专用本使用的过程性把握,把使用情况的阶段性检查与考评体现在整个过程中,及时提供检查与考评的反馈意见与建议,帮助教师认识自我,寻找问题,分析原因,及时纠正不足并更好地发展自我。最后,我们在《专用本》的使用中及时吸取意见与建议,不断修改完善并积累经验,使之成为教学常规管理、教师专业成长记录与教师年度工作绩效评价的多功能专用本,改进教师工作方式、学校管理模式,提升管理整体效能。
五、建构智慧的节日活动文化培育人
工作的过程应该是研究的过程,用研究来促进教师发展、促进学生成长、促进学校提升。学校立足校本,全面启动三大发展性课题的探索与研究,分别是“举孝道雅行,育二小少年”的“孝雅教育”实践与研究、“拓展性读写结合导学活动”的“书香校园”建设活动实施和“多元化课堂教学智慧实践与积累”的“同课异构主题校本研教活动”研究,给学校教育注入新的活力。
为促成智慧文化的形成,研究过程中,学校依托一年的四个节日来营造智慧的活动文化,让全体师生以喜闻乐见的形式积极参与校园文化活动。9月的“读书节”让师生互动,建立学习共同体,以此推动学校拓展性读写活动的不断深入,培养一批勤读、善思、能辩、会写的小能人,享受书香生活,塑造智慧人生;家校联动,以3月份的“行孝节”为平台,开展“走好路、排好队、吃好饭、上好课”行为规范教育月活动,开展“孝雅之星”激励性评价等活动,更多地体现对学生发展的关怀,鼓励更多的学生更好地自我完善,构建学校“孝雅教育”践行、检测网络,共同推动“孝道雅行”活动的深入开展,有效破解德育工作中常见的“家校分离,知行不一,整合不力”难题,营造浓厚的孝雅氛围,形成厚实的孝雅文化;6月份开展“体艺节”,本着“展示特长、放大亮点、开发潜能”的活动宗旨,有序开展第二课堂活动,让学生走进体育和艺术世界,通过体育、艺术实践、展示活动,开发体艺强项,培养体艺小能人,丰富校园文化生活;12月份开展的“科研节”敲响二小教科研活动的最强音,多渠道搭建教师专业发展锻造、展示平台,营造学校教科研文化。智慧的系列节日活动有效提升了全体师生整体素质。
二小全体教职工脚踏实地的在三大课题的引领下努力把教育教学工作做得更有情趣更有内涵,自觉地在科学的理念引导下开展更有效的工作,突显教书育人的创造性劳动特点,用专业的心做专业的事。课题研究强化了教师追求智慧的意识,引领他们形成追求智慧的思维方式和教育品质,教师逐渐能去思考“怎样让学生生成智慧”“怎样培养智慧学生”等问题,这种品质的形成是常态教育活动无法实现的,唯有真正的研究才能达到如此的境界。
关键词:职业技术学院;智慧校园;大数据挖掘技术
近年来我国教育部越来越重视高职教育,提出了使用信息网络技术创建数字校园的要求,建设智慧校园时发展数字化学校的基础,它的核心就是智慧,运用全新的云计算、智能网络等信息技术,实现智慧管理服务。在高职智慧校园建设中,大数据挖掘有着重要的作用,通过大数据挖掘可以有效提高学校教学质量及管理能力,创新学校传统的粗放式管理模式,变为精细化校园管理。本文就以大数据挖掘技术为基础,分析其在高职智慧校园建设中的应用。
1高职智慧校园中大数据挖掘技术的重要性
1.1实现智能化教学
在高职智慧校园中,大数据挖掘技术可以准确的记录每一个学生在学习过程中的行为,学生还可以通过连接校园网,实现课堂互动学习,使学生的学习不仅仅是在课堂上完成,不受时间、地点的限制,学生可以自由控制学习时间,提高学生的学习质量,丰富教学活动。另外大数据挖掘技术还可以分析学生的学习行为,使教师可以对学生进行针对性的辅导,创建系统化的学习模式。【1】
1.2实现考学研共同发展
在高职智慧校园中,其可以通过大数据挖掘技术为教师创建教研平台,为教师提供大量的科研资料及技术发展动态。通过使用多媒体技术,与平台中的教研学者进行研究成果的沟通交流,实时的分享科研数据,能够确定教学的发展趋势,使国内外的交流提高一个层次,实现考学研共同发展和创新。
1.3提高学校管理效率
智慧校园中具有大量的数据信息,比如学校网站论坛中的稿子、评论、留言等,这些数据包括了结构化数据和非结构化数据,大数据挖掘技术可以对这些数据进行存储和分析,从大量的数据中找出最有价值的信息及数据,不仅仅能对校园中的人力、财力及物力进行服务,还能够对教育、行政、设备及科研方面进行管理服务,还可以寻找教育中和学习中的规律,对教育及办学趋势进行预测,为高职院校发展提供具有价值的意见,也有效地提高了院校的办学质量及教学效率。【3】
1.4实现智慧化服务
数字管理系统创新了传统的人工管理,大大节省了管理资金及人力,对校园进行智能化、数据化的管理及服务,比如资源的分配、信息化培训、故障响应等等。其中资源的分配包括软件系统的升级优化及IP地址、身份验证的优化分配等;信息化培训包括为学生培训提供文本资料、音频资料及视频资料等等,可以有效地提高教师及学生的信息素养,使教师及学生具备的信息化智慧能够满足智慧校园的需求;故障响应指的是在智慧校园发生故障及遇到问题的时候可以及时响应。【3】
2高职智慧校园的建设
2.1何为智慧校园
智慧校园指的是校园的数字化建设,并且与物联网、大数据技术及云计算等一系列的计算机技术相结合的全新校园建设理念。智慧校园主要是以物联网为基础,以大数据及云计算为前提,将高校管理工作、教学、科研及服务相融合的综合智慧校园环境。在智慧校园中,师生可以以手机、电脑等无线通讯设备结合校园网络,不受时间、地点的限制进行学习、教学、生活等一系列的校园活动,实现信息化的校园学习活动,有效地提高教学效率及校园管理效率。
2.2高职智慧校园的建设架构
高职智慧校园可以将智能传感器安装在校园中各个教室、图书馆、宿舍及实验室等各个场所中,并且将它们进行连接,从而构建物联网,使用服务器和云计算服务将软件管理系统与物联网向融合,全面实现校园智能化管理及教学。并且使用科学有效的管理模式处理这些信息资源,为全体师生及学校工作人员提供全面的信息化服务平台及生活环境。【4】
2.3高职智慧校园建设现状
智慧校园从产生到创建都得到了国家及社会企业的支持,但是由于高职院校本身的管理模式及部门之间的通讯较为复杂,这就使得高职智慧校园在建设以来还存在一些问题,比如:(1)高职院校中的大量的信息及学生的自律等方面,使得学校与学生之间的沟通交流无法实现全面信息化,其中不乏有一部分学校还是通过传统的短信、公告栏的信息为学生传递信息,这就造成学生无法及时的信息,降低了沟通效率;(2)由于学校与行政管理部分的网站并不统一,这就对管理方面造成了一定的难度。不统一的平台使一些具有价值的信息资源无法存储到相同的数据库中,使数据的格式及标准也有不一致,就使得系统中存在大量的无用数据及垃圾数据;(3)这些数据都较为庞大且复杂,目前的管理并没有针对性的对这些数据进行挖掘和信息,比如学生在日常生活中的行为没有和毕业方向统一分析、图书馆中的学生解决信息没有与个性化教学相联系等等。【5】
3高职智慧校园建设中的大数据挖掘技术
3.1何为大数据挖掘技术
大数据挖掘技术指的不仅仅是对数据信息进行处理,还是对这些数据进行专业的分析,深入挖掘数据中的潜藏及具深层次的信息。从技术角度来讲,大数据挖掘技术与云计算是有一定联系的,大数据不能单独进行处理,要使用分布式的架构,以此对数据进行挖掘,所以大数据挖掘要依靠云计算进行数据的存储、处理和分析。
3.2大数据挖掘技术智慧校园的需求
目前我国高职智慧校园的建设已经有了良好的效果,比如使用了技术性的教学手段及远程教育等等,在学生的管理方面也使用了监控及一卡通等等,有效地提高了对学生的管理效率,学校行政管理方面也实现了各部门之间的信息互通目的。随着连接的实体越来越多,那么传统的数据架构已满足不了需求,大数据挖掘技术就能很好地解决这个问题,对这些数据进行快速有效的分析,进行深入挖掘信息的潜在价值,为校园教育发展提供有价值的信息,体现高职院校的智慧特色。【6】
3.3大数据挖掘技术智慧校园建设架构
为了能够使高职智慧校园发挥出更大的作用,就在传统的建设基础上应用大数据挖掘技术,深入挖掘传统智慧校园中的智能识别及检测中的数据,并且对其进行统一管理,为高校中的教育、服务、管理及学习提供智慧的应用,实现校园学习智能一体化。应用大数据挖掘技术和云计算,可以先构建一个建设架构,详细见图一,下文对其进行具体说明。(1)基础设备。其中包括检测设备及感应设备,并且分布在校园的各个角落中,收集校园教师和学生的日常生活数据,使用通信网传送到云存储层,能够全面了解学校中教师和学生的生活和学习。(2)采集信息及存储层。使用云计算中的存储技术将基础设备中收集的数据进行存储,并且使用虚拟化技术降低空间的浪费,使数据资源可以有效整合,使数据存储具备智能化及自动化。(3)数据管理及云计算。管理云服务中的信息资源信息,对这些数据资源进行计算,使数据的分析更加精准。(4)智慧应用层。深入挖掘大数据,并且对其进行分析,为智慧校园中的信息化业务提供数据支持技术,这个也是使智慧校园发挥作用的重要内容,也是高校智慧校园建设中重点内容。【7】
4结束语
为了使高职院校教育模式和理念能够满足现社会形式的需求,智慧校园的建设也得到了教育界人士的广泛支持和认同。将大数据挖掘技术应用到智慧校园中,不仅能够对校园中的数据进行更深层次的分析,深入挖掘其中的价值,还能够对数据进行智能决策。大数据挖掘技术是高职校园建设中的核心内容,能够将智慧校园中的智能化及数字化充分体现。目前大数据挖掘技术还存在一系列的技术性问题,但是相信在今后的发展中,其能够完美的与智慧校园相融合,更加人性化的为校园师生提供服务。
作者:王桂武 高林国 陈新胜 单位:江西陶瓷工艺美术职业技术学院
参考文献:
[1]宿佳宁,赵洪光,杨文.大数据挖掘在高职院校智慧校园建设中的应用[J].福建质量管理,2016(4).
[2]鲁力.大数据背景的高职院校智慧校园建设分析[J].中国教育技术装备,2016(15):48-49.
[3]程大鸣,刘碧俊,侯松.基于大数据背景的高职院校智慧校园建设的研究[J].信息与电脑(理论版),2015(21):71-72.
[4]陈嘉瑜,陈红慧.大数据时代高职院校智慧校园建设研究[J].信息系统工程,2016(10):147-148.
[5]许冠军,叶敏.大数据背景下的高职院校信息化建设探索[J].中国教育信息化(高教职教),2016(9).
【摘要】对智慧校园系统建设中可能存在的问题进行分析和建议,并以此为基础设计出智慧校园系统架构和建设方案,为智慧校园建设提供了参考。
【关键词】智慧校园 系统架构 信息化 云平台 统一平台
doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2015.19.000 中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1006-1010(2015)19-0000-00
引用格式:杨婕. 高校智慧校园建设方案探讨[J]. 移动通信, 2015,39(19): 00-00.
Discussion on Construction Scheme of Intelligent Campus in Universities
YANG Jie
(GCI Plan & Design Institute of Communication Engineering, Guangzhou 510310, China)
[Abstract] The potential problems in the construction of intelligent campus system were analyzed and suggested. In view of this, the system architecture and construction scheme of intelligent campus were designed to provide a useful reference to the construction of intelligent campus.
[Key words] intelligent campus system architecture informatization cloud platform unified platform
1 智慧校园的建设背景
在全球信息化进程推进和国内智慧城市大批规划建设的背景下,作为新技术教育和研发前沿的高校也必然会积极加入到信息化和智慧化的建设中。高校信息化程度是体现学校综合实力的重要因素之一,是衡量学校教学科研综合实力和现代化水平的重要指标,同时信息化的手段也是提升学校管理水平和核心竞争力的有效工具。本文基于对智慧校园的文献研究及规划建设经验,对智慧校园存在的问题进行分析、提出建议,并以此对智慧校园的建设需求和方案进行总结。
2 智慧校园建设问题分析及建议
智慧校园是一个系统化的工程,从前期各高校信息化建设的情况来看,普遍存在各部门、各学院各自为政,缺乏对整体需求、数据、架构的统一梳理和规划,导致系统之间共享程度低、信息孤岛严重等问题。
(1)信息系统分散建设,重复投资、异构、信息孤岛等问题严重。
大部分高校的信息系统仍然是按照部门来进行建设,各部门信息化意识及能力参差不齐,建设时只关心本部门的功能需求,而缺乏统筹的考虑,导致同一功能在不同系统中重复建设,技术路线各不相同。
为解决以上问题,有以下几个建设:1)将智慧校园建设提升到学校战略层面,成立专门的主管部门以及建设领导小组,并邀请行业内有相关建设经验的专家、学者成立专家咨询委员会。2)在建设初期通过摸底调研和需求收集,统一编制顶层规划,打破部门划分、面向服务对象划分系统,明确总体架构、系统划分以及技术路线。3)日常建设中,业务部门提出第二年的需求,通过信息化部门、领导小组和专家的评审讨论,通过打分排序,确定实施内容和建设计划。
(2)基础数据不健全,数据采集、分析困难。
在智慧校园建设中,由于各部门数据管理的水平、配合程度等不同导致数据收集不完整,从而难以进行合理的分析。
解决该问题可以从技术和管理这2个方面入手。技术方面:完善健全基础系统的建设,通过信息化手段协助数据的管理;使用云计算技术帮助完成数据存储的共享;制定统一的数据规范和标准;建设数据交换平台,使数据充分共享。管理方面:明确各部门的职责和分工,并将其纳入日常考核中;各部门配置兼职的信息化人员,协助部门解决日常问题并将问题反馈,提升系统使用效率。
(3)应用系统过于依赖厂家,功能不适用。
在应用系统的建设中,往往出现招标选定厂家后,直接使用厂家通用性应用系统软件,而未根据自身需求对软件功能进行梳理和设计,造成功能不适用的情况,同时也导致了很多系统在上线后越来越少人使用,造成系统的闲置浪费。
要解决这些问题,需采用科学的管理方法,业务使用部门应全程参与到系统的设计、开发和升级中,使得信息服务能够不断与业务需求的变化相适应。在招标前梳理功能需求书,并在确定厂家后,与其共同细化功能、流程和接口设计;在系统建设过程里程碑中设置质量控制点,采取用户需求确认、用户功能确认、用户系统运行确认等机制,确保设计与需求一致;通过各类测试和例会及时发现和解决问题;在运维阶段及时收集反馈的问题并定期总结,以此作为下一阶段优化升级的依据。
(4)运营模式缺失,资金缺口大。
智慧校园的建设工作需要投入一定的资金才能保证其健康快速发展。在当前阶段,学校是主要投入方,但是单靠学校投入的资金是远远不够的,需要多元化的投融资以解决建设资金短缺问题。
解决的方法建议:学校投入启动资金,拥有部分运营权,与合作单位共享收益(前向向使用者收费,后向向广告商收费);在建设中鼓励教师和学生的参与,以培养自己的技术人才,加强信息化能力以降低后期的建设和维护成本;信息系统集成单位以资源置换的方式准入,为学生提供实习就业机会等。智慧校园运营模式建议示意图如图1所示:
图1 智慧校园运营模式建议示意图
可以混合建设运营模式为核心,通过充分调动学校、合作单位双方力量,构建投入产出的商业模式闭环,确保信息化建设长效开展。
(5)技术人才缺失及流失。
在高校信息化工作中,由于被重视程度低、人员编制数量限制、缺乏晋升途径等原因,导致人才缺失及流失现象严重;信息化建设的人才队伍技术力量薄弱,技术人员与服务对象的比例严重失衡。
智慧校园是一个高新技术的工程,需建立信息化人才培养机制,保障人才体系的结构和数量。因此可以从以下3个方面来进行人材保障和建设。1)制度上保证专业技术人员的数量和编制,并设置合理的晋升途径;2)打破部门壁垒,建设一支专职+兼职结合的IT人才队伍,形成外包+自主结合的建设方式;3)与学校教研相结合,设立关于智慧校园的课题研究,同时实际的建设经验和案例也可分享到教学中。
3 智慧校园系统建设方案
基于以上的问题分析和建设建议,对智慧校园的具体规划思路和建设方案总结如下:
3.1 智慧校园规划思路
在智慧校园建设时,应遵循一定的思路和步骤:先通过对校园信息化现状和需求的梳理,结合国家和地区的教育信息化规划和技术发展情况,进行统一的顶层规划,再分步分批完成各类系统的落地实施。智慧校园建设内容规划思路示意图如图2所示:
图2 智慧校园建设内容规划思路示意图
3.2 智慧校园需求分析
智慧校园建设的目的是满足和学校相关的各类人、各类组织的各种活动需求,因此在需求分析时应该从使用者角度出发,对各类使用者进行分类和需求分析,最终得出建设内容。
智慧校园服务的需求对象主要包括教师、学生、科研人员、校园管理人员以及相关的外部院校、企业、校友等,结合其在工作生活等各方面的活动情况,将主要需求分析如表1所示:
表1 智慧校园需求分析表
需求对象 教师 学生 科研人员 管理人员 其他学校、企业、校友等
需求分析 教学需求 学习需求(入学、留学、课外培训等) 项目管理 安全管理 院校交流
人事需求 科研管理 资产管理 企业招聘
办公需求 工作需求(勤工、就业等) 学术管理 人事管理 学企合作
科研需求 教学管理 校友交流
医疗需求 生活需求(购物、就餐、住宿、医疗、娱乐、交流等) 招生管理
深造需求 招商管理
财务管理
通过以上简单的需求分析,可以看出面向不同的服务对象,其需求要有相同也有不同,主要体现如下:
(1)大部分数据是同时存在于多个需求中的,如学生的成绩、就业情况等,学生、教师、教务管理人员都需要知道。
(2)应用层面上对于不同用户、不同场景情况各不相同的,如学生的成绩,学生关心的是个人情况,教师关心的是自己教学班级情况,教务是关心同类课程的整体情况等。
(3)同一个应用需要多种方式展现,再如学生的成绩,需要提供短信推送通知、手机端查询、电脑端的输入、查询或汇总统计等。
要满足以上的各类需求,通过单个系统的建设是无法实现的,需要多种类系统、多类型数据及多形式的界面充分融合来达成。
3.3 智慧校园总体架构
从智慧校园的需求出发,参考智慧城市的整体架构,对系统架构设计如图3所示:
图3 智慧校园整体架构示意图
智慧校园的整体架构主要由感知层、基础网络设施、数据中心云平台、数据层、应用支撑层、应用层和展示层组成。
3.4 智慧校园建设内容
在总体架构的指导下,将智慧校园的建设内容主要分解为基础设施、统一平台和应用系统共3大部分,感知层的建设内容结合应用系统进行部署。
(1)基础设施
基础设施主要包括基础网络、数据中心和云平台的建设。
1)基础网络
智慧校园中信息的传递和共享需要通信网络的支撑,目前常用的网络分为固网和移动网。
基础网络提供3大类需求:满足校园内学生、教职工等的互联网上网需求;满足校园内学生、教职工等访问校内数据中心应用平台的需求;满足校园内如刷卡器、摄像头等各种感知终端与中心平台通信的需求。
一般情况下基础网络都通过与运营商合作的方式进行建设:由运营商完成校园内部的主干光缆和电缆布放,并提供互联网出口,通过部署认证计费系统和学校一起进行互联网上网业务的运营;学校完成内部教研网络的建设,满足内部通信和安全的需求。网络建设时要注意网络层次、结构的设计,通过各类隔离、认证手段,控制终端接入权限或实现运营管理,通过域的划分完成安全管控。
2)数据中心
数据中心是数据存储、数据共享、业务应用的统一承载中心,数据中心的建设和完善是信息化建设的基础。数据中心的建设要注意安全和能耗的问题:
安全方面:选用合标的土建基础规范的机房设计,注意机房承重、机房耐火等级、供电条件、机房监控等方面的要求,减少安全隐患。
能耗方面:数据中心建设完成后,能耗将是其维护过程中最大的一笔支出,如果在建设过程中能充分考虑到绿色节能的设计,将在很大程度上降低维护费用。节能的手段一般有制冷、通风及加湿系统的节能设计,供电电源系统的节能,提高IT系统集成度,云计算虚拟化技术和负载均衡技术的应用等。
3)云平台
云计算技术已经进入了全面商用的时代,其具有高可靠性、可扩展性、部署快速灵活性以及节能减排等特点,可为智慧校园解决基础设施重复投资建设的问题,并在统一运维上大大降低人员配置需求。
同时,依托云平台可以为学生、教师、科研人员在计算资源、存储资源、开发环境资源等方面提供IaaS和PaaS层云服务;在教学和办公方面,还可以依托云桌面技术,完成教学环境的快速部署、教育资源安全保护以及桌面漫游;通过在多媒体教室、电子图书馆等环境部署瘦客户机,还可降低设备采购和维护的成本。
(2)统一平台
统一平台主要包括统一认证平台、统一门户、一卡通平台和数据库平台,通过基础体系应用的建设,为学校的各类具体应用提供基础数据、统一入口。
1)统一认证平台
统一认证系统主要实现多应用系统间的用户账号管理、用户身份认证、分级权限管理和单点登录等功能,提高了使用的便利性。
2)统一门户
通过统一门户的建设,学校对外“一张脸、一扇门”,再加上与统一认证系统的结合,用户通过一次登录就可以连续使用到校园中的各类资源,实现各种应用服务的无缝接入和集成。
3)一卡通平台
通过统一建设一卡通管理平台,使在校园中的各类活动和应用都可以基于一卡通来开展,如门禁、停车、补助领取、费用代缴、电子钱包、图书借阅、身份识别等。
4)统一数据库
为了避免信息孤岛的产生,在前期就要统一考虑对数据库的规划和建设,主要进行2个方面的考虑:
数据标准化:在全校范围内作为数据编码的依据和标准,为数据库设计提供了类似数据字典的作用,为信息交换、资源共享提供了基础性条件。
统一数据管理平台:是对各种结构化数据和非结构化进行统一管理的平台,为数据共享,深层次数据挖掘、分析作基础;提供整个学校各类应用、统计分析、决策支持所需的数据信息。
(3)应用系统
应用系统的建设由于各个高校的目标定位及管理模式的不同,其建设的重点和内容会有较大的差异,一般情况下包括招生管理系统、教学管理系统、学工管理系统、人事管理系统、办公自动化系统、科研与项目管理系统、财务管理系统、资产管理系统、对外交流系统、决策支持系统、校园安全管理系统等。
各个系统在完成自身功能完善建设的同时,还要充分考虑与相关系统之间的数据接口和流程互动,才能形成一个有机的联合体。
4 结束语
智慧校园建设是一个复杂的系统工程,需要将其放到战略的高度进行统筹规划;需要打破部门划分,以面向服务对象的思路来进行系统划分;集全校师生共同努力和配合才能让所有人真正享受到智慧校园带来的便利。
参考文献:
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关键词:高校信息化;智慧校园;物联网;云计算;大数据
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)35-0158-03
根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》要求:教育信息化纳入国家信息化发展整体战略,充分利用优质资源和先进技术,整合现有资源,构建先进、高效、实用的数字化教育基础设施。根据教育部的《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》中大力推进职业院校数字校园建设,构建继续教育公共服务平台,整合信息资源,建设信息化公共支撑环境等的具体内容。根据《教育部关于办好开放大学的意见》的要求:运用现代信息技术发展新成果,聚集优质教育资源,丰富教育教学手段,创新人才培养模式,改革管理体制和运行机制,探索具有中国特色、体现时代特征的开放大学办学模式,满足全民学习、终身学习需要,建设学习型社会。把握《贵州省十三五规划》大好机遇:加快发展大数据产业,实施“互联网+”行动,促进数据资源开放共享。顺应贵阳市智慧城市工程的建设。结合贵州省各个高校信息化建设的现状:网络基础设施薄弱,安全保障体系不完善;信息化技术水平相对较低;各个服务系统相对独立,没有完善的共享与自动化机制。结合国内高校信息化建设的先进经验。贵州各大高校都在纷纷力争打造基于大数据、云计算和物联网的校园信息化建设,加快“数字化校园”或者“智慧校园”的实现。本文以作者所在的单位贵州广播电视大学(贵州职业技术学院)力争在“十三五”打造基于大数据、云计算和物联网的“智慧校园”为例,谈谈当前高校信息化建设的一些设想与方法。
1 基础知识简介
物联网(Internet of Things,IoT)作为一种新兴网络技术和产业模式[1,2],在业界受到广泛关注。从国际电信联盟(ITU)在信息社会世界峰会上的《互联网报告2005:物联网》中可以总结出物联网所体现的两层基本涵义:(1)目前的三大网络,包括互联网(Internet)、电信网、广播电视网是物联网实现和发展的基础,物联网是在三网基础上的延伸和扩展;(2)用户应用终端从人与人之间的信息交互与通信扩展到了人与物、物与物、物与人之间的沟通连接。因此,物联网技术能够使物体变得更加智能化。从目前的发展形势看,最有可能率先获得智能连接功能的物体包括家居设备、电网设备、物流设备、医疗设备以及农业设备,并基于此实现人类与自然环境的系统融合[3~5]。
IBM 公司于 2007 年底宣布了云计算计划[6],云计算的概念出现在大众面前。所谓云计算,简单地说就是以虚拟化技术为基础,以网络为载体,以用户为主体为其提供基础架构、平台、软件等服务为形式,整合大规模可扩展的计算、存储、数据、应用等分布式计算资源进行协同工作的超级计算服务模式[7]。 虚拟化为云计算实现提供了很好技术支撑,而云计算可以看作是虚拟化技术应用的成果。在过去的几年里,已经出现了众多云计算研究开发小组,如谷歌( Google) 、IBM、微软( Microsoft) 、亚马逊 ( Amazon) 、EMC、SUN、HP、VMware、Sales-force、Alisoft、华为、百度、阿里巴巴、中国电信等知名 IT 企业纷纷推出云计算解决方案。
大数据(big data),指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合,是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力来适应海量、高增长率和多样化的信息资产。在维克托・迈尔舍恩伯格及肯尼斯・库克耶编写的《大数据时代》中大数据指不用随机分析法(抽样调查)这样捷径,而采用所有数据进行分析处理。大数据的5V特点(IBM提出):Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多样)、Value(价值)、Veracity(真实性)。[8]
智慧校园主要依托上述三大技术,国内外已经具有很多成功例子。
加利福尼亚大学有10个分校以及5个医疗中心,同时还管理着美国能源部的一些实验室。校区过于分散,迫切需要一个先进的决策系统来了解各方面信息,及时做出正确决策。加利福尼亚大学将整个校园看做是一统一、集成的生态环境,将所有数据进行整合和实时展现,对历史数据进行挖掘、分析,提炼出关键信息,进行趋势预测,为决策提供科学化的依据。这套决策系统以网络和物联网为基础,实时了解各核心业务的动态,实现各个系统间的数据相互共享和协同,最终,将提取出有价值的信息进行分析,并在“校长仪表盘”上以图表形式直观的展现。例如,在对学生的精细化管理和服务上通过实时获取学生信息,设定学生在校园内48小时内更新无状态则报警。所展现的数据包括科研基本信息、教学状态信息、业务管理信息、IT运维信息、学校财务信息、安防监控信息等覆盖学校生活各个方面的整体状况。校区及医疗中心的总体情况都会通过仪表盘应用显示到校长面前,校长能够实时了解校园安全、校园运转、风险分析、财务情况等信息。
北卡罗莱纳州立大学是一所拥有超过30000名学生和近8100名教职工,在工程、科学技术和教学方面的教学与研究都居世界领先地位的综合性大学。随着学校的发展壮大,师生对能提供学术计算的资源的需求也越来越大,校方想通过云计算平台,高效管理这些相关资源。因此学校将资源进行整合,成立了虚拟计算机实验室Virtual Computing Lab( VCL ),建立云计算系统平台。用户可以及时或者预约的方式通过该系统获取自己需要的资源和解决方案。学生能通过网络接受免费的教学材料、应用软件、在线存储等。该系统的建立降低了75%的软件许可成本,每个应用系统服务的人数也提高了150%,另外,计算资源在科研、教学和管理间的转移更加灵活,学校服务器和计算机实验室的利用率也提高了,师生满意度大幅提升。
浙江大学智慧校园以通信网和云计算为基础,搭建智慧应用平台,总共有几十种应用系统服务于校园的管理和设施,学校内的各个方面都包含其中。他们的规划完全按照中国电信浙江省分公司的方案分成了智慧应用、智慧平台、云计算和通信网四个部分。其中智慧应用分成了智慧校园的管理和设施两个部分,服务于学校的教研、设备、日常生活、公共交通等各个领域。
南京邮电大学贯彻的是以物联网为基础的智慧校园的建设思路,利用先进的信息技术,建设各种先进应用服务系统作为载体,并将教研、学校管理和校园生活融为一体、构建出一个新型智慧化大环境,快速、准确地将校园中的各业务过程中的相关信息反馈给人们,学校制度和管理的创新和改进,需要各应用系统提供综合的数据分析,为业务流程的管理、改进和再造提供数据技术,实现并促进信息化教育、科学化决策和规范化管理的科学发展。集成各应用系统从而使校园的信息得到共享,破除了信息孤岛,推进教研、学校管理、校园生活、后勤服务向智慧化发展。
总之,智慧校园建设主要有三个方面的核心特征:根据识别用户角色,为每个人提供可定制的个性化服务,在一个统一的全面感知环境和综合信息平台上获取所需的服务;集成学校各个应用系统,实现信息互联,系统协同,打破信息孤岛;学校的大协同信息平台不仅实现校内的协同工作和信息共享,还为学校和外部环境的沟通提供接口。
2 智慧校园的架构设计
从上面智慧校园实现的成功案例中,一般 “智慧校园”是一个包含大数据、云计算和物联网等新一代技术的综合体。首先,把传感器嵌入和装备到校园里的教室、图书馆、食堂、实验室、会议室和宿舍楼等地方的终端设备上,使其形成的物联网与互联网相联,实现校园生活与物理系统的整合;而后将教学系统、学习系统、管理系统、办公系统等众多软件系统平台整合并融人“校园云”;最终,将“校园云”、物联网、互联网整合起来,建立“大数据平台”,实现数据共享,实现大规模数据实时抓取,深度分析计算,形成更有效的决策依据。基于大数据、云计算和物联网的“智慧校园”体系结构如图1所示。
为了更好地实现上面描述的“智慧校园”,一般建设重点主要包括四个方面:
(1)各种通信网络与通信平台的集成。研究电信网络、WLAN、互联网、教育资源网和物联网高速融合通信,实现整个校园网络覆盖。研究集成高清视频、语音、数据和流媒体的IP统一通信,研究语音通信能力、短信通信能力、微信通信能力和视频通信能力的通信集成平台。实现低成本、高安全、高清晰、高稳定、可重复、可扩充的校园信息通信和数据流通,促进应用集成、系统融合和数据共享,全面高效地支撑智慧校园的各种信息化建设和应用。
(2)各种异构系统的集成。研究现有各种异构应用系统的集成方法,实现统一操作和数据共享。由于之前大部分高校没有一个统一规划信息化建设的部门,由各个部门自己建设自己的应用系统,从而造成目前一个学校很多应用系统各自独立,不能互动和共享信息,形成一个一个信息孤岛。通过研究异构系统的集成方法,找出一种科学的,实用的办法,是学校智慧校园建设的一大难题。
(3)大数据云计算中心。研究大数据存储与分析的云架构,构建服务器集群和存储器集群,为各个系统提供统一的数据源,对大量结构化与非结构化形态的数据进行有效管理与分析,形成智慧教学、智慧管理和智慧生活。实现开放教育的科学教学质量评估体系,对教学全过程和学习效果的监测、评价和综合考核,为学历教育和非学历教育服务。
(4)云服务系统。研究云服务系统的开发与搭建,为教学、科研、管理和生活提供优质服务。对目前使用的在线学习系统、多媒体教学系统、虚拟实验室教学系统、计算服务系统、办公自动化系统、实验系统与考试系统等等改建为云端系统、让学生能利用各种设备完成学习,实现在校学生和社会学生随时学习、随处学习。
3 建设目标与要求
通过智慧校园的建设,一般要求达到如下目标:
(1)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,提供基于个人的个性化设计定制服务。
(2)提供对学校各项业务的整体智慧化解决方案规划,实现物物互联共享与协作的高效运行。
(3)为学校的建设提供现代信息技术保障,聚集丰富的优质教育资源,提供先进的学习条件,拥有完善的、科W的办学体系,基本满足多样化学习需求,为学习型社会提供重要支撑,为人力资源开发提供重要保障。
(4)为学校与外部环境提供一个共享与交流的借口,顺应贵州省大数据发展和贵阳市智慧城市建设。
(5)为学校培养大数据、云计算和物联网方面的人才提供实训平台。
为了完成上面提出的目标,一般在实施过程中要求:
(1)建设理念要先进,要充分利用好信息化发展的最新三大产物,发挥好信息化技术的最大优势;
(2)重点为高等教育服务,支撑贵州教育云的建设;
(3)紧密结合省与学校十三五规划的信息化建设内容;
(4)整体思考,一次规划,分期投入,分步建设,做到边建设,边利用,达到立竿见影的效果;
(5)要深入调研,摸清家底,实事求是,充分利用好现有资源,合理规划,节约成本,提供有效服务。
4实施内容规划
智慧校园的建设是一个庞大的系统工程,一般不是一下就能建起来的,没有一个科学的实施规划方案,往往会导致工程的失败。我们经过详细的考察与研究,提出了下面的实施规划方案。
总体建设思路:先骨干(骨干包括两网(校园有线网和无线网)、一心(数据中心)、一出口、两平台(一卡通平台和系统集成平台)),后枝叶(各种业务系统)
下面是我们学校具体的实施步骤:
第一步:
1.全光网改造;
2. 全无线覆盖;
3.出口带宽提速;
4.数据中心云迁移;
5.一卡通平台;
6.OA系统。
第二步:
系统集成平台;
图书馆信息化的升级,改造,系统集成与一卡通对接;
第三步:
教务系统的升级,改造,系统集成与一卡通对接;
后勤管理系统的升级,改造,系统集成与一卡通对接。
第四步:
云桌面实验室与办公室的建设,系统集成与一卡通对接;
其它系统的升级,改造,系统集成与一卡通对接;
第五步:
建设大数据应用系统。
通过上面一步一步的完成,最终一个学校的智慧校园就给完成。
5 建设保障
智慧校园是一个让人兴奋,但又有很大风险的项目。因此必须要建立相应的保障体系,才能保证该项目能有效地完成。下面是我们研究后建设的保证体系。
学校成立信息化建设领导小组,成员包括学校校长和各个部门的主要领导,由校长任组长,一起把握和推进信息化建O;
学校成立信息化建设专家委员会,由校内和校外长期从事校园信息化建设的资深人员组成;
学校成立专门的信息化建设办公室,负责信息化建设的具体事项;
在整个建设期间,学校每年预留专门的建设金费,供信息化建设专用。
6 建设成果的推广
今天是云计算的大力发展时代,贵州三大电信运营商在贵阳的不同地方都建了超大的IDC。我们建设智慧校园应该充分利用这个条件,建设期间可以采用以租代建的方式,实现花小钱办大事。建设好的系统,可以通过IDC中的云架构,分享给其它高校使用,大大降低建设经费,提高系统的使用率。
7 结束语
智慧校园建设工程是一个庞大的工程,也是当前各个高校开展得热火朝天的项目。如何保证智慧校园建设成功,本文提出了一套严密的方法,供大家借鉴。
参考文献:
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[3] 吴吉义,平玲娣,潘雪增,等. 云计算: 从概念到平台[J]. 电信科学,2009, 25(12) : 23-30.
随着信息化社会的迅猛发展,物联网也逐渐被人们所了解和认知,它实现了物与物之间的数字化与网络化。利用传感的方式让世界上的物质都智能化的联系在一起。物联网技术的发展更是带来了新的变革,而基于物联网的智慧校园服务机制是将“数字校园”与“智慧校园”融合在一起,是物联网在教育中的应用,使得智慧校园中的物体都能够与物联网产生密切的联系,从而实现学校可视化的智慧管理,这种教育教学模式也是数字校园进一步的升级发展形成的。学生可以在一个更为智能感知的环境下,利用综合信息服务平台,来开展课堂教学,为学生展现真实的场景,从而培养学生的科学思维和研究能力。
【关键词】物联网 智慧 服务 机制
1 引言
随着现代网络技术的发展,人工智能技术、传感技术等也都已经深入到了各个领域之中。而物联网技术是当前信息时展的又一次创新和改革。各国政府努力制定技术规划,来使得物联网能够成为具有国际竞争优势的关键战略。物联网将虚拟的世界与真实存在的物体相结合,利用信息技术来为人们提供更为智能化、更为优越的生活环境。物联网在用途方面也极为广泛,改变了人们的生产和生活方式,以更为精细的方式提高资源利用率与生产力水平,从而改变了人们传统的生活工作方式,促进了人与社会的关系。
物联网技术在教育领域中的应用,也使得学校的管理和教学更为科学合理,构建物联网智慧校园服务机制,使得学生在自主学习探究过程中,能够发挥学习的主动性,更积极的投入到学习中,真正树立学生为主体的理念。这大大促进了教学质量的提高。从数字化校园向智慧校园的推进,也是当前研究和实践的重要课题。
2 物联网的概念及功能
2.1 物联网概念
物联网是将传感器、采集器、RFID与视频监控等感知技术和设备结合起来,按照约定的协议,来将各种网络连接在一起,形成一个巨大的网络。这使得信息交换与通信更为顺畅,从而可以做到智能识别、跟踪定位、实时监控及管理的一种网络。如图1为物联网概念模型。在物联网时代,人们改变了沟通的维度,建立起了一种短距离的移动收发器用于各种日用品之间,这样可以实现人与物、物与物之间的无障碍沟通,这种沟通打破了时间和地点上的限制,如图1所示。
物联网走出了虚拟的网络,与现实世界的物质结合,利用技术使得所有的事物都建立了一种连通,构建了人机交互、人与物品交互以及人与人社会互的平台。这也是信息化时代新的创新,成为新一代信息技术重要的组成部分。
2.2 物联网的功能
物联网的功能与其体系构架有着重要的联系。物联网在体系构架上可以分为三个层次,一个是全面感知层,一个是可靠传递层,最后一个是智能处理层。这些主要是负责对信息的获取、传输与处理,从而在现代信息系统中形成新的融合,构建形成了系统的“感官”、“神经”和“头脑”。
全面感知层这是通过传感器、二维码、蓝牙、RFID等设备来采集、获取信息,这主要是利用感官系统来智能识别和采集数据,从而使得感知能力有更全面和灵活的设计和开发,还会实现设备的低成本和高灵巧性。
可靠传递层是将感知到的信息利用网络信息与互联网的融合来传递出去,具有实时性和准确性的特征。并且移动电信网、互联网与无线传感网络对信息的传递有着重要的作用。实现通信网络其涉及到较多的技术,如无线接入技术、支持可移动技术、有线接入技术等,从而达到高性能的网络通信,所以也称其为网络层。
智能处理层又为应用层,这是对大量的信息数据通过云处理等智能计算技术来分析和处理,并对实体物品进行智能化操控,做出正确的决策,实现设备与人之间的良好交互。物联网的终端设备也是由人来操控,是物与物相连的网络。所以,数据智能处理其平台交互秉承着“以人为本”的原则。
3 物联网与智慧校园
在学校教学中,由于传统的教学模式是以教师为主导,学生的学习过于被动,将物联网应用于教学中,推进了学校教学改革,实现了教育现代化,并能够提高教学质量。物联网技术是在数字化校园的基础上,将数字化信息与网络结合,使资源实行高度共享,信息更畅快的进行流通。物联网还能够使得物体间信息智能化获取、传递和分析,从而人们的生活、工作和学习方式得到改变,也使得学生的学习积极性大大提高,促进了智慧校园的建设。如图2为智慧校园的总体结构。
3.1 智慧校园的特征
智慧校园是信息化社会在教育方面发展到一定阶段的表现,是信息技术的高度整合。智慧校园其特征表现在三个方面:一是为师生凝造了一个全面智能具有感知能力的环境,并构建综合信息服务平台,实现了为师生个性化定制服务;二是计算机网络在学校各个应用服务领域进行资源与人员的交互、协作;三是通过平台的构建更使得学校与外部世界形成一个能够相互感知、交流的接口。
物联网技术在智慧校园内构建综合服务平台,学生可以更为开放的获取信息,不仅局限于课堂之中,师生之间、学生之间也有着更强的互动性和协作性,这样智慧化的学习也使得教学成为一个寓教于乐的过程,更有助于对学生的全面管理,使学校真正实现服务性、感知性与安全稳定的智慧型校园。
3.2 物联网在智慧校园中的作用
3.2.1 使校园学习具备可视化智慧管理
智慧校园中物联网的融入是对各种的数据信息进行全面的感知、获取和汇总,从而将校园中的物理对象实时控制所反馈的相关信息进行分析。这样一个可视化的校园环境不仅有助于学校管理,还会为校园管理提供更多地服务,使得学校管理更为人性化、智能化。就比如为了学校的治安问题,可以利用物联网技术对师生的身份进行便捷的证明,还可以将这技术应用到考勤管理中。在学校内部可以进行传感器的安装,这能够对人体运动、光线、温度和声音进行感知,从而全面构建可视化教学环境,完善安全保障系统。在连接网络时,还可以实行智能化控制,使得学校的教学和安全环境利用网络智能操控平台实现安全智慧管理。
3.2.2 智慧校园在教育教学环境方面的服务机制
在网络技术和多媒体技术迅速发展的过程中,尽管虚拟的学习环境可以让人们对丰富学习资料与教学资源的获取更为便利,但却缺少了真实的可触碰性,使得知识变得更为空洞。而物联网的融入,与现实世界的物品相联系,并互为想通,从而实现了数字化信息空间与物理空间的联系,让教学环境逐渐走向真实空间与虚拟学习环境的有机整合。在教学环境中每一个教学工具都具备数字化、可视化和网络化的特性,学生身处课堂之中,却可以真切的感受到自然及真实的场景,这可以促进人与环境的交互,人机交互,学生在这样的教学环境中,能够发散思维,开阔自己的视野,通过对场景的感知可以有更为深刻的理解,从而促进了教师与学生之间的交流。将现有的教学平台与物联网有机结合,让远程实践教学更有助于学生学习的提高。如图3为教学管理学习空间系统图。
图3:教学管理学习空间系统图
3.2.3 区域资源的共享性
由于区域的不同,造成了不同学校能够支配的优质教育资源上的差异,这也是教育界一直困扰的问题。而物联网的引入,减少了该方面的弊端,实现了教育资源上的均衡。对一些比较大型的实验设备、图书资源都可以在物联网的作用下,使得区域间学校实现共享,师生可以同样享有教育资源。在物联网的智慧校园中可以促进教师水平的提高,更会减少由于区域导致的教育资源不公现象,从而大大提高了教育资源的利用率。
4 物联网智慧校园服务机制的应用
4.1 智能节能走入校园
物联网技术还可以对智慧校园进行能源方面的监控和管理,将物理世界中的能源对象有效的连通起来,构建节能管理专家系统,使得整个校园的能源消耗都可以得到控制和更为科学的管理。就比如对校园中的水、电、煤气等能源进行遥测量、脉冲量等信息的动态实时监控,从而获取的数据进行统计和分析,按照一定时间内的用量,来全面的了解能源消耗情况,并根据分析可以对资源进行整合和利用,来节约成本,构建科学的管理模式,并响应节能减排的号召,让智能节能更好的走入学校。
4.2 再现生长过程,学生理解更为深刻
为了提高学生的学生兴趣,利用真实的场景再现让学生更直观的体验到只有实践才会感知到的知识和感悟,从而拓展学生的知识空间与视野。让学生不再局限于课本中的知识,更多的与现实世界相联系,更贴近生活,也有助于运用生活之中。就例如在生物课堂中,对数字农植园的建设学习,可以根据传感技术、视频技术来搭建一个微型的数字种植环境,然后对种植的数据实时获取,学生可以利用网络全程观察和记录动植物的生长情况,在根据过程中动植物的生命形态,来了解生物中蕴藏的奥秘,理解生命形成的规律。而采用物联网技术让数字农植园就在学生身边,这样真实场景的布置和延伸,让学生对知识有一个更全面的系统的认识,更有助于培养学生深度思考的能力。
5 结束语
物联网智慧校园服务机制的构建使得学校真正实现了可视化管理,并具有人性化、科学化和智能化的特点。在课堂设置真实的场景,把学校与社会、自然及学习对象都直观的联系和展现起来,培养学生的科学素养和研究能力,从而培养学生的探究能力,更增强人与人的互动性,实现资源的共享。
参考文献
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作者简介
李志刚(1971-),男,江苏省太仓市人。硕士学位。现为健雄职业技术学院教务处副教授、高级工程师。研究方向为计算机网络安全技术。
随着“智慧地球”理念的提出,物联网技术取得了迅速的发展,又被称之为信息化革命的新一轮浪潮。物联网技术的高速发展以及应用范围的进一步扩大,在当前高校的智慧校园建设过程中,物联网技术对学校的管理方式、教学方式以及校园的各方面发展都带来了巨大的变化,同时为高效的发展带来新的发展机遇。文章通过对物联网技术的概念及特征进行研究与讨论,指出在智慧校园的建设中如何合理的应用物联网技术,促进高校的发展。
关键词:
物联网技术;智慧校园建设;应用研究
物联网技术是在计算机、互联网技术之后引导信息产业革新的新一轮潮流,促进信息化技术在社会各领域的更深层次的应用。而智慧校园是基于智慧地球理念利用物联网技术、云计算技术等来对学校教师的教学方式、学生以及相关的管理人员以及其他的各项资源进行交互的方式,将各种资源、基础设施以及科研成果进行有效整合,实现的教学、管理、生活与学校资源和系统进行整合。
一、物联网技术的概述
(一)物联网的概念
物联网从字面意思上理解,是物与物之间相连的互联网技术,与互联网技术有所不同的是,它通过感应器将各种物体进行普遍连接,最终形成物联网[1]。互联网联网是通过电脑将人与人之间进行相连,物联网则是物体之间的相连。这主要包括两个方面的意思,其一是物联网的核心依旧是互联网技术,是在互联网基础上的发展和延伸;其二是物联网的用户端发展到任意的物体和物体之间,从而进行信息的交换和通信。因此,物联网是通过各种信息感应装置与技术对需要进行监控和管理的物体按照约定与互联网进行连接,进行信息的交换,最终实现对物体的智能化识别、跟踪以及监管的网络。
(二)物联网的特征
相较于互联网技术,物联网有着以下几个比较明显的特征[2]:核心仍然是互联网技术,主要利用各种信息装置和技术将物体和互联网相连,及时准确的传递信息;可以进行识别和通信,在物联网中有着不同类型的信息传感设置,这些信息传感器都是信息元,不同类型传感器所获取的信息不同,同时具有实时性;其本事具备智能化处理的能力。
二、物联网技术在智慧校园建设的应用措施
智慧校园的建设工作需要综合利用各式各样的物联网技术对学校的人员、设备、建筑等进行定位、感知以及控制[3]。在这一过程中,首先需要对各种识别设备的感知对象进行分析,得出完善的感知对象数据,从而通过完善的网络体系实现这些信息的上传通过。通过信息管理系统的处理和汇总,在经过指挥系统的分析和处理,从而实现各级管理部门的高效实时化,感知具体的对象的详细信息,为学校管理层提供正确的决策和依据。
(一)实现人和设备的自动化管理
为学校各类人员配置完善的校园一卡通,通过系统完善的感应电和门禁系统,实现对学生、教师、后勤服务人员的全方位、全自动、全覆盖的实时感应和定位工作。学生可以通过一卡通打卡系统实现课堂的现实电子考勤,当学生走进教师之后,能够通过系统及时掌握学生的出勤情况,并可以实现对教案、电子教材、电子课件等教学资源的实时应用。
(二)构建出智慧的教学环境
在传统的教学过程中,教学环境存在极大的局限性,也在一定程度上导致课程无法实时反映出场景的真实性和客观性,严重影响教学工作的效率。通过物联网技术能够构建出完善的感知课堂系统,实现课堂向真实化、完善化场景发展,保证书本知识和现实知识的融合,保证理论知识贴合现实生活,推动学生对知识的掌握和理解效率,全面提升教学活动的效率。同时使用物联网技术,能够通过物理环境实现物件的数字化和网络化,学生可以通过远程教学系统实现教学计划的异地进行,同时系统通过智能化程序,实现对信息的处理、采集、保存和分析效果。在学习记录的过程中,通过将资源上传到教学平台,为学生和教师提供一个科学、安全、高效的共享信息平台。
(三)构建出完善的车辆管理系统
随着现代化学校身份的多样化,学校的对外交流合作机会也呈现出逐步提高的特点,进出学校的车辆日益增大,而由于学校的停车位置相对较少,能够容纳的车辆有限,因此很容易因为管理不当导致停车难的问题。构建出基于物联网技术的车辆管理系统,能够对学校的进出车辆,例如校车、教职工车辆安装统一的电子管理设备,作为学校车辆出入的通行标准,实现对出入车辆的自动识别和停车通行管理。对于社会外来车辆,可以构建出车辆查询系统,根据学校的剩余车位发放临时停车卡,在进过系统识别之后方可放入校内。在车辆进入学校之前,需要对信息进行再次识别和比对,在确认无误后,方可进校或者离校。通过车辆管理系统能够为相关车辆停引导工作,对学校内部的出入车辆进行综合性调度管理工作,从而实现提升停车位利用效率的目标。
(四)构建出完善的智能安保系统
校园内部的安全对学生、家长、学校和社会都存在息息相关的关系。通过构建物完善的物联网系统,构建出具有实时性、高效性、可靠性及开放性的校园安保系统。学校可以在重点区域安装摄像头和感应器,对学校的出入人员进行有效地身份识别,同时对于初入重要区域的人员进行重点监控,确保学校、师生的安全。对于学校的财务部门、考试中心等重点区域可以安装先进的智能传感系统,实现24小时全天候的实时监控,一旦发现可疑行为,可以及时作出预警,以便值班人员及时进行问题处理。
三、结语
建立在物联网技术之上的智能校园的建设工作,能够实现校园的智能化、可视化、科学化和人性化理念,为学校的现代化发展带来新的机遇。同时通过构建完善的智慧教学系统,推动课堂内容的延伸和拓展,使学校能够更好的和社会、自然、学习对象的融合,使理论能够紧密联系实践,对于全面提升学生的综合素质,发现学生的科学素养,提升学生的研究能力具有积极的促进作用。
参考文献:
[1]保承军,岳桂杰.云计算和物联网在智慧校园系统构建中的应用[J].自动化与仪器仪表,2014,03:62-64.
[2]杜非非.试论物联网技术在高校智慧校园建设中的应用[J].山东工业技术,2016,02:132.