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中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2017)08-0055-02
1有關校園信息化的概念和意義
1.1校園信息化與智慧校園
校園信息化與智慧校園是一個相互連接的,概念的集合,它主要指的是依托信息技術和學校本身在日常教育教學當中發展和教學實際的需要,來對校園內部的整個工作流程和教學流程進行信息化的梳理和整合,使用信息技g最終目標是為了幫助學校提高工作效率,幫助老師提升教學效率,幫助學生提高學習效率。
1.2智慧校園信息化的意義
在學校內開展智慧校園信息化支撐平臺的建設,是為了滿足學生和老師同時雙方面的需求,同時也是為了適應時展的需求。隨著互聯網時代的到來,信息技術和互聯網給人們的生活帶來了極大的便利,在學校以外的生活的方方面面,互聯網信息技術正在滲透于我們生活中,給每一個人都帶來了極大的便利,也讓生活變得更加的輕松和無憂,但是,分析和反觀當前我國校園的整體運行我們可以發現,當前校園當中的學校紀律組織,教學安排等等,都實際上是沿用了傳統意義上的校園的管理和教學,與時代有種脫節的現象的發生,這種現實狀況的出現,一方面使我們當前社會上已經有的信息技術出現了極大的浪費,同時對于校園內的整體的教學效率的提升和管理效率的提升而言也是非常不利的,這實際上對于學校和學生的發展而言也都是負面力量。
2智慧校園信息化運行支撐平臺建設應該秉持的理念
2.1覆蓋面廣是要求
智慧校園信息化運行支撐平臺的建設所應該秉持的第一個理念就是要要求其覆蓋面廣,我們在這里說到覆蓋面廣,其實指的是智慧校園信息化運行支撐平臺的建設涉及教育教學和校園生活的方方面面,要給學生提供更多的校園內部的信息化的智慧化的支持,讓學生和老師在校園生活和學習期間感到信息技術發展給他們帶來了極大的便利性,同時對于學生而言,智慧校園信息化運行支撐平臺的建設,一方面要給他們提供足夠的、有效率的生活上的服務,同時也要給學生的學習作出應有的貢獻,有個學生的學習提供更多的有效的信息,讓學生在學習的過程當中能夠減輕自身學習過程中在查找資料過程當中所耗費的精力和體力,最大限度的幫助學生提高學習效率。
2.2信息化是特征
在智慧校園信息化應用支撐平臺建設的過程當中,所應該秉持第二個理念,就是要將信息化當作特征。上面提到了,智慧校園信息化運行支撐平臺的建設,這種是為了幫助學生和老師在校生活期間能夠獲得更好的校園環境,能夠幫助學生和老師在學習和科研的過程當中有更快的效率,讓整個校園處于互聯網設備和平臺的支撐之下,讓整個校園的學習和生活更加的便利和有效。所以著眼于智慧校園信息化運行支撐平臺的建設,過程當中一定要突出細細數對于整個校園信息化建設過程當中的應有的意義,讓信息本身成為一種資源,成為一種輔助的力量,幫助老師和學生在校生活期間有更加便利的生活環境和學習環境。
以信息化為特征,只要充分利用互聯網特點將學校內部的方方面面都放置在互聯網管理和運營之下,例如可以將學校的食堂浴池,圖書館等等需要借助身份確認來完成相關服務的領域連接到一起,將之放置在智慧校園信息化運行平臺就像,采用一卡通管理的方式來簡化學生和老師在日常生活當中所面臨的種種問題,減少學生在實際的學習和生活當中可能遇到的種種困難,一卡通方式的推行已經在我國的多數院校都已經實現了,但事實證明,很多學校為了減少智慧校園新型運行平臺建設前期的投入工作,其實將一卡通的建設局限在某一領域,但是實際上這種方式盡管已經體現了智慧校園的某種理念,但對于智慧校園信息化運行支撐平臺建設的整體發展路徑上來看,這種工作做得還是遠遠不夠的。
2.3覆蓋面廣是體現
在智慧校園信息化運行支撐平臺建設的過程當中,覆蓋面廣也應該是其中所必須要體現的一個重要的標志。我們在這里談它的覆蓋面過節日指的是智慧校園信息運行支撐平臺建設,所覆蓋的校園,整體的教學和生活的方方面面,上面已經提到了當前社會校園信息化運行這種平臺的建設往往是局部的、是表面的,并沒有秉持大互聯網的概念,沒有將校園生活和教學的方方面面都納入到智慧校園運行平臺建設的整體架構當中。我們在這里談到覆蓋面廣,實際上是智慧校園信息化運行支撐平臺建設發展的內部要求,因為隨著時代的發展和社會進步,當前學校和學生在面對時代的變遷的過程當中,需要對自己的整體的形象和整體內部運行的流程進行優化和重組,將學校內部應用對資源進行優化的配置,能夠最高效的提升學校的工作效率,幫助學生在學校當中有更好的表現,幫助他們在學校學習的過程當中有更大的提升。
3新形勢下完善我國智慧校園信息化的措施
3.1努力提高執行人員的綜合素質
新形勢下,完善我國智慧校園信息化建設,首先要做到努力提高執行人員的綜合素質,因為智慧校園信息化運行智能平臺,它是一個動態化的品牌建設的過程,在相關的硬件設施搭建和網絡建設完成之后,在智慧校園信息化運行支撐平臺運行的過程當中,也需要有相關的工作人員對他進行日常的維護,同時平臺的建設和發展也需要這些工作人員對他們進行不斷地更新,將智慧校園信息化運行支撐平臺永續發展,源源不斷地為學校的發展和學生的發展提供支持和幫助。在這個問題上,就需要執行人員具有較高的綜合素質,一方面從技術角度來說,他們能夠獨立處理平臺日常運轉當中所出現的這樣和那樣的問題,另一方面,著眼于平臺的發展,也需要執行人員具有為校園和為學生服務的意識。
提高絳腥說淖酆纖刂剩需要從兩個方面來做,第一就是要對相關人員進行有針對性的培訓,這種培訓應該包括兩種維度的培訓,首先是對于學校當中已有的技術人員的培訓,讓他們在培訓的過程當中掌握與智慧校園信息化運行支撐平臺建設相關的精神和技能,同時還應該考慮對于在校園招聘的過程當中,選擇和錄取那些在智慧校園信息化運行支撐平臺建設方面有心得,有相關技術的人員進入到高校當中從事相關的工作,與此同時,針對智慧校園相關執行人員的個人心理上的培訓也必不可少,學校應該著眼于幫助這些相關的技術工程人員個人素質的提升和服務能力的提升,最終幫助他們更好地為學生和老師服務。
3.2進行明確的規劃
上面已經提到了,智慧校園信息化運行支撐平臺的建設實際上是一個動態的過程。由于隨著時展和社會的進步,學生和老師在使用相關流程和平臺的時候,往往會有新的訴求,并且相關技術在發展過程當中也會給智慧校園信息化運行支撐平臺建設提供更多的助力,這就需要學校著眼于長遠的發展對于學校當前的智慧校園信息化運行支撐平臺建設進行有力有效的規劃。
在這里談到對相關工作進行明確的規劃,實際上應該從軟件和硬件兩個角度來做好準備。智慧校園信息化運行支撐平臺的建設,需要軟環境和硬環境兩個方面的準備,從硬件方面來說,學校需要投入資金來對智慧校園的相關硬件設施進行更新和改造,引人智慧校園在建設過程當中所需要的一系列的材料和硬件設備,用這樣的方式來提升整個學校的硬件裝備,最終幫助學校在進行智慧校園信息化運行支撐平臺建設的過程當中能夠有所依傍。從軟環境來說,學校從領導到老師那至于學生針對智慧校園信息化運行支撐平臺,都需要有一個客觀的了解,事實上,由于每一個學生和老師各自的生活環境和學習環境乃至于之前的人生經歷是各不相同的,學校和上級主管部門不能想當然的認為老師和學生已經掌握了智慧校園相關的,基礎的計算機網絡知識,而是要秉持從零開始的態度,針對學生和老師在日常生活當中使用智慧校園信息平臺建設過程當中所可能存在的問題,進行有針對性的宣導和培訓,用這樣的方式來幫助智慧校園信息化整體建設過程當中相關工作的順利開展。
3.3選擇科技公司與之合作
學校的主業畢竟是教書育人,所以在智慧校園信息化應用支撐平臺建設的過程當中,并不可能具備一切所需要的人才,所以為了使得相關平臺建設有力有效持續推進,學校應該選擇科技公司與之合作,通過學校提供訴求,科技公司提供技術搭建的方式來完成智慧校園信息化運行支撐平臺的建設。
過往的經驗告訴我們,在搭建智慧教育信息化運行支撐平臺的過程當中,僅靠學校一己之力,工作的完成情況往往是差強人意的,而學校如果有其他的外部的科級機構和科研組織展開通力合作,就能夠最大限度地減少學校內部由于調配人才所產生的人才和資源的內耗,同時由于當前的科技公司都是市場化運營的,他們會有針對性地根據客戶的需求來不斷地調整自己的工作方向方法,所以說學校作為一個客戶,已經成為了市場競爭關系當中的一個資源的提供者,在工作的過程當中,學校本身的意見和訴求能夠得到最大限度的尊重,這個從內部調起高校的老師和學生來完成相關工作實際上是有本質區別的,這種買賣關系的建立,能夠最大限度地保證智慧校園信息化運行支撐平臺建設的過程順利有序。
關鍵詞 云計算;物聯網;智慧校園
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:B 文章編號:1671-489X(2013)12-0050-03
智慧校園是數字校園發展的必然產物和階段形態,而云計算(Cloud Computing)和物聯網(The Internet of Things,IOT)這兩個當前學術界、技術界的熱點技術是相互聯系、互為支撐的,二者對構建智慧校園發揮著重要作用,推進教育信息化的跨越發展。
1 云計算
狹義的云計算是指IT基礎設施的交付和使用模式,通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需資源;廣義的云計算是指服務的交付和使用模式,通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需服務[1]。它是對并行計算、網格計算、分布式計算、效用計算、網絡存儲、虛擬化及負載均衡等技術的繼承和發展。云計算的主要特征是虛擬化及對IaaS/PaaS/SaaS服務模式的創新。除此之外,云計算還有超大規模、高可靠性、通用性、可擴展性、按需服務等特征。其中提供資源的網絡被稱為“云”。隨著云計算模式的逐漸發展和普及,學校、教育機構和個人的信息處理會逐漸遷移到云上,這將對校園網絡應用帶來積極的影響[2]。
2 物聯網
2005年,國際電信聯盟(ITU)在信息社會世界峰會上的《ITU互聯網報告2005:物聯網》正式提出并重新定義了“物聯網”的概念,人們對物聯網的認識也隨著技術的發展不斷完善。簡而言之,“物聯網”即物物相連的互聯網。目前國內較為多見的定義為:物聯網是指利用各種信息傳感設備,如射頻識別裝置、紅外傳感器、全球定位系統、激光掃描等種種裝置與互聯網結合起來而形成一個巨大網絡,其目的就是使所有物品都與網絡連接在一起,使得識別和管理更加方便[3]。物聯網通過傳感技術、RFID、二維碼技術、無線通信技術等信息感知技術將人與人之間的互聯擴大到任何物品與物品之間的連通,成為今后“人、物、事”管理和流通的重要載體。
一般而言,物聯網的體系架構包含3個層次:全面感知層、網絡層、應用層。其中,感知層利用各種可用的感知手段實現物體動態的即時采集;網絡層通過各種信息網絡與互聯網的融合將感知的信息實時、準確可靠地傳遞出去;應用層利用云計算等智能計算技術對海量的數據和信息進行分析和處理,對物體實施智能化控制,做出正確的決策,實現設備與人之間的交互[4]。物聯網技術的核心特征是泛在的感知、互聯互通與共享以及智能的服務[5]。
物聯網以互聯網為基礎,其終端可以是任何物品。將物聯網技術應用于校園的信息化建設,可以有效提高其可視化程度、管理效能及安全防衛水平等[6] ,推進智慧校園的進程。
3 云計算、物聯網在智慧校園建設中的應用
3.1 智慧校園
2008年,IBM首席執行官彭明盛首次提出“智慧地球”這一理念。2009年,奧巴馬對該理念進行了積極的導向,使“智慧地球”這一概念得到高度關注。許多學者積極地將智慧地球引申到智慧校園,不僅在理論研究方面多角度解讀智慧校園的內涵,而且在實踐方面進行了積極的探索。
1)理論層面。綜合學者對智慧校園的解讀,可以認為智慧校園應具有以下特征:環境全面感知、網絡無縫互通、海量數據支撐、開放學習環境、師生個[7]。
2)實踐層面以浙江大學和南京郵電大學為高校代表。浙江大學信息化“十二五”規劃,提出建設一個“令人激動”的智慧校園,這種智慧校園支持無處不在的網絡學習、融合創新的網絡科研、透明高效的校務治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活[8]。南京郵電大學完成了一個相對完整的智慧校園規劃,認為智慧校園的核心特征主要反映在三個方面:一是為廣大師生提供一個全面的智能感知環境和綜合信息服務平臺,提供基于角色的個性化定制服務;二是將基于計算機網絡的信息服務融入學校的各個應用與服務領域,實現互聯和協作;三是通過智能感知環境和綜合信息服務平臺,為學校與外部世界提供一個相互交流和相互感知的接口[5]。
智慧校園作為數字校園發展的必然趨勢和高端形態,云計算、物聯網技術將智慧校園的建設落到實處,推動教育信息化的發展。
3.2 云計算、物聯網在智慧校園建設中的應用
“智慧校園”的建設要以服務學校、服務教學、服務社會為方向,以深化應用、優化服務為核心,以業務協同、資源整合、信息共享為主線,以打造統一、高效、智能的管理服務平臺和信息服務平臺為重點,在前期數字校園的建設與發展的基礎上,以物聯網和云計算平臺為依托,全而提升校園信息化應用與服務水平[4]。
云計算服務平臺的搭建是智慧校園的重要支撐,是智慧校園“智慧”的體現。云計算平臺是支撐智慧校園的高集成、高效率、高智能的網絡數據平臺,是結合虛擬化技術,以借助網絡為載體提供基礎架構、平臺、軟件等服務為形式,整合大規模可擴展的計算、存儲、數據、應用等分布式計算資源進行協同工作的超級計算模式[9]。在智慧校園的云計算模式中,用戶的數據存儲和應用軟件的運行都是在互聯網的大規模服務器集群即“云”上,并由云計算的服務提供商負責管理和維護這些數據的安全和程序的正常運行,用戶可以隨時隨地通過互聯網訪問、存儲和讀取數據、使用軟件等。云計算作為具有革命意義的第五代計算范式,它以分布式計算與服務架構為基礎,將大量用網絡連接的計算資源統一管理和調度,構成一個計算資源池向用戶提供按需服務。因此,利用云計算技術并綜合統一標準規范搭建云計算服務平臺實現數據的集成與共享,是消除“信息孤島”并避免形成新的新的“信息孤島”的有效形式。
物聯網技術為智慧校園提供了一個開放、互動、協作的智能化綜合信息服務平臺,使師生全面地感知教學資源,有效地采集信息,獲得智慧化的學習、教學、管理和生活服務,將學校打造成感知的、服務性的、環保節能的、安全穩定的智慧型校園[10]。將物聯網應用到智慧校園的建設中,實現校園中物理對象的互聯互通,使真實空間與虛擬空間有機融合,這樣不僅能增強學習環境的真實性,而且拓展學習空間。這種多領域跨區域的資源整合能提供一種泛在的智慧學習服務,大大縮短空間距離,充分利用以及共享資源。并且通過傳感器獲得對校園環境的全面感知,實時對物體進行控制并反饋相關的信息,增加互聯的深度和廣度,使校園管理科學化、智能化、人性化和智慧化。當然,學校、教育機構和個人的信息處理都將遷移到云上,而云計算服務平臺則通過對海量的感知數據和信息進行分析和處理,使智慧成為可能。
總之,智慧校園通過物聯網來實現智慧化的校園服務和管理,它通過物聯網實現校園內任何人、任何物、任何信息載體、任何時間、任何地點的互聯互通,海量信息在物聯網平臺聚合而產生新的信息,從而給廣大師生提供智慧化的業務和服務模式[11]。
4 對智慧校園的思考
智慧校園的建設應該是分階段、分步驟有前瞻性地進行,既要避免盲目推進,又要規避認為技術等不成熟而停滯不前的傾向。智慧校園是數字校園發展的必然形態,要理性對待云計算、物聯網在智慧校園建設中的應用。目前智慧校園的建設尚處于探索階段,因此也面臨很多問題。
1)標準規范問題,既有宏觀的智慧校園建設標準規范,也有細節的標準規范,如標準不同的傳感器及電子標簽作為感知手段所感知的信息數據格式是不同的,這就導致兼容性的問題,給管理和控制帶來難題。因此要制定統一規范的數據格式標準,實現跨平臺統一管理。
2)安全性、可靠性問題,智慧校園建設涉及基礎設施、系統運行及信息數據的安全性、可靠性,尤其是信息數據的安全性問題。將資源存儲在云端,這些資源就涉及第三方并對第三方是完全透明的,而且在智慧校園中通過全面感知的數據的處理過程有很多環節,服務系統的成熟度以及對無線通信的廣泛使用,都增大了信息泄漏的可能。因此,在智慧校園的建設中要建立完善的安全保密系統。
3)系統整合問題。智慧校園是在數字校園的基礎上建立的,因此在智慧校園的建設中要考慮與原有基礎設施兼容的問題,避免對數字資源的重復開發和浪費。
智慧校園作為一種“新生事物”,目前還處于摸索階段,但它代表著未來校園的建設理念,其前景是廣闊的。
參考文獻
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關鍵詞:云計算;區域教育信息化;智慧教育
中圖分類號:G434 文獻標識碼:A 文章編號:1673-8454(2012)20-0072-03
《國家中長期教育改革與發展規劃綱要(2010-2020年)》明確提出,要“加快教育信息基礎設施建設,加強優質教育資源開發與應用”,要“整合各級各類教育管理資源,搭建國家教育管理公共服務平臺,為宏觀決策提供科學依據,為公眾提供公共教育信息,不斷提高教育管理現代化水平”。[1]江蘇省教育廳明確要求“構建覆蓋各級各類教育、惠及全省的江蘇教育信息化公共服務體系,實現省、市、縣、校四級教育網絡的高速互聯互通”。[2] 據此,教育需要進一步加快信息化建設步伐,依托飛速發展的信息技術,盡快實現區域教育信息化的轉型升級,全面開創“智慧教育”的實踐探索。
本文依托最新的云計算理念,研究區域“智慧教育”的構建,打造共建、共享、共用的區域信息化平臺,以此帶動網絡鏈路的復用、信息樞紐的整合、教育資源的開發,實現教育信息多層面、多元化的服務,全面提升區域信息化建設水平。
一、區域“智慧教育”構建的基礎與背景
蘇州工業園區一直高度重視學校教育信息化建設,堅持普及和提升相結合、建設和應用相結合,不斷深化教育信息化內涵發展,促使學校信息化工作健康發展,但是,細觀園區教育信息化發展,也存在著問題,又面臨機遇。
1.存在問題
回顧教育信息化發展,蘇州工業園區基本完成了學校層面、區域層面的初級推進。但是,教育管理部門及所屬學校還存在本色教育資源頗多但統整性不夠的現象。表現在:
一是經費投入重復。傳統意義上的信息化建設均立足局部,力求實現設備購置與維護、網絡組建與開發等大而全的建設,這與緊張的教育經費現狀形成沖突,嚴重浪費國家資產。
二是資源共享困難。在網絡發展初期,學校網絡系統均屬獨立開發,資源數據處于孤島狀態,缺乏統一的數據接口,難以實現數據資源共享,同時,由于缺乏統一的規劃,互通平臺建設滯后,制約了資源的共建共享。
三是教學服務缺失。一般而言,區域性應用系統均未能及時開發與應用,面向教師、家長、社會的教育公共服務普遍缺乏。
四是管理力量不足。傳統意義上區域網絡信息管理普遍存在缺乏專職管理人員的現象,學校層面的網絡信息管理基本由信息技術教師兼職承擔,管理工作不夠專業,一定程度上影響了網絡管理與網絡安全。
2.面臨機遇
當前,區域“智慧教育”的構建恰逢技術飛速發展的大好時代。一方面,基于云計算理念是未來網絡運用的一種趨勢。近幾年來,云計算已經成為網絡發展的方向,其核心在于計算與存貯功能的虛擬化、集中化,實現資源的快速統整,提高設備使用效率,較大程度提升管理成本,這為優質資源的共建共享增添了新的技術支持,更為構建區域“智慧教育”開拓了空間。另一方面,各級政府將信息化智慧建設作為一種趨勢。各級政府相繼提出智慧城市建設理念,著力依托信息化發展來推進現代化建設。如蘇州市政府就把“構建教育公共服務平臺”作為持續推進蘇州教育信息化、建設“教育強市”的重要內容,并列入“智慧蘇州”的建設內容。為此,蘇州市教育局明確要求“進一步完善全市各級教育城域網建設,全面推進教育應用,提升教育信息化水平”。由此,蘇州工業園區根據國家、省市政府要求,也確立了“智慧教育”的建設目標。
3.基礎條件
蘇州工業園區在教育信息化方面的建設和快速發展為“智慧教育”構建奠定了堅實的基礎。具體而言,園區擁有:
(1)完善的基礎建設
“十一五”發展期間,園區各校硬件建設普遍達標,校園信息化實現五個100%,即100%學校建有校園網,100%班級實現班班通,100%學校計算機擁有量達市規定指標,100%學校建有校園閉路電視,100%學校建立信息中心與教學資源庫。這為園區信息化服務水平的提升創造了良好的條件。
(2)較高的應用水平
園區一直堅持建用并舉,注重提升信息化應用水平。各級學校積極開展以交互式電子白板等新技術、新媒體與學科課程的整合研究,信息技術與學科課程整合實現學科全覆蓋、教師全覆蓋,學校教科研網絡化管理區域全覆蓋,信息化應用融合到學校管理、教學及研究的各個層面。
(3)骨干隊伍壯大
所有學校均配備了專職的信息技術教師和專業的網絡管理人員,保證了信息技術課堂教學、學校常態信息化工作順利進行;同時,還擁有一支具有較強開發能力的信息技術引領骨干,整體帶動廣大教師信息技術素養的提升。
二、區域“智慧教育”構建的定位與目標
1.內涵定位
園區教育信息化提倡的“智慧教育”是以建設“數字校園、智慧教育”為發展目標,突出“資源整合、平臺共享”兩大重點,面對“社會、家庭、學校、政府”四個層面,服務“學生、教師、家長、公眾”四類對象,推進教育管理協同高效、教育資源暢達易用、教育服務創新整合、教育應用廣泛深入,提升園區教育信息化綜合競爭力。
2.功能目標
區域“智慧教育”的構建以實現“教育管理信息化、學校應用信息化、社會教育信息化”為功能目標。[3]具體而言,就是要實現教育信息云計算服務,以服務對象為中心,優化職能,整合教育工作流程和信息,加強教育業務協同和信息共享,做到教育信息公開和教育管理平臺的統一;[4]實現學校信息流轉管理、教學課程管理、教學質量管理、教師培訓管理、校園資產管理、校園安全管理的信息化;充分利用信息化資源與平臺,全面推進信息技術與學科課程整合實踐,促進教育改革,提升教育質量,強化校際溝通與協作、結對交流管理,促進學校均衡發展,打造教育品牌;搭建網上社區教育共享服務平臺,整合園區各項便民教育服務資源,提供多種家庭信息終端,優化包括社區教育服務在內的多種教育服務。同時,提供教育云服務平臺,以便學校與社會的溝通與協作,構建安全、和諧的教育環境。
三、區域“智慧教育”構建的方法與策略
1.云計算理念的運用
云計算概念的產生與云計算服務的興起,為區域“智慧教育”的構建帶來了希望與可能。區域“智慧教育”的構建,首先堅持的是“能共享則共享”的原則,為此,園區教育城域網的邏輯專網就全面依托了園區政務網和政務云資源構建,鏈路部分采用“直接復用園區政務網絡鏈路”的方法實現對接,實現校園網與政務網中心千兆連接,以此構建教育網的邏輯架構。園區教育IT基礎設施以云計算模式構建,其資源池遵循統籌建設、按需使用原則,其計算資源、存儲資源納入到園區政務專有云的整體資源池范疇,并復用園區政務專有云的數據容災服務,逐步增加資源池數量,提高資源池使用的效率,大幅度降低建設成本。
2.教育信息樞紐的整合
教育城域網的建設與教育信息樞紐的構建是“智慧教育”的重要基礎,也是“智慧教育”不可或缺的重要內容;是實施云戰略、云規劃,將教育融入智慧城市建設的重要舉措。園區教育城域網全面采用“整合復用”的創新技術,暢通了園區教育信息與資源的高速流轉通道。教育信息樞紐則以教育管理的各類數據和教學應用的諸多資源為基礎,按照統一的數據接口規范,定制開發滿足各種教育管理與應用需要的平臺集合體,可以滿足諸如教育管理、教育教學、家校聯系等多功能、多途徑、高效快捷的云計算服務。[5]包括信息資源推送系統、中小學招生管理系統、師資管理系統、校園安全管理系統、視頻會議及在線課堂觀摩系統、網絡閱卷系統、聯合教研系統、課題綜合管理系統、教育E卡通管理系統等,采取“成熟一個,開發一個”的漸次方法,逐步豐富完善,為教育管理與應用提升高效多元的服務。
3.教育信息資源的共享
實現資源共享、提升應用實效,是基于云計算理念的“智慧教育”構建的核心目標。園區“智慧教育”的構建所涉及的信息資源的共享主要包括兩方面:
(1)人力資源的共享
園區教育城域網鏈路與系統的維護管理與運營納入園區政府信息中心維護管理的整體框架,由園區信息中心提供運營服務統籌考慮,充分體現“專業人士提供專業服務”的原則,發揮系統整合優勢,節約人力資源。
(2)教育資源的共享
園區數字化教育資源建設做到統一數據標準、統一數據庫系統,確保數據共享。同時,實現教育資源的統一管理,并充分發揮各學科骨干教師對教育信息資源開發的引領作用,深度開發和匯集大量的優質教育資源,廣泛運用于課程改革和教育教學,全面提升教育教學質量。
四、區域“智慧教育”構建的實效與評價
區域“智慧教育”構建是一個長期過程,需要不斷強化過程性績效考核與評價。比照構建前后,我們發現,區域教育信息化水平明顯提升,學校信息化經費節省30%、教育管理執行率提升60%、教育社會滿意度達到98%、區域教育均衡度提高50%。實效評價主要從四個方面進行:
一是管理協同高效。為學校實現辦公自動化、公文流轉智能化搭設便利平臺,逐步開發教育管理平臺,涵蓋信息流轉、師生、資產、安全、E卡通、科研諸方面的管理,大幅提升門戶網站訪問量。
二是資源暢達易用。大面積擴展教育資源總量,拓寬區域教育城域網、Internet的連接帶寬。
三是服務創新整合。利用在線互動系統使網上辦事服務效率得到提升,利用信息化教育資源進行遠程教育與終身教育的社區普及率達20%,家庭教育信息化普及率達30%。
四是應用廣泛深入。利用城域網資源開展信息技術與學科課程整合,應用城域網教育資源開展課堂教學,實現網絡在線信息化培訓年3000人次。50%的學校利用校際教研平臺開展網上教科研,為實現高效的網絡教研提供便利。
總之,隨著信息技術與互聯網技術的飛速發展,利用云計算理念服務教育信息化建設,越發顯現出其重要性和迫切性。運用云計算理念構建區域“智慧教育”,一方面滿足了傳統意義上對教育資源的共建共享需求,另一方面也有效解決了區域信息化建設中普遍存在的問題與瓶頸,從而確保教育信息化實現持續良好的發展,具有重要的實效性、前瞻性,頗有推廣意義。
參考文獻:
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關鍵詞:社會信息化 數字校園 智慧學習環境 智慧校園
中圖分類號:G712 文獻標識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.13.138
1 智慧校園的內涵與特征
1.1 環境全面感知
我們這里所講的全面感知主要是兩個方面,首先是傳感器能夠無時不刻感知、抓拍和傳播相關人、器材、資源的信息; 其次是對學生的個體特征和學習環境的感知、抓獲和傳播等。個體特征主要包括學生的學習愛好、認知特征、學習態度等;學習環境主要指的是學習時間、學習地方、小組成員、學習活動等。
1.2 網絡無縫相通
針對網絡與通信技術,尤其是移動互聯網技術,智慧校園可以應付全部系統軟件與硬件器材的連接,信息感知后能夠快速、及時地傳播,這是全部用戶根據嶄新的方法合作學習、共同工作的根基。
1.3 大量數據支撐
根據數據開發與建模技術,智慧校園能夠在“大量”校園數據的根基上建筑模型,使用預測的措施,針對最新的信息展開趨勢分析、憧憬以及預測;除此之外智慧校園還可以總結其他范圍的數據、信息、規則等內容,經過智能推測,迅速做出反應、積極應付,盡量多地展現出智能、聰明的特征。
1.4 開放學習環境
培養學生的創新能力是現代教育的核心觀念,學校面對著由“封閉”到“開放”的新形勢。智慧校園鼓勵拓寬資源環境,鼓勵學生擺脫教材的束縛; 鼓勵拓展學習時間,使學生的學習由課上拓展到課下; 鼓勵拓展空間范圍,要學生學習在具體情境以及虛構情境中能得以發生。
1.5 師生個
智慧校園環境和它的作用都是把個作為主要的理念,眾多重要技術的運用全部以科學處理師生在學校生活、學習、工作上的眾多具體需要為目標,同時成為日常生活中必不可少的構成部分。
所以,智慧校園指的是一種針對學校師生的個性化服務,它可以全方位感知物理環境,辨別學生的個體特征與其學習情景,供應無縫相通的網絡通信,有效支持教學過程的分析、測評與智能決策的開放教育教學環境以及方便舒適的生活環境。
2 支撐智慧校園的幾種關鍵技術
技術的進步和發展是建設智慧校園的根基,在眾多技術的支持下才可以有效體現個性化服務的觀念。
2.1 學習情景辨別和環境感知技術
學習情景辨別的主要目的是按照能得到的情景信息辨別學習情景種類,判斷學生問題與推測學生的需要,從而使得學生可以得到更加個性化的學習材料,找到可以互相合作的學習對象、接受科學的學習活動見解。學習情景的辨別關聯到學生特點分析、傳感器技術與自動推理等許多方面的全面運用,學習情景的辨別是一個跨范圍的研究目標。
環境感知技術是“智慧校園”的一項比較基礎的技術,有利于完成對校園各類物理器材的及時動態監控和掌握。無線通信、二維碼、監控錄像等感知技術和器材在學校許多地方都得到了廣泛的使用。現在,它已經在學校保衛、節能、教學研究等方面得到了應用。
2.2 學習分析技術
學習分析技術來自于最初的課堂教學實效分析,現在在線交互文本分析與初期的課堂教學實效分析存在一種漸漸合并的態勢,學習分析技術就是這種態勢的產物。學習分析是對學生和學習情境的具體數據進行采集、探究以及報告,從而能夠更有效地掌握和改善學習與學習情景,最終達到提高學習效率的目標。學習分析技術可以作為教師的教學決策、改善教學的科學工具,也能夠給學生自我定位學習、學習危機警報以及自我測評提供科學的數據參考。
2.3 數字資源的組織與共享技術
學習資源的組織與共享自古至今都是建設數字校園的重點之一。根據班杜拉的社會學習觀念,觀察別人的舉止與結果是獲得知識和技術的關鍵所在,具體的榜樣可以給觀察者起到演示的效果。為了方便搜索與共享,以往的學習資源通常運用靜止的詞語表來表達元數據,然而這種表達形式沒有辦法滿足在學習環境下機靈多變、富有個性化的學習需要。所以,汲取參考語義網絡與本體技術的有關科研成果,提供更加靈動與智能化的元數據表達形式成了新的趨勢。
2.4 校園移動互聯技術
無所不在的無線寬帶網絡使清晰度較高的網絡教學資源傳播成為現實,也要兩地的視頻連接擺脫了帶寬資源的束縛,讓學生可以體會到置身其中的感覺。3G技術與其他無線技術的普遍,要無線網絡的范圍不只是局限在自習室和圖書館,學生通過網絡來學習,就不會存在地域范圍的限制。為學校師生提供無所不在、快速、安全、便于治理的無線網絡環境,是建設智慧校園的必要條件。
學校里無線網絡大多數情況下都具有范圍大的特征,覆蓋區域一般也較大,負載平衡特別重要,總是會發生部分區域通信繁忙的狀況。以往的做法無法較好地處理此類問題,建設無線網絡,增加接入點的數量變得簡單、配置也更加靈活、成本也在降低,特別是針對某些要時常改變接入點的范圍,無線技術的多跳結構與配置靈活會極為有益于網絡結構的調整與升級。
3 結束語
學校是學生學習知識和掌握技能重要場所,學校建設的優劣對整個校園系統的正常運行和質量有著直接的聯系。伴隨著學習情景辨別和環境感知、校園移動互聯、學習分析等技術的慢慢興起與運用,智慧校園不再只是一種理念,它正走向現實。具體來說,智慧校園的建設工作目前還處在起步階段,許多問題還要逐步處理,要完成真正觀念上的“智慧”校園還要經過一個艱巨的過程。智慧校園對解困現在數字化校園構建、改善教學和治理過程、推進學生創新能力的培養具有非常重要的意義。
參考文獻:
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關鍵詞:職業技術學院;智慧校園;大數據挖掘技術
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2017)01-0268-02
近年來我國教育部越來越重視高職教育,提出了使用信息網絡技術創建數字校園的要求,建設智慧校園時發展數字化學校的基礎,它的核心就是智慧,運用全新的云計算、智能網絡等信息技術,實現智慧管理服務。在高職智慧校園建設中,大數據挖掘有著重要的作用,通過大數據挖掘可以有效提高學校教學質量及管理能力,創新學校傳統的粗放式管理模式,變為精細化校園管理。本文就以大數據挖掘技術為基礎,分析其在高職智慧校園建設中的應用。
1高職智慧校園中大數據挖掘技術的重要性
1.1實現智能化教學
在高職智慧校園中,大數據挖掘技術可以準確的記錄每一個學生在學習過程中的行為,學生還可以通過連接校園網,實現課堂互動學習,使學生的學習不僅僅是在課堂上完成,不受時間、地點的限制,學生可以自由控制學習時間,提高學生的學習質量,豐富教學活動。另外大數據挖掘技術還可以分析學生的學習行為,使教師可以對學生進行針對性的輔導,創建系統化的學習模式。【1】
1.2實現考學研共同發展
在高職智慧校園中,其可以通過大數據挖掘技術為教師創建教研平臺,為教師提供大量的科研資料及技術發展動態。通過使用多媒體技術,與平臺中的教研學者進行研究成果的溝通交流,實時的分享科研數據,能夠確定教學的發展趨勢,使國內外的交流提高一個層次,實現考學研共同發展和創新。
1.3提高學校管理效率
智慧校園中具有大量的數據信息,比如學校網站論壇中的稿子、評論、留言等,這些數據包括了結構化數據和非結構化數據,大數據挖掘技術可以對這些數據進行存儲和分析,從大量的數據中找出最有價值的信息及數據,不僅僅能對校園中的人力、財力及物力進行服務,還能夠對教育、行政、設備及科研方面進行管理服務,還可以尋找教育中和學習中的規律,對教育及辦學趨勢進行預測,為高職院校發展提供具有價值的意見,也有效地提高了院校的辦學質量及教學效率。【3】
1.4實現智慧化服務
數字管理系統創新了傳統的人工管理,大大節省了管理資金及人力,對校園進行智能化、數據化的管理及服務,比如資源的分配、信息化培訓、故障響應等等。其中資源的分配包括軟件系統的升級優化及IP地址、身份驗證的優化分配等;信息化培訓包括為學生培訓提供文本資料、音頻資料及視頻資料等等,可以有效地提高教師及學生的信息素養,使教師及學生具備的信息化智慧能夠滿足智慧校園的需求;故障響應指的是在智慧校園發生故障及遇到問題的時候可以及時響應。【3】
2高職智慧校園的建設
2.1何為智慧校園
智慧校園指的是校園的數字化建設,并且與物聯網、大數據技術及云計算等一系列的計算機技術相結合的全新校園建設理念。智慧校園主要是以物聯網為基礎,以大數據及云計算為前提,將高校管理工作、教學、科研及服務相融合的綜合智慧校園環境。在智慧校園中,師生可以以手機、電腦等無線通訊設備結合校園網絡,不受時間、地點的限制進行學習、教學、生活等一系列的校園活動,實現信息化的校園學習活動,有效地提高教學效率及校園管理效率。
2.2高職智慧校園的建設架構
高職智慧校園可以將智能傳感器安裝在校園中各個教室、圖書館、宿舍及實驗室等各個場所中,并且將它們進行連接,從而構建物聯網,使用服務器和云計算服務將軟件管理系統與物聯網向融合,全面實現校園智能化管理及教學。并且使用科學有效的管理模式處理這些信息資源,為全體師生及學校工作人員提供全面的信息化服務平臺及生活環境。【4】
2.3高職智慧校園建設現狀
智慧校園從產生到創建都得到了國家及社會企業的支持,但是由于高職院校本身的管理模式及部門之間的通訊較為復雜,這就使得高職智慧校園在建設以來還存在一些問題,比如:(1)高職院校中的大量的信息及學生的自律等方面,使得學校與學生之間的溝通交流無法實現全面信息化,其中不乏有一部分學校還是通過傳統的短信、公告欄的信息為學生傳遞信息,這就造成學生無法及時的信息,降低了溝通效率;(2)由于學校與行政管理部分的網站并不統一,這就對管理方面造成了一定的難度。不統一的平臺使一些具有價值的信息資源無法存儲到相同的數據庫中,使數據的格式及標準也有不一致,就使得系統中存在大量的無用數據及垃圾數據;(3)這些數據都較為龐大且復雜,目前的管理并沒有針對性的對這些數據進行挖掘和信息,比如學生在日常生活中的行為沒有和畢業方向統一分析、圖書館中的學生解決信息沒有與個性化教學相聯系等等。【5】
3高職智慧校園建設中的大數據挖掘技術
3.1何為大數據挖掘技術
大數據挖掘技術指的不僅僅是對數據信息進行處理,還是對這些數據進行專業的分析,深入挖掘數據中的潛藏及具深層次的信息。從技術角度來講,大數據挖掘技術與云計算是有一定聯系的,大數據不能單獨進行處理,要使用分布式的架構,以此對數據進行挖掘,所以大數據挖掘要依靠云計算進行數據的存儲、處理和分析。
3.2大數據挖掘技術智慧校園的需求
目前我國高職智慧校園的建設已經有了良好的效果,比如使用了技術性的教學手段及遠程教育等等,在學生的管理方面也使用了監控及一卡通等等,有效地提高了對學生的管理效率,學校行政管理方面也實現了各部門之間的信息互通目的。隨著連接的實體越來越多,那么傳統的數據架構已滿足不了需求,大數據挖掘技術就能很好地解決這個問題,對這些數據進行快速有效的分析,進行深入挖掘信息的潛在價值,為校園教育發展提供有價值的信息,w現高職院校的智慧特色。【6】
3.3大稻萃誥蚣際踔腔坌T敖ㄉ杓芄
為了能夠使高職智慧校園發揮出更大的作用,就在傳統的建設基礎上應用大數據挖掘技術,深入挖掘傳統智慧校園中的智能識別及檢測中的數據,并且對其進行統一管理,為高校中的教育、服務、管理及學習提供智慧的應用,實現校園學習智能一體化。應用大數據挖掘技術和云計算,可以先構建一個建設架構,詳細見圖一,下文對其進行具體說明。
(1)基礎設備。其中包括檢測設備及感應設備,并且分布在校園的各個角落中,收集校園教師和學生的日常生活數據,使用通信網傳送到云存儲層,能夠全面了解學校中教師和學生的生活和學習。
(2)采集信息及存儲層。使用云計算中的存儲技術將基礎設備中收集的數據進行存儲,并且使用虛擬化技術降低空間的浪費,使數據資源可以有效整合,使數據存儲具備智能化及自動化。
(3)數據管理及云計算。管理云服務中的信息資源信息,對這些數據資源進行計算,使數據的分析更加精準。
(4)智慧應用層。深入挖掘大數據,并且對其進行分析,為智慧校園中的信息化業務提供數據支持技術,這個也是使智慧校園發揮作用的重要內容,也是高校智慧校園建設中重點內容。【7】
4結束語
為了使高職院校教育模式和理念能夠滿足現社會形式的需求,智慧校園的建設也得到了教育界人士的廣泛支持和認同。將大數據挖掘技術應用到智慧校園中,不僅能夠對校園中的數據進行更深層次的分析,深入挖掘其中的價值,還能夠對數據進行智能決策。大數據挖掘技術是高職校園建設中的核心內容,能夠將智慧校園中的智能化及數字化充分體現。目前大數據挖掘技術還存在一系列的技術性問題,但是相信在今后的發展中,其能夠完美的與智慧校園相融合,更加人性化的為校園師生提供服務。
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“基于腦的教育,基于網的教育,基于‘小班’的教育”是南京市提出的教育改革與發展的思想,簡稱“新三基”。“新三基”的提出,是南京市教育管理者對教育突破自我的一種反思,是對教育進入信息化時代的一種發展定位,是對教育重新回歸本質的一種創新性落實。
為什么這樣說呢?“新三基”思想的本質,是落實以學生為本的教育理念,突出學生學習的能動性和主動性。雖然以往的教育改革及新課程改革,也提出要以學生為本,但是,這些以學生為本只是所謂的“理念”而已,而“新三基”是以學生為本的落腳點,是對課程改革或教育改革思想的創新與深化落實。
“新三基”思想是緊密結合時代的發展,對教育改革與發展設計的一條有效路徑,因為它不再是空洞的理念與口號,而是將理念落實到位的具體措施。它找到了堅實的物質基礎—信息技術;它找到了一個強勁的動力,這就是從立腳點到技術到形式三位一體的方法與路徑。也就是說,“新三基”是強調在信息技術的基礎上,提出的教育改革與發展的具體方法與路徑。基于腦的教育,是把學生的內在潛力與潛能開發作為教育改革與發展的新立腳點;基于網的教育,是把學生學習方式和教學方式的變革作為教育改革與發展的新動力;基于“小班”的教育,是把師生關系的最和諧狀態和學生學習環境的最佳狀態作為構建教育理想生態的最好模式。
“新三基”教育思想的基礎是物質基礎與技術環境,也就是說,“新三基”思想是立足于強大的教育技術之上的。技術是推動改革與進步的動力,“新三基”教育思想,正是強調與突出了這個前提。那么,如何來落實“新三基”教育思想,使它真正成為教育改革與發展的新動力呢?
二、舉旗“智慧校園”,領會“新三基”教育思想
貫徹“新三基”教育思想,必須有落點、實施方法和評價指標。而其中“基于網的教育”,可以說是“新三基”中其他“二基”的基礎與載體。在信息社會,基于“小班”的教育離不開“網”,基于腦的教育也離不開“網”。“基于網的教育”與其他“二基”,是你中有我、我中有你的關系。所以,“新三基”要抓好三個物質基礎建設,才能使其得到穩固的落實。這就是堅實創新地推進“數字化校園”“書香校園”和“科技校園”的建設。這三個方面可以統稱為“智慧校園”。
“智慧校園”,就是以“新三基”教育思想為指導,通過開展“數字化校園”“書香校園”和“科技校園”建設,為培養全面發展的人、有智慧的學生創造優質的物質條件,使教育的實踐過程與實踐水平,在“數字化校園”“書香校園”和“科技校園”環境下,變得更為“智慧”。
中學理科和小學科學課程,是國民教育最基礎、最核心的課程,是國民科學素養提升、國家文明和諧發展基礎的基礎。實施科技校園工程,要以國家《全民科學素質行動計劃綱要》《青少年科普活動綱要》為指導;要以《小學科學和中學理科課程標準》和《中小學綜合實踐活動指導綱要》為依據;以提升中小學理科和科學課程的優質實施為目標;以理化生和科學學科建設為內涵;通過“理科和科學實驗室”的高標準、高水平建設,科技實踐與活動場館的特色建設,科普教育及科學探究性學習數字化資源平臺建設,形成高水平、軟硬件平衡發展的理科或科學教育與科技實踐活動的優質辦學條件。通過“科技校園”創建活動,推動理科或科學教育質量與水平的提升,培養中小學生的科學素養、科學精神和科技實踐能力、創新能力。
閱讀是培養中小學生所有能力的基礎,是人終身發展的奠基。推進“書香校園”工程,就是圍繞學生的閱讀興趣與閱讀能力培養,從物質上給學生提供優良的讀書環境,使閱覽室不再是一個固定的場所,而讓整個校園都成為一個閱覽室。讓學生隨處可取書,便捷取書;讓學生隨處可讀書,快樂讀書。同時,讓紙質圖書與數字化圖書雙翼齊飛。創建“書香校園”,把“大樹底下好讀書”變成現實,可以推動學校培養學生的閱讀能力。
在“數字化校園”建設方面,南京市缺的不是硬件,而是應用。從全國“數字化校園”硬件建設水平與軟件應用水平來看,南京市在整體水平上是領先的。存在的主要問題是不均衡:農村與城市不均衡,優質學校與薄弱學校之間不平衡,教師的應用水平不平衡。而且,這個不平衡,在短時期內難以消除。一方面,南京市“數字化校園”的硬件建設是無止境的,需要在淘汰更新的過程中不斷完善和提升;另一方面,南京市的硬件裝備完全可以滿足當下的應用水平。所以,“數字化校園”建設,只有加強應用,才能落實“新三基”教育思想。南京市教育局幾年前提出的數字化校園建設方法,建網、建資源、建隊伍,不僅不過時,而且應進一步落實,強化“建資源”與“建隊伍”。所以,“數字化校園”建設,應從“建資源”“建隊伍”來繼續完善,淡化硬件建設的指標考核,突出數字化應用能力與水平的考核與評價,強調學校的信息化水平與教師的信息技術應用水平,從基礎管理平臺、學習與教學資源建設和學科信息技術應用三個方面,推動學校“基于網的教育”的實現。
三、創建“智慧校園”,落實“新三基”思想
以“數字化校園”“書香校園”和“科技校園”為內涵,創建“智慧校園”,只有明確內涵與方法,才能真正把“新三基”思想落實到位。其方法是實施“數字化校園”“科技校園”和“書香校園”三項工程。
關鍵詞:信息化建設;數字校園;智慧校園
中圖分類號:G434 文獻識別碼:A 文章編號:1001-828X(2017)003-0-01
近年恚隨著新一代信息技術,包括物聯網、移動互聯、云計算、大數據等的迅勐發展,推動高校信息化建設從數字校園向智慧校園轉型。
一、從“數字校園”到“智慧校園”
我國高校信息化發軔于20世紀80年代。在最初的十多年間,主要是開發和應用CAI課件、校園網絡以及開發和建設分散獨立的管理信息系統。從本世紀開始,大部分高校將信息化建設的重心轉到了數字校園建設。
這些年,數字校園建設對高校的教學及業務管理確實起到了一些變革,如解決了多點登錄問題,解決了校園網內多個部門間進行應用系統管理的問題以及多個應用系統數據共享的問題(賈國榮,2012)。但數字校園還遠沒有達到高校信息化發展高階要求,當前高校數字校園的建設還存在以下問題(胡欽太,等,2014):
1.數字校園建設主要是打通數據,消除信息孤島,對信息門戶平臺與部門管理系統進行業務整合和數據集成,但對教與學兩者融合度的改善不夠,對變革教學模式缺乏強有力的推動作用。
2.數字校園在開發形式上多采取的是集中式和并發式,導致各業務部門的專業性和可擴展性受限,從而使得系統應用不夠理想。
3.數字校園在建設思路上不是以最終用戶的利益為主,而是以管理者的利益為主,一味地考慮方便管理者,為管理者解決問題,因而對最終用戶的服務意識不強,服務支撐能力不夠。
近年來,高校數字校園建設遇到了信息技術和業務融合方面的挑戰(蔣東興等,2015)。首先是信息技術的挑戰。高校校園 BBS被社交網絡所替代,傳統的數據中心建設受到智能終端、移動互聯、海量存儲、云計算等新型信息技術的沖擊,這些都對傳統的信息系統產生顛覆性的影響。另一方面是業務融合的挑戰。大量的信息技術已深入融于高校教學科研、管理服務、校園生活之中,廣大師生和管理人員不斷對高校信息化提出更高更新的需求。
面對上述問題、挑戰和心得應用需求,高校信息化建設迫切需要從數字校園向智慧校園轉型。而云計算、移動互聯、物聯網、大數據以及社交網絡等新型技術的迅速推廣和應用,也為數字校園到智慧校園轉型創造了良好的環境條件和實現手段。
二、智慧校園的建設思路與發展策略
1.建設思路
數字校園向智慧校園轉變,要以人為本,不斷增強“校園一卡通”服務功能,從信息共享機制、全面管理業務和全新服務理念著手,通過信息流向管理流的數字化轉變,管理流向服務流的融合,促進信息互通、共享,提高管理水平,最終實現物聯感知、知識共享,資源得到整合和合理配置,校園信息利用水平和服務質量高,能為師生提供方便舒適生活的智慧校園。
2.發展策略
(1)從戰略角度認識智慧校園的地位和作用,將智慧校園建設納入學校發展戰略中。目前,仍有不少高校對信息化工作認識不到位,定位不準確。要建設智慧校園,就必須從戰略層面提高對信息化工作的認識,提高信息化部門的統籌能力,將智慧校園納入學校發展戰略中,有效編制發展規劃,通過信息化領導小組落實實施。同時,學校要充分整合信息化發展資源,統籌兼顧,徹底改變信息化建設各行其是的工作局面。
(2)智慧校園是建立在互聯網絡高速泛在的基礎之上的。要通過整合和優化現有網絡平臺,使其安全、高校、快速、便捷,為智慧校園建設奠定堅實的基礎。
(3)積極推廣應用信息化新型技術,為智慧校園的建設打下堅實的基礎。建立云服務平臺,促進師生之間的學習討論、互動溝通,實現資源的共享和服務。運用大數據與數據挖掘對學校的數據資源進行深入的挖掘和分析 ,為政策制定、人才培養、科學研究、生活服務提供智慧和支持。積極開發輕量級的移動應用,提高信息服務的便捷性和簡易型。加快物聯網在人才培養、科學研究、校園生活等方面的應用,實現人與物、物與物的智慧互通。
(4)加強信息化隊伍建設。就地方高校而言,信息化隊伍力量通常比較薄弱。因此,應借助于智慧校園建設的契機,引進、培養一批信息化人才,為智慧校園建設提供人力資源保障。
(5)完善信息化管理機制。信息化體制機制不健全,會導致可持續發展能力不足。要通過規范制度,落實職責,對信息化管理建設機制上出現的問題,邊建設,邊完善,邊推進,規范化地建設智慧校園。
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【摘 要】“智慧校園”是構建智慧教育體系和智慧城市的重要組成部分,本文通過分析廣州市中小學智慧校園建設的背景與現狀,結合廣州市中小學“智慧校園”示范工程的建設,依托云計算、虛擬化和物聯網等新技術,構建基于“智慧校園”的教育生態體系,在學校綜合管理、教學教研管理、學生日常管理等方面進行實驗研究,探討中小學“智慧校園”建設和應用的新模式。
關鍵詞 智慧校園;智慧教室;電子書包;智能感知;云計算;物聯網
【中圖分類號】G424 【文獻標識碼】B
【論文編號】1671-7384(2013)11-0061-04
“智慧地球”理念在2008年提出后,已經成為當前互聯網研究最熱門的課題。伴隨著云計算、虛擬化和物聯網等新技術的發展,我國也提出了建設智慧城市、數字社會的發展戰略[1]。2010年至2020年,廣州市將全面實施“智慧廣州”戰略,重點打造新設施、新應用、新產業、新技術和新生活等“ 五個新” 的智慧城市工程。而中小學“智慧校園”建設,是構建智慧教育體系和智慧城市的重要環節。所謂“智慧校園”[1],是指利用云計算、虛擬化和物聯網等新技術來改變教師、學生和校園資源相互交互的方式,將學校的教學、科研、管理與校園資源和應用系統進行整合,以提高應用交互的明確性、靈活性和響應速度,從而實現智慧化服務和管理的校園模式。中小學“智慧校園”建設的主要內容是建設智能化的校園環境、智慧教室、智慧型教學支持系統,利用電子書包(平板電腦)、校園一卡通智能感知系統、校園智能監控系統和智慧校園管理系統,為學校的智能化教學、教研、教育管理等提供支持,實現班班通、教務通、家校通等功能。探索依托新技術,構建智能化學習、智慧化管理和智慧化服務的教育生態體系應用新模式,為廣州智慧教育體系建設奠定基礎,從而推動“智慧廣州”戰略的實施。
中小學“智慧校園”建設的背景和意義
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》[2] [3]指出:“到2020年,基本建成覆蓋城鄉各級各類學校的教育信息化體系,促進教育內容、教學手段和方法現代化。充分利用優質資源和先進技術,創新運行機制和管理模式,整合現有資源,構建先進、高效、實用的數字化教育基礎設施……推進數字化校園建設”;《教育信息化十年發展規劃(2011-2020年)》[4]指出:“制訂中小學校和中等職業學校數字校園建設基本標準。采用政府推動、示范引領、重點支持、分步實施的方式,推動中小學校、幼兒園、中等職業學校實現基礎設施、教學資源、軟件工具、應用能力等信息化建設與應用水平全面提升。利用網絡技術,實現豐富的教學資源和智力資源的共享與傳播,使每所學校實現教育教學、教育管理和服務信息化,促進教育公平,提高教育質量和效益”;《廣州市教育事業發展第十二個五年規劃》[5]提出:“要實施中小學智慧校園建設工程。建立中小學智慧校園建設標準,在全市范圍內,啟動中小學智慧校園的建設,打造智慧型的校園環境、智慧型的學校管理、智慧型的教師隊伍、智慧型的教學環境、智慧型的教學系統、智慧型的教學模式,培養信息時代智慧型的學生。在‘十二五’期間,形成約100所特色智慧校園示范校,為全市、全省乃至全國其他地區和學校提供經驗借鑒”。
綜上所述,中小學“智慧校園”建設工程,符合國家的教育政策和廣州市教育事業發展第十二個五年規劃的要求,它是構建智慧型教育體系的重要環節,是社會發展和教育現代化的內在要求,能夠實現教學模式和學校管理模式的變革、實現基礎教育公共服務平臺的整體躍升,對推進智慧教育體系建設和“智慧廣州”建設具有重要的戰略意義。
廣州市中小學“智慧校園”建設的背景與現狀分析
廣州市共有十個區、兩個縣級市,教育總量大,學校層次多,目前,各級各類學校3000多所,在校學生總人數200多萬,在職教職工總人數15多萬。
經過“十五”、“十一五” 建設,廣州教育信息化已經從基礎建設與基本應用階段、整體推進與整合應用階段向大網絡、大平臺、大服務階段邁進,實現了轉型發展,取得了巨大成就,高標準、高質量、高效率地實施了“農村中小學接入市教育科研網工程”,架起了通往全市基礎教育各個角落的信息橋梁,使廣州市教育科研網從城區和部分農村學校延伸到所有邊遠農村學校,光纖總長度已超過30,000公里,成為國內規模最大的基礎教育光纖城域網。目前正在打造生態型的教育信息化公共服務體系——廣州“數字教育城”教育云平臺[6],形成了共建共享的優質教育信息資源體系。通過引入國家資源、共享省級資源、共建合作資源、采購通用資源、開發本地特色資源等多種途徑,形成了內容豐富、形式多樣的教育信息資源庫群,目前市級教育信息資源庫總量達100TB,市級應用系統達50多個,并打造了“同步教學資源包”、“精品課例庫”、“教育考試考生身份驗證管理系統”、“網絡教研系統”、“網絡遠程教育系統”、“名師輔導網”、“天河部落”、“教育資源搜索引擎”等一大批彰顯本地特色的教育信息化應用項目。良好的教育信息化應用環境,為中小學“智慧校園”建設提供了可靠保障。但在教育信息化建設和應用中也存在一些問題:穩定、規范、多元的教育信息化投入機制尚未形成;城鄉、區域、學校、學段之間水平差異仍然較大;信息技術與教學實踐鴻溝仍存在;缺乏有效支持學科教學革命性的資源和工具軟件;大規模創新應用實踐研究的措施和機制尚未形成;教育信息化專業技術人才不足、隊伍穩定性不夠等。
中小學“智慧校園”建設模式探索
中小學“智慧校園”建設,按照“實驗先行、改革探索、以點帶面”的原則,2013年5月啟動了廣州市“中小學智慧校園”示范工程項目建設,在全市選擇6所教育信息化基礎與環境好、學校高度重視信息化工作、教師信息素養較高的學校作為“中小學智慧校園”示范工程樣板校,在開展試點工作的基礎上積累經驗,在“十二五”期間,形成約100所特色智慧校園示范校。按照“統籌規劃、頂層設計,高度共享、協同創新,分步推進、分類指導”的思路,建設統一信息門戶、統一身份認證、共享數據中心、學校業務應用等“智慧校園”信息管理平臺,把云計算[6]、虛擬化[7]和物聯網[8]等新技術引入“智慧校園”建設中,建立一個統一的、開放的、先進的、安全的、人性化的智能化校園系統,實現“網上辦公、網上教學、網上管理、網上服務”,對整個教學、科研、服務等各個環節提供高效的信息化、智能化和人性化管理,為全校師生員工提供快捷、共享、全面的信息服務,為學校的智能化教學、教研、教育管理等提供技術支持,從而實現班班通、教務通、家校通等功能。
1.“智慧校園”智能化的環境建設
一是“ 智慧校園” 網絡基礎環境建設, 在學校現有硬件設備和應用軟件的基礎上進行整合、完善和升級,配置網關設備、網絡交換機、無線路由A P轉發器、服務器、數據存儲等硬件設備,實現校園信息服務無線和有線的無縫結合、無線網絡全覆蓋、信息互通和數據共享;二是智慧教室硬件和軟件環境建設,每間智慧教室配備7 0寸的智能交互L E D平板電視電腦一體機、電子書包[9]、智能網絡中央控制系統平臺、智能全自動高清錄播系統等硬件系統,配置一套支持師生互動教學與反饋、學生自主探究學習、協作學習和移動學習的智慧型教學支持系統;三是配備基于物聯網的軟硬件設備,建設校園一卡通智能感知系統、校園安防監控系統和校園智能管理系統等以物聯網為基礎的“智慧校園”系統管理平臺,能提供及時、準確、高效的校園信息化服務;四是依托云計算和虛擬化等信息技術打造廣州市“數字教育城”教育云平臺, 作為智慧校園建設的網絡和資源環境的支撐,為學校實現“教學教研數字化”、“教學管理數字化”、“學生學習數字化”、“校園綜合管理數字化”和“與社會溝通智能化”提供智能化服務。
2.制定“智慧校園”建設標準
根據“智慧廣州”建設的總體要求,啟動智慧型教育體系的研究,并以中小學“智慧校園”的建設為切入點,組織首批6所樣板學校開展實驗研究,探索依托新技術,構建素質教育生態體系的新模式,在校園環境、學校管理、教師隊伍、教學系統、教學模式、教育科研等方面有效利用新技術,促進教育創新,根據實驗結果研究制定出《中小學“智慧校園”建設標準》。為向全市、全省乃至全國全面推進中小學“智慧校園”建設提供參考依據,發揮其引領和示范作用。
中小學“智慧校園”應用模式探索
1.在學校綜合管理中的應用模式探索
在完善和構建基于物聯網的智能化校園環境、智慧教室、校園一卡通智能感知系統、校園智能監控系統等硬件環境的基礎上,把學校綜合管理、教育預測輔助決策、教與學的綜合評價、資源管理、財務與裝備管理、家校互聯、數字圖書館等多個獨立的系統平臺,利用統一的基礎數據庫通過數據流完成相互關聯的數據調用,融合成一個基于云計算、虛擬化和物聯網等新技術支撐的“智慧校園”綜合管理系統平臺。在教職工管理(包括教師人事信息、教師業務信息、教師專業發展記錄)、學生管理(學籍管理、成績管理、試卷分析、作業管理、素質評價)、辦公事務管理、教務管理(包括考務管理、日常處理、排課系統、選課系統)、在線考試、備課管理、資源管理、科研管理、教師研修、體衛管理、招生管理、德育管理、校產管理、圖書管理、檔案管理、財務管理等方面進行統一管理。當學生、家長、教師一走進校園,“智慧校園”綜合管理系統就能感知到他的存在,可以無處不在地為他們提供幫助:給學生主動推送適合他能力、興趣、進度的學習任務;根據每個學生的學習情況和教學進度,為教師主動推送教案、課件,報告學生的學習進展情況;為家長定制他所需要的教育信息;為學校管理者提供教育教學動態分析、預警、輔助決策服務等[10],從而實現智慧化的管理、智慧化的生活和智慧化的服務。
2.在教學教研中的應用模式探索
構建新型的智慧教育生態體系新模式,大力開展面向學生、基于網絡環境的教育模式研究和教學改革實驗,積極倡導利用網絡資源進行教學改革和教育科研,總結推廣基于網絡的教學模式,推進基于網絡的學生學業評價方式改革,通過優化數字化的學習環境,幫助學生改變現有的學習方式,讓他們學會學習、學會發展、學會創造;構建智慧教育的支持環境,充分應用智慧型的教學支持環境和數字化教學工具開展教學實踐和教研活動,探索和總結信息化教學、自主探究學習、數字化探究實驗、“一對一”數字化學習、小組合作項目學習等新型學習模式的方法和規律;開展“智慧校園”建設等方面理論的學習和新技術應用培訓,組織教師學習、交流和教學實踐探索,培養一批高素質的智慧型教師隊伍,組織專家和實驗校老師開展調研,開展“智慧校園”相關實驗課題的研究。
利用智慧教室環境, 通過有線和無線網絡共享教育云平臺的海量教學資源,教師通過智能交互LED平板電視電腦一體機進行授課,學生在課堂上通過電子書包進行閱讀教材、在線學習,與教師進行在線互動交流,在教師端給學生發送練習題,學生答題后進行在線反饋。系統把學生的學習狀況、作業的答題記錄、考試成績等進行自動統計上傳,并進行智能跟蹤及評價。同時師生通過智能交互平臺整合和共享應用廣州市“數字教育城”教育云平臺的資源以及區、校的教學資源。利用全自動智能高清錄播系統,在教師現場授課的同時把教師教學和學生學習的全過程自動錄制生成教學實況錄像保存起來,同時以流媒體的方式在網絡中實現遠程直播,供異地師生課后點播觀摩和遠程在線實時收看。
在前期開展廣州城鄉校際之間的“同課異構”異地教學交流研討活動、廣佛肇同城區域間網絡教研活動、穗港兩地的“一課兩講”活動和全球華人網絡學習探究活動的基礎上,利用“智慧校園”環境進一步深化網絡教學教研的創新實驗研究,利用先進的智慧教室實驗平臺使城鄉校際之間、廣佛肇同城區域和穗港澳臺地區的網絡教學教研互動交流活動常態化,使不同地域的師生共同聚集在一個課堂上,利用網絡環境使教學教研無距離障礙,同區域和異地間共享教學教研資源,取長補短,開展一系列有針對性、有特色的教研活動,有力地促進教育信息技術在區域范圍內的廣泛、有效和創新應用。積累基于“智慧校園”環境進行教學教研和應用實驗的研究成果,從而實現教育理念、教學環境、教學方法和學習方式的創新,打造實現智慧化教學和智慧化教研的新模式。
3.在學生管理中的應用模式探索
利用基于物聯網的校園一卡通智能感知系統和校園安防監控系統,通過融合物聯網與3G技術的學生智慧卡和“智慧校園”綜合管理平臺,在學生的考勤管理、收費管理、消費管理、宿舍管理、家校互動、場室管理、圖書管理、考試監控和安全管理等方面實現智能化管理。智慧卡能夠集上網身份認證卡、門禁卡、飯卡、借書證、錢包等用途于一身,學生憑智慧卡就可以進電腦室上網、進校出校考勤、食堂就餐、圖書館借書、校內消費結算,以及宿舍、實驗室的身份識別等。通過校園安防監控系統,可以在學校各類考試、校園安全方面進行實時監控,管理者點擊鼠標,就可通過“智慧校園”綜合管理平臺把重要信息及時發送到學生、教師和家長的手機上,讓家長和教師及時了解學生在校的生活和學習情況,增進學生之間、師生之間和家校之間的交流。從而實現師生通、班班通和家校通等智能化管理功能。
結 語
依托“智慧校園”建構創新型、智能型的智慧教育體系,是社會發展和教育現代化發展的內在要求。而學校是教育信息化的主陣地,建設“智慧校園”,以教育信息化帶動教育現代化,有效破解制約教育發展的難題,在校園環境、學校管理、教師隊伍、教學系統、教學模式、教育科研等方面促進教育創新,開展教改實驗,提高教育教學質量,促進教育均衡發展。
注: 本文為廣州市財政投資教育信息化項目(2013—2014年)《廣州市“中小學智慧校園”示范工程》(項目編號:GZIT2012-NPF3-010)研究成果。
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信息化自助服務是指有服務需求的主體通過互聯網等網絡技術獲取、傳遞其所定制的信息和數據,是一種新型的便捷服務模式。[4]目前銀行業、電信業提供的自助服務應用較多,在企業的電子商務上應用也較為廣泛。高校信息化自助服務則是指面向高校師生對象的,用戶可借助自助終端,通過智能環境獲得教學、科研、管理、圖書、生活等各方面的信息服務,并進行自助式的管理。在高校信息化浪潮中,我們需考慮充分運用新技術來打破校園管理長期大量依賴人工的操作方式,促進自助服務模式的拓展,提高服務質量與效益。筆者基于云計算和虛擬化技術構建了基于自助的校園個人智慧的應用模式,如圖2所示。
如圖1所示,該系統的部署是基于物聯網建設增強的感知和更深入智能化的基礎之上。該模式下自助服務的途徑和模式以云計算和虛擬化技術作為主要的技術保障,用戶的需求實現是在全面智能的環境中,通過自助服務平臺,借助廣泛感知的自助終端設備完成。針對數據庫服務器的處理,應根據學校實際情況合適地選擇全虛擬化、半虛擬化和硬件虛擬化處理,即對關鍵設備進行選擇虛擬化,總體完成數據中心的虛擬化。[5]同時建立起集中化的私有云數據中心,通過服務器虛擬化及桌面虛擬化,構建涵蓋校園智慧管理和服務、安全、網管中心和一卡通等信息應用系統的云計算環境,提高服務系統的效率,并同時進行基于個人云的個性化服務體驗。個人云是公有云到私有云的一個轉變,是云計算在個人領域的延伸,它的優勢較為明顯,即無所不在、廉價甚至免費、性能按需取用等。基于個人云可提供的存儲功能和文檔云等服務功能,校園用戶只需要一個自助終端,即任何可以連接網絡的瘦客戶端設備,通過瀏覽器或者專用程序,就可以訪問駐留在服務器端的“個人云”,并完成各種應用,如:電郵、網絡社交、選課測評系統、教務管理系統、圖書館借閱、自助打印、自助繳費、校園信息查詢等等。[6]用戶體驗和傳統的個人電腦是一樣的,只是更為輕便化、移動化、智能化,且能夠實現資源的整合、節約成本,突破存儲能力的限制,同時加大自助管理的彈性,以全方位、周到地實現個性化應用,按需完成個人計算及自助服務管理。
四、挑戰與展望
基于統一平臺的智慧校園建設框架和用戶自助智慧應用系統的部署,結合了當前熱門的物聯網、云計算與虛擬化技術,它的優勢首先在于實現更高程度上的智能化,能夠滿足當前高校師生用戶的個性化要求;其次加大自助管理的彈性能適應未來高校信息化建設中不斷變化的需求;最后是利于資源的融合、人力物力等成本的節約,推動高校信息化建設早日實現高效化和低碳化。但是在具體實施的過程中,一定程度上將會面臨一些挑戰。可能預測到的,首先是系統整合集成中存在的困難,如:各級系統的兼容性不強,原創和創新性優質資源匱乏,網絡教學創新調整的難度高等,必須首先克服原有架構的擴展瓶頸。其次是自助服務在推進過程中也會遇到的困難,如:自助終端產品的發展方向是趨向人性化、節能型和環保型的產品,而目前已有的設備并不廉價,在開發和普及應用上面臨高門檻的挑戰;同時用戶采納和評價自助終端的重要標準是可用性和安全性,而當前復雜信息系統處理問題時的安全仍然沒有得到最大化保障;另一方面,數據中心虛擬化在很多行業和領域只是被提上議程,虛擬化技術仍然沒有成熟,在大數據的處理、挖掘和利用方面也有待于進一步深入研究。[7]
五、結束語
智慧校園的建設是推動高等院校信息化建設的重大舉措,旨在提高校園工作、學習和生活環境的質量,營造一個智能、創新、開放的高校環境,科學地開發與部署能夠有力推進高校教育理念和人才培養模式的深刻變革,并促進學校核心競爭力的提高。目前智慧校園的建設還處在起步階段,如同一切新生事物,要實現真正意義上“智慧”的教育,還有一個漫長的過程,機遇和挑戰并存。相關問題的出現和解決將會推動智慧校園應用的不斷優化,在智慧校園建設的過程中仍然需要不斷探索、不斷提高與完善,最終實現智慧校園建設的健康、穩定、可持續發展。
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