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如今的高校,無(wú)論是學(xué)生、教師或行政管理人員,都能通過(guò)自己的一個(gè)唯一的身份標(biāo)示――學(xué)號(hào)和工號(hào),完成在校期間的大部分工作,換句話(huà)說(shuō),現(xiàn)在高校的日??蒲?、教學(xué)和管理已經(jīng)高度依賴(lài)各種信息管理系統(tǒng)。當(dāng)然,信息數(shù)字化的結(jié)果帶來(lái)的是工作效率的極大提高,各類(lèi)數(shù)據(jù)的可追溯性及統(tǒng)計(jì)分析的方便性。然而我們?nèi)匀话l(fā)現(xiàn),在一個(gè)校園里,雖然有了統(tǒng)一的、唯一的身份標(biāo)示,我們登錄OA系統(tǒng),財(cái)務(wù)系統(tǒng),教學(xué)管理系統(tǒng)往往是獨(dú)立的系統(tǒng),院系與院系之間、部門(mén)與部門(mén)之間的信息平臺(tái)沒(méi)有真正的做到共享和統(tǒng)一。我們現(xiàn)有的信息化建設(shè)成果往往各自為營(yíng),缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃,大量的信息化預(yù)算用來(lái)維護(hù)和擴(kuò)展現(xiàn)有系統(tǒng),造成系統(tǒng)不斷臃腫,當(dāng)有新的需求時(shí),只能推倒重建。校園信息化建設(shè)的初衷是利用信息化的手段,為具體的工作服務(wù)?,F(xiàn)有的校園信息化,往往是被動(dòng)的收集和管理數(shù)據(jù),是不是可以更加主動(dòng)一點(diǎn),讓我們的信息化建設(shè)更加“智慧”呢?
1.智慧校園的概念
智慧校園的提出,順應(yīng)了信息技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。所謂智慧校園是一組硬件、軟件的組合,以各種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)為載體,將教學(xué)、科研、管理及校園生活進(jìn)行融合。智慧校園為我們描繪了一副美好的藍(lán)圖:無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、融合創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)科研、透明高效的校務(wù)治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活。同時(shí),對(duì)于各項(xiàng)數(shù)據(jù)的分析,將為智慧校園的建設(shè)指出方向,甚至為高校的管理、教學(xué)及科研決策提供依據(jù)。對(duì)于建設(shè)智慧校園,部分高校已經(jīng)先行一步,廣大師生對(duì)此帶來(lái)的便捷深有感觸。但智慧校園的建設(shè)要考慮到信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,要結(jié)合和利用信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成果,做好規(guī)劃,進(jìn)一步深化,避免走以往的老路。
2.智慧校園的規(guī)劃
智慧校園的規(guī)劃首先要明確,我們需要建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的、唯一的、統(tǒng)一的平臺(tái),所有的應(yīng)用都將依賴(lài)這個(gè)統(tǒng)一平臺(tái)。智慧校園是一組硬件和軟件的結(jié)合,在最底層提供硬件及核心網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)服務(wù),中間層提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口,所有的應(yīng)用通過(guò)數(shù)據(jù)接口與整個(gè)系統(tǒng)連接。為了解決以往高校信息建設(shè)的出現(xiàn)的數(shù)據(jù)冗余、系統(tǒng)間兼容性差及重復(fù)建設(shè)的問(wèn)題,對(duì)于智慧校園的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),我們引入軟件設(shè)計(jì)過(guò)程的接口概念――每一個(gè)頂層的應(yīng)用之間并不耦合,通過(guò)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口組成智慧校園這個(gè)大的應(yīng)用。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示:
圖1 智能校園結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
在智能校園的規(guī)劃設(shè)計(jì)中,信息標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、工作體系與管理機(jī)制是核心,是所有接入系統(tǒng)的綱領(lǐng)性文件。如圖1所示,所有的應(yīng)用,只要執(zhí)行相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口,就可以成為整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)模塊。這樣的設(shè)計(jì)使得智慧校園具有極強(qiáng)的靈活性和可擴(kuò)展性,能夠滿(mǎn)足高校長(zhǎng)期的信息化建設(shè)需要。
3.智慧校園的實(shí)施
智慧校園的實(shí)施不是一個(gè)一蹴而就的過(guò)程。在進(jìn)行了科學(xué)的規(guī)劃設(shè)計(jì)后,智慧校園需要按照規(guī)劃分部實(shí)施。整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)需要投入大量的人力和物力。目前,高校信息化建設(shè)普遍存在的問(wèn)題是軟件的建設(shè)與硬件無(wú)法適應(yīng),即已有的硬件條件包括設(shè)備網(wǎng)絡(luò)基本滿(mǎn)足需求,而軟件建設(shè)滯后,無(wú)法放大信息化對(duì)校園科研、教學(xué)和管理的促進(jìn)作用。每所高校應(yīng)該首先了解本校信息化建設(shè)的現(xiàn)狀,從軟硬件兩個(gè)方面將所有的資源進(jìn)行整合,再重新分配,避免實(shí)施過(guò)程中的重復(fù)建設(shè)。硬件資源的整合和再分配之后,最重要的工作是數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。我們需要建立一個(gè)唯一的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫(kù),而這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)正式智慧校園不斷發(fā)展和擴(kuò)展的基礎(chǔ)。此外,我們常常忽略了相關(guān)規(guī)范和制度的建立,而過(guò)分的關(guān)注系統(tǒng)所能提供的功能。相反,我們要充分重視建立扎實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芾碇贫群瓦\(yùn)行機(jī)制,以保障整個(gè)信息化建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)和深入。同時(shí),在實(shí)施過(guò)程中,要與時(shí)俱進(jìn),目前信息產(chǎn)業(yè)熱門(mén)的物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等概念可有效借鑒到高校智能校園的建設(shè)中去。
4.物聯(lián)網(wǎng)與智慧校園
物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)踐最早可以追溯到1990年施樂(lè)公司的網(wǎng)絡(luò)可樂(lè)販?zhǔn)蹤C(jī)――Networked Coke Machine。從本質(zhì)上講智慧校園與物聯(lián)網(wǎng)是統(tǒng)一的,換句話(huà)說(shuō),智慧校園的最終實(shí)現(xiàn)是依托于建立起一個(gè)智能化的物聯(lián)網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。我們校園中的每個(gè)實(shí)體(可以是一個(gè)人,也可以是一臺(tái)設(shè)備)有一個(gè)智能標(biāo)簽,通過(guò)射頻技術(shù),經(jīng)過(guò)無(wú)線(xiàn)和有線(xiàn)的連接形成一條脈絡(luò),而實(shí)體之間的相互通信構(gòu)成了智慧校園的網(wǎng)絡(luò)??梢韵胂笾悄苄@的美好場(chǎng)景:無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、融合創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)科研、透明高效的校務(wù)治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活。將來(lái)我們用手機(jī)就可以完成開(kāi)關(guān)宿舍門(mén),課堂考勤,圖書(shū)館借書(shū)等功能,甚至,根據(jù)光線(xiàn)情況,實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)校園照明,以達(dá)到節(jié)能的目的。這些功能最終的實(shí)現(xiàn),要求高校在智慧校園規(guī)劃之初能夠充分的預(yù)留接口。
5.云計(jì)算與智慧校園
云計(jì)算是虛擬化的,是面向服務(wù)的。所有的網(wǎng)絡(luò)資源,包括硬件、軟件服務(wù),存儲(chǔ)空間等等組成了一個(gè)資源池,按需取用。在智慧校園的規(guī)劃建設(shè)中,云計(jì)算的概念首先可以理解成,在整個(gè)校園范圍內(nèi),所有的軟硬件資源可以成為一個(gè)資源池,這樣,可以達(dá)成資源的整合和使用效率的最大化,所有終端也將不受自身處理能力的限制。其次,在整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)范圍內(nèi),云計(jì)算可以提供高校突發(fā)的軟硬件資源需求,或短期內(nèi)自身所不具備的資源配置。高校的信息化建設(shè)需要突入巨量資金,而云計(jì)算的概念為我們提供了另一種思路:資源和服務(wù)都可以從云端按需取用。高校的服務(wù)器處理能力,存儲(chǔ)空間,應(yīng)用服務(wù)都可以從云端取得,這樣既解決了資金問(wèn)題,也規(guī)避了建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)??梢韵胂?,將來(lái)的第三方軟件服務(wù)只進(jìn)行簡(jiǎn)單設(shè)置便可以通過(guò)通用接口可以成為智能校園的一部分。將來(lái),運(yùn)營(yíng)商的基礎(chǔ)服務(wù),互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的軟件服務(wù)都將結(jié)合的非常緊密,很多資源都將從云端獲取,從這個(gè)角度看,智能校園的接口設(shè)計(jì)尤其重要。
6.大數(shù)據(jù)與智慧校園
一個(gè)校園的數(shù)據(jù)不可謂海量,這里所謂大數(shù)據(jù)指的是,智慧校園系統(tǒng)要具備對(duì)高校龐雜數(shù)據(jù)的專(zhuān)業(yè)處理能力。對(duì)數(shù)據(jù)的分析,是要取得高校內(nèi)的一些“趨勢(shì)”。比如,分析圖書(shū)館圖書(shū)借閱頻次可以預(yù)測(cè)高校的研究熱點(diǎn);分析校醫(yī)院處方藥的開(kāi)具,進(jìn)行疫情監(jiān)控;分析校內(nèi)設(shè)備的使用頻率為采購(gòu)計(jì)劃提供編制依據(jù)等等。智慧校園能夠做到對(duì)數(shù)據(jù)的科學(xué)分析,進(jìn)而優(yōu)化高校政策制定,為各類(lèi)決策提供依據(jù),就真正符合其“智慧”的定義。
7.信息安全
所有的信息化建設(shè)都無(wú)法回避信息安全這一問(wèn)題,而信息安全問(wèn)題對(duì)于智慧校園來(lái)說(shuō)尤其突出。智慧校園的實(shí)施意味著與萬(wàn)維網(wǎng)的高度融合,許多接口暴露在公共網(wǎng)絡(luò),各種終端都可以連接至智慧網(wǎng)絡(luò),而高校的許多數(shù)據(jù)涉密,高度靈活性和擴(kuò)展性之下是嚴(yán)峻的安全形式。對(duì)此,信息安全的保證要從主動(dòng)和被動(dòng)兩個(gè)方面進(jìn)行考慮。首先,要建立一個(gè)安全管理平臺(tái),部署入侵檢測(cè)系統(tǒng),對(duì)一些重要的數(shù)據(jù),在數(shù)據(jù)接入端設(shè)置防火墻和防毒墻,并做好冗余設(shè)計(jì),最大程度避免病毒、網(wǎng)絡(luò)攻擊和誤操作對(duì)數(shù)據(jù)安全的影響。同時(shí)設(shè)置安全掃描器,對(duì)威脅信息安全的漏洞和隱患進(jìn)行排查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)補(bǔ)救。嚴(yán)格的安全管理規(guī)定同樣重要,要從制度上,對(duì)一些重要數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)和操作制定規(guī)范的程序并嚴(yán)格執(zhí)行。被動(dòng)防御主要指設(shè)置安全網(wǎng)關(guān),配合安全軟件的使用,保障信息安全。這一點(diǎn)可以借助前文提到的云計(jì)算技術(shù)。從云端可以最快的獲得各類(lèi)病毒和網(wǎng)絡(luò)安全威脅的特征,并立即作出反應(yīng),高校甚至可以購(gòu)買(mǎi)云安全服務(wù)。智慧校園信息安全的保障需要結(jié)合各方力量,考慮到方方面面,在信息化建設(shè)過(guò)程中是一個(gè)重要的課題。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);探討;發(fā)展研究
隨著時(shí)代的發(fā)展和應(yīng)用傳感器技術(shù),現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能技術(shù)被稱(chēng)為信息產(chǎn)業(yè)的第三次的創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),為了控制和使用未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)和信息資源,以及促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展各國(guó)政府都高度為振興經(jīng)濟(jì),并建立一個(gè)國(guó)際化的關(guān)鍵戰(zhàn)略高度重視下一代的技術(shù)規(guī)劃,并嘗試的東西競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。世界各地都在關(guān)注的事情可以襯托視科技作為互聯(lián)網(wǎng)革命和經(jīng)濟(jì)大潮的一年。
在我們的教育領(lǐng)域,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用促進(jìn)學(xué)校的管理和教學(xué)變得更加智能化和人性化,為了建設(shè)一個(gè)自主探究的學(xué)習(xí)的環(huán)境,提高教學(xué)質(zhì)量的廣闊的應(yīng)用前景。怎樣有效的利用網(wǎng)絡(luò)的技術(shù),促進(jìn)校園智慧,數(shù)字化校園的發(fā)展,這是一個(gè)非常重要的事情進(jìn)行實(shí)踐和研究。
一、物聯(lián)網(wǎng)的功能與概念。物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用其實(shí)可以追溯到1990年施樂(lè)公司的網(wǎng)絡(luò)可樂(lè)販賣(mài)機(jī),但是呢,物聯(lián)網(wǎng)的概念是在互聯(lián)網(wǎng)在1995年第一次看到,在“未來(lái)之路”的書(shū)中,由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)和硬件的限制,所以沒(méi)有引起人們的廣泛的注意。1998年,麻省理工學(xué)院技術(shù)美國(guó)麻省理工學(xué)院提出的EPC系統(tǒng)當(dāng)時(shí)被稱(chēng)作“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。1999年,麻省理工學(xué)院Auto-ID中心首先提出的概念,同年的“物聯(lián)網(wǎng)”,中國(guó)的院院士科學(xué)已經(jīng)啟動(dòng)了傳感網(wǎng)的研究。在2005年世界首腦會(huì)議信息社會(huì),國(guó)際電信聯(lián)盟的“ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005年物聯(lián)網(wǎng)”的重新定義和提出概念的“物聯(lián)網(wǎng)”。IBM CEO彭明盛在2009年首次提出的概念的“智慧地球”。物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)并已正式晉升為美國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略,通過(guò)國(guó)際社會(huì)的重視,事情正在考慮。
物聯(lián)網(wǎng)逐漸的吸引了越來(lái)越多的人們的關(guān)注,但是涉及到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的定義,常見(jiàn)的問(wèn)題仍然沒(méi)有明確的,統(tǒng)一的。在物聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代,人類(lèi)在信息與通信世界將獲得一種新的溝通維度,通過(guò)在各種各樣的商品嵌入短距離的移動(dòng)收發(fā)器,在任何的時(shí)候,連接人與人交流的任何地方延長(zhǎng)至人和的事情。使用各種可用的達(dá)到上述目的的裝置整體感知層感知?jiǎng)討B(tài)實(shí)時(shí)采集,如二維碼,RFID標(biāo)簽,藍(lán)牙,傳感器和其他的設(shè)備獲取對(duì)象的信息,它們可以是像是人的感官系統(tǒng)可收集數(shù)據(jù)和即時(shí)識(shí)別。所以,我們必須加強(qiáng)開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)的全面而靈活的看法,同時(shí)考慮到設(shè)備成本低和靈巧。
可靠的傳輸層,也被稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)層。它是信息的整合通過(guò)各種網(wǎng)絡(luò),傳遞準(zhǔn)確出可靠的感知方式。它們包括無(wú)線(xiàn)接入,支持移動(dòng),有線(xiàn)接入和其他技術(shù)支持的需求狀況,并設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)母咝阅芡ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的傳播目標(biāo)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),形成了強(qiáng)大的信息處理系統(tǒng),通過(guò)傳感,測(cè)量,無(wú)處不在的接入和互聯(lián)互通等,活動(dòng)反映現(xiàn)實(shí)生活的對(duì)象到虛擬空間,并智能地收集和分析所提供的信息服務(wù)的可視化數(shù)據(jù)的能力。
二、從學(xué)校的環(huán)境和資源,教學(xué)活動(dòng)中逐步實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使中國(guó)聯(lián)通的對(duì)象之間,智能地實(shí)現(xiàn)信息的采集,傳輸和分析,改變了人們的生活,工作,學(xué)習(xí)。它也將推動(dòng)校園智慧的建設(shè)和發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為校園的智慧提供了一個(gè)互動(dòng),開(kāi)放,智能,協(xié)同的綜合信息服務(wù)平臺(tái),使學(xué)生和教師充分感知到教學(xué)的資源,以便有效的獲取的學(xué)習(xí),收集信息,管理,教學(xué)和生活服務(wù)的智慧,將學(xué)校打感知,服務(wù),環(huán)保,安全,穩(wěn)定的智能化校園。
在校園網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的智慧來(lái)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通校園實(shí)物,充分的認(rèn)識(shí)到校園環(huán)境,獲取最新的匯總信息和數(shù)據(jù),以便發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和分析對(duì)象,并反饋相關(guān)信息的實(shí)時(shí)控制??梢暬男@環(huán)境能為校園管理提供服務(wù),其中教師和學(xué)生可以輕松完成身份證件和考勤管理,可以通過(guò)內(nèi)部的學(xué)校的人的看法安裝了科學(xué)化,人性化,智能化,校園為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,促進(jìn)學(xué)校管理運(yùn)動(dòng),光,聲,溫度傳感器,用于教學(xué)環(huán)境和安全監(jiān)控系統(tǒng),可視化,連接到網(wǎng)絡(luò),智能控制,充分實(shí)現(xiàn)智慧教學(xué)和學(xué)校環(huán)境的安全管理。隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,人們可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)更加廣泛的教學(xué)資源和學(xué)習(xí)教材的獲取,而是缺乏真正的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境可以觸摸的性質(zhì)。
三、物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園中的應(yīng)用學(xué)習(xí)環(huán)境主要是指聲,光,溫度,空氣等條件的自然環(huán)境,對(duì)教學(xué)有一定的影響,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課堂的智能控制和環(huán)境感知的應(yīng)用,將會(huì)創(chuàng)造更加適宜的學(xué)習(xí)條件為學(xué)生。在一定區(qū)域內(nèi),安裝好位移感測(cè)或聲音,從而能夠?qū)崿F(xiàn)光源的智能控制裝置。智慧校園的特色之一是節(jié)能,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以用于管理和監(jiān)控校園能源的智慧。能量的對(duì)象是物理世界一起交流,建立能源管理專(zhuān)家系統(tǒng),該系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)能源消費(fèi)的科學(xué)管理,在校園里。每個(gè)人的校園安全,社會(huì)各界和家長(zhǎng)有個(gè)人都有著密切的關(guān)系。為了創(chuàng)建校園平安,以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),構(gòu)建智能安全系統(tǒng),包括安全系統(tǒng)和智能校園智能交通管理系統(tǒng)。這樣更加有利于加強(qiáng)校園的安全管理。
四、結(jié)束語(yǔ)。把物聯(lián)網(wǎng)校園作為基礎(chǔ)的智慧,實(shí)現(xiàn)了可視化的學(xué)校管理,以人性化,智能化和科學(xué)化,的特點(diǎn)。與此同時(shí),智慧校園建設(shè),教學(xué)環(huán)境的智慧課堂可以延伸到真實(shí)的場(chǎng)景中去,使社會(huì)與學(xué)校,自然,再加上一個(gè)直觀(guān)的學(xué)習(xí)對(duì)象,理論和建筑實(shí)踐之間作為一個(gè)橋梁,培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和科學(xué)素養(yǎng)具有重要意義的推動(dòng)。(作者單位:白城師范學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院)
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】智慧校園 信息孤島 數(shù)據(jù)中心
1 建設(shè)背景
學(xué)校在校園信息化建設(shè)過(guò)程中,產(chǎn)生了一卡通系統(tǒng)、圖書(shū)管理系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)、教務(wù)管理系統(tǒng)、人事管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)評(píng)教系統(tǒng)、學(xué)生考勤系統(tǒng)等信息孤島,給數(shù)據(jù)共享與信息決策帶來(lái)諸多不便。為提高工作效率、提高管理效率、提高決策效率、提高信息利用率,迫切需要建立統(tǒng)一信息交換、信息共享與信息服務(wù)平臺(tái)――數(shù)據(jù)中心,以解決上述問(wèn)題。
2 基于智慧校園的數(shù)據(jù)中心建設(shè)目標(biāo)
2.1 建設(shè)目標(biāo)
智慧校園是對(duì)數(shù)字校園的進(jìn)一步擴(kuò)展與提升,它綜合運(yùn)用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、大數(shù)據(jù)、智能感知、商業(yè)智能、知識(shí)管理、社交網(wǎng)絡(luò)等新興信息技術(shù),全面感知校園物理環(huán)境,智能識(shí)別師生群體的學(xué)習(xí)、工作情景和個(gè)體的特征,將學(xué)校物理空間和數(shù)字空間有機(jī)銜接起來(lái),為師生建立智能開(kāi)放的教育教學(xué)環(huán)境和便利舒適的生活環(huán)境,改變師生與學(xué)校資源、環(huán)境的交互方式,實(shí)現(xiàn)以人為本的個(gè)性化創(chuàng)新服務(wù),支撐學(xué)校開(kāi)展智慧教育。因此,基于智慧校園的數(shù)據(jù)中心,要能支撐大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與分析,要能支撐分布式的服務(wù)。
2.2 建設(shè)內(nèi)容
本文在研究過(guò)程中,對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)內(nèi)容表現(xiàn)為以下方面:
(1)信息體系的標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)建。
(2)數(shù)據(jù)交互和共享體系的構(gòu)建。
(3)系統(tǒng)化地開(kāi)展身份驗(yàn)證,并搭建對(duì)應(yīng)的門(mén)戶(hù)信息體系。
2.3 建設(shè)原則
2.3.1 實(shí)用性和可行性
運(yùn)用的主要技術(shù)表現(xiàn)出實(shí)用、穩(wěn)定以及安全等特征,實(shí)用性只要是為了提升系統(tǒng)整體的性能,整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)建不僅要便于用戶(hù)的使用,還要降低后期維護(hù)與管理的負(fù)擔(dān)。
2.3.2 先進(jìn)性和成熟性
系統(tǒng)在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要依托超前思維來(lái)引導(dǎo),不僅要有先進(jìn)的技術(shù)條件,還要注重思維方面的科學(xué)性,只有科學(xué)的技術(shù)搭配恰當(dāng)?shù)姆椒ú拍馨l(fā)揮出最大的效益。整個(gè)系統(tǒng)要充分體現(xiàn)時(shí)代的先進(jìn)技術(shù),具備時(shí)代特征,還要具有較大的提升空間,這樣才能保證系統(tǒng)在未來(lái)發(fā)展時(shí)期也具備上升的空間,為后期的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造有利的條件。技術(shù)的先進(jìn)性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性都十分重要,綜合近幾年來(lái)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域來(lái)看,技術(shù)的先進(jìn)性處于核心地位。
2.3.3 開(kāi)放性與標(biāo)準(zhǔn)化原則
應(yīng)用平臺(tái)應(yīng)該具備較強(qiáng)的開(kāi)放性,依托先進(jìn)的技術(shù)構(gòu)建起標(biāo)準(zhǔn)化的平臺(tái),使得與系統(tǒng)相關(guān)的環(huán)境以及操作平臺(tái)都能夠有效地銜接,充分發(fā)揮出系統(tǒng)的綜合效應(yīng)。
2.3.4 可靠性和穩(wěn)定性
在確保技術(shù)先進(jìn)性的同時(shí),還需要立足于系統(tǒng)整體的構(gòu)架,結(jié)合相關(guān)的技術(shù)措施,著眼于系統(tǒng)的管理與維護(hù),不斷提升整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,使得系統(tǒng)在具體的運(yùn)行環(huán)節(jié)能夠克服相應(yīng)的障礙時(shí)間。
2.3.5 可擴(kuò)展性及易升級(jí)性
為有效適應(yīng)未來(lái)的發(fā)展,系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)還需要考慮預(yù)期的需要,對(duì)其效應(yīng)與功能進(jìn)行相應(yīng)的拓展,使得整個(gè)系統(tǒng)在后期的運(yùn)用中具備較寬闊的發(fā)展空間。
2.3.6 安全性和保密性
基于具體的應(yīng)用平臺(tái)而言,在構(gòu)建環(huán)節(jié)需要注重信息資源的共享性,對(duì)信息資源進(jìn)行相應(yīng)的防護(hù),對(duì)于差異化的運(yùn)用環(huán)境,采取針對(duì)性的措施,具體涵蓋系統(tǒng)安全體制以及數(shù)據(jù)讀取權(quán)限設(shè)置等多個(gè)方面。
2.3.7 可管理性和可維護(hù)性
綜合應(yīng)用平臺(tái)來(lái)看,涵蓋多個(gè)復(fù)雜的小體系,為減少日常維護(hù)管理的成本與負(fù)擔(dān),則選取的成本需要具備較強(qiáng)的維護(hù)性和管理性。此外,系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的可管理性以及可維護(hù)性針對(duì)平臺(tái)自身而言也是適用的。
3 基于智慧校園的數(shù)據(jù)中心建設(shè)架構(gòu)
3.1 信息標(biāo)準(zhǔn)
信息標(biāo)準(zhǔn)是充分發(fā)揮整個(gè)校園基礎(chǔ)設(shè)施的效用,對(duì)全校的教育信息資源進(jìn)行有效管理與利用的前提。可以將信息標(biāo)準(zhǔn)理解為數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的編譯,進(jìn)而為各種信息的交互和共享創(chuàng)造前提條件。信息標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)是為了給信息的采集、使用以及傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)提供便利,處確保所有的信息能夠規(guī)范地流通,整體上提升數(shù)據(jù)資源共享的效益,促進(jìn)校區(qū)信息系統(tǒng)的一體化發(fā)展,充分發(fā)揮出信息資源最大的效益。
3.2 統(tǒng)一信息門(mén)戶(hù)平臺(tái)
統(tǒng)一信息門(mén)戶(hù)平臺(tái)處于整個(gè)智慧校園架構(gòu)中的頂層,其作用在于確保各獨(dú)立的應(yīng)用系統(tǒng)和用戶(hù)能夠達(dá)到交互效應(yīng),也是整個(gè)智慧校園信息的集中展示窗口,作為各個(gè)系統(tǒng)多種服務(wù)的集中安排平臺(tái),有效銜接各個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部的效用,為不同的用戶(hù)主體提供集中的信息服務(wù)。智慧校園內(nèi)部的信息系統(tǒng)門(mén)戶(hù)具體包括學(xué)校門(mén)戶(hù)布局、呈現(xiàn)內(nèi)容以及二級(jí)門(mén)戶(hù)模板等方面;為師生提供特色的WEB桌面格局,具體內(nèi)容也可以自定義設(shè)置;在該系統(tǒng)中,師生都可以根據(jù)自身的需要來(lái)進(jìn)行個(gè)性化定制,有效提升了整個(gè)平臺(tái)的構(gòu)建和部署效率。
3.3 統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺(tái)
隨著應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展,當(dāng)前已經(jīng)建成以及在建的智慧校園應(yīng)用系統(tǒng)都設(shè)定了不同的身份驗(yàn)證方式,根據(jù)平臺(tái)屬性特征的不同,主體需要掌握差異化的密碼與身份。所以,在具體的建設(shè)和認(rèn)證過(guò)程中,需要開(kāi)發(fā)出統(tǒng)一性的管理與授權(quán)體系來(lái)提升系統(tǒng)認(rèn)證的效率,使得整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部的組織以及用戶(hù)信息都能夠統(tǒng)一存儲(chǔ)到規(guī)定的空間,依據(jù)分級(jí)授權(quán)以及集中認(rèn)證等多種模式,促進(jìn)系統(tǒng)認(rèn)證環(huán)節(jié)的規(guī)范性發(fā)展。不斷提升系統(tǒng)的安全性以及穩(wěn)定性,使得所有的應(yīng)用都能夠?qū)崿F(xiàn)單點(diǎn)登錄。用戶(hù)進(jìn)行統(tǒng)一登錄之后,便可以在整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)內(nèi)部靈活地跳轉(zhuǎn),系統(tǒng)會(huì)根據(jù)登錄用戶(hù)的身份和相關(guān)權(quán)限,對(duì)用戶(hù)進(jìn)行一次整體的認(rèn)證,并將信息與對(duì)應(yīng)的資源進(jìn)行匹配。
3.4 數(shù)據(jù)中心平臺(tái)
數(shù)據(jù)中心平臺(tái)采用頂層設(shè)計(jì)思路,以智慧校園信息標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)成果為依據(jù),從數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)目標(biāo)到數(shù)據(jù)服務(wù)整個(gè)體系進(jìn)行規(guī)劃,由數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理、數(shù)據(jù)服務(wù)等三部分組成。數(shù)據(jù)來(lái)源有多種形式,包括各部門(mén)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)、格式化文件(如:EXCEL、XML)和客戶(hù)提供其他特殊文件形式。經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換,也能將相關(guān)數(shù)據(jù)形成上述文件導(dǎo)出或發(fā)送給用戶(hù)。中介庫(kù)根據(jù)各部門(mén)實(shí)際業(yè)務(wù)需求選擇性建設(shè),其目的主要在于分隔部門(mén)業(yè)務(wù)系統(tǒng)(數(shù)據(jù)庫(kù))和數(shù)據(jù)中心平臺(tái)(數(shù)據(jù)庫(kù)),避免數(shù)據(jù)庫(kù)之間直接操作。
4 結(jié)語(yǔ)
本方案建立了全校統(tǒng)一的信息標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)了信息交換共享,實(shí)現(xiàn)了全校數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一;和各個(gè)部門(mén)之間實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)交換、實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)同步、消除了信息孤島;實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一身份認(rèn)證,使用戶(hù)使用一套賬號(hào)即可訪(fǎng)問(wèn)全校所有應(yīng)用系統(tǒng);實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一授權(quán)、統(tǒng)一管理;通過(guò)對(duì)校園當(dāng)前已有的各種資源信息進(jìn)行整合,并在門(mén)戶(hù)平臺(tái)上呈現(xiàn)出來(lái),使得學(xué)校的教職工以及學(xué)生都可以共享信息資源。該方案的實(shí)施,將有利于提高學(xué)校的工作效率,有利于提高學(xué)校的服務(wù)品質(zhì)。
作者簡(jiǎn)介
楊杰(1983-),男,四川省樂(lè)山市人?,F(xiàn)為重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)工程師,從事智慧校園建設(shè)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用教學(xué)研究。
曹小平(1979-),男,重慶市人?,F(xiàn)為重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院講師、實(shí)驗(yàn)師、信息系統(tǒng)管理工程師,從事教育信息化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與教學(xué)研究。
[關(guān)鍵詞] 物聯(lián)網(wǎng);智慧校園;智慧環(huán)境;智能感知;教育應(yīng)用;有效學(xué)習(xí)
[中圖分類(lèi)號(hào)] G434 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1672—0008(2012)04—0061—05
隨著傳感技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能等技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被譽(yù)為信息產(chǎn)業(yè)的第三次創(chuàng)新。為了促進(jìn)科技發(fā)展,掌控與利用未來(lái)網(wǎng)絡(luò)和信息資源,各國(guó)政府都非常重視下一代的技術(shù)規(guī)劃,并且試圖將物聯(lián)網(wǎng)作為振興經(jīng)濟(jì)和確立國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵戰(zhàn)略。世界各國(guó)都在關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)能否掀起如當(dāng)年互聯(lián)網(wǎng)革命一樣的科技和經(jīng)濟(jì)浪潮。在中國(guó),物聯(lián)網(wǎng)被列為國(guó)家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一,進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期,受到全社會(huì)廣泛的關(guān)注。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將物理世界與虛擬世界融合到一起,將人類(lèi)社會(huì)深度地推進(jìn)到信息化時(shí)代,為人們提供智能化的生活和環(huán)境。同時(shí),物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛,遍及多個(gè)領(lǐng)域,使人類(lèi)能夠以更加精細(xì)的方式管理生活和生產(chǎn),達(dá)到“智慧”的狀態(tài),從而節(jié)約了成本,提高了資源利用率和生產(chǎn)力水平,改變了人們傳統(tǒng)的生活與工作方式,改善了人與社會(huì)的關(guān)系。[1]
在教育領(lǐng)域,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使學(xué)校教學(xué)和管理變得更具人性化和智能化,在構(gòu)建自主探究的學(xué)習(xí)環(huán)境中,這對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量有著廣闊的應(yīng)用前景。如何有效地應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)推動(dòng)數(shù)字化校園向智慧校園的發(fā)展,是亟待研究和實(shí)踐的重要課題。
一、物聯(lián)網(wǎng)的概念與功能
物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)踐應(yīng)用最早可以追溯到1990年施樂(lè)公司的網(wǎng)絡(luò)可樂(lè)販?zhǔn)蹤C(jī),而物—物互聯(lián)的理念最早見(jiàn)于1995年比爾·蓋茨的《未來(lái)之路》一書(shū),因受到當(dāng)時(shí)硬件設(shè)備和技術(shù)的限制,并未引起人們的重視。1998年,美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)提出了當(dāng)時(shí)被稱(chēng)作EPC系統(tǒng)的“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想。1999年,MIT Auto-ID中心首次提出了“物聯(lián)網(wǎng)”這個(gè)概念,同年,中科院也啟動(dòng)了對(duì)傳感網(wǎng)的研究。雖然物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基本思想出現(xiàn)于20世紀(jì)90年代,但近年來(lái)才真正引起人們的關(guān)注。在2005年的信息社會(huì)世界峰會(huì)上,國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,提出并重新定義了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。2009年,IBM首席執(zhí)行官彭明盛首次提出了“智慧地球”這一概念。物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)并已經(jīng)被正式提升為美國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略,受到了世界各界的關(guān)注,物聯(lián)網(wǎng)被認(rèn)為與當(dāng)年的“信息高速公路”有許多相似之處。
(一)物聯(lián)網(wǎng)的定義
物聯(lián)網(wǎng)引起了越來(lái)越多的關(guān)注,但是有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)的定義和技術(shù)的共性問(wèn)題仍未明確統(tǒng)一。美國(guó)Auto-ID中心最早提出的“物聯(lián)網(wǎng)”概念認(rèn)為,基于互聯(lián)網(wǎng)、RFID技術(shù)、EPC標(biāo)準(zhǔn),在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,主要利用射頻識(shí)別技術(shù)、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通信技術(shù)等,將會(huì)構(gòu)造一個(gè)實(shí)現(xiàn)全球物品信息實(shí)時(shí)共享的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)“Internet of things”(簡(jiǎn)稱(chēng)物聯(lián)網(wǎng))。[2] 國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)的報(bào)告認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)的定義較之前已經(jīng)發(fā)生了變化,并指出射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)將得到更加廣泛的應(yīng)用。在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,通過(guò)在各種各樣的日用品中嵌入一種短距離的移動(dòng)收發(fā)器,人類(lèi)在信息與通信世界里將獲得一個(gè)新的溝通維度,在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的人與人之間的溝通將連接擴(kuò)展到人—物和物—物之間。[3]
目前,在國(guó)內(nèi)較為多見(jiàn)的“物聯(lián)網(wǎng)”定義為:物聯(lián)網(wǎng)是指利用各種信息傳感設(shè)備,如射頻識(shí)別裝置、紅外傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來(lái)而形成了一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò),其目的就是使所有物品都與網(wǎng)絡(luò)連接在一起,使得識(shí)別和管理更加方便。[4] 物聯(lián)網(wǎng)把網(wǎng)絡(luò)所實(shí)現(xiàn)的人與人之間的互聯(lián)通過(guò)技術(shù)擴(kuò)大到了所有事物之間的連通,不但使得現(xiàn)實(shí)世界的物品互為連通,而且實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)世界(物理空間)與虛擬世界(數(shù)字化信息空間)的互聯(lián),從而有效地支持人機(jī)交互、人與物品之間的交互、人與人之間的社會(huì)互。[5]總之,物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)物—物相連的互聯(lián)網(wǎng),成了新一代信息技術(shù)的重要組成部分。
(二)物聯(lián)網(wǎng)的體系和特征
1.物聯(lián)網(wǎng)的體系構(gòu)架
從通信過(guò)程和對(duì)象的視角看,物聯(lián)網(wǎng)的體系構(gòu)架被公認(rèn)為包含以下三個(gè)層次,一是全面感知層,二是可靠傳遞層,三是智能處理層。 [6]利用傳感器技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù),分別承擔(dān)對(duì)信息的獲取、傳輸和處理,它們的融合構(gòu)建了現(xiàn)代信息系統(tǒng)的“感官”、“神經(jīng)”和“頭腦”。[7]
全面感知層利用各種可用的感知手段實(shí)現(xiàn)物體動(dòng)態(tài)的即時(shí)采集,如傳感器、RFID(射頻標(biāo)簽)、二維碼、藍(lán)牙等設(shè)備獲取物體的信息,它們能夠像人的感官系統(tǒng)那樣即時(shí)地識(shí)別和采集數(shù)據(jù)。因此,我們要全面而靈活地加強(qiáng)感知能力的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā),同時(shí)要兼顧設(shè)備的低成本性和靈巧性。
可靠傳遞層也稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)層。它通過(guò)各種信息網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合將感知的信息實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確可靠地傳遞出去。這在很大程度上取決于現(xiàn)有的移動(dòng)電信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)及貫穿于其間的無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)。它們涉及有線(xiàn)接入、無(wú)線(xiàn)接入、支持可移動(dòng)等各種技術(shù)需求條件的支持,要根據(jù)通信目標(biāo)設(shè)計(jì)合適的高性能的通信網(wǎng)絡(luò)。
基礎(chǔ)教育課程改革的核心理念是要關(guān)注“人”本身的價(jià)值,促進(jìn)學(xué)生全面而有個(gè)性地發(fā)展。在人口眾多的中國(guó),教育資源相對(duì)不足,要達(dá)成新課程改革提出的目標(biāo),必須跨越時(shí)空,充分利用信息技術(shù)手段,建設(shè)相應(yīng)的有效機(jī)制,并采取合適的策略才能實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前智慧校園的建設(shè),給高中學(xué)生個(gè)性形成與自主發(fā)展提供了契機(jī),為學(xué)生有效學(xué)習(xí)提供了途徑。筆者結(jié)合學(xué)校智慧校園建設(shè)的具體實(shí)踐,就如何支撐高中學(xué)生在數(shù)字環(huán)境下的個(gè)性學(xué)習(xí)進(jìn)行了初步探究,下面將圍繞探究過(guò)程,展開(kāi)具體描述。
探究背景
1.政策層面
《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》指出,高中階段教育是學(xué)生個(gè)性形成、自主發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,要“注重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自強(qiáng)自立和適應(yīng)社會(huì)的能力”?!督逃畔⒒臧l(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》提出了教育信息化發(fā)展的基本方針與發(fā)展任務(wù),其中提到:要面向未來(lái),“努力為每一名學(xué)生和學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)的信息化環(huán)境和服務(wù)”,要“建設(shè)智能化教學(xué)環(huán)境”,“探索建立以學(xué)習(xí)者為中心的教學(xué)新模式”,“鼓勵(lì)學(xué)生利用信息手段主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)”。
結(jié)合基礎(chǔ)教育課程改革背景,筆者認(rèn)為,當(dāng)前教育的有關(guān)政策突顯以下關(guān)鍵內(nèi)容。
(1)教育應(yīng)關(guān)注學(xué)習(xí)者自身的生命狀態(tài),突出學(xué)習(xí)者全面、自主而有個(gè)性地發(fā)展。
(2)教育要通過(guò)創(chuàng)新的模式和方式方法,為學(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)符合其認(rèn)知規(guī)律的環(huán)境,提升學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率與效果。
創(chuàng)建學(xué)生個(gè)性的學(xué)習(xí)環(huán)境,滿(mǎn)足學(xué)習(xí)者對(duì)教育需求的“私人訂制”,在教育資源相對(duì)不足的中國(guó)國(guó)情下,需要良好的信息化環(huán)境去支撐。
2.學(xué)?;A(chǔ)
學(xué)校教育信息化建設(shè),先后經(jīng)歷了從應(yīng)用軟件建設(shè)到數(shù)字校園建設(shè),再到智慧校園建設(shè)三個(gè)時(shí)期,建設(shè)了支持不同業(yè)務(wù)形態(tài)的軟件應(yīng)用體系,形成了數(shù)字校園普遍使用的基本面。目前學(xué)校正在開(kāi)展數(shù)字互動(dòng)課堂實(shí)驗(yàn),并已著手研究技術(shù)支撐下的學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)。
理論認(rèn)識(shí)與思考
結(jié)合實(shí)踐研究與對(duì)個(gè)性教育的思考,筆者提出如下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)與思考。
1.對(duì)課堂定位的思考
課堂是學(xué)生學(xué)習(xí)的主渠道,是培養(yǎng)學(xué)生的主陣地。對(duì)課堂的定位直接關(guān)系到培養(yǎng)什么樣的人,怎樣培養(yǎng)人的問(wèn)題。面對(duì)現(xiàn)代教育發(fā)展的主旋律,我們總希望培養(yǎng)更多具有自主探究精神的、有健全人格和個(gè)性特質(zhì)的學(xué)生,因此傳統(tǒng)的教師講、學(xué)生聽(tīng)的課堂形態(tài),已經(jīng)不滿(mǎn)足現(xiàn)代教育發(fā)展的需要。筆者認(rèn)為,現(xiàn)代的課堂,應(yīng)是師生在教師設(shè)置的情景中,就學(xué)科內(nèi)容及其蘊(yùn)涵的學(xué)科思維所進(jìn)行的師生對(duì)話(huà)的空間,是積極發(fā)揮學(xué)生主觀(guān)能動(dòng)性、促進(jìn)學(xué)生高級(jí)認(rèn)知發(fā)展的重要場(chǎng)地。
2.智慧校園支撐師生教與學(xué)核心業(yè)務(wù)的幾個(gè)層次在學(xué)校教育發(fā)展過(guò)程中,隨著教師對(duì)教育信息化認(rèn)識(shí)的不斷加深,智慧校園在支持學(xué)校教學(xué)核心業(yè)務(wù)及師生個(gè)性發(fā)展方面,呈現(xiàn)出以下五個(gè)逐漸深化的特點(diǎn)。
(1)支持教與學(xué)的信息管理。在這一層次中,智慧校園的核心功能將體現(xiàn)在滿(mǎn)足學(xué)生個(gè)性發(fā)展的課程信息管理、選課信息管理、個(gè)性化學(xué)業(yè)成績(jī)查詢(xún)等方面,以給師生提供便捷的信息管理、查詢(xún)等服務(wù)。
(2)支持資源動(dòng)態(tài)積累與教學(xué)互動(dòng)。當(dāng)智慧校園有效解決了基本的信息管理后,師生將在教學(xué)資源的豐富性、便捷性、互動(dòng)性等方面產(chǎn)生訴求,智慧校園主要功能也將擴(kuò)展到提供良好的資源積累與互動(dòng)環(huán)境上,從而對(duì)教學(xué)核心業(yè)務(wù)提供有效支持。
(3)面向評(píng)價(jià),支持教與學(xué)的個(gè)性化診斷。在學(xué)生成長(zhǎng)過(guò)程中,每個(gè)個(gè)體都是一個(gè)鮮活的生命,都有獨(dú)特的發(fā)展特質(zhì)。如何讓其充分發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)勢(shì)與不足,以幫助其按自己的特質(zhì),自主發(fā)展,在傳統(tǒng)教育形態(tài),我們的經(jīng)驗(yàn)會(huì)顯得蒼白無(wú)力。在智慧校園中,伴隨技術(shù)在教與學(xué)過(guò)程中的應(yīng)用,學(xué)生的學(xué)習(xí)與認(rèn)知行為能以數(shù)據(jù)形式得到自然的積累,再經(jīng)過(guò)智慧校園內(nèi)嵌的智能分析、反饋與可視化技術(shù),能給師生提供及時(shí)、有效的個(gè)性數(shù)據(jù),為教師進(jìn)行個(gè)性化施教提供研判依據(jù),為學(xué)生的自我發(fā)現(xiàn)提供了契機(jī),從而促使學(xué)生有效、自主地學(xué)習(xí)。
(4)面向個(gè)性學(xué)習(xí),提供智能引導(dǎo)體系,支持學(xué)生個(gè)性學(xué)習(xí)與發(fā)展引領(lǐng)。當(dāng)智慧校園較好支撐了教與學(xué)的個(gè)性診斷后,在很大程度上,學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性將得到激活,建設(shè)有針對(duì)性的個(gè)性化學(xué)習(xí)資源與智能推送體系,助力學(xué)生有效學(xué)習(xí),將成為智慧校園建設(shè)要重點(diǎn)推進(jìn)的事情。
(5)面向?qū)W校整體的教育工作,提供基于大數(shù)據(jù)的分析技術(shù),用于支持師生及學(xué)校健康、科學(xué)與持續(xù)發(fā)展。智慧校園在這一層次要著重解決的任務(wù)是:從已形成的大數(shù)據(jù)中,去挖掘不同學(xué)生群體的認(rèn)知特點(diǎn)與發(fā)展規(guī)律,為學(xué)校教育教學(xué)改革提供參考;挖掘?qū)W生個(gè)體的發(fā)展特質(zhì),為教師或?qū)W校盡早實(shí)施個(gè)性教育提供契機(jī),較好地促使每一位學(xué)生成才。
3.關(guān)于智慧校園內(nèi)涵的認(rèn)識(shí)
智慧校園是數(shù)字校園發(fā)展的高端形態(tài)。結(jié)合學(xué)校建設(shè)實(shí)踐,我們認(rèn)為,智慧校園是在數(shù)字校園已建成的基礎(chǔ)數(shù)字環(huán)境(如校園統(tǒng)一資源管理環(huán)境,泛在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境,數(shù)據(jù)、消息、資源、系統(tǒng)融合互通的技術(shù)支持環(huán)境等)支撐下,利用情景識(shí)別與感知、數(shù)據(jù)挖掘與關(guān)聯(lián)、智能分析與推送等技術(shù),構(gòu)建面向師生服務(wù),支撐個(gè)性發(fā)展的智能應(yīng)用系統(tǒng)。其最終宗旨是服務(wù)學(xué)生個(gè)性學(xué)習(xí)與發(fā)展。
實(shí)踐思路與策略
1.實(shí)踐思路
(1)在技術(shù)環(huán)境上,構(gòu)建基礎(chǔ)的、支持學(xué)生泛在學(xué)習(xí)的技術(shù)支撐體系。如:校園無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò);數(shù)字校園基礎(chǔ)運(yùn)行支撐體系;面向?qū)W習(xí)過(guò)程的集成化學(xué)習(xí)工具支持環(huán)境(如具有勾圈點(diǎn)畫(huà)功能的有痕工具、學(xué)習(xí)行為記錄與智能分析工具、評(píng)測(cè)與反饋工具等)。
(2)在數(shù)據(jù)與資源環(huán)境上,構(gòu)建基于學(xué)習(xí)過(guò)程的個(gè)性數(shù)據(jù)積累與資源分享體系,營(yíng)造良好的應(yīng)用生態(tài)。這里面主要包括:學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)的自然采集;支撐學(xué)生學(xué)習(xí)與認(rèn)知發(fā)展的資源體系建設(shè);支撐學(xué)生個(gè)性學(xué)習(xí)的社群資源建設(shè)。
在以上內(nèi)容基礎(chǔ)上,借助智能技術(shù),為學(xué)生個(gè)性學(xué)習(xí)構(gòu)建生態(tài)的專(zhuān)遞數(shù)據(jù)與資源體系,促使學(xué)生自主而有效地學(xué)習(xí)。
(3)在使用環(huán)境上,創(chuàng)設(shè)相關(guān)機(jī)制,營(yíng)造常態(tài)化、個(gè)性化的數(shù)字應(yīng)用環(huán)境。聚焦課堂,推行以數(shù)字互動(dòng)課堂為核心的新型教學(xué)體系建設(shè),促進(jìn)數(shù)字化學(xué)習(xí)常態(tài)發(fā)生;聚焦課外,推進(jìn)以社群資源、個(gè)性資源為主體的自主性、個(gè)性化學(xué)習(xí)。
2.主要策略
(1)以課堂為切入點(diǎn),推行數(shù)字互動(dòng)課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn),通過(guò)智慧校園環(huán)境在課堂中的應(yīng)用,促使數(shù)字學(xué)習(xí)常態(tài)發(fā)生。
為開(kāi)展數(shù)字互動(dòng)課堂實(shí)驗(yàn),筆者學(xué)校創(chuàng)辦了數(shù)字化學(xué)習(xí)特色班,選擇了語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、英語(yǔ)三門(mén)學(xué)科,開(kāi)展數(shù)字互動(dòng)課堂實(shí)驗(yàn)。由于在高中開(kāi)展此實(shí)驗(yàn)還處于摸索階段,學(xué)校為此建構(gòu)了較為全面的數(shù)字互動(dòng)課堂保駕護(hù)航體系,為數(shù)字化教與學(xué)的持續(xù)、健康發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。到目前為止,開(kāi)展數(shù)字互動(dòng)課堂實(shí)驗(yàn)的班級(jí)已擴(kuò)展到了9個(gè)班,文科綜合學(xué)科的教師們已自發(fā)進(jìn)入了該實(shí)驗(yàn)。
要有效開(kāi)展數(shù)字互動(dòng)課堂實(shí)驗(yàn),促進(jìn)數(shù)字學(xué)習(xí)常態(tài)發(fā)生,除了常規(guī)保障外,我們認(rèn)為學(xué)校層面需要做好三方面的工作。第一,做好師資深度培訓(xùn)與數(shù)字互動(dòng)課堂實(shí)驗(yàn)的發(fā)展規(guī)劃工作,形成教師主動(dòng)參與、積極探究的新局面;第二,引進(jìn)課題資源與發(fā)展平臺(tái),維持并推動(dòng)教師積極探究的熱情;第三,重點(diǎn)培育具有良好教育思想的教師,以教育與技術(shù)深度融合的角度,開(kāi)展教與學(xué)的實(shí)踐引領(lǐng)探究。
(2)以數(shù)據(jù)積累與資源應(yīng)用為核心,通過(guò)恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用入口,搞好生成性數(shù)據(jù)與針對(duì)性資源的自然積累,做到數(shù)據(jù)、資源的生態(tài)應(yīng)用。
在數(shù)據(jù)積累方面,依托平板終端設(shè)備,以課堂互動(dòng)教學(xué)、考試、作業(yè)等為入口,搭建具有知識(shí)主線(xiàn)的軟件應(yīng)用,自然積累學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的有效數(shù)據(jù);通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新,實(shí)行師生由傳統(tǒng)使用模式向新型應(yīng)用環(huán)境的平滑過(guò)渡;借助智能抽取技術(shù)與學(xué)習(xí)分析技術(shù),向?qū)W生提供個(gè)性化數(shù)據(jù)傳遞與診斷分析,幫助學(xué)生把握自己的學(xué)情,提高學(xué)習(xí)效率。資源積累方面,以學(xué)科知識(shí)體系為主線(xiàn),立足微課、問(wèn)答、社群三個(gè)維度,以面向?qū)ο蟮馁Y源建設(shè)方式,展開(kāi)資源建設(shè)。其中,微課內(nèi)容以面向?qū)W科重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)等內(nèi)容開(kāi)展建設(shè);問(wèn)答方面則以注重構(gòu)建面向師生互動(dòng)、生生互動(dòng)的碎片知識(shí)管理體系,關(guān)注學(xué)生群體認(rèn)知與多維度思考。社群則關(guān)注社會(huì)建構(gòu)主義理論支撐下學(xué)生學(xué)習(xí)圈的相互影響,關(guān)注學(xué)生在群體中的有效學(xué)習(xí)。
筆者所在學(xué)校推出了數(shù)字互動(dòng)課堂軟件、基于平板的作業(yè)與考試系統(tǒng)等平臺(tái),對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行了自然積累;建設(shè)和推進(jìn)了促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與探究的三維幾何課件模型、微課程等有針對(duì)性的學(xué)習(xí)資源,其中微課程建設(shè)已經(jīng)在生物、語(yǔ)文等學(xué)科中深度開(kāi)展。以上平臺(tái)與資源,比較受教師與學(xué)生的歡迎,值得深入建設(shè)與推進(jìn)。
(3)以系統(tǒng)融合、智能分析、情景感知與推送為核心,面向?qū)W生學(xué)習(xí)過(guò)程,做好學(xué)習(xí)平臺(tái)的整合設(shè)計(jì),最終通過(guò)軟件系統(tǒng)的智能導(dǎo)引與反饋,為學(xué)生自主與個(gè)性學(xué)習(xí)提供智慧支持。
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