智慧校園的研究與設計

楊靜??

摘要：

本文以校園信息孤島為背景，同時為響應國家建設統一信息化服務的要求，建立了一個智慧校園模型。本模型通過多層應用的功能架構，實現了教學、科研、管理充分融合的目的，把統一數據平臺、智慧課堂、智慧管理、智慧環境有機結合，依托于大數據，實現資源互通，打造校園工作、學習、生活一體化的智慧平臺。

關鍵詞：智慧校園模型；統一數據平臺；資源互通；智慧平臺

1. 引言

隨著國家不斷加快教育信息化在校園內應用的建設，以及新的教學要求的出現，不僅對校園教學方式產生了變革，也對校園全方面的管理、服務帶來了更高的要求，只有通過現代信息技術與學校教學、教研、管理的每一個環節融合，才能將繁雜多變的信息匯集起來統一決策，改變傳統的教學模式并大幅度提高教育資源的利用效率。

智慧校園的建設應用是教育系統信息化建設的必然階段，建設智慧校園，對于促進教師和學生盡快提高應用信息技術的水平，促進學校教學改革，推行素質教育，促進教學手段的現代化水平，全面提高學校現代化管理水平，加強學校與外界交流等方面都具有重要作用。

2. 現狀

各個學校在信息化建設中，前期主要體現為各自為陣，由于信息化建設的客觀規律，各個部門集中精力建設各自的應用系統，沒有進行統一規劃、統一部署，導致建設的各個應用系統都變成了一個個信息孤島[1]：信息重復，信息不一致；工作量重復，人力資源浪費嚴重；無法從根本上解決信息互通、數據共享的基本要求；無法進行系統之間的配合，無法充分發揮信息化建設的作用。

學校各部門根據自身需求，開始嘗試對各系統進行整合開發，采用松藕合的體系結構，將信息孤島改造成星形結構，對信息一體化建設要求提出了可行性方案。

3.建設目標

智慧校園整體解決方案的目標是構建涵蓋校園智慧化環境建設、智慧化管理、智慧化教與學的一體化校園，促進信息技術與教學能力、學生學習和學校管理與服務的融合[2]。

·與教學能力的融合

教師通過利用信息技術手段，提高運用最新教育技術的能力，最終實現利用最新教育技術服務于教學活動的全過程。智慧校園網為實現信息技術與教學能力的融合提供了平臺。

·與學生學習的融合

學生利用信息技術手段，改變傳統的“教師為主體，學生為客體”的學習方式，通過線上線下豐富的學習資源和應用，真正實現學生的個性化、協作式的學習。

·與學校管理的融合

教育管理工作者利用信息技術手段，在學校內部和外部建立起順暢的信息通道，結合實際業務需求，為學校的各項業務服務，全面完成“人”、“事”、“物”的管理，提高學校的管理水平和運作效率。

通過系統化改進學校教與學形態、改進學校綜合管理和服務形態，構建智能化、一體化、綠色安全的校園生活、學習、工作環境，全面提升學校的信息化應用能力和教學服務水平。

4.模型設計

如下圖是智慧校園模型的總體設計圖，顯示了從總體規劃建設上分為五層結構：統一訪問層、業務邏輯層、業務支持層、業務存儲層、基礎運行環境層。其中最上層統一訪問層包含了校園智慧門戶云平臺的可視部分，滿足學校師生用計算機、平板電腦、移動電話多種終端，在任意時間、任意地點進行訪問和應用。

圖1模型設計圖

·教育數據中心平臺

智慧校園教育數據中心平臺具有豐富性、靈活性、開放性和安全性等多種特性。平臺能夠實現統一用戶與數據，實現教學、管理、環境等各類應用服務的入口統一，一云多屏，支持電腦、手機、Pad跨終端的使用，并積累數據。教育數據中心平臺是智慧校園各類業務支持層、存儲層和基礎運行環境層為上方的應用提供了資源庫、統一的大數據匯聚與分析系統。

·智慧課堂

智慧課堂集“微云服務器、移動平臺端工具及智慧課堂云平臺”三大應用為一體，通過“云、網、端”的應用，實現了教室內多種終端設備的無縫連接和智能化應用，從而改變課堂結構，實現教與學的革命。在教室內，教師和學生可以通過多種移動設備，在無需互聯網的狀態下，實現點對點的通訊與交互。同時，教師可以通過大數據分析即時獲取準確的學習信息，利用移動端設備直接書寫，并將書寫內容投送到教室的顯示設備與學生手持設備。若教室聯通了互聯網，可實現課堂在線直播。教師也可以通過手持設備，將課堂教學全過程錄制下來，形成新的教學資源，通過智慧課堂云平臺實現資源云端共享。

·智慧管理

智慧校園中的智慧化管理系統是針對普通學校的智能管理平臺，形成功能豐富、定制靈活、貼合實際的智慧校園管理平臺，真正實現學校工作的過程化、精細化、人性化。智慧化管理涵蓋“人”（教師、學生等）、“事”（教務、考務、教學、行政辦公等）、“物”（固定資產、辦公用品等）三個層面。智慧管理平臺能夠全面覆蓋學校日常工作，涉及校園各業務功能模塊，通過人與業務信息的融合實現智慧化管理，建造高效的新一代智慧校園，高效輔助校園全業務的管理和決策。

·智慧環境

智慧環境建設是指建設各類自動化控制與新應用設施，通過大數據匯聚與分析系統創建智慧、綠色、安全、便捷、以人為本的校園軟硬件環境。學校的教學資源信息主要來源于三個方面：基于人的數據，基于流程管理的數據和面向設施環境的數據。智慧環境系統將創新的物聯網技術引入校園，通過建設各類自動化控制與創新應用設施，形成面向廣大師生的新型交互機制與數據入口。同時基于統一的開放平臺，將智能環境系統采集的數據集成到整體的數據系統中去，進而形成學校數據的完善閉環和全數據流暢通。

5. 總結

方案通過技術與教育的深度融合，來最優化地實現提高學生和教師的教學、生活質量，促進師生全面發展的現代化成長環境，打造全國智慧校園先行者，實現學校信息一體化的跨越式發展，具體表現在以下幾個方面的特色：

·全體系產品，實現一站式服務

對學校教育中的教、學、考、評、管各個環節進行精心設計，采用云+端+機的方式為教學業務提供全方位的支持；成熟的產品體系能夠為教師、學生、管理者、家長等不同角色提供一站式的服務。

·大數據驅動，實現各業務互通

充分發揮大數據、云計算等技術的作用，利用大數據匯聚與分析系統將學校教育的各個環節打通，使各業務間相互支持、相互促進。

·云端互通，構建特色資源庫

為學校開辟私有云，提供有力的基礎支持。貼合學校需求，為學校建立教育資源庫，云端資源互通，方便教師快速從云端調取資源，使教師輕松實現備課、授課、作業、考試。學校能夠形成具有本校特色的資源庫，實現學校優質資源和教學經驗傳承、發展。

本方案尊重教育根本和學校工作實際，構建了校園工作、學習和生活一體化智慧環境，把各種應用服務系統作為載體，將教學、科研、管理和校園生活進行充分融合。使得智慧校園成為一個虛實融合、信息無縫流通、智能適應的均衡化生態系統。

[參考文獻]

[1]連純華.高校信息化建設中的信息孤島現象及對策[M].《教育評論》2009年01期.

[2] 宗平，朱洪波，等.智慧校園設計方法的研究.《南京郵電大學學報》2010年03期.

（作者單位：安徽國防科技職業技術學院，安徽 六安 237011）endprint