中職學校智慧校園平臺的應用實踐

曾艷麗

摘要：以新型信息技術為基礎構建的智慧校園，是資源配置合理、決策系統科學、管理先進有效、服務完備全面、資源優化共享的智慧化管理和校園服務體系。該文闡述了智慧校園的內涵及建設目標，結合河南省水利水電學校智慧校園建設的實際情況，提出了智慧校園平臺建設的架構設計，并對智慧校園應用實踐進行了研究。

關鍵詞：中職學校;智慧校園;應用

中圖分類號：TP311? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）15-0102-02

智慧校園建設，成為中職教育的主流，有效促進了中職學校的教學、管理和生活服務提升和充分融合，保障了學生學習環境的安全和智能化，促進了教育現代化的發展。本文以河南省水利水電學校為例，具體闡述智慧校園平臺建設與應用實踐探索，以期達到中職學校的智能化、信息化、管理現代化的目標[1]。

1 智慧校園的內涵

智慧校園是以物聯網、云計算等技術為基礎，以向師生提供個性化服務為理念，以各種應用服務系統為載體而構建的智慧化校園環境，集教學、科研、管理和校園生活于一體，使學校師生的工作、學習和生活環境更加智能化;利用先進的信息技術手段，實現智能化的應用體系，使全校師生員工在日常生活學習的過程中更加方便快捷地獲取信息，同時通過綜合數據的分析，為校園管理提供數據支持，推動學校管理制度的創新，最終實現教育信息化、決策科學化和管理規范化[2]。

2 智慧校園的建設目標

智慧校園，改變師生與學校環境、資源的交互方式，為廣大師生員工提供一個全面的智能感知環境和綜合信息服務平臺，實現以人為本的個性化創新服務。

1）智慧教育教學

通過線上線下各種不同形式的教學，豐富教育事業，突出興趣教學，寓教于樂，有教無類。例如：融合線上線下教學，強調大數據教學評價，重視開展智慧型人才培養[3]。

2）優化管理與服務

利用物聯網和智能感知技術，整合校園資源，開展智慧服務，構建校園管理智慧化與信息化支撐平臺。在智慧校園中，無縫對接有效的信息和流程，為優化流程、提高信息傳達與管理提供重要的決策，為校園管理提供數據服務，體現校園建設的科學化、精細化管理。

3）資源共享

通過數字化校園管理，實現校園的資源、信息傳遞和服務共享，從而實現教學和管理體制的創新，最終達到提高教學質量、科研水平和管理水平的“三位一體”的目標。

3 智慧校園平臺的設計

河南省水利水電學校智慧校園平臺的設計，主要包含平臺總體方案設計、總體架構設計、功能模塊設計、數據庫設計和安全設計。

3.1 平臺總體方案設計

智慧校園平臺適用于入學迎新、財務管理、成績查詢、請假考勤門禁、商務消費、水控電控、儀器借還等功能，給老師的工作和學生的學習、生活，帶來極大的便利，提高學校的自動化管理水平，助推中職學校智慧校園建設和發展。智慧校園平臺能實現校園一卡通與銀行卡、微信或支付寶的業務互通等，是服務于師生員工的科技平臺。

智慧校園平臺，采用多層架構的開發模式，以基于J2EE技術的MVC模式進行開發設計，實現系統的模塊化和組件化開發，實現用B/S模式對平臺訪問。這種結構的設計可以建立可維護和可擴展的多用戶業務系統，有效提高智慧校園平臺的應用效率[4]。

3.2 平臺總體架構設計

平臺的總體架構設計是通過物聯網技術，在硬件和軟件的基礎之上進行模塊化設計，在設計的過程中考慮到平臺在后期使用中功能模塊的擴展性，因此要對標準升級接口進行預留，并發生異常時的處理機制進行合理的設計。平臺結構和功能設計要滿足平臺模塊之間數據交換的需要，滿足智慧校園平臺功能的要求，對平臺的設計采用模塊化和組件化的設計開發模式，使平臺的模塊化功能發揮到最大化。智慧校園平臺的中心數據庫在平臺軟件結構的最底層，在DB服務器上運行，只能通過中心數據庫訪問智慧校園平臺。數據訪問層的功能主要是負責數據庫的訪問，通過訪問核心重要信息、XML配置文件實現數據信息交換。業務邏輯層是平臺架構中重要的部分，起到了數據交換中承上啟下的作用，負責邏輯性數據的生成、處理和轉換。業務邏輯層主要是為了避免界面與數據庫之間的直接操作，使程序便于維護、可擴展，實現界面與數據訪問層的解耦等。通信層是前端應用和后臺服務的連接橋梁，主要是提供通信服務。數據共享是程序中最核心和基礎的內容，信息交互層完成子程序、運用程序的信息共享、即時分享。交互應用層完成智慧校園平臺的所有前端操作，其主要作用是提供智慧校園平臺與用戶、其他應用系統的交互服務。

3.3 平臺功能模塊設計

通過調研對智慧校園平臺的需求現狀，在分析師生需求的基礎上，將智慧校園平臺功能分為入學迎新、財務管理、成績查詢、請假考勤門禁、商務消費、水控電控、儀器借還等平臺模塊，基本滿足了中職學校師生員工管理服務需求。

3.4 平臺數據庫設計

數據庫的主要功能是在管理平臺統內存儲各類數據，數據庫設計包括概念模型設計和邏輯結構設計。依據業務邏輯設計出概念模型，畫出E-R圖，再把E-R圖轉化為邏輯結構。

3.5 平臺安全設計

智慧校園平臺中包含電子錢包和數字身份信息兩項重要數據。在設計智慧校園平臺時，身份驗證、現金結算等應用要獲得對應的許可校驗，利用賬號和密碼相結合的方式，保障智慧校園平臺具有較高的安全性。

智慧校園平臺在校園內使用，在網絡設計、通信時務必做好保護、防護措施，保證平臺不會被攻擊或崩潰。智慧校園平臺的網絡采用校園卡專網與VLAN相結合的方式，通用校園網，在辦公室、教室、實驗實訓館等地方劃分出VLAN，在學校餐廳、宿舍等地方建設專網。基于TCP/IP協議和RS-485通信組成消費子網，實現數據信息的傳輸和連接，保證網絡和支付環境的安全性。

師生員工一般直接與終端設備進行交互，還要保證智慧校園平臺設備的穩定性和安全性。設計專屬秘鑰，采用密碼設置控制，加入防偽技術，有效保障智慧校園平臺的安全性，借助加密卡保障消費終端的安全性。利用RS-485總線網格組網的方式，各消費終端可以在脫機的情況下，實現自由消費，并將交易記錄保存在消費終端中，防止突發情況下的數據信息丟失或損壞。

4 智慧校園平臺的應用實踐

智慧校園平臺的應用實踐，涉及多方面的內容，本部分主要對智慧校園平臺的應用實現進行描述，并介紹財務管理、請假考勤門禁、商務消費、水控電控、儀器借還模塊的實現過程。

4.1 智慧校園平臺綜合管理系統的應用

智慧校園平臺綜合管理系統主要包含有系統配置、參數配置、賬戶管理、系統審計、卡片授權、數據維護等內容。包括綜合業務，入學迎新、財務管理、成績查詢、商務消費、請假考勤門禁、水控電控、儀器借還等子系統，還包括微信平臺、現金充值、掌上校園、銀行轉賬、圈存機等業務。

綜合業務子系統主要功能是智慧校園平臺的業務處理和個人信息更改查詢等，主要包含智慧校園平臺的注冊、充值、流水查詢、掛失解掛等。

在智慧校園平臺應用的掌上校園系統中，學生首次用學號、姓名登陸，自動綁定本人設備;通過自助機、銀行卡、微信或支付寶等進行校園卡充值;也可以進行掛失、查詢交易記錄、修改密碼等業務。如果校園卡丟失，學生可立即在掌上校園系統或自助機上進行掛失，掛失后校園卡就不能進行任何操作，防止學生資金流失。如果找到校園卡，在規定的時間內可以進行解掛，校園卡恢復正常使用。

4.2 平臺主要功能的應用

4.2.1財務管理系統的應用

以書費繳納為例，學生攜帶校園卡，在財務管理部門的讀卡器上刷卡，進入書費繳納界面。財務人員輸入該生繳費金額，確定后打印交費憑證，即完成書費繳納。學生也可以在掌上校園系統中的財務管理模塊進行交費。

4.2.2請假考勤門禁系統的應用

請假考勤門禁系統，有掌上校園系統和微信公眾號兩種形式的遠程請假批假應用。學生可通過移動端進行請假申請，教師可通過移動端在線審核。以掌上校園系統為例，學生請假時，點擊系統中“學生請假”中的“新增”按鈕，即顯示學生的“學號”“請假人”“班級”“班主任信息”，輸入“開始時間”“結束時間”以及“請假事由”，系統自動顯示“請假時長”，然后點擊“保存”或“提交”。提交后，班主任老師通過掌上校園即可看到了學生的請假信息，隨時隨地可進行“審核”或“退回”操作。校園一卡通門禁功能主要是對教師、學生進出學校辦公區域、學校大門、教室、實驗實訓館等進行管理。當學生在RFID讀卡器上刷校園卡時，系統會顯示學生學號、姓名、照片、班級信息、班主任等信息，只有老師批準，系統檢測信息正確后，系統發出清脆的“叮咚聲”，獲得進出門權限，才可以進出校園;否則，系統會發出異常急促的警報“嘟嘟聲”，表示不能進出校園，并在界面中的“刷卡狀態”中提示不能進出的原因。

請假考勤門禁系統的使用，學生隨時可向班主任請假，班主任也可隨時隨地批假，避免了班主任要隨身攜帶紙質假條、必須在學校或與學生當面的情況，學生才可以請假的缺點;避免了學生因突發情況，出不了校門情況的發生，以及校門門衛識別不了請假學生等問題發生。此子系統的使用，讓學生請假更方便快捷，教師辦公更高效，使學生管理更加實用、人性化和智能化。

4.2.3商務消費系統的應用

商務消費系統主要是管理智慧校園平臺的消費情況，學生通過校園卡的刷卡實現在餐廳和超市等地方的消費。以餐廳消費為例，學生點餐后，餐廳工作人員按鍵設置消費金額，學生通過刷校園卡完成消費過程。通過此子系統，可以查詢消費記錄，還可以分析消費記錄生成財務報表，實現電子化支付。

4.2.4水控電控系統的應用

進入到智能水控管理系統，界面顯示賬戶維護、賬戶存款、消費明細、消費匯總、匯總統計等信息。在賬號、姓名、卡號、學號等信息中任選其一輸入對應信息，輸入起始日期、截止日期、交易額范圍，選擇水控模式等可以按個人消費查詢分析，界面顯示查詢到的賬號、姓名、交易時間、水控器號、交易金額、主賬戶額、輔賬戶額、計費單位、營業單價、水控模式等水控信息。

進入智能電控管理系統后，界面顯示充值、退費、下發補助、核銷補助、打印憑證、未傳輸充值記錄、凍結、解凍、房間清算等業務。電費充值時，確定房間號后，可以選擇“單個充值”或“批量充值”;然后在“充值操作”中，進行方式選擇、輸入充值金額，顯示對應的電量，確定充值后，并打印充值憑證。也可以查詢到該房間號空調用電的單價，剩余金額，購買用量及已用量等。

（5）儀器借還系統的應用

在儀器借還系統中，每件儀器均有其唯一的表示編碼，借出人需要使用校園卡刷卡或指紋作身份認證，同時用無線掃描槍掃描儀器設備上的條碼或二維碼，儀器和借出者綁定登記在系統記錄中，相比原始的靠人工進行統計，大大地降低誤操作的概率、節省了時間，簡化了借還流程。在實訓中使用手機掃描設備儀器上的二維碼，通過校園無線網鏈接學校的資源服務器，能查看該設備儀器的操作說明、知識要點等文檔或視頻學習資源。儀器歸還時查看儀器有無異常人為損壞，刷校園卡確認儀器歸還正常入庫或作維修登記，也作為儀器庫存統計的基礎數據。儀器借還業務還涉及需要錄入借還人員信息的操作，全部使用校園卡進行識別，避免了手工統計人員信息出現錯誤。最為重要的是，因為校園卡整合了智慧校園的信息，各類數據可以共享，所以儀器使用動態報表可以追溯到使用人員具體信息，例如其任課教師、儀器用途等。

5 結語

中職學校智慧校園的建設與應用，是深化教育改革的必由之路，是切實提升中職學校服務管理水平的體現。智慧校園主要是通過系統化的體系架構，物聯網、人工智能等的應用，實現了為全體師生保駕護航，促進中職學校快速發展。河南省水利水電學校建立的智慧校園平臺，提升了教育教學質量、實現了數字化的學習和管理，全面提升了學校的信息化程度，加快推進了教育信息化水平。

參考文獻：

[1] 王克平，肖源.高校智慧校園的構建與研究[J].實驗室研究與探索，2019，38（7）：252-257.

[2] 周杰.某高校校園一卡通系統的設計與實現[D].廈門：廈門大學，2018.

[3] 劉云.融媒體時代食堂文化育人實踐路徑研究——以青島大學食堂為例[J].高校后勤研究，2020（4）：19-21，27.

[4] 劉云，呂富巖.基于Web的高校大型設備共享平臺系統的設計和實現[J].信息系統工程，2022（4）：117-120.

【通聯編輯：朱寶貴】