浅谈智慧校园建设——以河源理工学校为例

欧阳磊(河源理工学校 广东 河源 517000)

随着信息技术的发展，大数据，云计算，网络传输，网络存储，各类传感器，控制器以及高速网接入的普遍应用，依托强大的计算机能力和集成能力，使得各类系统具备了智慧化的能力。作为传播知识的重要场所，智慧校园的研究比其他行业的研究建设更为突出。河源理工学校是河源市委市政府为了落实省委省政府“双转移”战略部署和实施“后发河源，教育先发”的战略，整合市区中职教育资源，创建的一所大型的综合性职业学校。创校以来河源理工学校取得了丰硕的办学成果，共培养毕业生27000多人，为我市经济社会发展输送了一批高素质劳动者和技能型人才辐射带动河源市中职教育发展。作为一所现代化的中等职业院校，河源理工建校之初就非常重视信息化校园的建设，目前已经实现了系统的整合统一门户、师资管理系统、教务管理系统、学工系统、教职工进出校园、学生考勤、人车分流等智能管理。为了提高教师的信息化水平，提高教育教学质量，河源理工学校在智慧校园方面做了一些探索，并慢慢地运用到实践当中，本人曾作为学校信息中心的一员参与了智慧校园的探索，本文结合我的工作实际和网络上一些先进技术和其他学校的例子对智慧校园的介绍，关键技术和实例应用对智慧校园的建设进行了探索。

1 智慧校园介绍

2010年浙江大学在信息化“十二五”规划中提到了“智慧校园”的概念。智慧校园指的是利用物联网技术实现学生可以处处学习，教师可以智能备课授课，学生的管理消费能都能够智能化，创建一个节能而又高效，环保，安全的校园。关于智慧校园的定义，各个专家都提出不同的概念。有学者提出了“智慧学习环境”的概念，认为智慧校园具有环境全面感知、网络无缝互通、海量数据支撑、开放学习环境、师生个性服务等五个方面的特征。也有学者认为智慧校园具有互联网络高速泛在、智能终端广泛应用、团队协作便利充分、集体知识共生共荣、业务应用智能融合、外部智慧融会贯通等六个方面的特征。结合众多专家的观点，大体可以得出智慧校园主要具有如下特征:1．在网络的运用中，智慧校园的建设更注重网络的移动性和物联网的建设，让校园的中的学生，教师等各个成员和教室，教学设备，基础设施等各类物品通过网络连接在一起，实现随时、随地的网络通信。2．应用各类传感器和智能感应技术，检测校园里人和物的实时信息。3．对从传感器和其他智能感应技术获取的信息进行存储，并对其进行分析计算形成大量的数据源，通过对这些数据进行智能分析运用到校园管理中，协助进行科学的决策。

2 智慧校园的关键技术

信息技术是是校园信息化的发展的基础，智慧校园的建设更是需要在各种先进技术的发展基础下进行，一般来讲建设智慧校园必须需要在物联网技术，移动互联技术，云服务，大数据等技术的支撑下才能顺利进行。

2．1物联网技术。关于物联网技术，学术界和业界有各种不同的认识和观点。从互联网和物联网进行对比来看，物联网主要是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统(GPS)、激光扫描器等各种信息传感设备，把所有要用到的物品与互联网连接起来，从而进行信息的交换和通信，用来实现智能化识别、定位、跟踪和监控的一种网络。目前比较流行的物联网定义有:1)物联网就是传感网，只要给我们周围的物品装上传感设备，这些物体就可以帮助我们进行识别环境，设备本身并不连接互联网。2)物联网是互联网的补充网络，不少专家认为互联网指的是人们通过计算机连接形成的一个全球的网络，主要为人与人之间的信息交换而服务;而物联网的主体却从人变成了各种各样的物品，通过物品之间传播交换信息从而达成为人类服务;从这个方面来讲，互联网相当于人类信息交换的动脉，物联网就是毛细血管，两者互通，物联网是互联网的补充。

2．2移动互联。移动互联是移动互联网的简称，它是通过将移动通信与互联网二者结合到一起而形成的。其工作原理为用户端通过移动终端来对因特网上的信息进行访问，并获取一些所需要的信息，人们可以享受一系列的信息服务带来的便利。从技术层面的定义，它主要以宽带IP为技术核心，可以同时提供语音、数据和多媒体业务的开放式基础电信网络;从终端的定义，用户使用手机、上网本、笔记本电脑、平板电脑、智能本等移动终端，通过移动网络获取移动通信网络服务和互联网服务。移动互联网的特性有四个:1)终端移动性;2)业务使用的私密性;3)终端和网络的局限性;4)业务与终端、网络的强关联性。

2．3云计算。云计算，是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，在网络上配置为共享的软件资源、计算资源、存储资源和信息资源可以按需求提供给网上终端设备和终端用户。云计算是推动信息技术能力实现按需供给、促进信息技术和数据资源充分利用的全新业态，是信息化发展的重大变革也是必然趋势。按照云计算提供的服务层次可以分为三种:IaaS，基础设施即服务，向用户提供计算机能力、存储空间等基础设施方面的服务;PaaS:平台即服务，向用户提供虚拟的操作系统、数据库管理系统、Web应用等平台化的服务SaaS:软件即服务，向用户提供应用软件、组件、工作流等虚拟化的服务。总的来说是云计算的核心就是虚拟化。

2．4大数据。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的海量、高增长率和多样化的信息资产。大数据最重要的特点是5个“V”:1)Volume指的是数量巨大，从TB级别到PB级别、EB级别，甚至于达到ZB级别。2)Variety指的是数据类型繁多。3)Value指的是价值密度低。价值密度的高低与数据总量的大小成反比。4)Velocity:指的是数据处理速度快，这是大数据区分于传统数据挖掘的最显著特征。5)Veracity指的是数据来自于各种、各类信息系统网络以及网络终端的行为或痕迹。

3 智慧校园的应用实例

智慧校园的建设的主要目的是建设一个可以让学生随时学习的环境并可以把所有教育资源融合共享并实现智能管理学校的人和物的校园。这就要求能够打造一个统一、高效、智能的管理服务平台和信息服务平台。可以通过物联网和云计算平全而提升校园信息化应用与服务水平。为了实现这样的一个智慧校园，我们需要实现的目标有以下几个:1．能够采集校园所有人和物的传感器，包括各种智能感应设备;2．可以进行多网融合的环境，包括各种有线网络、无线网络、2G/3G/4G网络;3，需要一个足够大的数据存储服务器，把各种信息进行存储;4．拥有一个能够提供各种服务的平台。在物联网、移动互联、云计算和大数据的支持下可以完全实现这四个层次，并把智慧校园具化为以下几个应用。

3．1实现身份识别。身份识别是智慧校园管理的基础，可以通过升级之前的一卡通系统，把校卡变成具有射频识别功能的标签。由智慧管理中心对每个师生的校卡进行授权，可以识别教师和学生的身份。如果人员有变动也可以直接进行实时修改，从而达到对全校师生的统一管理。还可以把相关的信息用到学生的上课考勤和教师的会议出席情况管理，从而可以节约相应的人力资源和时间资源，校卡中还带有追踪定位情况，万一有校园意外事件发生，可以及时定位师生位置进行处理。

3．2实现智慧教学。智慧教学的主要应用是智慧教室和智慧课程以及智慧考核。智慧教室，通过安装各种传感设备，可以智能管理教室。上课的时候通过自动设置场景，实现开关窗帘，空调，灯光等来实现一个适合上课的环境。还可以智能感应班上有多少学生来上课，人数齐不齐。除了智能调控上课环境外，在平时自习的时候，通过感应进来的学生数量可以控制灯光空调的开关，达到节能控制的要求。智慧课程通过网络和平台把课程的教学内容包括老师制作的微课等资料集合在一起，学生通过移动设备授权访问可以自主学习和提问完成作业，教师也可以通过移动设备授权登录修改教学资源，发布练习回到学生问题等，使得教与学不再局限于课堂而是可以做到随时随地。智慧考核则是可以通过平时课程的教学情况和成绩分析对学生的学习和教师的教学做一个智能的评价。

3．3实现智慧图书馆。智慧图书馆是通过射频识别技术，把每本书设置标签，统一规范化管理。学生借书可以通过校卡自助办理，系统会把相应的书籍记录到学生的借书信息中。还书的时候，通过智能识别可以更好的给图书归类，放置回到相应的位置。

3．4实现智慧管理。智慧管理包括智慧安防、智慧楼宇、路灯管理模块。智慧安防主要通过摄像头，GPS，射频识别等功能，智能感知异常数据并通过摄像头记录下来及时传到监控中心进行报警，提高了校园的安全指数。智慧医疗模块借助物联网技术方便师生进行医疗感知与处理，同时教师与学生能享受智慧体检等服务。智慧楼宇通过通过物联网技术方便管理教学楼、办公楼和宿舍楼，其中涉及宿舍的维修管理、水电管理、应急管理等等．路灯管理模块实现对校园内所有路灯的智慧管理，实现路灯自动根据时间、天气等的不同，来进行开启与熄灭的操作。

4 结语

智慧校园可以大大优化教学环境，融合教学资源，提高学校管理水平。智慧校园让课堂和真实的社会场景连接到了一起，让理论和实践有机结合起来激发了学生的学习兴趣，培养了学生科学素养和学习的能力。因此建立一个智慧校园可以优化教育环境，深化教育改革，是现在学校教育发展的一个方向。智慧校园的建设有着广阔的应用前景，必定又会在教育观念、应用方法、安全和隐私、信息共享、标准制定等方面存在着风险。因而智慧校园的建设不能够一步到位，应该分析学校实际情况，结合本地的网络成熟度和教师学生对各种教育平台的熟悉度而慢慢实施。目前河源理工学校主要实现了系统集成和数据统一管理，但离真正的智慧校园还有很大的差距。本文是本人对智慧校园建设的一些粗浅的探索，有不少不足之处，作为学校信息化建设工作的一员，我在未来的教学中将不断探索智慧教学的手段，为学校的智慧校园建设贡献自己的力量。