智慧校园的理解(6篇)
时间：2024-03-17
时间：2024-03-17
[关键词]智慧校园；教师；创新意识与能力；提高
[中图分类号]G640[文献标识码]A[文章编号]1671-5918（2017）06-0005-02
前言
信息技术在各个领域中都有着深刻的应用，教育信息化进展快速，信息技术对教育的影响正逐渐凸现出来，智慧校园应运而生。智慧校园是“互联网+”教育的重要校园建设模式，其能够将计算机网络的信息服务与校园各个应用服务进行融合，实现了校园的智能化。在智慧校园建设的背景下，如何提升教师的创新能力和创新意识对于促进智能教学的发展有着积极的意义。
一、“智慧校园”的含义
“智慧校园”是互联网信息技术与校园生活的结合，由传统的校园环境向更加多元化、信息化的方向发展，其目的就是为了创造一个安全、稳定、美好、和谐的校园环境。在“智慧校园”的规划中，学生们的学习以互联网教学为主、智能化的教学设施、丰富多彩的校园生活，学生与教师共同创造了一个和谐的校园环境。
“智慧校园”是以计算机技术为核心的项目，所以，它可以为广大师生提供一个信息交流与服务的平台，根据不同性格的人物提供不同的服务，就像是“智慧校园”对老师开放的权限与学生的权限就有所不同，为了保障学生的学习不受到外界因素的干扰，所以，对于学生使用互联网的权利学校会做一定的限制，既能为学生提供一个优秀的信息资源平台，又能够对学生的权限进行限制，防止学生使用互联网为所欲为。
二、智慧校园学习环境的主要内涵
（一）智慧学习环境的内涵
教师在以个智慧校园学习环境下进行学习，可以有效地提高教师的创新意识，同时还包括了相关技术设备构成的物理环境、学习方式、教学方式、课程资源等多种因素。同时这个智慧校园的学习环境并不是独立组成的，而是根据每个特定系统构成的，因此，建设智校园过程中需要将这些因素育学习活动发生一系列的联系，从而提高教师的创新能力与学生的学习效率。
（二）智慧学习环境的特征以及技术基础
在建设智慧校园的同时，还需要对智慧学习环境进行充分的了解，现阶段，智慧校园的主要学习环境有以下几种特征：（1）感知学习情境：教师可以与学习伙伴进行活动，根据场景制定出对应的学习方案；（2）记录学习过程：记录学习过程，对学习数据进行分析，通过有情感的计算、动作捕捉等过程中将其应应用在教学课堂中，从而提高教师的创新能力；（3）提供较为逼真的学习经验：建立一些逼真场景，模拟教师情境，使教师在这个全新的情境中制定出全新的教学方案；（4）联接学习社群：建立对应的联接学习社群，使更多的教师进行交流，并使教师之间互帮互助，提供支持，从而激发教师的思维逻辑能力；（5）提供智慧型学习活动：根据教师的创新能力、教学能力、教学任务等相关数据信息进行简单记忆、低水平操作等，再将其发送给计算机等相关智能工具，只有这样才能有效地增加智慧校园环境而产生的全新机遇，让教师在教学过程中可以投入更多的精神进行教学。
（三）智慧学习环境与传统学习环境的区别
智慧校园的教师教学环境与传统教学环境之间相比存在着很大的差距，主要表现在教师的教学目的、教学场所、教学方式等方面。
教学目的：传统的教学时常会收到教学时间和学生人数的影响，同时学生还没有足够的机会进行自主探究，教师也没有足够的时间去了解学生对知识的认知能力；建立智慧校园，学生在这个智慧校园的环境中进行学习可以有效地提高学生智慧的发展，为学生打下良好的学习基础。
教学场所：在传统的教学过程中，学生们只能在教室中学习，教师也很少开展一系列的课外教学活动，学生在上课过程中对于一些具有实质性的教学物品也很难进行应用，使学生处于一个枯燥、乏味、单一的课堂中；在智能学习环境中，教师的教学场地不会受到任何的限制，其教学资源丰富，在教学过程中会使用到越来越多的先进素材，并为学生提供较为先进的学习机会，同时教师在教学过程中还可以利用一些增强现实的先进技术，在教学过程中模拟教学情境，从而激发学习积极性，提高课堂效率。
教W方式：在传统的教学过程中，教师主要以讲解为主。智慧学习环境的出现，使教师在教学过程中可以利用多种的先进设备进行教学，并发挥出其中的主要优势，为学生制定出一个全新的教学方案。同时教师在教学过程中还可以根据学生对应的学习来了解学生的学习现状，从而解决学生中的不足。
三、智慧校园建设与教师创新意识和创新能力之间的关系
智慧校园建设下，学习方式越来越多样化，越来越个性化，教师传统的教学方式很难满足数字校园下的教学需求，难以对学生行为进行预测，难以实现智慧校园下因材施教的要求，如何使教师的教学更加“智慧”，更加符合智慧校园的特点值得探究。
智慧校园背景下，社会对于教师的要求出现了巨大变化，对教师教学质量、教学素质的要求越来越高，这就需要积极提升教师的创新意识和创新能力，以此来适应智慧校园建设下的教学环境变化。
四、基于智慧校园建设下提高教师创新意识与能力的建议
（一）强化智慧校园建设，构建“数字教师”培养模式
应当积极利用云技术、大数据技术等，实现对当前教学方式和教学流程的创新，以此来帮助教师提高创新意识和创新能力。以信息化平台为基础，促进教学信息、科研信息的开放性，促进各种信息的高速流转，帮助教师积极的吸收新知识、新信息，为创新意识的培养和创新能力的提升奠定基础。学校应当积极建设教师创新意识和创新能力培养的智慧教师，对教师进行3D打印、虚拟实验以及录播教学等方面的培训，构建智慧校园下“数字教师”的培养环境，促进教学方式、评价方式的数字化，让教师能够充分体验并享受智慧校园所带来的变化。
（二）重构教师研修体系
应当积极构建教师研修的公共服务体系，对信息化教学能力提升课程进行积极研发，围绕教学标准和教师日常工作需要，积极开发教师创新意识和创新能力培训课程，研发信息技术实用课程，以此来形成教师教育课程资源开发的标准流程，通过信息化的研修平台来提升教师的创新意识和创新能力。利用教师研修平台双向互动优势，促进网络研修的发展，以此来促进教师对资源的整合能力，例如对学科知识内容的整合，对教学方法的整合等，通过智慧校园的建设来营造一个时时刻刻可以学习的教师培训环境。通过在线研修活动、教数学实践活动等来让教师适应智慧校园的发展，培养创新意识，提高创新能力。
（三）提升信息技术的使用能力
智慧校园建设以信息技术为基础，这为教师创新意识和能力的培养提供了契机，同时也是广大教师面临的挑战。在教学的过程中如果不能掌握信息技术相关教学技能就难以适应智慧校园建设的发展趋势。首先，教师应当积极了解信息技g的本质和其发展趋势，了解信息技术在智慧校园中的应用现状，以此来奠定教师信息能力的基础；第二，教师应当从操作层面加深对互联网及计算机的认识，提升对信息技术的使用能力，加强对智慧校园建设中对各种硬件设备和教育软件的认识和应用，积极探索教学资源的网络探索渠道，学会如何优化信息，整合信息，以此来更好地开展教学活动，让教师通过信息技术来提升自身的创新意识和能力，以此来适应智慧校园的发展，提升科研能力。
（四）加强协作
智慧校园的建设拉近了校园中个体之间的距离，促进了信息的流通和整合，在这样的背景下，教师应当积极培养协作精神，促进资源共享。任何人都不能完全依靠自身来构建知识结构，因此教师应当充分利用信息时代的优势，通过与其他教师的协作来实现自身创新意识和创新能力的培养和提高。
（五）注重整合实践
智慧校园建设中以信息技术为基础，智慧校园中的教师应当在教学情境中加强信息化教学实践，提升自身信息素养，注重信息技术与学科课程的整合，以此来形成有自身个性化的教学方法和教学方式，将个性化的实践知识转化为教师自身的专业知识，注重创新、敢于创新、学会创新，以此来改善教学行为，提升教学水平。
关键词：教育信息化军队院校“数字校园”“智慧校园”
随着教育信息化的不断推进，军队院校的数字校园建设也已形成一定的规模，并在教学、科研与管理中发挥着越来越重要的作用，但是，由于军队院校的特殊性，建设、应用数字校园，尤其是新一代的数字校园――智慧校园的建设有着其特殊的要求。
一、军队院校智慧校园建设的目标
与地方高等院校一样，军队院校的智慧校园除了具有传统数字校园所具有的管理、服务和软件集成方面的功能外，还需要基于强大的信息整平台，实现多种精细化、人性化、智能化、互动化、自动化的功能，主要体现在：
1.精细化管理
在智慧校园中，各类业务管理流程全面贯通，各个环节得到精密控制，采用任务驱动方式下达、组织、监控、评估各类工作任务，达到精准管理；各类业务数据准确明晰，可实现快速决策；依据人员数字信息档案，对各类人员业务能力实施精确考核。通过以上多种途径，最终实现院校内部各类业务的精细化管理。
2.人性化服务
智慧校园综合应用服务整合、即时通讯、物联网、信息推送等技术，为各级各类人员提供信息服务，具有个性定制、主动推送、智能感知、自动提醒等特点。
3.智能化决策
智慧校园对业务、事件、信息等各类数据进行深入挖掘分析，结合数理编译分析模型库、决策支持模型，并以数字、图表、文字等多种方式展现数据分析结果，提供自动智能提醒服务。为各级领导总体把握院校或部门业务状况、发展态势和波动规律提供观测分析资料，为各级管理人员在办公中的信息查询和统计提供更多支持，为各类人员提供综合查询分析服务。
二、军队院校智慧校园建设的特殊性
军队是一个国家的工具，有着其特殊性。同样，军队院校与地方高校相比，也存在着其特殊性，因此，在建设军队院校的智慧校园时，必须顾及其特殊运行模式与管理机制，不能照搬、照抄普通高校实施智慧校园建设的经验与做法，而必须探索出一条独具特色的军队院校智慧校园建设模式。
1.使用人员的多样性
与普通高校相比，军队院校由于其培训规模、培训层次、培训方式的不同，有着其特殊的方式。比如，大部分的军队院校承担的在职培训或轮训，学历教育不再是军队院校的主要教学模式，而且随着社会保障力度的加大，军队院校中各级、各类人员的层次更加复杂，如何根据不同对象、不同权限使其能及时获取所需信息已是智慧校园建设与应用的重要内容。
2.应用系统来源广泛
由于军队院校采用垂直管理，且军队有着特殊的组织管理体制，而信息化建设起步较早，无论是军队的主级主管部门还是军队院校本身，都在相当长的一时期内建设有一定数量的信息管理系统，这些系统包括有由级主管部门配发或由院校自主开发、采购的应用系统，而且在军队院校现有的各类信息管理系统中当有相当大的比重，而且这些系统由于其来源广泛、应用普及，在进行智慧校园建设时必须照顾到这些原有系统。
3.信息的保密要求较高
军队的特殊地位，使军队院校的各类信息具有更高的保密要求，在进行智慧校园建设过程中，进行数据整合与应用时，必须符合国家和军队的数据保密要求。同时在进行应用开发，尤其是物联网、移动载体的接入时，必须切合部队的实际，以满足保密为前提来实施。
三、军队院校智慧校园建设的基本要求
正是由于军队院校的特殊性，在进行智慧校园建设时，必须充分考虑到各方面的因素，整体设计，充分认证，并借鉴、吸收普通高校智慧校园建设的经验与成果，与自身特点有机结合，形成满足需求、功能完备、安全可靠的军队院校智慧校园模型。
1.照顾到多样化使用的要求
在进行军队院校智慧校园建设时，必须考虑到各层次、各类人员的应用需求。由于军队采用垂直管理的模式，与普通高校相比，其行政效率更加突出，如何发挥其优势，同时考虑到不同身份属性人员的权限问题是智慧校园设计的重要内容。
首先要满足教学科研与行政管理的需要。与普通高校相同，智慧校园建设的根本目的是提高教学科研水平，提高行政管理的效率，这是任何信息化建设的根本出发点，因此，在进行智慧校园建设时，要根据不同层次人员的根本要求进行人性化设计，并照顾到操作人员的使用水平与应用习惯，确保各类信息交互的友好。
其次要满足首长及机关掌握学校各类信息的需要。首长和机关的决策支持系统是军队院校智慧校园建设的重要内容与发展方向，如何将各类信息有效地进行统计、分析与整合，并及时地通过校园网络发送给首长和机关工作人员是军队院校智慧校园建设的重点。
第三要保护好原有的投次与数字资源。智慧校园的建设是对军队院校原有各类信息系统或数字校园的发展，必须要充分考虑到原有的各类系统，包括上级配发系统、自购自研系统的应用与数据共享，确保各类数字资源的安全，并最大限度地保障原有投资。
2.便捷的信息导入、导出
由于军队院校原有信息系统来源的多样性，同时，军队信息化建设的发展也直接影响到军队院校信息化的发展，上级部门在不同时期还将或推广使用各类信息系统或管理系统，因此，军队院校在进行智慧校园建设时，必须充分考虑这些因素，把各种系统的接入作为重要内容来考虑。
一是要解决好原有信息系统的数据导入。由于原有的信息系统中有相当大的部分是上级配发，其数据格式与数据标准是统一的，而且不同的系统都会有自己的数据格式与标准，因此，军队智慧校园建设必须要具有灵活的数据导入定制工作，通过自动订阅、手工导入等多种方式，解决好原有系统或新配发系统的数据导入问题。
二是要解决好数据的定制导出。军队院校信息化建设的根本目的是为了提高效率，如果通过智慧校园的建设无法满足各种上报数据的生成，那也就失去了其生存与发展的空间。因此，在军队院校在进行智慧校园建设时，必须要考虑到上级机关对院校数据的要求，必须要有灵活的数据订阅与工具，通过授权用户的简单操作，即可按照上级的要求，生成各种报表，并且具备向其他各类网络版、单机版管理系统的数据追加与维护的功能。
三是要解决好统一化与个性化之间的关系。军队院校作为国家武装力量的一部分，整齐划一、令行禁止是无论何时都必须做到的，因此，在进行个性化设计时，还需要考虑到军队的纪律与条令、条例的要求。
3.处理好应用与保密之间的关键
与传统的数字校园相比，智慧校园最大的特点在于硬件平台的虚拟化，应用软件的集成化与数据存储的集中化。这些必须兼顾到国家和军队的保密要求。
一是在硬件平台建设上区分不同的密级与不同的对象，严格按照保密要求，采用必要的技术防护措施或物理隔离措施，确保系统运行的安全。
二是在网络终端接入方式上要充分考虑保密要求。与普通高等院校相比，军队院校网络的接入方式的选择余地较小，无线网络的使用有着严格的限制。因此，必须要通过一定的手段和必要的建设，满足智慧校园运行对网络普及的要求。比如采用云终端接入的方式，也即集中存贮、分布式部署的方式，解决好网络终端的接入问题。
三是物联网的接入要考虑到军队院校的特殊性。物联网的接入是智慧校园建设的重要内容也是其区别于传统数字校园的主要方面。而物联网有许多新技术依托于移动信息平台，如何将这些移动信息平台安全地接入到军队院校的智慧校园中来，为院校的教学、科研与管理提供第一手的及时信息是在进行系统设计与规划时必须要考虑的内容。通过单向传输技术或加密传输技术，与物联网的专网进行有效对接似乎是目前军队院校进行智慧校园建设时物联网接入的有效途径。
军队院校数字校园建设已经实施多年，并且已经取得了相当大的成效，而随着新一代数字校园――智慧校园的实施，军队院校的信息化建设也必将步入一个新的快速发展的时期，而在进行智慧校园建设时，军队院校必须要充分认清所面临的挑战与机遇，解决好各种矛盾，这样才能使军队院校真正成为安全、可靠的“智慧校园”。
参考文献：
关键词：数字化校园；智慧校园；发展现状；建设研究
《国家中长期教育改革和规划纲要》指出，在整个教育结构和教育布局当中，必须把职业教育摆到更加突出、更加重要的位置，到2022年形成现代职业教育体系。而中等职业教育是我国职业教育的重要组成部分，推进中等职业教育的信息化建设是实现《纲要》中“加快教育信息化进程”的重要步骤之一。中等职业学校是实施中等职业教育的学校，学生毕业属中专学历。招生对象是初中毕业生和具有与初中同等学历的人员，基本学制为三年。作为我国职业教育的主体，其定位是在义务教育的基础上培养大量技能型人才与高素质劳动者。目前，我国中等职业学校共有三类：（1）中等专业学校（简称“中专”）主要招收初中毕业生，培养目标是中级技术人员、管理人员，近年来培养目标已扩大到各类技能型人才。（2）技工学校（简称“技校”）主要招收初中毕业生，培养目标是中、初级技术工人。（3）职业高级中学/高级职业中学（简称“职业高中”、“职高”）在改革教育结构的基础上发展起来的中等职业学校，大部分由普通中学改建而成，一般招收初中毕业生，学制以3年为主。培养目标与中等专业学校和技工学校类似，以生产服务一线的操作人员为主。
中等职业学校从传统校园到建设并建成数字化校园，已经经过了多个阶段及多个层面的研究，在代替了传统校园的纸笔和电教后，数字化校园也完成了计算机化、信息化、网络化的进程建设。随着传感技术、云计算、虚拟化技术、人工智能等技术的发展和应用，智慧校园的建设已掀起一股浪潮，改变以往人们传统的生活与工作方式，改善了人与社会的关系。智慧校园的发展是数字化校园的高端形态，是数字化校园发展的理想追求，也已成为一种共识。
近年来，国内很多学校都开展了“数字化校园”的建设工作。这些建设均投人了极大的人力、财力与物力。虽然有的学校硬件平台与相应的软件平台已经搭建完成，系统已经投入运行，但与预期效果相比还有较大的差距。其主要原因还是在于建设都集中在平台的投入上而没有让广大师生感受到其带来的巨大便利，系统没有与用户很好地结合。随着物联网技术与移动通信技术的成熟与发展，移动终端设备的广泛使用，在数字化校园的基础之上又发展起来了智慧校园。可以说“智慧校园”是数字校园升级到一定阶段的表现，是数字校园发展的一个阶段。“智慧校园”的基石是前期数字校园的建设与发展，也就意味着，“智慧校园”首先要有一个统一的基础设施平台，要拥有有线与无线双网覆盖的网络环境；其次，要有统一的数据共享平台和综合信息服务平台。智慧校园的建设也存在着硬件与软件投入、系统建设与系统使用之间的矛盾。解决这些问题的关键还是领导与决策者的看法与决心。不能为了建设而建设，重点要放在实践应用上。只有充分使用才能充分发挥智慧校园的各项优势。
一、数字校园的缘起及概念解析
数字校园概念最早起源于20世纪70年代美国麻省理工学院提出的E-campus计划。1990年，美国克莱蒙特大教授凯尼期・格林（KennethGreen）发起了“数字校园计划CampusComputing（TheProject）”大型科研项目（黄荣怀2009）。1998年，美国前副总统戈尔发表了题为“数字地球：21世纪认识地球的方式”的演讲，提出“数字地球”的概念，此后全世界普遍接受了数字化概念，并引出了“数字城市”、数字校园等概念（陈丽，2007）。随着国际互联网的广泛应用，各种与之相关的概念不断涌现，数字校园逐步成为一个单独的研究领域。利用各种计算机技术创建一个基于互联网的与现实校园并行的“虚拟化电子校园”，并依托各种技术工具和手段来推动高校的全方位改革，成为世界各国高等教育改革的重要趋势之一（赵国栋，2012）。数字校园是一个伴随技术应用变化而不断发展的概念，人们理解的层次和内涵不尽相同，目前存在四种有代表性的观点。
（1）“平台”观。万新恒（2000）较早阐述了数字化校园的概念，他认为数字化校园以高速发达的计算机网络为核心技术支撑，以信息和知识资源的充分共享为手段，以培养善于获取、加工、处理和利用信息与知识的学生为主要目标，以校园为整个社会知识、信息的基本创新与传播中枢。陈丽（2007）认为数字化校园是一个网络化、数字化、智能化有机结合的新型教育、学习和研究的校园平台。
（2）“空间”观。沈培华等（2002）认为数字化校园是以网络为基础，利用先进的信息化手段和工具，实现从环境（包括设备、教室等）、资源（如图书、讲义、课件等）到活动（包括教学、管理、服务、办公等）的全部数字化，在传统校园的基础上构建一个数字空间，拓展现实校园的时间和空间维度，提升传统校园的效率，拓展传统校园的功能，最终实现教育过程的全面信息化，从而达到提高教学质量、科研和管理水平的目的。蒋笃运（2009）认为，中小学数字校园是借助信息技术手段，对学校的教育、教学管理等主要业务以及资源和数据进行优化、整合和融通，拓展现实校园的时间和空间维度，在传统校园的基础上构建一个数字空间，实现从环境、资源到活动的数字化，从而达到提升教育教学质量和管理水平的目的。这既是一个实用概念，也是一项工程和标准，更是一种文化.并非严格意义上的学术定义（张虹波等，2009）。
（3）“环境”观。黄荣怀（2009）认为，数字校园是为了有效支持学生学习，创新和转变教学方式，以面向服务为基本理念，而构建的数字化资源丰富的、多种应用系统集成的、相关业务高度整合的校园信息化环境；其宗旨是拓展学校的校园时空维度，丰富校园文化，并优化教学、教研、管理和服务等过程。
（4）“过程”观。蔡苏等（2009）认为中小学数字校园是一种依托现实校园而存在的以网络为基础平台，通过数字化环境的支撑，实现从环境、资源到活动的数字化，辅助完成校园活动的全部过程。赵国栋（2012）认为在当今信息技术广泛应用的背景下，以提高运行效率、推动管理改革为出发点，高等教育机构在管理、教学、科研、社会服务等方面规划、建设与应用各种现代通信技术工具的过程，可以称之为“数字化校园”。数字化校园的建设目的是充分利用信息技术来改变校内各部门之间的信息传递流程，推动高校组织模式、管理模式与运行方式的变革，从而最终实现优化管理流程、提高工作效率和促进教学科研之目标。
上述观点从不同侧面描述了数字校园的特点。数字校园是学校教育信息化发展到一定阶段的产物，是通过技术手段改造和提升传统校园的必然结果，其具备五方面的特征：重点关注学生的有效学习以及创新和转变教学方式；以服务教育教学作为数字校园的建设的基本理念；支持学与教的资源比较丰富；多种应用系统有机集成、相关业务高度整合；能拓展学校的时空维度并丰富校园文化。
数字校园建设强调信息技术应与教育教学深度融合，这与教育信息化的目标是一致的，也是与社会信息化的步伐相匹配的。但要应对社会信息化进程中学习方式变革的诉求，单纯的网络基础设施装备、学与教数字化资源建设、应用软件系统的开发难以有效支撑学与教方式的变革和拓展相对封闭的时空维度。只有跟上甚至引领社会信息化的进程，积极构建“智慧型”校园环境才能真正提升校园信息化水平。
二、智慧校园的内涵与特征
2008年，美国IBM总裁兼首席执行官彭明盛在题为“智慧地球：下一代领导议程”的演讲中首次提出了“智慧地球”的理念。2009年，奥巴马就任美国总统后对这一理念给予积极回应。“智慧地球”的概念一经提出，得到美国各界的高度关注，甚至有分析认为IBM公司的这一构想极有可能上升至美国的国家战略，并在世界范围内引起轰动。（张永民，2010）
在“智慧地球”的概念提出后，国内不少学者提出了“智慧校园”的概念和建设思路（宗平等，2010；郭惠丽等，201l严大虎等，2011；张永波，2011），西南大学、成都大学、同学等几十所高校正在筹划、实施智慧校园的建设，智慧校园不再停留在理念层面（鲁东明，2011）。例如，浙江大学信息化“十二五”规划，提出建设一个“令人激动”的智慧校园，这种智慧校园支持无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活（吴颖骏，2010）。南京邮电大学完成了一个相对完整的智慧校园规划（朱洪波，2011），且认为智慧校园的核心特征主要反映在三个层面：一是为广大师生提供一个全面的智能感知环境和综合信息服务平台，提供基于角色的个性化定制服务；二是将基于计算机网络的信息服务融入学校的各个应用与服务领域，实现互联和协作；三是通过智能感知环境和综合信息服务平台，为学校与外部世界提供一个相互交流和相互感知的接口。
在理论研究方面，不同学者从多个角度对智慧校园的内涵进行了解读。黄荣怀（2009）从数字校园的建设进程角度提出数字校园的“四代”建设观，他认为第四代数字校园（智慧校园）能够有效支持教与学，丰富学校的校园文化，真正拓展学校的时空维度，以面向服务为基本理念，基于新型通信网络技术构建业务流程、资源共享、智能灵活的教育教学环境。有研究者强调物联网技术在智慧校园建设中的作用，如沈洁等（2011）认为，智慧校园是一种将人、设备、环境、资源以及社会因素，在信息化背景下有机整合的一种独特的校园系统，它以物联网技术为基础，以信息的相关性为核心，通过多平台的信息传递手段提供及时的双向交流平台，简单说，就是更智能的学校；周彤等（2011）认为，智慧校园是以物联网为基础的智慧化的校园工作、学习和生活一体化环境，这个一体化环境以各种应用服务系统为载体，将教学、科研、管理和校园生活进行充分融合；李春若（2012）认为，智慧校园是物联网在学校教学管理、公共安全、后勤保障中的具体应用，为学校构建了智能化的学习和生活环境。有研究者认为智慧校园是各种技术的综合应用，如陈翠珠等（2012）认为，智慧校园是充分利用信息化相关技术，通过监测、分析、融合、智能响应的方式，综合学校各职能部门，融合优化现有资源，提供质量更高的教学、更好的服务，构建绿色的环境、和谐的校园，以保证学校教育的持续发展。也有研究者认为智慧校园的建设不仅仅是物联网技术的应用，那只是感知部分，应更多考虑技术的特点，突出应用和服务。（宓泳，2011）
综合以上观点和黄荣怀等（2012）提出的“智慧学习环境”的概念，我们认为，智慧校园（SmartCampus）应具有以下特征：
（1）环境全面感知。智慧校园中的全面感知包括两个方面，一是传感器可以随时随地感知、捕获和传递有关人、设备、资源的信息；二是对学习者个体特征（学习偏好、认知特征、注意状态、学习风格等）和学习情景（学习时间、学习空间、学习伙伴、学习活动等）的感知、捕获和传递。
（2）网络无缝互通。基于网络和通信技术，特别是移动互联网技术，智慧校园支持所有软件系统和硬件设备的连接，信息感知后可迅速、实时的传递，这是所有用户按照全新的方式协作学习、协同工作的基础。
（3）海量数据支撑。依据数据挖掘和建模技术，智慧校园可以在“海量”校园数据的基础上构建模型，建立预测方法，对新到的信息进行趋势分析、展望和预测；同时智慧校园可综合各方面的数据、信息、规则等内容，通过智能推理，做出快速反应、主动应对，更多地体现智能、聪慧的特点。
（4）开放学习环境。教育的核心理念是创新能力的培养，校园面临要从“封闭”走向“开放”的诉求。智慧校园支持拓展资源环境，让学生冲破教科书的限制；支持拓展时间环境，让学习从课上拓展到课下；支持拓展空间环境，让有效学习在真实情境和虚拟情境能得以发生。
（5）师生个。智慧校园环境及其功能均以个为理念，各种关键技术的应用均以有效解决师生在校园生活、学习、工作中的诸多实际需求为目的，并成为现实中不可或缺的组成部分。
因此，智慧校园是指一种以面向师生个性化服务为理念，能全面感知物理环境，识别学习者个体特征和学习情景，提供无缝互通的网络通信，有效支持教学过程分析、评价和智能决策的开放教育教学环境和便利舒适的生活环境。
三、职业学校智慧校园建设目标
加快基础设施建设的升级、提速、完善，建设高水平网络平台，完善IPv6网络系统的建设与管理，实现高速优质有线网和无线网全覆盖，构建10000兆骨干的网络系统，逐步建设物联网基础设施，建设校园云计算平台，实施虚拟服务器系统，完善有效服务不同学科的共享高性能计算环境；建设基础应用支撑平台，进一步完善和全面推广统一身份认证系统、信息门户和中心数据库；建设信息化教学应用平台，构建支持多种教学模式的数字化教学与学习环境开发整合校内各种资源的数字资源管理服务系统；建设覆盖学校所有领域的综合业务管理信息平台，实现以用户为中心的管理与服务，建立提升管理效率的决策支持系统和一体化业务应用系统，支撑学校核心战略发展；建设有利于学科交叉和学术交流的科研信息平台，支持自然科学研究社会科学研究水平的提升；建设信息化校园服务平台，完善虚拟社区功能，建立涉及各类服务项目的“一站式”服务申报、受理信息系统；建设物联网应用及移动互联平台，探索智能感知、识别控制等技术在学校各个领域的应用。
建立统一的标准体系、严密的安全体系和规范的校园服务体系，保障数字校园的效益的最大发挥。以人才培养、管理体制和政策措施为重要保障举措。经过两个阶段的努力，将我校的数字校园建设成为市级领先、省内一流的职业教育信息化高地，建立省内示范性智慧校园，支撑与推动学校整体战略发展。
特色创新：智慧校园是一个系统工程，中等职业学校物力有限，在两者之间找一个切合实际应用的结合点，既能结合中等职业学校财力物力构建一定规模的智慧校园实践项目，又能将学校的智慧校园建设成为市级领先、省内一流的职业教育信息化高地，因此本项目准备以本校数字化校园中已部分建成的智能办公管理系统和教学资源建设为突破口，进行智慧校园建设的实践研究，探索智慧校园在中职学校的实践之路。
参考文献：
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[3]黄荣怀，张进宝，胡永斌，杨俊锋.智慧校园：数字校园发展的必然趋势[J].开放教育研究，2012，04：12-17.
[4]陈明选.基于物联网的智慧校园建设与发展研究[J].远程教育杂志，2012，4：61-65.
关键词：智慧校园；特征；关键技术；架构模型
中图分类号：F49
文献标识码：A
doi：10.19311/ki.1672-3198.2016.16.031
0引言
智慧校园在数字校园建设到一定阶段后，融入物联网、云计算、大数据等核心技术，努力实现无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活的美好蓝图，建立一个安全、稳定、环保、节能的校园。
1智慧校园核心特征
由于“智慧校园”的基石是前期数字校园的建设与发展，因此，实现智慧校园目标首先要求有有线、无线双网齐全的网络环境和含有摄像头、RFID、无线传感器等设备的感知环境；其次，要有统一的数据应用平台，除了有包含数据存储、数据挖掘分析、数据处理及云计算平台外，还要有以此为基础的教务、学工、OA办公等应用系统平台；最后要有综合信息服务平台，为师生等人群分别提供信息、决策服务。由此简要概括智慧校园核心特征如下。
1.1网络无处不在
智慧校园除了有线、无线网络设施设备搭建布局外，还引入移动互联网和物联网技术，不仅实现师生可通过有线和无线随时随地进行联网，而且实现人与人、人与物、物与物实现互联、互通。
1.2智能感知全面
智慧校园通过摄像头、RFID、无线传感器等感知监控技术，实时对校园内光线、影子、位置、应力、触摸等进行全面感知，并能随时获得、提取监测数据。
1.3服务个性友好
智慧校园以用户为中心，能根据用户的个性化需求，提供功能应用组合，呈现友好的信息服务、管理服务界面。
1.4系统应用全面
智慧校园提供统一的资源计划平台系统，包括教务、学工、科研、国资、校园论坛等管理与服务平台，用户登录认证成功后，即可进入资源管理与服务平台，海量信息资源一览无余。
1.5智能数据处理
智慧校园的数据中心、数据处理平台，利用hadoopETL数据仓库等技术，能对智慧校园产生的海量数据进行存储、挖掘分析、智能处理和传送等，为管理人员提供有价值的智能数据信息。
2智慧校园核心技术
智慧校园与物联网等技术密不可分，还涉及到RFID、二维码、视频监控等感知技术和设备，智慧校园主要核心技术简单归纳如图1所示。
3智慧校园技术架构模型
智慧校园包含传统的数字校园技术，并融合物联网、云计算、大数据等新技术，经过研究分析，拟设计一款智慧校园技术架构模型如图2所示。
根据智慧校园的特征和目标，可将其实现技术架构从下至上大致分为感知层、网络层、数据层、应用层和展示层五层，现对每层包含内容简要介绍如下：
感知层包括：RFID（RadioFrequencyIdentification），即为无线射频技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触，智慧校园图书馆、门禁系统等均使用到该技术；WSN（WirelessSensorNetworks），即为无线传感器网络，是一种分布式传感网络，末梢为可以感知和检查外部世界的传感器，智慧校园监控系统等使用到该技术；IPCam又叫networkcamera，网络摄像机，是视频服务器和摄像头的集成，智慧校园安全视频监控系统使用到该技术；PC终端即为计算机终端设备。
网络层包括：互联网、移动网络、物联网、校园内网等网络服务及设施设备，实现人与人、人与物、物与物之间的互联、互通，使得数据信息等能够随意获取和传递。
数据层包括：数据库，是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库，智慧校园的数据量比较大、数据结构也比较复杂，必须选择合适的数据库服务器及数据库类型；数据集成处理平台一般采用HadoopET数据仓库管理技术对数据进行存储、传输、挖掘等操作，智慧校园的海量数据可通过该平台进行智能处理，提供智能用户数据；云计算平台可为师生在计算、存储、开发环境等资源方面提供IaaS和PaaS层云服务。
应用层：包括统一认证、教务、学工、办公、一卡通等系统平台。其中统一认证用于用户登录认证，确保系统平台使用的安全性，如果不能认证成功，则不能登录系统平台；教务、学工、办公、一卡通等系统主要用于校园资源管理服务，比如教务系统用于排课、成绩管理等，办公系统拥有新闻、通知、邮件传送等……学校可根据实际情况和管理部门工作的需要部署不同的系统平台，管理人员通过使用系统平台，可提高管理效率，使得学校管理服务工作走向规范化、信息化，学生通过使用教务、学工、校园论坛等系统平台，获取成绩等校园资源信息。
展示层：包括统一门户、APP等。统一门户一般由门户网站组成，将校园资源计划系统平台嵌入其中，结合认证机制使用，门户网站应美观、实用、安全；APP是一款以互联网为平台，模拟真实的校园环境，为广大师生提供各类校园资讯、校内服务，连接起更多的第三方业务，提供“一站式”服务的智慧型模拟校园。
4结束语
智慧校园涉及到物联网、大数据、云计算等前沿信息技术，如果能够成功运用，不仅能为师生用户提供智能感知、个性化服务，而且能够大大节省管理成本，实现校园管理服务高效化、低碳化。目前，不少高校智慧校园建设过程中遇到技术实现障碍、系统不兼容、数据接口标准不统一、资金短缺、技术人才缺乏等诸多限制因素，需要采用政府引导、学校主体、企业支持的模式，集中解决建设中遇到的难题，使智慧校园建设迈上新台阶。
参考文献
【关键词】物联网；云计算；智慧校园
【中图分类号】G40-057
【文献标识码】A
【论文编号】1009-8097（2013）02-0109-06
一研究缘起及项目背景
1研究缘起
信息技术的快速发展促进了教育观念和教学方式的变革。随着物联网、云计算、移动互联网等新一代信息技术的发展，随时随地的师生互动、无处不在的个性化学习、智能化的教学管理和学习过程跟踪评价、一体化的教育资源与技术服务、家校互通的学习社区、师生共同成长的校园文化等新型“智慧校园”教学管理模式已展现在人们面前。关于“智慧校园”的研究已成为当前教育信息化领域关注的热点。
自从IBM提出“智慧地球”概念后，国内外不少学者提“智慧校园”的概念和解决方案。在国外，具有代表性的实施案例有韩国与马来西亚。韩国教育科学技术部于2011年6月向总统府递交了《通往人才大国之路：推进智能教育战略》提案，并于同年10月了《推进智能教育战略施行计划》，提出五大战略举措：（1）数字化教材的开发与应用；（2）在线学习常态化与在线评价体系的构建；（3）营造教育资源用于公共目的的环境与加强信息通讯伦理教育；（4）加强教师的智能教育实践能力；（5）构筑基于云计算技术的教育服务基石。马来西亚政府为促进教育系统的整体性变革于2006年提出的一项宏伟工程――“智能学校”（SmartSchool）计划，到2010年，马来西亚所有的中小学都将转型为智能学校。智能学校实施计划有四项目标：提供个人全方位的发展；注重智能、情绪与身体的发展；培育科技的素养能力及建立教育民主化制度。在国内，有学者对“智慧校园”的概念提出了不同的解读。黄荣怀等认为，“智慧校园”是一种智慧的学习环境。还有学者认为，“智慧校园”是以物联网为基础的校园应用。在实施方面，南京邮电大学于2010年实施了基于物联网的“智慧校园”建设方案，浙江大学、西南大学、成都大学、同济大学等几十所高校正在筹划、实施智慧校园建设；中国电信等移动互联网运营商实施了基于e卡通的“智慧校园”解决方案。目前“智慧校园”解决方案还处于探索阶段，在技术方面，没有建立统一的“智慧校园”的系统架构和技术规范；在应用方面：物联网和云计算等先进技术应用处于初级阶段，技术、业务、资源、信息、数据与用户服务的融合度不够，没有从如何利用信息技术支持学生的自主学习、协作学习，如何支持师生互动与快速准确反馈，如何支持教师教学决策等方面提出有效的解决方案。
本文以作者主持的佛山市禅城区“智慧校园”示范工程项目为例，阐述如何采用先进的教育理念和物联网、云计算等先进信息技术构建“智慧校园”系统，探讨“智慧校园”系统的基本特征、系统架构、功能模块、技术路线和实施方法等整体解决方案。
2项目背景
佛山市禅城区“智慧校园”示范工程是禅城区人民政府于2010年9月启动、2012年5月正式上线运行的“四化融合、智慧佛山”首批重点示范项目。本项目分别选择高中（佛山三中）、初中（汾江中学）、小学（佛山实验学校和南庄中心小学）四所不同类型的学校，建立禅城区“智慧校园”示范工程试点学校和示范系统。
禅城区在教育信息化环境建设、教育资源建设、教师教育技术能力培训和教育信息化推广应用方面具有良好的基础，是“广东省推进教育现代化先进区”，四所“智慧校园”示范工程学校具有较高的教育信息化建设与应用水平。但由于信息技术发展等历史原因，项目实施前，禅城区教育信息化建设面临的主要挑战在于：
（1）“信息孤岛”现象。各个学校的信息化应用系统采用的技术标准、数据规范不一致，缺乏甚至没有数据共享关系和交换途径，形成“信息孤岛”；
（2）信息系统的综合服务能力弱，难以实施综合业务流程和综合查询与决策支持；
（3）教育资源存储分散，数据标准不同统一，资源共享困难、检索低效，教育资源的数量和质量难以满足日常教学需要；
（4）信息化建设对提高教学质量和学校管理效率的有效支持不够。
因此，禅城区教育信息化建设需要一个统一的平台，统一的技术标准，统一的数据规范来整合各类信息，实现校园内各个信息管理系统的无缝连接。本项目的实施，着重在解决以上问题方面进行探索。
二智慧校园的内涵与特征
“智慧”（wisdom）一词是指对事物能迅速、灵活、正确地理解和解决的能力。“智慧”是一个相对概念，并不局限于人类，任何物体组成的体系都有智慧，只是高低不同。IBM提出的智慧系统特征是3I：即能够更透彻的感知和度量（Instrumented），更全面的互联互通（Interconnected），更深入的智能化（Intelligent）。
关于“智慧校园”的特征，国内一些学者提出了不同的解读。黄荣怀等认为，智慧校园（SmartCampus）应具有以下五个特征：（1）环境全面感知；（2）网络无缝互通；（3）海量数据支撑；（4）开放学习环境；（5）师生个。宗平等人认为，“智慧校园”的核心特征主要在三个方面：一是为广大师生提供一个全面的智能感知环境和综合信息服务平台，提供基于角色的个性化定制服务；二是将基于计算机网络的信息服务融入学校的各个应用与服务领域，实现互联和协作；三是通过智能感知环境和综合信息服务平台，为学校与外部世界提供一个相互交流和相互感知的接口。笔者认为，“智慧校园”是信息技术高度融合、信息化应用深度整合、信息终端广泛感知的信息化校园。“智慧校园”系统兼有技术、教育和文化等多重属性，具有如下9大特征：
（1）融合的网络与技术环境。实现校园有线网、无线网、传感网、视频监控网等多种网络的融合和多种信息化应用系统的融合，形成一体化的网络环境和应用环境；
（2）广泛感知的信息终端。为广大师生提供一个全面的智能感知环境；
（3）快速、综合的业务处理服务。能够对教学、科研、管理的各种业务、信息、数据按照基于流程的方式进行快速、综合处理，为广大师生提供一个全面综合业务处理与服务平台；
（4）智能的管理与决策支持。具有架构科学合理、低耗高效运转的学校智能化管理与决策支持系统，能够对学校的人、财、物、活动、事件和业务流程进行感知、识别、跟踪、判断、处理、评价与提示指引；
（5）个性化的信息服务。能提供基于角色的个性化信息定制服务；
（6）泛在的自主学习环境。通过实施有线和无线网络的全面覆盖，借助移动学习终端和教育云服务平台，任何时间可以在学校任何地点在线学习、互动交流和辅导答疑。实现教育无处不在，学习随时随地；
（7）智慧的课堂。具有满足师生个性化教与学需求，实现自主探究、互动教学、协同学习等多种教学模式，并能对学习过程进行动态跟踪与评价的智慧课堂；
（8）充分共享、灵活配置的教学资源平台。建有教育云服务平台，能实现教育资源的按需动态分配和技术服务的充分共享。具有统一的教育资源建设标准和存储规范，能实现教育资源的高效检索和智能汇聚。能提供海量的优质教育资源，并与教学系统无缝对接，满足教学需求；
（9）蕴含教育智慧的学习社区。具有家校互通的沟通平台和学习社区，教师、学生、家长能够及时互动，分享教育经验与智慧。能整合各种社会力量，共同促进学生快速健康成长。
三智慧校园系统架构
佛山市禅城区“智慧校园”系统的构建是在现有校园网和学校教育信息化设施及应用系统的基础上，通过应用RFID等传感技术组建校园物联网，应用无线网络技术组建校园移动学习网，实现对校园内的人（教师、学生、管理者、家长及其他人员）、财（学校经费、个人消费等）、物（教学大楼、图书馆、教室、实验室和教学设备等）和信息（教学资源、教学管理信息、学校公共管理信息、活动信息等）进行识别、传输、存储、处理和控制，为师生提供智能化的管理和个性化的信息服务。
“智慧校园”系统平台采用面向服务的多层架构模式（SOA），将学校的资源、数据、信息和业务流程，按照基于服务的方式整合起来，使平台具有很强的适应性、扩充性、维护性和易用性。平台总体架构如下图1所示：
智慧校园系统架构包括4大体系4个支撑平台和8个应用系统。
4大体系包括标准体系、安全体系、云平台监控体系和教育云服务体系。
1标准体系
基于教育云的智慧校园标准目前还没有统一规范。云计算本身就缺乏统一的标准，在云平台上运行的应用系统又千差万别，难以有统一的资源管理、资源、资源应用。因此，本系统平台的构建首先需要建立一套标准体系。
智慧校园系统标准体系建设分三个层次：信息编码与数据交换，软件开发与集成；硬件环境；在线应用。包括：
（1）建立完整的信息编码与数据规范体系。采用国际通用标准和中国教育信息化标准委员会的制订的学习技术系统《体系架构与参考模型（CELTS-1）》和《教育资源建设规范CELTS-41》等10个标准以及《智慧校园示范学校自定义信息编码标准》多种代码体系相互补充，代码分层定义，方便用户分级选择输入信息，同时支持代码扩充、自定义和更新。
（2）软件开发采用《GB/T19001ISO9001在软件开发、供应和维护中的使用指南》、《计算机软件产品开发文件编制指南（GB/T8567-1988）》和《角色访问控制标准ANSIINCITS359-2004》等国际与国家标准。
（3）智慧校园硬件设施标准。采用中国教育技术协会技术标准委员会制定的《多媒体教学环境工程建设规范》。
2安全体系
智慧校园安全体系建立了包括操作系统级安全、网络级安全和应用级安全三层安全体系。
（1）操作系统级安全。在操作系统级，平台使用最新的主流Linux操作系统，启用Linux的内核防火墙和身份认证机制保障操作系统的安全，基于心跳（HeartBeat）技术检测系统的崩溃并尽可能自动恢复。如果安全服务系统没有收到某一计算节点的定时心跳数据流，则说明该节点或网络出现了故障，此时重新启动该节点，如果不成功就将该节点排除在计算之外。
（2）网络级安全。在网络级，平台使用下列手段保证平台的网络传输安全：使用硬件防火墙保障整个云平台的安全。为了防止教育云平台系统被非法侵入，在前端计算机安装双网卡将内部和外部网络隔离开。在系统区域网络中使用在Internet上没有实际意义的内部IP地址，并用IP伪装（IPMasquerading）和IP端口转送（IPPortForward）技术实现网络地址转换。为了防止云平台与用户之间网络通信的被窃取，教育云平台采用了基于SSL安全协议的扩展HTTP协议HTTPS。
（3）应用级安全。在应用级，平台使用下列手段保证平台的应用安全：①可信的单点登录（SSO）。单点登录是解决门户系统安全认证问题的一种理想和有效的认证策略，我们采用的CAS（CentralAuthenticationService）是Yale大学发起的一个开源项目，作为智慧校园平台的一个安全而又简单的SSO安全实现。②云平台权限控制。为了防止非授权用户的非法入侵和授权用户的越权使用，教育云平台进行各种级别的权限控制，并具备审核功能，自动记录用户访问的情况和操作过程，以备日后查询。
系统开发中，由于不同身份的用户其业务处理逻辑不同，如果单独为每类用户开发与之工作相对应的应用程序，无疑将十分复杂，也不利于以后的维护工作。为控制系统信息的阅读范围和业务办理权限，系统将用户划分为不同的角色，不同的用户角色具有不同的系统操作权限和查询权限，通过权限控制为不同身份的用户赋予与之身份对应的各项操作，屏蔽不能执行的操作调用，以此实现分工负责。系统用户按照其职务、业务类别、管辖区域，被授予不同的操作权限。操作权限包括数据库（表）操作限制、业务模块操作限制、地理范围限制、数据读写操作的限制等。平台采用专业的用户细分，针对教育系统的独特性，研发出一套专业的用户系统，将用户根据教育部门，学校，地区，身份，角色，岗位，职位，科目，年级，班级等分类归档，并赋予不同功能和权限，同时，云教育的用户将终身有效。
系统也采用严格的权限和隐私设置，用户可为自己的内容和上传的资料快速设置或详细设置读写权限。详细设置可将权限赋予指定地区、身份、年级等细分用户和指定好友等。同时还为用户提供私密保护，设置为私密的信息，除了用户本人，其他任何人包括平台管理员也无法查看到该信息，最大程度地保护了用户的隐私。
3云平台监控体系
云平台监控体系建立了包括教育云平台访问量数据统计分析、用户数统计分析、功能模块访问统计分析、用户使用习惯统计分析、用户在线时间统计分析、流量统计分析等完整的平台使用监控策略。
4教育云服务体系
教育云服务体系以教育资源共享为核心形成多层次的服务体系：
（1）基础设施即服务（Infrastructureasaservice）
平台以服务的形式提供虚拟硬件资源和服务器租用等，使教育相关部门无需购买服务器、网络设备、存储设备，只需通过互联网租赁即可搭建自己的应用系统。
（2）平台即服务（Platformasaservice）
平台能提供完善的平台即服务功能，包括云应用支撑服务、云系统支撑服务和智慧校园云服务总线。平台通过提供二次开发接口、教育软件定制接口等功能以及开放式的支撑服务功能，提供完善的应用服务引擎和应用编程接口，用户能通过应用服务引擎，构建相应的教学应用。
（3）软件即服务（softwareasaservice）
智慧校园服务平台的用户和客户端软件均能通过标准的Web浏览器来使用云平台上的各类在线服务，用户不必另行购买软件，平台能提供完善的软件即服务功能。
本平台通过集成三个层次的服务，能全方位满足各级学校各类服务的需要。4个支撑平台包括云平台基础设施支撑平台、云系统支撑服务平台、智慧校园服务总线和云应用支撑服务平台。
①云平台基础设施支支撑平台。包括底层的服务器集群、数据仓库集群、云存储和监控系统。该平台为整个系统提供稳定、可靠的应用基础支撑平台。
②云系统支撑服务平台。通过系统中间件和应用服务器进行系统支撑。云系统支撑层能提供业务功能模块与云平台层的连接，包括单点登陆、统一用户授权、统一消息服务、统一数据交换服务、工作流服务、信息门户服务、统一搜索服务、统一信息服务等云支撑服务。
③智慧校园云服务总线。这是各类学校和教育机构的数据融合和交换中心，包括数据融合、重组、加工、管理、变换和集成，服务感知、消息感知、事件感知、任务调度、服务编排和调度、服务QoS、数字证书等功能。
④云应用支撑服务平台。该平台形成用户的基本信息数据、教育资源数据、师生成长档案，并提供数据分析和挖掘、教育资源共享等；
8个应用系统分布在教育在线应用服务层，能提供各类在线教育软件服务，包括智慧校园管理系统、智能教学系统、移动学习系统、数字化实验系统、教育资源库、智慧系统文化、家校通系统、数字图书馆系统等在线服务系统。
四实施方法与技术路线
1总体实施策略
“智慧校园”示范工程建设起点高、时间紧、技术难度大，本项目通过创新的政产学研合作机制，采用“以政府主导、以产学研为依托、以应用为驱动、示范引领、逐步推广”的实施策略，边研发边建设，由教育主管部门、本地高校和相关专业公司多方合作，组成佛山市禅城区“智慧校园”示范工程课题组，充分利用教育主管部门和示范学校的项目组织管理优势、需求分析优势、教学资源建设和推广应用优势，高校的系统设计与研发优势，企业的资金、产品和技术服务优势，实现强强合作。这种创新的机制和项目推进策略，有利于实施“起点高、时间紧、技术难度大”的项目，为其他示范工程项目的建设探索可供借鉴的模式。
2系统开发方法
“智慧校园”项目采用的开发方法是基于RUP的迭代开发方法，RUP是一个面向对象且基于网络的程序开发方法。由于本项目的实施尚无成功经验可循，系统庞大，且涉及众多新技术的应用，开发难度大。在软件开发的早期阶段无法全面准确地明确用户需求，确定详细技术路线。而迭代式开发允许在每次迭代过程中需求可能有变化，通过不断细化来加深对问题的理解。迭代开发可有效降低项目风险。本项目开发依据迭代开发方法的核心理念和操作模式，实施过程按“调研-需求分析-原型构建-系统开发-测试-适用评-示范应用-深化应用-总结推”广9个阶段进行。
3主要实现技术
（1）开发环境和工具。以Linux作为底层操作系统，使用JAVA语言作为主要的开发语言，开发环境为JDK1.6+和eclipse3.7，完全满足J2EE和servlet2.4+的开发规范，web容器使用tomcat7.0。整个平台基于SOA方式，采用Apache的CXF作为数据的整合和共享方式，智慧校园各系统的数据互通都是通过该方式实现；该方式独立于操作系统和开发语言，可灵活部署，兼容性和性能优越。
（2）单点登录。平台的各个系统之间的登录整合以YaleCAS（CentralAuthenticationService，中央认证服务器）方式实现。YaleCAS是耶鲁大学的一个开源项目，Yalecas是目前项目中用到最多的SSO整合方案，该方案提供一种标准的用户认证服务，实现了单点登录功能。
（3）Web部署。Web部署使用前端服务器加后端服务器的耦合方式实现，前端使用高性能的Nginx，后端则使用标准的serlvet容器Tomcat实现，Nginx专为性能优化而开发，它支持内核Poll模型，能经受高负载的考验，有报告表明能支持高达50，000个并发连接数，这样的搭配可以很好的解决性能和应用的兼容性问题。使用Nginx按照调度规则实现动态、静态页面的分离，为了提高访问性能，以Nginx的ip哈希方式实现了应用的负载均衡。
（4）工作流引擎。使用/BOSS成熟的JBPM工作流引擎作为解决方案，JBPM是一个开源的、纯JAVA的、轻量级的支持多种可执行流程语言的工作流程管理（BPM）工作流引擎。
（5）数据存储。使用分布式的关系型数据库MysqlCluster作为关系型数据的存储，使用分布式的Hadoop作为非关系型数据的存储解决方案。
（6）云平台虚拟化。采用Linux的KVM解决方案，KVM虚拟化平台是linux内核原生的组成部分，它使用Linux自身的调度器进行管理，所以相对于其他虚拟化平台其核心源码很少，速度更快更稳定。
（7）网络性能优化方法。在网络优化和传输方面主要使用gzip压缩技术、浏览器缓存技术、服务端动静态分离的处理技术和服务端缓存技术；
五智慧校园示范应用系统
智慧校园示范系统基于教育云平台构建，包括智慧校园管理系统、智能教学系统、移动学习系统、数字化实验系统、教育资源平台、智慧校园文化系统、家校通系统和数字图书馆系统。
1教育云平台
教育云平台是智慧校园的底层支撑。采用先进的虚拟化技术，通过租用世纪互联的硬件服务，构建了禅城区全新的、动态扩展的、分布式存储教育数据中心。教育云平台建立了统一的单点登录系统，实现了用户界面整合、业务流程整合和系统数据整合，为禅城区所有学校师生提供了统一用户授权、统一信息服务、统一数据交换服务、工作流服务、电子表单服务、数据存储与计算服务、教学资源共享服务等硬件、软件和应用服务，避免了重复建设，大大提高了资源与技术服务的利用率。
2教育资源平台
教育资源平台是七个子系统的接入口。通过整合全区各类学校的教学资源、建立了涵盖中小学各学科的素材库、课件库、教案库、电子教材库、试题库、名师讲堂库、同步视频课堂库等优质的教学资源，实现了跨校共享。教育资源平台具有良好的用户体验。支持教学资源的智能管理、智能检索和智能汇聚，用户可以对资源进行订阅与推荐，可以设定资源的访问、下载的权限，保护知识产权。支持动态生成作业和试题，并具有作业、作答、批改、查询、修改、删除和统计分析功能；支持动态组卷，具有试卷、作答、批改、查询、修改、删除和统计分析功能。
3智能管理系统
智能管理系统以先进的物联网技术为基础，实现了校园进出人员身份管理、考勤管理、学校资产监控与数据泄密管理、办公管理、教学活动管理、教学设备管理、教务管理和安防管理智能化。智能管理系统提供智慧校园各个业务系统的单点登录接口和用户管理配置。办公管理系统根据学校管理架构和业务流程定制开发，包括公文管理、个人事务管理和统计查询系统。实现了办公业务全流程的跟踪管理、统计查询和辅助决策。教学活动管理系统提供各类校园活动申请、安排，跟踪和查询等功能。教学设备管理系统提供设备申购、入库、报损、借用、领用、维修管理、账物卡管理、重要设备跟踪管理和统计、查询等功能。教务管理系统提供智能化的教学排课、成绩录入、教务信息、查询、教学评价、成绩统计分析等功能。
4智能教学系统
智能教学系统依托教学资源平台，为教师编写教案、制作课件、批改作业和辅导答疑提供智能化服务。包括智能备课系统、互动课堂系统、辅导答疑系统、电子作业系统和综合评价系统五部分。
智能备课系统提供了基于教学流程选择、备课资源智能汇聚、轻松编辑素材、快速制作教案、自动生成教学网站的智能备课功能。让老师备课像写博客一样轻松省力。
互动课堂系统由教师电脑、电子白板、短焦投影、实物展台、录播系统、电子书包、无线网络和智能讲课系统组成，为老师开展互动教学提供了先进的教学环境。利用智能讲课系统，老师可以按备课的教学流程在电子白板上点播素材、任意调整播放窗口、任意书写，既像写黑板一样轻松自如，又能随时保存。在课堂练习环节，老师通过电子白板把题目发给学生，学生利用电子书包接收、作答，提交答案，老师可以在白板上看到每个学生的答题结果，及时、精确地掌握每个学生的学习情况。课堂练习的结果可以保存在课堂学习档案。学生利用电子书包按照老师控制的课堂活动进度自主学习、练习、提问和作笔记等。
课堂录播系统可以将教师的授课过程自动录制成视频，供学生课后复习，也可以实现“翻转课堂”。
辅导答疑系统直接建立了老师和学生之间的信息交流。
电子作业系统提供了覆盖各个年级各学科的作业库和试题库，具有作业布置、提醒、作答、批改、统计分析功能和自动组卷、智能评分功能。
综合评价系统提供了学生平时成绩、课程作业、考试统计分析等信息，为老师教学决策提供了重要依据。
5移动学习系统
移动学习系统主要电子书包、手机等移动学习终端为载体，基于统一的教育资源平台支持，实现任何时间、任何地点的个性化学习。移动学习系统能够为移动学习终端有效地呈现学习内容并且提供教师与学习者之间的双向交流，具有提供随时随地地学习环境和学习情境的功能。主要包括：电子教材阅读、课堂笔记、课件下载和信息订阅、教学视频点播、作业下载和提交、辅导答疑、考勤信息和成绩查询、学习工具等。
6数字化实验系统
数字化实验系统主要由传感器、数据采集器、计算机、实验教学平台和多媒体互动投影系统组成。实现了从实验数据采集、传输、处理和生成输出全过程数字化。为学校师生创设了开放、协作的科学探究实验环境。系统还具有实验教学管理、实验设备管理、实验室开放管理和实验成绩管理功能，并与智慧校园其他子系统无缝对接。
7家校通系统
家校通系统实现了家校沟通无障碍。老师和家长之间，可以直接使用家校通系统互动交流。譬如学校向家长报告学生在校情况，通知，布置作业，家长查询学校的规章制度、课程安排，或与老师一起切磋教育心得等，十分便捷。
8智慧校园文化系统
智慧校园文化系统包括校园多媒体信息系统、虚拟校园交互式演示系统和智慧学习社区三部分组成。智慧校园多媒体信息系统以数字化方式展示学校形象与文化特色。即在学校主要场所与主要通道，应用电子显示屏展示校园文化特色、办学理念、校园动态信息、教学活动信息、楼层、场所导览信息、宣传表彰、通知公告等。虚拟校园交互式演示系统通过虚拟现实技术逼真再现校园的地形地貌、建筑物、绿化、运动设施及场地等，并可以在校园主页以各种方式进行导览，展示学校形象；与智慧校园共用同一个数据库系统，让管理者随时随地直观地了解学校的资产情况，实现资产管理，还可辅助实现消防安全管理；智慧学习社区整合了博客、QQ等多种功能，为学生、教师和家长提供了一个便捷交流互动的平台，包括智慧讲坛、创意乐园、智慧活动、名师支招、智慧之星等，为广大教师交流教学经验，分享教学智慧，为学生分享学习心得，开展科技创新活动提供有效的支持。
9数字图书馆系统
数字图书馆系统是为了适应图书馆未来的发展要求，满足示范学校对馆藏资源充分共享、高效管理等方面的实际需求构建的。本系统包含了目前图书馆管理业务的每个环节，具备系统图书采访、图书编目、图书流通、期刊管理、公共查询、系统管理等功能，并与本区e卡通系统无缝对接，实现成员馆馆藏资源的互借、互还和互通。
六结束语
学校环境雅致，文化内涵丰厚，结合宁波市地区产业结构发展趋势和社会发展需要，构建了信息技术类、加工制造类、经贸类和交通运输类四大具有行业特色的专业体系。其中，计算机及应用专业是部级示范专业、宁波市重点发展专业，数控技术应用是省级示范专业、宁波市品牌专业，轨道交通专业是浙江省特色新兴专业、宁波市重点发展专业；计算机及应用和数控技术应用实训基地是中央财政支持的实训基地。
向信息技术要“红利”
任课老师一点鼠标，白板画面上便出现站在大型机器前的工程师，学生可以向他提问；老师打开“桌面云”系统，可以远程备课与办公；家长进入智慧校园管理平台，孩子最近表现一目了然，还能与老师在线沟通……
该校以智慧服务、智慧管理、智慧课堂为核心内容的智慧校园建设，不仅使师生工作和生活更高效，而且使他们有更多的时间投入到智慧教学和智慧学习中去，提升教学质量，使学生走出校门时紧跟时代步伐，实现和社会的无缝衔接。
“向信息技术要‘红利’，把智慧校园建设作为学校新的生长点。”宁波市职教中心学校校长张国方说，以前学校各部门信息化系统基本上仅从满足本部门需求出发设计，形成了一个个“信息孤岛”。学校有桑田路和姚隘路两个校区，“信息孤岛”给学校管理带来了诸多不便，教师们常因“信息孤岛”不得不频繁奔波于两个校区之间。
2012年秋天，学校启动智慧校园建设：着力构筑“一体两翼”的发展格局，即以应用驱动为主线，实现教学智慧化和管理智慧化两翼齐飞。
“智慧校园的终极目标是培养高素质人才，智慧服务、智慧管理、智慧课堂三者是相互联系的，智慧服务和智慧管理让师生们从日常事务中解脱出来，有更多的时间投入到智慧教学和智慧学习中去，教学智慧了，学生学得更快更深入了，能力自然就提高了。”张国方说，智慧服务就是让校园服务更智能，让师生生活更方便；智慧管理就是开发各种管理系统，对学校的教学等工作进行智能化管理并根据形成的大数据进行科学决策；智慧教学就是为师生提供智能学习资源，自动记录学习过程，科学评测学习成果。前两者为后者打下了基础。
在他看来，智慧校园的核心不是硬件设备，而是教师的信息素养，而信息素养与其说是专业工具，不如说是思维模式，未来教师在使用信息资源时要像运用粉笔和黑板一样自然。
智能分析为学生成长领航
宁波宁波市职教中心挖掘学校各项工作中的信息化需求，量身定制了智慧校园综合管理平台，实现了校园智慧管理。
据介绍，在这个平台下，该校成功开发了移动OA应用系统，利用该系统，校内的通知公告、文件传输、公文轮阅、流程审批等可以在手机端进行，实现无处不在、无时不在的实时动态管理，极大提高了办公效率。
“比如，有份新草拟的文件需要校领导签字，以前必须打印出来，送到领导面前才行。现在，这个文件可以通过手机发送、收看，即使人在外地，也可通过手机实现移动办公。”副校长傅卫东说。
“智慧校园综合管理平台”实现全校资源、数据的融合和共享。选课管理、成绩管理、竞赛管理等系统可以实现数据智能化处理，自动生成各种数据分析报表，为科学决策提供精准数据支撑。
“从起点看发展，使学校对学科、班级和每个学生的评价更为科学，也使一些入校时基础差的学生更有信心。”傅卫东说，以前，只能等到期末，才能总结一个学生的学业成绩，而现在有了这个平台，老师和家长不仅能看到其学习现状，还能看到其入校以来的成长轨迹和进步速度，能对每个学生的发展进行动态分析，提供个性化指导。
智慧教学提高教学实效
该校有一间智慧教室。这里课桌可以自由组合。在教室后的角落，一个半米高的黑色箱子里，50台平板电脑规整地插在一个个小格子里。平板电脑、双屏投影、手写白板的组合实现多屏互动，是这间智慧教室的精髓所在，教师在教室里可以开展多屏互动教学。
“比如在工业产品设计课上，多个屏幕同时播放老师的课件、学生的设计作品，使课堂更直观、更有效率。”该校教师伟说，智慧教室还可以进行实时直播，现场直播企业工程师在车间的讲解，学生还可以和工程师“隔空喊话”。
实际上，智慧教室只是该校智慧教学的一小部分。目前，该校正在探索实景课堂等辅助教学新方式，突破课堂教学的重点和难点。
这从该校教师仲爱萍执教《莲花的意蕴》阅读指导课可见一斑。首先，学生通过平板电脑上传自拍的荷花图。接着，通过网络查找有关莲花的诗歌和散文，将讨论在空间上展示。然后，用电脑自绘一幅莲花图，配上古诗。最后，分析莲花的文化意蕴。这样就能让学生在有限的课堂教学内，迅速完成拍照、绘画、写作、图文编辑等一系列丰富的学习活动，并将生成的作品进行分享，大大激发了学生的学习兴趣。
据介绍，实景课堂、虚拟在线实训系统在该校的轨道交通、机械、汽修、贸易等专业课教学中得到广泛的应用，“轨道交通实训系统”、“欧特克数控仿真软件”、“汽车故障诊断虚拟实训软件”等10多项实训软件配合案例教学、项目教学，有效解决了真实环境中难以呈现的教学内容，提高了教学实效。
抽象概念具体化
“有了智慧的系统，没有可以驾驭这些系统的人，也是徒劳，学校在上硬件的同时，要求老师要学会应用这些硬件，使自己的课也‘智慧’起来。”张国方说，学校请专家对全体教师进行信息化培训，还开展了微课比赛、智慧教室公开课等活动，倒逼教师的课堂“智慧”起来。
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