時間:2023-05-30 09:39:14
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇智慧校園,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
上海智隆信息技術有限公司是中國專業的教育信息化服務提供商,中國智慧校園的倡導者。通過持之以恒地提升自身能力,不斷滿足用戶需求和提升服務質量,上海智隆在實現與客戶的共同成長和可持續發展的同時,也發展成為中國智慧校園領域技術服務的領航者。
上海智隆信息技術有限公司(以下簡稱上海智隆),是中國專業的教育信息化服務提供商,中國智慧校園的倡導者。
智隆信息是注冊在上海市浦東新區張江高科技園區的高新技術企業,注冊資本1000萬元。上海智隆的整個團隊伴隨高教行業發展7年,持續專注于教育信息化領域,致力于通過信息技術幫助學校提升管理水平和服務水平,幫助學校降低運營成本,提升核心競爭力,通過信息化幫助高校由“管理型大學”向“服務型大學”轉變。
自成立以來,上海智隆一直秉承“打造教育行業的勞斯萊斯品牌”的經營理念,“尊重客戶、尊重員工”的企業文化,堅信自有產品可以為教育行業信息化的提升創造價值。通過持之以恒地提升自身能力,不斷滿足用戶需求和提升服務質量,上海智隆在實現與客戶的共同成長和可持續發展的同時,也發展成為中國智慧校園領域技術服務的領航者。
借鑒國內外大學信息化建設的成功經驗,高校信息化建設的團隊需要精通學校業務,且要持續穩定,才能為高校打造“量身定制”的最佳解決方案,并在實施后取得最佳效果。智隆信息一直高度重視每位客戶的價值,積極倡導并推行“適合的,才是有價值的”信息化建設理念,力爭為用戶建設精品項目,充分滿足客戶的期望,并在不斷完善項目工程。客戶滿意,才是智隆人的追求。
在高教行業,所謂“標準”的產品很難適應學校的日常管理和業務應用。產品只是基礎,各個高校都會有自己的管理方式和使用習慣。作為一家專業的信息化服務企業,上海智隆會根據學校的業務需求及管理模式,為學校專門定制符合實際業務的應用系統。上海智隆深刻理解學校的業務和實際需求,能夠為學校提出合理的信息化建議并提供配套服務。
上海智隆不僅提供智慧校園整體解決方案,還為智慧校園建設提供咨詢服務。
上海智隆智慧校園的核心基礎平臺包括智隆統一門戶平臺、智隆統一身份認證平臺、智隆公共數據平臺、智隆數據交換平臺、智隆校園移動門戶。
智隆學生工作綜合管理平臺包括招生管理系統、數字迎新管理與服務系統、學生工作管理系統、宿舍管理系統、團委管理系統、就業管理與服務系統、離校管理與服務系統、校友服務系統等。
基于這兩大平臺,上海智隆還開發了智隆綜合人事管理系統、智隆綜合資產管理平臺、智隆后勤管理與服務系統、智隆綜合教學管理系統、智隆科研管理系統、智隆繼續教育管理綜合管理系統、智隆網站群管理系統、智隆模擬實訓系統、智隆信息資源綜合服務平臺,以及智隆校園通、智隆統一支付平臺、智隆能效管理平臺、智隆校園移動消息平臺、智隆城域卡管理服務等智慧應用和智慧教育云。
關鍵詞:智慧校園;新建校;建設內容
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A
自20世紀以來,信息技術的快速發展與應用引發了全球性的社會變革,信息化已成為當今世界經濟和社會發展的大趨勢。世界各國競相投資教育信息化,力圖通過在教育領域全面深入地運用信息技術來促進教育改革和發展。隨著云計算、物聯網、移動互聯網等新一代信息技術的發展,隨時隨地的師生互動、無處不在的個性化學習、智能化的教學管理和學習過程跟蹤評價、家教互通的學習社區等新型“智慧校園”教學管理模式已展現人們面前。但是,在新辦的學?;蛘咝陆ǖ姆中?、校區(以下簡稱“新建校”)建設過程中,應優先建設哪些內容,如何搭建新建校的信息化基礎工程,為后續的智慧校園全面建設打下堅實的基礎?
本文根據近期在北京市海淀區、朝陽區幾所中小學的新建校智慧校園的設計和實施情況,梳理總結了中小學智慧校園建設的總體目標和分析目標以及一期基礎工程應重點實施的內容。
一、智慧校園的總體建設目標
根據《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010~2020年)》的要求,以服務教育教學為核心,逐步開展智慧校園基礎設施環境和智慧學習、智慧教研、智慧管理及智慧服務四大應用平臺,在此基礎上利用大數據、云計算等新興信息技術對數據進行深度挖掘分析,充分利用國家教育網等設施,實現與其他學校間的設備互聯、資源共享、業務協同。從而將學校建設成為一個無處不在的網絡學習、融合創新的網絡科研、透明高效的校務治理、豐富多彩的校園文化的智慧校園。
一般中小學的新建校建設分為3期進行建設,各期工程的建設目標如下:
1.智慧校園一期工程的建設目標
新建校一期工程通過校園信息與網絡綜合布線工程、計算機網絡工程、機房基礎設施工程、衛星及電視系統、教室多媒體設備工程、校園廣播系統、電話系統、智能卡(門禁)系統、數字與顯示系統等系統的建設,搭建符合標準的智慧校園基礎環境,滿足新建校開學的學習、教研和管理要求,為未來學校智慧校園的全面建設打好堅實的基礎。
2.智慧校園二期工程的建設目標
新建校二期工程通過建設以平板教室、翻轉課堂系統、電子閱覽室系統為核心的智慧學習應用平臺,以校園電視臺系統、精品錄播教室系統、視訊系統為核心的智慧教研應用平臺,以物聯網集中控制系統、設備空間展示系統、終端定位服務系統、協同辦公系統為核心的智慧管理應用平臺,以統一信息門戶平臺為核心的智慧服務應用平臺,從而初步建設成一個以無處不在的網絡學習、融合創新的網絡科研、透明高效的校務治理、豐富多彩的校園文化理念為中心的智慧校園,為實現學校日常智慧化的學習、教研、管理和服務提供信息化支撐。
3.智慧校園三期工程的建設目標
新建校智慧校園三期工程在一期、二期工程的基礎上,利用大數據、云計算技術建設以教學質量分析、學生過程評價分析、學生輿情分析、教師行為分析為核心的綜合應用分析平臺,加強對教育、教學過程中海量數據的深度挖掘和分析;通過建設機器人、3D打印等功能教室,提升老師和學生的科技創新能力;充分利用國家教育網等基礎設施,實現與其他學校的設備互聯、資源共享、業務協同。從而全面建成以分層次教學、學生成長階梯、先進的教育教學為核心理念的智慧校園。
4.智慧校園一期基礎工程應重點實施的內容
在新建校智慧校園建設的整個過程中,一期工程是智慧校園建設的基礎工程,但受限于新建校在建設初期中的資金條件限制和開辦學的時限要求,智慧校園一期工程的建設內容應重點包括以下幾方面:
(1)校園信息與網絡綜合布線
校園綜合布線系統包括教學樓、辦公樓、宿舍樓等在內的有線、無線網絡數據信息點、視訊等系統的信息點位布設,系統設計采用主干核心光纜,樓層與核心數據交互采用24芯光纖,樓層設備間到各房間信息點位采用6類非屏蔽線纜。
(2)計算機網絡工程
計算機網絡工程將建設符合安全保密相關要求,構建萬兆骨干、千兆到桌面的高性能網絡系統。主要包括核心機房內采用的萬兆接入能力的核心交換機,教學樓、辦公樓、宿舍樓內各樓層的弱電機柜、各樓層內光電接換機。在安全方面,建設防火墻、流量控制、上網行為管理、多鏈路負載均衡等網絡安全系統。
(3)機房基礎設施建設工程
遵循智能機房的建設標準,建設包括機房UPS、配電、精密空調、機柜、機房環境監測系統、機房安防監控系統,實現機房環境、安防、動力、門禁、報警信息的遠程聯網監控,實現對各廠商設備的統一接入、統一管理,適應核心機房無人值守和聯網監控的要求。
(4)衛星及電視系統工程
衛星及電視系統工程將充分發掘本地有線電視的閑置頻段,利用衛星接收設備接收電視節目,再把衛星電視節目和自辦教學節目插入后混合傳送,增加節目數量,達到豐富業余文化生活和提供電視教學的目的。
(5)教室多媒體設備
在教室中采用高清智能觸控一體機、高清實物展臺等組成的智慧教學系統,教師可以借助觸控一體機實現圖文并茂、情景交融的電化教學、視聽教學、共享教學等。從而徹底改變教師一支粉筆一塊黑板的傳統教育教學模式,真正使課堂數字化,教育手段現代化。
(6)廣播系統工程
廣播系統主體上采用全數字化、IP網絡化設計,由辦公室、教室內教學廣播和日常公共廣播兩個部分組成,可以滿足學校自動打鈴、廣播通知、緊急消防廣播、背景音樂、英語聽力、英語教學以及AOD點播等基本需求。
(7)電話系統
根據需求建設一套全數字化、IP電話系統,實現幾個校區之間的校內教育、教學通話及校內教職工、學生之間的通信,還可以與外網實現通話交流。
(8)智能卡(門禁)系統工程
智能卡(門禁)系統工程由圖書借閱、門禁、食堂消費、考勤等系統組成,通過一張卡、一個數據庫和一個發卡系統實現統一管理。
(9)數字與顯示系統工程
針對校園情況,需要在包括校園大門、教學樓樓道、宿舍樓道、操場、公共場所等位置部署顯示終端,并通過信息系統進行校園文化宣傳工作。
結語
智慧校園正在我國各地火熱的建設中,關于智慧校園建設的目標和內涵每天都在不斷地豐富和擴展,本文根據近期智慧校園設計和實施的情況概括了中小學新建校智慧校園的建設內容,隨著新技術、新理念的不斷發展,智慧校園的建設過程和建設內容一定會有新的發展,將推動教育信息化工作不斷推向前進。
參考文獻
[1]劉啟新,沈李強,等.高校數字校園建設指南[M].北京:高等教育出版社,2008:序I.
[2]蔣家傅,鐘勇,王玉龍,等.基于教育云的智慧校園系統構建[J].現代教育技術,2013,23(2):109-110.
[3]鐘曉流,宋述強,焦麗珍.信息化環境中基于翻轉課堂理念的教學設計研究[J].開放教育研究,2013(1):58-64.
關鍵詞:智慧校園;安全風險;措施
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)27-0042-02
Abstract: Intelligent campus has full intellisense, ubiquitous network, data access resources sharing, and many other advantages, also there are many security risks at the same time, analysis of the security risk types, characteristics and causes, research how to reduce the safety risk, to ensure the safety of intelligent campus data information transmission, and improve the safety and reliability of teachers and students users using the Internet, web pages, and the platform system.
Key words: intelligent campus; security risks; mobile Internet; measure
智慧校園是對傳統數字化校園的擴展和提升,無論從技術上還是從設備上都有很大的改進,智慧校園運行框架與體系大致可以分為感知層、網絡層、數據層、系統層、應用平臺等五層,經過研究分析,智慧校園在物理設備、數據存儲與傳輸、平臺系統、網站訪問、安全制度、技術人員配備與管理等諸多方面都存在比較大的安全風險,下面將逐一對這些安全風險問題進行分析,仔細查找原因,并研究有關安全風險應對措施。
1 智慧校園安全風險分析
1.1 物理硬件設備與操作系統
據調查,目前高校多存在設備老化、配置過低、系統陳舊等問題,具體包括光纖、網線、服務器、交換機、集線器、路由器等網絡設備設施老化、配置過低導致網絡運行質量難以保證,安全漏洞層出不窮;電腦主機配置低、操作系統陳舊等導致電腦設備運行緩慢、訪問網頁速度慢、系統安全漏洞多、容易受病毒感染和攻擊等;網絡設備、電腦設備、感知設備等建設水平參差不齊,難以與先進的數字化校園平臺技術進行對接,造成智慧校園運營風險加大等。
1.2 數據存儲與傳輸
無論是智慧校園還是傳統的數字化校園,在數據方面存在的安全風險都很大,主要體現在數據標準、數據存儲與傳輸等方面,具體包括缺乏統一的數據標準和數據接口導致各應用系統使用的數據對接難;未能建立統一數據中心導致沒有數據歸口管理部門及數據管理混亂;數據庫服務器安全性能低、缺乏數據加密及數據備份恢復機制、數據使用操作不當等導致數據存儲安全風險大;缺乏數據整合平臺及傳輸鏈路不安全導致數據傳輸安全風險大及信息孤島的出現風險等。
1.3 應用系統
智慧校園所使用的應用系統種類很多,包括學生管理系統、教務管理系統、科研管理系統、辦公系統等,應用系統風險主要體現在系統數據使用、系統登陸、用戶信息盜竊等方面,具體包括部門多、系統多,各部門使用的系統數據標準不統一及數據共享要求性高等導致系統數據使用風險大;系統登陸安全保障機制不健全導致系統登陸安全風險大;數據庫服務器安全性能低、病毒侵入、黑客攻擊等導致用戶數據被盜竊等。
1.4 網站訪問
智慧校園中師生訪問各類網站安全風險很大,主要體現在學校上網人數多,網絡管理部門未能建立網絡安全訪問策略,對網絡訪問缺乏有效監控,電腦缺乏防火墻和有效殺毒軟件,學生安全意識不強,訪問非法網站及不良信息,隨意下載、打開安全可靠性低的文件、郵件,導致電腦病毒感染、木馬入侵、黑客攻擊、攻擊校園網絡、網頁打不開等安全風險。
1.5 安全制度
高校師生人數多,網絡用戶數量大,在操作計算機、上網等方面缺乏有效的安全管理制度將導致安全風險大大增加,具體包括缺乏機房安全管理、防火防盜管理制度及計算機多媒體操作使用細則等導致機房電腦設備損耗嚴重及起火被盜風險加大;缺乏數據備份、災難恢復有關制度導致計算機核心資源被竊取和篡改;缺乏安全事故處理程序及應急計劃導致安全防范環節薄弱。
1.6 技術人員配備與管理
智慧校園建設除了經費、設備設施一系列投入以外,還需要大量的技術管理人員,而目前高校在這方面建設還比較薄弱,比較突出的是實驗室管理人員、機房管理人員、多媒體教室管理人員、網站平臺維護人員、系統信息管理人員等流動性大,專業性不強,未經正規培訓或考核,造成對電腦、機房設備、網絡設施及網站、系統平臺等操作不當、管理效率低下,智慧校園運營信息泄露、設備被損壞和偷盜等安全風險加大。
2 智慧校園安全風險應對措施
2.1 資金投入和設備設施建設
高校應高度重視智慧校園建設工作,增加建設資金投入,購買性能穩定、安全系數高的網絡設備設施、智能感知設備、數字化校園平臺及應用系統等,并保持各種設備及系統持續更新。對配置過低,影響上網、上機速度的光纖、網線、服務器、交換機、集線器、路由器、電腦主機等老化設備予以淘汰,及時更新。在建設過程中一定要綜合考慮各種設施設備的協調搭配對接,防止參差不齊,影響設備功能發揮和帶來運營安全隱患。
2.2 技術措施
安全技術措施很多,擬將其分為物理層、網絡層、數據層、系統層、應用層等多個方面。
2.2.1 物理層措施
首先要加強機房建設,機房中的各類網絡設施設備、服務器、UPS電源等要擺放合理,注意通風防潮,外人不得輕易進入機房重地,機房設備應由專人管理操作;為防止電腦、服務器等設備因長時間運行導致溫度持續升高而損壞,機房還應添置空調、排風扇等設備;另外要加強機房監控和安保等工作,防止機房貴重設備被偷盜和損壞;除了加強機房建設,還應對網線、光纖、集線器、交換機、路由器等進行科學部署和統一擺放。
2.2.2 網絡層措施
高校網絡管理部門要建立網絡安全策略,一是建立網絡應用授權、訪問控制中心,比如建立全校統一的用戶管理平臺和授權認證體系,由網絡中心派專人負責認證授權管理,自主研發或購買符合學校實際需要的網絡監控控制系統,對校園內各網絡節點及端口進行有效監控,對有病毒、黃賭毒、暴力等信息的網站系統進行攔截、拒絕訪問;二是使用防火墻等軟件,對校園內網進行保護,對內外網絡訪問連接進行檢查,防止外部非授權用戶非法訪問修改內部網絡資源,對跨越網絡邊界的信息按照規定的安全策略進行審查,有效保護內部網絡環境和特殊網絡設備,監視網絡運行處于安全狀態。
2.2.3 數據層措施
學校要投入資金購買性能好、安全穩定系數高的數據庫服務器,要建立統一的數據中心和數據標準,對智慧校園各系統平臺使用到的數據進行統一管理,同時利用云計算平臺技術對各種數據資源進行有效整合,防止信息孤島的出現。學校還要建立用戶訪問控制機制,針對不同用戶群體授予不同權限,比如有些用戶只有數據訪問權,而無修改、存儲等操作權,另外針對用戶私人信息等重要數據建立加密機制,學校財務、職工等重要信息傳送接收可采用數字簽名機制,以防信息被竊取,對師生造成不必要的損失。
2.2.4 系統層措施
系統層安全措施包括操作系統安全措施、數據庫系統安全措施、信息資源系統安全措施等,其中操作系統安全措施包括系統漏洞修復、系統殺毒防護等,數據庫系統安全措施包括數據存儲加密、數據傳輸加密等,信息資源系統安全措施包括訪問控制、身份認證、用戶權限授予等。
2.2.5 應用層措施
應用層直接關系到師生用戶對智慧校園門戶網站及各種平臺系統的使用,應在校園各機房電腦上安裝殺毒軟件,并定期更新殺毒軟件病毒數據庫,對校園網站服務器、各信息系統服務器及數據庫服務器等要進行雙源供電,建立數據備份、災難恢復機制,確保不因斷電等異常情況影響師生正常使用校園網及數字化校園平臺系統。
2.3 管理措施
2.3.1 安全管理制度
要建立機房安全管理制度,特別是網絡中心機房管理制度,責任明確到人,機房管理員要定期對機房設施設備存在的安全隱患進行逐一排查,并及時報告處置異常情況;要建立電腦、網絡等設備設施維修、報廢制度,派專人對出現故障的設備設施進行維修,確保設備正常運轉,及時對各部門報廢的設備設施進行鑒定和更換;還要建立信息員安全培訓、數據備份等制度,定期組織各部門信息安全員及機房管理員等進行網絡安全等專題培訓,提高安全防范意識,掌握設備正確操作方法,定期對重要數據進行備份。
2.3.2 人員配備及管理
高校要對各種感知設備、網絡設施設備、服務器設備等重要設備設施進行有效管理,確保數字化校園平臺及各種應用系統正常運轉,組建機房管理人員、信息員、電腦維修員、網絡管理員等專業人才隊伍,提高技術人員工資,確保隊伍穩定性,同時定期開展有關技術培訓,提高其技術操作管理水平。
3 結束語
智慧校園使用到的信息技術種類很多,因學校環境條件限制、網絡共享開放性要求高等諸多因素,使得各種信息技術在實踐應用中暴露出一系列安全問題,對這些問題進行深入分析,研究有關對策,并努力實踐,將智慧校園應用安全風險控制在最低范圍內,為師生用戶創造一個安全、開放、共享的數字化校園環境。
參考文獻:
[1] 凌冠華.高校數字化校園的數據建設和安全管理研究[J].價值工程,2010(10).
[2] 唐秀忠.基于數字化校園的管理系統安全研究[J].思茅師范高等??茖W校學報,2009(12).
關鍵詞:數字校園;智慧校園
中圖分類號:G4
文獻標識碼:A
文章編號:16723198(2015)18018101
1 無人機航拍數字攝影測量技術
要做到能反應真實物體,準確大小,各種物體的屬性準確無誤,只能使用小型無人機航拍技術,而不是飛機航拍,因為一個學校體量小,面積不大,使用無人機航拍方便,快捷,便宜,可操作性強。利用無人機拍攝的航拍進行作業,在校園打一些控制點,將航片進行空三測量,建立立體模型,在這模型的基礎上,測出地物地貌的高度大小,得到一個地物屬性的矢量文件,這個矢量文件包含了地物的基本屬性(高度,寬度,樣子),從而繪制出校園的矢量圖。無人機航拍數字攝影測量技術目前屬于一個新興技術,一些高等學校也正在發展這個技術。
2 快速三維建模技術
利用相關軟件和得到的校園矢量圖,快速拉出各個地物的“盒子”,那么一個校園的基本三維模型就出來了,通過這個模型,我們可以看到校園里的房子,樹,道路等校園里有的東西,有了矢量圖,這個過程就非常快,軟件一步到位,那么,“初?!本统鰜砹恕?/p>
3 信息采集和模型完善
為了能真實反映各個地物的外貌,這個就需要外拍人員進行外拍,將每個地物的4個面用照相機拍下來(地物的頂面不用拍,航拍的相片就是地物的頂面),記錄每個地物的名稱,當然,為了更加真實的反映每個地物的真實樣子,運用相關的軟件進行處理,比如說,房子有的地方凹,有的地方凸,在模型中,凹的地方打進去,凸的地方拉出來,然后將拍的照片貼到模型上去,這個時候,模型中校園每個物體的樣子就是現實中物體的樣子。然后將每棟建筑里的房間做出來,貼上相應的房間信息,那么和現實一模一樣的一個小型校園就出來了。
4 數字校園
數字校園需要相關的軟硬件配套,為了后期的智慧校園服務,建議采用千兆光纖,搭配好一點的服務器,架設一個服務終端,利用服務終端在網上數字校園,這個時候我們運用終端設備(手機,電腦等),就可以看到整個校園了,如果是個陌生人在學校里迷路或是找么個地方,他就可以打開手機,登陸數字校園,首先GPS定位位置,然后輸入要去的地方,怎么走,一目了然。當然了,還有些其他的功能,日照分析,每棟樓的體積大小樣子等等。
5 功能性資源整合連接
功能性資源整合連接是由數字校園向智慧校園的一個重要過程,當然了,首先要做個需求分析,知道要實現什么樣的功能,通過數字校園留下的接口連接相應的功能板塊,然后實現相應的功能,簡單點說就是,這個智慧校園到底要有多智慧,不同的人怎么使用這個智慧校園,搞清楚了這些就開發相應的板塊,然后就往數字校園上掛。功能性資源整合其實是數字校園從重點是“看”到重點是“用”的過程。
6 共享云服務
我們知道,使用云服務能夠更加方便快捷的得到內容豐富的數據,智慧校園是一個非常龐大的系統,只有使用云服務,用戶體驗交互才能更快,空間更大。首先一個,數據功能,也就是將學校當中所有的老師,學生,行政人員這些基本的人員信息添加到每棟房子的具體辦公室,宿舍里去,所以,當學生在學校要辦什么事情的時候,就可以打開智慧校園,很容易就找到相應的老師,其次,各個職能部門也可以將自己的職能掛在智慧校園上,比如說圖書館的藏書,有多少種藏書,哪些是被借走了,再次,教務也可以把每個教室的課添加到智慧校園中去,你就知道什么地方在上什么課,等等。
7 成果和可擴展
那么,成型的智慧校園,具有哪些功能呢,我想說只要你想得到的,都可以擁有,他就是一個大的平臺,在這個平臺上,你可以做任何事情,大到整個學校的專業學生統計,小到一個寢室分享這個寢室的歡樂時光,當然了,對于不了解這個學校的人,這也是一個好的了解方式,比如說學校的老師情況,各個專業發展,獲獎情況等。在這個平臺上你可以任意擴展,比如做點小生意,一個課題找人一起研究?;蛘咧苯哟蜷_一個教室,通過教室里的視頻設備聽一堂你感興趣的課。你再也不會因為要交學費而排很長時間的隊,再也不會因為你想在圖書館借的書被借走而白跑一趟圖書館了。
8 結論
科學技術的高速發展,將使得未來任何事物都將變得智能化,智慧校園其實就是創造了一個虛擬世界,很多事情將非常方便的得到解決。同樣,智慧校園也將改變現有的學校生活,教學等模式。更加有利于學校的發展,創新。
參考文獻
[1]王佩軍,徐亞明.攝影測量學[M].武漢:武漢大學出版社,2005.
高校教育信息化的發展不斷深入,智慧校園理念在數字校園以及網絡校園的發展實踐基礎上將高校教育信息化建設推向了新的階段。本文從智慧校園理念的提出環境以及其發展過程分析入手,簡要分析智慧校園的組成結構以及典型模塊,結合已有智慧校園的應用示例效果,對智慧校園建設進程中出現的問題予以歸納,在此基礎上,對今后我國高校智慧校園理念的進一步建設趨勢進行闡述,以供相關人士參考。
【關鍵詞】高校智慧校園 應用效果 策略研究
高校教育信息化建設的推進將高校教育功能推向了網絡校園、數字校園的階段,這兩個階段的實踐過程已經取得一些成績,而智慧校園則是繼數字校園建設后的又一階段目標。智慧校園的建設需要在網絡校園以及數字校園的基礎上進行,集合網絡校園、數字校園在實踐應用中的效果分析,尋求可行途徑解決網絡校園及數字校園在應用中出現的典型問題,不斷優化校園教育信息化配置,為高校學生提供一個更加便捷、現代化的學習生活氛圍。
1 高校智慧校園的提出背景及發展歷程
高校教育信息化建設的著眼點在于現代信息化技術與高效校務管理的有機結合,隨著云理念及云計算技術的不斷革新,新一代網絡技術儼然成為智慧校園建設的支撐引擎?,F階段我國智慧校園建設仍舊處于較為初期的階段,需要各界人士加大智慧校園建設進程中的努力程度,實現高效能、低成本、多角度、全方位的可為高校師生提供智慧服務的校園環境。
1.1 智慧校園的提出環境
進入現代化社會,隨著社會進程的不斷推進,各行各業掀起了信息化升級的浪潮,對于高校校園信息化建設而言,其所需要達到的應用需求越來越高。智慧地球、智慧城市等智慧系列理念的提出,推進了信息化時代的智慧演化進程,高等院校作為知識和信息服務的重要媒介,其勢必會加入智慧化轉型大軍,借助先進相關技術信息手段的發展與應用,建設智慧校園。
智慧校園理念的正式提出源自2010年浙江大學在信息化十二五規劃中提出的議題,其建議宗旨在于創建無處不在的網絡學習、融合創新的網絡科研、透明高效的校務治理、豐富多樣的校園文化生活、便利舒適的校園生活。也就是說,智慧校園概念自誕生以來,便伴隨著安全、穩定、環保、節能等特征。浙江大學提出智慧校園建設意見后,便引起了教育領域眾多高等院校的積極響應,在不斷的探索與研討過程中,人們在智慧校園的核心特征上達成了共識。智慧校園理念中包含三個核心特征:
(1)智慧校園建設工作旨在為高校環境中的廣大師生營造一個全面的、智能感十足的、綜合的信息服務品臺氛圍,并根據師生及校務相關的不同角色、訴求,提供個性化定制服務;
(2)智慧校園建設的技術支撐為融入高校的各個服務領域的計算機網絡信息服務技術,其技術目標在于實現校務相關的互聯以及即時寫作;
(3)智慧校園的建設主體在于通過智能感知環境和校務綜合信息服務平臺的有效結合,為學校內部與外部環境提供一個可供師生之間、學生之間以及其與高校相關角色之間相互交流、相互感知的接口。
智慧校園建設的理念內涵與智慧地球理念如出一轍,其與當前流行的物聯網技術有著密切關聯,智慧校園的首要目標也是將物聯網技術與校園應用進一步融合,借助物聯網技術連接高校局域網中的各類型物件。
關于智慧校園在實際應用中的概念解析,不同應用目的的組織或企業有著不同的看法,有些企業認為智慧校園與特定的產品之間有著捆綁關系,有些企業則認為智慧校園的主要載體是運營商的相關產品。但從高校角度看,智慧校園是數字校園建設發展到一定階段的表現形式,因此,智慧校園的概念可以理解為是數字校園的發展版。從這一理解方式看,智慧校園建設的首要任務便是建立一個具有統一性的基礎設施平臺以及具有統一性的數據共享平臺和校務相關綜合信息服務平臺。
1.2 智慧校園的發展歷程
我國在“十二五”以來對高等院校的教育投入比例有明顯增加,越來越多的高校逐漸將革新眼光放在信息化特色與教育環境的結合上。教育信息化這一概念便應運而生,在眾多高校響應國家政策號召興建的新校區配置中,不乏一些具有典型現代社會信息化特色的教育資源,完成了教育教學環境逐步向網絡化、信息化、數字化、智能化、多元化的轉型雛形。這也為智慧型校園建設奠定了背景基礎。信息化校園的建設目標在于培養集合創新性、應用性、復合型的綜合人才,通過為學生提供良好的學習和生活環境的方式提升學生培養的多元化轉型力度。
網絡校園建設階段回顧:從技術層面看,高校教育信息化建設中的網絡校園階段將原有校園網進行雙棧式網絡升級,實行IPv4與IPv6并存的校園局域網環境。引進了有線網絡和無線網絡的技術,為高校學生構建了一個連接所有校園內教學樓、支持多種數據終端訪問校內資源的技術途徑。在網絡校園建設階段,應用重點在于高校 門戶站點、校內郵件系統、職能部門管理信息系統互通、視聽教學、網絡課程、教學資源庫共享、圖書館文獻資源系統查閱、網絡辦公等網絡技術支持的項目建設。雖然在網絡化高校校園建設階段,師生們體會到網路化學習環境的優勢,但不能忽略的是,在網絡校園階段存在著信息門戶與身份認證方面有效的統一手段。
數字校園建設階段回顧:數字校園理念出現于網絡校園實踐之后,其在網絡校園建設成果的基礎上以壯大信息化校園為核心目標,進一步整合了網絡校園MIS系統、實現身份認證與信息系統的統一??梢哉f,數字校園建設階段的應用重點在于校園內網絡相關資源的統一化建設,從校園基礎數據庫、校園數據交換系統、校園信息門戶站點到校園管理信息平臺登錄的身份認證,都實現了網絡化校園階段并未出現的統一化轉變。從高校教育資源的整合及優化方面看,數字校園將校園一卡通以及包含智能決策支持系統在內的高校教育資源計劃系統引入建設體系中,創建了數字圖書館、網絡視聽課程以及網絡協同工作等應用系統,進一步方便了高校師生的日常工作及學習。
智慧校園構建設想概況:智慧校園的發展依托于已經有明顯成效的數字校園實踐成果,是高校教育信息化發展的創新目標,也是教育信息化建設的新興模式。目前,智慧校園的應用尚處于構建階段,其將嘗試以有線無線一體化校園網、物聯網、移動網等多類型網絡進行融合,并以此為基礎,采用近年來興起且勢頭正猛的云計算技術,配合應用層數據交換技術以及應用集成框架技術等高端計算機技術,進一步推進教育信息化建設的力度。智慧校園的建設目標在于實現高校校園環境內的物物之間、物人之間、人人之間的感知互通、互聯,從而改變傳統靜態狀態中的校園管理模式,實現高校教學以及其他方面的動態管理,并通過一系列高端技術作為保障手段,不斷提升教育信息化建設應用過程中的精細化程度。智慧校園目前在我國南方多所高校有所應用,例如,浙江大學將智慧校園建設的范圍確立在平安校園建設、綠色校園建設、和諧校園建設、生態校園建設、科學校園建設等項目上;上海交通大學在國內高校首次提出“智慧泛在課堂”的智慧校園建設理念,將圖書館電子教參資源融入學校教務系統之中,方便師生在教學課程信息與教參資源之間的即時互通操作。
2 高校智慧校園建設的架構介紹
結合智慧校園的概念解析以及其在實際應用中的實踐整合成果,按照魯東明在《信息化VS高等教育創新-融合-發展》文中的觀點,將智慧校園的定義所蘊含的總體架構可以分為基礎網絡、公共支撐、數據資源、共享服務、應用服務、用戶訪問等六個環節,具體的結構展示圖如圖1所示。
按照順序對于高校智慧校園建設的結構中的典型主要模塊的具體細節做如下分析:
(1)基礎網絡環節主要包括三個部分:數據通信、語音通信、電視傳輸?;A網絡環節所依托的技術手段主要是超高速局域網技術,利用有線網絡以及無線網絡的相關計算機技術,構建智慧校園建設的基礎平臺,可支持包括文本、圖形、圖像、語言、媒體等多類型、大規模的數據之間的傳輸與共享,并支持校園一卡通的數據傳輸。前文提到的平安校園的視頻流傳輸也可以通過智慧校園結構中的基礎網絡環節實現。而電視傳輸的主要對象則是數字化有線電視和校本電視,語音通信則是依托電信建設,實現有線電話以及近年來興起的4G移動通信等。
(2)公共支撐環節主要包括多業務融合的高性能復合云計算、數據中心智能機房環境、校內樓宇集合的智能大樓以及智能場館、協同感知相關設施等。
數據資源緩解主要包括基礎數據庫、辦學資源庫、圖書文獻庫、物資環境數據庫、人文環境數據庫五類。其中,基礎數據庫包括教務管理、科技管理、人事管理、財務管理、學生管理、校務資產設備管理、高校體育運動管理、高校后勤服務管理、校園卡管理等。而辦學資源庫包含高校教學及輔助用場地、高校辦公行政用房及場地、高校學生宿舍、高校學生食堂等數據庫以及高校教育科研儀器資產數據庫等。圖書文獻庫主要指的是數字圖書文獻、學報校刊數據庫等。物資環境數據庫包含高校校園建設規劃、高校校園衛生、高校校園綠化、高校校園景觀等。人文環境數據庫則主要包含高校校容校貌、高校班級風范、校規校紀、高校環境下的師生禮儀和人際關系等。
(3)共享服務環節包含六個模塊:公共數據交換系統、統一身份認證、公共通訊系統、校園卡系統、平安校園監控系統、應用服務層、用戶訪問層。其中需要格外注意的是統一身份認證環節,其支持用戶、權限管理以及應用服務注冊等功能,保障平臺使用的每一個用戶均具有一個唯一的電子身份。統一化的身份認證也是智慧校園區別于網絡校園的重要指標。
3 高校智慧校園建設的應用示例展示
高效智能校園建設在一些地區的高校應用所取得的成績是令人們欣慰的,針對其中幾項較為典型的應用及其效果,筆者將作如下分析:手機開門:鷹潭某學院施行了憑借手機掃描門禁讀卡器的智慧校園建設項目,讓學生們體會到了在校園生活的便利。手機考勤:對于高校學生而言,用手機進行考勤可以不用花費過多的時間在點名上,缺勤與出勤的確定可以在短時間內完成,盡可能少的占用課程時間,從某種程度上促進了學生上課的積極性。
校園一卡通:作為網絡校園、數字校園的產物,在智慧校園中的校園一卡通相對于此前有更進一步的升級,不僅結合了多類型計算機高端網絡技術,更在原有基礎上,添加了網絡校園以及數字校園建設中所缺少的統一身份認證,實現高校校務數據管理的集成和共享。
4 高校智慧校園建設應用中的問題分析
雖然智慧校園建設的應用成果展示了其方向的正確性,但對于高校智慧校園應用過程中出現的一些問題也不能忽略,對于其中的典型問題及結合實際的可行對策分析如下:
首先,智慧校園參與師生對于現代化信息素養程度有待提升。信息化技術的迅猛發展令高校師生在具體操作中對于相關技術的適應程度與智慧校園建設的要求之間出現差距。由于技術限制,造成智慧校園建設中的相關部門對于信息化的接受熱情并不是很高,造成新進系統資源的利用率下降?,F階段我國高校在智慧校園建設的具體操作中多數將精力放置于外包網絡技術公司完成,這一現狀并不利于智慧校園建設的深入進行。正確的操作模式應該是外包公司與本校信息化部門共同完成,根據學校的不同需求將網絡高端計算技術進行本土化、個性化加工、開發。
其次,可以嘗試校企合作的模式推動智慧校園建設的發展。結合智慧校園建設的實踐情況可以發現,高校環境下的師生對于技術性智慧校園的應用參與度并不高,一方面源于高校環境的影響,一方面源于缺乏有效激勵手段。而校企合作的模式不僅可以提升辦學水平,也可以推進信息技術在高校中的快速發展,更能通過人才培養計劃吸引學生的對于智慧校園建設的參與熱情。也就是說,高??梢酝ㄟ^認真調研以及與企業之間的商談過程,確定合作企業,借助校企合作在高校人才培養方面的優勢,推進本校智慧校園的信息化建設。
5 結語
基于本文分析不難看出,智慧校園建設已經成為未來較長時間內我國高校教育信息化建設的主要任務,雖然就目前智慧校園在國內高校的應用效果看,仍然存在一些不足,但對于問題原因的準確分析可以有效改善現狀,通過參與師生觀念的更新以及操作模式的多樣化轉變,進一步推進高校內智慧校園的滲透程度。
參考文獻
[1]魯東明.信息化VS高等教育創新-融合-發展[D].商場現代化,2011(4).
[2]杭州華三通信技術有限公司.新一代網絡建設理論與實踐.[M].北京:電子工業出版社,2013(3).
[3]周凱.上海交大首創"智慧泛在課堂"[R].中國青年報,2011(11).
[關鍵詞]物聯網;智慧校園;數字校園
0引言
物聯網,顧名思義,即萬物相連的互聯網,簡稱IoT(Internet of Things)。它是利用局部網絡或互聯網等通信技術,把傳感器、控制器、機器、人員和物等通過新的方式聯在一起,形成人與物、物與物相聯,實現信息化、遠程管理控制和智能化的網絡。物聯網是互聯網的延伸。它把人與人的互聯擴展到物與物之間進行信息交換和通信。從它誕生開始就被認定是“下一個工業革命”,作為當今信息通信行業的典型代表,已經成為當下最熱門的術語。并以快速的發展態勢不斷滲透不斷進入各行各業,改變著人們的生活,實現著人們的夢想。將人們的生產和生活方式帶向童話般的智能世界。智慧城市、智慧醫療、智慧校園、智慧家庭等一系列嶄新的概念撲面而來。
1物聯網現狀分析
2009年,物聯網被正式列為國家五大新戰略產業?!笆濉睍r期,我國物聯網發展取得了顯著成效,與發達國家保持同步,成為全球物聯網發展最為活躍的地區之一。已經形成了從元器件廠商、設備商、軟件商、系統集成商一直到電信運營商的完整的產業鏈。2017年1月,工信部《物聯網發展規劃(2016-2020年)》,提出到2020年,物聯網總體產業規模突破1.5萬億元。今年的“政府工作報告”中再次提出要深入實施《中國制造2025》,加快大數據、云計算、物聯網應用的發展。盡管物聯網經歷了2016年初的智能硬件行業遇冷,但今年的物聯網行業將進入復蘇期。隨著通信技術的發展,5G時代即將到來,這都為物聯網的發展帶來了更大的動力。
2物聯網讓智慧校園不再是夢想
智慧校園是建立在物聯網基礎上的,可以說它是互聯網時代數字校園的升級,二者密不可分。又有質的區別。智慧校園和數字校園,都是信息技術在學校的應用,都是致力于解決校園信息化的方案。二者的區別在于,數字校園強調的是統一的信息編碼及通過單點登錄提供系統授權后的服務。而智慧校園是在數字校園基礎上將服務延伸及擴展到物。即首先要有一個統一的基礎設施平臺,要有有線和無線雙網覆蓋的網絡環境,之后再建立統一的數據共享平臺和綜合信息服務平臺。這樣才能對數字化的信息進行智能分析,楣芾碚吆褪ι按需提供學習、生活的智能化服務環境。簡言之,如果說數字校園解放了手腳,那么智慧校園就是解放了大腦。智慧校園的智慧就是通過物聯網來實現的。
物聯網技術以互聯網為基礎,涉及智能感知、網絡通信息、云計算、人工智能、信息處理等很多先進技術,簡單概括物聯網由三個層組成:感知層、網絡層和應用層。下面我們來看是如何通過物聯網的三個層實現智慧校園的。
2.1感知層是信息采集的關鍵部分
感知層通過感應器、數碼相機等設備實時持續獲得人或物的精確信息。然后通過RFID、條碼、工業現場總線、藍牙、紅外等短距離傳輸技術傳遞數據。形象地說就像人的皮膚和五官是用于識別和感受物體的。智慧校園就是把感應器安裝到教室、圖書館、食堂、實驗室、校門等處,通過物聯網來普遍連接。目前國內物聯網感知層發展狀況不佳:一是負責數據采集的傳感設備國產化程度低,對國外的依賴度較大,無法滿足龐大的市場需求;二是負責數據傳遞的RFID技術標準不一,造成不同公司的產品互不兼容。但這并沒影響到物聯網的發展速度。主要體現在校園一卡通、門禁車輛人員進出管理、后勤的教室宿舍用水、用電管理、校園綠化等等已經在國內各大中小學廣泛使用。但這僅是智慧校園中一些可實現的智能模塊。真正的智慧校園還只是一個愿景,只有完成了整個校園所有環節的智能化,讓師生有效感受到無處不在的智能體驗才是真正的智慧校園。
2.2網絡層是進行高效、安全、可靠的信息傳輸系統
網絡層是感知層和應用層的橋梁。相當于人的神經中樞系統。由于網絡層承擔著數據傳輸的重任,仍然依賴互聯網、有線無線通信網等,并且有更高的質量要求。網絡層是我國物聯網發展相對成熟的領域。這歸功于通信產業,大量鋪設光纖的結果。另外很多學校已經完成了數字校園時期的基本平臺建設和網絡布局,能夠做到有線網絡和無線WiFi全覆蓋。但還有一些院校由于受資金等一些條件限制無法完成理想的網絡布局??v觀國內一些院校的普遍做法,有一種校企合作的新形模式可以借鑒。即企業投資網絡建設,運營之后,學生的上網費用校方和企業按比例分成,實現網絡建設和運營的校企共贏。對于網絡建設有困難的學校可以考慮探討這些新的解決模式。去年錦州醫科大學就是在資金投入和學校搬遷重復建設的兩難選擇時采用了校企合作模式解決WiFi全覆蓋的問題。今年在學校零投入的前提下全校師生已經開始享用無處不在的網絡環境了。
2.3應用層是將獲得的數據信息進行處理,最終給出智能的響應
應用層位于物聯網三層結構中的最頂層,其功能為“處理”,即通過數據中心進行信息處理,相當于人的大腦。應用層與感知層是物聯網的顯著特征和核心所在。應用層可以對感知層采集來的數據進行計算、處理和知識挖掘,從而實現對物理世界的實時控制、精確管理和科學決策。目前國內大部分院校基本完成了數字校園的基礎建設,一些關鍵的應用系統已經運行多年,如財務系統、教務系統、學生系統、圖書管理系統等。這些系統雖然收集到了大量的數據信息,但相對獨立形成了“應用孤島”,用戶在使用過程中需要在不同系統間進行用戶切換,不僅費時費力而且浪費數據資源。那么智慧校園是以物聯網為基礎的一體化環境,就是要在應用層消除“應用孤島”,以各種應用系統為載體,統一應用入口和服務界面,將教學、科研、管理和校園生活進行充分整合,在基于大數據的前提下,做出決策分析,為學校構建智能化的學習和生活環境,實現數字校園向智慧校園的升級轉換。
在智慧校園的概念提出之后,國內很多院校便將其列入“十二五規劃”,并開始籌劃、實施智慧校園的建設。從2015年開始,國內許多學校包括中小學校都從手機移動客戶端人手,推出了“手機OA”“迎新離校”“消費查詢”“手機圖書館”等功能模塊,使用戶可以方便的通過手機隨時隨地查詢各類常用信息。體驗高效、便捷的學習和生活。比如學生可以通過手機客戶端了解哪個教室有空位以便提前預訂座位。或者去食堂之前查看當日的菜譜,以決定去哪個食堂用餐。再比如,利用物聯網設備監測教室溫度,通過智能調控達到合適的溫度為學生提供良好的學習環境。或者通過“手機圖書館”檢索館藏資源,續借、預約圖書,可以閱讀電子書刊、接收圖書到期提醒信息、繳納圖書超期費用等等。國外大學也在不斷嘗試通過物聯網進行有效的教學管理。在美國的亞利桑那大學,為學生辦理智能學生證。智能學生證里有一個射頻識別芯片,當學生走入教室上課時可以通過無線傳感器自動注冊,在終端設備的應用程序里就可以查看學生的出勤狀態,便于教師的教學管理。校園作為知識與信息服務的前沿陣地,隨著技術的不斷發展,正在把物聯網逐步融人到校園的安全、教學、管理等場景,實現教學、生活與校園資源和系統的整合,將智慧校園的建設不斷推向新的高度。
關鍵詞:智慧校園;關鍵技術;典型應用
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)26-0064-03
Research on the Typical Application of Key Technology of Intelligent Campus
YAN Si-jing
(School of Nursing, Xiangtan Medical Vocational and Technical College, Xiangtan 411104, China)
Abstract: Intelligent campus key technologies include internet of things technology, cloud computing technology, big data technology, mobile Internet technology, social networking platforms and other technology, through researching on the typical application of intelligent campus key technology which is applied in campus life, student management, teaching management, research management, security monitoring and other aspects, to promote intelligent campus fully operational, providing better information resources and services for college students and teachers.
Key words: intelligent campus; key technologies; typical application
隨著教育信息化的不斷推進,高校數字化校園建設逐步開展,在網絡基礎設施、數據中心、數字化校園平臺、校園資源管理系統等建設方面都取得了很大進展和突破。近年來,云計算、物聯網、大數據等新一代信息技術迅猛發展,“智慧地球”、“智慧城市”等發展理念相繼提出和實踐應用。2010年,浙江大學提出了“智慧校園”建設理念和應用框架,從而促使高校數字化校園建設全面向智慧校園建設邁進,高校數字化校園建設迎來了新的發展契機。
1智慧校園關鍵技術簡介
智慧校園應用技術主要包括傳統數字化校園技術以及物聯網、云計算、大數據、移動互聯、社交網絡平臺等技術,其中物聯網技術主要包括RFID、無線傳感器、視頻監控等感知設備技術的應用,應用物聯網技術能智能感知物體,將各物體連通起來,實現物物相連;云計算技術是通過分布式計算、并行計算、網格計算、虛擬化等技術應用,將不同城市、不同校區、不同系統資源整合起來,通過網絡連接訪問資源;大數據技術是一種數據分析處理技術,專門用于處理結構復雜海量數據,主要包括數據采集技術、數據預處理技術、數據存儲技術、數據分析/挖掘技術、數據結構展現技術等;移動互聯技術是將移動通信與互聯網進行結合,為移動終端用戶提供互聯網訪問服務,用戶可以隨時隨地享受移動網絡數據、語音、媒體及各種網絡信息資源服務;社交網絡平臺包括校園BBS、騰訊、人人網、開心網等,學生等用戶群體通過社交網絡平臺可以獲取各種社交信息,展現自我以及進行營銷推廣等,也可以作為學習交流的場所。
2 智慧校園關鍵技術典型應用
物聯網、云計算、大數據、移動互聯、社交網絡平臺等關鍵技術可以應用到智慧校園校園管理各個方面,主要應用見下圖所示。
2.1 智慧校園生活
智慧校園智能卡、家校通、虛擬校園等能夠為師生帶來豐富多彩的校園生活,提供工作、生活便利。
2.1.1 智能一卡通
中國移動、中國聯通等通信服務商融合3G與物聯網等技術,提供智能一卡通服務,將門禁、食堂就餐、銀行支付、借書、職工考勤等功能集于一體。學生可以使用智能卡到食堂、校園超市刷卡消費、憑智能卡進入宿舍、到圖書館借書等,教師可以使用智能卡刷卡考勤,到食堂刷卡就餐、銀行卡支付等。智能一卡通設施及數據庫中心與智慧校園數字化校園平臺數據中心進行連接,可以通過訪問校園數字化平臺,調取一卡通數據,并將學生考勤、借書、宿舍就寢、食堂消費等數據信息呈現給用戶及管理層。
2.1.2 家校通
在智慧校園數字化平臺中使用信息系統、物聯網、互聯網、移動互聯等技術構建家校通平臺,使人、物、事之間聯系更加緊密,通過網頁平臺、短信、微信等信息傳輸渠道,實現學生、家長及老師之間信息互通互動,輔導員、班主任、任課老師可以隨時將學生在校學習生活情況反饋給家長,家長也可以在家校通平臺上查詢教師信息、教師對學生評價及批語、學生生活學習情況等。
2.1.3 虛擬校園
在智慧校園數字化校園平臺中利用移動互聯、物聯網、數據建模等技術構建虛擬模擬校園,將校園環境面貌、風格特點等生動呈現用戶面前,并提供服務導航。師生用戶可以通過電腦、手機終端進行連接訪問,進入虛擬校園,根據服務導航,迅速了解掌握校園動態,享受快捷的信息服務。
2.2 智慧教學、智慧圖書管理
智慧校園中利用物聯網、云計算、移動互聯等技術能實現智能教學管理,為師生提供智慧學習環境,師生能夠智能感知學習環境、識別用戶特征、整合呈現各種學習資源、智慧課堂教學、自動記錄用戶各種學習記錄等。
2.2.1 智慧課堂
智慧校園中利用云計算、數據建模、物聯網等技術構造智慧學習課堂,利用智能卡或者GPS定位等感知設備技術可以自動識別師生身份,經過身份認證進行智能連接,利用云計算技術將校內外各種教學資源進行整合從而為用戶提供豐富多彩的課堂學習資源服務,智慧課堂以模擬教室形式進行智能課堂考勤、智能課堂舉手提問、智能課堂教學、作業布置等,智能課堂考勤使任課教師對缺課的學生一覽無余,極大方便了任課教師教學,同時也給學生以極大的自由學習空間。
2.2.2 智慧圖書館
智慧校園中利用云計算、物聯網、智能化設備技術等打造智能圖書館,為師生用戶提供智慧化圖書管理服務。智慧圖書館是數字圖書館的高端應用,它充分利用ICT(Information Communications Technology,簡稱ICT)技術,能夠對用戶身份進行智能識別,為用戶提供座位預約、圖書資料查閱等服務,具有知識共享、服務高效、使用便利等特性,智慧圖書館大大拓展了圖書管理的時間維度和空間維度。
2.3 智慧學生管理
智慧校園利用二維碼、RFID射頻、無線傳感器等物聯網技術以及GPS、GSM等移動通信技術,為學生制作智能學生證,并實現智能學生宿舍管理。
2.3.1 智能學生證
智慧校園智能學生證一般由GPS模塊、RFID模塊、GSM模塊、主控制器、讀卡器構成。學生擁有智能學生證可無障礙進入校園,門禁設備采用非接觸式,可以遠程讀取學生證信息并自動識別,能自動判斷學生進出校狀態,系統能自動識別和采集信息,并自動將進出校門信息發送到系統指定的手機上,并且通過數字化校園平臺系統可以調取系統采集的學生進出校園等活動情況信息。
2.3.2 智能宿舍管理
智能宿舍管理除了采用傳統的信息系統技術外,還采用物聯網技術實現學生身份智能感知識別和信息采集,利用移動互聯、GPS等技術實現系統智能訪問連接及身份認證。智能宿舍管理系統能夠通過智能學生證、智能卡等采集到學生身份信息,并進行智能識別定位,從而實現學生歸寢、缺寢等方面智能統計和管理。
2.4 智慧科研管理
智慧校園中利用數字化校園平臺以及大數據處理技術等為教師提供功能強大的科研管理服務及創新協作平臺。通過采集建立規范合理的單位、部門及個人知識數據庫,為學??蒲腥藛T提供知識資源服務。通過創新協作平臺,課題參與者可以查詢、申請國家、省、市以及校級科研項目,可以提交科研結題等資料,同時還可以查詢課題組成員信息,能給項目成員發送有關課題任務通知等,項目組成員可以查詢自己參與的課題進度、取得的課題成果等,從而提高科研協作創新水平以及管理效率。
2.5 校園安全智能監控管理
智慧校園中利用物聯網技術、移動互聯技術等建立智能視頻監控系統,該系統在信息采集方面采用智能卡、無線傳感器、二維碼、視頻監控等設備和技術,能夠全面、準確的感應、識別、收集校園所有人、物、事等信息,并通過無線網、有線網、移動網等網絡進行信息傳遞;同時系統使用先進的數字模擬及建模技術,形成清晰的監控視頻圖像;系統還可以對收集到的信息、模擬圖像及校園情景,進行初步判斷,對異常情況能夠及時進行報警,從而降低校園安全風險。
2.6 智慧門戶及社交網絡平臺
智慧校園擁有智慧化的門戶網站和數字化校園平臺,且門戶網站、數字化校園平臺與各資源信息系統相連通,消除信息孤島,能夠根據用戶個性需求提煉有價值的信息,生動呈現給用戶參考使用。另外在數字化校園平臺上增加校園BBS社交網絡平臺,平臺模塊包括校園社團、院系交流、電腦科技、休閑娛樂、談天說地、實習就業、勤工儉學等,師生可以進行注冊登錄訪問和瀏覽平臺各模塊,并根據自身需求有關信息等,校園BBS為師生提供一個可靠安全的學習交流場所。
3 可能遇到的問題
智慧校園建設能提升學校管理效率,為師生提供更好的信息資源服務,能促進學校改革創新發展,對學校辦學層次和水平提升意義重大。但是由于智慧校園中使用到物聯網、云計算、大數據等信息技術屬于前沿技術,采用到的設備可能會比較貴,技術創新性很強,服務費用又高,使得智慧校園建設投入較大,部分高??赡軙媾R資金短缺問題;目前,智慧校園還處于應用嘗試探索階段,存在建設周期長、重全局性等問題;另外,智慧校園各種感知設備技術的全面應用,會產生大量的數據信息,對這些數據信息如何安全保存、傳輸等問題,也是不可忽視的。
4 結束語
在智慧校園中使用物聯網、云計算、大數據、移動互聯等信息技術對校園教學管理、學生管理、科研管理、校園生活、安全管理等各方面管理服務進行全面提升改善,以提高學校管理效率和服務質量,促使學校改革創新發展。不過,目前智慧校園建設也存在投資大、建設周期長、重全局性、信息安全難以保障等問題,值得進一步研究和探討。
參考文獻:
[1] 白麗媛.智高等學校智慧校園架構與應用研[J].北京聯合大學學報,2014(4).
一、搭建智慧校園教育教學平臺,實施智慧教學
智慧校園和數字化校園的區別在于,數字化校園重在軟硬件搭建,而智慧校園是一個持續發展的過程,重在應用,加強信息技術與教育教學的深度融合,實現優質資源的共享,進而實現教育公平,這也是教育信息化建設的終極目標。整合現有教育信息化資源,打通軟硬件設備在教學中的應用,促進智慧校園發展。為學生、老、家長構建一個隨時隨地的學習交流平臺和高效管理、便捷安全的“智慧校園”環境。
教育信息化的使命就是運用現代信息技術來優化教育及教學過程,提升教學質量。智慧校園采用最新的移動互聯網技術,實現跨終端數據采集、信息挖掘及分析,貫穿教育與教學的全過程,為學校、教師、學生、家長提供多層次的智能化服務。傳統課堂教學中一節課只有一位老師進課堂,在移動互聯網技術的支持下,這種情況將得到改變。首先,教師可以帶著手機終端或平板,通過學校教育教學平臺,將學習內容通過微課程形式進行播放。其次,互聯網上有大量特級教師、名優教師的課堂實錄視頻,其中有很多精彩的片段可以為自己的課堂教學所利用。教師可以在課前對這樣的視頻進行剪輯,做成“微視頻”在自己課堂的某個環節處加以穿插播放,“邀請”這些特級教師、名優教師“出面”為我們的學生上課。最后,如果條件允許,甚至可以事先與他們取得聯系,通過網絡視頻在課堂上進行實時對話、互動。如下圖:
二、建設在線學習平臺,促進個性化學習
隨著互聯網技術的不斷發展和智能化移動終端設備的普及應用,個性化學習已越來越成為可能。學生對課堂上知識的學習也會慢慢地減少依賴,轉而更多地向互聯網獲取知識。也就是說,學生在進入課堂學習時,可能提前通過網絡等途徑學習相關的知識。一句話,學生的學習方式已在不知不覺中悄然地發生變化。
無論是互聯網還是學校在線學習平臺,無處不在的學習場將會在學生學習中起著越來越重要的作用。通過在線平臺功能,學生學習的路徑將會更加多元,學習空間將會更加多樣化。教師需要向學生提供的教學設計,也不再僅僅是課堂內的教學設計,同時也需要關注課堂外學習空間的教學組織。學校也將通過移動互聯網技術營造更廣闊的校園文化,把教育教學工作延伸到更廣闊的平臺。比如,學生可通過移動終端在線向教師請教問題,實現“一對一”個性化學習,或與同伴交流學習心得等。這種新的學習方式更具個性化、針對性和及時性,對學有困難的學生來說,這樣的幫助無疑將是巨大的。
三、構建家校互動平臺,促進學生健康成長
基于移動APP的家?;悠脚_是一套應用于教育系統的高科技信息互動平臺,它是集現代計算機信息技術、網絡技術與無線通信技術于一體,實現家庭與學校的互動、快捷、實時溝通的教育網絡信息平臺。
通過家?;悠脚_,可實現學校與班級動態查詢;學生到(離)校刷卡,平臺自動將學生到(離)校信息發送到家長的手機,有效地解決了家長對孩子的擔心和憂慮,給學校和家長帶來了極大的方便。此外,老師還可以將孩子在學校的表現情況、考勤情況、考試成績、每周和期末評語、學校的動態和臨時通知等通過家?;悠脚_分享給家長,讓家長在百忙之中也可以輕松掌握孩子的基本動態,同時,家長也可以通過平臺,有針對性地向學校和班主任發表自己的看法和建議!既可以幫助教師和家長及時解決孩子任何時刻出現的問題,又可以讓教師和家長共同分享孩子身上隨時出現的亮點所帶來的喜悅,使孩子少走彎路,健康成長。它充分調動社會教育資源,利用現代信息技術架起學校、家庭之間實時、快捷、有效溝通的橋梁,形成社會、學校、家庭和諧共育的局面,促進學生健康成長。
參考文獻:
訊:9月6日消息,微信今日正式公布“微信智慧校園解決方案”,該方案以“微信公眾號+微信支付”為基礎構建,目前已在復旦大學、浙江大學、天津大學等高校落地。
(圖注:智慧校園可自助充值)
據微信方面介紹,與傳統校園相比,微信智慧校園主要有四點便利:一,微信自助繳費充值;二,宿舍搖一搖開門、微信平安充電;三,微信校務通知、成績查詢;四,微信校內電子支付。
此外,微信智慧校園還包括智慧后勤、智慧學習、智慧生活,高校師生可在微信進行課程預定、宿舍管理、校園導航等服務。校園周邊服務和商業資源也在微信智慧校園范圍之內,微信表示,要實現校園內多業態O2O無縫融合。
獲悉,微信今年3月份首次在華中農業大學開通繳費功能,5月份在中山大學推出“我的飯堂日記”活動,為智慧校園方案進行了預熱,而此前微信進入校園多是以高校公眾號的形式。
據悉,微信支付老對手支付寶2013年便推出了在線繳費功能,今年又推出“大學生認證”功能,為在讀大學生提供消費優惠。(來源:億邦動力網)
關鍵詞:智慧校園 云計算 物聯網 設計 應用
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)04(b)-0044-02
智慧校園網是數字化校園的最新體現,它所包含的是智能、互聯以及協同等理念,同時以安全、高效、方便、快捷以及綠色為發展目標,借助基礎數據庫、信息開放、應用數據庫以及云計算和服務支持平臺,采用智能、感知、挖掘以及控制等現代化先進技術,有效地實現了校園網絡管理、安全監控以及個性化的教育環境和智能管理。從整體上來說,智慧校園網所要創造的是,校園中到處都是網絡學習、創新科研、高效透明的校務管理以及豐富多彩的文化生活,智能、高效、和諧、穩定的校園網絡系統。
1 智慧校園改善
據調查顯示,當前國內很多的高校尤其是知名院校,比較注重智慧校園網絡建設,該網絡系統實際上就是將物聯網、計算機網絡、現代通信以及傳感等方面的及時集于一身,對教育教學、管理、科研以及校園生活服務等信息實施全面的優化與整合,通過互聯、集成和數據信息的深度分析與挖掘,從而實現學校管理工作的全面性、高效性以及智能化。
從實踐來看,智慧校園網絡通暢表現出三大特點:第一,利用云計算平臺,建設一個智能教學體系,為廣大教師和學生提供一個智能感知、綜合信息服務的廣闊平臺,并在此基礎上為其提供個性化的服務活動,最終實現個性化、因材施教的教學模式和方法;第二,構建廣闊的服務平臺,構建全方位服務系統。實踐中可借助數據庫以及海量存儲器等,將計算機網絡服務有效地融入到高校管理工作中的各個領域,從而實現有效協作;第三,借助智能感知系統與寬帶網絡服務平臺,為外部與高校之間建立一個可以感知和交流的端口。
為此,我們可利用云計算以及虛擬化技術,建立校園云系統,并結合現代物聯網技術,構建智慧校園體系。比如,現代的一卡通逐漸取代傳統的學生證、餐卡以及圖書借閱證等繁瑣的證件,同時也將門禁、消費以及數字圖書館和考勤等功能融入其中;利用云計算,構建一個教育云平臺,以此來分享教育教學內容,從而提高教育內容的可感知性與直觀性,這樣不僅可以增加教育教學過程中的互動性,而且還可以有效地激發學生們的興趣;同時,教育云平臺,在全面提高校務管理能力、整合信息管理系統等方面,具有非常重要的作用。比如,辦公自動化(OA)、教務管理以及學生管理等系統中,通過優化和整合,可有效監控教育教學效果,提高高校綜合管理水平。
2 云計算
所謂云計算,實際上是分布式處理、并行處理以及網格計算的進一步發展和拓寬,它是網絡運行過程中相互協同的虛擬服務設備群,主要是通過網絡支持,使計算有效地分布于分布式計算機及網絡設備之上。廣義上的云計算,主要是指服務交付與應用模式,借助現代網絡通過按需和易擴展等方式,充分獲得實際服務需要。通常具有如下幾方面的特征是:廣泛的網絡、資源信息匯聚與共享,自助式的個性化服務以及靈活調配的資源信息與計算服務。實踐中我們可以看到,云計算的主要思想在于將大量網絡計算資源進行集中,然后統一調度和管理,從而構成現代化計算資源池,并向廣大用戶提供高效的服務。實踐中將這種提供資源的現代化網絡系統,稱作云。其中,云系統中的所有資源均可以根據應用者的需求,隨時獲取,而且可以對其進行無限制的擴展,從而實現按需應用,并及時付費。一般而言,云計算可分作三個層面,即云軟件、云設備以及云平臺。從發展的角度來看,未來智慧校園網應當無處不,方便快捷的上網系統,為智能校園的建設提供了基礎和保障。
3 云計算條件下的智慧校園
從實踐來看,云計算模式的應用為現代教育教學創造了更廣闊的空間,同時也為各種信息資源的共享、協作以及學習等,創造了新環境。近年來,隨著國內云計算模式的快速普及與發展,學校、教師、學生以及教育機構的相關信息處理均轉移到云系統之中,對智能校園網絡建設的發展起到了積極的促進作用。采用云計算,不僅可以為學習者提高云計算服務,讓他們能夠自主選擇網絡服務形式,而且教育機構與科研人員也可以有效地管理各種教育教學資源,從而有效地開展教育教學設計、對教學過程和資源進行優化。以寧波工程學院為例,具體展開探討。
3.1 校園網基礎設施建設
對于校園網絡而言,它是智慧校園建設的基礎,表現出高速、穩定、安全的特點,為智慧校園的建設提供了云計算平臺,并在智能領域實現物聯感知。寧波工程學院通過租用ISP運營商的裸光纖連接成一體,建設成為支持IPv4/v6雙棧的、具有多業務融合、高帶寬、高移動性、面向服務的透明彈性校園網,打造智慧校園的信息高速公路,能柔性適應未來的各種信息化應用需求。布局結構合理的校園網絡,使其覆蓋面廣、安全、穩定、高速,支持有線、無線、電腦、筆記本和手機等多種終端設備上網。堅持“云服務”的低碳可持續發展技術路線,建造具有先進水平的數據中心環境。
3.2 云計算數據中心設計
一般而言,云計算平臺主要有機房環境、存儲平臺、計算平臺以及容災系統等。寧波工程學院IDC數據中心,基于“云計算”架構建設,通過采用硬件設備虛擬化、系統管理自動化和服務流程一體化等技術架構,為用戶提供一個以服務為中心的數據中心,同時將資源的使用方式從專有獨占方式轉變成完全共享方式,運行環境可以自動部署和調整資源分配,實現資源隨需掌控,提供一個基于業務的資源共享、服務集中和自動化的開放數據中心,為數字化校園平臺和業務系統建設提供基礎硬件支撐。
3.3 校園云計算安全平臺設計
當采用云計算技術進行校園網建設時,不用擔心數據信息的丟失以及病毒的入侵,而且云計算中的權限管理可實現數據信息的共享。此外,數據集中存儲模式,可以有效地實現安全監測,即將信息資料存儲于某個數據中心之中,然后管理者對數據資料實施統一的管理,對資源進行分配、對負載進行均衡、對軟件進行部署,同時加強安全管理,降低應用成本。
3.4 物聯感知系統構建
在智能校園建設過程中,物聯感知系統是其中最為常用的部分,實踐中可利用采集器、傳感器、RFID以及二維碼和現代高清視頻監控感知設備,有效地實現數字化管理與實時監控。根據校園中的具體情況,合理地對傳感器、視頻數據采集設備進行部設備、聯網;通過采集器、二維碼以及RFID技術,對校園環境進行標志;構建現代校園環境數據庫、服務平臺,借助物聯網絡構建應用管理系統。通常包括如下幾個方面的內容。
(1)數字化圖書館
以RFID智能標簽技術為方向,建設圖書館綜合管理平臺,實現圖書自動清點、圖書自助借還,圖書區域定位,開發智能導航系統,方便讀者快速準確的查找圖書,提高圖書館管理效率,提升讀者服務能力。
(2)智慧型平安校園
推行校園數字化監控系統建設,逐步把現有的模擬監控系統整合到數字化、一體化的智能安保平臺中,同時可支持靈活的、分布式的集散安保監控模式,支持多級權限管理,支持無線、internet、智能終端等多種監控模式,支持監控圖像的智能分析和預警等功能和監控圖像的數據挖掘等。
(3)綠色節能智慧校園
利用智能傳感技術和信息化技術,對學校的各種耗能設備進行實時監控、智能分析、優化調度、管理控制,達到節能減排、低碳環保、降低學校運行成本,實現節約型綠色學校的建設。如能源質量管理、照明能源管理、各儀器設備的能源管理等,各能源管理系統應整合為一個整體,可提供實時數據和分析統計報告等。
4 結語
目前“智慧校園”的建設正如火如荼的進行,我們應充分認識到智慧的概念正日益影響著人們的生活、學習和工作?;诖耍柚腔坌@系統建設這一契機,優化和配置現代可利用資源,全面提升教育信息化水平,實現教育管理信息化、教學信息化、科研信息化、學生學習信息化,實現人、事、物的聯動控制與協作管理,實現教師、學生、資源和外界的互聯互通,使數字校園成為教育教學質量提高的重要手段,真正實現智慧校園、虛擬生活、移動辦公、和諧溝通的環境,建設一個平安、和諧、幸福的校園。
參考文獻
[1] 陳康,鄭緯民.云計算:系統實例與研究現狀[J].軟件學報,2009(6).
[2] 劉化君.物聯網關鍵技術研究[J].計算機時代,2010(7):4-6.
[3] 孔凡娟.云計算帶給圖書館的影響與思考[J].圖書與情報,2010(2):93-95.
關鍵詞:RFID技術;智慧校園;校園建設
智慧校園是校園建設中的重要組成部分,也是現代化校園的必備條件。在建設智慧校園的過程中,主要是運用網絡信息化RFID技術來構建一個具備感知、協作、控制等功能的校園信息系統,以達到優化校園資源的目的,從而為校園師生的日常學習工作提供更加便利的條件。除此以外,在智慧校園的建設中運用FRID技術可以實現校園的系統化管理,為師生提供一整套先進快捷的校園管理系統,有效加強了學校與家長之間的聯系,提高了校園的安全性。
1 RFID技術概述
作為物聯網技術中的核心技術―RFID無線射頻識別,是構建智慧校園的重要技術之一。RFID 技術,又可以叫作電子標簽、無線射頻識別技術,它屬于非接觸式自動識別技術的一種,主要技術原理是:只需要通過相距幾厘米到幾米距離內傳感器發射的無線電波,讀取一個直徑小于2毫米的電子標簽內儲存的信息,識別出點子標簽代表的人、事物的身份,而不需要特定目標與識別系統建立機械或光學的接觸。
2 RFID技術在智慧校園建設中的應用
智慧校園中的RFID 應用系統結構如圖1所示。
2.1 智慧校園中的人員管理系統
隨著現代校園的規模不斷擴大,學校人員不斷增多,校園人員考勤、安全管理面臨的壓力逐漸增大。運用先進信息技術可以有效地解決這個問題。RFID 人員進出管理系統示意如圖2 所示。
以校園一卡通為載體,借助RFID(電子標簽)技術管理學校人員,每一位教職員工和學生都擁有一張唯一的校園卡。管理學校人員出入校園、宿舍、上課下課、會議考勤都可以用一卡通來實現。其主要功能有以下幾個:
(1)遠距離感應功能。借助RFID技術可以讓學校人員進出校門憑一卡通無接觸式自動檢查登記,當系統接收到無線電波之后會自動識別校園卡包含的信息,實時在屏幕上顯示人員照片、個人資料等信息,實現自動放行,而校外人員或者沒有攜帶一卡通的人員需進行身份登記。系統會自動存儲每個人員的出入記錄,這方便管理部門通過系統了解學校人員的在校情況和出入校園的時間。
(2)宿舍管理智能化。當學生攜帶有RFID 卡出入宿舍時,無接觸式感應技術可以記錄學生的出入情況,可以自動統計出學生宿舍樓的住宿人數,甚至連具體人員都一清二楚,這個功能可以幫助管理部門掌握學生晚上夜不歸宿的情況,如果學生在規定時間內沒有回到宿舍,系統會自動給學生發出短信提醒,并同時給管理人員發送提醒,從而實現網絡可視化管理學生的宿舍考勤,使管理部門可以及時統計宿舍人員情況,提高管理效率,減少管理成本。
(3)上課考勤簡單化。當前大部分學校學生的上課考勤都需要教師來點名統計,這樣的考勤方式費時費力,而且準確率不高。如果運用RFID技術,在教學樓出入口處安裝相關設備,就可以實現學生上課考勤的自動統計,學生上課時攜帶一卡通,只要經過教學樓出入口就能被系統感應到并自動識別,精確記錄該學生的上課考勤,實現可視化管理學生的上課情況,方便管理部門即時統計報表,掌握學生到課、缺勤、遲到、早退等情況,從而大大提高教學管理效率。
2.2 RFID技術在智慧圖書館建設中的應用
物聯網技術RFID的另一個重要應用就是智慧圖書館,運用FRID技術可以實現圖書館管理中的智能統計、自助借還、智慧管理等功能,達到智能管理圖書館的目的。
智慧圖書館管理系統只要包括讀者辦證系統、自助借還系統、圖書館藏管理系統、智能安全門、柜臺工作站、圖書編目系統、電子閱覽室管理系統等子系統。通過運用RFID技術建設智慧圖書館將大大提高圖書館的管理效率和服務水平,其主要體現在以下方面。
(1)實現高效率借書還書。傳統的借書還書需要每次通過讀取條形碼來識別圖書,而且必須用條碼掃描器對準圖書條碼,而使用FRID技術可以實現無線遠距離感應識別,比掃描條碼的效率高很多,也更加方便。無論圖書擺放在哪個位置,只要它在感應器的感應范圍之內就可以同時進行借書還書操作,較之傳統掃描條碼的方式,借書還書的效率提高了幾倍,同時也提高了圖書借閱率。
(2)真正做到了自助借還。通過智慧校園系統中的自助借書還書機可以做到圖書自助借還,自助借書還書機可以自優卸賢際櫚慕杌棺刺,達到和工作人員手動操作一樣甚至更加精準的效果。這樣可以節省大量人力成本,而且機器可以實行7×24 小時全天候服務。
(3)使圖書盤點更加便利。智慧圖書館系統提供全新改進的圖書盤點模式,可以實現流動工作車方式,使圖書盤點的效率和精確度大大提高。
(4)可與永久性磁條的共存。以前的圖書館都是通過永久防盜磁條達到防盜目的,而這必須要求防盜詞條具有可沖消性才可以應用門禁系統。因此必須認真思考如何將圖書館中的幾十萬冊圖書更換成可沖消磁條??梢栽趫D書上粘貼RFID電子標簽來解決這個問題,而不用耗費大量精力去清除圖書中的永久性沖消磁條,同時也能降低圖書的損耗。
(5)RFID標簽很隱蔽,有效減少讀者人為破壞。可以在圖書的任何兩頁之間夾縫中粘貼RFID電子標簽,而且標簽本身是雙面敷膠,一旦粘貼好了,讀者很難發現其位置,因此可以有效較少讀者有意或無意的人為破壞,確保圖書的安全。
(6)增加了防盜監控功能。RFID電子標簽中不但包括條形碼和磁條的信息,還包括了可以改寫的防盜識別位。在圖書的借還過程中,可以通過修改該防盜識別位來更新圖書的在館狀態。當讀者攜帶圖書出入圖書館門禁時,系統可以自動讀取并判斷該圖書電子標簽中的防盜識別位是否符合出館條件。如果不符合條件的圖書在經過防盜門禁時,門禁系統會發出報警聲,從而使圖書管理更加安全、人性化,避免了很多不必要的矛盾。
關鍵詞:智慧校園;云計算
本文系河北省社科聯2013年度指令性課題的階段性研究成果(課題編號:201303023)
中圖分類號:F49 文獻標識碼:A
收錄日期:2013年5月27日
一、智慧校園的概念
2010年在信息化“十二五”規劃中由浙江大學提出的一個概念:無處不在的網絡學習、融合創新的網絡科研、透明高效的校務治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活,這就是所謂的——智慧校園。它具有三大建設目標:一是為廣大師生提供一個智能感知環境和綜合信息服務平臺;二是基于計算機網絡的信息服務實現互聯和協作;三是通過智能感知環境和綜合信息服務平臺,為學校與外部世界提供一個相互交流和相互感知的接口。
智慧校園首先需要一個基礎設施平臺,其次需要一個信息服務平臺。為實現上述目標,促進學校數字化建設,目前已經可以利用云計算、虛擬化技術構建“校園云”,結合物聯網技術實現智慧校園。例如,在智慧校園中,手機一卡通正逐漸取代學生證、就餐卡、圖書證等各種證件,實現包括門禁、考勤、消費、數字化圖書館等功能。通過云計算搭建“教育云”平臺,共享豐富的教學內容,提高教學內容的直觀性,增加教學的互動性,激發學生的學習興趣;“教育云”平臺還可以提高學校的行政管理能力,整合學校的各種信息化管理系統,如辦公自動化系統、教務管理系統、學生管理系統等,通過整合,學校管理者可以有效地監控教學效果,進而可以強化教學效果。
二、云計算及其特征
云計算是當前信息技術領域的熱門話題之一,它是一種新興的計算模式,是分布式計算、并行計算和網格計算的發展。維基百科認為,云計算是一種將動態伸縮的虛擬化資源通過互聯網以服務的方式提供給用戶的計算模式,用戶不需要知道如何管理那些支持云計算的基礎設施。在云計算環境中計算機硬件和軟件都是資源并被封裝成服務,這些資源在物理上以分布式的共享方式存在,但在邏輯上以單一整體的形式呈現,根據需要進行動態擴展和配置,用戶可以通過互聯網按需訪問和使用云中的資源,按實際使用量付費,并且不需要管理它們。
云計算具備5個基本特征:虛擬化的資源池,基于網絡訪問,按需自助式服務,使用服務可計量,快速彈性。目前,Amazon、Google、IBM等國際大型IT公司已紛紛建立并對外提供各種云計算服務。云計算為用戶提供基礎設施及服務、平臺及服務和軟件及服務三項服務。云計算安全體系架構智慧校園可以通過云計算平臺實現高效的資源共享,減少資源重復建設。云計算平臺能夠整合管理各種資源,使用起來不再受地域、時間的限制,使智慧校園網的搭建更加流暢、簡單?;谠朴嬎愕闹腔坌@系統不再要求高性能的服務器,節約了成本。在云計算環境中,學校不再擁有基礎設施的硬件資源,軟件都運行在云中,業務數據也存儲在云中。因此,云計算在給智慧校園帶來便利的同時,也面臨著一系列的安全問題,除了存在已久的信息安全問題,還有云計算帶來的新型安全問題,比如云計算環境下多租戶共存帶來的潛在風險、數據分散存儲和云服務的開放性等,這些都對現有的安全體系帶來了新的挑戰,其安全關系到云計算是否能在智慧校園中被應用。結合云計算的特點和技術,根據智慧校園的實際情況,物理環境、網絡、數據、管理等方面構建層次化的云安全體系架構,從而保證智慧校園網的安全。
(一)物理安全。物理安全是非常重要的,它是整個云安全的前提,主要包括物理設備的安全、網絡環境的安全等。機房、計算機設備、監控等場地設施和周圍環境及消防安全,應符合國家相關標準,并滿足網絡平臺運行的要求。在如有可能的情況下,學??赏ㄟ^額外的電池盒UPS電源調節電流量,防止尖峰、浪涌,以及用電管制。
(二)網絡安全。云服務基于網絡提供服務,因此云服務提供商的網絡安全是否可靠是正常、持續提供服務的關鍵。網絡安全主要在網絡拓撲安全、安全域的劃分及邊界防護、網絡資源的訪問控制、入侵檢測的手段、網絡設施防病毒等方面加以保證。網絡拓撲安全采用新型的網絡拓撲結構,如VL2、Port.Land、DCel等,使得節點之間的連通性與容錯能力更高,易于負載均衡。在云計算平臺中,物理的安全邊界逐步消失,取而代之的是邏輯的安全邊界,應通過采用VPN(虛擬專用網絡)和數據加密等技術,保證用戶數據的傳輸安全性;在云計算數據中心內部,采用 VLAN以及分布式虛擬交換機等技術實現用戶系統和用戶網絡的隔離;采用分布式入侵檢測和病毒防護系統抵御來自校園外網的攻擊;除此之外,還可以采取其他 的安全措施和技術,如端口綁定、構建虛擬防火墻、提供Anti-DDos服務、設計適合于云計算的訪問控制機制等,確保每個虛擬服務器上只運行一個網絡服務,不能直接訪問最敏感的數據,服務器上只開發支撐服務絕對必需的端口,其余一律關閉。學校網絡管理員熟悉路由器、交換機和服務器等各種設備的網絡配置,了解網絡拓撲結構,在發現問題后迅速定位,還要進行訪問流量的統計,識別非正常使用情況并加以封禁。
(三)數據信息安全。傳統的形式是將數據保存在學??煽刂频沫h境中,而在云計算環境中,數據保存在云計算平臺中,學校數據面臨的安全威脅更加突出。針對云計算環境下的數據信息安全標準要求,需要從數據隔離、訪問控制、數據加密、數據殘留等技術手段,來保證學校數據的安全性、完整性、可用性和私密性。因此需要權衡服務性能需求和數據保護需求,既方便云的管理,又提供更高的安全性。
(四)管理安全。對于一個龐大且復雜的云計算平臺,管理尤其需要重視。為了保證數據的安全性、服務的連續性,根據學校的實際情況,制定安全管理制度,建立安全審計系統,能夠在檢測到入侵事件時自動響應,記錄和維護好各類日志內容,以提高對違規溯源的事后審查能力。
主要參考文獻: