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【摘要】智慧校园是未来校园发展的必然趋势。伴随着物联网、大数据、云计算等技术的发展与成熟，底层信息的获取变得十分的重要。基础微电子技术的各类感应器件扮演着至关重要的角色。本文从微电子在智慧校园中应用出发，分析智慧校园基于微电子的架构模型、运行与维护方式、可视化管理、分析预测，最后介绍基于微电子技术智慧校园所起到的作用，为智慧校园的推广应用提供参考。
随着信息化教育的不断发展、物联网技术以及大数据分析技术的成熟，传统校园和数字化校园将逐渐落后于时代，“智慧校园”由此而生。通过各种基于微电子技术的器件采集校园内的数据为智慧校园提供智慧的基础，基于此的信息管理模式至关重要。
1智慧校园中运用微电子技术的介绍
随着物联网技术与移动通讯技术的不断发展与成熟，移动设备终端的广泛应用以及数字化校园在“协调与合作”方面的缺陷，“智慧校园”应运而生。它是“互联网+”时代基于数字校园进一步发展的产物，是高校数据综合与共享的新平台，是由传统校园、数字校园发展的新级阶段。传统的数字校园主要是依靠人工来实现各种资源的数字化，信息只能够单向传递，存在信息孤岛；对于科研，仅能够进行项目的申报管理。各种基于微电子技术的智能感应器件不断发展，包括位置、光线、影像、方位、温度、湿度、压力、触摸、重力等感应技术得到了广泛应用，从而能够实现各种监测信息的实时获取及上传。微电子技术的不断发展和互联网的融合产生了物联网。物联网的本质就是在物物相连的基础上，通过互联网将每一个物体作为智能终端的一个大系统。基于智慧校园系统，借助物联网技术可以对人员出入校园建筑、人流密度大小、道路拥堵状态、图书资料借还情况、校园设施运行状态等情况进行实时动态监管。
2依托与微电子技术，构建智慧校园信息管理模式
由数字化校园发展到现在的智慧校园，数据信息采集方式发生了根本性的变化，由传统的人工输入转变为由智能传感器件自动采集信息，智慧校园的信息管理模式也发生了根本性的变化。
2.1架构模型
基于微电子技术的器件大部分运用在硬件设施层，硬件设施层包括智能感知层、网络通讯层、计算/储存层。智能感知层采用RFID、Zigbee、IPCam、WSN实现校园空间的全面感知，实时采集与校园学习生活相关的环境、师生学习生活轨迹、校园各类设备的运行状态等信息，为智慧校园对校园实现全面信息采集、分析并实时反馈提供感知层面的基础。网络通讯层：将有线、无线和5G技术相结合，为智能感知层采集到的各种数据提供高速传输服务，是智慧校园能够提供宽带、安全和大范围网络的基础。计算/储存层：以IaaS云计算能力为基础，充分利用高性能计算机集群为智慧校园提供的数据储存及物理平台，极大地提高现有硬件的利用率，为智慧校园系统能够安全稳定高效的运行提供确实可靠的保证。
2.2模式运行及维护
运行维护是保证智慧校园是否能够正常运行的关键。运行维护的主体是由信息化领导小组领导的信息化管理专职人员。智慧校园系统的运行和维护包括两个方面：包括智慧校园门户网站的内容建设和智慧服务的运行维护。微电子设备作为智慧校园的基础，是运行维护的重要对象，对智慧校园的所有运行设备及线路进行定期的检查维修、对运行环境全方位的智能监控是保证智慧校园能够稳定运行的重要环节。运行设备需要根据系统上线运行的需求进行扩充与兼容，保证所有的硬件设施能够融入智慧校园这一大的系统之中。对于已出现的故障，要能够及时响应、解决问题、排除故障，保障系统能在短时间内恢复正常运行的状态。在明确运行与维护服务内容的基础上，对于师生反映的问题要建立快速反应机制，在短时间内解决出现的问题。根据智慧校园故障等级划分，使系统能在所规定的最短的时间内恢复正常运行。此外，运行及维护的流程应该根据实际情况以及现有条件做出不断地调整、优化。
2.3可视化管理
智慧校园系统中，可视化管理使系统中所需管理的对象及与之相关的所有数据信息更加清晰地呈现在系统中，信息化专职人员可以由此清晰地了解所需的全部信息。可视化可以让运维管理人员清楚的了解数量众多的信息化资产，如交换机、路由器、服务器、管道、综合布线、UPS、安全设备、安防设备、监控设备、环境调节设备、智能水表电表等的配置、位置、资源利用率、运行状况、历史记录、档案等一目了然[2]。依托于物联网，将地下管网布局、数量等直观地呈现出来，对后期运行维护系统有极大的作用。在管理过程中，通过可视化管理，设备的运行情况及健康状况能够被实时的监控，能够预警并提前处理潜在的问题。与此同时，通过可视化技术CPU、内存、端口的使用率和流量状况等数据能够被实时掌握，便于提高智慧校园管理系统的效率并减少能源的消耗。
2.4分析预测
智慧校园的建设使得各高校积累了大量的数据，充分分析这些数据并加以预测，将对教育决策、个性化教育、教学科学评估等就有重要推动作用，随着应用于校园的大数据分析效果逐渐体现出来，这将反作用于智慧校园本身加快推进智慧校园的建设。
3智慧校园运用微电子处理技术应用效果
通过对智慧校园建设相关文献的阅读及研究，智慧校园已逐渐取代传统的数字校园，智慧校园对于现代化教学的作用十分巨大，对于学生个性化发展有着巨大的作用。
3.1便捷、高效、节能的校园环境
《教育信息化2.0行动计划》明确指出“智慧教育创新发展行动”，这是国家第一次将“智慧教育”出版在国家制定的政府文件当中。以各种微电子器件为基础构建的智慧校园能够很好地完成《教育信息化2.0行动计划》中对于高校信息化建设的全方位指引。在《教育信息化2.0行动计划》中，数字资源服务普及行动引领智慧校园资源的建设、应用与共享，网络学习空间覆盖行动指明智慧校园基础环境建设内容，百区千校万课引领行动推动智慧校园打造典型示范，数字校园规范建设行动保障智慧校园的建设[3]。建设智慧教室，将学校所有教室、自习室及图书馆通过物联网相连接，将智慧课堂、师生考勤、视频监控、环境调节一体化；建立智慧门禁，智能一体化管理校园师生、车辆、外来访问人员的出入。统一的门户系统提供统一的接入门户和入口界面，根据不同身份角色用户提供个性化的信息服务，师生只需通过此门户网站就可以实现信息资源的查询。通过此种方式能够有效地提高管理效率，并能够采集到更多的数据提高大数据分析的准确性。
3.2个性化的学习、科研指导
党的报告中进一步指出，“要全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务，发展素质教育，推进教育公平，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人”[4]。立德树人是教育的根本任务，是广大学生的核心素养，是智慧校园建设的重要目标。借助智慧校园，营造智慧育人环境，重视并着重提升学生的核心素养。课程选择人员可以根据智慧校园上的数据分析学习者的需求、兴趣及优势，由此开设相应的课程。根据学习者的需要，智慧校园系统可以进一步开放云课程，支持在线学习等学习方式，大大增加学习者学习面的广泛性。借助智慧校园系统构建智慧科研平台，实时跟踪科研的方向、动态、成果，智能管理高校科研工作，将科研活动的展开变得更加便捷、高效。在科研申报的过程中，学校师生的基础信息能够实现自动填报，并且能够推送与科研方向相同领域的最新科研成果。科研过程中，智慧校园系统能够提供论文查询、工作协同服务，让团队科研的效率更高。
3.3智能高效的管理、决策系统
随着智慧校园系统的建立，物联网及大数据分析的应用，传统的管理决策将会逐渐被智能管理、智能决策所替代。通过硬件设施所收集到的数据经分析，可实现教育管理的可视化，校园运行状态的实时监管，极大地提高教育管理的智慧化水平。处于智慧校园系统之下，通过大数据为高校及各学院提供各自所需的统计报表，为优化管理决策、提高个性化管理程度提供数据基础。对各学院的数据进行横向比较，能够尽早发现潜在问题，采取相应的措施，辅助决策，从而提升管理决策水平。
4结语
依赖于微电子技术的智慧校园系统结合当下热门的物联网、大数据、云计算等技术，相较于传统校园以及数字化校园，它具有更高的智能化程度，更能够满足师生的个性化需求。此外，智慧校园系统能够实现资源分配的合理性及准确性，大大节约管理成本及能源消耗，帮助高校实现低碳化和高效化。但该系统十分依赖微电子器件的准确性以及稳定性，当微电子器件的发展受到限制或遭遇瓶颈时，智慧校园系统也会相应地遇到阻碍与瓶颈。当然，随着科学与社会的前进，智慧校园的建设会不断地优化，智能化的程度也会有更大的提升。
参考文献
[1]徐殿军,韩丽艳.高校智慧校园架构分析[J].渤海大学学报(自然科学版),2020,41(4):357-361.
[2]于长虹.智慧校园智慧服务和运维平台构建研究[J].中国电化教育,2015(8):16-20.
[3]谢幼如,黎佳,邱艺,等.教育信息化2.0时代智慧校园建设与研究新发展[J].中国电化教育,2019(5):63-69.
[4]王群瑛.把立德树人作为教育的根本任务[J].中国高校社会科学,2018(6):15-20.
作者:嵇开宇 张浩 单位:苏州大学
