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高校智慧教育方案范文1
近日,由教育部科技发展中心主办,天津大学承办,新华三集团旗下杭州华三通信技术有限公司(以下简称“华三通信”)及《中国教育网络》联合协办的“2016年高校信息技术融合应用研讨会”在天津大学北洋园校区盛大召开。本次论坛的主题为“信息技术, 融合应用”,来自教育部科技发展中心、CERNET、“985”和“211”等院校信息化专家领导等超过1000人参加了本次论坛,共同探讨“十三五”期间信息技术如何与教育应用深度融合,推进教育事业发展,实现教育强国梦。
科技创新促教育变革
科技的创新不断地推动着社会的变革,信息技术与教育教学深度融合,是推进教育信息化的核心理念,也是实现教育现代化的必由之路。
天津大学是教育部直属国家重点大学,也是中国第一所现代大学。“天津大学网络中心于1995年成立,目的在于探索网络的应用。十年前计算机网络中心与教育信息中心合并,成立信息与网络中心。”天津大学信息与网络中心主任刘峰在接受《中国信息化周报》记者采访时说,“随着科技的发展,特别是IT信息产业的飞速发展,现在我们提出四大理念:和谐校园、人文校园、绿色校园、智慧校园。”
“十二五”期间,天津市高校已经完成了数字化校园建设,建立了业务应用全面的校园基础网络,为核心数据共享的教学科研服务提供有力的支撑体系,实现了IPv6下一代互联网建设以及特色资源建设,为各方面提供了强有力的技术支持。在“十三五”期间,天津市将持续以云计算、大数据、物联网、移动互联为基础,建设云网端一体化的智慧校园服务体系,融合高校各级各类数据资源等措施,创新校园的建设。
天津大学校长李家俊在会上表示:“在新IT技术蓬勃发展的今天,天津大学新校区从设计的时候,就致力于建立成为一个绿色校园、人文校园、智慧校园;其中智慧校园是建设的基础和保证。” 天津大学新校区的建设,已经成为国内高校“智慧校园样板间”,“新校区从基础设施建设开始,完全按照智慧校园的顶层设计,为实现扁平化、精细化管理打下基础。”刘峰说。目前已经建成了1张网络、7个中心、14个系统,以及云端一体化全方位应用服务。
新IT成就未来教育
华三通信从成立之初就密切关注教育信息化领域的变革趋势,利用其丰富的行业经验积累以及不断创新的自主研发能力,积极投入到中国教育信息化建设中。
华三通信一直伴随教育信息化的浪潮一路同行,在业内率先推出用户管理及控制、IPv6校园网、教育城域网、校园数据中心、无线校园、教育云等整体解决方案,为全部“211”高校和“985”高校提供校园网、数据中心等信息化基础建设服务;截止到2016年4月,服务于200余所高校私有云,超过10000CPU在线;服务于1500余所高校WLAN,在线AP数量超过100万,成为教育行业最大的IT服务商之一。
会上,华三通信了业界首款高校机房虚拟化智能解决方案――校园云学苑解决方案,为高校实现大量机房终端集中、简单、智能的管理运维带来更为先进的手段。该方案具有智能排课、调课、辅助教学等功能;具有独特的混合云计算技术,整合了终端计算资源和后端服务器计算资源,可实现高清视频图像效果。相比于传统机房,部署云学苑解决方案后可大大降低综合成本和云运维管理复杂度,分钟级初始化一个机房。
此外,华三通信还展示了一系列教育创新应用,包括基于SDN的开放、可编程的新一代校园网络架构AD Campus,全面场景化的H3C802.11ac WAVE2,以及H3C大数据平台等,革新管理,盘活校园信息化。
新华三与天大携手
共建新校园
在“2016年高校信息技术融合应用研讨会”上,新华三集团与天津大学签署战略合作协议,宣布双方共同推进产学研协作,重点在高校云计算实验平台应用实践与示范推广、标准规范研究、云计算人才培养等方面展开全面的战略合作,共同推进教育信息化及高校云计算的全面发展。紫光集团董事长赵伟国、新华三集团旗下华三通信云计算产品线总裁吴健、天津大学校长李家俊、天津大学副校长刘东志出席签约仪式。
华三通信与天津大学已经有10年的深入合作,近期先后为学校信息与网络中心及计算教学实验室部署了5600台802.11ac AP 及云平台、云学苑解决方案。全自动、无边界、智能感知的新IT“未来校园”蓝图已经日渐展开。
“作为清华大学控股的企业,紫光与教育界始终保持着密切与稳固的关系,而未来这种良好的合作和信赖关系将得到进一步发展和加固。我代表紫光集团郑重承诺:新华三集团将用最好的技术、最好的服务为中国的教育信息化提供最好的支持。” 赵伟国表示。
“天津大学在服务高校校园信息化建设政策理论研究和规划设计、高教网络设计、建设、运维等方面具备国内领先优势。而新华三集团作为业界领先的新IT解决方案领导者,近年来,在云计算、虚拟化、SDN等新领域更是不断开展广泛应用创新。希望通过双方的战略合作能够提升互联网、信息技术与教育行业融合的深度和广度,从而能让更多元的教育资源服务于更广泛的人群。” 李家俊这样说。
天津大学在高校信息化建设领先,而新华三集团在企业方面更是不断开展广泛应用创新。
“教育兴国、科技兴邦”,新华三集团反哺教育,持续变革,将新IT技术与教育变革相结合,与天津大学携手共进,以教育信息化带动教育现代化,促进教育公平和实现优质教育资源广泛共享、推动教育理念变革和培养具有国际竞争力的创新人才,最终加速中国从教育大国向教育强国的迈进。
高校智慧教育方案范文2
【摘要】对智慧校园系统建设中可能存在的问题进行分析和建议,并以此为基础设计出智慧校园系统架构和建设方案,为智慧校园建设提供了参考。
【关键词】智慧校园 系统架构 信息化 云平台 统一平台
doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2015.19.000 中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1006-1010(2015)19-0000-00
引用格式:杨婕. 高校智慧校园建设方案探讨[J]. 移动通信, 2015,39(19): 00-00.
Discussion on Construction Scheme of Intelligent Campus in Universities
YANG Jie
(GCI Plan & Design Institute of Communication Engineering, Guangzhou 510310, China)
[Abstract] The potential problems in the construction of intelligent campus system were analyzed and suggested. In view of this, the system architecture and construction scheme of intelligent campus were designed to provide a useful reference to the construction of intelligent campus.
[Key words] intelligent campus system architecture informatization cloud platform unified platform
1 智慧校园的建设背景
在全球信息化进程推进和国内智慧城市大批规划建设的背景下,作为新技术教育和研发前沿的高校也必然会积极加入到信息化和智慧化的建设中。高校信息化程度是体现学校综合实力的重要因素之一,是衡量学校教学科研综合实力和现代化水平的重要指标,同时信息化的手段也是提升学校管理水平和核心竞争力的有效工具。本文基于对智慧校园的文献研究及规划建设经验,对智慧校园存在的问题进行分析、提出建议,并以此对智慧校园的建设需求和方案进行总结。
2 智慧校园建设问题分析及建议
智慧校园是一个系统化的工程,从前期各高校信息化建设的情况来看,普遍存在各部门、各学院各自为政,缺乏对整体需求、数据、架构的统一梳理和规划,导致系统之间共享程度低、信息孤岛严重等问题。
(1)信息系统分散建设,重复投资、异构、信息孤岛等问题严重。
大部分高校的信息系统仍然是按照部门来进行建设,各部门信息化意识及能力参差不齐,建设时只关心本部门的功能需求,而缺乏统筹的考虑,导致同一功能在不同系统中重复建设,技术路线各不相同。
为解决以上问题,有以下几个建设:1)将智慧校园建设提升到学校战略层面,成立专门的主管部门以及建设领导小组,并邀请行业内有相关建设经验的专家、学者成立专家咨询委员会。2)在建设初期通过摸底调研和需求收集,统一编制顶层规划,打破部门划分、面向服务对象划分系统,明确总体架构、系统划分以及技术路线。3)日常建设中,业务部门提出第二年的需求,通过信息化部门、领导小组和专家的评审讨论,通过打分排序,确定实施内容和建设计划。
(2)基础数据不健全,数据采集、分析困难。
在智慧校园建设中,由于各部门数据管理的水平、配合程度等不同导致数据收集不完整,从而难以进行合理的分析。
解决该问题可以从技术和管理这2个方面入手。技术方面:完善健全基础系统的建设,通过信息化手段协助数据的管理;使用云计算技术帮助完成数据存储的共享;制定统一的数据规范和标准;建设数据交换平台,使数据充分共享。管理方面:明确各部门的职责和分工,并将其纳入日常考核中;各部门配置兼职的信息化人员,协助部门解决日常问题并将问题反馈,提升系统使用效率。
(3)应用系统过于依赖厂家,功能不适用。
在应用系统的建设中,往往出现招标选定厂家后,直接使用厂家通用性应用系统软件,而未根据自身需求对软件功能进行梳理和设计,造成功能不适用的情况,同时也导致了很多系统在上线后越来越少人使用,造成系统的闲置浪费。
要解决这些问题,需采用科学的管理方法,业务使用部门应全程参与到系统的设计、开发和升级中,使得信息服务能够不断与业务需求的变化相适应。在招标前梳理功能需求书,并在确定厂家后,与其共同细化功能、流程和接口设计;在系统建设过程里程碑中设置质量控制点,采取用户需求确认、用户功能确认、用户系统运行确认等机制,确保设计与需求一致;通过各类测试和例会及时发现和解决问题;在运维阶段及时收集反馈的问题并定期总结,以此作为下一阶段优化升级的依据。
(4)运营模式缺失,资金缺口大。
智慧校园的建设工作需要投入一定的资金才能保证其健康快速发展。在当前阶段,学校是主要投入方,但是单靠学校投入的资金是远远不够的,需要多元化的投融资以解决建设资金短缺问题。
解决的方法建议:学校投入启动资金,拥有部分运营权,与合作单位共享收益(前向向使用者收费,后向向广告商收费);在建设中鼓励教师和学生的参与,以培养自己的技术人才,加强信息化能力以降低后期的建设和维护成本;信息系统集成单位以资源置换的方式准入,为学生提供实习就业机会等。智慧校园运营模式建议示意图如图1所示:
图1 智慧校园运营模式建议示意图
可以混合建设运营模式为核心,通过充分调动学校、合作单位双方力量,构建投入产出的商业模式闭环,确保信息化建设长效开展。
(5)技术人才缺失及流失。
在高校信息化工作中,由于被重视程度低、人员编制数量限制、缺乏晋升途径等原因,导致人才缺失及流失现象严重;信息化建设的人才队伍技术力量薄弱,技术人员与服务对象的比例严重失衡。
智慧校园是一个高新技术的工程,需建立信息化人才培养机制,保障人才体系的结构和数量。因此可以从以下3个方面来进行人材保障和建设。1)制度上保证专业技术人员的数量和编制,并设置合理的晋升途径;2)打破部门壁垒,建设一支专职+兼职结合的IT人才队伍,形成外包+自主结合的建设方式;3)与学校教研相结合,设立关于智慧校园的课题研究,同时实际的建设经验和案例也可分享到教学中。
3 智慧校园系统建设方案
基于以上的问题分析和建设建议,对智慧校园的具体规划思路和建设方案总结如下:
3.1 智慧校园规划思路
在智慧校园建设时,应遵循一定的思路和步骤:先通过对校园信息化现状和需求的梳理,结合国家和地区的教育信息化规划和技术发展情况,进行统一的顶层规划,再分步分批完成各类系统的落地实施。智慧校园建设内容规划思路示意图如图2所示:
图2 智慧校园建设内容规划思路示意图
3.2 智慧校园需求分析
智慧校园建设的目的是满足和学校相关的各类人、各类组织的各种活动需求,因此在需求分析时应该从使用者角度出发,对各类使用者进行分类和需求分析,最终得出建设内容。
智慧校园服务的需求对象主要包括教师、学生、科研人员、校园管理人员以及相关的外部院校、企业、校友等,结合其在工作生活等各方面的活动情况,将主要需求分析如表1所示:
表1 智慧校园需求分析表
需求对象 教师 学生 科研人员 管理人员 其他学校、企业、校友等
需求分析 教学需求 学习需求(入学、留学、课外培训等) 项目管理 安全管理 院校交流
人事需求 科研管理 资产管理 企业招聘
办公需求 工作需求(勤工、就业等) 学术管理 人事管理 学企合作
科研需求 教学管理 校友交流
医疗需求 生活需求(购物、就餐、住宿、医疗、娱乐、交流等) 招生管理
深造需求 招商管理
财务管理
通过以上简单的需求分析,可以看出面向不同的服务对象,其需求要有相同也有不同,主要体现如下:
(1)大部分数据是同时存在于多个需求中的,如学生的成绩、就业情况等,学生、教师、教务管理人员都需要知道。
(2)应用层面上对于不同用户、不同场景情况各不相同的,如学生的成绩,学生关心的是个人情况,教师关心的是自己教学班级情况,教务是关心同类课程的整体情况等。
(3)同一个应用需要多种方式展现,再如学生的成绩,需要提供短信推送通知、手机端查询、电脑端的输入、查询或汇总统计等。
要满足以上的各类需求,通过单个系统的建设是无法实现的,需要多种类系统、多类型数据及多形式的界面充分融合来达成。
3.3 智慧校园总体架构
从智慧校园的需求出发,参考智慧城市的整体架构,对系统架构设计如图3所示:
图3 智慧校园整体架构示意图
智慧校园的整体架构主要由感知层、基础网络设施、数据中心云平台、数据层、应用支撑层、应用层和展示层组成。
3.4 智慧校园建设内容
在总体架构的指导下,将智慧校园的建设内容主要分解为基础设施、统一平台和应用系统共3大部分,感知层的建设内容结合应用系统进行部署。
(1)基础设施
基础设施主要包括基础网络、数据中心和云平台的建设。
1)基础网络
智慧校园中信息的传递和共享需要通信网络的支撑,目前常用的网络分为固网和移动网。
基础网络提供3大类需求:满足校园内学生、教职工等的互联网上网需求;满足校园内学生、教职工等访问校内数据中心应用平台的需求;满足校园内如刷卡器、摄像头等各种感知终端与中心平台通信的需求。
一般情况下基础网络都通过与运营商合作的方式进行建设:由运营商完成校园内部的主干光缆和电缆布放,并提供互联网出口,通过部署认证计费系统和学校一起进行互联网上网业务的运营;学校完成内部教研网络的建设,满足内部通信和安全的需求。网络建设时要注意网络层次、结构的设计,通过各类隔离、认证手段,控制终端接入权限或实现运营管理,通过域的划分完成安全管控。
2)数据中心
数据中心是数据存储、数据共享、业务应用的统一承载中心,数据中心的建设和完善是信息化建设的基础。数据中心的建设要注意安全和能耗的问题:
安全方面:选用合标的土建基础规范的机房设计,注意机房承重、机房耐火等级、供电条件、机房监控等方面的要求,减少安全隐患。
能耗方面:数据中心建设完成后,能耗将是其维护过程中最大的一笔支出,如果在建设过程中能充分考虑到绿色节能的设计,将在很大程度上降低维护费用。节能的手段一般有制冷、通风及加湿系统的节能设计,供电电源系统的节能,提高IT系统集成度,云计算虚拟化技术和负载均衡技术的应用等。
3)云平台
云计算技术已经进入了全面商用的时代,其具有高可靠性、可扩展性、部署快速灵活性以及节能减排等特点,可为智慧校园解决基础设施重复投资建设的问题,并在统一运维上大大降低人员配置需求。
同时,依托云平台可以为学生、教师、科研人员在计算资源、存储资源、开发环境资源等方面提供IaaS和PaaS层云服务;在教学和办公方面,还可以依托云桌面技术,完成教学环境的快速部署、教育资源安全保护以及桌面漫游;通过在多媒体教室、电子图书馆等环境部署瘦客户机,还可降低设备采购和维护的成本。
(2)统一平台
统一平台主要包括统一认证平台、统一门户、一卡通平台和数据库平台,通过基础体系应用的建设,为学校的各类具体应用提供基础数据、统一入口。
1)统一认证平台
统一认证系统主要实现多应用系统间的用户账号管理、用户身份认证、分级权限管理和单点登录等功能,提高了使用的便利性。
2)统一门户
通过统一门户的建设,学校对外“一张脸、一扇门”,再加上与统一认证系统的结合,用户通过一次登录就可以连续使用到校园中的各类资源,实现各种应用服务的无缝接入和集成。
3)一卡通平台
通过统一建设一卡通管理平台,使在校园中的各类活动和应用都可以基于一卡通来开展,如门禁、停车、补助领取、费用代缴、电子钱包、图书借阅、身份识别等。
4)统一数据库
为了避免信息孤岛的产生,在前期就要统一考虑对数据库的规划和建设,主要进行2个方面的考虑:
数据标准化:在全校范围内作为数据编码的依据和标准,为数据库设计提供了类似数据字典的作用,为信息交换、资源共享提供了基础性条件。
统一数据管理平台:是对各种结构化数据和非结构化进行统一管理的平台,为数据共享,深层次数据挖掘、分析作基础;提供整个学校各类应用、统计分析、决策支持所需的数据信息。
(3)应用系统
应用系统的建设由于各个高校的目标定位及管理模式的不同,其建设的重点和内容会有较大的差异,一般情况下包括招生管理系统、教学管理系统、学工管理系统、人事管理系统、办公自动化系统、科研与项目管理系统、财务管理系统、资产管理系统、对外交流系统、决策支持系统、校园安全管理系统等。
各个系统在完成自身功能完善建设的同时,还要充分考虑与相关系统之间的数据接口和流程互动,才能形成一个有机的联合体。
4 结束语
智慧校园建设是一个复杂的系统工程,需要将其放到战略的高度进行统筹规划;需要打破部门划分,以面向服务对象的思路来进行系统划分;集全校师生共同努力和配合才能让所有人真正享受到智慧校园带来的便利。
参考文献:
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高校智慧教育方案范文3
关键词 智慧校园;移动通信;大数据;SDN
中图分类号:TP393.18 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2016)16-0049-02
Abstract In the present era of Internet+, a new generation of infor-mation technology provides technical support for smart campus con-
struction. This paper analyzes the development and research status of smart campus. Reference to software-defined network (SDN) archi
tecture, we proposed a simple common architecture of smart campus.
Key words smart campus; mobile internet; big data; SDN
1 前言
近年来,教育成为“互联网+”时代的一大热点,教育信息化的硬件基础、教育应用软件、创新的教育课堂等,无不得到信息产业相关企业的投入,如英特尔未来教育项目、谷歌在线教育项目Oppia、Harcourt出版社数字教材、MOOC等,这些创新的项目推动了全球教育信息化的快速发展。根据信息技术研究和顾问公司Gartner的《新兴市场分析:2015 年―2016年中国十大技术趋势》,当前最新的十大战略技术包括移动应用、云技术、物联网、大数据等[1]。利用互联网技术打造高效、便捷、舒适、智能的智慧校园,可以大为增强高校的教育质量、管理水平、服务能力和竞争力。
2 智慧校园的发展和研究现状
从20世纪90年代末开始,我国兴起数字校园研究和建设,很多高校开展了校园网基础设施建设以及办公自动化、业务员管理系统的开发,对数字校园的架构、建设策略、应用系统有了大量的研究。但是在实施过程中,存在系统复杂、维护困难,信息不能有效共享,协同工作能力薄弱,缺乏为用户提供个性化服务的能力等问题。
2008年,IBM公司提出智慧地球(Smart Planet)的概念,采用物联网、移动通信、大数据等新一代信息技术,汇聚大量的数据进行挖掘与分析,促进世界信息的互联互通,为生产、管理、教育等不同领域提供“智慧”。智慧校园是智慧地球的一个有机部分,是数字校园发展的一个新阶段[2],也是数字校园发展的必然趋势[3]。浙江大学在2010年就提出“智慧校园”(Smart Campus)建设计划[4],南阳师范学院的王燕提出智慧校园的五层式总体架构模型[5],清华大学的蒋东兴借鉴美国高校CIO体系建设经验,设计了一套适合我国高校智慧校园建设的CIO体系[6],智慧校园的规划、建设、管理等方面的研究方兴未艾。
3 智慧校园的结构
传统数字校园存在的问题根结在于:校园网ICT基础设施层与上层的业务之间割裂、分离,业务和数据的管理分散、网络配置复杂度高。本文提出可采用软件定义网络(Software Defined Network,SDN)的思路解决上述问题。软件定义网络将网络硬件的控制和数据分离,实现网络设备的集中式软件管理、可编程化[7]。借鉴SDN的体系结构,本文提出一种简洁的通用架构模型,分为三个层面,不同层面之间采用开放的统一接口进行交互,如图1所示。
基础设施层 该层的任务就是单纯的网络、通信、传感器等基础设备,实现与上层的安全通信。该层包括FTTx、4G、Wi-Fi等通信网络设备,用于为架构中上层提供高速、泛在的网络条件,覆盖整个校园;还包括传感器、射频识别(RFID)、全球定位系统、图像视频采集设施等,用于感知采集校园中人、物、环境等各种信息,这些信息可通过网络集中到云服务层进行计算。
云服务层 云服务层虚拟整个网络为资源池,汇聚融合所有信息数据,并进行控制、分析处理。该层是智慧校园的核心层。云服务层能通过网络收集和存储了以往数字校园中分散的教务和教学数据、学生数据、学术数据、教育共享资源,并对海量的大数据进行分析、计算和挖掘。大数据必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库和云存储、虚拟化技术[8]。
当前常见的云服务有公共云(Public Cloud)与私有云(Private Cloud)两种[9]。私有云的安全性和私密性更好,但是投资更高,而且需要在高校内架设独立的数据中心,也需要配备专业的技术团队来运维。高校一般不具备足够的技术和人力来架设私有云,建议采用大型IT企业的公共云服务。如安徽邮电职业技术学院是在中国电信云平台上组建的智慧校园云[10]。
协同工作层 该层在云数据层的基础上实现丰富多彩的创新业务,是智慧校园发挥作用的关键。协同工作层可以通过对校园中人员、物体的大数据进行数据挖掘,为学校建设、人才培养等管理决策提供支持;基于大数据分析学生的兴趣、能力,实现教育资源个性化推送和互动学习;提供统一便捷的校园生活服务;等等。协同工作层的终端设备支持智能手机、平板电脑、计算机、可穿戴设备等;可为用户提供跨设备跨平台多人协同工作的服务。
4 总结与展望
智慧校园的建设是长期、持续、逐步演进的过程,建设中会面临一系列的挑战,比如:各类各级系统的兼容性困难,网络教学创新、管理优化难度较高,网络隐私和安全问题。随着技术的进步和发展,智慧校园建设经验的增多,通过分析与优化智慧校园建设的典型模式,以及对智慧校园建设应用的效益评估与跟踪分析,高校应与企业协力合作,破解智慧校园建设中的技术瓶颈,加速推进校园与互联网+的融合,推动学校信息化建设早日实现高效化和智能化。
参考文献
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高校智慧教育方案范文4
关键词:大数据时代;高校教育;智慧校园;平台建设
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.125
0 引言
伴随着移动通信技术的不断发展和创新,高校校园建设有着改头换面式的创新。在以前的数字化校园建设当中,其主要是侧重于信息化教育的建设,属于信息化教育当中的一部分,其能够实现校园教育资源的信息化应用和管理,但是并不能真正实现智慧型的教育。大数据时代需要数据更为可靠的数据处理技术,同时建设一个集成度较高的校园服务凭条,为大学生的学习提供有效的帮助。对此,探讨大数据时代高校智慧校园服务平台建设思考具备显著教育意义。
1 大数据和高校智慧校园
1.1 大数据时代的高校信息化
大数据也可以被理解成为海量的数据、巨量的数据以及大资源,主要是指所涉及到的数据规模较为巨大,并且想要通过人为的方式对数据进行管理、处理以及截取是无法实现的,但是这些信息数据是由人们生活、工作以及娱乐过程中所形成的数据,这些数据对于改善人们的生活、优化企业的营销策略、帮助国家调整宏观调控策略均有着明显的推动作用[1]。对此,大数据环境之下,高校信息化管理以及服务水平必然得到有效的提升,高校可以借助大数据所提供的学生的个人喜好、学习成效以及教育资源等信息,可以针对性的优化高校的教育服务。高校的信息化进程当中,会形成各类结构化或非结构化的数据,其中主要包含教学管理数据、教学资源数据以及学生信息数据等,小到学生的日常生活习惯以及消费习惯,大到高校的治校方案以及策略。借助大数据,可以对这些数据实现有效的分析以及搜集,并将其转换为高效管理以及服务的有效资源,从而为建设智慧校园服务平台提供基础。
1.2 智慧校园的内涵以及定义
伴随着信息化技术的快速发展,高校的信息化建设速度非常快,并且建设时效性也越发明显。已经从以往的电子校园、数字化校园逐渐转变为智慧校园[2]。智慧校园打破了传统的校园空间性限制,借助云储存、云计算等较为先进的方法和手段,通过数字化信息以及网络作为基础,构建科研、教学、管理、技术服务以及生活服务等一体化的虚拟性教学技术。智慧校园的设计核心观念便是构建一个新一代的信息化教育技术,在教师和管理人员的帮助之下,促使高校教育显得更加动态性、精细化,促使教与学获得更加优质的管理[3]。智慧校园的本质便是借助大数据、云计算以及SOA等技术,构建一个多元化新技术相融合的业务[4]。
智慧校园服务平台必须是以物联网技术作为基础,将所有物品借助射频标签等信息传感设备和互联网相衔接,从而实现智能化的管理以及识别,病和信息系统相互互动以及感知,并借助云计算、大数据等技术,从而实现数据的分析、搜集、挖掘以及储存,促使校园环境能够与人相融合。
2 “大数据”时代高校教育所面临的困难
2.1 大数据时代下信息数据过多,教育信息传播困难
“大数据”时代之下,在网络上传播的信息数据非常庞大,这也间接的降低了单个教育资源的可见度[5]。相关研究显示,当前网络上用于宣传的信息数据主要有五个方面,分别为社交媒体的信息数据,企业的生产销售、生产等数据,物联网与各种传感器形成的数据,政府的数据,计算机用户自我储存的数据。这一些信息资源的来源不同,用途也存在明显的不同,不仅在网络上有着爆炸式的增长趋势,同时还在各个宣传平台中扩散。在这一环境之下,“大数据”时代下教育宣传信息的可见性逐渐下降,如果不采取必要措施,其最终必然会被淹没在信息海当中,从而被忽略。
2.2 信心类别过多,教育资源宣传效果较差
在目前以信息技术为主导的传播环境当中,不同的信息类型其代表着的传播意义、速度、范围、受众对象也有着明显差异。与此同时,按照我国高校传播媒体的新闻宣传方式来看,其信息种类相对而言较为单一,这也很难适应“大数据”时代之下对信息数据多元化的需求。例如,手机用户想要观看教育资源必然没有电脑端用户便捷,其主要因素是手机端的相关数据较少,并且不容易被发现。
2.3 信息传播过快,高校教育平台建设难度较高
在“大数据”时代之下,大量的数据信息呈现出来,这对于数据的传输速度、处理及时性有了更高的要求。数据流也可以被理解成为快速实时性的数据流,并且传输速度非常快,持续的实效性更加明显。在大量的、快速的的数据传输之下的“大数据”时代,高校建设信息的数据流是否能够掌控庞大的数据信息流,便成为高校建设传播力度的重要体现。当前,高校的高校建设宣传信息途径、渠道相对而言较为狭窄,主要是以高校的教育网络为主,其是高校的主要新媒体网站和平台,但是在处理大量数据信息、传播数据的过程中仍然有一定的局限性。
3 大数据时代智慧校园服务平台建设措施
3.1 公共稻菁成平台
公共数据集成平台是智慧校园的根本,有了这一个平台能够有效的规范学校的数据信息,并且还能够有效的规范学校内部的各种教育流程以及管理流程[6]。建设一个全局性的共享数据平台,促使每一位教师都能够从中分享或者是搜索到自己想要的教育资源,从而实现教育资源的共享性,从而形成一个广泛性的资源共享、维护、处理以及服务体系,实现学校信息的资源共享、集成以及利用。公共数据集成平台的建设内容主要包含:扩展数据源的支持、数据的抽取、数据清洗的转换映射、基础数据源的支持、调度执行、数据加载、运行服务监控、数据量统计、系统管理、自动报警通知以及信息编码标准等。
伴随着“大数据”时代的到来,信息传播途径多样化,网络平台是一种新的宣传平台,其具备宣传速度快、宣传范围广等特点,所以应当作为“大数据”时代下高校而言。首先,应当有效优化教育信息宣传的网络平台,并在硬件基础上进行优化,将处理、采集、传播、储存教育信息提供硬件方面的保障。例如优化校园网内的教育信息,并将教育信息和学习信息分类储存[7]。其次,应当计划性的提高对学生对智慧校园的关注度,为教育信息的传播提供更为广泛的途径,提升宣传的力度与广度。最后,着重于构建一支熟悉网络宣传工作,能够开展网络传播的教师队伍。
3.2 学校管理支持平台
智慧校园想要真正实现智慧型、智慧化的管理,根本要求在于借助将多元化的业务放在一个网络当中实现集成化的管理和控制,促使每一种管理系统获取相应的数据,并对这些数据进行分析和计算,从而更好的开展相应的服务工作。首先,在招生以及就业的政策数据方面可以实现支撑性[8]。借助以前的、其他的高校的招生和就业数据,可以根据专业、性别、地区以及特长等将其制作成为一个报表,并为后续的招生计划提供一个的决策支持;其次,人才方面的政策数据支撑。这一方面的平台主要是储存教师方面的资源数据,储存学校当前的师资队伍状况并制作成为报表,高校管理者可以根据报表内的及时调整师资队伍的结构以及比例;再次,财政方面的数据决策支持。这一平台主要是储存学校多年经营所获得的财务数据,借助对这些数据的分析,可以获得当前高校的资金状况,并获得学校在经营过程中的投入、产出状况,以此为财务政策提供有效的决策数据;最后,人才培养模式方面的数据支持。这一平台的储存学生的学习状况、教师的教学状况以及评价状况,按照这一些数据可以分析师生在具体教学过程中的教学情况,并总结出符合学生特性、专业特点的教学方式、教学内容以及教学模式。例如,在大学生就业情况不理想r,便可以根据学生就业难的主要原因提出针对性的教学模式,如果大学生在就业事存在就业价值不正确、抗挫折能力较弱以及自我认识不足的情况,便可以借助高校思想政治教育,通过“强化对大学生的就业价值引导”、“强化学生抗挫折能力”、“让大学生认识自我,推动诚信就业”,从而优化教学模式;最后,学科建设数据的支持。按照学科的具体教学专业数据以及就业数据对学科的办学进行针对性优化和调整,如果就业数据显示当前的专业教学内容与岗位工作内容不符,则可以针对性的调整专业的教学方向。
3.3 师生生活服务平台
在高校智慧校园的建设过程中,和学生所连接的物联网主要的技术便是通过“卡”实现,而且数据所形成的大多数数据都是来源于这一方面[9]。借助相应的平台和技术,可以将校园一卡通集成各类型卡片,并将其功能放在一起,例如借书卡、餐卡、水卡、门禁卡、电卡以及手机卡等可以融合成为一体,从而促使高校内的教与学显得更加舒适、快捷。
3.4 网络资源的管理平台
高校教育的最大特点便是针对市场的需求进行教学,促使学生在毕业之后能够更好的参与到社会工作当中,在一些专业的教学过程中,高校教育者处于提高学生实践能力的考虑,会为学生提供一个实践性或实验性的教学课程,但是这一些可能的课程的开展可能会因为时间、空间方面的因素遭受约束和影响,无法为学生提供良好的教学服务,通过网络资源的合理应用以及管理,师生之间可以更好的交流和教学,实现教学资源的分享以及网络储存,例如借助微课的教学手段,促使学生能够随时随地的进行学习,在自己时间充裕的时候观看这些实践操作视频,从而实现自我学习,借助网络实现教学资源的合理应用与管理,提高高校教学质量。
3.5 智能提示平台
智能提示是智慧化校园的主要体现和关键功能,在高校有全新的业务需要处理或者学习成绩发生波动,又或者学生未经过批准就离开校园、陌生人进入到校园等情况发生时,可以通过智能提示平台将上述的事件及时推送给相关人或部门。通过智能提示平台,可以促使高效管理显得更加人性化和智能化[10]。
智能化提示平台能够有效的提示相关人或部门重要的数据和信息,并且可以根据数据信息的重要程度将这些数据信息进行分级,并采用多元化的提醒途径或方式进行数据推送。例如,对于及时性要求较高的提示信息,可以通过短信或者录音电话电费方式进行提醒,如在某一位学生未经批准就离开校园时,可以通过录音电话,提示学生“某某某”在“几点几分”离开校园;对于及时性要求不高的信息而言,可以借助微信提醒、APP提醒的方式实现,并且对于所提醒的数据有存底需求时,也可以采用邮件的方式提醒。
4 结论
综上所述,在大数据时代之下,高校智慧校园的建设必然是高校教育未来必然的发展方向。通过本研所指出的各种关于智慧校园的建设措施和方向,推动高校校园内真正实现教育资源的智慧互和应用,并实现优化高校教育质量和推动高校发展的目的,为广大的教师和学生提供更加便捷、有效的教育服务。但是,在高校智慧校园服务平台建设过程中,必须遵循学校的实际状况,规避片面性的技术追求,注重以为师生服务为主要导向和宗旨,充分展现智慧。
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高校智慧教育方案范文5
关键词:智慧校园 云计算 物联网
中图分类号:TP391.4 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)04-0000-00
随着高校教育信息化的推进,信息化建设进入了新的发展阶段。智慧地球、智慧城市、智慧校园、智能医疗、智慧交通、智能家居的建设都如火如荼的进行中,智慧校园成为教育信息化建设的重要组成部分。高等学校也应该抓住机遇,围绕“智慧”理念,打造智慧、平安、和谐的校园。智慧校园,重在智慧,是在数字校园的基础上逐渐演变出来的,数字校园以数字化信息和网络为基础组建的数字资源优化共享的虚拟教育环境。随着各方面投入的逐渐增多,数字化校园在给广大师生带来便利的同时,实际应用尚未达到预期的效果。因此,智慧校园从数字校园基础上进一步升级,充分利用原有平台,同时又有自身特点,即:要有统一的基础设施平台,能保证有线和无线双网覆盖;要有统一的数据共享平台和综合信息服务平台。
1 智慧校园概念及特点
智慧校园是近几年的一个新概念,传承了数字校园,智慧城市的新方案。严格意义上讲,国内高校尚未真正实现智慧校园,但是随着投入力度的不断加大,高校也正逐步想智慧校园迈进,以期提供更好的校园环境。智慧校园的应用要依赖云计算和物联网等技术的广泛推广,以此为依托将教育成果,图书资源以及科研项目等进行整合,从而在全校范围内实现教职工,学生的交流以及学校内部资源的交互,使得各项应用灵活便捷,实现了智能化的校园服务管理模式。具体的应用过程中,需要在教学楼、图书馆、实验楼、食堂等与师生密切相关的场所按照智能传感器,通过网络连接形成“物联网”,最终实现系统互联,资源整合。智慧校园在特征上讲,有三个核心亮点:一是作为一个综合信息服务平台,它提供的是个性化定制式服务;使广大师生能全面感知智能服务;二是信息服务通过互联网的桥梁,能更便捷地融入到各个领域,各部门实现互联和协作;三是智能化的服务平台,让每个体验者都能以全新的模式体验智能服务,同时能为学校和外界提供相互交流和相互融合的平台。
2 智慧校园的关键技术
2.1 云计算
云计算是一个近几年定义的新概念。从技术层面来讲,云计算有创新但不是全新的概念,它整合网格技术、数据虚拟化以及并行运算等多项技术,重新定义的一种新模式。云计算的定义可划分为很多种,但是从基本原理上讲大致相同, 云计算是利用网格技术使计算可以分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中,企业数据中心的运行将与互联网更相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上,根据需求访问计算机和存储系统。简单的来讲,就是用户只要可以联网,就可享受服务,任何联网的应用,都具备成为云计算平台的潜力;多个用户可以分担超级计算机成本,大大节省开支;用户利用云计算平台所提供的计算能力,并且充分计算机的计算能力,开发个性化的应用。由此延伸的云物联、云安全以及云存储等可以在校园建设上大显身手。
2.2 物联网技术
物联网,从字面上讲是万物相联的互联网。它是利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起,形成人与物、物与物相联,实现远程管理控制和智能网络。物联网是互联网的延伸,它包括互联网及互联网上所有的资源,兼容互联网所有的应用,但物联网中所有的元素(所有的设备、资源及通信等)都是个性化和私有化。
物联网具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。在具体的物联网应用上主要依靠三项关键技术:(1)传感器技术,通过计算机处理把模拟信号转换为数字信号;(2)RFID技术,它融合了无线射频技术和嵌入式技术,在自动识别、物流管理中应用广阔;(3)嵌入式系统技术,综合软硬件技术,集成电路技术和电子应用技术为依托,接受到信息后进行快速处理。物联网技术实际用途主要在智能标签和智能控制,实现远程操作和控制。在物联网中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,学校可以以更加精细和动态的方式管理日常教学工作,达到“智慧”状态,提高校园工作水平,改善学校服务管理能力。
3 结语
智慧校园的发展依靠云计算和物联网技术,为学校的日常教学和管理服务工作提供了很多方便。它在数字化校园的平台上提供更加丰富的资源,为移动互联校园资源提供了良好的技术支持。由于智慧校园属于新技术的探索和学习,就学校而言则是机遇与挑战并存。随着时代的进步,云计算和物联网技术的研究将日臻成熟,在学校中已经建设好的数字化校园的基础上,分步骤的建设,最大限度地节约成本,提倡绿色节能减排的风气,为学校师生和管理者的个性化需求提供相应的应用。使智慧校园争取早日成为教育教学领域特色的信息化旗帜,开创新时代教育新篇章。
参考文献
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高校智慧教育方案范文6
关键词:高校资源;基础教育;创客教育;课程体系
中图分类号:G434 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2017)10-0057-03
一、创客教育概述
1.国内外对创客教育的认知
近年来,随着信息技术的迅猛发展和普及,人们的生产、生活方式不断发生改变,创客运动在全球不断发展。随着创客运动与创客文化在社会各个领域的不断渗透,创客教育随之发展起来。在美国,从政策到实践层面,创客文化已经在教育中站稳脚跟。大约在2013年前后,美国的众多中小学开始加入到“创客运动”之中,开展“创客教育”(Maker Education),此后,创客教育应运而生并发展迅猛[1]。由于创客教育是一种新生事物,国内外对其定义都有适合自己本土的认知,但还没有统一的界定[2-8]。综合国内外学者对创客教育认知的表述,结合我国教育改革实际情况,归纳总结出我国创客教育主要是以信息技术为基础,根据学生兴趣,融合几种不同的教育理念与学科知识,通过创造、探究、体验、分享,实现培养创新人才目的的一种新型教学模式,是基于创造的学习。
2.国内创客教育现状及存在的问题分析
创客教育作为重在培养学生创造与创新能力的新型教育方式,国内外不管是学术界还是教育界都高度重视,许多高校、中小学积极探索建设校内创客空间,开展创客教育,目的是培养学生的动手能力、问题解决能力和创新意识[9-12]。2014年,随着教育界、学术界和政府对创客教育的关注,我国将创客教育视为中国未来素质教育的一个重要突破口,创客教育在我国已经悄然兴起,并在大踏步地摸索前进。北京、上海、深圳、温州等城市通过创客空间、创客大赛、创客嘉年华、创客俱乐部、创客教育研讨会等多种方式,大大推动了国内创客教育的快速发展。除高校外,中小学创客教育的发展势头也很强劲,北京景山中学、温州实验中学等中小学建立了青少年创客基地,创建了创客空间,为学生提供动手制作、交流的平台,鼓励学生参与多学科综合性的研究项目[4][13]。
目前基础教育改革全面推进创客教育,全国各地的中小学都在如火如荼地展开创客教育工作。而在现今的创客教育发展中,仍存在着许多问题,最主要的问题就是缺乏一支高水平实施创新教育的创客教师队伍。一线教师虽然有着教学技能,但在技术应用和技巧传授上却不能像创客那样灵活丰富。因此,快速培养中小学创客教师队伍就显得尤为重要。而且,我国目前基础教育学校创客教育还没有系统完善的创客课程,因此,研发基础教育学校创客教育课程也显得尤为重要。
“十三五”时期高校正在进行转型发展,大力开展校企合作,对全国中小学开展创客教育但缺乏优秀创客指导教师这一实际情况,笔者设计利用高校学生创新思维和技术资源协助中小学开展创客教育工作方案,在当前教育信息化改革的趋势下,将Scratch编程、机器人、3D打印、激光切割等当前与创客密切相关的热点知识引入课堂,横向研究创客的范围,纵向探索各个分支的深度,摸索构建适合本土的中小学创客基础课程体系,在此基础上重点引领学生实现自己的创意作品,让学生创新思维得到最大限度启发,推进我国青少年创客教育计划真正落到实处。
二、中小学创客教育流程方案
1.初期
面对学生群体,从能源环保、电子科技两个方面设立专项产品,设置创客基础课程,引领学生感受创客乐趣。在能源环保方面,创客课程研发组依托高校实验室资源,引领学生利用太阳能电池等新能源材料,进行新能源应用作品构建,利用自制超声波污水处理模型,演示环境污水处理过程,增加学生环境保护意识。在电子科技方面,创客课程研发组依托高校资源全力研发适合基础教育学校的机器人创客教材和3D创客工艺设计教材,开设信息技术课的延伸体验课“Scratch编程风暴”、机器人创客课程及创新应用、3D打印和激光切割智慧造物应用技术等课程,将电子科技与教学相结合,开展实践学习,让学生感受“第四次产业革命”的气息,不仅有利于培养学生的创新能力、综合设计能力和动手实践能力,更有利于学生学习外语、物理、数学等领域的抽象知识。
2.中期
开放创客教室,学生利用课余时间,在创客教师指引下,依靠网络、激光切割机和3D打印机等先进设备,帮助学生实践自己的创新想法,设计并分享自己制作的产品,为学生营造一个良好的实验探究环境。
3.后期
带领学生参加各级比赛,,申请专利,利用“淘宝同学”等方式分享产品。通过长期的创客教育活动培养优秀创客教师队伍,同时让学生创新思维得到最大限度启发,有益于万众创新思想真正落实。
根据建构主义理论中的支架理论,建立适合本土的总体创客教育支架体系,流程方案如图1所示。
三、中小学创客基础课程体系设计方案
网络时代,创客教育可以根据个人兴趣和需要来开展个性化的自主学习活动,通过持续的分享与交流,让学生之间建立共同的知识体系。创客教育无需建立大而全的课程体系,可以开设少量的基础课程,例如创新思维训练、一些常用的软硬件工具与技术介绍、基本的安全生产知识等,帮助学生熟悉创客空间的各种功能。在创客教育初期,创客课程研发组成员依靠网络和多种先进设备,结合学情,开发能源环保和电子科技方面的创客基础课程。
1.能源环保
我们在实践过程中主要利用太阳能,太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种。太阳能清洁环保,无任何污染,利用价值高,更没有能源短缺这一说法,种种优点决定了其在能源更替中不可取代的地位。利用太阳能资源,创客课程研发组计划带领中小学生开展一系列实验探究。
(1)光伏板组件应用。利用光伏板组件制成不同形状,或者进行组件连接,让学生感受产生更多电力的原理方法。
(2)自制新能源玩具。让学生自己动手,利用3D打印机、激光切割机等设备制作各种新型玩具,在玩具内部加入光伏板,利用太阳能发电,使玩具在太阳光下任意运动。
(3)污水处理系统模拟装置。利用超声波技术处理微污染水,将选来的水样放入多个锥形瓶,加盖密封,放入超声波清洗槽中,分别在不同处理时间取出一个锥形瓶的水样进行实验指标测定和处理效果研究。在实验过程中,观察水样温度及物理变化等,最终帮助学生分析清楚超声波处理微污染水的过程及效果。同时带领学生去高校污水处理实验室参观学习。
2.电子科技
开设Scratch编程、机器人课程、智慧造物课程,将电子科技与教学、创新相结合。
(1)Scratch编程实践教学
Scratch是专为青少年儿童设计的电脑编程语言,从零开始,用它可以很容易的去创造交互式故事情节、动画、游戏等作品。根据做好的教学设计开设Scratch编程创客基础课程,首先介绍Scratch编程软件,让学生了解Scratch软件主要功能和作用,然后引导学生自己探索Scratch编程软件,结合喜好学科,进行自主编程,创造编程作品,最后学生汇报展示编程作品,与其他同学进行分享。Scratch软件界面友好,学习Scratch编程,可以使学生对编程有初步的了解,能够培养学生逻辑思维能力、激发学生创造力,是创客教育中良好的实践素材。
(2)机器人实践教学
机器人教育在基A教育中越来越受到关注。创客课程研发组在乐高机器人课程基础上,结合沈阳市基础教育教材实际情况,研发机器人创客课程内容,帮助学生通过不同方式初步掌握科学、技术、工程学和数学等学科的基础知识。由于学生知识层面的不同,不同年级教育型机器人有一定的差别。低年级学生利用LEGO WeDo2.0机器人完成与学科课程融合的机器人创客基础课程,在教师指导下搭建机器人,使用简单编译程序进行指令模拟,从而实现各种创意功能;高年级学生主要学习信息技术与学科深度融合后本土化的LEGO EV3机器人课程,根据创客教师的指导以及自己的创造,搭建和改装机器人以实现其各种功能,并根据教师传授的编程知识编译自己想要实现的任何代码或者指令。具体机器人创客教育流程见图2。
(3)依托3D打印和激光切割技术的智慧造物实践教学
按照计划开设3D打印和激光切割技术创客基础课程内容,循序渐进,引领学生智慧设计打印物品。在中小学基础教学中,3D打印技术和激光切割技术可以在各科教学中发挥积极的作用,即可以以多种方式整合于学生的课程学习过程中。例如:语文教学中,小学五年级《赵州桥》的说明文教学,利用3D打印技术,协助学生打印出赵州桥的模型,可以很直观地观察、欣赏赵州桥的整体及各个部分的构成;数学教学中,中小学都有关于立体几何的内容,这部分内容对于学生来说往往都是难点。在3D打印技术的帮助下,学生可以自己利用3D打印机打印出实物,在打印出来的实物上利用激光切割机斜切一刀,再对截面图做进一步的测量、计算,自己就会得出结论,最后再进一步由感性知识上升到理性知识,从而实现知识的深化。
四、对于创客教育的认识与思考
经过一段时间创客教育的理论及实践研究,发现依托高校优质人力物力资源进行基础教育学校创客教育实践,方法可行,其实践经验可以为我国基础教育学校开展创客教育提供示范课程方案及方法。
创客教育初期,依托高校智慧资源,设计创客教育基础课程方案,根据方案研发能源环保和电子科技两个方面的专项创客教育产品。实施方案时,能源环保方面通过项目示范引领,电子科技方面研发与学科课程深度融合的机器人创客基础课程和依托3D打印和激光切割技术的智慧造物实践教学课程,这些课程方案的设计,一定能为创客教育初期工作的顺利开展奠定坚实基础。在此基础上,创客教育的中期和后期实践过程让学生创新思维得到最大限度启发,从而为基础教育学校真正落实创客教育工作做出贡献。
参考文献:
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