随着信息技术在全球的兴起,教育的发展进入了一个全新的高速发展阶段。智慧会对传统的教育思想、教育理念、教学模式、教学内容和方法、学习内容和学习方式产生巨大的影响,从而推动教育形式和学习方式的巨大变革。
智慧教育引领着全球教育信息化的发展方向,成为技术变革教育时代的主旋律。
01.智慧校园的提出和概念
2008年,时任美国IBM公司总裁兼首席执行官彭在题为《智慧地球:下一代领导议程》的演讲中,首次提出了“智慧地球”的概念。美国、欧盟、日本和韩国相继推出了各自的物联网和云计算相关发展战略。
2010年,浙江大学在信息化“十二五”规划中首次提出“智慧校园”的概念,指出智慧校园支持无处不在的在线学习、创新的在线研究、透明高效的学校管理、丰富多彩的校园文化、便捷周到的校园生活。简而言之,就是要建设一个“安全、稳定、环保、节能的校园”。
智慧校园是利用物联网技术改变教师、学生和校园资源之间的交互方式,以提高交互的清晰度、灵活性和响应速度,从而实现智能化服务和管理的校园模式。
具体来说,智能校园将传感器嵌入并装备到各种对象中,如食堂、教室、图书馆、供水系统、实验室等。,并被普遍连接形成“物联网”,再将“物联网”与现有互联网融合,实现教学、生活、校园资源和系统的整合。
02.智慧校园的特征
对环境的综合感知
第一,传感器可以随时随地感知、捕捉和传输关于人、设备和资源的信息;
二是对学习者个体特征和学习情境的感知、捕捉和传递。
网络的无缝互通
智慧校园基于网络和通信技术,特别是移动互联网技术,支持所有软件系统和硬件设备的连接,信息在被感知后可以快速实时传输,这是所有用户以一种新的方式共同学习和工作的基础。
海量数据支持
智慧校园根据数据挖掘和建模技术,可以在“海量”校园数据的基础上建立模型,建立预测方法,对新信息进行趋势分析、展望和预测;同时,智慧校园可以综合各方面的数据、信息、规则等。,并通过智能推理做出快速反应和主动响应,更加体现了智能和智能的特点。
开放的学习环境
教育的核心理念是创新能力的培养,校园面临着从“封闭”走向“开放”的需求。智慧校园支持资源和环境的扩展,让学生突破课本的限制;支持拓展时间环境,让学习从一节课拓展到另一节课;支持在空之间扩展环境,以便有效的学习可以在真实和虚拟的情况下进行。
为教师和学生提供个性化服务
智能校园环境及其功能是基于个性化服务的概念。各种关键技术的应用旨在有效解决师生在校园生活、学习和工作中的诸多实际需求,已经成为现实中不可或缺的一部分。
03.智能校园的目标
第一,人、设备、自然和社会因素是相互联系的,它们相互作用的方式更加智能。它们之间的任何交互都将有助于促进人、信息系统、设施和环境之间的数据完美融合,从而更彻底地感知、测量和调度校园的运行。
二是实现对校园内学习、科研、管理的人、财、物、业务流程信息的快速、准确获取,通过全面的数据分析,为管理改进和业务流程再造提供数据支持,从而推动学校的制度创新和管理创新,实现科学决策和规范管理。
第三,通过应用服务的集成和整合,实现校园信息获取、信息共享和信息服务,从而促进智能教学、智能科研、智能管理、智能生活和智能服务。其最终目标是实现教育信息化和智能化。
4.智慧校园建设的原则
统一和资源共享原则
智慧校园建设需要充分考虑相关信息系统与学校所在市、省教育信息资源的共享,建立信息资源共享机制,充分利用网络基础、业务系统和信息资源,加强整合,促进互联互通和信息共享,使有限的资源发挥最大效益。
开放性原则
智慧校园建设要考虑各应用系统的开发平台、数据库和运行环境。在校园智慧的后期应用过程中,校园网上的应用和资源会越来越多。如果对各种应用缺乏有效的组织和管理,存在技术升级的风险,那么业务系统维护的成本就会不断增加。因此,前期建设必须考虑学校未来需求的变化和扩展,通过开放的平台不断完善,实现更便捷的系统维护。
商业系统原则
在符合教育部和行业标准的系统指导下,建设智慧校园数据标准,以智慧校园平台为框架,无缝整合学校已建和新建的业务应用系统,促进数据利用最大化。最大限度地整合数据交换与集成、用户管理、统一身份认证、业务数据集成、信息资源展示等。,并以标准、数据、应用和用户为主要元素进行规划和构建。
先进性原则
系统设计采用先进的智能校园理念、先进的技术和先进的系统工程方法,目标是建设一个可持续、先进、开放的智能校园。
系统安全原则
在系统的软件设计和建设中,应充分考虑数据安全、网络安全、传输安全和管理安全。
05.应用
校园生活
校园生活包括食堂管理、卫生间控水管理、考勤管理等。
食堂管理
食堂管理是智慧校园的重要组成部分,基于RFD技术的食堂管理系统主要分为三个部分-
带RFD电子标签的饭卡:每个老师和学生都有一张这样的饭卡,里面包含用户信息。
射频阅读器:在每个食堂的就餐窗口安装RFID阅读器,将读取的信息传输到后台数据库进行查询,读取卡上的金额,扣除消费金额。
后端数据库管理系统:用户的注册信息存储在数据库中,可以方便管理员查询食堂消费业务。
考勤管理
管理学生出勤是学校日常教学过程中的一个重要部分。日常考勤工作主要由老师承担,需要额外的时间和精力。
基于RFID技术的考勤管理工作流程:每节课前,学生用带有RFID标签的校园卡刷卡进入教室。教室里的设备收到读卡器发送的学生刷卡记录的数据后,将数据发送到远程服务器。收到数据后,远程服务器将数据存储到数据库中。然后,教务人员或教师通过浏览器登录考勤查询网站。可以远程实时查询某个班级、某个学生或某个教室在某个时间段的出勤情况:在学期结束时,可以自动统计学生每门课程的出勤情况或某个学生一个学期的出勤情况。
教学管理
教学管理包括日常教学、智能图书馆和实验室管理。
日常教学
利用物联网技术有利于建立一个全面的、主动的教学管理系统。在RFD技术的支持下,可以完善教学管理的组织体系、评价和考核体系,建立教学质量的保障和监控体系;
有利于拓展学习空,培养学习者自主学习能力。物联网可以为学生自主学习和合作学习提供支撑环境。如无锡感知成长校区的数字农园系统,就是让学生“感知”动植物的生长,通过计算机和网络收集、处理、发布观测信息,交流种植经验,展示研究成果,提高学生的科学素养。
实验室管理
物联网在实验室的应用主要包括设备管理、实验过程管理和智能插头。
设备管理:RFID存储实验设备的基本属性等信息,然后利用阅读器方便地获取相关信息,再利用网络进行统一管理。
过程管理:首先,RFID可以帮助学生获取实验步骤、操作要点、使用帮助等信息。其次,在实验过程中,当使用不当时,可以自动报警并中断实验过程,避免不必要的损失。
此外,可以实时采集实验数据,并以适当的方式提供给实验人员,实现了实验教学的数字化、网络化和智能化。(12)智能插头除了传统的电源插座功能外,还可以将各个实验设备的耗电信息实时反馈给实验室管理员,管理员可以随时开关插座,实现插座与人的对话,从而起到高效节能的作用。
06.摘要
智慧校园是以物联网技术、云计算技术为基础,为师生提供个性化服务,以各种应用服务系统为载体的新型智能化工作、学习和生活环境。它旨在利用先进的信息技术实现基于数字环境的应用系统,使人们能够快速、准确地获取校园内的人、财、物和学习、科研、管理业务的信息。同时,通过全面的数据分析,为管理提升和业务流程再造提供数据支持,推动学校进行制度创新和管理创新,最终实现教育信息化、决策科学化和管理规范化;通过应用服务的集成和整合,实现校园信息获取、信息共享和信息服务,从而推动智能教学、智能科研、智能管理、智能生活和智能服务的实现进程。
来源:教育技术
作者:杨红云雷天楠