物联网智慧教学精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇物联网智慧教学范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

关键词：智慧教室 物联网 体系结构

中图分类号： TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）11-0000-00

随着物联网技术的发展，起来越多的应用被冠以“智慧”的名称，如：智慧城市、智慧医疗、智慧校园、智慧的交通等。如何将物联网技术应用到教育领域，减小教学成本，提高教学质量，已成为很多国家教育科研人员关注的热点问题，政府、企业以及科研院所投入大量的人力物力进行智慧教室的研究和开发。

1 智慧教室的概念及功能

智慧教室是为了促进学生构建学习知识而搭建起来的智慧学习空间，它运用了传感技术、云计算技术、无线通信技术、物联网技术和智能技术等。在这个学习空间中，实现了物理空间与智慧数字技术的结合，本地运用与远程教育的结合，从而改善学习者和学习环境之间的关系，大大提升学习者的交流、协作和共享，有效地促进开放式学习、个性化学习和泛在式学习。

智慧教室功能主要体现在环境、工具、交互、学习支持等方面。

（1）从环境上看，能够根据环境的温度、湿度等自动进行教室温度、湿度、照明等调节，提高学生的学习舒适性 ；

（2）从人际关系上看，能够实现师生的和谐与平等，师生之间、生生之间能够进行有效地交流和共享；

（3）从资源环境的利用上看，要能够实现学生个性化需求信息的推送和资源共享，从而消除信息孤岛；

（4）从交互功能上看，要能够实现友好、简单、自然的人机交互，提高学习者学习知识、讨论问题和协作交流的效率；

（5）从学习支持的角度看，要能够实现线上和线下学习地结合，正式学习方式和非正式学习方式地结合，为每个学习者提供方便快捷的学习支持服务，从而实现真正意义上的个性化学习。

2 智慧教室的体系结构

2.1智慧教室整体构架

智慧教室紧密结合物联网技术，从物联化、集成化、智慧化出发，提高人与人、人与物、物与物的互联度，实现三者之间的实时感知，促进学校教务管理的高效运行，智慧教室已成为智慧校园的一部分。

智慧教室作为一个整体系统，从控制区域来看，主要包括：

（1）本地智能控制部分：通过本地传感器及网络实现教室设备（灯光、空调、门禁、、窗帘、电脑、投影仪等）的自动感知与控制；

（2）远程智慧化管理部分：通过远程网络，配合和学校教学等管理系统系统，实现教室设备的智慧化管理和控制；

从组成构件来看，主要包括：

（1）智能控制及智慧教学硬件设备：主要包括各类传感器、感知模块、传感网关、控制模块、中控智能主机、控制器/控制模块、智能控制设备等；实现本地/远程网络管理、教室设备和装置的控制，配合环境感知传感器，实现教室智慧控制；

（2）物联网信息系统软件平台：包括网络系统软件、智慧控制系统软件、设备管理软件、智慧教学软件、各类终端客户端软件等，提供智慧教室网络接入、设备控制、设备管理、教学管理、教学资源共享与分发、教学互动与设备交互等。

2.2智慧教室运用的关键技术

在设计智慧教室的过程中，为了促进和支持学习者的学习和发展，将现代技术有效地运用于实际的教学环境和教学活动中，搭建科学合理的智慧教室架构，使传统教室真正地充满智慧，一直是教育工作者和研究开发人员重点关注的问题。目前的智慧教室设计中，应用了许多信息技术，包括无线通信接入、分布式伺候、多点触控、泛在计算技术、云计算技术、情境感知、物联网等技术。其中ZigBee协议和嵌入式Linux是开发与设计中经常用到的技术。

ZigBee是低功耗的局域网协议，基于IEEE802.15.4标准。ZigBee协议从下到上依次为物理层（PHY）、媒体访问控制层（MAC）、传输层（TL）、网络层（NWK）、应用层（APL）等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。根据这一标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低功耗、、低数据速率、低复杂度、自组织。特别适合用于自动控制和远程控制领域，尤其是各种嵌入设备。因此，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术，是一种低速短距离传输的无线网络协议。

2.3智慧教室硬件结构

智慧教室主体功能模块包括：智能教学系统、设备管理系统、灯光控制系统、空调控制系统、窗帘控制系统、智能安防系统以及门禁系统等。

2.4智慧教室的软件管理系统

智慧教室的系统软件必须能够实现传感网络的正常链接，设备的智能控制和运转等，主要包括各类终端客户端软件、智慧控制系统软件、设备管理软件、智慧教学软件、物联网基础共享远程平台软件等，提供智慧教室网络接入、设备控制、设备管理、教学管理、教学资源共享与分发、教学互动与设备交互、以及基础实验和创新实验的学习与开发。

3结语

自从2009 年8 月总理提出“感知中国””以来，物联网技术得到了很大的发展。物联网相关技术的不断发展和成熟，对教育领域的发展产生了广泛影响，基于物联网的“智慧”教育成果不断涌现。本人提出了一种基于物联网技术的智慧教室结构方案，可以用于智慧教室的构架和设计，从而提高学校的教学和管理水平，使之成为智慧校园的一个组成部分。

参考文献

[1]张亚珍，张宝辉，韩云霞.国内外智慧教室研究评论及展望[J].开发教育研究，2014，20（1）：81-91.

篇(2)

[关键词]物联网：智慧校园；感知识别

[中图分类号]G40-057　[文献标识码]A　[论文编号]1009-8097(2011)06-0123-03

引言

2009年8月总理提出“感知中国”以来，物联网受到了全社会极大的关注。物联网的快速发展以及相关技术的不断成熟，将会对传统校园的发展产生深远影响。一物联网的内涵与特征

1　物联网的内涵

从字面含义看，物联网是“物物相连的互联网”，这句包含了二层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别(ILFID，Radio FrequencyIdentification)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层，如图1所示。感知层由各种传感器以及传感器网关构成，其主要功能是识别物体，采集信息，并且将信息传递出去；网络层负责传递和处理感知层获取的信息；应用层是物联网和用户的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。

物联网运行过程：

(1)标识物体属性，属性有静态和动态属性，静态属性直接存储在RFID标签中，动态属性可由传感器检测：

(2)由阅读器读取物体的属性，同时将信息转换为适合网络传输的数据格式；

(3)将数据通过网络传输到信息处理中心，再由处理中心完成物体通信的相关计算。

2　物联网的特征

(1)连通性

连通性是物联网的基础。无论是专网、无线、有线或者是感知物体，都必须体现“连通”状态，并且和互联网连接在一起，这样才能体现出真正意义上的物联网。国际电信联盟认为，物联网的“连通性”有四个维度：一是任意时间的连通性：二是任意地点的连通性；三是任意物体的连通性：四是任何人的连通性。

(2)物物相联

在互联网中，人们利用电脑实现人与人之间相互交流：物联网通过传感器、射频识别技术、全球定位系统等技术实现物与物的交流。互联网实现人与人的远程交流，而物联网完成了人与物、物与物的即时互动，从而实现了由虚拟世界向现实世界的连接转变。

(3)智能化

智能化是利用计算机技术、传感技术和控制技术对系统中各个对象能够智能监控和智能控制，从这个角度看，物联网是智能化的重要环节，物联网的发展将推动智能化的进程。它使得世界中的物体不仅以传感方式也可以智能化方式关联起来。物联网具有智能化感知性，它可以感知人们所处的环境，最大限度地支持人们更好地洞察、利用各种环境资源以便做出正确的判断。

二　智慧校园

2008年11月，IBM公司正式提出“智慧地球”理念，2009年1月，“智慧地球”成为美国国家战略的一部分。2009年8月7日，国务院总理在无锡视察时，指示要迅速在无锡建立中国的“感知中国”中心。基于这种“智慧”的理念，学校作为知识与信息服务机构的前沿，应该抓住机遇，通过物联网的系统化发展与应用，打造智慧校园。

智慧校园是通过利用物联网技术来改变师生和校园资源相互交互的方式，以便提高交互的明确性、灵活性和响应速度，从而实现智慧化服务和管理的校园模式。具体的说，智慧校园是把感应器嵌入和装备到食堂、教室、图书馆、供水系统、实验室等各种物体中，并且被普遍连接，形成“物联网”，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现教学、生活与校园资源和系统的整合。

三　物联网在智慧校园中的应用

物联网在智慧校园中的应用主要包括校园生活和教学管理两方面，如图2所示。

1　校园生活

包括食堂管理、浴室水控管理、考勤管理、智能照明控制等。

(1)食堂管理

食堂管理是智慧校园重要组成部分，基于RFID技术的食堂管理系统主要分成三部分：

含RFID电子标签的饭卡：师生每人拥有一张这样的饭卡，卡里面包含了用户信息。

RFID阅读器：在每个食堂售饭窗口安置一个RFID阅读器，将读到的信息传至后台数据库查询，读取卡上金额，并扣除消费金额。

后台数据库管理系统：将用户的注册信息存储在数据库中，可以方便管理员对食堂消费业务的查询。

(2)浴室水控管理

基于RFID技术的浴室水控管理，可以实现用水自动化管理，主要功能以：

信息数据实时显示：当RFID卡位于阅读器感应区时，阅读器就显示卡上余额，然后可立即进入用水计费状态。

消费模式：消费模式采用实时计费模式，即读卡就出水，并根据用水量实时进行扣费；

计费方式：按使用的流量计费，即外接脉冲流量表，可根据计算产生的流量进行计费。

(3)考勤管理

学生考勤是学校日常教学过程中必不可少的一个组成部分。常规考勤工作主要都由教师承担，花费教师额外的时间与精力。

基于RFID技术的考勤管理工作流程：每次上课前，学生用含RFID标签的校园卡(或手机卡)刷卡进教室，教室内的设备在接收到读卡器发送来的学生刷卡记录数据后，将数据发送到远程服务器；远程服务器接收到数据后，将数据存储到数据库中；然后，教务人员或者教师通过浏览器登录到考勤查询网站，可以实时地远程查询某一节课或某一位学生或某个教室在某一段时间内的考勤情况；学期结束时，每门课程学生的出勤情况或者某个学生在一个学期的出勤情况可以自动统计出来。

(4)智能照明

智能照明是利用物联网技术，使校园内的灯能够无线自主组网，使每一盏灯都能遥测和遥控，教室和道路的灯接受控制中心的命令，反馈灯的各种状态，根据光强度和时段自动调节照明亮度。例如对教室照明智能控制，当教室光照比较暗，灯自动亮；当光照比较强时，灯自动关，如果发现教室里没人，可以远程控制灯的开关。

2　教学管理

包括日常教学、智慧图书馆和实验室管理等

(1)日常教学

利用物联网技术有利于建立全面和主动的教学管理体系，利用RFID技术的支持，可以完善教学管理的组织系统、评价和考核系统，从而对教学的质量建立保障和监控体系；有利于拓展学习空间、培养学习者自主学习能力，物联网能为学生的自主学习、合作学习等提供支撑环境。例如，无锡市感知生长校园数字化农植园系统，就是让学生通过“感知”动植物生长情况，利用计算机及网络收集、处理和观测信息，交流种植经验，展示研究成果，从而提升学生的科学素养。

(2)智慧图书馆

智慧图书馆通过物联网来实现智慧化的服务和管理。

它的理想模式就是无需人工服务。目前物联网在图书馆中的应用，主要是RFID电子标签的应用，以智能书车为例来说明。

智能书车是一种移动式RFID文献归架管理设备，具有查询、定位、书架智能导航等功能，可实现文献架位信息收藏、文献分拣、新文献上架等功能。具体流程：书籍拣到书车上，通过阅读器识别书籍的RFID中存储的信息，记录并显示文献在书车上的位置，同时根据获取的书籍存储架位信息，将需要进行上架工作的位置和书车上对应的书的存放档位对应起来，并在书车的显示屏幕上按照书库的位置将该车书的具体上架位置显示和指引出来，方便工作人员进行高效率归架。

(3)实验室管理

物联网应用到实验室中主要包括设备管理、实验过程管理和智能插座等。

设备管理：RFID存储实验设备的基本属性等信息，利用阅读器方便地获取相关信息，然后再利用网络进行统一管理。

实验过程管理：首先，RFID可以帮助学生方便地获取实验步骤、操作要点、使用帮助等信息。其次，在实验过程中，使用不当时能自动警告并中断实验过程，避免不必要的损失。另外，实验数据可以被实时采集并以适当的方式提供给实验者，实现实验教学的数字化、网络化与智能化。

智能插座除了拥有传统电源插座功能外，它能够将各个实验设备的耗电量信息实时反馈给实验室管理员，管理员能随时开关插座，实现插座与人的对话，起到高效节能的作用。

四　结束语

智慧校园是通过物联网来实现智慧化的校园服务和管理，它通过物联网实现了校园内任何人、任何物、任何信息载体、任何时间、任何地点的互联互通，海量信息在物联网平台的聚合而产生新的信息，从而给广大师生提供了智慧化的业务和服务模式。

毫无疑问，智慧校园为师生带来了极大便利，同时也面临着许多挑战。首先是成本问题，建设智慧校园首先要有一个统一的基础设施平台，包括有线与无线双网覆盖的网络环境；其次是师生隐私安全问题，由于物联网可以跟踪用户的行动、习惯以及偏好等，信息资源及师生隐私如何得到保护成为创建智慧校园亟待解决的问题；最后，管理机制尚不完备，物联网如何维护、如何管理、如何使用都是很大的问题。目前，智慧校园还处于摸索阶段，前景不明朗，但从长远来看，由于物联网应用前景相当广阔，智慧校园一定会像浙江大学在信息化“十二五”规划中描绘的那样：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。

参考文献

[1]The Internet of Things[EB／OL].

[2][15]李青校园物联网的风向标[J].中国教育网络,2010，(12)：43-44.

[3]王晓静，张晋物联网研究综述[J].辽宁大学学报：自然科学版,2010,37(1)：37-38.

[4]李卢一，郑燕林物联网在教育中的应用[J].现代教育技术,2010，20(2)：8-10.

[5]李一，陈火峰，关于物联网的研究思考[J].价值工程,2010，(8)：126-127.

[6][11][14]严栋，基于物联网的智慧图书馆[J].图书馆学刊,2010,(7)：8-10.

[7]何印，刘施羽等浅谈RFID技术在高校食堂管理中的应用[J].科技资讯，2009，(26)：212-213.

[8]王斌基于RFID的水控管理系统[J].中国电子商务,2009,(12)：28.

[9]浦敏，李云飞等，基于物联网的无线照明控制系统[J].照明工程学报,2010,21(2)：86-87.

[10]邓赵红，桑庆兵，物联网在教育中的应用与思考[J].无锡职业技术学院学报,2010,9(4)：48-51.

篇(3)

在教育信息化飞速发展的时代，经常会听到某高校建成了“智慧教学环境”或“智慧校园”，甚至有些高校进行了简单的信息化教学设施的改造，也冠名为“智慧教育环境”建设。是技术发展太快，还是概念炒作呢？或者是人们对“智慧教学环境”的内涵理解有偏差呢？带着这些问题，笔者对智慧教育的概念进行了深入研究，并对现阶段已经建成的智慧教学环境进行了实地调研。希望通过开展此项研究找到当前智慧教学环境建设中存在的问题与漏洞，为今后智慧教学环境的建设提供建议。

一、智慧教学环境的内涵

今天我们所说的智慧教育源于IBM提出的“智慧地球”，智慧地球的核心是以一种更智慧的方法通过利用新一代信息技术来改变政府、公司和人们交互的方式，以便提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度。智慧地球具有三个明显的特征：①对环境透彻的感知力，通过利用物联网等实现随时随地感知、测量、捕获和传递信息；②更全面的互联互通，在有线和无线网络支持下，利用先进的系统协同工作实现全面互通；③深入的智能化，利用人工智能技术获取智能化的洞察并付诸实践，进而创造新的价值。[1]

《2015中国智慧学习环境白皮书中》指出，智慧学习作为一类学习系统，是通过物联网技术、大数据系统和人工智能技术等现代高科技来全面感知学习情境、识别学习者特征，提供合适的学习资源与便利的互动工具，自动记录学习过程和测评学习结果，有效支持人们的终身学习、职业发展和自我价值的实现。从而可以实现人们能够在任意时间（Any time）、任意地点（Any where），以任意方式（Any way）和任意步调（Any pace）（简称4A）进行学习，这类学习环境能够支持学习者轻松地（Easy Learning）、投入地（Engaged Learning））和有效地（Effetive Learning））（简称3E）学习。[2]

我国学者祝智庭教授认为：智慧教育的真谛就是通过构建技术融合的学习环境，让教师能够施展高效的教学方法，让学习者能够获得适宜的个性化学习服务和美好的发展体验，使其由不能变为可能，由小能变为大能，从而培养具有良好的价值取向、较强的行动能力、较好的思维品质、较深的创造潜能的人才。[3]

通过对上述概念的分析可以看出，智慧教学环境的基本条件是对环境的感知、全面的互联互通和深入的人工智能；智慧教学环境中主要用到物联网、大数据和人工智能来感知学习环境和学习者特征、营造学习情景，主动提供学习资源、自动记录和评价学习结果；智慧教学环境建设为培养具有良好的价值取向、较强的行动能力、较好的思维品质、较深的创造潜能的人才，提供环境保障。

智慧教学环境主要具有如下特征：①?ρ?习者和环境的感知，比如，通过一些传感设备（物联网）实时控制教室的温度、湿度、亮度等，为学习者提供最为舒适的学习环境；②个性化资源的推送，在智慧教学环境中，可以实时感知学习过程，并主动推送个性化的学习资源；③对学习结果的记录与分析。智慧教学环境通过对学习者学习过程的记录与分析，可自动分析学习者的特征和学习情况，并产生相应的学习报表或者学习建议；[4]（4）智慧教育最根本的特征是要实现教育信息化的终极目标。

二、智慧学习环境的建设现状

当前智慧教学环境的建设正在如火如荼的进行，部分高校已经建成了智慧教学环境示范区。为深入研究智慧教学环境的建设与应用情况，笔者对部分高校的智慧教学环境示范区进行了实地考察，发现当前的智慧教学环境可分如下几类：

1.普通多媒体教室的改造升级

在已经建设成功的“智慧教室”中最为初级的是普通多媒体教室的升级版，此类教室只是对普通多媒体教室进行了装修和改造，使得教室中的座位灵活、舒适，其多媒体设备配置更加先进。当前改造成功的多媒体教室中基本都安装了高清投影、交互式电子白板或互动式大屏幕、无线扩音系统等。

2.课堂互动工具应用型

当前智慧教室中的互动系统种类繁多，比较常见的主要包括：利用台式电脑通过局域网进行互动、利用Internet进行远程的互动教学、基于手机或平板电脑的互动系统：

（1）基于台式电脑的互动系统。这种类型的教室中，每个学生座位上配有一台台式计算机，通过相关的互动软件，可实现师生之间、学生之间在网络环境下的实时互动交流，包括教师单独辅导，下发、上传资料等。

（2）基于网络的远程直播、互动系统。为实现跨校区之间、跨区域之间的教学直播互动，部分院校建设了“远程直播”教室。在此类型教室中通过高清摄像机、直播管理系统，可实现远距离直播、互动等功能。此外，通过录播控制系统，也可以实现对教师授课过程的自动录制和保存。

（3）基于智能手机或平板电脑的课堂互动系统。有些学校的“智慧课堂”可以看到基于手机或平板电脑的互动系统，此类互动系统可以让师生之间通过智能手机或平板电脑进行互动，下发、上传资料，也实现了学生实时投票、抢答等功能。另外，此类课堂互动系统已经初步实现记录课堂教学过程，并对授课情况可进行初步分析与统计。

3.教学资源库及社会化软件应用型

（1）有些地区或学校建设了相应的资源库或学习平台，便称之为智慧教育环境。

（2）还有些学校可利用微信、QQ等社会化软件实现新生注册、宿舍查询等功能，他们把这些社会化软件的简单应用说成了智慧校园。[5]

4.环境友好型

（1）教学环境的提升

部分智慧教学示范区中教室颜色鲜艳、明亮，走廊和学习区温馨、清爽，桌椅板凳舒适、灵活，教室里面配置了中央空调、电动窗帘等，整个示范区使学生能感受到愉悦、清新。但在信息化智能技术的应用方面，很少看到大数据分析系统、物联网、云计算等新型技术的应用，因此，这些环境也难以称为智慧教学环境。

（2）物联网的初步应用

有些学校建成的“智慧教室”中开始使用一些初级的物联网设备，比如，显示温度、湿度、照度等参数设备。仅仅使用一些物联网设备也难以称之为智慧教学环境。

5.综合应用型

一些学校智慧教室中综合了各种前沿技术，我们似乎看到了智慧教育的影子。此类教学环境中：教室实现有线和无线网络的全覆盖；教室外安装了人脸识别系统和RFID考勤机，这些系统采集的数据可直接传送到教务系统；可以感知教室的温度、光线等，并可实现自动控制；开发了基于云计算的教育资源库和移动学习管理系统；此外，还有智能控制系?y、增强现实的互动演示和视频会议系统、自动录播系统等。[6]

三、现阶段高等院校智慧教学环境“智慧”的缺失

通过对智慧教育内涵的研究，结合智慧教学环境的建设现状，发现现阶段“智慧教学环境”的建设与传统教学环境相比已经有了很大的提升，但还没真正实现“智慧教育”。下面笔者对照智慧教育的概念与特征，从环境建设、技术的运用以及对人才培养的支持等方面对现阶段的“智慧教学环境”加以分析：

1.对环境和学习者的感知

感知学习情景涉及学习者特征分析、传感器技术和自动推理等方面的应用，通过信息采集、动态建模和情景推理三个模块来实现[7]，要感知学习情景，物联网和人工智能技术是必不可少的。目前，智慧教学环境中对物联网技术的应用还处在最初级的对基本环境的感知方面，比如，温度、湿度和光线的感知，缺乏对物联网的深入应用。要实现对学习者特征的自动识别，必然用到人工智能、学习分析等技术，但在目前的智慧教育环境中还没有看到成功案例。

2.智慧教育资源的提供

智慧资源是指以培养具有21世纪生存技能的智慧创造者为目的，支持智慧学习和智慧教学活动的有效开展，具有泛在性、情景感知性、联通性、进化性、多维交互性和个性化智能推送等核心特征的新型数字化学习资源[8]。在智慧教育资源的建设和应用过程中：首先，用到大数据分析技术，对学生的学习特征和学习情况进行全面的分析；其次，通过人工智能等技术实现向学习者进行优质教育资源的精准推送；第三，可通过物联网、大数据和人工智能来全面感知学习环境，利用VR技术营造更为真实的学习情境。在当前建设的“智慧教学环境”中，虽然可以看到丰富的学习资源和互动工具，但它们并没有达到智慧资源的标准。

3.对学习结果的记录与分析

Siemens认为学习分析是：“关于学习者以及他们的学习环境的数据测量、收集、分析和汇总呈现，目的是理解和优化学习以及学习情境”[9]，学习分析必然会用到学习科学、人工智能、大数据等方面的理论和技术。目前我们看到的是一些授课软件对课堂的记录与初步的数据统计，并不能达到学习分析的标准。在对教学过程的记录过程中，通过自动录播系统，可以实现对教学过程的自动录制，但这种记录只能是机械的记录，缺少智能成分。

4.对教育目标的实现

智慧教育最根本的特征是要实现教育信息化的根本目标，即“要破解制约我国教育发展的难题，促进教育的变革与创新；要对教育发展具有革命性影响”[10]。要对教育发展产生革命性影响，智慧教学环境应做到如下几点：首先，要改变知识产生、传播和管理的方法和模式，让知识变得触手可及；其次，要支持学习者的终身学习、职业发展和自我价值的实现；第三，要营造良性的教育生态环境，使学习者能随时、随地开展所需的学习。显然目前的“智慧教学环境”还不能支持实现教育信息化的根本目标，因此还难以称之为智慧教学环境。

四、智慧教学环境建设建议

通过上述分析可以看出智慧教学环境的建设还处在初级阶段，目前建设的很多“智慧教学环境”只能说是现代教育环境，还不能称之为智慧教学环境。要真正实现智慧教学环境，还需要在教育理论、技术和方法等方面大幅提升。结合上述分析，本文对智慧教学环境的建设提出如下几点认识：

1.强化顶层设计，准确定位，系统规划

智慧教学环境的建设是一个系统工程，它包括校园环境、教室环境、硬件设施、软件系统，甚至还包括教师的教学理念、方法，学生的学习习惯、方式等方面的内容。因此，智慧教学环境的建设首先需要明确目标，强调顶层设计，对我们将要实现的目标进行系统的规划。

2.遵从事物发展规律，循序渐进，稳步推进

智慧教学环境的建设是一个长期的过程，不可能一蹴而就。在智慧教学环境的建设过程中还伴随着教学方法、理念的转变。因此，智慧教学环境的建设应该在系统规划的基础上分阶段开展，循序渐进地做好每个阶段的工作，最后才有可能实现真正的智慧教育。

3.明确智慧教育本质，平心静气，不忘教育根本

智慧教育的本质是利用信息化手段，为学习者的学习提供更优质的环境、更人性化的服务。智慧教学环境的建设必然用到云计算、物联网、大数据和人工智能等技术；智慧教学环境必然能给师生提供更便捷的教与学支持，让学生可以开展任何时间、任何地点、任意方式的学习；智慧教学环境必然给师生提供丰富的、个性化的资源和及时的教与学的分析报告；智慧教学环境可以支持实现教育信息化的根本目标。满足了上述条件才可称之为智慧教学环境，切不可将简单的环境改造、软件应用和资源建设冠名为智慧教学环境。

篇(4)

【关键词】物联网；智慧校园；信息主导

美国IBM公司提出物联网就是智慧地球。从信息的角度来看，“智慧”就是社会生产、生活各个方面的智能化。智慧的服务对象，大到整个地球，局域性到一个城市，小到一座学校、一个家，因此，实际上智慧的最大亮点在于信息化的应用和信息化的提升，以及附属于信息化的一些产业和技术。因此，归纳为信息主导着智慧校园与物联网的关系，可以理解为：所谓的信息，首先要能够提供从各个智能化单元来提供相关的信息；第二是信息通过传递，要能实现信息的互通和资源的共享。智慧校园的目的就是要通过物联网使得高速发展的信息得到一种合理的应用。

一、浅谈智慧校园

智慧校园将校园中分散的、各自独立的信息化系统以及计算机网络通信系统整合起来，提升为一个具有较好协同能力和调控能力的有机整体，是传统意义上的数字校园的升华和飞跃，并被赋予新的内涵。

智慧校园的基本内涵：智慧校园是新一轮信息技术变革和知识经济进一步发展的产物，是以校园网、物联网、电信网、广电网、无线网等网络的多样化组合为基础，更广泛深入地推进基础型与应用型信息系统开发建设和各类信息资源开发利用，形成技术集成、综合应用、高端发展的网络化、信息化、智能化和现代化的校园；是以智慧教学、智慧人文、智慧服务、智慧管理、智慧生活等为重要内容的校园发展的新模式。更确切地说，智慧校园是充分利用信息化相关技术，通过监测、分析、整合以及智慧响应的方式，综合各职能部门整合优化现有资源，提供更好的教学、绿色的环境、和谐的服务，保证校园可持续发展，为教师及学生建立一个优良的工作、学习和生活环境。

智慧校园应具有三层构架：

（1）信息采集层：即感知层，包括RFID、读卡器、传感器。

（2）信息传输层：即网络层，包括有线、无线及校园网。

（3）应用层：包括智慧校园的管理、智能教学、智能医疗、智能图书馆、智能食堂、智能教室、智能寝室等等。

智慧校园的特征：

（1）基于超级感知的物联化。

（2）全面的互联互通。

（3）更全面的智能化。

（4）先进多维的系统运作、城市发展、激励创新。

二、物联网技术基础

物联网的概念最早出现于比尔・盖茨1995年出版的《未来之路》一书；1998年，美国麻省理工学院（MIT）提出了“物联网”的构想。1999年，美国MIT研究RFID的Auto―ID中心主任Ashton教授提出了“Internet of Things” （物联网）这一概念。2005年， 国际电信联盟（ITU）在《ITU互联网报告2005：物联网》中正式提出了“物联网” 的概念。在美国（或英文世界），专业人员将物联网称为M2M。

物联网的定义。

（1）由于物联网概念刚刚出现不久，其内涵还在不断发展、完善，对于“物联网”这一概念的准确定义尚未形成比较权威的表述。另外，尚没有物联网标准，从业人员的视角和立场不同（有的是从商业角度考虑），因此出现了五花八门的解释，归纳起来主要有以下几种定义：a.物联网是传感网而不接入互联网；b.物联网是互联网的一部分；c.物联网是互联网的补充网络；d.物联网是未来的互联网；e.物联网是互联网的延伸。

（2）物联网是传感网而不接入互联网是早期应用阶段的定义，即物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、信息传感设备等，按照约定的协议将任何物体通过网络连接起来进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

当时认为，这种网络不接入互联网，以内网和专网形式存在。因为互联网是一个“平台” ，着重互联网的信息共享，而物联网不同，既然有“物”就有一定的产权和归属权，共享也是有条件的。物联网的很多应用更依赖于无线网络技术，如各种短距离RF （包括RFID和Mesh等）和长距离（GSM和各CDMA）。无线通信技术是目前物联网产业发展的主要基础设施，并认为物联网就是传感网，这种物联网是“狭义的物联网”。

（3）目前常用的定义：物联网是通过各种信息传感设备和系统（传感网、射频识别系统、红外感应器、激光扫描器等）、全球定位系统，按照约定的通信协议，将物与物、人与物、人与人连接起来，通过各种接入网、互联网进行信息交换，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种信息网络。每一个物件都可以寻址，每一个物件都可以控制，每一个物件都可以控制通信。这种物联网是“广义的物联网”。

（4）国际电信联盟（ITU）对物联网的定义和对物联网概念进行了扩展，提出了任何时刻、任何地点、任意物体之间的互联，是无所不在的网络、无所不在的计算。

三、依托物联网建立智慧校园

智慧校园的功能的实现必须综合在一个可将全部信息进行共享的平台上，即物联网。通过物联网建立智慧校园三大设备模块和主要技术模块。

设备模块主要包括信息通信、设备管理和安防系统。

1、信息通信。这个信息通信主要体现在人与人之间的通信。在提出智慧校园建筑初衷的时候，并没有提出物联网的概念，所以智慧校园的通信主要是人与人之间的通信。

2、设备管理。这里主要指建筑物自控。通过一个系统对校园内建筑（例如教学楼、实验室、图书馆、寝室、食堂）的设备进行实时监控、控制和管理。在这一部分体系了物与物之间的关系，也就是信息流通，主要体现了物与人之间的信息沟通。

3、安防系统。相对来说，安防系统的独立性比较强。它的每一部分在校园建筑物内起的作用是不一样的，但目标都是为教师、学生和工作人员创造一个安全、舒适、高效的环境。

技术模块是主要指的是感知层的模块构建构建。所谓感知层，它可以对物体进行哪几方面的感知呢？实际上，首先就是对物体预先设置的信息进行感知，当然，每个物体都有它的身份，有固定的信息源，所谓感知，主要是对物体本身的信息源进行感知；第二，就是对物体本身所处的环境进行感知，对它所处的环境发生了什么变化进行感知；第三，是对物体地址码，即对物体所在的位置进行感知；第四，是对物体在变化过程中的路径和实体的变化进行感知。

从感知层来说，最重要的一点就是电子标签的应用。电子标签信息的传送通常采用的是无线方式。电子标签在物联网中的应用是智能建筑和智能小区所没有的。但是，物联网出来的信息传到哪去呢？这些信息一般要通过网络传到它的感知中心，该网络可以是物联网自身体系的网络，但更多的是通过三网融合的网络来进行互通，以便充分利用现有的资源。

另外，物联网本身就可以组成一个网络，但是，它的应用可以是在不同的地点，应用层可以体现在智能建筑、智能实验室、智能生活区，它的应用层是分散的。但是，它的感知层相对来说，都涵盖在物联网范围之内。

现有的数字校园的各种信息网络已经为智慧校园创造了一个良好的平台，尤其是目前无线技术的应用，为建筑的智能化、为物联网开创了一个新的天地，只要将这些资源利用好，并做好各模块之间的信息融合和设备共享，就可以真正建设一个完整的智慧型校园。

参考文献：

篇(5)

关键词：高校信息化；智慧校园；物联网；云计算；大数据

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）35-0158-03

根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》要求：教育信息化纳入国家信息化发展整体战略，充分利用优质资源和先进技术，整合现有资源，构建先进、高效、实用的数字化教育基础设施。根据教育部的《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》中大力推进职业院校数字校园建设，构建继续教育公共服务平台，整合信息资源，建设信息化公共支撑环境等的具体内容。根据《教育部关于办好开放大学的意见》的要求：运用现代信息技术发展新成果，聚集优质教育资源，丰富教育教学手段，创新人才培养模式，改革管理体制和运行机制，探索具有中国特色、体现时代特征的开放大学办学模式，满足全民学习、终身学习需要，建设学习型社会。把握《贵州省十三五规划》大好机遇：加快发展大数据产业，实施“互联网+”行动，促进数据资源开放共享。顺应贵阳市智慧城市工程的建设。结合贵州省各个高校信息化建设的现状：网络基础设施薄弱，安全保障体系不完善；信息化技术水平相对较低；各个服务系统相对独立，没有完善的共享与自动化机制。结合国内高校信息化建设的先进经验。贵州各大高校都在纷纷力争打造基于大数据、云计算和物联网的校园信息化建设，加快“数字化校园”或者“智慧校园”的实现。本文以作者所在的单位贵州广播电视大学（贵州职业技术学院）力争在“十三五”打造基于大数据、云计算和物联网的“智慧校园”为例，谈谈当前高校信息化建设的一些设想与方法。

1 基础知识简介

物联网（Internet of Things，IoT）作为一种新兴网络技术和产业模式[1，2]，在业界受到广泛关注。从国际电信联盟（ITU）在信息社会世界峰会上的《互联网报告2005：物联网》中可以总结出物联网所体现的两层基本涵义：（1）目前的三大网络，包括互联网（Internet）、电信网、广播电视网是物联网实现和发展的基础，物联网是在三网基础上的延伸和扩展；（2）用户应用终端从人与人之间的信息交互与通信扩展到了人与物、物与物、物与人之间的沟通连接。因此，物联网技术能够使物体变得更加智能化。从目前的发展形势看，最有可能率先获得智能连接功能的物体包括家居设备、电网设备、物流设备、医疗设备以及农业设备，并基于此实现人类与自然环境的系统融合[3～5]。

IBM 公司于 2007 年底宣布了云计算计划[6]，云计算的概念出现在大众面前。所谓云计算，简单地说就是以虚拟化技术为基础，以网络为载体，以用户为主体为其提供基础架构、平台、软件等服务为形式，整合大规模可扩展的计算、存储、数据、应用等分布式计算资源进行协同工作的超级计算服务模式[7]。 虚拟化为云计算实现提供了很好技术支撑，而云计算可以看作是虚拟化技术应用的成果。在过去的几年里，已经出现了众多云计算研究开发小组，如谷歌（ Google） 、IBM、微软（ Microsoft） 、亚马逊 （ Amazon） 、EMC、SUN、HP、VMware、Sales-force、Alisoft、华为、百度、阿里巴巴、中国电信等知名 IT 企业纷纷推出云计算解决方案。

大数据（big data），指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力来适应海量、高增长率和多样化的信息资产。在维克托・迈尔舍恩伯格及肯尼斯・库克耶编写的《大数据时代》中大数据指不用随机分析法（抽样调查）这样捷径，而采用所有数据进行分析处理。大数据的5V特点（IBM提出）：Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多样）、Value（价值）、Veracity（真实性）。[8]

智慧校园主要依托上述三大技术，国内外已经具有很多成功例子。

加利福尼亚大学有10个分校以及5个医疗中心，同时还管理着美国能源部的一些实验室。校区过于分散，迫切需要一个先进的决策系统来了解各方面信息，及时做出正确决策。加利福尼亚大学将整个校园看做是一统一、集成的生态环境，将所有数据进行整合和实时展现，对历史数据进行挖掘、分析，提炼出关键信息，进行趋势预测，为决策提供科学化的依据。这套决策系统以网络和物联网为基础，实时了解各核心业务的动态，实现各个系统间的数据相互共享和协同，最终，将提取出有价值的信息进行分析，并在“校长仪表盘”上以图表形式直观的展现。例如，在对学生的精细化管理和服务上通过实时获取学生信息，设定学生在校园内48小时内更新无状态则报警。所展现的数据包括科研基本信息、教学状态信息、业务管理信息、IT运维信息、学校财务信息、安防监控信息等覆盖学校生活各个方面的整体状况。校区及医疗中心的总体情况都会通过仪表盘应用显示到校长面前，校长能够实时了解校园安全、校园运转、风险分析、财务情况等信息。

北卡罗莱纳州立大学是一所拥有超过30000名学生和近8100名教职工，在工程、科学技术和教学方面的教学与研究都居世界领先地位的综合性大学。随着学校的发展壮大，师生对能提供学术计算的资源的需求也越来越大，校方想通过云计算平台，高效管理这些相关资源。因此学校将资源进行整合，成立了虚拟计算机实验室Virtual Computing Lab（ VCL ），建立云计算系统平台。用户可以及时或者预约的方式通过该系统获取自己需要的资源和解决方案。学生能通过网络接受免费的教学材料、应用软件、在线存储等。该系统的建立降低了75%的软件许可成本，每个应用系统服务的人数也提高了150%，另外，计算资源在科研、教学和管理间的转移更加灵活，学校服务器和计算机实验室的利用率也提高了，师生满意度大幅提升。

浙江大学智慧校园以通信网和云计算为基础，搭建智慧应用平台，总共有几十种应用系统服务于校园的管理和设施，学校内的各个方面都包含其中。他们的规划完全按照中国电信浙江省分公司的方案分成了智慧应用、智慧平台、云计算和通信网四个部分。其中智慧应用分成了智慧校园的管理和设施两个部分，服务于学校的教研、设备、日常生活、公共交通等各个领域。

南京邮电大学贯彻的是以物联网为基础的智慧校园的建设思路，利用先进的信息技术，建设各种先进应用服务系统作为载体，并将教研、学校管理和校园生活融为一体、构建出一个新型智慧化大环境，快速、准确地将校园中的各业务过程中的相关信息反馈给人们，学校制度和管理的创新和改进，需要各应用系统提供综合的数据分析，为业务流程的管理、改进和再造提供数据技术，实现并促进信息化教育、科学化决策和规范化管理的科学发展。集成各应用系统从而使校园的信息得到共享，破除了信息孤岛，推进教研、学校管理、校园生活、后勤服务向智慧化发展。

总之，智慧校园建设主要有三个方面的核心特征：根据识别用户角色，为每个人提供可定制的个性化服务，在一个统一的全面感知环境和综合信息平台上获取所需的服务；集成学校各个应用系统，实现信息互联，系统协同，打破信息孤岛；学校的大协同信息平台不仅实现校内的协同工作和信息共享，还为学校和外部环境的沟通提供接口。

2 智慧校园的架构设计

从上面智慧校园实现的成功案例中，一般 “智慧校园”是一个包含大数据、云计算和物联网等新一代技术的综合体。首先，把传感器嵌入和装备到校园里的教室、图书馆、食堂、实验室、会议室和宿舍楼等地方的终端设备上，使其形成的物联网与互联网相联，实现校园生活与物理系统的整合；而后将教学系统、学习系统、管理系统、办公系统等众多软件系统平台整合并融人“校园云”；最终，将“校园云”、物联网、互联网整合起来，建立“大数据平台”，实现数据共享，实现大规模数据实时抓取，深度分析计算，形成更有效的决策依据。基于大数据、云计算和物联网的“智慧校园”体系结构如图1所示。

为了更好地实现上面描述的“智慧校园”，一般建设重点主要包括四个方面：

（1）各种通信网络与通信平台的集成。研究电信网络、WLAN、互联网、教育资源网和物联网高速融合通信，实现整个校园网络覆盖。研究集成高清视频、语音、数据和流媒体的IP统一通信，研究语音通信能力、短信通信能力、微信通信能力和视频通信能力的通信集成平台。实现低成本、高安全、高清晰、高稳定、可重复、可扩充的校园信息通信和数据流通，促进应用集成、系统融合和数据共享，全面高效地支撑智慧校园的各种信息化建设和应用。

（2）各种异构系统的集成。研究现有各种异构应用系统的集成方法，实现统一操作和数据共享。由于之前大部分高校没有一个统一规划信息化建设的部门，由各个部门自己建设自己的应用系统，从而造成目前一个学校很多应用系统各自独立，不能互动和共享信息，形成一个一个信息孤岛。通过研究异构系统的集成方法，找出一种科学的，实用的办法，是学校智慧校园建设的一大难题。

（3）大数据云计算中心。研究大数据存储与分析的云架构，构建服务器集群和存储器集群，为各个系统提供统一的数据源，对大量结构化与非结构化形态的数据进行有效管理与分析，形成智慧教学、智慧管理和智慧生活。实现开放教育的科学教学质量评估体系，对教学全过程和学习效果的监测、评价和综合考核，为学历教育和非学历教育服务。

（4）云服务系统。研究云服务系统的开发与搭建，为教学、科研、管理和生活提供优质服务。对目前使用的在线学习系统、多媒体教学系统、虚拟实验室教学系统、计算服务系统、办公自动化系统、实验系统与考试系统等等改建为云端系统、让学生能利用各种设备完成学习，实现在校学生和社会学生随时学习、随处学习。

3 建设目标与要求

通过智慧校园的建设，一般要求达到如下目标：

（1）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，提供基于个人的个性化设计定制服务。

（2）提供对学校各项业务的整体智慧化解决方案规划，实现物物互联共享与协作的高效运行。

（3）为学校的建设提供现代信息技术保障，聚集丰富的优质教育资源，提供先进的学习条件，拥有完善的、科W的办学体系，基本满足多样化学习需求，为学习型社会提供重要支撑，为人力资源开发提供重要保障。

（4）为学校与外部环境提供一个共享与交流的借口，顺应贵州省大数据发展和贵阳市智慧城市建设。

（5）为学校培养大数据、云计算和物联网方面的人才提供实训平台。

为了完成上面提出的目标，一般在实施过程中要求：

（1）建设理念要先进，要充分利用好信息化发展的最新三大产物，发挥好信息化技术的最大优势；

（2）重点为高等教育服务，支撑贵州教育云的建设；

（3）紧密结合省与学校十三五规划的信息化建设内容；

（4）整体思考，一次规划，分期投入，分步建设，做到边建设，边利用，达到立竿见影的效果；

（5）要深入调研，摸清家底，实事求是，充分利用好现有资源，合理规划，节约成本，提供有效服务。

4实施内容规划

智慧校园的建设是一个庞大的系统工程，一般不是一下就能建起来的，没有一个科学的实施规划方案，往往会导致工程的失败。我们经过详细的考察与研究，提出了下面的实施规划方案。

总体建设思路：先骨干（骨干包括两网（校园有线网和无线网）、一心（数据中心）、一出口、两平台（一卡通平台和系统集成平台）），后枝叶（各种业务系统）

下面是我们学校具体的实施步骤：

第一步：

1.全光网改造；

2. 全无线覆盖；

3.出口带宽提速；

4.数据中心云迁移；

5.一卡通平台；

6.OA系统。

第二步：

系统集成平台；

图书馆信息化的升级，改造，系统集成与一卡通对接；

第三步：

教务系统的升级，改造，系统集成与一卡通对接；

后勤管理系统的升级，改造，系统集成与一卡通对接。

第四步：

云桌面实验室与办公室的建设，系统集成与一卡通对接；

其它系统的升级，改造，系统集成与一卡通对接；

第五步：

建设大数据应用系统。

通过上面一步一步的完成，最终一个学校的智慧校园就给完成。

5 建设保障

智慧校园是一个让人兴奋，但又有很大风险的项目。因此必须要建立相应的保障体系，才能保证该项目能有效地完成。下面是我们研究后建设的保证体系。

学校成立信息化建设领导小组，成员包括学校校长和各个部门的主要领导，由校长任组长，一起把握和推进信息化建O；

学校成立信息化建设专家委员会，由校内和校外长期从事校园信息化建设的资深人员组成；

学校成立专门的信息化建设办公室，负责信息化建设的具体事项；

在整个建设期间，学校每年预留专门的建设金费，供信息化建设专用。

6 建设成果的推广

今天是云计算的大力发展时代，贵州三大电信运营商在贵阳的不同地方都建了超大的IDC。我们建设智慧校园应该充分利用这个条件，建设期间可以采用以租代建的方式，实现花小钱办大事。建设好的系统，可以通过IDC中的云架构，分享给其它高校使用，大大降低建设经费，提高系统的使用率。

7 结束语

智慧校园建设工程是一个庞大的工程，也是当前各个高校开展得热火朝天的项目。如何保证智慧校园建设成功，本文提出了一套严密的方法，供大家借鉴。

参考文献：

[1] Huang Y H，Li G Y.Descriptive models for internet of things[A].International Conference on Intelligent Control and Information Processing[C].Harbin，China：IEEE Press，2010：483-486.

[2] 朱洪波，杨龙祥，朱琦.物联网技术进展与应用[J].南京邮电大学学报（自然科学版），2011，31（1）：1- 9.

[3] 吴吉义，平玲娣，潘雪增，等. 云计算： 从概念到平台[J]. 电信科学，2009， 25（12） ： 23-30.

篇(6)

关键词：智慧校园；物联网；移动互联；云计算；大数据

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）24-0040-02

Abstract： Intelligent campus is developed on the digital campus， Intelligent campus is a new stage of education informationization， Intelligent campus covers all functions of the digital campus， using the key technologies such as internet of things technology， cloud computing， mobile Internet technology， and big data technology to promote transformation of digital campus， to realize the campus resources highly integrated， to offer service of full intellisense for the teachers and students.

Key words： intelligent campus； Internet of things； mobile Internet； cloud computing； Big data

随着教育信息化的不断推进，数字化校园建设稳步开展，为师生用户提供丰富的信息资源服务，提高了教职员工的工作效率，并为学校节省了大量人财物等资源。近年来，物联网技术、云计算技术、大数据技术等新技术的出现和应用，以及智慧地球、智慧城市建设理念的提出和实践，为数字化校园带来了新的发展契机，国内涌现了以浙江大学为首的智慧校园建设潮流，将物联网、云计算、大数据、移动互联等信息技术应用到数字化校园建设改造中，为师生用户提供全面智能感知、用户个性化需求、决策支持等服务。智慧校园代替数字化校园已成为不可阻挡的潮流趋势。

1 智慧校园特点分析

智慧校园利用智能感知技术，收集校园人、物等信息，拥有无处不在的校园网络，连接传送各种校园资源信息，使用云计算等平台，实现校园资源信息共享，运用大数据等数据处理技术，分析处理海量数据，形成有价值的数据信息供决策层使用。因此，智慧校园主要具有以下几个特点。

（1）全面智能感知

智慧校园利用二维码、RFID、视频监控、无线传感等感知技术和设备，连接校园中的每一个人和物件，使得人与人、人与物、物与物之间相连相通，并能根据识别的信息构建有关模型，使得智能感知的校园环境得以呈现在用户面前。

（2）网络无处不在

智慧校园致力于校园网络全覆盖，不仅拥有无线网、有线网、校园网、移动网等多种形式网络，而且提供数量充足、方便接入的网络终端接口，使得师生用户随时随地可以接入自己想要接入的网络。

（3）提供个性化服务

智慧校园中遵循“用户至上”的服务原则，数字化校园平台等资源服务平台利用云计算平台等对校内外各种资源进行整合，能够根据用户需求显示友好的服务平台界面，根据师生用户实际需要，提供多样化、快速化的信息资源服务。

（4）海量数据处理使用

智慧校园中会产生大量的信息资源数据，且数据存在种类多、字段长、结构复杂等特点，智慧校园中使用大数据等先进数据处理分析技术，对海量数据进行挖掘分析、处理，形成高价值的数据信息表，供学校管理人员决策参考。

2 智慧校园关键技术介绍

智慧校园除了包括数字化校园有关技术外，还包括大数据技术、物联网技术、云计算技术、移动互联等信息技术，技术种类具体见图1所示。

智慧校园中除了使用传统数字化校园中有关基础设施平台、数字化校园平台、门户网站、应用系统平台等技术体系外，还使用到的关键技术简要介绍如下。

（1）物联网技术

传统数字化校园中，对物体的定位、信息的收集等存在不准确和盲区现象，为此，智慧校园采用RFID、无线传感器、二维码、视频监控等多种无线传感设备及技术，将校园中的所有人、物全部“连接”起来，实现人与人、人与物、物与物之间的定位、识别、监控管理等成为一体，实现校园环境智能全面感知。

（2）移动互联技术

智慧校园使用移动互联等技术突破传统数字化校园中网络使用瓶颈，不再局限于有线网的接入和使用，提供无线WIFI网络、3G网络、4G网络、自组织自治网络等多种网络接入和使用，并提供多样化终端接入方式，致力于打造性能佳、种类多、全覆盖校园网络环境。

（3）云计算技术

智慧校园中利用云计算平台等技术，提供教学等资源上传功能，并整合校内外各种信息资源，为师生用户提供个性化的信息资源服务，有效解决信息资源地域性差异、分配不均、更新不及时以及共享难等问题，师生用户不仅可以随意使用校内教学等信息资源，还可以浏览、下载其他高校教学信息资源。

（4）大数据技术

大数据技术包括数据分析、数据处理及数据结果呈现等技术，智慧校园利用大数据技术对构造复杂的海量数据进行有效处理、分析，并提炼有价值的数据信息，结合可视化等技术的使用，将数据表呈现给用户以及管理者决策使用。

3 物联网、大数据技术应用前景

（1）物联网技术在智慧校园中的应用前景

物联网技术的优势在于智能感知，因此，在智慧校园中，可以将物联网技术应用到安全监控、教学、学生管理等诸多方面，提高管理工作效率，为师生用户提供便捷服务。具体应用包括以下四个方面：一是利用视频监控、无线传感设备及有关技术实现校园每栋教学办公楼、每栋宿舍、每个食堂，甚至校园每条道路、每个角落都处于完全监控之中，实现人物准确定位识别，达到可视化精准管理，如果出现偷盗等安全问题，能够智能报警，这些应用中应保证监控数据、感知设备数据传输及保存安全可靠，防止个人信息泄露，给师生用户带来不必要的损失；二是将物联网技术应用到课堂教学管理以及教学信息资源使用中，主要包括智慧课程学习、智能课堂点名考勤管理、智慧图书馆等，在智能课堂点名考勤管理使用中，要注意学生私人信息保密问题；三是将物联网技术应用到学生管理方面，比如智能学生宿舍管理、智能学生证等，智能学生宿舍管理能够实现学生寝室分配、就寝、缺寝等情况的精准管理与统计，及时发现学生缺寝违纪等现象，智能学生证能够对学生身份进行有效管理，并作为学生身份识别有效依据，为智能考勤管理作铺垫；四是将物联网技术应用到校园生活管理当中，包括智能一卡通、智能食堂管理等，为师生提供生活便捷服务，特别是对学生消费情况进行统计，掌握家庭经济困难学生信息，为评审奖助学金提供参考依据。

（2）大数据技术在智慧校园中的应用前景

大数据技术包括海量数据的收集、分析、处理等技术，其中处理技术包括对静态数据的批量处理，对在线数据的实时处理以及对图数据的综合处理，在处理过程中会用到Apache Hadoop、Spark等处理平台系统；数据分析技术包括绍深度学习、知识计算和可视化等关键技术，解决如何对图像、声音、文本等数据进行有效表达、解释和学习。大数据技术的优势在于能够对结构复杂的海量数据进行有效分析处理，因此，可以将大数据技术应用到智慧校园教学管理、学生管理、监控管理、一卡通管理、财务管理等应用系统平台中，以提炼有价值的数据信息供校方使用。

4 结束语

智慧校园中利用物联网、大数据、移动互联、云平台等前沿信息技术对传统数字化校园进行提升改造，实现校园网络全覆盖，为师生提供全面智能感知环境，有效整合校内外各种信息资源，防止信息系统平台之间出现信息孤岛，并利用大数据技术对海量数据进行分析处理，形成有价值的数据信息，供学校决策层使用，真正使得智慧校园造福学校、造福师生。

参考文献：

[1] 杨现民.智慧教育体系架构与关键支撑技术[J].中国电化教育，2015（1）.

篇(7)

关键词：云计算；物联网；智慧校园；移动教学；智能楼宇

中图分类号：TP391.44

众所周知，建设一个智慧校园必须有以下几个方面的条件：（1）校园网络基础设施：建设泛在的无线的网络环境、移动的网络环境、无限通畅传输的网络环境等网络基础设施。（2）智慧应用系统：依托网络基础设施和公共支撑平台，建设智慧应用系统。（3）校园公共网络平台：继续扩充互联网络中心的机房、校园卡网络平台、学生一卡通的认证容量，建设集成服务器主机、存储和共享软件于一体的云服务平台及静态和动态大数据仓储。（4）智慧校园综合网络信息服务：按照智慧校园的思路，整合各项应用于一体，统一制定一个标准，面向师生、面向管理人员以及面向领导的综合网络信息服务平台。（5）规范标准，建立体制机制：建立感知识别终端、传感器件网络接入和红外线识别标准等等。

通过以上的建设与实施，在未来的智慧校园里，随处可见本文中所描述的以下场景，注意：它绝不是美国好莱坞的大片。而是未来的智慧校园。

1 未来智慧校园中的手机

1.1 手机可开门。“宿舍钥匙、抽屉钥匙、教室钥匙……一大串，粗心的男生可能会忘记带，或是会丢失，但是在未来的智慧校园再也不会发生因为没带钥匙而被‘拒之门外’了，因为手机就是开门的钥匙。”只要同学把手机，在门禁读卡器前轻轻一晃，“嘀”的一声，宿舍门就会自动打开了。老师也是如此，教室的门、办公室的门都能通过这款手机打开。同时，学校还借助门禁系统对持手机人的权限进行分类限制和管理，大大提高了身份识别的安全性。在安全校园中也发挥了一定的作用。

1.2 手机能借书。如果没带借书卡，就没办法去图书馆自习、借阅、归还了……在未来的智慧校园里，各位亲，不必再纠结。借助智慧校园的物联网系统全面整合图书管理系统，学生在宿舍里，或是在校园的各个角落里都可以先用这款手机完成查询、预约，然后有目的性的轻松实现图书的借阅、归还，学生还可通过这款手机以短信的方式实现到期提醒、续借等其它服务。

1.3 手机可考勤。在每一次上课时，传统的课堂中老师要通过点名考勤，可在智慧校园里，这个传统被打破了。在每一次课程结束后，任课老师可以通过后台基础数据库调出本次授课课堂考勤记录文件，准确识别出班级所有人员的到课率情况，时间精确到秒，这样不仅节省了时间，还杜绝了别人代替签到的现象，给日常教学管理提供了巨大帮助。因为手机就能打考勤，老师不用每一堂课花太多时间在点名上，是不是缺勤、迟到一目了然，学生上课的积极性也提高了。

2 未来智慧校园中的教室

未来教室是智慧校园建设中的一个重大改变，它将彻底颠覆学生、家长对传统教室的印象。在这个大house里上课，老师不用在黑板上写字，当然也就不用吃粉笔灰了，学生更没有教材，当然也就不用背沉重的大书包了，只有一个像超大屏幕的电子白板，老师的玉手轻轻一指，真的是在弹指一挥间，所有的授课内容就像一个电影一样，图文并茂、声像结合的形式出现在学生的眼前。而学生只要随手拎一个“电子书包”即可轻松上课，电子书包里装满了生动有趣的多媒体教材，学生能在上面直接做好作业并提交作业，也能在上面与老师展开精彩的互动。它就是一个专用的学习PAD。

除了当场布置课堂作业，并迅速反馈学生答题情况外。只要学生能上网，他无论是在家里还是在别的什么其它的地方，都可以和老师进行远程互动，向老师提交作业，老师也可以即时在线批改作业。可以说互动无处不在。

所以说未来教室最大特色就在于互动的畅通性和无限性，除了课堂上的多媒体互动，还可以通过远程系统实现平行班级之间，同类学校之间，同门课程之间的高清互动学习，这对于大学生中自主创业和在外兼职的学生来说，不失为一种很好的学习方式，不必担心落下课程，真正实现“天涯若比邻”！

3 未来智慧校园中的楼宇

智能楼宇，在教室里冷了吗？光线够充足吗？这些问题，在智慧校园里就不用操心了。因为智能楼宇能根据学生不同时段身体状况，自动监测环境温度湿度、调节室外景观照明自动设置，为学生提供了一个安全舒适的学习环境，将自然因素的影响降到最低。节能环保更安全。

4 未来智慧校园中的网络

校园里到处都有无线WIFI信号，是不是很爽呢？智慧校园不仅有一张无缝WIFI网络，而且实现内外网两套网络隔离，校内人员通过用户名密码认证方式接入无线网络。无线校园能够对用户设置不同的内外网访问权限，实现对上网权限的隔离。这样的系统设计完全可满足学校日常无线网络使用需求，做到内外网信号独立不干扰，提升了网络的安全性。

5 未来智慧校园中的门卫

进出学校都要登记，但以前都由人工完成，在智慧校园都将由智能访客系统代替保安查看身份证件、登记、记录离开时间等一系列繁琐的程序。前来学校造访的人员只需拿着证件，在电子识别器上轻轻一按，访客信息就能瞬间获得，并出具访客单，大幅度加快访客登记及离开流程。提升管理质量和效率。

6 未来智慧校园中的教学管理

6.1 日常教学管理。利用物联网技术，智慧校园里建立了全面和主动的教学管理体系，从此，教学督导组貌似无事可做了，校长想听哪个老师的课，只要打开哪个老师所在教室的监控终端，所有情况一目了然……。下属想找领导办点事，可以先上网络平台上看看，领导在不在，或是看看领导忙不忙，这样有选择性的办事，高效，方便。利用高科技，将更加完善教学管理的组织体系、评价和考核体系，从而对教学的质量有了一定的保障。

6.2 实训室管理。因本人所在学校是一所职业类的学校，每个学期，每个班，几乎都有3到5周的集中实训，实训，实验内容超多，所以在智慧校园里实训室管理会更加重要。传统的管理方法工作量大，实训过程有一定的安分隐患存在。在未来的智慧里，学生利用手机可以快速的获取实训设备的基本属性等信息，学生还可以在实训室里通过电脑打开网络，获取实训的操作流程，操作内容，操作步骤等信息。与此同时，学生如果在实训过程中出现了错误的操作，可以通过实训室监控系统发出警报并切断设备的电源，以避免发生安全事故。实训过程的全部数据可以被记录下来并提供给学生和老师，这样可以对数据进行分析，以后可以对实训过程和操作步骤进行改进。学生可以重复看实训的步骤和内容，实训室内还安装了智能插座，智能插座不仅能提供传统的电源，更重要的是可以将实训设备的耗电量及时的反馈给实训室管理人员，使管理人员能够通过控制插座的开关动作来完成实训室的全方位的安全有效的管理。这对于职业类的学校更是对教学有更大的帮助。

7 总结

智慧校园是依托物联网建立的，其目的是实现校园服务的智能化。利用云计算和物联网这两个技术，可以实现校园内的所有信息即时共享，互联共享。再生共享。大量信息通过物联网的不断整合能够产生新的信息，从而提供智能化的服务。有了智慧校园，师生之间开展教学工作如鱼得水，智慧校园同时也给学生的日常生活提供了很大的便利。总之一句可以概括：智慧校园提供的是丰富多样的校园文化活动、无处不在的网络学习氛围、透明高效的教务管理平台、融合创新的网络科研环境。相信就在不久的将来，物联万端，云展智慧，定会建设一个美丽的校园。

参考文献：

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[2]崔文，王国勇.基于校园网的云计算应用初探[J].微计算机信息，2010（18）：221-223.

[3]张应福.物联网技术与应用[J].通信与信息技术，2010（1）.

[4]黄超，李云鹏.“十二五”期间“智慧城市”背景下的“智慧旅游”体系研究[C].2011《旅游学刊》中国旅游研究年会会议论文集.2011.