智慧校园的解决方案篇1

关键词：Zigbee；web；校园无线网络；智慧校园

中图分类号：TP212.9；TN929.5

随着“数字化校园”建设进展的推进，各个高校都已经基本建设成了基于光纤为主干线路的校园有线网。基于物联网的无线智慧校园网的建设就是在校园已有的有线网络的基础框架上，进一步部署校园无线传感器网络和移动通信网，从而实现校园教学楼、办公楼、学生宿舍、教职工宿舍和其他公共场所的无线全覆盖。无线智慧校园=校园+物联网+云计算+智慧化设备，它通过物联网来实现更加合理和人性化的服务和管理。智慧校园通过物联网实现人与人之间、人与物之间、物与物之间、人与信息资源之间以及信息资源与信息资源之间的通信。它的最高阶段就是校园服务和管理各部分都是由物与物之间智慧化地完成，无需人工干预，从而达到“智慧”状态，向广大师生提供更加人性化的服务。

近几年来，互联网技术与移动通信技术的不断深入发展促使了新一代信息通信技术――物联网的形成与发展。随着物联网技术的研究与应用，利用物联网可以解决传统意义上互联网没有考虑的与物件互接的问题。就此，这将有力地推动校园信息化向下一个阶段――“无线智慧校园”的发展，为高校数字化资源与信息化系统的高效整合提供更有利的条件，更好地为广大师生的工作、学习和日常生活服务。Zigbee技术是其中很重要的一种。

Zigbee技术作为一种新兴的远距离、低复杂度、低功耗、低数据传输率、可愈的双向无线通信技术完全适用于无线校园系统，成为连接各个传感器单元的络技术，其层次化的结构和多样化的功能能够很好地解决物联网中无线传感器节点间网络连接的问题，因此，zigbee技术能够很好地应用于智慧校园网的建设当中，成为连接各个传感器节点的网络技术。

1关键技术――Zigbee

1.1概念及特点

Zigbee技术是由Zigbee联盟提出的一种基于IEEE802.15.4标准的短距离、低速率、低功耗的无线通信技术[1]。

由于其层次化的结构和多样化的功能能够很好地解决物联网中无线传感器节点间网络连接的问题，因此，Zigbee技术能够很好地应用于智慧校园网的建设当中，成为连接各个传感器节点的网络技术。其主要具有以下特点[2]：（1）低功耗，可用电池供电；（2）低但可靠的数据传输率；（3）可同时支持多节点的连接；（4）支持动态节点的网络；（5）支持自组织性网络；（6）网络覆盖范围大。

1.2体系结构

Zigbee网络自上而下分为应用层、网络层、媒体访问控制层和物理层，其体系结构图如图1所示[3]。（1）应用层：该层由应用框架、Zigbee设备对象和应用支持子层组成，其主要负责各个应用对象的运行。（2）网络层：该层主要提供网络管理、路由管理、网络信息转发和网络安全管理等功能，从而形成自组网机制。（3）媒体访问控制层：该层主要为高层提供数据编址、CSMA/CA访问机制、信标等功能支持。（4）物理层：该层主要负责WPAN设备通讯频段的分配，从而避免干扰的产生。

图1Zigbee网络体系结构图

1.3网状Zigbee网络

该Zigbee网的组建方式与树型Zigbee网类似，不同的是其各层路由器之间也进行了连接[4]，其结构图如图2所示。

图2网状Zigbee网拓扑结构图

该网状Zigbee网是基于树型Zigbee网改进的，其具有网络自组织功能，即源节点与终节点之间的通信路径并不唯一，当其中某台路由器发生故障时，该网状Zigbee网络能够启用网络自组织功能寻找另一条替代通信路径[5]。本文采用的技术就是网状Zigbee网。

2具体设计

基于物联网的智慧校园网主要有以下三种网络组建而成：

（1）校园有线网。该网络是指目前各个高校已经建成的校园主干网，在整个智慧校园网内，该网络主要作为校园主干线路网络，承担校园主干线路的大数据量通信。目前主流的高速网络技术主要有ATM技术、光纤分布式接口（FDDI）、千兆以太网（GigabitEthernet）和快速以太网[6]。鉴于快速以太网技术能够有效地支持3、4、5类双绞线和光纤的连接，以及有效地利用各个高校现有的设备，本基于物联网的智慧校园设计方案网仍选用快速以太网作为校园主干网络技术。

（2）校园无线传感器网（WSN）。在整个智慧校园网内，该网络主要作为校园各个局部区域（例如：宿舍楼、办公楼、图书馆、教学楼、实验楼等）的网络，承担着该局部区域无线传感器之间的通信。鉴于zigbee技术是一种新兴的短距离、低复杂度、低功耗、低数据传输率、高可靠性、可愈的双向无线通信技术和其层次化的结构和多样化的功能能够很好地解决物联网中无线传感器节点间网络连接的问题，因此，本基于物联网的智慧校园网设计选用其作为校园无线传感器网络的核心支撑技术[7～9]。

（3）移动通信网。在整个智慧校园网内，该网络主要承担校园手机短信息的收发。该网络的建设工作主要由智慧校园合作方――移动通信服务提供商负责。

2.1网络拓扑结构选择

（1）整个无线智慧校园网拓扑结构选择

由于各个校园的规模和建筑物地理分布的不同，其校园网具体搭建方式也各不相同，但其整个校园网的拓扑结构设计可大致相同。

本基于物联网的智慧校园网采用“物理上总线型，逻辑上星型”拓扑结构，如图3所示。

图3基于物联网的智慧校园网拓扑结构图

（2）基于Zigbee的校园无线传感器网拓扑结构选择

由上一小节的论述可知，Zigbee支持星型、树型和网状三种拓扑结构。其中，星型Zigbee网可看作为简化版的树型Zigbee网，两者都具有逻辑层次鲜明的优点，但同时也存在“整个网络的性能受协调中心的制约、通信路径唯一、通信不可靠”的缺点；网状Zigbee网具有网络自组织能力，具有灵活、通信可靠的优点。

因此，我们在进行智慧校园无线传感器网建设时，可依据各局部区域的实际情况（所需布置传感器节点数、覆盖范围、数据通信量、数据传输速率等）部署不同拓扑结构的无线传感器网络。

下面举一个利用基于Zigbee校园无线传感器网实现学生上课考勤统计的应用事例。图4为该教室设备分布示意图。

图4教室设备分布示意图

其中，Zigbee协调中心布置于教室中心，每一个携带配置RFID-SIM卡手机的学生作为Zigbee终端设备。考虑到教室组网这个特殊的环境，包括每一个课堂的学生和教师人数较多，使得Zigbee终端分布密集。因此，在此种情况如果部设树型Zigbee网的话，网络数据的传输性能会受到一定的影响，所以这里最好部设网状zigbee网。

通过上面的学生上课考勤统计应用例子，我们可以发现，在终端节点较多的情况下，网状Zigbee网不仅比树型Zigbee网和星型Zigbee网更为灵活和可靠，而且在网络传输更为高效。因此，基于校园终端设备数量较多这一实际情况出发，我们在进行校园无线传感器网组网时，如果不是网络结构较简单，或对终端的数据传输有严格的中继和管理要求时，我们应优先考虑网状拓扑。

2.2三网融合设计

本智慧校园网采用如图5所示的方案进行校园有线网、基于Zigbee的校园无线传感器网和移动通信网的融合，即通过Zigbee网关设备的使用实现三者的融合。

图5三网融合示意图

其中，通过Zigbee网关系统总线内置GSM模块来实现与移动通信网的连接；通过提供以太网接口以有线的方式或内置无线上网卡（支持IEEE802.11a/b/g①）以建立WLAN②的方式来实现与校园有线网的连接。另外，校园有线网通过总的学校网络网关实现与Internet的连接。

3结束语

本文在研究Zigbee技术和无线智慧校园国内外建设情况的基础上，结合我国无线智慧校园实际应用需求，提出了一套基于Zigbee的无线智慧校园解决方案，旨在解决目前数字校园所存在的校内信息资源整合与共享、自动身份识别、信息化保障机制和安全保障体系的搭建、信息资源及时采集与更新和校内各信息系统集成等难题，为即将实施或正在实施无线智慧校园建设的各大院校提供参考和借鉴。

参考文献：

[1]王素红.基于ZigBee的无线传感器网络设计与实现[J].电脑知识与技术，2008（33）.

[2]陈东云.为加快我省基础教育信息化标准建设提供优质服务[J].新教育，2011（02）.

[3]马荣飞.统一身份认证系统的研究与实现[J].计算机工程与科学，2009（02）.

[4]郭楚杰.数字化校园中统一身份认证平台的设计[J].湖南工业大学学报，2010（03）.

[5]赵战生.信息安全管理标准发展研究[J].信息网络安全，2011（01）.

[6]邵开丽，周小佳，闫斌.无线传感器网络数据融合技术研究[J].计算机与现代化，2011（02）.

[7]智慧的地球――IBM动态基础架构白书.http：///cn/express/migratetoibm/dynamicinfrastructure/download/dynamicinfrastructure_whitepaper_0903.pdf.

[8]InternationalTelecommunicationUnion.ITUInternetReport2005：TheInternetofThings.http：//itu.int/pub/S-POL-IR.IT-2005/e.Geneva：ITU，2005.

[9]EuropeanResearchProjectsontheInternetofThings（CERP-IoT）StrategicResearchAgenda（SRA）.Internetofthingsstrategicresearchroadmap[EB/OL][2010-05-12]http：//ec.europa.eu/information_society/policy/rfid/documents/in_cerp.pdf.

注：

①802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网和校园网中，用户与用户终端的无线接入，业务主要限于数据存取，速率最高只能达到2Mbps。

②无线局域网络（WirelessLocalAreaNetworks；WLAN）是一种便利的数据传输系统，它是利用射频（RadioFrequency；RF）的技术取代旧式碍手碍脚的双绞铜线（Coaxial）所构成的局域网络。

智慧校园的解决方案篇2

数字改变职教了吗？随着3D打印技术的发展，如果你想吃妈妈做的菜，你不一定要回家，你可以请妈妈将菜做好，通过网络发给你，你再用3D打印机打出来，你就可以享受妈妈的爱，数字改变了母子思念的方式。由此我还想到，扬州商务高等职业学校有一个实力雄厚的烹饪专业，有很多烹饪大师、名师，如果你想品尝他们做的菜肴，我也可以通过网络发给你们，数字改变着产品的营销和配送方式。数字改变着世界，数字也改变着职教。职业学校培养的是技术技能型的高素质劳动者，越来越多的研究和案例表明，借助数字化技术的广泛使用，职业学校的教育教学质量不断提升。因此，我们坚信，随着数字化和智能技术的不断发展，职业学校的生存和发展越来越离不开数字化、智能化等信息技术。

依据数字化生存的理念，学校实施集成六个校园的“智慧商校”工程，其建设重点依托学校现有的校园网络，融合电信网、有线电视网，运用射频识别，结合云计算等技术，打造一个“智能感知、服务创新、协同工作”的全新校园，构建集数字化、网络化、智能化为一体，集互联网、物联网、通信网为一体，集智能教育、教学、管理、服务、生活为一体的数字化生存方式。根据学校实际需求和长远发展，依据“总体规划、分步实施、逐步推进”的原则，有计划、分阶段，科学合理地构建信息校园、智能校园、互动校园、低碳校园、文化校园、平安校园这六个校园信息化建设工程。下面我从建设现状、建设愿景、建设思考三个方面汇报学校智慧校园建设工作。

建设现状：探索与实践

2005年以来，学校数字化校园建设以网络基础设施建设为基础，重在加强信息化资源建设，旨在推进教学、科研和管理的数字化校园应用。

1.数字化推动校园网络建设，不断提升信息化基础设施建设水平

学校建设了一流的数字化千兆校园网网络环境，校园网信息点总数达10000多个，入网计算机2000余台，上网注册用户近7000人，覆盖了全部的办公、教学区域、学生公寓，实现了“千兆为主干、百兆到桌面”，学生公寓实现了无线接入。学校所有教室及实训室都配备了多媒体设备，并为每位教职工配备了笔记本电脑。学校拥有不同功能的计算机实训室25间、语音实验室2间、电子阅览室1间、校园广播室1间，同时学校教学楼、实训楼、行政楼重点区域、所有宿舍走廊及校园均安装了监控系统。

2.数字化推动信息化教学资源建设，有效促进教学质量的提高

学校特别重视信息化资源建设，自行设计开发了教学资源网络平台、精品课程平台、视频点播平台、教师个人空间、电子作业平台等。依托这些平台，学校加强了以专业部为主导的专业信息化教学资源建设，包括教学标准建设、教学方案建设、课件建设、题库建设、案例库建设、学生优秀作业库建设几个方面。学校还开通了教学、管理、育人等互动平台，营造沟通的管道，释放管理的压力，和谐人际关系。学校还建设了会计电算化、商务英语、美发与形象设计、3D导游、物流等数字化仿真实训环境，强化教学的信息化。同时开展教师网络培训，提升教师信息化素养，推进每位学生在每节课用PPT进行课前三分钟演讲，推动学生运用计算机进行学习而不是玩游戏。为了激励系科和教师的积极性，一方面将信息化教学资源建设纳入系科和教师的年度考核、职称评定之中，另一方面在经费上给予支持，纳入教师的工作量计算，支付一定报酬。

3.数字化推动“校园卡”建设，实现“一卡在手，走遍校园”

学校启动了“校园卡”建设工程，“校园卡”上印有持卡人的照片、姓名、类别（身份）、所在班级和证号，覆盖校园的所有消费、水控、机房管理、图书馆、自助复印、自助打印、门禁及通道机管理、自助缴费、银行转账等功能，大大方便了师生的校园生活。

4.数字化推动“管理信息系统”建设，提升教学及管理质量

学校建有教务管理、财务管理、网络报修、学生考勤等应用系统，充分利用这些信息为学校和社会提供优质服务，努力使这些信息的可用性得到不断提高。通过数字信息平台对教务、学籍、成绩、教学信息、财务信息、维修信息实现了动态管理，科学调配学校现有资源，大大提升了学校教育教学与管理水平。

5.数字化推动“行为百分考核”建设，强化学校“全员育人”工程

学校根据“全员育人”的理念，建设了行为百分考核系统，全体教职工参加育人工作，所有教职工都能对学生日常行为进行考核，学生在校期间的行为表现，发展趋势都有迹可寻，促进了学生思想品德发展，确保行为习惯的养成教育落到实处，提高了德育工作的实效性，搭建了一个师生和谐教育的平台。

建设愿景：目标与展望

在现有数字化校园建设的基础上，学校紧跟信息技术发展的步伐，整合理念和思路，注重顶层设计，整体规划，建构六个校园，建设智慧商校。

1.信息校园

信息校园就是将学校的各种管理要求信息化，通过云计算、云存储技术和无线覆盖技术，建设智慧校园门户平台、管理信息平台、教学资源平台、教科研平台、数字化技能教室等提供无处不在的教育、教学和管理信息服务。通过师生云空间的建设，在智能手机、平板电脑等智能终端上随时随地进行自主学习、在线学习和移动学习。信息无处不在，随手可得是信息校园的核心理念。

2.智能校园

智能校园就是通过互联网、物联网、通信网实时感知各种工作状态，实现远程移动管理、移动办公、移动定位等智能服务。

智能校园主要运用“物联网”及“校园卡”等技术实现。校园卡集成校内几乎所有服务。师生可凭校园卡通过门禁进宿舍、图书馆、体育馆；利用校园卡借书，使用校车；在校园内进行电子消费；校园卡与手机卡进行集成，手机可代替校园卡功能；校园卡同时可集成银行卡功能，利用校园卡可直接在ATM机上取现。

建设智慧教学“云空间”平台，实现智慧预习、考勤、评价，随时随地进行教学质量跟进。智慧预习，将上课时间、地点、班级，教案、学案及教师的要求、课程信息变化通知发送到学生“云空间”及手机。智慧考勤，学生刷手机进入教室，教师使用“云空间”识别学生与旁听人员。智慧课堂，采用“云空间”及电子白板互动演示系统，建立智能互动教学系统；通过“云空间”建立课程群组的学习社区、讨论小组，获取课件、提交作业。智慧评价，利用计算机或便携终端在“云空间”上进行电子考试，自动生成学生成绩，通过邮件、手机等方式向学生推送成绩，学生也可用多种方式远程登录“云空间”进行成绩查询。

建设校长智慧决策平台，校园各方面的实时数据与历史数据，通过系统自动进行分析和预测趋势，实现科学化的决策。

建设智慧宿舍管理平台，该平台集宿舍管理、门禁安全、宿舍检查功能为一体，从管理对象宿舍楼入手，根据学生状况，进行宿舍分配，并进行日常的住宿管理；学生进出刷卡，系统根据住宿信息，自动判断外来人员、非法进入人员、异常出入人员，并将相关的信息显示给值班人员，同时进行语音提醒和图像抓拍；每个宿舍门口放置宿舍文化名片，集成二维码功能，检查人员可通过刷二维码了解该宿舍学生信息、学生行为百分档案及宿舍星级并可以给宿舍打分并点评。

3.低碳校园

低碳校园是指充分利用信息化手段和“物联网”技术的智能感知与智慧控制功能，全面实现校园的无纸化办公、管理与生活，实现建筑物与设备的智能监管、感应与控制，使水电运行和资产的管理由传统经验型向科学技术型转变，为学校“能源节约”、“减碳排放”和“低碳发展”提供了技术基础和平台支持。

建设智慧能耗控制平台，通过各种传感器强大的数据采集能力，实现电力、水源、燃气及其它方面的节能减排。

4.互动校园

互动校园是指校园是一个无处不在的交流平台，利用移动终端、电脑终端实现师生交流、生生交流、家校交流。

建设智慧互动平台，通过无线通讯网络、3G网络等传输途径，为教职员工、学生提供无线数字校园服务。用户可以不受空间、时间的束缚，随时利用手机等移动终端查阅（订阅）所需信息，掌握校园情况，处理工作事务，处理课业活动，发送即时信息，实时互动交流等。

建设智慧家校平台，学生家长通过及时收发手机门户信息不仅能够帮助学生随时随地了解在校情况，而且能够个性化地对学生本人的学业与就业指导提供帮助，减轻了辅导员与班主任的负担，加强学校的管理工作。

5.文化校园

文化校园利用先进的IT技术及“物联网”，打造“书香校园、内涵校园”。

建设智慧图书馆，借助先进技术，完善管理，简化借阅程序，提高用户体验。智慧登记图书贴上射频识别无源标签，信息入库登记。智慧还书时，借书人只需图书放到一个指定的特定容器里。图书管理员使用手持移动读卡器成批扫描RFID标签，通过WLAN自动确认图书位置、图书信息，自动更新到后台数据库，进行智慧盘点。

建设校园智慧导览系统，基于移动运营商的智能导航应用提供校内电子地图、定位及导航服务。智慧游览提供基于GPS的校园文化游览导航图，游览者或学生游览到学校任一处文化景观时可以实时通过手机语音了解文化背景。

建设商校报、校园广播、校园新闻等推送系统，激励师生为商校发展贡献力量。

6.平安校园

平安校园是指结合当今的安防技术、计算机技术、物联网技术、多媒体技术，建设基于学校网络和3G网络的智慧监控、智慧定位、智慧报警系统，保障学校广大师生的人身安全，降低各类治安事件的发生，为校园提供一个舒适安全的学习环境。

建设智慧监控平台，管理人员全面监控各个公共场所。对学校重要监视区域实现车牌与人脸识别等功能、并提供告警录像和图片抓拍，实现全天候监控。

建设智慧定位平台，在学校校车上安装3G无线车载智能监控，实现全程的车辆GPS定位、车辆运行状态信息等集中监控，为师生保驾护航。

建设思考：困难与举措

回顾学校建设情况，还存在一些困难。

1.建设资金需要加大投入

智慧商校的建设需要较大的投入，这就需要多方筹措资金，我们十分需要和欢迎企业的投入。

2.需要先进的设计理念和必要的技术支持

云计算、物联网技术发展日新月异，如何将这些新技术无缝对接至职业学校教育教学、管理与生活需要较高的设计理念与思路。同时，“智慧校园”建设时也需要云计算、物联网技术行业内的领先企业提供必不可少的技术支持。

3.师生信息化素养有待进一步提高

智慧校园的解决方案篇3

学校环境雅致，文化内涵丰厚，结合宁波市地区产业结构发展趋势和社会发展需要，构建了信息技术类、加工制造类、经贸类和交通运输类四大具有行业特色的专业体系。其中，计算机及应用专业是部级示范专业、宁波市重点发展专业，数控技术应用是省级示范专业、宁波市品牌专业，轨道交通专业是浙江省特色新兴专业、宁波市重点发展专业；计算机及应用和数控技术应用实训基地是中央财政支持的实训基地。

向信息技术要“红利”

任课老师一点鼠标，白板画面上便出现站在大型机器前的工程师，学生可以向他提问；老师打开“桌面云”系统，可以远程备课与办公；家长进入智慧校园管理平台，孩子最近表现一目了然，还能与老师在线沟通……

该校以智慧服务、智慧管理、智慧课堂为核心内容的智慧校园建设，不仅使师生工作和生活更高效，而且使他们有更多的时间投入到智慧教学和智慧学习中去，提升教学质量，使学生走出校门时紧跟时代步伐，实现和社会的无缝衔接。

“向信息技术要‘红利’，把智慧校园建设作为学校新的生长点。”宁波市职教中心学校校长张国方说，以前学校各部门信息化系统基本上仅从满足本部门需求出发设计，形成了一个个“信息孤岛”。学校有桑田路和姚隘路两个校区，“信息孤岛”给学校管理带来了诸多不便，教师们常因“信息孤岛”不得不频繁奔波于两个校区之间。

2012年秋天，学校启动智慧校园建设：着力构筑“一体两翼”的发展格局，即以应用驱动为主线，实现教学智慧化和管理智慧化两翼齐飞。

“智慧校园的终极目标是培养高素质人才，智慧服务、智慧管理、智慧课堂三者是相互联系的，智慧服务和智慧管理让师生们从日常事务中解脱出来，有更多的时间投入到智慧教学和智慧学习中去，教学智慧了，学生学得更快更深入了，能力自然就提高了。”张国方说，智慧服务就是让校园服务更智能，让师生生活更方便；智慧管理就是开发各种管理系统，对学校的教学等工作进行智能化管理并根据形成的大数据进行科学决策；智慧教学就是为师生提供智能学习资源，自动记录学习过程，科学评测学习成果。前两者为后者打下了基础。

在他看来，智慧校园的核心不是硬件设备，而是教师的信息素养，而信息素养与其说是专业工具，不如说是思维模式，未来教师在使用信息资源时要像运用粉笔和黑板一样自然。

智能分析为学生成长领航

宁波宁波市职教中心挖掘学校各项工作中的信息化需求，量身定制了智慧校园综合管理平台，实现了校园智慧管理。

据介绍，在这个平台下，该校成功开发了移动OA应用系统，利用该系统，校内的通知公告、文件传输、公文轮阅、流程审批等可以在手机端进行，实现无处不在、无时不在的实时动态管理，极大提高了办公效率。

“比如，有份新草拟的文件需要校领导签字，以前必须打印出来，送到领导面前才行。现在，这个文件可以通过手机发送、收看，即使人在外地，也可通过手机实现移动办公。”副校长傅卫东说。

“智慧校园综合管理平台”实现全校资源、数据的融合和共享。选课管理、成绩管理、竞赛管理等系统可以实现数据智能化处理，自动生成各种数据分析报表，为科学决策提供精准数据支撑。

“从起点看发展，使学校对学科、班级和每个学生的评价更为科学，也使一些入校时基础差的学生更有信心。”傅卫东说，以前，只能等到期末，才能总结一个学生的学业成绩，而现在有了这个平台，老师和家长不仅能看到其学习现状，还能看到其入校以来的成长轨迹和进步速度，能对每个学生的发展进行动态分析，提供个性化指导。

智慧教学提高教学实效

该校有一间智慧教室。这里课桌可以自由组合。在教室后的角落，一个半米高的黑色箱子里，50台平板电脑规整地插在一个个小格子里。平板电脑、双屏投影、手写白板的组合实现多屏互动，是这间智慧教室的精髓所在，教师在教室里可以开展多屏互动教学。

“比如在工业产品设计课上，多个屏幕同时播放老师的课件、学生的设计作品，使课堂更直观、更有效率。”该校教师伟说，智慧教室还可以进行实时直播，现场直播企业工程师在车间的讲解，学生还可以和工程师“隔空喊话”。

实际上，智慧教室只是该校智慧教学的一小部分。目前，该校正在探索实景课堂等辅助教学新方式，突破课堂教学的重点和难点。

这从该校教师仲爱萍执教《莲花的意蕴》阅读指导课可见一斑。首先，学生通过平板电脑上传自拍的荷花图。接着，通过网络查找有关莲花的诗歌和散文，将讨论在空间上展示。然后，用电脑自绘一幅莲花图，配上古诗。最后，分析莲花的文化意蕴。这样就能让学生在有限的课堂教学内，迅速完成拍照、绘画、写作、图文编辑等一系列丰富的学习活动，并将生成的作品进行分享，大大激发了学生的学习兴趣。

据介绍，实景课堂、虚拟在线实训系统在该校的轨道交通、机械、汽修、贸易等专业课教学中得到广泛的应用，“轨道交通实训系统”、“欧特克数控仿真软件”、“汽车故障诊断虚拟实训软件”等10多项实训软件配合案例教学、项目教学，有效解决了真实环境中难以呈现的教学内容，提高了教学实效。

抽象概念具体化

“有了智慧的系统，没有可以驾驭这些系统的人，也是徒劳，学校在上硬件的同时，要求老师要学会应用这些硬件，使自己的课也‘智慧’起来。”张国方说，学校请专家对全体教师进行信息化培训，还开展了微课比赛、智慧教室公开课等活动，倒逼教师的课堂“智慧”起来。

智慧校园的解决方案篇4

关键词：高职大专；智慧校园；现状；对策

中图分类号：F27

文献标识码：A

doi：10.19311/ki.16723198.2016.17.035

0引言

自IBM提出智慧地球的概念后，国外便开展智慧校园探索，现已拥有比较完善的理论模式。如美国亚利桑那大学为学生办理了智能学生证，学生证包含无线传感器，可用来联网注册、上课考勤等。国内，以浙江大学为代表，对智慧校园进行了积极探索，并在2010年，提出建设“智慧校园”的蓝图，随后初步构建了智慧校园的框架，从此拉开我国智慧校园构建的序幕。目前，智慧校园已被看作数字校园的拓展和提升的新技术框架，除了浙江大学外，北京邮电大学等重点大学也均已开展智慧校园建设，并取得一系列成果。然而，高职大专院校作为高等院校的重要组成部分，目前，χ腔坌T把芯俊⒔ㄉ杞度缓慢，且存在诸多问题，需要采取措施加以解决。

1高职大专院校智慧校园建设现状及问题

高职大专院校校园信息化建设缓慢，很多学校还处于数字化校园建设的初级阶段，据调查，主要问题和不足体现在规划理念落后、基础设施薄弱、平台建设落后、系统应用残缺等方面。

1.1规划理念落后

绝大多数高职大专院校认真贯彻落实教育部下发的有关信息化建设文件精神，将数字校园建设纳入学校发展规划，信息化建设势头喜人，但在数字校园建设达到一定程度后，将智慧校园纳入学校建设规划的学校则很少。这与学校领导层面的重视不够有关，还与学校资金短缺、缺乏信息化专门人才等因素有关。

1.2基础设施薄弱

据调查了解，大多数高职大专院校存在办学资金短缺的问题，因此，在资金安排上优先保障学校运行，即使学校重视信息化建设，在数字化校园、智慧校园建设方面投入也不会太多。造成学校未能购买高规格性能光纤、网线、路由器、网络服务器等设施设备，数据中心建设也很落后，云计算设施根本没有，从而使得上网速度受限、数据安全性低、云计算技术无法使用。

1.3平台建设落后

统一平台包括学校门户网站、认证登录平台、数据处理平台等，在智慧校园中位置很重要。但是有些学校建设较为落后，既没有功能齐全、布局合理的门户网站，也没有平台登录认证入口，更没有数据处理平台，这些影响了学校的形象，降低了信息数据传递的安全性，不利于海量数据的提取、加工和使用。

1.4系统应用残缺

校园资源管理信息系统能为教学、学工、科研等管理人员提供极大方便，提高管理工作效率，是高校信息化不可缺少的工具。高职大专院校比较重视资源管理系统的建设，不少学校愿意拿出经费组团开发或者购买软件系统，但是存在重复购买、系统之间不兼容的问题，比如今年购买一款教务管理系统，过几年因为平台更新不能使用等因素又重新换一款，不仅浪费资金，对熟悉和操作系统也非常不利；有些学校在不同公司购买系统，未能考虑平台及系统之间的兼容性，结果导致学生、教务、科研、招生等系统不能兼容和嵌入平台使用。

2高职大专院校智慧校园建议与对策

针对高职大专院校智慧校园建设现状及存在的问题，拟提出以下对策：

2.1科学规划布局

学校党委行政领导要高度重视智慧校园建设，将智慧校园建设纳入学校发展规划，并制定具体建设方案，完善组织机构，配备专业技术人员，提供建设资金。在数字校园建设阶段要加强规划，立足长远，防止重复建设。

2.2完善基础设施

学校要本着节省资金、经久耐用、安全保障的原则，认真做好网络设施购买搭建、数据中心建设、云技术设施部署等工作。购买网络设施设备要采用招标的方式认真比选商家，选择物美价廉的产品，节省资金，保证网络传输速率和安全性；加强数据中心建设，选择合适的数据库服务器软件，使用hadoopExtract-Transform-Load数据仓库技术（简称hadoopETL）对数据库数据存储、抽取、转换、加载等，保障数据中心安全稳定性。

2.3加强统一平台建设

重点做好学校门户网站、资源计划系统登录认证平台、数据处理平台等建设工作。门户网站要科学布局、功能齐全、运行速率快，如果有校园资源计划系统、

认证机制，则应将三者结合，将资源计划系统平台嵌入到门户网站当中，登录资源计划系统平台，需经过用户注册、认证成功才能登陆，成功登陆资源计划系统后，即可享受校园资源计划系统中的海量资源。数据处理平台是用来有效加工处理海量数据的，数据处理平台可采用Hive-Hadoop集群进行数据挖掘、分析和处理，数据处理结果存储在专用数据库中供系统和用户使用，采集有价值的数据信息供学校管理层决策。

2.4部署校园资源计划系统（CRP系统）

通过校园资源计划系统的部署运行，能实现校园资源的有效存储、管理、调配，比如通过学生管理系统能够进行学生信息查询、学生事务处理等；通过教务管理系统，可以进行排课、成绩输入、成绩查询等；通过资产管理系统可以对设备进行登记、查询、报废等；通过科研管理系统可以登记、查询、汇总课题的申报等……根据高职大专院校的实际情况，校园资源计划系统一般包括OA办公系统、教务管理系统、学工管理系统、财务管理系统、校园安全管理系统、科研管理系统、人事管理系统、招生管理系统、资产管理系统、决策支持系统等。

3结束语

智慧校园是一个系统工程，必须科学规划布局，弄清其技术框架，再根据学校实际情况选择实施智慧校园有关技术。以智慧校园构建为契机，使高职大专院校信息化建设再上新台阶，进一步促进学校创新跨越发展。

参考文献

智慧校园的解决方案篇5

[关键词]数字校园；智慧校园；智慧学习环境；系统理论；系统思维；系统复杂性；复杂性理论

[中图分类号]G420[文献标识码]A[文章编号]1672-0008（2013）02-0021-08

一、引言

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2022年）》明确提出“推进数字化校园建设”；《教育信息化十年发展规划（2011-2022年）》也明确提出“大力推进职业院校数字校园建设”、“加强高校数字校园建设与应用”、“制订中小学校和中等职业学校数字校园建设基本标准”等，在国家政策的引导下，学校教育信息化深度发展的需求下，很多高校和中小学纷纷加快了数字校园建设。

很多专家学者，如蒋东兴、程建钢、宓等认为，数字校园实践的最大困难不是来自于技术。在数字校园建设实践中，关键问题不是技术问题，而是“协调与合作”，各组织各部门的“协调与合作”严重制约着数字校园的建设与功能效益的发挥。数字校园建设是一项复杂的系统工程，需要从多学科、多视角进行研究。然而总体看来，从技术角度对数字校园进行的研究较多，以有关数字校园的硕士学位论文为例，67.6%以上是从技术角度对数字校园展开的研究，从管理学、教育学、教育技术学、系统科学等视角对数字校园展开的研究很少。

从不同的学科视角对数字校园进行研究，有助于对数字校园研究的深化，更好地解决数字校园建设中的实践问题。如：从管理学视角看，数字校园协同效应的实现依赖于数字校园领导机制、保障机制、激励机制、安全机制、管理机制、资源共享机制、评估机制和服务机制8种作用机制的相互影响和相互作用：从协同理论的视角看，在数字校园推进过程中，需要最大限度地减少数字校园建设中的内外部阻力，保证数字校园发展影响因素的合力方向一致且正向向前，以实现数字校园的协同进化与协同发展：将物联网技术应用于数字校园建设之中，推动“数字校园”向“智慧校园”方向的升级发展。

系统科学（老三论：系统论、信息论、控制论；新三论：耗散结构论、协同论、突变论）作为以系统为研究对象的基础理论和应用开发的学科组成的学科群，为认识客观世界提供了全新的视角。教育领域是一个复杂的领域，是一项系统工程，涉及的要素非常多，系统科学在教育领域具有广泛的应用前景，然而，就目前教育理论研究情况看，系统科学思想方法的教育应用仍多停留在一般系统论的初级阶段，对系统科学的新近研究成果显得不够重视。系统科学在教育领域中的深入应用，将会对教育研究产生较大的影响，如：将自组织理论引入教育教学研究领域后，产生了协同学习、教育技术研究方法的创新、教学设计理论基础的创新发展、人脑内部信息的自组织等。

系统思维fSvstematicThinkingl就是把认识对象作为系统，从系统和要素、要素和要素、系统和环境的相互联系、相互作用中综合地考察认识对象的一种思维方法，系统思维被称为解决问题的一种方法，系统思维是一种对复杂的情况和问题获得系统见解的思考技术。邱昭良认为：“系统思维就是从整体上对影响系统行为的各种力量与相互关系进行思考，以培养人们对复杂性、相互依存关系、变化及影响力的理解与决策能力”。系统思维是处理复杂性问题的一种重要工具与方法，它集成了东方古老的哲学智慧，又是由现代系统动力学所生成的创新思维工具。东方的思维方式强调整体性思维、辩证思维等，系统思维是古老智慧的集中体现。系统思维强调用全局、动态的观点分析事物，透过事物的构成要素及相互关系看本质。

系统思维的工具主要有行为模式图（BehaviorPattemsGraDh）、实体关系图、输入输出图（I/0图）、多重原因图、鱼刺图（又称“鱼骨图”或“石川图”）、系统循环图（又称因果回路图）、存量流量图（又称水管图）等。行为模式图用来表述问题或变量随时间发展的变化，或结构引起的行为变化。实体图反映系统中所有的利益相关者和主体之间的反馈关系。输入输出图包含输入、过程、输出三个部分，其中“过程”通常被描述为黑箱（黑匣子）。多重原因图通常用来探讨因果关系之间的关系，它不能显示出影响因素的影响力相对强弱关系。鱼刺图常被视为特殊的“多重原因图”，它更方便表述关键的制约因素或障碍。系统循环图更便于深刻表示出系统结构。存量流量图更便于精细地表述系统内在结构及动态特性。

数字校园是一种典型的人造系统，其建设是一项极其复杂的系统工程，非常有必要运用系统理论探讨数字校园建设中的问题。在数字校园建设实践中，往往由于忽视了数字校园建设的整体性，缺乏运用系统思维分析数字校园建设中的问题，未能从整体上挖掘数字校园建设实践中的本质问题，从而有效指导数字校园建设实践。运用系统思维对数字校园建设进行系统分析，有利于全面认识数字校园建设中的问题，进一步了解数字校园的结构与功能。运用系统思维分析数字校园建设中的制约因素，更有利于促进数字校园的协同发展。

二、数字校园建设中系统思维的缺失

对数字校园建设进行系统思考，有利于看清楚数字校园背后的结构及构成要素之间的关系，有利于剖析清楚制约数字校园建设与发展中的复杂因素。尤其是数字校园的规划与设计属于复杂的高难度决策，极其需要运用系统思维。在数字校园建设实践中，往往缺乏运用系统思维，不能很好地处理数字校园建设中的各种问题。数字校园建设中系统思维的缺失主要表现在以下方面。

（一）数字校园内涵理解的因人而异

不同工作背景、学科背景的人对数字校园内涵的理解因人而异，存在很大差异，有时会片面地理解数字校园。不同的专家学者从不同的侧面给出了数字校园的定义，强调了数字校园某些方面的特点。在调研中，我们也发现中小学教师、教育管理人员、高校教师、教育信息化专家等不同工作背景和学科背景的人对数字校园内涵的理解有很大区别。

存在很大区别的原因，主要是由于不同人的知识结构存在很大差异，对数字校园认识的深度不同，此外还与大部分人重点关注了数字校园的局部特征，难以从整体的角度认识数字校园有较大关系。于是有了这样一个经典比喻“认识教育信息化（数字校园）像盲人摸象，摸到大象耳朵的人说像蒲扇，摸到大象躯干的人说像一面墙，摸到大象腿的人说像柱子”。只有把大象全摸一遍，从整体上认识大象，才能认识大象的本质。数字校园是一个复杂的新生事物，在认识数字校园时，往往会陷入“只见树木，不见森林”的境地。随着对数字校园认识的深入，人们会逐渐对数字校园达成一个基本的共识。

（二）数字校园的功能结构偏离核心业务

教育是一种服务，学生和教师是享受这种服务的主体，学校的一切活动都应该围绕学生的成长与发展、促进教师提高教学质量这一核心。数字校园是学校教育的有益补充，与学校教育相互优化，共同促进提高教育质量与教育水平。中小学数字校园的核心业务是促进学生的学习，为学生的未来发展奠定知识与能力基础。高校数字校园的核心业务与中小学数字校园不同，它兼有培养创新型人才、创新知识、服务社会发展三方面的核心业务。

现有的数字校园在功能结构方面主要有以下四类典型表现：第一，数字校园建设中所采用的技术与使用的媒体很“眩”，其在支持教与学、提升教育管理质量与水平等方面的功能较弱：第二，数字校园对提高教育管理质量和水平的效果较为明显，对支持教与学方面的效果较不明显：第三，数字校园的艺术性较强，能很好地体现学校的文化特色，但在支持教与学、提升管理质量和水平方面稍弱；第四，数字校园建设对学与教的支持力度很大，真正体现了学生和教师的主体地位，能较好地提升教育管理质量与水平，很好地满足了学生、教师、教育管理者等用户的需求，建设中采用合适的技术、使用恰当的媒体，并能较好地适应数字校园未来发展的需求。

上述四类数字校园，第四类数字校园是最佳数字校园，兼顾了数字校园的教育属性、艺术属性、文化属性和技术属性。其它三类数字校园要么重点关注了数字校园的技术属性，要么重点关注了数字校园的艺术属性或文化属性。

数字校园的功能结构与参与数字校园建设的主体有较大关系，不同背景的人主导数字校园建设，其功能结构存在差异。此外还与学校类型、学校文化等因素有关系。技术人员、管理人员、教师等不同群体主导数字校园，其功能结构存在差异。技术人员主导的数字校园建设，经常比较注重新媒体与新技术在数字校园中的应用：管理人员主导的数字校园建设，经常比较注重数字校园对教育管理的支持功能：教研人员主导的数字校园建设，经常比较注重数字校园对学与教的支持。此外，如果学校公开招标企业参与数字校园建设，如果企业参与建设人员对学校教育的业务流程不熟悉，而需求调研做得又不充分，也容易使数字校园偏离核心业务。这主要是由于人们习惯从自身的角度思考问题，具有本位主义思想，容易将自己单方面的意愿放大并移植于数字校园建设之中，从而使数字校园更多具有了某一方面的属性。

（三）数字校园规划与设计中的顾此失彼

数字校园的规划与设计在数字校园建设的整个过程中占有很重的份量，往往需要数字校园建设团队至少投入三分之一的时间和精力。由于系统思维的缺失，在制定数字校园发展规划与建设实施方案时容易出现顾此失彼的现象，未能从整体上对数字校园建设进行把握。

在分析2009年9月北京市38所中小学数字校园建设方案和2009年11月北京市13所市属高校（8所普通本科高校、5所高职院校）数字校园示范校建设申请书时，发现主要存在以下典型问题：（1）数字校园的发展目标不明确，未能与学校的办学目标、学校特色，以及与学生、教师和教育管理者的需求紧密结合。只关注数字校园的当前发展，未考虑数字校园的长期可持续发展。仅从本校的角度考虑数字校园建设，未考虑国家有关数字校园建设和教育未来发展的政策导向，也未考虑如何充分利用社会资源。（2）对学校教育信息化发展的现状与存在的问题分析不透彻，未能准确调研出学生、教师、教育管理者和社会公众等数字校园的实际需求，以致于数字校园重点建设内容定位不准确。（3）数字校园建设的应用系统，要么大而全，模仿其它学校的应用系统的建设方式，要么直接采用公司开发设计的应用系统，未结合学校的实际情况做本地化处理。（4）信息化领导力薄弱，建设队伍组建不合理，未能充分调动各个部门的人员积极参与数字校园建设。（5）建设经费分配不合理，存在硬件和软件经费投入较多，资源建设经费投入较少，有的甚至没有考虑运营维护费用。（6）绝大部分学校的数字校园建设方案未考虑建立激励机制，没有相应的激励措施，很难推动数字校园的实际应用：（7）数字校园建设方案整体上存在以下三种倾向：第一，强调技术与媒体在数字校园建设中的应用，对应用系统、资源建设关注较少。例如，有的中小学提出建设云服务平台，有的高校提出建设万兆校园网：第二，强调数字校园辅助教育管理的功能，对数字校园支持教与学的功能关注较少。例如，有的学校提出建立信息化的学校管理平台――“管理驾驶舱”，以实现数据支持的学校决策与系统分析：第三，强调数字校园对学与教的支持，兼顾利用数字校园提高教育管理质量和水平，同时注重在数字校园建设中使用合适的媒体与技术。如果能够运用系统思维，整体上考虑数字校园的规划与设计，则能设计出更适合学校实际情况的数字校园建设方案。

（四）对数字校园认识的简单化

数字校园是一个复杂的事物，需要用系统思维分析数字校园的本质。人们在认识数字校园时，容易复杂问题简单化，只看其表面现象，未能洞悉其本质，进而探析现象背后的驱动因素。在分析数字校园建设中的问题时，容易简单化归一，过分强调某种因素的作用：在处理数字校园建设中的问题时，容易“头痛医头、脚痛医脚”，试图用某种方法解决数字校园发展中遇到的复杂问题，简单化处理数字校园建设中遇到的复杂问题，很难得到较好的预期效果。

此外，还有人期望数字校园建设能够一劳永逸，认为建好基础设施、各种应用系统和数字化资源，就只等数字校园发展功能和效益了。数字校园建设是一个长期过程，需要进行持续性建设。网络通讯技术、数据存储技术、信息检索技术等不断发展，各种教学用媒体种类越来越多、功能越来越齐全，使教育信息的传播手段日益多样化、教育信息传播的效果逐步改善，这为数字校园的持续性发展提供了技术与媒体基础。而且数字校园用户的需求成动态性变化，且不断膨胀，例如：不同年级、不同专业、不同年龄段的学生对数字校园功能的需求不同。数字校园需要持续性建设，以不断满足数字校园用户的新需求。

三、系统思维在数字校园建设应用方面的深度分析

系统思维是认识复杂系统的重要方法和工具，数字校园是一个复杂的开放系统，有必要运用系统思维进行深入分析。以下对数字校园建设中的群体利益博弈，数字校园系统的输入与输出，数字校园推进困难的多重原因，数字校园系统的实体关系，数字校园建设中的系统循环进行了系统分析。

（一）数字校园建设中的群体利益博弈

数字校园建设中涉及到的利益，既有经济方面的利益关系，也有无形的地位、权力、名誉等方面的利益关系。数字校园建设的过程是数字校园利益相关者的利益重组的过程，会触及到一些利益相关者的根本利益，对数字校园建设中的群体利益进行分析，有助于了解数字校园建设中的基本矛盾，从而更好地指导数字校园建设。

数字校园的利益相关者有上级教育主管部门f高校的上级教育主管部门为教育部、教育厅、市教委等；中小学的上级教育主管部门为市、区县教委，以及省、市、区县教育信息中心等）、数字校园建设参与主体、数字校园价值享受主体、数字校园专家、网络运营商、数字化教育资源供应商（提供期刊数据库、电子教材、素材、视频讲座等数字化教育资源）、产品供应商等组成，它们之间的利益关系如图1。

数字校园的建设经费来源主要有上级教育主管部门的经费支持、企业或个人的捐款、学校自筹数字校园建设专项经费等。数字校园建设需要与家庭、社会相结合，家庭和社会也会为数字校园提供丰富的数字化教育资源。

上级教育主管部门主要为学校的数字校园建设进行政策引导，对数字校园的建设质量和建设水平进行评估，并在数字校园建设经费方面给予一定的支持。上级教育主管部门与学校数字校园建设的利益关系主要是“引领与扶持”的关系，上级教育主管部门期望通过重点支持的学校进行数字校园建设，能够改善学校的数字化学习环境，切实提高学校的教育质量和教育水平，提升学校的教育管理质量和管理水平，能够引领其它学校进行数字校园建设，增强学校的社会服务能力，促进构建学习型社会，从而带动整个教育领域逐步实现教育现代化的国家中长期教育发展目标。此外，通过建设数字校园，有利于上级教育主管部门及时准确地了解各级各类学校的教育发展基本数据，以便更好地制定和完善教育发展政策。

数字校园专家在参与数字校园建设的过程中主要起到两个作用：第一，为教育主管部门制定数字校园发展规划、数字校园评估标准，把握数字校园的未来发展趋势提供决策支持；第二，为学校制定数字校园发展规划、数字校园建设方案等提供决策支持，帮助学校诊断并解决数字校园建设中存在的种种困惑，并对学校领导、教师等人员的信息素养进行培训，帮助学校提升信息化领导力。数字校园专家在推动数字校园建设的过程中起着重要的作用，所获得的收益主要表现在以下方面：通过参与数字校园建设，将数字校园理论应用于实践，从实践中发现问题再进行理论研究，从而实现“理论与实践的循环实证”：通过参与数字校园建设，将理论研究转化为效益，实现了自身价值的提升：通过参与数字校园建设，强化了自身对数字校园的研究，提高了学术研究能力与学术水平，提高了学术知名度。

数字校园建设中的经济利益相当明显，一个数字校园建设投入的资金从几百万元到数千万元不等（按3年建设周期估算），数字校园建设的参与主体共同构成了利益共同体。数字校园建设中的经济利益，主要体现在参与数字校园建设的企业、产品供应商、网络运营商与学校之间的利益博弈。企业想通过为学校开发数字校园，为学校提供技术或服务支持，从中获取经济效益。产品供应商想通过为学校提供数字化产品获得经济利益。网络运营商为学校提供移动无线网络和互联网接入服务，从中获取网络通讯费用。学校想花费较少的经费，获得适合学校特色的最优化数字校园解决方案，购置质优价廉的数字化产品，建设满足不同用户的多样化需求的数字校园。数字校园研发企业、产品供应商、网络运营商等与学校共建数字校园的过程是经济利益博弈的过程，相互博弈的最佳结果是双方受益。企业或产品供应商一方面可以在学校推广技术或产品，以获取更多用户的支持，同时赚取经济利益。

在学校内部，一般以网络信息中心（教育技术中心）机构为中心，教务处，院系、研究所、年级组，办公室，校医院、医务室，后勤等不同科室与部门的人员，在以校领导（校长、副校长）为核心组成的数字校园建设领导小组的指导下，共同参与数字校园建设，构成数字校园建设参与主体。教务处、各院系、办公室等提出各自的业务需求，数字校园建设领导小组共同协商制定数字校园发展规划和建设实施方案，招标确定合适的合作企业（有研发实力的学校，也可自主建设数字校园）。网络信息中心的重点工作内容是建设与维护数字校园，在建设数字校园过程中起着组织与协调的作用。

数字校园价值享受的主体有学生、教师、教育管理人员、后勤服务人员、社会公众等。数字校园价值享受主体，同时也是数字校园建设参与主体，他们是数字校园建设的参与者，也是数字校园建设的受益者。在数字校园建设之初，由于用户对数字校园各应用系统的操作不熟练、对数字校园的功能与作用不熟悉等原因，数字校园的应用效果难以很快发挥出来，往往是增加了用户的负担。但随着用户数字化行为与习惯的逐渐养成，会逐渐降低用户的负担。此外，在数字校园构成的数字化教育环境中，使教育信息传递手段多样化，学生在网络上获取的教育资源远远比从教师那里获得的多，教师的权威性受到严重挑战。

数字校园改变了传统的业务流程，并给教育管理方式带来了变革。以高校报考研究生为例，以往需要邮寄报名材料和报名费，如今只需在网上提交报名材料，通过电子银行转账即可完成研究生的报考工作，同时也方便了招生单位对报考信息的查询与管理。数字校园给教育管理方式带来了变革，改变了传统的金字塔式管理方式，使管理方式扁平化。以往领导了解基层情况，需要层层汇报或亲自去基层调研，如今借助信息化手段可以便捷、动态地了解基层的很多信息。由于有了大量数据的支持，也使得教育决策更加科学化、合理化，数据支持的科学决策正在成为数字校园中的重要应用之一。

（二）数字校园系统的输入输出

数字校园建设的过程，可以被描述成各种特定输入，经过数字校园系统内部诸要素的相互协调与合作，转化成特定输出的一系列活动的组合，如图2。数字校园系统的输入，经过数字系统内部诸要素的相互协调与合作，会产生系列输出。数字校园系统的输入输出图，忽略了数字校园建设中的具体细节，便于识别数字校园建设过程中的主要过程和相互关系。数字校园建设需要重点关注输入、过程和输出三部分内容。数字校园的输入是数字校园建设的具体内容，数字校园的输出是数字校园功能效益的具体体现，能否得到预期的功能效益，取决于数字校园系统的输入，以及数字校园内部诸要素的相互协调与合作的程度。

如图2所示，数字校园系统的输入有：数字校园规划与设计；用户需求调研；用户需求的变更；软硬件基础设施建设；各种应用系统建设；数字化资源建设；信息化领导力建设、规章制度、激励措施建设；数字校园评估等。数字校园的输出有：确定数字校园发展目标；完善数字校园建设内容；集成硬件环境：整合应用系统，建立系统门户：提供丰富的数字化资源；增强信息化领导力；规范建设行为，促进应用；改变用户数字化行为与习惯：有效支持教与学：提高教育管理质量与水平；促进知识创新，提高科研水平；提升学校内涵，丰富校园文化；提高学校社会服务能力；评估数字校园发展水平，诊断数字校园建设与发展中存在的问题，给出具有可操作性的指导建议。数字校园系统内部诸要素的相互协调与合作是一个复杂的过程，可以看作是一个黑箱。前端的一个输入项可以对应后端的一个输出项，也可以对应多个输出项。例如：用户需求的变更，则会引起需要进一步修改数字校园建设方案，完善数字校园建设内容：有效支持教与学不是某个输入项对应的输出结果，而是多个输入项协同作用的结果。

（三）数字校园推进困难的多重原因

在数字校园建设实践中，很多学校反映数字校园建设推进相当困难，数字校园的基础设施建设和应用系统建设推进比较容易，但是在资源建设和深化应用方面推进很困难。比较典型的表现是建设了很多应用系统和网络课程，但是应用系统的使用率相当低，网络课程的点击率很低，数字化教育资源的利用率很低。目前数字校园中应用比较好的是教育管理类应用系统、后期服务类应用系统、安全监控类应用系统，学生成长类应用系统、教师专业发展类应用系统、科学研究类应用系统等涉及学与教的业务的应用系统应用效果多数不理想。

数字化教育资源的利用率不高，成了当今数字化教育资源的典型特征之一，也是数字校园推进过程中遇到的典型困难。例如：某市属高等职业学院的网络教学平台中，网络课程总数近3500门，但是单门课程被访问总数最高仅为1200余次，99%以上的网络课程的访问总数在500次以下：①某中学建成的教学应用系统，建成以后一个月内仅有一名教师使用：现有建成的很多中小学数字化教育资源的利用率相当低，很多中小学教师反映资源的可用性差。又如我国建设的学科信息资源建设方面的重点工程“CALIS重点学科网络资源导航库”，建立了覆盖79个一级学科的12万条目的网络资源学科导航数据库，该导航数据库的资源利用率也很低，以教育学一级学科下的教育技术学为例，共有27页的导航，收录了270条信息，然而截至2011年1月2日23时总访问量只有123次，其中从第2至第27页的260条信息，访问量仅只有14次，即平均每条信息的访问量只有0.054次。

数字校园推进困难的原因来自多方面，主要表现为建设和应用方面的推进困难，建设和应用方面的困难又分别来自若干的原因，数字校园推进困难的多重原因分析如图3。

数字校园建设方面推进困难的主要原因有缺乏建设经费、信息化领导力薄弱、数字化规划与设计不合理等。缺乏建设经费的主要原因有缺乏信息化建设专项经费，经费来源比较单一，硬件、软件、资源建设、人员培训等经费分配不合理。信息化领导力薄弱的主要原因有领导的统筹协调能力不强、对数字校园功能与作用认识不清、对数字校园建设的重视程度不够、信息化队伍薄弱等，其中信息化队伍薄弱的表现有信息化队伍组建不合理、专职人员数量太少、维护管理能力和研发能力较弱等，数字校园规划与设计不合理的主要原因有用户需求定位不准确、数字校园发展目标不明确、重点建设内容偏离学校主流业务等。用户需求定位不准确的原因有用户需求调研不充分、用户需求不断变更、未进行用户需求调研等。数字校园发展目标不明确主要表现为未结合学校办学目标、未体现学校的办学特色等。

数字校园应用方面推进困难的主要原因有应用系统不实用、数字化资源不符合用户需求、用户未养成数字化行为与习惯、缺乏激励措施等。只有认识清楚数字校园推进困难的根本原因，才有利于有针对性地制定措施，促进数字校园的建设与应用。应用系统不实用主要表现为增加了用户的负担、应用系统操作复杂、应用系统业务流程与实际业务流程不符等，数字化教育资源不符合用户需求主要表现为数字化资源数量不足、数字化资源质量较差、数字化资源非用户所需等。用户未养成数字化行为与习惯主要由于用户信息素养低、对新媒体与新技术的内心恐惧、缺乏应用培训等。缺乏应用培训表现为应用培训效果不佳、应用培训不具有针对性。缺乏激励措施主要是由于未意识到激励措施的作用、激励措施不起作用，激励措施不起作用主要是由于激励措施执行不利或设置不合理。

（四）数字校园系统的实体关系

学校教育是一个复杂的系统，学校教育系统中的实体涉及上级教育主管部门、社会家庭、现实校园、数字校园和学校教育相关人群等，数字校园系统实体关系如图4。现实校园的实体可进一步分为教室、图书馆、实验室、办公室、校医院或医务室等。数字校园的实体可进一步分为多媒体教室、数字实验室、数字图书馆、校园卡、数字化校医院或医务室、数字化办公室、校园广播台、校园电视台、校园门户网站、各种应用系统、笔记本、触摸屏、移动终端、服务器、交换机等。学校教育相关人群的实体可进一步分为学生、教师、教育管理人员、后勤服务人员、社会公众（学生家长）等。

数字校园也可以理解为现实校园的数字化副本，现实校园数字化形成的数字化教育环境与现实校园构成的现实教育环境相互耦合。现实校园的数字化则成为数字校园，数字校园增加了现实校园中不存在的很多实体或者使现实校园中的实体数字化，数字校园中的实体与现实校园的实体相互依赖、相互影响。数字校园中的实体与现实校园中的实体耦合程度越高，则预示着现实校园的数字化程度越高，越容易发挥数字校园的功能与效益。

（五）数字校园建设中的系统循环

在数字校园建设中，存在很多系统循环，数字校园系统的各组成要素之间存在着紧密的联系，每一个要素的变化会引起另外一个要素的变化，从而引起系统结构的变化。分析数字校园建设中的系统循环，更有利于把握数字校园建设中的种种困惑，从而有利于寻求解决问题的策略。

实现数字校园建设目标的系统循环，如图5。图中的“+”表示两个变量之间的增强关系，图中的“一”表示两个变量之间的减弱关系。例如：用户的需求调研准确度越高，越有利于数字校园规划与设计，则用“+”表示：内外部阻力越大，越不利于实施数字校园建设方案，则用“一”表示。在建设数字校园时，首先需要确定数字校园的发展目标，分析数字校园建设目标与现状之间的差距，进而进行数字校园的规划与设计，实施数字校园建设方案，使数字校园建设达到预期目的。用户需求调研准确程度越高、数字校园系统诸要素的相互协调与合作越好、内外部阻力越小，越有利于数字校园的规划与设计。数字校园系统内诸要素的相互协调与合作越好、内外部阻力越小，越有利于实施数字校园建设。实现数字校园建设目标的过程是一个长期的过程，采取相关系列措施并不见得立即见效，而是有一定的时间延滞现象存在。

在数字校园建设过程中，数字校园的马太效应（MatthewEffect）现象不容忽视。充分利用数字校园建设中的马太效应，可以使数字校园建设达到事半功倍的效果，在数字校园建设中存在良性循环和恶性循环的两种调节回路，步入良性循环的数字校园建设会越来越好，步入恶性循环的数字校园建设会越来越差，直至采取有效的相关措施才会使恶性循环停滞，才有可能使数字校园脱离恶性循环进入良性循环。

数字校园马太效应的系统循环如图6。在通常情况下，数字校园的规划与设计存在好与差这两种倾向。较好的数字校园规划与设计，会紧密结合学校的实际需求，用户会对建成的数字校园比较满意，数字校园也能较好地发挥功能与效益，也有利于数字校园未来的规划与设计。在这种情况下，领导往往会对数字校园建设比较满意，进而追加数字校园建设经费，从而使数字校园步入良性发展循环。较差的数字校园规划与设计，不能紧密结合学校的实际需求，用户对建成的数字校园不满意，在应用中会存在很多问题，不能使数字校园发挥功能与效益，也不利于数字校园未来的规划与设计。在这种情况下，领导往往对数字校园建设很不满意，进而减少数字校园建设经费，使数字校园步入恶性发展循环：当然，也有可能领导反而会增加建设经费，采取系列相关补救措施，可能会使数字校园步入良性发展循环。

对于一个学校的数字校园建设来说会存在马太效应现象，对于整个市或区县的所有数字校园建设来说，也会存在马太效应现象。在数字校园建设实践中，会发现有的区县的整体数字校园建设较好，而有的区县的整体数字校园建设较差。在这种情况下，经费支持、专家支持、政策支持等往往又会倾向数字校园建设较好的区县，以寻求产生数字校园建设的示范效应，从而带动其它区县的数字校园发展。追求数字校园的示范效应固然重要，但与此同时不容忽视数字校园的均衡发展问题，更应对数字校园建设水平较差或步入恶性循环的学校给予更多的支持与帮助。

四、数字校园的未来发展形态――智慧校园

数字校园是教育信息化发展到一定阶段的必然产物，它在教育现代化进程中发挥着不可替代的重要作用，成了突破“信息孤岛”的利器，被赋予了“整合优质教育资源、打破部门之间信息壁垒、为教育教学提供优质服务”的重任。随着物联网、云计算等新一代信息技术的迅速发展，以用户为中心、协同创新、开放创新为主要特点的用户参与的知识社会创新2.0环境正在悄然形成。“智慧地球”、“智慧国家”、“智慧岛”、“智慧城市”、“智慧校园”、“智慧教室”、“智慧学习环境”等逐渐进入了人们的视野，给人们带来一种智能化程度极高的用户体验，使人们最大限度地享用技术发展的成果。

技术对教育变革的影响极其漫长，但这次对教育的影响极其迅速，教育领域很快接纳了“智慧”这个词汇。在教育领域能否实现“智慧”还在争论的时候，意识超前的专家学者对“智慧校园”、“智慧教室”、“智慧学习环境”进行了探索，教育中的“智慧”应用正在开展。如：黄荣怀教授等发表了系列论文对智慧学习环境的概念与内涵、构成要素和技术特征，支持智慧校园建设的五种关键技术、智慧学习环境中的学习情景识别，智慧教室的“SMART”（Showing，Manageable，Ac-cessible，Real-timeInteractive，Testing）模型概念等进行了探讨。陈卫东博士等对未来课堂的特性、智慧性体现、智慧学习环境的实现技术等进行了探讨。

江南大学、厦门大学等已经将智慧校园建设付诸实践，典型智慧应用正在逐步开展，如手机开门、借书、考勤、消费，电子围篱，车牌自动识别，水电自动监控，移动智能卡，学习过程自动分析，学习情景自动识别等，随着人们信息化水平的提升，人们对技术发展的依赖性正逐渐增强。尽管智慧学习环境的研究和实践探索刚开始，数字校园作为学习环境的重要组成部分，其发展必将趋向于智慧化，智慧校园将会成为数字校园未来发展的形态。

智慧学习环境、智慧校园、数字校园、现实校园之间的关系如图7。现实校园数字化为数字校园，数字校园智慧化为智慧校园，智慧校园是智慧学习环境的组成部分。现实校园、数字校园、智慧校园之间是“耦合”的关系，耦合程度越高，越有利于数字校园的建设与发展，数字校园和智慧校园是现实校园的补充，不是取代现实校园，智慧校园是数字校园智慧化到一定程度的产物。

智慧校园的“智慧”主要表现在智慧环境、智慧管理、智慧教学、智慧学习、智慧科研、智慧生活等方面，具体表现如表1。

五、总结与展望

智慧校园的解决方案篇6

目前，物联网、移动互联等新的信息技术得到了越来越广泛的应用，这在一定程度上推动了教育信息化的进程。过去的校园开始从数字化、电子校园，慢慢迈进智慧校园。智慧校园主要是指通过云计算、社交网络、大数据等重要技术的支持，整合校园分散的网络信息，给校园内的师生提供便利的信息服务。

（一）智慧校园建设在我国的应用现状

从二十世纪开始，信息技术发展的速度不断加快，导致了覆盖全球的社会变革。现今社会发展总的趋势是信息化。世界上的许多国家都开始纷纷转向投资教育信息化，他们希望利用信息技术在教育领域推动变革。而在中国，教育信息化对于国民经济以及社会信息的发展有着重要的意义。它能够促进学习型社会以及创新型国家的建设，有利于实现我国教育走向现代化的目标。而在教育信息化建设中，最为重要的组成部分之一就是智慧校园的建设，它是一个比较灵活的领域，探究并且分析智慧校园的建设，将会在一定程度上助力教育信息化的发展。

（二）建设智慧校园的必要性

由于大数据以及物联网的使用，在一些职业院校，教育管理模式发生了一些改变，开始逐步走向智慧管理。智慧管理模式主要是利用智慧管理的云服务平台，给教育管理提供一定的支持，比如数据挖掘、实时监控、运行状况等的业务，如此一来，可以使得教育管理的决策更加科学，并且使得实时监控更加准确。在智慧校园这一大背景下，职业院校可以通过创新服务的办法，提高决策的水平，并且充分利用数据，给学校或者是各个业务部分提供报表，为各种决策提供有力的数据支持。按照每个业务部分的实际情况，整合职业院校内的不同来源的数据。同时进行纵向以及横向的比较，对于可能存在的问题进行分析，进而使得学校的管理水平得以提高。举一个简单的例子分析，通过展开教学评估和人才培养模式之间的数据支持。

二、智慧校园的作用

通常，智慧校园智能应用系统和平台的构建需要以网络基础设施建设为前提。这就需要按照学校的实际情况，选择针对性较

（2）这次校园文化艺术节，因为龚某篮球功底不错，笔者把整个男子篮球队都交给了他，他做得非常用心和开心。笔者以辨证的思想、敏锐的眼光去挖掘他这些“闪光点”，让他在赞美的阳光中感到鼓舞，从而迸发出奋发自新的决心和力量。可喜的是龚某已经开始转化：连续六个星期没有迟到旷课，早读课按要求早读了，不交作业的次数少了，见到老师能主动问好了……

行为偏差生的转化是一个长期的过程，教师应该相信学生有摒弃不良行为的愿望，要用滴水穿石的耐心和恒心去教育转化他们。随着时代的进步，当前的教育工作遇到了新挑战，今天的教师面临着比过去更为复杂的教育问题。下面，笔者简单谈谈何某个案。笔者认为采用以上策略来转化她也是一个非常成功的案例。

何某，女，16岁，本班学生。她的行为偏差是平时在学校里表现得很乖、很听话的样子，可是一出校门行为就两样。开学初，何某给笔者的第一印象非常好――尊敬老师，活泼美丽，开朗大方。第三周，从追查迟到的原因开始，拔出萝卜带出泥：我们发现何某经常买好早餐到河南某花园等一个男生，然后坐他的自行车一起来学校，接着迟到、旷课……一时间，流言四起，影响极坏。就绝大多数中学生而言，对异性产生一种倾慕、好奇、向往的意念，确实是少男少女们容易产生的一种复杂心理。教师如果对此予以充分的理解和尊重，学生是会乐意接受引导的，甚至会充满信任地向教师吐露心曲。通过谈话引导，笔者了解到何某经常跟以前春季班的人玩在一起，和男生周某则属于交往过密。她还告诉笔者说：“他常帮助我，我很感激他，也很尊敬他，我也说不出是什么样的感情，反正我对他有好感。”

教育的机智在于善于掌握主动权，随时走在学生的前面。通过多次家访，笔者取得了家长的信任和协助，了解到何某的更多情况，然后利用各种机会对她谈心辅导。主要是肯定她这种感情的纯洁和美好，告诉她@种“朦胧情”进一步发展的危害，然后再告诉她一些解脱的办法。第五周，笔者有意识地进行了一次题为“珍惜青春，珍重人生”的集体谈心，提倡并鼓励男女同学之间的正常交往，通过各种方式教育学生爱并尊重他人，培养学生丰富而高尚的情感。第八周，笔者紧抓男生周毅退学这个契机，用“能控制住自己的人，才能掌握自己的命运”这句名言敲打她的灵魂。现在，虽然她还有不少的毛病，但是下半学期没有迟到过一次，大家也没有发现她与男生周毅交往过密了，特别是她开始融入我们班这个大家庭了。

笔者始终相信，如果每个孩子都能得到尊重和关怀，那么正如苏霍姆林斯基所说，“让每一个学生都抬起头来走路”。当然，作为学校的德育工作者，我们应该与时俱进，不断更新教育理念，不断升级本身的教育水平，以应对新环境提出的新挑战。

强的应用系统以及服务平台。在学校，智能应用系统的平台主要包括网络教学平台、科研支撑平台、校务管理系统和校园服务系统等。这几个系统之间互相配合，共享资源，进而使得智慧校园的作用得以发挥出来。智慧校园具体的作用如下：

（1）网络教学平台。在这个平台内，主要是使用多媒体技术以及网络教学构建出教学环境，这个环境是虚拟的。但是，这个网络教学环境是师生双向交互的。它包含资源管理系统以及教学平台两个方面。（2）科研支撑平台。科研支撑平台的建设涵盖了资源管理、科研管理等多个支持系统，其主要作用是为了增强科研人员的专业技能，以及业务管理人员的工作能力，进而使得科研项目顺利进行。（3）校务管理系统。在这个系统内，主要是针对学校管理部门设立的。通过信息技术，使得几个管理部门的工作效率得以提高，并且促进决策的合理性。另一方面，它还可以实现几个管理部门之间的资源得以共享，使得整个学校的工作管理更加灵活方便。（4）校园服务系统。这个系统是针对学生而言的，覆盖了学生校园生活的各个方便，比如校园一卡通、集成的电子广告、网络服务保障、娱乐系统等，它能够最大程度地满足学生的各种需求。

三、怎样建设智慧校园

现代社会，各个高校的信息化发展必须以“培养创新型的人才”为首要目标，要在生活、教学、科研、管理等多个方面给师生提供服务，同时不断改进应用的模式，使得各项应用实现多元化、个性化。具体来说，可以从以下几个方面建设智慧校园：

（一）智慧学习环境的建设

智慧学习环境主要是指学习场所，或者是师生活动的一个空间状态，它必须要满足以下条件：识别学习者的特点、感受学习的情境、提供对应的学习资源、自觉地把学习成果以及学习过程记录下来。这是普通数字化学习环境下的高端形态，其最为突出的三个特点是：可以使得虚拟环境和物理环境较好地融合；可以给学习者提供个性化的学习支持；不但在空间上支持校内外学习，还能够支持非正式与正式的学习。智慧学习环境的构成要素包括很多方面，比如学习社群、资源、工具等等。利用这个环境，可以在学习到课程上有的东西，还能够达到自主学习。其中，硬件环境建设与软件环境建设是构成智慧学习环境的两个重要方面。

硬件环境建设：包括校园有线网络建设、IPV6、无线网络建设；建设与专业相适应的智能化教室、现代化教学体验教室、模拟仿真教室、远程协作学习教室、探究性学习教室等；虚拟现实制作与应用环境建设；移动学习基础设施的建设等。软件环境建设：包括学习平台与工具建设（网络学习平台、优质教学资源共享服务平台、宽带多媒体教学系统、信息化教学支持服务平台、多媒体开发工具、基于协作活动的研究型学习平台、实验教学平台、试题库管理系统、线上专题导向学习管理系统等）、智慧图书馆的建设、个性化学习环境建设（学习工具、知识管理、协作与对外交流）、虚拟学习社区建设等。

（二）科研协作与知识创新信息化平台的建设

随着新兴技术的进一步发展，师生之间的教学、学习都发生了明显的变化。但是除此之外，学术研究也发生了一定的变化。这主要体现在学术研究开展方式上的变化，进而推动了其成果展示形式的重大变革。目前在学术研究上，出现了一批新的著作，但是它的形式不再拘泥于过去的书本，以博客、电子书、网络作品等多种学术形式为主。所以，在建设智慧校园的过程中，相关的部门必须与时俱进，在建设科研协作以及知识创新平台的过程中，要尤为重视科学研究水平的提高，这是智慧校园努力的方向之一。这就包括数据中心、高性能运算网格等内容。而在这个平台的建设阶段，必须始终围绕学科这个中心来开展工作，通过信息网络技术，使得学校内的多种资源得到整合。在创建一体化的知识服务机制的过程中，特别要注意资源共享的问题，这是建设科研协作与知识创新信息化平台建设的重要工作，也是智慧校园建设的关键程序之一。除此之外，在这个阶段，也必须增强网络的科研交流，加强和各个高校之间的联系，以期构建出一个科学的写作模式，进而促进高校科研方法的创新。值得注意的是，在完成上述的这些工作之后，必须建立起一个数据与成果的网络共享机制。

（三）校展芾碛刖霾咧С中畔⒒平台的建设

这也是智慧校园建设中的重要任务之一。在建设过程中，要观察教学状态中的多种数据，并且对这些数据进行统计，与此同时，加强对系统的监督，使得高校的管理决策水平得以提升。另外，还要建立起一个可以容纳学校多项业务的校务管理平台。通过增强对校内外信息的管理，使得高校内部的治理工作得到加强，管理的水平和效率得以提高。把学校所有的种类的数据资源收集起来，构建起一个主要的数据库，并且提供良好的数据环境，比如校园“一卡通”的应用，这样可以给师生的生活提供极大的便利。相对应的情况下，必须建立起一个决策支持信息化的平台。这样一来，学校各个级别、各个部门的领导在进行决策之前，就有了可靠的数据支持，在进行决策的时候，做出的决定将会更加合理，更加有利于学校的发展。所以，在建设智慧校园的过程中，高校的管理阶层必须加强交流，互相交换意见，不断完善校务管理和决策支持信息化平台的建设，推动教育信息化的发展。