智慧教育体系的探讨与智慧校园的构建

2016-04-07阳馨

四川水利 2016年4期

关键词：校园智慧信息化

阳馨

(四川水利职业技术学院，四川崇州，611231)

智慧教育体系的探讨与智慧校园的构建

阳馨

(四川水利职业技术学院，四川崇州，611231)

以云计算为基础，以物联网为支撑的智慧教育是教育信息化的发展方向；打造新时代的智慧校园，是智慧教育的前提条件和物质基础。随着教育信息化进程的推进，学习、教学、科研、管理过程中无时无刻不在产生海量数据。大数据处理以及云计算已经日趋成熟，这些都为智慧校园的构建提供了关键支撑技术。

智慧教育智慧校园大数据技术计算

1 概述

自从2008年IBM首次提出“智慧地球”概念，“智慧地球”战略得到了世界各国的普遍认可。智慧城市作为智慧地球战略的重要组成部分，已被众多发达国家纳入科技发展规划。2012年12月，我国正式启动了国家智慧城市试点工作。教育对未来城市的发展起着决定性的作用。随着交通、医疗、物流、能源等各个领域智慧化水平的不断提升，教育领域面临前所未有的压力和挑战。智慧教育的发展水平在我国信息化产业体系中目前处于落后位置，是制约国家信息化整体水平提升的“短板”。如何提升教育领域的智慧化水平，与其他领域并驾齐驱发展，是未来智慧城市发展面临的重大现实问题。

智慧教育体系立足于成熟的智慧校园建设。我国高校信息化初始于20世纪80年代，前期十多年主要是校园网络、CAI课件和分散独立的管理信息系统建设。最近两年，高校数字校园已经升级为更高层次的高校智慧校园，这些都为创建新时代的智慧教育体系打下坚实的物质基础。智慧校园是信息技术高度融合、信息化应用深度整合、信息终端广泛感知的数字化校园，它既是一个教学环境，又是一个教学系统，也是一个教学空间，既有教育的特征，又有技术的特征和文化的特征等多重属性。

2 智慧教育体系

智慧教育是指在教育领域(教育管理、教育教学和教育科研)，全面深入地运用现代信息技术来促进教育改革与发展的过程。其技术特点是数字化、网络化、智能化和多媒体化，基本特征是开放、共享、交互、协作。智慧教育的核心理念就是充分利用当前社会最前沿的信息技术，建立多层次、创新型、开放式的现代学校，提高办学的质量和效益。以新的人才观、教学观和管理理论为指导，超越传统的教育模式，以便于培养适应信息社会要求的创新型人才。智慧教育的发展，带来了教育形式和学习方式的重大变革，促进教育改革，对传统的教育思想、观念、模式、内容和方法产生了巨大冲击。

智慧教育是国家信息化的重要组成部分，对于转变教育思想和观念、深化教育改革、提高教育质量和效益、培养创新人才，具有深远意义，是实现教育跨越式发展的必然选择。未来教育信息化将在教育云平台上展现，随着教育信息化平台的发展而广泛应用。

3 智慧校园的特征分析和构建探讨

打造智慧教育体系，要以良好数字化校园为基础，构建智慧校园。智慧校园是高校信息化的高级形态，是对数字校园的进一步扩展与提升。它综合运用云计算、物联网、移动互联、大数据、智能感知、商业智能、知识管理、社交网络等新兴信息技术，全面感知校园物理环境，智能识别师生群体的学习、工作情景和个体的特征，将学校物理空间和数字空间有机衔接起来，为师生建立智能开放的教育教学环境和便利舒适的生活环境，改变师生与学校资源、环境的交互方式，实现以人为本的个性化创新服务。

智慧校园具有几大特征，从技术层面看：(1)是一个融合的网络技术环境；(2)是广泛的信息终端。从功能层面看：(1)能提供快速、综合的业务处理服务；(2)能提供管理与决策支持服务；(3)能提供个性化的信息服务；(4)按需配置教学资源与技术服务。从应用层面看：(1)智慧的课堂；(2)智慧社区。

构建智慧校园的时候，要做如下充分考虑：(1)是在学校管理方面，打破教学校园的信息孤岛，实现信息管理一体化、流程化和智能化；(2)在教学资源方面，实现区域内各学校软硬件动态均衡配置，充分共享；(3)在教学应用方面，充分利用信息技术支持师生多样化、个性化的教与学的需求，让教学更轻松、学习更自主、互动更及时、评价更准确；(4)在学习社区和校园文化方面，构建家校互通的、及时分享与交流教育智慧的绿色学习社区。

4 智慧校园的技术结构

智慧校园强调融合，在智能感知技术、物联网技术、移动互联技术、大数据技术和云计算技术的支撑下，高校的物理校园和虚拟校园已经越来越不可分，高校师生的活动已经处于一个物理空间和数字空间融合的智慧校园中，需要建立以大数据为核心，以智能感知为神经末梢，以移动互联为神经网络，以智慧应用为依托，以自适应、个性化用户交互为目标的智慧校园信息化支撑平台，实现高校各项业务的智慧型应用。高校智慧校园体系结构可以分为：

4.1 智能物理层

采用各种智能设备的采集技术，实时获取各种数据，实现对校园内教师和学生的活动状态、以及各种智能仪器设备的运行状态等的全面感知，为智慧校园提供采集海量数据的物质基础。

4.2 网络链路层

综合采用有线和无线网络技术，实时传输各种数据，通过互联网接入各种网络设备，实现台式机大中型终端，手机平台等移动端的MobilityAnywhere以及SeamlessCommunication，为智慧校园提供宽带泛在的网络基础。

4.3 大数据层

大数据层是智慧校园的核心，包括数据的存储与计算的物理平台、信息收集与数据管理平台，以及数据分析处理的应用支撑平台，是连接智慧校园各部分、汇聚智慧校园各种信息的枢纽，为智慧校园提供坚实的数据基础。

4.4 智慧校园应用层

包括各种智慧型的校园信息化业务应用，是智慧校园发挥作用的关键，也是智慧校园建设的重点。与传统的校园网Web应用不同的是，它更加依赖于对大数据和云计算技术带来的智慧数据的采集和挖掘。

4.5 智慧校园应急保障体系

支持各种智能终端，为各类用户提供与其所处环境、所用终端相适应的多屏交互模式。实时交互为各种安全保障提供了可能，包括信息安全保障体系、系统运维服务体系等。这是智慧校园的安全保障环节。

5 构建智慧校园的关键支撑技术

5.1 大数据

随着智慧教育进程的推进，学习、教学、科研、管理过程中无时无刻不在产生海量数据，对这些数据的处理依赖大数据技术。“大数据”一词自2011年提出以来，已成为当前最为炙手可热的IT技术。大数据的来源广泛，包括海量的、多样化的交易数据、交互数据与传感数据。大数据技术是一系列收集、存储、管理、处理、分析、共享和可视化技术的集合。大数据并非等同于大量的数据，它具有两个更加重要的特征:跨领域数据的交叉融合与数据的流动生长。

大数据技术将学校日常运作、管理与服务的数据加以分析整理，构建数据仓库系统加以充分利用，将会发现它们新的价值。如在招生就业方面，分析专业与就业的关系，调整学校的专业设置；在教学上，通过对评教、校企合作内容与实习时效等数据的分析，调整教师的教学方式方法，改进人才培养模式；通过消费记录，帮助贫困生进行公平、公正的奖、助学金的评定；通过对图书馆的借书数据分析，调整图书馆的定书管理等。这些信息和数据是辅助各级管理人员进行科学决策的重要依据，对学校今后可持续发展具有十分重要的现实意义。需求分析的中心工作是提出主题需求，主题需求是由单位决策部门及决策人员以及相关单位所提出的一种协助决策需求。

大数据技术最核心的价值，在于对海量数据进行存储和分析。相较于数字校园，智慧校园最核心的特征是通过各种智能终端、可感知设备和信息系统，获取海量的活动过程与状态数据，以及基于这些海量数据分析而掌握事物的规律，开展智慧应用。其中最重要的，是对于高校大数据的组织与建模，这是挖掘出大数据价值的关键所在。

5.2 云计算

云计算是基于互联网相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。智慧校园作为复杂巨系统，只有采用开放、整合、协同的信息化架构和可动态配置资源、高可扩展性、按需服务的云计算模式，才能提供很好的基础设施支持。

5.3 物联网

物联网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，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，为智慧校园提供了物理基础。

5.4 社交网络

社交网络的含义包括硬件、软件、服务及应用，是一个能够相互交流、相互沟通、相互参与的全球互动平台。这对于高校师生的交流、协作与知识分享尤为重要，因此也是实现智慧校园的关键技术。

5.5 文化管理

文化管理是对文化、文化创造过程和文化的应用进行规划和管理，这是知识人和高校最为重要和经常的活动，因此文化管理也成为智慧校园的关键技术之一。