移动互联技术在智慧校园中的应用与研究
2017-04-15周勇狄宏林吴瑕
周勇++狄宏林++吴瑕
摘要:伴随着互联网+时代的到来,互联网技术在各行各业、各个领域都得到了不同程度上的应用。在教育领域,互联网技术与教育、教学得到了深度的融合,信息化教育的时代已经到来。在这样的进程中,智慧校园作為教育信息化的重要组成部分,针对其具体的应用方面的研究目前已经得到了广泛的关注。在本文中,在相关研究的基础上主要针对移动互联技术在智慧校园中的应用展开探究,旨在通过这样的研究完成对基于互联技术的东莞市广播电视大学智慧校园项目进行初步的设计,为接下来的研究打下一定的基础。
关键词:移动互联技术 智慧校园 应用 研究
中图分类号:TP311.1 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)12-0045-02
随着教育信息化步伐的推进,各种基于现代网络与数字通信技术的平台、软件在教育、教学领域得到了广泛的应用。在这样的背景下,在很多学校都开始着手打造属于自己的网络应用与服务平台,其中“智慧校园”项目的开发与推广应用就是其中的一个典型范例。所谓的“智慧校园”主要就是指通过利用一些现代化的信息技术如云计算、虚拟化和移动网络技术等,来改变传统的学校工作与校园资源交互的方式,通过一系列技术的综合应用实现学校教学、科研、管理与校园资源和应用系统的整合。“智慧校园”项目的实施与应用,可以在很大程度上提高应用、交互的明确性,使得校园内部门与部门、人与人之间的交流与协作更为的灵活,而实际的响应速度也将会更快,这就实现了一种集智慧化服务与管理为一体的新型校园模式。
东莞市广播电视大学(简称:东莞电大)作为东莞市的一所公办高校,承担着本科、大专、中职学历教育,教学点遍布东莞市32个镇区,因此学生所处地理位置分布广,不同于普通全日制高校,东莞电大学生都是已经步入社会工作的成年人,学生学习的碎片时间多,存在着工学矛盾等问题,但随着互联网的发展,现在越来越多的学生都希望能够利用终端设备实现随时随地学习,因此,东莞电大的智慧校园项目也应运而生。随着智能手机、平板电脑等用户的普及,移动互联成为了大势所趋,基于移动互联技术的各类应用设备成为实现智慧校园的良好载体,但是基于这些互联移动技术的设备如何实现智慧校园的功能,如何对各类软、硬件的模块进行设计以及如何促进这些技术在智慧校园中的有效应用就成为重点需要解决的实际问题。
1 基于移动互联技术的智慧校园的架构与建设思路
智慧校园的建设实际上是一个系统的工程,从总体上看,系统无非就是由硬件支撑平台和软件应用系统两大部分组成,但是具体实施起来可能相应的结构的划分要比这复杂的多。
1.1 硬件平台与软件系统
在智慧校园的硬件支撑平台建设方面,其与传统的数字校园相比,无线互联技术方面的应用要更多一些。在软件应用系统的建设方面,智慧校园与传统的数字校园相比,其更强调采用面向服务的多层架构模式(SOA)。
1.2 建设的总体思路
智慧校园的建设总体思路就是:从整体规划——分布实施。应用智慧校园服务的学校,应制订一个统一的、系统的、相对长远的规划,同时还要考虑一些具体的面向智慧校园信息平台应用建设的技术队伍和规范化应用模式的构建。智慧校园在建设中,首先需要确定的就是基础架构,而接下来才应该是各类应用系统的建设。针对基本架构的考量,应该包括统一的数据标准、身份认证,信息门户等几个方面。而应用支撑系统,在通常情况下则应该是由网络教学云平台、管理软件云平台以及服务系统云平台等组成。其中网络教学云平台,主要是为教学服务的,其中涵盖了教学资源的管理(具体的教学资源有习题、精品视频课例、学生考试题库等);管理软件云平台一般包含教务管理信息系统、学生管理信息系统、财务管理信息系统、办公自动化处理系统等几个子系统;服务系统云平台则主要包括数字化图书馆、校园邮箱服务系统、VOD视频点播系统等构成。
1.3 关键性的技术
在智慧校园的建设中涉及到的技术很多,其中包括了传统的web服务器架构技术、web(APP)开发与应用技术、计算机网络技术、编码与解码技术、加密技术、图形图像的处理技术等;在应用了这些传统技术的基础上,一些如大数据采集、大数据分析、物联网技术、云(计算)技术以及移动互联技术的新兴技术手段也是需要大量采用的。其中移动互联技术是实现智慧校园建设主体功能的核心。移动互联技术是将移动通信和互联网二者充分的结合起来使其成为一体,提供更为便捷和高效的网络服务。在智慧校园中,原有的校园网络提供了宽泛的基础网络环境,而移动互联技术为师生在校园中随时随地获取和处理信息、开展灵活自助的网络学习和交互提供了开放的基础条件。
2 智慧校园中移动客户端的概要设计
从智慧校园的实际涉及到的数字信息化的硬件设备来看,主要就是两种设备:移动设备和传统的非移动设备。而从功能性的角度来分智慧校园中的软硬件设备、平台还可以分为客户端的软、硬件系统和服务器端的软、硬件系统。在本文中,因为需要充分的考虑到移动互联技术的应用,所以在这里重点探究的是移动客户端的设计。
2.1 移动客户端的访问模式设计
首先智慧校园中移动客户端,可以通过移动设备(主要是智能手机和pad)安装APP的形式,去构建客户端的应用平台。客户端的使用相对而言比较简单,其是用户和各类应用服务平台间进行交互的媒介。其中客户端APP软件的安装可以是有选择性的,可以通过安装APP或者直接通过浏览器访问服务平台两种形式来获取相应的服务。换而言之,系统的总体架构可以是基于C/S的架构模式也可以是基于B/S的架构模式。这主要其中可以应用最新的html5技术、bootstrap框架等来实现一种移动端web界面与pc端界面的兼容。
其次,移动客户端需要通过认证,连接到校园局域网中,在连接到了校园局域网中后,可以访问各类资源获得相应的服务。移动客户端一旦建立与校园局域网的连接并通过了web访问登录或者是AAP登录平台后,就可以从服务器端获取信息并发送相应的请求,实现与服务器端各类应用平台系统的交互。其大体的系统连接模式如下图1所示。
最后是在移动客户端与网络数据与应用服务器进行通信的时候,移动客户端本身主要负责就是对服务器端接收的数据进行解码,并以相应的媒体形式呈现给客户。因此基于移动互联技术的智慧校园客户端,其本身就是一个数据交换的中介,其本身并不需要对软、硬件平台有过多的要求。也就是说移动客户端,要保证良好的系统兼容性,在目前主流的移动端操作系统如苹果的iOS、Android以及pc端的windows、Mac上面均可以运行、使用。
2.2 移动客户端设计中的要点
在移动客户端设计的时候,需要充分考虑到移动终端的访问需求,因为在智慧校园中客户端和云端(服务端)之间的通信方式主要是依赖移动互联技术的无线通信,这就会使得信息泄露的可能性大大的增加。所以在相应的各环节进行信息处理的过程中,都需要进行安全、保密、加密等处理,因此来充分的保证信息的安全、可靠。在基于移动互联技术的智慧校园建设中,信息、网络安全、保密的工作是重中之重,在具体的开发中需要充分的对无线通信的信息安全进行充分的把握。
在基于移动互联技术的智慧校园系统建设中,还需要考虑采用一些必要的人工智能技技术,即充分利用数据挖掘技术来分析处理数字化、信息化内容,对学校教学、科研以及管理过程中的信息资源进行不同层面的挖掘,从而更为有效的支持学校的教学以及各个部门之间的相互协作活动,为教师和学生提供分类的个性化的数据服务。
3 移动智慧校园客户端的主要模块设计
因为传统的PC端应用的根深蒂固,因此在很多信息化项目的建设中,学校的很多应用系统只考虑了在桌面系统上的应用,并不适合移动终端设备的用户。因此在本次研究中,在结合了实际应用需求的基础上,需要设计、开发出适合于移动端设备接入的智慧校园服务平台,下面对平台主要的进行具体介绍:
3.1 对外服务模块
对外服务模块主要是面向有志愿报考本校的考生所设计的,用户可以在移动端可通过对学校简介、系部概况、招生计划等信息的浏览对学校的情况有初步的了解。其中设置了校园风光板块,用户可查询、了解到关于学校一些活动的图片及视频资料;已被学校录取的考生可以通过此模块设置的分类查询功能查询自己的录取信息,同时通过入学指南的查询了解学校入学的注意事项和一些部门的联系方式,并可以利用其所提供的地图导航功能定位到学校的位置。通过该模块提供的新生服务功能还可以让报考的学生利用移动设备(当然其也支持PC端设备的访问)了解学校的基本专业设置和相应的就业方向、前景等,以此来增加外界对学校的了解和信任。此模块只需要下载移动端APP或者访问相应的url地址即可查看,用户的准入审核并不严格。
3.2 在校师生服务模块
在校师生的服务模块包含了校园新闻速递、证书与成绩查询、课表查询等功能。校园新闻速递:在校师生只需通过移动互联设备的接入就可查询到学校各个部门实时更新发布的最新新闻;证书与成绩查询:在校学生可按照自己的学号来查询所获得的证书与成绩,学生可以在放假时也能实时了解自己的学习情况而不是等着学校班主任老师通知;课表查询:在校师生可以通过移动设备访问、查询到各个班级的课程表,而课程表中包含了具体的上课教室、上课教师、上课时间等信息,通过查询课表及教室解决了不知道在什么教室上课的问题。
3.3 在线学习与查询模块
在线学习与查询模块从功能上来看实际其从属于与在校师生服务模块,但是因为该功能的设计与实现涉及到的数据、关键技术更复杂同时其余服务器端的数据交互较多,所以在智慧校园模块的设计中将其设置成为了一个单独的模块。在在线学习与查询模块中:学生们可以通过智能手机等移动设备自由的浏览、学习并实时的查看自己的学习情况。同时学生还可以根据一些课堂提供的在线学习功能,利用在线网络视频来在课堂外完成知识的学习。在课程学习完毕后没,还可以利用里面提供的作业提交、留言讨论功能与其他师生之间交互,同时也可以利用成绩查询功能了解自己的学科成绩,而这些功能都是可以在移动终端的具体应用中实现。
3.4 数据分析模块
智慧校园建设中必不可少的一部分就是数据分析或者说是大数据分析,这一模块首先对学校各种数据进行整理分析,通过这样的分析为师生提供更为全面的信息化服务。通过数据的分析,方便看学生的学习、生活。为了有效的分析校园中的大数据,首先采用微软的SSIS作为前端数据清洗、转换的工具,再以SSAS作为数据仓库来创建多维度的数据库,最后再使用analyzer 作为前端展示的工具,展示数据分析结果。
3.5 资源中心模块
资源中心包括各类教育、教學资源,如学习的音视频资源、教师讲义、电子图书、在线考试题库等一系列的信息化学习与教学资源。在这一模块可能在基于大数据分析的基础上分析用户的行为,自动的从资源库中寻找适合用户学习、应用的资源,并将这些资源推送给用户。
4 结语
本文对基于移动互联技术的智慧校园的架构、构建进行了初步的讨论,并在相关研究的基础上,结合东莞电大的实际需求设计了智慧校园的运动感客户端的主体结构。基于移动互联技术的智慧校园项目,其一移动互联技术为基础和核心与物联网、云计算、大数等技术集合,利用移动终端为载体,大大提高了学校信息化应用交互的明确性、灵活性和响应速度;可以为学校师生的学习、生活提供了最大的便利和帮助。
参考文献
[1]黄荣怀,张进宝,胡永,等.智慧校园:数字校园发展的必然趋势[J].开放教育研究,2012,04:12-17.
[2]胡钦太,郑凯,林南晖.教育信息化的发展转型:从“数字校园”到“智慧校园”[J].中国电化教育,2014,01:35-39.
[3]王燕.智慧校园建设总体架构模型及典型应用分析[J].中国电化教育,2014,09:88-92+99.
[4]宋阳.高校传统信息化平台与移动互联结合创建智慧校园[J].计算机光盘软件与应用,2015,01:293-294+296.
[5]丁纯立.基于智能手机的智慧校园应用研究[J].福建电脑,2013,10:36-38.