智慧校园建设中的策略研究
2024-07-11张涛
摘要:随着科技的迅猛发展,电子信息技术在各个领域的应用越来越广泛,教育行业也不例外。在这一背景下,智慧校园的概念应运而生,旨在通过先进的信息技术手段,提升教学质量与管理效率,实现校园环境的智能化、信息化。智慧校园随着信息技术的不断进步而日趋成熟,不仅改变了传统教育的面貌,还在促进教育公平、提高教育质量方面发挥了重要作用。本文就智慧校园建设的策略展开探讨。
关键词:电子信息技术;智慧校园;策略
引言
智慧校园不仅包括智能化的教室、图书馆、实验室等硬件设施的建设,还涵盖教学内容、教育资源、管理模式等软件层面的创新。因此,围绕智慧校园建设进行策略研究,对于推动教育现代化、提高教育质量具有重要意义。
1. 智慧校园特征
智慧校园的核心特征——广泛性、开放性、合作性、智能性、便捷性,构建了一个全新的教育生态系统,如图1所示,对大学教学工作产生了深远的影响。
1.1 广泛性
无界教育的实践场。智慧校园通过无处不在的网络覆盖,将传统校园变成了一个巨大的信息资源库,为师生提供了一个广阔的学习与教育环境。在这个环境中,学生可以利用智能终端随时随地访问互联网上丰富的教育资源,这些资源不再局限于教科书和教师,而是包括了最新的科研成果、行业动态、多媒体资料等。这种广泛性极大地拓宽了学生的知识视野,激发了他们的学习兴趣[1]。
1.2 开放性
学习的自由之地。智慧校园中的教育资源和平台的开放性,保障了学习时间和空间的自由,解放了学习的界限。学生可以在任何时间、任何地点进行学习,这对于培养学生的自学能力和时间管理能力具有重要意义。同时,教师也可以利用开放的平台分享教学资源和教学经验,实现教师之间的互相学习和成长。
1.3 合作性
协作与分享的新模式。智慧校园通过网络平台提供的交流工具,如在线讨论区、云文档共享等功能,使得师生之间、学生与学生之间的合作变得更加便捷和高效。在共同完成项目、协作解决问题的过程中,学生不仅能够学到知识,还能在合作中培养团队精神和社会责任感[2]。
1.4 智能性
数据驱动的教育决策。智慧校园利用大数据、人工智能等技术对教育活动进行深度分析,为教师提供学生学习情况的客观反馈,为学校管理层提供决策支持。这种基于数据的智能分析和预测能力,不仅能帮助教师更精准地把握学生的学习状态,调整教学策略,还能助力学校管理更加科学、合理化。
1.5 便捷性
效率与体验的双重提升。智慧校园的便捷性体现在对教育的各种资源和信息的快速处理能力上,无论是教学资源的更新、学生信息的管理,还是教育过程的监控与反馈,都能以更高的效率和更好的体验完成。这种便捷性不仅提升了教育的效能,也让教学和学习的过程更加轻松愉快。
2.智慧校园建设的重点功能实现
2.1 实现智慧图书馆
智慧图书馆通过物联网技术,实现了对图书馆资料的高效管理。每本书籍都嵌入了RFID电子标签,这些标签包含了书籍的各项信息。当这些书籍被读者借阅时,系统会自动更新数据,从而大幅减轻了图书管理员的工作压力,并提高了图书管理的准确性和效率。通过物联网技术,智慧图书馆还能实时监控图书的借阅状态和位置,极大地减少了图书丢失和错放的情况。传统的图书查找方式需要读者逐一检索,而智慧图书馆通过物联网平台,允许读者在电子设备上直接查询所需书籍的具体位置和借阅状态,节省了时间并提高了搜索效率。
此外,智慧图书馆还提供了个性化推荐服务,根据读者的阅读历史和偏好,智能推荐相关图书,极大地提升了读者的阅读体验。通过将电子图书与物联网技术相结合,智慧图书馆不仅提供实体书籍的借阅,还能提供海量电子书籍资源。读者可以随时随地通过智能设备访问这些电子资源,突破了时间和空间的限制,实现了知识共享和无缝对接的目的。智慧图书馆还通过提高服务质量,改善用户体验。在智慧图书馆中,读者可以通过自助借还书机办理借书、还书手续,大幅缩短了排队时间。同时,通过官方网站或者移动应用程序,读者还能预约图书、查询账户信息、延期还书等,这些便捷的服务让读者可以更专注于阅读本身。
2.2 具备数据分析能力
近年来,数据分析技术在教育领域的应用日益广泛,尤其是在学生学习数据的分析上发挥着极其重要的作用。
首先,聚类分析是一种探索性的数据分析方法,能将数据集中的对象按特定标准分成不同的类或“簇”,使得同一簇内的对象之间相似性较高,而不同簇内的对象之间相似性较低。在学生学习数据的分析中,聚类分析可以用来识别学生的学习习惯和兴趣。例如,通过分析学生在线学习平台上的行为数据,如学习时长、活跃时间段、课程选择偏好等,可以将学生划分为几个群组,每个群组的学生在学习习惯和兴趣上都有一定的相似性。这对于教育者来说非常有价值,因为他们可以根据这些群组的特点,设计更加个性化的教学策略和课程内容,进而提高教学效率和学习效果。
其次,分类分析是另一种常见的数据分析方法,通过建立模型来预测分类变量的值。在学生学习数据的分析中,分类分析可以用来预测学生的学习成绩和潜在风险。例如,通过分析学生的个人背景信息、历史成绩数据、学习行为数据,可以建立一个预测模型,对学生未来的学习成绩进行预测。同时,也可以通过模型来识别那些有辍学风险或者成绩下滑风险的学生,从而及时进行干预,提供必要的辅导和支持,帮助他们改善学习状态。
最后,关联规则挖掘是一种发现变量之间有趣关联或频繁模式的方法。在学生学习数据的分析中,关联规则挖掘可以用来发现学习行为之间的关联性。例如,通过分析学生的学习行为数据,可能发现规律性的学习时间和参与在线讨论的频率,与学习成绩之间有着密切的正相关。这种分析不仅能帮助教育者了解哪些学习行为是促进学习成绩提高的关键因素,还能为学生提供科学的学习建议,从而优化他们的学习计划和方法。
2.3 实现终端设备的智能化控制
智慧校园基于M2M技术,通常包括感知层、网络层和应用层三个核心层级。感知层主要由各种智能传感器和终端设备构成,负责实时监测和采集校园内的各类数据,如空气质量、光照强度、温湿度等。网络层则通过有线或无线网络,实现数据的传输和交换。应用层是智慧校园系统的最终体现,通过对感知层采集的数据进行智能处理和分析,最终实现对设备的监控、远程控制和实时管理,为师生提供智能化的服务和管理。
以图书馆智能照明系统为例,通过在感知层部署光照强度传感器和运动传感器,可以实时监测图书馆内部的光线情况和人员活动情况。当检测到光线不足或有人进入时,系统通过M2M技术自动调整灯光亮度或开启照明设备,同时在无人时自动关闭,达到节能减排的目的。
在学生宿舍和教室中,借助温湿度传感器和空调、窗帘等终端设备,M2M技术可以实现环境温度的智能调节。例如,当室内温度升高超过设定值时,系统会自动降低空调温度,并适时调整窗帘闭合程度,以维持室内舒适度,并有效节约能源。通过部署视频监控、门禁系统等安全设备,结合M2M技术,可以实现校园内的安全监控和实时预警。在紧急情况下,如火灾或非法入侵等,系统能够及时警报并通过网络层发送信息至管理中心和相关人员,快速启动应急预案,确保师生安全。
2.4 提高教育教学智能化水平
随着电子信息技术的进步,阅卷系统的智能化程度不断提高,这对于优化考试流程和提高教学质量具有重要意义。现代化的阅卷系统不仅支持手动组卷和题库自动出卷,还可以根据需要设置考试时间、是否允许重考、题目选项乱序等,极大地提高了考试管理的灵活性和效率。更为重要的是,系统能够支持客观题的自动评阅,并根据知识点及学生个人生成详细的分析报告。这一功能不仅节省了大量的人力资源,还为学生提供了针对性的学习建议,帮助他们更有效地补缺补漏。
此外,阅卷系统还具备主观题查重功能,确保了考试的公平性,为教师的评阅工作提供了便利。智慧校园的概念在教育界逐渐普及,其中,教务模块的智能化管理是实现教学过程高效化的关键。在电子信息技术的支持下,教务模块能够实现从课程设置到课程安排、排课、选课、成绩处理等一系列教学活动的智能化管理,不仅降低了学校的管理成本,提高了教师的工作效率,更重要的是,能够为教育教学管理提供准确的数据支持。通过对大量教学数据的分析,学校管理者可以更加科学地进行课程规划和资源分配,同时也能够及时发现并解决教学过程中存在的问题[3]。
2.5 提升校园安全管理水平
在数字化和信息技术飞速发展的今天,推进智慧校园建设已成为提高教育质量和校园管理效率的重要途径。应用电子信息技术优化监控设备,不仅能够提升校园安全管理水平,还能够优化校园管理流程,提高管理工作的智能化、自动化程度。
智能门禁系统是智慧校园建设的重要组成部分,通过电子信息技术实现校园门锁的智能化管理。这种系统能够详细记录门锁的运行情况,实现对门锁开关时间的精确管控,限定特定人员在指定时间内的进出权限。此外,智能门禁系统还支持通过移动应用程序远程控制门锁开关,甚至实现一键开门功能,大幅提高了校园安全管理的便捷性和时效性。通过智能门禁系统的建设,校园管理者能够实时掌握校园安全状况,有效防范未授权人员的进入,保障学生和教职工的安全。同时,系统还能够根据实际需要调整进出权限设置,灵活应对各种突发情况,提升校园管理的智能化水平。
随着互联网、智能管控和物联网技术的不断进步,能效监控管理平台在校园管理中发挥着越来越重要的作用。例如,厦门信息学校就通过这些技术建立了能效监控管理平台,对机电设备、配电系统和电教设备等进行统一的智能化管理。能效监控管理平台能够实时监控校园内各类设备的运行状态,及时发现和预警设备故障,避免因设备问题影响教学活动的正常进行。此外,平台还能够分析设备能耗数据,指导校园进行能源节约和效率提升,有助于构建绿色、低碳的校园环境。通过这一平台的建设和应用,学校不仅能够提高设备管理的智能化水平,还能有效降低管理成本,提高能源使用效率,实现校园管理的科学化、精细化[4]。
结语
总之,利用电子信息技术推进智慧校园建设是教育现代化的重要方面,对于提升教育质量、促进教育公平具有重大意义。在此过程中,应注重策略的科学性、实效性,充分利用电子信息技术的优势,突破现有的教育模式和理念限制,创新教育内容和方法。同时,智慧校园建设也应关注安全性与可持续发展,确保信息技术的应用,既能促进教学与管理的创新,又能保障师生的信息安全,维护正常的教学秩序。在未来的发展中,电子信息技术的更广泛应用,将使智慧校园建设迈向更高层次,形成更加智能化、个性化、精准化的教育模式,为实现教育现代化贡献力量。
参考文献:
[1]杨再春.5G时代智慧校园的现实意义、内容呈现与发展路径[J].中国多媒体与网络教学学报(中旬刊),2022(7):1-4.
[2]于正永,朱重龙,钱建波,等.新一代信息技术背景下高职院校智慧校园建设思考[J].电脑知识与技术,2022,18(15):138-139,147.
[3]刘静,陈晓,郑玉娟,等.基于云平台的智慧校园建设和应用研究[J].网络安全技术与应用,2024(4):95-97.
[4]周正贵.基于物联网技术的智慧校园研究[J].科技风,2020(9):115.
作者信息:张涛,硕士研究生,助理实验师,研究方向:云计算与信息系统。