智慧校园建设与应用研究.docx

智慧校园建设与应用研究冯颖，俞文洋，陈羿羽，冯世海（宁波大红鹰学院，浙江 宁波 315175）摘 要： 随着“数字校园”的提出，“智慧校园”也慢慢走近了人们的视线。智慧校园是基于网络，利用先进设 备，与高新科技相结合的信息化产业，是为师生提供智能化的管理和个性化的信息服务。主要采用物联网技术，对 “宁波大红鹰学院”智慧校园的现状进行了分析，阐述了物联网在智慧校园中的建设和应用，并提出了对未来智慧 校园的初步构想。关键词： 智慧校园； 宁波大红鹰学院； 物联网construction and application of wisdom campusfeng ying，yu wen-yang，chen yi-yu，feng shi-hai（ningbo dahongying university , zhejiang ningbo 315175 , china）abstract：with the digital campus proposed, smart campus approached to the peoples attention. smart campus is based on internet, take advanced device, combine with high-tech information technology industry. it mainly provide intelli- gent management and personalized information service for teachers and students. this paper use the internet of things,analyze for the current situations development of smart campus that based on a case study of ningbo dahongying university, to elab- orate iot s construction and application, and give a preliminary idea for building smart campus.key words：smart campus ; ningbo dahongying university ; the internet of things21 世纪信息技术日新月异 ， 作为世界信息产业发展的第 三次信息技术变革的物联网 ， 与新一代移动通信以及下一代 互联网一起推动新技术的变革与发 展 ， 新 技 术 、 新 产 品 、 新 应用、 新服务成为耳目一新的产物。 继数字地球、 数字校园、 智慧地球、 智慧城市之后 ， 智慧校 园 应 运 而 生 ， 虽 然 在 中 国 还没有建成真正意义上的智慧校园 ， 但是越来越多的高校对 智慧校园的建设上不断加大投入 ， 有些高校已经形成了较为 完善的服务体系。1物联网技术物联网是以现有互联网 技 术 为 载 体 ， 综合运用射频识别 技术 （rfid）、 传感网技术、 互联和集控管理的 m2m 技术和 通过射频识别 （rfid）、 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 ， 将任何物品与互联网 相 连 接 ， 进行信息交换和通信 ， 以 实 现 智 能 化 识 别 、 定 位 、 追踪、 监控和管理的一种网络技术叫做物联网技术1。物联网体系主要由运营 支 撑 系 统 、 传 感 网 络 系 统 、 业 务 应用系统、 无线通信网系统等组成 。 我 国 主 要 的 3 大 运 营 商 是中国移动、 中国联通和中国电信 ， 物联网的服务由这些运 营商来提供支持； 利用传感网络系统， 可以采集到相关信息， 在实践过程中可以运用 rfid 智能卡技术以及各种传感器获取 到相应的数据和资料 ， 无线传感器网络节点间能够通过特有 无线通信方式互联 。 业务应用系统提供一 系列的应用服务 ，动学校的教学管理和校园一体化的智 能 管 理 ， 对 构 建 校 园 生 活、 学习、 工作、 娱乐一体化服务具有重大意义。2智慧校园的应用智慧校园利用现有的计算 机 信 息 技 术 ， 将校园的各种资 源进行有效整合 ， 充分利用先进的传感技术 、 二 维 码 技 术 、 视频监控技术 ， 对现有的硬件资源加以适当改进和优化 ， 使 得在线学习、 互动交流、 资源共享、 一体化服务成为可能2。 智慧校园将为师生提供方便快捷的信息服务与更高效的管理 服务。 对于智慧校园的建设 ， 宁波大红鹰学院做出了积极的 探索， 宁波大红鹰学院 “智慧校园” 的现状是以物联网为基 础， 以各种校园服务系统作为载体而进行智能化的校园管理、 校园办公、 校园生活和校园教育 ， 利用先进的科技手段 ， 实 现基于网络服务的各项应用 ， 使得所有在校 人 员 均 能 便 捷 、 准确地获取到校园中人 、 财、 物等信 息 ， 同时能通过各项数 据监测分析， 为更好地进行优化服务和性能改造提供有力支 持3， 对于学校更深层面的 “智慧校园” 建设有更大的推进作 用， 使得教育、 教学、 办公更快捷方便。智慧校园是以网络为基础的校园信息化 ， 主 要 涉 及 多 个 方面的内容， 校园一卡通是将个人信息一体化与多种校园服 务相结合的管理方式 ； 智能办公主要体现在校园中教师的日 常事务处理和教学办公 ； 智能图书馆为学生提供方便与全面 的服务： 包括在线教学 、 远程授课、 在 线 测 试 、 在 线 模 拟 以主要有一卡通服务 、 医学服务、 智能运输服务等 。 我 国 目 前 的无线通信网络主要有 3g、 wlan、 lte、 gpr， 4g 仍 为 试 验阶段， 估计几年后可投入使用。在信息化校园的建设中 ， 利用物联网技术 ， 能 更 好 地 推作者简介：冯 颖 （1992-）， 女 ， 学 士 ， 研 究 方 向 ： j2ee 编 程、 软件工程； 俞文洋， 讲师， 硕士。收稿日期：2013-10-262014. 0291电脑编程技巧与维护及网上图书馆等应用 。 当然以上服务都必 须要有一个前提 ， 就是无线网络在校园网中的广泛覆 盖 ， 这使得很多的活动得 以进行。 智慧校园在传统校园的基 础 上 ， 构建了一个网上服 务的平台， 从而使得所有应用不受时间与空间的限制 ， 提 高 了传统校园的效率 ， 使得传统校园的功能得以扩展 ， 最 终 将 教育全面信息化实现， 从而提高教学的质量与教学的效率。 2.1 校园一卡通管理在宁波大红鹰学院， 无论是教师、 学生， 还是工作人员， 每人都配备一张独一无二的校园卡 ， 该 校 园 卡 就 是 “ 一 卡 通”， 一卡通集食堂消费卡、 超市购物卡、 餐厅消费卡、 热开 水卡、 浴卡、 门禁签到卡于一身4， 其原理是远距离 rfid 技 术的感应功能 ， 此卡在校园范围内 能 自 动 感 应 ， 并 根 据 特 有 的无线传感技术进行实时定位和监 控 。 此卡还能作为学生日 常签到、 外出的凭证， 根据该功能教师可以对到课学生进行 全方位的管理 。 凭借一卡通还能进 行 识 别 上 网 ， 即 通 过 机 房 管理系统身份认证 、 享受上机服务和结算 相应的上机费用 。 校园一卡通也就是传统意义上的 “移动智能 卡 ”， 所 谓 移 动 ， 就是不受时间 、 空间的变化， 即可进行相关的操作 ， 其 功 能 之强大是其他的移动设备所望尘莫及的。2.2 智能办公管理每一名在校的教师都有其特点的办公环境 ， 学 校 配 备 专 业的办公设备 ， 并为每名教师的办 公 电 脑 、 其他需要密码保 护的仪器上都贴有特定的二维码和 电 子 标 签 ， 利 用 无 线 通 信 网可以连接到指定办公环境 ， 在 不 同 的 位 置均可获得感应 ， 这样会大大降低盗窃 、 泄密等非法 丢 失 ， 使得办公过程中产 生的重要文件、 机密信息得到更好保护。2.3 智能图书馆图书馆为馆藏图书进行二维码感应处理 ， 所 有 书 籍 都 有 不 同 的 二 维 码 ， 这样使得借还书 更 方 便 ， 二维条形码采用 “ 中 图 法 ” 进 行 分 类 ， 在 查 找 书 籍 、 检 索 书目中都有较好体 现。 图书馆提供自由检索图书的服 务 ， 并提供各种书籍在线 分类检索和各种借还书服务 ， 学生教师能够在运营系统支持 下进行在线登录后 ， 选择自主借还 书 操 作 ， 而且可以查看在 线电子图书， 并能够查看到纸质图 书 借 还 情 况 ， 进 行 预 订 操 作5。 这些服务统称为个人自主图书馆服务， 它使得图书馆管 理更方便， 除此之外， 还可进行书 籍 共 享 、 在 线 交 流 、 书 籍 推荐操作等更人性化的服务 。 在线图书馆提供各种在线的测 试， 目前宁波大红鹰学院提供相对比较热门的有会计职业资 格证书在线模拟系统、 大学英语四六级在线测试系统、 一级、 二级建筑师理论考试在线测试 、 计算机等级考试在线模拟系 统等等， 为学生更快更方便了解考试要点提供全面的服务。 2.4 智能在线学习平台2014. 02校园网的在线学习平台 中 ， 学生可以选择利用手机连接 上 wlan， 即可进行在线视频教学 ； 学生还可选择使用电脑 进行现场在线学习 、 在线课堂教师 授 课 、 学生在线回答问题 等。 利用在线学习平台 ， 学生可以自主选择进行学习 ， 使 得 学习更加灵活和可变通 ， 不再拘泥于传统的教学方式 ， 提 高 工作效率， 且能够提高学生自主学习的积极性5。 网上授课有利有弊， 为避免出现学生上课 “逃课 ” 的 情 况 ， 将 会 对 校 园 内存在的网络课程进行权限的设置及 管 理 。 学生可以进行在 线进行测验和提交考卷 ， 系统会在部分客观题答题后给出评 分， 并针对相关考点进行知识分析 。 在 指 定 场 合 内 ， 学 生 进 行在线答题， 系统将会自动配备监视 录 像 ， 无需监考人员进 行监控， 可有效避免违规违纪的不良 考 风 发 生 ， 而 且 节 省 时 间， 提高效率， 能够做到零违规违纪 行 为 ， 为教学考风管理 提供了很大的便利。2.5 学生信息智能管理学生信息管理系统允许学生查看个人课表 、 查 询 个 人 信 息及班级、 专业信息、 课程信息等， 并设置自由的个性化服 务， 学生还能够利用 “在线咨询” 与教师进行实时的交流和 沟通， 有疑难时可以在该系统下的学生课程管理模块进行中 “在线答疑”， 此时仅需本地连接或者指定免费无线即可完成 所有操作。 学生在个人管理中能够添加个人所需的学习好友， 与 其 共 勉 ， 并能够任意选择学校提供的公选课 ， 在 期 末 时 ， 需进行对教师的评教活动 ， 公平公正体现教师的上课情况与 学生的学习情况 ， 此功能使得学校的教学井然有序 。 在 该 平 台上， 教师会实时发布作业与考试动 态 ， 学生可以进行在线 的作业提交， 教师可进行作业的批改 ； 此举使得教学不受时 间地点的限制， 提高教学的效率。3 智慧校园的发展在宁波大红鹰学院校园内 ， 共 有 移 动 、 电 信 、 联 通 3 大 网点， 对于不同的学生上网会有不同的设置与规划 ， 这 样 使 得在管理上更为简便与自由 。 无线无论在寝室楼还是在教学 楼， 还有室外、 图书馆等地方都全面覆盖6。 在寝室里， 学生 可以使用无线上网和有线上网两种上 网 方 式 ， 无 线 上 网 主 要 针 对 cmcc -edu、 chinanet、 nbdu -cmc、 nbdu -ctc、 cmcc 等， 学生教师可以在公寓中选择任意一种上网方式进行 拨号上网， 有线网络主要是电信的闪 讯 、 移动宽带和网通宽 带这几种方式 。 在其他地方亦有多种上网方式提供学生 、 教 师使用。对于未来这些基本的条件不会有很大程度上的改变 ， 所 以这些资源均可沿袭 ， 学校在智慧校园的建设过程中 ， 仍 有 可以继续完善之处 。 宁波是一个海港城市 ， 天 气 变 化 多 端 ， 因此做好天气实时监控措施很重要 。 而宁波大红鹰学院在 “智慧校园” 建设方面就可以针对这方面开展一些新的举措 ， 比如建立校园天气站 ， 在校园内能够利用地图以及以往的环 境分析， 能够自动分析出校园内的实 时 天 气 ， 而 且 可 以 获 取 到宁波大红鹰学院附近 1 公里之内的 天 气 。 该服务主要是结 合谷歌地图的开源框架体系进行开发 ， 并且必须基于在线的 网络运营支持 。 校园天气站还可以以无线广播的形式为主要 载体进行广播 ， 此时仅需一台收音机 ， 无论是在校园的哪个 角落都能收到天气的信息 ， 校园广播播报的方式让实时获取 天气情况成为可能 。 物联网的全球定位功能就能发挥其巨大 的作用。在校园内， 需亟待解决订 餐 问 题 ， 对于每一名课满的师 (下转第 103 页)92study of computer application in education计算机应用教学研究中的成功经验和失败教训 。 笔者将继续利用大学生工作室这 个平台， 提升学生的就业能力 ， 在学生的就业道路上助一臂 之力。参考文献1 李向阳. 高职院校学生项目组分层管理模型的探讨 j .广东农工商职业技术学院学报， 2011 (03).2 段欣. 对 “项目工作室制” 人才培养模式的思考 j . 中 国职业技术教育， 2009 (18).3 刘晓红. 浅谈高职院校学生工作室建设发展的现状及对策 j . 科技传播. 2010 (06).4 黄明和， 雷刚， 郭斌. “导师制下项目驱动教学模式” 的 研究与实践 j . 计算机教育， 2007 (02).!(上接第 92 页)生， 食堂就餐具有很大的困扰 ， 经常会浪费许多不必要的时 间在排队上， 因此， 此处提供一个新的解决方案 。 学 校 可 以 开发一个智能点餐系统 ， 就餐人员能够在指定时间内预订餐 点， 并且可以自由选择就餐时间 ， 在 就 餐 时 间 内 ， 工 作 人 员 将会自动放置好所有的食物 ， 就餐人员即可在该段时间内进 行就餐， 此项服务也对 “智慧校园 ” 的另一全新体现 ， 智 能 化的管理将节约更多的时间 ， 提高 服 务 的 品 质 。 学 校 食 堂 将 会采取合理可行的政策 ， 即错开高 峰 期 ， 将 工 作 人 员 、 就 餐 者合理规划， 制定出最节省时间和效率以及成本的方案 。 智 能点餐系统会对校园内的人员进行 分 析 ， 将最合理的情况反 映出来， 根据系统的提示， 将实现效益的最大化。4 结语在现有的智慧校 园 的 构 建 中 ， 宁波大红鹰学院对其初探 取得了一定的成功 。 同时， 基于物联网的智慧校园使得学校 的管理具有科学化 、 人性化和智能 化 的 特 点 。 建 立 和 发 展 智慧校园是未来的发展方向 ， 它既有广阔的应用前景 ， 又 将 面 临更多的挑战 ， 包括应用方法 、 资源 控 制 、 数 据 保 护 、 信 息 共享等。 本文只是抛砖引玉 ， 还有许多未知的问题需要通过 不断的探索和创新来完善。参考文献1 陈 明 ， 选 徐 畅. 基于物联网的智慧校园 建设与发展研究 j . academic-viewpoint， 2012， 30 (4)： 61-66.2 刘丽. 基于物联网的渤海船院智慧校园系统的设计 j .长春教育学院学报， 2012， (11）： 132， 141.3 宗平， 朱洪波， 黄刚， 许建真. 智慧校园设计方法的研究 j . 南京邮电大学学报 ( 自 然 科 学 版 )， 2010， 30 (4)： 15-19.4 杜晓静， 姚高峰， 何秋燕. 物联网在智慧校园建设中的应 用研究 j . 网络安全， 2010， (10)： 9-10.5 李玉艳. 智慧校园平台下的图书馆学科服务创新模式研究 j . 图书馆学研究， 2013， (7）： 75-77.!(上接第 94 页)设计得使用起来非常复杂 ， 那就适 得 其 反 了 。 事 实 上 ， 确 实 有一些系统功能非常强大 ， 但使用 非 常 复 杂 ， 结 果 使 一 些 教 师望而却步。 因此， 在设计时， 凡是可有可无的模块坚决不 要， 对于较复杂的模块 ， 力争使用 界 面 简 单 。 图 1 为 一 种 网 络教学平台功能设置界面。高职校园网络教学资源库是高职教育信息化的基础