智慧实验室管理平台方案范文

导语：如何才能写好一篇智慧实验室管理平台方案，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

国外金融危机引起的增长低迷还没有消退，但大量围绕电力、通信、交通、环境的智慧型基础设施依然加紧实施。基础性的关键技术研究不断进步，如美国加州大学、麻省理工学院、奥本大学、宾汉顿大学、克利夫兰大学等在极低功耗无线传感网络、自组织传感器网络、传感器网络系统的应用层设计、基于IP的移动网络和自组织网络方面、结合无线传感器网络等方面开展研究，新加坡国立大学在无线传感器网络方面进行研究，物联网标准也在加快研究。另外，RFID技术、GPS/GIS技术的应用持续升温，IPv6、M2M、3GPP等技术的研究渐趋成熟，近距离无线通讯、传感器网络、泛在网络等网络技术也随物联网技术应用而快速成长，这也显示了物联网技术研究的不断进步。国内最早于1999年启动传感网工程，由中科院对物联网技术工程项目进行专门研究。近年来有更多的科研院所参与了物联网的研究，在物联网无线传感器网络节点方面研究突出的有南京邮电大学的UbiCell系列节点、中国科学院计算技术研究所的GAINS系列节点、香港科技大学的无线传感器网络节点；在无线传感器网络的软件及平台方面突出的有：南京邮电大学无线传感器网络研究中心开发的基于移动的无线传感器网络中间件平台、南京邮电大学的无线传感器网络集成开发平台MeshIDEMeshIDE、中国科学院宁波计算所的无线传感器网络分析与管理平台。在物联网理论研究方面提出许多具有创新性的想法的有，南京邮电大学、哈尔滨工业大学、清华大学、上海交通大学、北京邮电大学。归纳总结上述研究不难看出，第一类属于基础性研究，如标准、节点、网络、平台等等，这类研究会对今后物联网应用提供支撑；第二类属于技术应用研究，如RFID、GPS/GIS、IPv6、M2M、3GPP等等，技术比较成熟，但更需要要研究整合应用；第三是理论方面研究，也有待于实践的验证。然而，上述三方面都不属于完整的物联网系统研究，该课题正好是要从一个完整的物联网出发去对物联网系统进行研究。

二、研究目标和内容

课题的研究，是根据智慧实验室建设的环境对感知、控制的具体要求以及使用人的功能要求，研究设计在小规模试验的环境下建立一个可供体验、实训、研究的物联网技术支撑平台及网络架构。1.研究智慧实验室建设传感网网络架构，根据新校区智慧实验室建设，各智慧教室的空间分布情况及功能分布情况进行相关的研究设计，提出完整的传感网网络架构方案。2.物联网技术支撑平台，研究传感及控制系统集成模块、管理系统模块及智能处理模块三个部分集成为一个整体的物联网，构成物联网技术支撑平台方案。该课题研究的核心内容是由感知及控制系统集成模块、管理系统模块及智能处理模块三个部分集成后形成的物联网。该系统不仅将三个部分叠加到一起，还将三个部分有机的集成，特别是智能处理模块要达到智能化的功能，要随时访问另外两个模块的数据，并根据访问的数据分析处理做出准确的判断，输出控制信号到控制系统交给执行机构执行。因此，要解决的重点问题是构成由三个系统模块组成的有机集成系统——物联网。要突破的难点问题是如何按照智慧实验室建设环境下对感知、控制的具体要求及使用人的功能要求，设计出有机集成的三个系统模块方案，并使其达到功能要求的智能化。

三、研究方法和实施步骤

篇2

【关键词】Web2.0;整合;WCF;SOA;开放实验室

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2009)08―0105―04

引言

上海师范大学数字传媒中心为改善硬件基础设施,花费大量资金购买了一些先进设备及网络平台。为实验室注入了高标准的硬件资源,也形成了比较完整的万欣机房管理平台和实验室设备管理平台。目的是提高学生的实践能力,及提高科研和教学水平。但是通过对上海师范大学数理信息学院全体师生的问卷调查,发现目前实验室管理的信息化程度不高、资源利用率偏低,实验室信息化管理有待于进一步提高。Web2.省略三层架构技术和SqlServer2005数据库进行开发新平台,利用SOA技术实现服务和技术的分离,其中利用WCF技术开发Web Service标准接口,整合万欣机房管理平台和实验室设备管理平台,从而实现跨平台软件服务的整合。整合后的数字开放实验室功能更为强大,不仅能够在线管理独立平台,且融入了体现Web2.0思想的典型技术:RSS,IM(即时聊天)等,从而架构了Web2.0理念下的数字开放实验室。

一 数字开放实验室系统前期分析

为使已有实验室平台相互联系,实现实验室资源时间化,提出在Web2.0思想下整合数字开放实验室。从Web1.0到Web2.0发展来看,互联网经历了一次理念的洗礼与技术的升级。Web2.0的核心思想就是用户之间的彼此交互,倡导开放、参与、共享的理念。从Web1.0时代的自上而下少数资源控制者集中控制的层级结构,发展到自下而上由普通用户集体智慧和力量占主导的对等式网络结构。Web1.0与Web2.0的区别[1],如表1所示。

表1 Web1.0与Web2.0的区别

Web 1.0 Web 2.0

个人网站 博客(blogging)

内容管理系统 维基(WIKI)

大英百科全书在线(BritannicaOuli) 维基百科全书(WikiPedia)

…… ……

开发数字开放实验室秉承了Web2.0的基本思想―对等式整合。首先要清楚哪些平台需要整合,便于项目组成员清晰整合工作,从而使工作顺利进行。例如:上海师范大学数字开放实验室整合图,如图1所示。

其次,在做用户需求之前,要分析已经存在平台的基本架构、数据库和功能,以便后期开发整合系统时的数据兼容性。从系统对象及应用范围的角度出发,对已有平台的数据库进行分析时,一定要推导出数据库中重要的表,表中的字段、主键和表与表之间的关系,为定义数据接口和方便数据读写做好铺垫。在前期准备工作完毕后,最重要的一步就是使用UML建模工具做用户需求分析。充分考虑实验室2.0必须满足学习者哪些方面的需求,体现实验室的哪些资源及用到的具体技术等问题。从简到繁,逐步细化本系统各个模块不同角色的功能。其优点是方便项目组成员进行交流和修改文档,同时也便于科学合理地进行工作安排与任务分配。

二 数字开放实验室系统技术需求

从系统的可扩展性、可维护性、可演化性、安全性及可伸缩性等综合因素进行考虑,确定数字开放实验室系统的整体架构。

首先根据目前实验室信息化的现状,如果无在线数字实验室,采取VisualStudio2008和SqlServer2005设计开发一个在线数字开放实验室。其次从宏观的整合角度对数字开放实验室系统进行整体设计与开发,采用SOA(Service Oriented Architecture,面向服务的架构)和WCF(Windows Communication Foundation,Windows通信基础)技术,对在线数字开放实验室和其他实验室管理平台进行整合,从而实现跨平台的数据传输。最后,从细节角度考虑数字开放实验室系统实现的具体环节。针对数字开放实验室系统各个独立模块的特点,为便于以后对该系统进行更好地优化维护,在整合时可以围绕use-case图及其描述和分析阶段的不同,加入选定的具体技术,同时使用面向对象理论及设计模式等,对系统整合的流程框架进行设计。在应用WCF进行平台整合时的应用步骤及注意事项将是一个重点内容,将成为平台相整合的关键因素。

1 SOA架构

SOA(Service Oriented Architecture),即以服务为导向的软件开发思想。META[2]将SOA定义为:“一种以通用为目的、可扩展、具有联合协作性的架构,所有流程都被定义为服务,服务通过基于类封装的服务接口委托给服务提供者,服务接口根据可扩展标识符、格式和协议单独描述。”该定义表明服务接口和实现技术之间的分离。其实它是一个整合各种服务的架构平台,本质是要通过一个核心服务技术集中管理平台,连接各种服务。SOA架构模式中用户不需要知道服务是由哪个平台提供的,即可完成所需要的请求。其中Web Services是SOA的核心技术,提供标准化服务接口。SOA架构有利于平台整合时建立标准化的服务接口、支持各种消息模式及服务契约的精确定义等,故在平台整合时采取SOA架构数字开放实验室系统。

2 WCF介绍

WCF[3](Windows Communication Foundation,Windows通信基础)是微软为新一代分布式应用提供的解决方案,是构建安全可靠的事务的统一框架,是一种构建分布式面向服务系统丰富的技术基础。采用WCF技术的特色就是保证了信息传递的安全性和可靠性。WCF的三个基本要素为:Contract(契约或者接口)、Address(地址)、Binding(绑定)。WCF的Endpoint(暴露端口)中契约(Contract)即“What”,就是定义具体实现契约的网络服务内容;Address(地址)即“Where”,就是选择合适的地址来激活服务器;Binding(绑定)即“How”,就是设置信息传递的协议。通过WCF端口,信息就可以安全可靠地从Client(客户端)传递到(Service)服务器端。如图2所示。

利用WCF技术开发Web Services服务契约(接口),统一消息风格,使消息以文本的形式和基于开放标准的通信实现平台最优化[4]。根据WCF消息传递机制及基本原理,设计万欣机房管理平台与数字开放实验室系统整合时的WCF整体结构体系,如图3所示。

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然后通过WCF的Binding把万欣服务器与实验室管理系统(LMS)的客户端联系起来,设置服务器与客户端的传递协议。万欣服务端通过服务契约(接口)向数字实验室管理系统(LMS)客户端提供服务,实现了消息安全、可靠、高效地传递。

三 上海师范大学数字开放实验室系统整合案例

针对目前实验室管理现状及用户需求分析,项目组决定开发Web2.0理念下数字开放实验室,并整合万欣机房管理平台和实验室管理平台,从而构成数字开放实验室系统。下面就以万欣机房管理平台与数字开放实验室整合为例具体说明整合流程。

1 万欣机房管理平台分析

万欣机房管理平台是帮助机房管理人员有效管理机房资源,实现学校机房管理信息化的软件系统。它可以实现教学上机时自动禁止学生上网、玩游戏、网上聊天等活动,显示实验课时安排、班级详细信息、学生出勤情况、作业情况等,提高师生的工作和学习效率。但是此平台只能在实验室中使用,容易造成上机课资料信息的空间间断性。

目前为保证待开发数字开放实验室系统的数据库与万欣机房管理平台的数据库相兼容,使数据顺利传输。首要任务就是分析万欣机房管理平台的数据库(SQL Server2005数据库)。在万欣机房管理平台数据库中,数据表约有70个。但是通过对表与表之间的关系推导,分析出与整合相关的数据表主要有:用户信息资料表(tblUser)、逻辑班组用户信息表(tbLogicClass)、班级资料或部门资表(tblDepartment)、课程班表(the class)、已结束预约信息表(tblClassUsed)、课程资料表(tblCourse)、预约表(tblPreContract)、学生考勤记录表(tblRollCall)、教师资料表(tblTeacher)等。然后找出每个表的主键、字段及表之间的具体对应关系。从而定义数据接口,方便数据信息在不同平台地读写。通过分析定义万欣数据库接口为:

(1) GetHistoryContracts(teacherID:String)//得到历史预约

(2) GetCurrentContracts(teacherID:String)//得到当前预约

数据模式:Contract(CourseName, CourseID , Room, BeginLessonIndex, EndLessonIndex, TeacherName, StartDate, EndDate, Classes)

(3) GetSubContracts(contractID:WanXin.tblCourse. CourseID)//得到子预约信息。数据模式:SubContract (Date,WeekDay ,BeginTime, EndTime, BeginLessonIndex, EndLessonIndex, Room, AttendanceCount)

(4) GetAttendanceList(courseID,date,beginTime, endTime)//得到出席列表。数据模式:Attendance (StdName,ID,Class)

2 SOA架构数字开放实验室功能设计

本系统可分为三个角色(学生、教师、管理员),各角色分别具有各自功能。本系统主要有五大模块:用户信息、课程管理、设备管理、预约管理、实验社区。数字开放实验室角色功能,如表2所示。

表2 数字开放实验室角色功能

角色 功能

管理员 用户信息(信息录入)、课程管理(导入课程、课程审核)、设备管理(设备录入、设备维护、设备出借)、预约管理(待审核预约、已审核预约、历史预约)、实验社区(讨论模块、专题模块、资源模块、作品展示模块)

教师 用户信息(修改)、课程管理(申请课程、课程审核)、预约管理(预约设备或机房、待审核预约、已审核预约、历史预约)、实验社区(同上)

学生 用户信息管理(修改)、课程管理(查看课程、申请选修课、浏览课堂信息)、预约管理(同教师)、实验社区(同上)

本系统以学习者为中心,方便其获取实验室资源,有效地进行虚拟实验指导。同时还在实验社区中整合RSS聚合技术,方便学习者订阅感兴趣的实验专题;基于IM即时聊天功能的讨论模块中,为师生对实验的相关问题搭建交流平台;设置小组作品展示模块,打破了时间及地域的界限,为学习者提供了思想碰撞的空间。通过在线网络,使学生、教师和管理员三者实现动态交互、共享资源。

3 SOA架构数字开放实验室系统开发

首先要开发一个在线数字开放实验室,主要采用VisualStudio2008和SqlServer2005数据库进行设计开发。此系统的体系结构采用B/S模式的系统三层分布结构。第一层是用户层(USL),用户可以从web界面直接获得所需信息。为确保系统信息的安全性,建立前台登录界面(学生、教师)和后台登录界面(管理员)。第二层是业务逻辑层(BLL),业务逻辑层是系统的核心部分,它能够封装系统的业务服务,负责处理用户层(USL)的应用请求,对其进行业务处理及逻辑判断。如果判断正确,就可以调用数据库的内容,进行数据处理,并将处理结果返回给用户层(USL)。第三层是数据层(DLL),实现事务逻辑、数据逻辑,以及数据库存储与处理。开发SqlServer2005数据库时,必须充分考虑前期分析的万欣数据库中的表及数据接口,以方便数据在数字开放实验室及万欣机房管理平台之间进行读写。当开发数字开放实验室时,也必须考虑整合万欣机房管理系统。采用SOA架构模式使平台和服务接口进行绑定,对服务接口实现封装。其中SOA的核心组件:Web Service,它是利用WCF技术开发Web Service标准服务接口的传输和调用的标准化,从而实现数字开放实验室整合。万欣机房管理平台与数字开放实验室整合后的通讯流程,如图4所示。

通过Web Service标准对服务进行查询和访问,实现信息以文本的形式的跨平台传输,实现了不同平台之间实验室信息互联共享。其实也就是说,Web Service是将XML文本在各个平台之间传送和接收,以达到信息交换的目的。利用WCF开发万欣机房管理系统的契约时,注意WCF代码编程的基本规则。如:获取教师信息的接口,代码如下:

using System.ServiceModel;

{[ServiceContract]

publicinterface IWanXinService

{[OperationContract]

IEnumerable GetTeachers();

}

}

当定义了获取教师信息的接口后,定义真正可用的服务器,获取教师信息的实现代码如下:

public class WanXinServiceType:IWanXinService

{public TblTeacher GetTeacher(string logonName)

{CCMWF db = new CCMWF(ConfigurationManager.ConnectionStrings["CCMWF"].ConnectionString);

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var result = (from t in db.TblTeachers

where t.LogonName == logonName

select t).Single();

return result; }

}

而Data Contract则用于定义传递信息的形状与规则。在WCF中自定义新类型时,需要用到[Data Contract]。如万欣契约中定义Attendance类,在此类中有学生姓名、学号、班级信息。代码如下:

using System.Runtime.Serialization;

[DataContract]

public class Attendance

{ [DataMember]

public string StdName;

[DataMember]

public string ID;

[DataMember]

public string Class;

}

数字开放实验室系统整合万欣机房管理平台时,开发部分契约接口的代码如下:

{[OperationContract]

IEnumerable GetTeachers();//获得教师信息

[OperationContract]

IEnumerable GetRooms();//获得实验室地点基本信息

[OperationContract]

IEnumerable GetAllPhysicalClasses();//获得所有物理班信息

[OperationContract]

IEnumerable GetPhysicalClasses(int parentID);

[OperationContract]

IEnumerable GetClassGroup();//获得班级组信息

[OperationContract]

IEnumerable GetStudents(int classID);//获取所有学生信息

……}

四 问题与展望

数字开放实验室系统以整合的思想进行设计与开发,缩短了网站研发周期,合理利用有效资源,并且提高了此系统的稳定性、可扩展性和可伸缩性, 同时在Web2.0理念下整合实验室资源,提高了资源利用率和学生、教师及管理员的工作效率。通过此系统学生和教师可以时时了解实验室设备、机房及课程的相关资源,结合自己的兴趣爱好,合理地安排时间进行创新研究、协作学习及探究学习,能够实现动态管理实验室。目前本系统在上海师范大学得到了很好的应用。

篇3

关键词：智慧型；国际商务；实训室；展望

中图分类号：G4

文献标识码：A

doi：10.19311/ki.16723198.2017.01.078

在信息化时代的大背景下，物联网、云计算等新一代信息技术日趋成熟，无线网络、电子白板、平板电脑、电子书包、3D打印技术等前沿数字化设备迅速进入教育领域，逐步走进了学校课堂。

教室作为学生学习和教师教学的主要场所，在整个教学过程中占有重要的地位，然而传统的教室存在着效率低、互动差、资源匮乏等一系列的问题，因而，为了更加适应现代教学的需要，智慧型教室应运而生。现代信息技术为智慧教室注入了新的活力，构建以学生为学习中心，支持个性化学习、交互学习的新型教学环境。智慧教室为国际商务专业课程的教学，特别是实训课程的教学带来了全新的思路。目前世界各国对于智慧教室的研究已经取得了一定的进展，并且结合先进的信息化技术和教育理念构建了各种不同特点的智慧教室。苏州市中小学未来教室的建设和应用方面也取得了较大的成效，交互式、探究式的个性化教学模式受到了广大师生的欢迎。

1“智慧教室”PK“传统教室”

1.1以“教”为中心的传统教室

传统教室作为教育教学的主要场所，随着时代的变迁，格局和规划与百十年前的教室并没有太大的差异，仍然是一排排的桌椅面对着黑板，老师一边讲授知识，一边在黑板上写粉笔字，学生用着统一印刷的教材，边听讲边记笔记，整个教学是以教师为学习的中心，这种传统的教学方式方法、学习的环境和氛围存在着诸多的问题：例如学习效率低下、师生互动不佳、学习资源匮乏、缺少个性化辅导等，可见，传统的课堂教学不利于学生进行小组互动、探究式学习等，也扼杀了学生的创新能力。一场科技与教育的改革势在必行，未来教室应运而生。

1.2以“学”为中心的智慧教室

智慧教室不再是封闭式的教学环境，而是适应学生学习的一种开放式的、信息化的智慧型学习空间，基于丰富的数字化教学资源和平台，智慧教室强调以学生为学习的中心进行设计，将适合的科技化教具、学具合理地运用到智慧教室中，帮助师生开展教学活动，增强学生自主学习和合作探究的参与性，激发学生的创新精神和实践能力。可见，智慧教室是将教育学、心理学、传播学、信息技术、空间设计等相关理论和技术有机结合而形成的以学习者为中心来进行自主学习探究知识的新型教学环境。国际商务实训室是商贸类学生进行实训的重要场所，但是传统的实训室只有电脑、互联网、模拟实训平台等，已经无法满足信息化时代的教学需要，构建智慧型国际商务实训室是大势所趋，作为教育技术研究领域的一个全新课题，具有广阔的发展前景。

2智慧型国际商务实训室构建设想

来自台湾的《启动学习革命》一书中认为：“未来教室=无所不在的学习环境+电子书包+随意教室+远距离实验室+高互动教室+相连教室”。也有学者认为智慧教室是云端上的教室，包括电子书包、电子课本、电子课桌、电子白板等，资源都在教育云端上，内容丰富，满足个性化学习的需要。通过相关文献与案例的研究，笔者认为构建智慧型国际商务实训室的核心理念是“以人为本”，并围绕这个核心分为空间设计、硬件装备、软件技术、师资力量和个性化设计5个维度，一间创新的国际商务实训室是多学科、多领域相互融合的结果，探究式、讨论式和交互式的教学模式更适应时代的需要，受到广大师生的欢迎和认可。

当下智慧教室已经成为了教育信息化时代一个关注的热点，但却存在一个误区，即将智慧教室的构建等同于将信息化技术设备运用于教室中，虽然信息化技术是未来教室构成的一个重要因素，但是智慧教室的构建还应关注空间设计、师资培训、个性化设计等诸多方面的因素。接下来笔者就以人本为核心，围绕5个维度构建智慧型的国际商务实训室。

2.1核心理念：“以人为本”

智慧型国际商务实训室的设计必须充分考虑到学习的中心――学生，构建一个和谐的学习环境，例如：考虑到学生的身高差异、学习时间长短、学习形式等，设计出可以调节高度、自由拼接组合、形状各异的创新课桌椅，打破传统的一人一桌一椅的刻板的教室布局，可供个人学习、二人合作学习、多人小组合作学习等多样化的学习形式，创造一个以人为本的现代化智慧型国际商务实训室。而作为学习的引导者――教师，则不再局限于讲台，可以在实训室的任何地方自由授课，随时关注学生学习的状况，给予必要的指导，起到了良好的沟通效果，真正实现了教与学的融合。

2.2维度1：空间设计（交互、友好、舒适、现代）

智慧型国际商务实训室的空间环境应当有重新的设计与安排，符合学科特点、营造学科氛围、适应学生心理、符合审美要求，创造出最有利于学习者学习的环境，交互、友好、舒适、现代的空间设计更有利于激发W习的热情、而积极、愉悦的体验则会产生新的灵感与创意。实训室内部的光线、温度、湿度、气味应当设计成可以调控的，可摆放一些绿色植物达到美化环境净化空气的效果。不同的学习区域可以用玻璃隔开，玻璃可以移动，既划分了不同的区间，也使得各个区间可相互融通，自由变换。

2.3维度2：硬件设备

智慧型实训室应当配备各种先进的硬件设备，例如全自动监控和录播系统、电子白板、应答反馈系统、平板电脑、无线投影仪等。利用先进的监控和录播系统，教师可以随时监测和分析学生学习状况，进行指导、评判和诊断。交互式电子白板结束了传统的“黑板+粉笔”时代，它能创设逼真的教学环境，通过形、色、声、光等将讲授的知识内容活灵活现地表现出来，大量的感性材料使学生有身临其境之感。平板电脑是展示教学资源所包含的图片、音频、视频等最佳的方式，拥有轻便灵巧、易于携带、启动迅速等诸多优点，进行课堂练习等互动教学具有较好的效果。教室四周可配备4个无线投影仪，这样做的好处是无论学生处于教室的任何方位都能清楚地看到电子白板上的内容。

2.4维度3：软件技术

软件是指智慧型实训室平台，除了硬件以外主要由门户、服务、数据、网络等构成。服务网站通过统一的登录服务，支持用户在电脑、手机、电子书包等终端进行登录，享受多种服务。教师可以在管理平台上进行课前准备、课后作业布置、随堂测验，学生的学习情况可以由系统自动生成可视化的分析报告。智慧型国际商务实训室所涉及的网络有4G、3G、Wi-Fi、有线网络等。

2.5维度4：师资力量

对于智慧型国际商务实训室的教师来说，仍然面临的是许多操作方面的题，需要进行系统化的培训和实际操作演练来让教师真正提升对智慧型实训室的操作水平。通过开展示范性教学活动，充分利用智慧型未来国际商务实训室智慧型、交互性、开放性和情境性的优势，展现其独特的教学魅力。

2.6维度5：个性化设计

个性化设计指的是体现教师个性化教学、学生个性化学习，关注师生心理特征和情感需求。而智慧型国际商务实训室充分考虑到了这方面的需求，设计巧妙、独具慧心，尊重和培养学生的个性化发展，作为教师也应当有自己的个性化教学风格，打造个性化教学方案。

3构建过程中存在的问题与建议

3.1各学科优质教学资源和工具有待开发和完善

目前，虽然智慧型国际商务实训室已经具备了一些优质的教学资源和工具，但是还不能满足各个学科的要求，必须制定合理的规划，协调统一管理，结合实际情况进行开发和完善，实现多学科的无缝对接和融合。

3.2加强基于智慧型国际商务实训室教学模式的研究

加强智慧型国际商务实训室的理论和教学模式的研究对于实验室建设是十分必要的，这需要教育主管部门、学校、教研室、教师的共同努力，经过一段时间的探索和实践才能完善。可以适当借鉴国内外的一些经典案例和实践经验，探索适合国际商务类专业的教学新方式与模式。

3.3提升教师对教学设备的操作能力的综合素质

教师作为实训室的直接使用者，担任了非常重要的角色，对于年轻教师而言对于新知识学得快，掌握得也快，然而对于年纪稍长一点的教师而言则不易于掌握新型设备的操作方法和要领，这就需要专业的培训，鼓励已经具备了熟练技能的教师进行示范性教学，提升教师的操作能力和综合素质。

4结语

智慧型国际商务实训室便于学习资料的获取、提高课堂教学的效果、优化教学的内容、促进了师生的交流互动，并且具有信息化管理和情感认知功能，在智慧型国际商务实训室的中开展的讨论式、探究式、情景式和交互式等教学模式都受到了广大师生的欢迎，虽然目前的智慧型国际商务实训室在设计应用、教学平台等方面仍然存在一定的改进空间，但是相信智慧型国际商务实训室会成为实训教学的新方向，为商贸类专业课的教学注入一股新的活力。

参考文献

篇4

随着高校实验室仪器设备数量的增加，传统的仪器设备管理模式无论是从有效性上还是效率上，都难以适应新形势的需要。简便、高效、实时的管理模式已经成为必然的发展趋势。基于网络化的设备仪器管理解决方案，就是利用网络技术实现了多部门、多人员的协同办公。

关键词

网络化；设备仪器管理

1引言

高校的资产是高校赖以发展的物质基础，而实验室是高校办学的必要条件。随着对学生动手能力的要求越来越高，国家和地方政府不断地加大实验室建设的投入。目前，大多数高校实验室的仪器设备管理主要停留在设备仪器帐与财务资产账结合的一体式传统管理模式上。但是在新的形势下，实验室设备管理涉及设备申购、验收、入库、变更、调动、维修、报废等多个环节，现有的财务资产信息已经无法满足实验室内设备仪器的信息化管理需求。故很多高校均采取了一个学校两本账的状况，即全校资产账和实验室教学仪器设备账。同时也是由于数据归口单位不同，两本账也是非常必要的。那如何做好实验室的这本设备账，如何做好教育部要求的信息统计工作是各个高校都在摸索和探索的问题。随着计算机技术、网络技术以及数据库技术的发展，越来越多的高校拟希望通过网络化形式实现实验室的教学仪器设备的管理工作，拟实现多部门、多人员的协同办公，“物物责任到人”，同时实现数据共享，实时更新，即时查询。据实地调研，武汉地区已经有多所高校陆续实现了实验室教学仪器设备的网络化管理系统。而且该技术已经越来越成熟，越来越普遍。

2网络版仪器设备系统的构建

因每所高校实验室仪器管理部门的职责有所不同，本文是结合本校的实际情况，构建了一个符合本校实际的仪器设备管理系统。

2.1系统的构成该系统分为三个部分：设备仪器管理平台、服务器、无线网络以及条码打印机设备仪器管理平台是主要是用于各子部门登记仪器设备信息，也是全校实验室仪器设备的数据库，信息全部存储在服务器上。无线网络保证了各子部门能够实时远程访问服务器以获取所需的设备信息。对于验收合格的仪器设备，我们将通过条码打印机打出标签贴在仪器设备上。

2.2系统的功能教学仪器设备的申购，实现网上报批。根据工作实际规范和业务操作自定义电子化的工作流，各二级学院可根据实验室建设需求直接在系统中提交需求清单，系统将按照预定的规则实时传递给下一个部门，实现无纸化办公。实现教学仪器设备录入、学校内部调剂以及报废。该功能在实施时需要相关职能部门在线审核，同时还要求可实现退回操作。其中仪器设备入账单需根据学校教学仪器管理特色设计，该入账单可用于教学仪器设备、实验室建设项目的验收环节，验收合格后，这些数据才能被审核通过进入数据库。一键上报功能。为掌握高校学院实验室状况和发展趋势，教育部每年都会开展上一年度的高校实验室信息统计及上报工作。该系统需按照教育部高等教育司规定的数据结构和文件格式，一键生成需要上报的数据文件，且支持对上报数据检验、管理和维护。实现设备维护维修管理。根据预定的工作流程，各二级学院可在数据库中直接调出教学仪器设备信息，在线申报维护维修。该模块便于管理者掌握各设备的运行状况等。

3网络化的高校实验室设备仪器管理系统的优势

网络化实验室仪器设备资产管理平台的构建对于高校教学资源管理有着极其重要的意义，该系统的优势主要体现在以下几个方面：

3.1保证了数据的更加完整性。参与实验室设备仪器管理的人员不在仅仅局限于某一固定的职能部门，涉及到该环节的成员均加入到管理中来，实现了“物物责任到人”。通过系统的流程控制在仪器设备使用部门和管理部门之间形成了权力制约关系，增强资产管理透明度，加大对资产的监管力度，有效防止国有资产流失。仪器设备管理流程的各个环节中数据更新都需要经过审核确认，数据无法随意的变动，更具有真实性。

3.2实现了高效实时性网络化管理实现多部门、多人员的协同办公。数据不再集中一个部门一个人员管理，充分利用校园网与资产管理系统配套使用，实现多人同时录入、同时操作，即使出差外地、下班回家只要能够上网就可以处理数据，不会因为人为因素导致管理工作停顿。网络化管理突破时间、地域的限制，大大提高工作效率。数据网络化的处理可以减少人员往返多个部门来完成资产数据的入账、财务报账、资产调拨、报修、报废等工作，网络化管理大大简化流程，只需要网上登录系统提交数据，相关部门在网上审核，即可轻松完成所有操作；动态的工作流设置，可让审批工作完全实现无纸化，大大提高工作效率，彻底解决学校学院多、地域广、资产分散、管理人员复杂等等不利于日常管理工作的问题。数据共享，实时更新，即时查询。数据网络化处理，实时更新，随时上网都可以查询到最新的仪器设备数据，而无需在多个部门收集整理才能得到最新资料，大大提高工作效率。同时增加了资产管理的透明度，校领导随时上网查询到整个学校教学仪器的状况，真正意义上做到领导‘知家底’，有效地控制、营私舞弊的行为导致的资产流失。

3.3规范严谨性全面贯穿整个资产管理生命周期，建立科学、规范的管理制度。实验室教学仪器网络化管理贯穿各项流程，如资产申购、验收、入账、调拨、变更、维修、报废等等，并可即时分析资产数据，为管理部门对资产合理分配提供有力依据，建立规范、合理、科学、具有个性化思想的管理流程。完善了权限管理制度。根据用户的工作职责范围定义不同的功能权限、数据管理权限、管理部门权限、归口管理权限等多种类型的权限管理，对操作人员、系统管理人员以及各管理部门的操作权限和管理范围都可以作具体细致的控制，以满足单位内部的管理岗位分工、实施内部控制的需要。可以有效地控制、营私舞弊的行为，防止国有资产流失。

4结语

湖北省“十二五”规划中反复提到了要依托现有的计算机技术、网络技术结合数据库技术大力发展信息化建设，以及现在提倡的“智慧校园”等思路，都鼓励管理应该与时俱进，实现信息化管理，实现网络化管理，实现人性化管理。我校近几年每年都投入大量资金用于数字化校园、智慧校园的建设，近三年的国家高职骨干校建设，国家、武汉市以及学校每年投入大量的资金用于实验室建设，教学仪器设备的网络化管理可有效提升高校仪器设备管理的效率和水平，也是高校资产管理系统的一个重要补充。

参考文献：

[1]邱灼雄.高校固定资产管理信息化发展趋势研究[J].实验技术与管理,2011（8）

篇5

关键词：城市规划 环境 设计管理

中图分类号：TU986文献标识码： A

2010年9月8日，国务院出台了《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，将大力发展节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车等战略性新兴产业。智能产业的发展为智慧城市的建设提供基础的技术支持和产业条件；智慧城市的建设也拉动和催化智慧技术和智能产业的发展。在智慧产业中，很多内容就属于战略性新兴产业。因此，智慧城市建设，将直接推动战略性新兴产业的培养和发展。

在国内，尤其是近两年，“智慧城市”理念获得不少地方政府的认同，智慧城市的规划和建设呈星火燎原之势：北京、天津、上海、重庆、沈阳、大连、东营、南京、无锡、昆山、杭州、宁波、厦门、广州、深圳、佛山、成都、武汉、长沙、南昌、西安、昆明、廊坊……越来越多的城市将智慧城市的建设提升到战略层次。以上海市为例，“十二五”期间，上海将率先构建以数字化、网络化、智能化为主要特征的智慧城市，这也是进一步延伸世博后续效应的重要内容。

一、研究目标

依托于北京航空航天大学虚拟现实国家重点实验室创新团队研制的实时三维图形平台BH_GRAPH，创新团队围绕珠三角“智慧城镇”建设，以住建部“智慧城镇”示范试点建设为切入点，通过1年建设集成“超大数据实时三维城市呈现平台”、“城市规划设计辅助平台”、“应急预案设计与展示平台”，使之成为城镇管理的指挥呈现中心和公共安全调度中心，形成示范，并逐步向其他城市延伸和拓展。

二、研究前景

（一）研究性质

智慧技术是指将计算机、信息网络和人工智慧及物联网、云计算等技术融合在一起，以形成机器“智慧”的综合技术，智慧城市是对现有互联网技术、传感器技术、智能信息处理等信息技术的高度集成，是实体基础设施与信息基础设施的有效结合，是信息技术的一种大规模普适应用。本项研究属于现代服务业中的科技服务业，为智慧城市数据呈现应用提供快捷的、方便易用的统一的框架，具有广阔的市场前景。

（二）研究的经济、社会效益

虚拟现实是一个新兴的产业，智慧城市更是崭新的领域，但是却是有迫切发展需求的一个产业。在该领域的技术优势和已有成功经验将会带来巨大的经济效益，可促进规划园区内以物联网为代表的新兴产业的快速健康发展，其经济、社会效益较为显著：

1. 经济效益

①实施后3年内，主营业务的业务量预计可以分别达到1000万、2000万和3000万；

②5年内，创业团队承载企业的年市场份额预期可达1亿元人民币规模以上。

2. 社会效益

①掌握智慧城镇建设整改解决方案，可以促进区域内业镇转型升级和幸福城镇的建设；

②由于智慧城市建设涉及多个学科领域，能带动自主创新能力建设并培育新兴产业，拉动物联网等产业的发展；

③通过智慧城镇建设示范，利于抢占智慧城市整体解决方案的制高点，并向全国推广。

三、国内外研究情况介绍

国内外对构建虚拟“智慧城镇”环境都有巨大的需求，但都还处在探索阶段。通过“智慧城镇”发展所走过的道路看，一般经历四个阶段：第一阶段是网络基础设施的建设阶段；第二阶段是政府和企业内部信息化建设；第三阶段是政府、企业上下游、相互之间借助网络实现互通互联；第四阶段是网络社会、网络社区、“智慧城镇”的形成。目前，美国、加拿大、欧洲、澳大利亚等国家和地区，已经完成第一到第四阶段的基本任务。

美国，2009年9月，美国中西部爱荷华州的迪比克市与IBM共同宣布，将建设美国第一个“智慧城市”——一个由高科技充分武装的60000人社区。通过采用一系列IBM新技术“武装”的迪比克市将完全数字化，并将城市的所有资源都连接起来（水、电、油、气、交通、公共服务等等），因此可以侦测、分析和整合各种数据，并智能化地作出响应，服务于市民的需求。IBM还提出了未来几年内的一个计划：在美国爱荷华州的小城迪比克开展一个项目，该项目将通过使用传感器、软件和互联网让政府和市民能够测量、检测和调整他们使用水、电和交通的方式，以期打造更加节能、智能化的城市。2010年3月美国联邦通信委员会（FCC）正式对外公布了未来10年美国的高速宽带发展计划，将目前的宽带网速度提高25倍，到2020年以前，让1亿户美国家庭互联网传输的平均速度从现在的每秒4兆提高到每秒100兆。而此前的20世纪90年代，克林顿政府也曾耗资2000—4000亿美元，用20年时间建成美国国家信息高速公路基础设施，创造了巨大的经济和社会效益，并成为全球信息产业强国。

日本，004年日本总务省提出了“U-Japan”，旨在推进日本ICT建设，发展无所不在的网络和相关产业，并由此催生新一代信息科技革命，在2010年将日本建设成一个“任何时间、任何地点、任何人、任何物”都可以上网的环境。2009年7月，日本政府IT战略本部推出至2015年的中长期信息技术发展战略“i-japan（智慧日本）战略2015”。该战略是日本继“e-Japan”、“u-Japan”之后提出的更新版本的国家信息化战略，其要点是大力发展电子政府和电子地方自治体，推动医疗、健康和教育的电子化。战略由三个关键部分组成，包括设置“电子政务”，“医疗保健”和“教育人才”三大核心领域，激活产业和地域的活性并培育新产业，以及整顿数字化基础设施。为了体现以人为本，创造使国民安心和有活力的社会，“i-japan”战略有一个核心内容——“国民个人电子文件箱”。其目的是让国民管理自己的信息资料，通过互联网安全可靠地完成工资支付等各种手续，对其进行综合管理，使国民享受到一站式的电子政务服务。这一项目要求在2013年完成。日本政府已认识到，目前已进入到将各种信息和业务通过互联网提供的“云计算”时代。政府希望，通过执行“i-Japan”战略，开拓支持日本中长期经济发展的新产业，要大力发展以绿色信息技术为代表的环境技术和智能交通系统等重大项目。

与发达国家相比，我国“智慧城镇”起步较晚，从国内“智慧城镇”发展状况来看，我国的状况主要呈现为：通讯基础设施的进展速度比较快，政府和企业内部信息化的进展比较缓慢，且水平参差不齐，政府、企业互联互通刚刚起步，企业信息间的互联互通更需发展和提高。鉴于“智慧城镇”的建设存在很强的地域性，因此国外一些企业对国内市场不能构成强大的冲击，而我们发挥自身优势，不断学习国外在此方面的长处，改善我们国家在“智慧城镇”发展的不足。

研究重点及关键技术

“智慧城镇”相关系列软件平台面向城市导航、规划、应急等应用系统的具体需求，围绕大规模、多源密集型城市可视化数据的融合、分析与交互式呈现等方面的系列关键技术，主要由三个子平台构成：“超大数据实时三维城市呈现平台”、“城市规划设计辅助平台”、“应急预案设计与展示平台”。各子平台主要包括的内容如下：

4.1超大数据实时三维城市呈现平台

超大数据实时三维城市呈现平台的主要功能是以逼真的三维效果为亮点，对城市进行三维浏览功能。该平台建立在高精度的三维场景上，承载海量数据，并且要求较高的运行效率。通过该平台可以完成“三维快速与精细建模”、“实时三维渲染”、“交互式用户操作”等功能。平台框架图如图1所示。

图1超大数据实时三维城市呈现平台框架图

（1）三维快速与精细建模

随着国内城市改造和城市化进程的发展，各地基础地理数字信息越来越多，越来越齐备，利用这些基础数据，可以采用shape数据自动建模及人工建模相结合的方式对城市进行快速精细的建模。

（2）实时三维渲染

由于平台建设采用数字高程模型和正射影像数据，原始地理数据量非常大。再加上整个城市上万栋3D建筑，三维系统的数据是非常庞大的。为保证虚拟场景绘制的正确性和真实性，需要较大程度地提高场景的绘制效率，主要的渲染优化算法包括可见性剔除方法（Visibility Culling）、层次细节方法（Level of Detail，LOD）、点面混合绘制算法等。

（3）交互式用户操作

与传统的城市宣传视频相比，三维城市呈现平台最大的优势之一即是具备良好交互性，用户可以按照自己的意愿全方位、多角度的了解城市全貌。

4.2城市规划设计辅助平台

城市规划是指预测城市的发展并管理各项资源以适应其发展的具体方法或过程，用以指导已建环境的设计与开发。传统的城市规划多注意城市地区的实体特征。现代城市规划则试图研究各种经济、社会和环境因素对土地使用模式的变化所产生的影响，并制订能反映这种连续相互作用的规划。城市规划通常包括总体规划和详细规划两个阶段。“智慧城镇”平台的城市规划设计辅助平台的主要特点在于其三维展示方式，充分利用地理信息资源将城市规划方案以三维的、动态的形式展示给用户。用户可以非常直观、透明的站在整个城市的角度对不同的规划方案进行客观比较，降低了原有规划方案与整个城市相融合时出现的狭隘性。该平台由“规划方案展示与分析”、“六线规划展示”“地下管网分析与管理”等功能组成。

（1）规划方案展示与分析

城市规划设计辅助平台可以对已有的城市规划方案进行三维展示，对城市建筑、园林绿化、道路桥梁、商业区、高新区、居民区、高校区等各种区块进行实时分层显示和管理，从不同角度观察城市规划的布局和结构，从而对城市的规划方案进行分析对比。

图2 规划方案展示于分析对比图

（2）“六线”规划

“六线”规划是城市规划的重要组成部分，也是城市规划管理的重要内容和城市基础设施建设的依据。城市规划中的“六线”是指通信紫线、道路红线、轨道交通橙线、河道蓝线、绿化绿线、电力黑线。“六线”规划内容应在总体规划和已有定线的基础上，系统的确定线位、规模及相关规划控制要求。城市规划设计辅助平台为“六线”规划提供了一系列基于三维平台的工具，包括距离测量、面积计算、矢量图层导入等。

图3 城市“六线”规划图

（3）地下管网分析与管理

城市规划设计辅助平台的地下管线模块是一个基于三维环境的辅助管线GIS系统，主要是将泵站、下水道、煤气、电力、电信、上水、排水系统、街道等信息源，在基础地形图上按特定符号、线型、分区、注记等分层显示出来；对相应的设施信息源，提供信息查询、浏览、统计、分析等功能；根据管理业务的要求，定期或随时输出设施统计报告、设施分布图、设施分析结果图。可在掘路执照审批、管线单位施工配合、道路管线紧急抢修等各项业务管理中，提供详实、现势的地下管线管位三维分布图，在辅助设施管理方面，形成直观的辅助决策资料，来提高区域市政设施行业管理和运行水平。

图4 地下管网分析与管理图

4.3应急预案设计与展示平台

应急预案设计与展示平台将传统的二维应急管理发展到三维平台上，把目标区域进行三维仿真，使其具有真实坐标和地形，同时接入应急资源、危险源等实体三维模型，并将其放置在三维地图上的相关地理位置，更好的实现实时监控和紧急调度。

（1）应急资源管理

应急资源是应急平台的基础，加强应急资源优化配置是开展应急管理的主要内容，合理优化的应急资源配置对提升应对突发事件的科学技术水平和应急能力具有非常重要的意义。应急资源管理模块主要是用于综合、集中、数字化的管理各种专题资源的所在位置、状态与分布情况等信息，并为预案制作、应急指挥提供数据支持。

图5 应急资源调度

（2）应急预案管理

预案定制管理功能为用户提供了一个数字化的预案平台，用户通过增加时间节点，指定该时间点（时间段）参与的对象与参与元素，设定完毕后在三维场景里进行反复推演，直到达到合适效果后，再根据系统的最终结果，生成实际的预案脚本，用于后续演习指导。同时，用户还能对已存档的预案进行回放查看，对在编预案根据时间节点进行增删，对所有预案进行查询检索。

图6 应急图标库图7 应急预案定制

（3）协同标会

协同标绘模块可使地域上分离的各个不同部门之间同时以同一角度查看同一三维场景中的同一位置，对事态的发展有同一认识。同时应急各部门在交流过程中，直接在三维地图上标绘，下达指挥命令，实现实时监控和紧急调度。

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关键词:物联网;实验室建设;传感器;RFID芯片;探究

中图分类号:G482;TP393 文献标志码:A doi:10.3969/j.issn.1672－4550.2015.06.068

自2009年8月总理提出“感知中国”这一物联网建设议题以来，物联网技术连同其在各个领域的应用受到了人们越来越广泛的关注。物联网，被誉为是继计算机、互联网、移动通信网之后的又一次信息化产业的浪潮。作为互联网、移动通讯网等应用的增长点，将会大大促进信息化的应用，不仅仅可以提高经济效益，还可以为国家的经济发展提供技术动力，为产业行业开拓了又一潜力无穷的发展机会。随着信息技术和物联网的发展和普及，物联网涉及各类产业和人们生活的方方面面，将大大提升互联和智能方面的特性，使实现智慧地球的梦想成为可能［1－2］。物联网技术在高校实验室管理中的应用，综合运用了现均已趋成熟的RFID、WSN技术、智能技术、纳米技术等知识，将实验室中的所有物品，包括仪器设备、办公用品、实验耗材、实验环境、实验人员等，与网络连接起来、与移动信息网连接起来，真正实现实时的远程控制，物联网技术的新时代必将为人们带来生活上、工作上的全新体验［3］。

1物联网技术概念

“物联网”技术是指通过RFID、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，以有线或无线的方式把任何物品与互联网连接起来，以计算、存储、分析等处理方式构成所关心事物的动态和静态的信息知识网络，用以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络［4］。物联网的用途非常广泛，遍及城市管理、数字家庭、定位导航、现代物流管理、食品安全控制、零售、数字医疗、防入侵系统［5］等诸多的领域。

2高校实验室管理现状

高校实验室管理目标可以分为安全性、高效性、精确性、经济性、便捷性等。目前，高校实验室管理最常用的方法还是主要依赖于相关实验管理人员的定点管理以及实验室制度规章的硬性约束这两大措施，而这需要大量的实验室管理人员并投入巨额的维护经费，通过在实验室管理中应用物联网技术可以大大降低人员费用的开支。

3基于物联网技术的高校实验室管理方案

3.1建立中央处理单元

中央处理单元是整个系统的核心，它要能提供强大的数据分析和处理功能，在以下各个模块间起到桥梁的作用，能将各模块的信息进行实时交换、处理、分析并反馈。通过物联网及其他专业技术将实验室中各仪器设备与中央处理单元相结合，便可实现实验室管理员与仪器设备之间的人机互动:管理员可对仪器设备进行信息更新、维护安检、使用预约以及过程监控等操作;仪器设备也可向实验室管理员报告其实时运作状态、环境安全等。

3.2建立设备管理模块

为有需要的仪器设备安装一个RFID标签，相当于赋予每一台设备一个“身份证”。通过读写装置可以非常方便地读取设备的详细信息，例如，名称、规格、型号、生产厂家、经销商等;还可以通过读写装置写入需要添加的内容，例如，单位、实验室地点、注意事项等。另外，设备的维修保养是相当重要的一个部分，可以随时通过中央控制单元或便携式的读写装置将设备的维修记录详细地标注在RFID标签中，需要时便可十分快捷地获取到维修信息，并且，通过设置中央控制单元，可定期定时地提醒管理人员对仪器设备进行检修。由于每次巡检和维护的结果都记录存储于芯片而且这些信息是不能够随意更改的，这就可以避免如果出现和实验设备相关的责任事故，不能明确人为责任还是设备责任的问题时，使实验设备日常维护工作变得有据可查［6］。设备管理模块大大简化了繁重的入库和检修工作。

3.3建立物资管理模块

实验的进行常常都伴随着实验物资的大量消耗，通过设计相应的物资管理模块，通过传感器等检测装置，一旦实验室中某种物资的存储量低于系统设定的最低值时，该模块将信息传递给中央处理单元，中央处理单元再通过移动网络发送信息至实验室管理员的智能手机、平板等移动终端上，内容包含该种存储物资的剩余数量及所需数量等，以方便实验室管理员及时添加物资或向商家发出补货订单。

3.4建立过程监测模块

实验的顺利进行需要实验人员的正确操作，但实验过程中，往往由于粗心大意等原因造成不可估量的损失，这在电子教学实验室中尤为常见。大量专业知识匮乏的学生经常会因错误的操作造成实验仪器的损坏，例如，过载、欠压等。通过实验监测模块，实验指导者可预置必须要用到的实验元件，如热继电器，通过比较实时操作与预置的情况是否一致，该模块一旦检测到实验人员在实验过程中未接入该元件或连接错误时，会自动断开使电路无法运行避免造成仪器损坏，并将信息反映给实验指导人员，方便找到错误原因且及时更正。这将大大提高仪器设备的使用寿命，省去大量的维修及购买经费。实验过程数据可以被实时采集并以适当的方式提供给实验者，实现实验教学的数字化、网络化与智能化［7］。

3.5建立人员监测模块

确保进入实验场所人员的安全有序是实验室管理的重要环节。在实验室入口处安装一个固定的RFID射频阅读器，并给相关的师生配备一个电子标签(电子标签可进一步设计与校园一卡通集成)，这样一来，当师生进入实验室时，阅读器便会非常方便地读取该人员的基本信息，例如，姓名、学号、联系电话等，同时相关信息也将通过物联网发送至中央处理单元登记存储。若需要相关考勤的记录，便可通过中央处理单元调用数据库中的记录，非常快捷的导出考勤表等详细内容，省去了大量烦琐的签到工作。而该模块一旦监测到非授权人员擅自进入实验室时，便可立即发出警报并发送信息至实验室管理人员的移动终端，管理员便可第一时间采取应对措施，这对于需要重点保护保密的实验室有非常好的效果。

3.6建立环境监测模块

不少实验室对于实验环境有着不低的要求，而环境监测不光可以帮助实验顺利进行，还可以在出现安全问题，如火灾、漏气等情况时第一时间启动应急措施。环境监测模块可以安装温度、湿度、气体、光电传感器等，并与110联网，通过中央处理单元的反馈，中央处理单元或实验人员即可做出相应的控制。而该模块一旦监测到实验室出现火灾、漏气等险情时，中央处理单元将立即启动消防系统并报警，同时发送信息至实验室管理人员的移动终端，使安全问题在第一时间得到有效控制。

4结束语

本文通过构建一个基于物联网的模块化设计实验室管理平台，来实现高校实验室内的硬件管理、人员检测及安全监测等内容，该系统可以较好地改进高校在实验室管理中存在的信息化程度低、管理工作繁重复杂等问题，对于高校智能实验室建设具有一定的借鉴意义。

参考文献

［1］黄峥，古鹏.物联网实验室建设研究与探讨［J］.实验技术与管理，2012，29(2):191－195.

［2］朱勇，张昕明，王宁.基于射频识别技术的物联网专业综合实验研究［J］.实验技术与管理，2012，29(6):17－19.

［3］ZORAIM.FromToday'sInternetofThingstoaFutureIn-ternetofThings:aWirelessandMobilityRelatedView［J］．IEEEWirelessCommunications，2010，1536－1284:44－51.

［4］杨刚，沈沛意，郑春红，等.物联网:理论与技术［M］.北京:科学出版社，2010，5.

［5］徐迪威，蔡建新.物联网及其应用剖析［J］.计算机工程与应用，2011，47(15):229－231.

［6］魏衍亮.国外企业对医疗RFID芯片的专利化经营及其借鉴［J］.自动识别技术与应用，2005(3):36－37.

篇7

论文关键词：物联网，大学管理，应用研究

 

一、物联网的概念

物联网（Internet of Things，简称IoT）是新兴的IT技术，它是指通过把射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，嵌入和装备到公路、建筑、电网、供水系统、大坝、油气管道等各种各样的物体中，再结合现有的互联网，实现人类社会与物理系统的整合的一种IT技术。

在这个经过整合的物联网当中，通过互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享，另外中心计算机群也能对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施进行实时的管理和控制。通过这样一种技术手段，人类就能以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，从而提高资源利用率和生产力水平大学管理，改善人与自然间的关系。

二、基于大学校园管理的物联网关键技术

1. 感知技术

物联网多通过RFID技术、传感器来达到感知的目的。

RFID（Radio Frequency IDentification）技术，中文名为射频识别技术，它是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动、快捷、方便地识别目标对象并获取相关数据，从而实现对各类物体在不同状态（移动、静止、恶劣环境）下的自动识别和管理。

传感器是能感受规定的被测量，并能按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，多为敏感元件和转换元件组成，用来感知信息采集点的环境参数。

2. 传感器网络

传感器网络是一个分布式智能化网络系统。它在每个节点配备了传感器、无线电收发器、微控制器和能源装置等部件，再通过这些部件的协作，就可以监控不同位置的物理、环境状况论文参考文献格式。

3. 无线网络

无线网络指的是使用无线电技术进行传输的计算机网络，它是有线网络的延伸，和有线网络功能相似，只是传输技术不同而已。它的优势是在没有有线网络的地方，或是移动的环境下，也能同样地连接上网络。

4. 数据融合技术

数据融合技术是利用计算机技术、人工智能等技术，将来自多个传感器的观测数据进行采集、过滤、自动分析、综合处理，进而得出相应的估计、决策等信息，以便辅助人们进行管理、决策工作。

三、物联网在大学校园管理中应用的前提条件

大学作为年轻人密集的地方，同时也是高级知识分子集结地，在大学校园管理中运用物联网技术，能迅速被人们接受和运用。且目前很多高校都拥有多年的校园网络建设，已拥有校园网及校园无线网络。这些都为物联网在高校管理中的运用提供了前提条件。

四、物联网技术在大学校园管理中的应用

1. 应用于图书馆档案室管理

利用物联网构建新型的高校图书馆、档案室管理平台大学管理，可以创新很多管理办法。

图书馆、档案室工作人员将RFID标签贴在图书、档案中，通过标签中的芯片和天线，再利用物联网构建出RFID的无线射频智能系统，这样就能让图书、档案拥有了GPS的定位功能。图书、档案在移动过程中，一旦经过馆室中的各个检查点，就立刻并跟踪并记录下来，并在服务器中储存相关信息。这样子，师生们在电脑上输入书名、档案的师生姓名，就能实时地掌握图书、档案当前的具置，再使用便携式的扫描设备、手持机等工具进行跟踪，就能快速找到自己想要的书籍、档案。物联网技术的引入，使得以前单纯依靠号码、人工查找的办法得到了智能化的改革。

依据物联网技术，还可以设计出图书自助借还设备，师生们在借还图书时，可以来到自助借还设备前边，让设备自动读取借书证和图书，由于使用RFID技术，设备可以在几十厘米到几米距离内读取图书，还可以一次读取多本图书，这样子就提高了图书借还速度，比之前使用条形码，由图书馆工作人员现场一本一本地办理借还手续高效得多。同时大学管理，设备还可以提供24小时借还图书服务，为高校师生提供更为方便的服务。

在高校图书馆、档案室中引入物联网技术，将能为这些地方的管理提供灵活高效、减少人力的智能化方案。

2. 应用于校园安防管理

在物联网安防管理平台中，通过射频识别、图像识别、GPS、无线传导网络、遥感等技术，并结合日常的视频监控系统，全面感知校园的环境、人和物的变化，而计算机系统将这些感知信息进行汇总、处理，适时地进行提示或报警。通过物联网技术，我们就可以全方位地提升校园的安防自动化程度，实现智能化的识别和管理，提高效率，节省人力，从而更好地进行安防管理论文参考文献格式。

当有物体闯上校园的围墙或其他敏感区域时，系统通过在这些区域的红外激光、次声压传感检测器、感应光纤等传感终端，判别闯入物体的大小和具置，并通过传感网络调转相应的摄像头监控该区域，同时依靠图像识别技术跟踪闯入物体，相应的提醒信息也立即发送到中心和高校保卫人员的手持设备中。在得到提醒后，保卫人员就能立即调取该摄像头的画面。经过观察后，当确实需要派保卫人员赶到现场时，物联网安防管理平台还可以利用地磁传感器、校道旁安置的无线传感节点、无线传感网，以及保卫人员身上的手持终端大学管理，实时把握保卫人员在校园内的定位，以此中心就能方便地调度最近位置的人员前去现场。

物联网技术的引入带来了安防方法的改变，与先前的视频监控系统安防方法不一样了，物联网技术的安防管理不再要求保卫人员一直守着监控屏幕观看。由于传感网络拥有图像识别智能技术，能够在边界内出现异动时，及时感知信息，自动跟踪拍摄和录制画面，并向中心和人员发送提醒信息。保安人员可以只在收到信息后才调取、查看相应摄像头的画面。这将使得高校的安防管理轻松不少。

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本次成果展围绕“引领高精尖，科技创未来”这一主题，一方面以中关村互联网跨界融合创新工程、中关村“创业中国”引领工程为主线，突出展示中关村在把握首都城市战略定位，主动担当作为，有力推动全面深化改革、构建“高精尖”经济结构等方面取得的新进展和新成果；另一方面以互联网跨界融合为线索，围绕大数据产业示范应用、智能硬件、健康医疗和节能环保等中关村重点发展的战略性新兴产业领域，聚焦技术创新和商业模式创新融合催生的新兴业态，推出一批以智能、健康、环保为主导的创新技术、创新产品及整体解决方案，通过故事演绎、场景模拟、沉浸体验等方式，生动诠释“引领万众创新，助推大众创业”的理念。

本次成果展分为：智能硬件、智能制造、智能互联、智慧环境、智慧医疗、智慧农业、智慧生活以及众创空间等八个展区，展览面积3200平米，而精心的展陈设计，使观众犹如进行了一次旅行，亲身体验科技之旅、智慧之旅、创业之旅带来的惊喜。

科技之旅：体验以人工智能为代表的“高精尖”

想象一下，手机解锁只需要轻轻看一眼，用眼睛玩切西瓜游戏，躺床上看电影用眼睛来控制电脑或者pad，是不是觉得在拍科幻电影？中关村企业北京七鑫易维信息技术有限公司正将这一梦想变为现实，这是国内首家专注于眼球追踪、头动追踪、眼控智能眼镜的科技公司。此次在科博会展出的“全能眼”沟通辅具，可以帮助渐冻人用眼睛打字，实现与他人沟通。展望未来，眼控技术将在智能手机、智能眼镜等产品中得到广泛应用。

本次科博会中关村展区，像七鑫易维这样专注于人工智能的科技公司还有很多，为观众展现了智能插座、智能家居、智能机器人、智能通信设备等诸多智能产品，让参观者充分感受了中关村的“高精尖”。

在智能硬件展区，展会重点展示了智能传感器、智能终端、可穿戴设备操作系统、虚拟现实、人机交互、数据交换、跨屏适配和跨网互联等智能硬件关键技术及典型应用。蚁视科技等中关村公司都展示了领先的虚拟现实技术。展台前的观众十分好奇，踊跃试戴他们的产品。

在智能制造展区，展会重点展示了工业机器人、智能仪表、3D打印等智能制造装备在生产过程控制、生产环境监测、制造供应链跟踪、产品全生命周期监测和产品安全等关键领域的创新应用，以及工业云和工业物联网建设成果。其中O.ME（北京清大致汇科技有限公司）摆在展示桌上的带有机械手臂的3D打印机让人印象深刻。

在智能互联展区，展会重点展示了新一代移动通信标准创制、智能通信设备、安全服务、应用服务等技术在电子商务、新媒体、移动娱乐、车联网、互联网金融及网络虚拟化、网络安全和大数据应用等领域的典型应用。

当前，随着新一代信息技术的深入发展，智能化的浪潮向家居、可穿戴、汽车和制造等领域快速延伸，引起全球高科技企业、投资机构的广泛关注，智能产品正成为下一个全球经济新增长点。3月27日，中关村管委会和海淀区人民政府联合《中关村促进智能硬件产业创新发展的若干支持政策》，29条措施将从七个方面为智能硬件产业发展保驾护航。而中关村在北京建设科技创新中心和构建“高精尖”经济结构中的引领和带动作用也进一步凸显。2014年示范区全年实现企业总收入3.57万亿元，同比增长17.2%，利润和税收均增长20%以上。实现增加值4954.8亿元，同比增长14.8%，占北京市GDP比重23%，对全市经济增长贡献率超40%。技术合同成交额3136亿元，其中80%转移到北京以外地区。今年1季度，示范区实现总收入7212.9亿元，同比增长15.4%；工业总产值2005.0亿元，占全市约五成。

智慧之旅：体验互联网跨界融合带来的剧变

随着生活水平的提高，人们越来越重视自己的健康状况，而简单方便地了解家人的健康状况，是每个家庭的迫切愿望。中关村企业北京华卫迪特健康科技有限公司研发的医家通APP及其智能健康设备使这个愿望成为可能，还能对家庭成员健康状况进行有效管理。用手机连接医家通智能健康设备，用户在家就能自主完成血压、血糖、心电、体质等个人健康状况的检测，检测数据还能自动记录形成完整的健康档案。通过医家通APP，也可以把档案数据分享给自己的顾问医生，获得有针对性的诊疗建议。

本届科博会中关村展区，像华卫迪特公司这样的互联网跨界融合企业是本次展会的新亮点，智能施肥灌溉系统、智慧高效能效管理平台、米赫永久性人工角膜、Face++机器之眼等一批创新产品集中亮相，使观众深切体会到了互联网跨界融合带来的剧变。

在智慧环境展区，以绿色城市、生态家园为模拟场景，重点展示了一批在大气治理、垃圾资源化处理、水资源综合利用、污染源监测、生态修复、高效节能等领域领先的技术产品和整体解决方案。

在智慧医疗展区，以社区健康小屋为模拟场景，重点展示了一批在生物和新兴健康服务领域里具有智能化、小型化的创新产品和服务。

在智慧农业展区，以生态农庄为模拟场景，重点展示了智能温室、设施栽培、智能灌溉、无土栽培、灾害监测、土壤修复等技术在农业智能化、有机农业、新农村建设等领域的推广应用。

在智慧生活展区，模拟家居生活场景，重点展示了一批以网络信息技术为支撑的消费互联网模式创新产品及技术。

目前，中关村运用“互联网跨界融合”创新模式上促成了全方位、深层次的多方战略合作，利用移动互联网、物联网、大数据、云计算等技术推动信息化与工业化深度融合，催生了新一轮科技革命和产业变革，有利于改良传统企业生产、经营模式，促进生产、生活方式的转变，而且通过前沿技术研发和商业模式创新，催生了智慧农业、智慧医疗、智慧环境等新兴业态。

科技部火炬中心确定的《国家高新区互联网跨界融合创新中关村示范工程》显示，到2020年，中关村将成为全球互联网经济前沿技术、解决方案、新兴“高精尖”产业的发源地和离岸高端互联网服务的输出地，互联网跨界融合新兴产业与全球同步发展。同时，中关村将主要从三大方面支持跨界创新。一是实施十大中关村“互联网+”产业创新工程。包括智能制造、互联网金融、电子商务与智慧物流、智慧建设与智能建筑、智慧交通、智慧能源环保、智慧医疗健康服务、智慧农业、智能硬件与智慧生活、互联网教育与文化传播创新工程，加快互联网、物联传感网、云计算、大数据、人工智能等信息技术与各行业的融合发展。二是开展六大创新主体跨行业跨区域创新行动。重点开展企业技术创新突破、行业智能装备推广、网络互联互通与信息安全支撑、产业链协同创新合作、新模式新业态培育、跨界融合人才培养与创业促进行动。三是陆续出台一批促进跨界融合创新的支持措施。组建由科技部火炬中心、中关村示范区、国家高新区以及部分跨界融合企业、产业联盟组成的互联网跨界融合创新工程联席会，组织中关村与其他高新区开展对接合作。

创业之旅：体验“大众创新、万众创业”的浓郁氛围

越来越多的全球和全国科技企业都愿意把总部研发中心设立在中关村，越来越多的怀抱着创业梦想的人都愿意来中关村创业，越来越多的天使投资都愿意到中关村聚集――为什么他们会选择中关村？经过近30年的发展，中关村已经形成并正在持续优化以“领军企业、高校院所、高端人才、天使投资和创业金融、创业服务、创新创业文化”等六大要素和“市场、法治、政策”三大环境共同构成的创新创业生态系统。如今，这套生态系统已经成为中关村的核心竞争力，成为中关村独特的环境要素。

本次科博会中关村展区，继续展示了中关村创新创业生态系统，采用图片、数据、多媒体等方式，重点展示中关村在人才、技术、资本、市场、空间布局、政策创新、品牌和环境等方面的独特优势，为大家解读中关村的创业生态。

同时在众创空间展区，以中关村创业大街为原型，重点展示了创业咖啡、梦想实验室、产业联盟等创业服务机构和要素，通过产品展示、创意交流、项目对接等方式，展现中关村浓郁的创新创业氛围。创客邦、亚杰商会、启迪之星等创新型孵化器，组织数十家创业团队展示其创新产品；同时，展区还举行“中关村创客汇”活动，七鑫易维的眼控技术、蚁视科技的蚁视头盔等15个项目进行现场路演活动，让观众亲身融入中关村极具吸引力的创业氛围。

篇9

重庆市技装中心自成立以来,结合工作职能职责要求及重庆市教育信息技术与装备事业发展需要,科学地设置了综合部、信息技术部、资源建设部、条件装备部、教研培训部、远程教育部、电教制作部、大学城信息中心。目前,技装中心已拥有业务熟练、素质过硬的工作人员82名,为重庆市教育信息技术及装备建设工作的发展贡献着自己的智慧与汗水。为此我刊专访了技装中心书记兼副主任余跃同志。

问:余书记,重庆作为中国西南部发展的龙头城市,近年来得到了长足发展,但是,不可否认,重庆尚是一个年轻的城市,特殊的地理环境、历史积淀和文化氛围赋予重庆了不同于其他城市的显著特点,您能结合重庆的发展,给我们介绍一下重庆普教系统教育技术装备的发展现状么?

答:重庆是一个有着特殊地理环境、历史积淀和文化氛围的城市。近年来,随着西部开发的不断深入,重庆各方面得到了长足的发展,尤其是新农村的建设及“五个重庆”建设的开展,为我市的教育信息技术与装备工作的深入提供了良好的契机。自2008年9月技装中心成立以来,部门及人员得到了优化,经过部门同事的共同努力,教育信息技术、教育装备工作取得了可喜的成绩。

2009年,市教委赋予市技装中心“六大职能”与“六大任务”,明确了技装中心的教育信息系统化建设与管理,教育信息资源建设,教育技术装备建设,教育信息技术教研、科研和培训,指导、推进全市教育系统信息技术及教育装备工作,大学城资源共享网络平台的管理、运营、维护和后期建设发展等工作职能。突出了探索建立以教育信息化推动城乡教育一体化机制,加大教育信息化硬件、远程教育、教育资源三大平台建设,加强教育城域网、校园网、校园数字化建设,推进农村中小学远程教育工程、促进城乡教育资源共享,加大全市中小学教育装备标准化建设,把重庆建设成西部地区教育信息化示范区和全国农村中小学现代远程教育应用试验区的目标等六大工作重点。结合重庆市相关工作的具体情况,市技装中心迅速确立了“中心一盘棋,服务为宗旨,工作求效益,创新求发展,构建和谐中心”的工作思路。并明确了“2255”目标,即“两区、两库、五大平台、五大体系”。通过资源库、教育数据库建设,借助网络、资源、数据、管理、服务五大平台,利用网络互通、资源共享、应用服务、运行保障、人才支撑五大体系,将重庆建成为西部地区教育信息化示范区、全国农村中小学现代远程教育应用实验区。在具体工作中,以“管理一流、服务一流、设施一流、技术一流、教研一流、贡献一流”为要求,全面开展具体工作。

目前,在教育网络平台建设方面,通过先后投资2000余万元,购置了硬软件设施设备,开通了100M互为备份的互联网出口,初步建成了具有教育中心和数据中心的市级机房。全市33个区县已建成教育城域网,占全市总数的61%。全市有2848所普通中小学建成校园网或校园局域网,覆盖率达到32%;全市生机比达到18:1,958所中小学,15444个班实现了“班班通”。覆盖率达到15%;建成中小学计算机网络教室5630间,多媒体教室4830间。2009年通过市县两级财政补助为义务教育阶段专任教师配备笔记本电脑2万台。

在教育资源平台建设上,通过建设重庆市教育信息技术与装备网、重庆市教育资源网、重庆教师研修网、重庆职业教育网、大学城资源共享平台和重庆教育网络电视台,基本奠定了教育系统各类教育资源共享平台。

在教育数据平台上,建设了全市远程教育基础数据库、中小学设施设备基础数据库、校园信息化数据库、重庆市中小学学生学籍档案管理信息化系统,为教育管理、决策、公共服务提供了数据支持。

教育管理平台已构筑了OA办公平台、教育教学管理平台、远程教育应用监测与管理平台,基本实现了管理的网络化、及时化。

近年来,我市教育装备工作也取得了显著的成效。截至2009年12月,我市累计建设实验室与音、体、美、卫等多功能室33312间;建设藏书室6235间,电子阅览室1069间,藏书5552万册,生均为小学7.5册、初中10.3册、高中12.5册;中小学各科教学仪器设备配齐率分别达到90%和94%。

在以往的工作中,我市实施的农村中小学现代远程教育工程意义非常重大。农远工程的建成,克服了重庆地区的地理条件限制,实现了优质教育教学资源的共享与教育的互动。截至2009年底,国家和地方共计投入建设资金3.04亿,建设了教学光盘播放点4822个,卫星教学收视点6137个,计算机教室1551间,直接使全市350余万师生受益。呈现出“一机三用”“资源互动”“光盘普及”“资源整合”“服务三农”等创新应用模式和研究机制。得到了教育部领导及中央电教馆领导的肯定。国家总督学顾问、教育部原副部长张天保视察我市农远工程后,也给予了高度的评价。

问:随着“五个重庆”的深入建设,技装中心将怎样借助这一契机,推进普教教育技术装备的发展?

答:围绕“五个重庆”建设,我市开展了“五个校园”建设工作。要将我市校园建设成“平安校园”“健康校园”“绿色校园”“数字校园”及“人文校园”。技装中心围绕“数字校园”建设,开展了系列工作。按照市委、市政府《关于建设“五个校园”的意见》和市教委、市经信委、市科委组织制定的《重庆“数字校园”建设实施方案》要求,技装中心分别制定了针对小学、中学、大学的“数字校园”建设模式和技术实现方案,加强建设推进过程中的技术业务指导。2010年,我市提出基础教育“数字校园”建设目标是主城9区的市级重点中学和30%的中小学,其他区县10%的中小学建成“数字校园”。最近,市教委正式印发了《重庆市义务教育学校教学设备基本配备标准》,从2010年开始,到2015年,用6年时间全面推进我市义务教育学校的标准化建设。

问:重庆部分地区地理环境恶劣,经济条件落后,譬如秀山、巫溪、城口等区县,针对这些偏远山区的教育技术装备工作,技装中心有哪些具体的工作方案?

答:偏远山区经济落后是暂时现象。但是,教育落后会使山区永远落后!为改善农村教育条件及加速农村教育发展,技装中心做了以下几个方面的工作。

一是出台了经费保障机制文件,推进区县教育信息技术与装备持续建设。重庆自直辖以来,经费严重制约着全市教育信息化与装备现代化建设。技装中心经过多方努力,2009年我市以市教委、市财政局联合下发了教育信息技术与装备经费保障机制文件。文件中明确要求各区县、市教委直属中小学要根据学校设施设备和信息技术装备建设的专业性、技术性和特殊性,将教学设施设备和信息技术装备购置、更新、维护、运行和人员培训所需资金纳入义务教育保障经费预算。这样以来,教育经费来源明确,得到支持重大。目前,已经有20多个区县按照文件精神,从“义保经费”中按一定比例预留经费,统筹安排,集中使用。据预算,每年将统筹近2亿资金用于教育信息技术与装备建设,尤其是农村教育信息化与装备现代化建设中,保障了教育信息化与装备现代化建设的正常、健康、可持续发展。

二是开拓创新,加强应用、研究和培训。建设是基础,应用是核心。应用引领发展!通过“中小学信息技术教育示范学校”和“重庆农村中小学现代远程教育应用研究试验区(校)”等创建活动,创建全国现代教育技术实验学校25所、市级信息技术教育示范学校88所、远程教育应用研究实验区15个、远程教育应用研究市级实验学校100所、区县级实验学校400所。加强了全市尤其是区县的教育信息技术和远程教育的应用。

为充分发挥好教育信息技术与装备的运用效益,技装中心加强了对教师队伍的培训。先后组织教师参加教育技术能力培训、国家西部教师远程培训、微软(中国)携手助学项目培训、网络工程师双认证培训、信息技术与科学课程整合培训、远程教育项目培训等500多次,培训教师50万余次,校长2万人次,支教20多个区县。保证区县、农村教师对现代教育手段的应用,实现城市、区县、乡镇教育同水平、共发展。

三是“三借、三联”,服务教学。技装中心按照整合资源、联合开发、互惠互利、共谋发展的思路。在整合农远工程卫星教学资源、教育部基础教育资源中心资源、市与区县地方教育资源、地方教材教学资源、名校名师资源到市基础教育资源中心的基础上,通过借力、借智、借牌,联合高校、联合区县、联合有关公司,优化资源配置,加速服务教学。在过去几年里,我们通过与西南大学合作,开发了390G,143万张光盘,内容广泛涉及西南师范大学版新课标教材小学语文、数学远程教学光盘、主题资源和小学信息技术和初中信息技术课程教材。至2009年底,各种整合资源已经达到5000G。以满足市、区县、农村的教师教学需要。

总体而言,在现代教学设施设备建设的基础上、在教师教育信息技术能力水平的提高情况下,在社会各界的协助下,重庆市农村教师的教育能力得到广泛提升,城乡教育差距再进一步缩小。

问:为促进教育技术装备工作的深入开展,技装中心举办了一系列的活动。您能简单介绍一下组织开展活动的情况吗?

答:活动不是目的,只是一个手段。借助活动,技装中心会较全面的了解教师对教育信息技术和现代装备的掌握程度及使用水平,也利于技装中心工作的科学开展。同时,通过一系列类活动的开展,也能够更好地激发广大教师积极提升自我能力。今年我们除了组织师生参加全国中小学信息技术创新与实践活动、电脑制作竞赛活动、多媒体教育软件大赛、自制幼儿优秀教玩具评选、校园电视节目评选等活动外,还将由市教委发文组织全市教育技术科研成果评选活动和教育技术征文活动。一系列活动进行也取得了显著的成效。目前,全市有近1000篇教研论文、教学案例在国家、省(市)级电教、信息技术等报刊杂志上发表,并获得全国一等奖348个,二等奖611个,三等奖790个,获省(市)级一等奖3037个、二等奖5607个、三等奖6179个。

问:请您介绍一下技装中心2010年的工作重点。

答:2010年,技装中心将继续在市委教育工委、市教委的领导下,以“数字校园”建设为中心,以实施义务教育学校设备配备标准化建设为契机,着力建设重庆教育公共服务平台。技装中心将坚持以服务为宗旨,重点开展“数字校园”建设与教学设备配备标准化建设。创新“数字校园”建设模式、远程教育“班班通”建设模式与“信息技术促进课程改革”模式,做好加强教育网络建设工作,搭建重庆教育公共服务平台工作,教育信息化示范区和远程教育应用实验区建设工作,大学城网络平台建设工作,重庆“校安工程”信息系统平台搭建工作,学籍管理系统工作,做好重庆职业教育信息平台搭建工作,重庆教育宣传工作,区县技装自身建设指导工作以及做好市技装中心自身建设工作。概括起来,也就是坚持一个“宗旨”,突出“两个重点”,创新“三个模式”,做好“十项工作”。

问:请您和读者分享一下您的工作经验与心得体会。

篇10

随着“创客”一词首度进入今年的政府工作报告，围绕创客形式开展创意创新创业教育，逐渐成为高等教育领域的热点议题。近年来，清华大学的创客教育蓬勃发展，建设了多学科交叉融合的创客空间，成立了清华大学创客空间协会，开展了全球创客马拉松、中美青年创客大赛、国际创客教育论坛等系列有影响的活动，开出了“创业导引课一一与创业名家面对面”等系列创新创业课程，初步建立了较为系统化的创新实践教育体系。学校为使创客文化在清华获得更广的受益面和更深的受益度，从去年开始，已将每年11月的最后一个周六定为“清华创客日（Tsinghua Makers' Day）”，即清华创客们的节日。创客教育已成为清华大学“三位一体，以学为主，通专融合，多样成长”教育教学改革的重要举措。2015年4月15日，清华大学倡议在教育部的指导下，发起成立中国高校创新创业教育联盟。2015年4月25日，响应成立中国高校创新创业教育联盟的倡议，

由清华大学众创空间i.Center牵头的创客墩育基地联盟先期成立。

2015年年初，《现代教育技犬》杂志邀请我做专栏主持人，围绕“创客教育”这一议题策划一组文章，以期反映国内外创客教育领域的最新进展。经过与学校里热心创客教育的各位领军教师沟通，大家积极响应，分别从创客运动与科技教育、众创空间与生态建构、美国高校创新教育实验室和社会创客空间发展、国内创客空间运行模式、清华众创空间建设实践等选题成文。我们深信当创客运动与教育发展结合碰撞，一定会迸发出教育创新的火花。我们希望通过探索实践与分享交流，能够与兄弟高校及社会各界携手，共同推进高校创客教育实践，共同推进中国高校创新创业教育事业，进而更好地服务于国家“创新驱动发展战略”的实施和创新型国家转型。

摘要：全球创客运动的兴起使得众多人士开始将创意通过实践变成现实，这一过程在大学校园中更具有独特的内涵。该文以清华大学i.Center为例，阐述了在多学科交叉融合的背景下创客活动的内容和精神提升实践教学水平的过程，介绍了挑战式系列教学活动及相关创客信息平台的建设情况，探讨了开展个人实践与团队协作相结合的学习活动所需的必要条件与制度保障，为高校开展创客主题的实践教学活动、培养创新创业人才提供参考。

关键词：创新创业教育；众创空间；清华i.Center；学科交叉融合；创客活动

【中图分类号】G40-057【文献标识码】A【论文编号】1009-8097（2015）05-0005-07【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2015.05.001

一 引言

自20世纪90年代以来，世界各国的高等教育都非常重视创新创业人才的培养，美国率先开展创新创业人才的培养，英国、德国、日本等国的创新创业教育体系在相互借鉴中也形成了各自的特色。清华大学一直引领国内高校创新创业教育的发展，SRT项目、学生科技竞赛项目、挑战性课程、创新创业课程、学生科技兴趣团队、X-Lab、清华创客等，以不同形式、层面和角度形成了较为系统化的创新教育体系。创客运动正在全球范围内蓬勃兴起，其核心内涵强调将想法变成现实。近年来，清华大学在校园中开展与创客相关的课内外教学活动，重点在于培养学生承担项目任务的独立意识、以目标为导向的契约精神以及对自身负责的企业家精神。

1996年，清华大学整合校内工程实践教学资源，组建基础工业训练中心，全面负责和协调金工实习、电子工艺实习和其他实践教学工作。2008年11月，基础工业训练中心转变为实体单位，统筹规划、具体实施全校工程实践教学和相关科研工作。2014年，基础工业训练中心开始转型升级为i.Center，“i”的内涵包括工业级（Industry）、学科交叉（Interdisciplinary）、创新型（Innovation）、国际化（International）和以学生为主体（I）等。1.65万平方米的物理空间里配置着上百台数控车床、机床、铣床以及3D打印机、三维扫描仪等工具，供创客们使用。未来，清华i.Center还将有望向校外开放，汇聚北京乃至全国的创客。

二 清华i.Center开展的活动

2009年10月，i.Center建设机电工程创新实验室，全面向学生科技活动和科技赛事开放。

2010年9月，学生社团创新社入驻i.Center。经过几年的发展，产生了创客明星王昊及其创业公司幻腾智能。

2012年10月，校团委创业训练基地入驻中心，经过几年的发展，产生了创客明星王世栋及其创业公司紫晶立方。

2013年1月14日至17日，围绕创客活动，工业工程系顾学雍在i.Center开设“跨学科系统集成设计挑战”课程。学生组成团队后，围绕特定挑战任务主题，从提出方案、产业调研，到原型设计、宣传推广，最终进行项目展示。通过短时间高密度的挑战任务，学生可以亲自体验真实项目开发过程中会接触到的大量实用工具和方法。课程中引入专利管理模式、市场交易模式、法律模式等，让刚刚接触项目开发的学生就能够体会创客所面临的各种挑战。课程至今已举办四届，参加的学生来自工业工程系、精密仪器系、新闻传播学院和美术学院等20个不同院系。该课程已经成为清华大学钱学森力学班的必修课。

2013年9月初，清华大学学生社团“创客空间”开始开展创客活动，12月通过审批正式成立。该社团目前有近300名学生会员。

2013年11月4日，以“创客交叉融合空间的构建”为主题的“清华大学第24次教育工作讨论分会一一创新实践教学研讨会”在i.Center举行，重点关注以创客为代表的创新实践和教育模式。“清华派・创客功夫”驻校创客项目同时启动，包括全球创客空间运动发起人米奇・奥特曼（Mitch Altman）在内的10余名国内外顶级创客入驻清华。

2013年11月8日，来自校内外22支创客团队的100余名学生汇聚由清华美术学院付志勇发起的全球创客马拉松大赛现场，连续54小时进行设计与科技相结合的产品开发，角逐3万美金创业大奖。

2014年3月26日晚，陈吉宁校长来到i.Center，与学生创客团队和指导教师进行交流。

2014年4月24日，i.Center获批并授牌“北京高校示范性校内创新实践基地”。北京市校内创新实践基地建设是“十二五”期间市教委推动高等教育改革，增强学生创新精神、实践能力和就业能力的重要举措之一。

2014年5月6日，“共筑梦想一一中美青年创客大赛”正式启动。本次活动作为第五轮中美人文交流高层磋商亮点之一，其目的在于增进中美两国青年的相互了解，深化彼此友谊，推进中美人文交流的发展。清华大学作为本次大赛承办方，负责预赛、决赛相关活动开展，包括大赛整体策划与过程实施、赛制流程与规则制定、品牌形象设计与运营、活动网站与数字内容设计、团队选拔与培训等。

2014年8月，清华大学6名教师组团前往波士顿、纽约、旧金山等地考察美国高校创新实验室及创客空间建设。考察团先后考察了麻省理工学院、帕森设计学院、纽约大学、加州大学伯克利分校、斯坦福大学，以及波士顿Artisan's Asylum创客空间、奥克兰The Crucible社区创客空间、Autodesk公司、皮克斯动画工作室（Pixar Animation Studios）等，与相关机构负责人进行了深入的交流，并详细了解了创客空间的建设理念、运行机制、课程体系和物理空间等情况。

2014年10月22日，以“回馈母校助推创业”为宗旨的水木清华校友种子基金成立大会暨创新创业论坛举办。会上举行了一系列签约仪式，其中之一为基金与i.Center共建创客咖啡和孵化空间项目。

2014年11月20日下午，国务委员王勇到访清华大学，并专程视察了北京紫晶立方科技有限公司。这是一家由清华大学创客学生自主创业的3D打印公司，该公司系今年新《公司法》颁布后的首家注册企业，获得了北京市首张新版营业执照，编号为00000001。

2014年11月29日，清华大学举行“清华创客日”（Tsinghua Makers' Day）活动并决定将每年11月的最后一个周六定为“清华创客日”。首届清华创客日活动包括国际创客教育论坛、国际创客教育基地联盟研讨会、创客马拉松启动仪式、创客空间体验、学生作品路演等内容，旨在通过对创新创业教育新模式、可持续的交叉学科创新、可重组的人才团队参与机制等问题的探讨，以及项目驱动的成果展示，探究创客运动如何创新教育实践，塑造大学未来，并进一步让创客文化融入大学教育实践。

2015年1月，i.Center组织教师前往深圳，分别访问了清华深圳研究生院i.Space、柴火创客空间、Techspace、深圳DIY、前海大家咖啡、大疆公司等，对深圳的创客生态进行了详细调研。

2015年3月3日晚，新东方董事长俞敏洪在主楼东阶教室为清华300余位同学带来主题为“什么样的人应该创业”的讲座，这是全校性选修课《创业导引――与企业家面对面>的首次课程。课程开设的初衷是让学生与创业名家面对面，感受创业名家的魅力，激发创业热情，培养企业家精神和首创精神，为拥有创业梦想的学生提供创业通识教育。

2015年4月24日～27日，i.Center组织承办“创客教育基地联盟成立暨创客教育生态系统构建高端论坛”。在“大众创业、万众创新”的时代背景下，60余所高校、10余家企业共同发起成立创客教育基地联盟。

三 清华i.Center建设理念

i.Center实践教学基地完善的硬件设施为全校学生提供了一般创客空间无法比拟的制造加工场所，这些工业级的加工设备及相关技术支持让学生创客可以提前接触到高水平的制造技术。此外，i.Center所开设的机械制造和电子制造实课程，随着先进数字化制造设备的不断更新，为学生提供了体验当今最前沿、最主流的数控加工、3D打印、激光加工等，为日后规划设计产品打下了扎实的基础，也为学生团队进行新产品开发提供了便利。

i.Center通过聚合学校相关创新实践资源，联合美术学院、工业工程系等院系以及校团委，进一步完善创新实践教学体系，建设创客交叉融合空间。清华i.Center正在形成的实践资源支撑平台和社区网络，已经从团队组建、设计思考、原型制作和产业资源对接方面进行了成功的尝试，有力地支持了多学科背景团队开展的创新实践活动。创客活动与我校已有学生“三创”教育活动具有许多互补的特性，尤其在学习活动的设计、学习空间的建设等方面，创客运动所提倡的创客空间建设模式与创客马拉松活动模式对促进学生主动学习、锻炼其创造力具有明显的效用。

i.Center结合自身资源和优势，开展了一系列融入创客文化、以创新方法结合项目实践的教学活动。教师注重在各个教学环节通过学生实践加强学习效果。创客主题相关课程的设计，强调短时间、跨学科、重成果。活动主题通常选取机电类产品设计，例如自动化物料配送系统、低成本纳米显微镜、物联网产品等，学生围绕相应主题提出解决方案并制作原型产品进行演示。

总结以往与创客主题相关的教学活动实施经验，探索将创客精神融入教学活动的i.Center建设。在理念上，致力于“让学生做梦想的实现家”，以志趣为导引，以创新实践活动为手段，理工、人文、社会学科相融合，知识传授、能力培养和价值塑造协调发展，充分释放学生巨大的创新潜力。在体系上，通过建设开放的创客活动服务平台和教学体系，面向全校学生，提供孵化场地、技术培训、产品开发、加工制作、管理咨询等方面的支撑条件，让同学们了解并运用最新的技术工具及创新方法，实现跨领域合作，鼓励不同学科的同学进行思想碰撞，运用和发展现有的开源和学术研究成果将想法变成现实。在模式上，以学生为主体，通过创客活动作为开展创新思维教育、培养学生动手实践能力的重要载体，通过教育模式的创新，激发学生的内在动力，在校园里营造良好的创意、创新、创业氛围。在规模效益上，通过一系列的i.Center基础建设以及常态性的“三创”活动，让全校超过三分之一的同学直接参与符合创客精神的正式学习活动。这些正式的创客学习活动以创造实物、服务或内容系统为导向。在机制上，形成开放的建设机制，通过学校相关院系、教师、学生、国内外企业以及全球创客社群等的主动参与，激活清华校园成为一个更具创造力的学习空间，让清华首创的创客教学模式成为世界一流大学仿效的对象。

四 清华i.Center建设的探索和实践

1 课程和活动

创客教育围绕着创客空间展开，需要开发一系列创客教育导引课程，建立多层次、立体化的创新创业教育课程体系，创新创业类课程的设置要与专业课程体系有机融合，创新创业实践活动要与专业实践教学有效衔接，积极推进人才培养模式、教学内容和课程体系改革。

i.Center课程建设特点是综合化、跨学科和挑战性。综合化和跨学科教学有利于学生获得宽阔的基础、专业视野和较强的适应能力；挑战性教学激发学生的好奇心和想象力，主动获取新知识并综合运用知识，在完成挑战性任务中获得成就感，提高学生的勇气和自信，培养沟通、合作和创新等能力，需要对全校学生开设以下四种风格独特但内容与形式互补的跨学科系列课程：

（1）短暂而密集的跨学科导引课：让不同学科的混合团队，以完成一个复杂而紧迫的共同目标为学习任务，体验交叉学科的工作方式。在过程中引入各种团队与社会协作的思维工具以及可支持跨学科、跨地域、跨时区的数字协同工具。

（2）挖掘具体知识内容的实验室探究课：让同学们依照个人或团队的兴趣，在校内外寻找可以提供具体解决方案的技术来源或学科专家，以访谈、参观等方式，探寻本学科所不具备的专业知识及工作方法，用以拓展新的学习内容及合作对象。

（3）针对个人生涯发展需求的战略规划课：以个人为单位，从家庭、职业、社区、地域经济等周边机会逐步展开，带领同学们一起规划并调整个人的生涯发展战略。同时，组织跨学科的学生团队，以不同的视角解读时事新闻与产业战略分析报告；引导学生在日常生活的范围之外，经由学科组织或专业网络平台，寻找合作伙伴。

（4）以产品为主轴的系统设计开发课：基于前述几门课程的知识与人脉累积，针对特定产品（可以是内容、服务或实体产品）进行系统设计与开发，可以在经过具有相应经验的社会人士或者学术领域专家的审核后立项。依照各项目的合理开发进程，同学们可以组成跨学科的项目团队，依照个人贡献程度，获取相应的学分或者能力认证。

创客教学活动将覆盖创客讲座、创意工作坊、团队研发项目等，主要举措包括：

（1）开设创客教育导引项目，大力宣传创客文化。目前，“创客”、“创客空间”的概念并未被大多数同学所熟知。通过展示各类创意产品和3D打印机、开展某些典型数字制造工具的入门培训等方式，激发学生的学习兴趣，让同学们了解和体验数字化设计、3D打印等高端技术，接受创客开放、分享、创新的理念，让更多的同学参与进来，享受i.Center提供的资源和服务。

（2）建立在线平台，鼓励创客交流。i.Center是技术、资源的分享地。为了鼓励同学们进行交流，i.Center不仅可以提供实体空间，还应该提供在线论坛这类虚拟空间，满足同学们的多元需求。在这个论坛上，同学们上传自己的设计原型与他人交流，通过深层次的互动，设计者不断受到启发，原型不断得到完善。通过构建在线平台，能保证这些宝贵创意的保存和开放获取。

2实体空间和在线平台

创客教育是学生在i.Center自制创意作品的学习活动中，在创意作品的制作、开源和分享、设计及产品化的过程中，通过跨年级、跨领域的学习，体会创造快乐的一个过程。i.Center可以被看作开源社区创客聚集在一起分享知识、创造新事物的实验室，任何同学都能成为i.Center的使用者，一般提供以下服务：提供各种工具和技术；方便小组交流、分享知识和资源；提供一个空间让个人做项目；提供一个开放的环境来表达创造力和创新力。

实体空间围绕创客主题所开展的相关教学活动，是未来空间设计的重要依据。融合创客文化与工程文化所设计的清华i.Center，将为未来创客活动提供场地支持，体现灵活、开放、促进交流、展现历史和可持续的设计思路，主要包括：

（l）“空”间：实践教学、挑战式学习、创客马拉松等创客类活动的一大特点是内容与形式的多样性。此外，创客类活动主题往往瞄准科技前沿领域的发展和社会热点议题进行设计开发，每次活动都会融合独特的内容和活动形式。基于这些特点，创客交叉融合空间的主体即为完全可变的空余面积，可以快速重构，通过多样化地布置不同类别的家具，来满足不同活动格式的需求。

（2）创新制造坊：创客的核心精神是将想法变成现实，因此创客活动不可或缺的元素就是加工制造环节。结合未来数字化制造平台的建设，包括全校师生在内的未来创客群体，可以通过互联网，轻松地访问各类先进制造加工资源。在空间举行的创客活动中，参与者可以进行诸如结合以制造为导向的制造资源设计等综合性开发，训练跨学科思维并培养企业实战经验。

（3）展示演示厅：不同内容的碰撞与交融，是创客社群内容产生并持续迭代演进的动力。尤其是在群体协同学习、创客马拉松等活动中，内容的展示与交流会在整个过程中持续不断地进行。因此空间会向创客提供便捷的内容展示平台，为学生锻炼信息传达与表达能力提供良好的条件。

（4）文化与交流区：清华创客活动不仅要强调内容的充实性、挑战性，还要突出文化氛围和团队可持续性。为此，i.Center将开辟专门区域，为创客进行人文交流提供条件。在技术内容开发之外，文化交流区可以促进提升团队文化品位，并融合多学科的知识内容，培养学生创客跳脱学科专业的独立视角。

随着物联网、云计算、大数据为代表的新一代信息技术的发展，将信息化系统导入基础设施，打造在线业务平台，是构建智慧环境、建设智慧资源、实现智慧管理、提供智慧服务的必然选择。在线平台包括：

（1）创客课程在线平台：在挑战式课程、创客马拉松、创业认识与实践等课程中，积蓄了大量的过程模式、标准流程等内容。这些课程资源需要进行系统化的集成开发与整合，从而形成一套具有不断演进能力的可持续课程体系。创客群体利用这些模块，结合具体项目内容，快速迭代开发出挑战式学习课程主题、创客项目主题或创业实践主题，从而形成循环往复的可持续课程内容生产体系。

（2）创客团队项目管理平台：在项目全生命周期的过程中，团队必修的技能包括一一设计思路形成初期需要进行已有知识产权的调查；中期资源外包需要签订合约进行交易，并通过法律手段进行维权；后期产品推广需要媒体内容的生产与等。因此，i.Center在线平台将通过模板、标准作业流程等形式，结合先期创客学习活动，帮助学生理解掌握相关技能，为项目逐渐走向社会做好充分准备。

（3）创客活动管理平台：清华校园内产生的由多师多生参与设计、筹备、执行的创客类学习活动，一部分将作为资源进行公开，并邀请校内外各层次人士参与。这些活动可以包括轻量化的讲座、工作坊，还可以包括课程系列、专题开发项目等。创客活动的、组织、反馈等过程，由在线管理平台引导进行，可以帮助组织方更为高效地工作，并为过程反馈提供便利。

3 创客教学活动运行机制

清华大学i.Center以“动手实现，奇思妙想，学科融合，乐于分享”为宗旨，采用课程导引、演讲讲座、创意周末、创客马拉松、项目产品化、参加校内外创客活动等多种形式，最大限度的引导与释放学生创客们的创造热情，同时通过网络与海报等方式进行大力宣传，营造出“想法当实现”的创客氛围，让更多的师生理解科技与艺术，乐于创新与制造。

i.Center的运行模式将开放运行与统一管理相结合，遵循“交叉、实现、分享”的原则，充分体现了以学生为本，力求做到规范化、人性化管理，为学生的创新发展提供支持与保障，保证满足学生创客社团的活动需求。学生社团作为创客内容生产者的主体，与空间运行团队协作，探索运行模式和管理机制。

i.Center的建设和发展需要从社会各界聘请企业家、创业成功人士、专家学者等作为兼职教师，建立一支专兼结合的高素质创新创业教育教师队伍。创客活动需要以下三类技艺精湛并且激情洋溢的教师来引导：

（1）驻校创客：聘请国内外的知名创客、专家、企业家担任驻校创客导师。按照学校的课程需要，让知名的创客在校园中以3-6个月的时间，在校园的创客空间中与同学们共同参与创造产品系统的各项工作，同学们可以在这些创客的指导下近距离观察国内外知名创客的工作方式。

（2）跨学科课程协调团队：鼓励学校各院系的教师，结合专业特点，组成交叉学科创客导师组。在校园中遴选愿意组织跨学科教学课程的教师，作为联系各种不同专业教师或是技术人才的课程协调与课程设计者。

（3）技术服务人才：学生在执行具体项目的过程中，需要各种技术服务，对特别复杂或是具有危险性的器材，现场需要由专门的人员负责操作仪器。此类服务人才应依照相应基础设施的数量与工作性质，长期聘任。