智慧校园网络设计范文

导语：如何才能写好一篇智慧校园网络设计，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。

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关键词：智慧校园；网络环境；设计；方案

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）17-0263-03

Abstract： In reviewing the achievements of campus information construction of Anqing Normal University in 12th Five-Year， the existing problems and challenges are analyzed. Combined with cloud computing， mobile Internet， Internet of things， virtualization and other technologies， construction objectives of Smart campus are proposed， the application of key technologies in the construction of smart campus network environment are studied， network structure optimization， the implementation of wireless network coverage planning programs are designed， carrying all kinds of things in the network support platform and a one-stop intelligent information management platforms are built. It provides a design scheme for the construction of the campus information network environment during 13th Five-Year.

Key words： intelligent campus； network environment； design； scheme

1 概述

基于云计算、物联网、虚拟化等技术的综合运用，智慧校园是数字校园的扩展与提升，是学校信息化发展的高级阶段。智慧校园通过与物联网相融合，实现对人、财、物等环境的主动感知；通过与无线网络的相融合，实现网络的无缝互联；通过提供的统一、便捷、智能化的信息应用和资源，实现个性化服务；通过校园网内外环境的融合开放、资源支持和空间拓展，构建开放的网络环境。网络环境的规划与建设是智慧校园的基础平台，本文在回顾安庆师范大学数十年信息化建设综合成就的基础上，面向十三五规划，研究并分析智慧校园网络环境的设计与实现。

安庆师范大学校园网络为扁平化大二层结构，网络主干万兆互联，有线网络全校覆盖，无线网络覆盖全校教学办公区域；全网交换机超过350台，校园网各类服务器超过80余台，信息点超过12000个，无线AP近714个，注册用户数30000人；校园网络提供四个出口（中国电信、中国移动、中国联通、教育科研计算机网络（含IPV6）），总带宽5.5G；提供DNS、WWW、E-Mail、VPN、FTP、VOD、OA、教务管理系统、科研管理、图书管理系统、学生管理系统、财务管理系统、国有资产管理系统、网络教学平台等应用服务；网络出口部署万兆防火墙、上网行为审计系统、网络管理平台、身份认证计费系统等；2015年6月，校园信息门户（统一身份认证系统）和移动信息门户顺利上线，基本实现全校用户数据共享和应用系统的信息融合。2015年12月，新建的150平方米标准机房正式投入使用，为智慧校园网络平台安全稳定运行提供了可靠的保障。

校园网络拓扑结构如图1所示。

图1 校园网络拓扑结构

2 存在的问题与面临的挑战

教育部《教育信息化十年发展规划（2011―2020年）》提出的“推进信息技术与教育深度融合，以教育信息化带动教育现代化”；安徽省政府《安徽省教育信息化中长期发展规划（2013―2020年）》高等教育信息化发展预期目标：2017年，高等教育“两平台”接入安徽教育公共服务平台；建成高质量的数字资源体系并与教育教学深度融合，科研创新信息化支撑体系基本建成。2020年，人才培养模式不断创新，人才培养质量显著提升，利用信息化手段服务社会和传承文化能力显著增强。

2015年7月，国务院印发《关于积极推动“互联网+”行动的指导意见》，互联网+已上升为国家战略。2015年7月，清华大学举办了“2015智慧校园规划与建设暨高校信息化峰会”，旨在推动智慧校园规划与建设创新，为高校信息化建设“十三五”规划指明方向。

结合安庆师范大学“十三五”校园信息化建设现状和需求，提出“高感知度 强协作能力的‘智慧校园’作为学校“十三五”信息化规划建设的重要内容。综合分析学校支撑智慧校园的网络环境，还面临以下挑战：

大二层网络架构对核心设备依赖严重，单点故障将影响全网，网络结构有待进一步优化。学校网络由原来的三层结构改造成大二层网络结构运行至今，期间，因设备版本自身BUG运行中两次宕机，导致全网网络服务中断，后通过版本升级，问题得以较快解决。

无线网络全校覆盖有待进一步优化和拓展。早期四栋教学楼无线网络AP支持802.11a/b/g，最大带宽54M，每楼层部署2个AP。AP密度低，带宽小，用户体验较差；少数公共广场和学生食堂网络没有覆盖，无感知上网存在盲区；学生宿舍区的无线网络覆盖有待进一步延伸。

各类专业子网需进一步整合资源，实现集约化管理，构建感知度高、协同能力强的智慧校园一体化网络平台。2014年12月，校园视频监控系统一期工程投入使用，龙山校区已全覆盖，各类摄像头940个。二期工程正在建设中，拟覆盖菱湖校区，各类摄像头超过200个。建成后的校园视频监控系统各类摄像头将达到1200左右，为学校师生员工学习生活提供了有力安全保障。2015年9月，由后勤管理处建设并管理的水电节能监控平台、由计算机学院建设并管理的水污染在线监控平台、由生命科学学院建设并管理的江豚研究在线监测平台等先后上线运行。随着非技术部门搭建的网络平台，如视频监控系统，节能监控平台，水污染在线监控平台，江豚研究在线监测平台等系统因前期规划等各种因素与校园网络的融合存在一定的障碍，如何构建一体化网络环境，实现智慧校园网络无缝隙对接显得尤其重要。

全网IPV6规划和应用；为开放办学提供便捷、开放的网络环境；内外网融合，为校园卡用户进一步拓展支付渠道等。

3 “智慧校园”网络环境建设目标

以物联网、云计算和虚拟化等新兴技术为支撑，构建感知度高、协同能力强的智慧校园网络基础设施，到2020年，基本建成覆盖全校的教学、科研、管理信息化环境；整合校内各应用系统，实现优质教学资源共享、数据集中存储、系统安全稳定运行、信息智能推送、一站式响应服务的信息化支撑体系；进一步提升教育管理信息化水平和公共服务信息化水平，建设师生满意的智慧校园。

4 关键技术设计与实现

结合学校实际情况，分析智慧校园建设存在的问题和面临的挑战，研究网络环境的关键技术，提出以下设计方案。

4.1 优化网络结构，夯实智慧校园支撑平台

传统网络结构主要由核心、汇聚和接入三层构成，该构架的核心层主要负责高速转发，汇聚和接入层负责用户接入、相互隔离以及协议终结。网络维护的主要工作量多集中在汇聚层和接入层，用户上网行为控制较难，整网精细化管理和控制比较复杂，此类结构对规模越来越大、应用越来越复杂的高校校园网络的发展构成瓶颈。

考虑到高校校园网络多业务承载下的高性能、优化网络构架和业务模式、简化运维工作量等需求，对传统的三层网络结构实施扁平化改造势在必行：将原来核心、汇聚、接入三层结构从逻辑上变成业务控制层和宽带接入层两层构架。

扁平化构架中的网络核心设备功能是完成用户业务控制和管理，主要有：ACL、QOS、带宽控制、认证控制、上网行为控制等，有利于发挥核心设备的高性能、稳定性和可靠性的优势；汇聚层和接入层提供用户宽带接入，只提供VLAN隔离功能，不涉及业务功能，有利于业务部署，同时也增强了汇聚层和接入层设备的通用性（汇聚层设备支持QinQ，接入层设备支持VLAN），简化了设备管理，尤其是降低了接入层设备的日常维护。两层构架的网络层次功能更清晰，并且实现“用户”级别的管控：用户的账号、MAC、IP地址、上线时间及访问行为可跟踪、可审计；用户可访问的资源权限、对网络带宽的占用等，实现了网络应用的精细化管理，保障重要应用系统的网络承载，包括安全性、稳定性和可靠性。

为使校园网络“无处不在，随处可用”，学校将进一步优化网络结构，校园网核心双机双路虚拟化，核心节点万兆双链路上行，使智慧校园支撑平台更加安全、健壮，拟进一步优化的网络拓扑结构如图2所示。

图2 拟进一步优化的校园网络拓扑结构图

4.2 构建与有线网络相互融合、用户体验良好的WLAN网络

为使用户能便捷地访问校内各类应用资源，畅享5A服务（Anyone、Anytime、Anywhere、Anyway、Anything），构建与有线网络相互融合，用户体验良好的WLAN网络，按照“统一规划，分步实施”的原则，学校无线网络（AQTCWLAN）项目分三期建设：

一期工程：教学办公区无线网络建设，主要覆盖教学楼、实验楼、办公楼、体育场馆、会议室、图书馆等区域，为学校教学、科研、管理，学生学习提供无线网络平台。

二期工程：学生生活区无线网络建设，拟主要覆盖学生宿舍区、食堂等，为学校管理，学生学习、生活、娱乐提供无线网络平台。

三期工程：校内公共区域无线网络全覆盖。

从1999年至今，无线接入已经历了四代技术，分别是802.11b，802.11a/802.11g，802.11n，802.11ac，主要终端产品接入速率也从2Mbps，54Mbps，450Mbps到现在的1.3Gbps，最新推出的11ac wave2产品接入速率已达1.7Gbps。

在一期建设中，作为有线网络的辅助手段，学校部分AP采用放装模式，使用支持802.11a/b/g/n技术的无线AP，部分场所用户体验较差。根据规划，在二期、三期工程中，将增加AP布放密度，增强用户在原四栋教学楼的无线感知。增补人员密集区域的无线网络设备覆盖密度，延伸无线校园网络覆盖范围，改善用户的网络体验。

由于无线网络与物理环境、电磁环境、人员密度、用户需求等因素有较强的关联，上述因素组合构成了不同的场景，导致无线网络具有较大的弹性。在设计中，基于现场勘查，无线网络的规划设计主要考虑无线覆盖的合理性、设备运行的可靠性及业务的高可用性。对一些环境面积较大、材质特别或建筑格局非常规场所，如体育馆、图书馆、实习车间等场景，可考虑采取抽取样本区域进行仿真设计。在设计AP位置和数量时，主要考虑以下因素：

保证目标区域人号全覆盖；

考虑在线用户数量，即高密环境下保障无线部署；

尽量避免安装在承重柱、实心障碍物等附近，影响覆盖；

尽量避免安装在强烈干扰源附近。

4.3 建设融合并承载各类物联网的泛在网络支撑平台和一站式智能化信息管理平台

智慧校园对网络需求是无所不在的连接，即泛在网络，它能提供给用户无论何时，无论何地都可以通过合适的终端设备与网络相连，获取个性化的信息需求。随着物联网技术的快速发展，泛在网络与物联网深度融合，通过采用各种不同的技术把物理世界的各种智能体、传感器接入网络，实现人与物、物与物、人与人之间按需进行信息获取、传递、存储、认知、决策、使用等服务。将通信网、互联网、物联网之间相互协同融合，具备环境感知、内容感知及智能感知，为用户和管理者提供泛在的，无所不含的信息服务和应用。

随着学校事业的快速发展，信息化系统得到广泛应用，近年来，现代教育技术中心牵头的一卡通系统从传输链路、网络设备、管理系统到中心机房，建设有相对独立的网络链路；保卫处牵头建设的校园视频监控平台、门禁系统的传输链路、网络设备、管理平台等相对独立组网；后勤管理处牵头建设的节能监控平台通信光缆、网络设备、服务器、采集器、机房相对独立组网；水污染在线监控网络、江豚研究在线监测系统均由相关学院牵头建设并管理。整合各类资源，建设能融合并承载各类物联网的泛在网络支撑平台和一站式智能化信息管理平台，提升无缝感知效能是智慧校园网络环境建设的重要目标。

泛在物联网融合平台具有支持第三方应用、终端兼容性好、基于海量的大数据分析和应用定制等特征，其基本构架如图3所示。

4.4 建立面向业务、面向服务的快响应、高质量协同运维服务体系

为了更好地保障学生公寓网络运维的可靠性，提高服务效率，解决业务量激增而人手不足的现状。2015年4月，学校与专业网络服务公司签署了“学生公寓网络维护协议”。维护内容包括楼栋交换机及以下的维护工作，经过半年的运维，整体效果良好，基本没有学生投诉。

随着智慧校园网络基础设施的逐渐完善，应用系统和最终用户的快速增加，需要建立快速响应、高质量的运维体系，用于保障全网的安全、稳定、可靠的运行。部门成立运维中心，专业管理外包运维团队，服务外包范围将进一步扩大，将包括学生公寓网络、教学办公网络、教工楼网络、多媒体教室维护等。依托网管和运维软件，以无线网络为支撑，开发并运行校园网络运维APP，改变传统运维模式，建立面向业务、面向服务的快响应、高质量协同运维服务体系。建立统一的运维平台后，用户服务将更加方便快捷，智慧校园支撑平台将更加完善。

图3 泛在物联网平台构架

5 校本创新点

智慧校园支撑平台和服务平台建设重点体现“高感知度”，不仅体现对网络环境的高感知度，更体现个性化定制服务的高感知度。智慧校园数据平台和应用平台重点体现“强协作能力”，各应用平台和相关数据平台分属不同的管理部门，需要各部门通力协作，也只有充分配合，信息充分利用，才能进行智慧分析并做出智慧决策。最终实现“以物联化、集成化、智能化为主要技术路线，以服务创新为导向，将智慧导入校园各个系统、过程和基础设施中，将信息化深植与教学、科研、管理和生活的各个方面，全面构建智慧校园。”

参考文献：

[1]李卢一，郑燕林.物联网在教育中的应用[J].现代教育技术，2010，20（2）：8-10.

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关键词：云计算 智慧校园 虚拟技术

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）03-0098-01

智慧校园的教学理念一经提出，便受到了社会各界人士的极大关注，对于智慧校园的建设，变显得尤为重要，将云计算技术和虚拟化技术相结合应用到智慧校园的建设之中，可以实现智慧校园网络资源的共享。通过智慧校园的建设可以有效的满足校内师生对数据信息的共享需求，随着网络技术的不断更新与发展，使得教学模式发生了改变，云计算技术更是为智慧校园的建设提供了安全技术保障。

1 关于云计算

云计算技术近些年被应用的如火如荼，是在并行计算、网格计算、分布式计算以及虚拟化技术的基础之上发展起来的。云计算的服务基本形式主要包括：基础设施即服务（LaaS）、软件即服务（SaaS）和平台即服务（PaaS）三种服务模式。并且依据这三种模式，可以将云计算划分为公有云、私有云和混合云三种。公有云是由第三方提供商为用户提供的能够使用的云，是通过互联网在较大的范围之内面向企业和个人提供的服务；私有云是指专门为特定用户单独使用而构建的，质量与安全性都较好，对于智慧校园而言，私有云是很适用的；混合云是指两个或两个以上的云混合而成的，彼此之间是独立的，但是却可以通过标准的接口紧密的捆绑在一起来共同为用户提供云服务。

2 关于智慧校园

浙江大学在我国的“十二五”规划中提出了智慧校园这一全新的教学理念，据有关调查表明，当前许多知名的高校都非常重视智慧校园的建设。智慧校园主要是指在我们无处不在的网络环境之中，将创新的网络科研、形式多样的校园文化生活、高效的校园治理以及校园周边的服务活动等全面融合，使校园的师生感受到一种智能的环境以及综合的信息服务平台，将基于计算机互联网的智能感知环境与综合服务相关联，使学校与校外的社会能更方便的沟通和交流。在目前的智慧校园的建设过程当中，将云计算的技术、虚拟化的技术应用到其中，使校内的资源能够得到共享，使教学内容更加直观的展示在师生面前，使得教学互动性增强，这样，更加的有助于促进学生与学生、教师与教师以及学生与教师之间的相互交流，使学校在一个氛围融洽良好的发展之中，将整个校园处于一种智能化、数字化的环境之中，智慧校园的建设对于监测教学效果、强化教学成果、全面构建现代校园等方面都起到了至关重要的作用。

3 基于云计算的智慧校园建设

3.1 基于云计算建设智慧校园的优势

在进行智慧校园的建设之中，之所以采用云计算作为技术手段，是有如下优势的，首先，对于院校的师生而言就是IT的普通用户，希望在操作的过程中越简单越好，所以通过云计算的技术，可以将复杂的功能交给后台和专业的机构去维护，这样通过前台简洁的页面便可以简单操作；其次，通过云计算技术可以节省资源，实现规模效益，传统而言，一个学校购买的服务器现在很多都是闲置的，但是在云下，资源和数据是可以共享的，这样便在成本方面大大的节省了，提高了效益；最后就是校园进行智慧校园的建设，可以促进教育信息化的进程，采用云计算的技术模式，可以将负责的信息技术和网络的问题交给专业的部门去做，这样师生可以保证教学，同时智慧校园的资源又得以充分的利用，可以促使组织专注于对智慧校园建设的核心业务。

3.2 基于云计算的智慧校园建设

3.2.1 智慧校园的基础设施建设

在智慧校园的建设中最为基础的就是校园网络的构建，也是云计算的平台。通过对校园网络的建设，可以打造方便智慧校园的信息高速公路，可以应对各种信息化更新与发展的需求，对校园网络的合理布局，可以方便覆盖面范围之内的有线、无线、电脑、手机等多种设备随时随地感受网络的快捷，云计算的服务在校园网络中的特点便是地毯可持续发展的。

3.2.2 智慧校园体系的构建

智慧校园的建设就是要使师生这些校园的用户可以通过云计算的技术在网络中根据自己的所需来选择各种形式的应用，充分的利用信息资源与服务，另外，学校尤其是高校自来就是教育科研工作者的聚集地，通过云计算的技术来进行教学设计、问题探讨、科学研究等，可以极大的整合资源、降低成本。对于智慧校园的构建主要是将云计算的技术层与校园内的主要元素相融合，主要包括云的管理平台层、管理的子系统层、云计算的数据整合层和网络层。在云管理平台层中将各个管理系统进行统一的管理，为用户提供登陆的入口；云计算的数据整合曾主要是依据云计算技术对各类的数据通过虚拟化的手段将收据和信息进行存储；网络层则主要是指传统的互联网络等。

4 结语

总之，智慧校园是数字化的体现，发展目标是安全、高效、方便、快捷的借助基础数据以及云平台作为支撑，通过智能、感知、挖掘等先进的虚拟化技术，打造的校园之中处处都可以进行网络学习、科研的创新，将丰富多彩的校园文化生活展现出来，打造和谐稳定的智慧校园环境，因此，伴随着云计算技术的进一步的发展，应用到智慧校园建设的发展必将一片光明！

参考文献

[1]张瑜，韩文举.智慧校园网的云计算安全体系架构的探索[J].网络安全技术与应用，2014（3）.

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【关键词】数字化；信息；管理；网站

随着“智慧苏州”活动的开展，“智慧校园”建设在新城花园小学全面展开。学校依托业已建成校园网络为基础，在学校的日常管理、教育教学等方面全面实施信息化管理方面取得了初步成效。先后通过了苏州市教育信息化先进学校、教育信息化示范学校的评估。2011年学校网站分别获得了教育部教育管理信息中心颁发的“全国中小学优秀网站”称号和省、市“中小学优秀校园网站小学组一等奖”、2012年学校图书馆网站获得苏州市中小学图书馆网站评比一等奖，2013年度“苏州市教育信息化先进单位”。

一、重视基础建设，构建数字校园

1.规划引领，逐步完善

为了把新城花园小学办成素质教育的典范、现代化教育的模范，学校领导高度重视学校的信息化建设规划，确立了学校信息化工程的总体目标：建设一个实用、适用、易用的网络信息平台，拥有一支具有较高现代教育技术水平的师资队伍，培养一批能够适应信息社会的现代化学生，建成一个安全、稳定、环保、节能的校园。

2.搭建网络平台，服务教育教学

校园网络在满足各类信息以外，还应该为日常的教育教学服务，方便教学管理和教学应用。为此我们在学校内网服务器上建立了五个“FTP”文件服务平台以及点对点、点对面的腾讯通即时通讯平台。通过校园内网的主页，将五个服务平台与校园各部门通知、公告和校务日常管理、在线登记整合起来，实现行政管理与教学管理的网络化。全校教师设立账号和相应的权限，登陆校网，各类信息净收眼底，可谓“一网打尽”。

3.网络全覆盖，沟通无障碍

现在教师上班打开电脑已经养成了网上“三看”习惯：看每周工作活动安排、校内通知，明确每日的工作重点和要求；看学校新闻动态，了解学校各条线开展的各类活动情况；看“腾讯通”即时信息和内网短消息，通过校内腾讯通实现教师间点对点、部门与教师的点对面的信息及时传递，达到了校内沟通无障碍。家校联系“采用家校路路通平台”实现零距离。

二、注重学校外网建设，展示智慧新城窗口形象

1.网络窗口展现“魅力新城”

当今社会，网络已经成为人们获取各类信息的首选工具，学校外网承担着校园与社会沟通桥梁的功能。学校校园网上展示师生校园动态给每一位浏览者留下了深刻印象。校园网既是一个对外交流的窗口，又是一个分享的平台。在新城的网站首页有从七个板块增加至十二个板块，全面展示新城花园小学的教学成果和教育动态。学校的各类教学活动、教学成果都要通过学校网站来体现，长期以来我们根据学校的发展需要逐步对网站的板块上做相应的调整，进一步细化校园网络的功能。

2.班级家园记录“太阳娃”成长轨迹

在外网设立“班级家园”板块，来实现师生互动。将该平台以班级为版块，设定正副班主任以及任课老师为版块管理员，学生实名登录，“班级家园”在老师的引导下实现师生互动、生生互动，良好的应用体验受到了所有师生和家长的好评。德育处利用这个平台将原来每个学生的纸质成长档案通过每位学生的“个人空间”逐步转化为“电子成长档案”。学生在家长帮助下或者自己独立设计制作数字故事来记录自己每学期的收获和成长轨迹。

三、教学科研网络化，智慧火花溢满校园

1.优质资源共享，助推教师成长

我们充分发挥校园网互连、互通、互动的优势，借助备课平台，进行无纸化备课，同时采取切实措施开展形式的教研活动，如“网络教研”、“周五大讲坛”等活动创造机会让教师交流在无纸化备课过程中的感受和状态，不断纠正、及时完善无纸化备课的方法、途径，通过内网平台共享先进的、成熟的、优质的教学方案。每个备课组每月都将自己学科的优秀课件上传至资源平台，共享各种教育教学资源，对帮助青年教师快速站稳三尺讲台，提高整体学校的教育教学质量起了非常重要的作用。

2.网络教研，探索教学真谛

工作节奏快，使得每个人的时间都很宝贵，此时，校园网络平台可以不受时空限制、适时互动、便于头脑风暴、智慧分享的教研方式已经在新城花园小学盛行。我们尝试让电脑网络参与教学研究，如自制课件评比、网络课教案设计比赛等，都很好地体现了新城花园小学“学习自主性、合作协同性、模式多样性”教研特点。网络教研既是信息技术发展到一定程度的必然，也切合了学校教研方式变革的需求，作为日常教研方式的补充，网络教研时代正逐步向我们走来。为教师提供了相互学习、共同切磋、携手提高的最佳场所，一种充满现代感的、友好的、平等的网络学习氛围已在新城花园小学形成。

四、借助博客平台记录教师专业成长

利用教育博客，提升学校教师专业发展。撰写博客已经成为新城“太阳人”（教师）的一种习惯。专题研讨、教学设计、教学案例反思、学习推荐等过程都可以在“新城围脖”上呈现，每一位老师都可以参与建设，每一个项目都是动态生成，互动、对话，在这里真正成为可能。借助博客平台，努力增强教师“读”、“教”、“研”、“写”四位一体的意识。“好书推荐”、“学术沙龙”等活动，营造良好学术氛围，为教师借鉴教育教学改革的成功经验，探索自身素质提高的途径和方式提供条件和机会，助推教师成为教学好（教有个性）、读书好（读有悟性）、研究好（研有灵性）、写作好（写有率性）的“四好教师”。

五、应用信息技术，推动教学创新

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关键词：物联网；RFID；WSN；应用框架；智慧校园

中图分类号：TP302.1 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）31-7114-03

校园信息化发展历经了网络化，数字化，信息化等各阶段后，随着信息技术的进一步发展及物联网技术的逐步形成和发展，目前和未来，校园正在进入智慧化建设阶段。智慧校园通过透彻的感知，高速的互联，面向服务的运算，实现更实时的控制，提供更便捷的服务，制定更科学的决策，从而营造绿色、和谐、高效、舒适的校园环境。

1 智慧校园建设的支撑技术

1.1 物联网技术

物联网是指利用条码、射频识别（RFID）、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，实现人与人、人与物、物与物的在任何时间、任何地点的连接，从而进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统[1]。关键技术涵盖物联网架构技术、统一标识技术、通信技术、网络技术、软件服务与算法、硬件、功率和能量存储、安全和隐私技术及标准等方面。

基于物联网的感知层、网络层和应用层三层体系结构讨论：感知层负责通过对条码、电子标签、传感器、智能卡等在内的自动识别与近场通信技术进行信息采集，核心技术主要涉及传感器技术、射频识别技术、二维码技术、微机电系统、传感网自组网技术；网络层负责完成对感知层所收集到的信息向数据中心的传递任务，通信网络包括有internet、WIFI以及无线通信网络等，核心技术包括局域网技术及广域网技术；应用层是构建在物联网技术架构之上的应用系统，主要完成对网络层传输数据的分析和处理，智能决策和提供服务，核心技术有专家系统、云计算、API接口、GIS、ERP、垂直行业应用、系统集成、资源打包等。

基于物联网技术的智慧校园建设涉及的关键核心技术包括：

1） 射频识别（RDIF）技术

物联网是利用无所不在的网络技术建立起来的，其中非常重要的技术是射频识别（Radio Frequency Identification）技术，也称电子标签技术[2]。RFID是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境，可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。最基本的RFID系统一般由天线、读写器、感应标签和相应的应用软件组成。

2） 编码技术

物联网是全新的网络架构，可以实现全球范围内物品的跟踪与信息的共享，这需要从公共物联网的角度探讨物品的编码方法，使全球物品都纳入到统一的编码之中。编码技术包括EPC、条形码、国家物品编码体系等[3]。EPC（Electronic Product Code，产品电子代码）是新一代的产品编码体系，相对于可标识一类物品的条形码，EPC可标识到同类物品中的每件单品，通过附着于需跟踪物品上的射频电子标签，可全球流通并对物品进行识别和读写，实现信息的传递。EPC 码中包括物品的一些基本信息及简要参考信息，可通过与后台数据库相连，实时获取EPC 码对应的物品详细信息。

3） 无线传感器网络（WSN）

传感器属于物联网的神经末梢，是物联网中采集信息和实现现实世界感知的重要设备，是人类全面感知自然的最核心元件。各类传感器的大规模部署和应用是构成物联网中感知层的基本条件。

无线传感器网络（Wireless Sensor Network）就是由部署在监测区域内大量的微型传器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。WSN技术主要由传感器、通讯网络和信息处理系统三部分构成，实现实时数据采集、监督、控制等功能。在实际应用项目开发中需考虑实用性，在设计WSN时，要充分考虑传感网中的传感器功耗、节点供电、节点寿命和节点失效等问题[4]，选择最优可行的解决方案。

1.2 云计算技术

在物联网中，从感知层采集了大量的数据，需要运用云计算技术，处理海量数据，进行实时动态管理，智能分析，以实现各种不同的应用需求。云计算将数据存储于云上、软件和服务置于云中、构筑于各种标准和协议之上，可以通过各种设备获得[5]。通过云计算模式可以帮助实现高效、动态、大规模扩展的计算处理能力。云计算是实现物联网的核心，又促进了物联网和互联网的智能融合。云计算平台是支撑智慧校园的第二大平台。利用云计算技术，可以建设虚拟实验室[6]。

2 智慧校园总体应用框架

智慧校园是以物联网为基础，利用先进的信息化手段和工具，以各种应用服务系统为载体，为师生构建的一个集教学、管理、科研和校园生活为一体的新型智慧化的工作、学习和生活环境[7]。主要实现从环境（包括实验室、教室、设备等）、资源（如公文、图书、讲义、课件等）、到活动（包括教、学、科研、管理、服务、办公等）的全部数字化、智能化，在传统校园的基础上构建一个数字空间，以拓展现实校园的时间和空间维度，从而提升传统校园的效率，扩展传统校园的功能，最终实现教育过程的全面信息化，从而达到提高教育管理水平和效率的目的。

根据现代校园的智能化管理需求，综合浙江大学、南京邮电大学和西南大学的智慧校园建设目标和方案，该文提出了由五个层面构成的智慧校园系统总体应用框架，自上而下分别为：校园网统一信息门户、校园综合信息应用系统、基于物联网的校园智慧应用、公共支撑平台和硬件和网络基础设施，并且在各个层面的规划和建设过程中，遵照统一的信息标准与规范，根据工作体系与管理机制，考虑了应用系统需具有良好的扩充性。努力使系统建设具有标准规范化，系列一体化，数据共享化，应用智能化，扩充可行化等特点。具体如图1所示。通过基础设施层、数据层和应用层[8]的建设，最终为教师、学生和管理者提供一个开放、协作、集成、智能的综合信息服务平台。

3 智慧校园建设的主要内容

物联网技术和云计算技术的在校园中的运用将会促进教育信息化的进一步发展，带来教学模式和管理模式的创新和变革，智慧校园建设需要一个逐步和长期的建设过程。

3.1 建设硬件和网络基础设施

智慧校园需要解决物和物、人和物及人和人之间的相互通讯与信息交互，无线的末端接入手段是必要条件。建立有线/无线双覆盖的网络环境，是实现泛在的感知信息接入和多源信息互联的前提，也是智慧校园的重要基础设施[9]。

3.2 建设统一身份认证平台，建设共享数据中心和建设校园网统一信息门户

统一身份认证可以实现全校统一的用户管理，为校园网各应用提供统一安全的身份认证服务，实现网络单点登录或手机认证登录。建立安全高效、统一共享的数据中心，整合资源，减少学校在运行环境、维护人员等方面的重复投资，架设合理的数据库结构，方便应用之间的数据交换和共享，有利于实施有效的安全防护与数据存储管理，为学校领导和有关部门信息利用、分析决策提供支持。统一信息门户是将校内各类应用聚集展现与集成，应用内容管理，提供统一的访问入口，实现个性化工作界面定制。

3.3 建设统一校园卡应用系统

通过为师生手机上SIM 卡贴上RFID 电子标签，由标签识别器（射线辐射传感器）读取师生用户手机SIM 中嵌入的EPC 码信息，实现身份标识、身份认证与消费、考勤、图书借阅等功能，实现手机终端以及校园信息服务系统的融合，实现“一机在手，走遍校园”。如目前校园“翼机通”客户数量在不断增长。

3.4 建设基于物联网的校园智慧应用

采用多种传感器、传感器网络、RFID 、GPS、视频技术、智能物体等标识、定位、实时感知物理对象的状态并进行远程控管。如智慧图书馆的建设，实现对图书的查询、定位、自动借还、书架智能导航和图书错架报警功能[10]，大大提升图书馆的管理服务能力。如通过安装智能表，延伸接入网络，实现远程集抄和实施监控，建立用能设备的监控系统，建立校园路灯控制等，建设绿色校园。通过建立门禁系统、校园巡更和安全监控系统，实现智慧安防，建设平安校园。

3.5 建设校园综合信息应用系统

坚持“以人为本”，打破部门界限，以师生在学校的各项活动为线索，建立以“用户为中心”的综合应用系统，并将教师和学生综合应用系统有机衔接，实现数据共享，更好地服务于师生，创造便捷、人性化的校园e生活。重构管理流程，打造一体化应用，建设财务管理、资产管理、文档管理等一体化系统。用好沉淀数据，建设共享数据库，做好决策支持系统，提供科学的教学、科研、师生管理和财务和资产管理决策。

4 结束语

智慧校园建设是一个长期的演进过程，需要遵循“统一规划，分步实施，逐步完善”的原则。[9] 智慧校园不仅是实现物物之间的联系，而且要实现人与物、系统与系统之间的实时感知。因此，智慧校园建设的核心是数据融合，需要重视资源与应用的开发，实现基础设施与数字资源的充分融合[11]。随着物联网技术的日益成熟，充分利用学校教学、科研的先发优势来提高校园的智能化程度，构建教学、科研、管理和校园生活为一体的新型智慧化的工作、学习和生活环境。从物联化、集成化、智能化出发，实现校园中人、财、物和学、研、管业务过程中的信息获取、信息共享和信息服务，变革教学模式和管理模式，创新应用和服务，科学决策，规范管理，从而推进智慧化的教学、科研、管理、生活、以及服务的实现进程，提高学校影响力和服务社会的能力，让智慧校园成为智慧城市的一部分。

参考文献：

[1] 孔晓波.物联网概念和演进路径[J]. 电信工程技术与标准化，2009（12）：12-14.

[2] 吴健.从M2M到物联网——智能化的未来[J]. 通讯世界，2009（11）：15-17.

[3] 张明会，孟印.物联网关键技术融合体系[J]. 物流科技，2012（2）：92-95.

[4] 徐喆，张军虎.物联网中的无线传感网技术及其应用技术瓶颈分析[J]. 物联网技术，2011（8）.

[5] 张克宏.云计算平台下物联网助力B2C电子商务的策略分析[J]. 电脑知识与技术，2012，8（2）：491-493.

[6] 李征，王璐.云计算在智慧校园中的应用研究[J].计算机与现代化，2012（5）：48-50.

[7] 杨志和.智慧校园的基础网络建设[J].上海电机学院学报，2011，14（3）：182-185.

[8] 刘岚，翟鸿雁，陈宁.基于物联网技术的智慧校园建设方案探讨[J].科技视界，2012（7）：175-176.

[9] 宗平，朱洪波，黄刚，等.智慧校园设计方法的研究[J].南京邮电大学学报，2010，30（4）：15-19.

篇5

近日，由教育部科技发展中心主办，天津大学承办，新华三集团旗下杭州华三通信技术有限公司（以下简称“华三通信”）及《中国教育网络》联合协办的“2016年高校信息技术融合应用研讨会”在天津大学北洋园校区盛大召开。本次论坛的主题为“信息技术， 融合应用”，来自教育部科技发展中心、CERNET、“985”和“211”等院校信息化专家领导等超过1000人参加了本次论坛，共同探讨“十三五”期间信息技术如何与教育应用深度融合，推进教育事业发展，实现教育强国梦。

科技创新促教育变革

科技的创新不断地推动着社会的变革，信息技术与教育教学深度融合，是推进教育信息化的核心理念，也是实现教育现代化的必由之路。

天津大学是教育部直属国家重点大学，也是中国第一所现代大学。“天津大学网络中心于1995年成立，目的在于探索网络的应用。十年前计算机网络中心与教育信息中心合并，成立信息与网络中心。”天津大学信息与网络中心主任刘峰在接受《中国信息化周报》记者采访时说，“随着科技的发展，特别是IT信息产业的飞速发展，现在我们提出四大理念：和谐校园、人文校园、绿色校园、智慧校园。”

“十二五”期间，天津市高校已经完成了数字化校园建设，建立了业务应用全面的校园基础网络，为核心数据共享的教学科研服务提供有力的支撑体系，实现了IPv6下一代互联网建设以及特色资源建设，为各方面提供了强有力的技术支持。在“十三五”期间，天津市将持续以云计算、大数据、物联网、移动互联为基础，建设云网端一体化的智慧校园服务体系，融合高校各级各类数据资源等措施，创新校园的建设。

天津大学校长李家俊在会上表示：“在新IT技术蓬勃发展的今天，天津大学新校区从设计的时候，就致力于建立成为一个绿色校园、人文校园、智慧校园；其中智慧校园是建设的基础和保证。” 天津大学新校区的建设，已经成为国内高校“智慧校园样板间”，“新校区从基础设施建设开始，完全按照智慧校园的顶层设计，为实现扁平化、精细化管理打下基础。”刘峰说。目前已经建成了1张网络、7个中心、14个系统，以及云端一体化全方位应用服务。

新IT成就未来教育

华三通信从成立之初就密切关注教育信息化领域的变革趋势，利用其丰富的行业经验积累以及不断创新的自主研发能力，积极投入到中国教育信息化建设中。

华三通信一直伴随教育信息化的浪潮一路同行，在业内率先推出用户管理及控制、IPv6校园网、教育城域网、校园数据中心、无线校园、教育云等整体解决方案，为全部“211”高校和“985”高校提供校园网、数据中心等信息化基础建设服务；截止到2016年4月，服务于200余所高校私有云，超过10000CPU在线；服务于1500余所高校WLAN，在线AP数量超过100万，成为教育行业最大的IT服务商之一。

会上，华三通信了业界首款高校机房虚拟化智能解决方案――校园云学苑解决方案，为高校实现大量机房终端集中、简单、智能的管理运维带来更为先进的手段。该方案具有智能排课、调课、辅助教学等功能；具有独特的混合云计算技术，整合了终端计算资源和后端服务器计算资源，可实现高清视频图像效果。相比于传统机房，部署云学苑解决方案后可大大降低综合成本和云运维管理复杂度，分钟级初始化一个机房。

此外，华三通信还展示了一系列教育创新应用，包括基于SDN的开放、可编程的新一代校园网络架构AD Campus，全面场景化的H3C802.11ac WAVE2，以及H3C大数据平台等，革新管理，盘活校园信息化。

新华三与天大携手

共建新校园

在“2016年高校信息技术融合应用研讨会”上，新华三集团与天津大学签署战略合作协议，宣布双方共同推进产学研协作，重点在高校云计算实验平台应用实践与示范推广、标准规范研究、云计算人才培养等方面展开全面的战略合作，共同推进教育信息化及高校云计算的全面发展。紫光集团董事长赵伟国、新华三集团旗下华三通信云计算产品线总裁吴健、天津大学校长李家俊、天津大学副校长刘东志出席签约仪式。

华三通信与天津大学已经有10年的深入合作，近期先后为学校信息与网络中心及计算教学实验室部署了5600台802.11ac AP 及云平台、云学苑解决方案。全自动、无边界、智能感知的新IT“未来校园”蓝图已经日渐展开。

“作为清华大学控股的企业，紫光与教育界始终保持着密切与稳固的关系，而未来这种良好的合作和信赖关系将得到进一步发展和加固。我代表紫光集团郑重承诺：新华三集团将用最好的技术、最好的服务为中国的教育信息化提供最好的支持。” 赵伟国表示。

“天津大学在服务高校校园信息化建设政策理论研究和规划设计、高教网络设计、建设、运维等方面具备国内领先优势。而新华三集团作为业界领先的新IT解决方案领导者，近年来，在云计算、虚拟化、SDN等新领域更是不断开展广泛应用创新。希望通过双方的战略合作能够提升互联网、信息技术与教育行业融合的深度和广度，从而能让更多元的教育资源服务于更广泛的人群。” 李家俊这样说。

天津大学在高校信息化建设领先，而新华三集团在企业方面更是不断开展广泛应用创新。

“教育兴国、科技兴邦”，新华三集团反哺教育，持续变革，将新IT技术与教育变革相结合，与天津大学携手共进，以教育信息化带动教育现代化，促进教育公平和实现优质教育资源广泛共享、推动教育理念变革和培养具有国际竞争力的创新人才，最终加速中国从教育大国向教育强国的迈进。

篇6

20**年我校在后半学期分年级分学科进行集体备课,每周同课头的教师聚在一起,共同讨论近期的教学工作安排和教学工作的协调,如今已经坚持进行了一年多。笔者认为,在学校将集体备课制度化以后,在实施过程中无论是集体备课形成的教案、学案等都需要进行整理和修改。结合当前我校校园网络健全,各位教师的计算机终端和教室的计算机终端相连的实际,我校的集体备课如果能利用好校园网络,就会取得更好的效果,将集体的智慧更好地发挥出来。

集体备课是当前基础教育中提高教师群体素质,提高课堂教学效率的有效途径。进入21世纪以来,计算机网络的迅速普及极大地带动了高中教学的方式,也在一定程度上改变了教师集体备课的方式。绝大多数学校制定了相应的集体备课制度,但主要是以传统会议形式的集体备课,而涉及校园网络环境下教师集体备课的内容较少。网络必然要走进课堂,在网络环境下的教师集体备课将面临什么样的问题呢?与传统集体备课相比,它在形式、内容上有什么样的区别?

传统意义上的集体备课是指学校内同年级同学科教师有计划、有组织地共同制定教学计划,分析教材重点、难点,并确定突破方法,撰写教案的过程。

集体备课有利于发挥集体的智慧,弥补教师个人备课过程中的不足,取长补短,提高教学的整体水平;可以将集体的智慧与个人的特长有机地结合起来,共同提高;有助于教师在整体上把握课标、教材、重难点,设计好教案。

当前大部分中学有自己的校园网络服务器,并通过服务器接入互联网,建立了电子备课室,配备了多媒体教室,基本满足公开课等特定目的的教学要求。大部分中学有自己的网站,有的还拥有自己的校园网络中心和WEB服务器、FTP服务器,这些都为实现网络环境下的集体备课提供了硬件环境。但由于各种原因,教师集体备课大部分情况还处于对教案、学案的讨论和研究的基础上,并没有引入多媒体辅助教学(CAI)的相关探讨,关于多媒体课件的内容确定、制作、使用则在集体备课过程中很少涉及。因此集体备课还没有发挥其在新时代所应起到的作用。

目前,各个中学的集体备课大部分都有自己固定的形式、时间、地点,并制定出了比较完善的集体备课制度,从集体备课的整体目的和要求等作出相应的要求,并与教师的福利待遇挂钩。

20**年,我校顺利通过省验收,晋升为省级示范性高级中学,并于2005年11月建成校园网络,先后为教学楼每个教室、实验室配备一套海捷多媒体中控系统,各学科科任教师每人配备一台清华同方电脑,并连接到校园网终端,同年开通了校园网和校园FTP;2006年我校对校园网进行了改版,主要增加了“教学之窗”栏目;20**年我校通过教导处和多家网站合作,先后为教师开通了“天星教育网”、“北京四中网校”、“高考资源网”、“三学苑”等有较好资源的网站账号,供各位教师从网上下载教育教学资源;20**年我校为每位专业教学人员开通了校园网账号,教师可以把自己教育教学工作中的心得体会、教学心得发表在校园网上供大家学习讨论。

在教学管理上我校实行年级组管理体制,在集体备课室建成后倡导集体备课,双周周四晚上召开教研组会议,并在教研组会议后以年级学科备课组为单位,由年级学科教研组长牵头对未来两周的教学内容、教学进度等进行集体备课,在形成较为全面的系统后,各教师根据自己的实际情况和学生的学情具体实施,在具体的实施过程中遇到问题教师可以通过校园网或者直接与同科其他教师商讨解决。

二、校园网络建设对**集体备课的影响

(一)积极影响

1.随着校园网络的开通和FTP站点的建立,教师可以在学科帐户内建立、删除相关文件,并可将在办公室电脑上做好的课件上传到校园FTP服务器,在和同科教师共享教学资源的同时能及时反馈存在的问题和修改意见。到教室后教师可以直接将课件从校园网拷贝到电脑,通过中控系统随时应用多媒体技术进行教学,在特定的学科能收到较好的教学效果。

2.教师集体备课室的建成及各办公室均能通过连接到Internet,从而为教师获得Internet上丰富的教学资源提供了保障,并为教师自身不断学习新知识提供了机会。

3.我校通过购买北京四中网校、天星教育网等与教学实际相贴近的收费网站的课件资源,并将下载的课件资源在校园FTP上共享,充分扩充了实现多媒体教学的资源。

4.各学科指定一位对计算机操作较为熟练的教师对网络下载的课件和其他资源进行归类后上传到FTP,其他教师可在使用过程中补充完善并应用于课堂教学。

(二)消极影响

1.办公室电脑接入Internet,教师往往会将一部分时间用于玩网络游戏和网络聊天,而对教材的研究和课后反思的时间减少,在一定程度上容易使集体备课流于形式。

2.教师对在集体备课中用到的课件形成统一认识后,往往不再结合各自班级学生的具体情况,而是盲目照搬。

3.对于青年教师而言,由于在集体备课过程中课程容量大,只能对教学目的、教学进度、教学内容等具体的教学环节进行把握,而具体到每一节课的难重点的把握就需要向老教师请教,但一般无法找同科头的年长者请教。

4.网络环境下集体备课的具体实施受到学校电力供应、仪器设备的安全稳定等客观条件的影响,所以在有电子教案的同时,教师往往需要针对传统教学方式准备教案,无形中增加了教师工作量。

5.老教师对计算机知识欠缺,且他们往往认为自身有丰富的经验,没有必要再跟别人交流思想,因而不能很积极地投入到网络环境下的集体备课中去。

文摘要:本文作者根据自己一年多来对集体备课的亲身体会,结合所在学校的教学实际,对校园网络环境下高中集体备课如何进行转型进行了讨论。

参考文献:

[1]陈小鹏.从“集体备课”管窥“教学软资源的整合”[J].教育理论与实践,2009,(**).

[2]陈留庚.新课程背景下备课组建设的实践与思考[J].学校管理,20**,(05).

[3]张立英.中学教学中集体备课的探讨[J].教学与管理,2005,(09).

篇7

【关键词】智慧校园；总体架构模型；模型应用分析

在网络的不断发展下，云计算、物联网的相应出现，为教育的信息化建设奠定了有利的基础。在传统校园中，逐步向科技化校园转变，步入智慧校园阶段。在智慧校园中，综合信息服务平台，是主要的管理中心，需要多方面技术的有效支持，更好的为广大师生，提供智能化的环境，更方便教育、科研和生活等。

一、智慧校园建设总体架构模型分析

（一）智慧校园建设应遵循的原则

一是遵循统一标准，保证资源共享。工作人员应整理学校相关信息，建立有效的共享机制，合理利用网络，进行资源共享，充分发挥其作用。

二是遵守开放性原则[1]。在校园的应用平台建设中，要统一考虑运行方式，进行规范管理，降低系统存在的风险，完善操作平台的开放性，保障系统正常运行。

三是先进性原则。工作人员需要拥有优秀的校园理念，和先进的技术，为建设一个先进、开放的

四是搭建平台框架，维护应用系统原则。在国家教育部门与相关行业标准的指导下，这种方式能够实现数据资源的最大化使用，更好的进行数据融合，完善校园的规范建设。

（二）智慧校园建设总体架构模型

校园建设从数字校园到智慧校园，需要对教育理念进行创新，拥有全新的管理业务和资源共享机制。通过这些内容，提高校园的管理水平，对整体的教育管理流程进行优化。根据智慧校园的建设原则，总体架构的建设思路如图1所示。

图1：智慧校园的总体建设思路

在智慧校园的总体架构模型中，工作人员应通过不同层面，进行分析，保证其得到合理的规范建设[2]，具体内容如下：

1、感知层

在智慧校园建设中，工作人员要合理应用感知软件，做好校园内的全面感知工作，能够实时分析不同区域的具体情况。感知的内容有人员、设备，还有学生的个体特征和学习情境等。

2、网络层

在总体架构中的网络层，工作人员应做好多方技术的应用，充分融合和沟通，做好校园中人与人、物与物、人与物之间的互动和互联。在这个过程中，物联网、移动网络都能够得到较好的应用。

3、数据层

在数据层中，工作人员对整理收集到数据，并进行挖掘和分析，将其存储在专用的数据库中，更加便于系统应用。在校园中，校园网、无线网、一卡通、MOOC、e-Learning系统、社交平台都含有大量的数据，为学生在校园生活中，创造了便利条件。

4、服务层

工作人员在智慧校园建设中，要保证系统服务性良好，能够在综合信息服务平台的使用中，根据不同的角色，提供合理的服务，体现个性化的效果。在校园的访问中，能够查询多方面的信息，方便快捷，服务水平的提升，能够在一定程度保证监控服务质量，增加服务能力。

5、应用层

在应用层中，工作人员合理配置个性化服务，体现智能决策。在多个管理系统中，要构建它们之间的联系，促使其高度融合。

6、运行维护与安全体系

工作人员在建立智慧校园中，要保证其运行顺畅及安全，建立维护保障体系与安全体系，充分实现智慧校园建设的合理性与安全性。

7、信息标准与规范体系

智慧校园总体结构模型，要遵守信息标准和规范体系，使信息处理更加规范，在数据结构的应用中，能够满足信息化建设的要求，为服务融合与数据融合奠定较好的基础。

二、智慧校园典型应用研究

（一）智慧教育

工作人员在进行智慧校园建设中，要掌握智慧教育的内容，充分实现物联网、云计算、

大数据等技术的充分融合[3]，发挥其重要作用。这种教学方法，能够实现智慧学习，培养智慧人才。

（二）智慧管理

在物联网与大数据等先进技术的影响下，工作人员逐步实现教育管理向智慧管理的发展。通过智慧管理云服务平台，更好的为教育管理提供有利数据，实现数据挖掘、运行情况实施监控，更好的进行智慧决策，实现教育管理和安全预警，完善实时监控，保障教育管理的智慧化水平。

（三）智慧科研

在智慧科研的过程中，工作人员要建立科研服务平台，主动跟踪其方向、成果以及动态等，实现对科研工作的动态管理，为科研的顺利开展创造良好的基础。

结束语

通过上文对智慧校园建设总体架构及典型应用的分析，工作人员在进行建设时，要遵守相应原则，分析不同层次的主要内容，实现科学管理，为广大师生的便捷环境与智能化生活，创造良好的基础，在校园中得到较好的应用。

参考文献

[1]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，2014，09：88-99.

篇8

随着信息技术的快速发展，传统的教育理念和教学方式已出现重大变革。随着物联网、云计算等新兴信息技术的发展，智能终端应用普及，师生之间的互动无处不在，学习个性化、教学管理智能化和评教跟踪、学校家庭互通、师生共同成长的校园文化等新型“智慧校园”教学管理模式已日渐成熟。关于“智慧校园”的研究已成为现今教育信息化领域关注的热点。

【关键词】智慧校园 智能终端 关键技术

1 智慧校园的机遇和挑战

很多大学陆续会筹划实施智慧校园方案。技工院校也有部分开始实施，比如基于中国电信e卡通的智慧校园方案。但是目前大家都是在探索中行进，没有一个统一的标准和规范。在建设过程中主要会遇到来自以下几个方面的挑战：

（1）各个技工学院在建设智慧校园的过程中没有形成统一的系统构架和技术标准，导致数据不一致，数据缺乏共享性和互通性，最终变成只是智慧了自己，无法智慧大家，形成了所谓的“信息孤岛”。

（2）教学资源存储分散，资源的共享性较差，资源的数量和质量难以得到保证。有的教师纯粹为了凑数而做资源，教学资源良莠不齐。

（3）先进的信息化教育手段难免会遇到传统的教学思想的抵制，导致信息化建设步伐减慢。

（4）学校管理层对智慧校园提供的支持有限。

2 智慧校园的特征

智慧校园的三个核心的特征：一是为广大师生提供一个全面的智能感知环境和综合信息服务平台，提供基于角色的个性化定制服务；二是将基于计算机网络的信息服务融入学校的各个应用于服务领域，实现互联和协作；三是通过智能感知环境和综合信息服务平台，为学校与外部世界提供一个相互交流和相互感知的接口。而笔者认为智慧校园是信息技术深入渗透到师生的学习和生活中的信息化校园，各种智能终端为师生提供一个广泛的感知环境。

智慧校园兼顾教育、技术和文化多方面的特性。具有以下几大特点：

（1）与网络环境紧密结合。将学校的有线和无线网络以及其他的网络系统充分融合，形成一体化的网络环境。

（2）智能终端广泛应用。计算机和智能终端为师生接入智慧校园提供了硬件保证。

（3）提供综合业务处理服务。能对教学管理中的各种业务按标准流程进行快速处理，为广大师生提供业务快速办理的平台。

（4）个性化的定制服务。针对不同角色提供不同的信息化服务。

（5）学习随时随地。通过有线或是无线网络，借助智能终端，可以随时随地在学校任何地点进行学习、答疑和在线讨论。

（6）教学资源充分共享，教学资源灵活配置。课堂上教师可以借助云平台，随时调用资源库中的教学资源进行授课，与教学系统无缝对接，满足教学需求。

（7）实现校家互通。通过智慧校园平台，家长可以随时了解子女在学校的学习和生活情况，教师也可以及时反馈信息给家长。

3 智慧校园依靠的关键技术

智慧校园的兴起必然是依靠技术的发展，在多种技术的交互作用下才能充分发展智慧校园的“智慧”。

3.1 射频识别技术

射频识别技术即RFID（Radio Frequency Identification）技术，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。RFID是一种自动识别技术，它最重要的优点是非接触识别，它穿透了强，并且阅读速度极快；它至少包含两个部件：标签和应答器。在技工学校中使用最多的就是校园一卡通，类似于一张银行卡大小，里面内置识别芯片。校园一卡通目前在技工学校已经广泛使用，并作为校园内部RFID识别的基本载体。学校可以很方便的利用RFID技术实现学校的门禁系统、身份识别系统、图书管理系统、智能电表和会议考勤系统等。并且能利用计算机技术快速得到统计数据。

3.2 二维码技术

二维条码技术主要是利用特定的几何图形按一定的规律排列在黑白相见的竖条图形来记录数据信息，是数字对象唯一识别符的一种。使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，主要通过光电扫描设备来自动识读，以达到对信息快速自动处理。二维条码在学校中的主要应用是图书入库出库管理，通过贴上相应的二维条码标签能快速读取图书信息。其次，应用于学校固定资产管理，通过二维码标签能快速地获取资产信息，并进行相应的智能化管理。

3.3 校园网络技术

智慧校园必须依托高速的网络来进行传输数据，现今很多学校主要是以有线网络为主，但是有线网络必须要进行综合布线，移动性差。因为必须大力发展校园移动互联技术，只有360度无死角的无线网络才能保证高品质的教学资源传输成为可能，也能让学习无处不在成为可能。如今，3G甚至4G技术和各种无线Wifi接入技术的普及，让无线网络覆盖没有局域性，让学习者通过网络学习没有地域限制。高速、稳定、安全和易于管理的无线网络是构建智慧校园的基础条件。

3.4 智慧校园软件搭建

上述技术是实现智慧校园的基础，在这些技术基础上还必须搭建软件平台，通过将各种不同的管理软件进行优化和整合，构建一个完善的、统一接口的智能型平台，真正发挥智慧校园智能化的作用。

必须加强和完善智慧校园中身份识别系统，通过校园一卡通或是手机识别技术建立起完善的识别机制，只有加强了环境的感知，才能更好地发挥人在智慧校园中的主导作用。

4 结语

智慧校园是一个新兴的事物，它能带给学校的转变是巨大的。因此，智慧校园的建设必须兼顾学校建设的方方面面，同时又应该以学校为主导，通信商必须在关键技术上给予大力支持，并积极参与进来。我们也应该看到智慧校园必须以物联网作为基础，所以必须重视系统的安全性和稳定性，保护数据的安全和防止受到外来攻击。采用成熟可靠的系统，杜绝安全隐患。

智慧校园建设是推动技工院校信息化发展的重大举措，作为一个新兴的事物，需要在建设过程中不断地对它进行优化和升级，保证智慧校园健康、持续和稳定发展。

参考文献

[1]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，（08）：15-19.

[2]李卢一，郑燕林.物联网在教育中的应用[J].现代教育技术，2010，20（2）：8-10.

篇9

*中学是*镇唯一的初级中学，校长李乃友对自己学校的未来发展有着清晰的规划，力争在3年之内将学校创办成省示范初中。

李校长在规划学校的未来的同时，也一直在深深地思索着一个问题——学校的信息化建设。半年来，他先后走访了不少的学校。通过了解，他发现：大部分学校都只是花钱买来了电脑、服务器和教育软件，搭成了网络环境。由于一些学校对如何利用信息化手段进行教学和管理毫无整体思路。因此，最后的结果就是，教学和管理水平没有提高，校园网却成了老师们上网打牌的工具。李校长觉得，这样的教训实在令人心痛。

同时，他也接触了许多的厂商。可是，令李校长失望的是：这些厂商的工程师一上门，不是使出浑身解术推销产品和方案，就是大肆泛谈信息化的背景和好处，但一问到校园网如何才能用起来，就变得瞠目结舌。这样的厂商是不可能提出自己对教学和管理的建议的。

通过调研，李校长暗下决心：*中学的校园网建设基础架构的搭建只是整个信息化建设的工程部分。工程必须在规划指导下完成。如何分配校园网建设的人、财、物？李校长总结出“三个三分之一”的独特理论：基础建设占三分之一，资源建设占三分之一、队伍建设三分之一。

校园网建设的整体规划

一基础建设：楼宇之间采用千兆主干光纤连接。百兆交换到桌面，每个教室都有一个专门的接入信息点，为学校将来的发展作好准备。通过*教育网与Internet相连。

二资源建设：采用*市提供的教育教学资源库、电子图书库、影视库。在此基础上，后续运行阶段，学校自建资源非常重要，是积累优秀教师智慧的最佳途径。

三应用建设：采用联想网络教学系统、联想校园网视频服务系统。

四队伍建设：这也是李校长最关注的部分。学校将在不同时间针对不同对象举办不同内容的培训。基础培训面向全校老师，主要内容为计算机应用培训、Internet应用培训。应用培训面向教学骨干和青年教师，内容为Windows98、Word2000、Excel、Frontpage。对学校的技术核心骨干将邀请技术专家进行研讨、学习。

插上教学管理腾飞的翅膀

在"整体规划"的基础上，根据学校实际情况制定"两步走"的分布应用计划。由于该校领导一直非常重视队伍建设，通过学校前期投资建设的微机教室和多媒体教室的应用，使学校老师的计算机应用基础已经有一定的基础。

一、网络中心本年度的工作计划：

1、进一步加强继续建设的准备工作，尽量做到周全仔细，为校园网下一步的顺利发展打下坚实的基础。

2、规划合理的网络投资，做好校园网建设工作。

3、进一步加快校园网络的技术培训工作，以便今后能科学合理的规划设计校园网。

4、逐步组织人员实施某些实用性应用软件的学习工作。

5、进一步完善校园网络的主页设计工作，作好对外宣传工作。

6、做好网络管理、网络运行、网络服务三大块的调研工作，以吸取其他学校校园网的经验教训等。

7、加强网络管理，健全校园网的管理规章及制度。

8、在调研的基础上提出校园网的合理应用策略。

三、规划：

第一、网络硬件平台建设

由于学校的网络建设投资基本到位，争取在年底建成一个先进、可靠、稳定的校园网络，这将是本年度网络中心工作的核心。

1、校园网骨干网设备的规划

由于我校布线点数较多，部分地方点数较密集，如教学大楼，这就决定了必须采用层次结构的交换分布，即多个分中心共存。因此，对骨干网应用和流量进行分析，制定出设备定型方案，对原有方案进行适当调整、优化，使之更符合我校实情。

2、IP地址规划

我校已经申请了因特网IP地址，如何利用和管理好IP地址，关系到我校校园网络以后管理工作的顺利进行，因此很有必要做好IP规划与分配。

3、网络应用软件系统建设规划

校园网的应用主要包括文件服务、软件下载、多媒体、VOD视频点播和远程教育系统等。

针对我校具体情况，建议对通用性较强，影响面广、开发周期长的应用系统原则上采用购买为主的方针；而通用性较弱，影响面较窄、开发周期较短的应用系统则采用学习与自主开发为主，软件下载中心、广播电台、VOD视频点播系统等。

篇10

关 键 词：物联网；云计算；智慧校园；虚拟化

1 引言

从2001年国家教育部倡导实施“校校通”工程至今，国内基础教育信息化经过较长时期的投资建设，很多地区和学校的信息化建设已经形成一定的规模。硬件、网络基础设施以及应用软件都已经具备，并在教学中得到应用。物联网和云计算技术的发展使“智慧校园”的概念应运而生，它是支撑学校发展的智慧化环境，是一种全新的校园信息化形态。它运用物联网、云计算、移动互联网、应用集成、应用层数据交换等前沿信息技术手段，把学校里分散的、各自为政的信息化系统整合为一个具有高度感知能力、协同能力和服务能力的有机整体，对校园管理、教学科研、校园生活等活动提供智能支撑。

2 物联网与云计算

物联网技术通过射频识别（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，进行信息交换和通讯，使物、人、计算机形成互通互联、信息同步、信息共享的智慧网络，是各类传感器和现有互联网相互衔接的一种新技术。物联网（nternet of Things）是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。作为一个新兴产业，物联网是继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮。物联网是一种非常复杂、形式多样的系统技术。根据信息生成、传输、处理和应用的原则，可以把物联网分为4层：感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层。

（1）感知识别层。感知识别是物联网的核心技术，是联系物理世界和信息世界的纽带。感知识别层既包括射频识别（RFID）、无线传感器等信息自动生成设备，也包括各种智能电子产品用来人工生成信息。信息生成方式的多样化是物联网区别于其他网络的重要特征。

（2）网络构建层。本层将感知识别层的数据接入互联网，供上层服务使用。互联网以及下一代互联网（包括IPV6等技术）是物联网的核心网络，处在边缘的各种无线网络则提供随时随地的网络接入服务。各种不同类型的无线网络适用于不同的环境，合力提供便捷的网络接入，是实现物物互联的重要基础设施。

（3）管理服务层。将大规模数据高效、可靠地组织起来，为上层行业应用提供智能的支撑平台。面对海量信息，如何有效地组织和查询数据是核心问题。管理服务层的主要特点是应用运筹学原理、机器学习、数据挖掘和专家系统等实现智能化。

（4）综合应用层。物联网应用以“物”或者物理世界为中心，涵盖物品追踪、环境感知、智能物流、智能交通、智能电网等。

云计算作为一种技术手段和实现模式，使得计算资源成为向大众提供服务的社会基础设施，将对信息技术本身及其应用产生深刻影响。中国电子学会云计算专家委员会认为，云计算是一种基于互联网的、大众参与的计算模式，其计算资源（计算能力、存储能力、交互能力）是动态、可伸缩、且被虚拟化的，以服务的方式提供。这种新型的计算资源组织、分配和使用模式，有利于合理配置计算资源并提高其利用率，促进节能减排，实现绿色计算。

3 基于物联网的数字化校园系统架构设计

根据物联网四层架构原理，结合数字化校园建设的实际情况，本文提出了基于物联网技术的数字化校园四层模型，包括感知层、网络层、服务层和应用层，如图1所示。

（1）感知层。主要实现信息采集功能。利用校园已有的基础设备，部署和安装新的传感器及智能终端设备，如环境传感器、感应卡传感器、视频传感器和位置传感器等。这些传感器和智能节点，可以通过有线或者无线的方式，接入网络层，为整个数字化校园提供数据基础。

（2）网络层。采用有线网络与无线网络结合的方式，将感知层的数据接入网络。本层提供不同的网络接口，兼容多种网络协议，最大限度的提供便捷的网络接入方式。

（3）服务层。主要包括数据中心、监控中心、流媒体服务器和管理服务器群。其重要功能是将网络层传入的数据进行存储和管理，利用机器学习和数据挖掘技术，向应用层提供智能化的服务。

（4）应用层。依托服务层提供的智能化数据服务，开发面向教职工的智能教务管理、智能OA系统、智能设备管理和智能后勤管理，建设智慧图书馆，改善校园环境，为教师和学生提供便捷、友好、智慧的生活和学习条件。

4 物联网技术在数字化校园建设中的实现途径

基于物联网的数字化校园具有三大建设目标：一是为教师和学生提供环境智能感知和综合信息服务平台；二是利用网络信息服务实现学校各服务领域的互联和协作；三是提供学校与外部世界相互交流和感知的借口。为实现上述目标，促进高校跨越式发展，应利用云计算、虚拟化技术，构建校园云（The Cloud of Campus），结合物联网、RFID技术，实现智慧校园。

云的规模可以动态伸缩，校园云满足应用和用户规模增长的需要。校园云使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障数据的高可靠性。校园云对于各种信息需求提供的最大好处在于瘦终端。利用虚拟化技术将各种资源集合在一起，提供一个巨大的资源池，进行动态伸缩调整，便可显著提高资源的利用率。校园云为典型的云架构，基础技术主要有面向服务架构和虚拟化。大体上可以将校园云分为3个基本层次：感知与网络层、服务层和应用层，分别对应于数字化校园的四层模型。实现基于物联网的数字化校园，主要途径如下：

（1）设备虚拟化。

首先面对的是大规模的硬件资源，这些硬件设备通过已有的校园网相互连接。通过对这些设备资源的虚拟化，实现高层次的数字化校园资源管理逻辑。

虚拟化的过程是屏蔽掉硬件产品上的差异的过程，也是实现设备和网络对用户透明的先决条件。通过虚拟化处理，对每一种硬件资源提供统一的管理逻辑和接口。虚拟化技术是数字化校园感知层的关键技术。虚拟化技术打破了物理结构之间的壁垒，将物理资源转变成了逻辑上可管理的资源。将数字化校园中的硬件资源整合成资源池，实现资源的动态分配、动态负载均衡，能够提高资源利用率，节约学校的资金投入、资源投入和人力投入。同时，虚拟化技术也是实现系统数据冗余备份、零宕机迁移和数据灾难快速恢复的关键技术。

（2）资源监控与负载管理。

资源监控是保证感知层高效率工作的一个关键任务。在数字化校园感知层的大规模资源集群环境中，任何时刻所有节点的负载都不是均匀的，负载差异过大时，会造成资源的浪费。感知与网络层的自动化负载平衡机制将负载进行转移，从而使得所有资源在整体负载上趋于平衡。

（3）冗余备份。

通过对数据的冗余备份以保证数据的高可靠性，从而满足系统将数据的损坏和丢失的几率降到最低的要求。

（4）系统部署。

系统部署包括动态部署和快速部署。动态部署的典型场景就是实现感知和网络层的动态可伸缩性，也就是能够根据具体用户的需求和服务状态的变化，在最短的时间内进行调整和配置。动态部署的另一个典型的场景是系统故障的恢复和硬件设备的维护。感知和网络层需要在上层的调度下实现将正在运行和处理的数据与环境，从一个节点动态迁移到另外一个节点上。另外，为进一步提高虚拟机的部署速度，可以采用并行部署或者协同部署技术，以实现快速部署。

（5）资源调度和多租户技术。

资源调度指的是在特定的资源环境下，根据一定的资源使用规则，在不同的资源使用者之间进行资源调整的过程。在数字化校园环境中，软件以SaaS的方式出去，提供给所有需要使用该软件的师生共享使用，基于多租户技术可以使软硬件资源能够更好地共享，具有良好的可伸缩性，每个用户可以按需使用资源。

（6）海量数据处理与大规模分布式存储。

以往的大型科学计算以及一些科研实践中的海量数据处理，都需要购买大型机来获取相应的数据处理能力，代价昂贵。在校园云建设过程中，基于计算技术和虚拟技术的发展，不需要额外的硬件投资，通过进行动态资源调度实现一个可扩展的可靠的计算环境，就可以轻松实现海量数据处理。

要进行海量数据处理，必然要运用海量数据处理编程模型。Google公司设计的MapReduc编程模型是一种主流的海量数据处理编程模型，可赋予程序员分布式应用开发能力。MapReduc的出现将开发者所关注的业务逻辑与分布式计算涉及到的复杂细节划分开来，让并行应用开发通过Map2Reduce提供的编程模型屏蔽底层实现细节。

随着高校信息化的发展与完善，越来越多的项目有存储海量数据的需求。采用分布式存储的方式来存储数据，采用冗余存储的方式来保证数据的可靠性，即为同一份数据存储多个副本。利用多台服务器满足其他服务器所不能满足的存储需求。

5 结束语

“智慧校园”是基于物联网和云计算技术的数字化校园建设的高级目标，通过物联网来实现智慧化的校园服务和管理，实现了校园内任何人、任何物、任何信息载体、任何时间、任何地点的互联互通，海量信息在物联网平台的聚合而产生新的信息，从而给广大师生提供了智慧化的业务和服务模式。在“智慧校园”的建设过程中，要加强对建设规范的研究和制订，明确“智慧校园”的概念和建设策略。同时，要充分发挥智慧校园在院校建设中的作用，必须整合各种数字资源。物联网是智慧校园建设的基础已经成为共识，但智慧校园不仅仅是物与物之间的联系，更是人与物、系统与系统之间的实时感知。因此，数据融合是智慧校园建设的核心，需要进一步重视资源与应用的开发，实现基础设施与数字资源的充分融合，这也是今后研究的热点和难点。

参考文献

[1] 刘云浩. 物联网导论[M]. 北京：科学出版社，2011年

[2] 王庆波, 金等. 虚拟化与云计算[M]. 北京：电子工业出版社，2010

[3] 吕倩. 基于云计算及物联网构建智慧校园[J] .计算机科学，2011（10A）：18-21