智慧校园的发展前景十篇

发布时间:2024-04-26 01:46:33

智慧校园的发展前景篇1

【p键词】大数据智慧校园建设

引言:我国的科学技术不断发展,大数据技术更是取得了非常大的进步,在此背景下,高校更加关注智慧校园建设。高校智慧校园建设较之前的数字校园模式更为先进,能为学生和教师提供更好的学习环境。因此,学校应当致力于高校智慧校园建设,提高自身的办学水平。

一、大数据技术的内涵

大数据技术是集收集、挖掘、存储和处理信息为一体的综合性技术,具体包括四个方面。

第一是大数据分析技术,帮助人们分析数据,寻找数据计算方法;第二是云数据库技术,在海量的数据中挖掘有效信息,进行存储;第三是内存数据库,集中对数据进行管理;第四是数据安全问题,采用数据迁移或双机容错的方式对数据进行保护[1]。

二、高校智慧校园的内涵

2.1定义和优点

所谓的高校智慧校园,是高校以物联网技术为基础,为师生打造良好的智慧化校园环境。这种校园模式具有以下的几种优点:

第一是整合了高校的信息,可以使校园资源集中管理;二是打造了和谐的校园环境,有利于校园的发展;三是吸收了数字校园的优点,同时对数字校园又有所超越。

2.2特征

智慧校园具有以下的几个特征:首先是信息化,智慧校园在建设的过程中需要网络信息技术的支持。其次是协作性,在建设高校智慧校园的过程中,高校的各个部门要积极配合,实现信息的沟通交流,促进最终目标的实现。再次就是便捷性,智慧校园在建设过程中支持移动终端,为师生提供了更加便捷的服务。

三、大数据背景下建设高校智慧校园的策略

3.1培养智慧型人才

高校致力于培养人才,而在大数据背景下建设高校智慧校园,也需要培养智慧型的人才。我国网络信息技术不断发展,人们进入数据化时代,培养人才的方式也发生改变。传统的线下培养方式发展为线上培养和线下培养相互融合的方式,高校以在线教育为平台,在平台上对教师进行线上教育,既节省了时间和资源,又提高了教育效率[2]。教师在接受教育时可以丰富自己的专业知识,对于自己掌握良好的知识点,教师可以选择跳过,对于掌握较差的知识点,教师可以进行重点学习,从而提高教学水平。

3.2提高服务的水平

建设智慧校园,学校需要提高服务水平,使师生切实感受到学校的服务质量。

首先,学校要利用物联网技术和智能感知技术,对学校的后勤进行技术化管理。在服务信息上,学校应当建立网络信息平台,实现信息的共享,对校园内部的实验室安全、教学楼节能等环节进行动态监测,从而提升为师生服务的水平。

其次,学校应当整合各种服务资源,并扩展校外的生活资源。比如,学校可以实行一卡通制度,一张校园卡可以在学校通用,满足学生的日常生活需求。这种一卡通制度的应用需要以物联网技术作为基础,因此学校应该引进先进的技术,便捷学生的校园生活。

3.2提供科研的支持

智慧校园可以看成是数字校园的升级版。在数字校园中,学校为师生提供信息的方式由资料检索和图书文献等,具有一定的局限性。在智慧校园中,学校应当发挥技术的巨大效用,在学生课题申报、教师科学研究等环节给予技术支持。比如学校可以丰富研究工具,更新实验器材,利用电子平台自动生成数据信息,并将这些信息提供给教师和学生。通过学校的支持,学生和教师的科研项目可以更加顺利地完成。

3.3智慧决策和管理

传统的数字校园虽然使校园内部信息的传递更加便捷,但是许多部门之间还存在着协调不畅的问题,各个部门的信息系统相互孤立,会导致数据无法实现共享。面对这种情况,智慧校园首先应当进行校园的集中管理,整合学校的各个部门,让各部门实现信息的沟通和交流。其次,在管理物资和人力资源时,学校应该科学决策,合理调配,使物尽其用,人尽其才[3]。最后,高校应该建立校务管理的信息化平台,让师生了解校园内部的信息,从而提高高校的管理水平。

四、结论

随着网络信息技术的不断发展,高校越来越关注智慧校园的建设。高校智慧校园一方面能提高为师生服务的质量,另一方面能提高自身的办学水平,促进高校的长足发展。因此,学校应当探讨有效方法,打造智慧校园,顺应大数据时代的发展要求。

参考文献

[1]王迪,宋义勇.大数据视角下高校智慧校园信息化建设创新研究[J].信息化建设,2016,03:189.

智慧校园的发展前景篇2

一、立足时代背景,极具现实性和实用性

教育是经济繁荣、政治进步、文化发展的基础,没有良好的教育基础和教育成果作为支撑点,国家和社会便会缺少相应的建设人才,进而难以取得社会建设的进步和科学技术的创新。进入新世纪以来,我国在教育事业上投入的人力、物力和财力持续增长,并坚持贯彻落实人才强国战略,党和国家领导人也曾多次在公开场合发表关于重视教育、建设和谐校园、培养高素质人才的重要讲话,可见教育事业已成为政府关注的焦点。智慧校园是在信息时代背景下应运而生的现代化校园,其诞生和发展需要以先进技术、社会环境和产业基础作为支撑。关于智慧校园的构建,国外已有所实践并取得了较大进展。但我国智慧校园的构建和实施却依然处在初级探索阶段,无论是在理论模型的构建,抑或实际举措的实施均需要不断进行信息融合和反馈。然而,国内尚未有完善统一的技术指导和系统架构。本书中作者以马来西亚、韩国为案例,分析了这些国家在构建智慧校园方面提出的战略举措,并结合当今中国教育发展的现实状况(例如广东省佛山市的“智慧校园”示范工程项目等),深刻论述了构建智慧校园的重要性和必要性,对我国其他地区构建智慧校园具有重大指导意义,因此极具现实性和实用性。

二、结合互联网特征,有的放矢解决问题

若能充分利用互联网资源的共享性和信息的时效性、多样性等优点,便可最大限度发挥互联网的优势,服务于人类社会。经研究发现,依靠互联网发展建构的智慧校园充分展现了鲜明的互联网特征:信息化、全面化、快捷化、智能化、自由化。首先,智能校园的建设需要大学校园里覆盖有线网、无线网、局域网和视频监控网等多种类型的网络相互融合;其次,智能校园需要能将校园内的新闻、通知等信息以最短时间传递到校园网的各个责任主体以及每位学生、老师等,这便体现了互联网的时效性和快捷性;再次,智慧校园需要强有力的幕后执行和监督团队,不仅要科学架构,更要实现低成本高效率的运作要求,这和互联网的发展趋势不谋而合;最后,智慧校园需要开放、自由的学习环境和学习氛围,这也是构建智慧校园的关键所在。通过智慧校园建设,完善校园信息交流、共享、反馈平台,从而学生、教师的资源共享更为便捷。因此,智慧校园可以看做是一个缩小版的、单纯面向校园的互联网集,方便学生、老师以及学校领导进行教学、科研、教务工作等信息的快速查询、处理、上情下达等工作。基于智慧校园的这些特征,作者在书中系统进行了智慧校园的规划,通过对智慧校园建设进行需求分析、必要性分析来制定相应的建设目标,从而有的放矢提出相应的实施策略,逻辑严谨,内容全面而深刻。

三、研究范围全面,技术分析到位

智慧校园的发展前景篇3

关键词:大数据高校智慧校园

中图分类号:G434文献标识码:a文章编号:1007-9416(2016)10-0222-02

1大数据对高校智慧校园的影响

1.1智慧校园的建设分析

近年来,随着信息技术快速发展,高校的信息化建设经历了电子校园、数字化校园、智慧校园的几个阶段。智慧校园已经突破了传统校园的物理环境,融合大数据、物联网、云计算、移动互联、智能感知等等技术,建立集教学、科研、管理、各类服务等应用为一体的物理及数字教育环境[1]。智慧校园通过信息技术把高校物理环境与数字虚拟空间衔接起来,智能感知师生的学习、工作的特征及需求,为他们提供一个更加智能开放的教育教学、学习的环境,更加人性化、舒适便利的生活服务环境。

1.2大数据背景下的高校信息化

大数据技术主要包括收集、挖掘、存储以及处理等过程,大数据技术主要包括大数据分析、云数据库技术、内存数据库以及数据安全等四个方面的内容。大数据技术在高校智慧校园中的各方面的应用将使其管理服务推上更高的台阶。高校在智慧校园建设进程中,要以物联网技术为基础,利用大数据、云计算等技术对高校智慧校园建设中产生比如管理信息、各类服务信息、教学管理、教学资源、学生信息等数据,数据繁多、类型复杂[2]。通过对这些数据搜集、分析,可转化为高校管理与服务可利用资源,将对智慧校园建设起到非常重要的作用。

2智慧校园建设目标探究

大数据背景下的的高校智慧校园建设要考虑的是要以高校的各需求为出发点,要有全方位、立体化的服务理念、实现信息的互联互通、信息数据的共享,为用户随时提供高效率、一站式、个性化的校园智慧服务,从各方面提升高校的教育教学、管理及服务水平,帮助高校实现各类资源的整合与优化配置,深化高校信息化进程。有以下几点内容:

(1)建立创新型、智慧型的人才培养模式。随着互联网技术的飞速发展,“互联网+”也冲击着传统的高校教育教学模式,可以预见传统的课堂教学与在线课堂教学的融合来培养创新性、智慧型人才培养模式必将逐步成为主流。(2)建立创新型、智慧型科学研究机制。在大数据技术的支持下,智慧校园将能够在高校科研例如课题申报、科学研究、项目结题等方面起到重要作用。(3)建立创新型、智慧型的管理服务机制。管理系统是校园的中枢神经,智慧校园基于大数据及相关技术,通过对校园系统内各类数据信息的高效管理以及各类信息管理系统、数字化办公系统的集成,实现教学管理信息、学生管理信息、硬件设备、校园建筑设施、安全管理、信息化生活服务平台等全面创新智慧化管理[3]。

3智慧校园设计

3.1智慧校园建设设计思路

在大数据背景下,高校智慧校园建设要综合的统一管理平台、一站式的服务需求、应用系统、安全防护体系的建设等,涉及的技术包括大数据、云计算、物联网、移动互联、Soa等技术。利用云计算数据中心、大数据分析平台以及统一集成共享平台,将物联网和各类应用系统平台整合起来,实现学校信息服务、教学、科研、学习、管理服务及各类设施的整合。

3.2智慧校园建设总体构架

为了实现校园的物理环境与数字空间的融合,高校智慧校园体系应该由智能感知层、网络通信层、大数据层、应用层、服务层及信息标准与规范体系、系统运行维护与安全体系等组成,如图1所示[4]。

3.2.1感知层

通过无处不在的传感器、摄像头及各类应用系统,随时收集各类数据,全面感知如师生活动情况、仪器设备运行情况等,为智慧校园提供采集各类数据的物质基础。

3.2.2网络层

综合采用有线级无线网络技术,及时传输各种数据,实现人与人、物与物、人与物之间的互联互通,实现实时接入、互联互通、随需随意的应用,为智慧校园建设提供宽带泛在的网络基础。

3.2.3数据层

大数据层是智慧校园的核心内容,负责对收集到信息进行数据挖掘、智能分析。包括信息收集与数据管理平台、数据的存储与计算的物理平台及数据分析处理的应用支撑平台,是连接和汇集智慧校园各类信息的枢纽,为智慧校园提供详实的数据基础。

3.2.4应用层

应用层主要提供个性化服务、智能决策服务等。如教学、科研、管理、服务等各类应用,各种应用系统深度融合,建立不受时间与空间限制的环境,更好的为师生提供个性化、智能化的应用服务。

3.2.5服务层

利用综合信息服务平台对各类服务进行融合,用户只需通过校园门户,就可以完成各种信息服务功能,通过这种综合性的信息服务模式也大大提高了管理效率和管理水平,有助于监控服务质量,提高服务能力。

3.2.6保障体系

包括信息标准与规范体系、系统运行维护与安全体系,信息标准与规范体系规定了信息采集、处理、交换等过程的标准和规范,规范了应用系统的数据结构,为数据融合和服务融合奠定了基础。智慧校园中安全体系包括物理安全、网络安全、数据安全和内容安全四个方面。通过系统支撑保障体系为智慧校园安全、高效的运行保驾护航。

4关键技术简介

4.1大数据

对海量数据进行存储和分析是大数据的核心价值。智慧校园是通过各种智能终端、可感知设备和信息系统采集海量的活动过程与状态数据,并针对采集的海量数据分析而掌握事物的规律,开展智慧应用[5]。

4.2云计算

智慧校园建设需要云计算这种结合网格计算、并行计算、分布计算的强大综合计算方式,只有采用开放、整合、协同的信息化架构和可动态配置资源、高可扩展性、按需服务的云计算模式,才能提供很好的基础设施支持。

4.3物联网

通过对智能感知、识别技术和有线网络、移动互联等通信技术的融合,把传感器、控制器、各类设备、人和物等通过一种新的方式联系到一起,实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理,为智慧校园提供了物理基础。

4.4移动互联

主要包括自组织网、4G、wifi等接入技术,可以有效突破高校校园中网络接入时受到的有线网络的限制,充分体现了智慧校园的“开放化”特征。

4.5社交网络

社交网络是一种社会化或具有社会性特征的网络服务,是方便人际交往的网络服务手段,社交网络的发展也是促进互联网发展的一个关键性因素。在智慧校园的建设中,社交网络有着开放性强、成本低等特点让现代大学生更好的接受并推进其快速发展。

5结语

高校智慧校园建设是高校信息化建设的重要发展阶段,大数据技术对智慧高校校园建设起到不可或缺的作用,为高校的教学、管理、服务等方面提供极大的便捷。当前,部分高校的智慧校园基本实现了大数据共享与交换、数据分析辅助决策、优化高校资源配置,为高校师生提供更具智慧性的教学、管理和服务,相信未来大数据技术经过不断发展和完善,一定会让高校校园更加“智慧”。

参考文献

[1]王元卓,斩小龙,程学旗.网络大数据:现状与展望[J].计算机学报,2013,(06):05-07.

[2]姜楠.高校智慧校园的建设[J].信息与电脑(理论版),2014,(05):25-26.

[3]钔,刘彦宏.高校智慧校园建设中的关键问题与对策[J].中国教育信息化,2013,(07):09.

[4]蒋东兴,付小龙,袁芳,吴海燕,刘启新.大数据背景下的高校智慧校园建设探讨[J].华东师范大学学报(自然科学版),2015,(03):56-57.

[5]王B.大数据视角下高校智慧校园信息化建设创新研究[J].电脑与电信,2015,(05):98.

收稿日期:2016-08-01

智慧校园的发展前景篇4

【关键词】职业学校;智慧校园;信息技术

【中图分类号】G717【文献标志码】a【文章编号】1005-6009(2017)28-0017-04

【作者简介】谢传兵,江苏省教科院职业教育与终身教育研究所(南京,210013)助理研究员,主要研究方向为专业课程与教学论、教育信息化、教学质量评价。

为全面深入地推进全省职业教育信息化建o、管理与应用水平,江苏省教育厅、财政厅于2016年年初,在全国首次以政府部门文件的方式提出推进以“智慧校园”建设为主题的教育信息化建设工程。该文件明确提出,在“十三五”期间,全省重点支持建设一批职业学校智慧校园,并从内涵解释的角度给出了智慧校园建设的总体发展要求:在特征状态方面,要充分发挥信息技术优势,促进信息技术与职业教育教学的深度融合;在育人效果方面,要提高职业学校师生员工的信息技术职业素养,创新教育教学模式,提高教学质量;在学校管理方面,要再造管理流程,提升校园文化生活品质,拓展对外服务的范围;在事业发展方面,要以智慧化引领学校现代化发展,增强学校的核心竞争力,为职业院校培养高素质劳动者和技术技能人才提供信息化支撑和保障。对于职业院校而言,这样的一个文件给出了一个美好的愿景和系列要求,至于智慧校园的核心概念和基本特征,以及建设实践进程中的关键问题,依然需要具体研究和落实。本文试就职业院校智慧校园建设的几个本质问题进行探讨。

一、智慧校园建设的概念分析

(一)概念的提出

在国内,第一个提出“智慧校园”这一概念的是浙江大学。2010年,在信息化“十二五”规划中,浙江大学提出要建设一个“令人激动”的“智慧校园”:无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活。值得赞誉的是,这一概念在提出之初,就从技术服务的角度提出了智慧校园与传统物理校园和数字校园在功能与服务效果上的不同,这个概念的内涵既界定了作为特殊状态的“校园”本质,也界定了技术学视野下“智慧”的基本特征。其“整合”的特征,既包含了“智慧校园”必须以物联网、云计算和大数据为基础的智慧化特征,也明确了校园工作、学习和生活一体化、智慧化的环境。这个一体化环境以各种应用服务系统为载体,将教学、科研、管理和校园生活进行充分融合。其后,从2011年至今,有很多高校也提出了“智慧校园”的概念,在内涵解释与现象描述上,更多地侧重于从技术角度进行补充和完善。

(二)“智慧”的性质

对于智慧校园的“智慧”,学者及一线的教育实践者多有不同的理解,最终导致对“智慧校园”的多重理解。黄荣怀等提出的“智慧学习环境”的概念具有较高的共识性,认为智慧校园(SmartCampus)应具有以下特征:环境全面感知、网络无缝互通、海量数据支撑、开放学习环境、师生个。

从数字校园向智慧校园发展的转变过程中,很多人都从SmartCampus或者从intelligentCampus这个角度出发,认为其本质特征是一种“智能化”,基于这种理解的智慧校园建设行动,更多地侧重于技术本身的发展,从而忽视学校发展中的人的核心地位和思想理念的变革,把教育改革与发展的核心定位为对技术系统的升级与应用。对智慧校园的这种理解本身并没有错误,但这肯定只是一个侧面,没有对智慧校园进行更为宏观的、整体的理解。

也有人认为,智慧校园应该更加强调wisdom(智慧性),认为“SmartCampus”过于侧重当前学校信息化建设问题的解决和网络的发展,因为最早这个概念就是从网络发展提出来的,而“wisdomCampus”比较侧重于校园建设更深层次的、更长远的Smart,更加有利于长期发展的思考、规划和相关的举措。这种理解对于放眼未来而言极具方向与引领意义,但对于当下的建设推进来说,系统性要求更高,执行难度更大。

(三)“智慧”的意义

基于这个时代的职业学校智慧校园,必然内在地包含着:在宗旨上以面向师生个性化服务为核心;在目标上以促进教育改革、提高教育教学质量为重点;在技术上以多种信息技术为支撑,能全面感知物理环境,识别学习者个体特征和学习情景,提供无缝互通的网络通信;在功能上有效支持教育教学过程分析、评价和智能决策,开放的教育教学环境和便利舒适的生活环境。

从数字校园发展到智慧校园,不仅仅是概念与形态的变化,更是一种基本性质的转变。相对而言,智慧校园更加强调多种校园服务的融合与创新。所以我们对智慧校园应该有新的认识,不能把它等同于数字校园,也不能硬给普通数字校园贴上智慧校园的标签。讨论智慧校园的概念问题,是智慧校园建设初期非常重要的问题。但这个概念本身并不是最重要的,而是要通过概念的讨论,来明晰在这个时代提出职业学校智慧校园的意义和内涵所在,讨论概念及其背后的意义与内涵,是通过复杂的思考来引导简单的行动。把智慧校园的要求说得太低了,缺乏实际的指导意义;把智慧校园的要求设计太高太远了,更容易让一个不切实际的目标误导了智慧校园建设的方向。如果偏离了职业学校现状与国家发展职业教育的现实需求,有可能导致有限资源的巨大浪费,使智慧校园发展误入歧途,走进一个“沉没资本”的陷阱。

二、智慧校园建设的重点任务

信息技术对教育发展特别是职业教育发展的影响应该是革命性的,这在相关文件中早有论述。但这种影响,不应该是单向的,而是互动、交互和生成的。其中职业教育自身的革命与信息技术发展的互动性,将会成为智慧校园建设进程中的一种显性特征。因为强调职业教育发展理念、思路与路径的变革,所以与信息技术应用之间的融合、创新,将会是智慧校园建设进程中的一个难点。

从通常的理解出发,智慧校园(其实在此处理解为“智慧学校”也许更有启发意义)包括很多相互关联的功能模块或者说由很多具体的功能模块组成,例如智慧教室(课堂)、智慧(虚拟)实训室、智慧校企通、智慧节能等。对于现阶段的职业学校而言,最为重要的是要通过智慧校园建设改革师生关系、校企关系、产学关系。

在师生关系上,要从根本上落实以学生为主体的理念,通过整合的环境为学生提供个性化服务。建设的重点就是要研究和尝试怎么构建无缝学习平台(如“人人通”等),本质上是将单一的物理学习空间转变为物理学习空间和网络学习空间并存,使教师、学生能基于“学习网络”开展学习。把课内与课外、理论与实践、校内与校外等顺畅地连接起来,用一些成熟的、稳定的、低成本甚至是免费的技术来实现师生之间、生生之间、不同时空之间的充分互动,真正形成学习的网络。“学习网络”一方面是使用网络来支持学习,另一方面是建立学习中的网络。连通主义学习理论认为学习包括创建连接和发展网络,知识存在于这个网状结构中,设计合理的网络本身就是学习的过程。正式、非正式学习环境一方面支持学习者基于网络开展自主学习,另一方面支持学习者建立网络连接,通过不断优化内外网络,促进个体学习发展。

在校企关系上,就是要立足产教融合的理念,改善校企合作、工学结合的效果。基于网络平台重新设计校企合作的途径与项目,让校企合作的成本降下来,使得校企合作更为简化、易行,共享学习资源、共建研发与培训项目、共生教育与生产智慧。在职业学校的智慧校园建设中,各个领域和侧面的校企合作平台建设是最核心的要求,没有良好的校企合作空间、途径与成效,肯定不是一个合格的职业学校智慧校园。

在产学关系上,探索有效的途径,基于多角度、多功能的校企合作平台,将生产与学习相互融合起来,这是智慧校园建设要解决的最重要的问题。在传统的物理环境下,学校无论如何加强实训基地建设,都不可能完全解决大面积的高素质技术技能人才的培养培训问题。因为各类企业的资源是有限的,学校硬件环境的投入更是有限的,无论哪个方面都无法解决人才培养的规模与质量问题。要利用虚拟技术、网络技术和数据技术,共同建立虚拟企业、虚拟车间、虚拟场景、虚拟生产、虚拟岗位等,与物理空间的实训环境共同构成生产与学习的融合环境。

当然,对于不同的职业学校而言,其办学定位与专业特色各有不同,全面建设智慧校园与形成特色专长以解决学校发展的全面问题与特殊问题一样重要。最为可行的办法是强化顶层设计,基础设施整体建设,重要项目分步实施。在推进过程中,不仅要考虑构建统一的技术系统,更重要的是要制定统一的标准规范进行顶层设计,寻求系统整合方案。要确定有限目标,分步骤实施,考虑不同建设项目的需求和业务流程特点,制订合理的分步实施计划。

三、智慧校园的技术支持

与过度强调智慧校园的技术方案一样,过度强调学校核心业务发展目标而回避技术支持的系统性也是一种固执己见。因为智慧校园本身就是信息技术与教育教学融合发展的结合体。

华东师范大学的祝智庭教授(团队)曾经就数字校园向智慧校园的转化,提炼出智慧校园环境的十大特征:第一,位置感知:感知学习者的物理位置。第二,情境感知:探测学习者在不同场景以及他与谁在什么时间、地点做什么。第三,社会感知:感知个人与他人之间的社会关系。第四,互操作性:不同学习资源、服务和平台之间的互联互通。第五,无缝连接:在任何设备进行任何连接时,提供持续的服务会话。第六,适应性:根据个人学习偏好和需求推送最合适的学习资源。第七,泛在性:随时随处通过与环境互动获得感兴趣的学习资源。第八,全程记录:记录学习历史数据,便于数据挖掘和深入分析,做出科学合理的评价、建议以及推送相应的服务。第九,自然交互:利用多种感官及肢体语言开展人机互动,如语音、姿势、表情识别。第十,深度参与:沉浸于技术丰富环境中开展多向互动,获得平常难以企及的体验。这一提炼,既涵盖了智慧校园环境中的学习与生活现象,也内在地包含着一系列整合的技术应用。

这些现象的背后,主要由三层技术架构:第一层是云计算(CloudComputing),其核心是对网络中服务器功能进行虚拟化,实现提升性能、横向扩展、分布结构却能够减少成本和能耗的目标;第二层是雾计算(FogComputing),即把应用终端进行虚拟化,能够真正解决不同终端设计独立的信息格式的交换问题;第三层是群计算(SwarmComputing),与物联传感技术相关,在物理环境中安装很多联网的传感器,运用新颖的求解优化组合问题的模拟进化算法,具有典型的群体智能的特性。从未来(已经到来)的发展趋势看,在网络服务器功能通过云计算技术实现虚拟化、终端功能通过雾计算技术实现虚拟化的基础上,网络中的交换机、路由器功能也将逐步实现虚拟化,亦即软件定义网络(SDn)技术,例如:iCampus。基于以上技g的智慧校园,其技术实现的维度可以归结为:科学的决策系统、实时的控制系统、泛在的互联系统、便捷的服务系统、面向服务的计算系统、透彻的感知系统。

以上的技术问题,并不可能甚至也并不要求在学校层面上去系统解决,但忽视这些问题显然会在智慧校园建设中产生短视甚至是盲目的行动。智慧校园概念从产生的那一天开始,就是建立在先进的信息技术基础之上,而这些技术隐含着高成本、高投入的必然。支持智慧校园形成与运行的技术要求,必然包括网络先进、业务智能和大数据,完全的自我经费投入或技术投入。无论学校的经费如何充足(其实统计数据证明当前职业学校的经费并不充足)都难以满足,何况整体建设难度大、建设周期较长、成熟案例非常少、建设与成效显现的风险比较大。在这种情况下,讨论技术支持的问题更为必要,至少在建设智慧校园的进程中,必须规划设计与系统解决好学校智慧校园建设的方向与重点,强调基于基本应用与特色创新,强调技术选择的成本与收益,强调技术共享与边际效益,在建设进程中不断立足新技术来强化应用与实用,提高智慧校园建设的功能性、可控性、持续性与成功率。

四、智慧校园建设的特色要求

对于职业学校而言,适应需求、产教融合是最根本的育人特征,人才培养的不同决定了智慧校园建设必须有自己的定位。服务产业发展对人才需求,特别是适应“中国智能制造2025”的战略需求,就必须有更深刻的理解与实践变革。新的产业发展是建立于信息化与全球化的融合、3D数字制造技术、能源互联网、个性化和定制化生产方式和生活方式、虚拟化生活等组合的基础之上的,这种需求不仅给中国也给全球的技术技能人才培养模式带来了严峻挑战。因为这种产业与技术发展到最后,实际上是一场“人的革命”,不仅注重人与人之间的合作、分享、和谐,更重要的是要求具备驾驭数字化和智能化设备的人才,以及能研发或者应用更加智能的、生命的、个性的新材料、新设备等的创新与应用型人才。

在第三次工业革命背景下,教育特别是职业教育将面临更多非传统领域的挑战。智慧校园在发展的生成过程中就已经先后以网络教育、游戏化学习、虚拟社区与现实课堂有机结合等新型教育模式呈现出来,在一定程度上消解了传统的培养时间和空间概念,实现了超时空的学习和超时空的互动。随着职业教育需求与目标的发展,其建设必须以更远更高的视野来考量:打破学校人才培养的一元化格局,构建起互联网平台上的学校、家庭、企业、社会一体的交互式人才培养体系,形成终身学习体系和学习型社会。而这将成为引领职业学校智慧校园建设的特色甚至是本质要求。

这一本质要求包含着加快学校观念的转变:从“学校”到“社会”(在特殊的背景下也可狭义定义为企业)。职业教育是近代工业革命的产物,连同其他类型的学校时常被隐喻成“工厂”。回到根本上看或者说站在教育的理想中看,学校的本质是每一个个体生命成长的重要场所和空间,最本质的取向是学习、生活与发展的共同体。正如杰里米・里夫金所说:“虽然专业技能和技术对于向第三次工业革命过渡至关重要,但是如果教育工作者过分强调技术和技能,而没有进行更深层次的改变,那就本末倒置。”教育学正在发生“由教向不教”的覆性创新,在一定程度上,更包含着教学观念的转变:从“教”到“学”的转变。

就教育和学习本身而言,信息技术的革命性影响,不仅仅体现在具体的教育和学习行为上,也不仅仅体现在教育和学习的基本制度与结构上,而更应该是一种文化的理解。或者说,构建一种新的学习文化将成为学校乃至于整个社会的重要任务。不管是哪一类哪一级的教育或学习,都不再是你花了12年左右的时间勉强忍受,然后在18或22岁时欣慰结束的那种枯燥乏味的活动。在21世纪,学习是人类的根本。如果目前的趋势持续下去,那么这个世纪将会被称为“学习的世纪”。

智慧校园的发展前景篇5

关键词:智慧校园;webGiS;三维可视化;物联网;360度全景

中图分类号:tp391.9文献标识码:a文章编号:

0.引言

随着云计算,物联网和GiS的快速发展,越来越多的应用选择设定这些技术为用户服务。网络应用是软件即服务时代的前提。该领域的应用非常广泛,特别是现在的街景服务,已然成为制造商发展的重点。真正的三维显示具有数据量大,建模过程繁杂,更新数据也并不方便发达等缺点,如何改进完善这些缺点,是当前研究分析的关键。在核心的计算机技术未获突破进步的前提下,而现在追求三维整合的街道和真实,更多的是两者优势的衔接互补。使用模型显示三维场景,使用全景数据显示一些细节和内部场景,以这种方式避免弱点,完美结合。

1相关技术定义

1.1智慧校园的概述

智慧校园是以物联网为基础,建立各种应用服务体系作为智能教学、学习、生活环境之一。智慧校园是一个开放、智能、协作、创新的综合信息服务平台。主要是指利用云计算、物联网、移动互联网、虚拟化、社交网络等现代信息技术改变师生学校和校园资源的整合方式,学校教学,管理,研究与校园资源之间的相互作用,应用系统高度集成,提高校园信息交互应用的灵活性、准确性和响应速度,使人们能够快速准确地获得所需的信息,从而实现校园学习、生活、工作、服务和管理智能数字新型校园模式。

通过对校园智慧建设的现实高新研究,为此重点总结提出建设智慧校园应该考虑到如下设计特点:

1)丰富的数据。智慧校园系统不仅可以存储大量的教师信息、学生信息、校园资源信息,而且还可以存储各种数据格式,包括文本数据、图像、视频和一些空间地理数据。这些数据的完全融合展现了校园中的所有信息,给用户提供了智能先进虚拟现实的感觉,增强用户的互动感,因而制造了身临其境的丰富用户体验。

2)物联网的环境感知。智慧校园的建设,应该强调物联网技术的应用,通过对校园环境的感知,获得学校资源和设备应用信息。信息可以做到时存储,以便稍后可以运用信息展开分析。如:手机状态系统,通过手机网络,实现用户位置信息的共享;监控系统,通过监控设备联网,视频访问教室是否占用信息。

3)网络技术应用。

现代网络技术的应用,物联网可以感知信息、教学资源、教学设备、信息共享通过互联网实现在线教学,学生可以观看在线视频学习课程感兴趣的学习。了解课堂使用,制定科学的学习计划[1]。

4)开放式环境。

智慧校园的建设使学生不仅可以在课堂上学习,还可以在课堂上即可进入从校园到开放环境中学习的情节设置,探讨交流教学内容,相互学习,为学生营造更为广阔的学习空间。

1.2webGiS的概述

1.2.1webGiS简介

webGiS(internet地理信息系统)是web和GiS的组合,换句话说是在互联网地理信息系统上运行。随着网络技术的飞速发展和广泛应用,现在越来越多的应用都开始支持网页浏览,网络操作。随着地理信息系统的需求不断增加,使用互联网在网络上和查看空间数据,为用户提供空间数据浏览、查询和分析以及交互功能即已成为主流设计常态。GiS现已成为一个新式操作平台,webGiS是GiS软件开发的必然趋势[2]。

1.2.2webGiS的原理

webGiS通常由3部分组成,各部分的共那个配置实现可给出如下描述:

1)web浏览器。用户可以提交GiS服务请求,访问分布在互联网上的各种地理信息;

2)web服务器。作为用户和GiS服务器之间的连接设计,接收用户提交的Http请求,并将请求中包含的信息提交给GiS应用服务器;

3)GiS服务器。提交处理的信息,根据用户请求操作GiS数据库,向用户提供GiS服务,返回适当的结果并传播到web服务器,然后通过web服务器到客户端浏览器,用户和GiS服务器动态交互。

这种双方的结合,促进了GiS互动操作的发展和感觉上的强势呈现。用户可以在客户端上浏览系统以将地理数据到服务器,同时还可以发送数据查询、空间分析、专题图生成和其他请求。服务器响应这些请求并将结果传递给客户端后,用户可以在客户端的浏览器上查阅目标寻求结果。如图1所示,webGiS的工作原理。

1.2.3webGiS技术的优势

1)跨平台特性。由于用户的客户端使用普通的web浏览器作为客户端软件,使得所有用户都可以通过internet高效地访问GiS数据,显著提升了系统部署和操作的方便快捷。

2)网络应用。GiS数据是联网的,只要有网络用户可以随时访问GiS数据,就可以实现地图服务缩放、查询检索、映射等数据操作。

3)方便廉价的GiS。现在,webGiS通过使用客户端上的公共浏览器来展示提供仅与映射相关的一系列操作,从而大大降低了构建和使用系统的成本,使GiS在使用上进入了普通大众范围。

4)强大的可扩展性。

随着通信终端向多媒体和移动的发展,智能手机,平板电脑等智能手持设备将成为webGiS客户端,webGiS是非常容易和无缝集成的其他信息服务在web,wap服务器和webGiS服务器将是集成的[3]。

1.3arcGiSServer

arcGiS(eSRi的产品)、autodeskmapGuide(autodesk的产品)、SupermapiS(Supermap的产品)、mapGiS、GeoServermapinfoprefessional(mapinfoCorporation的产品)是目前市场上常见的GiS服务器。本文主要介绍arcGiSServer。

arcGiSServer支持矢量数据,删除网格数据和三维模型数据;支持各种数据库,如oracle,postgreSQL;支持基于组件的web系统开发,减少开发难度;支持arcSDe空间数据引擎,空间数据存储管理;支持.net和Flxeweb应用程序开发框架为当前市场的web开发需求。

1.4三维可视化

可视化(Visualization)是利用计算机图形和图像处理技术,将数据转换为显示在屏幕上的图形或图像,以及交互式处理的实用方法和技术所最终达到的终端界面效果。GiS可视化技术是由技术生成的可视化和地理信息数据的组合。使用计算机硬件和软件技术,地理信息数据可以实现交互、分析处理和图形表示。Dem和Dom的组合可以实时显示三维地形。对于这些数据的综合应用,即可建立三维地形数据。虽然数据无法达到真正的三维标准,但也为GiS可视化带来了巨大进展。追求真正的三维可视化是GiS发展的趋势,将给用户生成一种全新的虚拟,身临其境,生动交互感的仿真感觉[4]。

1.5室内360度全景

全景(panorama),也可称为三维真实场景,是一种新兴的多媒体技术,其与视频、声音、图片等传统流媒体,最大的区别就表现在“可操作和互动”[5]。现在通过街道视图的数据,用户可以访问旅游景点,也可以从预期需要的内容搜索图片,如一些酒店,娱乐。而街道漫游技术实现虚拟立体的效果,使用户或者真实沉浸感。广角摄像机镜头,但允许用户在各个方向浏览景观没有死角。现在应用街头拍摄车,数据采集方便,所以成本低,快速现场采集,街道数据更新和维护周期缩短,实时数据更强,未来地图的发展是地图服务的潮流主导方向。

2系统实现的关键技术

该系统设计用于显示具有三维模型、二维矢量数据、光栅数据等的三维场景,并且显示具有360度全景数据的虚拟三维场景,但是还展示丰富的多媒体数据,如何实现多样化的数据整合,并进一步创建有机组合的显示,既是系统设计的难点,也是一个亮点。此时,就需要用到XmL技术。

2.1XmL技术的联动机制实现

XmL是可扩展标记语言,主要用于研发支持各种数据交互系统的设计,因为其可以用来标记空间的地理位置,不仅语言结构严密合理,而且用代码检索也可堪称容易,由此系统即x用其来处理解决多个数据的集成,空间地理位置和空间位置与空间位置和相关的属性信息也可以关联,实现属性地图的位置到查询,实现地图和地图的交互[6]。如图2所示就给出了多数据融合的框架展示。由图2可知,该技术的重点优化设计可作如下的论述阐析。

2.1.12个三维联动

通过DRG和DLG空间匹配产生的二维导航地图可以使用户知道三维场景中视点的位置,提高系统的交互性,增强用户的沉浸感。利arcGiSServer提供的overviewmap控件,能够监测主窗体的地图位置改变,创意定制了Hawkeye的功能。但需要使用数据在生产统一的坐标系统,并确保数据彼此匹配[7]。

2.3.2地理数据和全景数据的联系

全景数据和地理数据相结合,不仅可给全景照片标记推送位置,还可使用户体验其真正的效果。这种链接的基本思想是将鹰眼的功能与全景数据相结合,在鹰眼图上标注全景数据站点,然后将其注释为XmL文件。系统监控事件机制实现相互联系[8],具体运作原理如图3所示。事件的监控可分为两种类型。一种是操作的事件监听,当用户点击与鼠标或键盘操作的事件,系统会监听事件,不做出响应,此时系统主要用于下一站与全景数据或热点相关的其他相关操作上;另一种是实时监控,只要监控对象的视角变化即会进行监控和响应,该系统主要用于设计导航地图。

2.2.3多媒体数据的关联

通过使用XmL的地理标记的优点,将坐标与相应的图片、文本、视频等相关联,并且在全景数据中设计热点,此时将会通过超链接引导至到多媒体数据上。

2.2三维展示的优化处理

本次研究系统的实现关键是显示三维场景,虽然具有全景数据而不是大量三维模型的内部结构减少了数据量。但是如果要实现系统在页面显示的过程中,必须要重点分析数据处理。从数据生产、数据传输、数据显示等方面开展了优化,具体如下。

2.2.1三维模型的优化

若要切实呈现过程从生产模式开始的设计效果,尽量注意缩小量。数据的尺寸模型太大会影响系统的整体性能,三维数据的显示尤其需要密集内存,而且由于网络传输速度也将限制模型的平滑显示,因此三维模型优化就是要尽量减少模型的大小。可以使用模型拆分,在系统的显示中,隐藏在数据的视野中,减少数据加载系统的数据量[9]。

2.2.2客户端缓存机制

智慧校园的发展前景篇6

关键词:云计算;物联网;智慧校园;移动教学;智能楼宇

中图分类号:tp391.44

众所周知,建设一个智慧校园必须有以下几个方面的条件:(1)校园网络基础设施:建设泛在的无线的网络环境、移动的网络环境、无限通畅传输的网络环境等网络基础设施。(2)智慧应用系统:依托网络基础设施和公共支撑平台,建设智慧应用系统。(3)校园公共网络平台:继续扩充互联网络中心的机房、校园卡网络平台、学生一卡通的认证容量,建设集成服务器主机、存储和共享软件于一体的云服务平台及静态和动态大数据仓储。(4)智慧校园综合网络信息服务:按照智慧校园的思路,整合各项应用于一体,统一制定一个标准,面向师生、面向管理人员以及面向领导的综合网络信息服务平台。(5)规范标准,建立体制机制:建立感知识别终端、传感器件网络接入和红外线识别标准等等。

通过以上的建设与实施,在未来的智慧校园里,随处可见本文中所描述的以下场景,注意:它绝不是美国好莱坞的大片。而是未来的智慧校园。

1未来智慧校园中的手机

1.1手机可开门。“宿舍钥匙、抽屉钥匙、教室钥匙……一大串,粗心的男生可能会忘记带,或是会丢失,但是在未来的智慧校园再也不会发生因为没带钥匙而被‘拒之门外’了,因为手机就是开门的钥匙。”只要同学把手机,在门禁读卡器前轻轻一晃,“嘀”的一声,宿舍门就会自动打开了。老师也是如此,教室的门、办公室的门都能通过这款手机打开。同时,学校还借助门禁系统对持手机人的权限进行分类限制和管理,大大提高了身份识别的安全性。在安全校园中也发挥了一定的作用。

1.2手机能借书。如果没带借书卡,就没办法去图书馆自习、借阅、归还了……在未来的智慧校园里,各位亲,不必再纠结。借助智慧校园的物联网系统全面整合图书管理系统,学生在宿舍里,或是在校园的各个角落里都可以先用这款手机完成查询、预约,然后有目的性的轻松实现图书的借阅、归还,学生还可通过这款手机以短信的方式实现到期提醒、续借等其它服务。

1.3手机可考勤。在每一次上课时,传统的课堂中老师要通过点名考勤,可在智慧校园里,这个传统被打破了。在每一次课程结束后,任课老师可以通过后台基础数据库调出本次授课课堂考勤记录文件,准确识别出班级所有人员的到课率情况,时间精确到秒,这样不仅节省了时间,还杜绝了别人代替签到的现象,给日常教学管理提供了巨大帮助。因为手机就能打考勤,老师不用每一堂课花太多时间在点名上,是不是缺勤、迟到一目了然,学生上课的积极性也提高了。

2未来智慧校园中的教室

未来教室是智慧校园建设中的一个重大改变,它将彻底颠覆学生、家长对传统教室的印象。在这个大house里上课,老师不用在黑板上写字,当然也就不用吃粉笔灰了,学生更没有教材,当然也就不用背沉重的大书包了,只有一个像超大屏幕的电子白板,老师的玉手轻轻一指,真的是在弹指一挥间,所有的授课内容就像一个电影一样,图文并茂、声像结合的形式出现在学生的眼前。而学生只要随手拎一个“电子书包”即可轻松上课,电子书包里装满了生动有趣的多媒体教材,学生能在上面直接做好作业并提交作业,也能在上面与老师展开精彩的互动。它就是一个专用的学习paD。

除了当场布置课堂作业,并迅速反馈学生答题情况外。只要学生能上网,他无论是在家里还是在别的什么其它的地方,都可以和老师进行远程互动,向老师提交作业,老师也可以即时在线批改作业。可以说互动无处不在。

所以说未来教室最大特色就在于互动的畅通性和无限性,除了课堂上的多媒体互动,还可以通过远程系统实现平行班级之间,同类学校之间,同门课程之间的高清互动学习,这对于大学生中自主创业和在外兼职的学生来说,不失为一种很好的学习方式,不必担心落下课程,真正实现“天涯若比邻”!

3未来智慧校园中的楼宇

智能楼宇,在教室里冷了吗?光线够充足吗?这些问题,在智慧校园里就不用操心了。因为智能楼宇能根据学生不同时段身体状况,自动监测环境温度湿度、调节室外景观照明自动设置,为学生提供了一个安全舒适的学习环境,将自然因素的影响降到最低。节能环保更安全。

4未来智慧校园中的网络

校园里到处都有无线wiFi信号,是不是很爽呢?智慧校园不仅有一张无缝wiFi网络,而且实现内外网两套网络隔离,校内人员通过用户名密码认证方式接入无线网络。无线校园能够对用户设置不同的内外网访问权限,实现对上网权限的隔离。这样的系统设计完全可满足学校日常无线网络使用需求,做到内外网信号独立不干扰,提升了网络的安全性。

5未来智慧校园中的门卫

进出学校都要登记,但以前都由人工完成,在智慧校园都将由智能访客系统代替保安查看身份证件、登记、记录离开时间等一系列繁琐的程序。前来学校造访的人员只需拿着证件,在电子识别器上轻轻一按,访客信息就能瞬间获得,并出具访客单,大幅度加快访客登记及离开流程。提升管理质量和效率。

6未来智慧校园中的教学管理

6.1日常教学管理。利用物联网技术,智慧校园里建立了全面和主动的教学管理体系,从此,教学督导组貌似无事可做了,校长想听哪个老师的课,只要打开哪个老师所在教室的监控终端,所有情况一目了然……。下属想找领导办点事,可以先上网络平台上看看,领导在不在,或是看看领导忙不忙,这样有选择性的办事,高效,方便。利用高科技,将更加完善教学管理的组织体系、评价和考核体系,从而对教学的质量有了一定的保障。

6.2实训室管理。因本人所在学校是一所职业类的学校,每个学期,每个班,几乎都有3到5周的集中实训,实训,实验内容超多,所以在智慧校园里实训室管理会更加重要。传统的管理方法工作量大,实训过程有一定的安分隐患存在。在未来的智慧里,学生利用手机可以快速的获取实训设备的基本属性等信息,学生还可以在实训室里通过电脑打开网络,获取实训的操作流程,操作内容,操作步骤等信息。与此同时,学生如果在实训过程中出现了错误的操作,可以通过实训室监控系统发出警报并切断设备的电源,以避免发生安全事故。实训过程的全部数据可以被记录下来并提供给学生和老师,这样可以对数据进行分析,以后可以对实训过程和操作步骤进行改进。学生可以重复看实训的步骤和内容,实训室内还安装了智能插座,智能插座不仅能提供传统的电源,更重要的是可以将实训设备的耗电量及时的反馈给实训室管理人员,使管理人员能够通过控制插座的开关动作来完成实训室的全方位的安全有效的管理。这对于职业类的学校更是对教学有更大的帮助。

7总结

智慧校园是依托物联网建立的,其目的是实现校园服务的智能化。利用云计算和物联网这两个技术,可以实现校园内的所有信息即时共享,互联共享。再生共享。大量信息通过物联网的不断整合能够产生新的信息,从而提供智能化的服务。有了智慧校园,师生之间开展教学工作如鱼得水,智慧校园同时也给学生的日常生活提供了很大的便利。总之一句可以概括:智慧校园提供的是丰富多样的校园文化活动、无处不在的网络学习氛围、透明高效的教务管理平台、融合创新的网络科研环境。相信就在不久的将来,物联万端,云展智慧,定会建设一个美丽的校园。

参考文献:

[1]王保云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报,2009(12).

[2]崔文,王国勇.基于校园网的云计算应用初探[J].微计算机信息,2010(18):221-223.

[3]张应福.物联网技术与应用[J].通信与信息技术,2010(1).

[4]黄超,李云鹏.“十二五”期间“智慧城市”背景下的“智慧旅游”体系研究[C].2011《旅游学刊》中国旅游研究年会会议论文集.2011.

智慧校园的发展前景篇7

校园信息化建设正处于数字校园向智慧校园的转型期,我们期望通过智慧校园的建设,探索信息技术与学校教育教学深度融合的发展道路,脚踏实地,开拓创新,建设新型“智慧e校园”。

打造智慧e校园综合平台

自2012年开始的学校数字化一期的软件建设,主要包括统一身份集成、数据共享与交换、应用融合、公共通讯、智能流程、硬件集群的一体化数字化校园平台,称之为“智慧e校园综合平台”。该平台以“创新、融合、开放”为支点的信息化集成方案,包含统一身份认证平台、数据共享中心平台、个人门户(统一信息)平台;集合了教学教务、办公oa管理平台等功能。2013年又深化应用,在完善原有数字化校园整体架构基础上,并新建满足各部门管理需要的各类应用系统,包括网络选修课管理平台、教师发展档案管理平台、招生管理平台、资产管理平台、德育管理平台。为了使学生的个性成长、教师的个性发展得到充分的尊重与展现,学校为每一个学生建立个性化学业成长档案,为每一位教师建立个性化的专业发展档案,并通过网络个人空间,实现共建共享,真正实现了因材施教。

逐步构建“智慧e校园教学云服务平台”,积极借鉴国内外“网络公开课”形式,深化互联网技术应用背景下课堂教学研究。积极参与和开展“mooC”研究,开发在线网络开放课程和微课系统,开发网上互动和评价功能。积极探索传统课堂教育与在线教育有机结合的新模式,打造一流在线教育学习平台。我校通过该平台逐步实现了教师与教师、教师与学生、学生与学生间的交流互动,突破了交流时空限制,变革了现有的教学方式和学习方式。

学习平台的一个必要支撑就是资源库建设,学校逐步推进建设“智慧e校园教育资源云服务平台”。单一的校本资源库同样无法满足实际的教学需求,必须构建一个让社会各类资源库共同参与的共建共享机制。早在2006年,该校已与中学学科网、中国知网等多家社会教学资源提供商建立合作关系,让他们丰富的教学资源成为校本资源的有效扩展。今年以来,加强与多家社会资源提供商之间深入合作是学校教学资源建设的一项重要内容,该校将不断拓展资源合作的种类和数量,达到共建共享共赢的目的,借助类似超星、书生、知网等专业公司技术支持,校企合作,打造师生开展数字化课堂教学和课后学习的主要通道。并通过广大教师积极响应,逐步添加适合该校师生的备课资料和学习资料,建设校本精品课件库、精品视频(微课)库、精品习题库、精品教学设计和学案库等。

新一代“智慧教室”

在学校,课堂教学环节是学生接受系统教育最重要的一环,做好教学互动环节,是掌握好教学环节的质量,提高教学水平的关键,也是信息化与教育教学深度融合的主战场。经过几年的探索实践,随着触控技术以及屏幕制造技术的提升,基于大屏智能交互一体机建设的“智慧教室”越来越成熟。2015年9月,浙大附中丁兰校区正式投入使用,丁兰校区配备了基于84英寸智能交互一体机的新一代智慧教室。智慧教室又可以分为多媒体教室和个性化互动教室。

智慧教室构成:智能交互一体机、教师移动授课终端、智能笔、学生智能终端、折叠式双摄像头视频展台、推拉式黑板、多功能讲台、无线功放设备、多媒体音箱、互动式多媒体教学平台、无线互联工具、互动教学系统等(个性化互动教室需要师生均带智能终端)。

每个智慧教室为智慧e校园的主要构成单元,教师或是在教室中进行传统教学授课或新型的移动互动授课,或是建设个性化互动课堂,基于大小屏拓展更多样化的交互式教学。

智慧e校园中的每个教室都连接到教学资源服务平台,教室之间、教师之间互联互通。教师在家或学校备课时所制作的课件、素材、微课都能同步上传到教学资源服务平台上,授课时即可以直接调用。除了资源外,课前、课中、课后所产生的教学数据将全部汇集到教学资源服务平台中进行分析处理,并形成清晰的数据图表,供管理者、教师进行教学质量评估。通过云平台支撑,能有效的串联起教师的课前课中课后、教室内外、学校内外的活动,有机地形成了教学闭环。

除信息化教学外,智慧校园还能够对每间教室的智能交互一体机设备进行智能化管理,并借助智能交互一体机进行音视频广播,实现教学外的丰富应用。通过校园中心控制台,一方面能够对所有智能平板进行统一的远程控制及管理,另一方面能够推送各类校园信息到智能平板上,同时还能够实现对所有智能平板进行校园音视频直播,让交互智能平板成为教室中必不可少的信息媒体中心。智慧e校园整体解决方案实际应用于下列教育教学各个场景中,帮助学校解决信息化教学与信息化管理的问题。

总体来说,新型智慧教室这种基于云+端一体化的、互联网形态的教学环境体系使分散的教室、分散的教学、分散的教务、分散的资源、分散的管理和服务、分散的设备设施和运行维护有机的统一起来,形成一个具有互联网思维、符合互联网形态的规范化、标准化的教学环境体系,满足教学改革、教学方法和教育内容现代化的要求。

反思与方向

首先是在学校信息化建设过程中,往往硬件环境发展较快,中小学教师经过普遍培训,但由于缺乏系统的教育技术专业能力培养,利用信息化环境实施教育教学的意识薄弱,实验研究能力欠缺,应用的效果在提高教育质量方面的作用不明显;另一方面,信息化建设只流于表面,有时并未从学生的视角来审视信息化建设的规划,在学生范围内并没有做到真正的教育信息化。我们要继续贯彻信息化和教育教学深度融合,尤其在课堂教学中要基于学生用户的真正需求来设计信息化模式。

智慧校园的发展前景篇8

SmartCampusplatformBuildinginHigherVocationalColleges―aCaseStudyofGuangdongConstructionpolytechnicQingyuannewCampus

CHenBin,wULi-zhi

(moderneducationaltechnologyCenter,GuangdongConstructionpolytechnic,Guangzhou510440,China)

abstract:thesmartcampusisthedevelopmentandevolutionofthedigitalizedcampusandthehigheststateofcampusinformatization.manycollegesanduniversitiesarecurrentlycarryingoutsmartcampusconstructionandtrytopromoteit.GuangdongConstructionpolytechnicputsforwardtheoverallobjectiveofthesmartcampusconstructionfortheQingyuannewcampus.UsingthedesignanddevelopmentofsmartcampusconstructioninQingyuannewcampusasacase,thepaperanalyzestheplatformbuildingofsmartcampuswiththebasesofitspractice.

Keywords:SmartCampus;applicationplatform;resourceplatform

1引言

当前很多高校都在开展智慧校园建设,那么什么是智慧校园?目前智慧校园没有标准的定义,学者对智慧校园的理解都有所不同。有学者认为,“智慧校园”是一种智慧的学习环境[1]。也有学者认为,“智慧校园”是以物联网为基础的校园应用[2]。还有学者认为智慧校园是学校信息化回归“以人为本”的一个新的发展阶段智慧校园,强调“以服务为核心,以管理为支撑”的理念,智能感知、资源组织、信息交换、管理逻辑与科学决策等[3]。清华大学蒋东兴认为“智慧校园”是高校信息化的高级状态,它综合运用云计算、移动互联、大数据、智能感知、社交网络等新兴的信息技术,全面感知校园物理环境,智能识别师生个体课程和学习、工作情景,将学校物理空间和数字空间有机地衔接起来,为师生建立职能开放的教育教学环境和便利舒适的生活环境,实现以人为本的个性化的创新服务。[4]

2智慧校园的顶层规划

因此,如何理解智慧校园?智慧校园能更透彻地感知,通过物联网技术,实现物与人,物与物,系统之间实时的感知;智慧校园拥有一个高速互联的网络,通过4G移动网和高速互联网,实现三网融合,方便随时随地及时地进行信息的交互;智能校园具有更好的实时控制功能,能及时关闭闲置电器,实时监控校园治安和交通;智慧校园具备面向服务的运算,通过云计算和数据挖掘,能优化资源利用,实现量化评估,提供专家系统。

智慧校园是当前数字化校园的发展和演进,是信息化建设主要趋势。我院在清远新校区的规划中,以建设智慧新校区为总体目标。根据学院自身的人才培养理念、办学特色和校园文化,以此为目标,设计学校的业务架构、应用架构、资源架构和数据架构,将学院的所有业务、应用和数据进行高度关联,设计出学校未来5-8年内可操作性较强的智慧校园。以“物联网”、“云计算”、“大数据”技术为支撑,实现平安、生态、绿色、和谐和科学校园。拟建设的系统有:统一信息门户、统一身份认证、校园一卡通支付平台、数据管理子系统、数据交换子系统、智慧校园消息中心和移动应用平台。拟建设的应用有招生管理、迎新服务管理、就业管理、电子离校管理、学生工作管理、人事管理、教务管理、资产管理、协同办公、开放实验室管理、电源能耗管理、公寓水电管理、校园照明管理和安防管理等。

3智慧校园支撑平台建设

结合学院智慧校园建设的实际需求,笔者认为当前学院的首要任务是强化顶层设计,完成校园一卡通建设,并以一卡通建设为依托,理清发展思路,加强融合创新,分步骤、分阶段推进智慧校园建设。

智慧校园中,校园一卡起重要的桥梁作用。它实现了校内主要消费流通,同时,校园一卡通可与银行卡、支付宝等相关联,实现校园一卡通的金融功能,提供基础金融服务。校园一卡通还实现了校门、教学楼和学生公寓等的门禁管理,又是平安校园的重要组成部分。校园一卡通能够实现与图书馆管理系统、学生工作管理系统、教务管理系统和学生考勤系统等的无缝对接,可以成为学院教学管理的重要途径之一。由此可见,校园一卡通是“智慧校园”中应用支撑平台的一个重要基础。

智慧校园中的应用支撑平台还包括:身份认证系统、数据中心和综合信息服务平台等。身份认证系统不仅仅是为各应用系统提供集中的身份认证服务,实现统一的用户管理与权限控制,实现各系统的单点登录功能,而且要建设基于校园一卡通、二代身份证、指纹等介质的身份认证系统,配合基于物联网的智能安防系统,提高智慧校园的安全性。数据中心至少包含三个部分:具有学院特色的信息标准、共享数据中心和数据交换平台。信息标准在学院范围内作为数据编码的依据和标准,为数据库设计提供了类似数据字典的作用,为信息交换、资源共享提供了基础性条件;共享数据中心是对智慧校园中的各种结构化数据进行统一管理的平台,通过数据交换平台,实现数字化校园数据共享,提供了深层次数据挖掘,数据分析的基础;数据交换平台实现共享数据中心的数据采集与分发,提供对被交换信息进行清洗、转换、装载入库等数据交换服务,确保数据一致性、完整性和正确性。综合信息服务平台作为智慧校园中统一的信息服务平台,目的是为师生提供智慧的人性化服务。

4智慧校园资源平台建设

智慧校园中业务应用平台主要包括:面向学生学业管理的业务系统、面向学生工作管理的业务系统,面向行政管理的业务系统。面向学生学业管理的业务系统有:教务系统,教材管理系统、课室管理系统、评教系统等;面向学生工作管理的业务系统有:招生系统、迎新系统、学工系统、宿舍管理系统、考勤管理系统、顶岗实习系统、就业系统、离校系统和校友系统等。面向行政管理的业务系统有:人事系统、科研系统、资产管理系统、后勤管理系统、财务管理系统和自动化办公系统以及提供决策支持的综合信息查询系统。目前,学院在业务应用建设取得了很好成绩,积累了很多的经验,下一步应进一步完善系统功能,实现与校园一卡通的无缝连接,打通学院基于“人,财,物,管理”的数据流,为迎新,教学质量监控,高校决策等提供方便快捷的服务。

教育信息化离不开教育,因此教学资源平台的建设也是智慧化校园建设的关键环节。目前学院数字化学习中心包含了共享型专业教学资源库平台、网络教学平台、精品课程建设平台和顶岗实习平台,基本满足了学院数字化教学科研的需求。在未来的智慧校园中,对教学资源的需求将会是高并发性、高带宽和大容量的,因此智慧校园中教学资源平台的建设,要从硬件和软件同时进行。硬件方面,搭建学院的私有云平台,以支持各院系搭建有专业特色的学习中心,及支撑高清录播教室和智慧实训室的建设等。软件方面,建设一套基于多智能终端,围绕教学管理、教学评估、资源分配、提升信息化教学质量和管理质量的网络多媒体可视化教学及资源平台。

智慧校园要实现真正智慧化,关键在大数据的运用。相较于数字化校园,智慧校园最核心的特征是通过各种智能终端、传感设备和信息系统获取了海量的活动与状态数据,并基于这些海量数据分析而掌握事物的规律,提供智慧服务。因此智慧校园的规划建设中,大数据应用平台是最关键的地方。

智慧校园的发展前景篇9

随着现代智能感应、物联网、移动互联网、大数据、云计算等现代技术的飞速发展,高校传统校园和智慧校园已越来越不可分割,师生教育活动已经置身于现代智慧校园中,这不仅是信息技术不断进步的结果,更是信息化深入高校发展、融入高等教育后的一种回应。

1智慧校园内涵

目前,iot、aiot和ai等互联网教育技术在国内已逐步得到广泛应用和有效普及,在国家互联网+智慧教育创新理念的强大影响下,国内高校出现了多所学校的教育跨专业领域教育理念智慧教育,学校的教育信息化专业教育已由传统数字化教育走向专业信息化和智慧教育化。在宏观政策层面上,构建高校校园信息化体育教学管理体系,可以为促进学校的自身发展和推进校园教育改革建设提供有力支撑,可以为高校不断寻找自身发展的新方向。实际上在教学管理改革过程中,积极探索构建一所智慧素质校园,是直接促进高校师生综合素质不断提高的有利驱动因素,可以做到实现高校不断创新管理机制,不断加强高校的教育组织管理机构,为广大学生家长提供优质全方位的素质教育,主要包括教育学习、研究、教育、服务、管理教育文化和信息科技等领域内容。“智慧校园”是指运用“互联网+”的思维方式,结合物联网、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术,将分散的、各自为政的学校信息化系统与资源整合为一个有机整体,构建具有高度感知、协作和服务能力的新型信息化校园环境,提供网络化、智能化、一体化的教学、科研、管理和服务支撑平台,推动教育教学体制改革,提高教育教学质量和教学效益,促进师生成长和发展。“互联网+”信息时代,伴随着现代物联网、云计算、大数据、移动互联网、人工智能等各种新一代校园信息基础技术的不断出现及在专业校园教育中的广泛应用,高校专业校园教育信息化建设发展已经进入了一个全新的发展阶段,智能自动感知的校园网络学习环境、云端服务平台上的支持信息服务、大规模数据中心的智能建设、业务管理系统的智能集成化与整合、一站式校园信息服务入口、可视化信息展示等,使我国校园教育信息化从数字化发展阶段逐步进入智慧化发展阶段。

2新时代背景下高校智慧校园网络安全问题

在“智慧校园”的时代背景下,校园一卡通、校园安全无线网络、网络安全检测设备等被广泛地深入应用于大学校园环境安全建设宣传活动中,在取得促进大学校园环境安全建设成效的同时,也给大学校园文化环境建设工作带来了安全隐患。

2.1校园一卡通系统中的安全问题

校园管理网络服务是我国现代化大学校园服务建设的一个重要组成部分,教师和在校学生可随时通过各级校园服务网络直接开展学校图书管理借阅、成绩管理查询、信息管理登记、饮食娱乐消费等服务活动。校园网络一卡通通信系统能否安全稳定运行,会直接影响到全体师生的正常学习生活,是学校网络通信系统安全规范建设重要的技术出发点和落脚点。一般而言,如果学校计算机在个人信息的收集记录、统计、处理、归档等操作过程中一旦出现安全漏洞,教师和在校学生一卡通就很有可能被不法分子利用网络病毒进行攻击。计算机病毒因其具有场域性和空间联动性,一旦学校计算机电脑控制器和系统硬件受到严重破坏,整个大学校园的网络计算机安全系统就可能会因此受到严重影响,最终可能导致整个校园内的网络安全系统瘫痪。与此同时,校园一卡通也是一种学生电子货币,一旦受到黑客攻击,不仅可能会直接泄露整个校园的管理系统信息,包括教师和学生的个人信息,还可能直接给整个校园师生造成不同程度的生命财产安全威胁。

2.2校园无线网的网络安全问题

校园无线网以利用电磁波传播作为学校信息网络传播的主要载体,不法分子通过借助一些专业通信设备和其他专业通信技术,可以对校园无线网络连接造成一定的网络干扰,从而容易产生非法窃听他人信息、盗窃他人信息、篡改他人信息等不法行为;有的学校市场营销工作人员还可以利用一些个人电脑设备或者虚拟电脑处理一些校园无线网络中的热点,创建网络钓鱼软件网站,窃取网络用户的电子账户登录信息、密码验证信息等。

2.3校内设备的网络安全问题

校园网络安全技术设备配置是有效解决当前校园网络安全问题的重要技术手段,是引导学校深入开展校园网络安全建设的关键。但就目前校园网络安全管理设备的实际应用而言,由于长期受到网络硬件管理设备运行质量、软件管理系统工作性能及其他网络相关设备配置软件属性等诸多因素的双重影响,其实际使用时的安全性相对较低,工作效率不高,在整个设备运行使用过程中,容易受到各种不法分子的恶意攻击。

2.4校园网络系统漏洞的安全问题

“网络系统漏洞”安全泛指一个网络安全系统在日常设计使用过程中所不能忽视的或固有的主要缺陷,这些主要缺陷很有可能是由于网络技术不断发展却不及时更新所导致的安全问题。理论上讲,随着网络系统的不断升级和网络技术的不断改进,网络安全系统可能会不断出现各种形式的安全漏洞。网络安全漏洞的不断产生,会不断加大网络病毒和其他网络攻击对系统的直接危害,因此,必须不断提高系统的安全故障保护意识,把网络安全系统保障维护作为一个长期的重要工作目标去抓。当前最常见的一种计算机操作系统就是windows,在实际系统设计中也同样可能存在一些缺陷,而且大多数勒索病毒都不只是针对一个windows系统而设计的。例如2006年,我国第一个专门用于恶意敲诈其他用户系统数据的恶意木马病毒被警方发现并进行拦截,称其代码为“敲诈者”,该木马病毒软件可以在用户系统文件遭到恶意攻击并隐藏其他用户系统数据后,以恶意修复系统文件的加密名义向其他用户进行敲诈。在勒索病毒被警方截获后的几天内,国内成千上万的个人计算机受到了严重危害,大部分的个人和事业单位也都遭受了严重损失。

3新时代背景下高校智慧校园网络安全问题的解决策略

3.1接入层安全优化

高校需要建立一个智慧大学校园系统网络安全监控平台,实现接入层对整个智慧校园系统的安全进行全面监控优化。为了有效优化学校接入到基层学校设备的网络安全性,需要从整个学校正常办公或其他教学使用区域中自动抽取学校静态i和ip,以有效保证学校静态i和ip的地址唯一性,同时也要保证整个智慧校园在正常使用网络过程中完全不会因学校地址的自动变化而产生一系列复杂的学校网络安全问题。总体而言,相关端口管理人员通常可以利用端口提取器输出的一个静态端口ip值来过滤出一些不可靠的端口信息,配置不可靠的配置端口,将旧的配置端口设备与新的mac端口绑定。同时,相关网络管理者也希望可以通过网络端口配置设计来不断提高网络安全性,主要就是依靠学校相关网络管理者在配置交换机网络端口、mac通讯地址等方面的综合能力合理设计,并从具体网络通讯地址配置入手,不断完善优化整个大学校园网络,最终真正达到网络整体安全的效果。

3.2数据信息安全优化

网络环境下校园数据安全保护问题还需要从访问控制、数据安全隔离、数据安全加密等多个方面对其进行深入探讨,以有效保证我国校园网络数据的信息完整性和数据有效性。实施虚拟数据资源隔离处理技术时,需要考虑建立一个新的虚拟数据资源库,即系统用户可将数据通过这种虚拟资源技术直接导入并将其存储到一个数据共享式的物理资源数据库中。这样的虚拟存储应用环境仍然存在许多数据安全隐患,需要根据高校应用发展需求及时采取安全隔离保护措施,对相关学校现有数据资源进行实时分类采集处理,以有效提高学校数据的使用安全性。并且它还要特别重视访问控制,采用系统数据远程加密技术,明确不同级别用户的系统访问权限,用户每次输入新的用户名、密码后,就已经可以实时查询整个系统的相关信息。为了有效顺利进行手机数据安全访问,建立手机身份信息认证管理平台,加强手机用户端的身份认证管理,是保证数据安全访问有序顺利进行的关键。对于出现多用户访问情况,一般建议采用数字签名、双重访问登录身份认证等多种技术手段来同时实现多个用户的同时访问登录权限和用户身份信息认证实时管理,使多个用户能够同时对整个数据库的信息安全进行实时查询。另外,还逐步加强了对敏感数据安全加密的高度重视,可以通过数据加密技术提高手机用户及其个人敏感数据的安全,尤其是可以保证用户敏感数据的安全私密性,在现有数据被非法恶意窃取的危险情况下,保证数据的商业机密不被恶意泄露。目前我国有很多不同类型的校园数据信息加密传输算法,需要根据我国校园加密网络使用规模和各种数据加密传输方式分别选择合适的加密算法,为数据的加密传输和数据存储处理提供可靠的网络外部环境。

3.3云安全技术优化

云安全技术的应用,可以把平面变成立体。在智能校园建设中,传统的杀毒软件只对安装在本地硬盘上的软件程序进行杀毒,通过对病毒信息的对比分析,实现杀毒效果。但这种杀毒方法不能对恶意程序进行拦截处理,同时国内还有许多手机木马程序不能正常检测。利用云安全识别技术,可以对多个病毒节点进行快速自动识别,在整个中国智慧大学校园网络结构中对病毒传感器中的节点群病毒进行全方位、立体化的病毒查杀。云安全管理技术把整个智慧型的校园病毒网络系统看作一个庞大的自动杀毒管理软件,几乎可以在多个病毒传感器中的节点上同时进行自动定位,实时跟踪采集和分析整理恶意病毒信息,防止恶意病毒在快速查杀文件过程中被漏杀。

3.4网络设备安全优化

在研究构建现有智慧智能校园设备网络管理系统时,要有计划地定期对现有智能校园设备系统进行日常维护和更新,以有效保证校园网络中智能硬件和软件设备的正常运行,保证所有网络通信设备的安全。通常用户可考虑采取下列软件设备安全应急保护措施:有效减少室内地震、火灾、洪水等自然灾害对软件资源和相关硬件基础设备的直接破坏;有效减少室内温度、湿度、电磁干扰和空气灰尘对系统正常运行的直接影响。网络设备的供电选型系统应尽量选择可靠性强、扩展性好的智能服务器,采用vvups方式供电,保证系统正常工作运行时也能稳定正常供电;对于校园通信网络数据中心智能交换机的系统设计,应优先综合考虑系统采用三层智能交换机的技术,既能实现校园网络间的有效相互连接,又能有效解决校园局域网空间划分的问题,避免由于校园路由器运行速度过低而造成的校园通信网络障碍中断现象。该支持技术在我国校园网络的建设中已经得到广泛应用,其支持系统实现了校园网络信息系统的实时数据共享、传输管理等功能;在数据存储设备的方式选择上,应尽量选用稳定性高、性能好的存储设备,以有效保证数据实时存储的可靠性和完整性。

智慧校园的发展前景篇10

关键词:信息安全;it治理;智慧校园;等级保护;信息服

中图分类号:tp393文献标志码:a文章编号:1673-8454(2017)01-0040-05

一、引言

随着网络和信息技术不断应用到社会生活的各个方面,信息服务成为支撑高校教学、科研、管理、服务等职能开展的基础手段。随着高校信息化建设从数字校园建设向智慧校园建设过渡,高校信息服务也从以网站为主向网站与移动应用相结合转变,规划、建设和运行维护的高校it环境也更加繁杂;在“互联网+”背景下高校信息化建设从“自主”建设为主向“开放与自主”相结合转变[1],提升高校it环境管控水平的需求也更加迫切;而网络信息安全领域面临的严峻形势,国家推进信息系统等级保护建设,也对高校it环境管控能力提出更高要求。如何在信息安全管控要求下,不断提高高校信息服务的管理水平已成为信息化建设的关注点之一。

本文在总结智慧校园建设下it治理思想的基础上,梳理和分析智慧校园建设下信息服务安全管控需求,提出面向信息安全管控的高校it治理支持平台的建设理念,采用支持移动多终端访问的开发技术和组件化信息系统集成技术,分析、设计和实现面向高校信息安全等级保护工作开展的it治理支持平台的实际应用系统,最后结合平台实现和运行状况及it治理发展前景,提出平台下阶段完善和拓展方向。

二、智慧校园建设下it治理思想

随着校园网络建设和信息应用建设逐步推进,高校信息化建设已经从最初以校园网络和数据中心等硬件为主的建设阶段,过渡到以数字化校园等软件为主的建设阶段;2015年我国政府工作报告中从国家层面提出“互联网+”概念以来,高校信息化建设领域也从传统的以“构建虚拟校园”为特征的数字校园建设向以“移动互联、智能感知与物联网、大数据分析与决策支持”为特征的智慧校园建设过渡[2]。图1所示是目前主流的关于智慧校园系统层次逻辑的描述。

在“互联网+”背景下,智慧校园建设模式也逐步摆脱数字校园建设阶段以学校“自主”建设模式为主的状况,从自身发展的实际需要出发,以提升学校it资源利用效率为主要目的,采取“开放与自主”相结合的建设模式,通过“开放”充分利用信息行业各类服务和调动校内外各方建设热情,通过“自主”牢牢掌握关系学校核心利益和师生各类需求的数据、流程和安全管控,营造关注学校核心职能和师生实际需求的“合作开放、利益共享”的信息化建设生态圈[1]。图2所示是“开放与自主”相结合高校信息化建设模式的逻辑结构。

智慧校园建设过程中,随着服务外包的采用和社会服务的集成,如何高效管理学校相关的各类it资源成为制约数字校园建设向智慧校园建设的一个重要因素,很多高校在数字校园阶段也没有很好解决it资源管控问题,造成it资源浪费、数据准确度差、项目实施风险高等问题。通过it治理(itGovernment)将it战略和高校发展战略有机结合,将学校信息技术资源转换成优势资源,对信息化相关的决策、激励、控制紧密协调,整合学校相关it资源应用的全过程,整体提升学校it政策、组织、服务与资源的管控水平,成为保障智慧校园建设顺利开展的有力举措[3]。

it治理的思想来源于Brown在20世纪90年代中期提出的信息系统治理(iSGovernance)的概念[4]。it治理是描述组织是否采用有效机制,使得it应用能够完成组织赋予的使命并平衡信息化过程中的风险,确保组织战略目标实现的过程,解决“做什么决策?谁来决策?怎么来决策?如何监督和评价决策?”[5]。it治理的使命包括:保持it与组织目标一致,推动组织业务发展,促使收益最大化,合理利用it资源,适当管控与it相关风险[6]。

信息化建设程度高的美国研究型高校很早就接纳和推行it治理思想,多采用联邦式的it治理模式,对学校信息化建设相关的决策、激励和控制形成有效机制,在设置专职的首席信息官(Cio,Chiefinformationofficer)的基础上,建设服务全校的信息技术服务(itS,informationtechnologyService)部门支持高校研究和教育、跨地域和跨机构的合作和协作、服务学习者和推动it技术传播[7]。我国高校信息化领域在2010年前后逐步关注it治理思想[8],之前对于在高校设置专职Cio的呼声也一直持续到现在,但是真正的对学校整体信息化治理水平提升的影响十分有限。也因此在高校信息化建设过程中以管理推动的信息化建设模式只有少数信息化领先高校才得以实施,而部分高校通过技术推动的信息化建设模式逐步向管理推动靠拢[1];而随着“互联网+”背景下各类社交化应用不断渗入高校职能的各个方面,真正实现以师生实际需求来推动的信息化建设模式也有了实际案例。

信息化组织体系与决策机制、信息化发展与项目规划、项目实施与过程控制等三大核心要素是推动高校信息化建设的三大核心要素[9],也是智慧校园建设下it治理主要关注的三个方面,在政策制度、组织架构建设的基础上,对于高校it资源情况感知、监测与管理,对于高校it项目全生命周期管控等都是需要相关的支持平台来完成。

三、智慧校园建设下信息服务安全管控需求

高校信息化建设作为高校教学、科研、管理和服务等职能的网络和信息技术基础,智慧校园建设过程中以用户为中心的个性化信息服务是重要组成部分。为支撑智慧校园服务发挥作用,服务层、数据层、环境层和通讯层涉及多个建设方和运维方,实际运行中的包括电子邮件、外网访问等网络基础服务、网站群、门户系统、身份认证、业务系统、移动应用后端支撑系统等各类信息化应用系统,交换机、路由器、服务器、存储、负载均衡等各类it硬件设备,统一的系统运维管理是智慧校园建设顺利开展的基本保障。

随着网络和信息基础设施成为国家和社会发展新的重要战略资源,以及我国在it相关领域缺少核心技术支撑的现状,促使在网络信息安全领域要投入更多管理措施。虽然之前对于网络信息安全保障都当作是信息化建设架构中的重要组成部分,但是实际建设和运维过程中却关注很少,或者常为功能实现而牺牲安全水平,缺乏统一的安全政策制定与执行、安全事件无法及时发现定位和应急处置;在实际的信息系统等级保护工作推进过程中,也暴露出信息系统管理水平低、定级备案整改落实不力、等级测评脱离提高安全管控能力实际等问题。随着国家通过推进信息系统等级保护建设以提高国家整体信息安全水平的工作不断推进,对高校it环境管控能力提出更高要求。以安全管理制度、应急响应制度等软环境和以防火墙、Vpn、堡垒机、iDS/ipS、应用防火墙等各类安全设备硬环境组成的统一的信息安全管控也成为智慧校园建设顺利开展的基本保障。因此,基于等级保护要求,智慧校园建设中对信息服务安全管控提出如下需求:

1)信息服务安全管控应该以全面掌握各类it资源基本情况、配置变动、状态监控等为基础实施。

2)信息服务安全管控应该贯穿智慧校园建设的规划、设计、实施、运维等各个阶段,并在组织、战略、架构、基础设施、业务需求、投资等各方面充分被考虑,实现安全管控的全过程参与。

3)信息服务安全管控应该充分考虑国家信息系统等级保护要求,对信息系统的定级、备案、测评、整改等提供全生命周期管理。

4)图形化、集中化的对信息服务安全管控态势相关的各个支撑环节进行展示和分析,在充分获取各类安全日志、威胁情报的基础上,分析和定期实现安全评估报告和态势分析,并对发现的不足方面及时完善和加强监控。

5)信息服务的状态监控、安全信息的获取与分析等都要充分实现自动化、智能化管理,减少人工操作工作量份额,以实现全天候状态监控和安全响应的要求,并通过各类事件分析与告知机制实现信息及时交互与分享,提高整体安全防控水平。

在对高校整体it资源环境进行管控的基础上,智慧校园中信息服务安全管控将在组织和制度建设的基础上,通过集中实时获取、维护、管理、分析信息服务相关的各类信息,将各类智慧校园建设利益关联方整合在统一的it治理支持平台上,实现决策、激励和控制相关信息的充分共享,不断推动高校信息化决策实施和项目实现,支撑高校新形势下的人才培养和教学科研的战略转型。

四、面向信息安全管控的高校it治理支持平台的实现与应用

高校it治理支持平台是根据实际采纳的it治理框架,实现全过程的信息服务支撑。目前国内外主流it治理框架包括itiL(itinfrastructureLibrary,信息技术基础架构库)框架、CoBit(ControlobjectivesforinformationandRelatedtechnologic,信息通用审计标准)框架、pRinCe2(projectinControlledenvironment2,受控环境下的项目管理)框架等[10],各有侧重点和优势领域,其中itiL重点关注it过程管理,对整个it治理流程和信息进行完整的实现和管控,特别强调对组织的it服务支持和it项目交付,很契合支撑高校各自特色发展目标的信息化建设的治理需求。

itiL是由英国政府商务办公室(theofficeofGovernmentCommerce,oGC)为解决“it服务质量差”的问题提出和逐步完善的一套被广泛承认的用于it服务管理的实践准则。itiL以流程为导向、以用户为中心,通过整合it服务与组织业务,提高组织的it服务提供、运营和管理的能力,详细指明了it管理流程应当如何构建和落实,操作性和指导性优良[11]。

itiL主体框架包括服务管理、业务管理、基础设施管理、应用管理、it服务管理实施规划、安全管理等模块,以服务管理模块为核心,面向it基础设施管理提供支持,面向业务管理提供服务。其中,it服务支持关注基础设施的日常服务支持,确保it服务的稳定性与适应性,通常包括一个服务机构(服务台)和五个管理流程(配置管理、事件管理、问题管理、变更管理和管理);it服务提供承担为业务用户提供高质量、低成本的it服务,与it服务能力评估有直接关联,与组织阶段规划和持续评估相关,通常包括服务级别管理、可用性管理、能力管理、it服务可持续管理和it服务财务管理。

面向信息安全管控的高校it治理支持平台,就是在基本的itiLit治理主体框架和流程基础上,结合高校信息化建设特点和智慧校园建设要求,对业务和基础设施的描述和监测进行数据化,并进一步明确和细化安全管理,在服务台中增加安全服务职能,根据信息系统等级保护具体要求增加专门的安全管理流程,与事件管理、问题管理等流程形成完整的支持信息安全管控的治理结构,具体主要流程结构参见图6。

1.业务和基础设施描述与监测数据化

智慧校园建设中,业务和基础设施的描述都要与具体的建设和运维相关,并在业务与基础设施间建立起有效的可监测的关联。

业务可以看作是面向具体用户方的服务,而基础设施也是提供自己能力的服务。通过将业务和基础设施都看成是基础服务,来对其进行描述与监测,并实现集中的监测与展示。

1)服务相关的具体组成部分的逻辑定义,从具体相关用户角度进行,建立对象、内容项、数据项、元数据的层次结构供it治理支持平台建模和对象监测使用;

2)服障喙氐挠没描述,根据用户类型和服务功能对用户角色进行分析和归纳,智慧校园建设相关的用户角色通常包括普通用户(注册用户、校友、教师、学生等)、管理人员、系统管理人员、运维人员、外包人员等;

3)服务根据相关对象组成的流程进行组织,如,某台交换设备和教务课表查询功能、成绩查询功能、校园网网费查询功能都成为一个可识别的服务[12]。

2.安全管理细化与服务台增加安全服务职能

智慧校园建设中,安全管理是基本的保障机制,不仅仅是安全环境监测、安全设备管理、安全漏洞发现、安全事件处置,还包括等级保护合规、数据安全管理、安全态势感知等功能,在it治理后台知识库中也要专门为安全建立专门结构,并与第三方安全服务厂商紧密服务获取漏洞信息和安全态势。在it治理框架中服务台也需要有针对性的增加具体的安全服务职能,该服务即是面向业务部门提供安全建议,也是面向信息部门提供安全预警,并接受安全管控职能部门的来访和反馈。

3.根据信息系统等级保护要求增加安全管理流程

信息系统等级保护建设已经是智慧校园建设中不能回避的it治理内容,也是推进高校it治理水平的一个抓手和动力。安全管理流程需要在原有的配置管理、变更管理、管理等信息服务系统信息管理流程的基础上,根据国家信息安全等级保护相关管理办法和标准指南,实现对信息系统等级保护相关动作的全过程管理,实现对信息系统的立项、定级、备案、上线、测评、整改、变更、撤销等的管理,集中管理和呈现组织信息系统数据,并提供对等级保护指定动作的主动告知和预先准备,提高整体安全管理合规程序的执行效率和自动化水平,并提供第三方测评机构、人员、活动的信息支持和可控共享。

面向信息安全管控的it治理支持平台的建设理念是来源于校园信息服务日常运维和安全管控的实际经验,主要是为学校it治理体系和工作推进提供基础数据和信息服务,并面向信息系统等级保护工作开展提供面向信息安全管控的专项提升功能,促进it治理能力和信息安全管控能力的不断提升。该平台的it服务支持侧的系统架构图参见图7所示。

东北大学拥有高专业素养和技术水平的网络和信息技术实施与运维团队,长期自动自发的通过网络和信息技术推动学校数字校园乃至智慧校园建设,分阶段分层次的实现学校各类用户的信息服务水平[13],形成可持续发展的信息化建设氛围,推动信息化建设管理部门组建和顶层设计推动。

现阶段,东北大学在信息系统等级保护工作推进下,实现对校内相关的it资源的全面调研、排查和系统管理,并通过在原有的面向用户的智慧校园信息服务集中监测平台的基础上,结合itiLit治理思想设计和实现了面向信息安全管控的it治理支持平台。该平台采取数据层面的统一逻辑化和抽象化,通过插件化设计为系统提供预先定义的各类对象模板、流程模板等,系统访问界面采用基于Boostrap框架的响应式界面技术设计和实现,基本实现在桌面电脑操作系统、移动手机、平板电脑等终端上提供相对统一的用户体验,数据交换参考ReSt(RepresentationalStatetransfer,表述性状态传递)实现。通过该平台的建设和应用,学校整体it资源情况得到集中统一的获取、维护、监测和统计分析,为学校推进it治理思想提供了前期的信息技术手段,同时也满足现阶段信息系统等级保护对信息系统的基本信息、定级备案、整改测评等相关信息的集中管理,对及时发现与处置漏洞和安全事件提供了基础数据支撑,明显提升学校信息安全管控水平。

五、总结与展望

面向信息安全管控的高校it治理平台是在总结智慧校园建设下it治理思想基础上,结合等级保护管理要求,在itiLit治理框架基础上,提出和设计的it治理建设信息支持手段,为高校智慧校园建设提供高水平的合规的信息安全管控能力,对于提升安全管控与信息服务全生命周期管理建立良好的信息共享和交互。

该平台主要完善信息安全管控方面功能,是对现有it治理支持平台的有益补充,特别是对于提itiL中服务台功能完善是对高校实现信息安全整体管控的有益推动;接下来,可以进一步吸取其他主流it治理架构优点,结合高校智慧校园建设的社会化、服务化、用户体验中心为主等特点进一步完善it治理支持平台,如通过可视化的地理信息系统技术实现对it资源的实时监控与展示,还可以集成校内部门it能力绩效评估等功能促进高校智慧校园建设不断向深层次推进。

参考文献:

[1]王宇,吴炜鑫,王兴伟.“互联网+”下高校信息化建设模式的探索与研究[C].第四届中国互联网学术年会(iCoC2015)论文集,2015:235-241.

[2]蒋东兴,付小龙,袁芳,吴海燕,刘启新.大数据背景下的高校智慧校园建设探讨[J].华东师范大学学报(自然科学版),2015(S1):119-125+131.

[3]刘晓文,胡克瑾.美国高校it治理的现状与启示[J].中国教育信息化,2008(13):20-22.

[4]CarolV.Brown.examiningtheemergenceofHybridiSGovernanceSolutions:evidenceFromaSingleCaseStudy[J].informationSystemsResearch,march1997,8(1):69-94.

[5]丁天翔.it治理与我国高校信息化建设[J].中国工程科学,2011,13(1):109-112.

[6]彼得.维尔,珍妮.w.罗斯.杨波,译.it治理:一流绩效企业的it治理之道[m].北京:商务印书馆,2005.

[7]杜荩朱悦月,付小龙,蒋东兴.美国研究型高校it治理结构研究[J].中国教育信息化,2012(1):9-11.

[8]李林,王贺松.校园it治理框架研究[J].中国教育信息化,2010(9):4-6.

[9]赵亚萍,贾春燕,程艳旗,鲁东明.美国高校信息化推进机制分析及其启示[J].中国教育信息化,2011(1):20-23.

[10]孟秀转,于秀艳,郝晓玲,孙强,等.it治理:标准、框架与案例分析[m].北京:清华大学出版社,2012.

[11]李萍,郭玉娇.高校it资源管理服务平台探究[J].实验技术与管理,2011,28(6):138-141.