这仅仅是近年来高校创新型教学应用的一个小亮点。如今，随着云计算、虚拟化、大数据、无线网络等IT新技术在校园信息化建设中的兴起和应用，高校的教育方式、教学应用、管理方式等多方面都发生了颠覆性的创新改变。下一代互联网技术以不可逆转之势将学校从数字校园拉入到智慧校园的行列，让教育应用变得更加以人为本。
然而，电子教科书、移动学习、校园大数据、智慧校园应用等一系列的教育信息化应用与变革都需要校园IT系统的有力支撑，如何更好的利用IT技术进行教学改革，让新技术与教学应用得到有效融合，成为互联网时代教育信息化建设的重要议题。
5月23日，中国教育发展战略学会教育信息化专业委员会与杭州华三通信联合举办了“2014年高校信息化建设研讨会”。会上，教育信息化主管领导、信息技术专家、高校CIO等众多教育信息化领域专业人士就高校信息化技术变革趋势和挑战进行了深入探讨，为未来高校信息化建设指明了方向。
从数字校园到智慧校园
当前，随着无线智能终端的普及，云技术、大数据等IT新技术在校园信息化建设中的兴起和应用，传统的数字校园正向智慧校园转变。对此，中国高等教育学会教育信息化分会理事长蒋东兴表示：相对于以往数字校园的建设，智慧校园是在众多新技术的灌注下形成的全新校园信息化建设阶段。总体来讲，智慧校园具有以下六个特征：普及的校园网络宽带、智能终端广泛应用、更深的知识管理、方便快捷的交流协作、智能的业务应用和融会贯通的外部智慧，这六个方面共同构成了智慧校园高级阶段的特征。
与数字校园不同，“创新”成为智慧校园的关键词，未来校园将“以人为本”开发出更多契合师生实际需求的教育教学应用。而在教育信息化创新的过程中，“融合”成为关键词。教育部教育管理信息中心主任助理、中国教育发展战略学会教育信息化专业委员会秘书长刘学民在谈到融合时表示：未来智慧校园中，教育的融合主要体现在教育教学的融合，知识管理的融合，管理和决策知识的融合，以及后勤生活服务等的融合。
而实现融合的关键，则需要先进可靠的IT技术做支撑。目前，很多IT厂商已经为教育信息化领域提供了众多产品及解决方案，如微软、华三等。未来，利用信息技术与业务的深度融合实现高校与社会、技术的接轨，促进经济、社会、科技发展的有效对接，将是大势所趋。
新IT深拓教学应用
在智慧校园创新应用的过程中，教学应用与技术的融合是关键。以校园无线网络的应用为例，智能终端的广泛普及将师生带入移动互联的全新时代，广大师生通过接入无线网络，随时随地获取信息，极大便利了教育教学。这也对校园无线网络提出了非常高的要求，校园无线网络除了要保障高速率之外，其与有线网络的无缝融合成为IT部署的关键。
针对这一校园IT需求，很多IT厂商都提出了解决方案。以华三为例，华三有线无线一体化网络解决方案通过一体化的管理、安全和设计，能够帮助学校轻松完成无线网络部署、实施和管理，实现网络的无缝漫游。目前，浙江大学、中南财大、复旦大学等多个院校已经实现成功应用，为校园更多智慧应用提供了技术保障。
在无线领域，校园创新的信息化应用不仅仅在于为师生提供无线网络接入。通过智能感知、终端识别，以此识别用户行为是校园管理策略、进行针对的前提。会上，华三展示了基于“新IT”的无线终端定位方案，为校园创新应用与管理提供了更多的可能性。据了解，它通过智能感知、精准定位，能够自动识别终端的类型、记录用户行动轨迹和停留时间，以此挖掘用户的行为和习惯。利用这一技术，结合线下大数据分析，学校可以及时了解学生地理位置及动态，对学生进行分类，实现包括教室热度查询、自习教室空座率、学校室内导航、课程喜好率等众多创新应用。相信这一技术的应用将为学校教育教学改革的创新提供更多的可能。
对院校来说，这些看似复杂的创新应用实施起来却并不困难。通过智能化、图形化的后台管理，学校的网络管理可以变得很简单，无需耗费大量的人力与物力。与此同时，新IT为院校的创新应用也提供了众多可能性，厂商借助开放的API借口，通过与院校的沟通，深入了解师生信息化应用需求，可开发出更多有创意的教务教学应用，让校园更加智慧。
“云”化的智慧教学
论未来，开放、融合的教育平台绝对是高校建设智慧校园的主角。目前，由政府引导、企业搭建、高校购买服务的平台建设模式已经成立。近年来高校云平台的搭建就是其中之例。
针对教育云，中国高等教育学会教育信息化分会理事长蒋东兴对其进行了详细的阐述。他表示：教育云平台具有三个平台，教育云基础平台，教育云管理服务平台和教育云资源平台，实际上就是在一个基础设施上的资源型和管理型两类业务。未来的教育云要能够支持学校、班级和个人三个层次的教育教学研究。
当然，在云平台的搭建中，高校也面临着众多挑战，例如资源的调整和调配、资源访问的便捷性、用户的可管理型、资源管理的标准化、安全性、设备利用的可持续性等。要解决高校信息化创新面临的众多挑战，需要高校CIO、技术专家、领先厂商的多方互动。
针对高校未来云平台的建设和云计算架构的设计，华三系统部总监傅强表示：华三云网融合解决方案能够帮助高校云平台实现技术与应用的深度融合，利用可定义、自适应、开放性的新IT架构，院校能够对业务进行更加快速的部署。有数据显示，借助华三新IT基础架构，学校的新业务上线时间和业务变更时间可缩短90%以上、IT资源利用率提升50%以上，用户能够更好适应业务变化，实现资源优化。
相信在未来，通过教学云服务模式的建设，高校的教育教学资源可统一在一个平台上，利用平台的云化和资源的云化，建立一种开放、共享的机制，实现资源的共享，真正做到按需索取，随需而动。
SDN挑动教学“新味蕾”
高校作为学术交流的前沿阵地，在信息化建设领域，当之无愧是新技术应用的领头羊。IT“新宠”SDN技术在部分高校的研究和应用恰恰证明了这一点。作为目前网络界最热门的创新技术，SDN为面向应用提供了最佳技术实现方式，能够针对某个应用或者某类应用场景进行定制开发，让网络资源得到充分运用。
国内高校中，清华大学率先进行了SDN的研究和应用。针对SDN在高校中的需求及应用，下一代网络体系架构知名专家、清华大学毕军老师表示：支持网络新技术研究是首要的驱动力量，通过SDN可定义和面向应用的特性，让校园网教育资源更好的支持创新研究。目前，清华已经实现了部分应用。
关于未来SDN技术在高校中的应用，需要领域内组织、高校、厂商三方的互动，寻求高校信息化建设新的业务需求点，以此更好的推进高校信息化的发展。对此，傅强表示：在SDN领域，华三是目前唯一能够提供从SDN设备、SDN控制器（Controller）、SDN业务编排、SDN应用与SDN管理等全套SDN解决方案的厂商。针对高校信息化建设，华三通过构建适合云计算环境的网络架构，积极推进SDN技术在高校中的应用，促进高校网络技术及相关专业的教育教学改革，为未来SDN技术在高校中的应用做好了充分准备。
北京康邦科技有限公司注册资本6652.5万元，2016年与立思辰科技完成合并重组，成功登陆创业板。
康邦科技国内领先的高端IT解决方案服务商、智慧教育行业领军企业。
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2015年6月，投资数千万重磅打造的康邦教育技术研究院在中关村高端人才创业基地创立。
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（nternetofThings）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（TheCloudofCampus），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
关键词：物联网智慧校园
中图分类号：TP391.44文献标识码：A文章编号：1007-9416（2012）11-0069-02
1、引言
当今社会信息技术的快速发展，极大地促进了校园信息化程度。如今，几乎所有高校都建有数字校园，学校教学、办公、后勤保障等各方面对校园数字化依赖程度也越来越高。与此同时，数字校园提供的服务功能与用户的需求存在很大差距，需要借助新的技术手段完善和增加数字校园服务功能，提高服务水平，使其逐步向智慧校园转变。“智慧校园”是2010年信息化“十二五”规划中由浙江大学提出的概念，其蓝图是建设一个物联化、集成化、智能化的便于教学、科研、学习、生活的智能化校园。
物联网的概念在1999年的移动计算和网络国际会议上提出以后，立即引起世界各国广泛关注，并开始了对物联网技术的研究。在2009年IBM公司提出“智慧地球”的策略之后，物联网技术被各行各业广泛采用，遍及绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测等社会各个领域，物联网成为经济新的增长点并带来了又一次新科技产业革命。
2、物联网概述
2.1物联网概念及特征
物联网（InternetofThings）简单的讲就是物与物连接的网络，所有实物都可以通过网络交互。具体的讲就是物体通过绑定射频识别装备、传感器或通过二维码技术、全球卫星定位技术和其他智能技术手段，遵循约定协议，接入到互联网或其他通信网络，实现网络上人与人、人与机器、机器与机器、物与物之间随时随地的互通。从技术角度讲，物联网应具备3个特征，一是全面感知，即利用RFID、传感器、二维码等随时随地感知物品信息；二是可靠传输，通过现有各种网络途径，将感知到的物品信息实时、准确传递出去；三是智能处理，利用智能计算技术对接收到的大量数据和信息进行分析处理，实现对物品的智能化控制。
2.2物联网的总体架构
根据物联网的特征，其总体架构可以分为3个层次：感知层、网络层和应用层。
感知层是物联网对所有物品信息智能识别和全面感知，是物联网总体构架的最底层，是智慧校园建设的基础。进行智慧校园建设，首先要实现所有纳入管理的物品都有自己的ID标签，并配备与之相应数量的传感器、阅读器等感应装置。
网络层是物联网对感知到的物品信息通过各种网络途径实时、准确传递出去，是物联网总体架构的中坚层，是智慧校园建设的关键。目前，各高校网络基础建设比较成熟，多数高校实现了万兆核心和千兆桌面的快速园区网，并在图书馆、教室等重要教学场所部署大量无线节点，基本实现网络铺设到校园的各个角落，为智慧校园建设提供有力支撑。
应用层是物联网把接收到的物品信息通过智能计算技术进行信息存储、数据处理并实现信息的共享、交互和，是物联网总体架构的顶层，是智慧校园建设的核心。智慧校园应在数字化校园建设的信息门户、统一认证、一卡通系统等应用层系统基础上将其进一步融合，建立高效、统一共享的数据中心。
3、智慧校园总体布局
3.1总体目标
智慧校园应提供统一的门户支撑平台，集成信息采集、管理和检索，实现规范的信息组织和网络协作，面向园区网用户提供灵活的、个性化的服务；提供统一的用户接入，集成个业务系统的用户认证信息，实现基于用户角色的权限分配和安全控制；提供统一的终端接入，支持多种通信设备和多种通信协议，能为所有应用终端提供统一的数据接入方案；提供统一的数据共享平台，支持现有业内常用应用系统和数据库，基本满足数据无缝共享的需求。智慧校园是数字校园发展的延续和发展，是在数字校园对园区全覆盖的有线和无线网络基础上建立的。
3.2体系结构
借助物联网体系架构划分标准，智慧校园的体系结构同样可以分为应用层、网络层、感知层三个层次，如图1所示。
建设智慧校园首先确立统一的信息标准。由于校园网中运行的业务种类繁多，没有一套标准的编码体系，无法实现各业务系统融合和数据共享，因此编制信息标准体系是建设智慧校园的首要任务。
统一接入应用就是建设统一的数据服务平台，建立安全高效统一的数据交换中心是统一接入应用的基础。统一数据服务平台，应基于统一的元数据、统一的可扩展标记语言交换协议标准，应兼容现有业务系统数据结构或进行已有业务数据平台向统一数据服务平台迁移，可以使各类业务系统和各种数据能够无缝交互。统一门户支持和统一用户接入就是提供统一身份认证和接入平台，规范信息从采集、处理、存储、使用的全过程，对信息资源访问权限进行集中控制，细化认证服务，简化认证方式。应用业务融合是在校园网信息门户中集成校园内各种应用系统和信息资源，能够使用户在统一的信息门户中使用各自所需业务。
网络融合主要是将有线网络、无线网络和移动通信网络结合起来。其中有线网络是基础，随着业务量不断增多，网络上数据量剧增，其他方式很难达到满意的传输速度，而有线网络的传输速度可以轻易达到GB数量级，与此同时，网络交换设备必须拥有更大的数据吞吐率。很多院校建成数字化校园已经多年，基础网络交换设备性能相对落后，对这些设备的更新应该是迎接智慧校园的第一步。在有线网络的基础上，应实现教学、办公、宿舍等园区内无线网络的全覆盖，并借助快速的有线网络，提升无线网络速度，为用户随时随地接入网络提供便利条件和更好的用户体验。结合智能移动通信技术，将园区内业务系统平台扩展到移动终端，以更为便捷的方式满足用户需求。
数据采集主要利用传感器技术、RFID技术和二维码技术完成。传感器是物联网采集信息的终端工具，是感知、获取和检测信息的窗口。RFID是一种非接触式的自动识别技术，物品与RFID标签绑定以后，相当于拥有了身份证明，通过接收器或阅读器获取其身份信息。二维码是新型的条码技术，其缺点是只能单向表达，只能用扫描仪扫描后才能获取其信息，无法做到信息交互。感知层可以用两种方式接入园区网。一是直接使用TCP/IP协议接入园区网，此方式缺点是TCP/IP协议会增加网络开销，网络利用率低；二是在感知层管理节点处设置网关，利用网关重新封装感知网络的数据后再发送到园区网，此方式缺点在于一旦网关故障，感知网络数据将无法传送。
安全防护体系应根据国家安全标准，建立起一整套为设备、数据传输、数据库和应用服务相应的安全防护机制。建立运维管理系统，实现对机房环境、网络设施、数据库和业务应用系统实时监控，保障其安全稳定运行。
4、结语
近年来物联网技术发展迅猛，为智慧校园的实现提供了有力支撑，但同时我们不得不清醒的认识到智慧校园建设中所面临的一些问题。一是缺失建设规范，没有可供参考范本；二是数据融合难度大，早期建成的业务系统较多，其建设方式多种多样，基础平台不能提供相应接口，而重建成本太大；三是安全防护难度大，感知层的节点大部分部署在难以监控的位置，其物理安全难以保障。智慧校园是一个新兴的领域，任何新事物的建立必然不会一帆风顺，我们应根据自身实际，有条件有步骤，对现有数字化校园逐渐进行改造，相信在信息技术不断推进下，智慧校园会离我们越来越近。
参考文献
[1]宗平，朱洪波等.南京邮电大学学报（自然科学版）.智慧校园设计方法的研究[J]，2010（8）：15-19.
关键词：物联网；智慧校园；研究
中图分类号：F253.9文献标识码：A文章编号：1674-7712（2013）08-0000-02
物联网（InternetofThings），是未来互联网的一部分，是基于标准和交互通信协议具有自配置能力的动态全球网络设施，在物联网内物理和虚拟的“物件”（Things）具有身份、物理属性、拟人化、使用智能接口并且无缝综合到信息网络中。
一、物联网的体系
通常来说，物联网的应用在高校需要在四个层面进行有效的整合，所谓物联网智能管理系统，即物联网对于高校在这四个层面上进行有效的整合，使物联网在实际上真正发挥智力支持的作用。
（一）感知和控制层：通过传感器和仪表等设备来获得相关信息，将环境、运行状态等信息适当的加工之后，由传输网关对数据进行传递；为达到控制资产、设备和运营的效果，本地的传递起接收网关在接受控制指令之后，把信息传递给控制器。在感知与控制层上，网关的接收与传递、信号的接受与处理、控制及感知器件的控制是最为关键的技术。
（二）网络层：网络层利用公网或是专网，将信息、数据或者指令，以无线或是有线的方式在感知和控制层以及应用层之间传输数据。为避免数据的丢失和延迟，在数据传输的安全性和有效性上需要进行严格的管理。数据传输服务质量的好坏，极大程度取决于现有的期间用于传输工具的无线传感网络。
（三）平台服务层：感知层和网络层将数据一层层传递下来之后，必须对数据进行可靠的分析及处理。根据设备和应用需要的不同，数据处理的逻辑也不尽相同。数据处理包括有对数据进行过滤、对丢失的数据进行定位、将冗余的数据进行删除以及数据融合，数据分析模块将对高质量及融合后的数据做进一步的数据挖掘。之后分析模块则根据当前数据和历史数据，把当前的物理环境和数据进行关联，评估当前系统运行的风险等级。分析模块根据预警规则，通过业务流程和整合模块，将具有风险等级的分析模块及时地传递给控制与通知系统。为了实现在即时感知基础上的业务控制，可利用仿真和优化方案，将系统进一步优化，做到最好的决策支持。
（四）应用服务层：根据高校业务的特殊性，可以再平台服务层上建立适应高校需要的物联网应用。例如：高校固定资产的状态监控与分析、高校未来发展的可行性分析等等。物联网的交互界面应遵循“以人为本”的原则，因为它虽是物―物相连的网络，但终究是人来操作。为不断地提升高校的运行效率、深化业务创新模式、降低业务运行成本，上述应用会以业务流程的方式，对感知层、网络层和平台层的服务进行整合，从而实现感知、分析和响应及时感知的一体化物联网运行模式。
二、物联网与智慧校园
（一）智慧校园建成之后，各管理部门的感知性进一步增强，比以往更多高质量数据不断汇聚。比如，更多性能更优的传感器，比如激光和红外线接收器、图像传感器以及超声波传感器等能够接受更多更大的数据。未来高校将向精细化方向发展，内嵌IC芯片以及无线射频具备智能化物件将会不断增多，为精细化、科学化发展提供设备支持。
（二）在物联网基础上的智慧校园，不断提高的存储和计算能力，先进的数据分析能力，将为决策者采取明智的行动提供智力支持。先进的计算方法和更为智能化的算法，将大量的数据转化为智能，以此为依托而产生的更透彻感知的物联网，将创造出更有价值和洞察力的智能化数据分析。
（三）在智慧校园建成之后，高校信息管理系统将以全新的方式与物理世界互动和沟通，更为全面的互联互通得以实现。比如多媒体教室、实验仪器之间的信息获取、共享以及分析处理能够实现，通信和协调成为可能。
（四）智慧校园建成之后，可以进一步实现网络资源的整合，将校园内原有的各类独立系统进行合并，由校园服务器提供统一服务，对学校的各类资源实现统一的布局和管理，这样既杜绝了资源的浪费、节约了成本，又可以实现弹性管理，以适应社会不断发展的需要。
（五）智慧校园能够深化整个校园的信息平台管理能力，用户之间的信息共享更为便利。利用校园无线网络，终端用户可以将便携设备带到校园的每个地方，工作更为自由，无需受地点限制，数据共享更为便利，对校园信息和数据实现即时管理和处理。各部门数据的更新和共享，可统一在信息平台上进行处理。
三、基于物联网的智慧校园建设与应用
（一）总体规划
（二）感知层建设
1.RFID子网
RFID射频识别是一种自动识别技术，其特点是非接触式的全自动化识别，能够在各种环境条件中使用，通过发射无线电信号读取并获得数据。它有标签和阅读器两个主要的部件。根据读写信息的距离大小，可以将RFID分为低频、中频、高频以及超高频四大类。基于各高校内已经广泛使用了校园卡，因此对于RFID校园子网的建设，可以在校园卡的基础上，基于移动技术将手机SIM卡以及RFID2.4GHz进行融合的方式。对于硬件基础较好的高校，工作人员和学生可以直接利用手机实现RFID识别。RF-SIM卡是种手机智能卡，它可以实现一个代替身份识别的全方位服务平台，比如钱包、钥匙或是身份证之类的身份证明。其最大的优点是实现中短距离无线通信的同时无需更换手机。在现有手机上更换一张智能卡，就可以变成使用频率为2.4GHz的NFC手机，在5米的范围之内可以根据需要自动调整通信距离，单向支持100mbs/s的数据广播。在逻辑上，根据数据机制可以分为模拟mifareone逻辑加密卡以及标准的SIM功能。与手机物理连接之后，SIM卡部分便和普通的手机卡无异，用于正常的手机移动通讯以及鉴权。但是基于安全系数极高的RFID内置软件则不同，可利用内置的微型RF模块与外部设备进行通讯。在这些技术基础上，将终端的应用模块嵌入到POS机内，通过RS232协议，终端结构与POS机进行数据传输；基于无线传输协议，RF-SIM卡和读卡模块进行通讯。为保证终端与后台通讯的即时性，通过TCP/IP协议，终端可与后台直接实现通信，这样可以直接免除工作的配置。
将RFID子网纳入现有的校园网结构之中，通过校园网门户网站以及其他终端设备，用户可以直接使用相关应用。通过RFSIM卡的使用，用户可直接实现手机一卡通，通过各种卡媒介的输入输出，数据可实现各种传输。
2.二维码子网
在校园机房设备管理、物质设备管理以及图书管理中，将会广泛应用到二维条码。二维条码是指其中的文字数值信息，在代码编制上采用与二进制所对应的的几何图形来表示，其中的几何形体按照一定规律分布在二维方向的平面上，通过光电扫描设备加以读取和识别其中所包含的信息。图2为二维条码网的结构图。如图2所示，固定资产在全校均有显示，图书资源主要集中于图书馆楼；计算机机房则分布在各个实验楼内。为解决二维编码较为分散的问题，根据房间大小和楼层距离等技术指标的要求，数据采集基站可以将物品按需存放。
在校园应用的入库管理、出库管理、出库内部管理和货物配送四个环节中，二维条码将得到广泛应用。第一是入库管理，固定资产的存放信息和特征信息以二维条码标签得以识别，一同存放在数据库；第二是出库管理，出库时扫描二维码，确认其资产信息，无误后更改库存状态；第三是出库内部管理，库存盘点和出库备货都将用到二维条码。第四是货物配送，配送之前将配送资料由终端传输到目的地，挑选出物品并扫描其二维条码，确认配送完该物品之后，终端显示出相应提示，最后确认配送情况。
3.传感器子网
在拥有二维码以及RFID这些识别工作，物联网可以将物品的关键信息存储在内，但是有时物品的信息可能或是以及发生了改变，可以传感器应该做出即时更新，检测物品中此时的即时信息，对物品实现正确识别。传感器之于物联网，就像人类的神经末梢一般，是感知外界变化的最核心元件，因此大规模传感器的配备，成为物联网完整构成的必备条件。
对于物品信息改变的识别，传感器的重要性不仅体现在其敏感性上，更为重要的是，在未来无线网络传输中，传感器能够实现在节点之间的可靠传输。因此对于传感器未来的考虑，主要是从将非电信息进行转换之后，信息处理、数据分析和传输这几个方面。在本方案中，利用已经建成的校园网络以及wifi布点构建中距离和核心传输，将zigbee技术建设近距离的无线传感器网络。类似于CDMA和GSM网络，zigbee是一种可靠性非常高的无线传输网络。
类似于移动网络基站，zigbee数据模块通讯距离支持无线扩展，标砖可以从几十米到几百米甚至于达到几公里。它具有以下优点：
（1）功耗低：仅仅两节5号电池，使用时间就可达半年以上，发射功率可以忽略不计，仅仅为1毫瓦；
（2）成本低：无需专利使用费，初次使用成本控制在6美元以内；
（3）时延短：从休眠激活一直都通信所需要的时延都很短；
（4）网络容量大：254个从设备以及一个主设备，可以被完全容纳在一个星型结构的zigbee网络内。
（三）传输层建设
目前各高校已建立起的校园网，是传输层建设的基础。但为了便于物理网的管理更够涉及到每个角落，必须加快无线校园网建设的步伐，即加大移动服务的构建频率，无线传输通道的建设和zigbee路由器则构成了无线传输的通道建设的主要内容。
（四）数据处理层建设
为使校园管理实现真正的智能化，在已有的技术基础之上，通过各种软件的融合利用，可以启动智慧校园的软件平台建设。智慧校园的软件平台建设中，有几种应用是非常重要的：第一是身份的识别系统，包含校园、实验室、教师和学生宿舍一整套的门禁身份系统，通过校园一卡通和二维条码识别等，对教职工和学生的考勤等工作进行管理。
第二是校园内部的管理系统，高校工作包罗万象，涉及到很多方面，包含学生的教学管理、学生管理、图书馆管理、后勤管理、固定资产等等，建立完善的物联网架构，同时还要有统一的信息平台，未来还可以借助云计算技术搭建统一的高校私有云平台，把各部门的计算力整合起来，可以在很多细节上改进高校工作，进行精细化管理。比如，整合移动信息化中心，通过手机、无线笔记本等可以为广大学生和工作人员提供无线网络服务，图书馆可以根据学生借阅书情况及时通知学生归还书籍，各个教室、机房等可以随时报告状态数据，校园内的任何消费都可以通过手机校园一卡通来支付，工作人员可以随时随地通过物联网来进行各类资产的更新，随时随地通过无线网络办公。
四、结语
物联网会给高校的管理带来前所未有的改变，高校的信息化建设也会更上一个台阶。物联网加强了人与物之间的关联，会极大提高管理和科研工作的质量和效率。在本文中，作者就基于物联网的智慧校园建设方案进行了分析和探讨，结合物联网的架构对于整个体系的搭建提出了建议，相信随着物联网技术的改进和更新必将会成为高校工作的有力支撑，智慧校园会为高等教育事业带来更美好的发展前景。
参考文献：
近年来，我国教育信息化建设取得了丰硕的成果，同时也暴露了很多不足，整体上缺乏顶层设计和系统性、前瞻性规划。具体表现在：学校部门各自为政，系统数据不融通，“信息孤岛”严重；资源闲置和缺乏并存，重买轻用，缺乏更新；信息化管理制度滞后，专业技术人才缺乏、信息化应用水平较低。如何破除信息化建设过程中的难题并向智慧化迈进，是信息化与教育教学融合创新的关键。
深圳国泰安教育技术股份有限公司（以下简称国泰安）为解决这些问题，从顶层设计、产品体系到服务体系提供了系统性的解决方案，研发推出了国泰安“智慧校园”系列产品。国泰安在教育信息化方面的成绩获得业界极大的肯定，并且将一如既往地从以下方面推动信息化与教学创新融合。
从顶层设计入手
破解信息化建设困局
智慧校园建设是一个长期和复杂的过程，不可一蹴而就。这不仅关系硬件、平台、系统的建设，还涉及学校教学和管理体系的提升，要在深层次上更新学校管理理念、梳理学校的业务流程，从根本上提升学校的教学和管理。国泰安坚持依托管理咨询助力学校构建做好顶层设计的理念，坚持“统一规划，统一布局，适当超前，分步实施”的建设原则。
第一，基于政府政策、信息技术、学校发展情况进行校园教育信息化的顶层设计，梳理和优化学校管理业务，构建统一的标准和规范，从而改变学校部门各自为政的现状。
第二，整体遵循“利用”在先、慎重“引进”、“校本（以本校为主）”特色原则，打造、共享资源体系。通过统一的信息平台实现区域内的资源共享和校内资源共建，保障学校从区域教育网络平台上获取大量优质的教育资源和形成特色校本资源，最大程度上实现教育资源的公平化和均衡化。
第三，建设和完善学校信息化组织体系，完善信息化规章制度，提升师生的信息化应用水平，进一步提升学校的信息化管理水平。
以“大教育观”视野
推动新型智慧校园建设
大教育观下的智慧教育要突破课堂教育局限，支持个性化学习、泛在学习。在“互联网+”时代背景下，新型智慧校园建设要涵盖校园业务的方方面面。国泰安智慧校园立足创新的设计理念，借力信息技术，创新设计“1+6+N（即一个平台、六个模块和N个主题）”体系，打造一个云教育平台，设计涵盖管理、教学、科研、生活、文化、服务六个方面的业务系统，再造管理流程，设计建设主题校园。
一个平台：智慧校园统一管理平台，构建统一信息门户、统一数据中心、统一权限管理和运维管理中心，对所有的信息化系统进行主动运维，对管理、教学、科研、生活、文化和服务相关的所有信息、数据、资源进行整合、集成和分析，为学校教学模式改革、教学方法创新、精细化管理、科学化决策提供支撑。
六个模块：梳理学校教育管理和日常教学业务流，以教师、学生在校生命周期流程为基本着眼点，结合学校办公的特点，巧妙地设计管理、教学、科研、生活、文化、服务等学校业务系统。其中包括校园管理、教育教学、协同科研、安全生活、多元文化和互利服务。
校园管理：严格遵循国家信息化各项规范标准，通过自定义业务流程个性化定制管理应用，实现人、财、物、事的高效、快捷管理，协助学校全方位提升自身的管理体系。体系从行政管理、资产管理、学生管理和教务管理四个方面，再造学生、教职工和管理层的在校生命周期管理全流程。
教育教学：借助先进的网络和计算机技术，围绕“以学生为中心”的设计理念，设计课堂教学与开放教学体系。以在线教学平台与虚拟仿真技术为基础，构建“理实一体、虚实结合”的教学空间，实现理论教学与实践教学的有机结合，满足课堂教学需求；以MOOC平台为支撑，打造大型开放教学体系，满足师生和社会人员技能培训需求，辐射周边区域；建设共建、共享资源生态系统，提供资源库平台、工具、资源、应用和运维服务一体化服务，充分应用优质教学资源。
协同科研：构建“产学研”体系下的协同科研，让科研成果高效地转化成产业成果，让科研成果更好地促进教育教学。
安全生活：将信息化应用从被动支持型转变成主动服务型，通过智能感知和综合信息服务使学校对人、物、环境和资源的管理有机融合为一体，为学校构建一个智能、灵活的校园信息服务体系和生活保障系统。
多元文化：虚拟文化与实体文化相结合，推动校园思想文化传播，形成校园文化凝聚力和创造力，树立学校完整的文化形象。
互利服务：借助现代技术整合利用学校已有资源，通过建设对外公共服务平台，以数据、资讯、资源、培训、科研和咨询等方面向社会会提供全方位的服务。
N个主题：进行高层次的智慧化系统建设，深度挖掘健康校园、绿色校园、虚拟校园等多主题校园。
创新校企合作模式
巩固智慧校园成果
校企深度合作，国泰安秉承“建好只是开端，用好才是目的”的理念，为各类学校提供包括前期（调研与顶层规划）、中期（基础设施建设、云平台建设、业务系统建设）和后期运营维护在内（运行维护、学科资源、教育融资、管理咨询、师资培训、项目申报）的体系化综合服务。
国泰安教育集团成立于2000年，以推动教育改革创新、促进教育回归人性本质为宗旨，深耕大教育、大金融和大数据三大领域，致力于为高等教育、职业教育、基础教育、幼儿教育等各大教育领域，提供集顶层设计、教育信息化、教学实训仿真模拟软件、现代教育装备、教学资源、创新增值服务于一体的智慧教育综合解决方案，以及为社会大众提供以职业技能培训为核心的O2O互联网教育服务，同时为金融投资领域提供数据应用、金融研究与交易等综合解决方案。
公司拥有一支近4000人的懂教育、爱教育的高素质精英团队，其士、硕士和海外留学人员超过20%；整合海内外教育专家组建了一支由800多位来自国内外著名大学的教授、博士和知名专家学者构成的资深专业顾问团队，设有博士后创新实践基地。公司超过60%的员工从事研发、技术创新研究和开发工作。截至2016年9月，公司已取得近480项自主创新产品专利和著作权。公司拥有CMMI4级、计算机系统集成企业3级资质。
国泰安在全国各省市设立60多个分公司或办事机构。公司拥有3000余家客户，包括各类高校、职业院校、中小学、幼儿园和金融机构，覆盖全国32个省（市、自治区），业务已拓展到中国香港、中国台湾、韩国、日本、新加坡、美国、英国、法国和澳洲等20多个国家和地区。
2016年8月，由国泰安独家承办的第二届中国职业教育国际合作峰会于深圳隆重举行。来自德国、日本、美国和中国等10余个国家和地区的职教工作者、政府主管部门领导、企业家、投资者和主流媒体记者，以及1200多位嘉宾齐聚一堂，纷纷为中国职业教育改革、发展出谋划策。与此同时，以“智慧校园”为主题的国泰安教育装备展，以及以“洞见・未来课堂”为主题的VR教学产品会召开，为参观者完美演绎了现代信息化与教育的深度融合。国泰安致力于成为中国首家将VR技术与职业教育深度融合的领军企业。
[关键词]物联网；智慧校园；数字校园
0引言
物联网，顾名思义，即万物相连的互联网，简称IoT（InternetofThings）。它是利用局部网络或互联网等通信技术，把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。物联网是互联网的延伸。它把人与人的互联扩展到物与物之间进行信息交换和通信。从它诞生开始就被认定是“下一个工业革命”，作为当今信息通信行业的典型代表，已经成为当下最热门的术语。并以快速的发展态势不断渗透不断进入各行各业，改变着人们的生活，实现着人们的梦想。将人们的生产和生活方式带向童话般的智能世界。智慧城市、智慧医疗、智慧校园、智慧家庭等一系列崭新的概念扑面而来。
1物联网现状分析
2009年，物联网被正式列为国家五大新战略产业。“十二五”时期，我国物联网发展取得了显著成效，与发达国家保持同步，成为全球物联网发展最为活跃的地区之一。已经形成了从元器件厂商、设备商、软件商、系统集成商一直到电信运营商的完整的产业链。2017年1月，工信部《物联网发展规划（2016-2022年）》，提出到2022年，物联网总体产业规模突破1.5万亿元。今年的“政府工作报告”中再次提出要深入实施《中国制造2025》，加快大数据、云计算、物联网应用的发展。尽管物联网经历了2016年初的智能硬件行业遇冷，但今年的物联网行业将进入复苏期。随着通信技术的发展，5G时代即将到来，这都为物联网的发展带来了更大的动力。
2物联网让智慧校园不再是梦想
智慧校园是建立在物联网基础上的，可以说它是互联网时代数字校园的升级，二者密不可分。又有质的区别。智慧校园和数字校园，都是信息技术在学校的应用，都是致力于解决校园信息化的方案。二者的区别在于，数字校园强调的是统一的信息编码及通过单点登录提供系统授权后的服务。而智慧校园是在数字校园基础上将服务延伸及扩展到物。即首先要有一个统一的基础设施平台，要有有线和无线双网覆盖的网络环境，之后再建立统一的数据共享平台和综合信息服务平台。这样才能对数字化的信息进行智能分析，楣芾碚吆褪ι按需提供学习、生活的智能化服务环境。简言之，如果说数字校园解放了手脚，那么智慧校园就是解放了大脑。智慧校园的智慧就是通过物联网来实现的。
物联网技术以互联网为基础，涉及智能感知、网络通信息、云计算、人工智能、信息处理等很多先进技术，简单概括物联网由三个层组成：感知层、网络层和应用层。下面我们来看是如何通过物联网的三个层实现智慧校园的。
2.1感知层是信息采集的关键部分
感知层通过感应器、数码相机等设备实时持续获得人或物的精确信息。然后通过RFID、条码、工业现场总线、蓝牙、红外等短距离传输技术传递数据。形象地说就像人的皮肤和五官是用于识别和感受物体的。智慧校园就是把感应器安装到教室、图书馆、食堂、实验室、校门等处，通过物联网来普遍连接。目前国内物联网感知层发展状况不佳：一是负责数据采集的传感设备国产化程度低，对国外的依赖度较大，无法满足庞大的市场需求；二是负责数据传递的RFID技术标准不一，造成不同公司的产品互不兼容。但这并没影响到物联网的发展速度。主要体现在校园一卡通、门禁车辆人员进出管理、后勤的教室宿舍用水、用电管理、校园绿化等等已经在国内各大中小学广泛使用。但这仅是智慧校园中一些可实现的智能模块。真正的智慧校园还只是一个愿景，只有完成了整个校园所有环节的智能化，让师生有效感受到无处不在的智能体验才是真正的智慧校园。
2.2网络层是进行高效、安全、可靠的信息传输系统
网络层是感知层和应用层的桥梁。相当于人的神经中枢系统。由于网络层承担着数据传输的重任，仍然依赖互联网、有线无线通信网等，并且有更高的质量要求。网络层是我国物联网发展相对成熟的领域。这归功于通信产业，大量铺设光纤的结果。另外很多学校已经完成了数字校园时期的基本平台建设和网络布局，能够做到有线网络和无线WiFi全覆盖。但还有一些院校由于受资金等一些条件限制无法完成理想的网络布局。纵观国内一些院校的普遍做法，有一种校企合作的新形模式可以借鉴。即企业投资网络建设，运营之后，学生的上网费用校方和企业按比例分成，实现网络建设和运营的校企共赢。对于网络建设有困难的学校可以考虑探讨这些新的解决模式。去年锦州医科大学就是在资金投入和学校搬迁重复建设的两难选择时采用了校企合作模式解决WiFi全覆盖的问题。今年在学校零投入的前提下全校师生已经开始享用无处不在的网络环境了。
2.3应用层是将获得的数据信息进行处理，最终给出智能的响应
应用层位于物联网三层结构中的最顶层，其功能为“处理”，即通过数据中心进行信息处理，相当于人的大脑。应用层与感知层是物联网的显著特征和核心所在。应用层可以对感知层采集来的数据进行计算、处理和知识挖掘，从而实现对物理世界的实时控制、精确管理和科学决策。目前国内大部分院校基本完成了数字校园的基础建设，一些关键的应用系统已经运行多年，如财务系统、教务系统、学生系统、图书管理系统等。这些系统虽然收集到了大量的数据信息，但相对独立形成了“应用孤岛”，用户在使用过程中需要在不同系统间进行用户切换，不仅费时费力而且浪费数据资源。那么智慧校园是以物联网为基础的一体化环境，就是要在应用层消除“应用孤岛”，以各种应用系统为载体，统一应用入口和服务界面，将教学、科研、管理和校园生活进行充分整合，在基于大数据的前提下，做出决策分析，为学校构建智能化的学习和生活环境，实现数字校园向智慧校园的升级转换。
在智慧校园的概念提出之后，国内很多院校便将其列入“十二五规划”，并开始筹划、实施智慧校园的建设。从2015年开始，国内许多学校包括中小学校都从手机移动客户端人手，推出了“手机OA”“迎新离校”“消费查询”“手机图书馆”等功能模块，使用户可以方便的通过手机随时随地查询各类常用信息。体验高效、便捷的学习和生活。比如学生可以通过手机客户端了解哪个教室有空位以便提前预订座位。或者去食堂之前查看当日的菜谱，以决定去哪个食堂用餐。再比如，利用物联网设备监测教室温度，通过智能调控达到合适的温度为学生提供良好的学习环境。或者通过“手机图书馆”检索馆藏资源，续借、预约图书，可以阅读电子书刊、接收图书到期提醒信息、缴纳图书超期费用等等。国外大学也在不断尝试通过物联网进行有效的教学管理。在美国的亚利桑那大学，为学生办理智能学生证。智能学生证里有一个射频识别芯片，当学生走入教室上课时可以通过无线传感器自动注册，在终端设备的应用程序里就可以查看学生的出勤状态，便于教师的教学管理。校园作为知识与信息服务的前沿阵地，随着技术的不断发展，正在把物联网逐步融人到校园的安全、教学、管理等场景，实现教学、生活与校园资源和系统的整合，将智慧校园的建设不断推向新的高度。
关键词：物联网；智慧校园；管理学；教育学；系统科学
1引言
在信息化的教育方式与物联网的影响下，“智慧校园”被提出并逐渐开始实施，不过对智能校园进行建设与推广是非常复杂的，必须要先对其进行深入的研究与探讨，从各个方面搜集智慧校园建设过程中可能会出现的一些问题，只有对智能校园建设有足够的认知，找出智能校园在建设过程中的一些难点，应用多视角理论体系来深度解析其在建设过程中出现的问题，才能够有效的提升智能校园建设的实践效果，使其能够在校园活动中发挥出更好的作用，进而使智慧校园得到更好的发展。
2智慧校园的内涵及其意义
2.1智慧校园的内涵
伴随着物联网技术在教育领域的不断运用，使我国的学校管理与教学模式发生了非常大的改变，“智慧校园”的建设也逐渐的普遍了起来。智慧校园就是以物联网技术为基础，将学校的管理、教育和生活这几方面赋予智慧，进而使学校能够得到更有效的管理，使教师的工作以及学生的学习变得更加便利。智慧校园主要由以下方面组成：将计算机信息技术与学校的教育、生活相结合；给学校内的教师与学生提供一个方便教育与学习的平台；合理的运用信息平台和智能环境，将学校网络与外界互联网链接，以达到教育资源共享的目的。
2.2智慧校园的意义
智慧校园能够使学校的教学方式得到改善，使学生更容易理解教师所讲述的知识，拉近了教师与同学们的距离，加强了同学们的交流与讨论，很大程度的提高了同学们的学习兴趣和学习效率，还进一步实现了校园的智能化与现代化，使学校能够得到更加有效的管理，确保了在校教师与学生们的安全。
3智慧校园建设的必要性
3.1优化教学方式及环境的要求
随着我国各个领域的不断发展与进步，社会各界的人才也是变的极度缺乏，而学校作为人才培养的地方，人们对它的教育条件也是越来越重视，因此学校必须要不断提高自身的教育条件，为学生与教师创造一个良好的学习和教育环境，抓紧对“智慧校园”的建设，合理的应用现代化的物联网技术，能够使学生的学习兴趣大大提高，使教师更加容易对学生进行教育，进而使教师的教学质量与学生的学习效率得到大幅提升。
3.2实现校园生活智慧化的要求
往昔学生在学校里的生活太过于单调，在生活中还很容易碰到一些麻烦，学生们在住校的时候非常的不便，进而导致学生们不能够保持良好的状态去学习。“智慧校园”的建设，能够使这一问题得到有效改善，使学生们的生活与学习变得更加便捷，提高师生在学校内的生活质量。
3.3促进校园管理高效化的要求
早先在对学校进行管理的时候，安全事故频发，给在校师生的人身安全带来了很大的威胁。现如今，随着学校在建设的过程中对物联网技术的普遍应用，大大的提高了校园的安防能力，使在校师生的安全得到有效的保障，彻底改变以往校园的管理模式，使校园管理更加现代化、智能化。
4物联网与智慧校园
在当下这个以网络为主的时代，合理运用相关的计算机技术来加强教育工作的质量是非常有必要的。智能化的教育方式能够有效的提升学生们的学习兴趣，激发他们的学习潜力，使教师的教学质量与学生的学习效率得到大幅的提高，使校园的智能化得到更进一步的发展。
4.1智慧校园的特征
随着物联网技术的普遍应用，让很多学校发展成为了“智慧校园”，使校园内的生活与学习变得更加现代化、智能化，智慧校园具体有以下特点：为许多教师以及学生创造一个能够有效提升教育质量的平台，使学生能够更好的与教师沟通，拉近师生间的距离；将相关的计算机技术应用在学校的各个方面，使信息资料与各方面知识能够得到共享；合理的运用计算机网络，将校园内的网络平台与外界的互联网平台链接在一起，使在校师生能够获取到外界一些有用的知识与教育资料。物联网技术的应用能够使学校得到更好的管理，很大程度的提高在校师生的生活以及教学质量。
4.2物联网在智慧校园中的作用
4.2.1实现学校的可视化智慧管理在智慧校园中，合理的运用物联网技术能够使校园内的各个方面都能够得到监控，对学校内的环境以及教室内的状况实行可视化的监管，及时的发现问题并找出问题出现的原因，校园环境的可视化能够为校园管理工作提供帮助，使校园管理工作更加现代化、智能化，确保在校师生的人身安全。在学校内安装一些安保设施，比如能够感应校内人员声音、运动、光线以及温度的传感器，能够对教师与学生的身份进行识别的设备等，将校内的一些安保设施接入网络，使校内各方面的情况能够得到智能化可视化的监测，这样能够有效的避免校内安全事故的发生。4.2.2构建智慧的教育教学环境随着我国科技领域的不断发展与进步，网络以及多媒体方面的技术水平也是在不断的提高，师生们经常在互联网上获取一些知识与教学资料，大大的提高了教学质量，不过也不能过分的依赖网络来进行学习与教育，过分的依赖网络资料进行学习，学到的知识会变得非常的死板，给学生们带来很大的负面影响。物联网技术的应用能够使现实资料与虚拟的资料相结合，实现互联网信息空间和现实空间的互联，让学生在课堂上学习网络知识的时候能够体验到身临其境的感觉，激起他们的学习兴趣，进而加强教师与学生间的沟通与交流，提高学生们的学习效率。4.2.3促进区域资源共享由于大多数学校内的实体教学材料有限，教师在教学的时候很容易出现资料缺失的情况，使教学不能顺利的进行。物联网技术的应用能够使区域内的学校教学资料得到共享，让教师与学生能够享受到区域内多所学校的教育资源。
5结束语
国内学校要想不断的提高自身的教育能力，就必须要建立起现代化、智能化的“智慧校园”并不断的跟随时代的步伐对其进行改善。“智慧校园”在给学校与师生带来便利的同时，还带来了很多必须解决的问题，比如安全隐私、资源控制、数据保护以及信息共享等等。因此，物联网在教育中的发展不能够急于求成，要明确智慧校园的含义与作用，不断探索新的发展方向。
参考文献
[1]黄瑞钰.智慧校园建设方案与实现[D].华南理工大学，2014.
[2]乔蕊，崔春英.物联网环境下智慧校园建设与发展问题研究[J].周口师范学院学报，2015（02）.
【关键词】智慧型校园；中职；数字化校园
2012年3月，教育部教育信息化十年发展规划（2011-2022年），在此背景下，我国教育信息化的发展任务确定为“数字学习和智慧校园建设”，涵盖了智慧学习的新兴技术、数字化内容的开发、智慧教室设计、电子教材、学习助手、学习分析、教育云服务等研讨专题。
一、智慧型校园概述
2008年，美国IBM总裁兼首席执行官彭明盛首次提出了“智慧地球”的理念。即通过新一代的信息技术来改变人们的生活和学习方式，提高实时交互、信息处理能力和诱导反应速度，提升整个社会的和谐发展。随后，国内不少学者提出了“智慧校园”的概念和建设思路。
1.智慧型校园定义.
南京邮电大学做了一个相对比较完整的“智慧校园”规划，“智慧校园”的核心特征应当主要反映在三个层面：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。
2.数字化校园与智慧型校园的比较。
数字化校园是以网络为基础，利用先进的信息手段和工具，将学校的各个方面，从环境（包括网络、设备、教室等）、资源（如图书、讲义、课件等）到活动（包括教、学、管理、服务、办公等）数字化，逐步形成一个数字空间，从而使校园在时间和空间上获得延伸，在现实校园基础上形成一个虚拟校园。
智慧校园建设的基础是前期数字校园的建设与发展，但相对于数字校园，智慧校园无论是在技术层面还是在整合度方面都有相当大的提升。“智慧校园”是数字化校园升级到一定阶段的表现。“智慧校园”要有一个统一的基础设施平台，要拥有有线与无线双网覆盖的网络环境，要有统一的数据共享平台和综合信息服务平台。
3.智慧型校园的优势.
智慧校园更多的是强调按需服务、快速反应、主动应对等，更多地体现智能、聪慧的特点。它相较于数字化校园的优势在于进一步挖掘信息资源的价值，集中存储，实现智能化的推送，促进知识的智慧传播与分享，系统互联互通。
二、我校数字化校园现状
广西交通运输学校创办于1959年，是广西乃至西南地区唯一一所培养交通航运和港口管理等专业人才的综合性中等职业学校。在校生规模3000人。
1.学校具有良好的信息化基础设施.
校园网已覆盖办公、教学、实训场所及教职工宿舍等，并通过中国电信的10M光纤接入因特网，教学用计算机总数已达到895台，建有16间计算机实训室，行政办公用计算机数量达97台，专职行政人员全部配备办公用计算机。
2.学校教师具有较好的信息化应用能力。
学校90%的教师都能使用多媒体设备并制作多媒体课件，少部分课程已建立了电子教材，试题库、电子教案、多媒体课件等教学资源库，使用率低。
3.学校师生具备一定的信息化系统使用经验.
校园网上运行有多个信息化系统，如网上办公系统OA、招生报名系统、成绩管理系统，由于缺乏统一技术标准，各子系统之间无法兼容，数据无法共享。
三、构建我校智慧校园建设的设想
现结合我校实际，提出构建未来具有我校特点的智慧型校园的设想。
1.校园网络环境.
我校校园网总体采用星型以太网拓扑结构，骨干层采用三层万兆以太网交换技术，光纤覆盖校区所有骨干节点。校园网依托联通、电信两个ISP供应商，扩展为100M出口带宽。通过双链路上联校园网双核心，采用TCP/IP技术根据目标进行有效负载分流，针对每个子网的应用特点采取相应安全管理措施，高效持续对每个功能子网提供高质量网络服务，是兼具城域网性质的跨校区新型校园网络。
作为园区有线局域网的补充和拓展，利用WLAN无线网络技术，将校园网延伸到移动用户多、不宜部署网线的公共区域。在部署上采用集中控制式的无线网络架构，无线网络控制器是整个无线网络的核心，无线接入点AP分布在具体区域，无线网络管理软件对整个无线网络进行图形化管理。
网络采用流控设备进行出口流量管理，认证计费设备用于内部上网认证和互联网上网计费。
2.数据基础.
（1）基础数据库。智慧校园要为教师、学生提供个性化的服务，建设各业务应用系统，必须要有基础数据的支撑，如：教师、学生的基本信息，为保证数据同步并及时更新，保持数据一致，因此要建立统一的基础信息数据库。
（2）资源与业务数据库。学校提供的教务管理、科研管理、协同办公、一卡通等应用系统运行会产生业务数据，这些数据不仅记录了业务办理的结果，还记录了业务办理的流程即工作日志。学校开发的大量教学案例、精品课程、研究成果等也构成重要的资源数据库。
（3）数据仓库。应用系统长期运行积累大量的历史数据，这些数据中蕴含着规律性的信息，并且由于各应用系统建设时间的不同，数据存储有关系数据库、数据文件、元数据等多种格式。利用ETL技术对这些数据进行有用信息抽取、格式编码、脏数据清洗等操作，最终将应用数据装载到数据仓库中，为上层的商业智能服务提供数据基础。
3.以服务总线为核心的服务支撑平台
（1）能够提供各类信息服务.
在原有的Internet访问、Web浏览、文件传输、电子邮件系统的基础上，建立校园教学管理平台、校内BBS、博客、CHAT等师生交互平台，借助ISP服务商设立主页和虚拟空间（或主机托管），并保持更新维护等。
（2）具有以下信息基础设施安全管理功能.
1）访问控制：对学校重要的信息资源和设备建立访问控制体系，防止非法入侵。
2）网络管理系统：智能化，可以管理信息基础设施的网络设备，实现网络管理的集成。合理划分子网、虚拟网络，并具有根据需要可灵活调整的功能。
3）防火墙：提升校园网内部网络的安全性，防止非法用户访问内部网络上的资源和非法向外传递内部信息。
（3）基于一卡通的校务管理信息平台.
以一卡通为基础建立校园网师生身份认证系统和资金结算系统，基本达到校园工作生活的数字化，实现以下功能的网络化应用：
1）教务管理.
学籍管理：包括班级管理、学籍管理、学费管理、奖惩管理、统计查询、报表打印等功能模块；
教学管理：教师管理、教学计划、排课、补课、调课、网上评教、各种统计报表查询打印等；
考试管理：考试安排、补考安排、成绩管理与分析等。
2）行政管理.
在原有校门户网站基础上，增加统一身份认证；增加校外入口，方便校外教师访问校内资源。
办公管理：包括会议管理、单位日程管理、公共信息、政务信息、政策法规查询等；
公文管理：包括公文的起草、批阅、发送、接受、回复，公文的保存和查询，通知的发送与接受功能；
人事管理：管理和维护单位的人事信息等；
财务管理：对于学校的财务工作实现计算机化管理；
招生管理：招生计划、入学报到、学生资助管理、周班级综合素质管理、综合考评等。
3）后勤总务管理.
设备管理：对校公用设备的购置、入账、借用、调度和报废进行管理；
后勤管理：对食堂、宿舍、医疗、绿化、车辆等的管理。
4）其他服务.
实现学生身份认证上网、学生在校常规管理、学生安全信息管理、饭堂销售管理、商店消费管理、教职工考勤管理。
（4）具有电子教学实施系统功能.
网络备课与授课系统：建立以学校教学软件和课件素材等构成的本地化特色资源库，为教师通过网络进行备课提供便利条件，并实现教学资源的共建共享；
多媒体课件制作系统：提供网络化平台，让教师能利用网络的优势，在网络上制作多媒体课件；
多媒体教学资源开发系统：包括开发工具和设备，可进行多媒体信息的加工制作。在学校资源库的基础上，建立科学、合理的资源积累、优化机制，为学科整合提供平台基础；
建立基于网络的实时、非实时师生交互和答疑平台；建立重点学科试题库和在线考试系统。
（5）基于网络流媒体的应用.
建立无纸化考场、VOD视频点播系统、远程视频会议系统。
（7）远程教学系统
网络广播教学系统、实时远程教育系统、非实时远程教育系统、课件点播系统。
4.存储虚拟化平台.
利用虚拟化手段（VMwarevSphere4）可以将离散的硬件资源统一起来以创建动态的共享平台，最大限度的整合、利用资源，最大限度利用现有设备，为将来的云计算做好平台基础，这也是智慧校园建设的重要组成内容。
（1）服务器与存储设置.
采用两台IBMSystemx3650M3作为物理主机服务器，服务器通过SAN交换机与IBMSystemx3850X5存储连接，构成光纤存储网络。在x3850X5上选用RAID5划分2T的存储空间给虚拟化使用。这样在ESXserver下的所有虚拟机及资源都可以存储在该空间内。
（2）网络实现方式.
本次架构的服务器和虚拟机采用Bridge（桥接）方式连接网络。
在这种方式下，虚拟机就像一个新增加的、与真实主机有着同等地位的一台电脑，是最简易的从真实主机获取资源的方法，虚拟机的网络适配器通过虚拟交换机连接至真实的外部网络，从而实现虚拟机之间以及与外网的连接。
四、总结
随着社会的发展进步，中职校园应抓住21世纪数字化、信息化发展的机遇，在提高认识、转变观念的基础上，研究和应用数字化平台，建设现代智慧型校园。
【参考文献】
[1]黄荣怀，张进宝.胡永斌，等.智慧校园：数字校园发展的必然趋势[J].开放教育研究，2012（4）：12-17.
如今，以物联网为基础的“智慧校园”颠覆了我们对校园学习、工作和生活的想象，我们将体验到连续的、无处不在的网络。而有线、无线融合一体的网络环境是“智慧校园”必备的一个基础设施平台，也成为了现阶段衡量高校信息化、现代化建设的重要指标。山西中北大学与卓智网络科技有限公司展开战略合作，共同建设智慧校园典范，取得了信息化建设的重大进展。
校园网络全面升级
中北大学位于山西省太原市，并在朔州市设有校区，是一所由山西省人民政府与国家国防科技工业局共建、山西省人民政府管理的多科性教学研究型大学。学校总占地2501亩，建筑面积近101万平方米。现有全日制在校生3万余人。2015年，经过与全校师生的讨论和投票表决，中北大学正式携手卓智，开展校园网络建设的战略合作，对校园基础网络进行了全面升级改造，累计部署了AP数近9000台，成为了山西第一所Wi-Fi全覆盖的高校。
全校核心骨干网升级到40G，汇聚区域万兆互联，千兆到桌面的先进网络基础架构。新建成的校园网开户数量达到约2.5万人，高峰在线人数近2万人。给全校师生带来了高品质的网络体验。全校Wi-Fi全覆盖办公区、宿舍区、教学区、实训区、食堂、图书馆等区域，根据不同的区域采用定制化的产品以及解决方案，保证了Wi-Fi信号的质量。无处不在的Wi-Fi，为中北大学未来MOOC系统、在线考试系统、监考系统等下一阶段“智慧校园”的建设项目创造了良好的网络环境。
打通信息孤岛
保证校园网络安全、可控
在校园网管理与维护方面，中北大学拥有校园网的管理权，借助卓智的管理平台，将学校无线网络以及原有办公网络和新建的学生宿舍有线网统一认证管理，整合运营，打通了信息孤岛，增强校园网络的安全性和可控性。全校统一的服务平台、校服远程APP、卓智机器人、日志审计系统、自动化的巡检软件等卓智先进的网络管理系统，实现了网络运维与服务的自动化、数字化、智慧化。
此外，卓智还配备了3名专业运维人员驻校，解决师生上网遇到的问题，使网络中心管理人员从繁杂的维护工作中解脱出来，大幅提高了网络管理的水平和效率。在资费方面，卓智整合中国移动、中国电信、中国联通三家运营商进入校园，出台了合理的收费标准和不同类型的套餐，为师生提供多种网络产品及服务。
一次性完成校园网建设
作为高水平的教学研究型大学，中北大学曾经备受网络建设相对落后的困扰，阻碍了学校的信息化发展道路。自2002年以来，学校逐步建设校园网，到2007年中北大学建设完成了学校办公区有线网络。然而，发展到目前该有线网络大部分设备比较陈旧，故障频频发生。校内各家运营商铺设的无线Wi-Fi，互相干扰，可用性差。学校整体的网络融合度低，信息化建设的步伐相对缓慢。面对日益增长的网络需求，中北大学选择一次性完成校园网建设，虽然具备统一规划实施、统一进度管理、建设成效快的优势，但是需要学校一次性投入的资金体量较大，学校面临不小的资金压力，而且涉及的系统与设备繁多，无形中增加了建设难度，预算精确度也不易把控。
如果选择与运营商合作，运营商能够帮助高校承担一部分管理与运维工作，减少一部分资金压力，但通常会按照“小区宽带”的方式建设宿舍网，形成了学校维护办公网、运营商维护宿舍网的状态，两张网络缺乏有效整合与管理。学生在“校园网”范围之外，使智慧校园失去了重要的用户和原有意义。
此外，运营商的建设通常关注3G/4G，往往忽略Wi-Fi覆盖整个校园区域，抑或所建设的Wi-Fi信号质量与使用效果不佳，难以保障智慧校园的移动应用。
加快建设“智慧校园”
在教育信息化的浪潮中，中北大学积极探索校企合作的创新模式，加快学校信息化建设的步伐。作为教育网络运营服务商和解决方案供应商，卓智始终致力于高校智慧校园建设，为广大高校免费投资建设基础校园网，并提供运营及维护等一站式服务，全面提升在校师生的网络体验，满足高校日益增长的移动互联需求。统筹规划的校园网络建设方案，免费动态地持续更新服务，保证了项目实施的可行性和适应性。
在智慧管理层面，卓智研发团队结合多年学校教学和教务管理经验，研发出的“教育+”互联网生态云解决方案及以大数据、物联网为核心技术的“数巨+”两大产品，为用户提供卓越的教育信息化解决方案。卓智充分发挥资金、技术与人才优势，专注校园网络建设及运营超过10年时间。
截止到目前，已经在超过20个省市为百余所高校建设智慧校园网，为超过100万高校师生提供智慧校园网络服务，与众多高校形成长期战略合作。
立足未来，卓智将继续携手中北大学，博学广知，实践创新，践行校企合作新模式，使中北大学等各大高校在信息技术革命的浪潮中经受挑战，快速发展，助力我国高等教育走向现代化、智慧化、信息化的发展道路。
相关链接
十年前兴起的“数字校园”建设，有些高校并没取得突破性的进展，如今又要搞“智慧校园”建设，是可持续发展吗？“智慧校园”建设，说到底，是要建设一批智能化或智慧的应用系统，如智慧教职员管理系统、智慧学生管理系统、智慧教学系统、智慧科研系统和智慧后勤系统等等，它们与数字化系统是什么关系？或者说，跳过数字化应用系统，能建立起智慧化应用系统吗？
物联网“入驻”高校需谨慎
物联网的体系庞杂，设计很多领域，在人才培养方面并不容易。本科的时候需要兼顾基础知识和专业课，精力很难集中，所以本科时并不是开设物联网专业的黄金时期。其实目前很多现有专业都是物联网中的组成部分。不需要盲目地开设专属课程，而是要在已有课程中加入物联网的概念是比较好的选择。物联网其实就是计算机应用，很多计算机方面的专业和物联网的联系都非常紧密，柏斯维认为从这些专业来寻找切入点是非常不错的选择。
智慧风暴物联网学院培养复合型人才
关键词：智慧教育；技术；融合；创新；变革
【中图分类号】G40-057【文献标识码】A【论文编号】1009-8097（2015）05-0053-06【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2015.05.008
引言
目前，世界范围内正掀起新一轮基于信息化的教育创新和改革的浪潮。《国家中长期教育改革和发展纲要（2010-2022）》指出：“信息技术对教育具有革命性影响，必须予以高度重视”，并把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略。《教育信息化十年发展规划（2011-2022》>也提出“要探索现代信息技术与教育的全面深度融合，以信息化引领教育理念和教育模式的创新，充分发挥教育信息化在教育改革和发展中的支撑与引领作用。”党的十八届三中全会也密切关注教育改革，提出“运用信息技术破解教育改革与发展难题”的总体要求。在新的时代背景下，如何应用信息技术探索教育发展难题的破解之道并实现教育的创新和变革，已成为当前教育信息化发展面临的重大任务，智慧教育就是在这样的背景下诞生的。
一智慧教育的内涵和特征
1智慧教育的内涵
关于智慧教育，国际上比较流行使用SmartEducation。韩国的JongWon认为“SmartEducation”并不是单纯的基于智能设备的教育，其实质是对自我指导的（Self-directed）、激发动机的（Motivated）、灵活定制的（Adaptive）、资源丰富的（RichResources）和技术沉浸的（TechnologyEmbedded）的教和学，SMART代表了智慧教育的理念和特点，韩国教育部在推进智慧教育策略时，将智慧教育定位为“针对‘数字土著’（DigitalNatives）一代教育范式的转型”。
关于智慧教育的中文概念，目前国内还没有统一明确的定义。祝智庭认为智慧教育是当代教育信息化的新境界、新诉求，是素质教育在信息时代、知识时代和数字时代的深化与提升，是培养面向21世纪创新型人才、智慧型人才、实践型人才的内在需求。陈晓娟认为，智慧教育是指以物联网、云计算、大数据处理、无线宽带网络为代表的一批新兴信息技术为基础，以智能设备和互联网等为依托，以教育资源建设为中心，以各项配套保障措施为基础，以深入实施教育体制改革为主导，全面构建网络化、数字化、个性化、智能化的现代教育体系。杨现民[5]认为智慧教育是整合物联网、云计算、大数据、移动通信、增强现实等先进信息技术的增强型数字教育，是对数字教育的进一步发展。从以上三个定义可以看出，祝智庭是从教育发展和人才培养需求的角度来定义智慧教育的，陈晓娟是从智慧教育的技术支持和功能视角来定义智慧教育的，而杨现民则是从教育形态和发展阶段来定义智慧教育的。综合以上观点，笔者认为：智慧教育是依托物联网、云计算、大数据、移动通信等新一代信息技术所打造的物联化、感知化、泛在化、智能化和个性化的新型教育形态和教育模式，它是教育信息化的未来发展趋势，是未来教育的主要形态。
2智慧教育的特征
智慧教育是信息化教育发展的高级阶段和未来教育的发展趋势。因此，智慧教育不仅具有信息化教育的基本属性，还具有未来教育的核心特征。从信息化教育的基本属性来看，数字化、开放性和交互性是智慧教育最基本的特征。数字化为各种教育资源的开发提供了可靠的性能和统一的标准；开放性拓展了学习场所，打破了传统的以学校教育为中心的教育体系，使家庭教育、学校教育和社会教育有机结合；交互性使教育信息在人机和人人之间双向流通，促进师生、生生以及其他人之间的多向交流。智慧教育具有未来教育的泛在化、情境化、个性化和智能化的特征。泛在化是指基于泛在网络无缝链接实现的能随时随地进行教和学；情境化是指基于情境感知技术实时获取和感知学习者所在学习环境、情境和状态等数据，并进行自动分析从而能够自适应调控环境和方案以便为学习者提供服务；个性化和智能化是在情境化的基础上，根据学习者的现有基础、认知风格、学习偏好和个性需求推送学习资源、信息和服务。在以大数据、云计算等核心技术为基础的教育背景下，学习系统可以智能跟踪每个学生的学习数据，这意味着教育可走进每个学生的真实世界，以制定个性化的辅导方案，有助于实现“因材施教”的教育理念。
二智慧教育研究现状
通过对国内外文献的梳理，发现目前智慧教育领域主要有三个方面的研究取向：
一是关于国家层面的计划和政策的研究。智慧教育已经引起世界各国的高度重视，都将智慧教育作为推动教育现代化的重要举措。比如，韩国在2011年9月了包括“改革教育系统、增强教师能力和提升基础设施”三项措施的“智慧教育战略”，同时提出要用“电子教材、云课堂、在线评估和构建教育内容生态系统”来改革传统的教育。新加坡在其“iN2015Planning”中将“建立学习者为中心的个性化学习空间”、“建设国家范围的教育基础设施”和“使新加坡成为全球教育领域使用信息技术的创新中心”作为方案重点。美国联邦教育部针对K-12系统提出了以智慧教育为核心的教育改革策略；俄亥俄州提出了“建立在线数据系统、共享教学资源库和构建教师社交网络”的智慧教育解决方案。澳大利亚于2012年提出了“转型澳大利亚教育”的智慧教育方案，用互动课程吸引更多学生对在线学习的兴趣、用技术提高教师和管理者的能力、培养具有高尚价值观和全球技能的劳动力。印度政府也在2010年提出了SESI（SmartEducation，SmarterIndia）的“智慧教育、智慧印度”的总体规划。此外，我国的北京市海淀区、上海市、宁波市等地区也出台了发展智慧教育的计划。如海淀区提出“智慧海淀、智慧教育”的规划，提出了建设三类智慧环境、提升为四类人群的智慧服务、建立五个保障体系，实施六大板块工程的目标，确保海淀区智慧教育规划的落实。
二是在理论研究层面上，主要研究智慧的概念内涵、理论基础、目标特征、体系架构、关键技术和模型设计等方面。比如韩国提出了由五大特征组成的SMARTEducation的理念和架构。祝智庭提出智慧教育是教育信息化的新境界的命题，提出了“智慧计算一智慧学习一智慧教育”的三角形“智慧教育图式”。黄荣怀则从智慧学习环境和智慧教室的研究入手，把智慧教育的理念形态化、具象化，提出了TRACE智慧学习环境、SMART智慧教室和SmartCampus智慧校园。杨现民认为智慧教育的目的是构建和谐、可持续发展的智慧教育信息生态系统，是数字化教育转型和升级的高级阶段，同时介绍了智慧教育模式和关键技术。赵秋锦等提出了智慧教育环境的系统模式和设计思路。这些研究对智慧教育理论层面做出了一些阐述。
三是实践研究层面，主要是一些科技公司设计智慧教育解决方案、构建智慧教育教学模式并在教育实践中进行运用。如IBM的智慧教育五大解决方案已经在北卡罗纳那州立大学得以实施；韩国三星开发了三星智慧教育云平台并在韩国的中小学中进行了部署。国内的一些商业公司也提出了解决方案，如华为以“网筑数字校园，云播智慧教育”为核心理念，推出了“智慧教育云”、“智慧校园”、“智慧云课堂”和“移动书包”四层次智慧教育ICT解决方案。
三智慧教育引领教育的创新与变革
从当前教育发展趋势看，以碎片化、交互性、嵌入式为特征的“云教育”、“移动学习”、“泛在学习”、“一对一数字化学习”等新型教和学的方式逐渐兴起，智慧教育将成为未来教育的制高点与突破口，并引领教育的创新和变革，包括教育理念、教学结构和教学模式、学习理念和学习方式、教育制度和人才培养模式、教学管理和教学评价的创新与变革。
1教育理念的创新与变革
智慧教育是信息化教育的高级发展阶段，是对未来教育发展态势的一种预期。智慧教育使教育活动跨越了传统模式中的制度、形式、机构和时空的边界，形成了未来时代的一种新型教育形态。在这种教育形态下，教育和技术得以智能化“融合”，这有助于解决一直以来教育和技术之间的“两张皮”现象，对促进技术与教育的无缝连接、促生未来新型学习形态与人才培养具有至关重要的意义。智慧教育体现了“大教育观”的理念，不仅在时间上打通了存在于小学、中学和大学之间的壁垒，还在空间上将家庭教育、学校教育和社会教育融为一体，通过智慧校园、智慧博物馆、智慧美术馆等学习场所的建立，连接学习社区和个人空间，使得学校不再是唯一的学习场所，构建了开放式终身教育体系。智慧教育还体现了“新人本主义”的教育理念，基于信息技术的充分利用，智能推送个性化学习资源，助力实现“因材施教”的愿望。
课堂是教育变革的主阵地，而教师则是这场变革的生力军。为了适应智慧教育的发展，教师的教学理念必须进行相应的转变和创新；所有教师必须在思想上对教育范式的转型具有充分的思想准备，树立“大教育观”，并增强应对变革、主动将信息技术融合于教学实践之中的意识。
2教学模式的创新与变革
教学模式是指教学过程中两种或两种以上方法或策略的稳定组合与运用。智慧教育追求“技术与教育的双向深度融合”，要实现学习者“个性化的知识建构”，倡导在新课程理念的指导下，改变“重结果轻过程”、“重资源设计轻活动设计”的教学模式，探索新型技术在教学中应用的新模式与新方法，如平板电脑、数字星球、云计算、虚拟现实等新技术工具和平台在促进认知、情境教学等方面的优势，探索新技术在课堂教学中应用的规律和特点，并结合各学科自身特点，构建符合学科、年级和内容特点的系列化、开放式、智能化教学模式。鼓励教师进行精心的教学活动和交互设计，推进信息技术与课程的双向深度融合，要朝着体现“技术协同、技术沉浸、信息无缝流转”甚至“技术消弭”的移动性、泛在性、开放性、智能化的教学模式发展。
随着技术与教育的深度融合，近几年来融合技术的新型教学模式不断涌现。翻转课堂、移动学习、MOOC、微课、“一对一”数字化学习等模式逐渐深入人心并在国内外得到广泛应用。2014年NMC地平线报告认为翻转课堂、MOOC和移动学习是未来1～2年内得到广泛应用的新技术教育形态。以“一对一”数字化学习模式为例，笔者曾经作为Intel未来教育的指导人员参与邯郸市、成都市等地区的教学活动，观摩了“一对一”数字化教学、移动教学等创新的教学模式，在这些模式中不同学科的教师利用智能信息技术为学生推送阅读资源、收集学生的学习经历、进行学习分析，及时获得反馈并调整自己的教学策略和进度，提高了教学效果和效率，改变了传统信息化教学中利用信息技术进行内容呈现和简单交互的形态。
3学习理念和学习方式的创新与变革
智慧教育所关注的是学生的未来生活，其出发点和目的是促进学生的智慧学习，让学生具有智慧。未来学习是基于智慧生态的学习，这种学习是泛在化的、情境化的和联通化的。泛在化学习能让学生以各种连接方式（WIFI、3G/4G等）和各种终端设备按需获取学习资源，颠覆了数字教育时代“固定地点、固定设备”的学习方式；情境化学习可以让学生在真实世界和虚拟现实技术构建的虚拟现实或增强现实的交互环境中进行学习；联通化学习突破了个体认知的局限性，以分布式认知和联通主义的知识协商和社会建构来学习。因此，未来的学习方式将发生根本性的变革：变被动学习为主动学习、变个体学习为协作学习、变机械学习为探究发现学习、变基于网络的学习为基于云的移动学习和泛在学习。未来各种新型的学习方式将不断涌现，比如基于增强现实的探索性学习，基于物联网的设计性学习，基于MOOC的在线交互学习，基于3D打印的发现学习，基于创客项目的创造性学习等。如台湾南港小学为学生提供了基于校园为背景的探索式学习，学生利用手机、PDA等安装移动APP，在安装有感应装置（QRCode或GPS）的校园里以个人或小组方式进行合作学习，开展数学步道或藏宝游戏一类的学习活动。这种方式能够适时给予学生学习回馈，提供学习的框架，大大提高了其学习成效及兴趣。
4教育制度和人才培养模式的创新与变革
智慧教育追求教育系统的整体创新和变革，教育制度和人才培养模式的创新和变革就成为促进这场变革的重要支撑。智慧教育通过信息技术在教育的各级系统和工作流程中的充分应用来分担大量繁琐的、机械重复的教学和管理任务，为管理体制、工作流程和办学体制的创新提供了保障，也为招生考试制度的创新奠定了基础。智慧教育将助推“E卡通”和全国中小学生电子学籍“一生一号”的实施与管理，利用云计算技术实现学生档案和学籍信息的自动升级，对学生信息、学习数据的跟踪和记录，有助于解决“高考移民”、控辍保学、转学不规范、择校、留守儿童管理困难等问题，从一定程度上实现教育的相对均衡，促进教育公平。智慧教育就是保障不让一个孩子掉队、让每一个孩子都能成才的制度基础。
智慧教育以人的个性和全面发展为终极目标，尊重学生的个性差异，有意识地培养他们的个性。智慧教育创新和变革人才的培养模式，在教育实践中倡导既注重知识能力又注重综合素质的培养；鼓励分层教育和个性教育，既培养通才也培养专才和拔高人才；采用动态开放的模式，探索多方协商、学校和社会其他机构合作的培养机制。智慧教育倡导为学生提供多样化的选择和成长途径，构建衔接沟通各级各类教育、认可多种学习成果的人才成长“立交桥”。
5教学管理的创新和变革
目前我国的教育管理信息化仍处在“机控人管”的模式，其智能化程度不高，无法应对智慧教育的需求。随着物联网、大数据、移动技术等应用的发展，教育管理将走向“智慧管控”。智慧教学管理将借助于相应的数据挖掘技术将众多学习者的学习轨迹和学习场景中获取的海量信息，凭借大数据分析的优势，发现隐藏在数据背后的关联规律，并把这些规律运用到教育管理中，为管理人员和决策者提供及时、全面、准确的数据支持，从而提高教育管理与决策的科学性，避免由于经验判断引起的决策失误。智慧管理还可以实现教育运行状况的实时监控、过程督导和可视化管理。比如，通过教育云平台提供的成绩分析系统，可以方便快捷地对所有学生各科、各时期的成绩进行横向、纵向或者历史性的对比分析，教育管理部门通过分析系统提供的数据视图可以直观地了解到各学校、各班级甚至个体学习者的成绩水平，对教育管理部门把握各种层次的教学水平提供可靠的数据来源。
6教学评价的创新和变革
评价是教学的重要组成部分。信息化教育中的教学评价，一定程度上发挥了信息技术的优势，提高了教学评价的效率和质量，但在实践层面仍然属于“经验主义”的评价模式。智慧教育的教学评价基于云计算、大数据等新技术记录、采集、存储、识别以及分析学习者的学习数据，建立科学的评估模型，实现总体和个体数据的智能性跟踪评价，体现了新课程倡导的评价理念。“靠数据说话”是智慧教育评价的主要思想，这种评价方式很大程度上是由学习分析技术来支持学习分析选择学习者特点、网上交互活动频率等变量，分析并监测学生学习情况，评估教学活动教学质量，及时发现学习中存在的问题，为改进教学和干预学生学习过程提供了科学依据。因此，学习分析为智慧教育智慧而科学的评价提供了技术手段，祝智庭认为学习分析将成为智慧教育的重要支柱。成都七中育才学校在教学评价方面已经开始探索使用智慧评价模型，如在数学学科的教学评价中，就实现了将班级成绩、个人成绩、知识点、试题、认知层次和学习力等类别进行智能化分析，并自动生成班级和个人学习的诊断报告。
关键词：智慧校园；信息化；顶层设计
中图分类号：TP315文献标志码：B文章编号：1673-8454（2014）07-0060-04
一、建设背景
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2022年）》明确提出，要“加强优质教育资源开发与应用，加强网络教学资源体系建设，开发网络学习课程，建立数字图书馆和虚拟实验室，创新网络教学模式，鼓励学生利用信息手段主动学习、自主学习，增强运用信息技术分析解决问题能力”。
2011年11月上海市教委《上海市中等职业教育信息化建设行动计划（2011-2015年）》，要求各中职学校“加强学校信息化基础设施建设，构建信息化应用支撑环境，建成高质量的数字化校园”。我校作为首批立项的52所建设学校之一，目前信息化项目进展顺利，部分建设成果已经显现。2013年学校在信息化建设过程中不断实践和探索，进一步提出了智慧校园的建设目标。
二、建设基础
1.网络基础设施
目前，我校校园网络设施布局基本到位，初步建成全校各类应用服务器和实现各类应用程序数据互通的网络存储系统。
2.管理应用系统
校园网上运行的管理和应用系统有教务管理、学生管理、OA办公、行政管理、图书借阅和一卡通等系统，但缺乏师生的统一身份认证和数据中心，不能以便捷的用户服务界面提供给师生，需要反复登录各个子系统，公共数据得不到全校共享。
3.管理队伍状况
校园信息化管理队伍主要有管理人员6名，其中本科学历占85%，2人拥有网络管理员高级职业资格证书，其他人持有计算机操作员、多媒体制作员等多张职业资格证书，基本确保学校网络的正常运行和信息化工作的正常开展。
4.教师信息化水平
学校定期开展师资培训，切实提高教师信息技术应用能力，提升教师信息化素养，实现信息技术与学科教学有机整合。
三、“智慧校园”顶层设计
“智慧校园”信息化总体建设目标：基于现有数字化校园基础，以云服务和大数据技术为支撑，充分融合物联网、虚拟化、云计算、智能控制等先进技术，以优质教育资源共建共享和应用、资源整合为中心，覆盖学校教学、科研、生活、管理等四大应用场合，建设一个舒适生活、便捷教学、领先科研、安心校园的智能化校园管理和服务模式――“智慧西南”。
我校建设中的“智慧校园”数字化校园总体架构如图1所示，包含基础环境、应用支撑、综合管理和综合服务等四大平台。
“智慧校园”信息化应用系统建设基于四大平台，提供包含服务中心、学习中心、管理中心和资源中心等应用。
1.服务中心
通过数字化校园综合服务平台的个性化门户设计，满足不同角色“一站式”服务要求。
学生服务平台：针对学生个体，以入学服务、学生能力、就业辅导、生活服务为目标，根据学生的视角进行各类信息和服务的汇聚和展现，为学生从入学到毕业离校各个环节提供全方位、一体化、一站式的信息服务。主要设置分类：首页、个人信息、学习中心、生活中心、实训中心、资源中心、实习就业等。
教师服务平台：针对全校教职工，以教学、科研及办公事务的配套服务为核心，提供一站式信息化服务。教师综合服务平台扩展了面向教职工信息服务的范围，延长了服务周期，从而提高办公效率，促进相关职能部门提升服务效率和质量，提升教职工用户的满意度。主要设置分类：首页、个人信息、办公系统、学习中心、资源中心、生活中心和管理中心等。
家长服务平台：包含校园信息服务（班主任、校园公告、通知、新闻）、在校缴费信息（一卡通消费、学校收费）、在校学习状况（课表、考试安排、成绩、考证信息）和在校综合评价（奖学金、评优、处分、勤工助学）等信息，让家长及时了解自己孩子学习、生活等各方面信息。主要设置分类：首页、校园信息服务、在校缴费信息、在校学习状况、在校综合评价等。
2.管理中心
建立统一的信息标准，建设以“学生综合管理”、“教师综合管理”、“教务综合管理”、“学校综合管理”构成的综合管理平台。
学生综合管理系统：从学生入学、就读、实习、就业等全过程进行目标管理，形成综合素质、成长档案、家校互动等主要模块，包含招生管理、注册管理、宿舍管理、资助管理、实习管理、就业管理、离校管理、保险理赔管理、学生档案管理、评优奖惩管理、学生信用管理等全方位、一体化信息服务。
教师综合管理系统：以教学、科研及学校事务的配套服务为核心，划分入职阶段、在职阶段、退休离校阶段，形成业务档案、科研管理、进修培训等模块，包含教职工信息管理、外聘教职工管理、人事调配管理、合同管理、考勤管理、考核管理、职称管理、进修培训管理、离退休管理、教科研管理、绩效管理、网上评教等子系统。
教务综合管理系统：完善教务管理系统，形成培养方案、课程管理、质量监控等模块，包含学籍管理、专业管理、课务管理、教材管理、成绩管理、评教管理、教学资源管理、试题库及考试系统、考证管理、实验实训管理、教学质量评价监控、专业体系资源库等综合业务子系统。
学校综合管理系统：建设学校综合管理系统，形成个人办公、协同业务、行政管理等模块，包含行政管理、流程办公、校园OA、校企合作、合作交流、校产管理、报修管理等系统；基于大数据技术，深化数据挖掘，开发校情分析决策系统；整合现有的图书管理和校园一卡通系统等其它信息系统，形成一个全方位的服务于全校师生的综合管理系统。
3.学习中心
以“学习空间”建设为核心，构建面向学生、教师、社会，以“精品课程”、“校本网络课程”、“互动教学”、“移动学习”、“虚拟实训”等构成的数字化学习中心，实现自由自在、随时随地的学习与互动。
精品课程、网络课程和互动教学三大系统建立在共享教学资源基础之上，方便教师按照专业建设随时重构课程资源，形成师生的“学习空间”，促进主动式、协作式、研究型的学习，从而形成开放、高效的教学模式，更好地培养学生的信息素养以及问题解决能力和创新能力。
虚拟实训系统提供完整的教学与实训过程服务，将知识点学习、虚拟设备认识、虚拟系统实训、学习评价记录等项目有机融合，结合实体设备实训，达到“教学服务”、“评量服务”、“诊断服务”、“补救教学服务”等目的。
4.资源中心
建设资源丰富的有学校特色的，以“数字图书馆”、“特色资源库”、“通用资源库”、“专业资源库”构成的综合资源管理与共享平台。
数字化图书馆建设是在实体图书馆基础上，利用现代信息化网络技术实现的更为便捷、快速的随身图书馆，更加方便教师和学生的工作与学习。
建设多媒体教学资源库，面向学生、教师、家长和社会提供资源服务。建设“学生作品集”等特色资源库，展示学校专业建设和校园文化建设成果。建设专业资源库，按资源的力度和范围，建设专业级、课程级、素材级等三级资源。
建设共享型专业教学资源库建设平台，以资源共建共享为目的，以创建精品资源和进行网络教学为核心，面向海量资源处理，集资源分布式存储、资源管理、资源评价、知识管理为一体的资源管理平台。
四、智慧校园建设实践项目
智慧校园的核心特征主要反映在三个层面：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与服务领域，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。依据核心特征，我们在智慧校园建设中主要进行了以下内容的实践应用。
1.一站式信息服务
通过数字化校园综合服务平台的个性化门户设计，涵盖学生、教师、家长、企业、社会等不同角色的视角内涵，享受全生命周期、一站式、个性化的信息服务，通过系统主动推送式的服务，用户可以方便及时的获取信息。可通过多种访问方式随时随地的获取信息，包括PC、手机、智能终端等，适应WP、IOS和安卓等平台，利用云桌面和终端设备，实现移动办公、移动教学的目标。
2.智慧物联感知平台
采用物联网与传感器技术和云计算技术，把感应器嵌入和装备到实训室、教室、图书馆等实体设备并连接它们，建成物联网应用及移动互联平台。通过云计算服务和虚拟服务，将“物联网”和信息化应用软件系统整合，实现通信服务、教学工作、学习活动、管理工作和学校设施的整体结合，远程集中设备管理、人员管理、能效管理和校园监控，实现平安校园、绿色校园，探索智能感知、识别控制等技术在学校各个领域的应用。
3.教学质量监控评价系统
围绕学校内涵发展的建设要求，建立全方位监控评估指标体系，引入多方评价模式，重点提升课堂教学质量。从教学管理“大数据”中提取信息，帮助学校领导及时全面的掌握全校教师教学业务状况，帮助教师有针对性的改进工作方法、提高教学质量。
全方位评估：学校在抓教学规范管理的同时，重点建设课程授课计划、学习过程管理、课程试卷管理、课程题库管理、教学质量分析、课程教学资料、教学常规检查、多方（学校、企业、社会）评价管理等模块。力图解决现有教学质量监控评估体系中所存在的单一问题,实现教学质量评估的网络化、智能化、高效化。
全过程监控：学习过程管理是对学生学习全过程的评价，包含考勤、纪律、作业、测验等多个方面，构成了课程的平时成绩。教师在课后进行及时的信息录入，及时评价学生在校的学习状况。
多元化评价：通过各模块的多维度管理，特别是引入企业和社会的监控评价体系，不断提高学校的办学质量。
4.共享型专业教学资源库
共享型专业教学资源库建设平台是以资源共建共享为目的，以创建精品资源和进行网络教学为核心，面向海量资源处理，集资源分布式存储、资源管理、资源评价、知识管理为一体的资源管理平台；是促进主动式、协作式、研究型、自主型学习，形成开放、高效的新型教学模式的重要途径，是学校展示课程建设、教学改革和校企合作成果的重要平台。
共享型专业教学资源库平台建设与网络课程建设、网络课程教学、精品课程建设四大系统之间无缝联接，实现资源为教学服务，教学中方便调用资源，实现资源共享最大化。
五、智慧校园建设的若干思考
1.理顺思路，明确规划，建设完善的数字化校园
研究学校数字化校园现状，分析应用中的不足之处；研究国内外及兄弟学校在数字化校园建设中的设计方案；走访企业学习先进的技术路线和方案。从以上各方面反复入手，把学校的需求与企业的产品功能对比，理清学校的建设思路，明确数字化校园建设整体框架和发展规划。通过分步骤、分阶段逐步推进，及时发现和优化方案，在建设中优化，在优化中完善。长期以来，人们对信息化的认识不够全面，在信息化建设中往往“重硬件轻软件，重网络轻数据”，实际上软件占的地位更为重要。
2.知己知彼，前期介入，建设学校的数字化校园
数字化校园建设重点是学校要明确建设的目标和内涵，再在与企业的产品功能对比中发现需要定制开发的功能模块，做到知己知彼。在前期明细项目设计时，要走进企业，采取学校、企业协作建设的模式，成立相应的信息化建设项目领导小组、工作小组和专家咨询小组，与企业的技术人员反复研讨，从技术可实现的角度明确功能目标，力求前期深度介入。
3.师资培训，校本特色，建设服务的数字化校园
数字化校园建设需要同步建设信息化管理队伍，通过企业研讨、专家指导、方案研究等途径，提高信息化建设认知情况。通过岗位能力培训、系统管理培训、应用技能培训等方式，提高管理员综合素质。
数字化校园建设也要对教师进行现代教学技术能力的培训，通过网络课程开发培训、教学辅助动漫作品制作、信息系统工作人员培训等多个师资培训项目，提高全校教师的信息技术能力和信息应用素养。
数字化校园建设的最终目标是为学校的教学服务，要从学校实际出发，建设学校的特色项目，服务于学生、教师、家长、企业和社会，建成一个服务功能完善的数字化校园。
参考文献：
[1]黄荣怀,张进宝,胡永斌,杨俊锋.智慧校园：数字校园发展的必然趋势[J].开放教育研究,2012(4):12-17.
[2]冀翠萍.智慧校园信息化运行支撑平台的建设[J].现代教育技术,2012(1):49-53.