王 娜(衡水學院 數學與計算機科學系,河北 衡水 053000)
基于新信息技術的“智能校園”的特點及應用前景
王娜
(衡水學院數學與計算機科學系,河北衡水053000)
隨著物聯網、云計算、移動互聯網等新一代信息技術的發展,無處不在的個性化學習、智能化的教學管理、生活服務和學習過程跟蹤評價等新型“智慧校園”教學管理模式已經在一些高校,甚至中學開始實施。本論文主要是向讀者展示什么叫所謂的“智慧校園”,它的發展歷程如何,以及實施的條件和應用環境。
智慧校園;物聯網;RFID;無線網絡;門禁讀卡器
“智慧校園”是近年來人們呼聲很高的一種口號,實際上是指把物聯網中的相關知識應用到學校各個層面,比如課堂、圖書館、宿舍、行政樓、食堂、商店等地方,使學生在學習、生活以及和學校老師的互動性上更靈活,更及時,從而也使得學校對學生的管理也更方便,快捷。節省了人力、物力。
傳統意義上認為,“智慧校園”是數字校園升級到一定階段的表現,是數字校園發展的一個階段。由此,可以看到的是,“智慧校園”的基石是前期數字校園的建設與發展。也就意味著,“智慧校園”首先要有一個統一的基礎設施平臺,要擁有有線與無線雙網覆蓋的網絡環境;其次,要有統一的數據共享平臺和綜合信息服務平臺。
(1)信息化管理階段。在這個階段,學校最為看重的校園網絡的建設,計算機的應用范圍擴展到了到教學管理、教務管理、科研管理等各個方面,然而,由于受到計算機發展的技術制約,很多系統都是基于單機版本或C/S構架,所以基本上缺少整體規劃和分布式實施的建設原則,因此,很多應用系統存在著信息孤島問題。(2)數字化校園。在這個階段,學校開始構建管理型應用系統,比如教學管理系統、科研管理系統等。隨著計算機技術的快速發展,很多學校建成了具有統一門戶、統一身份認證以及共享公用數據庫標準的應用系統,并實現了很多面向管理。(3)信息化智慧校園?;谖锫摼W的智慧校園,是一個綜合信息服務平臺,具有開放、創新、交互、協作等特點。這樣的一個平臺,可以使師生和管理層感知不同于以往的教學資源,在學習、生活等方面獲得前所未有的新環境。
(1)物聯網技術:是現在比較熱門的技術,實際上在現實生活中比較常見,比如超市的物品條形碼,核心技術就是通過射頻識別等傳感設備把物品與互聯網連接起來,實現智能化識別和管理。(2)RFID:是物聯網技術的重要依靠,RFID技術將物體進行標識,與信息系統相互感知、互動,需要專用讀寫器;(3)二維碼技術:使用手機或移動設備拍照即可識別,大大降低了成本,簡化了操作;(4)RFSIM:RFSIM卡是一種手機智能卡,在手機里面裝上它,就可實現中近距離無線通信,它的專利技術是一個具有替代錢包、鑰匙和身份證的全方位服務平臺。它使用的頻率是2.4G,不是13.56M,通信距離可在10-500CM自動調整。(5)GPS:全稱GlobalPositioningSystem,即全球定位系統,是一種全天候全球覆蓋化的新一代空間衛星導航定位系統。
(1)移動性強。無線網絡中的終端通過無線方式進行通信,在有無線信號覆蓋的任何地方都可以接入,擺脫了線纜的束縛,增強了可移動性。(2)靈活快捷。無線局域網可以以一種獨立于有線網絡的形式存在,在需要時可以隨時建立臨時網絡,而不依賴有線骨干網。在無線局域網中增加或減少移動主機都是相當容易的。(3)傳輸速率高。隨著802.11n協議下相關無線產品的普及,無線網絡的速度得到了很大的提升,逼近100Mbps有線網。(4)可靠性強。有線網絡線路由于水晶頭生銹、滲水、人為地意外切斷或者網絡的連接不良很容易造成中斷,線路失效,檢查問題需要很長的時間。無線網絡很大程度的減少了線纜和網絡設備的使用,極大的減少了故障率,同時無線網絡不易受自然環境、地形及災害影響。(5)便于教學,方便師生。通過無線網絡師生可以在學校任何地方很方便的接入,進行信息處理和資源查詢,并且馬上可以得到數字化的全文信息,方便的進行教學和學習。
(1)利用手機可以開門。日常生活當中,學生們往往需要帶一大串鑰匙,包括“宿舍鑰匙、抽屜鑰匙、自行車鑰匙、教室鑰匙”等等,有學生跟作者反映,每次上課,或課外活動,比如打籃球,都要先把鑰匙歸置好,如果一不小心忘到宿舍里,是很麻煩的事情。如果“智慧校園”建成以后,將解決學生們忘記帶鑰匙的后苦之憂。需要開門的時候,只需拿出手機在門禁讀卡器前一放,門就是打開。同時,我們還可以對門禁子系統設置管理級別,以提高它的安全性。(2)利用手機可以借書。我們還可以把物聯網技術應用到圖書管理當中,只要把借閱信息輸入手機卡中,學生就可以實現圖書的借閱和歸還,同時一些借閱的詳細步驟還可以通過短信來實現,比如預約、到期提醒、續借等服務。(3)利用手機可以考勤。在上課的過程中,有時候點名考勤會花費大量的課堂時間。只要學生們在手機上裝上“識別卡”,老師就可以通過后臺數據庫看到學生們的考勤記錄。這樣,在課堂上就不用一個個的點名,課堂時間全部用在講授知識上面。(4)利用手機可以消費。運用物聯網技術,還可以通過手機刷卡進行消費。這樣,無論是在學校食堂、還是商店,都可以通過手機進行購物。這樣就免去了消費忘帶錢包的苦惱,而且又不用找零錢,非常的快捷,方便。
總之,正在規劃引進的“智能校園”是利用計算機技術、網絡技術以及通訊技術對學校的各個方面進行統一的管理,以進行資源整合和權限控制。對于學生而言,主要是通過把Wifi接入校園網及互聯網,以便于他們更快捷、更方便的獲取學習資源,對于老師而言,可利用無線網絡實時地掌握學生的學習情況、完成授課的各個環節以及進行科研工作。
[1]ht tp://baike.sogou.com/v60937575.htm[Z].
[2]http://wenku.baidu.com/view/6ab2c685195f312b3069a504.html[Z].
課題:本文為河北省教育科學研究“十二五”規劃2013年度課題研究成果,課題編號為:13041337