基于物聯(lián)網(wǎng)的小學(xué)智慧校園特色建設(shè)初探

萬里海

摘 ?要：以重慶市南岸區(qū)珊瑚康恒小學(xué)校為例，介紹學(xué)校在“智慧康恒”特質(zhì)辦學(xué)彰顯中基于物聯(lián)網(wǎng)整體打造學(xué)校智慧農(nóng)場、智慧果園、智慧花園的智慧校園特色建設(shè)情況，為需要建設(shè)智慧校園的學(xué)校提供參考。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);小學(xué);智慧校園;建設(shè);初探

一、學(xué)校智慧校園建設(shè)概況

重慶市南岸區(qū)珊瑚康恒小學(xué)校創(chuàng)辦于2010年，是重慶市首批示范小學(xué)校珊瑚實驗小學(xué)“珊瑚”品牌集團化辦學(xué)獨立法人的一所公辦小學(xué)校。學(xué)校在“珊瑚最紅，孩子最親”辦學(xué)理念下，以“多彩康恒，親近致遠(yuǎn)”為辦學(xué)特色抓手，著眼于“社會參與、文化修養(yǎng)、自主發(fā)展”三維度核心素養(yǎng)，通過打造“生活康恒、藝術(shù)康恒、智慧康恒”三大課程特質(zhì)，踐行“育愛、啟智、習(xí)慧、尚美、行健”的育人目標(biāo)。

“智慧康恒”在基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)場、果園、花園建設(shè)中呈現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)的神奇讓校園更加多彩。2015起年，學(xué)校陸續(xù)對原有農(nóng)場、果園、花園進行優(yōu)化改造，在原有基礎(chǔ)上增加了農(nóng)作物、植被、花草、果樹的品種，建設(shè)了比特實驗室，不但大程度的美化改變校園的環(huán)境，在信息技術(shù)環(huán)境下引進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，旨在科學(xué)運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，結(jié)合教學(xué)，通過學(xué)生自主創(chuàng)新的方式，實現(xiàn)對農(nóng)場果園自動化、科學(xué)化和高效化的管理，在物聯(lián)網(wǎng)感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的實踐上進行更多有意義的探索和創(chuàng)新，同時也引領(lǐng)學(xué)生們進入一個全新的物聯(lián)網(wǎng)世界。

二、智慧農(nóng)場與比特實驗室

建設(shè)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)場和比特實驗室，開設(shè)STEAM特性的生活大課堂課程，學(xué)科老師圍繞物聯(lián)網(wǎng)項目開展多項趣味研究性學(xué)習(xí)活動，激發(fā)同學(xué)們學(xué)習(xí)和探索現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)世界無窮奧秘的興趣和熱情，有效促進課程資源的整體打造，為學(xué)生提供自由生長的樂土。讓傳統(tǒng)農(nóng)耕知識與計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、音視頻技術(shù)、傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)及藝術(shù)、數(shù)學(xué)、德育等進行有效的整合，不僅滿足教學(xué)的實際需要，還使同學(xué)們掌握了智慧農(nóng)業(yè)的基本原理，提高學(xué)生的科技意識。智慧農(nóng)場整體實現(xiàn)了以下一些功能：

1、農(nóng)場門禁語音

門禁語音可以實現(xiàn)語音智能進入農(nóng)場的管理，安裝于農(nóng)場通道入口處，可以通過紅外感應(yīng)到有人員進入，自動播放農(nóng)場由學(xué)生錄制的的歡迎語音。

2、二維碼掃碼查詢功能

在農(nóng)場每種農(nóng)作物的附近，放置二維碼標(biāo)識牌，學(xué)生、老師通過手機掃描二維碼，即可查詢到該農(nóng)作物的相關(guān)知識，方便孩子們對該農(nóng)作物的認(rèn)識。

3、園區(qū)內(nèi)語音

安裝于農(nóng)場內(nèi)固定位置，通過紅外感應(yīng)到有人員靠近，自動播放指定的農(nóng)作物介紹語音。語音由學(xué)生參與錄制，內(nèi)容可以比較長，每次觸發(fā)，播放完整的一輪語音。

4、溫濕度采集和調(diào)控

在農(nóng)場固定位置安裝溫濕度采集裝置，定時監(jiān)測土壤的溫濕度變化曲線，當(dāng)濕度低于指定閥值時，自動觸發(fā)噴淋裝置啟動噴淋動作。

5、智能氣象檢測站

在農(nóng)場中心的開闊位置，安裝智能的氣象站設(shè)備，對溫度、風(fēng)力、風(fēng)速、風(fēng)向通過傳感器進行實時監(jiān)測，通過互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)實時的顯示在LED大屏幕上，同時數(shù)據(jù)24小時不間斷的傳送到中心的服務(wù)器上，通過統(tǒng)計軟件可以實現(xiàn)相關(guān)參數(shù)值的變化檢測。

6、大棚煙霧報警

煙霧報警器是一種常見的消防預(yù)警裝置，能夠在火災(zāi)發(fā)生的初期階段準(zhǔn)確感應(yīng)到起火所產(chǎn)生的煙霧，迅速向人們進行預(yù)警。在農(nóng)場的溫室大棚里，煙霧報警探頭實時監(jiān)測環(huán)境煙霧情況，一旦發(fā)現(xiàn)煙霧超標(biāo)，自動發(fā)出鳴叫報警。

7、視頻監(jiān)控

在農(nóng)場的固定農(nóng)作物種植區(qū)域安裝高清攝像頭，可以實時監(jiān)控農(nóng)場內(nèi)的植物情況，大大提高工作效率。將監(jiān)控畫面接入學(xué)校監(jiān)控系統(tǒng)，一旦監(jiān)控畫面出現(xiàn)異常，就可以使用報警，起到警示和威脅作用，農(nóng)場的安全也起著至關(guān)重要的作用。

三、智慧果園和花園

基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧果園和花園建設(shè)是專門為了優(yōu)化校園科技教育環(huán)境，提高青少年學(xué)生的科技意識，活躍同學(xué)們的課余生活，增強他們的實際觀測能力而開發(fā)設(shè)計的，同時也為了滿足物聯(lián)網(wǎng)種植的實際需要。不僅使同學(xué)們掌握了物聯(lián)網(wǎng)知識的基本原理，更重要的是能夠激發(fā)同學(xué)們學(xué)習(xí)自然地理的興趣和熱情，了解更多的智慧果園和花園的科學(xué)知識。整體實現(xiàn)了以下一些功能：

1、動態(tài)顯示光合作用系統(tǒng)

光合作用是植物吸收二氧化碳產(chǎn)生氧氣的重要過程，通過傳感器的信息采集，系統(tǒng)轉(zhuǎn)化之后顯示在LED大屏幕上，投影分布為動態(tài)曲線圖，顯示相關(guān)濃度的變化曲線，讓學(xué)生直觀觀察光合作用的過程及變化。

2、光觸感滅蚊器

光觸媒滅蚊器是美國頂尖級昆蟲學(xué)家、生物學(xué)家、仿生學(xué)家合作研發(fā)的高科技產(chǎn)品，它這種叫做“蚊子磁鐵”的發(fā)明，能發(fā)出類似人類的氣味（包括二氧化碳和水分），在果園和花園的中心位置安裝，從而吸引并消滅吸血的蚊子。

3、網(wǎng)絡(luò)開關(guān)灌溉供水電子閥

水是基礎(chǔ)性的自然資源，保護節(jié)約水資源就是保護我們的“地球母親”。通過物聯(lián)網(wǎng)無線技術(shù)控制果園和花園的灌溉系統(tǒng)運作，可以達(dá)到合理用水，按需用水的特點。同學(xué)們在APP上的操作，可以控制電子閥的開關(guān)，讓我們的灌溉系統(tǒng)動起來。

4、總輻射及降水檢查點

安裝總輻射及降水收集器，我們以數(shù)據(jù)監(jiān)測分析為載體，對影響花草樹木生長的自然信息做統(tǒng)計，包括土壤溫濕度，風(fēng)速風(fēng)向，光照度，降雨量，大氣壓與輻射數(shù)值等，同學(xué)們要細(xì)心留意它們的反饋，保護我們耕種的勞動成果。

5、RFID植物標(biāo)簽

智慧花園果園物聯(lián)網(wǎng)追溯系統(tǒng)基于RFID技術(shù)和移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、融合、處理，并通過操作RFID智能終端，實現(xiàn)果樹智能化識別和追溯管理。

四、結(jié)束語

學(xué)校基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園特色建設(shè)得到了領(lǐng)導(dǎo)和友好學(xué)校的一致認(rèn)可，接待了多個考察團的交流學(xué)習(xí)。2016年5月中國教育電視臺以《高大上！小學(xué)生利用“互聯(lián)網(wǎng)+”玩轉(zhuǎn)“智慧農(nóng)場”》對科技教育特色做了專題報道。

科技進步永無止境，探索實踐永無終點。樂在探求、善于學(xué)習(xí)的全體師生將把今日的收獲化為明天的動力，勤勞地行走在智慧農(nóng)場、果園、花園之中，經(jīng)歷著一次次的播種、耕耘、觀察和收獲，在應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的新智能校園里學(xué)習(xí)并享受著更多的快樂。

參考文獻(xiàn)

[1] ?張越棋.基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園方案探究[G].通訊世界，2018，25（12）

[2] ?陽燦.智慧校園建設(shè)的整體構(gòu)想與應(yīng)用初探[G].發(fā)明與創(chuàng)新·教育信息化，2015，（10）