計算機技術在智慧化校園建設中的應用

鄧 睿

（吉林工業職業技術學院，吉林 吉林 132000）

0 引言

隨著科技水平的不斷提升，各行業發展均迎來了快速發展契機。教育行業發展應抓住此時機，通過運用計算機技術來大力發展智慧化校園建設，為師生學習生活、課堂教學方式以及各類設施管理提供良好的平臺條件。然而，在實際應用計算機技術過程，相關人員并未充分認識到計算機技術的作用范圍與價值，無法將物聯網技術、大數據與云計算技術以更趨科學、高效以及適用性狀態運用智慧化校園建設。為此，研究人員應結合實際情況，著重分析計算機技術在智慧化校園建設工作中的應用要點，以為后續各項改進、優化技術運用提供更趨實用性的借鑒。

1 研究智慧化校園建設工作中計算機技術應用的現實意義

智慧技術發展水平不斷提升，已經被廣泛運用于不同環境領域。其中校園環境的智慧發展，多通過計算機技術來實現建設目標。計算機技術，能夠為構建智能化校園提供基礎技術支撐。主要作用形式為物聯網技術、云計算以及大數據技術。具體來說，計算機技術通過共享與傳遞海量數據信息，為校園智能化系統的建設提供助力［1］。不僅具有信息傳播速度快、篩選簡單特點，還具有處理效率高的優勢。在為學生創造良好學習環境的同時，還豐富了課堂教學方式，是推動校園總體建設智慧化發展的重要手段。

2 計算機技術在智慧化校園建設工作中應用要點

2.1 物聯網技術

信息時代背景下，物聯網技術是其迅猛發展的重要產物，可通過信息傳感設備的約定協議內容，使物體與網絡進行連接。智慧化校園發展建設應用該技術，能夠實現智能識別與跟蹤定位技術等功能服務作用。為此，智慧化校園建設工作過程，需明確其構成與應用要點，來強化作用效果。特別是基于物聯網技術的智慧系統功能，其由3個體系組成，即感知、網絡與運用。智慧系統感知功能，主要對各類事務產生的數據進行物理量記錄，并與傳感技術、RFID技術結合來完成信息數據收集。此后，針對物體的精準定位業務系統服務，就可將其作為基礎。應用網絡體系過程，主要通過智慧校園物聯網系統中的藍牙技術、WiFi技術和無線通信技術，對收集的信息進行統計分析，進而經快速傳輸來構建智慧校園的應用系統。應用系統主要以網絡平臺方式作用，需通過人工智能技術、云計算技術以及大數據技術等來開展終端設備的數據統計工作［2］。如此，就可為信息資源共享提供跨系統與跨模塊技術功能。

2.2 云計算與大數據技術

云計算作為一種分布式計算方法，主要利用網絡“云”來分解處理收集到的大量數據信息。當大量數據被劃分為若干小程序后，就可借助服務器來為用戶提供所需的數據信息內容。現階段，智慧校園建設云計算技術的應用以3種形式作用，即網絡計算機、虛擬技術與計算機效用。如，結合智慧化校園建設管理的云環境，來提高身份驗證與智能支付服務水平；借助智能安全防護監控系統，來健全學生公寓、食堂以及教學樓等設施的監控布置；高效整合教育資料，將課程與考試信息數據進行篩選分類，以為學生提供簡單便捷的環境。

大數據技術在智慧化校園中的應用，主要體現在體系建設方面，如數據存儲、處理以及篩選等。具體處理數據類型集中在以下3個方面。

(1）Hadoop數據處理架構。此處理數據框架包含Sqoop、Flume以及Hive等幾大模塊，主要用來分布式處理網絡環境中的大規模數據信息。其中Flume，作為Hadoop處理架構的信息采集系統，用來采集、整合以及傳輸網絡上海量的日志數據。Pig作為大型數據集處理平臺，通過Map-Reduce任務編譯器來處理收集到的數據信息［3］。

(2）HDFS分布式文件數據。運用構建成的Hbase數據庫系統，將存儲數據以節點狀態作用。這里的節點包括主節點與數據節點。前者主要用于對元數據與Data Node數據的管理；后者，則用來定義客戶端數據塊操作處理內容。

(3）Spark并行計算框架。其作為替代Hadoop數據處理系統方案。編程語言采用Scala語言。此方式作用下開展的數據計算可為系統賦予查詢數據、學習指令和編輯文本功能。解決了系統運行過程分布式數據處理業務開展過程存在的較大載荷問題影響。

3 關于智慧化校園建設中計算機技術的應用控制實踐

3.1 明確技術應用原理

3.1.1 計算機系統技術

基于不同平臺部署需求差異，智慧化校園計算機系統建設應運用J2EE開源框架(Struts＋spring＋JPA）。智慧校園計算機系統應用的不同平臺指的是：Windows，Unix，lLinux。運用此開源框架后，可為系統運行提供獨立與聯動的空間環境。為給校園提供智能系統軟件服務，還應構建能夠為Webservice第三方開發提供接口的功能設置。具體就是通過部署軟件的虛擬技術與集群方式來實現。為滿足智慧化校園計算機系統的角色機制設置，計算機系統技術應用可結合動態原理控制訪問權限。如將系統設計為B/S結構，以為Windows，Linux，Unix等服務器操作系統提供支持。此外，該結構背景下，還能為建設關系型數據庫提供技術支持。由于計算機系統的運行性能要滿足校園智慧化多方面業務建設需求，因此，系統技術人員需將平均延時控制在3~10 s，單點登錄與認證響應時長設置在3~4 s。為進一步滿足國際通用網路協議與路由協議建設需求，計算機系統還要著力于發展均衡負載控制服務。

3.1.2 數據庫構建

數據中心是智慧化校園發展建設的核心重點。其是服務于計算機系統與軟件平臺構建與運行的基礎。故而，在構建數據庫過程，需將智慧化校園建設計算機系統業務內容納入其中，如學生基本信息、教室分布、宿舍分布、物資總量、教材信息以及教職工信息等。這些信息，應以既定標準與規范來完成數據庫信息的錄入。此外，數據庫構建，還要實現為用戶提供數據信息整合分析運用的更新、檢索以及篩選功能。數據庫建設應用過程，操作人員要注意使用方式。如為避免損壞問題初選，不得進行頻繁連接開關的操作。體系設計階段，需運用基于Web的OLAP來完成系統結構組建。而后，結合數據庫緩存與對象池技術，來對控制目標數量進行維系。這里的數據緩存主要用于歷史記錄的查詢與存儲功能實現。對象池技術應用，則服務于減少數據庫創建與連接關閉數量，以強化系統工作效率與維護性能［4］。

3.2 物聯網技術應用

3.2.1 校園一卡通體系

智慧化校園建設發展建設階段，需將服務于師生學習生活作為主要業務內容。校園一卡通，能夠通過為師生提供更為便捷高效的服務，是智慧校園體系建設的重要組成。這里的服務功能包括圖書館借書省去個人信息登錄；食堂吃飯刷卡、課堂簽到以及宿舍門禁卡等，均為學生的生活學習創造了便利環境。此外，從學校管理方面考慮，構建校園一卡通體系，還提高了教學與管理工作的科學技術水平。具體實現過程，主要借助RFID技術，將學生個人基本信息錄入計算機系統［5］。設置好RFID讀取器后，學生與教職工就可隨時進行充值與消費操作。數據信息也會迅速傳遞至數據庫環境，以實現智慧校園一卡通的信息處理目標。

3.2.2 構建校園智能后勤服務控制體系

后勤管理工作，也是智慧校園建設的重要一環。應用計算機技術過程，需將物聯網技術作為重點，以對供電、照明、供水以及停車場等系統進行管理。其中照明系統的建設，因校園環境中不同設施的燈光管理需求不同，如圖書館、食堂和教師等設施。運用物聯網技術構建校園智能后勤服務控制體系，能夠為環境安全與能源效應提供有效控制技術。

3.2.3 智慧教學管理

智慧化校園應用計算機技術中的物聯網技術過程，教學管理業務功能實現，不僅能夠大幅提升學生學習效率，還能為其創造良好的學習環境。運用物聯網技術可逐步對學校教學設施進行完善，以形成能夠為學生提供便利的教學評價、教學管理以及考核系統服務，進而提升校園教學質量調整的整體性。目前，教學管理方面的物聯網技術通過一卡通方式來提供智慧圖書館與教學考核系統業務服務功能。校園一卡通的形式，能夠經刷卡來對數據信息情況進行分析統計，通過將其反饋給網絡系統中心來提高學生考勤管理水平。在實訓設備方面，運用電子系統中的傳感器設施來監測設備運行狀態。如發現問題，會對設備管理進行報警［6］。

3.3 云計算與大數據技術應用

3.3.1 建設應用系統及平臺

智慧化校園發展建設過程，為達成互聯網教育平臺、數據化系統以及數據信息管理系統等業務目標，需深化大數據與云計算技術應用控制。這不僅能夠調整以往校園的教學方式，還能為學生提供更多廣闊的學習空間范圍。換句話說，就是通過豐富課堂教學手段與內容，以使學生在校學習不受時間與環境因素影響。由于互聯網技術具有傳遞特性，學生可運用互聯網平臺的各類資源來深化自身的專業知識學習水平。由此，學生的自主學習環境就可得到優化，有效提升學習效率的基礎上，還能結合互聯網數據信息資源擴寬其思維模式與探索精神。除了將數據化技術優勢發揮出來外，應用這兩種計算機技術后，還增加了教師與校園教學需求之間的聯系。不受范疇問題影響，也得從多渠道獲取課堂教學任務。如，督查學習結果，使得課堂教學環境與教學方法更具直接性與可控性。

3.3.2 創設智能學習環境

要想為智慧校園建設提供智能化的學習環境，應用大數據與云計算技術過程中，應著力解決傳統學習環境中的學生、老師、資源、地點以及技術問題。具體就是將物理環境與網絡虛擬環境結合起來，以為學生提供更多選擇學習方法與學習環境的空間。此過程，需將個性化、智能化以及對外開放化作為技術運用目標，如在建設未來教室時，應運用電子白板技術，按照手指方法，實現學習實例教程的電子顯示屏目標。未來教室的創設，需遵循多樣性原則，通過豐富形象的方式，來為學生進行遠程學習提供互動交流的環境。如此，就可使具有抽象特點的專業知識以細化狀態展現。在強化學生學習積極性的同時，還提升了學習效率。是情景式教學模式的高級體現。對于網絡教學平臺的創設，就是基于互聯網構建在線學習平臺。這里的互聯網在線學習平臺就是指依靠互聯網的媒介開展教學或學習。互聯網在線學習平臺的優勢是授課的環境和時間更為靈活，而且具備更多的選擇性［7］。基于互聯網平臺數據資源的互動與傳遞功能，可使學生也參與進來，制定出具有適用性的學習培訓計劃，提高學生學習積極性與主動性。

4 結語

綜上所述，智慧化校園建設應用計算機技術過程，應將工作重點放在物聯網技術、大數據與云計算技術的優化控制上。具體就是在掌握各類計算機技術作用內容、作用方式以及效果的情況下，開展創設智能學習環境、系統應用平臺、校園后勤智能服務體系、學校教學實踐以及校園一卡通體系等方面工作內容。事實證明，只有這樣，才能使計算機技術的信息數據處理效果更具針對性，且以科學合理狀態服務于學生學習、教師授課以及校園管理等方面。這是提升智慧化校園建設水平的關鍵，研究人員應將上述分析內容與科研結果更多地運用實踐，以推動涉及行業健康穩定發展。