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1 智慧校園建設(shè)背景

2008年IBM公司首次提出“智慧地球”這一概念，之后“智慧城市”、“智慧醫(yī)療”、“智慧教育”相繼出現(xiàn)，“智慧校園”也應(yīng)運而生。這些項目的建設(shè)旨在讓吃穿住行、教育、醫(yī)療等人類活動變得智慧化。

智慧校園是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等多項關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建出具備智能感應(yīng)功能、智能控制功能、智能分析功能等智能管理體系，形成一個具有一定智能的智慧校園。

2018年6 月，國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會發(fā)布GB/T3642-2018《智慧校園總體框架》。總體框架分別從教學(xué)環(huán)境、教學(xué)資源、校園管理等方面，詳細(xì)闡述了智慧校園的建設(shè)路徑以及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，也為廣大職業(yè)學(xué)校建設(shè)智慧校園提供了可行的建設(shè)框架和發(fā)展方向。

2 職業(yè)學(xué)校智慧校園的建設(shè)框架與關(guān)鍵技術(shù)

職業(yè)學(xué)校智慧校園的總體架構(gòu)宜采用云計算架構(gòu)進(jìn)行部署，如下圖所示，分為基礎(chǔ)設(shè)施層、支撐平臺層、應(yīng)用平臺層、應(yīng)用終端，并按照智慧校園技術(shù)規(guī)范和信息安全體系進(jìn)行建設(shè)。

圖1 智慧校園服務(wù)總體框架

基礎(chǔ)設(shè)施層包含校園信息化和基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等。是智慧校園的基礎(chǔ)保障。

支撐平臺層包括數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)服務(wù)、支撐平臺、統(tǒng)一接口等功能模塊，是體現(xiàn)智慧校園云計算服務(wù)能力的核心層，是各類應(yīng)用服務(wù)的支撐。

應(yīng)用平臺層負(fù)責(zé)構(gòu)建智慧校園的環(huán)境、資源、管理和服務(wù)等應(yīng)用。是智慧校園應(yīng)用和服務(wù)的內(nèi)容體現(xiàn)。

應(yīng)用終端為訪問者提供一個統(tǒng)一認(rèn)證的平臺門戶，為瀏覽器和移動終端提供安全訪問，共享平臺服務(wù)和資源。

智慧校園的建設(shè)離不開一些關(guān)鍵技術(shù)，這些技術(shù)確保智慧校園的最終落實。其一，具備智能感知功能的技術(shù)，用于感知使用者的行為。其二，具備讓物體聯(lián)網(wǎng)，并通過網(wǎng)絡(luò)控制物體的技術(shù)，用于實現(xiàn)對物體的遠(yuǎn)程控制等目的。其三，需要先進(jìn)組網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)等，以實現(xiàn)其他智能化管理目的。正是由于這些關(guān)鍵技術(shù)，才讓智慧校園的智慧化得以真正實現(xiàn)。

3 智慧校園基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

3.1 智慧校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

在充分考慮前沿技術(shù)及未來發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上，職業(yè)學(xué)校應(yīng)從師生規(guī)模、校區(qū)布局、資金支持等方面進(jìn)行智慧校園基礎(chǔ)設(shè)施的全面規(guī)劃，建設(shè)既滿足現(xiàn)有業(yè)務(wù)需要，又能支撐未來可擴展的高可用智慧校園基礎(chǔ)設(shè)施。

需要從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)布線設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)機房設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備規(guī)劃、計算終端設(shè)備規(guī)劃、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計這些方面來設(shè)計規(guī)劃。

3.2 智慧校園數(shù)據(jù)中心建設(shè)

計算與存儲分離是高可用數(shù)據(jù)中心的基本技術(shù)前提，職業(yè)學(xué)校服務(wù)器宜只做計算設(shè)備，提供進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用、數(shù)據(jù)等服務(wù)；存儲設(shè)備規(guī)劃時根據(jù)學(xué)校存儲數(shù)據(jù)的應(yīng)用情況和處理要求，配置本地主存、本地備份存儲和異地備份。不建議學(xué)校使用服務(wù)器內(nèi)部磁盤作為主存或備份存儲。

虛擬化技術(shù)在數(shù)據(jù)中心建設(shè)中尤為重要，基礎(chǔ)設(shè)施虛擬化、云化的數(shù)據(jù)中心只需配置3～6臺較高配置的服務(wù)器，主存、備份存儲為全校共享。通過虛擬化平臺動態(tài)劃撥、調(diào)配計算和存儲資源，實現(xiàn)故障自動遷移、計算和存儲資源動態(tài)分配。采用虛擬化軟件平臺創(chuàng)建并管理虛擬機，不僅可以提高資源使用的敏捷性、靈活性和可擴展性，同時也增加了數(shù)據(jù)中心的可用性和管理效率，降低運維成本。

3.3 智慧教學(xué)設(shè)施建設(shè)

3.3.1 智慧教室

人們常說的智慧教室除了輔助教學(xué)設(shè)備外，還包括教室監(jiān)控、電子班牌等。此外，還包括教室物理環(huán)境控制，如門窗自動開閉、燈光控制、溫度控制等。

智慧教室側(cè)重于“智慧”兩個字，在此教室中擁有具備多種功能的“智慧軟件”，如計算機設(shè)備、視頻錄制軟件等，再打通多種智慧軟件，從而形成一個完整的、功能齊全的智慧教室，智慧教室具備智慧教學(xué)功能、智慧的黑板、豐富的課堂互動、常態(tài)化錄播、集中控制等特征，并具有在線點播、課堂直播功能、非線性編輯功能。

3.3.2 智慧實訓(xùn)室

智慧實訓(xùn)室將物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)和多媒體教學(xué)完美融合，以應(yīng)用產(chǎn)品的形式融入到實驗室中，可以在物體與物體，物體與人類之間，建立出較為有效的連接，讓人類可以在另一處對物體進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，如遠(yuǎn)程跟蹤、遠(yuǎn)程監(jiān)控等。因此，基于智慧實訓(xùn)室的功能，學(xué)習(xí)相關(guān)課程的學(xué)生可以在智慧實訓(xùn)室內(nèi)，將所學(xué)的專業(yè)知識應(yīng)用到專業(yè)實踐活動中，深入掌握實踐技能。

3.3.3 虛擬仿真實驗室

虛擬仿真實驗是指借助于多媒體、仿真和虛擬現(xiàn)實等技術(shù)在計算機上建立部分替代甚至全部替代傳統(tǒng)實驗各操作環(huán)節(jié)的相關(guān)軟硬件操作環(huán)境。當(dāng)學(xué)生們處于虛擬仿真實驗室當(dāng)中，就好像處于真實環(huán)境中，可以“親眼”看到各種各樣的實驗器材，并按照實驗方案操作各種設(shè)備，得到實驗結(jié)果。不同于真實的實驗室，虛擬的實驗室，可以有更先進(jìn)的實驗器材，還不需要消耗大量的實驗材料，能夠幫助學(xué)生獲得近乎真實的實驗體驗，促進(jìn)實驗技能的掌握。

3.3.4 多媒體教室

在傳統(tǒng)的教室中，教師需要利用粉筆和黑板等教學(xué)工具，進(jìn)行專業(yè)知識的傳授，局限性比較強。比如，受限于教師能力，多數(shù)教師無法短時間內(nèi)在黑板上畫出復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)圖。但是，多媒體教室不同，可以借助多媒體技術(shù)，將教學(xué)內(nèi)容為多種形式比如圖像、音頻、視頻等形態(tài)進(jìn)行展示，讓課程教學(xué)內(nèi)容變得生動、形象，便于學(xué)生理解掌握。

3.3.5 桌面云

傳統(tǒng)電腦桌面系統(tǒng)只能安裝在一臺PC機上，教職工需要固定工位使用電腦，存在教學(xué)辦公靈活性差、運維成本高的問題。

桌面虛擬化宜采用瘦客戶機模式，計算與存儲都放在數(shù)據(jù)中心專用服務(wù)器上，校內(nèi)師生通過校園網(wǎng)內(nèi)任何可聯(lián)網(wǎng)電腦，或瘦客戶端遠(yuǎn)程訪問自己的云桌面系統(tǒng)，使用體驗、功能與傳統(tǒng)電腦桌面系統(tǒng)無異。對運維部門來講，全校所有PC桌面集中、統(tǒng)一管理，節(jié)省運維時間和精力；對學(xué)校來講，雖然需要增加多臺專用服務(wù)器進(jìn)行管理，但是一方面節(jié)省了電費和電腦、配件的購置成本，更為重要的是為教職工教學(xué)辦公提供了更多的便利與靈活性。

3.4 智慧校園數(shù)據(jù)信息安全體系建設(shè)

智慧校園的建設(shè)依托于云計算和組網(wǎng)等技術(shù)，暢享智慧校園帶來的智慧教學(xué)生活服務(wù)時，網(wǎng)絡(luò)安全是重要的保障，要防止數(shù)據(jù)信息遭到泄露和破壞。智慧校園的有序推進(jìn)，既需要確保教學(xué)活動照常運行，也要確保相關(guān)信息不被其他人惡意竊取。因此，各大職業(yè)學(xué)校還需要結(jié)合校園的實際情況，更快更好地建設(shè)智慧校園數(shù)據(jù)信息安全體系。

從信息安全體系的概述層面來講，智慧校園數(shù)據(jù)信息安全體系的建設(shè)應(yīng)以國務(wù)院信息化工作辦公室頒布實施的《信息安全等級保護(hù)管理辦法》及其配套的《信息系統(tǒng)安全等級保護(hù)定級指南》等為標(biāo)準(zhǔn)。信息安全產(chǎn)品包括專業(yè)虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（VPN）設(shè)備、Web防火墻、防火墻、上網(wǎng)行為管理、終端殺毒軟件網(wǎng)絡(luò)版及網(wǎng)絡(luò)防病毒服務(wù)器端等。

從信息安全體系的具體內(nèi)容層面建設(shè)來講包括，其一，安全管理體系，需要管理整個信息安全體系，相當(dāng)于整個體系的大腦；其二，安全技術(shù)防護(hù)體系，建立并及時更新防護(hù)技術(shù)，抵抗住來源于外部的惡意攻擊，相當(dāng)于安全體系的防護(hù)墻。如保護(hù)主機安全和網(wǎng)絡(luò)安全；其三，安全運維體系，主要確保安全體系各方面照常運行。

4 智慧校園應(yīng)用平臺規(guī)劃建設(shè)

一所職業(yè)學(xué)校的核心競爭力在于教學(xué)質(zhì)量與管理水平，二者影響著學(xué)校的生存與發(fā)展，提升學(xué)校核心競爭力是各個學(xué)校的當(dāng)務(wù)之急。2015年8月，教育部發(fā)布了《職業(yè)院校管理水平提升行動計劃（2015—2018年）》。此后，各大職業(yè)學(xué)校根據(jù)文件的相關(guān)內(nèi)容，嘗試了各種工具和方法用以提升學(xué)校的管理質(zhì)量。職業(yè)學(xué)校需要建設(shè)一個整合集成的智慧校園平臺，實現(xiàn)學(xué)校管理系統(tǒng)化、規(guī)范化、精細(xì)化、信息化，提升學(xué)校教學(xué)管理水平與效率。

職業(yè)學(xué)校要想建立智慧校園，需要讓不同工作崗位的工作者擁有相應(yīng)的應(yīng)用軟件。教務(wù)管理人員需要能夠管理教務(wù)，管理學(xué)校工作者、管理學(xué)校資金等應(yīng)用軟件，教師需要管理課程和學(xué)生的軟件。不同的應(yīng)用軟件有著不同的功能，共同點在于運用技術(shù)實現(xiàn)半自動化管理，減輕與教育有關(guān)的工作，并提高教務(wù)管理者、教育工作者的工作效果。

智慧校園最終要為教師、學(xué)生、家長所使用，其一切功能要滿足用戶的基本要求。比如，現(xiàn)如今人手一部手機，只要聯(lián)上網(wǎng)，手機內(nèi)各種APP可以實現(xiàn)快速獲取信息、傳遞信息等目的，職業(yè)學(xué)?？筛鶕?jù)需求，最終設(shè)計出與智慧校園有關(guān)的手機和電腦客戶端，方便各種教學(xué)辦公需求。

5 智慧教學(xué)應(yīng)用

職業(yè)學(xué)校要想建立比較成熟的智慧校園，需要智慧的教學(xué)設(shè)備、管理設(shè)備以及具備智慧思維的教育工作者等。在高度成熟的智慧校園當(dāng)中，會改變傳統(tǒng)教育模式以學(xué)科教師為學(xué)習(xí)活動的主體、以考取好成績?yōu)閷W(xué)習(xí)目的、多數(shù)學(xué)習(xí)時間待在學(xué)校教室等特征，慢慢探索并建立出，以學(xué)生為學(xué)習(xí)活動的主體，以解決實際的專業(yè)問題為學(xué)習(xí)目的，以專業(yè)實踐活動為知識獲取和應(yīng)用場所的教學(xué)模式。在未來很長一段時間內(nèi)，利用微課等教學(xué)資源、慕課平臺、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)模式，會慢慢成為職業(yè)學(xué)校開展教學(xué)活動的發(fā)展方向。

“教師站在講臺上，一邊說著專業(yè)知識，一邊詢問學(xué)生專業(yè)問題，并在合適的時間點上給出事先設(shè)想好的課外作業(yè)”這是傳統(tǒng)教學(xué)模式下常見的場景，此場景中，教師處于學(xué)習(xí)活動的主體，學(xué)生屬于被動接受知識的受體，極大程度地限制了學(xué)生的獨立、深度思考。但是，在翻轉(zhuǎn)課堂模式下，學(xué)生們可以利用教師給的微課，事先完成專業(yè)知識的獲取和理解等行為，再與教師和同學(xué)們討論與專業(yè)知識有關(guān)的想法和問題，以此達(dá)到更深層次理解知識，更全面獲取知識的學(xué)習(xí)效果。

不同于傳統(tǒng)校園，智慧校園無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋至整個學(xué)校，全校的教學(xué)資源上傳至共享平臺，與教學(xué)有關(guān)的數(shù)據(jù)被智能化程序自動分析的目的，讓職業(yè)學(xué)校開展翻轉(zhuǎn)課堂有了更多的發(fā)展方向，學(xué)生進(jìn)行智能化學(xué)習(xí)的機會也會隨之提升。除此之外，智慧校園中的學(xué)習(xí)平臺，有許多可供學(xué)生自主學(xué)習(xí)專業(yè)知識和技能的微課，有可供學(xué)生在線交流的平臺，有智能化分析學(xué)生學(xué)習(xí)情況以及改進(jìn)方案的程序等，更有利于將學(xué)生們培養(yǎng)成技能型人才。

當(dāng)然，也不能一味夸大網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的功效，唯有取“網(wǎng)絡(luò)教育”中的精華，去“傳統(tǒng)教育”中的糟粕，進(jìn)而最大程度地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教育的作用，才可以讓職業(yè)學(xué)校的學(xué)生取得更好的學(xué)習(xí)成就。

職業(yè)學(xué)校以教師為主導(dǎo)的傳統(tǒng)授課方式會繼續(xù)保持，但課前教師可以從學(xué)校資源庫管理平臺快速獲取資源，通過網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行備課，花很少的時間制作出優(yōu)秀的個性化教案；課中教師圍繞個性化電子教案組織開展課堂教學(xué)活動；課后通過平臺布置、提交、批改作業(yè)，進(jìn)行在線交流、互動答疑等，學(xué)生可以在平臺上目主學(xué)習(xí)課堂實景錄課等資源。這就是智慧教學(xué)在軟件平臺支撐下的混合式教學(xué)模式。職業(yè)學(xué)校應(yīng)選用支撐課堂教學(xué)、實習(xí)實訓(xùn)課程的軟件平臺輔助實施混合式教學(xué)。

6 結(jié)束語

無論是普通教育，還是職業(yè)教育，都需要關(guān)注時代的變化，并結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，創(chuàng)造出更加智慧的教育方式。智慧校園旨在利用智慧的資源環(huán)境，解放教育工作者的部分機械性工作，讓教育方式更加有針對性。職業(yè)學(xué)校建立智慧校園，讓學(xué)校的教師和學(xué)生有了更多的選擇空間，讓智慧教學(xué)、智慧管理、智慧生活成為可能。但是，職業(yè)教育最終以培育素質(zhì)人才為目標(biāo)，以學(xué)生為教育的中心。如果職業(yè)學(xué)校一味地以“智慧校園”為中心，去調(diào)整教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)備等教學(xué)資源，會違背以人為本的教育原則，是本末倒置的行為。因此，職業(yè)學(xué)校建設(shè)智慧校園，應(yīng)始終堅持以學(xué)生為本，以科學(xué)技術(shù)為工具，進(jìn)而營造出智慧的教學(xué)環(huán)境，培養(yǎng)出具備智慧教學(xué)思維的教師，更好地服務(wù)職業(yè)學(xué)校的學(xué)生。