智慧校园建设关键技术研究(高职版)

作者: 来源:中国教育信息化 发布时间:2017年12月26日 点击数:948 字号:【

随着信息技术的快速发展,移动互联网已经深入到高职院校中的各个方面,如何在移动互联网的背景下建设高职智慧校园已经成为当前高等教育中的一个研究热点,受到了越来多人们的关注。所谓高职智慧校园,就是能够为师生提供一个智能感知化、网络化、数字化的综合性信息平台,并为不同的用户提供个性化、差异化、可定制服务的高职校园。

由此可见,高职智慧校园的建设的关键,在于物联网技术、云计算技术与移动互联网技术的合理利用。其中,物联网技术用于搭建高职院校的感知平台,云计算技术用于实现平台的教育功能,移动互联网技术用于平台教育功能的实现。只有将这三种先进技术综合利用,高职院校的教学活动才能在信息化的基础上,逐步迈向智慧化。

高职院校信息化建设与智慧化建设有着明显的不同,前者仅强调了教学内容的数字化,利用丰富的多媒体资源提高教学的质量与效率,而后者不仅包括教学内容的数字化,而且还包括教师的教学管理与教学评价、学生的自主学习、动态跟踪与学习评价等智能化教学系统。因此,研究基于移动互联网的高职智慧校园建设的关键技术,具有重要的应用价值和深远的现实意义。

1.框架设计

基于移动互联网的高职智慧校园建设强调的是架构设计,智慧校园内的所有平台、子系统和应用都需要符合智慧校园框架结构的设计要求,才能有机地整合为统一的整体。基于移动互联网的高职院校智慧校园的框架设计强调的是从移动互联网的角度对高职院校智慧校园技术设计的整体规划,包括技术的构成、技术的逻辑关系等。按照移动互联网在各领域应用的普遍规律,高职智慧校园的整体框架需采用层次化的设计方式,其主要的层级包括:感知层、通信层、云计算层、大数据层、应用层、移动终端层和维护层构成,各层的功能分别如下:

(1)感知层:该层主要利用RFID,ZigBee,IPCAM等智能感知技术,对高职校园内教学和生活相关各类活动进行实时数据的采集,全面感知到高职校园内各类智能设备的工作状态、师生的活动轨迹、师生的互动轨迹等情况的数据,从而为高职智慧校园的数据采集与反馈提供支撑。在感知中,身份认证技术是关键的一步,由于手机基本成为每一名师生的必备品,因此高职校园内的师生需要向智慧校园平台的管理部分提出申请,将手机中的SIM卡以FRID标签的形式嵌入个人信息,使之成为能够自动感知信息的终端,从而实现对师生的身份确认。用户需凭手机即可享受智慧校园提供的各种便捷服务。

(2)通信层:该层主要利用移动互联网技术,为感知层提供数据通信服务,师生可以随时随地使用移动互联网提供的高速率数据服务进行通信交流,为高职智慧校园的建设提供通信支撑。

(3)云计算层:该层主要通过虚拟化技术和分布式技术,为高职智慧校园提供高效可靠的云服务,为高职智慧校园的数据处理和数据存储提供所需的计算支撑和存储支撑。

(4)大数据层:该层主要利用数据存储、数据挖掘等数据管理技术,汇聚高职校园内的学习和生活等各类信息,构建起基于移动互联网的高职智慧校园的虚拟映像,并对高职校园内的各类活动数据进行分析,掌握高职校园内的运行规律,为高职智慧校园中的各类应用提供准确的数据支撑。

(5)应用层:该层是高职智慧校园的关键层,大数据层为高职智慧校园的管理、资源调度的决策提供依据,而应用层能够为高职智慧校园提供教学、各类活动、服务、决策等提供全面的、个性化的功能服务,从而为高职智慧校园的管理提供应用支撑。

(6)移动终端层:该层主要用于手机、ipad、笔记本、可穿戴设备等多种智能移动终端的接入,可根据用户所处的环境自动选择特定的应用场景,为用户提供自适应、个性化的人机交互模式,为高职智慧校园的建设提供接入支撑。

(7)维护层:该层主要为高职智慧校园提供安全可靠的维护服务,如为高职智慧校园内的各类信息的安全提供保障,保障高职校园内的各类基础设施和应用的稳定运行,为高职智慧校园安全、稳定的运行提供保障。

2.关键技术

基于移动互联网的高职智慧校园的建设是一项综合性的系统工程,其关键技术在于对移动互联网中的各类技术元素进行详细设计,包括信息推送技术、智慧校园服务平台设计技术、环境框架设计技术和数据框架设计技术。其中信息推送技术是对感知层和移动互联网通信层的设计,智慧校园服务平台的框架设计技术是对应用层和移动终端的设计,环境框架设计技术和数据框架设计技术分别是对云计算层和大数据层的设计。

(1)信息推送的框架:信息推送框架的设计以移动互联网技术为基础,可分为3种方式:第一种方式,用户的移动智能移动终端定期轮流查询服务器,即定期轮询方式(pull方式),此种查询方式不能满足实时性的要求,并且会增加客户的网络流量和服务器的负载;第二种方式,采用短信通知的方式,即服务器相对于用户的智能移动终端发送新消息,此种方式同样会增加服务器的负载,且需要付出较高的短信费用成本;第三种方式:采用移动互联网信息推送的方式,这种方式只需极少的数据流量就能达到新信息推送的目的,可以使用户的智能移动终端与服务器保持长久的连接。由此可见,采取第三种信息推送的方式,可以对高职校实时动态、教学活动安排、其它各类校园学习和生活等的信息进行推送,从而为师生校园生活提供更好的服务。

(2)智慧校园平台的框架:在高职智慧校园平台中,每一个用户都有唯一的ID,用户登录平台后就能够快速便捷对校园内的信息进行浏览,并获得智能移动终端的个性化应用定制功能,为用户营造一个安全便捷的微操作环境。在对校园内的感知信息进行阅览之前,首先要结合个人兴趣对平台内的应用进行配置,后台的数据框架可以对智慧校园内的各类信息进行智能分析和筛选,并通过信息处理算法,对文字、图片等冗余数据进行自动清除。用户在智能移动终端可通过下拉工作栏的方式实现信息的更新,通过个性化的定制功能,用户可以根据自身需求选择订阅。

(3)环境框架:环境框架是高职智慧校园平台的计算核心,为校园内各类信息及时提供高效的计算、存储和传输。同时为各种应用的管理提供支撑,为各类应用之间的数据共享与传输提供网络环境支持。

(4)数据框架:数据框架是高职智慧校园建设中的逻辑核心,构建多维空间内的数据管理框架,并开展针对全局和个体的多维数据分析框架。

移动互联网技术对于高职智慧校园的建设来说是机遇和挑战。本文以移动互联网技术为核心技术,对移动互联网在高职智慧校园建设中的关键技术进行了研究。虽然移动互联网技术在高职智慧校园建设中起到了重要的作用,但是,仍存在一些急需解决的问题,如没有统一的标准与评价体系、建设成本较高等,虽然移动互联网在高职智慧校园建设中仍处于探索阶段,但我们相信,随着移动互联网技术的不断进步,移动互联网技术在高职智慧校园内的作用将会更加凸显。

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