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1 智慧校園建設背景

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”也應運而生。這些項目的建設旨在讓吃穿住行、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、云計算技術、大數(shù)據(jù)技術等多項關鍵技術，構建出具備智能感應功能、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，國家標準化委員會發(fā)布GB/T3642-2018《智慧校園總體框架》?？傮w框架分別從教學環(huán)境、教學資源、校園管理等方面，詳細闡述了智慧校園的建設路徑以及相應的標準，也為廣大職業(yè)學校建設智慧校園提供了可行的建設框架和發(fā)展方向。

2 職業(yè)學校智慧校園的建設框架與關鍵技術

職業(yè)學校智慧校園的總體架構宜采用云計算架構進行部署，如下圖所示，分為基礎設施層、支撐平臺層、應用平臺層、應用終端，并按照智慧校園技術規(guī)范和信息安全體系進行建設。

圖1 智慧校園服務總體框架

基礎設施層包含校園信息化和基礎設施和數(shù)據(jù)庫服務器等。是智慧校園的基礎保障。

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、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能力的核心層，是各類應用服務的支撐。

應用平臺層負責構建智慧校園的環(huán)境、資源、管理和服務等應用。是智慧校園應用和服務的內(nèi)容體現(xiàn)。

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

智慧校園的建設離不開一些關鍵技術，這些技術確保智慧校園的最終落實。其一，具備智能感知功能的技術，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)絡控制物體的技術，用于實現(xiàn)對物體的遠程控制等目的。其三，需要先進組網(wǎng)技術、云計算技術、大數(shù)據(jù)技術、視頻監(jiān)控技術等，以實現(xiàn)其他智能化管理目的。正是由于這些關鍵技術，才讓智慧校園的智慧化得以真正實現(xiàn)。

3 智慧校園基礎設施建設

3.1 智慧校園網(wǎng)絡建設

在充分考慮前沿技術及未來發(fā)展趨勢的基礎上，職業(yè)學校應從師生規(guī)模、校區(qū)布局、資金支持等方面進行智慧校園基礎設施的全面規(guī)劃，建設既滿足現(xiàn)有業(yè)務需要，又能支撐未來可擴展的高可用智慧校園基礎設施。

需要從網(wǎng)絡拓撲結構設計、網(wǎng)絡布線設計、網(wǎng)絡機房設計、網(wǎng)絡設備規(guī)劃、計算終端設備規(guī)劃、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃設計這些方面來設計規(guī)劃。

3.2 智慧校園數(shù)據(jù)中心建設

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

虛擬化技術在數(shù)據(jù)中心建設中尤為重要，基礎設施虛擬化、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 智慧教學設施建設

3.3.1 智慧教室

人們常說的智慧教室除了輔助教學設備外，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 智慧實訓室

智慧實訓室將物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)和多媒體教學完美融合，以應用產(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行遠程控制，如遠程跟蹤、遠程監(jiān)控等。因此，基于智慧實訓室的功能，學習相關課程的學生可以在智慧實訓室內(nèi)，將所學的專業(yè)知識應用到專業(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)的相關軟硬件操作環(huán)境。當學生們處于虛擬仿真實驗室當中，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備，得到實驗結果。不同于真實的實驗室，虛擬的實驗室，可以有更先進的實驗器材，還不需要消耗大量的實驗材料，能夠幫助學生獲得近乎真實的實驗體驗，促進實驗技能的掌握。

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工具，進行專業(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)在黑板上畫出復雜的機械結構圖。但是，多媒體教室不同，可以借助多媒體技術，將教學內(nèi)容為多種形式比如圖像、音頻、視頻等形態(tài)進行展示，讓課程教學內(nèi)容變得生動、形象，便于學生理解掌握。

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；對學校來講，雖然需要增加多臺專用服務器進行管理，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

智慧校園的建設依托于云計算和組網(wǎng)等技術，暢享智慧校園帶來的智慧教學生活服務時，網(wǎng)絡安全是重要的保障，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，既需要確保教學活動照常運行，也要確保相關信息不被其他人惡意竊取。因此，各大職業(yè)學校還需要結合校園的實際情況，更快更好地建設智慧校園數(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應以國務院信息化工作辦公室頒布實施的《信息安全等級保護管理辦法》及其配套的《信息系統(tǒng)安全等級保護定級指南》等為標準。信息安全產(chǎn)品包括專業(yè)虛擬專用網(wǎng)絡（VPN）設備、Web防火墻、防火墻、上網(wǎng)行為管理、終端殺毒軟件網(wǎng)絡版及網(wǎng)絡防病毒服務器端等。

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

4 智慧校園應用平臺規(guī)劃建設

一所職業(yè)學校的核心競爭力在于教學質量與管理水平，二者影響著學校的生存與發(fā)展，提升學校核心競爭力是各個學校的當務之急。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)學校根據(jù)文件的相關內(nèi)容，嘗試了各種工具和方法用以提升學校的管理質量。職業(yè)學校需要建設一個整合集成的智慧校園平臺，實現(xiàn)學校管理系統(tǒng)化、規(guī)范化、精細化、信息化，提升學校教學管理水平與效率。

職業(yè)學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的應用軟件。教務管理人員需要能夠管理教務，管理學校工作者、管理學校資金等應用軟件，教師需要管理課程和學生的軟件。不同的應用軟件有著不同的功能，共同點在于運用技術實現(xiàn)半自動化管理，減輕與教育有關的工作，并提高教務管理者、教育工作者的工作效果。

智慧校園最終要為教師、學生、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?？筛鶕?jù)需求，最終設計出與智慧校園有關的手機和電腦客戶端，方便各種教學辦公需求。

5 智慧教學應用

職業(yè)學校要想建立比較成熟的智慧校園，需要智慧的教學設備、管理設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中，會改變傳統(tǒng)教育模式以學科教師為學習活動的主體、以考取好成績?yōu)閷W習目的、多數(shù)學習時間待在學校教室等特征，慢慢探索并建立出，以學生為學習活動的主體，以解決實際的專業(yè)問題為學習目的，以專業(yè)實踐活動為知識獲取和應用場所的教學模式。在未來很長一段時間內(nèi)，利用微課等教學資源、慕課平臺、翻轉課堂等教學模式，會慢慢成為職業(yè)學校開展教學活動的發(fā)展方向。

“教師站在講臺上，一邊說著專業(yè)知識，一邊詢問學生專業(yè)問題，并在合適的時間點上給出事先設想好的課外作業(yè)”這是傳統(tǒng)教學模式下常見的場景，此場景中，教師處于學習活動的主體，學生屬于被動接受知識的受體，極大程度地限制了學生的獨立、深度思考。但是，在翻轉課堂模式下，學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，再與教師和同學們討論與專業(yè)知識有關的想法和問題，以此達到更深層次理解知識，更全面獲取知識的學習效果。

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

當然，也不能一味夸大網(wǎng)絡學習的功效，唯有取“網(wǎng)絡教育”中的精華，去“傳統(tǒng)教育”中的糟粕，進而最大程度地發(fā)揮網(wǎng)絡教育的作用，才可以讓職業(yè)學校的學生取得更好的學習成就。

職業(yè)學校以教師為主導的傳統(tǒng)授課方式會繼續(xù)保持，但課前教師可以從學校資源庫管理平臺快速獲取資源，通過網(wǎng)絡平臺進行備課，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活動；課后通過平臺布置、提交、批改作業(yè)，進行在線交流、互動答疑等，學生可以在平臺上目主學習課堂實景錄課等資源。這就是智慧教學在軟件平臺支撐下的混合式教學模式。職業(yè)學校應選用支撐課堂教學、實習實訓課程的軟件平臺輔助實施混合式教學。

6 結束語

無論是普通教育，還是職業(yè)教育，都需要關注時代的變化，并結合先進的科學技術，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)學校建立智慧校園，讓學校的教師和學生有了更多的選擇空間，讓智慧教學、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人才為目標，以學生為教育的中心。如果職業(yè)學校一味地以“智慧校園”為中心，去調整教學方式、教學內(nèi)容、教學設備等教學資源，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)學校建設智慧校園，應始終堅持以學生為本，以科學技術為工具，進而營造出智慧的教學環(huán)境，培養(yǎng)出具備智慧教學思維的教師，更好地服務職業(yè)學校的學生。