職業(yè)學(xué)校智慧校園建設(shè)與應(yīng)用研究

孫開(kāi)坤

（江蘇省宿豫中等專業(yè)學(xué)校，江蘇 宿遷 223800）

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(yùn)而生。這些項(xiàng)目的建設(shè)旨在讓吃穿住行、教育、醫(yī)療等人類活動(dòng)變得智慧化。

智慧校園是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等多項(xiàng)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(gè)具有一定智能的智慧校園。

2018年6 月，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)發(fā)布GB/T3642-2018《智慧校園總體框架》?？傮w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(jì)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(tái)層、應(yīng)用平臺(tái)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(kù)服務(wù)器等。是智慧校園的基礎(chǔ)保障。

支撐平臺(tái)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(tái)、統(tǒng)一接口等功能模塊，是體現(xiàn)智慧校園云計(jì)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(tái)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(wèn)者提供一個(gè)統(tǒng)一認(rèn)證的平臺(tái)門戶，為瀏覽器和移動(dòng)終端提供安全訪問(wèn)，共享平臺(tái)服務(wù)和資源。

智慧校園的建設(shè)離不開(kāi)一些關(guān)鍵技術(shù)，這些技術(shù)確保智慧校園的最終落實(shí)。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(guò)網(wǎng)絡(luò)控制物體的技術(shù)，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)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(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)等，以實(shí)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(shí)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(lái)發(fā)展趨勢(shì)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(lái)可擴(kuò)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(jì)、網(wǎng)絡(luò)布線設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)機(jī)房設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備規(guī)劃、計(jì)算終端設(shè)備規(guī)劃、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)這些方面來(lái)設(shè)計(jì)規(guī)劃。

3.2 智慧校園數(shù)據(jù)中心建設(shè)

計(jì)算與存儲(chǔ)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(jì)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(chǔ)設(shè)備規(guī)劃時(shí)根據(jù)學(xué)校存儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)。

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(tái)較高配置的服務(wù)器，主存、備份存儲(chǔ)為全校共享。通過(guò)虛擬化平臺(tái)動(dòng)態(tài)劃撥、調(diào)配計(jì)算和存儲(chǔ)資源，實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)遷移、計(jì)算和存儲(chǔ)資源動(dòng)態(tài)分配。采用虛擬化軟件平臺(tái)創(chuàng)建并管理虛擬機(jī)，不僅可以提高資源使用的敏捷性、靈活性和可擴(kuò)展性，同時(shí)也增加了數(shù)據(jù)中心的可用性和管理效率，降低運(yùn)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(shuō)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(dòng)開(kāi)閉、燈光控制、溫度控制等。

智慧教室側(cè)重于“智慧”兩個(gè)字，在此教室中擁有具備多種功能的“智慧軟件”，如計(jì)算機(jī)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(gè)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(dòng)、常態(tài)化錄播、集中控制等特征，并具有在線點(diǎn)播、課堂直播功能、非線性編輯功能。

3.3.2 智慧實(shí)訓(xùn)室

智慧實(shí)訓(xùn)室將物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)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(shí)驗(yàn)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(duì)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(shí)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(shí)訓(xùn)室內(nèi)，將所學(xué)的專業(yè)知識(shí)應(yīng)用到專業(yè)實(shí)踐活動(dòng)中，深入掌握實(shí)踐技能。

3.3.3 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是指借助于多媒體、仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)在計(jì)算機(jī)上建立部分替代甚至全部替代傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室當(dāng)中，就好像處于真實(shí)環(huán)境中，可以“親眼”看到各種各樣的實(shí)驗(yàn)器材，并按照實(shí)驗(yàn)方案操作各種設(shè)備，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。不同于真實(shí)的實(shí)驗(yàn)室，虛擬的實(shí)驗(yàn)室，可以有更先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)器材，還不需要消耗大量的實(shí)驗(yàn)材料，能夠幫助學(xué)生獲得近乎真實(shí)的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)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(shí)的傳授，局限性比較強(qiáng)。比如，受限于教師能力，多數(shù)教師無(wú)法短時(shí)間內(nèi)在黑板上畫出復(fù)雜的機(jī)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(dòng)、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(tái)PC機(jī)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(yùn)維成本高的問(wèn)題。

桌面虛擬化宜采用瘦客戶機(jī)模式，計(jì)算與存儲(chǔ)都放在數(shù)據(jù)中心專用服務(wù)器上，校內(nèi)師生通過(guò)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(wèn)自己的云桌面系統(tǒng)，使用體驗(yàn)、功能與傳統(tǒng)電腦桌面系統(tǒng)無(wú)異。對(duì)運(yùn)維部門來(lái)講，全校所有PC桌面集中、統(tǒng)一管理，節(jié)省運(yùn)維時(shí)間和精力；對(duì)學(xué)校來(lái)講，雖然需要增加多臺(tái)專用服務(wù)器進(jìn)行管理，但是一方面節(jié)省了電費(fèi)和電腦、配件的購(gòu)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(jì)算和組網(wǎng)等技術(shù)，暢享智慧校園帶來(lái)的智慧教學(xué)生活服務(wù)時(shí)，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(dòng)照常運(yùn)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(shí)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(lái)講，智慧校園數(shù)據(jù)信息安全體系的建設(shè)應(yīng)以國(guó)務(wù)院信息化工作辦公室頒布實(shí)施的《信息安全等級(jí)保護(hù)管理辦法》及其配套的《信息系統(tǒng)安全等級(jí)保護(hù)定級(jí)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(lái)講包括，其一，安全管理體系，需要管理整個(gè)信息安全體系，相當(dāng)于整個(gè)體系的大腦；其二，安全技術(shù)防護(hù)體系，建立并及時(shí)更新防護(hù)技術(shù)，抵抗住來(lái)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(jī)安全和網(wǎng)絡(luò)安全；其三，安全運(yùn)維體系，主要確保安全體系各方面照常運(yùn)行。

4 智慧校園應(yīng)用平臺(tái)規(guī)劃建設(shè)

一所職業(yè)學(xué)校的核心競(jìng)爭(zhēng)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(jìng)爭(zhēng)力是各個(gè)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(dòng)計(jì)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(gè)整合集成的智慧校園平臺(tái)，實(shí)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(diǎn)在于運(yùn)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)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(zhǎng)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(jī)，只要聯(lián)上網(wǎng)，手機(jī)內(nèi)各種APP可以實(shí)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(jì)出與智慧校園有關(guān)的手機(jī)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(huì)改變傳統(tǒng)教育模式以學(xué)科教師為學(xué)習(xí)活動(dòng)的主體、以考取好成績(jī)?yōu)閷W(xué)習(xí)目的、多數(shù)學(xué)習(xí)時(shí)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(dòng)的主體，以解決實(shí)際的專業(yè)問(wèn)題為學(xué)習(xí)目的，以專業(yè)實(shí)踐活動(dòng)為知識(shí)獲取和應(yīng)用場(chǎng)所的教學(xué)模式。在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，利用微課等教學(xué)資源、慕課平臺(tái)、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)模式，會(huì)慢慢成為職業(yè)學(xué)校開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的發(fā)展方向。

“教師站在講臺(tái)上，一邊說(shuō)著專業(yè)知識(shí)，一邊詢問(wèn)學(xué)生專業(yè)問(wèn)題，并在合適的時(shí)間點(diǎn)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(jiàn)的場(chǎng)景，此場(chǎng)景中，教師處于學(xué)習(xí)活動(dòng)的主體，學(xué)生屬于被動(dòng)接受知識(shí)的受體，極大程度地限制了學(xué)生的獨(dú)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(shí)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(shí)有關(guān)的想法和問(wèn)題，以此達(dá)到更深層次理解知識(shí)，更全面獲取知識(shí)的學(xué)習(xí)效果。

不同于傳統(tǒng)校園，智慧校園無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋至整個(gè)學(xué)校，全校的教學(xué)資源上傳至共享平臺(tái)，與教學(xué)有關(guān)的數(shù)據(jù)被智能化程序自動(dòng)分析的目的，讓職業(yè)學(xué)校開(kāi)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(jī)會(huì)也會(huì)隨之提升。除此之外，智慧校園中的學(xué)習(xí)平臺(tái)，有許多可供學(xué)生自主學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)和技能的微課，有可供學(xué)生在線交流的平臺(tái)，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(huì)繼續(xù)保持，但課前教師可以從學(xué)校資源庫(kù)管理平臺(tái)快速獲取資源，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行備課，花很少的時(shí)間制作出優(yōu)秀的個(gè)性化教案；課中教師圍繞個(gè)性化電子教案組織開(kāi)展課堂教學(xué)活動(dòng)；課后通過(guò)平臺(tái)布置、提交、批改作業(yè)，進(jìn)行在線交流、互動(dòng)答疑等，學(xué)生可以在平臺(tái)上目主學(xué)習(xí)課堂實(shí)景錄課等資源。這就是智慧教學(xué)在軟件平臺(tái)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(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)課程的軟件平臺(tái)輔助實(shí)施混合式教學(xué)。

6 結(jié)束語(yǔ)

無(wú)論是普通教育，還是職業(yè)教育，都需要關(guān)注時(shí)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(jī)械性工作，讓教育方式更加有針對(duì)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(huì)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(jiān)持以學(xué)生為本，以科學(xué)技術(shù)為工具，進(jìn)而營(yíng)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。