中職學(xué)校智慧校園平臺(tái)的應(yīng)用實(shí)踐

曾艷麗

摘要：以新型信息技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建的智慧校園，是資源配置合理、決策系統(tǒng)科學(xué)、管理先進(jìn)有效、服務(wù)完備全面、資源優(yōu)化共享的智慧化管理和校園服務(wù)體系。該文闡述了智慧校園的內(nèi)涵及建設(shè)目標(biāo)，結(jié)合河南省水利水電學(xué)校智慧校園建設(shè)的實(shí)際情況，提出了智慧校園平臺(tái)建設(shè)的架構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)智慧校園應(yīng)用實(shí)踐進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：中職學(xué)校;智慧校園;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP311? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2022）15-0102-02

智慧校園建設(shè)，成為中職教育的主流，有效促進(jìn)了中職學(xué)校的教學(xué)、管理和生活服務(wù)提升和充分融合，保障了學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境的安全和智能化，促進(jìn)了教育現(xiàn)代化的發(fā)展。本文以河南省水利水電學(xué)校為例，具體闡述智慧校園平臺(tái)建設(shè)與應(yīng)用實(shí)踐探索，以期達(dá)到中職學(xué)校的智能化、信息化、管理現(xiàn)代化的目標(biāo)[1]。

1 智慧校園的內(nèi)涵

智慧校園是以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)為基礎(chǔ)，以向師生提供個(gè)性化服務(wù)為理念，以各種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)為載體而構(gòu)建的智慧化校園環(huán)境，集教學(xué)、科研、管理和校園生活于一體，使學(xué)校師生的工作、學(xué)習(xí)和生活環(huán)境更加智能化;利用先進(jìn)的信息技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)智能化的應(yīng)用體系，使全校師生員工在日常生活學(xué)習(xí)的過程中更加方便快捷地獲取信息，同時(shí)通過綜合數(shù)據(jù)的分析，為校園管理提供數(shù)據(jù)支持，推動(dòng)學(xué)校管理制度的創(chuàng)新，最終實(shí)現(xiàn)教育信息化、決策科學(xué)化和管理規(guī)范化[2]。

2 智慧校園的建設(shè)目標(biāo)

智慧校園，改變師生與學(xué)校環(huán)境、資源的交互方式，為廣大師生員工提供一個(gè)全面的智能感知環(huán)境和綜合信息服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)以人為本的個(gè)性化創(chuàng)新服務(wù)。

1）智慧教育教學(xué)

通過線上線下各種不同形式的教學(xué)，豐富教育事業(yè)，突出興趣教學(xué)，寓教于樂，有教無類。例如：融合線上線下教學(xué)，強(qiáng)調(diào)大數(shù)據(jù)教學(xué)評(píng)價(jià)，重視開展智慧型人才培養(yǎng)[3]。

2）優(yōu)化管理與服務(wù)

利用物聯(lián)網(wǎng)和智能感知技術(shù)，整合校園資源，開展智慧服務(wù)，構(gòu)建校園管理智慧化與信息化支撐平臺(tái)。在智慧校園中，無縫對(duì)接有效的信息和流程，為優(yōu)化流程、提高信息傳達(dá)與管理提供重要的決策，為校園管理提供數(shù)據(jù)服務(wù)，體現(xiàn)校園建設(shè)的科學(xué)化、精細(xì)化管理。

3）資源共享

通過數(shù)字化校園管理，實(shí)現(xiàn)校園的資源、信息傳遞和服務(wù)共享，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)和管理體制的創(chuàng)新，最終達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量、科研水平和管理水平的“三位一體”的目標(biāo)。

3 智慧校園平臺(tái)的設(shè)計(jì)

河南省水利水電學(xué)校智慧校園平臺(tái)的設(shè)計(jì)，主要包含平臺(tái)總體方案設(shè)計(jì)、總體架構(gòu)設(shè)計(jì)、功能模塊設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和安全設(shè)計(jì)。

3.1 平臺(tái)總體方案設(shè)計(jì)

智慧校園平臺(tái)適用于入學(xué)迎新、財(cái)務(wù)管理、成績(jī)查詢、請(qǐng)假考勤門禁、商務(wù)消費(fèi)、水控電控、儀器借還等功能，給老師的工作和學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活，帶來極大的便利，提高學(xué)校的自動(dòng)化管理水平，助推中職學(xué)校智慧校園建設(shè)和發(fā)展。智慧校園平臺(tái)能實(shí)現(xiàn)校園一卡通與銀行卡、微信或支付寶的業(yè)務(wù)互通等，是服務(wù)于師生員工的科技平臺(tái)。

智慧校園平臺(tái)，采用多層架構(gòu)的開發(fā)模式，以基于J2EE技術(shù)的MVC模式進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的模塊化和組件化開發(fā)，實(shí)現(xiàn)用B/S模式對(duì)平臺(tái)訪問。這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以建立可維護(hù)和可擴(kuò)展的多用戶業(yè)務(wù)系統(tǒng)，有效提高智慧校園平臺(tái)的應(yīng)用效率[4]。

3.2 平臺(tái)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

平臺(tái)的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)是通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在硬件和軟件的基礎(chǔ)之上進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)的過程中考慮到平臺(tái)在后期使用中功能模塊的擴(kuò)展性，因此要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)接口進(jìn)行預(yù)留，并發(fā)生異常時(shí)的處理機(jī)制進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。平臺(tái)結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)要滿足平臺(tái)模塊之間數(shù)據(jù)交換的需要，滿足智慧校園平臺(tái)功能的要求，對(duì)平臺(tái)的設(shè)計(jì)采用模塊化和組件化的設(shè)計(jì)開發(fā)模式，使平臺(tái)的模塊化功能發(fā)揮到最大化。智慧校園平臺(tái)的中心數(shù)據(jù)庫(kù)在平臺(tái)軟件結(jié)構(gòu)的最底層，在DB服務(wù)器上運(yùn)行，只能通過中心數(shù)據(jù)庫(kù)訪問智慧校園平臺(tái)。數(shù)據(jù)訪問層的功能主要是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問，通過訪問核心重要信息、XML配置文件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息交換。業(yè)務(wù)邏輯層是平臺(tái)架構(gòu)中重要的部分，起到了數(shù)據(jù)交換中承上啟下的作用，負(fù)責(zé)邏輯性數(shù)據(jù)的生成、處理和轉(zhuǎn)換。業(yè)務(wù)邏輯層主要是為了避免界面與數(shù)據(jù)庫(kù)之間的直接操作，使程序便于維護(hù)、可擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)界面與數(shù)據(jù)訪問層的解耦等。通信層是前端應(yīng)用和后臺(tái)服務(wù)的連接橋梁，主要是提供通信服務(wù)。數(shù)據(jù)共享是程序中最核心和基礎(chǔ)的內(nèi)容，信息交互層完成子程序、運(yùn)用程序的信息共享、即時(shí)分享。交互應(yīng)用層完成智慧校園平臺(tái)的所有前端操作，其主要作用是提供智慧校園平臺(tái)與用戶、其他應(yīng)用系統(tǒng)的交互服務(wù)。

3.3 平臺(tái)功能模塊設(shè)計(jì)

通過調(diào)研對(duì)智慧校園平臺(tái)的需求現(xiàn)狀，在分析師生需求的基礎(chǔ)上，將智慧校園平臺(tái)功能分為入學(xué)迎新、財(cái)務(wù)管理、成績(jī)查詢、請(qǐng)假考勤門禁、商務(wù)消費(fèi)、水控電控、儀器借還等平臺(tái)模塊，基本滿足了中職學(xué)校師生員工管理服務(wù)需求。

3.4 平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)的主要功能是在管理平臺(tái)統(tǒng)內(nèi)存儲(chǔ)各類數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)包括概念模型設(shè)計(jì)和邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。依據(jù)業(yè)務(wù)邏輯設(shè)計(jì)出概念模型，畫出E-R圖，再把E-R圖轉(zhuǎn)化為邏輯結(jié)構(gòu)。

3.5 平臺(tái)安全設(shè)計(jì)

智慧校園平臺(tái)中包含電子錢包和數(shù)字身份信息兩項(xiàng)重要數(shù)據(jù)。在設(shè)計(jì)智慧校園平臺(tái)時(shí)，身份驗(yàn)證、現(xiàn)金結(jié)算等應(yīng)用要獲得對(duì)應(yīng)的許可校驗(yàn)，利用賬號(hào)和密碼相結(jié)合的方式，保障智慧校園平臺(tái)具有較高的安全性。

智慧校園平臺(tái)在校園內(nèi)使用，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、通信時(shí)務(wù)必做好保護(hù)、防護(hù)措施，保證平臺(tái)不會(huì)被攻擊或崩潰。智慧校園平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)采用校園卡專網(wǎng)與VLAN相結(jié)合的方式，通用校園網(wǎng)，在辦公室、教室、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)館等地方劃分出VLAN，在學(xué)校餐廳、宿舍等地方建設(shè)專網(wǎng)?；赥CP/IP協(xié)議和RS-485通信組成消費(fèi)子網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸和連接，保證網(wǎng)絡(luò)和支付環(huán)境的安全性。

師生員工一般直接與終端設(shè)備進(jìn)行交互，還要保證智慧校園平臺(tái)設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性。設(shè)計(jì)專屬秘鑰，采用密碼設(shè)置控制，加入防偽技術(shù)，有效保障智慧校園平臺(tái)的安全性，借助加密卡保障消費(fèi)終端的安全性。利用RS-485總線網(wǎng)格組網(wǎng)的方式，各消費(fèi)終端可以在脫機(jī)的情況下，實(shí)現(xiàn)自由消費(fèi)，并將交易記錄保存在消費(fèi)終端中，防止突發(fā)情況下的數(shù)據(jù)信息丟失或損壞。

4 智慧校園平臺(tái)的應(yīng)用實(shí)踐

智慧校園平臺(tái)的應(yīng)用實(shí)踐，涉及多方面的內(nèi)容，本部分主要對(duì)智慧校園平臺(tái)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)進(jìn)行描述，并介紹財(cái)務(wù)管理、請(qǐng)假考勤門禁、商務(wù)消費(fèi)、水控電控、儀器借還模塊的實(shí)現(xiàn)過程。

4.1 智慧校園平臺(tái)綜合管理系統(tǒng)的應(yīng)用

智慧校園平臺(tái)綜合管理系統(tǒng)主要包含有系統(tǒng)配置、參數(shù)配置、賬戶管理、系統(tǒng)審計(jì)、卡片授權(quán)、數(shù)據(jù)維護(hù)等內(nèi)容。包括綜合業(yè)務(wù)，入學(xué)迎新、財(cái)務(wù)管理、成績(jī)查詢、商務(wù)消費(fèi)、請(qǐng)假考勤門禁、水控電控、儀器借還等子系統(tǒng)，還包括微信平臺(tái)、現(xiàn)金充值、掌上校園、銀行轉(zhuǎn)賬、圈存機(jī)等業(yè)務(wù)。

綜合業(yè)務(wù)子系統(tǒng)主要功能是智慧校園平臺(tái)的業(yè)務(wù)處理和個(gè)人信息更改查詢等，主要包含智慧校園平臺(tái)的注冊(cè)、充值、流水查詢、掛失解掛等。

在智慧校園平臺(tái)應(yīng)用的掌上校園系統(tǒng)中，學(xué)生首次用學(xué)號(hào)、姓名登陸，自動(dòng)綁定本人設(shè)備;通過自助機(jī)、銀行卡、微信或支付寶等進(jìn)行校園卡充值;也可以進(jìn)行掛失、查詢交易記錄、修改密碼等業(yè)務(wù)。如果校園卡丟失，學(xué)生可立即在掌上校園系統(tǒng)或自助機(jī)上進(jìn)行掛失，掛失后校園卡就不能進(jìn)行任何操作，防止學(xué)生資金流失。如果找到校園卡，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)可以進(jìn)行解掛，校園卡恢復(fù)正常使用。

4.2 平臺(tái)主要功能的應(yīng)用

4.2.1財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)的應(yīng)用

以書費(fèi)繳納為例，學(xué)生攜帶校園卡，在財(cái)務(wù)管理部門的讀卡器上刷卡，進(jìn)入書費(fèi)繳納界面。財(cái)務(wù)人員輸入該生繳費(fèi)金額，確定后打印交費(fèi)憑證，即完成書費(fèi)繳納。學(xué)生也可以在掌上校園系統(tǒng)中的財(cái)務(wù)管理模塊進(jìn)行交費(fèi)。

4.2.2請(qǐng)假考勤門禁系統(tǒng)的應(yīng)用

請(qǐng)假考勤門禁系統(tǒng)，有掌上校園系統(tǒng)和微信公眾號(hào)兩種形式的遠(yuǎn)程請(qǐng)假批假應(yīng)用。學(xué)生可通過移動(dòng)端進(jìn)行請(qǐng)假申請(qǐng)，教師可通過移動(dòng)端在線審核。以掌上校園系統(tǒng)為例，學(xué)生請(qǐng)假時(shí)，點(diǎn)擊系統(tǒng)中“學(xué)生請(qǐng)假”中的“新增”按鈕，即顯示學(xué)生的“學(xué)號(hào)”“請(qǐng)假人”“班級(jí)”“班主任信息”，輸入“開始時(shí)間”“結(jié)束時(shí)間”以及“請(qǐng)假事由”，系統(tǒng)自動(dòng)顯示“請(qǐng)假時(shí)長(zhǎng)”，然后點(diǎn)擊“保存”或“提交”。提交后，班主任老師通過掌上校園即可看到了學(xué)生的請(qǐng)假信息，隨時(shí)隨地可進(jìn)行“審核”或“退回”操作。校園一卡通門禁功能主要是對(duì)教師、學(xué)生進(jìn)出學(xué)校辦公區(qū)域、學(xué)校大門、教室、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)館等進(jìn)行管理。當(dāng)學(xué)生在RFID讀卡器上刷校園卡時(shí)，系統(tǒng)會(huì)顯示學(xué)生學(xué)號(hào)、姓名、照片、班級(jí)信息、班主任等信息，只有老師批準(zhǔn)，系統(tǒng)檢測(cè)信息正確后，系統(tǒng)發(fā)出清脆的“叮咚聲”，獲得進(jìn)出門權(quán)限，才可以進(jìn)出校園;否則，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出異常急促的警報(bào)“嘟嘟聲”，表示不能進(jìn)出校園，并在界面中的“刷卡狀態(tài)”中提示不能進(jìn)出的原因。

請(qǐng)假考勤門禁系統(tǒng)的使用，學(xué)生隨時(shí)可向班主任請(qǐng)假，班主任也可隨時(shí)隨地批假，避免了班主任要隨身攜帶紙質(zhì)假條、必須在學(xué)?；蚺c學(xué)生當(dāng)面的情況，學(xué)生才可以請(qǐng)假的缺點(diǎn);避免了學(xué)生因突發(fā)情況，出不了校門情況的發(fā)生，以及校門門衛(wèi)識(shí)別不了請(qǐng)假學(xué)生等問題發(fā)生。此子系統(tǒng)的使用，讓學(xué)生請(qǐng)假更方便快捷，教師辦公更高效，使學(xué)生管理更加實(shí)用、人性化和智能化。

4.2.3商務(wù)消費(fèi)系統(tǒng)的應(yīng)用

商務(wù)消費(fèi)系統(tǒng)主要是管理智慧校園平臺(tái)的消費(fèi)情況，學(xué)生通過校園卡的刷卡實(shí)現(xiàn)在餐廳和超市等地方的消費(fèi)。以餐廳消費(fèi)為例，學(xué)生點(diǎn)餐后，餐廳工作人員按鍵設(shè)置消費(fèi)金額，學(xué)生通過刷校園卡完成消費(fèi)過程。通過此子系統(tǒng)，可以查詢消費(fèi)記錄，還可以分析消費(fèi)記錄生成財(cái)務(wù)報(bào)表，實(shí)現(xiàn)電子化支付。

4.2.4水控電控系統(tǒng)的應(yīng)用

進(jìn)入到智能水控管理系統(tǒng)，界面顯示賬戶維護(hù)、賬戶存款、消費(fèi)明細(xì)、消費(fèi)匯總、匯總統(tǒng)計(jì)等信息。在賬號(hào)、姓名、卡號(hào)、學(xué)號(hào)等信息中任選其一輸入對(duì)應(yīng)信息，輸入起始日期、截止日期、交易額范圍，選擇水控模式等可以按個(gè)人消費(fèi)查詢分析，界面顯示查詢到的賬號(hào)、姓名、交易時(shí)間、水控器號(hào)、交易金額、主賬戶額、輔賬戶額、計(jì)費(fèi)單位、營(yíng)業(yè)單價(jià)、水控模式等水控信息。

進(jìn)入智能電控管理系統(tǒng)后，界面顯示充值、退費(fèi)、下發(fā)補(bǔ)助、核銷補(bǔ)助、打印憑證、未傳輸充值記錄、凍結(jié)、解凍、房間清算等業(yè)務(wù)。電費(fèi)充值時(shí)，確定房間號(hào)后，可以選擇“單個(gè)充值”或“批量充值”;然后在“充值操作”中，進(jìn)行方式選擇、輸入充值金額，顯示對(duì)應(yīng)的電量，確定充值后，并打印充值憑證。也可以查詢到該房間號(hào)空調(diào)用電的單價(jià)，剩余金額，購(gòu)買用量及已用量等。

（5）儀器借還系統(tǒng)的應(yīng)用

在儀器借還系統(tǒng)中，每件儀器均有其唯一的表示編碼，借出人需要使用校園卡刷卡或指紋作身份認(rèn)證，同時(shí)用無線掃描槍掃描儀器設(shè)備上的條碼或二維碼，儀器和借出者綁定登記在系統(tǒng)記錄中，相比原始的靠人工進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，大大地降低誤操作的概率、節(jié)省了時(shí)間，簡(jiǎn)化了借還流程。在實(shí)訓(xùn)中使用手機(jī)掃描設(shè)備儀器上的二維碼，通過校園無線網(wǎng)鏈接學(xué)校的資源服務(wù)器，能查看該設(shè)備儀器的操作說明、知識(shí)要點(diǎn)等文檔或視頻學(xué)習(xí)資源。儀器歸還時(shí)查看儀器有無異常人為損壞，刷校園卡確認(rèn)儀器歸還正常入庫(kù)或作維修登記，也作為儀器庫(kù)存統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。儀器借還業(yè)務(wù)還涉及需要錄入借還人員信息的操作，全部使用校園卡進(jìn)行識(shí)別，避免了手工統(tǒng)計(jì)人員信息出現(xiàn)錯(cuò)誤。最為重要的是，因?yàn)樾@卡整合了智慧校園的信息，各類數(shù)據(jù)可以共享，所以儀器使用動(dòng)態(tài)報(bào)表可以追溯到使用人員具體信息，例如其任課教師、儀器用途等。

5 結(jié)語

中職學(xué)校智慧校園的建設(shè)與應(yīng)用，是深化教育改革的必由之路，是切實(shí)提升中職學(xué)校服務(wù)管理水平的體現(xiàn)。智慧校園主要是通過系統(tǒng)化的體系架構(gòu)，物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了為全體師生保駕護(hù)航，促進(jìn)中職學(xué)校快速發(fā)展。河南省水利水電學(xué)校建立的智慧校園平臺(tái)，提升了教育教學(xué)質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化的學(xué)習(xí)和管理，全面提升了學(xué)校的信息化程度，加快推進(jìn)了教育信息化水平。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王克平，肖源.高校智慧校園的構(gòu)建與研究[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2019，38（7）：252-257.

[2] 周杰.某高校校園一卡通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].廈門：廈門大學(xué)，2018.

[3] 劉云.融媒體時(shí)代食堂文化育人實(shí)踐路徑研究——以青島大學(xué)食堂為例[J].高校后勤研究，2020（4）：19-21，27.

[4] 劉云，呂富巖.基于Web的高校大型設(shè)備共享平臺(tái)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J].信息系統(tǒng)工程，2022（4）：117-120.

【通聯(lián)編輯：朱寶貴】