数字化校园核心技术

数字化校园核心技术（精选十篇）

数字化校园核心技术 篇1

1 数字图书馆集成技术

数字图书馆系统集成可定义为根据应用的需求, 将硬件平台、网络设备、系统软件、工具软件及相应的应用软件等集成为具有优良性能价格比的计算机系统的全过程。系统集成的实质是让不同的产品、不同的设备互连, 让不同网络、不同系统互连而系统协调与优化是系统集成的技术难点。数字图书馆系统集成主要包括图书馆内部的业务自动化和网络化, 包括信息资源搜集整合系统、知识提取与揭示系统, 各类信息资源数据库系统、跨库检索系统、信息交互系统、网络门户系统, 以及办公系统等。同时, 图书馆外部的馆与馆之间、图书馆与用户之间的网络系统互连;图书馆与广大用户的实时信息咨询服务等也是数字图书馆的重要内容。

数字图书馆系统集成的重点在于内容集成, 主要包括信息源集成、业务过程集成和服务集成。信息源集成主要指数字化、网络化正式与非正式出版的科技信息源, 以及各类载体的开放获取信息源。业务过程集成包括业务管理、进程模拟以及综合任务、流程、组织和进出信息的工作流, 还包括业务处理中每一步都需要的工具。服务集成主要应采用国际通信标准协议, 如SOAP标准协议等实现。集成的方式包括点对点集成, 主要是应用程序之间通过应用程序接口 (API) 进行点对点的数据和信息交换:结构集成, 采用中间件工具来统一实现和控制数据的传输和交换;流程集成, 主要是业务流程得到集成, 提高业务工作效率;外部集成, 即与合作伙伴进行外部集成, 帮助用户建立业务处理过程, 达到系统间高效通信与交流的目的。

2 数字图书馆学科信息导航技术

数字图书馆学科信息导航技术主要体现于学科信息门户 (subject Information Gateway, SIG) 技术, SIG概念的最早提出人之一T.Koch将SIG归纳为: (1) 一种联机服务, 提供对其他若干站点和文档的链接; (2) 通过人工选择和筛选信息; (3) 智能产生包括注解和评论在内的内容描述信息 (比如元数据) , 可能的话, 提供信息的分类和主题标引; (4) 智能地构建分类浏览结构; (5) 至少支持部分和手工构建单个信息资源的元数据。学科信息门户是提供专门学科领域信息资源导航、专题报导、科技新闻、信息检索、个性化服务、专家论坛、用户留言等服务, 参与Internet信息资源的开发的有效途径之一。它可以方便快捷地集中整合某一专题的各方面资源, 供有关用户群体利用, 使用户减少网络查询时间, 节约成本提高信息资源利用效率的作用。

NSTL学科信息门户群已建有十余个学科信息门户, 包括“食物与营养科技热点门户”、“节水农业门户”和“农业立体污染防治门户”。学科信息门户展现的信息资源包括动态信息、发展战略、学科理论、技术应用、文化和交流信息等几大部分。学科信息门户的各部分不同层次与类型的资源提供, 体现了系统不同的服务功能, 主要是导航功能、揭示功能、聚合功能、参考功能和交流功能。

3 数字图书馆信息推送技术

随着网络的发展和推送技术的进步人们将过去使用的“push”技术进一步发展, 而以RSS (Rea11y Simple Syndicate) 来替代“推送技术”这一概念。用户只要在自己的计算机上安装很小的RSS软件, 就可以周期性地接收来自诸如CNN、The New York Times等RSS信息提供者的最新消息成为人们最新推崇的推送技术的代表。

4 数字图书馆智能代理技术

智能代理技术可模仿人的行为执行一定的任务, 而且在执行这个任务的时候不需要或很少需要人的干预与指导, 因此, 智能代理最初就具备主动提供信息的功能。智能代理的主要功能包括: (l) 管理个性化的信息代理库。 (2) 信息自动发布。当信息用户指定了特定的信息需求之后, 智能代理能够自动探测到信息的变化和更新, 进而将其下载到数据存储地存放起来, 同时智能代理能将该信息自动地提交给用户。 (3) 浏览导航。信息用户如果愿意在网上“冲浪 (surf) ”, 智能代理能分析到该用户所感兴趣页面所属领域, 并能向该信息用户建议与该领域更密切的页面或链接。4) 智能搜索。信息用户在网上搜索信息时, 往往搜索到的信息太少或可用度差, 而智能搜索, 能够根据信息用户的特定需求, 进行信息过滤为用户提供更精确的搜索信息。5) 生成动态个性化页面。智能代理能依据所存放的信息动态地生成网络页面 (Web pages) , 给信息用户提供一个适宜的而友好的浏览界面。此外, 智能代理还具有监督代理, 协调与解决冲突等功能。

5 数字图书馆的异构检索技术

数字图书馆的异构检索技术, 也称跨库检索 (Cross—Database Search) 、一站式检索 (one—Stop Search) 、多数据库检索 (Multi——Database Search) 技术等, 是借助单一的检索接口, 利用统一的检索方法, 实现对分布式、异构信息资源的检索。分布式异构信息资源不仅是馆藏的图书、期刊、科学文摘、全文数据库信息, 也可以是来自网络数据库的期刊论文、会议文献、OPAC书目信息、E—print资源等, 甚至是经主题搜索引擎发现的Web网页信息。异构检索技术将数量庞大、内容复杂的信息资源进行集成、整合、处理后, 形成统一的检索结果, 并按用户定制的方式提供服务。

6 结语

在数字图书馆建设中, 需要随时跟踪快速发展的信息技术, 不断提高数字图书馆技术水平, 不断完善数字图书馆本身的技术成熟度和功能完备性, 使其具有旺盛的生命力和可持续的发展能耐力, 实现理想的数字图书馆信息服务。

参考文献

[1]汪仁凯, 贺永良.建设数字图书馆是我馆发展的必然选择[A].图书馆与西部大开发[C].2002.

[2]孙一钢.数字图书馆的建设[A].中国科协2001年学术年会分会场特邀报告汇编[C].2001.

数字化校园核心技术 篇2

【摘 要】本文主要分析云技术的特点以及当前数字化校园网络建设和管理中存在的问题，论述通过 SOA 标准和云技术相结合、构建宿主平台区域和存储区域，从而更好地将云技术运用到数字化校园网络中。

【关键词】云技术 数字化校园 应用

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2017）11B-0064-02

云技术是一种新型的网络资源整合利用模式，其主要是根据用户的计算需求对各类计算机网络资源进行分析和整合，并将这些网络资源进行科学合理的管理与分配利用，进而给用户提供更加灵活、快捷、高效且性价比高的计算机网络应用服务。而将云计算运用到学校数字化校园网络中，是云计算的一种新型应用尝试，在学校数字化网络建设中运用云计算可以最大限度地对数字化校园网络资源进行有序的整合并利用技术把这些网络资源进行颗粒的调配，从而最大程度地利用计算机网络资源。

一、当前数字化校园网络建设和管理中存在的问题

（一）数字化校园网络资源的不合理使用。随着信息时代的到来，信息技术与网络平台的多样化，校园数字化使用各不同系统平台，因此，根据不同的平台所建立的应用程序给校园数字化网络技术的管理和运营带来很大的困难，虽然对数字化校园网络的资源投入每年都有增加，但这也让数字化校园网络的管理变得越来越臃肿，由于计算资源和存储资源得不到合理应用，数字化校园网络的计算资源与存储资源都没有被合理地?_发出来，导致资源大量地被限制和浪费，使得数字化校园网络的资金呈现短缺的问题。并且随着数字化校园网络进程的不断加快，各种管理系统平台的应用也越来越多，更加让数字化校园网络的资源无法得到合理的应用了，随之而来的还有一些像数据安全性、系统扩展以及网络瓶颈等问题。

（二）各大系统中使用的硬件、软件混杂。除了上述的问题之外，在数字化校园网络的建设中，各学校使用的系统的硬件和软件都来自不同的厂商，这些不同品牌的硬件和软件组建成的庞大的计算机信息系统给数字化校园网络的管理带来了以下难度：1.因为组建信息系统的硬件和软件的商家各不相同，因此，在计算机系统出现问题的时候，就必须要跟多方进行沟通，这给数字化校园网络管理的后期运维增加了很大的难度；2.组建信息系统的硬件软件各不相同也就意味着使用的技术也不相同，这给数字化校园网络的管理带来很大的挑战和风险。

上述问题都是因为数字化校园网络资源的复杂性和不合理的应用导致的，如果将云技术运用到数字化校园网络中，这些难题将会迎刃而解。将云技术作为数字化校园网络的基础架构，然后再架设相应的云技术节点，数字化校园网络的管理人员就可以在数字化校园网络应用相当繁忙的时间段合理地分配这些数字化校园网络的资源，进而使得数字化校园网络的资源能够被合理地应用。另外，我们可以利用云计算技术开发实现系统上线，用于数字化校园网络的后续建设中，再在此基础上创建“校园云”，提供标准的开发协议和运行环境的标准参数给开发者，这样便于数字化校园网络的管理。

二、云技术在学校数字化校园网络建设中的应用

（一）SOA 标准和云技术相结合。随着计算机信息技术的快速发展，云计算技术也在不断发展，其应用消费的对象也随之变得越来越广泛，其应用服务包括应用程序、终端用户、资源访问以及交互服务等。云技术能够得到快速的发展，主要还是依托于现在的虚拟技术的发展，将云技术运用到数字化校园网络管理中其最大的优点就是能够将IT基础架构简单化，使得数字化校园网络的资源管理和访问变得简洁方便，提高数字化校园网络中各项资源的可用性，为用户提供更好的网络服务。上述说到云技术是在虚拟网络的基础上发展起来的，虚拟云技术，就是依托于虚拟网络的一种技术，主要是能通过运用集群技术给云技术的应用提供深化与保障的作用。云技术分为虚拟云和集成云两种，这两种技术相辅相成，集成云技术的应用主要是能为数字化校园网络中云技术的基础架构起到加强稳定性和可靠性的作用，集成云技术则可以将数字化校园网络中的资源进行自由的组合，进而可以将数字化校园网络云技术中的软件平台带入到更高层次的集成群中去。SOA 标准更早就提出一种利用模块化的构建方式来对软件系统进行创建的面向服务的架构模式。随着云技术在数字化校园网络中应用的深入，数字化校园网络的云技术基础架构已经越来越趋于模块化的构建，从而能够更好地实现根据需求进行相应的变化，实现这一切的前提就是必须要有一个标准去进行规范，这个标准就是要求部署在云架构上的软件系统能与 SOA 标准有个简易的结合，如何使软件系统与标准进行简易的结合给云技术在数字化校园网络中的应用带来极大的一挑战。因此，只有做好 SOA 标准与云技术的结合，才能将云技术更好地运用到数字化校园网络中去。

（二）构建宿主平台区域和存储区域。将云技术运用到数字化校园网络是建立在有宿主平台区域与存储区域所构建的整个云技术应用引荐的支持平台的这样的基础逻辑之上的。宿主平台区域主要是由硬件节点所构成的平台，因此，我们可以将数字化校园网络中的硬件节点根据需求组成相应的集成云再进行运行。存储区域则主要从虚拟阵列、RAID 以及 NAS 网络等技术为云平台的上层引用提供虚拟的存储池，为数字化校园网络提供高效、灵活的数据存储的能力。在搭建云技术数字化校园网络平台之后，还要根据应用的功能和目的对各个计算机节点进行划分，“数据云”应用的主要作用是通过数据库层面的计算为数字化校园网络提供更加优质的计算服务。“应用云”则主要是处理客户的应用和前段的部署，而“应用管理云”主要负责对数字化校园网络中的各项网络资源进行合理的管理和分配，提高数字化校园网络的效率。另外，还要加强数字化校园网络中云技术的集群技术的应用，采用 SAN 和 NAS 等多种技术结合方式来部署云平底层的存储，搭建一个安全、高效的云平台。根据数字化校园网络中对云平台的不同的需求，在云平台中运用不同形态的宿主机主，此外，再根据宿主平台的业务支撑能力与不同的应用需求形成若干的虚拟计算节点，给各云端的各项功能的功能实现以及承载力提供强有力的保障。在云技术应用中每个计算机节点都能够与其他的计算机节点有序地组成集成化的运算模式，并且能够对各计算节点进行自由的调配，这样则可以有效地避免一些可能因为计算节点出现的问题而对数字化校园网络管理中的上层云应用造成安全隐患。一般“应用云”都是部署在宿主平台搭建的虚拟节点上，由这些虚拟节点支撑起“应用云”，因此，我们就可以通过不同的计算节点随“应用云”进行自由的搭配，从而使得“应用云”的搭建变得更方便快捷。我们还可以通过云技术在数字化校园网络建设中在云平套部署 WEB 程序、通讯程序和计算节点等应用。云技术的自由性和灵活性使得云技术成为现今甚至今后很长一段时间的信息发展的重要趋势，云技术不单单只是一个单一的产品或者是一门技术，更是一套完整的网络信息技术的解决方案，可以根据学校的需求为学校量身定做云计算平台，为数字化校园网络的建设提供更加高效、安全、便捷的网络服务。

总而言之，可以利用云技术将网络基础设备、服务器、存储设备和应用等资源进行整合组成网络、存储、计算的资源池，这样能够安全、便捷地对这些网络资源进行管理与调配，更好地服务于学校数字化校园建设。

【参考文献】

[1]许利军，闪永强.云计算技术在数字化校园建设中的应用研究[J].新乡学院学报，2013（5）

[2]叶小波.云技术与数字化校园建设[J].信息与电脑：理论版，2011（5）

浅析利用云技术建设数字化校园 篇3

关键词：云技术；云平台；数字化校园建设

近年来，云技术的发展越来越成熟，已经进入推广普及阶段。借助云技术建设数字化校园，可以有效建立学科资源库，在很大程度上节省硬件资源开销，提高硬件资源的使用率。同时，利用硬件虚拟化技术构造服务器集群，可以提高空闲硬件的利用率，有效解决硬件资源瓶颈问题；借助云技术来构建相关集群，可以解决校内数字资源的共享问题。

可以说，云技术的研究与发展，为我们解决在数字校园建设领域中的相关问题提供了新思路。

1.云技术的概念与其在数字化校园建设中的价值

从概念上说，云技术是指在广域网或局域网内将硬件、软件、网络等系列资源统一起来，实现数据的计算、储存、处理和共享的一种托管技术。云技术可以实现基于互联网的相关服务的增加、使用和交互模式，为用户提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。通过对这种资源的合理利用，从而实现计算机硬件、软件等计算资源及对这些计算资源进行安装、配置与维护等服务资源的充分共享。

在数字化校园建设中，我们可以利用云平台，对所有集中在一个平台上的教育资源进行统一调配管理，以便捷的形式、丰富的资源提供给用户与以往截然不同的网络资源体验。云技术下的数字化校园平台，具有数据存储安全、数据同步迅速、数据共享方便等特点，能够为学生、教师及教育管理者构建一个资源丰富、交互协作、功能强大的网络平台环境及便捷的准入平台，从而为我们在不同校区间搭建学科资源库提供有效路径。

2.云技术下的数字化校园平台功能

在利用云技术建设数字化校园时，我们一定要紧紧围绕云平台的三重功能进行构架。

（1）软件即服务功能（SaaS）

最常见的软件即服务如网上日历、任务调度、消息协作、网上office 或 CRM 客户关系管理、邮件系统等。云技术运维者只需事先部署好不同功能的应用，即可为不同需求的用户提供服务。

（2）构架即服务功能（IaaS）

在管理上，云平台管理员可以预先安装好常用的操作系统并制作成模板，给用户分配并创建虚拟机资源时不需要从头开始安装系统，只需要选择已经安装好的模板以及虚拟机硬件资源，安装容易，费事少。

（3）平台即服务功能（PaaS）

平台即服务功能指在构架即服务功能基础上，添加各种功能服务器软件，为用户提供一个计算平台的一种功能。针对学校的特殊情况，可以设计针对不同学科、不同校区的云服务，以实现学科资源库共享。

3.利用云技术建设数字化校园的实施步骤

（1）设计阶段

云技术是一项复杂的综合工程，涉及到学校的多项工作。通过邀请相关专家与软硬件厂商，结合文光校区和文庙校区的实际情况，在综合考虑与论证的前提下，初步设计建设方案。

云技术是指在广域网或局域网内将硬件、软件、网络等系列资源统一起来，实现数据的计算、储存、处理和共享的一种托管技术。结合学校的实际环境，我们可以将“教学办公系统”、“课务安排系统”、“教学资源系统”、“教师办公虚拟桌面系统”、“图书管理系统”、“宿舍安全门禁系统”、“教室监控系统”、“校园门禁系统”等多个电子系统结合起来。通过统一的管理接口，实现学校管理的网络化、虚拟化，提高管理效率，落实管理效果。在平台建设的同时，我们还可以设计手机APP软件。通过手机应用，直观展现学校运行状态，实现移动式的教学管理。

（2）软硬件建设阶段

平台功能的实现离不开软硬件的支撑。首先，需要对现有的硬件进行升级改造。“教师办公虚拟桌面系统”的正常使用需要投入一定数量的服务器。“门禁系统”与“监控系统”需要高清摄像头的支持。设备与设备之间需要网络连接，楼宇与楼宇之间需要铺设光纤。

其次，需要软件的支撑。有一些学校里运行着很多电子系统，比如图书馆系统，金龙卡系统，教务系统，但它们没有统一的接口，导致很多有用的数据分散在各个服务器中，没有进行数据关联。因此，寻找统一的平台建设商，建立统一的数据接口非常重要。在统一接口的帮助下，我们可以对数据进行检测，及时发现异常情况。比如，一个学生在校消费金额突然变少了，是成绩下降，还是有其它原因。云平台通过定期扫描数据，将异常情况通过APP发送给相关人员。

（3）软硬的整合与完善阶段

云技术的成功应用需要软硬件的协同工作，而学校工作又涉及到很多方面，因此在具体的实施过程中需要进行多方沟通。系统的建设常常需要一段时间的磨合，学校的具体需求也是逐步发掘的。相信在校领导的大力支持下，我校的数字化校园建设一定能获得成功，成为区域内的标杆性学校。

总而言之，云技术的不断发展，为我们的数字化校园建设带来了生机，也为我们探索教育平台的构架提供了一条十分良好而有效的途径，值得大力推广。

参考文献

[1]范国渠.我国高校数字化校园的发展[J].黑龙江科技信息，2008.32

[2]孙金娟.我国高校数字校园建设解决方案[D].上海：华东师范大学，2004

[3]聂瑞华，罗辉琼，林怀恭，李艳，袁伟云.数字校园关键技术研究[J].中山大学学报（自然科学版），2009，（3）

数字化校园核心技术 篇4

1数字城市

数字城市主要利用信息手段将城市在时间领域和空间领域进行数字化的虚拟实现。它主要以计算机、多媒体和集成存储为技术基础以互联网技术为纽带,综合应用遥感技术、GPS定位系统、仿真虚拟模拟、地理信息技术对城市建设有针对性的进行多分种类、多维度、多指标的综合描述。国际城市发展研究院(CUDI)在描述城市信息化系统时认为,它实质上是人与城市土地关系的数值化,秉承“以人为本”的思想,通过信息化技术更快速更及时的了解城市的运行状态和发展规律,对城市人与土地之间的关系进行协调控制,实现系统上的优化分配,最终实现人与环境、与土地的可持续发展。在此之中,它的主要表现与应用分别在地表测绘、政策决策、单位管理、企业决策、数字生活等方面。

2三维城市建模

数字城市的关键技术有:三维可视化建模、数字结构、物联网技术、云储存技术、数据共享与互联网操作、以及超链接技术等。其中,三维可视化信息是数字城市的核心基础信息[4]。

2.1模型数据

三维数据库是数字城市在三维建模过程中的重要组成部分,根据来源可以分为:

2.1.1地形地貌三维模型数据

地形地貌数据的获取可来源于遥感等途径。基于地形地貌的数据,得到数字高程模型,可以模拟出精确的地形;无论是通过卫星遥感技术得到的不同清晰度的卫星图,还是以航空摄影得到的高清图像,都是数字摄影获取图像的多种方式之一。在图像获取以后,通过相同的空间参考坐标系将图像加载到高程模型上即可获取地形地膜在三维上的体现。

2.1.2三维模型数据构建

对构建物三维的构造是三维建模的核心,因而构建纹理库则是三维数字城市建模中的一个重要数据库,是其中一个重要环节。纹理库在三维城市模型真实度评估方面体现着重要的作用。它构建的良好程度直接对3维城市模型数据库的容量产生重要影响从而对城市虚拟现实系统的运作精准度产生一定的破坏。

2.2研究方法

目前,国内外对于三维城市建模的研究主要分为4种:

2.2.1三维城市模型的构建(基于三维影像技术)

在三维城市模型的构建(基于三维影像技术)方面前期,人们主要利用航空取像技术及DEM技术叠成城市景观区域图和建筑模型景观等。伴随着数据获取技术的快速推广应用,人们可以通过卫星等快速大量获取DEM及影像并由此建立大范围甚至是全城区的数字模型从而一次性生成相应的城市数字景观模型。但缺点是,这种方法构造的城区景观会存在一定的纹理失真,真实感不足等。因此,此类地形景观模型只是具备一定的浏览意义,在相应的模型上难以进行DIS分析。此类方法只能在构造简易的城观模型上有所意义。

2.2.2构建的三维城市模型(结合2DGIS技术)

伴随互联网技术及卫星技术的发展,2DGIS的应用逐渐成熟。当前三维数字城市可以利用现有的2DGIS的空间数据库,进行相应的三维扩展。有学者通过将构建物的高程、纹理在2DGIS的基础上构建三维模型,这种方法可以大面积的建立三维城市模型,具有面积大、速度快的优点,但也存在着数据不足,真实感差等缺点,因而有学者提出基于2DGIS和DEM结合构建三维城市模型的方法。这种方法不能对单独模型进行处理。

2.2.3基于三维数据模型的方法构建三维城市模型

此类方法是利用数字摄影测量系统将空间物体转为三维模型来。

2.2.4软件方法

利用建模软件来虚拟构建三维构建物,与DEM等数据叠加生产三维城市模型。国内外主流的三维建模软件平台有3Dmax、Multig-en Creator、Sketch Up、Maya、CAD三维建模模块、City Engine、Skyline等。

2.3常见建模可视化平台

目前,取得行业领先地位的三维可视化平台软件为以下几类:

2.3.1 Google Earth

Google Earth是将庞大的航拍、卫星、三维图像融合在一起,它的优点是用户可以在不同的角度浏览地球,拥有丰富经验、强大的技术实力、操作简单和超群的用户体验等优势。

2.3.2 Skyline Globe

Skyline Globe产品利用航空、卫星影像创建三维虚拟场景。Sk-yline Globe支持交互式绘图,它的优点是具有三维空间分析能力和大数据处理能力。

2.3.3其他

其他三维可视化软件还有:美国国家航空航天管理局发布的world wind、灵图的VRMap、中国武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室研发的Geo Globe等。

3结论

目前,我国数字城市发展日趋成熟,对比于国外,仍处于探索和实践阶段。如何快速、真实、批量化地建立三维城市模型,并进行规划分析,这需要进一步的探讨。我们需要正确的对待数字城市实践中所发现的问题,从政府、企业、市民三方面调动,健全数字城市体系,促进城市信息化,使得国家、企业、大众享受数字城市的成果,进而向智慧城市的时代迈进。

参考文献

[1]李社,宋富林,卢中正.基于数字城市的关键技术应用研究[J].地理空间信息,2008,02:59-62.

[2]高大利,吴清江,孙凌.数字城市及其关键技术[J].甘肃政法成人教育学院学报,2004,01:131-132.

[3]陈柳钦."数字城市"内涵与框架的研究综述[J].中国市场,2010,42:51-61.

数字化校园核心技术 篇5

论文摘要：数字化校园网的不断发展改变了校园的学习和生活，为学生创新能力的培养提供了一个崭新的环境。对校园网中出现的网络新技术进行阐述，继而论述其对创新环境建设所起的作用。

创新人才的培养需要一个数字化的校园环境。数字化校园环境建设的基础是IT，而IT的发展有赖于持续的、无止境网络技术的发展。因此，网络新技术的发展会给数字化校园网创新性环境建设注入新的活力，从而为学生创新能力的培养提供一个不断变化发展的环境。

校园网建设中出现的新一代网络技术

随着计算机技术与通信技术的发展与融合，现代社会以前所未有的速度进入崭新的网络信息时代。网络技术是一个新老更替、优胜劣汰的发展过程，新技术、新方法的发展日新月异、层出不穷，新技术的发展是以应用为目的，因此以Internet为代表的新一代网络技术革命正逐步走近校园网的建设。

一个复杂的计算机应用系统——物联网走近校园网

物联网的完整定义是：指通过传感器、射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。其目的是让所有的物品都与网络连接在一起，方便识别、管理和控制。

物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。目前，物联网已用于校园网的安防管理，着手建立基于校园网的信息管理平台。然而，随着传感技术的不断发展，物联网在学校的应用也将进一步深入。将物联网应用于专业教学和建设，为相关专业建立真正意义上的模拟实训基地提供技术保障成为可能。

新一代网络技术——三网融合应用于校园网

所谓三网融合是指电信网、有线电视网、和互联网的网络资源融合。其目的是通过优化现有网络配置、综合利用、整合现有网络资源、采用全数字化连接、宽带数据交换与传输、高度集成业务、简化终端接口、智能化管理与控制等方式改造多媒体信息网络，向用户提供视频、数据、语音等多媒体信息服务。

“三网融合”利用原有的电视设备对其进行改造，形成数字化电视网，实现宽带接入、程序下载、多应用多业务等功能。在此基础上电视网、电信网与互联网结合，相互补充，实现基于“三网融合”技术的校园网由光纤以太网、闭路电视网升级的HFC双向网络组成，即电视与广播子网采用数字技术与数字广播技术，把电视信号与广播信号转为IP包，在局域网内广播，形成校内的广播与电视台，网内任何一台电脑终端都可接收。

无线局域网与3G入住校园

无线局域网络(Wireless Local Area Networks，WLAN)是相当便利的数据传输系统，它利用射频(Radio Frequency，RF)的`技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到“信息随身化，便利走天下”的理想境界。目前，无线网络已应用于高校校园分布较远的校区之间、分布不规则的校园建筑物和建筑物内部、会议厅、校园公共休息场所、教工宿舍楼及各学校与教研网中心的接入和互联。

3G即三代移动通信技术(3rd-generation，3G)，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G的典型特征是能够同时提供语音及数据的高速无线移动服务，速率一般在几百kbps以上。校园网利用3G网络为基础建设，以TD-HSDPA网络作为主体网络，以WLAN网络覆盖方式对于宿舍、图书馆等室内热点地区进行辅助补充，使得“无线校园”网络具有灵活布设、高带宽和无线接入优势。

新一代网络技术——云计算探索校园

狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源;广义云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。它是网络中协同工作的一组虚拟的服务器群，通过网络强大支持，使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，提供基础设施、平台和软件应用服务来实现特定连接后在网络中的分布式数据处理。它是一种基础架构管理方法论：把大量的高度虚拟化的资源管理起来，组成一个大的资源池，用来统一提供服务(IBM)以公开的标准和服务为基础，以互联网为中心，提供安全、快速、便捷的数据存储和网络计算服务(Google)统一的特征。

数字化校园核心技术 篇6

关键词:数据仓库;数据挖掘;数字化校园

中图分类号:TP274文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 04-0000-01

Digital Campus Application&Study against Data Warehouse and Data Mining Technology

Wang Yanpin1g,Wang Xiaoting2,Chang Xianfa2

(1.Heyuan Technology College, Heyuan 517000,China;2.Kaifeng University,Kaifeng 475004,China)

Abstract:Combine the data source of the digital campus, give an architecture map of digital campus which is based on data warehouse environment, focus on the digital campus data warehouse logical model design, And the data mining algorithm apply to the digital campus, provide the decision support information for university administrators

Keywords:Data warehouse;Data mining;Digital campus

一、引言

高校数字化校园数据主要存储在关系型数据库中,这些系统中,大量的数据和数据模型,都是反映历届学生的学习成绩和教师的教学任务以及教学计划。随着高校对决策信息需求的日益广泛、复杂和迫切,这些传统的数据库系统存在的问题也越来越明显。本文利用数据仓库和数据挖掘技术在数字化校园中应用进行了研究。

二、数字化校园数据仓库体系结构设计

在对数字化校园各个子系统进行深入调研和需求分析的基础上,针对数据仓库的三个基本功能,提出了一个集中式数据仓库(数字化校园数据仓库)、分布式数据库(各个部门数据库)等适合数字化校园的数据仓库体系结构,如图1所示。

该系统由五个部分组成:

(一)数据源:来源于操作性数据库,其主要是完成日常业务处理,其数据将成为数据仓库的数据源。

(二)多数据源集成:将来自于不同数据源(SQL、Oracle等)的数据通过数据转换服务进行导入。

(三)中心数据仓库:在已有业务系统的基础上,通过数据的抽取、转换、加载,建立数字化校园数据仓库。

(四)OLAP分析服务器:通过建立OLAP分析服务器,从数据仓库中提取数据,完成数据的统计和分析。

(五)决策支持工具:是面向用户的数据需求的前端服务,支持各种OLAP和DM操作。

三、数字化校园数据仓库逻辑模型设计

在学生等级事实维表中存储七个维表,通过这几个维表的主键,将事实表和维表连接在一起,形成星型模式用二维关系表示数据的多维概念建立星型模型后,通过维表的主键,对事实表和每一个维作连接操作,其模型如图2如示。

四、数据挖掘算法在数字化校园中应用分析

针对学生等级多维数据集,把平均成绩、借书次数、平均消费、学生等级、家庭出身既作为输入列又作为可预测列,分析处理后可得到如图3所示学生等级一层决策树模型。

在学生等级表中,所有事例为4925,其中学生等级为C的事例最多,为1726例,可能性为35.04%;学生等级表现为A的有495例,可能性为10.05%;学生等级表现为B的有1478例,可能性为30.01%;学生等级表现为D的有983例,可能性为19.95%;还有学生等级表现为E的极差事例有243例,可能性为4.93%。在这一事例图中,我们可以看到PJCJ是决定XSDJ最重要的因素,在高校教育中,抓学生成绩才是教学的关键所在。

五、结束语

采用DW+DM框架结构的决策支持系统是一种比较理想和完善的架构,该系统功能齐全、性能稳定,能对数据进行快速和准确的分析,从而帮助高校管理者做出更好的决策,提高高校管理效率,对数字化校园的利用具有一定的实用性和参考价值。

参考文献:

[1]Zhao Hui Tang,Jamie Maclennan.数据挖掘原理与应用[M].邝祝芳,焦贤龙,高升.北京:清华大学出版社,2007:25-26

[2]木根.数据仓库技术与实现[M].北京:电子工业出版社,2002

[3]王艳萍,常贤发.基于数据仓库的数字化校园的设计[J].电脑知识与技术,2009,12

[4]薛红,王敏.基于DW+OLAP+DM的超市销售决策支持系统[J].计算机工程,2007,33:14

[5]王成,李民赞.基于数据仓库和数据挖掘技术的温室决策支持系统[J].农业工程学报,2008,11

数字化校园“三分技术七分管理” 篇7

一、设备智能化

中小学校的现状往往是管理人员较少, 日常的教育教学任务繁重, 学生人数众多, 工作量特别大。如果能在学校信息化建设的同时, 让计算机也参与到学校管理中来, 那么就可大大提高管理的工作效率, 提升学校的管理水平。

我校自1 9 9 8年就开始设计“一卡通”系统, 发展到现在可以说是相对比较完善了, 包括财务收费实行银行转账;餐饮管理系统1 5套刷卡机;门卫刷卡机3套;门禁刷卡机1 4套 (实现用刷卡开关门) ;淋浴管理1 4个带刷卡机水龙头 (实现插卡出水、拔卡断水) ;图书管理刷卡借还;场馆的网络化管理 (计时、统计和课表化) ;打印、复印刷卡收费等等。真正实现了学生的用餐、游泳、借书、复印等方面“一卡通”;淋浴、打印文件等方面自动化计时收费;电子阅览室等一类场馆由学生自主管理;智能化刷卡开门和上机……

学校的智能化管理不仅仅是为了提高学校管理效率和工作质量, 更重要的是发挥其独特的教育功能。智能化管理对学生身心健康成长和良好生活习惯的养成, 会起到特殊的促进作用, 而且在具体操作上可以做得有理有节。

二、守约便利化

当一个崭新的数字化校园诞生时, 师生会感到十分陌生, 甚至不知所措。这个时候我们就要通过制订一系列的规章制度和使用守则, 引导他们正确地使用数字化校园, 既不能因为对数字化校园的不了解而放弃许多数字化功能, 也不能因为对数字校园的某个功能过度偏好而滥用。如为用户提供访问I n t e r n e t服务的功能, 因学校用户的特点是人数多、牵涉面广且使用量大。这好比城市的交通管理, 假如没有科学合理的城市交通规划, 并进行强有力的制度管理, 用不了多久, 整个城市的交通就可能混乱不堪, 甚至瘫痪。同理, 对于数字校园的网络建设和管理也必须有科学的规划和有效的手段, 制度必须走在应用前面。

我校每推出一项应用, 一般都会有相应的使用手册和规章制度出台, 引导数字化校园健康发展。如我们制订了设备的借用协议、用户守则、教师个人电脑使用规则、关于学校大屏幕投影机使用的补充说明和处罚规则等。

如为规范教师个人电脑借用, 我们制订了如下协议:

复兴高级中学液晶电脑借用协议

一、液晶电脑为学校公有财产, 借给个人办公使用, 使用者应加倍爱护。

二、使用者未经设备科同意不得私自拆装机内设备, 如有故障应及时报告设备科检查、维修。

三、电脑内不得私自装入游戏等与工作无关的软件。如因工作需要安装新软件, 应到信息中心备案。

四、液晶电脑的电源开关和拆卸点, 锁在个人办公桌的抽屉内。如因借用者保管不当造成液晶电脑损坏或者遗失的, 借用者应负主要责任。

五、每学期结束前 (6月份) 由设备科对液晶电脑进行全面检验, 并记录备案, 以确保校方财产完好。 (平时设备科可随时抽查, 以了解使用情况。)

六、借用期内, 如因工作调动或者其他原因离开复兴高级中学, 借用者应将液晶电脑完好归还学校设备科;如因使用不当或其他原因造成液晶电脑损坏或损失, 借用者应予以赔偿。

七、严禁使用办公电脑下载游戏软件、玩游戏或做其他有损校园网的活动。一经发现, 对违规者从发现日起停止使用液晶电脑一个月, 并按学校规定给予相应的处罚。

八、本电脑的型号__________________, 学校财产号_________________。

(附件有键盘、鼠标、电源、电脑套各一个)

九、根据国家相关法律法规对信息安全管理的要求, 保证做到不制作、不复制、不发布、不传播以下内容的信息:

1.反对宪法所确定基本原则的;

2.危害国家安全、泄露国家秘密、颠覆国家政权、破坏国家统一的;

3.损害国家荣誉和利益的;

4.煽动民族仇恨、民族歧视, 破坏民族团结的;

5.破坏国家宗教政策、宣传邪教和封建迷信的;

6.散布谣言、扰乱社会秩序、破坏社会稳定的;

7.散布淫秽、色情、赌博、暴力、凶杀、恐怖或者教唆犯罪的;

8.侮辱或者诽谤他人, 侵害他人合法权益的;

9.含有法律、行政法规禁止的其他内容的。

对学生使用网络, 我们做如下规定:

复兴高级中学学生使用网络守则

一、学生应遵守国家法律法规对信息安全管理的要求, 在使用网络时, 必须对自己所提供的信息负责, 并不得利用校园网从事危害国家利益和有害社会公德的活动。

二、学生在使用网络前, 应开设账户并注册, 同时做好自己账户和密码的保密工作。自觉维护学校网络的安全, 做到不借用或冒用他人的账户, 不做黑客。

三、爱护学校的网络设施, 保持电脑等设备的表面整洁。做到不擅自修改公用电脑的设置, 不利用公用电脑玩游戏。

四、电子阅览室等专供学生学习的网络场所, 学校为每位学生每月提供一定的免费上机时间, 进入时应自觉刷卡, 上机时应遵守电子阅览室等场所的使用规则, 保持室内环境安静和整洁。不得随意使用自带的光盘、U盘和软盘等。 (特殊情况得到管理员许可后才能使用)

五、复兴卡是复兴学生在校园内使用网络的有效证件 (内有金额) , 个人应妥善保管。复兴卡不允许转借或冒用, 复兴卡遗失时应填写“复兴卡补发申请单”, 得到有关部门核准后方可补发。

六、对于违反上述规定者, 学校将视其情节轻重和危害程度予以警告等处罚。

三、服务公平化

数字化校园借助其设备的智能化, 很容易开展公开、公平的服务。利用这一特点, 我们得以提升数字化校园服务的质量。

1.所有教师电脑拥有统一的标准

标准化接入的目的一是为了减轻教师电脑维护的负担。教师要将大量的精力投入到教育教学上, 而绝对不要把精力过多地放在电脑的各种维护上。二是为了减轻校园网的负担。教师们的电脑一学年用下来堆积了许多垃圾, 甚至是病毒, 一些教师的电脑不仅本身运行速度慢而且影响了整个数字校园。标准化接入的内容是重装系统以及各种经审核的软件, 更新软件至最新版本。每学年安排在暑假进行一次标准化接入, 确保教师们开学使用的电脑是相对速度最快、最安全可靠的。

2.所有教师都需要数字化校园认证和访问限制

所有的教师电脑都统一纳入域控管理 (如图1) 。每位教师只有通过域控的认证, 才能访问数字化校园。同时, 为了防止个别用户占用过多的带宽资源而影响其他用户的使用, 我们采用D r.C O M的配套软硬件进行用户认证和上网管理, 通过系统的“流量控制”功能来设定用户的访问流量。一旦用户使用网络流量超过了对该账号的规定预设量, 上网服务将被暂时停止, 如还要继续使用就需重新申请开通。这种管理模式能促进用户自己调整上网时间和流量, 客观上也就培养了用户良好的上网习惯。对于到校短暂工作、访问的临时用户, 系统可为其开设访客账号, 严格控制其权限, 在其结束工作离开后, 将其账号停用。

四、电子阅览室的准无人化管理

电子阅览室是复兴数字化校园中一个小的“细胞”, 对它的管理我们可以说是完全做到了设备智能化、守约便利化和服务公平化, 是我们数字化校园管理中做得比较典型的项目之一。

我校电子阅览室实现了准无人化管理, 里面的设备全部由计算机系统管理。学生的自主管理主要是服务和环境维护。电子阅览室智能化设备有门禁系统、新颖的机房管理系统、电源自动定时控制器, 整体构成了完整的复兴电子阅览室智能化管理的客观环境。电子阅览室的开放格局如图2。

每天在电子阅览室规定开放时间的前1 5分钟, 电源自动定时控制器会自动打开电子阅览室里的全部电脑和相关设备的电源, 并自动打开电动窗帘。在开放时间将到时, 学生管理员刷卡打开房门, 进入的学生用各自的复兴卡在刷卡管理机上刷卡后, 方能打开电脑进行操作。学生上机完毕, 先注销自己的用户, 再在刷卡机上刷卡后方能离开。学生管理员要随时督促学生遵守规则, 并保持室内安静和卫生, 做到文明上网。功能强大的计算机系统也会对违规操作的学生及时提出警告。

电子阅览室的服务对象是学生。从对学生教育的角度出发, 我们制订了相应的管理制度《电子阅览室学生使用守则》。我校电子阅览室是让学生自主管理的, 事先对学生管理员进行培训, 并制订有《电子阅览室的学生管理员守则》。这也奠定了电子阅览室开放式管理的基础, 经过几年的正常运转, 现已形成良性循环。

为了体现公开、公平的原则, 我们对每一位学生按月都分配了一定的电子阅览室使用时间。学生的上机时间用完了, 该月就不能再上机。这样做, 不仅体现了公平原则, 而且方便了学生的使用, 还能使学生有节制地计划上网, 不会因过度上网而影响学习, 同时将全校学生对计算机的使用纳入正常的管理轨道, 大大提高了学校的计算机使用效率。

编者走笔:

有人说, 数字化校园“三分技术、七分管理”, 确实有一定道理。数字化校园涉及面广、系统庞大, 管理跟不上就有可能事倍功半。我们看到, 数字化校园建设方面大家更多地关注的是硬件建设、软件开发和应用, 唯独缺乏对现代化管理思想的重视。许多学校虽然建设了数字化校园的先进设备, 但是由于缺乏有效的管理, 并没有真正发挥出数字化校园的效用, 甚至使数字化校园成为现代化的摆设, 成为学校对外宣传的“秀场”。

数字化校园建设技术探析 篇8

所谓的数字化校园, 从管理角度来看, 就是就是把学校的各项管理、组织、科研、后勤等工作数字化, 以统一的管理使各项事务正常运转;从技术的角度看, 它是逐步依据计算机和网络技术建立起来的一个教学环境, 这种环境主要是对学校的教学、科研、校务管理和学生的生活各个方面进行统一存储、处理、查询, 从而使得数字资源能够得到充分的利用;从用户角度来看, 就是可以在任何时间、地点对学校规定权限内的信息进行查询。各大高校的“校园网”已成为学校建设的基础要素之一, 是衡量高效发展水平的标志。数字化校园是随着计算机技术和网络技术的发展而逐渐存在的一种校园模式, 它的基础是数字化信息和网络环境。

2、数字化校园——办公自动化 (OA) 系统

办公自动化 (OA) 系统是数字化校园建设和校园网建设中的重要组成部分, 系指办公人员充分利用科学技术和办公设备的先进性, 提高工作效率、改善工作环境、提高工作质量, 完全实现工作的信息化、自动化。办公系统除了协助完成日常事务之外更提高了管理和决策水平。其与管理系统相互联系又相互配合。由于访问数据库的功能不同、针对的用户存在差异, 自动办公系统可分为三个子系统, 分别是学生查询子系统、教师查询子系统和管理员子系统。

2.1 OA系统的系统结构

OA系统是依据Internet原理构建的主要包括用户层、功能层和数据层。其主要结构为客户/www服务器/数据服务器。增设了一层浏览器结构, 把客户事物逻辑处理模块从客户集中分离出来由单独的一层来处理, 大大降低了客户机的工作量, 提高了工作效率。把工作量分担给web浏览器, 是原来的c/s两层结构变成了现在的三层b/s结构。示意图如下:

OA系统结构图

2.2 OA的功能结构

针对目前我国的数字化校园建设来看, 总结一下, 数字化校园建设的内容包括以下几个方面:建立全校的网络安全体系, 保证校园网的安全, 保证关键数据、关键应用的安全以及关键业务部门的安全, 实现校园网及其应用系统的安全高校运行;建设一套校园信息管理系统;建设一个为全校服务的数据中心, 保证数据实时更新和高度一致;统一信息门户系统建设;建立统一的身份认证中心, 集中进行身份认证。OA系统是一个综合性的信息管理平台, 他把学校内部各部门以及个人的信息统一管理, 主要由教务管理系统和个人办公系统组成。目标是建设一个适合高校办公特点的高效、便捷、易维护的系统。

2.3 OA系统的主要特点

本系统的设计理念即为用户提供一种方便、快捷、简单、易学的办公系统, 因此简单易用、便于维护更新是本系统最大的特点;本系统采用了平台的设计理念将信息模块化, 具有通用性;系统适应能力强;应用需求与实现技术相辅相成、相互结合, 易拓展、维护的系统体系和多层的b/s结构无一不体现了系统技术的先进性。

2.4 OA系统的功能与应用

OA系统的功能大体可概括为两个方面:一是通过收发邮件信息与学校内部部门员工进行沟通, 便于日常活动的安排部署、下发通知, 如放假安排、下发通知、活动申请、信息查询等等;二是对学校事物进行统一管理, 是学校内部人员能够实现信息交流、信息共享, 有利于提高工作效率、保证工作质量。

OA系统的应用与推广有助于进一步推进学校的信息化建设, 加快学校网络化办公的进度。学校网管部门对学校员工进行OA系统知识培训, 了解系统的结构组成和使用方法, 并设立专门的信息员与办公文员进行信息发布管理, 有利于学校的信息交流保障工作质量。

3、数字化校园建设问题及建议

通过上面对数字化校园建设中OA系统的探讨, 我们已经充分了解了目前我国小学数字化校园的定义和一些基本的构成结构, 但是数字化校园建设过程中还存在许多问题如:缺少完整的管理应用平台, 缺少统一的信息标准, 各应用系统水平低下管理技术薄弱, 各系统存在孤立现象, 深层次增值服务不足。

建设数字化校园要落到实处把这些现代化的数字化教学设备应用到我们具体的教学中, 各个学校根据自身的特点选择适合自身的数字化教学设备;其次, 还应加强教师的数字化应用培训;最后还应该完善整个学校的数字化教学管理制度, 在整个学校的高度上充分协调好数字化教学设备的应用, 增加它的实用性, 避免资源的浪费。

4、结语

综上所述, 虽然数字化教学能够给我们的学习生活带来极大的帮助, 但是如何把数字化技术应用到具体的教学中来却成了我们不得不重视的一个难点和重点, 这还需要我们在今后的学习实践中进行具体详细的研究和探讨。

摘要：随着计算机和网络技术的出现, 一种全新的校园模式出现在了我们的周围, 那就是数字化校园。数字化校园目前在我国正逐步推广开来, 本文主要探讨了数字化校园的定义和结构, 并且最后提出了自己的一些合理化的建议。

关键词：数字化校园,技术,理念,解决措施

参考文献

[1]陈晓明.构建中小学数字化校园的探索与实践[J].教育信息化, 2006 (5) .

[2]余延冬, 等.Web2.0理念与数字化教育资源库的深层次整合研究[J].中国电化教育, 2009 (4) .

数字化校园核心技术 篇9

一、数字化校园的三个发展阶段

从教育转型推进信息技术应用,有助于信息技术为教育所用,为质量所依。我校以教育信息化带动教育现代化,已走过了以下三个阶段。

第一阶段是以信息技术与学科整合为主的初期阶段。我校建校初期尝试将幻灯片、投影机等技术设备辅助课堂教学,依靠单机、局域网构建学习环境。我校于1999年正式启动课程改革,大力推进信息技术与课程整合,引入电子白板、实物投影等设施设备。

第二阶段是现代教育技术与课堂教学深度融合的中期阶段。随着互联网的普及,2007年,我校率先提出“现代教育技术与课程教学的深度融合”,将现代教育技术的应用走向纵深。同年,我校承担“十一五”现代教育技术课题,被评为国家级优秀课题。基于多年的探索积淀与自身发展需求,我校提出建设数字化校园的发展规划,并进行了SWOT态势分析,如下表所示。

第三阶段是以学习方式转变为核心的进行阶段。互联网时代,我校的数字化校园建设走向了云计算、移动互联、大数据。2012年,我校荣获全国数字化校园建设示范校和江苏省数字化学习试点学校的称号。2014年,我校成功加入了华东师范大学C20慕课联盟,进一步推进了我校数字化学习的研究。

二、数字化校园的三个升级

我校在启动数字化校园建设之时,就意识到教育信息化快速发展和教师信息素养相对滞后之间的矛盾是数字化校园建设的一大障碍,学校要充分关注运用信息技术的人所持有的教育观念,充分认识到教育信息化的重要性和紧迫性。

1. 人才升级:更新教师理念,提升团队素养

自2012年1月起,我校就开始派不同年龄、不同学科、不同层次的教师分别前往山东、上海、深圳、北京等地学习。同时,我校还邀请了诸多专家学者到校就数字化校园建设作专题讲座,并利用每两周一次的教师会议,安排5分钟一次的微培训,用“短、平、快”的方式向教师推广信息技术。

同时,我校新建了“数字化环境下教师学习共同体建设策略研究”等国家级、市级不同级别的数字化课题,凭借研究助力学校的发展。我校还组织教师阅读《大数据》《21世纪的学习方式》等专业书籍,不仅开阔了教师的视野,打开了教师的思路,更改变了教师的教育教学观念。

2. 技术升级:创建数字环境,促进参与共享

数字化校园建设没有一劳永逸,必须与时俱进。新时代对教育环境提出了三大要求,那就是便捷、共享、互动。基于此,我校致力于从以下几方面提高学校教育信息化技术。

第一,结合四种技术创建了“E学习体验室”,人手一机,智能交互。我校采用移动终端设备(iPad)、云计算(天仕博学习平台)、协作环境(QQ、微博、微信群等稳定成熟的社交平台)、游戏化学习这四种前沿技术构筑数字化学习环境,实现共性和个性的参与分享。第二,规划数字化阅读体验馆,拓宽阅读空间,实现阅读的泛在化。我校数字化阅读体验馆内含未来教室,云电脑、云桌面实现了生生互动、生机互动的所有功能,液晶显示器上集合了高清摄像头、环绕音箱等设备,大大提高了学生的使用体验。第三,开设校园直播系统,师生台上台下,交流和谐。第四,增加带宽,千兆覆盖,办公场所、教学楼无线上网,载体多样,教学便捷。第五,完善电子屏幕、文化发布系统等数字化宣传阵地,有限开放,无限丰富。

3. 平台升级:共创数字平台,便捷学习工作

我校创设了良好的基础网络平台,建立了丰富的数字化资源库平台,这是建设数字化校园的有力保障。首先,完善工作平台。我校多次改版校园网,从重美观到重结构,从重系统到重便捷,从重集成到重分析与内部OA数字化管理。其次,整合学习平台。我校创建了应用中心、社区中心、成长中心、智动课堂教学平台等,以其简洁强大的后端平台和便捷易用的不同终端平台来实现教学的最优化。第三,用好公共平台。我校主动参与省“教育资源云平台”的建设,并使用教育管理服务平台,实现共创、共建、共享。

三、数字化校园的四个变革

数字化校园建设的核心是数字化的学习,其根本目的是改变学生的学习。从“班本位”改为“人本位”,从“学科本位”改为“人的发展本位”,从“问答式教学”改为“合作式教学”,为学生提供更为开放、便捷的学习环境,将成为教育信息化变革的宗旨。

1. 教育理念的变革

2012年至今,我校承办了一次国家级课堂教学研讨活动、两次省级课堂教学活动、一次市级E学习展示活动、五次区级E学习研讨活动。在与专家、同仁的研讨对话中,我校教师的教育理念不断更新,教学能力不断得到提高。

2. 课程形态的变革

我校为了实现信息技术与学生学习、教师教学实现真正的融合,从课程设置、教学内容、教学方式、教学手段、评价方式等方面作了阐述,多学科、多领域竞先并进,学科间交叉融合互动,从体系的角度重组数学课程、从综合性学习的角度重组语文课程、从综合活动的角度设计英语课程。

首先是从体系的角度重组数学课程。比如,我校数学组今年重点研究的是“计算的结构型教学”,组内成员以“两位数乘一位数”为内容集体磨课,磨出乘法这一体系的一般模型,然后推广至“三位数乘一位数”“两位数乘两位数”“三位数乘两位数”等,而这一组课程推出后,部分二年级学生甚至已经能通过自主研究学会了多位数乘法。

其次是从综合性学习的角度重组语文课程。比如,我校“水”“埃及金字塔”“趣味识字”等研究课,利用任务学习单和一系列的闯关游戏贯穿于整个课堂,让学生借助优酷、问卷星、有道词典、学习光盘等进行自主学习和合作探究。学生以小组交流互动的形式,在玩中学、学中玩,形成思维碰撞,从而领悟学习内容的特性。

再次是从综合活动的角度设计英语课程。我校英语教师以主题形式开发了“family系列”课程,包括家庭成员、家具、感受、饮食等教学内容;“club系列”课程,包括club运用、爱好、活动等教学内容,不仅有效拓宽了学生的学习内容,更是将课程内容生活化了。

3. 学习方式的变革

云计算机、多媒体、电子白板、电子书包、移动学习端等新技术的发展,为教育信息化的快速发展搭建了桥梁。这些教育新技术、新手段以其生动性、直观性、选择性不断地促进学生学习方式的变革。

第一,碎片化学习。基于泛互联网时代“爆点思维”理论,按学科知识体系制作成多个微课,学生手持iPad,在全网覆盖的校园里,随时随地进行学习,实现了碎片化学习与泛在化学习。

第二,游戏化学习。游戏可以使学习更有趣,也能提高学生问题解决能力、创造能力等高阶能力,培养学生正确的情感态度和价值观。比如,语文课上的猜字游戏,学生随意点开一个方块,猜下面什么字,猜得越快得分越高。这样的游戏学习首先有助于学生学习字的结构,其次在想一个字的过程中,学生在脑海中复习了很多相关字,第三,它有助于培养学生的发散性思维。

第三,虚拟学习。让学生在近似真实的虚拟环境中进行学习。如科学课上,学生们运用“粒子特效编辑器”软件,有效模拟了雾、雪、雨、烟火、山崩地裂等各种特殊效果,从而对天气和地壳变化有了更真切的感受。

第四,社会化学习。我校通过在校园网上建设上善学院学习平台,倡导社会化问答的学习方式。学生提问、学生回答,同时,让学生参与打分、评论等,使最优的答案呈现在最上方,也方便了其他学生快速获取最有效的信息。

4. 教学模式的变革

随着我校数字化学习的不断推进,我们认识到:数字化教学突出了学生的主体性,从根本上改变了传统教学中教师的中心地位;数字化教学突出了学生学习的自主性,学生从知识的被动接受者转变为主动参与者;数字化教学把媒体从原来的教师的演示工具,转变为学生的认知工具;数字化教学真正落实了因材施教的教学原则,为学生的个性化发展提供了平台。于是,如何在现有背景下改变课堂教学模式,成为了我校与北京天仕博公司合作时双方一拍即合的议题。

我们在公司方的技术支持下,提出了“iStudy”教学模式。把翻转课堂的五个环节,即课前预习、基础训练、课堂学习、巩固练习和课后反思对应我校课堂的“五个i”,即“iPreview (i预习)、iSelftest(i自测)、iEvolve (i演变)、iPractice (i练习)和iReflect (i反思)”。“五个i”环环相扣,形成了一个难度、层次递进的学习链,我校称之为“5i设计模式”。

iPreview (i预习)的研制体现出学习的导向性和识记上的简洁性。站在学生的学习角度,设计适合学生学习的基础性目标,学生以教师的微视频指向为主线,运用iPad进行课前先预学。

iSelftest (i自测)的选题体现出知识的基础性和覆盖的全面性。微课学习后配有4至5题学习自测,题目“小、巧、新”,且关注递进、发散、聚合等关系。学生在iPad上作答,通过“i环境”将结果即时反馈到教师的iPad上,教师根据结果分析、调整授课内容及进度,并在授课时进行适当的讲解和点拨。

iEvolve (i演变)的编写体现出例题的代表性和例题学习中的拓展性。根据学生预习情况,教师选编具有代表性的经典例题。通过对例题中相关问题多角度和多层次的探索、思考和演变,教师对课上所要讲解的问题作知识的横向联系和纵向引伸。

iPractice (i练习)的选题体现出知识的综合性和层次性。本环节是供学生课后学习训练的内容,在编写中针对当前所学知识与先前所学知识的综合情况,在难度上逐步递增。通过学生的反馈训练,能使学生深入领悟所学知识,提高学习能力。

iReflect (i反思)以留空的形式呈现。学生在学习后总结方法、提出问题和记录感悟,培养学生良好的学习习惯,大大提高了学习效率。

数字化校园核心技术 篇10

1、什么是数字化校园

数字化校园是利用计算机技术、网络技术、通讯技术对学校与教学、科研、管理和生活服务有关的所有信息资源进行全面的数字化;并用科学规范的管理对这些信息资源进行整合和集成,以构成统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限控制;通过组织和业务流程再造,推动学校进行制度创新、管理创新,实现教育信息化、决策科学化和管理规范化;进而构建一个使各类资源充分共享、各类信息充分流通,各种新的教学方法、管理方法及文化宣传得以广泛应用并能和外部国际互联网沟通的构架合理的环境,最终实现教育过程的全面信息化,达到提高教育质量和效率的目的。

2、为什么要建设数字化校园

美国哈佛大学教授查理诺兰提出了一个地区、一个行业及一个企业计算机应用发展的客观道路及规律,即所谓的“诺兰模型”。诺兰模型指出了信息化建设必须经过的六个阶段:

高校的信息化建设也符合诺兰模型,目前我国高校的信息化建设基本上处于“控制阶段”,普遍存在着“重硬件,轻软件;重采购,轻应用”等问题,特别是在信息管理方面,突出表现为:信息资源分散、应用系统众多、缺乏统一管理,也就是“信息孤岛”现象,而这些都是由于缺乏整体规划造成的。解决这些问题的核心就是:基于整体规划、利用信息集成的技术手段,建立面向用户的信息服务模式,这也正是“数字化校园”工程的核心内容。

对照诺兰模型,建设数字化校园就是“集成阶段”的内容。这个阶段存在一个从数据存储向信息应用的“飞跃点”,也就是说,通过将分散的信息集成在一起,实现信息的高效应用,进而成为进行整体决策分析的依据。

二、数字化校园建设的关键技术

数字化校园系统将成为校园新的信息源,任何与校园有关的信息都将被定位,并与空间数据联系起来。用户可以图文并茂地查询校园信息,获得最为直接的效果。数字化校园具有很大的集成度,用户可以随时获得所需的信息,就如同身在校园之中一般,给学校的各项工作都带来很大方便,同时可以为学校带来可观的社会效益。最终使教育资源得到合理和有效的利用,从而实现传统教学模式的根本转变。为了建设符合时代发展要求的现代化的数字校园体系,应当通过现代化手段,方便地实现学校的教学、科研、管理、服务等活动的全部过程,从而达到提高教学质量、科研水平、管理水平。

数字化校园虽然是建立在校园网络之上的系统,是对校园网的一种完善,但相对于校园网这种相对成熟的技术,数字化校园在建设时还需要其它新技术进行支承,这些技术在传统的校园技术中是没有的,而它们又是建设数字化校园的关键,这些主要包括数据中心建设、数据的编码与交换技术、统一身份认证技术和信息门户平台建设。

三、数字化校园建设关键技术的实现

1、数据中心

数据中心是收集、处理和存储各类共享信息数据,并为全校提供信息共享服务的平台。通过该平台将学校内的各类数据进行数据集成、集中存储,通过统一的可靠性、安全性方面的设计,对用户提供稳定、可信的数据服务。

数据中心由数据集中存储和管理的共享数据库和实现数据共享、管理的数据交换平台两大部分组成;其中共享数据库是信息服务的基础,通过该数据库将学校内各类数据进行数据集成、集中存放,通过统一的可靠性、安全性等方面的设计,对用户提供稳定、可信的数据服务,支持面向最终用户的查询和统计;数据交换平台实现数据在各业务系统间共享。

数字化校园有其阶段性建设的特点,所以总体上各应用系统松散耦合、相对独立。为了使目前的应用系统得到有效的利用,在结构上,共享数据中心和其他应用系统是松散耦合的关系,即共享数据中心的运行不会影响学校其他管理信息系统的运行,同时,某个具体应用系统的运行也不会影响共享数据中心的正常工作。因此,可以保证整个学校管理信息系统的安全和可靠性。

数字化园数据存储系统的建设必须要满足数字化校园中每个应用系统和共享数据平台等系统的高性能、高可靠、大容量的存储需求;存储系统的建设必须要体现数据的可管理性、良好的兼容性、高扩张性、等特点;存储系统的建设需要保证整个系统的建设在引进后的3-5年内具有较强的可用性和一定的先进性。

2、数据编码与交换技术

(1)数据编码技术

数据中心的数据模式分信息编码、共享数据模式;信息编码数据模式分参照标准、执行标准模式;参照标准是国家、教育部或其他部位发布的标准,供学校的执行标准引入使用;而执行标准是指学校制定针对学校使用的校定标准。通过建立参照标准和执行标准的管理体系,可以适应上级标准变化给学校带来的影响,也可以让学校接合自身的应用情况,在上级管理部门尚无建立标准时,建立学校急需的信息标准。

相对于国家所建立的较完整的信息分类编码规范体系,学校若想在内部实现信息化,必须建立学校的信息分类编码标准体系。信息标准在全校范围内为数据库设计提供了类似数据字典的作用,为信息交换、资源共享提供了基础性条件。信息标准在新的形势下应该有新的拓展,在建设过程中,对校信息标准集是个验证完善的过程,也是个扩展补充的过程。

(2)数据交换技术

由于各原有系统的技术构架不同,信息的表示也各不相同。要在这些不同的系统之间交换数据,首要的问题就是定义一种标准的数据格式及数据交换的规范,以方便实现不同硬件平台、不同操作系统平台、不同语言平台应用之间的平滑通信。数据的交换通过数据交换平台来实现,通过数据交换平台来实现数据中心和各业务部门等原有业务系统之间交换数据。

数据交换首先涉及到如何与各级部门、各异构系统及其异构数据库进行交互,实现数据的存取。

能够对各级部门、各业务系统的数据库定义数据抽取规则,从而实现自动地从各级部门的数据库或相应业务系统中抽取共享数据库所需的数据。

能够集成各种异构的业务系统,通过接口实现与应用的交互,完成数据的存取,如Web Service接口、文本型数据库接口;

平台需要能够适应各系统数据内容和格式的变化,提供可视化的转换配置界面,并实现各系统数据与中心标准数据之间灵活的转换。

3、统一身份认证技术

身份认证平台的建设目标是要解决各应用系统用户名和口令不统一的问题,期望提供统一的授权机制及一套方便、安全的口令认证方法,让用户只要一套用户名和口令就可以使用网络上他有权使用的所有业务系统。同时,集中统一建设身份认证平台,也有效的避免了系统分散建设过程中的重复建设问题,大大减少了总体的投入。建立统一的身份认证中心,集中进行身份认证,提高数字化校园应用系统的安全性。身份认证平台,主要包括以下三个个方面功能:

(1)海量的基于LDAP目录服务器的用户数据存储和管理功能,支持百万量级用户。统一身份认证平台所管理的用户数据包括在校用户与校友两大类,并将逐年快速增长,需集中有效的将用户身份信息存储、管理起来,长期使用;与此同时,需建立起集中安全策略的存储、处理、设置和管理机制。

(2)高效的支持SSO(单点登录)的高性能身份认证服务。支持集中用户认证、授权机制,实现单点登录,用户从任意一个应用登录认证后,便可以访问其它的被授权的应用而无需再次登录认证;实现中,必须支持基于JAAS、SAML的实现,而不仅仅是基于Cookie的实现。

(3)开放的支持不同开发语言、不同应用服务器平台实现的业务系统的认证集成方式。

身份认证平台设计需要注意以下几方面的问题:

(1)提供适合高校用户数据分散管理的用户数据集成。

(2)提供适合高校用户尤其是教职工多重身份的实际情况的用户数据存储模式。

(3)提供足够开发和完整的认证集成方式,以保证本期业务系统和学校后续业务系统能够实现和身份认证平台的集成,让用户获得完整的单点登录体验。

(4)满足不同用户或系统的认证安全需求。

(5)保证身份认证平台的高可靠性和性能。

前三个需求是身份认证平台发挥作用的基础,而随着应用集成的力度和广度的加大,后两个将是身份认证平台必须妥善处理的问题。

4、信息门户平台建设技术

信息门户系统建设的目标是将分散的应用和内容进行聚合,实现应用关联和信息共享,使师生员工可以浏览到相互关联的数据,同时可以进行相关的事务处理,能够轻松地获取有关的知识信息和外部信息。

另一方面通过信息门户,能够为用户提供诸如文档管理、内容搜索、办公自动化、资源预定等多方位的信息服务,并且通过协同工作、内部交流、知识管理等平台帮助数字化校园建立良好的教学文化氛围。

(1)信息门户平台的主要功能

(1)基本信息服务:将分散和独立的应用和内容进行集成,在表示层进行重构,为访问者提供集成化、个性化和按需的信息和服务环境。

(2)单点登录:为用户访问数字化校园网络资源提供登录功能,通过在此登录,用户后续访问数字化校园集成资源时无需再进行登录。

(3)实现信息的综合高效检索服务:数字化校园的信息资源可能保存在多个地方,例如Web站点、文件系统、邮件服务器和数据库。

(4)提供集中的综合数据查询服务:信息门户系统的统计查询功能不同于统一经营分析平台上的分析功能那么强大,面向的对象主要是学校领导,而不是非常专业的业务分析员。因此这与应用系统和数据仓库的建设有一些差别。但是,统计查询功能本质上与应用系统是相同的,都是面向分析、面向查询的业务服务,因此,必须用数据仓库和分析系统的开发思想和方法来构建。

(2)信息门户平台的设计要点

在数字化校园建设过程中,存在多个业务系统,每个业务系统都会提供用户不同的信息服务,而且在各系统中也存在多个应用子系统,每个子系统也都会提供不同的查询和维护界面。为提高用户的使用方便性和学校信息管理的一致性,需要在校内建立统一的信息服务门户平台,通过该平台重点解决以下几方面的问题:

(1)提供符合师生使用习惯的高效、可靠的平台。

(2)提供符合通用标准的、可持续升级的框架。

(3)提供丰富的将各种WEB应用系统与门户系统集成的手段用于完成对不同应用系统的界面集成。

(4)提供安全的凭证登录手段用于实现对外部系统和内部无法改造系统的访问时的单点登录。

(5)提供满足用户个性化使用需求的界面自定义功能。

(6)提供门户应用开发框架、工具支持,解决学校一些非系统级应用的快速实现。

(3)平台框架设计

信息门户系统架构从功能上来看信息门户系统有六大部分组成:

(1))门户统一框架:提供门户的运行支撑,展现服务为不同用户提供个性的访问风格、集成框架是提供集成的工具。

(2)开发框架:用于满足校内自己快速搭建个性的应用的需求。

(3)内容管理:提供统一的内容采编、审核和发布管理模块,也提供内容管理的服务供其它应用使用。

(4)个人服务模块:用于满足师生用户个人资料管理的服务需求。

(5)公共服务模块:用于满足面向公众的信息互动和共享需求。

(6)协作服务模块:用于满足人员之间、业务之间基于网络实现协同工作的需求。

四、结论

数字化校园是一项系统的信息化工程,是学校提升教学、科研和行政管理水平,实现现代化、国际化和信息化的必经之路。而数字化校园的关键技术的实现则是整个数字化校园的建设过程中的关键因素,是衡量数字化校园建设成败的重要指标。实现好这些关键技术可以有力地提升数字化校园的档次,使数字化校园能更好地为高校的教学、科研和管理服务,促进信息技术与传统学科的融合;实现对各种资源的有效集成、整合和优化;实现资源的有效配置和充分利用;实现教学、学习、生活过程的优化;提高各种管理和服务工作的效率、效果和效益,并为领导决策提供支持。

摘要：本文在介绍数字校园的基础上提出了数字校园建设的关键技术,着重探讨了其实现中的关键技术问题和实现要点。

关键词：数字化校园,数据中心统一身份认证,信息门户平台,数据编码与交换

参考文献

[1]中国教育和科研计算机网,《数字化校园的概念》,http://www.edu.cn.

[2]冯启建.数字化校园的现状与未来,《河南职工医学院学报》,第17卷第3期.

[3]罗炘茂.论高校教学资源库建设,《龙岩学院学报》,第25卷第3期.

[4]李培峰,朱巧明.基于Web服务的校园信息化平台的设计和实现,《计算机工程与设计》,2006第19期.