隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)、電子商務(wù)等一大批新興技術(shù)迅猛的發(fā)展，我們的生活習(xí)慣和觀念也逐漸被改變，最明顯的體會(huì)就是以前我們出門必帶的錢包、身份證甚至鑰匙，現(xiàn)在都可以不帶，只需要帶一個(gè)裝有智能卡的手機(jī)就可以解決問(wèn)題?；ヂ?lián)網(wǎng)環(huán)境下的智慧時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。
教育部科技發(fā)展中心主任李志民認(rèn)為，對(duì)此，我們要有新的觀念、新的技術(shù)和管理模式，才能擁抱這個(gè)新時(shí)代。這些技術(shù)將人們的生活從“數(shù)字生活”帶進(jìn)了“智慧生活”階段。作為“智慧生活”最好體現(xiàn)的校園，勢(shì)必也將迎來(lái)一場(chǎng)“智慧校園”的變革。
在云計(jì)算、虛擬化技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)的帶動(dòng)下，學(xué)校人員和校園資源等發(fā)生了較大變化，開始利用各種智能設(shè)備進(jìn)行互動(dòng)交流，“智慧校園”應(yīng)運(yùn)而生。所謂的“智慧校園”就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到教師、圖書館、餐廳、停車場(chǎng)、校門、實(shí)驗(yàn)室、會(huì)議室、校車、宿舍樓等物體并連接它們，形成所謂的“物聯(lián)網(wǎng)”，并通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)和云計(jì)算服務(wù)中心將“物聯(lián)網(wǎng)”和“軟件應(yīng)用平臺(tái)” 整合起來(lái)，也就是將學(xué)校的教學(xué)、科研、管理與校園資源和應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行整合，從而實(shí)現(xiàn)智慧化服務(wù)和管理的校園模式，以提高應(yīng)用交互的明確性、靈活性和響應(yīng)速度。
換句話說(shuō)就是，智慧校園提供我們的是無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、融合創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)科研、透明高效的校務(wù)治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活。
“智慧校園”建立的目的是為學(xué)校廣大師生的工作、學(xué)習(xí)和生活提供更加快捷、方便的服務(wù)。這樣的智慧校園，讓校園學(xué)習(xí)和生活也正悄然發(fā)生著改變。
1、建立智能的一卡通系統(tǒng)
學(xué)校生活中有很多場(chǎng)所需要辦理各種卡片來(lái)進(jìn)行消費(fèi)及身份識(shí)別管理，例如：食堂吃飯、澡堂洗澡、宿舍用電、圖書館借閱書籍、超市購(gòu)買東西、進(jìn)出門等。所以學(xué)校每個(gè)師生都配發(fā)幾張甚至十幾張卡，飯卡、洗澡卡、電卡、圖書卡、超市卡、門禁卡(各門禁卡都不一樣)。面對(duì)一堆的卡，廣大師生很是困擾，拿錯(cuò)卡、忘帶卡、遺失卡、補(bǔ)辦卡、給卡充值等這些問(wèn)題經(jīng)常讓大家頭疼，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。通過(guò)建立“智慧校園一卡通系統(tǒng)”可以完全解決多卡管理帶來(lái)的困擾。“一卡通系統(tǒng)”通過(guò)“物聯(lián)網(wǎng)”、“移動(dòng)互聯(lián)”、“網(wǎng)絡(luò)支付”等技術(shù)建立。首先，通過(guò)“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)，將需要消費(fèi)的場(chǎng)所裝上具有“閱讀”功能的“閱讀器”用于識(shí)別師生的卡;其次，在每個(gè)師生手機(jī)中安裝“一卡通系統(tǒng)”APP軟件，并通過(guò)該軟件捆綁個(gè)人信息以及網(wǎng)上支付賬戶(用于充值)等;最后，師生需要消費(fèi)或識(shí)別身份進(jìn)出門等時(shí)，只需要將手機(jī)靠近相應(yīng)的“閱讀器”進(jìn)行刷卡。通過(guò)使用“一卡通系統(tǒng)”，廣大師生可以在線查詢余額、在線充值，再也不用帶現(xiàn)金和一堆卡在身上，也不用擔(dān)心卡的遺失了，大大提高了校園生活的高效性、方便性與安全性。
2、建立智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)
“學(xué)習(xí)平臺(tái)”是關(guān)于學(xué)生學(xué)習(xí)的一個(gè)綜合性平臺(tái)。該平臺(tái)是以學(xué)生為中心，建立學(xué)生評(píng)價(jià)系統(tǒng)、自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)、互動(dòng)交流系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)課堂系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)教案系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)信息化，支持遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)和異地學(xué)習(xí)。“學(xué)生平臺(tái)”可以與學(xué)生移動(dòng)終端相連，在吃、穿、住、行、學(xué)方面向?qū)W生提供全方位輕松便捷的服務(wù)。
(1)吃
學(xué)生可以隨時(shí)查詢學(xué)校各食堂就餐人數(shù)、飯菜品種以及各色小吃，根據(jù)查詢到的實(shí)際情況，自主選擇食堂就餐。
(2)穿
學(xué)生可以通過(guò)平臺(tái)查詢天氣來(lái)選擇相應(yīng)的衣服或則由于舉行某種活動(dòng)平臺(tái)會(huì)推薦適合穿什么樣的衣服。
(3)住
學(xué)生通過(guò)平臺(tái)交納水電費(fèi)，以及根據(jù)天氣情況在回宿舍的路上提前打開宿舍空調(diào)或暖氣。
(4)行
平臺(tái)可以向同學(xué)提供提供天氣、公交、道路、長(zhǎng)途汽車、火車、飛機(jī)等信息查尋。對(duì)于外出旅游學(xué)生還提供導(dǎo)航服務(wù)。
(5)學(xué)
學(xué)生通過(guò)平臺(tái)可以隨時(shí)查詢自己的學(xué)習(xí)情況(學(xué)分、學(xué)時(shí)等);如果由于某種原因?qū)е掠行┱n程沒能現(xiàn)場(chǎng)上，學(xué)生可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)課堂學(xué)習(xí)落下的課;對(duì)于自己喜歡的課程，學(xué)生可以關(guān)注、跟蹤學(xué)習(xí)，與這些課程相關(guān)的信息都會(huì)推送給學(xué)生;學(xué)生可以隨時(shí)隨地就某一門課程同時(shí)向某一位老師或幾位老師進(jìn)行互動(dòng)交流;學(xué)生之間還可以分享交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì);學(xué)生還可以對(duì)某門課程或某位老師進(jìn)行在線評(píng)價(jià)，促進(jìn)老師教學(xué)效果的提高。
3、建立智慧教學(xué)平臺(tái)
“教學(xué)平臺(tái)”是以教師為中心，建立網(wǎng)絡(luò)教研系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)備課系統(tǒng)、教師學(xué)習(xí)中心、教師評(píng)價(jià)系統(tǒng)、資源管理與應(yīng)用系統(tǒng)、家?；ネㄏ到y(tǒng)、視頻錄播點(diǎn)播系統(tǒng)、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)會(huì)議系統(tǒng)、資源寶庫(kù)等應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)一站式教學(xué)工作的信息化。與“學(xué)生平臺(tái)”一樣“教學(xué)平臺(tái)”也可以與教師移動(dòng)終端相連接向教師提供服務(wù)。教師可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)的交流互動(dòng);可以進(jìn)行課程錄制，發(fā)布在網(wǎng)上，供學(xué)生學(xué)習(xí);還可以實(shí)現(xiàn)一對(duì)一或一對(duì)多在線輔導(dǎo)學(xué)生;還可以對(duì)某個(gè)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)跟蹤，所有有關(guān)該學(xué)生學(xué)習(xí)的信息隨時(shí)推送給老師。
4、建立智慧管理平臺(tái)
智慧管理平臺(tái)是在校園中心集成庫(kù)的基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源，融入人臉識(shí)別及大數(shù)據(jù)分析等先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的校園管理整體框架平臺(tái)。該系統(tǒng)包括教育教學(xué)管理、校務(wù)管理、行政管理、資源平臺(tái)、學(xué)生成長(zhǎng)檔案和家?；?dòng)等等。它覆蓋了學(xué)校信息化建設(shè)中的管理、教學(xué)、信息發(fā)布、師生和家?；?dòng)等各個(gè)應(yīng)用環(huán)節(jié)，各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可以無(wú)縫連接、完全共享，提供校園數(shù)字化建設(shè)的一體化解決方案。
5、建立智慧教室系統(tǒng)
另外基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集智慧教學(xué)、人員考勤、視頻監(jiān)控及遠(yuǎn)程控制等于一體的新型現(xiàn)代化智慧教室系統(tǒng)在逐步的推廣運(yùn)用。真正的智慧教室將徹底顛覆學(xué)生、家長(zhǎng)對(duì)傳統(tǒng)教室的想象。智慧教室相當(dāng)于一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景，既可以用于學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新學(xué)習(xí)和研究，也方便教師開展教學(xué)及科學(xué)研究?？梢酝ㄟ^(guò)智慧教室里面的人員考勤系統(tǒng)來(lái)判斷教室內(nèi)是否有人員，如果教室內(nèi)無(wú)人，則教室內(nèi)所有系統(tǒng)處于關(guān)閉狀態(tài);反之，則處于工作狀態(tài)。
智慧教室主要包括以下九個(gè)系統(tǒng)：
(1)教學(xué)系統(tǒng)
教學(xué)系統(tǒng)由內(nèi)置電子白板功能的觸控投影機(jī)一體機(jī)、功放、音箱、無(wú)線麥克、拾音器、問(wèn)答器和配套控制軟件構(gòu)成。使用內(nèi)置電子白板功能的觸控投影機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的黑板教學(xué)，實(shí)現(xiàn)無(wú)塵教學(xué)，保護(hù)師生的健康，可在投影畫面上可以操作電腦，在每個(gè)桌位上配置問(wèn)答器，實(shí)現(xiàn)師生交互式課堂教學(xué)。
(2)LED顯示系統(tǒng)
廣角LED顯示系統(tǒng)安裝在教室黑板頂部，用于顯示正在上課的課程名稱、專業(yè)班級(jí)、任課教師、到課率、和教室內(nèi)各傳感器采集的環(huán)境數(shù)據(jù)(室內(nèi)溫濕度、光照度、二氧化碳濃度等)。
(3)人員考勤系統(tǒng)
人員考勤系統(tǒng)由RFID考勤機(jī)、考勤卡和配套控制軟件構(gòu)成。在教室前后門各安裝一個(gè)RFID考勤機(jī)，采用RFID標(biāo)簽(校園一卡通)對(duì)學(xué)生進(jìn)行考勤統(tǒng)計(jì)，對(duì)進(jìn)入教室的人員進(jìn)行身份識(shí)別，對(duì)合法用戶進(jìn)行考勤統(tǒng)計(jì)，對(duì)非法用戶進(jìn)行告警。同時(shí)可通過(guò)WiFi無(wú)線覆蓋，在遠(yuǎn)程對(duì)考勤情況的監(jiān)控，統(tǒng)計(jì)以及存檔打印等。
(4)資產(chǎn)管理系統(tǒng)
資產(chǎn)管理系統(tǒng)由特高頻RFID讀卡器、紙質(zhì)標(biāo)簽、抗金屬標(biāo)簽和配套控制軟件構(gòu)成。在教室前后門各安裝一個(gè)特高頻讀卡器，對(duì)教室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備等資產(chǎn)(貼有RFID標(biāo)簽，標(biāo)簽上存儲(chǔ)有設(shè)備的詳細(xì)信息)進(jìn)行出入教室的監(jiān)控與管理，對(duì)未授權(quán)用戶把教室內(nèi)資產(chǎn)帶出教室進(jìn)行告警，方便設(shè)備管理人員對(duì)教室設(shè)備的統(tǒng)一管理。
(5)燈光控制系統(tǒng)
燈光控制系統(tǒng)由燈光控制器、光照傳感器、人體傳感器、窗簾控制系統(tǒng)和配套控制軟件構(gòu)成。首先通過(guò)人體傳感器來(lái)判斷教室內(nèi)對(duì)應(yīng)位置是否有人，此位置無(wú)人，則燈光控制系統(tǒng)及窗簾控制系統(tǒng)處于關(guān)閉狀態(tài);反之，處于工作狀態(tài)。
(6)空調(diào)控制系統(tǒng)
空調(diào)控制系統(tǒng)由中央空調(diào)電源控制器、溫濕度傳感器和配套控制軟件構(gòu)成。通過(guò)溫濕度傳感器監(jiān)測(cè)室內(nèi)溫度，通過(guò)分析數(shù)據(jù)，根據(jù)軟件預(yù)設(shè)值，當(dāng)室內(nèi)溫濕度高于最高門限值時(shí)自動(dòng)開啟空調(diào)。當(dāng)室內(nèi)溫濕度低于最底門限值時(shí)自動(dòng)關(guān)閉空調(diào)，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫濕度的自動(dòng)控制。
(7)門窗監(jiān)視系統(tǒng)
門窗監(jiān)視系統(tǒng)由窗戶門磁模塊及配套軟件組成。窗戶門磁模塊用于檢測(cè)門和窗戶的開關(guān)狀態(tài)，并將狀態(tài)信息及時(shí)上傳至服務(wù)器。同時(shí)設(shè)置敏感時(shí)段，實(shí)施對(duì)窗戶的自動(dòng)監(jiān)視和報(bào)警。
(8)通風(fēng)換氣系統(tǒng)
通風(fēng)換氣系統(tǒng)由抽風(fēng)機(jī)、CO2傳感器和配套監(jiān)控軟件構(gòu)成。通過(guò)CO2傳感器監(jiān)測(cè)室內(nèi)的CO2濃度，通過(guò)分析數(shù)據(jù)，根據(jù)軟件預(yù)設(shè)值，當(dāng)室內(nèi)CO2濃度高于軟件門限值時(shí)自動(dòng)開啟抽風(fēng)機(jī)來(lái)進(jìn)行換氣，通過(guò)補(bǔ)充室外空氣來(lái)降低室內(nèi)CO2的濃度。
(9)視頻監(jiān)控系統(tǒng)
視頻監(jiān)控系統(tǒng)由WiFi無(wú)線攝像頭和配套監(jiān)控軟件構(gòu)成。視頻監(jiān)控可為安防系統(tǒng)、資產(chǎn)出入庫(kù)、人員出入情況提供查詢依據(jù)。在教室前后門口各安裝一個(gè)WiFi無(wú)線攝像頭監(jiān)控人員出入和資產(chǎn)的出入庫(kù)情況，在教室內(nèi)安裝一個(gè)WiFi無(wú)線攝像頭監(jiān)控教室內(nèi)部實(shí)時(shí)情況，所采集的影像經(jīng)由遠(yuǎn)端射頻單元傳送至終端管理電腦，提供實(shí)時(shí)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。
早在上世紀(jì)70年代，美國(guó)未來(lái)學(xué)大師托夫勒便提出了“未來(lái)的教育”，預(yù)言在家上學(xué)、教育空間設(shè)計(jì)、面向未來(lái)的學(xué)校界限的消失將成為趨勢(shì)。僅僅過(guò)去近半個(gè)世紀(jì)，托夫勒預(yù)言的科技基礎(chǔ)—“大數(shù)據(jù)”、“智慧校園”等概念已轟然面世并形成建設(shè)熱潮。教育的變革已不可避免，這些變革可能不是一夜間發(fā)生的，但顯然已在路上，悄然發(fā)生，它的速度或許超不過(guò)人類的想象力，但結(jié)果卻可能顛覆大多數(shù)人的預(yù)期。
