物联网应用之五 校园物联网.doc
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1、物联网应用之五 校园物联网物联网应用之五:校园物联网 2011年04月27日物联网应用之五:校园物联网 经过多年的建设与发展,中国教育信息化取得了长足进步。作为新兴战略性产业的代表,人们期待着物联网的出现将会促进教育信息化的进一步发展,带来更多的创新应用和服务,促进教学模式和管理模式的变革,最终提升教育信息化水平。近年来,一些学校开始尝试开展物联网在校园安防、教学手段、学生管理、后勤服务等方面的应用,但总体上看还处在初步探索阶段。 国家中长期教育改革和发展规划纲要提出,到2020年基本建成覆盖城乡各级各类学校的数字化教育服务体系,促进教育内容、教学手段和方法现代化。经过20年的发展,我国的教育
2、信息化从无到有、从弱到强,为进一步加快发展打下了良好基础。 在基础信息网建设方面,我国已初步建成世界最大规模的纯IPv6互联网(中国下一代互联网示范工程CNGI-CERNET2主干网)。中国教育和科研计算机网(CERNET)与中国教育卫星宽带传输网(CEBSat)运行服务水平进一步提高。 在各级各类学校现代教育装备方面,2010年我国所有的高校、77%的高中、46%初中已建设校园网。普通高校每4.6名、中等职业学校每7.6名、普通高中每9名、普通初中每16名、普通小学每24名学生就拥有1台教学用计算机 1。 在着力缩小东西部之间、城乡之间的教育数字鸿沟方面,中央和地方政府通过实施“农村中小学现
3、代远程教育工程”,初步构建了一个惠及1亿多农村中小学生的远程教育网络。 在优势教育资源开发利用方面,初步建成了国家基础教育资源库、高等优质教育课程资源库和国家职业教育资源库。据报道,全国高校数万门课程将在五年内向社会免费在线公开,届时公众足不出户就可在线旁听大学课程2。 从目前的研究和实践进展看,校园物联网可以广泛用于校园安防、智能教学、教学管理、家校互动等方面。 (1)校园安防 运用监控录像、网络、无线通讯、射频识别(RFID)等技术,可以在校园环境实时监控、学生行踪通知服务、危险区域管理等方面发挥作用,支持改善学校安全管理。 校园环境实时监控:在学校大门、周边及校内重点部位安装高清摄像探头
4、并进行联网,可以实现对学校安全状况的实时监控,及时发现重大安全隐患并妥善应对。 学生行踪通知服务:使用非接触IC卡、RFID技术,可以随时采集学生进出校园的准确信息,并通过短信平台及时告知家长。 危险区域管理:对校内有安全隐患的地区安装摄像头和红外传感器,可实现安全监控和自动报警等。学校的化粪池、机井、屋顶天台或因短期施工而具有不安全因素的环境都可以装上RFID读卡器,只要有未经身份认定的人员进入危险区域,学校的核心控制系统都会报警,同时发出警报信息通知相关人员做即时处理。 (2)智能教学 利用物联网可以使校园内外的每个物件都具有数字化、网络化、智能化特性, 籍以建立泛在、智能化的教学环境。
5、实践教学方面,通过物联网,可实现现实世界与虚拟世界的互联,有效地支持人机交互、人与物品之间的交互、人与人之间社会性交互。比如生物课的实践性教学中,通过为每类植物粘贴带有二维码的标签,学生在室外寻找到这些植物后,除了可以知道植物的名字,还可以用手机识别二维码从教学平台上获得相关植物的扩展内容。 实验教学方面,物联网的介入可以为实验教学提供一个智能化的实验教学环境。通过物联网学生可以远程控制异地纳入物联网的实验器材, 实验过程数据可以被实时采集并以适当的方式提供给实验者。 课堂教学方面,利用物联网技术,每名教师都可以利用手持终端,将事先设定好的知识点问题发送到学生的电脑中,电脑可以从数据库中随机抽
6、取考题,教师可以通过每个学生用多长时间及错误率等来判断学生的接受程度。 泛在学习方面:将优秀课程实时播放并存到校园网上,学生可以通过多种终端实现在线学习、离线学习。 (3)教学管理 物联网在教育管理中可以用于人员考勤、图书管理、设备管理等方面,还可用于校内交通管理、车辆管理、师生健康、智能建筑、学生生活服务等领域。 考勤管理:带有RFID标签的学生证可以监控学生进出各个教学设施的情况。在学校的教室、走廊、大楼入口处、地下室及顶楼等地点架设RFID读取器, 每个学生配戴RFID标签,系统会自动侦测出学生RFID信息,统计学生出勤情况,老师可以通过网络查询学生出勤情况及目前所在位置。 图书管理:将
7、RFID用于图书管理,可通过RFID标签可方便地找到图书,并且可以在借阅图书的时候方便地获取图书信息而不用把书一本一本拿出来扫描。学生只要佩戴嵌入RFID标签的校徽,在图书馆就可以选好书后径直走出大门,而不用再登记复杂的借阅手续。事实上,在系统后台,学生的RFID标签和图书上的RFID标签已经相互匹配,借阅信息直接通过软件,记入数据库。 设备管理:将物联网技术用于实验设备管理可以方便地跟踪设备的位置和使用状态,方便管理。在教室里安装光线传感器和控制器,可根据光线强度和学生的位置,调整教室内的光照度。在自行车、笔记本电脑、手机等易盗、易丢物品上贴上射频标签,可以不用再为它们的“行踪”担忧。 (4
8、)家校互动 现代教育理念强调学校与家长对孩子健康成长的共同作用,家校互动越来越受关注。物联网技术在促进家校互动方面的作用可以是多方面的: 短信互动:学生佩戴“电子校牌”进出校门,物联系统会自动读取学生身份信息,实时记录学生进出校情况,并通过短信平台将孩子离校、到校的异常情况及时反馈给家长。物联系统还可通过短信平台将学生考勤异常、学习成绩、校务通知等重要信息及时通知给家长,加强学校与家长的及时沟通。 网上交流:家长还可以随时登录云服务平台,了解孩子在校表现、家庭作业完成情况、老师评价、教育局和学校及班级信息等等,与老师进行一对一的网上交流,增加学校和家庭互动。 在线观摩:家长可在规定的时间,凭账
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