學校智慧課堂建設方案

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學校智慧課堂建設方案范文第1篇

【關鍵詞】物聯網；云計算；智慧校園

【中圖分類號】G40-057

【文獻標識碼】A

【論文編號】1009-8097（2013）02-0109-06

一 研究緣起及項目背景

1 研究緣起

信息技術的快速發展促進了教育觀念和教學方式的變革。隨著物聯網、云計算、移動互聯網等新一代信息技術的發展，隨時隨地的師生互動、無處不在的個性化學習、智能化的教學管理和學習過程跟蹤評價、一體化的教育資源與技術服務、家校互通的學習社區、師生共同成長的校園文化等新型“智慧校園”教學管理模式已展現在人們面前。關于“智慧校園”的研究已成為當前教育信息化領域關注的熱點。

自從IBM提出“智慧地球”概念后，國內外不少學者提“智慧校園”的概念和解決方案。在國外，具有代表性的實施案例有韓國與馬來西亞。韓國教育科學技術部于2011年6月向總統府遞交了《通往人才大國之路：推進智能教育戰略》提案，并于同年10月了《推進智能教育戰略施行計劃》，提出五大戰略舉措：（1）數字化教材的開發與應用；（2）在線學習常態化與在線評價體系的構建；（3）營造教育資源用于公共目的的環境與加強信息通訊倫理教育；（4）加強教師的智能教育實踐能力；（5）構筑基于云計算技術的教育服務基石。馬來西亞政府為促進教育系統的整體性變革于2006年提出的一項宏偉工程――“智能學校”（Smart School）計劃，到2010年，馬來西亞所有的中小學都將轉型為智能學校。智能學校實施計劃有四項目標：提供個人全方位的發展；注重智能、情緒與身體的發展；培育科技的素養能力及建立教育民主化制度。在國內，有學者對“智慧校園”的概念提出了不同的解讀。黃榮懷等認為，“智慧校園”是一種智慧的學習環境。還有學者認為，“智慧校園”是以物聯網為基礎的校園應用。在實施方面，南京郵電大學于2010年實施了基于物聯網的“智慧校園”建設方案，浙江大學、西南大學、成都大學、同濟大學等幾十所高校正在籌劃、實施智慧校園建設；中國電信等移動互聯網運營商實施了基于e卡通的“智慧校園”解決方案。目前“智慧校園”解決方案還處于探索階段，在技術方面，沒有建立統一的“智慧校園”的系統架構和技術規范；在應用方面：物聯網和云計算等先進技術應用處于初級階段，技術、業務、資源、信息、數據與用戶服務的融合度不夠，沒有從如何利用信息技術支持學生的自主學習、協作學習，如何支持師生互動與快速準確反饋，如何支持教師教學決策等方面提出有效的解決方案。

本文以作者主持的佛山市禪城區“智慧校園”示范工程項目為例，闡述如何采用先進的教育理念和物聯網、云計算等先進信息技術構建“智慧校園”系統，探討“智慧校園”系統的基本特征、系統架構、功能模塊、技術路線和實施方法等整體解決方案。

2 項目背景

佛山市禪城區“智慧校園”示范工程是禪城區人民政府于2010年9月啟動、2012年5月正式上線運行的“四化融合、智慧佛山”首批重點示范項目。本項目分別選擇高中（佛山三中）、初中（汾江中學）、小學（佛山實驗學校和南莊中心小學）四所不同類型的學校，建立禪城區“智慧校園”示范工程試點學校和示范系統。

禪城區在教育信息化環境建設、教育資源建設、教師教育技術能力培訓和教育信息化推廣應用方面具有良好的基礎，是“廣東省推進教育現代化先進區”，四所“智慧校園”示范工程學校具有較高的教育信息化建設與應用水平。但由于信息技術發展等歷史原因，項目實施前，禪城區教育信息化建設面臨的主要挑戰在于：

（1）“信息孤島”現象。各個學校的信息化應用系統采用的技術標準、數據規范不一致，缺乏甚至沒有數據共享關系和交換途徑，形成“信息孤島”；

（2）信息系統的綜合服務能力弱，難以實施綜合業務流程和綜合查詢與決策支持；

（3）教育資源存儲分散，數據標準不同統一，資源共享困難、檢索低效，教育資源的數量和質量難以滿足日常教學需要；

（4）信息化建設對提高教學質量和學校管理效率的有效支持不夠。

因此，禪城區教育信息化建設需要一個統一的平臺，統一的技術標準，統一的數據規范來整合各類信息，實現校園內各個信息管理系統的無縫連接。本項目的實施，著重在解決以上問題方面進行探索。

二 智慧校園的內涵與特征

“智慧”（wisdom）一詞是指對事物能迅速、靈活、正確地理解和解決的能力。“智慧”是一個相對概念，并不局限于人類，任何物體組成的體系都有智慧，只是高低不同。IBM提出的智慧系統特征是3I：即能夠更透徹的感知和度量（Instrumented），更全面的互聯互通（Interconnected），更深入的智能化（Intelligent）。

關于“智慧校園”的特征，國內一些學者提出了不同的解讀。黃榮懷等認為，智慧校園（Smart Campus）應具有以下五個特征：（1）環境全面感知；（2）網絡無縫互通；（3）海量數據支撐；（4）開放學習環境；（5）師生個。宗平等人認為，“智慧校園”的核心特征主要在三個方面：一是為廣大師生提供一個全面的智能感知環境和綜合信息服務平臺，提供基于角色的個性化定制服務；二是將基于計算機網絡的信息服務融入學校的各個應用與服務領域，實現互聯和協作；三是通過智能感知環境和綜合信息服務平臺，為學校與外部世界提供一個相互交流和相互感知的接口。筆者認為，“智慧校園”是信息技術高度融合、信息化應用深度整合、信息終端廣泛感知的信息化校園。“智慧校園”系統兼有技術、教育和文化等多重屬性，具有如下9大特征：

（1）融合的網絡與技術環境。實現校園有線網、無線網、傳感網、視頻監控網等多種網絡的融合和多種信息化應用系統的融合，形成一體化的網絡環境和應用環境；

（2）廣泛感知的信息終端。為廣大師生提供一個全面的智能感知環境；

（3）快速、綜合的業務處理服務。能夠對教學、科研、管理的各種業務、信息、數據按照基于流程的方式進行快速、綜合處理，為廣大師生提供一個全面綜合業務處理與服務平臺；

（4）智能的管理與決策支持。具有架構科學合理、低耗高效運轉的學校智能化管理與決策支持系統，能夠對學校的人、財、物、活動、事件和業務流程進行感知、識別、跟蹤、判斷、處理、評價與提示指引；

（5）個性化的信息服務。能提供基于角色的個性化信息定制服務；

（6）泛在的自主學習環境。通過實施有線和無線網絡的全面覆蓋，借助移動學習終端和教育云服務平臺，任何時間可以在學校任何地點在線學習、互動交流和輔導答疑。實現教育無處不在，學習隨時隨地；

（7）智慧的課堂。具有滿足師生個性化教與學需求，實現自主探究、互動教學、協同學習等多種教學模式，并能對學習過程進行動態跟蹤與評價的智慧課堂；

（8）充分共享、靈活配置的教學資源平臺。建有教育云服務平臺，能實現教育資源的按需動態分配和技術服務的充分共享。具有統一的教育資源建設標準和存儲規范，能實現教育資源的高效檢索和智能匯聚。能提供海量的優質教育資源，并與教學系統無縫對接，滿足教學需求；

（9）蘊含教育智慧的學習社區。具有家校互通的溝通平臺和學習社區，教師、學生、家長能夠及時互動，分享教育經驗與智慧。能整合各種社會力量，共同促進學生快速健康成長。

三 智慧校園系統架構

佛山市禪城區“智慧校園”系統的構建是在現有校園網和學校教育信息化設施及應用系統的基礎上，通過應用RFID等傳感技術組建校園物聯網，應用無線網絡技術組建校園移動學習網，實現對校園內的人（教師、學生、管理者、家長及其他人員）、財（學校經費、個人消費等）、物（教學大樓、圖書館、教室、實驗室和教學設備等）和信息（教學資源、教學管理信息、學校公共管理信息、活動信息等）進行識別、傳輸、存儲、處理和控制，為師生提供智能化的管理和個性化的信息服務。

“智慧校園”系統平臺采用面向服務的多層架構模式（SOA），將學校的資源、數據、信息和業務流程，按照基于服務的方式整合起來，使平臺具有很強的適應性、擴充性、維護性和易用性。平臺總體架構如下圖1所示：

智慧校園系統架構包括4大體系4個支撐平臺和8個應用系統。

4 大體系包括標準體系、安全體系、云平臺監控體系和教育云服務體系。

1 標準體系

基于教育云的智慧校園標準目前還沒有統一規范。云計算本身就缺乏統一的標準，在云平臺上運行的應用系統又千差萬別，難以有統一的資源管理、資源、資源應用。因此，本系統平臺的構建首先需要建立一套標準體系。

智慧校園系統標準體系建設分三個層次：信息編碼與數據交換，軟件開發與集成；硬件環境；在線應用。包括：

（1）建立完整的信息編碼與數據規范體系。采用國際通用標準和中國教育信息化標準委員會的制訂的學習技術系統《體系架構與參考模型（CELTS-1）》和《教育資源建設規范CELTS-41》等10個標準以及《智慧校園示范學校自定義信息編碼標準》多種代碼體系相互補充，代碼分層定義，方便用戶分級選擇輸入信息，同時支持代碼擴充、自定義和更新。

（2）軟件開發采用《GB/T19001ISO 9001在軟件開發、供應和維護中的使用指南》、《計算機軟件產品開發文件編制指南（GB/T 8567-1988）》和《角色訪問控制標準ANSI INCITS359-2004》等國際與國家標準。

（3）智慧校園硬件設施標準。采用中國教育技術協會技術標準委員會制定的《多媒體教學環境工程建設規范》。

2 安全體系

智慧校園安全體系建立了包括操作系統級安全、網絡級安全和應用級安全三層安全體系。

（1）操作系統級安全。在操作系統級，平臺使用最新的主流Linux操作系統，啟用Linux的內核防火墻和身份認證機制保障操作系統的安全，基于心跳（Heart Beat）技術檢測系統的崩潰并盡可能自動恢復。如果安全服務系統沒有收到某一計算節點的定時心跳數據流，則說明該節點或網絡出現了故障，此時重新啟動該節點，如果不成功就將該節點排除在計算之外。

（2）網絡級安全。在網絡級，平臺使用下列手段保證平臺的網絡傳輸安全：使用硬件防火墻保障整個云平臺的安全。為了防止教育云平臺系統被非法侵入，在前端計算機安裝雙網卡將內部和外部網絡隔離開。在系統區域網絡中使用在Internet上沒有實際意義的內部IP地址，并用IP偽裝（IP Masquerading）和IP端口轉送（IP Port Forward）技術實現網絡地址轉換。為了防止云平臺與用戶之間網絡通信的被竊取，教育云平臺采用了基于SSL安全協議的擴展HTTP協議HTTPS。

（3）應用級安全。在應用級，平臺使用下列手段保證平臺的應用安全：①可信的單點登錄（SSO）。單點登錄是解決門戶系統安全認證問題的一種理想和有效的認證策略，我們采用的CAS（Central Authentication Service）是Yale大學發起的一個開源項目，作為智慧校園平臺的一個安全而又簡單的SSO安全實現。②云平臺權限控制。為了防止非授權用戶的非法入侵和授權用戶的越權使用，教育云平臺進行各種級別的權限控制，并具備審核功能，自動記錄用戶訪問的情況和操作過程，以備日后查詢。

系統開發中，由于不同身份的用戶其業務處理邏輯不同，如果單獨為每類用戶開發與之工作相對應的應用程序，無疑將十分復雜，也不利于以后的維護工作。為控制系統信息的閱讀范圍和業務辦理權限，系統將用戶劃分為不同的角色，不同的用戶角色具有不同的系統操作權限和查詢權限，通過權限控制為不同身份的用戶賦予與之身份對應的各項操作，屏蔽不能執行的操作調用，以此實現分工負責。系統用戶按照其職務、業務類別、管轄區域，被授予不同的操作權限。操作權限包括數據庫（表）操作限制、業務模塊操作限制、地理范圍限制、數據讀寫操作的限制等。平臺采用專業的用戶細分，針對教育系統的獨特性，研發出一套專業的用戶系統，將用戶根據教育部門，學校，地區，身份，角色，崗位，職位，科目，年級，班級等分類歸檔，并賦予不同功能和權限，同時，云教育的用戶將終身有效。

系統也采用嚴格的權限和隱私設置，用戶可為自己的內容和上傳的資料快速設置或詳細設置讀寫權限。詳細設置可將權限賦予指定地區、身份、年級等細分用戶和指定好友等。同時還為用戶提供私密保護，設置為私密的信息，除了用戶本人，其他任何人包括平臺管理員也無法查看到該信息，最大程度地保護了用戶的隱私。

3 云平臺監控體系

云平臺監控體系建立了包括教育云平臺訪問量數據統計分析、用戶數統計分析、功能模塊訪問統計分析、用戶使用習慣統計分析、用戶在線時間統計分析、流量統計分析等完整的平臺使用監控策略。

4 教育云服務體系

教育云服務體系以教育資源共享為核心形成多層次的服務體系：

（1）基礎設施即服務（Infrastructure as a service）

平臺以服務的形式提供虛擬硬件資源和服務器租用等，使教育相關部門無需購買服務器、網絡設備、存儲設備，只需通過互聯網租賃即可搭建自己的應用系統。

（2）平臺即服務（Platform as a service）

平臺能提供完善的平臺即服務功能，包括云應用支撐服務、云系統支撐服務和智慧校園云服務總線。平臺通過提供二次開發接口、教育軟件定制接口等功能以及開放式的支撐服務功能，提供完善的應用服務引擎和應用編程接口，用戶能通過應用服務引擎，構建相應的教學應用。

（3）軟件即服務（software as a service）

智慧校園服務平臺的用戶和客戶端軟件均能通過標準的Web瀏覽器來使用云平臺上的各類在線服務，用戶不必另行購買軟件，平臺能提供完善的軟件即服務功能。

本平臺通過集成三個層次的服務，能全方位滿足各級學校各類服務的需要。4個支撐平臺包括云平臺基礎設施支撐平臺、云系統支撐服務平臺、智慧校園服務總線和云應用支撐服務平臺。

①云平臺基礎設施支支撐平臺。包括底層的服務器集群、數據倉庫集群、云存儲和監控系統。該平臺為整個系統提供穩定、可靠的應用基礎支撐平臺。

②云系統支撐服務平臺。通過系統中間件和應用服務器進行系統支撐。云系統支撐層能提供業務功能模塊與云平臺層的連接，包括單點登陸、統一用戶授權、統一消息服務、統一數據交換服務、工作流服務、信息門戶服務、統一搜索服務、統一信息服務等云支撐服務。

③智慧校園云服務總線。這是各類學校和教育機構的數據融合和交換中心，包括數據融合、重組、加工、管理、變換和集成，服務感知、消息感知、事件感知、任務調度、服務編排和調度、服務QoS、數字證書等功能。

④云應用支撐服務平臺。該平臺形成用戶的基本信息數據、教育資源數據、師生成長檔案，并提供數據分析和挖掘、教育資源共享等；

8個應用系統分布在教育在線應用服務層，能提供各類在線教育軟件服務，包括智慧校園管理系統、智能教學系統、移動學習系統、數字化實驗系統、教育資源庫、智慧系統文化、家校通系統、數字圖書館系統等在線服務系統。

四 實施方法與技術路線

1 總體實施策略

“智慧校園”示范工程建設起點高、時間緊、技術難度大，本項目通過創新的政產學研合作機制，采用“以政府主導、以產學研為依托、以應用為驅動、示范引領、逐步推廣”的實施策略，邊研發邊建設，由教育主管部門、本地高校和相關專業公司多方合作，組成佛山市禪城區“智慧校園”示范工程課題組，充分利用教育主管部門和示范學校的項目組織管理優勢、需求分析優勢、教學資源建設和推廣應用優勢，高校的系統設計與研發優勢，企業的資金、產品和技術服務優勢，實現強強合作。這種創新的機制和項目推進策略，有利于實施“起點高、時間緊、技術難度大”的項目，為其他示范工程項目的建設探索可供借鑒的模式。

2 系統開發方法

“智慧校園”項目采用的開發方法是基于RUP的迭代開發方法，RUP是一個面向對象且基于網絡的程序開發方法。由于本項目的實施尚無成功經驗可循，系統龐大，且涉及眾多新技術的應用，開發難度大。在軟件開發的早期階段無法全面準確地明確用戶需求，確定詳細技術路線。而迭代式開發允許在每次迭代過程中需求可能有變化，通過不斷細化來加深對問題的理解。迭代開發可有效降低項目風險。本項目開發依據迭代開發方法的核心理念和操作模式，實施過程按“調研-需求分析-原型構建-系統開發-測試-適用評-示范應用-深化應用-總結推”廣9個階段進行。

3 主要實現技術

（1）開發環境和工具。以Linux作為底層操作系統，使用JAVA語言作為主要的開發語言，開發環境為JDK1.6+和eclipse3.7，完全滿足J2EE和servlet2.4+的開發規范，web容器使用tomcat7.0。整個平臺基于SOA方式，采用Apache的CXF作為數據的整合和共享方式，智慧校園各系統的數據互通都是通過該方式實現；該方式獨立于操作系統和開發語言，可靈活部署，兼容性和性能優越。

（2）單點登錄。平臺的各個系統之間的登錄整合以Yale CAS（Central Authentication Service，中央認證服務器）方式實現。Yale CAS是耶魯大學的一個開源項目，Yale cas是目前項目中用到最多的SSO整合方案，該方案提供一種標準的用戶認證服務，實現了單點登錄功能。

（3）Web部署。Web部署使用前端服務器加后端服務器的耦合方式實現，前端使用高性能的Nginx，后端則使用標準的serlvet容器Tomcat實現，Nginx專為性能優化而開發，它支持內核Poll模型，能經受高負載的考驗，有報告表明能支持高達50，000個并發連接數，這樣的搭配可以很好的解決性能和應用的兼容性問題。使用Nginx按照調度規則實現動態、靜態頁面的分離，為了提高訪問性能，以Nginx的ip哈希方式實現了應用的負載均衡。

（4）工作流引擎。使用/BOSS成熟的JBPM工作流引擎作為解決方案，JBPM是一個開源的、純JAVA的、輕量級的支持多種可執行流程語言的工作流程管理（BPM）工作流引擎。

（5）數據存儲。使用分布式的關系型數據庫Mysql Cluster作為關系型數據的存儲，使用分布式的Hadoop作為非關系型數據的存儲解決方案。

（6）云平臺虛擬化。采用Linux的KVM解決方案，KVM虛擬化平臺是linux內核原生的組成部分，它使用Linux自身的調度器進行管理，所以相對于其他虛擬化平臺其核心源碼很少，速度更快更穩定。

（7）網絡性能優化方法。在網絡優化和傳輸方面主要使用gzip壓縮技術、瀏覽器緩存技術、服務端動靜態分離的處理技術和服務端緩存技術；

五 智慧校園示范應用系統

智慧校園示范系統基于教育云平臺構建，包括智慧校園管理系統、智能教學系統、移動學習系統、數字化實驗系統、教育資源平臺、智慧校園文化系統、家校通系統和數字圖書館系統。

1 教育云平臺

教育云平臺是智慧校園的底層支撐。采用先進的虛擬化技術，通過租用世紀互聯的硬件服務，構建了禪城區全新的、動態擴展的、分布式存儲教育數據中心。教育云平臺建立了統一的單點登錄系統，實現了用戶界面整合、業務流程整合和系統數據整合，為禪城區所有學校師生提供了統一用戶授權、統一信息服務、統一數據交換服務、工作流服務、電子表單服務、數據存儲與計算服務、教學資源共享服務等硬件、軟件和應用服務，避免了重復建設，大大提高了資源與技術服務的利用率。

2 教育資源平臺

教育資源平臺是七個子系統的接入口。通過整合全區各類學校的教學資源、建立了涵蓋中小學各學科的素材庫、課件庫、教案庫、電子教材庫、試題庫、名師講堂庫、同步視頻課堂庫等優質的教學資源，實現了跨校共享。教育資源平臺具有良好的用戶體驗。支持教學資源的智能管理、智能檢索和智能匯聚，用戶可以對資源進行訂閱與推薦，可以設定資源的訪問、下載的權限，保護知識產權。支持動態生成作業和試題，并具有作業、作答、批改、查詢、修改、刪除和統計分析功能；支持動態組卷，具有試卷、作答、批改、查詢、修改、刪除和統計分析功能。

3 智能管理系統

智能管理系統以先進的物聯網技術為基礎，實現了校園進出人員身份管理、考勤管理、學校資產監控與數據泄密管理、辦公管理、教學活動管理、教學設備管理、教務管理和安防管理智能化。智能管理系統提供智慧校園各個業務系統的單點登錄接口和用戶管理配置。辦公管理系統根據學校管理架構和業務流程定制開發，包括公文管理、個人事務管理和統計查詢系統。實現了辦公業務全流程的跟蹤管理、統計查詢和輔助決策。教學活動管理系統提供各類校園活動申請、安排，跟蹤和查詢等功能。教學設備管理系統提供設備申購、入庫、報損、借用、領用、維修管理、賬物卡管理、重要設備跟蹤管理和統計、查詢等功能。教務管理系統提供智能化的教學排課、成績錄入、教務信息、查詢、教學評價、成績統計分析等功能。

4 智能教學系統

智能教學系統依托教學資源平臺，為教師編寫教案、制作課件、批改作業和輔導答疑提供智能化服務。包括智能備課系統、互動課堂系統、輔導答疑系統、電子作業系統和綜合評價系統五部分。

智能備課系統提供了基于教學流程選擇、備課資源智能匯聚、輕松編輯素材、快速制作教案、自動生成教學網站的智能備課功能。讓老師備課像寫博客一樣輕松省力。

互動課堂系統由教師電腦、電子白板、短焦投影、實物展臺、錄播系統、電子書包、無線網絡和智能講課系統組成，為老師開展互動教學提供了先進的教學環境。利用智能講課系統，老師可以按備課的教學流程在電子白板上點播素材、任意調整播放窗口、任意書寫，既像寫黑板一樣輕松自如，又能隨時保存。在課堂練習環節，老師通過電子白板把題目發給學生，學生利用電子書包接收、作答，提交答案，老師可以在白板上看到每個學生的答題結果，及時、精確地掌握每個學生的學習情況。課堂練習的結果可以保存在課堂學習檔案。學生利用電子書包按照老師控制的課堂活動進度自主學習、練習、提問和作筆記等。

課堂錄播系統可以將教師的授課過程自動錄制成視頻，供學生課后復習，也可以實現“翻轉課堂”。

輔導答疑系統直接建立了老師和學生之間的信息交流。

電子作業系統提供了覆蓋各個年級各學科的作業庫和試題庫，具有作業布置、提醒、作答、批改、統計分析功能和自動組卷、智能評分功能。

綜合評價系統提供了學生平時成績、課程作業、考試統計分析等信息，為老師教學決策提供了重要依據。

5 移動學習系統

移動學習系統主要電子書包、手機等移動學習終端為載體，基于統一的教育資源平臺支持，實現任何時間、任何地點的個性化學習。移動學習系統能夠為移動學習終端有效地呈現學習內容并且提供教師與學習者之間的雙向交流，具有提供隨時隨地地學習環境和學習情境的功能。主要包括：電子教材閱讀、課堂筆記、課件下載和信息訂閱、教學視頻點播、作業下載和提交、輔導答疑、考勤信息和成績查詢、學習工具等。

6 數字化實驗系統

數字化實驗系統主要由傳感器、數據采集器、計算機、實驗教學平臺和多媒體互動投影系統組成。實現了從實驗數據采集、傳輸、處理和生成輸出全過程數字化。為學校師生創設了開放、協作的科學探究實驗環境。系統還具有實驗教學管理、實驗設備管理、實驗室開放管理和實驗成績管理功能，并與智慧校園其他子系統無縫對接。

7 家校通系統

家校通系統實現了家校溝通無障礙。老師和家長之間，可以直接使用家校通系統互動交流。譬如學校向家長報告學生在校情況，通知，布置作業，家長查詢學校的規章制度、課程安排，或與老師一起切磋教育心得等，十分便捷。

8 智慧校園文化系統

智慧校園文化系統包括校園多媒體信息系統、虛擬校園交互式演示系統和智慧學習社區三部分組成。智慧校園多媒體信息系統以數字化方式展示學校形象與文化特色。即在學校主要場所與主要通道，應用電子顯示屏展示校園文化特色、辦學理念、校園動態信息、教學活動信息、樓層、場所導覽信息、宣傳表彰、通知公告等。虛擬校園交互式演示系統通過虛擬現實技術逼真再現校園的地形地貌、建筑物、綠化、運動設施及場地等，并可以在校園主頁以各種方式進行導覽，展示學校形象；與智慧校園共用同一個數據庫系統，讓管理者隨時隨地直觀地了解學校的資產情況，實現資產管理，還可輔助實現消防安全管理；智慧學習社區整合了博客、QQ等多種功能，為學生、教師和家長提供了一個便捷交流互動的平臺，包括智慧講壇、創意樂園、智慧活動、名師支招、智慧之星等，為廣大教師交流教學經驗，分享教學智慧，為學生分享學習心得，開展科技創新活動提供有效的支持。

9 數字圖書館系統

數字圖書館系統是為了適應圖書館未來的發展要求，滿足示范學校對館藏資源充分共享、高效管理等方面的實際需求構建的。本系統包含了目前圖書館管理業務的每個環節，具備系統圖書采訪、圖書編目、圖書流通、期刊管理、公共查詢、系統管理等功能，并與本區e卡通系統無縫對接，實現成員館館藏資源的互借、互還和互通。

六 結束語

學校智慧課堂建設方案范文第2篇

一、教育信息生態觀與智慧校園體系框架

教育信息生態觀認為，信息技術在教育中的應用是以促進人的全面發展為目的，教育信息生態系統的核心是“以人為本，促進人和實踐的和諧”。這里的“人”包括我們每位師生，信息技術的具體運用則是實踐。技術進入教育的最高境界是“技術的消融”，明確教育信息生態觀的核心，靈活運用信息技術，才能避免成為技術的奴隸。

從以往強調沒有生命的“物”到現在的以“人”為中心，是一種認識上的進步與飛躍，為智慧校園構想與建設的探索打開了新思路。現階段珠海一中的智慧校園是以軟硬件設施、無線網絡設施等為基礎，以管理應用中心和教學應用中心為重點，以實現智慧教學、智慧科研、智慧管理、智慧生活為出發點的。其目的是創建智慧教學環境、打造智慧教學資源中心、培育信息化教學隊伍、升級信息化教學制度體系，最終實現資源數字化、傳輸網絡化、終端智能化、管理規范化、工作效率化、校務公開化。在先進的硬件保障與優秀的軟件資源基礎上，珠海一中的智慧校園建設已形成一套獨特的、可操作的系統框架，并始終保持著鮮活的生命力。

二、智慧校園的基礎建設

任何體系、框架都需要有一定的硬件與軟件基礎作為支撐。在教育信息生態觀的指導下，珠海一中從設備、人力、技術與制度等多方面為智慧校園建設提供便利，確保了智慧校園框架體系的成長動力與操作基礎。

在基礎設備鋪設方面，學校在原有校園信息設備基礎上科學合理地規劃財政，實現了信息終端覆蓋校園生活學習各功能區的每一個角落。學校千兆校園網出口鏈路連接教育城域W，無線網絡覆蓋全校園，學生可通過互聯網在家里訪問學校資源；建設了演播室、微格教室、微課堂制作室、多媒體網絡教室、電子閱覽室等各種功能場館，實現了微課輔導終端進課室；校園一卡通覆蓋教學、生活、考勤及安全各領域。隨著學校發展腳步的加快、辦學規模的擴大，學校還將進一步完善校園信息網絡，全面實現校園內部資源共享，通過信息化手段加強對人、財、物的管理，提高辦公效率、降低成本消耗，實現辦公自動化、網絡化、無紙化。

在人力培養方面，學校優化師資、管理服務團隊，力求建立一支綜合素質高、信息化素養較為深厚、能夠滿足教育現代化的需要、具有奉獻和創新精神的高素質智慧型校園人力資源隊伍。在教育信息生態系統里，“人”是推進教育信息化應用的關鍵因素之一。因此，智慧校園建設需要實行全校總動員，人人做技術的主人。學校組建了建設領導小組，統一組織籌劃并全面監督各項工作；師生通過鍛煉提高信息素養，改變工作方式和學習方式。

在技術探索與制度完善方面，學校聘請了專門的研究與服務機構推進教育信息化應用，并把智慧校園建設作為學校整體發展規劃的重要組成部分列入學校中長期發展規劃。一方面，構建了學校各級領導、廣大師生以及技術專家的高效合作模式，由學校實施全校系統建設總體規劃，分管部門確立系統建設方案，由各年級師生充分表達實際細節需求，由專業的研發團隊提供量身定制的解決方案，從而確保了每個系統功能明確、反饋及時、操作便捷、技術成熟。另一方面，建立了智慧校園建設的相關規章制度，制訂了網絡安全、信息安全、設備使用與管理、資源建設與使用等制度，各種設備設施使用、保管、維護均有專人負責，為智慧校園建設穩步有序地向前推進提供了保障。

三、智慧校園的科研紐帶

學校的一大特色是“課題起步”，借助課題研究手段在實際教學中開展信息技術在教育教學中的應用創新探索。“十一五”期間，學校申請了大量的國家級課題，包括全國教育科學的規劃課題“珠海一中在素質教育背景下創新育人模式的研究”、中央電教館的專項課題“高中信息技術課程過程性評價研究”等。“十二五”期間，學校又成功申請了全國教育科學規劃重點課題“基于‘微課堂’的教學信息化創新實踐研究”。

截止目前，學校教師已制作多達4300個微課，總時長350小時，累計播放超過25萬次，總時長3000小時，等效于4500節常規課，實現了教學資源的高效利用和教學效率的顯著提升，研究目標也均已達成。除了積極建設微課堂外，學校還積極推進數字圖書館、精品課程資源、學科教學資源的開發，促進優質教育資源共享。

四、智慧校園的應用實踐

學校堅持以“應用”為目標，基礎建設、科研紐帶最終都要通過“實踐見真知”。信息化系統的功能設計不僅覆蓋了教與學的全程管理，而且涵蓋了學生思想素質發展的動態過程以及人文關懷等重要方面，為多元化的學習和優質環境的打造帶來了效率上的顯著提升，充分貫徹和體現了學校多年來追求的優質化、特色化、現代化的教育發展思路。

第一，在基礎學科教學方面，規范各類教學信息的收集和輸入，通過標準化技術形成測評、題庫、數據、個人成長四大數據庫，最終服務于四大應用范疇――整體宏觀教學管理、學生的個人學習管理、基于知識點的微觀教學管理和動態的素質教育管理。除了不斷深化微課堂課題研究與成果落實外，還設計了成績單、錯題本系統，統稱為珠海一中的信息化教學“三大系統”，輔之以選課系統，全面倡導學習中的個性、高效和整體思維。

成績單系統自動完成每次考試的成績分析，提供多角度的解讀，并引入動態視圖。而且通過人性化的設計，使多次考試之間的趨勢分析完全自動化。從年級整體數據到學生個人單科數據都實現了自動跟蹤管理，教師可以了解各班級在考試中表現出來的各種特征與隱藏的問題，從而有效調節下一階段的教學工作重點；學生也可以通過這些圖表更加清晰地認識到自己的優劣勢以及應該注重改善的科目。

錯題本系統實現了錯題的自動化管理（包括各科目每一道錯題的題目、答案、統計數據），并提供了自動的數據統計分析，幫助學生從難度、類型、錯因等多個層面來分析自己的能力特點，有針對性地安排后續的復習內容。這些因學生而異的個性化功能通過大幅減少錯題收集的時間成本，從而使學生們能夠貫徹“錯題復習”這個極為重要的學習方法。

“校本課程選修系統”進一步加大了校本課程的開發力度，創新開發“以學生發展為本”的文化類、科學類、德育類、藝體類、社會實踐類、特色活動類等六十多個特色課程，形成了素質均衡、架構完整、特色多元的“創美育人”新課程體系。不同個性特長的學生都能利用網絡資源，找到適合自己興趣和特長發展的校本課程，突顯了課程實施的基礎性、選擇性、有效性、方向性。

第二，在德育管理上發揮信息化資源優勢，開發了綜合素質發展系統，對每位學生的德育操行、社會實踐、文體素養、學業學分、社團活動等各方面進行動態管理，把學生社團、青年志愿者活動和獲得的相關獎項等列入德育評價量化內容，實行學生填報、同學監督、教師檢閱的審驗模式。這一運作方式鼓勵學生主動地關注自己的求學履歷，主動地表述自己獲得的成就，教師也能夠及時了解本班學生綜合發展的動態，并給予必要的指引和幫助。在學生畢業之際，系統將能夠自動匯總信息，并以省教育廳要求的檔案格式自動生成及打印。學生高考檔案的生成過程完全實現了自動、精_、標準、高效，不但減少了人工制作的錯漏和繁瑣，更充分展現了學校“師生為本、規范高效、追求卓越、共同發展”的管理作風。

第三，在校醫室建設方面推陳出新，研發了校園醫務管理系統，包括就診系統、醫務流程、數據統計三個主要模塊。就診系統完全替代了傳統式手寫登記，顯著提高了工作效率；輔助校醫了解患者既往病史與診療記錄，以務實的態度幫助患者盡快康復。醫務流程能夠及時有效地聯系校醫、學生、班主任、家長，更好地溝通學校各個部門，排除了校園衛生安全的隱患，共同為建設健康和諧的校園環境努力。數據統計模塊能夠幫助校醫根據數據的異常變化做出預警，采取措施，提前應對，防患于未然；對校外則配合珠海市疾病控制中心工作，進行數據統計上報，有效開展預防保健工作。

五、智慧校園的根本核心

學校始終堅持“師生為本、服務至上”的原則，努力打造優質高效的智慧校園平臺。

學校匯聚全體師生智慧參與校園建設，在全校范圍內舉辦教學應用設計創意大賽；各部門的教師團隊出謀劃策，參與需求分析；定期進行問卷調查，精益求精，持續改善。例如，學校建立了技術支持快速反饋改善機制，當師生在使用信息系統時發現問題或待改善之處，該機制確保技術團隊能夠在1小時內確認問題，3小時內出具解決方案，95%的問題當天就可以得到解決。

學校信息化系統使用方式的設計力求滿足教師的教學發展需求，而且切合學生的個性學習需求；客觀考慮使用情景的時間和地點；使用了超過30種數據圖表持續跟蹤使用狀態，不斷調整以完善用戶體驗。

學校智慧課堂建設方案范文第3篇

教育行業現狀是：優質教育資源分布不均，且日趨集中，教育手段單一，不適應個性化教育發展趨勢，教育基礎設施不適應“智慧城市”建設和全民學習的需要。目前教育信息基礎設施現狀是：一次性投入大，必須要在建設初期考慮將來的擴容問題，一次性部署足夠的帶寬，足夠的接入網口，足夠的計算能力，建設足夠大的機房和數據中心，聘請專門的網絡日常維護人員，并且層層設置防火墻和流量控制確保網絡安全，如果沒有防火墻保護則寧肯不開機，資源閑置和浪費嚴重。一方面保有維護成本高，完好率差，利用率低；另一方面體現為投入很大，但是資源永遠不足。WIFI和云技術的成熟為教育信息基礎設施的建設提供了重要的技術基礎。基于WIFI和云平臺進行資源共享的“智慧校園”方案，能夠有效解決教育信息基礎設施投入大，資源分布不均衡，資源相對不足，資源利用率低等問題。

2依托于WIFI系統接入的智慧校園

根據國家《教育信息化十年發展規劃（2011－2020）》重要指示，學校“三通兩平臺”的建設工作，將推動“優質資源班班通”，重點建設名師和名校網絡課堂，加快優質教育資源共享，2013年在全國范圍內2000個地區和學校進行試點，2014迎來建設高峰，并由國家財政投資部署。公交、高鐵、機場、車站、商鋪、購物廣場、連鎖店、旅游景點、甚至飛機上，WIFI接入無處不在。為了響應教育信息化的發展規劃，目前，北京教育系統正在全北京范圍內部署中小學校WIFI試點。新疆電信將WIFI網絡作為第四網絡，計劃在學校部署6萬個WIFI接入點，利用無線網絡，校園網將更加便利，更加經濟，更加自由，更加高效。智慧校園建設依托無處不在的校園WIFI網絡，實現智能電子書包、智能電子作業、校校通、班班通、人人通、教育資源管理信息平臺、教育資源公共服務項目等功能。

3基于云平臺進行資源共享的智慧校園

打開互聯網窗口，各種云服務撲面而來，阿里云服務、百度云服務、IBM云服務、華為云服務，以及其他大大小小上百家的云服務提供商，而這只是云平臺的冰山一角。各網商、電商、電信運營商、大企業基于云平臺建立了自己的數據中心，用于大數據分析和數據共享，也有用于日常辦公的云平臺服務。不得不說，如此多的企業和機構熱衷于云平臺的建設有其必然性。拋開云平臺的技術細節，云平臺真正的價值在于，顯著降低了每個用戶擁有計算資源的成本。基于云平臺的數據中心將孤立分散的大大小小的數據機房集約化，統一管理，統一維護，統一對外呈現服務，均衡服務器利用率，提高服務器整體利用率，避免大批硬件閑置，減少閑置和浪費就等于節省投資。對于教育資源投入而言，如果每個縣區、每個校園都建立各自的數據機房，除了平時維護成本較大以外，其大部分時間處于閑置狀態，極大浪費了有限的教育資源。云平臺的另一個優勢在于，企業和機構可以隨著業務和需求量的增加逐步增加信息設施的投入，不用在初創或者弱小時就一次性投入能滿足未來一定階段需求的信息設施，云平臺技術和模式上的可擴展性保證了用戶可以隨需而增，降低投入風險，并且根據自身情況可以租用方式使用。基于云平臺進行資源共享的智慧校園，可以建立以省或市為單位的云平臺，免除廣大的區縣校園的數據機房，使資源集約化，資源分配均衡化。可以隨著校園需求的增加逐步擴容，動態滿足智慧校園的建設需求。

4基于WIFI系統和云平臺的“智慧校園”解決方案

基于WIFI系統，可以實現“班班通”，該解決方案提供的個性化教學平臺軟件不僅豐富了教學手段，而且解決了目前學校普遍存在的教學軟件控制松散、網絡安全防護級別低的問題，確保了網絡穩定性和教學資源安全性。該方案基于云平臺，提供的教育資源共享，大大加快了“優質資源班班通”的進程，實現了網絡硬件與應用軟件同步，將枯燥的、孤立的教學體系轉化成基于“云”的生動的、互動式新型學習體系。

5總結

學校智慧課堂建設方案范文第4篇

3年內實現智慧教育

《嘉興市智慧教育“111”行動計劃（2016-2018年）》明確了此次行動計劃的建設目標：依托“智慧嘉興”和“信息惠民試點城市”規劃，形成與市教育現代化發展目標相適應的智慧教育體系，實現基于大數據的教育教學精準管理和個性化服務，實現學校管理方式、教師教學方式和學習者學習方式的變革，建成智慧型校園環境，建成“課程無處不在、教師無處不在、學習無處不在”的泛在學習環境。

行動計劃包括：1個智慧教育云服務平臺，100所智慧校園示范校，100個智慧教育深度創新應用項目。2016年度完成智慧教育云服務平臺的規劃設計，出臺實施方案；培育建設20所智慧校園示范校；實施50個智慧教育深度創新應用項目。2017年度建成智慧教育云服務平臺數據中心、公共服務平臺，啟動管理應用中心和資源應用中心的建設；培育建設40所智慧校園示范校；實施50個智慧教育深度創新應用項目。2018年度建成智慧教育云服務平臺管理應用中心和資源應用中心，正式啟用智慧教育云服務平臺；培育建設40所智慧校園示范校；智慧教育深度創新應用項目成果形成與應用推廣。

文件在亮出3年內的智慧教育目標的同時，也明確了該市教育領域內各相關職能部門的工作責任和內容。文件還明確表示將加大投入，把智慧教育建設、應用和維護資金列入各級財政預算，確保資金落實，形成長效機制。探索建立資金籌措的社會化機制，引入多元化融資機制。加強教育信息化項目管理和經費監管，提高資金的使用效益，分年度對智慧教育建設單位經費使用情況進行績效考核評估，評估結果作為下一年度申請經費的重要依據。

智慧校園全覆蓋

中小學“數字校園實驗校”建設試點工作，是以信息化環境、數字資源建設為抓手，以應用驅動、師生創新為核心，全面提升師生信息化素養及數字化應用，促進學校、教師更新教育觀念、轉變教學模式、改進教學管理，深入推進教育內在創新，全面適應信息社會對教育的要求。

現在，課堂教學模式完全變了，電腦、投影儀、電子白板、實物展臺及即時反饋系統，組成了一個“智慧教室”。通過智慧教室系統，一堂課的上課過程可以即時生成。課后，任課老師將生成的“課堂”上傳云平臺。學生通過學校發的個人賬號，登錄學校云平臺，可隨時重溫課堂內容……“智慧教室”的快速普及更加說明，如今傳統的教學方式，已經不能適應現代化教學的需要。在網絡等渠道的刺激下，學生的思維越來越“耐不住寂寞”。因此，改進授課方式不僅是提高教學效率的重要手段，也成為留住學生“專注力”的主要途徑。為提高教學質量和教學效率，很多學校都啟動了信息化教學模式，“人手一個iPad”也日益成為在校學生的“標配”。

據嘉興市教育裝備與信息中心的老師介紹，在數字校園的基礎上建設智慧校園，是信息技術與教育教學的深度融合。

基礎環境上，實現各級各類學校網絡主干速率萬兆及以上，保證百兆到桌面，主要教學場所無線網絡全覆蓋。網絡中心機房符合國家安全標準，建有功能完善的門戶網站和基于學科教學的基礎資源庫，并建設自己的特色資源庫，實現跨平臺資源共享。人人擁有便捷可用的上網終端設備，泛在學習環境基本形成；實現基于大數據的教育教學精準管理，全面提高教育治理水平，有效滿足辦學多樣化、學生個性化發展的需求。

數字教育資源上，建設以基礎性資源、個性化資源和校本資源為主體的數字教育資源。基礎性資源是指與國家、地方教材配套的課程資源；個性化資源是指學校根據辦學需要選擇性購買的個性化教與學資源；校本資源是指學校、教師、學生、家長和社會專業人士在教育教學活動過程中生成的資源。

應用環境上，實現學校管理的信息化，包括辦公自動化系統，校園安全監控安保系統，智能廣播系統，教師人事管理系統，教師工作績效評估系統，學生學籍管理、綜合素質評價系統，財務、后勤服務管理系統，教務管理系統等。實現教學應用的信息化，包括教學教研管理應用、網絡教學、學生研究性學習課程平臺、德育管理系統、體衛藝管理系統、實驗室管理系統、圖書管理系統、網絡視頻應用系統等。

全國教育信息化相關專家表示：“在前期教育信息化工作推進過程中還存在條線管理、地域分割等現象。‘十三五’期間就是要在原先的建設基礎上，加強系統、平臺、資源的互聯融合，加強建設、管理的統籌，使教育信息化能夠協調、有序發展。了解‘數字一代’學生的學習習慣，熟悉數字化的教學環境，探索更適應學生的信息化教學方式，要求我們必須借力‘互聯網+’，開拓創新一體化教學新模式，建設一個‘處處能學、時時可學’的一體化開放教學環境。”

在配套下發的《推進嘉興市中小學智慧教育深度創新應用項目工作提出如下指導意見》中，市教育局明確：2016年―2018年，組織實施100個中小學智慧教育深度創新應用項目。2016年和2017年為申報實施階段；2018年為成果形成、應用推廣階段。

智慧校園給師生“云空間”

依據此次行動計劃，嘉興市要實現100%的中小學校和90%以上的幼兒園寬帶到校到教室；全面實現教學班班通、人人通。在所有高中段學校和80%的義務段學校、60%的幼兒園建成智慧型校園，培育建設100所嘉興市中小學智慧校園示范學校。

在“特色環境建設”這一項中有：配有與課程內容配套的特色功能實驗室或有利于學生自主學習、個性發展的特色環境。而“網絡空間”這一項，又包含學生空間、教師空間、管理者空間、家長空間、班級等機構空間這5個部分，每個部分有明確要求。

學生空間是為每個學生建立實名制網絡空間，提供課程資源、作業、小組學習、成績查詢、測評、問題求助、互動交流、作品展示等功能，實現學生學習過程、實踐經歷的網絡學習空間呈現。

教師空間是建立實名制教師與教研員網絡教學空間，提供備課、布置作業、答疑、成績管理與分析、教研活動、培訓學習、教學規劃、教學評價、相互交流等功能。

家長空間將提供學生平安信息、學業表現、考試成績、出勤情況、生活情況、健康報告、教育咨詢等功能。

在“互動教學環境”這一條中，明確要求學校提供師生開展課堂教學、課外學習等多種教學互動活動的支撐環境，創設具有感知環境的教學實驗實訓場所，鼓勵3D打印、可穿戴設備等在教育教學中的應用。

學校智慧課堂建設方案范文第5篇

搭建無處不在的網絡學習平臺

教育信息化發展硬件是前提，資源是基礎，教師是關鍵，體現在課堂。打造先進的教育信息化平臺，教師的素質提升必須走在第一步。

以提升中小學教師信息技術應用能力、學科教學能力和專業自主發展能力為目標，以解決課堂教學中的重點難點問題，促進信息技術與教育教學深度融合為重點的新一輪中小學教師信息技術應用能力提升全員培訓已經全面鋪開，學校參加培訓的教師正通過集中學習、網絡研修、校本研修等途徑在信息技術優化課堂教學，轉變學習方式，支持教師專業發展這三個方面認真學習，積極探索。作為擔負集中現場實踐性培訓任務的基地校，德雅中學還在日常的教學管理中強化信息技術手段在課堂中的融合，要求教結合學科案例借助信息技術更新教學設計。

不僅如此，學校還將組織了以“信息技術與課堂應用”為主題的青年教師教學比武，教師網絡研修個人空間評優，信息技術應用優秀課改評選等活動，以此激發教師參與信息技術提升，利用網絡平臺進行專業學習，開展網絡教研的熱情。

推進透明高效的校務管理

學校自2013年開始利用添冀平臺推進透明高效的校務管理。這個來源于第三方的應用平臺給學校的日常管理帶來了極大的便捷，這個平臺能及時完成學生、教師、學校資產及辦學條件等基礎數據的采集與更新，具備日常信息、課程管理、考勤管理、財務維護與保修、教育資源上傳與共享等多種功能；通過學校門戶網站進入，支持“家校通”平臺，針對師生和社會公眾提供不同的教育信息服務，能實現學校與家庭、教師與家長的常態互動對話交流，推進了陽光教育服務和無紙化電子政務建設。如何利用學校現有的軟硬件系統進行教師培訓與網絡教研，建立符合學校實際的電子備課系統閱卷系統，建立網絡學生素質成長管理和教師專業成長管理系統，怎樣利用云空間進行資源整合與組織，如何進行微課，校本資源，教學APP等的開發應用都是擺在學校面前需要思考和解決的問題。

實施豐富多彩的校園文化

網絡的發展拓展了校園文化建設的新渠道和新手段，互聯網所承載的校園文化在教育人、影響人方面的作業不可小視，尤其對于有“網絡原住民”之稱的“00后”們，網絡傳播手段更易讓他們接受與認可。學校應借助校園網站、博客、微信，論壇等占領網絡新陣地，充分利用網絡載體，宣傳主流意識，開展思想政治教學，增強其時效性和實效性。

德雅中學建校之初就開設了學校網站，每年都有近三百篇的圖文更新，隨著學校影響日益擴大，網絡點擊率關注度也日漸提升。學校教學處的班級管理信息也通過博客平臺實時更新。學校還在校園文化硬件建設中注重了網絡媒體的運用，在“中華名人廣場”的名人柱上印上了二維碼，用手機掃一掃就能查到該名人百度百科里的全部信息。學校將依托互聯網、網絡直播室舉辦網上讀書活動，網站直播節目，網站知識大賽等活動，讓學生感受到上網不僅是聊天灌水打游戲，把德育活動、社團活動與校園網絡有機結合，創設良好的網絡文化氛圍。

構建以人為本的智慧校園

“大數據”是什么？它不僅是信息爆炸時代產生的海量數據，更是這些海量信息資源及數據的整理選取和運用。如今學習不再是一個單一的概念，全民教育，優質教育，個性化學習和終身學習也成為信息時代教育發展的重要特征。教育技術學專家黃榮懷教授認為，智慧校園應具有以下五個特征：環境全民感知；網絡無縫互通；海量數據支撐；開放學習環境；師生個。

智慧校園的建設需要融合網絡與技術環境，借助網絡、移動學習終端和教育資源平臺實現任何時間地點的在線學習及輔導答疑；依托互聯網構建綜合性的教育業務處理平臺，能對教學教研教育管理的各種信息、數據進行快速處理與服務；充分共享、靈活配置數學資源平臺，能依托這個平臺實現自主探究、互動教學、協同學習等多種教學模式。