陸明燕

摘 要：我國(guó)多數(shù)高等院校對(duì)硬件的建設(shè)比較重視，而忽視軟件建設(shè)。隨著我國(guó)云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的飛速發(fā)展，高等院校智慧教室建設(shè)也被提上日程。文章分析了高等院校多媒體教室的使用現(xiàn)狀，根據(jù)智慧教室的概念和特征及建設(shè)構(gòu)架，提出了聯(lián)網(wǎng)形勢(shì)下高等院校建設(shè)智慧教室的思路，以供參考。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智慧教室；建設(shè)思路

1 智慧教室的由來(lái)

隨著新興信息技術(shù)如大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等發(fā)展的逐漸成熟，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注教育領(lǐng)域智慧技術(shù)、應(yīng)用、管理等特征的智慧教室的建設(shè)。繼IBM“智慧地球”概念的提出以后，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者以此為借鑒提出了“智慧校園”的方案。智慧教室作為智慧校園重要部分，當(dāng)前并沒有在國(guó)內(nèi)建設(shè)智慧校園的方案中得到詳細(xì)的研究。智慧教室，又叫作未來(lái)教室或智能教室，它是一種集高科技軟硬件設(shè)備于一體的增強(qiáng)型教室，使學(xué)生隨時(shí)利用人性化、智能化的視聽設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)，為無(wú)縫接入資源提供了有利的條件，為先進(jìn)教學(xué)設(shè)計(jì)提供了有效的技術(shù)支撐。智慧教室的建設(shè)作為高等院校建設(shè)信息化的延伸，是信息化發(fā)展到一定程度的新的體現(xiàn)，為教與學(xué)提供了智能化的互動(dòng)空間。

2 高等院校多媒體教室的使用現(xiàn)狀

2.1 維護(hù)管理的難度比較大

多媒體教室的管理人員需要定期升級(jí)每臺(tái)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)應(yīng)用軟件，做好相關(guān)補(bǔ)丁的更新，并保護(hù)和備份重要的數(shù)據(jù)，還需要現(xiàn)場(chǎng)對(duì)這些計(jì)算機(jī)的故障進(jìn)行維護(hù)。加上這些多媒體教室在學(xué)校各角落分散，所以給維護(hù)管理帶來(lái)了較大的工作量，使其對(duì)維護(hù)管理的各種需求不能做到快速、及時(shí)的響應(yīng)。

2.2 缺乏良好的安全穩(wěn)定性

因?yàn)槎嗝襟w計(jì)算機(jī)有許多人使用，上課老師不同所需要的應(yīng)用環(huán)境也有所不同，難免會(huì)存在一些文件安裝拷貝的情況，因此存在的安全隱患較大，極其容易導(dǎo)致計(jì)算機(jī)感染病毒。另外許多課程在訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)的過(guò)程中，還容易受到互聯(lián)網(wǎng)的攻擊。因?yàn)槎嗝襟w計(jì)算機(jī)系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一集中的管理，所以使其安全環(huán)境越來(lái)越差，進(jìn)而影響到上課環(huán)境。

2.3 多媒體使用的成本較高

多媒體計(jì)算機(jī)想要發(fā)揮其作用，就需要在每臺(tái)計(jì)算機(jī)中安裝系統(tǒng)和防殺毒軟件及各種教學(xué)應(yīng)用軟件，對(duì)于軟件資源來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一種浪費(fèi)[1]。另外計(jì)算機(jī)硬件容易損壞、操作系統(tǒng)的不斷更新等，都影響到了多媒體計(jì)算機(jī)的使用壽命，按照這樣計(jì)算，多媒體計(jì)算機(jī)單臺(tái)具有較高的年使用成本。

2.4 教學(xué)中問(wèn)題處理較麻煩

假如多媒體在上課的過(guò)程中發(fā)生故障，排除及保修等程序都會(huì)占用較多的上課時(shí)間，對(duì)學(xué)習(xí)效果造成較大的影響，進(jìn)而不能及時(shí)有效地評(píng)估教學(xué)質(zhì)量。

3 智慧教室的概念和特征

智慧教室又被稱為未來(lái)教室或智能教室，是應(yīng)用智慧服務(wù)于教學(xué)活動(dòng)的軟硬件裝備和教室空間的總和。智慧教室是在各種新興技術(shù)如大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等的基礎(chǔ)上，一種最新的建設(shè)教室信息化的形態(tài)。其核心任務(wù)是根據(jù)實(shí)際教學(xué)活動(dòng)要求，提供智慧化的應(yīng)用和服務(wù)，使其教學(xué)效果實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化，是智慧教室的最終目標(biāo)。

智慧教室和傳統(tǒng)多媒體、網(wǎng)絡(luò)化教室最大的區(qū)別是利用智慧技術(shù)，提供智慧服務(wù)，進(jìn)行智慧管理。智慧教室涉及的“智慧性”包括優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、獲取學(xué)習(xí)資源、教學(xué)課堂互動(dòng)、檢測(cè)與感知情景、電氣管理、教室布局等，可具體概括為呈現(xiàn)內(nèi)容、管理環(huán)境、獲取資源、互動(dòng)及時(shí)、感知情境等維度，也是智慧教室特征的真實(shí)體現(xiàn)[2]。

4 智慧教室的建設(shè)構(gòu)架

智慧教室作為相對(duì)較復(fù)雜的一套系統(tǒng)的工程，其架構(gòu)包含網(wǎng)絡(luò)層、感知層、平臺(tái)層、數(shù)據(jù)資源層和應(yīng)用層等，把建設(shè)智慧教室的各方面都涵蓋進(jìn)來(lái)，并且可以把整體信息化環(huán)境進(jìn)行有效的融合，智慧教室整體建設(shè)架構(gòu)如圖1所示。

5 物聯(lián)網(wǎng)形勢(shì)下高等院校建設(shè)智慧教室的思路

5.1 集中管理多媒體設(shè)備

由于多媒體教室對(duì)設(shè)備的使用過(guò)程中存在使用較頻繁、負(fù)載較多、維護(hù)管理困難等問(wèn)題，智慧教室采取“集中管理、分布部署”的方式，對(duì)學(xué)校內(nèi)所有多媒體設(shè)備統(tǒng)一進(jìn)行管理和控制，使管理部門的工作效率得到提升。智慧教室主要利用智能終端管理單元、管理系統(tǒng)對(duì)前端設(shè)備進(jìn)行智能控制，可以對(duì)所有的智能管理單元的情況（或開啟，或關(guān)閉）實(shí)現(xiàn)合理的控制，并且可以對(duì)教室的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程喚醒，監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行的能耗，課表與設(shè)備聯(lián)動(dòng)自動(dòng)開啟等功能，并能在網(wǎng)斷開的條件下，通過(guò)對(duì)客戶端設(shè)備的正常使用而不對(duì)上課造成影響。另外在智慧教室的PC端運(yùn)用桌面云部署方式，并結(jié)合底層硬件資源和中間層虛擬化軟件資源，利用對(duì)上層桌面的虛擬化軟件的應(yīng)用，以虛擬化的桌面模式為智慧教室的用戶提供服務(wù)。桌面的虛擬化應(yīng)用既是對(duì)服務(wù)器端的計(jì)算能力的充分利用，還為用戶提供了靈活較強(qiáng)的PC管理能力，使其強(qiáng)大的可擴(kuò)展性能和明顯的節(jié)約能源的優(yōu)勢(shì)得到充分的體現(xiàn)，使個(gè)人電腦中許多傳統(tǒng)的管理問(wèn)題得到妥善的解決。

5.2 自動(dòng)開啟和遠(yuǎn)程喚醒設(shè)備

傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，學(xué)校想要開啟電腦，只能運(yùn)用后臺(tái)管理軟件開啟電源，然后通過(guò)教師手動(dòng)才能正式開啟。而智慧教室可以聯(lián)動(dòng)教室的管理系統(tǒng)和電腦網(wǎng)卡，對(duì)電腦實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程喚醒，也就是想要開啟電腦，只需利用管理系統(tǒng)，便可以遠(yuǎn)程進(jìn)行喚醒，節(jié)約了開機(jī)時(shí)間，為教師上課提供了極大的方便。同時(shí)智慧教室的設(shè)備管理上還可以完成遠(yuǎn)程統(tǒng)一操作開關(guān)機(jī)，把教務(wù)處的課表和教室管理系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)起來(lái)，在教師上課之前，自動(dòng)開啟計(jì)算機(jī)設(shè)備，使上課效率得到有效提升。因?yàn)槎嗝襟w教室的管理中心可以對(duì)所有設(shè)備的運(yùn)行狀況實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一實(shí)時(shí)監(jiān)控，因此也不會(huì)有教師丟失或忘帶一卡通而影響上課的狀況發(fā)生。

5.3 監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行及能耗情況

智慧教室中的管理系統(tǒng)既使傳統(tǒng)的中控被替代，還使其連線較多、管理維護(hù)繁瑣等問(wèn)題得到妥善的解決，在此過(guò)程中不斷強(qiáng)化智慧教室的管理功能，利用后臺(tái)管理智慧教室的系統(tǒng)軟件，智能監(jiān)控教室的設(shè)備，可以使開啟設(shè)備、指示燈是否亮等情況在管理界面上顯示，及時(shí)維護(hù)和監(jiān)控出現(xiàn)的各種問(wèn)題。如果教學(xué)中需要更換教室，管理員可以利用后臺(tái)系統(tǒng)軟件把所需更換教室的智能單元設(shè)備開啟，及時(shí)解決相關(guān)問(wèn)題，進(jìn)行靈活方便的更換[3]。另外設(shè)計(jì)智慧教室的過(guò)程中運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)的概念，對(duì)智能供電系統(tǒng)進(jìn)行有效的應(yīng)用，可以合理控制所有教學(xué)設(shè)備的電能。智慧教室的管理系統(tǒng)可以詳細(xì)地統(tǒng)計(jì)每個(gè)開斷模塊的時(shí)間點(diǎn)、日期、時(shí)長(zhǎng)、供電開關(guān)等情況，進(jìn)而可以對(duì)整個(gè)多媒體教室的能耗實(shí)現(xiàn)更加精細(xì)的監(jiān)控。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)的智慧教室系統(tǒng)，可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下統(tǒng)一控制教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)對(duì)光線、溫度、能耗等環(huán)境的智能控制，使師生在上課過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了考勤的智能化、智能開啟設(shè)備等，還可以對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行智能化診斷，使其在無(wú)障礙的條件下完成升級(jí)。本文提出的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的建設(shè)智慧教室的思路，使多教室真正實(shí)現(xiàn)了全面感知，使多媒體教室維護(hù)管理的效率得到極大的提升，對(duì)智慧地開展教學(xué)活動(dòng)起到了有效的推動(dòng)作用。

[參考文獻(xiàn)]

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[2]劉君.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高校智慧教室的設(shè)計(jì)研究[J].陜西理工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017（5）：52-57.

[3]戴運(yùn)籌.基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧教室建設(shè)思路[J].科技資訊，2016（14）：126-127.