课题申报模板物联网技术在数字校园建设中的应用研究Word文档格式.docx
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全国教育信息技术研究课题
课题类别:
重点课题
学科分类:
其他
研究类型:
预期研究成果:
立项号:
142821859
课题设计论证
一、课题的研究背景或缘由
1.物联网技术已经成为新兴产业。
2009年8月,温家宝总理在视察中科院无锡物联网产业研究所时提出“感知中国”的概念,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一。
在不断渗透和影响着我们的日常生活,各个行业都在抓住时机进行创造性地利用,也正在影响着我们的教育,如何应用物联网技术促进学校教育事业全面信息化,也是当前各个学校信息化建设迫切需要研究的课题。
2.物联网技术将会在学校中广泛应用。
校园物联网是在传统校园信息化的基础上,以信息网络为依托,利用数字化手段借助物联网技术对校园环境、教育资源、教学活动、师生信息等各个方面和环节进行综合管理,可高效便捷地实现学校的教育教学和管理服务等活动的全过程,从而达到提高教学质量、科学水平和管理水平,提升学校数字校园层次,促进学校高品质办学目标。
3.校园环境建设保障了物联网技术的推进。
学校于2013年实施迁建工程,预计在2014年8月整体搬迁至新校园。
学校建有九大系统,有综合布线系统、计算机网络系统、综合安防系统、校园一卡通系统、校园广播系统、校园电视台及数字电视系统、信息发布及LED显示屏系统、多媒体会议及扩声系统、UPS系统等,完善的校园基础设施建设,给了我们一个发展的新起点,也为本课题的提出提供了充足的物质保障。
但是我们要思考的是大量的设备装配并投入使用后,如何在物物相联的基础上,利用物联网的技术手段,实现学校教育管理更科学、现代化,有效推进学校数字化校园建设,这是我们迫切需要研究的,所以我们提出了本课题。
二、相关研究综述
在我国物联网十二五规划目标中,明确了物联网发展格局。
在
浙江工业大学计算机学院陈庆章教授的研究团队,已经利用物联网技术研究了城市智能停车诱导系统,电力线监测系统等多个科研项目。
并且已经取得了实际的成果,是物联网技术研究的成功案例。
重庆邮电大学的王胜楠、吴翠先和刘志广提出了物联网在中小学校园的应用构想。
我们通过信息的搜集,了解到目前在中小学数字化校园建设中,以物联网技术来推进的例子和实践研究的还比较少。
所以我们提出的课题研究具有一定的前瞻性。
我们的课题研究,将实现理论到实践的突破,有效地促进学校数字校园建设。
三、研究目标
1.总体目标
在省现代教育技术实验学校和“数字校园”示范学校的基础上,在已建成的学校现代教育网络平台上,依托物联网技术,深入推进“数字校园”建设,努力探究物联网技术在学校现代化教育和管理上的运用研究,以此,全面提高教育教学的管理水平,促进学校工作的跨越式发展,促进教师队伍的全面优质提升,促进学生素质的全面提高。
2.具体目标
(1)构建校园物联网的层次结构。
以校园环境建设为基础,结合已有的设施和设备,理清和构建校园物联网络的层次结构。
(2)依托物联网技术,推进学校智能管理建设、智慧教学应用、校园文化创建等方面进行实践研究。
形成“一体化”智能管理网络平台,实现丰富的教育教学资源库,创立师生成长空间,形成学校现代化管理的新模式。
(3)通过构建学校物联网建设,全面推进学校数字校园建设。
提升学校办学品位。
(4)课题研究结构图见附件
四、研究内容与方法
(一)依托物联网技术,构建校园物联网络的策略
1.加强校园环境建设,理清设备架构体系。
根据学校校园建设的方案,加强校园环境建设的监督力量,力求新校园中各项建设符合或超过达标验收标准。
面对数量众种的教育装备,我们必需理清各设备的架构体系,理清各设备间的相互联系作用,通过实地查看和图纸定位,了解校园内各个区域中的设备布局。
2.绘制学校物联网结构拓布图。
依据物联网建设的一般结构图,构建起学校数字校园物联网络拓布结构。
实现网络结构最优化,以期发挥物联网技术的最大功效。
参考图如下。
(二)依托物联网技术,构建校园智能管理的策略
1.校园一卡通系统
建立校园师生一卡通系统,以校园物联网为基础,利用智能卡作为信息载体的综合信息化系统,这是本课题研究的核心内容之一,也是最具表现能力的建设项目之一,是数字校园的基础工程和重要组成部分。
我们将通过校园一卡通系统,为学校管理提供开放性、灵活性和面向全校师生的应用服务管理平台,拟实现门禁、考勤、签到,借书、公共自行车租借、公交卡、公共设施使用等功能的合并,动态掌握每一位持卡人的综合情况,这样会极大地提高学校的管理水平、提升了学校的形象,是学校管理现代化的必要前提和基本途径。
我们将和中国移动公司、建设中标单位三方共同合作,利用物联网技术,打造便捷而有效的校园一卡通,提高学校管理现代化。
2.智能停车系统
投入使用的新校园,带有地下停车场
,并和翰林广场地下停车场相接,为了保证教师上下班出行和家长开车接送孩子的安全有序,建设智能停车系统,通过物联网技术,将会实现校区内车辆自动驶入和驶出,以及家长接送孩子车辆的临时停放。
我们需要做的是把全校教师的车辆号牌、每位学生接受车辆的号牌(每位学生限一辆车),进行登记和统计,核对无误后录入停车系统,再将车辆信息制作成智能卡,最大限度保证师生车辆进出的安全。
3.智能安防系统
安防系统是学校安全工作的重要内容之一,我们将建立智能安防系统和智能访客系统。
访客系统拟做到人员、证件、照片三者统一识别。
实现“进门登记、出门注销、人像一一对应、随身物品登记、分级管理、历史记录查询、报表汇总”等功能,能够高效记录、存储、查询汇总访客的相关信息。
我们将在校园四周和教学楼道口安装多个摄像机,尽可能保证监控到校园每个角落,以便及时发现情况,立即处理。
4.图书馆智能借阅。
目前,学校图书馆图书的上架和借阅,是通过编目和条码来实现的,每天的借阅量很大,工作人员一般只有一位老师,显然工作量很大。
我们将引入“智能书车”,通过加入RFID标签,提高图书归架的效率。
5.一体化办公平台
一体化办公平台是校园物联网信息发布的综合平台,是校园物联网信息呈现的核心模块,也是推进数字化校园建设的重要信息平台。
我们将在现有的办公平台基础上,不断完善和开发功能模块,把数据中心采集到的信息,及时在办公平台上发布,让师生及时了解学校动态,让家校联系更加便捷。
(三)依托物联网技术,加强智慧教学应用的策略
1.积极推进电子书包项目的应用
利用电子书包项目,构建无线网络学习环境,可以突破时间限制,尝试新的学习方式。
同时,又可以突破空间限制,让学生走出教室,在校园中进行探究学习。
我们需要在不同的学科中进行应用研究。
在使用前期要设计制作适合电子书包设备上运用的课程内容,其次要熟悉好整个电子书包环境的使用,还要对学生进行必要的操作技能培训,保证电子书包项目的应用。
2.探索云机房的使用模式。
学校装备了一个云机房,利用云终端,探索不一样的机房管理模式,为拓展到教师用机作有效的尝试。
云机房的使用有普通机房不可比拟的优势,在机房管理和应用中可以进行有效探究,这也是校园物联网中的一个重要组成部分。
3.全面推行电子白板在教学中的应用
全校所有普通教室全部配备超短焦距的电子白板,通过无线网络或有线网络实现线上和线下相结合的教学方式,开展多媒体的辅助教学和学生的探究性学习。
我们将继续加大力度,对全校教师进行电子白板的使用培训,搜集成功案例,建设丰富的教学资源库,提高课堂教学效率。
4.网络学习平台的使用和开发。
网络学习必将成为师生双边活动的一个新的平台,我们将积极探索微课堂、翻转课堂等平台的开发与应用,建立多个学生学习的网络平台,为学生的多样性学习方式提供条件。
初步建立网络学习框架,为学生提供学习空间。
流程图见附件
(四)依托物联网技术,营造校园文化内涵的策略
1.建立校园地理信息系统
基于学校校园网,建立Web模式下的校园地理信息系统,利用无线网络全校全覆盖的条件,更加直观地反映校园信息,有效提高校园信息检索的效率,大大方便校园内外的人员在校内学习、工作和交流。
对学校的宣传起到重要的作用。
2.二维码标签的综合运用
我们将利用二维码生成系统建立相关信息的二维码图标,分类建立信息库。
同时,在学校的宣传资料、学校网站、校园内的设施上进行二维码标的发布,方便人们的关注。
还将不断的更新和做好维护工作。
五、研究步骤
1.准备阶段和实践初步
2014年5月-2014年8月
建立课题组,撰写课题实施方案,组织课题组成员学相关理论,申报课题。
2.探究与操作阶段
2014年9月---2016年2月
课题实施阶段,围绕课题总目标,按照分目标进行课题的实践研究。
3.总结阶段
2016年3月---2016年9月
课题总结,通过构建智慧“数字校园”网络
,总结物联网技术在学校发展中的成效。
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课题可行性分析
1.已取得的相关研究成果和主要参考文献(部分)
学校依托信息化建设,被评为浙江省现代教育技术学校。
在2012年,被评为第一批县、市“数字校园”达标学校。
2013年被评为嘉兴市数字化校园示范校。
学校领导多次在各级活动中作数字校园建设的专题讲座,学校在省、市级已经形成一定的知名度。
最近几年,学校在相关的科研中形成了阶段性成果,《校园网络下“多维一体”平台研发的实践与探索》省级课题立项并结题。
《基于“数字校园”推进教育管理现代化的实践研究》课题市级重点课立项。
研究“智慧数字校园”,打造学校品位成为学校信息化建设的重要工作内容。
另外还有多个课题立项并取得阶段性成果。
如浙江省规划课题《建立数学表象的有效策略研究》获浙江省嘉兴市优秀课题成果二等奖。
嘉兴市个人课题《现代教学条件下小学数学板书设计之研究》获浙江省嘉兴市优秀课题成果二等奖等。
2.主要参加者的学术背景和研究经验、组成结构(如职务、专业、年龄等)
林会国:
校长,浙江省特级教师,年龄42。
陆友娉:
教导主任,浙江省嘉兴市学科带头人,年龄43。
夏军伟:
信息技术教师,浙江省海盐县学科带头人,年龄42。
金其良:
总务处主任,浙江省海盐县学科带头人,年龄44。
沈菊峰:
信息技术教师,年龄35。
步淑珠:
信息技术教师,浙江省海盐县学科教学能手,年龄33。
3.完成课题的保障条件(如研究资料、实验仪器设备、研究经费、研究时间及所在
单位条件等)
学校是浙江省现代教育技术实验学校,新校园已建成,正在整体搬迁,总投资近1.5亿。
学校以总课题的形式,贯穿学校的日常教育教学管理,以校长室为课题研究的核心部门,引领各学科组进行实践研究,从组织上保证课题研究的顺利进行。
预期研究成果