试论普教学校构建“智慧教育云”技术平台

【摘要】（2）室分 室分把AP通过功分设备接到房间里进行覆盖。从图1中我们可以看出，这种方案应该能实现各个房间内的信号稳定，但需要有大功耗的AP设备，且需要多级功分器，成本相对过高，...

如今，在移动互联的推动下，教育信息化的内涵和外延正在发生变化，数字网络教学变得越来越自由、便捷，尤其是移动智能终端的普及，正倒逼着学校加快无线互联、构建智慧教育云服务。如何顺应业界发展，为普教学校、师生家长构筑起切实可行的、基于移动互联的智慧教育云平台，正是像笔者一样长期在普教一线从事数字校园建设的工作者们最值得研究的课题。因此，笔者将从以下三方面，试论普教学校如何构建“智慧教育云”技术平台。

移动网络的构建

1.适合学校的安装方式

（1）放装

放装是把无线接入点AP放在走廊里直接覆盖，这是最简单的无线部署方式，学校初期建网时常采用。但这种方案效能最低，信号穿墙进入室内后强度太低；而且2.4G只有3个不重叠信道，密集部署同频干扰严重，导致移动设备上网速度过慢。

（2）室分

室分把AP通过功分设备接到房间里进行覆盖。从图1中我们可以看出，这种方案应该能实现各个房间内的信号稳定，但需要有大功耗的AP设备，且需要多级功分器，成本相对过高，维护也较复杂。

（3）智分

智分是一种把AP天线扩展延长到各个房间的方案，然后通过AP中的智能内置功率分配技术，对不同射频卡上的发射功率进行动态调整。一般一台AP可自带6～8个SMA接口，可将天线延伸至附近十多米远的房间内。这样，学校就可以使上下左右相邻的教室共用一个AP，且可以保证教室内的信号强度是完全一致。

相比以上三种方式，智分方式的信号最好，成本适中，且辐射最小，一般仅为室分AP的几分之一，对人体较安全。

另外，若学校在有线的基础上拓展无线，可以采用迷你型胖瘦一体化的AP接在有线端口上，但这需要大量Mini AP，维护相对麻烦。

2.适合学校的管理方式

（1）安全认证

学校信息并不敏感，但还是必须做好网络安全工作，尤其是入网安全认证。无线网络其实类似一个公共开放的网络，接纳着从PC、平板、手机不同类别的设备，设备杂而多，所以建议采用Web认证模式，通过无线控制器协同工作，让用户在浏览器中完成认证过程，不仅保证了接入用户的合法性，更能快捷便利地使用无线网络，提升体验感。

（2）AP零配置

若学校AP点众多，又都要配置的话，那是一件恐怖的事。所以在建网时，应让AP处在“瘦”模式（一般AP都有“胖”与“瘦”两种模式，即启用独立配置或不配置），引入无线控制器，让AP随时从无线控制器继承配置信息自动完成配置，即AP初始零配置。这样做还能实现远程管理，既降低了本地管理资源的消耗，也集中了管理权，提高了无线网络安全性和管理效率。

（3）全网无缝漫游

在同一个学校，往往不同室场要切换不同的SSID，输入不同的认证密码，这是非常尴尬的。如果正好在移动中用到网络传送文件或语音时，便会发生中断。所以我们在建网时，实现全网无缝漫游是很必要的。

智能终端的选用

1.选用适合的智能终端

目前众多智能终端中适合教学的主要是平板电脑，现在平板有三类平台，分别是IOS系统、Android系统和Win8系统。笔者通过调研一线教师的实际应用得出三方面的刚性需求：便携性、同屏技术、教育生产力。针对以上需求，笔者对常用的三种智能平板进行了分析。

苹果iPad的优异的操作体验与丰富的教育APP，赢得了师生的喜爱，现已被很多教师上课所用。这里需要指出它针对普教行业的两个缺陷：不开放磁盘文件管理，缺少Office的支持（最新的Office for iPad只支持浏览，不支持编辑）。相比之下，Android和Win8的平板，则对Office有良好的支持。教师们使用最多的是微软的Word编写教案和PowerPoint制作课件；以微软Office创建的数以亿万计的“文档”形成了互联网教育资源池；但这两种系统的教育APP较少。自英特尔于2013年下半年推出“Bay Trail”系列处理器以来，Win8或Android平板变得更轻薄，且计算功能更强大。因此，学校需要根据本校的教学实际与特点，来选择相应的平板。

2.普通教室的移动媒体构建

图2是普通教室一般的多媒体系统。当教师拥有移动智能平板后，这种多媒体系统就显得臃肿。

若采用智能平板（如Win8平板），其软件运行能取代台式PC；一颗拥有500万像素的摄像头则胜出视频展台；电容屏多点触控则胜出电子白板的电磁（红外）类触控；更支持无线（Miracast等）显示，于是教室多媒体可以是这样的（如图3）。

图3因采用无线同屏技术（Miracast等），平板内容（含声音）可以直接投放到液晶大屏显示设备上，整个系统简洁高效，投入成本远低于原来的方式。最大的好处是，教师可以自由在教室中走动演示，不受羁绊。

3.智慧教室的移动媒体构建

由于智能平板将变得越来越便宜，学校与家庭完全有能力为学生提供一台智能平板。这时可以依靠WiFi和Miracast等技术构建起一个无线交互、无线多屏展示的智慧教室（如图4）。

这样的教室是比较完美的，学生的学习更是愉悦而幸福的！

软服平台的构建

当前普教学校应用信息化，主要有三种方式：一是“校园网站”，包含新闻、德育、图片、视频等CMS内容；二是“教育办公”，包含OA、教务、绩效、学籍、成绩、图书等信息化管理工作；三是“教学研修”，包含研修、备课、教学、评价、资源、学生成长记录、家校互助等。现在的学校普遍采用多个软件系统满足以上功能，各类系统的“管理后台”、“操作界面”、“用户认证”均独立，师生需记多个账号密码、在不同界面上操作，加上数据无法互通共享，严重造成教师与学生信息的重复建设。管理员需要配置多个服务器系统，增加人力物力成本。

为此，我们在构建智慧校园时，应打造一个“一站式”的云平台服务体系，系统结构图如图5所示。

在具体的功能应用上提供“插片式功能模块”，可以灵活、调整不同的应用功能（如图6）。

这样的“一站式”的系统，一可使全校管理规范化、自动化，提高工作效率与管理决策水平，形成扁平化的“管理空间”；二可使学校的理念价值、人文精神等要素形成全方位的校园“德育空间”；三可以数字化为基础的教学活动，推动全校从传统教学向数字化学习的转变，形成“教学空间”。而教师、学生、家长用户始终在一个简单一致的“云平台”系统中完成操作，实现作为各自“信息节点”的高效协同。

1.为教师提供教育云下的“圆融服务”

这样的智慧云平台提供整个学校教师团队的协作环境，教师可方便查找、上传、下载各类教育信息。尤其是在一个平台上完成“管理办公”、“德育文化”、“教学研修”的日常工作，从而达成信息使用上的“圆融”，而不再需要重复操作、重复建设信息资源。

平台同时提供给教师多种信息交互方式，在Web页面上可以提供全部完整的功能，而在平板或智能手机上提供APP应用，能够完成最常用、最重要的一些应用。

2.为学生提供教育云下的“电子书包”

当基于移动互联、掌上智能终端的新技术引入后，教师可以非常轻松地构建个性化、发展性学习的新教学模式。这将有利于让学生学会使用移动互联教育技术，在自然界面下获取、分析、处理、应用、信息，有利于激发学生的学习热情，促进学生的个性发展，促使学生的自主学习、反思、交流表达等。为了让学生有一个良好的操作体验，应多采用原生APP的形式进行交互操作。

3.为家长提供教育云下的“家校互助”

信息手段的飞速发展，让家长手上都有了智能手机之类的信息终端，这有利于建立起一个家校互联互助的新模式。学校构建的智慧云平台，应能为家长提供更多的学生在校学习的情况，同时可以实现对学生学习多元化、实时化、网络化、过程化的督导与帮助。而这种帮助也可以连同学生的学习过程，被云平台永久性存储。