普适计算与智能校园

刘洪江

（阿坝师范学院，四川汶川，623002）

普适计算与智能校园

刘洪江

（阿坝师范学院，四川汶川，623002）

随着计算机的发展，校园的学习方法多种多样。普适计算环境下如何开展教育，提高教育质量，成为人们思考的话题。本文在普适计算的视角下研讨如何构建智能校园。

普适计算；智能校园；设计研究

0　引言

第三次科技革命以来，计算机、网络以及传感器都发生了重要的变化，无论是信息技术的硬件支持条件还是软件支持条件都有了改进，网络正在进行着深刻的变革，并影响着人们的生活与学习的模式。智能校园的建设旨在让人们通过普适计算实现自由化的学习，在校园内随时、随地、随身能够获取资源，完成学习目标。

1　普适计算

普适计算对于高校的师生来说是一个较为陌生的概念，概念提出的时间较早，但是被人们的认可发展了一段时间。著名的清华大学的教授徐光认为：普适计算的本质就是计算机背景条件下实现以人为本，将计算机真正融入人们的生活，让人们像呼吸一样自由的进行计算机访问。普适计算给教育行业也带来了重大的变化，催生了一种全新的学习模式—泛在学习模式。因为技术发展的条件限制，这种学习模式还在探索的阶段，但是智能校园的建设却在逐步推进，并深刻影响师生的校园生活。

2　普适计算下智能校园建设

2.1硬件条件的建设

要建设高效的智能校园，首先应该保证其硬件条件。在全球的范围内要实现真正的网络连接可能还需要一段时间，但是在较小的校园环境内要实现网络覆盖，却是很简单的事情。因此高校应该着力建立校园的网络通讯设备，主要包括三方面的内容：智能学习终端、智能传感器、与无线网络。

（1）智能终端教育信息的来源与移动通信网络。目前智能校园主要使用的设备为手机，基本上所有学生的手机都有网络的功能，大量的手机不仅具有上网的功能，同时还具备一定的情景感知能力，如利用手机的蓝牙可以对用户进行定位，这种功能让教师或者是学生通过手机能够完成教学信息的访问，完成内容的教学或学习。随着微处理器的发展，手机功能必将越来越多，智能校园的建设也将会有新的发展。

（2）智能传感器。智能传感器也是智能校园的另一个重要的设备，智能传感器将计算能力放入到传感器中，让传感器具有多种能力，不仅具有信息接收、采集的能力，同时还可以进行滤波以及信息处理。智能传感器的每一个传感器就是一个信息处理的设备。智能传感器对学生的学习进行记录，并定期进行检查，根据学生实际情况进行内容的调整，在空间上以及交互环节上，通过实地考察以及实践活动，增加学生的学习体验。如生物课程上，教师将植物信息传送到传感器中，学生在经过查询之后了解这些植物的名字，并通过手机二维码的识别扩充对植物的了解。目前智能校园建设的设备中有不完善的传感器，如何选择传感器的位置以及对传感器的维护成为人们思考的问题。

（3）无线网络。无线技术的推广，导致无线局域网在校园网的建设中应用越来越广泛，所占比重越来越大。无线网络是链接信息资源跟智能传感器的纽带。无线网络让传感器不再是单个的感知单元，而帮助其实现信息交换以及协调，将感知的触角伸向校园的每一个角落。

2.2学习资源的建设

学习建设资源的好坏是智能校园建设成败的关键。智能校园建设背景下应该科学合理的开发各类的教学资源，通过智能校园设备的使用调动学生的学习积极性，让他们主动参与到学习中来，从而达到学习的目的。关于普适计算环境下如何建设学习资源我们应该遵循如下的原则：

（1）多样化。普适计算环境下建设智能校园，应该满足学习资源的多样化。除了具备传统的学习文本之外，还应该满足学生在不同设备之上移动视频资源的利用，让多样化的资源成为学习资源的组成部分；同时为了满足多种终端的需要，在表现的形式也应该呈现多样化。如使用台式计算机的HTML 网页形式，使用手机设备的WML网页形式。

（2）知识化。智能校园的建设应该帮助学生解决各式各样的的问题。在解决问题的过程中师生并不关注使用什么样的形式以及内容上的完整性。即使只是一个片段只要能够帮师生解决需要也会受到他们的欢迎。因此，在对教育资源设计之时，应该将单元

（3）微型化。用户学习的过程用一个形象比喻就是一个堆积木的过程，用户根据已经具备的知识结构，之后按图索骥的将知识点进行链接，不同的组合方式有不同的体验。知识点的聚合具有微型化的特点。另外，因为移动设备较小，并且网络连接的速度较慢，因此学习资源的设计也应该微型化。

（4）智能化。智能化主要体现在两个方面。一个方面是能够针对使用终端的不同转换成不同的格式；另一方面指的是能够根据用户本身知识水平的不同以及学习兴趣的不同等进行新知识的推荐或创建，为用户的学习资源的可持续发展奠定基础。

2.3软件系统的建设

软件系统的建设是智能校园建设的关键所在。设备的不同，网络结构不同、环境动态都对学习系统提出了自身的需求。从目前的情况来看，还没有普适的软件系统的解决方案，但是进行归纳总结可以看出，在建设软件支持系统之时，需要注意下面几个问题：

（1）支持无缝的迁移。智能环境建设中需要注意的是，用户主体不会保证在一个环境之内进行学习，他们会在不同的环境之内进行穿梭，如在校园内与教室内；还有用户还会在不同的类型的服务软件环境中穿梭。在这种情况下，如何能够不影响学习者的使用体验，方便他们的学习，成为智能校园与普适环境思考的问题。

（2）支持情感感知。智能校园的建设利用情景感知技术为学生提供个性化的学习服务。这里所提到的情境指的是一种描述与用户和其目前所处环境的信息，这些信息不仅包括人物，而且包括时间、物体等。情景感知是系统具备依据用户任务的需求，使用情境向用户提供相关信息和服务的能力。这种能力是建立在支持上下文交互基础上的系统平台，平台可以通过对信息的获取，处理与应用，详细并准确的判断出用户的学习历程，从而为用户提供更加符合需要的学习服务，实现按需提供。

（3）支持异构平台与多语言需求。普适计算环境是异构的全球网络，异构的模式决定了其智能模块的建立基础是不同的支撑与语言的平台，这就要求智能校园内的学习软件能够满足异构模块与多种语言的支持。

3　结语

虽然目前的环境条件下还不能实现真正智能校园的建设，完成学生无所不在的学习，但是作为一种未来的期待，智能校园的建设正在被人们所关注。当前我国政府已经建立了泛在信息社会战略。泛在信息社会指的是人们能够随时随地的接受信息，不受更多条件的制约，未来智能化将会越来越贴近人们的生活。基于此，本文在对普适计算进行介绍的基础之上，从硬件设施、学习资源与软件平台三个方面剖析了普适计算背景下，如何建设智能校园。

［1］ Weiser，M.The computer for the twenty-first century［J］. ScientificAmerican，1991，（3）： 94-100.

［2］ 张洁，王以宁，等.普适计算支持下的泛在学习环境设计［J］.现代远距离教育，2009， （5）：9-11

Pervasive Computing and smart campus

Liu Hongjiang
（ABA Teachers University，Wenchuan Sichuan，623002）

With the development of computers，learning a variety of campus.Pervasive computing how to develop education，improve the quality of education，as people think about the topic.In this paper， the perspective of ubiquitous computing research on how to build intelligent campus.

pervasive computing；intelligent campus；Design

基于普适计算的无线网络解决方案；项目编号：ASB13-16知识转换成知识点的知识，以迎合师生的需要。