數(shù)字校園與教學時空變革探索

導語：數(shù)字校園與教學時空變革探索一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

論文關鍵詞:無線局域網絡無線校園網數(shù)字校園教學資源

論文摘要:數(shù)字校園是高校教育信息化在數(shù)字時代的必然目標，對中國高校教育改革起到積極的推動作用。但高校資源緊張，為使教學資源得到充分優(yōu)化利用，有效的方法是建設無線校園網，創(chuàng)建數(shù)字化校園，實現(xiàn)超時空虛擬大學。

1引言

人類全面進人信息化社會，世界發(fā)達國家高度重視信息技術對教育的影響和作用，高等教育必須適應信息化社會對教育的需求。但隨著高校擴招的推進，各高校在校學生人數(shù)激增，教學資源緊張日趨嚴重，為使教學資源得到充分優(yōu)化利用，有效的方法是建設無線校園網，營造數(shù)字化校園已是大勢所趨、人心所向，創(chuàng)建數(shù)字化校園，實現(xiàn)超時空虛擬大學。

2數(shù)字校園

2.1數(shù)字化校園內涵

數(shù)字化校園是以數(shù)字化信息為基礎，以計算機技術和網絡系統(tǒng)為依托，支持學校教學和管理信息流，實現(xiàn)教育、教學、科研、管理、技術服務等校園信息的收集、處理、整合、存儲、傳輸、應用，使教學資源得到充分優(yōu)化利用的一種虛擬教育環(huán)境。

2.2數(shù)字化校園是傳統(tǒng)校園的時空拓展

(1)空間拓展。傳統(tǒng)意義上的教室不復存在，將校園的功能突破圍墻的限制，成為一個可以覆蓋網絡可達范圍的無疆域的大學。

(2)時間拓展。人們可以根據(jù)自己的需要自主安排學習時間，突破了傳統(tǒng)上定時定點集中上課的束縛，在網絡覆蓋區(qū)任何角落，只要有一臺筆記本電腦，便可以隨意上網接受教育。這種不受時間和地點限制、不受電纜和網絡線、布線限制的網絡訪問模式，就是無線上網。現(xiàn)在無線局域網絡(WirelessLocalAreaNet-work,WLAN)在全球各地的數(shù)字化校園建設中已悄然興起，成為教育網絡發(fā)展的主要潮流。

3無線局域網

移動設備的發(fā)展催生了無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽谩Ｔ诖艘郧白烂鏅C和服務器以及各種連接的電纜線還統(tǒng)治著市場，網絡線，電話線們構筑起整個有線世界。隨著Internet的飛速發(fā)展，無線網絡還是被推上了日程。作為無線網絡之一的WLAN，滿足了人們實現(xiàn)移動辦公的夢想。WLAN是利用無線通信技術在一定的局部范圍內建立的網絡，提供傳統(tǒng)有線局域網的功能，能夠使用戶真正實現(xiàn)隨時、隨地、隨意的寬帶網絡接人。WLAN可應用于辦公、醫(yī)院、校園、社區(qū)、廠房、監(jiān)控、會議等，是當今網絡發(fā)展的一個主要潮流。

3.1WLAN網絡配置

在WLAN環(huán)境中要配置兩種設備。一種是用來專門進行數(shù)據(jù)接收和發(fā)送被稱作無線訪問節(jié)點AP(AccessPoint)的設備見圖1。一個AP能夠在幾十至上百米的范圍內連接上百個無線用戶。另一種就是提供給終端用戶使用的無線網卡(WLANCard)，通過無線網卡才能訪問整個網絡。

3.2WLAN特性

WLAN具有易安裝、易擴展、易管理、易維護、高移動性、保密性強、抗干擾等特性。剛開始是作為有線局域網絡地延伸而存在的，各單位廣泛采用WLAN技術來構建其辦公網絡。但隨著應用的進一步拓展，WLAN已發(fā)展成為公共WLAN，成為Internet寬帶接人手段。

3.3WLAN應用范疇

WLAN應用包括:①休閑旅游。應用在生活社區(qū)、游樂園、旅館、機場車站等游玩區(qū)域;②移動辦公。應用在政府辦公大樓、校園、企事業(yè)單位、醫(yī)療、金融證券等。③變化區(qū)域。難于布線及頻繁變化的環(huán)境，臨時需要的寬帶接人，流動工作站等，建立WLAN是理想的選擇。

3.4WLAN網絡安全

用有線網絡的安全措施可以滿足其安全性需求，但對于安全性要求特高的用戶，仍然存在著安全隱患，需要在無線接人點AP上加密即可達到安全要求。

4創(chuàng)建無線校園網絡

隨著高等學校大量擴招，教室、公共機房、電子閱覽室、實驗室等都無法滿足教學的需要，教學資源相當緊張，造成這種困境的根本原因是教學受地點和時間的限制。改變這種局面的有效方法是建設無線校園網，人們可以根據(jù)自己的需要隨時隨地自主安排學習，實現(xiàn)教學不再受地點和時間的限制。

4.1安裝、維護簡單易行

無線校園網絡系統(tǒng)可有效解決上述場所物理布線困難等難題，是目前局域網用戶升級、改造現(xiàn)有網絡最佳途徑。既可用于物理布線困難的地方，調試也相對簡單，更能節(jié)省大量的維護費用。其特點是有良好的先進性、開放性、可靠性、擴充性、管理性、實用性。

4.2實現(xiàn)動態(tài)管理

運用無線網絡技術，筆記本電腦和服務器之間無需物理連接，通過AP實現(xiàn)與現(xiàn)有有線網絡的連接，多人可同時上網;同時支持動態(tài)接人，在有效范圍內，傳輸信號可以穿透墻壁等固體物質。

4.3教學資源利用充分

學校不必再投人大量的資金來建設許多公共機房;有筆記本學生用其筆記本上網，無筆記本的學生用現(xiàn)有PC上網，無需作更多的投資就能真正實現(xiàn)數(shù)字化校園的功能。教學不再受地點和時間的限制，緩解教學資源緊張的矛盾。

4.4節(jié)約經費

網絡所需的基礎設施不需再埋在地下或隱藏在墻里，節(jié)省大量的布線成本。而筆記本的價格正變得越來越平易近人，在筆記本上搭載無線連接技術也成了一塊新興的市場。教師和學生都使用筆記本電腦辦公，學校就無需購置專用的教學PC，僅需購置無線網卡即可。

4.5易管理

無線校園網在安全維護上并不需要特殊的投資，在管理上則完全按照有線網絡來管理。即通過服務器來給不同的用戶設置權限，這樣不同的用戶只能訪問特定的資源，即使是外來用戶進人無線校園網的輻射區(qū)域，只能訪問公開的信息。

5存在問題

5.1無線校園網未普及

全國雖然已經有很多高校建起了校園局域網，但使用無線校園網絡的高校卻不很多。因此，真正實現(xiàn)無線網絡的數(shù)字化校園，還是任重道遠。

5.2信息共享欠缺

校園內部網絡安全防范與信息過濾欠缺，各個應用系統(tǒng)之間難以保證信息的一致和及時的數(shù)據(jù)交換，形成了很多“信息孤島”，沒有資源共享的平臺，造成大量可用資源無法得到充分的使用。

5.3加密防火墻

對于無線網絡來說，除存在有線網絡存在的網絡間黑客攻擊和病毒侵襲以外，最大的問題是加密密碼被泄露或破解問題，因此需安裝二道防火墻，以確保關鍵系統(tǒng)不被人侵。

5.4信號接收不穩(wěn)

無線網絡雖然免去了布線的煩惱，但是它同樣也給用戶出了一個難題，AP放置地點、位置、無線網卡質量好壞、用戶上網的地點、位置、方向、天氣等都影響信號的接收以及信號的穩(wěn)定。

6國內外高校應用實例

創(chuàng)建無線網絡的數(shù)字化校園在國內外很多大學中已經啟動，如斯坦福大學、麻省理工學院(MIT)、加州大學伯克利分校、紐約州立大學、德國亞深大學、北京大學、香港城市大學、香港中文大學、新加坡南洋理工學院等著名高等院校。

6.1北京大學

北京大學是中國率先進行校園無線局域網絡建設的大學，而校園無線網絡項目的投人使用，無疑使北大的教育網絡建設在國內院校中率先走向了國際化。北京大學無線校園網共設計有250個節(jié)點，分布在辦公區(qū)、教學區(qū)、學生宿舍區(qū)、圖書館、大講堂、場、靜園、勺園、朗潤園、未名湖畔等處，覆蓋了整個主校區(qū)。北大師生只要通過移動PC和無線網卡就可以在校園的任何地方上校園局域網或聯(lián)接互聯(lián)網，上網訪問、查閱資料。無線網絡的實施標志著北京大學將成為中國首家擁有校園WLAN的高校，也標志著中國高等院校教育網絡建設在與國際接軌的道路上又邁出了重要一步。

6.2德國亞深大學

亞深大學(RWTHAachen)是德國最負盛名的理工科大學之一，目前學校共有學生2.8萬余人，研究所260多個。亞深工業(yè)大學在網絡建設方面非常有成效，目前采用WLAN，建成無線網絡MOPS(MobilePro-fessorandStudent)。這是2002底德國科技部和教育部投資2500萬歐元資助的12個MOPS無線網絡建設中的一個，其目的是要實現(xiàn)Notebook-University計劃—筆記本式大學，即在未來德國大學里，可以隨時隨地不受網線限制用筆記本電腦獲取相關的學習資料。亞深大學是第一所首先實現(xiàn)MOPS的，并且免費使用。這種無線網絡有450個無線接人點AP,覆蓋任何學生、教師、市民和各國訪問學者都可以免費使用，但要申請注冊，只要向網管申報一下筆記本電腦的MAC碼即可，一般訪問者一次使用期為3個月，期滿在申請延長。本人2004年在德國亞深大學進行學術訪問，經常在校園、辦公室、公寓等地方無線上網，查閱國內信息、各種資料、接收電子郵件、用MSN視頻和語音聊天等，總體效果還可以，由于網絡處在試運行階段，在本人的使用過程中遇到下列問題:建筑物對AP有一定的影響;天氣情況對AP有一定的影響，陰雨天信號明顯不好;筆記本電腦在同一位置不同方向上所接收的信號強度不同，在上網時要調整電腦的擺放位置。Aachen大學的無線網絡覆蓋區(qū)域如圖2所示。

隨著人們對網絡移動性能需求的日益增長，相信在不久的將來中國將實現(xiàn)超時空虛擬筆記本式大學。