课题申报书：基于物联网的数字化校园建设与应用研究
课题申报范例精选
【导语】课题要坚持正确的政治方向，充分体现中央有关精神和要求，具有鲜明的问题导向和创新价值。应用对策类选题要有现实性、针对性和前瞻性；基础理论类选题要立足学术前沿，具有原创性和开拓性；跨学科类选题要体现学科交叉渗透的属性和特点。选题文字表述科学、严谨、规范。以下是课题优秀成果，是各类教师进行课题申报、开展课题研究、撰写研究报告的参考模板和范例。
基于物联网的数字化校园建设与应用研究课题名称：基于物联网的数字化校园建设与应用研究
关键词：物联网；数字化校园；建设与应用
申报级别：全国教育信息技术研究课题
课题类别：重点课题
学科分类：信息技术
研究类型：信息技术
预期研究成果：
立项号：116220109
课题设计论证
一、本课题国内外研究现状述评、选题意义和研究价值
“数字化校园”概念最早在美国提出，其内涵随着时代的发展不断变化。目前国内外对数字化校园没有统一的定义，但就其本质形成了一个基本的认识，即数字化校园是以网络为基础，实现校园资源的全部“数字化”，形成高度信息化的教育教学和人才培养环境。随着网络技术的不断发展，国内外数字化校园建设与应用前景不断开阔。西方发达国家通过挖掘新的可用的信息技术，不断扩展数字化校园资源，促进了数字化校园的迅速发展。国内数字化校园建设与应用主要集中于智慧监管、“班班通”建设与平安校园并取得了一定成绩。从数字化校园发展趋势可以看出，数字化校园建设需要获取、处理和应用信息，采取不同方式的遥感与非遥感手段获得海量的校园数据，并用计算机将它们和与之相关的其他数据以及应用模型结合起来。但是目前数字化校园建设与应用缺乏系统个性化规划、缺乏校本资源建设规划、忽视学生自主学习的信息化手段规划、忽视教学应用模式的转变。
物联网（Internet of Things）被称为继计算机、互联网与移动通信网之后世界信息产业的第三次浪潮，它代表了下一代信息发展的重要方向。目前对物联网比较公认的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。随着物联网技术
的发展，物联网以其连通性、技术性、智能性、嵌入性等优势，应用逐渐渗入到智能交通、文化教育、公共安全等多个领域。
通过调研发现，物联网在教育领域中主要应用于校园管理、校园安全等方面，在教学应用方面较少。从信息论的角度来看，每个物体都是信息体。这意味着，现实校园的各种设施、各类物件也携带着大量的信息，将现实校园中的信息数字化，转变为教学资源成为数字化校园建设的一个关键问题。而将物联网技术应用于数字化校园的建设中，能够实现教学环境中每个物件都具有数字化、网络化、智能化特性，创设交互性强、“以学为主”的学习环境；物联网能够即时地捕捉、能够分析师生的教与学的需求信息，并进行相应的调整，提高有效性教学；物联网能够为师生提供智能化的教学资源，全面促进教师专业发展与学生的全面发展。因此，将物联网引入数字化校园能够有效地解决传统数字化校园建设与应用中存在的问题，促进教学管理的智能化、教学资源的数字化、学习方式的多样化。
选题意义和研究价值：《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》关于加快教育信息化进程内容中指出，加快终端设施普及，推进数字化校园建设。数字化校园建设是推进教育信息化、实现教育现代化的重要基础。
本研究的价值在于提出基于物联网的数字化校园整体解决方案，设计与建设基于物联网的数字化教学平台与资源，并进行基于物联网的数字化学习环境的教学应用研究，旨在探索基于数字化校园教学平台的教学应用模式。为数字化校园更好的服务于教育教学提供新的思
路与借鉴，从而促进教育信息化，推进教育现代化进程。
二、本课题的研究目标、研究内容、主要观点和创新之处
研究目标：本课题旨在把物联网技术应用于当前数字化校园建设中，设计出一个较为系统完善的基于物联网的数字化校园建设方案，实现教育管理智能化、教学数字化和学习数字化；构建数字化智能校园，丰富优质教学资源，建设具有区域特色的教学资源库；加强智能校园的应用，转变教育教学观念，创新教学模式，提高教育质量。具体包括：
1、分析物联网技术在数字化校园建设中应用，设计与规划基于物联网的数字化校园整体解决方案。
2、设计与开发基于物联网的数字化教学平台与校本资源，探索基于数字化校园环境的教学应用模式。
研究内容：本课题在大量文献分析与实践总结的基础上，探索基于物联网技术的数字化校园整体解决方案，构建数字化智能校园；设计、开发基于物联网的数字化教学平台与资源，建设具有区域特色的数字化教学平台与资源，实现区域资源共享；探索数字化学习终端设备在基于物联网的数字化学习环境中的应用模式，创新数字化教学模式。具体内容包括：
1、基于物联网的数字化校园整体解决方案的构建
通过文献分析，了解物联网技术、基于物联网技术的智能终端设备的研究现状以及当前数字化校园建设中存在的问题，分析基于物联网的数字化校园的组成要素，初步构建出基于物联网的数字化校园建
设的整体解决方案。
2、基于物联网的数字化教学平台与资源的建设
根据教育教学需求与基于物联网的数字化校园建设整体解决方案的要求，设计、开发基于物联网的数字化教学平台，开发适用于数字化教学平台与基于物联网的移动学习终端设备的教学资源，同时加强校本资源的共建共享。
3、基于物联网技术的智能化学习终端研发
结合基于物联网的数字化学习平台，利用物联网技术、触控技术等技术研发智能化学习终端及教学设备（如电子书包、智能录播系统、互动反馈应答系统）。
4、基于物联网的数字化校园环境的应用及效果分析
利用构建出的基于物联网技术的数字化校园教学平台进行教学与管理应用，通过教学实践与实验研究，探索基于数字化校园环境的教学应用模式，并进行教学应用效果分析。
主要观点：应用物联网技术、云计算技术构建数字化校园，改善学习环境和学生学习方式，创新数字化校园环境下教学模式，提高教育质量；发挥信息技术作用，推进教育信息化进程。
创新之处：
1、技术创新。本研究利用物联网技术、云计算、多点触控、三维仿真技术等，结合数字化校园的建设与应用，构建新型交互式教与学环境，实现教学管理的智能化、教学资源数字化、学习方式多样化，全面促进教育信息化的发展。
2、应用创新。本研究通过基于物联网的数字化教学平台与资源，创新课堂教学模式，培养学生自主学习、协作学习能力与创新能力；利用基于物联网的学习终端设备，实现师生享受不受时空限制的自主按需学习、移动学习、终身学习。
三、本课题的研究思路、研究方法、技术路线和实施步骤
研究思路与技术路线：
首先，通过前期的大量文献阅读与分析，了解物联网技术以及基于物联网技术的智能终端设备，探索物联网技术在教育中的应用；分析对象智能标签技术在信息化教学中的应用、环境监控和对象跟踪技术在教育管理中的应用、对象的智能控制技术在智慧校园中的应用。并结合已有平台和资源在佛山市三水区西南中心小学的应用情况，提出基于物联网的数字化校园建设的实验方案。
其次，选取试点学校，研发与选择基于物联网技术的学习终端设备，改进教学平台并丰富校本资源。应用构建出的基于物联网的数字化校园建设的整体解决方案，在实践过程中修改完善解决方案，构建出一个系统的基于物联网的数字化校园整体解决方案。
最后，探索基于物联网的数字化校园教学应用模式并分析应用效果，然后进行推广。
研究方法与实施步骤：
1、研究初期阶段：采用文献研究法分析物联网技术的研究现状、数字化校园建设与应用现状以及物联网技术在数字化校园中应用现状，并结合已有平台和资源在佛山市三水西南中心小学、顺德养正西
山小学等实验学校的应用情况，提出基于物联网的数字化校园建设的改进方案。
2、方案完善阶段：采用基于设计的研究和软件工程法完善基于物联网的数字化校园整体解决方案，并设计与开发基于物联网的数字化教学平台，建设校本资源库；
3、应用分析阶段：采用准实验研究、行动研究和评价研究等研究方法探索基于数字化校园环境的教学应用模式并进行应用效果分析。
课题可行性分析
一、已取得的相关研究成果和主要参考文献（一）已取得的
相关研究成果 1、课题负责人及成员在“十一五”期间一直致力于
产学研研究项目，开展信息化教育研究，参与数字化校园教学软硬
件的设计与研发，并配合产业部门在中小学进行产品教学实践研
究，发表了大量相关论文，如《家校协同教育通道的研究》，《协
同教育“班班通”解决方案及应用策略研究》。 2、近年来，华南
师范大学教育信息技术学院结合佛山市三水区教育信息化发展现
状，构建了多项关于数字化校园的建设方案，如《感知校园区域应
用平台建设方案》、《三水区“智能校园”建设项目策划方案》，
并以西南中心小学为典型试点，取得了第一阶段的成果。该项目受
到三水区教育局的高度重视，并将其列入“十二五”规划重点扶持
项目。 3、华南师范大学教育信息技术学院指导产业部门针对基础
教育和师资培训，出版了新课标小学课件集锦、教师信息技术能力
培训资源共一百多张多媒体辅助教学光盘，由北京银冠电子出版有限公司出版，在全国中小学校广泛应用。 4、华南师范大学教育信息技术学院与广州市协同教育科学技术研究院合作，以课题研究为导向，引导产业部门的产品研发；以应用推广为手段，促进产业部门的产品推广；以技术发展为支撑，提高学科教学和科研水平；以专家顾问为基础，协助区域信息化发展规划。自合作以来，研究院大胆进行产学研模式创新，实现三者组织目标互补、三者优势互补，形成了可持续发展的产学研模式。 5、广州市协同教育科学技术研究院与企业合作开发了多个教育软件与平台，包括《数字化校园应用平台系统V1.0》、《班班通应用平台系统V1.0》、《教师电子备课系统V1.0》和《协同教学平台软件[协同教学平台]V1.0》，均获得了国家计算机软件著作权。 6、广州市协同教育科学技术研究院以协同教育理念的指导，联合产业部门共同研发了多个教学硬件，包括电子书包、智能录播系统、应答反馈互动系统等，并广泛应用，取得了突破性的进展。（二）主要参考文献 1、李卢一,郑燕林.物联网在教育中的应用[J].现代教育技术,2010,(2) 2、贺志强,庄君明.物联网在教育中的应用及发展趋势[J].现代远程教育研究,2011.2 3、何剑雄,周力.推进数字化校园建设服务区域教育发展[J].基础教育参考,2009,(10). 4、张景长.对数字化校园性质、目标的思考[J].中小学信息技术教育,2011,(02). 5、田纯青,牛端,刘路通.面向中小学的轻量级数字化校园建设模型及其应用[J].现代教育技术,2011,(02). 6、杨应宝.区域推进数字化校园建
设的策略分析[J].中国电化教育,2009,(11). 7、胡晓,高鹰,刘长红.基于3G通信网络的移动数字化校园建设研究[J].信息技
术,2010,(6). 8、International Telecommunication Union. Internet Reports 2005:The Internet of things[R].
Geneva:ITU,2005. 9、Commission of the European communities. Internet of things—an action plan for Europe[EB/OL].
COM(2009)278final.http://ec.europa.eu/information_society/p olicy/rfid/do-cuments/commiot 2009 pdf: Brussels:[2010-05-12]. 10、European Research Projects on the Internet of Things(CERP-IoT)Strategic Research Agenda (SRA) Internet of things—strategic research roadmap[EB/OL].
http://ec.europa.eu/in-
formation_society/policy/rfid/documents/in_cerp.pdf. [2010-05-12]. 二、主要参加者的学术背景和研究经验、组成结构（一）主要参加者的学术背景和研究经验课题主要参加者长期从事信息化教育、协同教育、移动学习等方面的研究，对各种信息化教学资源和应用进行了深入的研究与探索，具有较好的学术背景和研究经验。（二）主要参加者的组成结构本课题研究团队主要由华南师范大学专家教授、广州市协同教育科学技术研究院的专家教授和研发人员等组成，研究人员的知识结构合理。本课题研究团队联合全国各省市的实验学校作为研究基地，借助信息技术产业的力量，实现理论、技术与教学的优化整合。（三）完成课题的保障条件 1、
研究资料充足。本单位拥有大量的教育信息化教育方面的中外文书籍、杂志和文献资料以及国内外全文数据库；本单位联合各产业部门研发了多个教育软件，《数字化校园应用平台系统V1.0》等各种教育软件均获得了国家计算机软件著作权；出版的《中小学学科课件集锦》等多媒体辅助教学光盘，广泛应用于全国中小学。 2、本单位建有国内一流的“网络学习实验室与精品课程建设中心”、“计算机支持的协作学习实验室”和“大学生创新体验实验室”等。本单位联合产业部门研发了多种教学硬件，如电子书包、智能录播系统，广泛应用于教育领域； 3、本单位1983年创办我国第一个教育技术学科专业，1996年评为211工程重点建设学科，2002年评为国家级重点学科。1989年以来，本学科专业连续获得七项国家级教学成果奖，有非常强的创新研究能力。 4、该项目将与数字化校园软硬件开发企业进行产学研合作，得到产业部门的技术与经费支持，同时佛山市三水区在“十二五”期间将为实验学校提供课题研究经费支持。 5、产学研结合保证按时、保质完成研究任务。
预期研究成果