戴海軍

人工智能與智慧校園

聯(lián)合國(guó)教科文組織發(fā)布的《北京共識(shí)》提出，各國(guó)要引領(lǐng)實(shí)施適當(dāng)?shù)膽?yīng)對(duì)策略，通過人工智能與教育的系統(tǒng)融合，全面創(chuàng)新教育、教學(xué)和學(xué)習(xí)方式，并利用人工智能加快建設(shè)開放靈活的教育體系，確保全民享有公平、適合每個(gè)人且優(yōu)質(zhì)的終身學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，從而推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)和人類命運(yùn)共同體的實(shí)現(xiàn)。因此，應(yīng)充分發(fā)揮人工智能優(yōu)勢(shì)，積極推動(dòng)人工智能和教育的深度融合。

智慧校園指以促進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)融合、提高學(xué)與教的效果為目的，以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)為核心技術(shù)，提供全面感知、數(shù)據(jù)化、網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)作型、智慧型的校園工作、學(xué)習(xí)和生活一體化環(huán)境，并能對(duì)教育教學(xué)、教育管理進(jìn)行洞察和預(yù)測(cè)的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境。浙江大學(xué)率先描繪了智慧校園的藍(lán)圖：隨時(shí)隨地的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，融合創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)科研，透明高效的校務(wù)治理，豐富多彩的校園文化，方便周到的校園生活。智慧校園建設(shè)不是簡(jiǎn)單地將人工智能技術(shù)和教學(xué)工作相結(jié)合，而是要實(shí)現(xiàn)深度融合，創(chuàng)建智慧化的校園環(huán)境，為突出人工智能技術(shù)實(shí)踐優(yōu)勢(shì)，在構(gòu)建智慧校園時(shí)，可借助人工智能軟件、設(shè)備，推進(jìn)智能校園信息化建設(shè)。

人工智能技術(shù)支持的智慧校園建設(shè)

重慶市聚奎中學(xué)校積極探索和實(shí)踐人工智能技術(shù)在智慧校園中全方位的運(yùn)用，建設(shè)了移動(dòng)辦公平臺(tái)、智能物聯(lián)教室、智能訪客系統(tǒng)、人臉識(shí)別門禁系統(tǒng)，推動(dòng)學(xué)校管理從人工化管理向智能化管理轉(zhuǎn)型，對(duì)備課、上課、作業(yè)、輔導(dǎo)、考試、評(píng)價(jià)6個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，加大了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融入，全面提升了教學(xué)效能。

1．智慧校園綜合信息平臺(tái)

建設(shè)一個(gè)好的智慧校園綜合信息平臺(tái)，一直就是擺在信息化建設(shè)管理者面前的頭等大事。這個(gè)平臺(tái)要方便易用才有生命力；這個(gè)平臺(tái)要足夠開放才能不斷吸納優(yōu)秀的軟件運(yùn)用；這個(gè)平臺(tái)要足夠安全，沒有做好信息安全，信息化建設(shè)寸步難行；這個(gè)平臺(tái)要有足夠強(qiáng)大的功能，滿足多角色、多場(chǎng)景的不同需求；這個(gè)平臺(tái)還要足夠智能，可進(jìn)行全流程的數(shù)據(jù)采集及治理，為教學(xué)提供全方位的服務(wù)。在多年信息化建設(shè)探索的基礎(chǔ)上，學(xué)校信息化管理團(tuán)隊(duì)對(duì)當(dāng)前流行的平臺(tái)建設(shè)方案進(jìn)行了大量的調(diào)研，對(duì)現(xiàn)有的應(yīng)用重新進(jìn)行了梳理，構(gòu)建了“企業(yè)微信”+“智慧校園1.0”的綜合信息平臺(tái)。

（1）基礎(chǔ)平臺(tái)中心。用戶可以自由選擇微信、企業(yè)微信小程序、PC、移動(dòng)終端等軟硬件產(chǎn)品，即可以統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和身份識(shí)別，將教育主管部門、學(xué)校管理者、教師、學(xué)生、家長(zhǎng)等相關(guān)人員進(jìn)行連接。

（2）應(yīng)用中心。為生態(tài)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)交換和AI等技術(shù)，向開發(fā)者提供數(shù)據(jù)同步、軟硬件連接、插件登錄，幫助開發(fā)者快速構(gòu)建自己的應(yīng)用，滿足定制化需求，并以應(yīng)用市場(chǎng)的形式為開發(fā)者提供應(yīng)用分發(fā)渠道，提供分級(jí)管理與效果評(píng)估服務(wù)。應(yīng)用中心覆蓋了智慧教學(xué)、智慧辦公、智慧管理、智慧家校、智慧數(shù)據(jù)、智慧環(huán)境等各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，完美契合了學(xué)校的日常需求，解決了教育教學(xué)中的各種痛點(diǎn)和難點(diǎn)。

（3）大數(shù)據(jù)中心。智慧校園的大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)具有可視化、智能化的特點(diǎn)，打通了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)計(jì)算的全流程，可進(jìn)行全場(chǎng)景的數(shù)據(jù)采集治理，重構(gòu)教育數(shù)據(jù)連接樞紐，發(fā)掘教學(xué)服務(wù)新模式。教學(xué)大數(shù)據(jù)分析模塊讓數(shù)據(jù)可以真正服務(wù)于教育。例如，針對(duì)教學(xué)管理，可以根據(jù)教師教學(xué)過程及結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析，挖掘潛在教學(xué)資源需求，優(yōu)化教學(xué)資源配置，促進(jìn)教學(xué)創(chuàng)新。

2．智能校園管理

互聯(lián)網(wǎng)＋、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)的運(yùn)用為快速獲取和呈現(xiàn)信息提供了新的渠道和手段，讓精準(zhǔn)管理成為可能。管理者應(yīng)該思考如何重構(gòu)工作流程，借助人工智能等技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。在不斷積累學(xué)校各類數(shù)據(jù)后，智慧管理系統(tǒng)按人員場(chǎng)所、活動(dòng)等多個(gè)維度進(jìn)行整理和分析，為科學(xué)的管理決策提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐，最終實(shí)現(xiàn)依法依規(guī)科學(xué)管理和決策優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)，使教育工作更高效。

學(xué)校利用企業(yè)微信平臺(tái)，不斷擴(kuò)充管理系統(tǒng)。目前已經(jīng)上線的有智能公文流轉(zhuǎn)系統(tǒng)、采購(gòu)全流程管理系統(tǒng)、訪客預(yù)約系統(tǒng)、會(huì)議預(yù)定及簽到系統(tǒng)、智能選課系統(tǒng)、智能排課系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的上線，實(shí)現(xiàn)了大部分工作的無(wú)紙化，打通了線上線下的屏障，提高了辦事效率，提升了管理效能。

3．泛在互聯(lián)校園環(huán)境的構(gòu)建

物聯(lián)網(wǎng)被稱為第三次信息革命。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將虛擬和現(xiàn)實(shí)世界相結(jié)合，將人類社會(huì)推進(jìn)到全面感知的智能時(shí)代，為人們提供智能化的工作、學(xué)習(xí)和生活環(huán)境，達(dá)到更加“智慧”的狀態(tài)。

學(xué)校通過iDste物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備收集信息，利用網(wǎng)絡(luò)層大數(shù)據(jù)云儲(chǔ)存和人工智能的算法，數(shù)值化管理各種物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行設(shè)備，建立了多媒體集控管理系統(tǒng)、高清音視頻直轉(zhuǎn)播系統(tǒng)、IP數(shù)字廣播系統(tǒng)、無(wú)線物聯(lián)控制系統(tǒng)，為校園提供了高度融合的智能管控解決方案。學(xué)校通過合理利用管理建筑內(nèi)的設(shè)備資源達(dá)到節(jié)能減排的效果；通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器和邊緣計(jì)算攝像機(jī)增加建筑物中的主動(dòng)安防管理；通過各種物聯(lián)網(wǎng)控制端（PC、移動(dòng)端等）對(duì)建筑的管理更加集中和便捷。目前兩校區(qū)所有的教室和功能室都安裝了iDste物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了校園網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)融合運(yùn)用，打造了智能校園環(huán)境的基本形態(tài)。

4．個(gè)性化精準(zhǔn)教學(xué)

在人工智能的支持下，未來(lái)教師角色將發(fā)生大變化。人工智能將會(huì)幫助教師從機(jī)械、重復(fù)的腦力工作中解脫出來(lái)，例如閱卷、批改作業(yè)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式和工具已無(wú)法滿足現(xiàn)階段教師的教學(xué)需求及社會(huì)對(duì)教育的發(fā)展要求，唯有通過信息化的手段，才能實(shí)現(xiàn)科技推動(dòng)教育發(fā)展的目的?；谌斯ぶ悄芎痛髷?shù)據(jù)的精確學(xué)情診斷、個(gè)性化學(xué)習(xí)分析和智能決策支持，大大提升了教育品質(zhì)，對(duì)促進(jìn)教育公平、提高教育質(zhì)量、優(yōu)化教育治理都具有重要作用。

學(xué)校給課前、課中及課后的教學(xué)提供了新的智能解決方案，在不改變師生傳統(tǒng)的教學(xué)習(xí)慣的前提下，很好地解決了傳統(tǒng)教學(xué)中的互動(dòng)不充分、反饋不及時(shí)的弊端。通過企鵝智筆課堂，學(xué)校構(gòu)建起覆蓋多維度的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)，利用和諧的師生互動(dòng)和及時(shí)的教學(xué)反饋，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的提高，從而促進(jìn)學(xué)校教學(xué)質(zhì)量的穩(wěn)步提升。

5．協(xié)作式評(píng)價(jià)創(chuàng)新

學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)對(duì)學(xué)生起著鑒定、導(dǎo)向、激勵(lì)、診斷、調(diào)節(jié)、監(jiān)督、管理等功能。幾乎所有學(xué)校都重視學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)，而傳統(tǒng)的學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)存在數(shù)據(jù)錄入工作量大、數(shù)據(jù)錄入方式單一、數(shù)據(jù)很難二次利用、數(shù)據(jù)之間不能共享、不能實(shí)現(xiàn)良好的家校及時(shí)互動(dòng)、重總結(jié)性評(píng)價(jià)輕過程性評(píng)價(jià)、重主科評(píng)價(jià)輕副科評(píng)價(jià)、重班主任教師評(píng)價(jià)輕其他教師評(píng)價(jià)等問題，造成評(píng)價(jià)無(wú)法全面、立體、客觀、科學(xué)地反映學(xué)生的素質(zhì)。實(shí)行豐富多樣的評(píng)價(jià)內(nèi)容和評(píng)價(jià)形式，建立團(tuán)隊(duì)協(xié)作式評(píng)價(jià)系統(tǒng)是基礎(chǔ)教育課程改革的要求。

基于人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)，我校建立了一套學(xué)生綜合素質(zhì)創(chuàng)新評(píng)價(jià)系統(tǒng)。評(píng)價(jià)系統(tǒng)多場(chǎng)景、常態(tài)化采集數(shù)據(jù)，包括學(xué)號(hào)點(diǎn)評(píng)、座位表點(diǎn)評(píng)、小組點(diǎn)評(píng)、階段性批量錄入、主題評(píng)價(jià)導(dǎo)入、語(yǔ)音評(píng)價(jià)、掃碼評(píng)價(jià)、手環(huán)評(píng)價(jià)、多主體評(píng)價(jià)等各種采集場(chǎng)景。每學(xué)期定期生成各學(xué)科日常評(píng)價(jià)報(bào)告、單元評(píng)測(cè)報(bào)告、學(xué)業(yè)水平報(bào)告、體質(zhì)健康報(bào)告、班主任寄語(yǔ)、校本特色學(xué)習(xí)報(bào)告等豐富多彩的學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)報(bào)告。該系統(tǒng)全面如實(shí)地記錄了學(xué)生在校的各種表現(xiàn)，并利用大數(shù)據(jù)算法和人工智能技術(shù)自動(dòng)生成學(xué)生評(píng)價(jià)報(bào)告，教師和家長(zhǎng)可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。教師還可以根據(jù)班級(jí)學(xué)習(xí)情況進(jìn)行相應(yīng)的備課和教學(xué)，針對(duì)個(gè)體差異進(jìn)行科學(xué)輔導(dǎo)，從而大大提高課堂效率和教學(xué)效果。

結(jié)? 語(yǔ)

隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，學(xué)校對(duì)人工智能技術(shù)的接受度和認(rèn)可度也在不斷提升。可以預(yù)見，人工智能技術(shù)將越來(lái)越多地運(yùn)用到學(xué)校教育教學(xué)、管理的方方面面，人工智能強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)將會(huì)有更多的展示，也將深刻地改變教育教學(xué)。

參考文獻(xiàn)

何欣. 利用人工智能技術(shù)構(gòu)建智慧校園[J]. 信息系統(tǒng)工程，2020（3）： 109-110.

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作者單位：重慶市聚奎中學(xué)校

編? ?輯：王曉波