讓教育充滿智慧 讓學習更具靈感
——杭州市源清中學基于應用創新的智慧校園建

陳美錠，陽麗娜

（杭州市源清中學，浙江 杭州310015）

社會信息化進程的快速推進，不僅給人們的生活和工作方式帶來巨大變革，同時也沖擊著學校教育教學模式。特別是云計算、物聯網、移動互聯等新興技術的應用，教育信息化由傳統的電子校園、數字校園階段逐漸向智慧校園發展，教育信息化的應用水平日益成為學校的核心競爭力之一。如何準確理解智慧校園的內涵，精準定位學校智慧校園的發展策略，科學制定我校智慧校園建設的頂層設計方案，合理利用信息化的熱點技術等都成為我校在大數據時代的重要研究課題。

一、對智慧校園的理解認識與建設定位

智慧校園是數字校園發展的高端形態，仁者見仁智者見智，不同領域的專家學者給出了各有側重的詮釋。物聯網技術專家突出智慧校園的智能感知功能，強調以物聯網為基礎，感知或挖掘信息相關性的應用模式[1]。教育技術專家則以智慧學習環境與智慧課堂等方式的變革為側重點，認為智慧校園是基于新型通信網絡技術所構建的資源共享、智能靈活的教育教學環境[2]。學校信息化建設專家則側重智慧校園的應用和服務，將技術作為智慧校園的核心，更多關注新技術的特點和應用[3][4]。

綜合上述觀點，我校根據學校辦學條件和目標的實際情況，認為智慧校園不僅要回歸到“以人為本”的訴求上，更應關注和服務于學生的個性化發展需求，強調以“數據智慧、群體智慧、泛在應用、學生個性發展”為宗旨的創新應用實踐。因而，我校的智慧校園建設定位如下：

1.數據智慧

通過信息技術手段打破“信息孤島”的瓶頸，在海量的大數據信息中深度挖掘和綜合分析教育教學應用數據，探析數據背后隱藏的信息，為教育教學的決策制定以及行為規律的完善提供真實的第一手數據支持。

2.群體智慧

利用大眾的IM（Instant Messaging即時通訊、實時傳訊）傳媒工具，實現信息的單向或雙向實時交互，并合理利用大數據的數據資源，最大限度地挖掘和共享師生群策群力的智慧價值與潛力，集眾人之所長，創設符合學生發展的教育形態，久而久之形成學校的教育智慧。

3.泛在應用與個性發展

綜合各種信息化手段，拓展應用領域與深度，更多地關注信息技術在教育教學領域的泛在應用，為學生個性化的發展提供技術支持和學習環境，讓每位學生找到自主學習的方法，滿足其個性化發展的需求。

二、基于應用創新的智慧校園建設實踐

1.基于應用創新的智慧校園建設思路與規劃

基于應用創新，圍繞校園何以智慧的內涵，按照頂層設計、分步實施的原則，我校堅持以教育改革和發展方向為背景，以滿足教育教學應用需求為導向，優先解決教育教學改革與發展過程中迫切需要解決的問題，以應用創新為手段，以智慧校園的建設與發展內涵為依據，不斷提升現代信息技術解決實際問題水平，不斷提升技術服務教育教學的力度，不斷滿足學生自主發展和個性化發展的教育現代化需求。

在落實人員、經費、制度等各個層面保障措施前提下，我校對基于應用創新的智慧校園建設進行了如圖1所示的頂層規劃。

圖1

2.智慧校園建設的創新應用與成效

（1）建設智能化的基礎設施集成環境，精細化實現校園業務過程的高效率

基礎設施環境的智能化是智慧校園的一項重要內容，它不僅能提高各類校園業務效率、趨向精細化，更是實現校園業務智能化賴以存在的基礎。率先開展基礎設施智能化建設，結合我省新課改實際和各項教育教學業務需求，通過應用創新構建一個智能化的基礎設施智能化集成環境，是我校智慧校園建設過程中的一項重要舉措，并形成一定的應用特色。簡列如下：

①校園卡卡通貫穿整個信息化應用體系

在學校各類業務數字化的過程中，人員身份信息的快速索引及相應功能的授權認證往往是一個費時費力的瓶頸，而智能卡能很好地解決這個問題。刷卡不僅能有效提高應用效率，還能自動完成相關數據的采集。我校的校園卡卡通應用系統就是在傳統校園“一卡通”的基礎上發展起來的。它整合杭州市市民卡、公交IC卡等主流非接觸式智能IC卡，任何一張IC卡只要經過系統注冊，就具備該師（生）的校園“一卡通”的功能。校園卡卡通服務管理中心一方面為師生提供IC卡自助注冊管理服務，實現即注即效、即掛即銷，另一方面通過相應的程序接口為各種應用模塊提供刷卡身份認證服務。經過幾期的規劃建設與拓展，我校“卡卡通”目前已經實現包括校園消費、智能考勤、智能保管、身份快速索引、授權認證以及巡更管理等六大類近20來項應用（見表1）。

建立校園IC卡應用可擴展機制，在教育、教學與管理過程中，只要有應用需要，就可以通過應用服務的擴展機制，快捷拓展其應用功能與范圍。

②以虛擬化融合硬件設施功能，實現設施與業務分離，大幅提升設備的復用效率

我校卡卡通應用系統包含了智能門禁系統，全校各類教室、實驗室、辦公室、寢室等都實現了授權刷卡開門。隨著我省新課改走班教學的推進，走班教學過程中利用門禁刷卡器實現走班考勤統計，不僅對提高考勤管理效率，而且對提升這些門禁刷卡器復用效率，減少硬件重復投資都有意義。

表1

一般情況下，具體項目硬件設施都為特定功能而設計，如門禁系統中的刷卡器就為刷卡開門而設計，其它應用系統難以使用它，這無形中也是一種資源浪費。我校基于這種考慮，將分布在學校各處的門禁刷卡器、各類專門的考勤刷卡器以網絡服務接口的形式提供給有需要的程序調用，實現刷卡器的網絡虛擬化。通過虛擬化，門禁刷卡器不僅能夠刷卡授權開門，還能兼作走班上課的刷卡考勤使用。同樣，一個具體的刷卡器，如操場考勤立柱上的刷卡器，已經不再為某一具體的應用功能所捆綁，而是可以根據需要和權限，隨時可定義為任何一種應用提供刷卡服務，如跑操考勤、室外選修課考勤、保安巡更考勤等。

硬件資源虛擬化的實施，使不同項目的硬件刷卡器虛擬到了同一網絡服務平臺上，任何經過授權的應用業務都可以通過網絡調用它，它不僅實現了具體設施與應用功能的分離，解決了我校新課改實施和信息化過程中的具體困難，更重要的是大幅提升了具體設施的利用效率，也節省了大量的硬件重復建設投資。

③以實際需求為導向，特色建設智能化基礎設施

隨著我省新課程與高考改革的實施與推進，“選課走班”已成必然趨勢。走班教學后，學生沒有固定教室，書包及學習物品的保管、公共教室電教設備的管理等都是實際困難。我校充分發揮信息化優勢，將校園卡卡通的功能植入智能儲物保管方面，為每位學生配備專屬智能信報箱、智能書包柜、智能充電保管柜等一系列智能保管設備，學生通過刷卡打開自己專屬的儲物保管單元，存放書包、個人物品，還能為智能終端充電。此外，我校還對教室多媒體設施進行了改造，取消原先教室講臺里的多媒體設備，統一改為壁掛式多媒體集成箱，箱內集成了電腦、網絡中控、展臺及相關的設備，能通過網絡或刷卡授權方式開關電腦，投影等多媒體設備。這些都為走班教學的順利實施提供了有力保障。

（2）構建教育大數據應用體系，實現大數據智慧的深度挖掘

智慧校園對學校的信息化應用架構提出了更高要求，而學校的教育、教學和管理等應用平臺是一個密不可分的整體。隨著我省新課程改革的深入，學校的教育教學秩序發生巨大改變，原先的教育教學管理平臺應用格局也隨之被打破，大量的新業務使得不同應用領域業務面臨重新定義的過程。國家三通兩平臺等各級各類統一平臺的推出，學校信息化應用環境又面臨新一輪升級整合的課題，系統異構和信息孤島再一次擺在了我們面前。如何實現與國家統一平臺兼容對接且又保持學校應用特色，智慧校園與教育大數據的應用需求的提出，使我們必須從更高層面來思考解決這一系統架構問題。

①建立學校教育大數據應用管理機制

學校經過多方考察論證，并積極與信息平臺研發企業、統一平臺技術主管部門開展研討溝通，提出“打造學校數據服務中心，構建開放式信息化應用體系”這一重大應用架構改造舉措，有效解決了上述背景下一系列應用架構問題，實現學校應用特色被完整保留又能與不同應用平臺兼容對接。具體如下：按照國家有關標準統一數據編碼；使用單點登錄認證系統統一用戶管理與授權論證；學校人員、基礎設施資源、教育教學秩序等基礎數據實現統一維護管理；規范學校各類應用數據標準和數據服務與沉淀管理流程；為不同應用平臺提供所需基礎數據的同步更新；為不同應用平臺提供相互之間統一的業務數據認證查詢接口；為應用平臺常用功能實現模塊化構造，規范統一的相互調用接口；為各類外部平臺構建數據交互適配接口，實現數據交流與平臺兼容。

②打造學校數據服務中心，構建校園數據應用體系

建立統一的應用數據倉庫，辦公交流平臺、德育管理平臺、智慧教育空間、智能卡卡通系統等應用平臺都與數據服務中心提供的數據服務實現對接，形成一個統一的信息化應用體系，實現不同業務系統相互獨立又彼此密切關聯。通過具體業務功能的模塊化構建、開放式構建實現不同業務模塊之間的互通互聯，確保整體應用業務的正常數據流轉。基于數據服務中心的數據統一分享和協調，為進一步實現數據的智慧應用奠定基礎。

數據服務中心的建設，為不同應用平臺功能模塊提供符合統一規范的基礎信息服務，實現不同業務數據的交流和共享，進而實現整個應用體系的整合集成，與上級各個應用平臺實現數據的交流。

③豐富和完善各類教育教學數據的自動采集方式

教育大數據建設與應用，數據的采集最為困難。如何輕負擔地實現各類數據的采集，是后續能否準確分析和利用的重要前提。我校從實際出發，充分發揮已有的信息化基礎設施建設成果優勢，充分利用平臺功能，盡可能多地采集各類教育教學和管理信息。具體包括：一是利用校園卡卡通相關功能自動采集信息，即刷卡實現相關功能的同時完成信息的采集；二是努力通過具體業務環節信息化，在業務實現過程中自動完成相關信息的采集，如學生課后日常練習輔導環節的信息化，學生在完成練習的過程中就已經完成相關信息的采集，包括高發的錯題、重要知識點以及錯題講解微課信息。

④做好教育大數據的深度分析與應用

教育大數據建設的最終目的是充分挖掘其數據智慧，為教育教學的智慧決策服務。因此，做好教育大數據的深度分析與應用是挖掘數據智慧的核心和重點。經過幾年的努力，我校已經初步積累了一定量的教育、教學和管理數據，并在實際工作中采取措施促進這些數據的分析與利用。一是與相關的信息化服務商合作，借助各類相關平臺為全校師生提供信息查詢與分析服務，比如學生學業分析管理中，通過相應平臺和授權情況能自動查詢到具體學生在校的各項學業表現和數據，對其進行各類綜合分析，為具體的教育、教學工作提供參考；二是通過平臺根據權限和需要為相關教師推送相關信息查詢分析功能，充分發動廣大教師參與數據的分析與應用，充分挖掘廣大教師的數據分析智慧，做到讓教師知道哪里有數據、有哪些數據，激勵教師參與分析數據、應用數據的積極性。

此外，我校還積極加強大數據平臺建設，不僅要讓更多的教育數據沉淀下來，更要讓各類優秀的實用的數據分析功能沉淀下來，更好地為教育教學一線服務。

（3）暢通校園信息溝通分享機制，實現教育教學的群體智慧決策

正確的教育決策，來源于對教育對象及相關信息的及時了解和掌握，結合教育教學規律和個人經驗，對教育現象給出正確判斷，并做出合適的處置行為。智慧與否，取決于對情況的了解和掌握，還有就是對教育教學規律的運用以及個人經驗。因此，要利用信息平臺、大眾IM等傳媒工具，及時分享教育信息資源，交流教育智慧，最大限度地挖掘和分享師生群策群力的智慧價值與潛力，集眾人之智慧，創設符合學生發展的教育形態。

學校教育信息資源的產生、流轉、分析利用自有它固有的特點和規律。我校從實際出發，通過以下三個途徑構建了校園信息資源交流分享機制，為教育教學的智慧決策提供支持：

①充分運用學校數據服務中心的數據集散機制，通過學校日常管理平臺、數字化教學平臺、校園智慧空間等，為每一個師生的教育、教學和學習行為提供相應的教育信息資源查詢、分析和應用提供支持。比如學生錯題本，不僅能為學生和相關任課教師提供錯題所關聯的知識點或技能信息，還能提供相關的輔導微課和進一步鞏固練習信息；結合學生日常行為規范表現信息記錄，還可進一步判斷錯題失分主要是智力因素還是非智力因素；針對具體某一題目，通過查看該科目平時成績好的學生和成績一般學生的得失分對比情況，結合具體的題目信息，還能判斷得失分主要是由于教師教的因素還是學生個體學的因素。這些都能為教師改進教育教學方法和學生提升學習方式方法提供有益的參考和幫助。

②建設分布式校園多媒體信息發布系統，實時反饋學校各項教育教學活動進展信息，為師生提供必要的信息服務的同時，也為師生及時了解相關的學校教育教學動態提供了方便。比如，每天課間操結束后，各班的出操情況，包括紀律、考勤、出操質量評價以及各班優缺點等信息便會及時出現在各班走道的多媒體展示屏上，為教師的管理、教育和學生的自我調適教育提供依據。

③教育有智慧、貴在實踐與交流。交流是集眾人之所長，啟迪集體智慧的重要途徑。我校從一開始的借助大眾IM工具QQ平臺交流信息，后來打造了專門的校園信息交流平臺、大眾IM平臺（QQ、微信）、各種交流群，還開發利用了各類校園APP，打造了一個立體的信息溝通交流分享體系，不同層面和類別的教育信息都能以合適的方式在相關的師生群體中交流分享。

（4）打造泛在的信息化應用環境，助力學生自主個性化智慧發展

讓每個學生都能得到充分合適的個性化自主發展，是教育現代化追求的目標。傳統的班級授課限于組織形式和人力水平難以實現這一目標，而借助信息化手段特別是近年蓬勃發展的教育大數據和微課技術使它由可能成為現實，前提是必須借助相關教與學環節的信息化，也就是必須通過信息化應用環境來支持。我校通過打造泛在的信息化應用環境和源清智慧空間云服務平臺等措施，為學生自主個性化發展提供強有力的支持。

①內網外網、有線無線齊上陣，為師生提供泛在網絡支持。為向各類校園業務平臺提供泛在網絡支持，我校校園網除多鏈路同時寬帶接入杭州教育城域網和因特網外，還在校內實現有線無線全覆蓋，特別是為各類移動終端高密度接入校園網提供強有力的支持，為師生通過網絡隨時隨地實現教與學業務交互奠定了基礎。

②平板終端和桌面云技術齊上馬，為師生提供泛在終端支持。作為國家級信息化示范試點學校，我校在上級的支持下于2011年起兩年間配備了近600臺平板終端，實現了網絡課堂、電子練習本、微課自主學習的多項教與學業務；緊接其后，又借助桌面云技術，在教學區走廊等部位裝備了70多臺桌面云終端，搭建了開放式電子閱覽室，學生課間便可通過刷卡登錄屬于自己的桌面云空間，進行相關的教與學業務交互。

③架構云服務平臺，為師生提供泛在應用支持。按照智慧校園應用體系的統一規劃部署，幾年來，我校搭建了源清數字校園管理服務平臺、源清智慧空間和源清“空中微課堂”等云端架構的業務平臺，并成功應用于師生教與學過程的各個環節，無論校內還是校外，還是校內的任何一個角落，師生都可通過合適的終端登錄相應業務平臺，實現教與學的業務交互。學生根據自己的生涯規劃定位，選擇適合自己的課程，根據個人學習狀況，適時與其它師生進行學習交流，實現個性化自主發展。

三、對我校智慧校園建設的思考與展望

智慧校園建設是為師生構建無處不在的網絡學習、融合創新的網絡科研、透明高效的校務治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活這樣一幅宏偉藍圖[5]。智慧校園要形成其持久的生命力和影響力，必須解決教育教學實際問題、滿足實際需要。在我校智慧校園建設實踐過程中，始終堅持以實際需求為導向、致力于通過技術的應用創新解決實際問題，特別是新課改和新高考教育教學有關實際問題，整個方案有明確的頂層設計思路，在多年的分步實施過程中不斷得到豐富和完善。

1.堅持以教育教學實際需求為導向

在我省新課程新高考改革方案推行實施之際，我校關注到走班教學之后面臨的一系列問題，率先采用信息化手段，建設智能書包柜和智能壁掛式網絡刷卡授權多媒體集成箱，整合門禁刷卡實現走班上課刷卡考勤，有效解決了走班教學相關的管理問題，還為智慧校園大數據的采集提取提供了有效的解決方案，成為我省利用信息化解決走班教學管理問題的成功典范。

2.致力于通過技術的應用創新解決實際問題

技術雖有先進之分，但在解決教育教學實際問題過程中只有是否合適之別。再先進的技術，在解決具體問題時的方案如果不合適，也沒有實際的應用價值。因此，堅持充分發揮和利用現代信息技術軟硬件功能，創造性地解決教育教學過程中的實際問題，滿足不斷變化的教育改革與發展需求，這就是我校在智慧校園建設實踐中所講的應用創新。綜合以上項目，智能書包柜、壁掛式智能多媒體集成箱、開放式電子閱覽室、網絡化虛擬刷卡器、校園數據服務中心等都是我校在解決實際問題過程中，充分運用現有軟硬件設施與技術功能的具體解決方案，都是一種基于解決實際問題的應用創新。

3.與時俱進，常用常新，實現可持續發展

新課程新高考等教育改革不斷深入推進，教育教學業務秩序不斷發生變化，新技術新產品日新月異。在利用信息技術解決教育教學實際問題過程中，今天不能解決的問題明天就有可能解決，今天好的方案明天不一定可行。隨著智慧校園建設與應用的不斷深入開展，我們對智慧校園的認識也會越來越清晰成熟，只有順應教育改革發展潮流、緊跟技術發展前沿，堅持不斷更新、豐富和完善解決方案，智慧校園建設才能做到可持續發展。

四、結束語

在信息技術快速發展、新課程改革深入推進、新高考招生制度改革如火如荼的當前，學校教育、教學與管理秩序也必將發生巨大變化，智慧校園建設與應用必然要順應改革發展潮流，為改革提供強有力的技術支持，改變傳統的教與學及交流方式，使傳統教育插上數字信息技術的翅膀，朝著智慧教育的方向展翅翱翔。

我校將繼續致力于邁步在智慧校園的探索與創新這條任重而道遠的大道上，以教育改革為背景、發展趨勢為方向、應用需求為導向、解決實際問題為核心，積極開展建設與應用實踐，以期取得更好的成績。

[1]沈潔,黃宇星.智慧校園及其構建初探[J].福建教育學院學報,2011(6):122-125．

[2]嚴大虎,陳明選.物聯網在智慧校園中的應用[J].現代教育技術,2011,21(6):123-125.

[3]宓詠.智慧校園離不開資源與應用[J].中國教育網絡，2011(11):31.

[4]胡欽太，鄭凱，林南暉.教育信息化的發展轉型：從“數字校園”到“智慧校園”[J].中國電化教育，2014(1):35-36.

[5]程艷旗.浙江大學智慧型校園建設探索[EB/OL].http://wenku.baidu.com/view/dfe4352c2af90242a895e5e9.html?from=recffamp;pos=1ffamp;weight=18ffamp;lastweight=5ffamp;count=5,2013-10-10.