一體化智慧校園建設與應用案例分析

崔簫 胡衛星 崔曉雪

摘要：本文闡述了一體化智慧校園系統所包含的教學一體化、資源一體化、管理一體化與服務一體化這四個子系統，并分析了四個子系統分別承擔的數字化教學、數字化管理、數字化資源研發和數字化個性學習支持四個功能。

關鍵詞：一體化;智慧校園;應用分析

中圖分類號：G434 ?文獻標識碼：A ?論文編號：1674-2117（2019）22-0097-03

隨著互聯網相關技術的發展，結合云計算、大數據、物聯網等新技術的應用，智慧校園建設的技術越發成熟，但在智慧校園應用與實施上還有諸多問題需要得到解決。因此，智慧校園的下一步發展，應該放在進一步完善智慧校園基礎設施建設，深化信息化教育教學應用實踐上，通過應用來促進教育思想觀念轉變、教學模式與學習方式變革以及人才培養質量提升，構建融智慧教學、智慧科研、智慧管理和智慧校園生活為一體的新型智慧校園，即“一體化智慧校園”。

一體化智慧校園的建設

2018年6月，國家標準化管理委員會公布了最新的《智慧校園總體框架（GB/T 36342-2018）》，對如何部署智慧校園的總體架構、如何實現智慧教學環境、如何構建智慧教學資源、如何部署智慧教學管理系統、如何構建智慧教學服務等進行了明確規范。基于此，結合實際需求創建的一體化智慧校園整體系統架構如下圖所示。

1.教學一體化子系統

教學一體化子系統是以一體化云平臺建設為主，主要包含網絡化教學平臺、網絡化教學管理系統建設。其中，網絡化教學平臺建設的目是方便教師網上備課和學生移動學習，形成課前、課堂和課后一體化教學方案，以及支持學生個性化移動學習。具體設有教師備課系統、課前預習系統、課堂講解系統、自由學習系統和學生成績評估系統等。而網絡化教學管理系統建設包括教學計劃管理、排課管理和綜合考試管理等平臺，實現教學、考試、訓練、測評的一體化建設。其中，考試管理系統主要設有組卷系統、考務管理、試卷庫管理、考試實施與成績管理等系統對學生學習提供幫助與管理。

2.資源一體化子系統

資源一體化建設主要包含智慧教學資源應用及資源管理系統的建設。其目的是為學生的學和教師的教提供指導，促進學生自主探究能力提升，優化教學效果，促進師生共同發展。資源管理系統是對能提高教學效率的資源進行制作、統計、審核、共享，方便學生或教師瀏覽利用。例如，采用網絡教學平臺、移動學習平臺以及電子教材等進行數字化資源建設，為學生構建涵蓋課前預習、課后作業、自由學習等專項的學習系統。在這種環境下，學生的認知策略趨向簡單化，學習風格可得到充分發揮和完善。

3.管理一體化子系統

管理一體化建設主要包含以物聯網為基礎的設備管控系統、云桌面管理系統和校園網信息管理平臺。其中，物聯網設備管控系統與智慧校園對接對設備進行遠程控制、故障智能診斷等全方位監控，以實現各教室監控、校長巡課、設備控制及信息的系統分析;云桌面管理系統以桌面虛擬化技術為底層核心，從虛擬防護、桌面管理、行為管理、行為控制等多個角度構建桌面云管理體系，通過技術手段全面實現終端統一管理，開關機、重置、終端系統升級等操作;校園網信息管理平臺則是根據用戶特點匹配針對性桌面菜單，實現信息數據共享，為教務管理、人事管理和學生管理，為智慧校園提供基礎管理服務，將其他系統集成到平臺，統一操作界面。

4.服務一體化子系統

服務一體化也是基于物聯網建設的，其主要包含遠程教學服務系統、錄播服務系統和個性化服務系統。遠程教學服務系統與智慧教室對接，支持直播課堂管理、遠程授課和在線互動，為教師遠程授課和學生遠程聽課提供平臺，并支持在線直播作業上傳、下載等服務。同時，它與校園管理平臺數據互通，直接調用課程信息，實現了教學、管理與服務一體化建設。錄播服務系統在原有錄播服務基礎上將遠程教學與直播會議引入教室，實現一室三用，名師資源共享，實現教學資源與服務一體化建設。云辦公室支持個人專屬辦公桌面制訂及個人網盤功能，實現個性化管理與服務一體化建設。

一體化智慧校園的應用實踐

1.數字化教學應用

數字化教學應用主要體現在以下兩大方面：第一，以網絡教學平臺的形式為學生提供課后學習輔導，如微課、慕課等。其形式短小，針對學生學習中的疑難問題設計，為學生自學提供幫助。由于視頻可以反復播放，不同程度的學生可根據自己的基礎和接受程度反復觀看，促進對知識的記憶理解。同時，便于教師進行知識管理，有效促進教師的專業發展，提高教學效率。第二，以移動學習平臺形式針對學生日常學習中的困惑進行查缺補漏，其學習目標可適用于不同學習起點的學生，學生在求知求解的過程中，可根據自身不同的學習需求，選擇相應的學習內容，充分利用碎片化時間進行學習，為促成有效學習提供便捷之道。除此之外，還設有答疑平臺、智能作業系統以及網絡考試系統，對學生學習進行實時檢測。師生及時溝通，對學生進行輔導并為學生制訂適合的學習方案，提高學生學習效率。

2.數字化管理應用

數字化管理應用主要涉及信息管理、錄播服務和家校服務。具體應用為：第一，信息管理平臺下的教務信息管理系統支持學生、教師與班級信息的便捷錄入、查詢與修改，學校課程與區域共享課程的排課、選課與退課，學生、教師和管理人員對教學的檢查與評估;基礎信息管理系統支持學生、教職工基礎檔案信息管理與維護，學校公告、規章制度等公共信息的發布與管理等。第二，為了進一步完善數字化資源庫建設，在開設錄播廳、多功能教室和電子備課室等電教設備基礎上，應用錄播服務系統對其進行管理與服務。這一系統支持錄播、課后點播、剪輯以及錄播資源管理，包括按學科、教師、主題進行分類儲存和搜索，實現網絡課程錄制、智能化編輯與管理一體化建設。第三，學校還設有家校互通管理，如班車咨詢、每日食譜介紹和家長留言，方便家長關注學生在校日常動態。總之，學校的日常工作安排、通知、文件等，都及時上傳到校園網共享，教師、學生和家長可以隨時瀏覽和下載，實現了面向家長、學生、教師一體化管理服務。

3.數字化資源研發

數字化教學資源的研發作為教育教學發展的重要保障條件，具體體現在以下幾方面：第一，資源數字化技術。學校積極利用數字化技術將資源進行數字化、碎片化，把資源中的知識信息由計算機自動識別出來，并生成資源信息編碼，實現教學資源庫的數字化、海量化建設，以便為教師、學生提供豐富優質的資源。第二，知識圖譜技術。學校在人工智能技術的基礎上，提出以資源為對象、以問題解決為導向的自頂向下的設計，借鑒專家系統，實現智能資源課程系統架構的設計。在保持網絡課程資源內容與社會科學發展同步的基礎上，緩解優質教育資源的需求與教育資源生產者之間的矛盾，為今后教育資源的智能化、自動化、系統化開發奠定基礎，促進人工智能技術與教育資源的創建、使用、更迭的深度融合。[1]第三，大數據評估輔導系統。基于人工智能技術研發大數據評估指導系統的初衷是為了全面抓取學生學習數據，診斷評估，幫助學生進行針對性學習，提高學習效率。系統首先統計學生上課、作業、考試等信息，并分析學生學習行為特點，然后診斷學生的學習難點或薄弱知識點，形成評估報告，最后推送針對性學習方案，提升學生的學習效率。

4.數字化個性學習支持

在建設智慧校園的過程中所應用的系統與設施，都是將支持學生的數字化個性學習作為最終目標。因此，在智慧校園建設中，一些人工智能、數據挖掘和學習分析技術和算法常被用來開發個性化學習系統，以支持學生數字化個性學習。其中，常見的應用主要有以下幾個方面：第一，采用網絡學習空間為學生的個性化學習提供支持與服務。網絡學習空間是集結網絡學習資源、網絡學習工具、網絡學習服務、網絡學習社交群體和網絡學習管理的一種多元化學習環境。[2]第二，課程管理和制作系統滿足學生個性化學習需求。這一系統依據學生特征選擇、安排、管理和傳遞課程，為學生個人創建多個滿足其需求、喜好和興趣的課程，如為不同風格、不同學習水平的學生準備適合他們的學習內容。第三，學習指導與推薦系統提供學生學習過程個性化支持服務。其中涉及多種個性化學習服務推薦機制，主要有：學前的導學服務，即依據學生的先驗知識和學習水平設定合適的學習目標，依據學習行為模式、學習風格推薦個性化的學習路徑、課程序列及學習活動;學中的輔導服務，即依據學習風格、認知水平推薦不同類型和難度水平的學習資源和學習內容，提供知識檢索和智能答疑等功能;學后的評價服務，即記錄學習成績、學習進程、學習時間等個人學習數據和學習風格、認知能力等個人特征數據。[3]

結語

一體化智慧校園的建設，極大地促進了教師的教育教學觀念的轉變，提升了其運用現代化教學手段的能力，使師生的教與學活動更具多元化。學校通過實現環境、資源和應用的全部數字化，不斷拓展校園的時間和空間維度，提升了傳統校園的運行效率，擴展了傳統校園的業務功能，實現了教育過程的全面信息化，不斷提高了管理水平和工作效率。

參考文獻：

[1]孫清亮，李小平.資源智能體課程自育系統設計研究[J].電化教育研究，2019（06）：1-7.

[2]索娜.基于學習風格的個性化學習空間模型構建研究[D].貴陽：貴州師范大學，2018.

[3]李幸.基于教育數據挖掘的遠程教育個性化學習支持服務研究[D].無錫：江南大學，2018.

第一作者簡介：崔簫（1995.5—），碩士研究生在讀，主要研究現代教育技術。