朱富麗 劉志龍 楊 磊/文
早在2010年,浙江大學就描繪出了美好的藍圖——“智慧校園”,即學生學習隨時隨地、校園生活方便快捷、校務管理高效靈活,最終達成的目標是建成一個節能綠色環保、安全高效穩定的校園。同年,在國家信息化“十二五”規劃中明確提到了“智慧校園”的概念,隨后就在全國很多高校掀起智慧校園的建設熱潮。2016年全國教育信息化工作要點中著重提到智慧校園建設,許多省市教育主管部門和學校都積極推進和加大智慧校園的規劃建設,其中多數省市對智慧校園建設以及評估做出定性和定量的指標體系,從而進一步規范了智慧校園建設。
智慧校園,通過多種先進的信息技術手段為學生與教師創造智慧的教學環境,通過現代物聯網技術的合理應用,創造性地使用信息技術,更加智慧地應用各種教學資源,改革創新教學方式,提升教學質量和學習效率。
學生的課外生活單調乏味,智慧校園改變了傳統的教學方式和生活習慣,讓師生的生活與學習變得更加方便快捷,極大地提高其生活質量和品質。
物聯網技術在智慧校園建設中的使用,改變了傳統的校園人工管理模式,現代化設備提高了校園的安防能力和工作效率,減少人力資源浪費,達到保障在校師生人身財產安全的目的。
智慧校園的構成,按照學校不同的環節定位,主要分為智慧管理、智慧教學、智慧安防和智慧服務四個部分。
管理涉及學校的日常行政事務,龐雜繁復,耗費了很多資源。過去主要靠人工管理,很難做到精準把控,缺乏前瞻性,管理事故時有發生,給學校、給師生帶來很大困擾。智慧管理,包含決策分析和校務管理兩部分。決策分析的基礎是數據分析和數據挖掘,采用公共數據模型,通過學校中各類數據的匯總、分析和統計,為學校的未來發展,學科的合理布局,專業的科學搭建等提供多維度全方位的因素分析、預測分析或者關聯分析的數據和技術支持服務,滿足學校各級領導的查詢需求,提高學校信息化決策支持的整體能力,給校領導提供輔助決策的大數據支持,支撐學校未來發展戰略。校務管理建有OA辦公、黨務行政、教務管理、財務服務、人事服務、科研管理、后勤管理、物業管理等方面的信息系統,對學生則建有學籍學工資助、選課排課調課、考試考勤以及畢業生跟蹤服務管理等信息系統。
智慧教學,是數字化學習環境發展進化的高級階段。通過識別學生的學習特征,從而為之提供適合其發展進步的豐富的學習資源以及便利的互動工具,記錄相關學習過程,并可以提供最終的學習測評效果的學習場所或者空間。智慧教學會進一步加深現代化信息技術與教育教學的融合促進和加快改革發展的過程,徹底顛覆傳統教學模式,讓學生在開放共享、交互協作的學習環境下學習,從而達到提高教與學效果的目的。智慧教學主要包含智慧教學設備、在線教學、教學質量監控和數字信息資源建設四個方面。
多媒體教室應配置有臺式或者筆記本電腦、投影儀、展示臺或云桌面終端以及電子白板和教鞭等智能教學設備,用來滿足日常的教學要求。另外需要建有智慧教室,有效應用物聯網、傳感器、射頻識別等技術,使傳感設備可以隨時隨處感知各類有用信息,并按照要求通過網絡連接對任何聯網物品的對接,以實現信息的交換和資源的共享,物與物、物與人的泛在連接,最終達到智慧識別、跟蹤監控、管理物品的目的,從而有機整合智慧教室內所有的硬件環境和教學設備,將其進行統一規范管理,為師生搭建智能舒適的教學環境。
在線教學指的是學校具有可以支持移動智能終端訪問的系統或者平臺,是一種基于移動互聯網、云平臺和軟件技術的學習行為,不受時間和空間限制,隨時隨地為學生提供各類科目和課程的預習復習、在線測試、視頻點播、直播互動、疑難解答和學習分析等功能,將傳統課堂上所教授的知識和內容轉化到互聯網上,并且能夠提供各類教學資源智能推送服務。與此同時,在線教學可以讓學校優質的教育資源和先進的教學成果走出校園,傳播到四面八方,讓更廣泛區域的人們接受和了解。
教學質量的高低是衡量學校好壞的關鍵指標,直接關系學校的生存發展。如果學校想要提高教學質量、實時了解老師的教學過程,對教學質量實時監控是必不可少的措施。教學質量監控即在觀察各個老師在教學中的表現情況,通過專家進行具體分析判斷,采取有效的干預措施,進一步完善教學工作,達到提升教學質量的目的。因此,需要建有遠程聽課監控系統和教學評價系統,通過在日常教學中的應用來實現對課堂教學和教學質量的評價管理。另外,在此基礎上需要建一個教學診改系統或者平臺,通過各類數據的匯總分析,發揮教學大數據對教學整改和各類評估的數據支持和輔助作用,用以提升教師的教學水平和教學質量。
數字信息資源建設主要是通過各種類型資源數據庫建設來不斷完善,數據庫建設水平是衡量信息資源建設水平的重要標志。高校各學院各系部都應該建有面向自己學科專業的教學資源庫和考試試題庫,在教學資源庫中要包含課程的音視頻的點播系統;除此之外,在全校范圍內需要建立學生的創新創業,安全通識等素質方面的網絡教學資源庫以及虛擬仿真等方面的實驗教學資源庫。數字圖書館為在校師生提供全天候的數字化電子資源,包含音視頻資料、動畫多媒體圖書、中英文電子期刊和科研論文資源、中文數據庫等數字資源。
校園是開放性場所,具有占地面積大、樓宇多等特點,對安全保衛工作提出了很高要求。各個樓宇之間實體3D立體式建?;蚴侨S地圖管理系統,實現校園視頻監控實時全覆蓋零死角的管理,管理人員和安保人員隨時隨地可調取校園各個角落的監控畫面,實現校內人員的實時定位、樓與樓之間進行聯動。通過在校園大門和校內關鍵區域安裝門禁系統和RFID探測設備,對出入的校內人員和外來訪客的身份以及車輛進行識別,針對各類人員的訪問權限,可通過移動APP或者管理平臺給安保人員發出預警;結合大數據平臺,建立一整套可追溯的立體化智能化安防管理系統,從而保障在校師生的人身財產安全,全面提升校園安防水平。
校園中的智慧服務主要包含學習服務、生活服務、科研服務。學習服務主要給師生提供教室和實驗室課表查詢、空閑體育設施和實驗設備在線預約等服務,同時為學生提供所學科目的教學效果評價和課程預警的服務。生活服務主要給師生提供網絡、水電、家具以及辦公設備等項目的實時在線報修服務。校園餐飲、購物、洗浴等生活服務支持接入一卡通系統,支持消費流水和明細的實時查詢。免費提供在校辦事的各類指南電子手冊方便查閱,同時在學校的辦事大廳建有自助打印終端提供各類材料的自助打印服務。另外,還有其他生活服務包括在線心理健康測評,實時關注學生的心理狀態,發現問題及時疏導,防止造成更壞的后果;提供自助體能測試服務,讓學生隨時了解自己的身體狀態,建立全校的健身健康數據庫;提供學生宿舍智能安全出入管理服務,有監控統計與報表分析等功能??蒲蟹瞻齻€方面:一是校內所有的科研儀器設備可以實現在線管理和使用調配,二是為在校教師提供其科研成長檔案,記錄教師的科研成果和各項表彰;三是進一步提供師生科研所需求的科研用數據模型分析和深度數據挖掘服務等。
信息時代,隨著教育教學領域中現代化技術手段的不斷深入運用和融合創新,我國的高校管理與教學模式發生了翻天覆地的變化,校園信息化從數字化逐步進入智能化。建立在互聯網、物聯網和通信網基礎上的智慧校園通過移動互聯、大數據、云計算、人工智能等新興的信息技術手段,把校園中相對分散的信息化的相關資源整合成為一個有機統一整體,在校園內實現萬物互聯,使校園資源相互聯系,全面感知校園網用戶的個性化需求,把“智慧”賦予和滲入到學校的日常管理、教育生活等多個方面,實現校園的高效管理,為教師和學生的生活與學習提供便利條件,從而構建一個有高效感知能力、有協同創新能力、可以隨時隨地為師生提供服務的新型智能校園。智慧校園建立在以人為本的基礎之上,實現信息高效處理,達到集約化管理提高管理效率,降低學校投入成本,其終極目標是為身處校園的師生提供個性化且全方位的信息服務,滿足教學、管理、科研需求,提升辦學水平,促進學校內涵建設。