信息技術背景下智慧幼兒園的建設實踐

陳燦

【摘要】本文論述新一代信息技術背景下智慧幼兒園的建設與實踐，依據智慧幼兒園的內涵與特點，做好目標和系統框架的構建，通過智能化網絡、物聯感知系統的建立及云計算平臺的搭建，促使信息技術從數字化向智能化方向發展，為全面提升幼兒園保教質量和促進幼兒健康成長創新工作思路。

【關鍵詞】信息技術 智慧幼兒園 建設 實踐

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2021）29-0008-03

信息技術是21世紀信息傳播方式的重大變革，它改變了人們的生活、學習和工作方式。在這樣的時代背景下，幼兒園從數字校園向智慧校園發展，將會成為全球智慧教育發展的必然趨勢。智慧教育正引領著全國教育信息化的發展方向，學前教育也將成為智慧教育的重要組成部分。本文就信息技術背景下智慧幼兒園的建設進行分析，致力于促進我國智慧幼兒園的創新發展。

一、智慧校園的概述

在大數據時代背景下，隨著信息技術從數字化向智能化方向發展，IBM（國際商業機器公司）在2008年提出“智慧地球（Smart Planet）”的概念，并將其應用于教育領域。從21世紀初始，我國的一些地區（學校）以及專家學者，開始積極探索智慧教育和智慧校園建設。黨的十九大報告中提出“努力讓每個孩子都能享有公平而有質量的教育”的要求;教育部辦公廳印發的《2016年教育信息化工作要點》中，首次正式提出建設智慧校園的思想。由于社會發展的需要，國內多個教育機構和大學院校經過共同探究，提出了智慧校園建設的有關方案。

（一）智慧校園的內涵和特征

智慧校園是信息化校園的高級形態，以促進教育教學與信息技術融合為主，對校園里的管理、學習、科研、安保、環境等方面提供一種全新的建設實踐模式。智慧校園是對數字校園的進一步擴展與提升，可以說是數字校園的升級版，通過全面感知校園物理環境，智能識別師生群體的學習、生活情景和個體的特征，為師生建立智能的開放的教育教學環境和便利舒適的生活環境，改變了師生與學校資源、環境的交互方式，開展以人為本的個性化創新服務，實現學校的智慧運行，支撐學校開展智慧教育。

智慧校園以促進信息技術在教育教學方面的應用、提高教學質量效果為目的，運用互聯網、云計算、大數據分析等新技術，使校園的全面管理、教育教學、安保安防等方面的工作更優化、更智能和更高效，為全體師生提供智能的開放的教學環境、高效便捷的生活環境，從而實現以人為本的個性化服務。

（二）智慧幼兒園的特點

利用互聯網、云計算、大數據建設智慧幼兒園，提升幼兒園管理品質、提升管理效率、增強辦學實力，已經成為幼兒園發展的必然趨勢。我國智慧幼兒園的建設與實踐具有智慧校園的特點，也有其自身的特點。智慧幼兒園的建設和實踐研究，需要各幼兒園根據自身發展的實際水平，結合人力、財力、物力來探究符合自身需求的智慧幼兒園建設和實踐模式。

1.建設幼兒園智慧學習環境

以觀察、識別、互聯、分校為主要特征，形成以智慧幼兒園“云網端”為核心的技術形態，同時構建智慧幼兒園的虛擬空間，利用虛擬空間和物理空間的融合創建新型學習環境，讓教師、幼兒及家長進入“可觀察、可分析、可操作、可干預、可交流”的學習環境中。

2.構建家園互動服務管理體系

智慧校園的建設就是要打造互聯互通、知識共享的服務體系，利用網格平臺搭建個性化學習空間，創建班級家長交流聯系群，為家長參與學校教育，共同為幼兒健康成長承擔義務和責任，促進教師、幼兒、家庭之間的高效溝通。在家園互動服務管理系統中，通過構建學習交流平臺，將所有相關的人員、信息、設備相互聯系起來，為校園管理、安保安防、親子互動提供有力支撐。

3.打造以智慧創新為核心的應用體系

打造以智慧創新為核心的應用體系，豐富幼兒教學所需的教育資源，提升教師對教育資源的獲取、支配、重新架構及組織創新的能力，通過信息化建設在不同場景的應用，如智慧考勤、智能監控、園務管理等，釋放教師勞動力用于教育教研，使園務管理運行高效，教學教研質量拔尖。

二、智慧幼兒園建設的實現目標與系統框架

（一）實現目標

采用大數據、云計算、AI人工智能、互聯網、智能穿戴式設備等技術手段，采集幼兒園內每個兒童的實時數據（包括體溫、運動強度與程度、BMI指標、睡眠時長及質量等各項指標），再通過大數據智能運算、比對和分析，生成兒童日、月、周、學期體溫、運動、睡眠曲線等健康數據，自動跟蹤數據異常兒童并提醒教師及家長，用數據分析兒童的個性化、階段化、差異化的發展規律，科學合理地實施兒童保育工作。

（二）系統框架

圍繞智慧幼兒園應實現的總體功能，智慧幼兒園系統大體由“安全園區、健康管理、科學培養、課堂管理”等四個部分組成，構建“幼兒健康、人身安全、科學培養、家園互通”的一體化智能解決方案。在一線教師與專家多次研討論證中，發現與傳統的幼兒園信息化建設相比，傳統的信息化建設思路已經不能滿足新一代技術背景下智慧幼兒園的建設需求。例如，在兒童晨測溫環節中，傳統的做法是保健教師用紅外測溫槍為每名兒童測量體溫。在大數據時代下，兒童可以佩戴具有測溫功能的穿戴設備，全日不間斷監測兒童的體溫。這樣做的目的一是減少疫情防控期間，兒童聚集排隊測溫時可能引起的交叉感染;二是減少教師工作量;三是實現兒童全日的體溫監測（尤其是兒童午睡期間的體溫監測最為重要），而不只是入園這一刻短暫的體溫測量。新的測溫方式更加科學合理，真正做到實時對兒童健康的呵護和負責。

三、智慧幼兒園建設的主要內容

（一）幼兒園智能化網絡建設

智慧幼兒園建設工程中最基礎、最主要的部分是智能化網絡設施的建設。結合幼兒園的實際情況及自身需求，在智能化網絡建設時需要考慮校園管理與教學的需求，通過建立幼兒園的內部局域網絡來支持智慧幼兒園建設。幼兒園網絡建設應做到如下。

1.幼兒園基礎網絡覆蓋

智慧校園的建設，使用無線網絡實現幼兒園網絡全覆蓋，將有線網絡和無線網絡結合，形成校園網絡的無縫連接，為幼教管理平臺、安保監控系統提供高效智能、安全穩定的網絡環境，如建立幼兒園門禁系統、智慧保育系統、家校共育平臺、OA辦公系統和支付平臺等。

2.保障幼兒園信息管理安全

確保幼兒園網絡安全，是智慧校園建設的重要任務。要做到網絡安全和信息化統一謀劃、統籌推進，同時完善網絡安全監督考核機制，提高網絡安全態勢的感知水平，做到網絡安全監測預警，確保重點保障數據和信息安全，強化隱私保護措施。在做好維護廣大師生和家長切身利益的前提下，形成嚴密保護、逐層開放、有序共享的良性機制。

（二）物聯感知系統的建立

智慧校園在完善基礎網絡覆蓋和硬件設施等的基礎上，為把校園各類設備和人、智能終端等通過新的方式聯系在一起，可以借用互聯網技術，形成人物相連、物物相連的信息化和智能化的網絡，進而建立幼兒園每間教室教學一體機、平板電腦、智能手環等設備的網絡連接，與校園機房進行信息聯通，從而獲取與利用信息化資源，最終實現智慧校園管理中的智能化識別、智能化管理和智能化監控等。因此，物聯感知系統的建立，能有效應用于校園管理，提升保教水平，為后勤保障、安保安防智能化服務提供堅實基礎。

（三）云計算平臺的搭建

智慧幼兒園的云計算平臺以計算和數據存儲處理兼顧的綜合云計算平臺模式為主，通過整合基礎設施、研發平臺、應用軟件這三種計算資源來采集、存儲和管理數據，有效避免“信息孤島”。云計算技術的有效應用，可以提升幼兒園智慧化標準，給師生、家長、社會提供數據和資源的共享。國內云平臺有很多，比如阿里巴巴、百度、騰訊、新浪、品高等都是耳熟能詳的大品牌，但服務費用不低，今后隨著技術的發展和市場需求的增加，應當降低應用成本，使云計算平臺更好地為學前教育服務。

四、智慧幼兒園的實踐應用

在新一代信息技術背景下，智慧幼兒園的建設會越來越廣泛，實用性更強、服務更優質，可以更有效地幫助幼兒園提升社會形象，為社會各界建立起更暢通的溝通渠道，同時為發展社會主義教育事業，以及培養優質人才奠定良好的基礎。

（一）建立智慧幼兒園管理網絡

幼兒園通過建立專用平臺，將園長、教師、保育員教師、行政后勤人員以及家長、幼兒資料輸入平臺，建立電子化檔案資料。教師利用專用平臺進行專業學習、上傳教學資源、查找教學資料、上傳幼兒一日生活片段、與家長在線溝通等，讓幼兒園的管理更加智能化、精細化。

建立幼兒園信息門戶公有云（云計算的主要形態），減少幼兒園網絡硬件的投入，節約成本，實現信息資源按需購買。幼兒園建設的網站是智慧校園窗口之一，可以更好地向社會、家長進行宣傳，同時樹立起教育品牌形象。幼兒園微信公眾號、校園App等，與幼兒園各業務系統數據互通、消除“數據孤島”，方便社會公共查詢。

（二）智慧保育子系統

利用智能兒童穿戴設備（硬件），自動收集生成每名兒童的特有ID、實時體溫、運動、睡眠等數據。具體包括幾個方面：（1）智能體溫綜合監測，對體溫進行實時、快速、全天候、高頻率篩查及分析。（2）家園互動平臺，采集的兒童數據可以根據需要提供給家長共享，實現家園共育。（3）智能發育檢測，支持兒童自主測試，實現BMI指標國標比對，對需關注的兒童給予提醒。（4）營養分析，依托園內兒童發育整體大數據、平臺數據（身高、體重、BMI指數、運動強度、睡眠情況數據等），通過云計算分析評估園內的膳食營養，有針對性地調整膳食營養結構，達到園內整體膳食營養或兒童個別化膳食營養的科學合理要求。（5）運動分析系統，自動監測、生成、分析兒童實時運動強度和密度，自動對比國標;生成個人及班級運動教案，便于教師調整全園、年級、班級或兒童個體運動、活動的安排;對運動欠缺或過量的兒童提醒和關注提示。（6）睡眠分析系統，自動統計、分析兒童睡眠數據，并結合環境監測數據對睡眠環境進行改善。

（三）建立教師業務管理系統

1.教務管理系統

教務管理系統設立了園長和教師的專屬平臺，其中包括園務看板、幼兒考勤、教師考勤、教師排名、園所考核、喂藥申請等各項工作，系統運用信息化智能監控管理功能，實時監控各項工作進度，讓幼兒園的人、財、物管理簡單有效。

2.教學管理

（1）建立課程資料庫

幼兒園教師的工作性質是所帶班級每三年一輪換，在常規教育教學中積累一定的經驗，并掌握了幼兒教育的規律性，教師將這些經驗和規律進行總結提升，能形成非常寶貴的優質幼兒教育資源。同時，將這些經驗進行數字化傳播，既可以在校園內形成良好的學習氛圍，又能實現業內信息的共享與應用。因此，智慧幼兒園教育資料庫的建立是非常必要和實用的，對各種優秀論文資料、各類教學計劃、總結資料、幼兒各類活動資料、教科研評價量表、園本課程教研系統、外出學習照片、視頻資料等進行資料共享，可以有效提升教師日常工作保教質量和教科研水平。

（2）多媒體互動教學

將交互智能平板+互動白板教學系統+教學資源平臺等串聯起來，形成一個多媒體互動教學模式。軟硬件一體化的完美結合可以將高清畫面完美呈現，時刻吸引幼兒的注意;互動白板功能強大，能高效輔助教師教學;豐富的平臺教學資源使得互動課堂教學能夠精彩演繹。教師在日常工作和教學科研中，提取相應的教學資源，實現資源的分享應用，有利于提高教師組織活動的趣味性，使信息技術更好地應用于幼兒園教育教學中。

（3）教職工監管

通過各教學區域的監控，幼兒園管理人員能夠對教職工的教學情況進行全面掌握，減少每日巡班頻次;同時，能對教職工的工作狀態、出勤情況等進行及時了解和評定。

（四）創新智慧幼兒園教育實踐

在幼兒園教學中，教師的“教”與幼兒的“學”是通過交互活動實現的，而智慧幼兒園教育系統就是通過智能設備支持進行全向交互。全向交互具體體現在幾個方面。（1）自然交互：通過師幼的語音、手勢等操作方式，實現與媒體、系統的交互;（2）深度互動：實現師幼之間、幼幼之間的互動交流，促使更深層次的學習發生;（3）過程記錄：通過設備自動記錄教師組織游戲、幼兒參與活動的全過程，為智慧教育管理與決策提供數據支持。新技術帶來學習模式和教學模式變革，在課堂內外運用移動終端，以自主高效互動式的教與學，培養適應時代發展的現代化人才。

（五）智慧環境監測展示子系統

本項目將運用互聯網感知設備，監測園所的各種環境參數、動態調整班級環境，加強對園區內及教室空氣質量、噪音、溫濕度、光照度的監測，確保兒童生活環境的優質與安全，確保兒童的身心健康發展。主要建設內容包括：幼兒園內各班級空氣質量及PM2.5監測;幼兒園內各班級及午睡環境溫度及濕度監測;幼兒園內各班級及午睡場所光照度監測;幼兒園內各班級及午睡場所環境噪音監測;幼兒園內各環境參數，可在大數據平臺上展示并在超標時自動報警;實時展示幼兒園內各環境參數，家長終端上也能展示。

（六）智慧班牌子系統

通過物聯網設備，對兒童所在的各學習與生活場所提取相關的環境參數，并在大數據平臺、教師便攜終端、班級智能班牌中展示。主要建設內容包括幾個方面。（1）安全考勤：兒童經過門禁即會有圖像和語音提示該班級教師;晚間家長接孩子，班牌系統也會做提示。（2）當前位置：教師帶領兒童離開班級時，班牌可以顯示該班級兒童及教師當前所處的位置，方便園長及家長及時了解。（3）課程展示：本周各班級課程及活動展示。（4）班級動態：本班最新的活動動態及兒童照片或視頻展示。（5）家園互動：班級動態可以由教師推送至家長手機端。（6）展示空氣質量、溫濕度、光照度、環境噪音等參數，展示班級課程設定及日程活動安排，方便家長及園長等查看。

（七）建立智慧幼兒園家園互動體系

在新一代信息技術背景下建立的智慧幼兒園，利用手機App或移動終端屏幕，以最便捷的方式向家長提供幼兒在園生活、游戲、學習、運動方面的發展情況，家長可以更好地了解幼兒園課程理念、培養目標和每周熱點新聞，也能看到幼兒在園生活的一日綜合評價;通過智能門禁系統及定位服務，園方管理者隨時了解和掌握幼兒定位，確保幼兒的人身安全。此外，將平臺收集和生成的數據相匹配，生成身體成長曲線圖并形成幼兒個人電子檔案，既可以作為園方對幼兒課程安排和食譜營養做出相應調整的依據，又可以提供給家長留作幼兒成長健康紀念手冊。另外，通過門戶網站發布幼兒園建設的成果和實時新聞，滿足家長和社會大眾對幼兒園情況的了解需求，支持教師與家長在線互動交流，營造家園共育的信息化環境，將家長和社會對幼兒園建設發展的新需求進行分析，為幼兒園的發展獻策獻計，更好地服務社會。

綜上所述，新一代信息技術推動下的智慧幼兒園建設，可以更好地為家長和幼兒服務，幼兒在智慧學習和生活方面、教師在智慧教學和保育方面、幼兒園管理者在智慧管理方面都能得到強有力的支持。智慧幼兒園建設是一項系統的、長期的工程，需要上級主管部門在人力、物力、財力的有效支持下進行，更需要依托大數據時代、運用新一代信息技術，進行智慧校園建設與實踐研究，實現智慧幼兒園建設安全穩定、智能高效、可持續性地發展。

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（責編 楊 春）