中小學“智慧校園”建設和應用模式研究

侯博洋

（渤海大學教育科學學院，遼寧錦州 121001）

0 引言

智慧校園也稱為數字校園，是教育信息化的必然產物。智慧校園有眾多優勢和特征，中小學在構建智慧校園時，應當緊密結合辦學方向，地方教育發展趨勢，教育資源等，促進教育信息化的發展。在構建智慧校園的過程中，一些中小學仍然會面臨一些問題或挑戰，相關人員要從智慧校園的概念和特征入手，采取有效措施進行解決。

1 智慧校園的主要特征

1.1 全面收集環境信息

智慧校園中對環境的感覺可以分成兩大類，第一是通過專業傳感器，可以隨時隨地捕捉相關的信息，并且對信息進行分類，整合和處理，便于管理者實時查看信息。第二，對所有學生，教師等個體信息進行傳遞。例如學生的學習狀態，教師的教學情況，都會依托專業的傳感器進行快速收集和傳遞，從而達到信息共享。

1.2 網絡信息覆蓋較廣

智慧校園會引進先進的通訊技術，借助互聯網技術，智慧校園中設備收集的所有信息會在網絡連接中達到傳遞和覆蓋，所有部門人員只要通過登陸和查詢就能獲取想要的信息，從而實現多部門協調合作，共同開展工作的目的。

1.3 數據信息存儲量大

智慧校園擁有數據挖掘技術和建模技術，校園中所有數據會在數據庫中進行儲存，通過定期對信息數據的變化進行分析，可以對未來信息的發展進行展望和預測，并且系統也會自動根據數據的各類信息變化作出科學準確的反應，然后決策者可以根據數據提供的參考內容制定出準確有效的決策。

1.4 學習環境更加開放

傳統校園環境建設呈現封閉式特點，而智慧校園的建設是將封閉改變為開放。學生的學習渠道不僅僅有教科書，還會有互聯網等多種資源環境。學生的學習時間也不僅僅是在課上，而是可以拓展到課下任意時間，且學生的學習方式也會從被動接受知識轉變成虛擬情景學習等。

1.5 提供更多個性服務

智慧校園構建的宗旨是為全體師生提供更利于教學，更利于學習的環境和技術。因此在智慧校園環境下，師生互動之間所有的問題都能夠得到有效解決，并且依托智慧校園環境，師生的合作也會變得更加高效。

2 智慧校園建設的核心技術

2.1 學習診斷技術與環境建設技術

學習診斷技術是指利用專業的、先進的設備，獲取學生在學習過程中的各類情景，并且對情景中的信息展開分析和診斷，準確找出學習者現階段所面臨的問題，提前為學習者提供所需要的幫助。學習者可以根據自身的問題針對性的篩選各類學習資源，必要的時候可以通過信息技術找出互相合作的學習伙伴，通過互相討論和交流，找出解決問題的最佳辦法。學習診斷技術能夠準確依據學習者的特征以及互聯網技術，再加上數據處理技術等全面分析學習者的情景信息，從某種程度上講，學習診斷技術是智慧校園建設中的跨領域技術，具有覆蓋面廣，實施效果高的優勢。

環境感知技術是指中小學通過安裝各類信息技術設備實現對所有環境的監控和管理目的，例如RFID、二維碼、視頻監控設備等屬于最基本的環境感知技術。這些設備可以應用在校園的很多角落，例如圖書館對圖書的借還管理，上課前的簽到，空調、照明、通風系統的管理等。

2.2 校園移動互聯網覆蓋技術

互聯網的引進為校園的信息化發展提供了必要的技術支持。學校管理中，任何一個區域都有互聯網的覆蓋，校園移動互聯網最大的優勢為覆蓋面較廣，用戶較多，數據存儲量較大，基本涵蓋了學生學習和生活的各個場景，例如宿舍、禮堂、圖書館、餐廳等，這樣一來，就可以有效避免傳統網絡擁擠的現象。部分中小學已經通過接入無線mesh 網絡，增加了很多無線接入點，這樣一來，降低成本的同時，使信息的傳輸更便捷，更安全。總的來說，智慧校園互聯網技術包含三方面，分別是互聯網、移動網和廣電網。在三網全覆蓋下，學校的工作開展有了巨大的提升。同時，各個部門的信息傳遞越來越安全便捷。另外，在移動互聯網覆蓋技術中，學校內的所有公共視頻可以及時傳送，學生可以定期接收各類關于學校發展的熱點資訊，學校管理者也可以通過互聯網會議共同探討如何提高校園管理的各項內容，教師也可以依托互聯網技術開展在線教研，學習優秀教師課程等工作，全面保障學生的學習效果。

2.3 社會性軟件服務技術

社會性軟件服務技術是指通過通訊、博客、微博、社會問答、社會標簽、社會網絡等形式，為用戶群體提供個性化服務。現階段，互聯網的發展是以數據為中心的信息傳輸方式，而社會性軟件服務技術則作為該方式的一個分支，有效借助數據存儲、數據挖掘、機器學習，數據檢索等技術形成一個局域網，該網絡是由具體的人或其他群體，通過某些關系相聯系而形成的關系網。社會性軟件服務技術能夠準確迎合人類社會發展的延伸需求，針對社會信息化的不同特征，及時找出關鍵因素，并且對關鍵因素所存在的形式、位置、信息等進行自動分析。例如，該技術可以有效掌握師生在網絡中的活動情況，并且依據該情況，系統可以更好地提供服務，也因此提高管理效率。

2.4 對學習者的學習行為進行分析的技術

學習分析技術最早來源于課堂教學效果的分析，隨著信息技術的不斷發展，且覆蓋范圍越來越廣，教學模式也在不斷更新，因此，課堂教學效果分析和師生互動分析已經逐漸趨向融合，而融合之后的學習分析技術則應運而生。學習分析技術，顧名思義是指對學習者的所有信息進行收集、分類、匯總、整合，為管理者提供數據參考，管理者可以根據該技術的所有信息存儲結果，制定相應的優化方案，及時對學習者的學習行為和學習環境進行優化。同時也會為教師的教學環境，教學工具提供必要的支持。在該技術中也會有學習危機預警系統，若學生在某一階段或對某一科目的學習結果不理想時，系統就會自動向學生傳輸預警信息，學生可以根據該信息及時調整自己的學習狀態，針對學習者的學習態度，學習情況等也可以通過交互文本、音頻視頻、系統日志等技術采用一系列分析的方法。例如，社會網絡分析法，內容分析法，參與度分析法等，全面了解學習者的學習資源，也會多角度分析學習者最近所關注的話題，學習發展狀況或對學校中的事物有何種觀點等，針對學習者所遇到的問題，系統會自動給出參考方法和資源支持。

2.5 學習資源歸類共享技術

智慧校園建設的重要技術支持則是學習資源的歸類和共享技術，所有學習者在具體學習過程中都會產生很多生成性資源，而這些資源可以為教師和其他的學生提供必要的參考，對管理者來講，這些資源也可以是有效的觀察對象，資源可以通過檢索或共享達到覆蓋全網絡的目的。這樣一來，所有的教育者都可以依據該資源合理規劃自己的教學工作，不斷反思和總結經驗，吸取網絡的優勢，依托該資源能夠靈活使用各種教學方法。通常情況下，學習資源歸類共享技術有著資源靈活，檢測范圍廣，數據分析，自動化的優勢。很多中小學在構建智慧校園時，就會在學習環境中實現資源的共享和連接，依托所有資源的擴展性，豐富中小學管理中的各類資源。另外，系統對這些資源也可以進行有效分析，管理者通過資源也可以不斷更新和完善各類資源以及設備，從而可以為各科教師和學生提供個性化服務。

3 中小學智慧校園應用模式的具體探討

3.1 在學校管理中的應用

學校的綜合管理、教育管理、教學評價、教學資源管理，財務管理家校合作管理圖書館管理等環節中，都會利用中小學智慧校園各類技術的支持且所有管理內容都會在數據庫中形成相互關聯的數據連接，所有教師教職工可以根據個人登錄賬號和密碼進行系統登錄，隨時查看各類教學資源、教師進修信息、教師業務信息、人事調動信息等對于學生檔案管理，學籍管理，成績管理教室也可以登錄系統，在特定的板塊中進行查詢財務管理人員可以登錄財務系統，對中小學運行期間的各項財務運轉進行管理和更新。總而言之，智慧校園模式能夠要用在學校管理中的各個方面，學校管理者和教師以及教職工都可以依據智慧校園模式，為學生提供更利于學習和成長的各類環境。同時也會優化學校各類管理現狀。除此之外，智慧校園應用模式還能加強家校之間的互動，為家長提供必要的學生信息，學校信息等，使越來越多的家長認可學校，提高對學校的忠實度。

3.2 在教學工作中的應用

中小學是教師教學和學生學習的主要場所，任何環境的建設以及設備的引進，都應當以教學工作為主。智慧校園的應用可以改善傳統的教學模式，學生學習方法，學習環境等都會不斷優化，真正達到合作、自主。探究式學習方式，依據智慧校園，教師的身份也有了很大改變，從傳統的知識傳輸者到學習引導者，學生也會感受到學習的重要性。教師可以根據學生的學習情況，針對性地為學生制定各種學習計劃，促進每個學生的個性化發展。例如，在課上，教師和學生可以通過平板電視，電腦，交互LED 設備等進行互動，有的教師在課上充分挖掘彈幕形式，這樣一來，不僅迎合學生的興趣愛好，同時調動了學生的學習積極性。

4 總結

綜上所述，智慧校園從理念提出到具體實施，已經進入全新階段。在構建智慧校園的過程中，仍然會有一些挑戰。相信在未來，隨著學習前景識別技術，學習分析等技術的廣泛應用，構建智慧校園已經不再是難事，且國家義務教育階段的所有學校，可以根據智慧校園模式達到優化教學、優化管理、促進學生能力提升的目的。