智慧校園建設的實踐探索

隨著人工智能、大數據等新一代信息技術的快速發展，教育信息化邁入2.0時代，學校的信息化也從數字校園階段躍升到智慧校園階段^[1]。如何準確把握現代信息技術的發展動向，以問題為導向改變現有教育“頑疾”，變革學校的育人模式與教學模式，實現以教育信息化支撐和引領學校教育現代化發展，是擺在學校建設者面前的關鍵問題。

智慧校園建設須在科學、系統的頂層設計下以人才培養為指向，以智慧應用為核心有序進行。深圳市教育科學研究院實驗小學（光明）秉承“適性揚才，播種未來”的辦學理念，因材施教，在共性中發揚個性，在整體中關注差異，固本的同時揚長，為每個學生提供適合成長的發展路徑，讓學校成為學生多元智能發展的學園、幸福成長的樂園和快樂生活的家園。

一、多維度構建智慧學習環境生態

智慧校園建設是一項系統工程（如圖1），其系統框架自下而上包括：（1）基礎層，即形成智能、高效、生態的智慧學習環境，涉及移動物聯的校園網、智能安防校園、智慧教室、未來學習中心等;（2）關鍵層：構建智慧校園的關鍵應是形成知識共享服務體系，包括個性化網絡學習空間、體制化優質教學資源服務及協作學習社群三大子體系;（3）核心層：堅持以打造貼近學校需求的智慧應用為核心，著力建設智慧教學、智慧教研、教育治理、智慧評價、智慧服務五大核心智慧應用;（4）標志層：從特色創新角度規劃學校智慧校園的特色化成果，包括培育特色創新項目、創新成果推廣，著力打造包括“魔盒識字”游戲化學習在內的一系列特色項目;（5）目的層：明確建設智慧校園的根本目的是智慧型人才培養，包括促進學生發展、教師發展和學校發展。其中，智慧學習環境是學校能夠提供智慧化服務的前提和基礎，支撐智慧校園建設和可持續發展。

（一）智慧學習環境建設的基本特點

1.系統性

智慧學習環境建設中，要明確整體設計和規劃的系統性，明確智慧學習空間的建設不等同于硬件和網絡建設，而是軟硬件和空間一體化、融合發展，構建形成智慧學習環境整體架構（如圖2）。該架構將學校智慧環境分三層組織呈現：底層主要為硬件構成的硬環境，中間主要為由軟件應用和空間構成的應用環境，頂層為以學校教育教學App為載體的信息門戶。

2.生態性

智慧學習環境應具有生態性，是一個開放性的體系，以解決困擾學校多年的“數據孤島”痼疾。學校在規劃軟硬件建設時，要堅持所有系統均是開放的理念，提供標準化的接口，讓其接入學校的云開放平臺，形成以云開放平臺為樞紐、可接入所有應用的智慧校園生態體系。

3.智能性

這主要明確了數據在智慧校園中的核心地位^[2]，也是為了更好地踐行個性化學習和人本服務理念，堅持以“數據驅動的教育智慧”來構筑智慧學習環境，讓所有項目均能形成服務師生的數據，并用可視化的形式呈現。

4.應用性

主要強調實施問題導向的信息化建設，要幫助師生解決教學和管理中的實際問題，滿足應用需要。所以，要著力打造智慧管理、智慧教學、智慧空間、智慧課程和學校云校等智慧校園應用，回應師生在智慧校園應用典型場景中的需求。

（二）智慧學習環境建設的主要內容

1.智慧化基礎環境建設

著力打造健壯、安全、高速的基礎網絡環境，探索以感知、識別、聯結為主要特征，以數據為核心的智慧校園新技術形態，實現虛擬空間和物理空間的融合，形成生態、人本、智能為特征的新型智慧學習環境。具體內容包括：（1）按照科學規劃、適度超前的原則和“全光網絡”的標準，建設萬兆光纖到教室、千兆光纖到桌面，實現學校基礎網絡真正意義上的“信息高速公路”;（2）著力打造高速、穩定的無線網絡，實現無線全覆蓋，為學校未來探索泛在環境下的項目式學習與學生自主學習創設條件;（3）著力建設智能廣播、安防監控、智能電視臺、錄播系統、會議系統、演播廳、智慧停車等智能化系統，滿足學校智慧管理、智慧生活、智慧教研等需要;（4）結合開放平臺匯聚的數據，著力打造以智能化決策、教研與學習為導向的智慧大腦，并以數據大屏的形式可視化呈現;（5）建設以模塊化數據機房為載體的數據支撐體系——高性能數據中心，滿足學校的數據存儲與應用需要。

2.智慧化應用建設

智慧校園的作用與功能要體現在學校的各項智慧應用之中，要基于信息技術創新學校教育教學和管理模式，充分發揮智慧校園整體效能^[3]。為此，學校著力打造以下應用，包括智慧管理應用、智慧教學應用、智慧評價應用、智慧教研應用、智慧云校應用，全方位地提升學校的智慧化水平。

3.智慧學習空間建設

學習空間的智慧化是整個學校智慧化的重要基礎。為此，學校秉持“以靈活學習空間支持靈活學習方式”的理念，對學習空間進行重新設計，規劃建設了一系列靈動學習空間，包括：（1）雙屏教室，打造教室2.0，強調學習空間不僅是教師的教室，更應是“學生主場”，在每個教室設置了學生舞臺，實現教師主屏和學生副屏的“雙屏教學”;（2）未來教室，融合VR、人工智能等新一代信息技術，全面探索未來學習;（3）游戲化學習室，以游戲化學習為牽引，打造游戲化學習空間;（4）科學創新廣場，以空間群落化支持課程群落化，建設科學創新廣場，支持科學、信息等多學科的融合與創新。

可見，按照服務教師智慧教學、服務學生個性發展、服務管理高效決策的總體要求，依托互聯網思維與技術化手段，學校構建了一個無邊界、環保、智能、高效、安全、多彩的科技感校園，實現以智能技術助力教學與管理、以科技引領創新與數據連接未來的目標，形成技術融合型的校園數字文化空間群落，打造智能化、沉浸式的校園學習生態。

二、搭建云端課程學習體系，豐富課程生態

在落實國家課程的基礎上，學校搭建了云端課程學習體系。學生可以在云端自由選課，并在靈活學習空間的支持下實現個性化走課，逐步形成線上學知識、線下去實踐的課程閉環生態。

（一）云端課程學習體系基本內容

目前，已開設家務訓練營、親子體育活動、快樂習字、繪本閱讀等線上必修課程，還有校長媽媽講故事、籃球微課堂、人工智能課程、財商、武術操、樂韻中國、美術小工坊、神奇材料在哪里等幾十門線上選修課程，各學科還開設了若干個性輔導課程。

校長媽媽講故事、凌嘉姐姐講成語、秋實哥哥說評書等音頻課程發軔于疫情的具體學情。學校以“陪伴學生健康成長，引領學生快樂生活”為宗旨，設計和開發有聲課程，讓學生在聽故事的過程中充分發揮想象力和創造力，課后也可通過繪畫、寫作、講故事、趣味答題等方式延展課堂內容。而且，音頻課程雖然沒有視頻、畫面帶來的直觀性，但能賦予學生更廣闊的思維空間，還起到保護視力的作用。教師用不同的聲調、音色演繹出各異的童話角色和生動故事，讓學生如身臨其境，產生較強的代入感，在潛移默化中培養他們對文學故事的興趣。

美術小工坊、趣味七巧板等動手類課程的研發給予空中課程廣闊的落地性。在教師的引導下，學生做了多種手工制作，并在制作過程中加入自己的創意。當這些創意具象化地展現在事物上時，我們不得不驚嘆學生強大的思維創造力。

學做湯圓、我會整理房間等家務勞動類課程的研發，讓一些課程生活化、臨場化。線上勞技課的內容涵蓋生活的方方面面，如疊衣服、洗碗筷、打掃衛生、整理書包和房間、制作簡單的餐食……學生通過云端課堂的學習、線下活動和實踐，在衣食住行中體驗當“生活小主人”的感覺。簡單的家務勞動培養了學生的同理心，不但增強了他們動手操作以及自理能力，也讓親子關系更融洽、和諧。學生在體驗做家務的同時，也親身感受到家長的不易和辛苦，更增強他們的使命感和責任意識。

（二）多渠道開發課程

課程為王是未來學校發展的方向。靈動、多維、可滿足學生個性化成長的課程建構需要教師跳出固有思維，拓寬課程建設路徑，在國家課程的基礎上，通過教師自主研發課程、家長開發課程、校企合作開發課程等方式豐富課程生態，形成有效的協同機制，實現課程資源共享和效能最大化。

1.教師自主研發課程

學校充分發揮教師的主觀能動性，組織教師研讀課標，了解學情，撰寫課程綱要，以目標為導向，通過評價驅動的方式自主研發、集體思考和碰撞，打破學科界限，一同備課、一同磨課，激蕩思維，反復打磨，做到保質保量。

2.家長開發課程

學生家長是一個資源的寶庫，他們職業各異，擅長領域各不相同，可有效彌補教師的短板，在教師不擅長的領域發揮大作用。家長開發課程一般要經過家長自主報名、資格初審、家長講師認證、課程通識培訓、課程優化五個步驟，并進行嚴格把關，在保證專業性和知識性的基礎上達到適用性的效果。

3.校企合作開發課程

為了充分發揮各方面優勢，學校在跨界中融合，在融合的基礎上創新，如在AI賦能識字、AI撲克24點游戲、中草藥種植與衍生品開發等項目上通過跨專業合作和校企融合的方式，聚集動漫、數媒、園林的能人，成立產、學、研的研究中心。教師提供思路和研發的主體內容、想法，動漫、數媒、園林等專業人士做好技術支持，讓技術助力教育創新發展，課程綻放更多的精彩。

三、多渠道培育智慧教師，構建智慧教師成長共同體

智慧學校的教師不再只是傳統意義上固定在學校工作和授課的教師，也涵蓋利用各種信息技術，通過混合授課的方式開展教育教學活動的教師。在智慧校園，教師的身份意涵得到拓展，他們可能是社會各界的精英——科研院士、橋梁專家，或是行家里手——廚師、記者，抑或是社區里的老人、有特殊專長的學生……每個人既是學習者，又是教師，教師的多重樣態應運而生。他們可以現場或通過云端授課，更可以和機器人教師通過人機合作的方式完成授課全過程。“能者為師”的時代已經來臨。

（一）系統化的教師培訓

學校針對智慧教師的成長方向，聘請省級、市級、區級專家對教師進行系統化的培訓、進校或者線上授課，內容涉及智能技術應用、人工智能未來發展、教育與智能技術應用、信息化教學平臺使用四大領域，從理論到實踐層面，為教師搭建教育與智能信息技術連接的橋梁，讓教師成為兩者有機融合的載體。同時，還能豐富學校課程門類，讓學生有機會接觸各行各業的頂尖技術，打開認識更廣闊世界的大門。

（二）課題和項目的引領

科研能力的提升是培育未來智慧教師的重要路徑。學校在創立之初就將以研促教、以教促研列為教師培育基本理念之一，積極鼓勵教師申報課題，堅持用課題引領助力教學水平提升。這些課題和項目都具備一定的創新意識以及未來眼光。因此，教師要以教學問題為導向進行持續性研究，追求教育理念、教學方法、教學模式等的突破，借課題研究之機學習新技術，借鑒校外專家智慧進行教育探索，達到以教科研引領教學的功用。

（三）建立智慧教師成長檔案

教師的成長往往是一個漫長的、變化的過程。為此，學校建立了智慧教師成長檔案，對教師的每一階段進行跟蹤指導。教師可以通過查閱成長檔案進行反思，提升自身專業知識能力。同時，學校也能盡早發現問題，有針對地給予引導，幫助教師做好過程性評價。

成長檔案袋也是督促教師對教學實踐及過程進行分析、思考與檢查的方式，讓其通過回顧教學活動不斷更新教育理念，充分利用人工智能數據庫，改進教學方式。教師的教學反思是一個循環往復、螺旋上升的過程，能夠在這樣的過程中看到自己的不足，總結經驗，把握科學方法，不斷超越自己。

（四）加強跨界融合，營造社群系統

學校教師自發地打破學科界限，嘗試學科融合教學，借助信息技術整合校內外的資源。他們有很強的自驅力，努力了解人工智能、大數據、云端等新技術，并在課堂上積極運用，實現學科教學與信息技術的深度融合。同時，盡力打造教師社群系統，建立智慧教師成長共同體。社群系統是培育智慧教師的重要途徑之一，未來的智慧教師將不再以單一學科為基礎，而是通過大學科的建構拓寬智慧教師的外延。學校還建立了完備的校本研訓機制，不同學科教師可在一起思維碰撞，共同研討教育教學問題，同學科教師同課同構、同課異構，探索并解決教育實踐中產生的細節問題，不斷改進自身的不足。教師社群系統和共同體建設不但密切了教師之間的伙伴關系，也促進了彼此的共同協作以及資源共享。

教師的教育理念和人格素養對學生的發展有著深遠的影響。對學生而言，教師研究學生的學習需求、學習方式以及學習問題，和學生形成社群組織，能讓師生在成長共同體中教學相長;教師和校內外專家、同行形成社群組織，則會讓彼此相互借鑒、交流，提升自身的知識能力，共同合作、進步。

四、智慧教學與多元評價相互促進

（一）探究智慧教學方式

智慧教學聚焦“智慧”二字，旨在利用信息技術進行教學方式的重構和改革。智慧化學具、應用、平臺和教學的有機融合，將推動現代教學方式的變革，賦予教學方式更多可能。

1.課堂教學與信息技術深度融合

學校教師通過多媒體、短視頻、長視頻、實物投影等增強直觀性和交互性，讓學生產生身臨其境的課堂體驗。例如，語文課上運用人工智能識字平臺，通過大數據分析，勾勒出學生識字數據畫像，分析其薄弱點和易錯點，及時為師生提供反饋，做到即時性評價。

2.混合式學習

隨著智慧時代的到來，混合式學習成為課堂教學發展的重要趨勢。為此，學校積極探索線上線下相結合的混合式學習方式，借助云端課堂重構教學方式。目前，已經形成公開課直播常態化，專家可通過云平臺遠程聽課評課，家長也可通過云平臺預約聽課，讓教與學的方式得到延展。

依托混合式學習方式開展“雙師型”教學活動，涉及課前線上自主學習、課堂啟發學習、課堂探究式合作學習、課堂個性化學習、課后線上反饋、線上評價六大流程，注重課堂的生成性和學生的主體性，培養學生的自主學習意識。

例如，寫字課主要采用“線上錄播+線下輔導”的方式，由書法教師錄制線上視頻，在寫字課和午寫時段播放，之后現場教師根據學生書寫情況提供個性化指導。

3.游戲化學習

充分發揮網絡游戲的趣味性，學校教師和科技公司合作，開發用于學生學習的游戲教學平臺，并融入人工智能元素，利用數據和新技術對學生學習方式進行重構。

例如，通過編程平臺Python，結合算法和cRElhtoJ3Sdxvfybt0xtlA==人工智能模塊，數學學科設計了24點游戲平臺，讓其成為輔助學生數學計算學習的有效工具。又如，語文學科利用信息技術開發了智能學具，搭建沉浸式的互動體驗學習環境，做到師生的即時交互與反饋。

4.項目化學習

項目化學習方式打破了原有學科間的界限，提倡大學科間的聯合學習，促進教學方式的變革。同時，將人工智能、AR、VR等技術融入項目化學習，可讓學生更快捷地測量、獲取相關數據，在多學科融合背景下，提升動手能力和分析能力，完成建模、分析和展示。例如，學習“了解身邊的蟲”這一主題時，學生借助VR眼鏡，可直觀看到蟲子的內部結構，并通過三維立體投影講解自己的收獲。

（二）實現教學評價指標與主體的多樣性

傳統教育評價重結果、輕過程，智慧教學評價則既重視過程評價，也重視結果性評價。教師根據學生日常表現及時上傳數據，利用人工智能對學生的動態路徑，如行動路徑與上課表現等進行個性化分析、階段性評價和行為矯正。另外，每次的階段性評價及行為矯正也可通過大數據進行記錄和分析，形成評價節點，在升學或畢業時勾畫出個性化的學生行為畫像。

學校要以多元智能理論為核心搭建評價整體框架，進行指標分析、指標建構、指標權重的討論，商定評價標準、模型和方法。同時，直面學生綜合素養的培養，推進發展性評價，圍繞“五育并舉”目標，制訂個性化人才培養的評價方案（如圖3），配置智能學習評價平臺，打造“學習即評價、評價即學習”的發展性、包容性評價機制，在評價中結合年段特點滲透多個元素，如課堂表現、學習習慣、平時成績、項目化學習、主題式學習、期末游園活動、期末成績等，讓評價方式更科學，評價維度更寬泛，評價手段更智能，評價結果走向綜合，直指學生核心素養的提升。

在云端課程支持體系、多元智能評價系統以及國家綜合素質評價指標的支持下，學校以課程（學業）與活動為切入口，以學生為中心，通過教師、家長、學生、社區及社會等多主體參與，結合人臉識別、智能手環、評價幣等多種智能手段滲透，分布式采集、記錄學生的成長數據，最終通過智能成長模型生成學生的成長畫像。

現在，學校在享受人工智能帶來的諸多便利的同時，也要勇敢地接受它對人類發起的迅猛攻勢和挑戰，順勢而為，抓住機遇，用更加開放、更加包容的心態擁抱改變，用創新和發展的思維沉著應對挑戰，用理性、客觀的心態積極調整戰略，堅守教育本真，加快推動基礎教育的轉型和發展，為實現教育現代化貢獻一份力量。

注：本文系廣東省“十三五”規劃課題“小學低年級‘魔盒游戲識字’實驗研究”（課題編號：2019YQJK152）、深圳市教育科學規劃“十四五”重點課題“未來教育視域下的小學低年段線上線下混合式‘5+N’課程建設與實踐”（課題編號：ZDZZ20019）、光明區“十四五”規劃重大課題“小學低年段在線教學策略研究”（課題編號：GMZDZZ2006）的階段性研究成果。

參考文獻

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[2] 曹曉明.“智能+”校園：教育信息化2.0視域下的學校發展新樣態[J].遠程教育雜志，2018（4）：57-68.

[3] 蔣東興，吳海燕，袁芳，付小龍.高校智慧校園成熟度模型與評價指標體系研究[J].鄭州大學學報（工學版），2017（2）：1-4.

[作者祖松梅系深圳市教育科學研究院實驗小學（光明）校長，特級教師，高級教師]

責任編輯：孫建輝