文/曹郁,胡舒羽,曹梁
(1.西藏民族大學附屬中學,陜西 咸陽 712000;2.西藏民族大學,陜西 咸陽 712000)
目前,全國各地中小學都在不斷推進教育信息化進程,開展智慧校園建設。技術的進步必將推動教育的發展,教育信息化支撐和引領著教育現代化進程。我國已經從數字校園的建設邁入到信息化2.0階段,進入智能教育新征程,開始重點關注教育信息化為教育系統生態帶來的質變和創新作用。智慧校園是數字校園發展到一定階段的產物[1],是教育改革與創新的必由之路。
智慧校園指的是以大數據分析、云計算、物聯網等技術為核心,為教學、教研、生活和管理等提供智能化服務。智慧校園的建設可以促進教育教學和信息技術的有效融合,提高學生的學習效率,改善教師的教學環境,從而實現校園教學和管理模式的智慧化。智慧校園是數字校園在功能和性能方面的深化與提升,它可以根據學校物理環境的改變,智能獲取師生學習和工作情景的群像,通過運算掌握校園運行的客觀規律,為學校管理者改善教學教育環境提供有效支持。

截至目前,全國已有31個省(市、自治區)開啟了新高考改革(資料來源:中國教育在線),該政策對傳統的教學和管理模式都將帶來巨大的考驗。新高考要求培養學生自主學習能力、社會實踐能力和綜合發展能力三方面,實現“3+2+1”自主選擇科目考試。智慧校園的建設需要適應教育形態的變化,能夠根據政策變化進行調整,為學生進行智慧學習提供有力支持。
混合模式的智慧校園建設方案是在經典智慧校園建設的基礎上,根據本校實際情況,結合學校信息化團隊實力,以本地部署和云端部署相結合的方式,構建具有特色化、個性化的智能教育教學環境。[2]在混合模式下,學校充分發揮智慧校園的特點,利用核心技術改變師生和校園管理者以及資源環境之間的交互方式。以下以西藏民大附中為例研究一種混合模式的智慧校園建設方案,如圖1所示。
3.1.1 直播課
智能教學是指在日常教學管理中,利用智能化、網絡化的多媒體設備,以課堂直播的形式提供課程,通過在線的方式收集教學和學生學習情況,提高教學質量。在線課堂借助一體機設備和無線網絡高可靠傳輸構筑直播環境,滿足直播教學中圖片、視頻和文本的快速傳輸。智能教學能為學生營造高清沉浸式教學環境,打造以學生為中心的標準化、個性化的教學模式,推動教育資源的開放式發展。

3.1.2 錄播課程
錄播課程主要通過常態錄播系統和精品錄播系統實現課程資源的管理和共享。將課程上傳到云端,學生可根據自己的課余時間選擇所需內容進行觀看學習。錄播課程可以為學生提供優質高效的科目課程,改善注意力不集中所造成的知識點遺漏等問題。學生通過反復觀看可以加深記憶,鍛煉自主學習能力。同時,錄播課程為新入職教師提供了學習的機會。通過對線上資源觀摩,學習有經驗的教師的教學方法和掌控課堂的能力,能加快新入職教師的成長速度。
錄播課程為學校教研工作提供了支持。它充分運用云端資源優勢,打造學校的“名師課堂”和“名校網絡課堂”,逐步推動優質教育資源在全校或全自治區推廣,滿足學生個性化發展和教學高質量發展的需求。
3.1.3 AR/VR實驗室
AR/VR實驗室從云端下載實驗內容,根據授課教師實際需求為學生提供身臨其境的實驗環境。學生可以通過VR眼鏡觀看祖國豐富的地理自然環境、化學復雜的物質反應、物理抽象的運動過程等,解決了由于場地和實驗安全性等帶來的諸多問題。在虛擬實驗環境中,學生可以發揮主動性,仿真實現一些不可入、不可觸、危險性高以及想象的實驗場景,通過實驗過程來加深理論學習,達到理解知識并掌握知識的目的。云端資源持續更新,不斷完善實驗內容,教師也可根據科目內容對實驗資源提出申請,保證課堂效率和質量。
3.2.1 電子班牌
教師通過電子班牌設備可以實現對學生的智能化管理。根據學生進班刷卡情況,班主任可以準確獲取到班級到校人數,從而可以很好地督促學生按時上課。班主任可定制本班電子班牌,將發生的班級大事、獲得的榮譽等顯示到屏幕上,展現班風班貌。同時,家長可以登錄手機客戶端,及時查看學生在校情況,與教師溝通等,全面獲取學生的在校表現。[3]為適應走班制教學和高考改革,電子班牌可根據學校安排顯示內容,教師和學生可隨時查看相關課程信息,以便合理地安排時間和空間。
3.2.2 遠程醫療
將學校的遠程醫療與西藏民大附屬醫院醫生的電腦連接,學生可在需要就醫的情況下,通過校醫的幫助,在遠程醫療平臺上及時就診。醫生可以根據學生的病情判斷其是否需要去醫院接受治療,若只是日常病癥,可遠程下單,及時派送,省去醫院排隊就醫的復雜流程。學生可在不耽誤上課的情況下完成就醫,也緩解了校醫的診治壓力。由于一些病癥具有突發性,學生可在遠程醫療的幫助下及時處理,從而有效保障生命安全。
3.3.1 RFID卡
智能校園監控系統利用RFID技術實現師生出入校園、食堂、超市、電子班牌打卡等“一卡通”式服務。識別終端有助于教師進行上班考勤,學校也可以有效控制外來人員進出校園。同時,借助校園網絡,學生聚集區域的報警按鈕和所有攝像頭連入本地的校園監控系統,當遇到突發狀況時,只要觸發按鈕,安保室的工作人員就會迅速到達現場。管理者也可通過移動終端來實時查看校園情況,確保師生活動安全有序進行。
3.3.2 校園環境
學生將可回收的垃圾放入智能垃圾桶,使用自己的RFID卡在本地數據庫進行積分,并按照對應的積分規則進行禮物兌換。通過如此智能的方式,學校可鼓勵學生培養垃圾分類的意識。學校可調取數據,將積分作為班級量化考核的一部分,督促學生清潔校園,達到建設“綠色校園”的目的。
大數據交換中心將存儲于本地和云端的數據聯動起來,運用大數據處理技術,對數據進行分析和運算,并將提取的信息匯總到學校管理者手中。[4]無論是本地部署的系統還是云端的資源,都處于孤立的狀態,大數據交換中心將數據進行傳輸,可以避免資源的浪費,消除“信息孤島”。通過數據的流通,學校的每一位參與者都會從中獲取到自己需要的信息。[5]
智能技術賦能未來教育,智慧校園應根據學校特色進行建設。西藏民大附中以本地部署和云部署相結合的混合模式建設方案,能夠為建校規模和信息化基礎一般的學校提供經驗。該方案有利于區域內的優質資源深度共享,打造個性化和特色化的校園環境,為師生提供便利。未來,更多的學校將致力于5G技術進校園,為智慧校園建設提擋加速!