以“課程”為驅動：中小學智慧校園建設認知框架、基本原則與關鍵路徑探析*

王勇宏 左明章 賀相春

以“課程”為驅動：中小學智慧校園建設認知框架、基本原則與關鍵路徑探析*

王勇宏1,2左明章1賀相春2[通訊作者]

（1．華中師范大學 人工智能教育學部，湖北武漢 430079；2．西北師范大學 教育技術學院，甘肅蘭州 730070）

隨著我國對智慧校園建設的大力推進，各級各類學校在不斷探索智慧校園建設方向的同時也暴露出目標不清晰、盲目推崇新技術等問題，而如何突破中小學智慧校園的建設瓶頸，明確其建設的認知框架、原則及路徑是亟待解決的重要問題。基于此，文章構建了由環境層、融合層和目標層組成的中小學智慧校園建設認知框架，提出了“遵循技術演進規律、遵循課程實施的驅動過程、把握建設目標與需求間的平衡、尊重教師專業成長規律”四條基本原則，進而闡述了涵蓋三個階段（設計、建設、應用）、七大任務（團隊組建、現狀評估、整體規劃、內容設計、周期規劃、迭代建設、梯度應用）的智慧校園建設關鍵路徑，以期為我國中小學智慧校園建設與應用提供參考。

課程；認知框架；智慧校園；智慧教育

當前教育信息化處于從應用驅動邁向創新引領的關鍵節點，學校信息化環境由數字校園轉向以人工智能等新技術為支撐的智慧校園建設。分析智慧校園建設的相關研究，在宏觀層面包括人工智能時代“未來學校”的內涵與本質[1][2]、建設框架與內容[3]、建設機制[4]與路徑[5][6]等理論研究；在中觀層面包括智慧校園總體框架設計[7][8]、基礎環境建設[9]等應用研究；在微觀層面則包括智慧教室環境下的師生互動行為[10][11]、智慧教室的應用效果評價[12][13]及智慧校園中新型教學模式[14]等方面。研究者與實踐者期望智慧校園在學校管理與改革、教學與資源、評價與服務、人才培養與文化建設等方面發揮基礎支撐作用，推動學校內涵式發展。然而在實踐過程中，智慧校園建設在技術至上的技術主義傾向、唯“新”傾向、跟風趕時髦、標新立異等觀念的挾裹下，或將走向新一輪的教育信息化裝備競賽，其作為“支撐學生全面發展”的環境本質被蒙蔽[15]。而在中小學的學校教育中，課程體系是培養學生全面發展的載體與抓手，通過課程的實施可以促進學生核心素養及關鍵能力提升。因此，中小學智慧校園的建設應該服務于課程體系的構建，回歸其支撐學生全面發展的環境本質。基于此，本研究結合國家發布實施的智慧校園建設總體框架及基本要求，從學校課程實施與變革的角度，提出課程驅動的中小學智慧校園建設認知框架，并對其建設的基本原則及關鍵路徑進行闡述，探究中小學智慧校園在智慧化教與學層面的落地應用，試圖扭轉智慧校園建設過程中的不良傾向，以期對中小學智慧校園的建設與應用提供理念、路徑與方法指導。

一 課程驅動的中小學智慧校園建設的認知框架設計

認知框架是身體經驗和文化模式通過對認知主體的反復刺激，內化而成的一種相對定型的心智結構，是組織和表征這些經驗的模式，由概念及其間的相對固定的聯系構成[16]。當前，中小學智慧校園建設水平良莠不齊，根本原因在于實踐中對智慧校園建設的認知不一致或出現偏差。因此，有必要從認知層面建立智慧校園的基本框架，厘清智慧校園應該建什么、如何建，從而為中小學智慧校園建設與應用提供指引。2018年6月，國家市場監督管理總局國家標準委發布《智慧校園總體框架》，規定智慧校園建設的總體框架主要分為基礎設施層、支撐平臺層、應用平臺層、應用終端和信息安全體系等[17]，并確定了各系統平臺的建設標準與基本要求。從整體趨勢來看，各類新興技術在校園環境中的應用必然使師生的知識結構、能力、教與學過程及管理方式等發生相應的變化。因此，中小學校開始將促進學生個性及全面發展、提升學生核心素養及關鍵能力作為育人目標，并將其貫徹到課程改革、校園文化建設及教育管理等各方面，從而形成了多元、全面、全程育人的智慧校園建設新模式。基于此，為發揮智慧校園的“環境本質”與“服務課程體系構建”的核心作用，本研究構建了課程驅動中小學智慧校園建設的認知框架，包括環境層、融合層和目標層三個層面，如圖1所示。

圖1 課程驅動中小學智慧校園建設的認知框架

1 環境層

環境層是智慧校園建設的基礎，是物理空間與虛擬空間借助智能技術形成的虛實融合環境，為學校教與學、教研、治理等活動提供場所支撐。其中，物理空間主要指學校內開展各類教與學活動的物理場所，如藝術中心、學術會堂、圖書館、教室等。而虛擬空間是借助網絡基礎設施、軟硬件技術產品構建的融資源、服務和數據為一體，支持共享、交互、創新的網絡虛擬場所。當前以人工智能技術、物聯網、大數據、虛擬現實與增強現實技術為代表的新一代智能技術，正在不斷打破虛擬空間與物理空間的界限，構建以多通道感知、多情境體驗、多模態交互為特征，實現人、虛擬環境、真實環境相融合的立體場。

2 融合層

融合層是智慧校園建設的核心，在虛實融合環境的支撐下，應該將學校教研、學習、治理體系的構建作為主要任務以促進中小學智慧校園建設，學校課程體系的構建與實施貫穿其中，實現人（教師、學生、管理者）、課程、活動（教研、學習、治理）的融合。以育人環境建設為基礎，各活動與課程深度融合，這樣才能滿足師生和管理者的個性化需求。為此，在融合層需要進行如下設計：①學校環境的建設以有效支撐課程實施為根本目標。課程是學校教育的基礎，是培養人的藍圖[18]，其作為學校落實核心素養的載體，驅動教學各要素的構建與變革。當前課程改革向跨學科、項目化、綜合性和實踐性等方向發展，因此環境的建設要為課程改革的推進、教師的教學實踐、學生的學習提供有效的支撐。②教研活動以提升教師的專業能力為核心目標。教研工作是保障基礎教育質量的重要支撐，基于高效的教研活動設計，組織高質量的教研活動，可以推動教師專業能力適應課程變革之需求。③學習活動以提升學生的核心素養為目標。通過教與學方式的變革，推動學生在各類課程中的自主學習、合作探究及實踐創造，才能實現課程核心素養培養。④治理活動以提升管理者的治理能力為核心目標。通過治理模式的變革，理順各利益相關者的關系，才能有效提升學校管理團隊服務學校課程體系建設的治理能力。學校教育管理者信息化領導力得到提升，走向對學校的精準治理。

3 目標層

目標層統攝融合層與環境層的建設，在學校發展愿景下，實現基于教研的教師專業能力、基于課程的學生核心素養及管理者治理能力的提升。從教師、學生及管理者角色需求出發，為落實智慧校園建設的本質目標，需要進行如下設計：①教師隊伍是學校教育高質量的根本保障，智慧校園的建設與運行應能夠為教師專業能力的提升提供土壤。②學生是學校教育的對象，智慧校園的建設應為培養學生良好人格品性、高階思維、身心健康發展、藝術修養塑造、勞動技能訓練等提供適宜的環境，也為各類課程的實施提供環境。③治理是學校人、財、物各要素相互融合的過程，是學校可持續發展的主要途徑。智慧校園建設應為提升學校治理的水平和質量，規范學校治理，提升學校治理效率提供智能化環境支撐。

二 課程驅動的中小學智慧校園建設的基本原則

課程驅動的中小學智慧校園認知框架為中小學智慧校園的建設提供了思路指引，但要確保其建設的順利實現還需要進一步明確其基本原則。本研究基于環境層、融合層及目標層三個層面，并結合教師作為智慧校園環境關鍵用戶的屬性特征，提出了四條基本原則，從而為設計與建設中小學智慧校園提供理論參考和實踐指導。

1 遵循技術演進規律

隨著技術的迅猛發展，教育實踐者在選擇和利用技術時往往會出現盲目追求和泛濫使用的狀況，導致技術偏離教育、技術主導教育和技術與教育不協調等現象出現[19]。因此，在遵循技術演進規律的基礎上，適切選擇技術并將其有效地融入課程教學中，通過構建學科課程與技術之間和諧、有效的關系，促進課程目標與對應技術之間的有機融合，在中小學智慧校園建設過程中起著至關重要的作用。國際知名咨詢機構高德納（Gartner）公司于1995年提出了一種名為技術成熟度曲線（Hype Cycle，或稱為“技術炒作曲線”）的測量工具，主要用于描述和分析一項新技術從提出到成熟并被應用于市場期間在不同時間段受到媒體關注的程度[20]。技術成熟度曲線表征技術的生命周期包括技術萌芽期、期望膨脹期、泡沫破裂低谷期、穩步爬升恢復期、生產成熟期五個階段。對于任何一種技術，IT用戶在其生命周期內都需要避免過早接受、過早放棄、過晚接受、過晚放棄四個陷阱[21]。目前，技術成熟度曲線理論在技術領域已經獲得較高的認可度，并得到了廣泛使用，這為中小學智慧校園設計、建設、應用的研究者與實踐者指明了方向，在中小學智慧校園環境中根據不同的教學目標設計各類課程時，可以遵循技術成熟度曲線理論順應技術的發展規律，分析各新興技術發展的不同時期，協調處理技術與不同類型課程之間的關系，以實現各類新興技術與課程體系的融合發展。在中小學智慧校園中推進智慧教育的過程中選用某項技術時，要綜合分析正面或負面評價、用戶的主觀情感、意愿程度等，根據對技術的使用態度決定使用意圖，充分考慮新興技術在設計課程結構與構建課程體系過程中的感知有用性與感知易用性，以指導智慧校園環境中課程設計者的技術選擇與用戶的使用行為。

2 遵循課程實施的驅動過程

智慧校園的建設服務于課程體系的構建、實施、變革，應當與課程實施與發展的規律相吻合。根據美國課程學者Snyder等[22]的歸納，課程實施的取向分為三種，即“忠實取向”“相互適應取向”“創生取向”，不同的實施取向決定了對不同學習環境的需求。20世紀70年代以來，國際流行的經典社會本位綜合課程——“科學-技術-社會課程”（STS課程）就是對這一理念的具體實踐案例，它是一種科學、技術與社會交互作用的課程體系，即課程的開發與實施建立在科學、技術與社會交互作用之價值觀的基礎之上[23]。近年來，教育實踐者也一直在探索“融合課程”以將有關學科融合為一門新的學科，打破或超越被融合各學科的固有邏輯，形成新的課程有機體。此類課程的實施需要利用智能技術打破物理空間與虛擬空間的界限，形成虛實融合的信息化教學環境，實現師生、課程、環境的深度交互。目前，中小學校也已陸續開始嘗試這種新型的教育模式，因此智慧校園的環境建設也應當支撐類似“綜合課程”的實施，為學生提供主動探索與發現、認知與加工知識的信息化環境，充分考慮不同課程體系實施的價值取向與具體需求，建設與之相匹配的軟硬件環境。

3 把握建設目標與需求間的平衡

智慧校園建設是一項系統工程，當前實踐中存在缺規劃、缺建設績效評價、缺真實需求解決的困境，都是由于未找到“問題”“目標”與“需求”三者之間的平衡點。從本研究構建的認知框架與建設關鍵路徑分析可知，“問題導向”“目標導向”與“需求導向”三者應以“課程”為中介，權衡其對課程體系構建與實施效果的影響，進而尋找平衡點。具體到實踐，以“目標”為導向，應將培養中小學生核心素養、支持學生全面發展作為智慧校園建設的根本目標。以“問題”為導向，應當對課程實施過程中存在的現實問題進行深度分析，發現其背后的根本原因，找到智慧校園環境解決矛盾的切入點，分層次、分類型、分階段解決問題。以“需求”為導向，應當抓住校長、教研組長、骨干教師、學生等關鍵用戶的真實需求，在智慧校園建設路線圖、時間表中建立優先級隊列，在整體規劃的視野下逐個擊破。

4 尊重教師專業成長規律

教師是智慧校園環境的關鍵用戶，既是課程的實施者，又是學校特色化課程體系構建與變革的中堅力量。因此，教師對智慧校園環境應用的態度、能力與素養，不僅對課程實施的效果有重要影響，而且決定了智慧校園環境在課程體系構建與改革中所能發揮的作用，以及智慧校園建設的規劃與實施路徑。因此，在智慧校園建設過程中，應注重教師這一核心要素，尊重其專業發展規律。不難理解，教師信息技術應用能力的提升并非一日之功，它伴隨著教育信息化向縱深推動的整個歷程[24]。根據國家對中小學教師信息技術應用能力提升要求及培訓措施，郭紹青等[25]提出的教師專業成長動態發展六階段模型（迷茫階段、準備階段、模仿階段、積累發展階段、熟練階段、創新階段），可為智慧校園規劃、建設、應用進程中合理制定階段任務、恰當選擇技術方案、階段性推進應用提供借鑒。

三 課程驅動的中小學智慧校園建設的關鍵路徑

將中小學智慧校園建設看作一項系統工程，就必然需要探究關鍵路徑，以實現課程的落地。因此，本研究依托認知框架和基本原則，梳理各階段發展思路，提出了課程驅動中小學智慧校園建設的關鍵路徑，如圖2所示。

圖2 課程驅動中小學智慧校園建設的關鍵路徑

關鍵路徑主要包括三個階段、七大任務。其中，課程的體系構建與落地實施貫穿于智慧校園的設計、建設及應用全過程中，而智慧校園設計階段對應課程體系的構建過程，其建設、應用兩個階段對應課程的落地實施。本研究對整個關鍵路徑進行了補充說明。

1 以服務課程實施為目標，首先組建團隊

誰來負責智慧校園的規劃與設計是首要問題，不同的設計者秉持不同的建設理念與認知，就會形成形態各異的中小學智慧校園。校長是學校發展的總設計師，應作為智慧校園規劃團隊的總負責人；教研負責人應作為課程具體落地實施的帶頭人、教研活動的主導者、教學模式改革的骨干參與規劃；信息中心負責人應作為建設實施者和推進應用的支持者、引導者參與規劃；教育技術專家則為整體規劃提供指導與咨詢。

2 立足現實需求，進行全面評估

全面評估學校愿景、發展特色、環境基礎、教師能力、學生素養等，在開展規劃前摸清家底，避免盲目規劃建設，為正確引領全校教育理念、教育模式及體制機制的創新奠定基礎。

3 基于評估結果，進行整體規劃

以課程驅動的理念進行整體架構設計，首要的工作是進行學校的課程體系規劃，在此基礎上系統設計、落實課程體系的教與學模式，以及構建支持教學模式運行的各類虛實融合環境、建設規劃支持課程教學的各類服務機制等。

4 細化整體規劃，進行內容設計

以整體規劃為指引，基于學校信息化現狀，以重組整合、資源共享等多種方式，對環境、課程體系、體制機制、服務等建設內容進行詳細設計。保證各項設計內容與學校信息化戰略、學校發展戰略相配合，以支撐學校信息化的長遠規劃和實施可持續發展方案的制定。

5 明確建設周期，制定績效目標

以周期規劃的思路，提出建設內容實施的具體路線，制定實施的時間節點，明確考核的績效目標。在建設周期的制定中，能夠處理好“問題”“目標”與“需求”三者之間的平衡。

6 迭代建設，應用驅動

依據路線圖和時間表迭代推進建設，并在建設不同階段，以應用驅動建設。通過信息化應用，及時發現建設過程中存在的問題，予以迭代改進，使智慧校園提供的各類服務能夠有力支持課程體系的落地實施。

7 以評促用，梯度應用

發揮績效評價的作用，系統化推進應用。推進過程中應遵循并順應技術演進的規律、遵循教師專業成長規律，遵循課程體系構建、實施與發展的規律，循序漸進，梯度推進。

四 結語

中小學智慧校園建設是一項復雜的系統工程，在推進《教育信息化2.0行動計劃》的過程中，探究其認知框架、原則及路徑，具有重要的實踐參考價值，是對《中國教育現代化2035》提出的戰略任務的回應。本研究根據目前國內智慧校園建設實踐現狀，提出課程驅動的中小學智慧校園建設認知框架，對其基本原則及關鍵路徑予以分析，以期為我國中小學智慧校園發展提供參考。后續研究將持續進行完善，結合應用案例進一步闡釋認知框架及關鍵路徑的有效性和科學性，以推進智慧校園建設的實現，培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人。

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Driven by “Curriculum”: An Analysis of the Cognitive Framework, Basic Principles and Key Paths of Smart Campus Construction in Primary and Secondary Schools

WANG Yong-hong1,2ZUO Ming-zhang1HE Xiang-chun2[Corresponding Author]

With the vigorous promotion of smart campus construction in China, schools of all kinds and levels have exposed problems such as unclear goals and blind promotion of new technologies while constantly exploring the smart campus construction direction. Therefore, how to overcome the construction bottleneck of the smart campus in primary and secondary schools and clarify the cognitive framework, principles and paths of its construction are important issues that need to be solved urgently. Based on this, the cognitive framework of smart campus construction in primary and secondary schools was constructed in this paper, which was composed of environment layer, integration layer, and target layer. Meanwhile, four basic principles of “following the law of technological evolution, following the driving process of curriculum implementation, grasping the balance between construction goals and needs, and respecting the law of teachers’ professional growth” were proposed. In addition, the key path of smart campus construction covering three stages (design, construction, and application) and seven tasks (team formation, current situation evaluation, overall planning, content design, cycle planning, iterative construction, and gradient application) were elaborated, in order to provide a reference for the construction and application of smart campus in primary and secondary schools in China.

curriculum; cognitive framework; smart campus; smart education

G40-057

A

1009—8097（2022）10—0061—07

10.3969/j.issn.1009-8097.2022.10.007

本文為2020年甘肅省高等學校創新基金項目“中小學教師信息技術應用能力智能測評研究”（項目編號：2020B-082）、2021年度國家自然科學基金資助項目“基于多源信息融合的中小學教師數據素養智能測評關鍵技術研究”（項目編號：62167007）的階段性研究成果。

王勇宏，西北師范大學助教，華中師范大學在讀博士，研究方向為信息技術與教育應用，郵箱為wangyh4437@nwnu.edu.cn。

2022年4月23日

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