教育裝備應(yīng)用與智慧校園建設(shè)關(guān)系研究以沈陽市南昌新世界學(xué)校為例

隨著我國新型城鎮(zhèn)化、工業(yè)化、信息化建設(shè)的深入推進，教育裝備業(yè)迎來結(jié)構(gòu)性開級機遇。2018年，教育部印發(fā)的《教育信息化2.0行動計劃》明確提出了“三全兩高一大\"的發(fā)展目標(biāo)，推動教育裝備從“硬件堆砌\"向“效能驅(qū)動\"轉(zhuǎn)型。這一轉(zhuǎn)型趨勢與國家整體發(fā)展戰(zhàn)略相契合，旨在引領(lǐng)教育領(lǐng)域跟上時代發(fā)展的步伐，提升教育質(zhì)量和競爭力。

然而，當(dāng)前中小學(xué)教育裝備應(yīng)用普遍面臨雙重困境：一方面，管理者期望通過引入前沿教育裝備提升教學(xué)質(zhì)量；另一方面，缺乏專業(yè)運維團隊與系統(tǒng)化應(yīng)用策略，導(dǎo)致高價教育裝備閑置率高、使用效能不足。這種現(xiàn)狀嚴(yán)重制約了教育教學(xué)水平的提升，也不符合教育信息化發(fā)展的要求，亟待通過實踐研究探索集約化發(fā)展路徑。

作為沈陽市教育科學(xué)“十四五\"規(guī)劃課題承擔(dān)單位，（以下簡稱“學(xué)校”以兩年預(yù)研究為基礎(chǔ)，確立“教育裝備應(yīng)用與智慧校園建設(shè)關(guān)系\"的研究方向。預(yù)研究階段，學(xué)校通過對校內(nèi)教育裝備使用情況的初步調(diào)查、教師和學(xué)生的反饋收集，以及對周邊學(xué)校的走訪調(diào)研，發(fā)現(xiàn)了諸多亟待解決的問題，從而明確了研究方向的必要性和重要性。學(xué)校旨在通過“實地實操 + 細(xì)化分類”的研究范式，構(gòu)建“需求導(dǎo)向一科學(xué)采購一高效應(yīng)用一創(chuàng)新開發(fā)\"的全鏈條解決方案，實現(xiàn)三大核心自標(biāo)：一是優(yōu)化裝備采購方案，降低機械性配備損耗；二是提升現(xiàn)有資源使用效能，實現(xiàn)效益最大化；三是形成可復(fù)制的實踐經(jīng)驗，助力同類學(xué)校教育裝備應(yīng)用的可持續(xù)發(fā)展。

一、核心概念界定與研究設(shè)計

（一）核心概念闡釋

教育裝備涵蓋“硬裝備\"與“軟裝備\"雙重維度。“硬裝備\"包括實體硬件設(shè)施，如教學(xué)終端、實驗設(shè)備、安防系統(tǒng)等；“軟裝備\"包括技術(shù)手段、信息平臺、管理系統(tǒng)等非實體要素。教育裝備是學(xué)校教育教學(xué)活動順利開展的重要支撐，其合理配置和有效應(yīng)用直接影響著教育教學(xué)的質(zhì)量和效果。

智慧校園是以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)為支撐，通過教育裝備的智能化應(yīng)用，實現(xiàn)教學(xué)模式創(chuàng)新、管理流程優(yōu)化、校園生態(tài)重構(gòu)的新型教育形態(tài)，其核心特征為數(shù)據(jù)驅(qū)動、人機協(xié)同、開放共享。建設(shè)智慧校園是教育信息化發(fā)展的必然趨勢，能夠為師生提供更加便捷、高效、個性化的教育教學(xué)環(huán)境。

（二）研究原則與方法

一是實踐性原則。在實踐過程中，學(xué)校立足教育教學(xué)一線，通過教育裝備的應(yīng)用實踐發(fā)現(xiàn)問題、迭代方案，鼓勵教師和學(xué)生積極參與教育裝備的使用和反饋，及時發(fā)現(xiàn)教育裝備在實際應(yīng)用中存在的問題，并根據(jù)反饋進行改進和優(yōu)化。二是科學(xué)性原則。學(xué)校遵循教育技術(shù)學(xué)、管理學(xué)理論，確保研究過程符合教學(xué)規(guī)律。研究團隊在開展研究前，深人學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識，將理論與實踐相結(jié)合，為研究提供堅實的理論基礎(chǔ)。三是指導(dǎo)性原則。研究成果應(yīng)具備普適性，可為同類學(xué)校提供操作指南。在研究過程中，研究團隊注重總結(jié)經(jīng)驗和方法，并形成具有通用性和可操作性的成果，以便其他學(xué)校能夠借鑒和應(yīng)用。四是可行性原則。依托研究團隊十年以上的裝備管理經(jīng)驗，研究團隊成員在教育裝備管理和應(yīng)用方面具有豐富的經(jīng)驗，能夠根據(jù)學(xué)校的實際情況，合理安排研究內(nèi)容和方法，確保研究的順利進行。

研究方法分為兩種，一種是混合研究法，其主要采用實地調(diào)查、問卷調(diào)查（覆蓋管理者、教師、學(xué)生）等方式獲取一手?jǐn)?shù)據(jù)，結(jié)合文獻研究（分析國內(nèi)外教育裝備發(fā)展趨勢）與案例對比（信息技術(shù)裝備應(yīng)用程度差異分析）構(gòu)建理論框架。

另一種是數(shù)據(jù)驅(qū)動法，其通過智能填表、成長數(shù)據(jù)平臺等工具采集多維度數(shù)據(jù)，運用定量分析（如統(tǒng)計軟件）與定性分析（如內(nèi)容分析法）揭示教育裝備應(yīng)用與教學(xué)效果的相關(guān)性。數(shù)據(jù)驅(qū)動法能夠使研究更加客觀、準(zhǔn)確，為研究結(jié)論提供有力的數(shù)據(jù)支持。

二、智慧校園建設(shè)過程中教育裝備應(yīng)用的實踐路徑與成效

（一）智慧教學(xué)場景：從硬件升級到生態(tài)重構(gòu)

1.硬件裝備的精準(zhǔn)化升級

學(xué)校以“護眼、交互、專業(yè)\"為導(dǎo)向?qū)嵤┯布b備迭代：將普通教室照明系統(tǒng)升級為護眼燈模組，降低學(xué)生近視率；教室內(nèi)采用交互式觸屏一體機替代傳統(tǒng)投影，減少操作耗時，提升課堂效率；物化生實驗室配備電子顯微鏡、化學(xué)實驗密閉裝置等前沿設(shè)備；書法教室引人軟筆演示設(shè)備，陶藝教室增設(shè)電燒窯，體育場地進行專業(yè)化改造。2022年，學(xué)校還更換了可調(diào)節(jié)環(huán)保課桌椅，使學(xué)生的課堂舒適度評分從3.2分（滿分5分）提升至4.5分。問卷調(diào)查結(jié)果顯示，更換課桌椅后，學(xué)生在課堂上的注意力更加集中，疲勞感明顯降低。

2.智慧課堂的深度化應(yīng)用

學(xué)校依托網(wǎng)絡(luò)平臺構(gòu)建智慧教學(xué)模式。課前，學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)自主預(yù)習(xí)，生成個性化問題清單，教師據(jù)此調(diào)整教學(xué)設(shè)計。以數(shù)學(xué)學(xué)科為例，在學(xué)習(xí)“函數(shù)\"章節(jié)前，學(xué)生通過在線學(xué)習(xí)平臺預(yù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，提出諸如“函數(shù)圖像與解析式的關(guān)系如何更直觀理解\"等問題，教師根據(jù)學(xué)生的問題清單，在課堂教學(xué)中重點講解相關(guān)內(nèi)容，提高了教學(xué)的針對性。課中，教師利用平板終端開展搶答、隨堂測試等互動活動，通過網(wǎng)絡(luò)即時調(diào)用資源，動態(tài)響應(yīng)學(xué)生需求。課后，系統(tǒng)自動生成分層作業(yè)，線上提交作業(yè)的學(xué)生占比達 65% ，教師可針對性進行面批面改。對于學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生，系統(tǒng)推送拓展性作業(yè)；對于基礎(chǔ)較弱的學(xué)生，系統(tǒng)則提供鞏固性作業(yè)。教師根據(jù)學(xué)生的作業(yè)完成情況，進行有針對性的輔導(dǎo)。

評價方面，學(xué)校自主研發(fā)的學(xué)生成長數(shù)據(jù)平臺，整合學(xué)業(yè)、體質(zhì)、特長等多維數(shù)據(jù)，實時生成成長曲線，為個性化教育提供決策依據(jù)。例如，通過對學(xué)生成長曲線的分析，教師發(fā)現(xiàn)某學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)科上進步明顯，但在英語學(xué)科上存在困難，于是為該學(xué)生制定了個性化的英語學(xué)習(xí)計劃，幫助其提高英語成績。

（二）智能管理體系：從流程數(shù)字化到治理現(xiàn)代化

1.行政管理的精細(xì)化轉(zhuǎn)型

學(xué)校基于“釘釘\"平臺開發(fā)12項管理功能，構(gòu)建無紙化辦公生態(tài)。

在教師考勤管理方面，采用面部識別+藍牙打卡的方式，考勤準(zhǔn)確率從 85% 提升至 99% ，人事統(tǒng)計效率提升 70% 。采用新的考勤方式后，學(xué)校每月統(tǒng)計考勤數(shù)據(jù)的時間從原來的3～4天縮短至1天，大大提高了工作效率。

在審批流程方面，涵蓋調(diào)課、公出、離返沈報備等場景，平均審批時效壓縮至4小時，流程可追溯性實現(xiàn) 100% 覆蓋。教師中請調(diào)課時可通過手機或電腦提交申請，相關(guān)部門和領(lǐng)導(dǎo)能夠及時收到通知并進行審批，整個過程高效便捷。

在教師發(fā)展方面，學(xué)校通過“人才庫”系統(tǒng)記錄教師專業(yè)成長全軌跡，為職稱評審、崗位聘任提供客觀數(shù)據(jù)支撐，近兩年教師職業(yè)發(fā)展規(guī)劃清晰度提升60% 。教師可通過人才庫查看自己的成長歷程，明確自己的優(yōu)勢和不足，從而制定更加合理的職業(yè)發(fā)展規(guī)劃。

2.學(xué)生管理的系統(tǒng)化創(chuàng)新

學(xué)籍管理方面，掃碼錄入程序使新生學(xué)籍注冊效率提升 80% ，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率從 90% 提高至 99.5% 。以往學(xué)籍管理員需要花費大量時間手動錄人學(xué)生信息，且容易出現(xiàn)錯誤。采用掃碼錄人程序后，家長在學(xué)生入學(xué)時通過手機掃碼即可完成信息錄入，大大減輕了學(xué)籍管理員的工作負(fù)擔(dān)。

五項管理方面，“運動管理模塊”自動采集學(xué)生的體質(zhì)數(shù)據(jù)，學(xué)生的寒暑假運動參與率從30%提升至 75% 。學(xué)生通過“運動管理模塊”上傳運動視頻，系統(tǒng)自動記錄成績，激發(fā)了學(xué)生的運動積極性；手機管理實行“申請一保管一使用\"閉環(huán)流程，校園手機違規(guī)使用率下降 85% ；“家校本\"功能使作業(yè)反饋時效從次日延遲縮短至即時響應(yīng)。

安全管理方面，“智能填表”功能實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集自動化，學(xué)生請假離校審批通過“監(jiān)護人一班主任一德育處一門衛(wèi)\"四級審核，確保學(xué)生安全可追溯。當(dāng)學(xué)生因生病需要請假離校時，監(jiān)護人在平臺提交申請，班主任和德育處審核通過后，門衛(wèi)根據(jù)系統(tǒng)生成的放行單放行，整個過程嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范，保障了學(xué)生的安全。

（三）多維媒體平臺：從功能拓展到育人賦能

1.廣播系統(tǒng)的融合式升級

學(xué)校采用“模擬終端 + 數(shù)字主機\"的過渡方案，以60% 的預(yù)算實現(xiàn) 100% 的功能升級，支持樓層獨立播放、定時廣播等智能場景。學(xué)校舉辦運動會等大型活動時，廣播系統(tǒng)能夠根據(jù)不同的需求，在不同樓層播放相應(yīng)的音樂和通知，使活動組織更加有序。

2.視覺系統(tǒng)的場景化應(yīng)用

LED顯示屏可用于升旗儀式背景渲染、優(yōu)秀學(xué)生表彰、大課間視頻跟操。在升旗儀式上，LED顯示屏播放與主題相關(guān)的視頻和圖片，增強了儀式的莊重感和教育意義；在優(yōu)秀學(xué)生表彰環(huán)節(jié)，學(xué)生的照片和事跡在大屏上滾動播放，極大地提升了學(xué)生的榮譽感和自豪感。在大課間視頻跟操環(huán)節(jié)，新操教學(xué)周期從1個月縮短至1周，德育活動感染力提升顯著。樓宇顯示器的橫屏播放科普、時事內(nèi)容，豎屏適配短視頻傳播，學(xué)生日均觀看時長超過20分鐘，成為學(xué)生碎片化學(xué)習(xí)的新窗口。學(xué)生在課間休息時，通過觀看樓宇顯示器上的內(nèi)容，能夠獲取豐富的知識、拓寬視野。

（四）校本研修與安防體系：從資源整合到風(fēng)險防控

1.“云課堂 + 人才庫\"師訓(xùn)模式

學(xué)校的線上培訓(xùn)覆蓋全員，年均開展各類研修活動20場次，教師信息技術(shù)應(yīng)用能力合格率從 70% 提升至 95% ；“人才庫”系統(tǒng)助力教師制定個性化成長路徑，近兩年區(qū)級以上科研成果產(chǎn)出量增長120% 。在云課堂培訓(xùn)中，教師學(xué)習(xí)了微課制作、在線教學(xué)平臺使用等知識和技能，提高了自身的教學(xué)水平。同時，人才庫系統(tǒng)為教師提供了展示自己成果的平臺，激勵教師積極開展科研工作。

2.智能安防的立體化布局

學(xué)校監(jiān)控系統(tǒng)新增高清攝像頭實現(xiàn)全場景覆蓋，視頻存儲周期延長至45天，隱患提前預(yù)警率達90% 。監(jiān)控管理員通過實時監(jiān)控畫面，能夠及時發(fā)現(xiàn)校園內(nèi)的安全隱患，并采取相應(yīng)的措施進行處理，保障了師生的生命財產(chǎn)安全。學(xué)校實現(xiàn)聯(lián)動報警功能，建立了與公安、煤氣公司聯(lián)網(wǎng)的一鍵報警系統(tǒng)，構(gòu)建“技防 + 人防 + 聯(lián)防”三重防護網(wǎng)。

三、教育裝備應(yīng)用與智慧校園建設(shè)關(guān)系研究的結(jié)論與反思

（一）核心結(jié)論：教育裝備應(yīng)用的“三維協(xié)同”模型

1.技術(shù)與教育的深度融合

硬件升級服務(wù)于教學(xué)模式的創(chuàng)新，如觸屏一體機的價值不僅在于設(shè)備更新，更在于支持“互動生成式\"課堂的構(gòu)建。軟裝備的開發(fā)以教育需求為導(dǎo)向，學(xué)生成長數(shù)據(jù)平臺的本質(zhì)是為個性化教育提供技術(shù)支撐。技術(shù)與教育深度融合能夠打破傳統(tǒng)教育模式的局限，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教育教學(xué)質(zhì)量。

2.管理與服務(wù)的流程再造

智能管理體系的核心不是替代人工，而是通過流程數(shù)字化釋放管理效能。例如，審批流程的線上化并非簡單復(fù)制線下的步驟，而是通過權(quán)限重構(gòu)與數(shù)據(jù)共享實現(xiàn)跨部門協(xié)同。管理與服務(wù)的流程再造能夠提高學(xué)校的管理效率，為師生提供更加便捷、高效的服務(wù)。

3.成本與效益的動態(tài)平衡

在資金有限的條件下，學(xué)校采用“分期升級 + 功能挖潛\"策略（如廣播系統(tǒng)的模擬一數(shù)字過渡方案），可以實現(xiàn)“花小錢辦大事”。研究表明，學(xué)校近3年裝備投入產(chǎn)出比提升 37% ，核心得益于現(xiàn)有設(shè)備功能的深度開發(fā)（如\"釘釘\"平臺隱藏功能的挖掘）。成本與效益的動態(tài)平衡使學(xué)校在有限的資金條件下，充分發(fā)揮教育裝備的作用，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。

（二）實踐反思：現(xiàn)存問題與優(yōu)化方向

1.軟裝備開發(fā)的專業(yè)化瓶頸

教師團隊雖具備一定的技術(shù)應(yīng)用能力，但缺乏專業(yè)軟件開發(fā)人才，導(dǎo)致部分平臺功能（如睡眠管理模塊）尚未實現(xiàn)智能化采集，仍依賴人工登記。未來，學(xué)校仍需加強與高校、科技企業(yè)的產(chǎn)學(xué)研合作，通過與高校和科技企業(yè)的合作，引進專業(yè)的軟件開發(fā)人才和技術(shù)，提升學(xué)校軟裝備開發(fā)的水平。

2.裝備應(yīng)用的教師差異

中老年教師對新平臺的接受度較低，初期培訓(xùn)耗時較長。學(xué)校應(yīng)建立“青年教師一骨干教師一全員\"的梯度培訓(xùn)機制，通過“以賽促用”“案例示范\"等方式提升教師的參與意愿。學(xué)校應(yīng)針對不同年齡段和技術(shù)水平的教師，為其制定個性化的培訓(xùn)方案，提高教師對教育裝備的應(yīng)用能力。

3.數(shù)據(jù)治理的標(biāo)準(zhǔn)化缺失

各管理模塊的數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象尚未完全消除，如學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)與體質(zhì)數(shù)據(jù)未實現(xiàn)深度融合。未來，學(xué)校需制定校園數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺。數(shù)據(jù)治理的標(biāo)準(zhǔn)化能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和整合，為學(xué)校的決策提供更加全面、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

教育裝備應(yīng)用是智慧校園建設(shè)的“基礎(chǔ)設(shè)施”與“創(chuàng)新引擎”。通過硬件的精準(zhǔn)配置、軟件的深度開發(fā)、管理的流程再造，可實現(xiàn)從“裝備升級\"到“教育升級”的質(zhì)變。在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期，中小學(xué)需擺脫“唯硬件論\"的思維定式，以“效能最大化”為目標(biāo)，構(gòu)建“軟硬協(xié)同、人機互補、數(shù)據(jù)驅(qū)動\"的新型教育生態(tài)，讓教育裝備真正成為撬動教育變革的支點。

參考文獻：

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（責(zé)任編輯：趙靜璇）