教育裝備應用與智慧校園建設關系研究以沈陽市南昌新世界學校為例

隨著我國新型城鎮化、工業化、信息化建設的深入推進，教育裝備業迎來結構性開級機遇。2018年，教育部印發的《教育信息化2.0行動計劃》明確提出了“三全兩高一大\"的發展目標，推動教育裝備從“硬件堆砌\"向“效能驅動\"轉型。這一轉型趨勢與國家整體發展戰略相契合，旨在引領教育領域跟上時代發展的步伐，提升教育質量和競爭力。

然而，當前中小學教育裝備應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質量；另一方面，缺乏專業運維團隊與系統化應用策略，導致高價教育裝備閑置率高、使用效能不足。這種現狀嚴重制約了教育教學水平的提升，也不符合教育信息化發展的要求，亟待通過實踐研究探索集約化發展路徑。

作為沈陽市教育科學“十四五\"規劃課題承擔單位，（以下簡稱“學校”以兩年預研究為基礎，確立“教育裝備應用與智慧校園建設關系\"的研究方向。預研究階段，學校通過對校內教育裝備使用情況的初步調查、教師和學生的反饋收集，以及對周邊學校的走訪調研，發現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。學校旨在通過“實地實操 + 細化分類”的研究范式，構建“需求導向一科學采購一高效應用一創新開發\"的全鏈條解決方案，實現三大核心自標：一是優化裝備采購方案，降低機械性配備損耗；二是提升現有資源使用效能，實現效益最大化；三是形成可復制的實踐經驗，助力同類學校教育裝備應用的可持續發展。

一、核心概念界定與研究設計

（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\"包括實體硬件設施，如教學終端、實驗設備、安防系統等；“軟裝備\"包括技術手段、信息平臺、管理系統等非實體要素。教育裝備是學校教育教學活動順利開展的重要支撐，其合理配置和有效應用直接影響著教育教學的質量和效果。

智慧校園是以物聯網、大數據、人工智能等技術為支撐，通過教育裝備的智能化應用，實現教學模式創新、管理流程優化、校園生態重構的新型教育形態，其核心特征為數據驅動、人機協同、開放共享。建設智慧校園是教育信息化發展的必然趨勢，能夠為師生提供更加便捷、高效、個性化的教育教學環境。

（二）研究原則與方法

一是實踐性原則。在實踐過程中，學校立足教育教學一線，通過教育裝備的應用實踐發現問題、迭代方案，鼓勵教師和學生積極參與教育裝備的使用和反饋，及時發現教育裝備在實際應用中存在的問題，并根據反饋進行改進和優化。二是科學性原則。學校遵循教育技術學、管理學理論，確保研究過程符合教學規律。研究團隊在開展研究前，深人學習相關理論知識，將理論與實踐相結合，為研究提供堅實的理論基礎。三是指導性原則。研究成果應具備普適性，可為同類學校提供操作指南。在研究過程中，研究團隊注重總結經驗和方法，并形成具有通用性和可操作性的成果，以便其他學校能夠借鑒和應用。四是可行性原則。依托研究團隊十年以上的裝備管理經驗，研究團隊成員在教育裝備管理和應用方面具有豐富的經驗，能夠根據學校的實際情況，合理安排研究內容和方法，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，其主要采用實地調查、問卷調查（覆蓋管理者、教師、學生）等方式獲取一手數據，結合文獻研究（分析國內外教育裝備發展趨勢）與案例對比（信息技術裝備應用程度差異分析）構建理論框架。

另一種是數據驅動法，其通過智能填表、成長數據平臺等工具采集多維度數據，運用定量分析（如統計軟件）與定性分析（如內容分析法）揭示教育裝備應用與教學效果的相關性。數據驅動法能夠使研究更加客觀、準確，為研究結論提供有力的數據支持。

二、智慧校園建設過程中教育裝備應用的實踐路徑與成效

（一）智慧教學場景：從硬件升級到生態重構

1.硬件裝備的精準化升級

學校以“護眼、交互、專業\"為導向實施硬件裝備迭代：將普通教室照明系統升級為護眼燈模組，降低學生近視率；教室內采用交互式觸屏一體機替代傳統投影，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、化學實驗密閉裝置等前沿設備；書法教室引人軟筆演示設備，陶藝教室增設電燒窯，體育場地進行專業化改造。2022年，學校還更換了可調節環保課桌椅，使學生的課堂舒適度評分從3.2分（滿分5分）提升至4.5分。問卷調查結果顯示，更換課桌椅后，學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用

學校依托網絡平臺構建智慧教學模式。課前，學生通過互聯網自主預習，生成個性化問題清單，教師據此調整教學設計。以數學學科為例，在學習“函數\"章節前，學生通過在線學習平臺預習相關內容，提出諸如“函數圖像與解析式的關系如何更直觀理解\"等問題，教師根據學生的問題清單，在課堂教學中重點講解相關內容，提高了教學的針對性。課中，教師利用平板終端開展搶答、隨堂測試等互動活動，通過網絡即時調用資源，動態響應學生需求。課后，系統自動生成分層作業，線上提交作業的學生占比達 65% ，教師可針對性進行面批面改。對于學習能力較強的學生，系統推送拓展性作業；對于基礎較弱的學生，系統則提供鞏固性作業。教師根據學生的作業完成情況，進行有針對性的輔導。

評價方面，學校自主研發的學生成長數據平臺，整合學業、體質、特長等多維數據，實時生成成長曲線，為個性化教育提供決策依據。例如，通過對學生成長曲線的分析，教師發現某學生在數學學科上進步明顯，但在英語學科上存在困難，于是為該學生制定了個性化的英語學習計劃，幫助其提高英語成績。

（二）智能管理體系：從流程數字化到治理現代化

1.行政管理的精細化轉型

學校基于“釘釘\"平臺開發12項管理功能，構建無紙化辦公生態。

在教師考勤管理方面，采用面部識別+藍牙打卡的方式，考勤準確率從 85% 提升至 99% ，人事統計效率提升 70% 。采用新的考勤方式后，學校每月統計考勤數據的時間從原來的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 100% 覆蓋。教師中請調課時可通過手機或電腦提交申請，相關部門和領導能夠及時收到通知并進行審批，整個過程高效便捷。

在教師發展方面，學校通過“人才庫”系統記錄教師專業成長全軌跡，為職稱評審、崗位聘任提供客觀數據支撐，近兩年教師職業發展規劃清晰度提升60% 。教師可通過人才庫查看自己的成長歷程，明確自己的優勢和不足，從而制定更加合理的職業發展規劃。

2.學生管理的系統化創新

學籍管理方面，掃碼錄入程序使新生學籍注冊效率提升 80% ，數據準確率從 90% 提高至 99.5% 。以往學籍管理員需要花費大量時間手動錄人學生信息，且容易出現錯誤。采用掃碼錄人程序后，家長在學生入學時通過手機掃碼即可完成信息錄入，大大減輕了學籍管理員的工作負擔。

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

安全管理方面，“智能填表”功能實現數據采集自動化，學生請假離校審批通過“監護人一班主任一德育處一門衛\"四級審核，確保學生安全可追溯。當學生因生病需要請假離校時，監護人在平臺提交申請，班主任和德育處審核通過后，門衛根據系統生成的放行單放行，整個過程嚴謹規范，保障了學生的安全。

（三）多維媒體平臺：從功能拓展到育人賦能

1.廣播系統的融合式升級

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

2.視覺系統的場景化應用

LED顯示屏可用于升旗儀式背景渲染、優秀學生表彰、大課間視頻跟操。在升旗儀式上，LED顯示屏播放與主題相關的視頻和圖片，增強了儀式的莊重感和教育意義；在優秀學生表彰環節，學生的照片和事跡在大屏上滾動播放，極大地提升了學生的榮譽感和自豪感。在大課間視頻跟操環節，新操教學周期從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、時事內容，豎屏適配短視頻傳播，學生日均觀看時長超過20分鐘，成為學生碎片化學習的新窗口。學生在課間休息時，通過觀看樓宇顯示器上的內容，能夠獲取豐富的知識、拓寬視野。

（四）校本研修與安防體系：從資源整合到風險防控

1.“云課堂 + 人才庫\"師訓模式

學校的線上培訓覆蓋全員，年均開展各類研修活動20場次，教師信息技術應用能力合格率從 70% 提升至 95% ；“人才庫”系統助力教師制定個性化成長路徑，近兩年區級以上科研成果產出量增長120% 。在云課堂培訓中，教師學習了微課制作、在線教學平臺使用等知識和技能，提高了自身的教學水平。同時，人才庫系統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

學校監控系統新增高清攝像頭實現全場景覆蓋，視頻存儲周期延長至45天，隱患提前預警率達90% 。監控管理員通過實時監控畫面，能夠及時發現校園內的安全隱患，并采取相應的措施進行處理，保障了師生的生命財產安全。學校實現聯動報警功能，建立了與公安、煤氣公司聯網的一鍵報警系統，構建“技防 + 人防 + 聯防”三重防護網。

三、教育裝備應用與智慧校園建設關系研究的結論與反思

（一）核心結論：教育裝備應用的“三維協同”模型

1.技術與教育的深度融合

硬件升級服務于教學模式的創新，如觸屏一體機的價值不僅在于設備更新，更在于支持“互動生成式\"課堂的構建。軟裝備的開發以教育需求為導向，學生成長數據平臺的本質是為個性化教育提供技術支撐。技術與教育深度融合能夠打破傳統教育模式的局限，激發學生的學習興趣，提高教育教學質量。

2.管理與服務的流程再造

智能管理體系的核心不是替代人工，而是通過流程數字化釋放管理效能。例如，審批流程的線上化并非簡單復制線下的步驟，而是通過權限重構與數據共享實現跨部門協同。管理與服務的流程再造能夠提高學校的管理效率，為師生提供更加便捷、高效的服務。

3.成本與效益的動態平衡

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

（二）實踐反思：現存問題與優化方向

1.軟裝備開發的專業化瓶頸

教師團隊雖具備一定的技術應用能力，但缺乏專業軟件開發人才，導致部分平臺功能（如睡眠管理模塊）尚未實現智能化采集，仍依賴人工登記。未來，學校仍需加強與高校、科技企業的產學研合作，通過與高校和科技企業的合作，引進專業的軟件開發人才和技術，提升學校軟裝備開發的水平。

2.裝備應用的教師差異

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

3.數據治理的標準化缺失

各管理模塊的數據孤島現象尚未完全消除，如學業數據與體質數據未實現深度融合。未來，學校需制定校園數據標準，構建統一的數據平臺。數據治理的標準化能夠實現數據的共享和整合，為學校的決策提供更加全面、準確的數據支持。

教育裝備應用是智慧校園建設的“基礎設施”與“創新引擎”。通過硬件的精準配置、軟件的深度開發、管理的流程再造，可實現從“裝備升級\"到“教育升級”的質變。在教育數字化轉型的關鍵期，中小學需擺脫“唯硬件論\"的思維定式，以“效能最大化”為目標，構建“軟硬協同、人機互補、數據驅動\"的新型教育生態，讓教育裝備真正成為撬動教育變革的支點。

參考文獻：

[1]周炫余，唐麗蓉，盧笑，等.中小學教師對智慧教育裝備的接受度及其影響因素[J].現代教育技術，2021（3）.

[2]殷常鴻，馬曉燕，高偉，等.論教育裝備標準制定的本質與發展[J].現代教育技術，2019（12）.

（責任編輯：趙靜璇）