一體化智慧校園建設與應用案例分析

崔簫 胡衛(wèi)星 崔曉雪

摘要：本文闡述了一體化智慧校園系統(tǒng)所包含的教學一體化、資源一體化、管理一體化與服務一體化這四個子系統(tǒng)，并分析了四個子系統(tǒng)分別承擔的數(shù)字化教學、數(shù)字化管理、數(shù)字化資源研發(fā)和數(shù)字化個性學習支持四個功能。

關鍵詞：一體化;智慧校園;應用分析

中圖分類號：G434 ?文獻標識碼：A ?論文編號：1674-2117（2019）22-0097-03

隨著互聯(lián)網(wǎng)相關技術的發(fā)展，結合云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術的應用，智慧校園建設的技術越發(fā)成熟，但在智慧校園應用與實施上還有諸多問題需要得到解決。因此，智慧校園的下一步發(fā)展，應該放在進一步完善智慧校園基礎設施建設，深化信息化教育教學應用實踐上，通過應用來促進教育思想觀念轉變、教學模式與學習方式變革以及人才培養(yǎng)質量提升，構建融智慧教學、智慧科研、智慧管理和智慧校園生活為一體的新型智慧校園，即“一體化智慧校園”。

一體化智慧校園的建設

2018年6月，國家標準化管理委員會公布了最新的《智慧校園總體框架（GB/T 36342-2018）》，對如何部署智慧校園的總體架構、如何實現(xiàn)智慧教學環(huán)境、如何構建智慧教學資源、如何部署智慧教學管理系統(tǒng)、如何構建智慧教學服務等進行了明確規(guī)范?；诖?，結合實際需求創(chuàng)建的一體化智慧校園整體系統(tǒng)架構如下圖所示。

1.教學一體化子系統(tǒng)

教學一體化子系統(tǒng)是以一體化云平臺建設為主，主要包含網(wǎng)絡化教學平臺、網(wǎng)絡化教學管理系統(tǒng)建設。其中，網(wǎng)絡化教學平臺建設的目是方便教師網(wǎng)上備課和學生移動學習，形成課前、課堂和課后一體化教學方案，以及支持學生個性化移動學習。具體設有教師備課系統(tǒng)、課前預習系統(tǒng)、課堂講解系統(tǒng)、自由學習系統(tǒng)和學生成績評估系統(tǒng)等。而網(wǎng)絡化教學管理系統(tǒng)建設包括教學計劃管理、排課管理和綜合考試管理等平臺，實現(xiàn)教學、考試、訓練、測評的一體化建設。其中，考試管理系統(tǒng)主要設有組卷系統(tǒng)、考務管理、試卷庫管理、考試實施與成績管理等系統(tǒng)對學生學習提供幫助與管理。

2.資源一體化子系統(tǒng)

資源一體化建設主要包含智慧教學資源應用及資源管理系統(tǒng)的建設。其目的是為學生的學和教師的教提供指導，促進學生自主探究能力提升，優(yōu)化教學效果，促進師生共同發(fā)展。資源管理系統(tǒng)是對能提高教學效率的資源進行制作、統(tǒng)計、審核、共享，方便學生或教師瀏覽利用。例如，采用網(wǎng)絡教學平臺、移動學習平臺以及電子教材等進行數(shù)字化資源建設，為學生構建涵蓋課前預習、課后作業(yè)、自由學習等專項的學習系統(tǒng)。在這種環(huán)境下，學生的認知策略趨向簡單化，學習風格可得到充分發(fā)揮和完善。

3.管理一體化子系統(tǒng)

管理一體化建設主要包含以物聯(lián)網(wǎng)為基礎的設備管控系統(tǒng)、云桌面管理系統(tǒng)和校園網(wǎng)信息管理平臺。其中，物聯(lián)網(wǎng)設備管控系統(tǒng)與智慧校園對接對設備進行遠程控制、故障智能診斷等全方位監(jiān)控，以實現(xiàn)各教室監(jiān)控、校長巡課、設備控制及信息的系統(tǒng)分析;云桌面管理系統(tǒng)以桌面虛擬化技術為底層核心，從虛擬防護、桌面管理、行為管理、行為控制等多個角度構建桌面云管理體系，通過技術手段全面實現(xiàn)終端統(tǒng)一管理，開關機、重置、終端系統(tǒng)升級等操作;校園網(wǎng)信息管理平臺則是根據(jù)用戶特點匹配針對性桌面菜單，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)共享，為教務管理、人事管理和學生管理，為智慧校園提供基礎管理服務，將其他系統(tǒng)集成到平臺，統(tǒng)一操作界面。

4.服務一體化子系統(tǒng)

服務一體化也是基于物聯(lián)網(wǎng)建設的，其主要包含遠程教學服務系統(tǒng)、錄播服務系統(tǒng)和個性化服務系統(tǒng)。遠程教學服務系統(tǒng)與智慧教室對接，支持直播課堂管理、遠程授課和在線互動，為教師遠程授課和學生遠程聽課提供平臺，并支持在線直播作業(yè)上傳、下載等服務。同時，它與校園管理平臺數(shù)據(jù)互通，直接調用課程信息，實現(xiàn)了教學、管理與服務一體化建設。錄播服務系統(tǒng)在原有錄播服務基礎上將遠程教學與直播會議引入教室，實現(xiàn)一室三用，名師資源共享，實現(xiàn)教學資源與服務一體化建設。云辦公室支持個人專屬辦公桌面制訂及個人網(wǎng)盤功能，實現(xiàn)個性化管理與服務一體化建設。

一體化智慧校園的應用實踐

1.數(shù)字化教學應用

數(shù)字化教學應用主要體現(xiàn)在以下兩大方面：第一，以網(wǎng)絡教學平臺的形式為學生提供課后學習輔導，如微課、慕課等。其形式短小，針對學生學習中的疑難問題設計，為學生自學提供幫助。由于視頻可以反復播放，不同程度的學生可根據(jù)自己的基礎和接受程度反復觀看，促進對知識的記憶理解。同時，便于教師進行知識管理，有效促進教師的專業(yè)發(fā)展，提高教學效率。第二，以移動學習平臺形式針對學生日常學習中的困惑進行查缺補漏，其學習目標可適用于不同學習起點的學生，學生在求知求解的過程中，可根據(jù)自身不同的學習需求，選擇相應的學習內(nèi)容，充分利用碎片化時間進行學習，為促成有效學習提供便捷之道。除此之外，還設有答疑平臺、智能作業(yè)系統(tǒng)以及網(wǎng)絡考試系統(tǒng)，對學生學習進行實時檢測。師生及時溝通，對學生進行輔導并為學生制訂適合的學習方案，提高學生學習效率。

2.數(shù)字化管理應用

數(shù)字化管理應用主要涉及信息管理、錄播服務和家校服務。具體應用為：第一，信息管理平臺下的教務信息管理系統(tǒng)支持學生、教師與班級信息的便捷錄入、查詢與修改，學校課程與區(qū)域共享課程的排課、選課與退課，學生、教師和管理人員對教學的檢查與評估;基礎信息管理系統(tǒng)支持學生、教職工基礎檔案信息管理與維護，學校公告、規(guī)章制度等公共信息的發(fā)布與管理等。第二，為了進一步完善數(shù)字化資源庫建設，在開設錄播廳、多功能教室和電子備課室等電教設備基礎上，應用錄播服務系統(tǒng)對其進行管理與服務。這一系統(tǒng)支持錄播、課后點播、剪輯以及錄播資源管理，包括按學科、教師、主題進行分類儲存和搜索，實現(xiàn)網(wǎng)絡課程錄制、智能化編輯與管理一體化建設。第三，學校還設有家?；ネü芾?，如班車咨詢、每日食譜介紹和家長留言，方便家長關注學生在校日常動態(tài)?？傊?，學校的日常工作安排、通知、文件等，都及時上傳到校園網(wǎng)共享，教師、學生和家長可以隨時瀏覽和下載，實現(xiàn)了面向家長、學生、教師一體化管理服務。

3.數(shù)字化資源研發(fā)

數(shù)字化教學資源的研發(fā)作為教育教學發(fā)展的重要保障條件，具體體現(xiàn)在以下幾方面：第一，資源數(shù)字化技術。學校積極利用數(shù)字化技術將資源進行數(shù)字化、碎片化，把資源中的知識信息由計算機自動識別出來，并生成資源信息編碼，實現(xiàn)教學資源庫的數(shù)字化、海量化建設，以便為教師、學生提供豐富優(yōu)質的資源。第二，知識圖譜技術。學校在人工智能技術的基礎上，提出以資源為對象、以問題解決為導向的自頂向下的設計，借鑒專家系統(tǒng)，實現(xiàn)智能資源課程系統(tǒng)架構的設計。在保持網(wǎng)絡課程資源內(nèi)容與社會科學發(fā)展同步的基礎上，緩解優(yōu)質教育資源的需求與教育資源生產(chǎn)者之間的矛盾，為今后教育資源的智能化、自動化、系統(tǒng)化開發(fā)奠定基礎，促進人工智能技術與教育資源的創(chuàng)建、使用、更迭的深度融合。[1]第三，大數(shù)據(jù)評估輔導系統(tǒng)?；谌斯ぶ悄芗夹g研發(fā)大數(shù)據(jù)評估指導系統(tǒng)的初衷是為了全面抓取學生學習數(shù)據(jù)，診斷評估，幫助學生進行針對性學習，提高學習效率。系統(tǒng)首先統(tǒng)計學生上課、作業(yè)、考試等信息，并分析學生學習行為特點，然后診斷學生的學習難點或薄弱知識點，形成評估報告，最后推送針對性學習方案，提升學生的學習效率。

4.數(shù)字化個性學習支持

在建設智慧校園的過程中所應用的系統(tǒng)與設施，都是將支持學生的數(shù)字化個性學習作為最終目標。因此，在智慧校園建設中，一些人工智能、數(shù)據(jù)挖掘和學習分析技術和算法常被用來開發(fā)個性化學習系統(tǒng)，以支持學生數(shù)字化個性學習。其中，常見的應用主要有以下幾個方面：第一，采用網(wǎng)絡學習空間為學生的個性化學習提供支持與服務。網(wǎng)絡學習空間是集結網(wǎng)絡學習資源、網(wǎng)絡學習工具、網(wǎng)絡學習服務、網(wǎng)絡學習社交群體和網(wǎng)絡學習管理的一種多元化學習環(huán)境。[2]第二，課程管理和制作系統(tǒng)滿足學生個性化學習需求。這一系統(tǒng)依據(jù)學生特征選擇、安排、管理和傳遞課程，為學生個人創(chuàng)建多個滿足其需求、喜好和興趣的課程，如為不同風格、不同學習水平的學生準備適合他們的學習內(nèi)容。第三，學習指導與推薦系統(tǒng)提供學生學習過程個性化支持服務。其中涉及多種個性化學習服務推薦機制，主要有：學前的導學服務，即依據(jù)學生的先驗知識和學習水平設定合適的學習目標，依據(jù)學習行為模式、學習風格推薦個性化的學習路徑、課程序列及學習活動;學中的輔導服務，即依據(jù)學習風格、認知水平推薦不同類型和難度水平的學習資源和學習內(nèi)容，提供知識檢索和智能答疑等功能;學后的評價服務，即記錄學習成績、學習進程、學習時間等個人學習數(shù)據(jù)和學習風格、認知能力等個人特征數(shù)據(jù)。[3]

結語

一體化智慧校園的建設，極大地促進了教師的教育教學觀念的轉變，提升了其運用現(xiàn)代化教學手段的能力，使師生的教與學活動更具多元化。學校通過實現(xiàn)環(huán)境、資源和應用的全部數(shù)字化，不斷拓展校園的時間和空間維度，提升了傳統(tǒng)校園的運行效率，擴展了傳統(tǒng)校園的業(yè)務功能，實現(xiàn)了教育過程的全面信息化，不斷提高了管理水平和工作效率。

參考文獻：

[1]孫清亮，李小平.資源智能體課程自育系統(tǒng)設計研究[J].電化教育研究，2019（06）：1-7.

[2]索娜.基于學習風格的個性化學習空間模型構建研究[D].貴陽：貴州師范大學，2018.

[3]李幸.基于教育數(shù)據(jù)挖掘的遠程教育個性化學習支持服務研究[D].無錫：江南大學，2018.

第一作者簡介：崔簫（1995.5—），碩士研究生在讀，主要研究現(xiàn)代教育技術。