人工智能場域下智慧校園建設框架及路徑

趙磊磊 代蕊華 趙可云

摘要：人工智能發(fā)展為學校的形態(tài)變革帶來機遇和挑戰(zhàn)，人工智能賦能智慧校園建設應成為我國智能教育發(fā)展不可忽視的現(xiàn)實議題。文章對智慧校園的發(fā)展歷程做出了解讀，發(fā)現(xiàn)智慧校園建設存在個性化教學活力不足、教育決策及服務成效較低、校園生活服務人本化程度不高等現(xiàn)實困境。在發(fā)展歷程及困境分析的基礎上，闡明了人工智能在智慧校園建設中的應用優(yōu)勢。在明確人工智能場域下智慧校園的主體關系和主體需求的基礎上，以“用戶服務為先，數(shù)據(jù)為關鍵，設施為基礎，規(guī)范為墻”為準則，設計了由基礎設施層、數(shù)據(jù)平臺層、應用服務層、技術規(guī)范層四個層面組成的人工智能時代智慧校園的建設框架，提出人工智能場域下智慧校園建設的關鍵路徑：創(chuàng)設泛在互聯(lián)型的智能教育環(huán)境;搭建師生本位的智能教育資源及決策服務平臺;統(tǒng)籌構(gòu)建智能教育大數(shù)據(jù)的治理體系;優(yōu)化智能技術監(jiān)管機制及倫理規(guī)范體系。

關鍵詞：人工智能;智慧校園;建設困境;建設框架;頂層設計

中圖分類號：G434

文獻標識碼：A

文章編號：1006-9860（2020）08-0100-07

隨著自然語言處理、情感計算等智能技術的快速發(fā)展，人工智能逐漸上升為國際競爭新的焦點。我國為搶占教育人工智能高地，已頒布了一系列政策和實施了多項舉措。2017年7月，國務院發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，強調(diào)了人工智能在我國教育教學發(fā)展中的重要價值與地位"。隨著人工智能的不斷發(fā)展，編程、機器人已被正式劃人普通高中課程方案和學科課程標準2，人工智能逐步進入校園場域。2018年4月，教育部出臺《教育信息化2.0行動計劃》，明確指出人工智能技術的迅猛發(fā)展對學校教育形態(tài)提出新要求，強調(diào)各級學校須開展智能教學環(huán)境建設，推進人工智能在校園建設、教育教學等方面的應用隊。智慧校園建設是一項涉及軟硬件設施、教學系統(tǒng)開發(fā)等諸多方面的基礎設施工程歲。人臉識別、教育機器人、智能感知等智能技術已逐漸在學校教育教學中應用與推廣。人工智能為智慧校園建設提供了更多的可能性與路徑，如何利用人工智能技術推動智慧校園建設值得關注與思考。因此，本研究嘗試對人工智能場域下智慧校園的建設框架及路徑予以分析，以期為我國智慧校園發(fā)展提供價值參照。

一、智慧校園的發(fā)展歷程及建設困境

（一）智慧校園的發(fā)展歷程

1.智慧校園雛形階段：以互聯(lián)網(wǎng)等技術為支撐的數(shù)字化校園

20世紀80年代以后，隨著教育信息化進程的不斷推進，學校的硬件設施、校園管理、教育教學、溝通交流等方面不斷被融入信息技術要素，校園的內(nèi)部要素及其整合開始呈現(xiàn)信息化趨勢，數(shù)字校園的概念應運而生。較為常見的數(shù)字校園形態(tài)有數(shù)字圖書館、電子教案、門禁卡、校園一卡通等，其本質(zhì)是借助互聯(lián)網(wǎng)通訊等技術初步實現(xiàn)信息資源的整合與集成。數(shù)字校園的大規(guī)模建設和推廣第一次引發(fā)了人們對“人一技”關系的反思，學者們開始意識到物是教育教學的工具，其開發(fā)和運用具有無盡可能。雖然數(shù)字校園使傳統(tǒng)校園的空間維度得以拓展，教學效率得到提升，但遺憾的是，該階段技術反哺教育的能力差，單純的網(wǎng)絡基礎設備、數(shù)字化資源建設和網(wǎng)絡化溝通載體搭建沒有對教與學帶來根本性變革。人們渴求對教與學有著更為有效的認識和分析，譬如師生數(shù)據(jù)的可視化、學生行為監(jiān)測等。據(jù)此，教育教學發(fā)展呼喚智慧校園建設。

2.智慧校園1.0階段：以現(xiàn)代信息技術為支撐的低階智慧校園

2008年，美國IBM董事長兼CEO彭明盛首次提出“智慧地球”概念框架，在此基礎上，以信息技術為基礎，構(gòu)建智慧化的空間與社區(qū)引起關注。眾多高校及中小學嘗試籌劃及建設智慧校園，為師生提供個性化、便捷化、一站式的服務，智慧校園建設進入以現(xiàn)代信息技術為支撐的1.0階段。這一階段的技術表現(xiàn)有校園無線網(wǎng)、門禁系統(tǒng)的身份認證等，涉及的關鍵技術主要有物聯(lián)網(wǎng)、計算機視覺技術等，主要特征有環(huán)境感知、網(wǎng)絡無縫互通、信息化平臺整合等，而且校園建設多采取分層架構(gòu)方式叨。智慧校園1.0階段極大地突出了信息技術的集成功能，但在達成情境感知、大數(shù)據(jù)處理、學習狀態(tài)識別等目標方面成效不佳，并未完全實質(zhì)性地超越數(shù)字校園階段，智慧校園建設尚處于“低階智慧階段。

3.智慧校園2.0階段：以人工智能等新技術為支撐的高階智慧校園

智慧校園1.0階段受到情緒及行為捕捉、生物特征分析等技術并不成熟的制約，此階段的校園形態(tài)智能化程度不高，技術的智慧潛能尚待進一步激發(fā)。如此以來，智慧校園如何從“低階智慧”階段（即智慧校園1.0階段）走向“高階智慧”階段也是智慧校園變革的現(xiàn)實需要。從“低階智慧”跨越到“高階智慧”需要全新的技術支撐，而人工智能與這一發(fā)展趨勢正具有契合性，情感計算、自然語言處理、智能感知等智能技術有助于進一步推動校園形態(tài)的智能升級，智慧校園將從“智慧校園1.0階段”邁入“智慧校園2.0階段”（以人工智能等新技術為支撐的智慧校園）。據(jù)此，智慧校園的發(fā)展歷程如圖1所示。在“智慧校園2.0階段”，課程教學、學校管理、校園生活等方面的智能化發(fā)展成為智慧校園建設的關注重點。

（二）智慧校園的建設困境

我國智慧校園建設受諸多現(xiàn)實因素制約，眾多校園的建設水平離真正智慧校園依然有不小差距。學者從不同層面對智慧校園建設的困境做出了論述，歸納相關論述，智慧校園建設的困境主要有以下四個方面。

1.個性化教學活力不足

實現(xiàn)個性化教學是智慧校園建設的主要目標之。智慧校園雖在局部層面實現(xiàn)了個性化教學，但其“個性化”程度并未有效覆蓋師生情緒、動作、表情、話語、人際關系等層面，而且這些層面難以被普通技術抓取、衡量與評測，系統(tǒng)性捕捉課堂教學活動、課堂學習互動、課后教學反饋等活動的特征及規(guī)律頗具難度，如此便出現(xiàn)了個性化教學活力不足這一現(xiàn)實問題。概括來說，以教師為中心的教學局面并未真正打破，教育大數(shù)據(jù)的挖掘與整合尚存較大難度，學生在學習需求、愛好、風格等方面的主體個性未得到充分尊重，以學生為本位的個性化教學資源設計、推送及評價依然任重道遠。

2.教育決策及服務成效較低

數(shù)據(jù)采集及分析、人機互動等技術為教育決策及服務的方式和流程帶來改變，但教育決策與服務仍未完全擺脫盲目主觀思維等弊端。首先，教育決策與服務的效率較低。學校各個部門之間的管理相對獨立，多個部門在數(shù)據(jù)共享、信息即時傳播等方面缺乏同步性，各部門依托不同的技術開發(fā)商來設計服務平臺，難以統(tǒng)一協(xié)調(diào)與管理，教育決策與服務也就難免存在“顧此失彼”“各自為營”的信息鴻溝。再者，教育決策與服務的數(shù)據(jù)保護工作有待改進。校園技術升級時，一些學校缺乏對大批有價值的縱向歷史數(shù)據(jù)的保護而導致過程化數(shù)據(jù)流失，如果僅依靠某一時間斷點的教育數(shù)據(jù)進行規(guī)律及趨勢分析，很難確保教育決策及服務能夠滿足師生的動態(tài)教育需求，這也是“基于證據(jù)的教育決策與服務”一直以來難以實現(xiàn)突破的難點所在。

3.校園生活服務人本化程度不高

以往智慧校園盡管對基礎實施建設做了較大投入，但校園生活服務的人本化程度不高。首先，校園生活服務的決策定位并未聚焦人的全面發(fā)展。餐飲、圖書借閱、體育運動等方面的信息化服務能夠產(chǎn)生一大批包含身體健康、生活習慣等多項重要信息的個體數(shù)據(jù)，但是以往智慧校園建設并不太重視此類信息的深度挖掘與大數(shù)據(jù)分析，很少有學校管理者從師生日常生活行為規(guī)律與教育關系的角度做出探索，并基于此來改進教育質(zhì)量。其次，師生安全、感知體驗方面尚存較大的改善空間。攝像頭監(jiān)控、刷卡人校等管理方式雖能實現(xiàn)基本的風險預防，但對校園欺凌、校園犯罪等事件的動態(tài)監(jiān)測及響應處置仍依賴人力，缺乏及時性與科學性。而且，心理服務預約、圖書借閱、即時后勤報修等方面的信息化服務因資金、人力等因素的影響，尚未為用戶提供即時、高效且多樣化的感知體驗。

二、人工智能在智慧校園建設中的應用優(yōu)勢

作為計算機科學的新形態(tài)，人工智能涉及研究、開發(fā)用于模擬、拓展人的智能的各種理論、技術及產(chǎn)品等方面，其為智慧校園建設困境的破解提供了更多可能性，具體體現(xiàn)在以下三個方面。

（一）人工智能助力個性化教學

在傳統(tǒng)智慧校園建設中，教育教學雖具“智慧特性”，但在個性化層面尚處于“初級”階段。機器學習、自然語言處理等智能技術有助于實現(xiàn)師生個性化特征及需求的動態(tài)捕捉，有利于助力個性化教學成效的進一步提升。首先，教育數(shù)據(jù)的精準采集與分析是實現(xiàn)個性化教學的基本前提。人工智能與大數(shù)據(jù)分析技術的融合有助于實現(xiàn)教育大數(shù)據(jù)的精準采集、有效篩選以及科學分析，有利于深人挖掘教育教學特征及規(guī)律。例如，典型的機器學習模式可通過神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳算法、資料探勘等技術方法，對教育數(shù)據(jù)的邏輯關系進行圖譜呈現(xiàn)，并進行數(shù)據(jù)預測"。其次，基于教育數(shù)據(jù)的精準采集與智能分析，可精準診斷教學薄弱點及難點。既可通過知識圖譜智能化構(gòu)建，為師生分類推送個性化的教育教學內(nèi)容，也可有效捕捉學生學習行為、興趣及潛力，進而真正因材施教并定制契合學生個體特征及需求的教學方案。例如，自然語言處理的教育應用可通過分析學生的答案給予評分以及進行學習問題診斷。

（二）人工智能賦能精準教育管理

以往的信息化決策手段及方式很難實現(xiàn)教育全過程、全主體、全階段的數(shù)據(jù)監(jiān)測及統(tǒng)整。自適應技術、情感計算等智能技術為實現(xiàn)精準教育管理提供了更多可能性。首先，在精準教學管理方面，智能教務系統(tǒng)、智能教學服務系統(tǒng)、智能作業(yè)批改系統(tǒng)等應用為動態(tài)采集教學數(shù)據(jù)、精準推送數(shù)字資源、科學評價教學成效、擇優(yōu)生成教學策略等提供便利。教師及教學管理人員可根據(jù)智能數(shù)據(jù)分析結(jié)果，洞悉教學現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，精準調(diào)整教學安排。其次，在精準學校管理方面，智能技術為動態(tài)監(jiān)測及系統(tǒng)分析復雜多變的教育主體、場景、活動提供便利。學校管理者可通過人工智能平臺及系統(tǒng)，對教師、學生、教學管理人員等人員的教育狀態(tài)進行情感計算及智能辨識，有利于及時發(fā)現(xiàn)學校教育系統(tǒng)運行的核心問題及可能性風險，在教育利益權衡、人力激勵及用戶需求的基礎上實現(xiàn)精準教育決策與教育資源服務。

（三）人工智能便捷校園生活

以往智慧校園的校園服務已經(jīng)初具多樣化態(tài)勢，但在用戶服務及體驗方面尚待進一步優(yōu)化。智能傳感、人臉識別、自然語言處理等智能技術為圖書借閱、安全管理等方面均帶來新的發(fā)展契機，將有助于推動校園生活服務及空間的智能化發(fā)展。首先，在智能時代，校園生活服務的便捷性與即時性特征更加凸顯。借助高速、智能互聯(lián)的網(wǎng)絡條件以及智能感知設備，人工智能可助力校園提升信息獲取和即時服務的能力，增強校園用戶環(huán)境感知的即時性、全面性。其次，智能時代的校園服務更為高效化與個性化。借助智能技術，校園安全服務能夠更為快速識別校園的安全風險，校園電子圖書資源借閱服務可快速為師生提供個性化資源導航及推薦，校園在線心理咨詢服務有利于快速判定師生心理健康狀態(tài)以及精準提供心理危機的預警干預策略。

三、人工智能場域下智慧校園建設的框架設計

（一）人工智能場域下智慧校園建設框架的設計依據(jù)

1.人工智能場域下智慧校園建設框架的設計需求

人工智能助力精準個性化教學、賦能精準教育管理、便捷校園生活等應用優(yōu)勢為智慧校園的未來發(fā)展指明了方向。人工智能無論以何種形式賦能智慧校園，其都是以服務校園中的人、人相關的教育教學活動為核心關注點。因此，校園中人的需求將成為人工智能場域下智慧校園建設框架的重要依據(jù)。教育教學是校園活動的核心，師生自然成為校園的核心主體，而教育教學依托于管理以有序進行，教育管理者將成為師生以外的另一重要主體。而且，教育的連貫性和一致性意味著家長必須參與到孩子的教育中。此外，人工智能場域下智慧校園建設離不開技術供應及支持，技術供應商及工作人員也將參與到智慧校園的建設之中。綜上，人工智能場域下智慧校園中的主體包括師生、管理者、家長及技術人員等，相應的主體關系如圖2所示。

教育用戶的需求是人工智能場域下智慧校園建設框架設計的重要依據(jù)，人工智能場域下智慧校園中的主體需求如下頁表1所示。從學生層面來說，人工智能時代智慧校園建設應關注學生學習興趣的激發(fā)、學習策略及行為改進等方面的學生需求。從教師層面來說，人工智能的校園應考慮如何滿足精準掌握學生的知識準備狀況及學習表現(xiàn)、高效做好教學準備等方面的教師需求。從學校管理者層面來說，人工智能的校園應用應關注教育數(shù)據(jù)的精確挖掘、分析和發(fā)現(xiàn)學校的反常行為等方面的學校管理者需求。從家長層面來說，人工智能的校園應用應兼顧洞悉學生學習進展追蹤、學生不良行為監(jiān)測等方面的家長需求。從技術供應商及工作人員層面來說，人工智能的校園應用應關注自動預警可能性風險問題、硬軟件設備運行及使用狀況監(jiān)測等方面的技術人員需求。

2.人工智能場域下智慧校園建設框架的設計思路

設計思路是智慧校園建設的燈塔。歸納相關研究來看，智慧校園建設框架較多采用分層設計，一般較為著重基礎設施層、數(shù)據(jù)平臺層、應用終端層、技術規(guī)范層等層次。然而，分層設計容易陷入一個誤區(qū)，即此做法往往以技術和管理為中心，易忽視對智慧校園建設中“用戶需求”以及“教育本質(zhì)”的關注。因此，筆者認為，在人工智能場域下智慧校園建設框架的設計方面，應該“以用戶為中心”的分層設計理念，不僅要考慮教育應用服務、數(shù)據(jù)處理、基礎鋪建之間的整體協(xié)調(diào)，還要考量技術的規(guī)范化發(fā)展及應用，具體可遵循“用戶服務為先，數(shù)據(jù)為關鍵，設施為基礎，規(guī)范為墻”的準則。具體設計思路如圖3所示。

第一，用戶服務為先。“用戶服務為先”體現(xiàn)了“以用戶為中心”的設計原則。在用戶服務層，應利用人工智能等技術優(yōu)先為師生等用戶提供個性化、便捷化的服務，促使教育教學、教育科研、校園生活、家校合作等方面實現(xiàn)智慧升級，推動師生關系的和諧塑造、教學技術的創(chuàng)新變革、教育空間的智能創(chuàng)設。

第二，設施為基礎。在基礎設施層，5G、智能感知等新技術的融合為虛擬校園與物理校園的無縫對接奠定了基礎，有利于教育空間的擴展。借助基礎設施，師生行為、情緒、學習方式、教學特點、學習需求、管理需求等能夠被全面的、隨時隨地的感知和傳達，這是人工智能支撐下的智慧校園得以運轉(zhuǎn)的基礎保障。

第三，數(shù)據(jù)為關鍵。在數(shù)據(jù)平臺層，大數(shù)據(jù)存儲、分析及傳輸是其核心功能。數(shù)據(jù)是人工智能支撐下智慧校園的關鍵資產(chǎn)，人和物的狀態(tài)與需求、活動的進行與反饋、管理的發(fā)布與執(zhí)行、人和人之間的互動與交流等信息離不開數(shù)據(jù)平臺的有效運轉(zhuǎn)，且數(shù)據(jù)也是用戶個性化服務得以實現(xiàn)的關鍵載體。

第四，規(guī)范為墻。在技術規(guī)范層，人工智能支撐下的智慧校園將用戶暴露在全方位的感知和掃描中，這勢必會加劇師生對隱私的擔憂，而且，人工智能等技術相關的算法及數(shù)據(jù)存在倫理風險，這在一定程度上要求智慧校園需以一定的技術規(guī)范作為防護墻。

（二）人工智能場域下智慧校園建設框架的系統(tǒng)架構(gòu)

基于構(gòu)建需求及構(gòu)建思路，筆者對人工智能場域下智慧校園建設框架進行頂層設計：秉承以用戶為中心的服務理念，適當體現(xiàn)分層設計思想，且遵循“用戶服務為先，數(shù)據(jù)為關鍵，設施為基礎，規(guī)范為墻”的準則，具體涉及基礎設施層、數(shù)據(jù)平臺層、應用服務層、技術規(guī)范層四個層面?；陧攲釉O計，本研究提出人工智能時代智慧校園的建設框架，如下頁圖4所示。在此框架中，基礎設施層是數(shù)據(jù)平臺層、應用服務層、技術規(guī)范層得以運轉(zhuǎn)的基本前提，數(shù)據(jù)平臺層是保障智能教育、智能管理、智能生活等服務得以實現(xiàn)的關鍵載體，應用服務層應秉承“用戶服務為先”的價值理念，技術規(guī)范層應對基礎設施層、應用服務層、數(shù)據(jù)平臺層所涉及的“人一技”關系及數(shù)據(jù)信息予以監(jiān)測與約束。

1.基礎設施層

基礎設施層是智慧校園平臺的基礎設施保障，智能服務的實現(xiàn)離不開高速泛在網(wǎng)絡的軟硬件設施支持。具體來說，基礎設施層主要包括硬件設施、軟件系統(tǒng)和資料庫與服務器。硬件設施的目的是為軟件系統(tǒng)的運行以及應用服務提供物質(zhì)載體，其涉及智能定位設備、智能感知設備等，相關設備的配置有助于為實現(xiàn)位置精確定位、校園智能互聯(lián)互通等功能提供基礎條件。軟件系統(tǒng)是基礎設施層的核心，其包括智能視覺系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、語音識別系統(tǒng)、生物特征識別系統(tǒng)等方面。軟件系統(tǒng)可通過實時捕獲與存儲校園中的教學、管理、生活等數(shù)據(jù)，上傳到數(shù)據(jù)平臺層，進而為教育大數(shù)據(jù)分析、精準個性化教育等功能的實現(xiàn)奠定基礎。最后，資料庫與服務器的主要目的是為人工智能場域下智慧校園的海量資料及信息得以匯集與存儲的基本載體，其配置需進行統(tǒng)一架構(gòu)與統(tǒng)一協(xié)調(diào)，并應以大數(shù)據(jù)存儲為基本特色。

2.數(shù)據(jù)平臺層

數(shù)據(jù)平臺層是智慧校園云端運算及校園服務能力得以實現(xiàn)的支撐中心，其主要功能在于對數(shù)據(jù)進行運算處理，為智能教育、智能管理、智能生活等應用服務的改善提供信息及方案支持。與以往校園對數(shù)據(jù)的處理不同，人工智能技術下的數(shù)據(jù)處理將具有個性化、篩選性及預測性等特征。第一，在個性化數(shù)據(jù)處理方面，可借助特有算法來達成，譬如通過聚類算法、貝葉斯算法等從學生行為數(shù)據(jù)庫里區(qū)分出不同的行為類型，概況出行為群體的模式或習慣，以便對用戶行為利弊的識別與優(yōu)化提供支撐基礎。第二，在篩選性數(shù)據(jù)處理方面，可通過知識圖譜、智能文本分類等技術實現(xiàn)信息抽取及融合，篩選出較有價值的教育信息，并根據(jù)教育信息的來源及類別，將教育信息分類組織及管理，以便洞悉及滿足教師、學生、管理者等不同利益相關者的個性化需求。

3.應用服務層應用服務層是人工智能場域下智慧校園建設的出發(fā)點和落腳點，其主要涉及智能教育、智能管理和智能生活等應用服務。應用服務層建設應采用開放、整合、協(xié)同的智能服務架構(gòu)，打造符合師生認知風格以及技術接受需求、便于技術操作的用戶應用終端體驗服務。第一，在智能教育方面，其以智能化的課堂教學和在線學習為核心，可實現(xiàn)教學畫像及學業(yè)畫像建構(gòu)、師生行為監(jiān)測、教育服務定制等多項功能。第二，在智能管理方面，其以教學、后勤、設備、信息等方面的智能管理為指向，各管理層級之間信息獨立流動，但在需要聯(lián)動時又進行信息共享，以實現(xiàn)精準且有效的決策與服務。第三，在智能生活方面，其目的主要是為校園主體的交通、運動、交流、衛(wèi)生、娛樂等提供資訊與服務，并打造智能且便捷的一體化校園生活空間，實時監(jiān)測用戶身體、心理、交際等方面的狀況與需求，并實現(xiàn)用戶個性化生活管理。

4.技術規(guī)范層

技術規(guī)范層是指信息交換、技術使用、技術服務、技術倫理、信息安全等方面的標準和規(guī)范，具體涉及物理規(guī)范、網(wǎng)絡規(guī)范、數(shù)據(jù)規(guī)范、應用規(guī)范等方面。物理規(guī)范涉及設備檢測、設備安全等方面;網(wǎng)絡規(guī)范涉及入侵防范、惡意程序代碼防護等部分;數(shù)據(jù)規(guī)范涉及存儲規(guī)范、傳輸規(guī)范等;應用規(guī)范是對各應用系統(tǒng)（如教務系統(tǒng)、財務系統(tǒng)等）進行技術標準設定以及技術防護。技術規(guī)范層的建設是對技術合理應用的有效回應，其是人工智能場域下智慧校園運行的防護墻。人工智能場域下智慧校園的技術規(guī)范層應以技術風險的防范以及預警為重點，加強對智能技術的監(jiān)管以及技術倫理的規(guī)范，避免技術對學校組織成員帶來負面困擾。

四、人工智能場域下智慧校園建設的關鍵路徑對于人工智能場域下智慧校園建設框架而言，僅有宏觀層面的頂層設計，難以保障其能順利實現(xiàn)，仍需進一步理清關鍵的建設路徑?；谌斯ぶ悄軋鲇蛳轮腔坌@建設的框架設計，筆者認為，人工智能場域下智慧校園建設需關注以下關鍵路徑。

（一）創(chuàng)設泛在互聯(lián)型的智能教育環(huán)境

智能技術的教育應用為學校教育空間的創(chuàng)設提供了新的機遇，而且，其應落地于泛在互聯(lián)型的智能教育環(huán)境的構(gòu)建，為學生的泛在學習提供空間支持。首先，在智能學習環(huán)境創(chuàng)設方面，可基于5G、人臉識別、語音識別等相關技術的系統(tǒng)布局，構(gòu)建VR、AR教學云平臺，塑造突破地理限制的、沉浸式的在線學習環(huán)境，促進校內(nèi)及跨校虛擬學習社區(qū)的創(chuàng)設4，動態(tài)監(jiān)測學生在線學習的情感及注意力狀態(tài)，充分發(fā)揮智能導師系統(tǒng)、智能同伴助手的學習支持作用，利用教育大數(shù)據(jù)平臺為學生在線學習提供更多學習機會與資源。其次，在智能教學環(huán)境創(chuàng)設方面，應注重物聯(lián)網(wǎng)、教育專網(wǎng)等多類網(wǎng)絡的集成與整合，從而形成智能互聯(lián)的校園網(wǎng)絡環(huán)境和線上線下相結(jié)合的泛在教學空間，教師可根據(jù)教學需要靈活地進行教學終端切換，打破各教學終端的技術壁壘，促進教師在網(wǎng)絡教研社區(qū)中實現(xiàn)跨校在線教研，以便改善實體課堂教學的文化氛圍和提升教師的在線教學質(zhì)量。

（二）搭建師生本位的智能教育資源及決策服務平臺

教育人工智能資源及決策服務在一定程度上影響人工智能時代智慧校園的建設質(zhì)量，其應充分體現(xiàn)“以用戶服務為中心”的核心理念。因此，搭建師生本位的智能教育決策及服務平臺極具必要性。首先，在智能教育資源服務方面，學?？蓢L試整合慕課、在線精品課程、網(wǎng)絡公開課、微課等資源，利用智能技術手段將教育資源進行聯(lián)結(jié)與整合，建立智能化且個性化的網(wǎng)絡信息資源管理系統(tǒng)。也可通過智能監(jiān)測及評量師生的資源需求、資源使用行為等情況，動態(tài)把握師生教育資源需求的變化軌跡，從而更好地進行資源傳遞及供給。其次，在智能教育決策方面，可利用人工智能在題庫生成、作業(yè)批閱、學業(yè)診斷等方面的技術優(yōu)勢，實現(xiàn)對教師和學生個體教育狀態(tài)及行為的診斷與定位。而且，應基于師生的教育狀態(tài)及行為特征，持續(xù)優(yōu)化教育人工智能算法，實現(xiàn)對學生能力、心理健康狀態(tài)、學業(yè)進步狀態(tài)等方面的智能評價，選擇最符合經(jīng)濟與時間效益的方式來解決教育教學問題，提升教育人工智能決策的科學性。

（三）統(tǒng)籌構(gòu)建智能教育大數(shù)據(jù)的治理體系

數(shù)據(jù)治理是影響教育人工智能發(fā)展的關鍵因素，統(tǒng)籌構(gòu)建智能教育大數(shù)據(jù)的治理體系，對審查與調(diào)控智能教育的數(shù)據(jù)服務方向極具現(xiàn)實價值。首先，需注重智能教育數(shù)據(jù)的質(zhì)量管理。學校應與技術專業(yè)人員、技術開發(fā)商等相關人士攜手共建數(shù)據(jù)質(zhì)量管理委員會，統(tǒng)籌治理數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)篩選、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)服務等過程，有效整合不同部門的教育數(shù)據(jù)，加強對非法、違規(guī)類數(shù)據(jù)源的攔截、審查、追蹤，對隱私數(shù)據(jù)予以加密防護。其次，加強對教育大數(shù)據(jù)采集及分析流程的動態(tài)監(jiān)控。應構(gòu)建具有可操作性的教育數(shù)據(jù)質(zhì)量評價指標體系，動態(tài)監(jiān)測教育數(shù)據(jù)處理過程中的異?，F(xiàn)象，也需構(gòu)建教育數(shù)據(jù)的監(jiān)管制度，保證教育數(shù)據(jù)的科學采集、便捷傳遞、精準分析及清晰呈現(xiàn)。再者，應提升學校層面的數(shù)據(jù)治理能力，訓練學校管理者、師生發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)問題及規(guī)律的能力，引導管理者、師生合理反思信息安全、隱私安全等問題。

（四）優(yōu)化智能技術監(jiān)管機制及倫理規(guī)范體系

為規(guī)范人工智能時代的智慧校園建設，應注重優(yōu)化智能技術監(jiān)管機制及倫理規(guī)范體系，規(guī)范人工智能的作用空間與作用過程。第一，應完善教育人工智能算法及數(shù)據(jù)的監(jiān)管制度。教育人工智能的成效在一定程度上依賴于算法及數(shù)據(jù)！叨，教育用戶很難獲知人工智能算法設計的原則、過程、漏洞及風險，教育大數(shù)據(jù)的采集與分析也有可能出現(xiàn)偏差，因而應通過建設人工智能倫理、算法及數(shù)據(jù)的監(jiān)管制度，而且最大限度地保障用戶數(shù)據(jù)的隱私安全以及采集。第二，需構(gòu)建具有約束性的教育人工智能倫理規(guī)范。教育人工智能的開發(fā)及應用涉及不同參與者的利益訴求，可建立教育人工智能職業(yè)標準，也可由教育行政部門、學校、家長等核心參與者共同組建教育人工智能的倫理審查委員會，消解不同利益訴求沖突帶來的倫理風險，引導教育人工智能的發(fā)展方向，并實現(xiàn)教育公共利益的合法保障。

五、結(jié)語

人工智能通過賦能智慧校園建設，促使校園形態(tài)朝向智能校園大步邁進。對于智慧校園的建設而言，人工智能的應用潛力與空間究竟有多大，尚待進一步探索，也需進一步反思與消除教育人工智能的倫理及安全風險。對于未來人工智能場域下智慧校園建設而言，需確保相應的建設框架設計及實現(xiàn)符合教育公共利益及師生發(fā)展。人工智能時代智慧校園的建設不可盲目追求智能技術的進步

與更新，更不要忘記“人”才是人工智能時代智慧校園建設的核心，應注重校園人文關懷及學校成員發(fā)展，應將教育公共利益放在首要位置。人工智能助力智慧校園的建設與發(fā)展，還有漫漫長路要走，技術監(jiān)管團隊的組成、復雜應用系統(tǒng)的整合、技術創(chuàng)新人才的培育、校園環(huán)境和設施的建設、技術標準的規(guī)范、技術安全的維護和保障等環(huán)節(jié)均充滿挑戰(zhàn)。在未來教育中，如何促使人工智能場域下智慧校園的建設兼顧技術效能與人文關懷，值得諸多學者進一步探索。

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作者簡介：

趙磊磊：副教授，博士，研究方向為教育技術、教育管理（zhaoleilei199102@163.com）。

代蕊華：教授，博士生導師，研究方向為學校管理（rhdai@admin.ecnu.edu.cn）。

趙可云：教授，博士，研究方向為教育信息化（zhkeyun@126.com）。

收稿日期：2020年1月10日

責任編輯：邢西深