中小學(xué)“智慧校園”建設(shè)和應(yīng)用模式研究

侯博洋

（渤海大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院，遼寧錦州 121001）

0 引言

智慧校園也稱為數(shù)字校園，是教育信息化的必然產(chǎn)物。智慧校園有眾多優(yōu)勢和特征，中小學(xué)在構(gòu)建智慧校園時(shí)，應(yīng)當(dāng)緊密結(jié)合辦學(xué)方向，地方教育發(fā)展趨勢，教育資源等，促進(jìn)教育信息化的發(fā)展。在構(gòu)建智慧校園的過程中，一些中小學(xué)仍然會面臨一些問題或挑戰(zhàn)，相關(guān)人員要從智慧校園的概念和特征入手，采取有效措施進(jìn)行解決。

1 智慧校園的主要特征

1.1 全面收集環(huán)境信息

智慧校園中對環(huán)境的感覺可以分成兩大類，第一是通過專業(yè)傳感器，可以隨時(shí)隨地捕捉相關(guān)的信息，并且對信息進(jìn)行分類，整合和處理，便于管理者實(shí)時(shí)查看信息。第二，對所有學(xué)生，教師等個體信息進(jìn)行傳遞。例如學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，教師的教學(xué)情況，都會依托專業(yè)的傳感器進(jìn)行快速收集和傳遞，從而達(dá)到信息共享。

1.2 網(wǎng)絡(luò)信息覆蓋較廣

智慧校園會引進(jìn)先進(jìn)的通訊技術(shù)，借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，智慧校園中設(shè)備收集的所有信息會在網(wǎng)絡(luò)連接中達(dá)到傳遞和覆蓋，所有部門人員只要通過登陸和查詢就能獲取想要的信息，從而實(shí)現(xiàn)多部門協(xié)調(diào)合作，共同開展工作的目的。

1.3 數(shù)據(jù)信息存儲量大

智慧校園擁有數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和建模技術(shù)，校園中所有數(shù)據(jù)會在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行儲存，通過定期對信息數(shù)據(jù)的變化進(jìn)行分析，可以對未來信息的發(fā)展進(jìn)行展望和預(yù)測，并且系統(tǒng)也會自動根據(jù)數(shù)據(jù)的各類信息變化作出科學(xué)準(zhǔn)確的反應(yīng)，然后決策者可以根據(jù)數(shù)據(jù)提供的參考內(nèi)容制定出準(zhǔn)確有效的決策。

1.4 學(xué)習(xí)環(huán)境更加開放

傳統(tǒng)校園環(huán)境建設(shè)呈現(xiàn)封閉式特點(diǎn)，而智慧校園的建設(shè)是將封閉改變?yōu)殚_放。學(xué)生的學(xué)習(xí)渠道不僅僅有教科書，還會有互聯(lián)網(wǎng)等多種資源環(huán)境。學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間也不僅僅是在課上，而是可以拓展到課下任意時(shí)間，且學(xué)生的學(xué)習(xí)方式也會從被動接受知識轉(zhuǎn)變成虛擬情景學(xué)習(xí)等。

1.5 提供更多個性服務(wù)

智慧校園構(gòu)建的宗旨是為全體師生提供更利于教學(xué)，更利于學(xué)習(xí)的環(huán)境和技術(shù)。因此在智慧校園環(huán)境下，師生互動之間所有的問題都能夠得到有效解決，并且依托智慧校園環(huán)境，師生的合作也會變得更加高效。

2 智慧校園建設(shè)的核心技術(shù)

2.1 學(xué)習(xí)診斷技術(shù)與環(huán)境建設(shè)技術(shù)

學(xué)習(xí)診斷技術(shù)是指利用專業(yè)的、先進(jìn)的設(shè)備，獲取學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的各類情景，并且對情景中的信息展開分析和診斷，準(zhǔn)確找出學(xué)習(xí)者現(xiàn)階段所面臨的問題，提前為學(xué)習(xí)者提供所需要的幫助。學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自身的問題針對性的篩選各類學(xué)習(xí)資源，必要的時(shí)候可以通過信息技術(shù)找出互相合作的學(xué)習(xí)伙伴，通過互相討論和交流，找出解決問題的最佳辦法。學(xué)習(xí)診斷技術(shù)能夠準(zhǔn)確依據(jù)學(xué)習(xí)者的特征以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，再加上數(shù)據(jù)處理技術(shù)等全面分析學(xué)習(xí)者的情景信息，從某種程度上講，學(xué)習(xí)診斷技術(shù)是智慧校園建設(shè)中的跨領(lǐng)域技術(shù)，具有覆蓋面廣，實(shí)施效果高的優(yōu)勢。

環(huán)境感知技術(shù)是指中小學(xué)通過安裝各類信息技術(shù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)對所有環(huán)境的監(jiān)控和管理目的，例如RFID、二維碼、視頻監(jiān)控設(shè)備等屬于最基本的環(huán)境感知技術(shù)。這些設(shè)備可以應(yīng)用在校園的很多角落，例如圖書館對圖書的借還管理，上課前的簽到，空調(diào)、照明、通風(fēng)系統(tǒng)的管理等。

2.2 校園移動互聯(lián)網(wǎng)覆蓋技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)的引進(jìn)為校園的信息化發(fā)展提供了必要的技術(shù)支持。學(xué)校管理中，任何一個區(qū)域都有互聯(lián)網(wǎng)的覆蓋，校園移動互聯(lián)網(wǎng)最大的優(yōu)勢為覆蓋面較廣，用戶較多，數(shù)據(jù)存儲量較大，基本涵蓋了學(xué)生學(xué)習(xí)和生活的各個場景，例如宿舍、禮堂、圖書館、餐廳等，這樣一來，就可以有效避免傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)擁擠的現(xiàn)象。部分中小學(xué)已經(jīng)通過接入無線mesh 網(wǎng)絡(luò)，增加了很多無線接入點(diǎn)，這樣一來，降低成本的同時(shí)，使信息的傳輸更便捷，更安全。總的來說，智慧校園互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)包含三方面，分別是互聯(lián)網(wǎng)、移動網(wǎng)和廣電網(wǎng)。在三網(wǎng)全覆蓋下，學(xué)校的工作開展有了巨大的提升。同時(shí)，各個部門的信息傳遞越來越安全便捷。另外，在移動互聯(lián)網(wǎng)覆蓋技術(shù)中，學(xué)校內(nèi)的所有公共視頻可以及時(shí)傳送，學(xué)生可以定期接收各類關(guān)于學(xué)校發(fā)展的熱點(diǎn)資訊，學(xué)校管理者也可以通過互聯(lián)網(wǎng)會議共同探討如何提高校園管理的各項(xiàng)內(nèi)容，教師也可以依托互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開展在線教研，學(xué)習(xí)優(yōu)秀教師課程等工作，全面保障學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

2.3 社會性軟件服務(wù)技術(shù)

社會性軟件服務(wù)技術(shù)是指通過通訊、博客、微博、社會問答、社會標(biāo)簽、社會網(wǎng)絡(luò)等形式，為用戶群體提供個性化服務(wù)。現(xiàn)階段，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是以數(shù)據(jù)為中心的信息傳輸方式，而社會性軟件服務(wù)技術(shù)則作為該方式的一個分支，有效借助數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)，數(shù)據(jù)檢索等技術(shù)形成一個局域網(wǎng)，該網(wǎng)絡(luò)是由具體的人或其他群體，通過某些關(guān)系相聯(lián)系而形成的關(guān)系網(wǎng)。社會性軟件服務(wù)技術(shù)能夠準(zhǔn)確迎合人類社會發(fā)展的延伸需求，針對社會信息化的不同特征，及時(shí)找出關(guān)鍵因素，并且對關(guān)鍵因素所存在的形式、位置、信息等進(jìn)行自動分析。例如，該技術(shù)可以有效掌握師生在網(wǎng)絡(luò)中的活動情況，并且依據(jù)該情況，系統(tǒng)可以更好地提供服務(wù)，也因此提高管理效率。

2.4 對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行分析的技術(shù)

學(xué)習(xí)分析技術(shù)最早來源于課堂教學(xué)效果的分析，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，且覆蓋范圍越來越廣，教學(xué)模式也在不斷更新，因此，課堂教學(xué)效果分析和師生互動分析已經(jīng)逐漸趨向融合，而融合之后的學(xué)習(xí)分析技術(shù)則應(yīng)運(yùn)而生。學(xué)習(xí)分析技術(shù)，顧名思義是指對學(xué)習(xí)者的所有信息進(jìn)行收集、分類、匯總、整合，為管理者提供數(shù)據(jù)參考，管理者可以根據(jù)該技術(shù)的所有信息存儲結(jié)果，制定相應(yīng)的優(yōu)化方案，及時(shí)對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化。同時(shí)也會為教師的教學(xué)環(huán)境，教學(xué)工具提供必要的支持。在該技術(shù)中也會有學(xué)習(xí)危機(jī)預(yù)警系統(tǒng)，若學(xué)生在某一階段或?qū)δ骋豢颇康膶W(xué)習(xí)結(jié)果不理想時(shí)，系統(tǒng)就會自動向?qū)W生傳輸預(yù)警信息，學(xué)生可以根據(jù)該信息及時(shí)調(diào)整自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)，針對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)態(tài)度，學(xué)習(xí)情況等也可以通過交互文本、音頻視頻、系統(tǒng)日志等技術(shù)采用一系列分析的方法。例如，社會網(wǎng)絡(luò)分析法，內(nèi)容分析法，參與度分析法等，全面了解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)資源，也會多角度分析學(xué)習(xí)者最近所關(guān)注的話題，學(xué)習(xí)發(fā)展?fàn)顩r或?qū)W(xué)校中的事物有何種觀點(diǎn)等，針對學(xué)習(xí)者所遇到的問題，系統(tǒng)會自動給出參考方法和資源支持。

2.5 學(xué)習(xí)資源歸類共享技術(shù)

智慧校園建設(shè)的重要技術(shù)支持則是學(xué)習(xí)資源的歸類和共享技術(shù)，所有學(xué)習(xí)者在具體學(xué)習(xí)過程中都會產(chǎn)生很多生成性資源，而這些資源可以為教師和其他的學(xué)生提供必要的參考，對管理者來講，這些資源也可以是有效的觀察對象，資源可以通過檢索或共享達(dá)到覆蓋全網(wǎng)絡(luò)的目的。這樣一來，所有的教育者都可以依據(jù)該資源合理規(guī)劃自己的教學(xué)工作，不斷反思和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，吸取網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，依托該資源能夠靈活使用各種教學(xué)方法。通常情況下，學(xué)習(xí)資源歸類共享技術(shù)有著資源靈活，檢測范圍廣，數(shù)據(jù)分析，自動化的優(yōu)勢。很多中小學(xué)在構(gòu)建智慧校園時(shí)，就會在學(xué)習(xí)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)資源的共享和連接，依托所有資源的擴(kuò)展性，豐富中小學(xué)管理中的各類資源。另外，系統(tǒng)對這些資源也可以進(jìn)行有效分析，管理者通過資源也可以不斷更新和完善各類資源以及設(shè)備，從而可以為各科教師和學(xué)生提供個性化服務(wù)。

3 中小學(xué)智慧校園應(yīng)用模式的具體探討

3.1 在學(xué)校管理中的應(yīng)用

學(xué)校的綜合管理、教育管理、教學(xué)評價(jià)、教學(xué)資源管理，財(cái)務(wù)管理家校合作管理圖書館管理等環(huán)節(jié)中，都會利用中小學(xué)智慧校園各類技術(shù)的支持且所有管理內(nèi)容都會在數(shù)據(jù)庫中形成相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)連接，所有教師教職工可以根據(jù)個人登錄賬號和密碼進(jìn)行系統(tǒng)登錄，隨時(shí)查看各類教學(xué)資源、教師進(jìn)修信息、教師業(yè)務(wù)信息、人事調(diào)動信息等對于學(xué)生檔案管理，學(xué)籍管理，成績管理教室也可以登錄系統(tǒng)，在特定的板塊中進(jìn)行查詢財(cái)務(wù)管理人員可以登錄財(cái)務(wù)系統(tǒng)，對中小學(xué)運(yùn)行期間的各項(xiàng)財(cái)務(wù)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行管理和更新?？偠灾?，智慧校園模式能夠要用在學(xué)校管理中的各個方面，學(xué)校管理者和教師以及教職工都可以依據(jù)智慧校園模式，為學(xué)生提供更利于學(xué)習(xí)和成長的各類環(huán)境。同時(shí)也會優(yōu)化學(xué)校各類管理現(xiàn)狀。除此之外，智慧校園應(yīng)用模式還能加強(qiáng)家校之間的互動，為家長提供必要的學(xué)生信息，學(xué)校信息等，使越來越多的家長認(rèn)可學(xué)校，提高對學(xué)校的忠實(shí)度。

3.2 在教學(xué)工作中的應(yīng)用

中小學(xué)是教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的主要場所，任何環(huán)境的建設(shè)以及設(shè)備的引進(jìn)，都應(yīng)當(dāng)以教學(xué)工作為主。智慧校園的應(yīng)用可以改善傳統(tǒng)的教學(xué)模式，學(xué)生學(xué)習(xí)方法，學(xué)習(xí)環(huán)境等都會不斷優(yōu)化，真正達(dá)到合作、自主。探究式學(xué)習(xí)方式，依據(jù)智慧校園，教師的身份也有了很大改變，從傳統(tǒng)的知識傳輸者到學(xué)習(xí)引導(dǎo)者，學(xué)生也會感受到學(xué)習(xí)的重要性。教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，針對性地為學(xué)生制定各種學(xué)習(xí)計(jì)劃，促進(jìn)每個學(xué)生的個性化發(fā)展。例如，在課上，教師和學(xué)生可以通過平板電視，電腦，交互LED 設(shè)備等進(jìn)行互動，有的教師在課上充分挖掘彈幕形式，這樣一來，不僅迎合學(xué)生的興趣愛好，同時(shí)調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

4 總結(jié)

綜上所述，智慧校園從理念提出到具體實(shí)施，已經(jīng)進(jìn)入全新階段。在構(gòu)建智慧校園的過程中，仍然會有一些挑戰(zhàn)。相信在未來，隨著學(xué)習(xí)前景識別技術(shù)，學(xué)習(xí)分析等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，構(gòu)建智慧校園已經(jīng)不再是難事，且國家義務(wù)教育階段的所有學(xué)校，可以根據(jù)智慧校園模式達(dá)到優(yōu)化教學(xué)、優(yōu)化管理、促進(jìn)學(xué)生能力提升的目的。