人工智能技術(shù)背景下的智慧校園建設(shè)探索與實踐

人工智能與智慧校園聯(lián)合國教科文組織發(fā)布的《北京共識》提出，各國要引領(lǐng)實施適當?shù)膽?yīng)對策略，通過人工智能與教育的系統(tǒng)融合，全面創(chuàng)新教育、教學和學習方式，并利用人工智能加快建設(shè)開放靈活的教育體系，確保全民享有公平、適合每個人且優(yōu)質(zhì)的終身學習機會，從而推動可持續(xù)發(fā)展目標和人類命運共同體的實現(xiàn)。因此，應(yīng)充分發(fā)揮人工智能優(yōu)勢，積極推動人工智能和教育的深度融合。智慧校園指以促進信息技術(shù)與教育教學融合、提高學與教的效果為目的，以物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)為核心技術(shù)，提供全面感知、數(shù)據(jù)化、網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)作型、智慧型的校園工作、學習和生活一體化環(huán)境，并能對教育教學、教育管理進行洞察和預(yù)測的智慧學習環(huán)境。浙江大學率先描繪了智慧校園的藍圖：隨時隨地的網(wǎng)絡(luò)學習，融合創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)科研，透明高效的校務(wù)治理，豐富多彩的校園文化，方便周到的校園生活。智慧校園建設(shè)不是簡單地將人工智能技術(shù)和教學工作相結(jié)合，而是要實現(xiàn)深度融合，創(chuàng)建智慧化的校園環(huán)境，為突出人工智能技術(shù)實踐優(yōu)勢，在構(gòu)建智慧校園時，可借助人工智能軟件、設(shè)備，推進智能校園信息化建設(shè)。人工智能技術(shù)支持的智慧校園建設(shè)重慶市聚奎中學校積極探索和實踐人工智能技術(shù)在智慧校園中全方位的運用，建設(shè)了移動辦公平臺、智能物聯(lián)教室、智能訪客系統(tǒng)、人臉識別門禁系統(tǒng)，推動學校管理從人工化管理向智能化管理轉(zhuǎn)型，對備課、上課、作業(yè)、輔導(dǎo)、考試、評價6個關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行系統(tǒng)設(shè)計，加大了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融入，全面提升了教學效能。1．智慧校園綜合信息平臺建設(shè)一個好的智慧校園綜合信息平臺，一直就是擺在信息化建設(shè)管理者面前的頭等大事。這個平臺要方便易用才有生命力；這個平臺要足夠開放才能不斷吸納優(yōu)秀的軟件運用；這個平臺要足夠安全，沒有做好信息安全，信息化建設(shè)寸步難行；這個平臺要有足夠強大的功能，滿足多角色、多場景的不同需求；這個平臺還要足夠智能，可進行全流程的數(shù)據(jù)采集及治理，為教學提供全方位的服務(wù)。在多年信息化建設(shè)探索的基礎(chǔ)上，學校信息化管理團隊對當前流行的平臺建設(shè)方案進行了大量的調(diào)研，對現(xiàn)有的應(yīng)用重新進行了梳理，構(gòu)建了“企業(yè)微信”+“智慧校園1.0”的綜合信息平臺。（1）基礎(chǔ)平臺中心。用戶可以自由選擇微信、企業(yè)微信小程序、PC、移動終端等軟硬件產(chǎn)品，即可以統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準和身份識別，將教育主管部門、學校管理者、教師、學生、家長等相關(guān)人員進行連接。（2）應(yīng)用中心。為生態(tài)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)交換和AI等技術(shù)，向開發(fā)者提供數(shù)據(jù)同步、軟硬件連接、插件登錄，幫助開發(fā)者快速構(gòu)建自己的應(yīng)用，滿足定制化需求，并以應(yīng)用市場的形式為開發(fā)者提供應(yīng)用分發(fā)渠道，提供分級管理與效果評估服務(wù)。應(yīng)用中心覆蓋了智慧教學、智慧辦公、智慧管理、智慧家校、智慧數(shù)據(jù)、智慧環(huán)境等各個應(yīng)用場景，完美契合了學校的日常需求，解決了教育教學中的各種痛點和難點。（3）大數(shù)據(jù)中心。智慧校園的大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺具有可視化、智能化的特點，打通了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)計算的全流程，可進行全場景的數(shù)據(jù)采集治理，重構(gòu)教育數(shù)據(jù)連接樞紐，發(fā)掘教學服務(wù)新模式。教學大數(shù)據(jù)分析模塊讓數(shù)據(jù)可以真正服務(wù)于教育。例如，針對教學管理，可以根據(jù)教師教學過程及結(jié)果數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)分析，挖掘潛在教學資源需求，優(yōu)化教學資源配置，促進教學創(chuàng)新。2．智能校園管理互聯(lián)網(wǎng)＋、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)的運用為快速獲取和呈現(xiàn)信息提供了新的渠道和手段，讓精準管理成為可能。管理者應(yīng)該思考如何重構(gòu)工作流程，借助人工智能等技術(shù)實現(xiàn)自動化。在不斷積累學校各類數(shù)據(jù)后，智慧管理系統(tǒng)按人員場所、活動等多個維度進行整理和分析，為科學的管理決策提供精準的數(shù)據(jù)支撐，最終實現(xiàn)依法依規(guī)科學管理和決策優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)，使教育工作更高效。學校利用企業(yè)微信平臺，不斷擴充管理系統(tǒng)。目前已經(jīng)上線的有智能公文流轉(zhuǎn)系統(tǒng)、采購全流程管理系統(tǒng)、訪客預(yù)約系統(tǒng)、會議預(yù)定及簽到系統(tǒng)、智能選課系統(tǒng)、智能排課系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的上線，實現(xiàn)了大部分工作的無紙化，打通了線上線下的屏障，提高了辦事效率，提升了管理效能。3．泛在互聯(lián)校園環(huán)境的構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)被稱為第三次信息革命。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將虛擬和現(xiàn)實世界相結(jié)合，將人類社會推進到全面感知的智能時代，為人們提供智能化的工作、學習和生活環(huán)境，達到更加“智慧”的狀態(tài)。學校通過iDste物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備收集信息，利用網(wǎng)絡(luò)層大數(shù)據(jù)云儲存和人工智能的算法，數(shù)值化管理各種物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行設(shè)備，建立了多媒體集控管理系統(tǒng)、高清音視頻直轉(zhuǎn)播系統(tǒng)、IP數(shù)字廣播系統(tǒng)、無線物聯(lián)控制系統(tǒng)，為校園提供了高度融合的智能管控解決方案。學校通過合理利用管理建筑內(nèi)的設(shè)備資源達到節(jié)能減排的效果；通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器和邊緣計算攝像機增加建筑物中的主動安防管理；通過各種物聯(lián)網(wǎng)控制端（PC、移動端等）對建筑的管理更加集中和便捷。目前兩校區(qū)所有的教室和功能室都安裝了iDste物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，實現(xiàn)了校園網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)融合運用，打造了智能校園環(huán)境的基本形態(tài)。4．個性化精準教學在人工智能的支持下，未來教師角色將發(fā)生大變化。人工智能將會幫助教師從機械、重復(fù)的腦力工作中解脫出來，例如閱卷、批改作業(yè)。傳統(tǒng)的教學模式和工具已無法滿足現(xiàn)階段教師的教學需求及社會對教育的發(fā)展要求，唯有通過信息化的手段，才能實現(xiàn)科技推動教育發(fā)展的目的。基于人工智能和大數(shù)據(jù)的精確學情診斷、個性化學習分析和智能決策支持，大大提升了教育品質(zhì)，對促進教育公平、提高教育質(zhì)量、優(yōu)化教育治理都具有重要作用。學校給課前、課中及課后的教學提供了新的智能解決方案，在不改變師生傳統(tǒng)的教學習慣的前提下，很好地解決了傳統(tǒng)教學中的互動不充分、反饋不及時的弊端。通過企鵝智筆課堂，學校構(gòu)建起覆蓋多維度的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)，利用和諧的師生互動和及時的教學反饋，充分調(diào)動學生的主動性和積極性，進一步促進學生學習成績的提高，從而促進學校教學質(zhì)量的穩(wěn)步提升。5．協(xié)作式評價創(chuàng)新學生綜合素質(zhì)評價對學生起著鑒定、導(dǎo)向、激勵、診斷、調(diào)節(jié)、監(jiān)督、管理等功能。幾乎所有學校都重視學生綜合素質(zhì)評價，而傳統(tǒng)的學生綜合素質(zhì)評價存在數(shù)據(jù)錄入工作量大、數(shù)據(jù)錄入方式單一、數(shù)據(jù)很難二次利用、數(shù)據(jù)之間不能共享、不能實現(xiàn)良好的家校及時互動、重總結(jié)性評價輕過程性評價、重主科評價輕副科評價、重班主任教師評價輕其他教師評價等問題，造成評價無法全面、立體、客觀、科學地反映學生的素質(zhì)。實行豐富多樣的評價內(nèi)容和評價形式，建立團隊協(xié)作式評價系統(tǒng)是基礎(chǔ)教育課程改革的要求?；谌斯ぶ悄芎痛髷?shù)據(jù)技術(shù)，我校建立了一套學生綜合素質(zhì)創(chuàng)新評價系統(tǒng)。評價系統(tǒng)多場景、常態(tài)化采集數(shù)據(jù)，包括學號點評、座位表點評、小組點評、階段性批量錄入、主題評價導(dǎo)入、語音評價、掃碼評價、手環(huán)評價、多主體評價等各種采集場景。每學期定期生成各學科日常評價報告、單元評測報告、學業(yè)水平報告、體質(zhì)健康報告、班主任寄語、校本特色學習報告等豐富多彩的學生綜合素質(zhì)評價報告。該系統(tǒng)全面如實地記錄了學生在校的各種表現(xiàn)，并利用大數(shù)據(jù)算法和人工智能技術(shù)自動生成學生評價報告，教師和家長可以了解學生的學習情況。教師還可以根據(jù)班級學習情