让教育充满智慧 让学习更具灵感

陈美锭　阳丽娜

摘 要：文章从“数据智慧、群体智慧、泛在应用与个性发展”四个层面，立足杭州市源清中学办学实际，诠释智慧校园何为智慧，详细阐述了该校智慧校园建设的思路与规划，建设智能化基础设施集成环境、构建教育大数据应用体系、畅通校园信息沟通分享机制、打造泛在信息化应用环境等，形成学校智慧校园建设应用创新的特色与亮点，实现智慧校园建设与应用的可持续发展。

关键词：应用创新；泛在应用；智慧校园

中图分类号：G637 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2015）20-0026-05

社会信息化进程的快速推进，不仅给人们的生活和工作方式带来巨大变革，同时也冲击着学校教育教学模式。特别是云计算、物联网、移动互联等新兴技术的应用，教育信息化由传统的电子校园、数字校园阶段逐渐向智慧校园发展，教育信息化的应用水平日益成为学校的核心竞争力之一。如何准确理解智慧校园的内涵，精准定位学校智慧校园的发展策略，科学制定我校智慧校园建设的顶层设计方案，合理利用信息化的热点技术等都成为我校在大数据时代的重要研究课题。

一、对智慧校园的理解认识与建设定位

智慧校园是数字校园发展的高端形态，仁者见仁智者见智，不同领域的专家学者给出了各有侧重的诠释。物联网技术专家突出智慧校园的智能感知功能，强调以物联网为基础，感知或挖掘信息相关性的应用模式[1]。教育技术专家则以智慧学习环境与智慧课堂等方式的变革为侧重点，认为智慧校园是基于新型通信网络技术所构建的资源共享、智能灵活的教育教学环境[2]。学校信息化建设专家则侧重智慧校园的应用和服务，将技术作为智慧校园的核心，更多关注新技术的特点和应用[3][4]。

综合上述观点，我校根据学校办学条件和目标的实际情况，认为智慧校园不仅要回归到“以人为本”的诉求上，更应关注和服务于学生的个性化发展需求，强调以“数据智慧、群体智慧、泛在应用、学生个性发展”为宗旨的创新应用实践。因而，我校的智慧校园建设定位如下：

1.数据智慧

通过信息技术手段打破“信息孤岛”的瓶颈，在海量的大数据信息中深度挖掘和综合分析教育教学应用数据，探析数据背后隐藏的信息，为教育教学的决策制定以及行为规律的完善提供真实的第一手数据支持。

2.群体智慧

利用大众的IM（Instant Messaging即时通讯、实时传讯）传媒工具，实现信息的单向或双向实时交互，并合理利用大数据的数据资源，最大限度地挖掘和共享师生群策群力的智慧价值与潜力，集众人之所长，创设符合学生发展的教育形态，久而久之形成学校的教育智慧。

3.泛在应用与个性发展

综合各种信息化手段，拓展应用领域与深度，更多地关注信息技术在教育教学领域的泛在应用，为学生个性化的发展提供技术支持和学习环境，让每位学生找到自主学习的方法，满足其个性化发展的需求。

二、基于应用创新的智慧校园建设实践

1.基于应用创新的智慧校园建设思路与规划

基于应用创新，围绕校园何以智慧的内涵，按照顶层设计、分步实施的原则，我校坚持以教育改革和发展方向为背景，以满足教育教学应用需求为导向，优先解决教育教学改革与发展过程中迫切需要解决的问题，以应用创新为手段，以智慧校园的建设与发展内涵为依据，不断提升现代信息技术解决实际问题水平，不断提升技术服务教育教学的力度，不断满足学生自主发展和个性化发展的教育现代化需求。

在落实人员、经费、制度等各个层面保障措施前提下，我校对基于应用创新的智慧校园建设进行了如图1所示的顶层规划。

2.智慧校园建设的创新应用与成效

（1）建设智能化的基础设施集成环境，精细化实现校园业务过程的高效率

基础设施环境的智能化是智慧校园的一项重要内容，它不仅能提高各类校园业务效率、趋向精细化，更是实现校园业务智能化赖以存在的基础。率先开展基础设施智能化建设，结合我省新课改实际和各项教育教学业务需求，通过应用创新构建一个智能化的基础设施智能化集成环境，是我校智慧校园建设过程中的一项重要举措，并形成一定的应用特色。简列如下：

①校园卡卡通贯穿整个信息化应用体系

在学校各类业务数字化的过程中，人员身份信息的快速索引及相应功能的授权认证往往是一个费时费力的瓶颈，而智能卡能很好地解决这个问题。刷卡不仅能有效提高应用效率，还能自动完成相关数据的采集。我校的校园卡卡通应用系统就是在传统校园“一卡通”的基础上发展起来的。它整合杭州市市民卡、公交IC卡等主流非接触式智能IC卡，任何一张IC卡只要经过系统注册，就具备该师（生）的校园“一卡通”的功能。校园卡卡通服务管理中心一方面为师生提供IC卡自助注册管理服务，实现即注即效、即挂即销，另一方面通过相应的程序接口为各种应用模块提供刷卡身份认证服务。经过几期的规划建设与拓展，我校“卡卡通”目前已经实现包括校园消费、智能考勤、智能保管、身份快速索引、授权认证以及巡更管理等六大类近20来项应用（见表1）。

建立校园IC卡应用可扩展机制，在教育、教学与管理过程中，只要有应用需要，就可以通过应用服务的扩展机制，快捷拓展其应用功能与范围。

②以虚拟化融合硬件设施功能，实现设施与业务分离，大幅提升设备的复用效率

我校卡卡通应用系统包含了智能门禁系统，全校各类教室、实验室、办公室、寝室等都实现了授权刷卡开门。随着我省新课改走班教学的推进，走班教学过程中利用门禁刷卡器实现走班考勤统计，不仅对提高考勤管理效率，而且对提升这些门禁刷卡器复用效率，减少硬件重复投资都有意义。

一般情况下，具体项目硬件设施都为特定功能而设计，如门禁系统中的刷卡器就为刷卡开门而设计，其它应用系统难以使用它，这无形中也是一种资源浪费。我校基于这种考虑，将分布在学校各处的门禁刷卡器、各类专门的考勤刷卡器以网络服务接口的形式提供给有需要的程序调用，实现刷卡器的网络虚拟化。通过虚拟化，门禁刷卡器不仅能够刷卡授权开门，还能兼作走班上课的刷卡考勤使用。同样，一个具体的刷卡器，如操场考勤立柱上的刷卡器，已经不再为某一具体的应用功能所捆绑，而是可以根据需要和权限，随时可定义为任何一种应用提供刷卡服务，如跑操考勤、室外选修课考勤、保安巡更考勤等。

硬件资源虚拟化的实施，使不同项目的硬件刷卡器虚拟到了同一网络服务平台上，任何经过授权的应用业务都可以通过网络调用它，它不仅实现了具体设施与应用功能的分离，解决了我校新课改实施和信息化过程中的具体困难，更重要的是大幅提升了具体设施的利用效率，也节省了大量的硬件重复建设投资。

③以实际需求为导向，特色建设智能化基础设施

随着我省新课程与高考改革的实施与推进，“选课走班”已成必然趋势。走班教学后，学生没有固定教室，书包及学习物品的保管、公共教室电教设备的管理等都是实际困难。我校充分发挥信息化优势，将校园卡卡通的功能植入智能储物保管方面，为每位学生配备专属智能信报箱、智能书包柜、智能充电保管柜等一系列智能保管设备，学生通过刷卡打开自己专属的储物保管单元，存放书包、个人物品，还能为智能终端充电。此外，我校还对教室多媒体设施进行了改造，取消原先教室讲台里的多媒体设备，统一改为壁挂式多媒体集成箱，箱内集成了电脑、网络中控、展台及相关的设备，能通过网络或刷卡授权方式开关电脑，投影等多媒体设备。这些都为走班教学的顺利实施提供了有力保障。

（2）构建教育大数据应用体系，实现大数据智慧的深度挖掘

智慧校园对学校的信息化应用架构提出了更高要求，而学校的教育、教学和管理等应用平台是一个密不可分的整体。随着我省新课程改革的深入，学校的教育教学秩序发生巨大改变，原先的教育教学管理平台应用格局也随之被打破，大量的新业务使得不同应用领域业务面临重新定义的过程。国家三通两平台等各级各类统一平台的推出，学校信息化应用环境又面临新一轮升级整合的课题，系统异构和信息孤岛再一次摆在了我们面前。如何实现与国家统一平台兼容对接且又保持学校应用特色，智慧校园与教育大数据的应用需求的提出，使我们必须从更高层面来思考解决这一系统架构问题。

①建立学校教育大数据应用管理机制

学校经过多方考察论证，并积极与信息平台研发企业、统一平台技术主管部门开展研讨沟通，提出“打造学校数据服务中心，构建开放式信息化应用体系”这一重大应用架构改造举措，有效解决了上述背景下一系列应用架构问题，实现学校应用特色被完整保留又能与不同应用平台兼容对接。具体如下：按照国家有关标准统一数据编码；使用单点登录认证系统统一用户管理与授权论证；学校人员、基础设施资源、教育教学秩序等基础数据实现统一维护管理；规范学校各类应用数据标准和数据服务与沉淀管理流程；为不同应用平台提供所需基础数据的同步更新；为不同应用平台提供相互之间统一的业务数据认证查询接口；为应用平台常用功能实现模块化构造，规范统一的相互调用接口；为各类外部平台构建数据交互适配接口，实现数据交流与平台兼容。

②打造学校数据服务中心，构建校园数据应用体系

建立统一的应用数据仓库，办公交流平台、德育管理平台、智慧教育空间、智能卡卡通系统等应用平台都与数据服务中心提供的数据服务实现对接，形成一个统一的信息化应用体系，实现不同业务系统相互独立又彼此密切关联。通过具体业务功能的模块化构建、开放式构建实现不同业务模块之间的互通互联，确保整体应用业务的正常数据流转。基于数据服务中心的数据统一分享和协调，为进一步实现数据的智慧应用奠定基础。

数据服务中心的建设，为不同应用平台功能模块提供符合统一规范的基础信息服务，实现不同业务数据的交流和共享，进而实现整个应用体系的整合集成，与上级各个应用平台实现数据的交流。

③丰富和完善各类教育教学数据的自动采集方式

教育大数据建设与应用，数据的采集最为困难。如何轻负担地实现各类数据的采集，是后续能否准确分析和利用的重要前提。我校从实际出发，充分发挥已有的信息化基础设施建设成果优势，充分利用平台功能，尽可能多地采集各类教育教学和管理信息。具体包括：一是利用校园卡卡通相关功能自动采集信息，即刷卡实现相关功能的同时完成信息的采集；二是努力通过具体业务环节信息化，在业务实现过程中自动完成相关信息的采集，如学生课后日常练习辅导环节的信息化，学生在完成练习的过程中就已经完成相关信息的采集，包括高发的错题、重要知识点以及错题讲解微课信息。

④做好教育大数据的深度分析与应用

教育大数据建设的最终目的是充分挖掘其数据智慧，为教育教学的智慧决策服务。因此，做好教育大数据的深度分析与应用是挖掘数据智慧的核心和重点。经过几年的努力，我校已经初步积累了一定量的教育、教学和管理数据，并在实际工作中采取措施促进这些数据的分析与利用。一是与相关的信息化服务商合作，借助各类相关平台为全校师生提供信息查询与分析服务，比如学生学业分析管理中，通过相应平台和授权情况能自动查询到具体学生在校的各项学业表现和数据，对其进行各类综合分析，为具体的教育、教学工作提供参考；二是通过平台根据权限和需要为相关教师推送相关信息查询分析功能，充分发动广大教师参与数据的分析与应用，充分挖掘广大教师的数据分析智慧，做到让教师知道哪里有数据、有哪些数据，激励教师参与分析数据、应用数据的积极性。

此外，我校还积极加强大数据平台建设，不仅要让更多的教育数据沉淀下来，更要让各类优秀的实用的数据分析功能沉淀下来，更好地为教育教学一线服务。

（3）畅通校园信息沟通分享机制，实现教育教学的群体智慧决策

正确的教育决策，来源于对教育对象及相关信息的及时了解和掌握，结合教育教学规律和个人经验，对教育现象给出正确判断，并做出合适的处置行为。智慧与否，取决于对情况的了解和掌握，还有就是对教育教学规律的运用以及个人经验。因此，要利用信息平台、大众IM等传媒工具，及时分享教育信息资源，交流教育智慧，最大限度地挖掘和分享师生群策群力的智慧价值与潜力，集众人之智慧，创设符合学生发展的教育形态。

学校教育信息资源的产生、流转、分析利用自有它固有的特点和规律。我校从实际出发，通过以下三个途径构建了校园信息资源交流分享机制，为教育教学的智慧决策提供支持：

①充分运用学校数据服务中心的数据集散机制，通过学校日常管理平台、数字化教学平台、校园智慧空间等，为每一个师生的教育、教学和学习行为提供相应的教育信息资源查询、分析和应用提供支持。比如学生错题本，不仅能为学生和相关任课教师提供错题所关联的知识点或技能信息，还能提供相关的辅导微课和进一步巩固练习信息；结合学生日常行为规范表现信息记录，还可进一步判断错题失分主要是智力因素还是非智力因素；针对具体某一题目，通过查看该科目平时成绩好的学生和成绩一般学生的得失分对比情况，结合具体的题目信息，还能判断得失分主要是由于教师教的因素还是学生个体学的因素。这些都能为教师改进教育教学方法和学生提升学习方式方法提供有益的参考和帮助。

②建设分布式校园多媒体信息发布系统，实时反馈学校各项教育教学活动进展信息，为师生提供必要的信息服务的同时，也为师生及时了解相关的学校教育教学动态提供了方便。比如，每天课间操结束后，各班的出操情况，包括纪律、考勤、出操质量评价以及各班优缺点等信息便会及时出现在各班走道的多媒体展示屏上，为教师的管理、教育和学生的自我调适教育提供依据。

③教育有智慧、贵在实践与交流。交流是集众人之所长，启迪集体智慧的重要途径。我校从一开始的借助大众IM工具QQ平台交流信息，后来打造了专门的校园信息交流平台、大众IM平台（QQ、微信）、各种交流群，还开发利用了各类校园APP，打造了一个立体的信息沟通交流分享体系，不同层面和类别的教育信息都能以合适的方式在相关的师生群体中交流分享。

（4）打造泛在的信息化应用环境，助力学生自主个性化智慧发展

让每个学生都能得到充分合适的个性化自主发展，是教育现代化追求的目标。传统的班级授课限于组织形式和人力水平难以实现这一目标，而借助信息化手段特别是近年蓬勃发展的教育大数据和微课技术使它由可能成为现实，前提是必须借助相关教与学环节的信息化，也就是必须通过信息化应用环境来支持。我校通过打造泛在的信息化应用环境和源清智慧空间云服务平台等措施，为学生自主个性化发展提供强有力的支持。

①内网外网、有线无线齐上阵，为师生提供泛在网络支持。为向各类校园业务平台提供泛在网络支持，我校校园网除多链路同时宽带接入杭州教育城域网和因特网外，还在校内实现有线无线全覆盖，特别是为各类移动终端高密度接入校园网提供强有力的支持，为师生通过网络随时随地实现教与学业务交互奠定了基础。

②平板终端和桌面云技术齐上马，为师生提供泛在终端支持。作为国家级信息化示范试点学校，我校在上级的支持下于2011年起两年间配备了近600台平板终端，实现了网络课堂、电子练习本、微课自主学习的多项教与学业务；紧接其后，又借助桌面云技术，在教学区走廊等部位装备了70多台桌面云终端，搭建了开放式电子阅览室，学生课间便可通过刷卡登录属于自己的桌面云空间，进行相关的教与学业务交互。

③架构云服务平台，为师生提供泛在应用支持。按照智慧校园应用体系的统一规划部署，几年来，我校搭建了源清数字校园管理服务平台、源清智慧空间和源清“空中微课堂”等云端架构的业务平台，并成功应用于师生教与学过程的各个环节，无论校内还是校外，还是校内的任何一个角落，师生都可通过合适的终端登录相应业务平台，实现教与学的业务交互。学生根据自己的生涯规划定位，选择适合自己的课程，根据个人学习状况，适时与其它师生进行学习交流，实现个性化自主发展。

三、对我校智慧校园建设的思考与展望

智慧校园建设是为师生构建无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活这样一幅宏伟蓝图[5]。智慧校园要形成其持久的生命力和影响力，必须解决教育教学实际问题、满足实际需要。在我校智慧校园建设实践过程中，始终坚持以实际需求为导向、致力于通过技术的应用创新解决实际问题，特别是新课改和新高考教育教学有关实际问题，整个方案有明确的顶层设计思路，在多年的分步实施过程中不断得到丰富和完善。

1.坚持以教育教学实际需求为导向

在我省新课程新高考改革方案推行实施之际，我校关注到走班教学之后面临的一系列问题，率先采用信息化手段，建设智能书包柜和智能壁挂式网络刷卡授权多媒体集成箱，整合门禁刷卡实现走班上课刷卡考勤，有效解决了走班教学相关的管理问题，还为智慧校园大数据的采集提取提供了有效的解决方案，成为我省利用信息化解决走班教学管理问题的成功典范。

2.致力于通过技术的应用创新解决实际问题

技术虽有先进之分，但在解决教育教学实际问题过程中只有是否合适之别。再先进的技术，在解决具体问题时的方案如果不合适，也没有实际的应用价值。因此，坚持充分发挥和利用现代信息技术软硬件功能，创造性地解决教育教学过程中的实际问题，满足不断变化的教育改革与发展需求，这就是我校在智慧校园建设实践中所讲的应用创新。综合以上项目，智能书包柜、壁挂式智能多媒体集成箱、开放式电子阅览室、网络化虚拟刷卡器、校园数据服务中心等都是我校在解决实际问题过程中，充分运用现有软硬件设施与技术功能的具体解决方案，都是一种基于解决实际问题的应用创新。

3.与时俱进，常用常新，实现可持续发展

新课程新高考等教育改革不断深入推进，教育教学业务秩序不断发生变化，新技术新产品日新月异。在利用信息技术解决教育教学实际问题过程中，今天不能解决的问题明天就有可能解决，今天好的方案明天不一定可行。随着智慧校园建设与应用的不断深入开展，我们对智慧校园的认识也会越来越清晰成熟，只有顺应教育改革发展潮流、紧跟技术发展前沿，坚持不断更新、丰富和完善解决方案，智慧校园建设才能做到可持续发展。

四、结束语

在信息技术快速发展、新课程改革深入推进、新高考招生制度改革如火如荼的当前，学校教育、教学与管理秩序也必将发生巨大变化，智慧校园建设与应用必然要顺应改革发展潮流，为改革提供强有力的技术支持，改变传统的教与学及交流方式，使传统教育插上数字信息技术的翅膀，朝着智慧教育的方向展翅翱翔。

我校将继续致力于迈步在智慧校园的探索与创新这条任重而道远的大道上，以教育改革为背景、发展趋势为方向、应用需求为导向、解决实际问题为核心，积极开展建设与应用实践，以期取得更好的成绩。

参考文献：

[1]沈洁，黄宇星.智慧校园及其构建初探[J].福建教育学院学报，2011（6）：122-125.

[2]严大虎，陈明选.物联网在智慧校园中的应用[J].现代教育技术，2011，21（6）：123-125.

[3]宓詠.智慧校园离不开资源与应用[J].中国教育网络，2011（11）：31.

[4]胡钦太，郑凯，林南晖.教育信息化的发展转型：从“数字校园”到“智慧校园”[J].中国电化教育，2014（1）：35-36.

[5]程艳旗.浙江大学智慧型校园建设探索[EB/OL]. http：//wenku.baidu.com/view/dfe4352c2af90242a895e5e9.html？from=rec&pos=1&weight=18&lastweight=5&count=5，2013-10-10.（编辑：鲁利瑞）