“智慧校园”建设的思考与实践

周伟

随着云计算、大数据、物联网、移动互联网等新技术的兴起，各行各业都掀起了新一轮的信息化建设，通过建设来变革行业模式。在教育领域，教育部发布的《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》提出“以教育信息化带动教育现代化”，破解制约我国教育发展的难题，促进教育的创新与变革。在此背景下，上海市浦东新区制订了《浦东新区教育信息化“十二五”发展规划》，立足大浦东教育发展目标，以“加强基础保障、整合系统资源、探索创新应用”为指导思想，以满足教师、学生、学校管理者、社会公众的需求为根本出发点，以促进学生的全面发展、教师的素质提高为检验教育信息化工作取得成效的重要标准，完善教育信息化基础支撑，深入推进信息技术在教育各领域应用。“浦东新区市、区两级示范性高中智慧校园建设项目”作为“十二五”规划的重点项目之一，以浦东新区26所市、区两级示范性高中为试点项目学校，以物联化、集成化、智能化为主要技术路线，以学校实际需求为导向，以应用为核心，突出以人为本的服务观，将智慧导入校园各个系统、过程和基础设施中，将信息化深植于教学、科研、管理和生活的各个方面，构建智慧校园。

“智慧校园”的设计与建设内容

根据“智慧校园”的特征，浦东新区“智慧校园”建设项目就是运用物联网、云计算、移动互联网等前沿信息技术手段，把学校里分散的、各自为政的信息化系统和资源整合为一个具有高度感知能力、协同能力和服务能力的有机整体，对学校的科教运作、校园管理和公众服务提供强有力的智能支撑，如图1所示。

图1

浦东新区“智慧校园”总体设计图

浦东新区“智慧校园”建设内容主要分为基础环境建设和应用平台建设两部分内容。

基础环境建设主要有：一是建立统一云基础平台，采用整体架构、统一数据管理、统一身份管理、统一门户来设计与实现，以便学校各类数据的采集、汇总与大数据分析。二是建设高速校园网络以及实现无线网络覆盖。构建万兆主干、千兆到桌面、万兆接入教育信息網的高速校园网络，并实现学校教学区域及办公区域的无线覆盖。三是建设智能校园一卡通系统，实现“一卡在手，走遍全校”，实现学生考勤、图书借阅、餐饮消费、智能门禁等功能，为今后大数据教育分析积累数据基础。四是建设智慧教室，由多种功能模块和交互设备组成，包括“智能交互一体机”“教师触控屏”“多个小组显示屏”“人手一台平板电脑”“自动录播的摄像头”，形成一个“墙上”“课桌上”“手中”三维立体的全方位互动教学模式。五是构建视频教研与视频会议系统。六是创建物联网创新实验室，配置了创客教育课程需要的软硬件设备，包括智能动车等各种传感模块、控制模块、数字处理模块以及其他的传感器电子创意设计智能模块套件，还配备了3D打印机，培养学生的创新思维和自主学习能力。

应用平台建设主要有：一是构建教与学资源平台，通过资源建设机制与资源筛选机制，逐步形成一个大数据量的优质资源仓库，为学校、教师、学生提供数字图书、课件、电子教材、题库、虚拟实验等各类数字教育资源。二是搭建教师教学平台，帮助教师课前开展备课，实现校内教学资源共建共享，课中开展多媒体教学，课后进行听课评课、教学反思等教研活动。三是构建学生学习平台，为学生建设网络学习、活动管理以及互动交流空间，为学生推送相关学习资源，变革传统学习方式。四是建设网络阅卷系统，实现客观题自动评阅、主观题网上评阅的阅卷方式，在阅卷后，对考试成绩进行多纬度分析。五是建立开放课程平台，借鉴现有网上公开课模式，建设优质高中开放课程资源，满足全区学生个性化学习的需要。

“智慧校园”建设实践与思考

1.智慧管理：为管理者提供智慧管理服务

在智慧校园建设中，通过对校园各类信息管理系统、数字化办公系统的集成，实现了系统内部及相互之间各类数据信息的高效管理，在大数据技术和可视化技术的支持下，逐步将现有教育管理信息系统升级成为包括业务管理、动态监测、教育监管与决策分析等功能的智慧化管理系统。智慧校园为管理者提供智慧管理服务主要表现在以下两个方面。

一是学校教务智能管理。如：网上选课与自动排课，解决了高考改革后走班制教学带来的选课走班问题；网上阅卷与分析，有效降低考试成本、减轻教师负担、提高阅卷效率、指导教学。

二是学校校园智能管理。通过本项目的数据集成，将各个应用系统进行整合，加上基于物联网的智能门禁、校园一卡通的应用等，将教师、学生各类活动进行实时记录和汇总，能够较为全面对教师、学生进行综合评估，为学校制定更为针对性的教育教学决策奠定基础。

通过本项目的实施，浦东新区示范性高中在信息化管理方面有了显著提高，尤其是新高考改革后面临的选课走班带来了的管理难题在本项目中得到了较为满意的解决。

2.智慧教学：为教师提供智慧教学服务

“智慧教学”是教师在智慧教学环境下，充分利用各种先进信息化技术和信息资源开展的教学活动，这使教学活动参与者之间的沟通更加通畅、互动更加深入、教师的备课、作业批改、教学评价等更加智能化。

在智慧教学的备课过程中，基于智能备课系统一方面能实现教学资源的自动化与个性化推送，便于教师获取教学资源；另一方面能帮助教师快捷地加工、集成教学资源，使教师能更高效地进行网络备课。基于智慧教室开展课堂教学，通过平板电脑、互动白板等使得课堂教学过程中师生互动、生生互动、学生与资源之间互动变得便捷、深入；根据学习者特征，进行快速分组，组织课堂协作学习；灵活控制学习终端，实时向学生推送相关学习资源；自动记录课堂教学过程，便于课后教师开展教学反思与教学研讨。在作业布置与批改环节，通过智能作业系统能智能推送相关作业试题，对学生的作业进行自动批改与自动分析。在考试与评价环节，基于网络阅卷与学习质量分析系统，对学生的试卷进行自动批改与自动分析，全面掌握学生的学习成绩分析数据，开展针对性教学。endprint

在开展智慧教学过程中，教师教学与教研的行为数据、结果数据自动采集，形成教师个人专业电子档案，在此基础上进行数据挖掘与分析，能够形成教师个性化教学的诊断建议和教师个人专业发展的指导建议等。

目前，浦东教研部门已经通过本项目的网上阅卷系统开展了全区高中教学考试的网上阅卷试点与使用。文建中学、北蔡中学、周浦中学等都已经开始了智慧教室进行教学的积极尝试，并在重大活动中进行了公开展示，取得了较好的反响。

3.智慧学习：为学生提供智慧学习服务

在智慧校园中，学生可以充分利用各种先进信息化技术和信息资源开展的学习活动，与教师、同伴的互动更加深入、高效，课前预习、课中学习、课后复习、考试、课余活动等各种学习记录、成长轨迹都会在不知不觉中通过技术实现自动采集汇聚，有利于更加有针对性为学生服务。

在智慧学习的课前预习过程中，学生基于学习平台浏览教学资源，如微视频等，能够便捷地进行知识预习，并在平台上反馈预习过程中遇到的问题和困惑。课堂上一体机、平板电脑、互动教学软件等设施设备提供学生多样化的学习方式，通过平板电脑接收教师的教学资源、实现师生和生生的交互、課堂练习作答情况即时反馈等。整个学习过程有平台自动记录并智能分析，帮助学生形成自己的学习风格，寻找到适合自己的学习方式，提高学业水平。课后，平台为学生提供了在线作业的方式，智能推送所学知识点，检测学生知识掌握情况，并将错题自动汇总整理形成学生个人的错题集，将教师讲解的微视频与错题关联，使得学生在校外也可以修正错题，巩固所学。同时，智慧学习还对传统的作业方式进行了优化，学生做完当天的作业之后，可以对照平台上教师发布的答案进行订正，加深对当天所学知识内容的消化吸收。在考试环节，学生可以进行在线考试，相关考试数据同步记录，实现成绩查询、阶段性考试结果分析，并能进一步自动推送考试错题到错题集，推送错题相关解题视频，并针对错题知识点推送相关练习题目等。

当然，21世纪培养的人才需要是全方位的、全面的技能，除了对学业能力和知识水平的考量外，还包括对品德修养与公民素养、身心健康与艺术素养、创新精神与实践能力的考量。智慧校园在未来使用中将能记录学生成长过程中方方面面的行为数据，对这些数据进行科学合理、客观公正的挖掘、建模、分析、展现，有助于实现新时代人才的培养和选拔。

“智慧校园”未来发展的思考

浦东新区学校数量多，信息化建设水平不一，智慧校园显然不能一蹴而就。浦东新区市、区两级示范性高中智慧校园建设项目打造了一批在智慧校园建设实践中具有引领作用的示范学校，为整个浦东新区教育信息化智慧校园提供可复制的“模板”。智慧校园建设项目建成后，进一步的应用推进是随之而来的问题，包括各种软硬件设施设备的使用和管理、智慧教室环境下的新型教学理念和教学模式探索、ICT技术支持教学方式改革问题、大数据时代教育数据的挖掘与分析等。在做好相应技能培训的同时，要鼓励倡导教育研究者和一线教师投身于智慧校园的实践应用研究中，真正将信息化深植于教学、科研、管理和生活的各个方面，才能更好的满足校园网络用户的个性化需求和功能服务。

可以肯定的是，智慧校园是数字校园的发展，是数字校园发展的理想追求，更是学校建设的理想目标。理想的东西不是轻易就可实现的，建成真正意义上“智慧校园”需要一个漫长的过程，浦东新区将继续探索下去。

作者单位：上海市浦东教育发展研究院endprint