人工智能背景下智慧幼儿园建设的实践研究

摘要：随着人工智能的发展及应用，智慧幼儿园就此被提出，其指的是利用大数据、云计算、物联网以及多种现代化信息技术对幼儿园进行科学合理的规划，打造出一个集数字化管理、智慧教育、精准教研、家园共育的现代化幼儿园。本文希望通过自上而下的顶层设计，打造一个具有高效协同能力、开放包容精神、自主发展特点的智慧幼儿园，并对智慧幼儿园的顶层设计方案的落地进行剖析，以期为学前教育事业在人工智能时代的高质量发展提供借鉴。

关键词：人工智能；幼儿园；智慧模式；建设实践；优化措施

在我国现代教育体系不断完善的背景下，对学前教育提出了更高的要求。为了提升学前教育质量，需要做好智慧幼儿园建设工作，为幼儿提供良好的学习环境，这是促进幼儿成长发展的关键所在。采用先进的信息技术，打造智慧幼儿园模式，不仅能够为幼儿学习提供便利，在丰富幼儿活动、促进教学改革等方面也具有重要的作用。因此，需要掌握智慧幼儿园建设的关键要点，充分发挥各项信息技术的作用，构建更加现代化的智慧幼儿园体系。

一、智慧幼儿园概述

智慧幼儿园是一种运用现代信息技术手段，改善传统幼儿园教学和管理方式的新型幼儿园。智慧幼儿园将信息化技术和教育教学紧密结合，通过数据采集、存储、分析和应用，实现全方位、个性化、科学化的教育教学模式。智慧幼儿园具有以下几个特点：①智能化的设施设备，利用物联网、云计算、大数据等技术引入多媒体、虚拟现实、智能终端等设施设备，为幼儿提供丰富多彩的教育资源和优质的教育体验。②创新的教育教学方式，充分利用信息技术开展教育教学活动，推行“互联网+教育”，实现精准教学、个性化辅导和多元化评估，使得每个幼儿都可以得到最合适的教育^[1]。③全面的数据管理和分析，利用云计算和大数据技术对幼儿园的运营管理和教育教学进行数据采集、存储、分析和应用，实现科学管理、精准决策和优化服务。④家园互动平台，建立家园互动平台，通过网络和移动终端使家长了解幼儿的实际情况，参与幼儿园的教育教学活动，促进家园合作，实现家校共育。⑤安全保障体系，注重幼儿的身心健康和安全保障，借助智能化的设施设备和管理系统建立全面的安全监控体系，提供安全有保障的教育环境。

二、人工智能背景下智慧幼儿园建设的重要意义分析

在人工智能背景下，幼儿园的智慧化建设是其主要发展方向，对学前教育的改革发展具有重要的作用。它能够有效地推动幼儿园的办学水平提高，并在以下几个方面体现其重要意义。

（一）提高教育教学质量

智慧幼儿园的建设是幼儿园教育的重要发展方向，在人工智能的背景下，它可以借助先进的技术手段来提高教学质量和效率。通过采用数字化教育和智能教学等方式，幼儿的学习可以变得更加精准、个性化和有针对性。同时，通过数字化管理可以为教师提供更多的教学资源和支持，减轻教师的负担，提高教学效率，并且能够更好地为家长提供信息服务，增強家园联系。因此，智慧幼儿园建设的最重要意义在于提升教学质量，为幼儿的成长和发展提供充分地保障。为此，需要建立完善的智慧幼儿园体系，促进教学质量的提升，为幼儿提供更好的教学服务，这对于幼儿的成长和发展具有重要的现实意义。

（二）促进幼儿健康成长

智慧幼儿园的建设可以从身体健康、心理健康以及智力发展三个方面促进幼儿的健康成长。在身体健康方面，通过智慧健康管理手段，可以随时了解幼儿的身体健康状况，进行监测和预防，保证幼儿的健康成长；在心理健康方面，通过智能心理辅导系统，可以更好地开展幼儿的心理疏导和心理干预，提高幼儿的情感管理能力；在智力发展方面，通过智慧教育手段，可以全面提高幼儿的智力水平，发掘幼儿的潜能，更好地促进幼儿的智力成长。智慧幼儿园中的科技设备和应用软件可以为幼儿提供更加丰富多彩的学习体验，同时也能够激发幼儿的创新思维，培养幼儿的创新意识和创造能力，为创新型人才培养奠定坚实的基础^[2]。

（三）推动数字化转型

智慧幼儿园的建设不仅仅是教育行业的改革，也是数字化转型的重要一环。通过数字化手段，可以更好地进行信息采集、数据管理和资源共享，优化教学管理流程，提高管理效率。同时，智慧幼儿园的建设还可以在硬件设施、软件应用、云平台等方面推动相关产业的发展，促进数字化转型和升级。通过对智慧幼儿园的建设，能够提高幼儿园的数字化建设水平，升级各项硬件设施与软件系统，实现更高水平的教育服务。

（四）促进未来人才培养

随着信息技术的快速发展和人工智能技术的不断应用，未来社会逐步迈向数字化时代。智慧幼儿园的建设为幼儿提供了适应数字化社会的渠道，使他们从小就培养了科技素养，为他们未来的学习和发展夯实科学基础。在智慧幼儿园中，利用人工智能技术对幼儿的学习行为、语言表达和社交行为进行监控和记录。还可以帮助教师更好地分析幼儿的学习特点和行为习惯，提高幼儿学习效率和素养。同时，还能够帮助幼儿更好地适应未来的数字化社会。在智慧幼儿园中，多个科技设备的联合使用和应用软件的协同配合，让幼儿能够更好地学习。在学习和游戏中，幼儿也能够学习如何与他人协作和交流，为未来的团队合作学习打下基础^[3]。

三、人工智能背景下智慧幼儿园建设的实践优化措施

基于上文的分析可以明确，智慧幼儿园建设具有重要的现实作用，是促进幼儿学习与发展的关键所在，因此必须采用科学的建设方法，做好智慧幼儿园建设工作，以确保智慧幼儿园整体建设质量的提高。为此，本文结合相关实践经验，总结了多项科学有效的智慧幼儿园建设实践优化措施。

（一）完善硬件基础设施

智慧幼儿园的建设需要稳定、高速的网络支撑，所以首先需要确保学校内部的网络环境畅通，为各项智慧化设备提供网络服务。需要考虑外网访问的安全性，建立高安全性的防火墙和访问控制机制，以保障学校内部网络环境和数据的安全性。对于智慧幼儿园的云平台建设，需要建设不同的云计算架构，如公共云、私有云或混合云等，以保障系统的稳定性和可扩展性。智慧幼儿园需要配备各种智能化设备，例如智能门禁、智能监控和智能灯光等。这些设备与网络配合使用，以实现数据共享和互通。同时，出于幼儿教育的特殊需求，智慧幼儿园还需要配置一些特殊的设备，如儿童感应器、智能积木和VR/AR设备等。这些设备必须具备稳定性、可靠性和易于使用性，以确保幼儿和教师在使用过程中的安全和便利。数据是智慧幼儿园中最重要的资源之一，因此需要建立完善的数据基础设施。可以采用高速、高效、稳定的存储设备，存储学校内各类数据，包括幼儿信息、教师信息、教学资源和教学过程数据等。还需要建立数据共享机制，实现不同系统间的数据共享，以实现数据的互通互联。此外，还需要采用安全可靠的备份策略，以保障数据的安全性和完整性^[4]。

（二）构建物联网感知系统

智慧幼儿园物联网感知系统主要分为数据采集、数据传输、数据处理三个部分。其中，数据采集部分主要采用传感器和智能设备实时获取幼儿园内的各项数据；数据传输部分主要采用无线通信技术将数据传输到云端；数据处理部分主要采用云计算和大数据分析技术对数据进行处理和分析，从而实现数据可视化和实时监控。在物联网感知系统中，主要包括以下几个模块：①空气质量监测模块。该模块主要通过安装空气质量传感器，实时监测室内的空气质量，并根据监测数据自动调整空气净化设备的工作状态，保证幼儿园室内空气的质量。②温度与湿度监测模块。该模块主要通过安装温湿度传感器，实时监测室内的温度和湿度，并根据监测数据自动调整空调和加湿器的工作状态，保证幼儿园室内的温度和湿度适宜。③门禁管理模块。该模块主要通过安装门禁系统，对进出幼儿园的人员进行身份识别和控制，从而实现幼儿园的安全管理。④视频监控模块。该模块主要通过安装摄像头，实时监控幼儿园内的情况，并将监控画面传输到云端进行存储和分析，从而保证幼儿园的安全和教育质量。⑤消防安全监测模块。该模块主要通过安装烟感、温感等传感器，实时监测幼儿园内的消防安全情况，并自动报警和触发紧急救援措施，保证幼儿园的消防安全。

（三）构建智慧保育系统

在智慧幼儿园建设过程中，通过智能儿童穿戴设备，可以自动收集每位幼儿的特有ID、体温、运动以及营养等多个方面的数据。具体包括如下几项：①智能体温监测。智能体温监测是智慧保育系统中的一项重要内容。可以通过感应器实时监测幼儿的体温。当体温超过正常范围时，系统会自动发出警报，并将警报信息及时发送给教师与管理人员。通过智能体温监测系统，可以实现对幼儿体温的实时监测和快速响应，为教师与管理人员提供有效的帮助，有效保障幼儿的健康。②智能发育监测。智能发育监测可以通过智能感应器对幼儿的发育情况进行全方位的监测，包括身高、体重以及各项身体特征等多个方面。且系统还可以通过图像识别技术对幼儿的运动、语言和社交行为进行评估，为教师与管理人员提供科学的发育评估和幼儿成长记录。③智能营养监测。智能营养监测可以通过感应器对幼儿的饮食情况进行监测和记录，包括进食量、食品种类、食品热量等方面。同时，系统可以通过智能分析技术为教师与管理人员提供营养餐单的推荐和优化方案，实现科学的膳食管理。④智能运动分析。智能运动分析可以通过传感器实时监测幼儿的运动情况，包括步数、运动时间、运动强度等方面。系统还能够通过智能算法对幼儿的运动数据进行分析和评估，为教师与管理人员提供科学的运动干预方案和引导措施。

（四）构建智慧家园互动体系

智慧家园互动系统是一个通过人工智能技术和互联网技术连接家长、教师和相关人员的系统。它主要包括家园互动平台、移动端APP、微信公众号等多个平台和工具。通过这些平台和工具，家长可以实时了解幼儿在幼儿园的学习和生活情况，与教师进行及时沟通，还可以参与幼儿园的各种活动。家园互动平台是智慧家园互动系统的核心，是连接家长和教师之间的重要平台。在建设家园互动平台时，需要考虑平台的安全性，确保家长和教师的个人信息不会泄露。同时，平台需要具备高稳定性，以避免系统崩溃或者卡顿等问题。另外，平台还需要易于使用，方便家长、教师和管理人员快速上手。移動端APP是智慧家园互动系统的重要组成部分，使家长和教师能够随时随地了解幼儿情况。在建设移动端APP时，需要注意界面美观性，方便用户操作。同时，移动端APP还需要具备多样化的功能，以确保家长、教师和相关管理人员能够通过移动端APP完成各项操作，实现对幼儿的高效管理^[5]。

（五）智慧教学辅助系统

智慧教学辅助系统是指基于人工智能技术的幼儿园智慧教学平台。该平台通过系统化、数字化和智能化的方式，实现对幼儿园教学管理全过程的集成和控制。主要功能包括教学计划制定、教学资源管理、教学评价和反馈等方面，为幼儿园教师提供更智能、高效的教学管理手段。其中，教学计划管理是教师智慧管理系统的重要功能之一。通过系统化的方式帮助教师制定、调整、审核和执行教学计划。系统可以根据幼儿园教学大纲和幼儿的实际情况，自动生成科学合理的教学计划。此外，系统还采用数字化手段管理教学资源，包括课件、视频和图片等。教师可以根据教学计划和幼儿的实际情况，自由选择合适的教学资源，以提高教学效果。系统还能自动评价和分析幼儿的学习情况，并及时向教师反馈评价结果。教师可以根据评价结果和反馈信息，及时调整教学方法和策略，提升教学质量。

（六）教职工监管系统

智慧幼儿园教职工监管系统可以实现教职工的考勤管理，包括签到、请假、加班等功能。通过记录教职工的考勤信息，可以及时了解教职工的工作情况，提高考勤管理的精确度和效率。系统的具体功能包括以下几项：①系统可以分配和监管幼儿园的工作任务，实现对教职工工作量的合理分配、任务的追踪和监督。通过系统查看任务完成情况和工作进度，可以对任务进行调整和优化，确保工作高效完成。②系统可以管理和评估教职工的绩效考核，从而提高他们的工作积极性和主动性。通过记录教职工的工作绩效，管理者可以进行科学的评估和分析，给予有针对性的奖惩措施，推动教职工进一步发展和提高。③系统可以管理教职工的基本信息和档案，包括个人信息、工作经历、学历等。通过系统管理，可以实现信息的共享和统一管理，避免信息重复录入和丢失，提高信息管理的准确度和效率。④系统可以对教职工的培训进行管理和监管，提升他们的职业技能和素质水平。可以通过系统制定培训计划，记录培训信息，评估培训效果，推动教职工的继续教育和提高。⑤系统可以实现教职工之间的沟通交流和信息共享，增强他们的协作和团队精神。可以通过系统发布工作通知和任务安排，提高信息传递的效率和准确性。

四、结束语

综上所述，本文简要阐述了智慧幼儿园的基本概念，并分析了智慧幼儿园建设的重要意义，最后提出了多项优化措施。希望能对智慧幼儿园的建设起到借鉴与帮助作用，不断提升建设水平，推动智慧幼儿园的发展。

作者单位：张韵 广州市人民政府机关幼儿园

参  考  文  献

[1]罗明，林玲，翟丽媛.智慧教育背景下幼儿园教师信息技术应用能力提升研究——以深圳市L幼儿园为例[J].世纪之星—交流版， 2021（13）：0167-0169.

[2]陈登乐.“人工智能+”背景下建设信息技术智慧课堂的研究[J].新智慧， 2022（26）：3-3.

[3]王晨珵.“互联网+”背景下智慧幼儿园建设的实践探索[J].新教育（海南）， 2021（29）：2-3.

[4]戴海军.人工智能技术背景下的智慧校园建设探索研究[J].计算机科学， 2022， 49（9）：361-362.

[5][1]叶品菊，王红伟，庞云昊等.基于人工智能的智慧幼儿园安全监护系统的设计[J].电脑知识与技术，2021，17（18）：196-198.

基金：广东省教育厅2021年度中小学教师教育科研能力提升计划项目“智能时代幼儿园智慧教育创新实践与策略研究”（编号：2021YQJK025）；广州市电化教育馆2022年教育信息化研究课题“多技术融合支持的城乡幼儿教师实践共同体”（编号2022GZJX40）；广东省中小学教师信息技术应用能力提升工程2.0专项科研课题“教育信息化2.0背景下幼儿园教研团队工作机制研究”（编号TSGCKT2022020）；2022年首批广州市人工智能助推教师队伍建设实验校阶段性成果。