智慧校园建设与应用的案例分析模型.docx

智慧校园建设与应用的案例分析模型随着信息技术2.0时代的到来，伴随着各项技术的发展，结 合云计算、大数据、物联网等新技术的应用，智慧校园建设的技 术越发成熟，2018年6月7日国家市场监督管理总局中国国家 标准化管理委员会，联合发布，中华人民共和国国家标准一一 智慧校园总体框架，对智慧校园的下一步发展，提出了整体要 求，智慧校园应着力提升基础设施建设，深化信息化教育教学应 用，通过应用来促进教育思想观念转变、教学模式与学习方式变 革以及人才培养质量提升，构建融智慧教学、智慧科研、智慧管 理和智慧校园生活为一体的新型智慧校园。一、智慧校园建设1 .教学一体化子系统教学一体化子系统是以一体化云平台建设为主，主要包含网 络化教学平台、网络化教学管理系统建设。其中，网络化教学平 台建设的目是方便教师网上备课和学生移动学习，形成课前、课 堂和课后一体化教学方案，以及支持学生个性化移动学习。具体 设有教师备课系统、课前预习系统、课堂讲解系统、自由学习系 统和学生成绩评估系统等。而网络化教学管理系统建设包括教学 计划管理、排课管理和综合考试管理等平台，实现教学、考试、 训练、测评的一体化建设。其中，考试管理系统主要设有组卷系 统、考务管理、试卷库管理、考试实施与成绩管理等系统对学生学习提供帮助与管理。2 .资源一体化子系统资源一体化建设主要包含智慧教学资源应用及资源管理系 统的建设。其目的是为学生的学和教师的教提供指导，促进学生 自主探究能力提升，优化教学效果，促进师生共同发展。资源管 理系统是对能提高教学效率的资源进行制作、统计、审核、共享， 方便学生或教师浏览利用。例如，采用网络教学平台、移动学习 平台以及电子教材等进行数字化资源建设，为学生构建涵盖课前 预习、课后作业、自由学习等专项的学习系统。在这种环境下, 学生的认知策略趋向简单化，学习风格可得到充分发挥和完善。3 .管理一体化子系统管理一体化建设主要包含以物联网为基础的设备管控系统、 云桌面管理系统和校园网信息管理平台。其中，物联网设备管控 系统与智慧校园对接对设备进行远程控制、故障智能诊断等全方 位监控，以实现各教室监控、校长巡课、设备控制及信息的系统 分析；云桌面管理系统以桌面虚拟化技术为底层核心，从虚拟防 护、桌面管理、行为管理、行为控制等多个角度构建桌面云管理 体系，通过技术手段全面实现终端统一管理，开关机、重置、终 端系统升级等操作；校园网信息管理平台则是根据用户特点匹配 针对性桌面菜单，实现信息数据共享，为教务管理、人事管理和 学生管理，为智慧校园提供基础管理服务，将其他系统集成到平 台，统一操作界面。4 .服务一体化子系统服务一体化也是基于物联网建设的，其主要包含远程教学服 务系统、录播服务系统和个性化服务系统。远程教学服务系统与 智慧教室对接，支持直播课堂管理、远程授课和在线互动，为教 师远程授课和学生远程听课提供平台，并支持在线直播作业上传、 下载等服务。同时，它与校园管理平台数据互通，直接调用课程 信息，实现了教学、管理与服务一体化建设。录播服务系统在原 有录播服务基础上将远程教学与直播会议引入教室，实现一室三 用，名师资源共享，实现教学资源与服务一体化建设。云办公室 支持个人专属办公桌面制订及个人网盘功能，实现个性化管理与 服务一体化建设。二、智慧校园应用1 .数字化教学应用数字化教学应用主要体现在以下两大方面：第一，以网络教 学平台的形式为学生提供课后学习辅导，如微课、慕课等。其形 式短小，针对学生学习中的疑难问题设计，为学生自学提供帮助。 由于视频可以反复播放，不同程度的学生可根据自己的基础和接 受程度反复观看，促进对知识的记忆理解。同时，便于教师进行 知识管理，有效促进教师的专业发展，提高教学效率。第二，以 移动学习平台形式针对学生日常学习中的困惑进行查缺补漏，其 学习目标可适用于不同学习起点的学生，学生在求知求解的过程 中，可根据自身不同的学习需求，选择相应的学习内容，充分利用碎片化时间进行学习，为促成有效学习提供便捷之道。除此之 外，还设有答疑平台、智能作业系统以及网络考试系统，对学生 学习进行实时检测。师生及时沟通，对学生进行辅导并为学生制 订适合的学习方案，提高学生学习效率。2 .数字化管理应用数字化管理应用主要涉及信息管理、录播服务和家校服务。 具体应用为：第一，信息管理平台下的教务信息管理系统支持学 生、教师与班级信息的便捷录入、查询与修改，学校课程与区域 共享课程的排课、选课与退课，学生、教师和管理人员对教学的 检查与评估；基础信息管理系统支持学生、教职工基础档案信息 管理与维护，学校公告、规章制度等公共信息的发布与管理等。 第二，为了进一步完善数字化资源库建设，在开设录播厅、多功 能教室和电子备课室等电教设备基础上，应用录播服务系统对其 进行管理与服务。这一系统支持录播、课后点播、剪辑以及录播 资源管理，包括按学科、教师、主题进行分类储存和搜索，实现 网络课程录制、智能化编辑与管理一体化建设。3 .数字化资源研发数字化教学资源的研发作为教育教学发展的重要保障条件, 具体体现在以下几方面：第一，资源数字化技术。学校积极利用 数字化技术将资源进行数字化、碎片化，把资源中的知识信息由 计算机自动识别出来，并生成资源信息编码，实现教学资源库的 数字化、海量化建设，以便为教师、学生提供丰富优质的资源。第二，知识图谱技术。学校在人工智能技术的基础上，提出以资 源为对象、以问题解决为导向的自顶向下的设计，借鉴专家系统, 实现智能资源课程系统架构的设计。在保持网络课程资源内容与 社会科学发展同步的基础上，缓解优质教育资源的需求与教育资 源生产者之间的矛盾，为今后教育资源的智能化、自动化、系统 化开发奠定基础，促进人工智能技术与教育资源的创建、使用、 更迭的深度融合。第三，大数据评估辅导系统。基于人工智能技 术研发大数据评估指导系统的初衷是为了全面抓取学生学习数 据，诊断评估，帮助学生进行针对性学习，提高学习效率。系统 首先统计学生上课、作业、考试等信息，并分析学生学习行为特 点，然后诊断学生的学习难点或薄弱知识点，形成评估报告，最 后推送针对性学习方案，提升学生的学习效率。三、数字化个性学习支持在建设智慧校园的过程中所应用的系统与设施，都是将支持 学生的数字化个性学习作为最终目标。因此，在智慧校园建设中, 一些人工智能、数据挖掘和学习分析技术和算法常被用来开发个 性化学习系统，以支持学生数字化个性学习。其中，常见的应用 主要有以下几个方面：第一，采用网络学习空间为学生的个性化 学习提供支持与服务。网络学习空间是集结网络学习资源、网络 学习工具、网络学习服务、网络学习社交群体和网络学习管理的 一种多元化学习环境。第二，课程管理和制作系统满足学生个性 化学习需求。这一系统依据学生特征选择、安排、管理和传递课程，为学生个人创建多个满足其需求、喜好和兴趣的课程，如为 不同风格、不同学习水平的学生准备适合他们的学习内容。第三, 学习指导与推荐系统提供学生学习过程个性化支持服务。其中涉 及多种个性化学习服务推荐机制，主要有：学前的导学服务，即 依据学生的先验知识和学习水平设定合适的学习目标，依据学习 行为模式、学习风格推荐个性化的学习路径、课程序列及学习活 动；学中的辅导服务，即依据学习风格、认知水平推荐不同类型 和难度水平的学习资源和学习内容，提供知识检索和智能答疑等 功能；学后的评价服务，即记录学习成绩、学习进程、学习时间 等个人学习数据和学习风格、认知能力等个人特征数据。在建设 智慧校园的过程中所应用的系统与设施，都是将支持学生的数字 化个性学习作为最终目标。因此，在智慧校园建设中，一些人工智能、数据挖掘和学习 分析技术和算法常被用来开发个性化学习系统，以支持学生数字 化个性学习。其中，常见的应用主要有以下几个方面：第一，采 用网络学习空间为学生的个性化学习提供支持与服务。网络学习 空间是集结网络学习资源、网络学习工具、网络学习服务、网络 学习社交群体和网络学习管理的一种多元化学习环境。第二，课 程管理和制作系统满足学生个性化学习需求。这一系统依据学生 特征选择、安排、管理和传递课程，为学生个人创建多个满足其 需求、喜好和兴趣的课程，如为不同风格、不同学习水平的学生 准备适合他们的学习内容。第三，学习指导与推荐系统提供学生学习过程个性化支持服务。其中涉及多种个性化学习服务推荐机 制，主要有：学前的导学服务，即依据学生的先验知识和学习水 平设定合适的学习目标，依据学习行为模式、学习风格推荐个性 化的学习路径、课程序列及学习活动；学中的辅导服务，即依据 学习风格、认知水平推荐不同类型和难度水平的学习资源和学习 内容，提供知识检索和智能答疑等功能；学后的评价服务，即记 录学习成绩、学习进程、学习时间等个人学习数据和学习风格、 认知能力等个人特征数据。智慧校园的建设，极大地促进了教师的教育教学观念的转变, 提升了其运用现代化教学手段的能力，使师生的教与学活动更具 多元化。学校通过实现环境、资源和应用的全部数字化，不断拓展校 园的时间和空间维度，提升了传统校园的运行效率，扩展了传统 校园的业务功能，实现了教育过程的全面信息化，不断提高了管 理水平和工作效率。