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智慧校园智能化设计精选(九篇)

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智慧校园智能化设计

第1篇:智慧校园智能化设计范文

智慧校园“智慧”何在?我利用网络查阅了“智慧”一词的含义,《现代汉语词典》的解释是“辨析判断、发明创造的能力”。很显然,智慧是指人所拥有的一种创新创造的能力。我认为,“智慧校园”建设的意义和价值就是提升校园中人的智慧,实现人的智慧发展。通过进一步查阅资料和思考,我有了以下三点认识。

其一,人类正在由农业时代、工业时代迈入智慧时代。

江苏师范大学智慧教育研究中心主任陈琳曾在文章中写道:“智慧时代是人类正在迈入的时代,信息时代是智慧时代的子集,智慧时代将是漫长的历史,如果将智慧时代比作多幕话剧,那么信息时代只是该话剧中的序幕。所以应该说,人类社会经历了农业时代、工业时代,现在正在步入智慧时代。”我认为该观点是有道理的,信息时代特别强调信息的作用,但信息不一定是知识,海量的信息经过筛选、重构、积淀等被转化为推动社会向前发展的知识动力,知识只有不断增长才能提升人类的智慧水平。

正如智慧时代刚刚拉开序幕一样,智慧校园也刚刚起步,将伴随着智慧时代的发展而不断发展。

其二,运用智能化工具和软件是校园的“智慧”表现。

智慧的核心在于创新创造,智能化的工具和软件正是信息时代人类智慧发展的成果。当下,各类机器人不断涌现,联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义:“一种可编程和多功能的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。”机器人的出现,为人类带来许多便利,并为各行各业提供了难以想象的高超服务。更让人惊喜的是,具有深度学习能力的机器人已经问世。深度学习技术是对人脑的一种模拟,用多层神经元构成的计算机神经网络,它可以搜集信息,并根据搜集到的信息产生相应的行为。深度学习还和增强学习相结合,正深刻地改变着机器人领域。轰动全球的“阿尔法狗”就是增强学习的产物,它依据跟棋手下棋或跟自己对弈的输赢情况,自主学习并摸索出更优的下棋策略。

所以说,我认为智慧校园建设中,应选择合适的智能化工具和软件让校园有“真正智慧”的表现。

其三,智慧校园应该为培养人的智慧发展创设优良生态。

根据教育生态学的理论,学校是一个微生态教育系统,要使学校焕发生命活力,获得可持续发展,就要以人的发展为主线,研究教师和学生的工作、学习、生活、成长的环境和状态,整合和协调学校内部各种资源、环境和关系,使之达到最优的状态。智慧校园是以面向师生个性化服务为理念,能全面感知物理环境,识别学习者个体特征和学习情境,提供无缝互通的网络通信,有效支持教学过程分析、评价和智能决策的开放教育教学环境和便利舒适的生活环境。正如IBM公司提出的Smarter Planet,即更透彻地感知、全方位地联通、高度的智能化。

第2篇:智慧校园智能化设计范文

关键词:智慧教育;智能教育;智慧校园;电子书包

中图分类号:G434 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2014)01-0010-04

一、引言

物联网、云计算、移动互联网等新一代信息技术的发展推动了教育由信息化向智能化的整体跃升,智慧教育形态已初现端倪。泛在化的学习时空、个性化的学习方式、智能化的教学管理、一体化的教育资源与技术服务等智慧教育特征日益凸显。智慧教育研究已成为当前教育信息化领域关注的热点,实施智慧教育战略已经成为破解我国当前教育信息化困境的必然选择。

二、智慧教育的概念与特征

1.什么是智慧

在中文语境中,智慧是“能迅速、灵活、正确地理解事物和解决问题的能力”。[1] 在大部分文献中,智慧作为哲学名词而存在。笔者认为哲学层面的智慧内涵有助于我们对智慧进行溯源式的追踪和探讨,但从教育视角来看,智慧与知识紧密相关,若能从知识与智慧的比较分析中明确二者的不同,将具有更为直接的教学指导价值。一般认为:知识表现在信息和信息之间的关系,通常是被公认并经实践检验的是正确的,能指导决策和行动的结构化信息,包括事实、经验、技巧。知识虽然是不断丰富和发展的,但其具有静态属性,可以通过识记和传授得以传承。而智慧是富有洞察力的知识,表现为对事物发展的预判并提前进行决策和行动。智慧是基于对知识的有效整合,其核心要件是思维。智慧无法通过识记习得,形成智慧的有效途径是经历和体验。

2.智能教育与智慧教育

从相关文献来看,“智能教育”与“智慧教育”均源自英文“Smart Education”。由于关注的重点不同,国内学者在翻译、引用时略微产生了差异,在大部分文献中二者意思相同或相近,但也有一些文献将“智能教育”译为“Intelligent Education”。对于智能教育,主流的观点主要有三类:一是认为智能教育主要是使用先进的信息技术实现教育手段的智能化,该类观点重点关注技术手段,如蒋家付(2011)认为智能教育,就是为了全面提高教育质量与效率,运用先进的信息技术,对教育过程的各种信息进行感知、识别、处理、分析,为教育参与者提供快速决策和反馈评价的教育方式。[2]二是认为SMART是由自主式(Self-directed)、兴趣(Motivated)、能力与水平(Adaptive)、丰富的资料(Resoure enriched),信息技术(Technology embedded)等词汇构成的合成词,认为智能教育是一种基于学习者自身的能力与水平,兼顾兴趣,通过娴熟的运用信息技术,获取丰富的学习资料,开展自助式学习的教育(李洲浩,2012)。[3]该类观点重点关注学习过程与方法。三是认为智能教育是指在传授知识的同时,着重培养人们智能的教育。该观点直指教育目的,与智慧教育异曲同工。关于智慧教育目前也尚无统一的认识,国际学界鲜有系统深入的研究。以祝智庭(2012)为代表的国内教育信息化权威学者提出了较为完整的智慧教育概念。认为从教育信息化角度来看,智慧教育是指运用物联网、云计算、移动网络等新一代信息技术,通过构建智慧学习环境(Smart Learning Environments),运用智慧教学法(Smart Pedagogy),促进学习者进行智慧学习(Smart Learning),从而提升成才期望,即培养具有高智能(High-Intelligence)和创造力(Productivity)的人。[4]综合以上观点,笔者认为:智慧教育的手段是新一代信息技术全面、深入、综合的应用,智慧教育的重点与前提在于智慧学习环境的构建、智能化系统及产品的研发与应用,智慧教育的直接目的在于大幅度提高教学、科研、管理的效率与水平,其本质目的在于培养学习者的创新能力、批判思维能力、问题解决能力等高阶思维能力,即发展学习者的智慧。从智能教育与智慧教育的比较来看,前者更为强调技术手段的智能化,后者更为关注技术手段的适宜性,也即智慧地使用技术从而促进学习者形成并发展智慧。

3.智慧教育的特征

(1)智慧教育的技术特征

智慧教育在技术层面是通过新一代信息技术如物联网、云计算、移动互联网等技术,对教育信息进行感知、识别、捕获、汇聚、分析,进而辅助智能化的教育管理与决策。智慧教育的技术特征在宏观层面主要表现为采用面向服务的SOA软件架构体系,实现了各类应用、数据及业务流程的有效整合,大大提高了系统的适应性、扩充性、可维护性和易用性。在微观层面主要表现为对学习环境进行感知和智能调节,对校园环境进行智能化管理,对教与学的过程进行跟踪与记录,对家校互通提供立体化的网络支持。智慧学习环境中部署了传感网,利用各类传感器能捕获并识别各类学习环境中当前的温度、湿度、照度等物理信息,并根据预设,将其调整为最适宜的状态,为师生提供最佳的学习环境;通过传感网技术还可实现对重要设备的位置信息、工作状态进行捕获与跟踪,实现智能安防和校园智能化管理;通过部署在教室和其他学习环境中的智能录播系统,可在不打断正常的教学秩序的情况下,将师生的教学实况自动录制,并实时存储于一体化的资源平台,学生可借此进行巩固复习,老师可借此进行教学反思和教学观摩;智慧环境实现了传感网、有线网、无线网的无缝融合,形成了一体化的网络环境和应用环境,为构建家校互通的绿色学习社区提供了有效的技术支持。

(2)智慧教育的资源特征

云计算的在教育领域的应用推动了教育资源建设、存储、共享与应用模式的变革。智慧教育视域下的资源建设体现出全新特征。从资源平台的建设理念与技术模式来看,首先,资源平台的建设理念正在从产品层次上升至服务层次,资源平台建设的中心任务正在从技术平台的搭建转向服务体系的构建;第二,平台功能正在从单纯的资源存储与管理转变为容知识获取、存储、共享、应用与创新于一体的知识管理平台;第三,在运作机制上,Web2.0时代的以用户为中心的理念正在逐步体现,各种有效的社会化驱动和信息聚合机制正在逐步引入,资源平台的建设和应用绩效逐步提升;第四,在技术模式上,正在从传统的数字化向智能化方向转变。从资源的表现形式来看,已从传统的静态、封闭的文本、图像等素材资源转向动态、开放、共享的移动学习资源、微课资源、幕课资源(MOOCS大规模开放在线课程)、基于社会化网站(SNN)学习资源建设及电子教材的设计与开发等。

(3)智慧教育的教学特征

新一代信息技术的应用为开展多种教与学的方式提供了可能,智慧教育视域下的教与学也体现出了崭新的特征。具体表现在:第一,实时、便利的教学资源获取及课堂生成性资源的捕获和存储。智慧的教学可根据实际需求,在不打断原有思路的情况下便捷地获取海量的优质教育资源,实时拓展教学内容,调整教学进度。实现动态、灵活、开放的课堂教学。此外,可将学生的笔记、课堂问答,老师对教学内容进行的标注、修改等生成性信息实时存入资源平台,为学生巩固复习、交流经验,教师专业成长提供资源支持; 第二、对课堂教学状态信息进行跟踪、分析,辅助教学决策。智慧的教学可对学生的学习状态信息进行及时的收集、统计与分析,辅助教师进行教学决策。同时,可基于教学反馈信息的分析,进行分层教学、个性化教学;第三,实现了自然、高效的课堂互动。新一代信息技术为课堂互动提供了有效的技术支持,实现了人与技术、设备、资源、环境的多维度互动,创设了高效、自然的体验环境;第四,自主学习真正成为主要学习方式。智慧环境下,学生的主体地位进一步凸显。技术的发展提供了高效便捷的互动交流,协作分享的工具,为学生开展自主学习提供了有效支持,研究性学习、协作学习、混合学习、竞争性学习将会易于开展;第五,教学将突破明显的时空界限。随着移动互联网技术的成熟、移动终端的普及、移动学习资源及工具的进一步丰富,学生可以通过无线网络,利用电子书包、智能手机等移动学习终端,随时随地进入资源系统点播教学视频,下载学习资源,开展自主学习。同时可随时随地和老师进行互动交流,获取帮助,学生的学习不再局限于教室空间和课堂时间。

三、智慧教育的研究与应用现状

从文献梳理来看,目前关于智慧教育的研究主要聚焦在智慧学习环境构建、智能化的教育装备与应用系统开发与应用、学习终端产品的研发与应用等方面,其中以智慧校园建设及其应用研究,电子书包的开发与应用研究尤为突出。

1.智慧校园的研究与应用现状

关于智慧校园(Smart Campus),在理论研究方面,不同学者从多个角度对智慧校园的内涵进行了解读。黄荣怀等(2012) 从环境构建的角度,认为智慧校园是指一种以面向师生个性化服务为理念,能全面感知物理环境,识别学习者个体特征和学习情景,提供无缝互通的网络通信,有效支持教学过程分析、评价和智能决策的开放教育教学环境和便利舒适的生活环境。因此智慧校园应具有以下特征:环境全面感知;网络无缝互通;海量数据支撑;开放学习环境;师生个。[5] 蒋家傅等(2011)经过长达两年的智慧校园项目实践,从智慧校园与传统校园环境相比较的角度,认为智慧校园应具备九大特征:融合的网络与技术环境;广泛感知的信息终端;智能的管理与决策支持;快速综合的业务处理服务;个性化的信息服务;泛在的自主学习环境;智慧的课堂;充分共享、灵活配置的教学资源平台;蕴含教育智慧的学习社区。[6]也有研究者强调物联网技术在智慧校园建设中的应用,如严大虎等(2011)认为,智慧校园是把感应器嵌入到教室、图书馆、食堂、供水系统、实验室等各种物体中,并且被普遍连接,形成物联网,然后将物联网与现有的互联网整合起来,实现教学、生活与校园资源和系统的整合。[7]周彤等(2011)认为,智慧校园是以物联网为基础的智慧化的校园工作、学习和生活一体化环境,这个一体化环境以各种应用服务系统为载体,将教学、科研、管理和校园生活进行充分融合。[8]可见,对智慧校园的解读,其内涵和特征各有不同又趋于一致。总体上认为智慧校园是信息技术高度融合、信息化应用深度整合、信息终端广泛感知的信息化校园。智慧校园系统兼有技术、教育和文化等多重属性。

在实施方面,南京邮电大学联合江苏金智科技于2010年实施了基于物联网的智慧校园建设方案。南邮智慧校园依托数据平台、身份平台、门户平台、GIS平台,建立公共的信息标准,进行数据融合、服务融合、网络融合,实现了分散、异构的应用和信息资源整合。目前南邮智慧校园已经上线运行(http:///ccs/main/loginIndex.do)。为师生提供管理、教学、科研、生活、感知等五大类服务;浙江大学与中国电信于2011年7月签署了“智慧校园”战略合作协议,计划在未来5年里协助浙大建设“智慧校园”项目。该项目将基于物联网及移动互联网新技术,建设浙江大学统一的移动办公平台、信息平台、校园一卡通平台等智慧校园应用,并凭借感知、智能、挖掘、控制等各种信息化技术,建成安全监控、平安校园网络管理系统建设、自助图书网络管理系统等。此外西南大学、成都大学、同济大学等几十所高校正在筹划、实施智慧校园建设。在基础教育领域,笔者所在的项目团队承担了佛山市禅城区“智慧校园”示范工程建设项目,在国内产生了一定影响。该项目是由佛山市政府于2010年启动的“四化融合,智慧佛山”重点示范项目。该项目面向基础教育,创新性地采用政、产、学、研合作模式,整合多方优势力量,历经两年多的研发、实施,开发了智慧校园教育云资源平台、智能管理系统、智能教学系统、数字化实验系统、移动学习系统、家校通系统、智慧文化系统等智慧校园应用系统;研制了电子书包、电子课桌、智慧讲台等多个教育产品;建立了智慧教室、数字化实验室等多个功能场室;取得了多项专利成果。该项目已于2012年通过政府验收并上线运行(http://),是国内目前较为系统、完整,且已投入使用的智慧校园解决方案。

2.电子书包的研究与应用现状

台湾地区在2002年就有比较完整的电子书包计划;2003年,香港10 所小学正式推行“电子书包”试验计划,经过一年试验,“电子书包” 计划效果良好, 开始向全港1000 多所中小学推广。在内地,早在2001年,北京伯通科技公司生产的“绿色电子书包”已经通过了教育部的认证,并在北京、上海等4 个城市试推广;2003 年,上海金山区金棠小学已开始试用电子书包代替传统书本教材;2011年11月,作为国家中长期教育改革和发展规划在上海先行先试的部市合作项目之一,虹口区推广电子书包项目;南京从2012年试点电子书包进课堂,目前全市有21所中小学成为试点学校;2012年,广州四所学校的千余名学生开始试用电子书包;佛山南海南光中英文学校从2009年开始在一年级新生的英语课程中推行电子书包;佛山市禅城区“智慧校园“示范工程的四所示范学校也于2011年开始试用电子书包,目前已经取得较好成效。目前电子书包在全国的中小学校应用遍地开花,除上述城市外,重庆、青岛、宁波、山西、陕西等地都开展了电子书包试点项目。目前关于电子书包的研究和应用主要还是面向基础教育低年级阶段,定位于课堂教学。未来的发展趋势可能会与移动学习相结合,面向高等教育和社会教育。

电子书包虽然广受重视,但实际试用效果却差强人意。电子书包的推广和应用中还存在诸多问题亟待解决。首先是传统应试教育中“逐分”导向与电子书包的“育人”理念产生冲突,使得电子书包的大面积推广遇到障碍;其次,电子书包的安全、价格等现实问题也在一定程度上影响了其推广;第三,现有电子书包产品,基本上是由IT企业主导研发,一线学校被边缘化,导致现有产品很难满足实际需求;第四,与之配套的优质电子课本学习资源匮乏,使得基于电子的课内外学习难以全面开展;第五,电子书包涉及硬件终端、应用软件、服务平台、数字内容等诸多方面,使其处于多家政府部门的交叉管理范围,此外还需要政府、企业、学校通力配合,这也在一定程度上影响了电子书包的大面积使用。

四、智慧教育所面临的主要问题

我国教育信息化正由初步应用融合阶段向着全面融合创新阶段过渡。目前关于智慧教育的研究还处于起始阶段,所存在的问题也逐渐凸显。如缺乏专门的研究和管理机构,导致系统化的解决方案和应用研究较少,多停留在个别终端产品的开发和应用;缺乏统一的建设标准和技术规范,导致各系统、各产品间的兼容困难,难以真正发挥系统优势,阻碍了智慧教育的发展和应用;缺乏有效的政、产、学、研合作机制,难以整合优势资源,实现优势互补,不利于有关成果的大面积推广和应用;现有产品和技术多为企业在各自已有技术基础上进行的转型应用,缺乏创新和核心成果孵化平台与基地,新技术、新设计难以有效转化为教育服务;完整健康的产业链仍没有形成,难以实现智慧教育产业的可持续发展。?筅

参考文献:

[1]中国社会科学院语言研究所.新华字典(第11 版)[M].北京:商务印书馆,2011:652.

[2]蒋家傅,钟勇,王玉龙等.基于教育云的智慧校园系统构建[J].现代教育技术,2013,2(23):109-24.

[3]朴钟鹤.教育的革命:韩国智能教育战略探析[J].教育科学,2012,28(4):87-91.

[4]祝智庭,贺斌.智慧教育:教育信息化的新境界[J].电化教育研究,2012(12):5-13.

[5]黄荣怀,张进宝,胡永斌,杨俊锋.智慧校园:数字校园发展的必然趋势[J].开放教育研究,2012,18(4):12-16.

[6]蒋家傅,钟勇,王玉龙等.基于教育云的智慧校园系统构建[J].现代教育技术,2013,23(2):109-114.

第3篇:智慧校园智能化设计范文

关键词:智慧校园;BIM技术;管理系统;大数据

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.226

0 引言

“智慧校园”是校园大数据下的必然结果,它的智慧体现在智慧的学习环境、智慧的学生管理、智慧的生活方式等,体现在自动监控学校安全;智能的签到、考勤系统;无人监管的智能图书借阅系统;智能化管理办公设备、仪器。总之,就是开发一个智能化的校园运行、维护管理协作系统,有效的使校园可以智能、环保、稳定、安全等运行,并且共享校园大数据,实现更合理、更准确、更全面的只能校园管理系统,从而提高校园的各职部门的管理效率,降低校园管理经济成本。以BIM应用技术为载体构建整体数据共享平台,能够进行三维空间数据的可视化查询、应用,并充分结合在有机管理的校园建筑和结构系统的信息数据,实现快速查询,统筹管理,降低校园管理难点,降低管理的经济成本[2]。

1 BIM技术与智慧校园管理

根据智慧校园中建(构)筑物自身的管理规则,结合BIM应用技术,我们可以模拟现实的对象实现管理计划。智慧校园集成BIM技术应用管理系统,可以很好对每一个R到行有效管理,进而实现综合管理,科学分类,这样我们可以提供一个更好的解决方案管理方法,避免专业造成的碰撞、矛盾问题[3]。

2 智慧校园管理主要内容

智慧校园是指以大数据下的物联网为根本的智能化的校园教学、科研与生活相结合,以各种服务为一体的综合性环境,集成所有应用服务系统为载体,教学、学习、安全管理与校园生活环境进行全面融为一体。实施步骤为将带有传感器的安装到学生教室、停车场、办公室等,形成共享的“物联网”,然后使用数据云计算和超级计算机的“物联网”和“软件共享平台”进行数据信息的整合,从而将科研工作、学生管理、生活与学习等和校园的基础设施的有效统一。

3 智慧校园管理系统开发模式

智慧校园管理系统在开发过程中以运营、维护管理为主要目的,结合BIM技术的优势,整合校园的数据实现共享,分析、统计、预测校园管理的数据及信息,进而为决策提供辅助管理依据,从而进行学校全面动态的管理。

3.1 系统设计、开发目标

通过对系统的需求分析,智慧校园运营、维护管理系统以“智慧化”为核心,使用方便为宗旨,兼顾校园的所有管理、行政部门,将本系统的设计、开发目标简单总结如下:

(1)为了使学校大数据实现共享统一管理、应用,开发以BIM技术为基础的数据库;

(2)建立三维空间数据服务与综合管理平台,通过微信、校内通等访问模式加大服务力度,增强三维现实服务种类,改变传统的学校综合管理的方式;

(3)建立智能监控网络,组建行动指令执行小分队,建立实时、快速反应高清视频监控设备;

(4)对学校供电设施、消防设施、运动设施等进行集中集成管理,形成高效、舒适的“智慧节能”系统;

(5)为了加强对实验设备、生活设备等有效、科学的管理,开发一个功能齐全的校存资产、设备管理系统。

3.2 系统总体框架设计

BIM技术校园主要基于校园信息资源共享平台为核心的维修管理系统,配置必要的设备联通局域网,开发三维空间数据模型生态、地理空间数据生态、资产高效管理生态、安全信息互操作系统的软件和硬件环境,创造信息资源共享的数据平台和集成数据共享环境;开发一个统一的、高标准化的安全体系、管理效率体制及有效的运行体质,保证运行、维护系统安全、高效的运行。

3.3 系统各项功能

(1)三维可视化漫游。通过开发的系统使用户能直观、真实快捷以可视化漫游的方式查看学校内部的任意位置,也可以有针对性的浏览,提取用户的兴趣点,并且结合VR可视技术,使得用户对学校管理有更深层次的了解。

(2)建筑信息查询。建筑信息查询的分类管理教学大楼、学生宿舍、学生食堂和其他建筑等真实的呈现在三维视觉场景中。人们可以观看任何一个建(构)筑物的三维视觉场景,它可以展现出建(构)筑物的外观、材料、用途和其他相关信息,促进每个建筑实现可视化的应用、管理。

(3)资产管理查询。三维数据的可视化可以带来资产管理的可视化,制定资产管理业务流程的信息技术,通过系统集成技术的可以无缝集成的三维模型与业务流程,资产统计、管理部门可以把握整个资产购买、修理、更换直至彻底报废的全过程,采购、使用和维护,一个统一的跟踪,增加校园设备的使用周期与效率,减少学校的资产管理与维护经济成本。

(4)遮挡工程查询。BIM应用技术将学校内部所有的遮挡工程都会以三维可视化数据模型的保真的现实出来,进而复杂工作简单化,提高遮挡工程的管理效率,更能解决图纸看不懂的困局。在现有三维数据模型中,直接可以提取现有的管道线路信息,如管道使用的材料、使用年限等。

4 结论

BIM技术运行、维护管理系统是智慧校园的发展的前提,也是研究的核心所在。通过分析及总结发现:运营、维护系统需要对学校建筑、教学、运行设备等状态进行实时的信息查询、管理,为决策提供及时的数据支持,提高管理效率,节约了管理的成本[4]。同时对系统开发提出了概念性的框架,展现了系统实现的三维可视化漫游、建筑信息的查询、资产管理以及遮挡工程的查询等功能。在智慧校园大数据下,建立运营、维护管理系统数据库,对办公文档、资产清单、档案材料等相关资料进行有机管理,真正实现校园的“智慧化”。

参考文献:

[1]陈晓.基于BIM的校园运维管理系统的研究[D].西南交通大学,2016.

[2]曹慧文.基于三维技术的电厂基建管理系统的开发[D].华化电力大学,2014.

第4篇:智慧校园智能化设计范文

先给大家重点推荐一本期刊:中国职业技术教育

中国职业技术教育杂志征稿信息

《中国职业技术教育》杂志是由中华人民共和国教育部主管,教育部职业技术教育中心研究所、中国职业技术教育学会和高等教育出版社共同主办的一份综合性中文期刊,集政策指导性、学术理论性和应用服务于一身,是教育部指导全国职业教育工作的重要舆论工具,是服务各级各类职业教育机构的主要阵地。

中国职业技术教育投稿栏目:主要有职教要闻、专稿专访、综合管理方略、课程教材、教研与教学、师资队伍建设、研究与探讨、职业指导、职业培训、高等职业教育等栏目。

再给大家推荐职业教育范文:人工智能背景下职业教育变革及模式建构

董文娟1,黄尧2(1.天津大学教育学院,天津300350;2.北京师范大学国家职业教育研究院,北京100875)

摘要:顺应人工智能时代的浪潮,基于新兴技术的职业教育变革及新模式建构势在必行。该文从职业教育智慧化、经济发展、政策保障、信息化生态重构四个方面,剖析了人工智能时代职业教育变革的现实诉求,并进一步分析了当前职业教育外部环境及其自身发展的困境。人工智能背景下职业教育的变革体现出融合、创新、跨界、终身化的新特征。基于此,从课程、教学、学习、环境、教师发展、评价、教育管理及组织等方面,探究职业教育的变革路径及模式建构。最后探讨了职业教育模式变革还面临回归教育本质、规避技术弊端等挑战,并提出“适应—引领人工智能”的发展目标。

关键词:人工智能;职业教育变革;模式建构;智慧化

“人工智能的迅速发展将深刻改变人类社会生活、改变世界。特别是在移动互联网、超级计算等新理论、新技术及经济社会发展强烈需求的共同驱动下,人工智能发展呈现出深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放、自主操控等新特征。”[1]人工智能作为新一轮产业变革的核心驱动力,为我国供给侧结构性改革下的“新常态”经济发展注入新动能,使人们的思维模式和生活方式发生了深刻变革。近年来,国家高度重视与社会经济发展联系最为密切的职业教育,积极推进职业教育信息化,运用人工智能改革教学方法和人才培养模式,构建新型智能职教体系,提升信息技术引领职业教育创新发展的能力。

一、人工智能背景下职业教育变革的现实诉求

人工智能对传统教育理念产生了革命性冲击,职业教育结构不断调整,劳动力素质与市场需求的矛盾、学习方式与自我价值实现的矛盾等促使职业教育向智慧化、智能化发展。目前,我国处于教育信息化2.0、工业4.0的新时期,全球范围内新一轮的科技革命和产业变革正在加速进行。“一带一路”“中国制造2025”人工智能等重大国家战略的提出,及以新技术、新产业为特征的新兴经济模式要求教育领域,尤其是职业教育培养行业、产业急需的技术技能型、智慧型人才,具备更高的创新创业能力和跨界整合能力,促进智慧化发展,助力经济转型升级。

(一)职业教育智慧化诉求:职业教育信息化发展的必然选择

“智慧教育是以物联网,大数据等信息技术为依托,创造智慧教学环境,转换教育方法,内容与手段,注重教育网络化,个性化和智能化的一种教育新模式。”[2]智慧教育作为“一种由学校、区域或国家提供的高学习体验、高内容适配性和高教学效率的教育行为(系统)”,被视为教育信息化发展的高端形态[3]。因此,职业教育的智慧化并非简单的数字化,强调信息技术推动职业教育教学模式和方法的变革,改变思维模式,创建价值等方面共享的学习共同体,培养创新型、智慧型人才。

职业教育智慧化是职业教育信息化发展的必然选择。目前,我国的职业教育信息化水平正在稳步提高,投入持续增加,各种智能信息技术应用于教育教学、实习实训、测量评价等领域,并逐步成熟,正在努力打造一个信息化、智慧化的现代职业教育生态系统。新时期我国很多地区及职业院校积极提升现有信息化系统的智慧化水平,积极创建智慧校园、智慧社区等,逐步实现了组织管理的智慧化、资源环境的智慧化和服务评价的智慧化。

(二)经济发展诉求:人工智能时代的新兴经济需要高技能智慧型人才

人工智能时代职业教育运用移动互联网、大数据等新兴技术,与经济及其他部门跨界融合,不断创造新产品、新业务,推动职业教育模式创新,形成了以互联网为基础设施、人工智能为实现手段的经济发展新常态。人工智能时代是以现代科学技术为支撑的新时代,各行各业的运作发展和对知识技术的掌握要求达到了更高层面,相应的教育需求也有所提升,市场环境渴求勇于创新、个性化的高技能智慧型人才。职业教育要应对行业上升发展的劳动力需求问题,基于人工智能应用,提高技能培养层级,以适应新的社会劳务需求。现代企业生产依托互联网科技,与智能化设备直接联接,通过数据分析和应用,促进科技成果转化为生产力。劳动密集型企业已不适应现代行业、产业发展,需升级为网络智能型,与此同时,职业院校的课程模式、专业设置、实习实训、师资结构等也做出相应的调整和革新,既促进了职业教育的智慧化、智能化,又推动了产业升级和工业变革。

(三)政策保障:国家从宏观层面保障人工智能时代的职业教育发展

2016年是我国人工智能元年,2017年我国颁布了《新一代人工智能发展规划》,提出了“将发展人工智能放在国家战略层面进行系统谋划和布局”,这预示着我国人工智能时代的全面到来,为我国职业教育的发展提供了良好的宏观政策环境。人工智能给职业教育带来了符合时代精神的新内容,积极融合信息技术,整合职业教育资源,提升公共服务水平,影响和改变了原有的教育生态。紧密依托信息共享平台,突破时空限制,让学习者自我选择,更加人性化和智能化。我国很多职业院校已经开启了智慧校园的行动计划,一些大中城市也在积极制定实施智慧城市的发展规划,在良好的政策保障中提升智慧化水平。

(四)信息化生态重构诉求:人工智能时代的职业教育变革是对职业教育信息化生态系统的重构

“依据《2006-2020年国家信息化发展战略》,我国正在有序推进数字教育向智慧教育的跃迁升级和创新发展。”[4]在新兴智能信息技术的催促下,技术变革带来了职业教育系统的颠覆性创新改革,打破现有的条条框框,改革传统教育模式,再造教育业务新流程。在职业教育领域创新应用物联网、大数据、人工智能等先进技术,提升各科各门教育教学业务,打造各级各类智能实训部门、培训机构,覆盖贯通中高职院校,整合系统内外现有资源,推进智慧教育生态有序发展,为各类用户提供最适合、最智能的职业教育资源和服务,完成对职业教育信息化生态系统的重构。

二、当前职业教育发展的现实困境

人工智能对各行各业的影响具有革命性和颠覆性,可能带来新的发展机遇,也可能带来不确定性的挑战,比如可能会改变就业结构、影响政府管理、威胁经济安全等,还可能会冲击法律与社会伦理,影响社会稳定乃至全球治理。当前,人工智能与“大众创业、万众创新”浪潮席卷而来,职业院校既是人工智能应用的战场,又是培养技术创新型人才的“梦工厂”[5]。人工智能时代的职业教育信息化发展迅速,影响是广而深的,对职业教育外部环境及其本身都造成了极大的冲击。

(一)职业教育外部环境发展困境

“据联合国教科文组织预测,到2020年,人工智能将替代20亿个工作岗位”[6],那些技术含量低、重复性强的技能将被智能机器、数码设备所替代,工业机器人也将大面积应用。智能设备替代行业劳动力,能够降低劳动成本,且具有高效、易操作等竞争优势。传统职业教育培养模式很难适应未来行业、产业的发展需求,人工智能冲击职业教育就业岗位,撼动其所依附的岗位基础,对职业教育的生存与定位产生了威胁。因此,根据智能时代职业教育的岗位特征与需求,提升职业人才的知识结构和专业技能,是新形势下职业教育的发展方向。

(二)职业教育自身发展困境

近年来,人工智能在职业教育领域内的应用和提高是目前职业教育的发展趋势。我国重视职业教育信息化、智能化发展,各级各类职业院校在信息化基础设施建设、校园信息化管理等方面都有了显著提升,但信息技术与职业教育的深度融合仍不够紧密,表现出信息化管理效率低、科学决策水平低等现象。人工智能背景下职业教育自身发展的困境表现在:

1.课程与教学困境

职业院校新课程改革提倡构建智慧课堂,制定个性化学习计划,注重课堂实施效果。但目前的实际课程教学仍是以教师为中心,强调知识的灌输,重视统一性和计划性,与教育改革提倡的个性化教学相去甚远。教学方法、教学理念更新慢,很难激发学生的内在学习动力,创新性思维弱,使得个性化教育的无法实现。近年来,中央、省、市、县四级教育平台逐步建立起来,课程与教学的层级设计逐步完善,但在实施的过程中,各级平台之间存在沟通不畅等问题,各级资源内容不系统,不衔接,导致无序叠加和资源的重复浪费,“精品课程”等项目丰富了课程资源,但质量不高。在线课程与教学以传统的科目、章节为单元,构建系统性的在线教育内容,为用户提供专业化的知识选择,但由于受时间条件等限制,大多数受教育者习惯于碎片化学习,连贯性和整体性差,缺乏对课程与教学体系的系统性学习。

2.认知困境

随着人工智能时代的到来,许多职业院校将“未来教室”“智慧课堂”定位为未来发展方向,进行了多种尝试和改革,如MOOC混合教学、翻转课堂、多屏教学等,但“管理者和施教者对智慧教育的理解多停留在‘智慧课堂=多媒体+传统教学的层面’,教学观念和思维依然固化,并没有因为新技术的参与而得到实质改变”[7],缺乏对多媒体网络架构和智能学习平台的深层认识,更缺乏对管理评价和互动交流等模块的理解与掌握,虽投入大量人力财力采购了数量巨大、设备精良的多媒体设备和智能服务设备,但没有充分有效使用,大大限制了智慧教育的发展潜力。

3.用户困境

传统教学以群体教育为基本单元,教师和学习者作为学习共同体,在管理、学习的互动过程中形成强大的群体约束力,促进双方共同进步。在信息化教育时代,学习者自由掌握学习时间和进度,遇到问题可能无法及时解决并获得反馈,无法进行面对面交流,因此,基于人工智能网络化学习平台,学习者需要高自控力、高学习能力才能适应这种全新的学习方式。

4.评价困境

传统的评价方式多依靠经验和观察,智慧型评价则是基于学习过程的一种发展性评价,以采集到的学习数据为客观基础。在人工智能、数字信息化环境下教育效果的评价实际要受到很多因素的影响和局限,在信息技术与职业教育融合的过程之中,许多智能技术应用于教育教学实践,难以进行定性定量的智慧评价,如互动交流及深层次的学习评价等。

三、人工智能背景下职业教育变革的新特征

人工智能带来了思维模式的创新,改变了人们认识问题、思考和解决问题的方式,越来越多地依赖人与智能网络的协同创新。人工智能背景下的职业教育变革围绕经济社会发展大局,“主动服务国家重大发展战略,加大虚拟现实、云计算等新技术应用,体现校企合作、知行合一等职教特色,以应用促融合、以融合促创新、以创新促发展。”[8]人工智能背景下职业教育的变革必将加速推进职业教育的现代化、智能化进程,表现出了融合、创新、跨界和终身化的新特征。

(一)融合

人工智能技术科学应用于当前职业教育,在最短的时间内整合、重组大量的知识信息,形成科学的技术技能知识体系,为职业教育资源、企业资源、产业资源、社会资源等一切有可能联结的资源融合提供了可能。为促进职业教育的智慧化发展,在现有的合作模式、集团模式、产教融合模式等实体协作发展的基础上,建立智能互动的智慧教育供给平台、常态化智慧课堂和大数据化智慧教育生态系统,为我国新兴经济发展提供高技能、智慧型人才支撑。

(二)创新

信息化时代下“变”为创新立足之要点。创新时代最需要提升的就是创造智慧。“由知识的理解记忆,转向知识的迁移、应用并最终指向创造发明”[9],以提高学习者的学习能力和应用能力,提升其创新思维和智慧思维,不断开拓人类社会发展的高度和宽度。智能化、信息化的时代是创新不断的时代,是原有知识不断被更新、技术不断被升级的时代。人工智能促使社会化协同大规模发展,促进职业教育体系核心要素的重组与重构,创新生产关系,呈现出新的协作架构,开创了新的教育供给方式,增加了教育的选择性,推动了教育的民主化。学习者能够按照自己的价值观、兴趣与爱好等选择适合自己个性发展的学习方式和学习内容,促进学习者个性化、多样化发展,最终实现教育公平。

(三)跨界

智能科学与职业教育连接起来,搭建起两者沟通的桥梁,跨越了人工智能虚拟教育和线下实体教育的界限,实现了两者之间的融合。教育供给由竞争资源转变为协同合作,直线型的中心组织管理转向去中心化、泛化管理。通过大数据智能技术平台、远程教育平台等对职业教育资源进行整合共享,跨越教育边界,与市场、行业、企业以及职业教育培训机构对接,提供更加便捷的智慧化服务。

(四)终身化

人工智能时代职业教育的变革坚持“以人为本”的教育理念,满足学习者在任意时间、任意地点、以任意方式、任意步调终身学习的需求[10]。打破了地域和时间的限制,体现了教育的泛在化、个性化和终身化,与终身教育理念的发展目标不谋而合。人工智能时代社会经济发展加快,人们追求高层次自我价值的实现,充分体现出终身学习的必要性和紧迫性。目前,我国正在积极创建泛在学习环境,致力于构建终身化学习型社会,努力创造有利条件向全民提供终身教育与学习的机会。

四、人工智能背景下职业教育发展的模式建构

人工智能背景下职业教育的变革预示着全新思维意识形态、社会发展形态的变革,重塑职业教育可持续发展的新思维,重构信息时代职业教育的价值链和生态系统。智能化技术科学将现代职业教育内部各要素,以及内部要素与外部环境之间,通过虚拟技术和智能化手段互联贯通,突破传统教育价值的链状模式,使职业教育由传统模式走向“人工智能+职业教育”模式的建构。人工智能对职业教育课程、教学、评价、管理、教师发展等方面产生系统性影响,为职业教育提高教育质量和提升服务水平提供了技术支持和现实路径,解决不能兼顾职业教育规模和质量的矛盾问题。下面将从课程、教学、学习、环境、教师发展、评价、教育管理及组织等方面来探究职业教育的变革路径及模式建构。

(一)人工智能背景下职业教育的课程模式

人工智能时代的信息知识、科学技术正在以前所未有的速度增长、更新和迭代,呈现出了碎片化、多元化、创新性、社会性的特征。人工智能背景下职业教育的课程模式是为学习者提供按需可随时选择的知识储备智能模式,解决了传统职业院校课程教学的滞后性,呈现的是现代职业教育的前沿信息和内容。课程革命愈演愈烈,灵活多样的微课、慕课等形式层出不穷,在线课程将成为常态,信息传播媒介、知识获取方式等都发生了巨大改变,课程内容和结构的表现形态、呈现方式、实施及评价等也都进行了相应变革。智能化信息科学技术为课程的设计、架构、实施提供了快捷和便利,为学习者的个性化、终身化选择提供了多种渠道。人工智能背景下职业教育的课程模式的建构表现为:首先,线上线下融合的大规模开放课程融入现代职业教育,课程的表现形态和实施途径呈现出智能化、数字化、立体化的特征,成为学校常态课程的有机组成部分,为学习者提供了更多的可选择机会,使实施个性化课程成为可能。现代职业教育的课程内容强调学术性与生活性相互融合与转化,融入社会资源,立足于我国社会经济的新常态和学习者的全面发展,实现社会化协同发展,共赢共创;其次,课程实施的空间得以拓展,跨越了社会组织边界、职业院校边界,将从班级、年级、全校扩展到网络社区以及更大的空间。课程的整体结构从分散走向整合,以技术为媒介,形成跨学科、多学科整合的课程;最后,课程内容的组织、课程的实施逐步模块化、碎片化、移动化与泛在化,社会化分工更加精细,教师也将承担教学设计、技术开发、在线辅导等不同的角色。

(二)人工智能背景下职业教育的教学模式

人工智能时代将信息技术有效地融合于职业教育各学科的教学过程,从知识的传递转变为认知的建构,从注重讲授和内容,转变成重视学习过程[11],构建“以教师为主导,以学生为主体”的以数字化、智能化为特征的智慧教学模式,重视学生的主体地位,引导学生“自主、探究、合作”。人工智能背景下职业教育的教学模式的建构表现为:首先,人们的学习方法、认知方式和思维模式已经发生了巨大的转变。信息化教学使得信息技术已成为学习者认知的必要工具,认知方式也由“从技术中学”转型为“用技术学”。其次,信息化教学的重点从“面向内容设计”转变到“面向学习过程设计”,更加重视学习者发现问题、分析和解决问题能力的培养,关注学习者的学习过程,以及其获得学习活动的体验。同时,信息化教学要将课堂内的学习知识和课堂外的实践活动联结互动,按照学习者的个性化需求和认知方式自主选择学习内容。第三,智慧教学将成为课堂教学的新重点。日常教学工作形态不再是点线面的连接,而是呈现为智能化、立体化的教学空间,智慧课堂将会促进学习者的深度学习、交互学习和融合学习,智能备课、批阅以及个性化指导等也将成为教育者新的教学工作形式。从机械评价学习结果转变成适应性评价学习结果。第四,在线教学、整合技术的学科教学法将成为新的教学形态,促进教育均衡发展,实现跨学校、跨区域的流转。移动学习、远程协作等信息化教学模式,能够实现教师的“教”与学生的“学”的全面实时互动,最大限度地调动学习者的主观能动性,提升教学质量与人才培养质量。

(三)人工智能背景下职业教育的学习模式

智能系统和互联网络为学习者提供了丰富多元的学习资源和环境,推进了教育教学活动与学习环境的融合发展,人工智能背景下职业教育的学习模式也逐步建立起来,具体表现为:首先,智能时代的互联网络全面覆盖每一个人、每一个角落,活动空间由课堂内拓展到课堂外,学习与非正式学习正在互相补充、互相与融合,导致学习者的学习行为变化、学习方式的革新。其次,基于互联网出现了一批创新的学习方式,借助情景感知技术及智慧信息技术,进行真实过程体验的情境学习,促进学习者知识迁移运用的情境化和社会化。第三,借助互联网云技术和各种应用工具,学习者可根据自身学习需求,选择最优学习方式,也可利用数据分析技术,追踪记录学习路径和学习交互过程,随时随地获取个性化教学服务和量身定制的学习资源,拓宽了智慧教育视野。第四,各职业院校开始拓展校园智慧学习的时间和空间,以实现虚拟和现实相互结合的智慧校园育人环境。推进网络学习空间建设,加强教与学全过程的数据采集和分析,“引导各地各职业院校开发基于工作过程的虚拟仿真实训资源和个性化自主学习系统”[12],强化优质资源在学习环境中的实际应用。

(四)人工智能背景下职业教育的环境模式

智慧教育环境是以大数据、多媒体、云计算等智能信息技术为基础而构建的虚实融合、智能适应的均衡化生态系统。信息技术与职业教育的深度融合,为师生的全面发展提供了智慧化的成长环境,如智慧云平台、智慧校园。人工智能背景下职业教育的环境模式的建构表现为:首先,智慧教育环境将信息技术与职业教育服务结合、面对面教学和在线学习结合,形成数字化的、虚实结合的职业教育智能服务新模式。其次,智慧教育环境将促进各种智能化、数字化信息技术融入职业院校的各个业务范围和业务领域,与系统内的其他业务横向互联、纵向贯通,且信息能够适时生成和采集,全过程实现数字化与互联化。第三,智慧教育环境能够感知学习者所处的学习情境,理解学习者的行为与意图,满足学习者的个性化需求,提供多元化的适应服务和智能感知的信息服务。互联网应用基于智能数据分析,实现智能调节与自动监控,为学习者提供定制式的学习服务和个性化的学习环境。未来教室必将变成“虚拟+现实”的智慧课堂,在网络空间中参与线上课程、线下活动,实现线上线下互动交流。同时,智慧校园的创建和管理,能够对每个班级、学区进行动态管理,构建出一个以问题、任务为线索,学生实现自主学习的知识体系和促进师生互动、生生互动的智慧管理平台。到2020年,“90%以上的职业院校建成不低于《职业院校数字校园建设规范》要求的数字校园,各地普遍建立推进职业教育信息化持续健康发展的政策机制”[13],以学习者为中心的自主、泛在学习普遍开展,精准的智能服务能够满足职业教育的终身化定制。

(五)人工智能背景下职业教育的教师发展模式

人工智能背景下职业教育的变革对教师的专业发展、素质能力提出了新要求,改变了教师的能力结构和工作状态。教育信息化大背景下,互联网技术、多媒体手段的产生、智能化设备的使用极大提高了教师的专业发展和能力素养,以适应新课程改革与教育信息化的要求。人工智能背景下职业教育的教师发展模式的建构表现为:首先,新时代教师专业发展的内在要求和外在环境都要求教师能够认识、了解和应用互联网新技术工具,促使教师专业发展能力和素养的提升和丰富。其次,教师的专业发展要面向实际、情境化、网络化的教学问题,教师需要在多变的教育情境中综合运用核心教学技能,将信息技术知识、学科内容知识、教学法知识很好地融合并迁移运用。新时代的教师要学会掌握使用智能化设备和数字化网络资源,积极加强与其他专家、教师的合作,或远程工作,形成基于智慧教育技术的多元化的学习共同体。教师的工作状态由个体的单独工作转变为群体的共同协作,大大提升了教师的工作效率。第三,信息化背景下教师的教学理念要发生转变,由促进学生“接受学习”转变为“主动建构”,由“被动适应”转变为“主动参与”,越来越强调以学生为中心的过程体验,从了解信息技术转变为掌握智慧教育技术,保持学科知识,教学方法,核心技术的动态平衡,促进学生智慧学习的发生。第四,信息化教师要学会使用智能化教育技术,积极开发数字化学习资源,创设丰富多元的教学活动,鼓励学生掌握智能信息工具,学会探究和解决问题,发展提升学生的创新思维能力和信息化学习能力。教师的信息化教学能力和素养全面提升,信息技术应用能力实现常态化。

(六)人工智能背景下职业教育的评价模式

现代教育价值趋于多元,以互联网为基础的智能化信息技术使教育评价在评价依据、评价内容、评价主体等多个方面实现了全面转变。人工智能背景下职业教育的评价模式的建构表现为:首先,互联网信息技术应用于学习过程使得伴随式评价成为可能,更加关注学习者的个体差异和特点。强调过程评价和多元共同评价,更加客观全面,重视评价过程的诊断与改进功能,以促进学习者的个性化发展。其次,互联网、大数据、智能云技术的出现使得评价的技术和手段多样化、智能化,节省人力物力财力,提高了评价的科学性、针对性。第三,以大数据为基础的适应性评价因人而异,可获得及时反馈,可真实地测评学习者的认知结构、能力倾向和个性特征等,从知识领域扩展到技能领域、情感、态度与价值观,构建以学习者核心素养为导向的教育测量与评价体系,促进学习者发展。

(七)人工智能背景下职业教育的管理模式

智能化信息技术、云计算技术、大数据技术等能够促进大规模社会化协同,拓展教育资源与服务的共享性,提高教育管理、决策与评价的智慧性,因此,基于互联网的教育管理必将逐步走向“智慧管理”模式。人工智能背景下职业教育的管理模式的建构表现为:首先,互联网将家庭、学校、社区等紧密、方便地联系在一起,拓宽了家长和社会机构参与学校管理的渠道,各利益相关者可共同参与现代职业院校的学校管理,协作育人。其次,新时代的职业院校管理模式通过可视化界面进行智能化管理,业务数据几乎全部数字化,能有效降低信息管理系统的技术门槛,使管理工作更加轻松、高效。通过深度的数据挖掘与分析,能够实现个性化、精准资源信息的智能推荐和服务,为管理人员和决策者提供及时、全面、精准的数据支持,以提高决策的科学性。第三,通过互联网信息技术可以实现全方位、随时的远程监督与指导,从督导评估转变为实时评估,可以实现大规模的实时沟通与协作,促进社会化分工,促进职业院校内部重构管理业务流程,使管理智能化、网络化、专业化。

(八)人工智能背景下职业教育的组织模式

人工智能时代信息科学技术的蓬勃发展冲击着学校内部的组织结构向智能化、网络化的方向发展,各职业院校需要合理调整内部组织结构和资源分配,通过互联网加快信息流动等方式,提高各职业院校组织管理的效率和活力。人工智能背景下职业教育的组织模式的建构表现为:首先,当今时代人工智能的产生不可能替代学校教育,但可以改变学校教育的基本业务流程。人工智能推动了学校组织结构向网络化方向发展,教学与课程是提供信息数据的重要平台,学校组织则构成了教育大数据生态系统。其次,“互联网+职业教育”的跨界融合将打破学校的围墙的阻隔,互联网将学校组织与企业、科研院所等社会机构紧密联系起来,提供优质教育资源供给,共同承担知识的传授、传播、转化等功能,促进学校组织体系核心要素的重构。第三,建设“智慧校园”,实现线上线下融合的智慧校园育人环境,实施一体化校园网络认证,推动智能化教育资源共建共享,实现职业教育信息化建设的均衡发展。

五、人工智能背景下职业教育的模式变革面临的挑战及发展目标

人工智能将推进大数据、云技术等智能信息技术深层次融入职业教育课程与教学、组织与管理、评价与反馈等领域,形成社会化多元供给,为学习者提供多样化的参与方式、自主选择的学习形式和及时获得反馈的评价途径,有利于实现职业教育的共建、共享、共治。但其全面实现,还面临着诸多挑战。

(一)挑战

首先,职业教育的新模式建构需要充足的资金支持。各职业院校积极建构智慧校园,努力实现智慧化产学研环境,打造一体化智慧城市网络等核心技术的开发,都需要资金的根本保障。政府要给予资金政策保障并加强监管,资金管理部门要合理规划,合理利用,专款专用,落到实处。其次,职业教育的新模式建构的成果表现离不开学习者对技术的理解、掌握和应用。在实际实施过程中,教育工作者既要利用信息技术优势变革职业教育,也要避免技术中心主义倾向,“避免一味追赶技术新潮而不顾学生身心健康等,技术本身是一个祸福相依的辩证法。”[14]第三,“目前的教育实践中,仍未能充分实现人机合理分工和双边优势互补。人工智能终端系统擅长逻辑性、单调重复的工作,而人类则更适合情感性、创造性和社会性的工作。”[15]现阶段,信息化技术水平还有待提高,智能机器不能完全胜任知识传播、数据处理等工作,有待于进一步开发和完善,绝对依赖互联网络和设备,还存在一定的风险。

(二)发展目标

人工智能时代职业教育变革重新架构了职业教育发展模式,完成了对资源的重新整合配置,改变了人的思维方式、学习方式和生活方式。人工智能时代下没有职业教育模式的改革,就不可能建构真正的现代化职业教育。人工智能背景下职业教育的发展目标可以概括为个三方面:

1.“智慧脑”与“智能脑”融通

随着第四次产业革命的到来,信息技术爆发式发展,造就了以电脑、互联网为基础的智能脑。职业教育智慧化发展的一个目标就是如何让学习者发挥人脑“智慧脑”与机器设备“智能脑”的“双脑”共同协作[16]。人工智能时代职业教育与信息技术的深度融合,就是要通过“智慧脑”和“智能脑”的协同作用,发挥互补优势,进行融通式学习,而不是简单地人脑与电脑的技术对接。

2.“现实世界”与“虚拟世界”结合

在人工智能时代,网络虚拟技术的发展使人类拥有了真实与虚拟两个世界,虚拟信息技术的兴起在一定程度上会影响职业教育的实体教育,实体教育的发展也需要虚拟技术的支撑。但在具体的学习实践中,还会存在利用这两个世界时顾此失彼、难以平衡的问题。目前,虚拟化教育技术在职业教育领域不断应用与推广,职业教育的发展模式不断优化,使得职业院校线上线下的边界逐渐消融,“现实世界”与“虚拟世界”更好地结合。人工智能时代职业教育的本质没有发生根本改变,学习者要学会利用这两个世界虚实融合、高度互动,充分发挥出自身的优势,更好地学习与生活。

3.职业教育“适应人工智能”发展为“引领人工智能”

人工智能为职业教育带来了强大的技术支持,为职业教育带来了便利。初始阶段的职业教育基本知识和技能被数字化和智能化,通过人工智能相关课程,云教育模式,个性化学习计划等,适应并应用人工智能,以提高职业教育的效率和质量。职业教育重在技术创新,对于行业技术发展具有一定的引领性作用。未来人工智能将成为职业院校快速发展和转型的技术支撑。“如某些职业院校基于自身优势专业与相关行业的智能自动化企业合作,实现以职业教育发展引领人工智能。”[17]目前,人工智能处于适应性大发展阶段,随着信息化技术的提高和智能化设备的普及,人工智能时代必将由专用人工智能时代步入通用人工智能时代。在通用人工智能时代,人工智能与职业教育深度融合高效协作,职业教育完全适应且完美应用于人工智能,进一步引领人工智能发展,由“人工智能+职业教育”发展为“职业教育+人工智能”的时代。

第5篇:智慧校园智能化设计范文

(1)身份识别技术——门禁人脸识别系统

图像识别技术及传感网络技术的应用使得摄像头具有一定的智能功能,可以根据传感网络收集到的信号自动拍摄,还可以记录对应的图像信息。这些图像信息可以和后台数据库的信息做比对,从而迅速识别来人是本校学生还是外来人员,大大减轻了宿舍管理员的工作强度。若系统比对发现来人是被通缉的罪犯,还可以立即自动报警,并提醒管理员采取相应防范措施。通过人脸识别系统后学生可以用自己装有RFID卡的手机终端开门。门的上方安装有传感器控制的门禁装置,在遇到撬门情况时,门禁装置可以自动发送报警信号给学校保卫部门。同样原理,在教室、图书馆、实验室安装门禁装置也可以控制本校学生自由进出,实现校园管理的智能化。

(2)跟踪定位技术——预防学生突发事件

目前,很多学校都实现了无线网络覆盖,无线局域网在给广大师生提供网络通信便利的同时也为物联网的技术实现提供的前提保障。学校可在操场、图书馆、教学楼、实训基地等遍布校园各处架设RFID接收器,通过RFID卡和接收器之间的通讯联系确定目标位置,再利用无线局域网完成定位显示。当持有RFID卡手机的学生进入RFID接收区域时,RFID卡会自动和接收器之间建立联系,每个接收器都连接在局域网上,通过计算机软件数据分析处理结合电子地图、表格统计、文字信息显示等形式实时跟踪学生的位置和行动轨迹,从而达到预防学生突发事件发生的目的。系统可设置具有潜在危险的区域范围,一旦发现持卡学生进入,系统立即通过短信等形式警告学生暂缓进入该区域,同时通知相关管理人员第一时间赶往现场以阻止可能的突发事件,使生命财产损失降到最低。

(3)智慧管理技术——方便学生的学习生活

智慧管理是基于智慧校园卡系统基础之上的,该系统应该从统一身份识别、统一数据信息、统一网络平台、统一数据传送安全标准等方面综合设计实现,使每个管理子系统、各读卡终端的智能化程度达到最佳。利用物联网实施的智慧管理技术,需要将很多功能集中植入学生带有RFID标签的校园卡或手机终端中,学生可以使用校园卡或手机完成借书、就餐、门禁、校内购物,车辆进出等事情。这种“智慧管理”在新生入学时更能得到体现,新生利用校园卡可以完成注册、缴费、宿舍入住、校内购物、军训考勤等,大大节省了办事时间,提高了工作效率和管理水平,对学生和学校是双赢的结果。

(4)物联网记录学生缴费等信息

智能校园卡可广泛应用于学校财务室、食堂、超市,凡是有学生持卡上缴学费、就餐、购物,各种交易消费信息都能被系统记录。这些记录在学生申请助学金、困难补助或学校评定助学金、发放困难补助时具有参考价值。学生在新学年时可根据自家情况通过智能校园卡使用手机或网络终端向学校相关部门提出助学金或困难补助申请,相关部门通过物联网平台收到这些申请后,根据贫困证明及学生上一学年或学期的消费记录综合评定助学金或困难补助发放额度,在通过物联网把助学金或困难补助发放情况短信通知学生,同时将发放的助学金或困难补助转账到该学生的智能校园卡。让真正困难的学生得到帮助,避免助学金和困难补助发放的不合理性。

2.结束语

高职学生自身管理能力普遍比较低,学校层面加强对在校学生的日常管理十分必要,而借助物联网平台管理学生,学校的日常管理水平可以更上一个台阶,同时也是信息社会发展的必然趋势。将物联网技术应用于高职学校学生日常管理工作中意义重大。

(1)可促使学校原有网络更开放、智能化程度更高、综合信息服务质量更完善,有效提高学校信息服务水平,提高物联网技术应用效率。

(2)通过物联网、网络终端等设备搭建的信息综合服务平台,学生、教师、行政管理人员均可定制适合自身个性的服务项目,如:教师可获得适合自己专业的教学资源,并可共享、协助完成备课工作。学生也可以获得自己喜欢的学习资料及实时信息,更合理安排自己的学习时间和娱乐时间,丰富业余生活,提高学习效率。

第6篇:智慧校园智能化设计范文

[关键词]移动互联网;智慧教室;学习方式;教学方式

[DOI]1013939/jcnkizgsc201643187

1移动互联网对传统教学产生的影响

11移动互联网对学生学习方式产生的影响

移动互联网环境下,我们所面临的学习者可以利用网络,毫不费力地突破地域和时间的限制,颠覆性地改变着传统的玩乐、沟通、学习等方式。同时,我们所面临的学习者更追求个性化,喜欢交谈,讨厌说教,希望学习能够变得有趣些。他们在课堂上不喜欢作为客体,更希望作为主体,甚至希望自己能够主导教学,自由表达自己对某一问题的独特观点。同时,在移动互联网环境下随着智能便携式设备如智能手机、IPAD平板脑在学生中的普及,他们更希望能够随时随地地学习,而不仅仅被拘束于传统的教室。因此,当前的教室应能够满足学生个性化学习、碎片化学习、移动化学习的需要。

12移动互联网对教师教学方式产生的影响

传统的“教师讲授,学生学习”的教学方式在移动互联网环境下已经不能够满足学生个性化、碎片化、移动化的学习需求,教师应能够利用智能分析工具感知每个学生的学习需求,甚至要能够根据大数据所提供的每个学生的学习基础和学习习惯信息,进行个性化规划每个学生的学习方案,以及为不同的课堂规模和学生群体设计不同的教学方案,开展个性化教学。移动互联网环境对教师的教学提出了更高的要求,教师不仅在课堂上要展示丰富且具有吸引力的教学资源,同时还要学会如何使用智能分析工具,而智能分析工具需要源于教室的硬件环境建设和软件环境建设的支持。

2基于移动互联网的智慧教室建设方案

21智慧教室的内涵

智慧教室是伴随智慧城市、智慧医疗、智慧交通等概念而提出的。它是一个集成了具有智能化、个性化的高科技软硬件设备,并能够实现学习无所不在功能的智能教室。

22智慧教室硬件环境建设

智慧教室要满足学生学习的个性化,满足教与学的互动化,满足教师教学手段的丰富趣味化,离不开能够把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,实现物与物、物与人的链接,实现对物品的智慧化识别、跟踪、监控和管理的以物联网技术为基础的高科技硬件设备的支撑,这些设备是智慧教室硬件环境建设的核心,主要包括以下设备。

(1)基础网络连接设备

使用网络连接设备―光载无线交换机,可以实现将Wi-Fi射频信号分布到智慧教室内,完成智慧教室的Wi-Fi无线覆盖。

(2)智慧环境感知设备

智慧教室的一个重要特色是要能够提供智慧、绿色、节能的教学环境,让学生和教师能够更加高效、舒适地进行课堂教学。因此,能够感知教室环境的智慧设备是必不可少的,主要包括:能够获取光照度信息的光照传感器,利用光照传感器获得的信息来判断当前教室的光照度是否能让学生清楚地看到投影仪上的字幕,从而控制窗帘的动作,是拉开还是遮挡;能够获取环境温湿度信息的温湿度传感器;能够获取室内二氧化碳浓度信息的二氧化碳浓度传感器;能够获取教室内视频信息的高清摄像头等。

(3)教学设备

教学设备主要包括:可以将显示功能、控制功能和互动功能设计为一体的内置电子白板功能的触控投影机,无线麦克,音箱,功放,问答器,视频录制设备,用于显示班级、出勤率、当前温度等各种信息的LED显示屏,用于学生考勤的RFID考勤机等。利用这些教学设备使教室的管理与监控变得更加智能,基本上可以实现无人化管理。同时,利用这些教学设备也会让课堂变得更加高效,教师利用触控投影一体机可以便利地展示教学资源,学生利用问答器可以便利地与教师进行互动。

23智慧教室软件环境建设

只有硬件系统而没有软件系统的计算机被称之为“裸机”,这说明了软件系统的重要性。在智慧教室建设中,如果只有硬件建设而没有软件建设,就会失去智慧教室建设的本质。因此智慧教室的软件环境建设与硬件环境建设具有同等的重要性。智慧教室的软件系统构成用图表示如下。

软件系统构成图

(1)环境监控系统

环境监控系统可以对课堂内光、电、声、温等环境数据进行实时采集,来判断这些环境要素是否适应课堂需要,如果不适应,则进行自动控制,从而为学生和教师提供高效、舒适的课堂教学环境。

(2)教学资源云平台

丰富而优质的教学资源是师生的共同需要,学生既可以利用课堂教学时间,也可以利用业余碎片学习时间进行随时随地的在线学习,教师可以利用优质的教学资源,进行有特色的备课,提高学生的学习趣味性。因此,教学资源云平台是构建学生个性化学习、教师进行个性化教学的环境支持,能够促进教师的有效教学和学生的主动学习。教学资源云平台的建设,应重点关注两个方面:一个是优质教学资源的建设,如建设网络课程、建设精品资源库等;二是关注教学个性化、互动化的建设。

(3)教学管理与教学质量监控系统

实现智慧化的教学管理与教学质量监控,是提高学校管理水平的重要途径。教学管理与教学质量监控系统的建设主要关注学生学习信息管理、教师教学信息管理、班级信息管理、考试管理、教室信息管理等。

(4)设备管理系统

在智慧建设中,使用到了大量的以物联网技术为基础的设备,对这些设备的有效管理,保障这些设备的正常运行以及安全性则显得非常重要。建设设备管理系统主要包括建设空调控制子系统、投影仪控制子系统、通风控制子系统、照明控制子系统、门窗监视子系统以及视频监控系统等。

把传统教室通过硬件环境建设和软件环境建设打造成为智慧教室。智慧教室满足了移动互联网环境下的教学需求,实现了教学环境的智能化控制,实现了丰富、优质的教学资源共享,实现了学生随时随地、有趣味性的学习需求,实现了教师与学生之间的自由互动,最终实现提高教学质量、提高人才培养质量的目标。

参考文献:

[1]李新良基于移动互联网的智慧校园体系架构研究[J].软件工程,2016(3):27-28

第7篇:智慧校园智能化设计范文

关键词:智慧校园;物联网;三网融合;ZigBee

中图分类号:TP393 文献标志码:A 文章编号:2095-1302(2014)10-00-03

0 引 言

随着网络和信息技术的发展,将校园网与物联网相结合,建构基于物联网的智慧校园逐渐成为教育信息化发展的重要课题。智慧校园是数字化校园的深化,对信息的再加工、再利用,通过信息化手段,提供智能化的业务处理方法,为师生员工提供更好的教学、科研、管理与生活的信息化环境。智慧校园是将人、信息技术、教学资源及环境以及社会性要素有机整合在一起的一种独特的校园系统。

物联网是利用传感器、RFID、采集器、视频监控等感知技术和设备,按约定的协议,把各种网络连接起来,进行信息交换和通信,从而实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的发展对智慧校园的诸多方面产生重要的推动作用。物联网技术可用于构建智能化教学环境,丰富实验教学,辅助教学管理,拓展课外教学活动等教育环节,能够应用于教学技术、学生管理、后勤保障服务等。

基于物联网的智慧校园是指通过利用物联网技术来改变教职工和校园资源相互交互的方式,将学校的教学、科研、管理与校园资源和应用系统进行整合,构建感知全面、响应及时、高效运行、智能综合的校园。

1 总体应用框架

基于物联网三层架构体系(即感知层、传输层和应用层),并结合智慧校园的实际应用需求,本文提出基于物联网的智慧校园的总体应用架构,如图1所示。该总体应用框架自上而下分为四个层面和两大支撑体系,分别为统一校园综合信息服务门户、应用服务融合层、数据融合层、通信网络融合层、信息规范与标准体系和安全保障体系。

1.1 统一校园综合信息服务门户

统一校园综合信息服务门户提供了统一的接入门户和业务界面,基于不同的授权角色向不同的用户提供其个性化的展示界面。该统一门户服务分为两种形式,分别为WEB门户服务形式和WAP移动个人信息门户服务形式。师生用户通过统一的校园综合信息服务门户来进行与之学习、工作和生活相关的各种事务的申办和查询、资源的统一获取、交互和协调。

图1 基于物联网的智慧校园总体应用架构图

1.2 应用服务融合层

应用服务融合主要包括用户身份管理、图书馆管理、校园公用设施管理、校内消费管理、校园安保和校园手机短信息通知管理六大智慧校园应用服务。

1.3 数据融合层

数据融合是指通过对智慧校园信息资源的整合,建立一个智慧校园信息资源共享平台。智慧校园信息资源共享平台的建立既包括身份信息、应用数据、消息、教学内容、感知信息五大数据的融合,也包括数据存储、中间件以及支撑软件的融合。

1.4 通信网络融合层

通信网络的融合是智慧校园建设的基础,它是指将智慧校园内的各种网络(如校园有线网、校园无线传感器网和移动通信网)通过技术的手段进行集中和融合,实施统一的管理和控制,综合利用各种网络接入手段,提供开放的标准接口,使用户在智慧校园中能够统一访问各个网络提供的信息服务,感受不到之间的隔阂。

2 基于ZigBee的智慧校园网设计

通信网络融合层由校园有线网、校园无线传感器网(WSN)、移动通信网(GSM)共三种网络组成,即在校园已有的有线网络的基础框架上,进一步部署校园无线传感器网络和移动通信网,从而实现校园教学楼、办公楼、学生宿舍、教职工宿舍和其他公共场所的无线全覆盖。

在整个智慧校园内,校园无线传感器网主要作为校园各个局部区域(如宿舍楼、办公楼、图书馆、教学楼等)的网络,承担着该局部区域无线传感器之间的通信。ZigBee技术是一种新兴的短距离、低复杂度、低功耗、低数据传输率、高可靠性、可愈的双向无线通信技术,其层次化的结构和多样化的功能能够很好地解决物联网中无线传感器节点间网络连接的问题,因此,选用ZigBee技术作为校园无线传感器网络的核心支撑技术。移动通信网主要承担校园手机短信息的收发,该网络的建设工作主要由移动通信服务提供商负责。

2.1 三网融合设计

本智慧校园网采用如图2所示的方案进行校园有线网、基于ZigBee的校园无线传感器网和移动通信网的融合,即通过ZigBee网关设备的使用实现三者的融合。

其中,通过ZigBee网关系统总线内置GSM模块来实现与移动通信网的连接;通过提供以太网接口以有线的方式或内置无线上网卡以建立WLAN的方式来实现与校园有线网的连接。校园有线网通过总的学校网络网关实现与Internet的连接。

2.2 网络拓扑结构选择

由于各个校园的规模和建筑物地理分布的不同,其校园网具体搭建方式也各不相同,但其整个校园网的拓扑结构设计可大致相同。本基于物联网的智慧校园网采用“物理上总线型,逻辑上星型”拓扑结构。

ZigBee支持星型、树型和网状三种拓扑结构。其中,星型ZigBee网可看作为简化版的树型ZigBee网,两者均有逻辑层次鲜明的优点,但同时也存在“整个网络的性能受协调中心的制约、通信路径唯一、通信不可靠”的缺点;网状ZigBee网具有网络自组织能力,具有灵活、通信可靠的优点。因此,我们在进行智慧校园无线传感器网建设时,可依据实际情况(所需布置传感器节点数、覆盖范围、数据通信量、数据传输速率等)部署不同拓扑结构的无线传感器网络。

图2 三网融合示意图

3 教室监控子系统功能设计与实现

智慧校园服务系统的范围较广,笔者谨以教室监控子系统功能设计与实现进行阐述,图3为教室监控子系统构建示意图。

教室监控子系统利用单片机作为监控模块的控制器,实现感知、控制、显示和服务功能。监控模块布设在教室内,利用射频读卡器识别人员信息,由温度传感器采集教室温度,通过光敏器件采集教室内外亮度。传感器获取的数据经过控制器处理后一方面提交环境监控服务器,供整个系统使用;另一方面,智能调节教室电灯、电扇等设备的开关状态,最大限度地减少能源浪费。同时,传感器采集到的室内温度、亮度、人数等有关信息也会通过在安装在教室内的监控显示屏上显示出来。教室管理员通过查看信息采集模块发往远程控制服务器的相关数据,解除部分或全部智能控制模式,并进入手动控制模式,开放数据讲台灯和电教设备的控制权。在教室内的控制终端也允许通过遥控器,解除部分或全部智能控制模式,并进入手动控制模式。这样,管理员在查看各教室的环境信息和设备使用状况后,可以根据实际情况通过对教室进行远程控制。

图3 教室监控子系统构建示意图

在此种终端节点较多的情况下,部署树型ZigBee网会影响网络数据的传输性能,故而部署网状ZigBee网最好。我们在进行校园无线传感器网组网时,如果网络结构较复杂,或对终端的数据传输有严格的中继和管理要求时,我们应优先考虑网状拓扑。

4 结 语

本设计方案统一网了WEB和WAP的门户,实现了应用服务的融合以及数据的融合,采用了三网合一的思想,网综合融入了各种网络接入手段。基于物联网的智慧校园系统是融合多种功能异构子系统的大集成,包括如教室监控子系统、安检系统、食堂管理、学生宿舍水电管理、日常教学管理、智能图书馆、实验室管理等。学校应根据自身的校园的实际情况,从人力、物力、财力、技术支持等多方面加以考虑,才能有步骤有计划地稳步实现,提高智慧化校园的建设步伐和成效。

参考文献

[1]陈平,刘臻.智慧校园的物联网基础架构研究[J].武汉大学学报:理学版,2012,58(S1):141-146.

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

[3]沈苏彬.物联网概念模型与体系结构[J].南京邮电大学学报:自然学科版, 2010,30(4):1-8.

第8篇:智慧校园智能化设计范文

学校环境雅致,文化内涵丰厚,结合宁波市地区产业结构发展趋势和社会发展需要,构建了信息技术类、加工制造类、经贸类和交通运输类四大具有行业特色的专业体系。其中,计算机及应用专业是国家级示范专业、宁波市重点发展专业,数控技术应用是省级示范专业、宁波市品牌专业,轨道交通专业是浙江省特色新兴专业、宁波市重点发展专业;计算机及应用和数控技术应用实训基地是中央财政支持的实训基地。

向信息技术要“红利”

任课老师一点鼠标,白板画面上便出现站在大型机器前的工程师,学生可以向他提问;老师打开“桌面云”系统,可以远程备课与办公;家长进入智慧校园管理平台,孩子最近表现一目了然,还能与老师在线沟通……

该校以智慧服务、智慧管理、智慧课堂为核心内容的智慧校园建设,不仅使师生工作和生活更高效,而且使他们有更多的时间投入到智慧教学和智慧学习中去,提升教学质量,使学生走出校门时紧跟时代步伐,实现和社会的无缝衔接。

“向信息技术要‘红利’,把智慧校园建设作为学校新的生长点。”宁波市职教中心学校校长张国方说,以前学校各部门信息化系统基本上仅从满足本部门需求出发设计,形成了一个个“信息孤岛”。学校有桑田路和姚隘路两个校区,“信息孤岛”给学校管理带来了诸多不便,教师们常因“信息孤岛”不得不频繁奔波于两个校区之间。

2012年秋天,学校启动智慧校园建设:着力构筑“一体两翼”的发展格局,即以应用驱动为主线,实现教学智慧化和管理智慧化两翼齐飞。

“智慧校园的终极目标是培养高素质人才,智慧服务、智慧管理、智慧课堂三者是相互联系的,智慧服务和智慧管理让师生们从日常事务中解脱出来,有更多的时间投入到智慧教学和智慧学习中去,教学智慧了,学生学得更快更深入了,能力自然就提高了。”张国方说,智慧服务就是让校园服务更智能,让师生生活更方便;智慧管理就是开发各种管理系统,对学校的教学等工作进行智能化管理并根据形成的大数据进行科学决策;智慧教学就是为师生提供智能学习资源,自动记录学习过程,科学评测学习成果。前两者为后者打下了基础。

在他看来,智慧校园的核心不是硬件设备,而是教师的信息素养,而信息素养与其说是专业工具,不如说是思维模式,未来教师在使用信息资源时要像运用粉笔和黑板一样自然。

智能分析为学生成长领航

宁波宁波市职教中心挖掘学校各项工作中的信息化需求,量身定制了智慧校园综合管理平台,实现了校园智慧管理。

据介绍,在这个平台下,该校成功开发了移动OA应用系统,利用该系统,校内的通知公告、文件传输、公文轮阅、流程审批等可以在手机端进行,实现无处不在、无时不在的实时动态管理,极大提高了办公效率。

“比如,有份新草拟的文件需要校领导签字,以前必须打印出来,送到领导面前才行。现在,这个文件可以通过手机发送、收看,即使人在外地,也可通过手机实现移动办公。”副校长傅卫东说。

“智慧校园综合管理平台”实现全校资源、数据的融合和共享。选课管理、成绩管理、竞赛管理等系统可以实现数据智能化处理,自动生成各种数据分析报表,为科学决策提供精准数据支撑。

“从起点看发展,使学校对学科、班级和每个学生的评价更为科学,也使一些入校时基础差的学生更有信心。”傅卫东说,以前,只能等到期末,才能总结一个学生的学业成绩,而现在有了这个平台,老师和家长不仅能看到其学习现状,还能看到其入校以来的成长轨迹和进步速度,能对每个学生的发展进行动态分析,提供个性化指导。

智慧教学提高教学实效

该校有一间智慧教室。这里课桌可以自由组合。在教室后的角落,一个半米高的黑色箱子里,50台平板电脑规整地插在一个个小格子里。平板电脑、双屏投影、手写白板的组合实现多屏互动,是这间智慧教室的精髓所在,教师在教室里可以开展多屏互动教学。

“比如在工业产品设计课上,多个屏幕同时播放老师的课件、学生的设计作品,使课堂更直观、更有效率。”该校教师伟说,智慧教室还可以进行实时直播,现场直播企业工程师在车间的讲解,学生还可以和工程师“隔空喊话”。

实际上,智慧教室只是该校智慧教学的一小部分。目前,该校正在探索实景课堂等辅助教学新方式,突破课堂教学的重点和难点。

这从该校教师仲爱萍执教《莲花的意蕴》阅读指导课可见一斑。首先,学生通过平板电脑上传自拍的荷花图。接着,通过网络查找有关莲花的诗歌和散文,将讨论在空间上展示。然后,用电脑自绘一幅莲花图,配上古诗。最后,分析莲花的文化意蕴。这样就能让学生在有限的课堂教学内,迅速完成拍照、绘画、写作、图文编辑等一系列丰富的学习活动,并将生成的作品进行分享,大大激发了学生的学习兴趣。

据介绍,实景课堂、虚拟在线实训系统在该校的轨道交通、机械、汽修、贸易等专业课教学中得到广泛的应用,“轨道交通实训系统”、“欧特克数控仿真软件”、“汽车故障诊断虚拟实训软件”等10多项实训软件配合案例教学、项目教学,有效解决了真实环境中难以呈现的教学内容,提高了教学实效。

抽象概念具体化

“有了智慧的系统,没有可以驾驭这些系统的人,也是徒劳,学校在上硬件的同时,要求老师要学会应用这些硬件,使自己的课也‘智慧’起来。”张国方说,学校请专家对全体教师进行信息化培训,还开展了微课比赛、智慧教室公开课等活动,倒逼教师的课堂“智慧”起来。

第9篇:智慧校园智能化设计范文

一、搭建智慧校园教育教学平台,实施智慧教学

智慧校园和数字化校园的区别在于,数字化校园重在软硬件搭建,而智慧校园是一个持续发展的过程,重在应用,加强信息技术与教育教学的深度融合,实现优质资源的共享,进而实现教育公平,这也是教育信息化建设的终极目标。整合现有教育信息化资源,打通软硬件设备在教学中的应用,促进智慧校园发展。为学生、老、家长构建一个随时随地的学习交流平台和高效管理、便捷安全的“智慧校园”环境。

教育信息化的使命就是运用现代信息技术来优化教育及教学过程,提升教学质量。智慧校园采用最新的移动互联网技术,实现跨终端数据采集、信息挖掘及分析,贯穿教育与教学的全过程,为学校、教师、学生、家长提供多层次的智能化服务。传统课堂教学中一节课只有一位老师进课堂,在移动互联网技术的支持下,这种情况将得到改变。首先,教师可以带着手机终端或平板,通过学校教育教学平台,将学习内容通过微课程形式进行播放。其次,互联网上有大量特级教师、名优教师的课堂实录视频,其中有很多精彩的片段可以为自己的课堂教学所利用。教师可以在课前对这样的视频进行剪辑,做成“微视频”在自己课堂的某个环节处加以穿插播放,“邀请”这些特级教师、名优教师“出面”为我们的学生上课。最后,如果条件允许,甚至可以事先与他们取得联系,通过网络视频在课堂上进行实时对话、互动。如下图:

二、建设在线学习平台,促进个性化学习

随着互联网技术的不断发展和智能化移动终端设备的普及应用,个性化学习已越来越成为可能。学生对课堂上知识的学习也会慢慢地减少依赖,转而更多地向互联网获取知识。也就是说,学生在进入课堂学习时,可能提前通过网络等途径学习相关的知识。一句话,学生的学习方式已在不知不觉中悄然地发生变化。

无论是互联网还是学校在线学习平台,无处不在的学习场将会在学生学习中起着越来越重要的作用。通过在线平台功能,学生学习的路径将会更加多元,学习空间将会更加多样化。教师需要向学生提供的教学设计,也不再仅仅是课堂内的教学设计,同时也需要关注课堂外学习空间的教学组织。学校也将通过移动互联网技术营造更广阔的校园文化,把教育教学工作延伸到更广阔的平台。比如,学生可通过移动终端在线向教师请教问题,实现“一对一”个性化学习,或与同伴交流学习心得等。这种新的学习方式更具个性化、针对性和及时性,对学有困难的学生来说,这样的帮助无疑将是巨大的。

三、构建家校互动平台,促进学生健康成长

基于移动APP的家校互动平台是一套应用于教育系统的高科技信息互动平台,它是集现代计算机信息技术、网络技术与无线通信技术于一体,实现家庭与学校的互动、快捷、实时沟通的教育网络信息平台。

通过家校互动平台,可实现学校与班级动态查询;学生到(离)校刷卡,平台自动将学生到(离)校信息发送到家长的手机,有效地解决了家长对孩子的担心和忧虑,给学校和家长带来了极大的方便。此外,老师还可以将孩子在学校的表现情况、考勤情况、考试成绩、每周和期末评语、学校的动态和临时通知等通过家校互动平台分享给家长,让家长在百忙之中也可以轻松掌握孩子的基本动态,同时,家长也可以通过平台,有针对性地向学校和班主任发表自己的看法和建议!既可以帮助教师和家长及时解决孩子任何时刻出现的问题,又可以让教师和家长共同分享孩子身上随时出现的亮点所带来的喜悦,使孩子少走弯路,健康成长。它充分调动社会教育资源,利用现代信息技术架起学校、家庭之间实时、快捷、有效沟通的桥梁,形成社会、学校、家庭和谐共育的局面,促进学生健康成长。

参考文献: