“智慧校園”建設與應用的方法和模式研究

梁為

摘要：“智慧校園”的建設與應用是應對云計算、物聯網等新興技術帶來的機遇和挑戰，推動信息技術與教育教學全面深度融合的重要手段。本文結合“智慧校園”建設與應用的實踐，首先闡述了“智慧校園”建設與應用的關鍵問題，然后從師生、資源、環境、保障四個方面研究建設與應用的方法和模式。

關鍵詞：智慧校園；教育云；深度融合

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2015）13/14-0150-03

● 問題提出

根據中國互聯網絡信息中心2014年的統計數據（如右圖所示），信息技術應用的主要群體是青少年學生，他們對于利用信息技術手段創新教育教學模式的需求非常迫切。

然而，學校在開展信息技術應用的過程中，仍面臨著一定的挑戰：一是課堂教學方面，信息技術與教學還未能深度融合，利用信息技術構建智慧課堂，為師生建立完整的教與學檔案，客觀評價學生綜合素質，科學引領師生智慧發展等還缺應用典范；二是校園管理方面，全市各類應用系統和教育基礎數據還未能互聯互通，信息技術還未能對學校管理績效和全市教育決策提供有效、科學的支撐；三是標準建設方面，“智慧校園”建設與應用尚沒有統一的標準，存在盲目建設、重復投入等問題；四是基礎設施方面，目前學校的網絡、終端設備、網絡學習空間等建設尚不能滿足學校開展應用的要求；五是部門協作方面，由于缺乏統一的頂層設計和整合管理制度安排，各級教育部門的信息系統多頭開發，效率低下，浪費嚴重，教育信息系統的運營管理效率低。此外，信息化部門和教科研部門在對教育信息化的認識理解和有效合作方面還急需改進。

“智慧校園”的建設與應用，是構建智慧教育體系和智慧城市的重要環節，是順應信息技術迅速發展、滿足廣大師生對教學模式和學習方式進行變革的新需求，是解決信息技術在學校應用的瓶頸問題、推動信息技術與教育教學全面深度融合的重要舉措。

● “智慧校園”建設與應用方法和模式研究

下面從師生、資源、環境、保障四個方面研究探索建設與應用的方法和模式。

1.師生培養

培養“智慧型”的師生是“智慧校園”建設與應用的核心。“智慧校園”建設與應用過程中要突出培養教師的教育技術能力，信息環境下創新教學的能力，學生的自主學習、協作學習、探究學習能力和信息技術素養。

（1）教師培養

①利用信息技術構建自主研修環境，拓展教師研修的時間和空間，使教師可以根據自己的需要、時間和進度進行個性化的研修。

②利用網絡平臺記錄、積累教師的精彩教學片段、經驗感悟和教學案例等，利用錄播系統進行微格教學研究，形成研究的問題和有價值的經驗，幫助教師發現自己的進步和不足，逐步增長自己的教學智慧。

③利用信息技術為教師之間的交流、合作、互動提供良好的支撐，利用網絡突破時空界限，實現教師之間的資源共享、經驗分享和合作學習。

④采用網絡技術、仿真技術等信息技術手段，建設未來課堂、物理大視野、學生大劇場、動漫、生化、智能機器人、生命科學、科學探究、視聽體驗、動感操控、動畫創作等基于云服務的數字化實驗室或學習體驗中心，創新學習工具，搭建學習支架，支撐教師開展新技術環境下的語文讀寫、數學、科學、美術、音樂等學科的特色教學活動，創新教學方法和應用。

（2）學生培養

①鼓勵學生在基于教育云的基礎環境下，在方便的時間、方便的地點通過個人計算機、網絡計算機、手持設備等多種終端設備，以適當的接入方式進入教育云平臺，依據自身的需要和意愿選擇合適的學習內容進行學習，在不斷的“體驗”和“探究”中獲得知識、發展能力，提升自己的知識水平。

②在多樣化的網絡學習環境下開展教、學、習活動。提供多元化的學習資源，幫助不同學習愛好的學生提升學習成績；延伸班級管理，建立網上學習社區，引導學生在線協作學習、分享經驗、交流情感；創設更真實的情境、問題和任務，讓學生能運用所學知識解決問題；為學生建立成長檔案，讓他們看到自己在成長等。

③構建基于云服務的教學環境，利用教育云平臺提供的資源，設計具體的合作任務，激發學生的信息搜索、分析和綜合等思維活動，通過網絡與學生展開各種交互活動，在與學生的交流中提出問題，提出所要完成的作業，提供有關的個案研究及實際例子，引導學生相互合作解決問題。

④建設名師工作室，利用網絡將名師和學科專家引入到教學中，為學生提供與所學內容有關的各種實際例子、個案研究，提供各種反饋信息，展示各種不同的觀點和解決問題的思想，為學生提供與當前內容有關的最新信息資源，引導學生展開對此問題的進一步的探索，使學生超越教室的界限，超越所接觸的現成信息，進一步與真實世界的問題情境聯系起來，增加獲取知識的靈活性。

⑤建設基于互聯網的學生科學院，搭建音樂制作室、虛擬實景創作室、激光攝影實驗室、生物培育實驗室等，通過網上視頻課程、虛擬仿真演示、網上成果交流等手段，讓學生感受現代科學技術的強烈震撼，使學生可以利用網絡參與科學和技術的實踐活動，親身體驗到科學技術如何轉變為生產力，培養科學的態度、精神、方法和實驗能力，全面提高科學素養。

2.資源建設

從資源獲取、資源處理、資源推送三個維度出發，進行資源的頂層設計，實現資源的共享共用。

（1）資源獲取

利用以云計算為特征的數據處理和交換技術，整合各級各類教育數據和資源，構建學習資源的云服務體系，為教師和學生提供豐富的教育資源服務。

與高校、商業機構合作，引進動態幾何、物理和化學實驗仿真、交互GIS等各種面向學科的先進教學工具和資源，指導教師將教學工具應用到常規教學中，引導學生利用面向學科的工具開展自主探究式學習、體驗式學習。

（2）資源處理

根據教學原理，對現有資源進行格式轉換、自動切片等處理，形成細粒度、有代表性的資源素材，使教師可以根據需求對資源進行自由組合，以滿足教學的需要。

（3）資源推送

分析教師和學生的資源需求，建立資源推送的自適應體系，根據教師和學生的專業、特長、愛好等，利用數據挖掘、社會關系網絡等技術，以個性化的方式實現資源的按需推送。

①基于資源的數據挖掘技術。對用戶使用資源的行為和特點進行數據統計和挖掘，使用戶只需跟隨系統得到進行數據挖掘的結果即可找到多數人認為滿意的“高質量”資源，減少用戶尋找“高質量”資源的時間與精力。

②基于資源的社會關系網絡技術。社會關系網絡（SNS）對于資源共建共享具有天然的契合度。因為人們在關注資源的同時，更關注自己所佩服的人、志同道合的人、所熟悉的人的應用行為。這種關系對于幫助用戶進行資源價值判斷、對于優質資源的傳播將產生巨大的價值。通過引入社會關系網絡思路與技術，可以有效地還原資源共享共用的“社會性”，用“關系”吸引用戶、幫助用戶、綁定用戶，使用戶可以通過“關系”找到自己所需的資源。

3.環境建設

“智慧校園”環境由基礎架構層和平臺層組成，其中基礎架構層是基礎，由網絡、硬件設施和服務設施等組成，發揮的是連接和支撐作用；平臺層是關鍵，由軟件設施、數據和資源等組成，發揮的是應用支持作用。這兩者密切相關，缺一不可。

（1）基礎架構層

建設IPv6/v4雙棧運行的教育城域網，融合多種虛擬化技術和多種客戶機操作系統，提供對服務器、網絡和存儲等物理設備的抽象以及未來對應用的虛擬化能力，優化資源分配與使用。提供對虛擬化資源、物理資源，包括對計算資源的自動配置、動態的分配、系統的備份、監控等的管理能力。其中，信息化基礎設施建設是重要內容，承擔各種教育系統信息的交換和共享，承載著所有業務系統的運行。基礎設施包括基礎網絡設施、數據存儲設施、計算設施和交換設施。基礎網絡設施建設以教育城域網改造和升級以及“校校通”為主要內容，數據存儲、計算和交換設施建設以教育數據中心建設為主要內容。數據資源層集中整合教育系統各種數據資源，統一建設教育數據庫，主要包括教育基礎數據庫、教育業務數據庫、決策支持數據庫等。

（2）平臺層

①教育云平臺：提供網上教學工具、優質數字化教學資源、虛擬仿真實驗室、網絡公共圖書館、網上科學院、科技創新實驗室、名師工作室和學校特色教育資共享和應用的平臺，實現網絡化特色教學應用、網上教學評估及資源的共享和個性化按需推送等。

②數字化特色資源平臺：提供各種數字化特色資源，包括優秀視頻課例、名師工作室、專家講壇、學科網站、示范校特色應用及物理、化學、機器人體驗中心等，通過教育云平臺向全市展示和分享。

4.保障機制

（1）成立領導小組和工作小組，統籌協調工作

教育行政部門成立領導小組和工作小組，加強統籌協調，加快“智慧校園”建設應用步伐。

（2）組建專家團隊，全方位推進

組建專家團隊，從技術支撐和教學應用兩方面加強對試點學校開展專題培訓，加強專業指導，提高試點工作的針對性和實效性。

（3）蹲點指導

組織專家到有代表性的學校蹲點指導“智慧校園”建設與應用工作，力求盡快探索出建設與應用的有效途徑。

（4）推廣宣傳

舉辦“智慧校園”建設與應用現場交流展示活動和學習考察活動；進行案例總結、宣傳和推廣；制作、匯編“智慧校園”建設與應用成果材料等。

● 結束語

“智慧校園”是深化課程改革，創新教學方法，堅持以學生為中心，促進學生個性化發展的重要實踐載體。如何通過“智慧校園”示范校的建設，以點帶面，探索全面實施素質教育的新途徑是根本目標。本文圍繞這個根本目標，提出了探索“智慧校園”建設與應用的方法和模式，這些方法和模式將在實踐中不斷積累和完善，為推動信息技術與教育教學的全面深度融合提供借鑒和參考。

參考文獻：

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[3]熊頻，胡小勇.面向智慧校園的學習資源建設研究：趨勢與建議[J].教育信息技術，2014（5）.