人工智能背景下智慧幼兒園建設的實踐研究

摘要：隨著人工智能的發(fā)展及應用，智慧幼兒園就此被提出，其指的是利用大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)以及多種現(xiàn)代化信息技術對幼兒園進行科學合理的規(guī)劃，打造出一個集數(shù)字化管理、智慧教育、精準教研、家園共育的現(xiàn)代化幼兒園。本文希望通過自上而下的頂層設計，打造一個具有高效協(xié)同能力、開放包容精神、自主發(fā)展特點的智慧幼兒園，并對智慧幼兒園的頂層設計方案的落地進行剖析，以期為學前教育事業(yè)在人工智能時代的高質量發(fā)展提供借鑒。

關鍵詞：人工智能；幼兒園；智慧模式；建設實踐；優(yōu)化措施

在我國現(xiàn)代教育體系不斷完善的背景下，對學前教育提出了更高的要求。為了提升學前教育質量，需要做好智慧幼兒園建設工作，為幼兒提供良好的學習環(huán)境，這是促進幼兒成長發(fā)展的關鍵所在。采用先進的信息技術，打造智慧幼兒園模式，不僅能夠為幼兒學習提供便利，在豐富幼兒活動、促進教學改革等方面也具有重要的作用。因此，需要掌握智慧幼兒園建設的關鍵要點，充分發(fā)揮各項信息技術的作用，構建更加現(xiàn)代化的智慧幼兒園體系。

一、智慧幼兒園概述

智慧幼兒園是一種運用現(xiàn)代信息技術手段，改善傳統(tǒng)幼兒園教學和管理方式的新型幼兒園。智慧幼兒園將信息化技術和教育教學緊密結合，通過數(shù)據(jù)采集、存儲、分析和應用，實現(xiàn)全方位、個性化、科學化的教育教學模式。智慧幼兒園具有以下幾個特點：①智能化的設施設備，利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術引入多媒體、虛擬現(xiàn)實、智能終端等設施設備，為幼兒提供豐富多彩的教育資源和優(yōu)質的教育體驗。②創(chuàng)新的教育教學方式，充分利用信息技術開展教育教學活動，推行“互聯(lián)網(wǎng)+教育”，實現(xiàn)精準教學、個性化輔導和多元化評估，使得每個幼兒都可以得到最合適的教育^[1]。③全面的數(shù)據(jù)管理和分析，利用云計算和大數(shù)據(jù)技術對幼兒園的運營管理和教育教學進行數(shù)據(jù)采集、存儲、分析和應用，實現(xiàn)科學管理、精準決策和優(yōu)化服務。④家園互動平臺，建立家園互動平臺，通過網(wǎng)絡和移動終端使家長了解幼兒的實際情況，參與幼兒園的教育教學活動，促進家園合作，實現(xiàn)家校共育。⑤安全保障體系，注重幼兒的身心健康和安全保障，借助智能化的設施設備和管理系統(tǒng)建立全面的安全監(jiān)控體系，提供安全有保障的教育環(huán)境。

二、人工智能背景下智慧幼兒園建設的重要意義分析

在人工智能背景下，幼兒園的智慧化建設是其主要發(fā)展方向，對學前教育的改革發(fā)展具有重要的作用。它能夠有效地推動幼兒園的辦學水平提高，并在以下幾個方面體現(xiàn)其重要意義。

（一）提高教育教學質量

智慧幼兒園的建設是幼兒園教育的重要發(fā)展方向，在人工智能的背景下，它可以借助先進的技術手段來提高教學質量和效率。通過采用數(shù)字化教育和智能教學等方式，幼兒的學習可以變得更加精準、個性化和有針對性。同時，通過數(shù)字化管理可以為教師提供更多的教學資源和支持，減輕教師的負擔，提高教學效率，并且能夠更好地為家長提供信息服務，增強家園聯(lián)系。因此，智慧幼兒園建設的最重要意義在于提升教學質量，為幼兒的成長和發(fā)展提供充分地保障。為此，需要建立完善的智慧幼兒園體系，促進教學質量的提升，為幼兒提供更好的教學服務，這對于幼兒的成長和發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

（二）促進幼兒健康成長

智慧幼兒園的建設可以從身體健康、心理健康以及智力發(fā)展三個方面促進幼兒的健康成長。在身體健康方面，通過智慧健康管理手段，可以隨時了解幼兒的身體健康狀況，進行監(jiān)測和預防，保證幼兒的健康成長；在心理健康方面，通過智能心理輔導系統(tǒng)，可以更好地開展幼兒的心理疏導和心理干預，提高幼兒的情感管理能力；在智力發(fā)展方面，通過智慧教育手段，可以全面提高幼兒的智力水平，發(fā)掘幼兒的潛能，更好地促進幼兒的智力成長。智慧幼兒園中的科技設備和應用軟件可以為幼兒提供更加豐富多彩的學習體驗，同時也能夠激發(fā)幼兒的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)幼兒的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力，為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)奠定堅實的基礎^[2]。

（三）推動數(shù)字化轉型

智慧幼兒園的建設不僅僅是教育行業(yè)的改革，也是數(shù)字化轉型的重要一環(huán)。通過數(shù)字化手段，可以更好地進行信息采集、數(shù)據(jù)管理和資源共享，優(yōu)化教學管理流程，提高管理效率。同時，智慧幼兒園的建設還可以在硬件設施、軟件應用、云平臺等方面推動相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進數(shù)字化轉型和升級。通過對智慧幼兒園的建設，能夠提高幼兒園的數(shù)字化建設水平，升級各項硬件設施與軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)更高水平的教育服務。

（四）促進未來人才培養(yǎng)

隨著信息技術的快速發(fā)展和人工智能技術的不斷應用，未來社會逐步邁向數(shù)字化時代。智慧幼兒園的建設為幼兒提供了適應數(shù)字化社會的渠道，使他們從小就培養(yǎng)了科技素養(yǎng)，為他們未來的學習和發(fā)展夯實科學基礎。在智慧幼兒園中，利用人工智能技術對幼兒的學習行為、語言表達和社交行為進行監(jiān)控和記錄。還可以幫助教師更好地分析幼兒的學習特點和行為習慣，提高幼兒學習效率和素養(yǎng)。同時，還能夠幫助幼兒更好地適應未來的數(shù)字化社會。在智慧幼兒園中，多個科技設備的聯(lián)合使用和應用軟件的協(xié)同配合，讓幼兒能夠更好地學習。在學習和游戲中，幼兒也能夠學習如何與他人協(xié)作和交流，為未來的團隊合作學習打下基礎^[3]。

三、人工智能背景下智慧幼兒園建設的實踐優(yōu)化措施

基于上文的分析可以明確，智慧幼兒園建設具有重要的現(xiàn)實作用，是促進幼兒學習與發(fā)展的關鍵所在，因此必須采用科學的建設方法，做好智慧幼兒園建設工作，以確保智慧幼兒園整體建設質量的提高。為此，本文結合相關實踐經(jīng)驗，總結了多項科學有效的智慧幼兒園建設實踐優(yōu)化措施。

（一）完善硬件基礎設施

智慧幼兒園的建設需要穩(wěn)定、高速的網(wǎng)絡支撐，所以首先需要確保學校內部的網(wǎng)絡環(huán)境暢通，為各項智慧化設備提供網(wǎng)絡服務。需要考慮外網(wǎng)訪問的安全性，建立高安全性的防火墻和訪問控制機制，以保障學校內部網(wǎng)絡環(huán)境和數(shù)據(jù)的安全性。對于智慧幼兒園的云平臺建設，需要建設不同的云計算架構，如公共云、私有云或混合云等，以保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可擴展性。智慧幼兒園需要配備各種智能化設備，例如智能門禁、智能監(jiān)控和智能燈光等。這些設備與網(wǎng)絡配合使用，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和互通。同時，出于幼兒教育的特殊需求，智慧幼兒園還需要配置一些特殊的設備，如兒童感應器、智能積木和VR/AR設備等。這些設備必須具備穩(wěn)定性、可靠性和易于使用性，以確保幼兒和教師在使用過程中的安全和便利。數(shù)據(jù)是智慧幼兒園中最重要的資源之一，因此需要建立完善的數(shù)據(jù)基礎設施。可以采用高速、高效、穩(wěn)定的存儲設備，存儲學校內各類數(shù)據(jù)，包括幼兒信息、教師信息、教學資源和教學過程數(shù)據(jù)等。還需要建立數(shù)據(jù)共享機制，實現(xiàn)不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的互通互聯(lián)。此外，還需要采用安全可靠的備份策略，以保障數(shù)據(jù)的安全性和完整性^[4]。

（二）構建物聯(lián)網(wǎng)感知系統(tǒng)

智慧幼兒園物聯(lián)網(wǎng)感知系統(tǒng)主要分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理三個部分。其中，數(shù)據(jù)采集部分主要采用傳感器和智能設備實時獲取幼兒園內的各項數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)傳輸部分主要采用無線通信技術將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫耍粩?shù)據(jù)處理部分主要采用云計算和大數(shù)據(jù)分析技術對數(shù)據(jù)進行處理和分析，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化和實時監(jiān)控。在物聯(lián)網(wǎng)感知系統(tǒng)中，主要包括以下幾個模塊：①空氣質量監(jiān)測模塊。該模塊主要通過安裝空氣質量傳感器，實時監(jiān)測室內的空氣質量，并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)自動調整空氣凈化設備的工作狀態(tài)，保證幼兒園室內空氣的質量。②溫度與濕度監(jiān)測模塊。該模塊主要通過安裝溫濕度傳感器，實時監(jiān)測室內的溫度和濕度，并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)自動調整空調和加濕器的工作狀態(tài)，保證幼兒園室內的溫度和濕度適宜。③門禁管理模塊。該模塊主要通過安裝門禁系統(tǒng)，對進出幼兒園的人員進行身份識別和控制，從而實現(xiàn)幼兒園的安全管理。④視頻監(jiān)控模塊。該模塊主要通過安裝攝像頭，實時監(jiān)控幼兒園內的情況，并將監(jiān)控畫面?zhèn)鬏數(shù)皆贫诉M行存儲和分析，從而保證幼兒園的安全和教育質量。⑤消防安全監(jiān)測模塊。該模塊主要通過安裝煙感、溫感等傳感器，實時監(jiān)測幼兒園內的消防安全情況，并自動報警和觸發(fā)緊急救援措施，保證幼兒園的消防安全。

（三）構建智慧保育系統(tǒng)

在智慧幼兒園建設過程中，通過智能兒童穿戴設備，可以自動收集每位幼兒的特有ID、體溫、運動以及營養(yǎng)等多個方面的數(shù)據(jù)。具體包括如下幾項：①智能體溫監(jiān)測。智能體溫監(jiān)測是智慧保育系統(tǒng)中的一項重要內容。可以通過感應器實時監(jiān)測幼兒的體溫。當體溫超過正常范圍時，系統(tǒng)會自動發(fā)出警報，并將警報信息及時發(fā)送給教師與管理人員。通過智能體溫監(jiān)測系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對幼兒體溫的實時監(jiān)測和快速響應，為教師與管理人員提供有效的幫助，有效保障幼兒的健康。②智能發(fā)育監(jiān)測。智能發(fā)育監(jiān)測可以通過智能感應器對幼兒的發(fā)育情況進行全方位的監(jiān)測，包括身高、體重以及各項身體特征等多個方面。且系統(tǒng)還可以通過圖像識別技術對幼兒的運動、語言和社交行為進行評估，為教師與管理人員提供科學的發(fā)育評估和幼兒成長記錄。③智能營養(yǎng)監(jiān)測。智能營養(yǎng)監(jiān)測可以通過感應器對幼兒的飲食情況進行監(jiān)測和記錄，包括進食量、食品種類、食品熱量等方面。同時，系統(tǒng)可以通過智能分析技術為教師與管理人員提供營養(yǎng)餐單的推薦和優(yōu)化方案，實現(xiàn)科學的膳食管理。④智能運動分析。智能運動分析可以通過傳感器實時監(jiān)測幼兒的運動情況，包括步數(shù)、運動時間、運動強度等方面。系統(tǒng)還能夠通過智能算法對幼兒的運動數(shù)據(jù)進行分析和評估，為教師與管理人員提供科學的運動干預方案和引導措施。

（四）構建智慧家園互動體系

智慧家園互動系統(tǒng)是一個通過人工智能技術和互聯(lián)網(wǎng)技術連接家長、教師和相關人員的系統(tǒng)。它主要包括家園互動平臺、移動端APP、微信公眾號等多個平臺和工具。通過這些平臺和工具，家長可以實時了解幼兒在幼兒園的學習和生活情況，與教師進行及時溝通，還可以參與幼兒園的各種活動。家園互動平臺是智慧家園互動系統(tǒng)的核心，是連接家長和教師之間的重要平臺。在建設家園互動平臺時，需要考慮平臺的安全性，確保家長和教師的個人信息不會泄露。同時，平臺需要具備高穩(wěn)定性，以避免系統(tǒng)崩潰或者卡頓等問題。另外，平臺還需要易于使用，方便家長、教師和管理人員快速上手。移動端APP是智慧家園互動系統(tǒng)的重要組成部分，使家長和教師能夠隨時隨地了解幼兒情況。在建設移動端APP時，需要注意界面美觀性，方便用戶操作。同時，移動端APP還需要具備多樣化的功能，以確保家長、教師和相關管理人員能夠通過移動端APP完成各項操作，實現(xiàn)對幼兒的高效管理^[5]。

（五）智慧教學輔助系統(tǒng)

智慧教學輔助系統(tǒng)是指基于人工智能技術的幼兒園智慧教學平臺。該平臺通過系統(tǒng)化、數(shù)字化和智能化的方式，實現(xiàn)對幼兒園教學管理全過程的集成和控制。主要功能包括教學計劃制定、教學資源管理、教學評價和反饋等方面，為幼兒園教師提供更智能、高效的教學管理手段。其中，教學計劃管理是教師智慧管理系統(tǒng)的重要功能之一。通過系統(tǒng)化的方式幫助教師制定、調整、審核和執(zhí)行教學計劃。系統(tǒng)可以根據(jù)幼兒園教學大綱和幼兒的實際情況，自動生成科學合理的教學計劃。此外，系統(tǒng)還采用數(shù)字化手段管理教學資源，包括課件、視頻和圖片等。教師可以根據(jù)教學計劃和幼兒的實際情況，自由選擇合適的教學資源，以提高教學效果。系統(tǒng)還能自動評價和分析幼兒的學習情況，并及時向教師反饋評價結果。教師可以根據(jù)評價結果和反饋信息，及時調整教學方法和策略，提升教學質量。

（六）教職工監(jiān)管系統(tǒng)

智慧幼兒園教職工監(jiān)管系統(tǒng)可以實現(xiàn)教職工的考勤管理，包括簽到、請假、加班等功能。通過記錄教職工的考勤信息，可以及時了解教職工的工作情況，提高考勤管理的精確度和效率。系統(tǒng)的具體功能包括以下幾項：①系統(tǒng)可以分配和監(jiān)管幼兒園的工作任務，實現(xiàn)對教職工工作量的合理分配、任務的追蹤和監(jiān)督。通過系統(tǒng)查看任務完成情況和工作進度，可以對任務進行調整和優(yōu)化，確保工作高效完成。②系統(tǒng)可以管理和評估教職工的績效考核，從而提高他們的工作積極性和主動性。通過記錄教職工的工作績效，管理者可以進行科學的評估和分析，給予有針對性的獎懲措施，推動教職工進一步發(fā)展和提高。③系統(tǒng)可以管理教職工的基本信息和檔案，包括個人信息、工作經(jīng)歷、學歷等。通過系統(tǒng)管理，可以實現(xiàn)信息的共享和統(tǒng)一管理，避免信息重復錄入和丟失，提高信息管理的準確度和效率。④系統(tǒng)可以對教職工的培訓進行管理和監(jiān)管，提升他們的職業(yè)技能和素質水平。可以通過系統(tǒng)制定培訓計劃，記錄培訓信息，評估培訓效果，推動教職工的繼續(xù)教育和提高。⑤系統(tǒng)可以實現(xiàn)教職工之間的溝通交流和信息共享，增強他們的協(xié)作和團隊精神。可以通過系統(tǒng)發(fā)布工作通知和任務安排，提高信息傳遞的效率和準確性。

四、結束語

綜上所述，本文簡要闡述了智慧幼兒園的基本概念，并分析了智慧幼兒園建設的重要意義，最后提出了多項優(yōu)化措施。希望能對智慧幼兒園的建設起到借鑒與幫助作用，不斷提升建設水平，推動智慧幼兒園的發(fā)展。

作者單位：張韻 廣州市人民政府機關幼兒園

參? 考? 文? 獻

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基金：廣東省教育廳2021年度中小學教師教育科研能力提升計劃項目“智能時代幼兒園智慧教育創(chuàng)新實踐與策略研究”（編號：2021YQJK025）；廣州市電化教育館2022年教育信息化研究課題“多技術融合支持的城鄉(xiāng)幼兒教師實踐共同體”（編號2022GZJX40）；廣東省中小學教師信息技術應用能力提升工程2.0專項科研課題“教育信息化2.0背景下幼兒園教研團隊工作機制研究”（編號TSGCKT2022020）；2022年首批廣州市人工智能助推教師隊伍建設實驗校階段性成果。