陳 堅
(江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學院南京財經(jīng)分院,江蘇 南京 210004)
根據(jù)《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》《教育信息化 2.0 行動計劃》和《智慧校園總體框架》等相關(guān)文件建設(shè)要求,通過構(gòu)建涵蓋校園智慧化辦公場景、教學場景、宣傳場景、家校場景、數(shù)據(jù)場景和安防場景的一體化校園,打造智能化校園服務(wù)平臺,促進移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用和教育、教學教研、管理和服務(wù)的深度融合,形成協(xié)同開放的智慧校園生態(tài)。
按照校園信息化應(yīng)用新的建設(shè)思路,通過“事務(wù)、業(yè)務(wù)、服務(wù)”三級解構(gòu)方式,保障對校園工作多變性的良好適應(yīng)。(1)“事務(wù)”,將多部門相關(guān)業(yè)務(wù)進行聚合,形成對具體事項的完整辦理,隨著前后業(yè)務(wù)審批結(jié)果的不同,事務(wù)的發(fā)展路徑存在差異。(2)“業(yè)務(wù)”,指的是部門內(nèi)部的具體操作過程,通常有相對穩(wěn)定的辦理流程和明確的辦理結(jié)果。(3)“服務(wù)”,業(yè)務(wù)過程中,用戶的具體操作細化為“服務(wù)”,如:信息查詢服務(wù)、報表生成服務(wù)、權(quán)限驗證服務(wù)、數(shù)據(jù)同步服務(wù)、流程運轉(zhuǎn)服務(wù)等,包括前臺展現(xiàn)類服務(wù)、后臺執(zhí)行類服務(wù)和前后臺響應(yīng)式服務(wù)。
核心基礎(chǔ)平臺基于SOA架構(gòu)思想、響應(yīng)ESB技術(shù),實現(xiàn)對各類應(yīng)用服務(wù)的統(tǒng)一注冊、調(diào)度與管理;實現(xiàn)用戶身份認證與權(quán)限的分級管理;實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的交換與共享;實現(xiàn)平臺運行情況的整體監(jiān)控;實現(xiàn)數(shù)據(jù)倉庫管理與主題數(shù)據(jù)分析。
智慧校園需要建設(shè)統(tǒng)一的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中心、統(tǒng)一身份認證、統(tǒng)一門戶、統(tǒng)一桌面、進一步整合現(xiàn)有系統(tǒng)。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫意義在于可以實現(xiàn)后續(xù)拓展業(yè)務(wù)系統(tǒng)的無縫整合,打破“信息孤島”,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共建共享。數(shù)據(jù)中心提供教育大數(shù)據(jù)采集、存儲、分析平臺,用戶可在該平臺上對教育基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及應(yīng)用業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理,對數(shù)據(jù)標準進行統(tǒng)一規(guī)范,并對海量數(shù)據(jù)進行多維度的、高效的分析挖掘。
通過智慧校園開放平臺的應(yīng)用程序編程接口(Application Programming Interface,API)接口,可以接入學?,F(xiàn)有系統(tǒng)、合作伙伴軟硬件系統(tǒng),支持與學?,F(xiàn)有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步,同時,在應(yīng)用市場里提供更加豐富的應(yīng)用,不同場景、不同應(yīng)用開放的接口滿足學校的個性化需求。
采取微服務(wù)架構(gòu),在設(shè)計上保持高靈活性和擴展性,通過課程和實訓,不斷輸出優(yōu)質(zhì)資源,持續(xù)提升學生創(chuàng)新實踐能力。微服務(wù)平臺是將各種不同的服務(wù)封裝到一系列的數(shù)據(jù)接口中,并開放這些接口。開發(fā)者可以基于平臺開放的API開發(fā)各種應(yīng)用。因此,無論是第三方公司,還是學校各部門、老師,都可以很便捷地參與建設(shè),構(gòu)建出一個開放、共建和融合的校園生態(tài)系統(tǒng)。
智慧校園通過建設(shè)學校大場景的應(yīng)用。教學應(yīng)用幫助教師節(jié)省時間,提高工作效率,實現(xiàn)學校的教育事務(wù)無紙化處理;家校應(yīng)用促進學校和家長間的溝通交流和家校共育,宣傳應(yīng)用樹立學校品牌,提升學校影響力;安防應(yīng)用建立校園師生主動安全防范體系;數(shù)據(jù)分析幫助學校對學生學情精準跟蹤分析服務(wù)。
一個學校支持多個校區(qū)共存,可切換進入不同校區(qū)管理校園功能;一個成員可同時有教師、家長等多個身份,移動端即可切換身份使用各角色應(yīng)用功能。智慧校園系統(tǒng)通過移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)輔助人工管理,提高管理效率,使繁雜的日常管理工作變得輕松,實現(xiàn)管理的信息化、規(guī)范化和科學化,提升校園信息化的整體水平。
完善建立校園卡與人臉身份認證的集成融合機制和方法。利用人臉識別、虛擬二維碼等技術(shù),對現(xiàn)有的軟硬件平臺進行改造,實現(xiàn)上課考勤、門禁認證、圖書借閱、多媒體開鎖、機房上機、業(yè)務(wù)系統(tǒng)免密碼登錄、就餐消費等功能,提供以一卡通系統(tǒng)為核心的校園生活物聯(lián)化服務(wù),提高效率和質(zhì)量,使師生服務(wù)便捷化,增強師生獲得感[1]。
建設(shè)基于射頻電子標簽技術(shù)的固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)、智能圖書館管理系統(tǒng),實現(xiàn)固定資產(chǎn)和圖書文件、書架,資產(chǎn)存放地和使用者的綜合識別。實現(xiàn)樓宇智能化管理,提供樓宇照明控制、空調(diào)管理、能源采集以及節(jié)能展示等功能,提供全天不間斷的控制服務(wù)。管理員可以通過瀏覽器、手機APP可實時查看和控制設(shè)備,更高效、更直觀地提高管理效率,在保證提供舒適、安全環(huán)境的同時,加強了能源利用率。
當前,教學平臺眾多,彼此無法互聯(lián),形成一個個孤島,不僅浪費資源,而且不利于進行有效的教學分析和決策。部分優(yōu)質(zhì)課程運行在第三方云平臺上,過于分散。
建設(shè)基于大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的校本教學平臺,支持網(wǎng)絡(luò)課程、教學資源庫、移動教學課程、MOOC,SPOC等項目的建設(shè),在全校開展混合式教學、翻轉(zhuǎn)課堂、移動教學等教學模式的改革。
通過教與學全過程數(shù)據(jù)的采集,可以對師生形成客觀、科學、合理的評價。實現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的教學效果分析,給學校領(lǐng)導提供各種教學過程數(shù)據(jù)的詳細統(tǒng)計匯總,實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的學校發(fā)展性評估與科學決策。通過數(shù)據(jù)分析,讓教師能夠?qū)崿F(xiàn)精準教學、因材施教,全面掌握學生的學習過程[2]。
利用空中課堂可以實現(xiàn)寒暑假、特殊時期等師生不能到校時教師在線教學、輔導學生。相比較在線互動課堂,空中直播課堂學生端無須安裝任何客戶端軟件,通過Web或微信掃碼等方式,即可實現(xiàn)單向直播聽課,并支持大規(guī)模并發(fā)。
網(wǎng)絡(luò)在線課堂系統(tǒng)能夠有效拓展教師教研時間和空間的限制,更高效地幫助組內(nèi)教師平等、充分地實現(xiàn)資源的共享與再造。在“一人建課,多人協(xié)同,共同研磨,高質(zhì)輸出”的方式下,實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源的高度整合、課程設(shè)計的最優(yōu)配置。學科教師借助多樣的教研開展方式,有效將日常教學工作、教學研究、教師成長真正融為了一體,實現(xiàn)了學科整體教研水平的提升和學科核心能力的沉積。
隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展與信息需求的不斷深入,越來越多的用戶和技術(shù)人員不再僅關(guān)注數(shù)據(jù)本身的計算與存儲,而是進一步試圖從大量數(shù)據(jù)中尋找規(guī)律,尋找到別人的“集體智慧”,并代入自己的決策與學習過程中。
對學生上課的行為進行分析,幫助學生提升學習效率。利用人工智能技術(shù)提高人臉識別、表情識別、情感分析等的準確度,輔助教學在課堂授課過程中,通過布設(shè)抓拍攝像頭,對學生的人臉、微表情、行為姿態(tài)進行抓取、分析。
場景解決方案:基于人臉識別、情緒識別等AI能力,準確識別教學過程中老師的上課狀態(tài),如板書追蹤、關(guān)鍵點識別等,幫助教師提升教學質(zhì)量。
精準識別學生身份,輔助記錄學生到課出勤情況;識別做題、轉(zhuǎn)身、趴桌、站立、舉手等多種典型課堂行為,輔助記錄學生上課參與度情況;通過識別AU 動作組合,微表情情緒表達信息,輔助記錄學生注意力集中情況。
虛擬世界或物體和真實世界有機融合,在不妨礙正常生活的基礎(chǔ)上,拓展了生存空間,豐富了生活,提供人類新的感知、認知、表達通道。利用5G高帶寬和低延時的特性,構(gòu)建與真實世界融合的VR/AR/MR新環(huán)境,提供可共享的生活、學習和工作新空間。5G信號覆蓋到哪,VR/AR新環(huán)境就構(gòu)建到哪;做好基礎(chǔ)支持,從資源建設(shè)、課程設(shè)計、教學應(yīng)用等多維度支持教師;對軟件、設(shè)備、系統(tǒng)、理念等方面進行指引與培訓。
隨著5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的不斷完善,5G在全方位提升教育互動性方面將會帶來改變。持續(xù)探索5G技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用與創(chuàng)新,基于“5G+”邊緣云與更多AI技術(shù)結(jié)合,讓教育“零距離”,推動智能教育在全息遠程互動教學、生動MR課堂、AI大數(shù)據(jù)評測、校園智能化管理等應(yīng)用的探索。
智慧校園系統(tǒng)中的大量位置相關(guān)數(shù)據(jù),包括軌跡、時間、類型、課堂出勤、上網(wǎng)行為等數(shù)據(jù),與校園業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)結(jié)合,為個性化的教育、人性化的服務(wù)提供支撐,抽象出標簽化的學生模型,掌握學生的行為動向、興趣愛好、心理特征、互動行為,為學生的學習就業(yè)提供個性化的培養(yǎng)指導,為學校提供精細化的教育管理。
總之,要不斷進行智慧校園應(yīng)用創(chuàng)新研究,融合互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用思維,有機整合校園核心業(yè)務(wù)系統(tǒng),重塑師生信息化體驗,建成一個精準決策、數(shù)據(jù)廣泛、個性教學形式多樣、高效服務(wù)實時主動、自然生活無拘無束的智慧教育新生態(tài)系統(tǒng),全方位提升信息化應(yīng)用水平。