基于人工智能的高職智慧校園建設(shè)探究

黃林國

摘要：目前，伴隨著科技的不斷發(fā)展，人工智能已經(jīng)在多個領(lǐng)域取得了廣泛應(yīng)用。信息時代的擴(kuò)張與智能算法的完善，為人工智能的發(fā)展提供了充沛的動力。在此背景下，高職院?？梢砸劳腥斯ぶ悄芗夹g(shù)來進(jìn)行智慧校園的建設(shè)，促使教育事業(yè)不斷進(jìn)步和發(fā)展。通過對人工智能進(jìn)行充分的利用，使高職智慧校園的建設(shè)更加科學(xué)完善，讓智慧校園發(fā)揮應(yīng)有的意義和價(jià)值，從而不斷推動教育體系與模式的改革。該文對高職智慧校園的概念進(jìn)行梳理，對其表現(xiàn)的特征以及應(yīng)用人工智能的意義進(jìn)行探討，并且從多方面提出如何更好地發(fā)揮人工智能應(yīng)用技術(shù)，從多方面建設(shè)高職智慧校園，為智慧校園的建設(shè)引入一種新思路。

關(guān)鍵詞： 人工智能;高職智慧校園;建設(shè)研究

中圖分類號：TP183? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）06-0139-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

1 高職智慧校園的基本概念

為了加快推進(jìn)我國的教育現(xiàn)代化、教育強(qiáng)國建設(shè)以及積極推動“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的普及，2018年，國家教育部及國家標(biāo)準(zhǔn)委相繼出臺了《教育信息化2.0行動計(jì)劃》《智慧校園總體框架》等政策及標(biāo)準(zhǔn)。

智慧校園是指以促進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)融合、提升教與學(xué)的效果為目的，以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù)為核心，實(shí)現(xiàn)一種環(huán)境感知型、智慧型、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)據(jù)化、協(xié)作化的教學(xué)、科研、生活以及管理服務(wù)，并能對教育教學(xué)、校園管理進(jìn)行分析和預(yù)測的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境。

智慧校園的建設(shè)離不開計(jì)算機(jī)與信息服務(wù)平臺的支撐，通過智能設(shè)備與智能算法的軟硬件結(jié)合，在校園內(nèi)能夠?yàn)閹熒峁┥罘?wù)、教育科研、資料查閱、個人信息管理等多種功能，能夠促進(jìn)學(xué)校在多方面的管理，使教育模式更加精細(xì)化、有序化。高職校園建設(shè)的關(guān)鍵在于充分地利用現(xiàn)有的人工智能技術(shù)，將師生在校園內(nèi)的多個方面信息以及服務(wù)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)整合，從而促進(jìn)高職校園教育質(zhì)量的提升，極大地提高了資源利用率。

2 高職智慧校園的具體表現(xiàn)特征

2.1 智慧生活

將多方面的生活服務(wù)進(jìn)行整體結(jié)合，比如學(xué)校的餐飲、網(wǎng)絡(luò)、住宿、洗浴等各環(huán)境進(jìn)行信息整合，學(xué)生通過在支付寶App中進(jìn)行大學(xué)生認(rèn)證，產(chǎn)生學(xué)生專屬的二維碼，學(xué)生僅憑借一部手機(jī)設(shè)備即可便捷地完成所有的生活服務(wù)。將校園的服務(wù)設(shè)施與大數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)平臺進(jìn)行結(jié)合，一方面為學(xué)生提供更多的便利，另一方面能夠促進(jìn)校園設(shè)備進(jìn)一步優(yōu)化和完善。比如，在浴室設(shè)置故障檢測智能申報(bào)系統(tǒng)，便于針對設(shè)備及時維護(hù);在食堂通過大量學(xué)生的品嘗成立智能的食品的評分機(jī)制等，促進(jìn)食堂衛(wèi)生以及菜品的管理。通過這些人工智能的應(yīng)用，能夠及時解決出現(xiàn)的問題，從而更好地服務(wù)師生。

2.2 智慧課堂

通過在教室內(nèi)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，安裝各種傳感設(shè)備建設(shè)校園的感知系統(tǒng)，比如安裝光線感應(yīng)器能夠使教室的燈光更加智能;安裝紅外裝置以及距離感應(yīng)器，能夠使老師的教學(xué)期間與多媒體之間的配合更加便捷。高職校園中的學(xué)生一般都具有一系列電子設(shè)備，學(xué)?？梢酝ㄟ^人工智能技術(shù)引入智慧課堂，使學(xué)生的設(shè)備與老師的設(shè)備實(shí)現(xiàn)無縫連接，不僅有利于教師在教學(xué)時對內(nèi)容更好地優(yōu)化和完善，對不足之處能夠及時地調(diào)整，同時在課堂中所講述的課件以及經(jīng)典題目與知識，能夠一鍵推送到同學(xué)設(shè)備中，便于后期的鞏固與學(xué)習(xí)。針對簽到點(diǎn)名以及課后考核等多種內(nèi)容，可以利用人工智能系統(tǒng)快速有序地進(jìn)行，改變傳統(tǒng)的人工機(jī)械逐一考查的模式，能夠使課堂的時間更高效地利用。與此同時，智慧課堂的搭建可以根據(jù)學(xué)生的日常表現(xiàn)以及知識掌握情況，實(shí)現(xiàn)學(xué)生個性化以及精準(zhǔn)化地區(qū)分，及時針對有疑惑的問題進(jìn)行相應(yīng)的匯總及解答，對學(xué)生的課堂表現(xiàn)和課后作業(yè)完成情況進(jìn)行動態(tài)評估和匯總，為高職學(xué)生最終成績提供參考。

2.3 智慧學(xué)習(xí)環(huán)境

高職學(xué)生已經(jīng)擁有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力，具有較多的自主學(xué)習(xí)時間，應(yīng)對其提供更加舒適、智能的學(xué)習(xí)環(huán)境。學(xué)生在課堂中學(xué)習(xí)新知識時，由于課堂時間有限，有時并未充分進(jìn)行吸收和掌握，可以將學(xué)生學(xué)習(xí)的知識與圖書館的信息檢索系統(tǒng)進(jìn)行智能結(jié)合，通過學(xué)生管理中心，接受到圖書館中相關(guān)書籍和精品課程的推送，使學(xué)生學(xué)習(xí)的知識更加鞏固，具有一定的拓展性。再者，人工智能智慧校園的建設(shè)，使學(xué)校的硬件資源更加可視化、透明化。比如，學(xué)生可以預(yù)約自習(xí)室或圖書館座位，有效提高學(xué)習(xí)效率。此外，在學(xué)生管理中心能夠?qū)W(xué)生推送相關(guān)有益的知識技巧或校園通知，能夠使信息的傳播利用更加高效。

3 高職智慧校園建設(shè)過程中存在的問題與解決對策

3.1 存在的問題

基于人工智能建設(shè)高職智慧校園是一項(xiàng)規(guī)模較大的工程，完善整個智慧校園的建設(shè)，需要一定的時間，并且需要投入較多的物力和財(cái)力，這對高職院校而言是一項(xiàng)較大的資金，也對智慧校園的建設(shè)規(guī)模以及周期帶來了一定的影響。再者，智慧校園屬于較為新型的教育管理模式，校園中存在一部分對新興事物認(rèn)知較差的師生，使智慧校園不能充分地發(fā)揮作用。比如，一部分老師對于電子授課備課及管理學(xué)生的模式接受度較差，不能完全適應(yīng)授課模式。此外，由于智慧校園中有許多服務(wù)及內(nèi)容較為復(fù)雜，需要相應(yīng)的信息化專業(yè)人員指導(dǎo)才能將其充分釋放，而建設(shè)教育信息化團(tuán)隊(duì)需要一定的經(jīng)驗(yàn)及周期，導(dǎo)致許多高職智慧校園的硬件、軟件建設(shè)雖較為完善，但并未充分發(fā)揮智慧校園的作用。最后，智慧校園后期需要一定的調(diào)控和維護(hù)工作，但院校對此方面較為輕視，會使智慧校園產(chǎn)生一定運(yùn)行不穩(wěn)或紊亂的狀況發(fā)生。

3.2 解決措施

針對智慧校園的建設(shè)，需要對智慧校園的模式和概念進(jìn)一步地推廣和宣傳，使廣大師生加深理解、認(rèn)識到智慧校園的作用，體會到智慧校園對師生的學(xué)習(xí)生活帶來的各方面改變，使師生能夠?qū)W會利用已有的智慧校園中的資源。再者，加強(qiáng)智慧校園建設(shè)的預(yù)算控制機(jī)制，盡量采用企業(yè)與學(xué)校相合作的建設(shè)模式。比如科大訊飛企業(yè)能夠提供人工智能語音或文字識別的功能。通過校方與科大訊飛進(jìn)行合作，一方面學(xué)校能為此企業(yè)的產(chǎn)品進(jìn)行有效的大范圍推廣，提高公司的知名度及產(chǎn)品覆蓋率;另一方面，企業(yè)能使用研發(fā)的產(chǎn)品用于建設(shè)智慧校園，另外高職院校中的研究機(jī)構(gòu)也可以與這種企業(yè)進(jìn)行合作，促進(jìn)產(chǎn)品的研發(fā)、測試及應(yīng)用，從多個方面降低智能校園的建設(shè)成本。

4 基于人工智能建設(shè)智慧校園的措施

4.1 建設(shè)智慧校園網(wǎng)絡(luò)硬件層

網(wǎng)絡(luò)硬件層是提供智慧校園服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施，是充分發(fā)揮智慧校園作用的保障。通過無線局域網(wǎng)、因特網(wǎng)以及移動互聯(lián)網(wǎng)，在校園內(nèi)快速實(shí)現(xiàn)物與物、人與人、物和人之間的交互作用。另外，在這一交互過程中，同時構(gòu)建一個校園安防監(jiān)控、音視頻廣播、多校區(qū)網(wǎng)絡(luò)互通的專用校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從多方面不斷應(yīng)用和完善網(wǎng)絡(luò)硬件層。人臉識別技術(shù)作為當(dāng)前一種成熟的用戶身份信息識別技術(shù)，通常部署在視頻監(jiān)控等硬件設(shè)備上，在智慧安防領(lǐng)域有著重要作用，同時在政府、醫(yī)院、金融、電力、司法、交通、海關(guān)、航天等范圍有廣泛應(yīng)用。當(dāng)今人臉識別作為智慧校園人工智能技術(shù)的典型應(yīng)用，是校園智慧化發(fā)展的一種新趨勢，也是智慧化建設(shè)的必選路徑。近年逐步興起的基于人工智能的人臉識別技術(shù)分為三個部分：人臉檢測、人臉對比和人臉跟蹤。在設(shè)計(jì)人臉識別系統(tǒng)技術(shù)流程上，主要包括以下四部分：人臉圖像的采集和檢測、人臉圖像的預(yù)處理、人臉圖像的特征提取、人臉圖像的匹配和識別。智慧校園是人臉識別可利用效果快且適用的首要挖掘領(lǐng)域。人臉識別技術(shù)可布置在門禁設(shè)備的用戶身份驗(yàn)證系統(tǒng)方面，可對校內(nèi)外相關(guān)人員的身份進(jìn)行有效識別、記錄與處理，保證校內(nèi)學(xué)生人身安全方面進(jìn)行智能化管理，也積極有效地保障校園安全。

4.2 建設(shè)智慧校園數(shù)據(jù)信息層

借助人工智能對校園數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地收集分析與處理，通過多種數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)，能夠?yàn)閹熒ㄖ苽€性化的服務(wù)，使信息的利用率得到提升。人工智能的數(shù)據(jù)信息層可謂是智慧校園的大腦，是信息分析的中樞神經(jīng)，能夠使校園內(nèi)的信息更有層次化。與此同時，還需要加快構(gòu)建完善統(tǒng)一有效的信息門戶和用戶身份識別和認(rèn)證平臺，構(gòu)建規(guī)范安全的數(shù)據(jù)集成平臺和數(shù)據(jù)倉庫，從而不斷加快和完善智慧校園的體系構(gòu)建。基于人工智能技術(shù)的智慧校園，可以對整個校園進(jìn)行全局實(shí)時分析、自動調(diào)配并優(yōu)化學(xué)習(xí)資源和服務(wù)資源、創(chuàng)設(shè)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境、輔助學(xué)校進(jìn)行智慧決策，最終進(jìn)化成智慧管理及服務(wù)校園各項(xiàng)業(yè)務(wù)的超級人工智能中心。

4.3 建設(shè)智慧校園應(yīng)用層

在建設(shè)智慧校園應(yīng)用層的過程中，需要重點(diǎn)做好對學(xué)校業(yè)務(wù)系統(tǒng)及綜合服務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)。學(xué)校應(yīng)充分利用人工智能技術(shù)，提升在教學(xué)、管理、服務(wù)等各個業(yè)務(wù)方面的智能化服務(wù)水平，從而為廣大師生提供更加全面優(yōu)質(zhì)的應(yīng)用服務(wù)，最終實(shí)現(xiàn)校園統(tǒng)一高效的管理和服務(wù)目標(biāo)。智慧校園的建設(shè)是一個開放、復(fù)雜、共享的系統(tǒng)工程，需要有全球視野、開放思維和戰(zhàn)略眼光，既要把握世界教育信息化的最新潮流與趨向、又要立足當(dāng)前高校自身的實(shí)際情況。

5 結(jié)束語

基于人工智能的高校智慧校園，能夠提供高質(zhì)量的教育管理模式，使師生服務(wù)更加完善。在建設(shè)中注意其中的問題，并從多個方面充分應(yīng)用人工智能?；谌斯ぶ悄艿母咝Ｖ腔坌@建設(shè)，是學(xué)校改革與發(fā)展的重要組成部分。智慧校園建設(shè)不僅包含實(shí)現(xiàn)生活、教學(xué)、科研、服務(wù)管理等的信息化、智能化，更重要的是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)理念、教育教學(xué)管理方式的重大變革。以現(xiàn)代校園網(wǎng)和人工智能為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)管理、科研管理、學(xué)習(xí)資源管理、生活服務(wù)管理的資源整合和優(yōu)化，達(dá)到信息化有效增值的目的，這是教育信息化智能化發(fā)展的大趨勢，也是邁進(jìn)教育信息化現(xiàn)代化的必由之路。智慧校園是校園信息化的高級形態(tài)，是對數(shù)字校園的進(jìn)一步升級建設(shè)和發(fā)展，它綜合運(yùn)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、社交網(wǎng)絡(luò)、商業(yè)智能等

現(xiàn)代信息技術(shù)，有效感知校園環(huán)境，智能識別師生的學(xué)習(xí)、工作、生活情景和各個體的個性化特征，將學(xué)校物理空間和網(wǎng)絡(luò)空間有機(jī)融合優(yōu)化，為師生提供了智能化、信息化的教育教學(xué)環(huán)境和舒適便捷的生活環(huán)境，有效地開展智慧教育，改變了教師、學(xué)生與學(xué)校三者的交互方式。

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【通聯(lián)編輯：唐一東】