基于中小学智慧校园建设现状分析的智慧校园联动系统模型构建

高 琪，乜 勇

陕西师范大学教育学院，西安 710062

基于中小学智慧校园建设现状分析的智慧校园联动系统模型构建

高 琪，乜 勇

陕西师范大学教育学院，西安 710062

学校作为社会与国家培养高端人才的主要载体，如何构建优质校园一直是人们关注的热点和重点。随着新技术的快速发展，技术支持下的学校建设从传统校园转向数字化校园；微软公司“智慧地球”的提出又掀起了构建“智慧化”校园热潮。通过发放调查问卷、对话访谈和实地走访，文章主要分析了基础教育领域智慧校园建设应用现状，总结了智慧校园建设和应用中存在的主要问题，在此基础上，提出了基于中小学智慧校园建设的联动智慧模型系统。

智慧校园；建设现状；问题；联动系统模型

2009 年，一项热议的话题：“智慧地球”的概念得到了初步发酵。“智慧地球”由美国IBM公司在2008年提出，其概念涵盖了21个主题词。随着“智慧地球”概念上升到美国的国家战略层面，其影响得到极大扩展。与此相应，2009年国内也提出了“感知中国”的概念。人们在讨论这些概念的同时，也普遍想到了大约十年前针对改善物流与供应链效率而提出的“物联网”概念；再次被挖掘的“物联网”技术及其内涵与外延都得到了更为广泛的扩展与提升［1］。在技术与“智慧”概念的双重作用下，很多教育界人士提出了“智慧化校园”的概念与建设思路，至此，我国校园建设方向由“数字化”转向了“智慧化”。该文主要调查了基础教育领域智慧校园建设现状，指出存在的问题，最后构建了基础教育领域的智慧化校园联动系统模型。

1 技术变革下的智慧校园

不同学者从多个角度对智慧校园的内涵进行了解读。黄荣怀教授从数字校园的建设进程角度提出数字校园的“四代”建设观，认为第四代数字校园（智慧校园）能够有效支持教与学，丰富学校的校园文化，真正拓展学校的时空维度，以面向服务为基本理念，基于新型通信网络技术构建业务流程、资源共享、智能灵活的教育教学环境［2］。沈洁认为智慧校园是一种将人、设备、环境、资源以及社会因素，在信息化背景下有机整合的一种独特的校园系统，它以物联网技术为基础，以信息的相关性为核心，通过多平台的信息传递手段提供及时的双向交流平台，简单说，就是更智能的学校［3］。笔者认为冀翠萍对智慧校园的定义较为全面，她认为“智慧校园”的建设要以服务学校、服务教学、服务社会为方向，以深化应用、优化服务为核心，以业务协同、资源整合、信息共享为主线，以打造统一、高效、智能的管理服务平台和信息服务平台为重点，在前期数字校园建设与发展的基础上，以物联网和云计算平台为依托，全面提升校园信息化应用与服务水平［4］。

2 智慧校园建设现状与存在问题

2.1 建设现状分析

通过问卷调查和对话访谈以及实地参观和听课形式，了解目前基础教育领域内智慧校园建设和应用的具体情况。该次问卷调查对象为西安市中小学师生，采取网上问卷形式，共向53所高级中学、100所初级中学和500所小学投放问卷14 113份，回收14 095份，无效问卷103份，可利用问卷13 992份，对问卷进行分析处理，得出如图1和图2所示结果。

图1展现了基础教育不同阶段智慧校园建设状况。可以看出，不同阶段智慧校园建设现状有所差异，而三个阶段的基础设施建设总体差异不大，每个阶段的幅值均达到了0.70以上，表明了基础设施的配备是相对完善的，也得益于我国大力推进的“三通两平台”建设要求。智能化管理模块，高级中学达到了0.58，明显高于小学和初中阶段，多数高中由于寄宿学生较多，故实行统一化的管理，而西安市高级中学正在逐步实行移动办公和远程办公；对班级进行智能化管理，能够实时地掌握每个班级的上课情况。而中小学在学生管理方面由于年龄阶段的特殊性，更多的是依靠学校的规章制度和教师监督管理。在智能化办公方面，不同的学校有所差异，相对市中心而言，边远地区的学校做得较差，很多考试阅卷仍然是传统的教师手动阅卷，测评的评价指标也较为单一，仍旧以期中期末成绩作为评判标准。这种情况反映了在全国范围内智慧校园建设的现状。在沿海发达地区，如广东、深圳、成都等地区，智慧校园的建设遥遥领先于中西部地区，当中西部地区开始筹建基础设施的时候，发达地区已经在逐步探索如何真正地进行智慧教学。智慧教与学方面，基础教育领域各阶段情况均不乐观，仅有初级中学阶段的幅值达到了0.51，其他阶段均低于0.50的中间值。说明智慧教育的核心要求依然是欠缺的，并未真正做到信息技术与课堂教学的深度融合。通过比较图1智慧教与学和师生发展的幅值变化，可以看出教师发展和学生的成长与智慧教与学是联动关系，即只有教与学的真正智慧化，才能促进教师的不断发展，培养出具有创造性思维和独立学习能力的学生，促进学生全面成长。

图1 基础教育阶段智慧校园建设情况

图2 基础教育智慧校园建设

图2表示了在基础教育领域智慧校园建设的整体状况。在智慧环境基础设施构建方面基本达标，计算机教室（多媒体教室）覆盖率达到99.6%。其中有85%的学校可以保证畅通的无线网络，教室办公区和行政办公区域网络覆盖率达到100%；43.2%的学校已经具有成型的管理平台，32.7%的学校兼具有统一的校本资源管理平台和校务管理平台。32.9%的学校建有可以投入使用的智慧实验室，包括数字实验室、机器人实验室等。其中，陕西师范大学附属中学建有数学学科数字化实验室，并进行了较为常态化的教学实践。从数据结果来看，学生与教师普遍对其抱有积极的态度。西安市育才中学正在积极建立理化综合智慧实验室。自2012年9月5日刘延东同志在全国教育信息化工作电视电话会议上提出：“十二五”期间，要以建设好“三通两平台”为抓手，也就是“宽带网络校校通、优质资源班班通、网络学习空间人人通”，建设教育资源公共服务平台和教育管理公共服务平台［5］以来，全国各地区的学校基本都具有了信息化教学基础设施。2016年6月7日，教育部印发的《教育信息化“十三五”规划》文件明确指出：自“十二五规划”以来学校网络教学环境大幅改善，全国中小学校互联网接入率已达87%，多媒体教室普及率达80%；优质数字教育资源日益丰富，信息化教学日渐普及［6］。33%的学校基本达到了智慧管理的要求，这些学校大多建有统一的教务管理系统、考务管理系统、学生信息管理平台和教职工信息管理平台，其中，有45.3%的学校拥有学生食宿管理平台。根据图1和图2的数据综合分析，智慧课堂作为智慧校园建设的重难点，取得的效果与期望值相差巨大，仅有9%的学校基本上能达到智慧教与学的要求，与实际访谈结果相结合可以得出，9%的学校还未完全达到智慧教与学的目标，且并没有常态化的在智慧教室中进行教与学。

2.2 存在的问题

上文已依据数据分析了目前基础教育领域智慧校园建设和应用的现状。从分析结果可看出，智慧校园的发展现状可以总结为“曲折中缓慢前进”，距离智慧校园建设的目标还有很长的路要走。基于此次调查分析，笔者总结了智慧校园发展中存在的主要问题。

2.2.1 概念理解偏差 从调查问卷结果来看，很多学校对智慧校园的概念理解存在偏差。大多数人认为，智慧校园就是完全依靠先进的技术手段建立的方便教师与学生教与学的场所，只是硬件环境的智能化，能够支持教师进行远程办公和移动办公，教学中有电子白板等的支撑即可；大多数师生对智慧校园的理解仅仅是表层的，并未真正领会到智慧校园建设最终目标是将教与学真正的智能化。正如《教育信息化“十三五”规划》中指出的“思想认识尚需深化，一些教育行政部门和学校仍然没有充分认识到信息技术对教育的革命性影响；信息化与教育教学“两张皮”现象仍然存在，推进教育信息化的积极性有待提高，力度有待加大［6］。

2.2.2 缺少恰当的顶层设计 在访谈中发现，很多学校领导人员期望建立满足学校实际需求的智慧校园，但由于缺少经验，存在着“不知所措，无从下手”的情况。没有经验成熟的队伍进行引导，缺乏顶层的规划设计。笔者了解到有少数中学选择与高校进行合作，与专注智慧教育领域的专家进行合作做出顶层设计；也有些学校选择将智慧校园的建设外包给企业。但是，这两种形式忽视了将各中小学作为主体的关键因素，高校对基础教育并不是很了解，而企业往往是出于利益考虑，因此做出的顶层规划设计与学校实际需求相分离，反而使得学校教师与学生出现负担增多，产生不良反应的情况。

2.2.3 注重基础设施建设，忽略教学实践 这个问题一直贯穿在我国教育信息化发展的全过程。自提出“让信息技术走进课堂，让教育教学与信息技术深度融合”这一构想后，在国家政策的大力支持下，许多学校都配备了计算机教室、多媒体展厅，每个班级都配备了电子白板，投影仪等设施；2012年“三通两平台”建设开始，几乎所有中小学都配齐了相应的设备。但是，计算机教室往往成为摆设，很多学校甚至将其当作重点保护对象，不敢用于实践教学应用。有教师反映，每次使用多媒体教室都要提前申请，也因此打消了其应用的积极性。智慧校园的建设也面临同样的问题，在与教师沟通的时候，很多年轻教师有想法，愿意尝试新的模式，但是申请使用智慧实验室的环节让教师望而却步。很多学校将智慧实验室当作展示，只有领导进行视察的时候才会使用一两次，其他时间闲置，不仅浪费了资源，也抹杀了智慧教室的价值，长此以往，必将严重阻碍智慧教与学的发展。

2.2.4 课堂教学仍然“换汤不换药” 智慧校园的终极目标是为了达到智慧教育目标，其核心是课堂的真正智慧化。智慧教学的关键在于如何协助教师善于运用科技，提炼出智慧教室创新“教学模式”，成为“智慧教师”，创造精彩又有效能的“智慧课堂”。然而，数据显示的结果却不尽人意。在基础教育领域，课堂智慧化程度不足10%，就全国范围而言，很多教师虽然在智慧实验室中进行教学，但教学方式、方法和学生的学习活动并未有所改变。换句话说，仅仅是换了一个教室进行授课，整个教学活动设计和教与学的模式、方法并没有改变。

2.2.5 设备未整合，使用难度大 由于技术限制，学校的智慧教室大多是依赖于某个做智慧教育产品的企业，使用该公司提供的产品。这对教师的操作来说，是需要从基础开始学起的。有的产品功能教师并不是很熟悉，需要进行相应的培训，且很多模块功能并未实现整合，导致教师无法将其与自己的教学内容很好地融合起来，使用难度较大，反而使教学成了教师的负担。

3 智慧校园联动系统模型构建

通过分析基础教育领域智慧校园建设现状和存在问题，结合当前新兴技术发展与《教育信息化“十三五”规划》关于加强教育信息化发展要求，我们构建了如图3所示的智慧校园联动系统模型。

3.1 联动思想概述

联动，原意是指若干个相关联的事物，一个运动或变化时，其他的也跟着运动或变化，即联合行动。常作为数控机床术语，指数控系统中能够联动的两个或两个以上的轴，在一个轴运动时，另外的轴做匀速或周期运动。笔者认为，联动一词的核心在于强调事物各部分之间的紧密协作，只有各部分之间达到一种相互协调的最佳状态，才能进行正常的运转，获取理想的结果。结合相关的调查结果，针对校内各信息系统建立之初也没有统一规划、彼此独立、且缺乏统一的数据接口和技术标准，各院系、行政部门各自发展；中小学在搭建智慧化平台时，缺乏统一的资源共享和应用平台，由于各行政职能部门的需求不同，业务相对独立，所建立的应用系统功能也就各不相同，无法保证数据的完整性和一致性，造成人力、物力、时间的浪费，工作效能低等现象，提出了智慧校园联动系统模型。该联动模型以智慧教室、智慧教与学和智慧管理作为三大主轴，以促进教师发展和学生成长为目标，以各主轴之间的协调运转为条件，构成了智慧校园联动模型系统。模型的关键与核心在于三大主轴及每个主轴所包含的具体内容之间的协同工作，各模块同时运转。

3.2 联动系统模型分析

该联动系统模型主轴包括智慧教与学、智慧管理及智慧教室三个模块，每个模块同时包含了多个具体的内容。

3.2.1 智慧教与学模块 该模块包括智慧教师、模式创新和协作互动三个内容。智慧教与学旨在将科技引用于教育的智慧课堂当中，透过多元取向引起学生学习动机，让学生使用任何科技终端接近学习入口，提供丰富的学习资源，使用科技支持与服务教学和学习，通过诊断工具和云端服务提供即时的学习评量结果，以及教师以科技创新教学和精进教学，有效提升学生学习的成效。杨现民提出智慧教育要培养的不是一般意义上的国家公民，而是适应21世纪发展需要、具有全球视野和创新思维的世界公民［7］。基础教育课改提出要改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。要实现智慧教与学，必须培养出智慧教师，能够深入、透彻地解读智慧教育的要求，不再只是将教学内容从黑板搬到电子白板上。那么，整个课堂教学过程仍然是“换汤不换药”。智慧教师一定要具有这样的特征：善于思考，能快速捕捉到未来教育的发展趋向；乐于改变，转变传统的教学理念，能够以积极的态度接受新事物；具有极强的信息素养；勇于创新，能够在信息技术的支持下，改变既有的教学模式和教学方式，设计丰富的教学活动，能依据学情选取适合的教学组织形式，创造性地进行教学；敢于实践，在访谈过程中，我们发现很多年轻教师对如何有效地进行教与学有很多思考，但是并未将想法应用于实践之中，害怕影响整体教学效果。这种现象并不少见，陶行知先生说过“行而知天下事”，就强调了实践的重要性。教师一定要敢于实践，在实践中不断创新和完善教学模式，促进智慧教与学。

3.2.2 智慧管理模块 “无规矩不成方圆”，学校管

理是不可或缺的模块。该模块包含资源管理平台和统一的校务管理平台。统一管理平台的范围涵盖了行政办公、教务管理、学生德育记录和家校互联子模块。行政办公包含教职工的移动办公、公文管理、综合办公、个人办公、知识库和流程管理，行政办公可以与数字校园中的其他系统进行无缝连接，帮助用户摆脱时间和空间的限制，享受远程办公和移动办公带来的无限可能，包括公告栏、消息管理、公文流转、会议管理、报修管理、请假管理、用车管理、采购管理、校历、我的日程等部分。教务管理主要涵盖了学生管理、考务管理、选课教学质量分析、德育量化班级管理、教学管理等方面，将纷繁复杂的教务工作简化，减轻教务人员的工作量。学生德育记录是指能够实时对学生在校活动进行追踪记录，走近学生的校园生活，了解学生的兴趣爱好，促进学生成长。家校互联可以实现与家长的互动交流，及时掌握学生的校外活动情况，还可利用家校互联告知学生应完成的作业、在校表现等情况，家长能够看到学生的动态成长档案；尤其在学前教育和小学教育阶段，家校互联显得尤为重要。智能化管理是实现教育数据对接的重要手段。

3.2.3 智慧教室模块 基础教育领域，教室仍然是教学活动发生的主要场所。智慧教室应能够满足即时的评测诊断；借助软件进行多元的教学评价，依据诊断结果给予相应的补救；利用技术工具实现高效率的互动交流、协同与合作、即时评量回馈、多元个人化学习等理想教学形态，在获得科技创新教学成就感的同时，提升教学质量。华南师范大学焦建利教授在其讲座中曾提到“不同的物理学习空间设计会影响学生的学习活动效果”。智慧教室在传统的多媒体教室基础上，增加了人手一机的学生端载具，拥有能够与学生自带设备（BYOD）无缝对接的相应设施和支持可携带和无线存取的数字化装置。能够完整覆盖整个教学流程的智慧教室应当包含教学系统、及时反馈系统、诊断补救系统和数字化学习装置。目前，常见的智慧教室形式主要有：师生互动型智慧教室，这种教室在传统教室的基础上，增加了相应的智能化设备，每个学生都有学生端载具，典型的例子就是电子书包教室；分组互动性教室，这种教室布局以方便小组讨论交流为目的，以圆桌围坐形式开展教学；物联网型智慧教室，这种教室充分发挥了物联网关键技术的功能。美国Auto-ID中心最早提出的“物联网”概念认为，基于互联网、RFID技术、EPC标准，在计算机互联网的基础上，主要利用射频识别技术、无线数据通信技术等，将会构造一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网“Internet of things”简称物联网）［8］。学习环境中的自然环境因素主要指声、光、温度、空气等条件，其对教与学产生一定的影响。应用物联网技术感知课堂环境并进行智能控制，将为学生创造更适于学习的条件［9］。基于物联网的智慧教室具有科学化、人性化和智能化的特点，物联网技术也是智慧校园建设的关键技术之一。综上可知，智慧教室最突出的优点体现在能够在一对多的教室中实现一对一的个性化教学，教室里每位学生、教师都拥有自己的数字化学习装置参与教学活动，学生能够得到针对性的学习辅助，最大化地满足个性化教学需求。

从此次的调查结果可以看出，基础教育领域的智慧校园建设和应用情况并不像高等教育领域那样取得了明显的成效，除了广东、深圳、上海、北京以及四川成都地区成绩突出外，就全国范围而言，智慧校园建设仍然处于刚刚起步阶段。就数据结果来看，59.6%的学校数字化校园建设还尚未成型。可以说，在基础教育领域，智慧校园的建设尚处于摸索阶段，距离真正意义上的智慧化校园还有很远的距离。我们认为，中小学作为构建智慧校园的主体，应当明确建设的目的和学校实际需求，与政府、区域、高校和企业共同做好顶层设计规划，在此基础上，构建联动的智慧校园系统，逐步实现真正意义上的智慧教育。

［1］武岳山.“智慧地球”概念的内涵浅析—IBM的“智慧地球”概念说了些什么？［J］.物联网技术，2011（4）：1-2

［2］黄荣怀.中小学数字校园的建设内容及战略重点［J］.北京教育：普教版，2009（8）：6-7

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

［4］冀翠萍.智慧校园信息化运行支撑平台的建设［J］.现代教育技术，2012（1）：49-53

［5］中华人民共和国教育部.刘延东国务委员在全国教育信息化工作电视电话会议上的讲话［EB／OL］.http：／／www.moe.edu.cn／publicfiles／business／htmlfiles／moe／s3342／2012 11／xxgk＿144240.html，2012-09-05

［6］中华人民共和国教育部.教育信息化“十三五”规划［EB／OL］.http：／／www.edu.cn／xxh／focus／zc／201606／t20160621＿1417428.shtml，2016-06-07

［7］杨现民.信息时代智慧教育的内涵与特征［J］.中国电化教育，2014（1）：29-34

［8］Saram D，Brock L，Ashton K.MITAuato IDWH 001：The Networked Physical World［R］.Massachusetts：MITPress，2000（4）：32-33

［9］陈明选，徐旸.基于物联网的智慧校园建设与发展研究［J］.远程教育杂志，2012（4）：61-65

Construction of sm art cam pus linkage system m odel based on analysis of the current situation of primary and secondary school sm art cam pus construction

Gao Qi，Nie Yong
School of Education，Shaanxi Normal University，Xi＇an 710062，China

A school is themain carrier of social and national training of high-end talents，and how to build high-quality campus has been the focus of attention and hot spot.With rapid development of new technologies，school construction under technological support has changed from traditional campus to digital campus.The“Smart Earth”puts forward by Microsoft Co.has brought the wave of smart campus construction.By using questionnaires，interviews and field visits，the paper analyzes the present situation of smart campus construction in basic education，summarizes the main problems in smart campus construction and application.On this basis，it proposes the linkage wisdom model system for primary and secondary campus construction.

smart campus；present situation of construction；problem；linkage system model

G40-057

：A

：1004-5287（2017）04-0376-05

：10.13566／j.cnki.cmet.cn61-1317／g4.201704005

该文受陕西师范大学教育学院横向课题“西安市育才中学智慧校园建设方案研究”的支持；陕西师范大学教师教育办公室2016年度教师教育招标课题“中小学信息技术教学方法创新和教学效果评价研究”（JSJY2016J011）支持。

2017-01-20

高琪（1993-），女，甘肃陇南人，硕士研究生在读，主要研究方向：信息技术教育应用。