王志明

摘要：对智慧校园的研究现状、智慧校园的教与学、校区中的智慧交通导航、智慧校园办公以及智慧校园文化建立等多方面进行了分析和探讨，最后分析了智慧校园对未来教育的影响。

关键词：智慧校园;智慧教学;大数据;智慧办公

中图分类号：TP393        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）33-0004-02

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Research and Discussion on Smart Campus

WANG Zhi-ming

（College of Information and Intelligence Science， Hunan Agricultural University， Changsha 410128， China）

Abstract： This paper analyzes and discusses the research status of smart campus， the teaching and learning of smart campus， the intelligent traffic navigation in campus， the office of smart campus and the establishment of smart campus culture， and finally analyzes the impact of smart campus on future education.

Key words： Smart campus; intelligent teaching; big data; smart office

1 引言

自从1956年人工智能概念提出以来，人工智能理论得到进一步深入研究，其技术已在自然语言处理、机器视觉、交通控制、精准医疗等各个领域得到广泛应用。尤其是自2006年Hinton等提出深度学习概念以来，以深度学习为研究内容的人工智能得到了高速发展。基于深度学习的语音识别、图像识别、自然语言处理等技术具有明显优点，进一步推动了人工智能在各个方面的广泛应用。

人工智能应用到教育领域，与校园结合形成智慧校园。智慧校园是教育信息化的高级阶段，是对电化教育、数字校园的扩展与延伸，是传统校园教育的根本性变革。借助于大数据、物联网、5G技术、人工智能等最新技术，智慧校园对改变教育管理模式、提高管理效率、创新教育思维、改进教学方法、提升科学研究水平等方面发挥巨大作用，对推动高校教育发展作用显著[1]。

2 智慧校园的研究现状

随着互联网技术的发展，尤其是大数据、人工智能、5G技术以及物联网的兴起，当前世界上诸多大学或者研究机构已经研究或部署了自己的智慧校园系统的部分功能。Content Technologies公司为中学和高校教育创建了一套智能教学系统，该系统通过人工智能帮助提取和播放教材内容，这种智能操作包括内容摘取、真假误判以及智能练习测试等。Pearson与伦敦大学认知实验室提出的基于模型的自适应系统使得教育工作者能够了解系统的下一步决策，以便为课堂教学提供更有效的工具。卡内基梅隆大学通过利用“Mika”人工智能学习平台为学生提供个性化和实时反馈，为学生提供了更方便灵活和个性化学习模式，此外，该大学的另外一个系统iTalk2Learn能根据学生的知识储备、认知需求、情绪状态等信息，建立一个学习者模型，通过模型能及时得到学生的反馈和反应，以指导学生更加合理地学习。南加州大学（USC）创新技术研究所通过利用人工智能、三维游戏和计算机动画来开发真实的虚拟角色和真实的社交互动，形成了基于分布式学习策略的虚拟教学培训，该虚拟技术包括虚拟提升、现实增强和智能导师等，其目的是形成沉浸式教学和终身学习模型。华为公司利用云计算、物联网、大数据、人工智能等新兴技术，通过构建数字支持平台和重新定义校园服务架构，建设安全、舒適、高效、绿色的智慧校园。

3 智慧校园的研究内容

一个完全无缝链接的校园在高速物联网的支持下，聚合大数据，提供优质的智慧教学服务、校园智慧交通优化、智能办公等服务，为教职员工的工作和学习提供方便，实现校园各方面可持续优化发展。智慧校园的研究内涵主要体现在如下方面：

（1）智慧教学与智慧学习

众所周知，教与学的成效好坏大概率取决于师生之间的互动。因此很大程度上教育是由人与人之间的互动所支配的领域，而人工智能的整合在发展必要的类人属性（反应性、适应性和理解力）方面进展缓慢。尽管如此，在很多领域，人工智能的内在优势有助于填补学习和教学中的 “缺口”。通过分布式教学策略，集成虚拟技术到远程教学培训和远程学习中，能够让实时教与学、真实场景教与学变成现实，互动问题会逐渐得到解决。此外，人工智能能够实时分析大量的教学数据（例如，教师讲课特点或者学生针对某门课程或者某项技能的学习表现），自动提供新的教学内容或特定的学习参数，有助于克服教学过程中的短板，根据教学规律调整教学内容，有针对性地加强练习和反馈，满足学生对持续学习的需求。同时由于人工智能可以实时对学生的学习状态、学习进度、学习效果、自愿学习程度作出评判，甚至能对总体评判结果给出更加有效的学习计划，这些措施能让教师更好地了解学生的表现，并依次制定更有效的个性化学习方案。

（2）智慧校园交通和导航

利用人脸、虹膜、指纹、步态、形体等生物特征，结合大数据技术快速识别访问门禁系统，加速校园通行。利用5G技术结合北斗、GPS等定位系统对车辆快速定位和停车位预订以及空位引导，并且能在上下班高峰时期快速进出校园，避开上下班高峰时堵塞校园通道。随着电动汽车技术的发展以及无人驾驶技术的改进，未来的校园智慧交通理应引进无人驾驶技术，实现预先规划校园交通路线、自动无人驾驶、智能导航、自动泊车以及车辆的远程控制等全自动化操作。此外，校园内的其他公共交通工具如共享单车等也将纳入智慧交通统一安排内，实现共享单车的最优调度。

（3）智能办公服务

新冠肺炎疫情的出现打破了传统的办公室校园办公模式和理念，也进一步促进了智能辦公的发展。通过线上会议、云上共享以及一站式办公服务打破了时间和地域的限制，提高了办公效率[2]。在线打卡、电子公文投递、电子签名、远程审批、电子发票、线上报账等方式减少了人们之间的会面频率，降低疫情风险的同时，也提高了办公的便利性。智能教务办公将以选课大数据为基础，为师生生成能实现最近距离、最佳教室人数匹配的最优课表。智能点名系统能对上课的教室中学生进行人脸识别，统计到课率，并记录到平时成绩数据中，为期末成绩汇总减轻教师负担。智慧后勤办公服务使得教职工、学生等远程买水、买电得以实现，同时能对水电消耗实行提前预警，水电明细余额能通过手机终端实行在线查询;食堂就餐能实现指纹、人脸识别消费，并根据消费大数据，智能系统自动判别汇总全校贫困学生名单，据此学校可以对贫困学生实行精准扶助。

（4）智慧校园文化及社交

数字时代的智慧校园将对传统的校园文化和校园社交带来变革[3]。虚拟校园以及数字校史馆让人足不出户就能体验学校的深厚历史底蕴。尤其是疫情期间，如果能在高考志愿填报前让准备报考的学生通过远程体验数字虚拟校园，了解学校景观布局，了解学校历史，将对树立学校品牌、扩大学校影响力有极大帮助，同时为学校招生提供良好助益。基于大数据分析制定合理的校园文化建设，提供正能量宣传景物，将有助于增强学生的使命感和自豪感，有助于树立良好的校园风尚。建立校园贴吧、表白墙等，宣传树立专业成绩优良、工作能力强、科研突出的优秀学生作为榜样，有利于引导学校建立浓厚的学习和科研氛围。基于微信、微博等多种新媒介社交功能，实时了解学生的社交需求、感情需求倾向、个性特点等，利用智慧校园系统爬取关键词，对校园网络谣言、网络暴力、网络诈骗提出有针对性的干预和引导措施，有利于建立积极健康的正能量智慧社交校园。

4 智慧校园对未来教育的影响

随着教育信息化的发展，教育从早期的电化教育、数字教育到如今的基于人工智能的智慧教育，教育理念、教育方法和教育环境等发生了结构性的改变[4]。

作为实施智慧教育的载体，智慧校园为了提高教学质量，不但能提供较好的硬件条件，还能提供先进的技术服务。传统校园学习模式针对每个学生的学习风格和学习进度，因材施教、因地和因时施教变成了一项艰巨的任务。智慧校园为在校学生提供了诸多智能技术方案以供选择。它能自适应智能地帮助学生设计好大学生学习和生活规划，智能帮助学生根据个人性格特点、技能特长、未来科技发展方向进行选课并修完毕业所需要的学分。也就是说，智慧校园很大程度上替换了人力影响，能弥补传统教学模式的不足，帮助学生在学习期间获得更多成功的机会。

然而这种模式却不是万能的。不必说网络安全可能会对智慧教学秩序带来一定的影响[5]，就单说人工智能在某些方面却是难以代替教授的讲座。抑扬顿挫、感情丰富的讲课不仅仅能在学生大脑中留下深刻影响，且是加深师生之间联系的桥梁。教育不仅仅是知识文化的传授，教育也应该加强精神层面、人格属性、价值观的培养塑造，而这仅仅依靠人工智能去完成显然是不现实的。

不可否认，基于人工智能的智慧校园，通过智能规划和智能协助虽然有助于个人的成长和发展，但是却使得大多数人趋于共性发展，而降低了个性需求。比如智能专业规划可能会根据市场就业的好坏，为大多数学生选择计算机、金融等专业。显然这不利于其他行业的发展，也不利于国民经济的需求。

5 总结

当前，我们正处于信息高度发达社会当中，我们正经历着一场数字文化的洗礼。无论在工作单位里，还是在家里，抑或在休息娱乐购物等诸多场所，各种智能设备、先进的数字技术时刻环绕在我们周围，改变着我们的生活。校园里面情况亦是如此，各种分散的智能设备通过蓝牙、WIFI、传感器等无缝连接，学生、教师、其他工作人员高效利用这些新技术加强交流、改进办事方式，这些构成了智能校园的部分元素，并促进智能校园的进一步发展。然而，智慧校园绝不仅仅是硬件的堆砌，更应该是参与其中的教师、学生的互动和交流，并且是教师、学生的教学、科研、生活的载体和助手。相信随着技术的进步，智慧校园的发展前景将会更加广阔。

参考文献：

[1] Marco Pellicano， Mario Calabrese， Francesca Loia， Gennaro Maione. Value Co-Creation Practices in Smart City Ecosystem[J]. Journal of Service Science and Management， 2019（12）： 34-57.

[2] 徐强.高校智慧校园发展趋势及体系框架设计探究[J].科技经济导刊，2021，29（15）：25-26.

[3] 翟屿潼.大数据时代与校园文化的多元性[J].学理论，2021 （5）：73-75.

[4] 徐晔，黄尧. 智慧教育：人工智能教育的新生态[J].宁夏社会科学，2019（3）： 139-145.

[5] 符睿. 智慧校园环境下网络安全体系设计与建设研究[J].网络安全技术与应用，2021（5）：111-112.

【通联编辑：王力】