自“智慧地球”概念提出以來(lái)，以“智慧”冠名的詞條逐漸風(fēng)靡全球并進(jìn)入大眾視野，如智慧城市、智慧港口、智慧園區(qū)等等。延伸至教育領(lǐng)域，智慧校園成為各高校不懈追求的目標(biāo)和旗幟。那么，智慧校園到底是什么？“智慧”二字在校園中如何體現(xiàn)和識(shí)別？現(xiàn)階段智慧校園的建設(shè)當(dāng)中，哪些技術(shù)是需要大家著重關(guān)注的？人工智能（AI）的崛起給智慧校園的建設(shè)和規(guī)劃帶來(lái)了哪些啟示？目前智慧校園建設(shè)主要面臨哪些難點(diǎn)和挑戰(zhàn)？未來(lái)如何規(guī)劃？針對(duì)這些問(wèn)題，上海交通大學(xué)信息化推進(jìn)辦公室、網(wǎng)絡(luò)信息中心副主任姜開(kāi)達(dá)，上海紐約大學(xué)信息技術(shù)部主任常潘，大連外國(guó)語(yǔ)大學(xué)信息技術(shù)中心主任李富宇進(jìn)行了深入探討。
01
校園“智慧”
體現(xiàn)在“千人千面”
“智慧校園是一個(gè)通過(guò)更好地利用空間模型和數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、決策和研究協(xié)作的技術(shù)增強(qiáng)型校園，能為廣大師生、研究人員、后勤和教學(xué)輔助人員以及訪客提供豐富的個(gè)性化體驗(yàn)。”上海紐約大學(xué)信息技術(shù)部主任常潘表示，“智慧校園”中的“智慧”二字主要體現(xiàn)在數(shù)字化進(jìn)程中是否催生了新型的教學(xué)、運(yùn)營(yíng)和管理模式，是否促進(jìn)了學(xué)校運(yùn)營(yíng)效率的提高以及戰(zhàn)略決策、價(jià)值觀念的轉(zhuǎn)變。
上海交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息中心副主任姜開(kāi)達(dá)表示，智慧校園是在數(shù)字校園建設(shè)過(guò)程中，隨著技術(shù)的發(fā)展而持續(xù)深化的過(guò)程和不斷發(fā)展的新?tīng)顟B(tài)，以智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用和智能服務(wù)的廣泛提供為主要特征。智慧校園建設(shè)要以人為本，提供更高的靈活性和個(gè)性化，讓師生有獲得感、幸福感、安全感。智慧校園的“智慧”要體現(xiàn)在千人千面，而不是千篇一律，適應(yīng)不同的人和不同的應(yīng)用場(chǎng)景，提供個(gè)性化的智能服務(wù)。
大連外國(guó)語(yǔ)大學(xué)信息技術(shù)中心主任李富宇認(rèn)為，智慧校園是數(shù)字校園的一種進(jìn)階形態(tài)，是學(xué)校信息化建設(shè)中的長(zhǎng)期愿景。他認(rèn)為，智慧校園應(yīng)具備五個(gè)要素：一是泛在連接、算力充沛、安全可信的智慧校園基礎(chǔ)設(shè)施，二是全面感知、虛實(shí)融合、互動(dòng)便捷的智慧教學(xué)環(huán)境，三是模態(tài)多樣、鏈接互通、智能推薦的智慧教學(xué)資源，四是決策科學(xué)、資源優(yōu)化、執(zhí)行高效的智慧管理，五是以人為本、流程精簡(jiǎn)、響應(yīng)快速的智慧服務(wù)。
另外，李富宇表示，智慧校園的框架很大，其“智慧”主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：第一，虛實(shí)融合。虛實(shí)融合的智慧校園打破了教與學(xué)的時(shí)空限制，形成了時(shí)時(shí)可學(xué)、處處可學(xué)的泛在學(xué)習(xí)新形態(tài)。而且虛實(shí)融合的智慧校園打通了虛擬校園和物理校園，實(shí)現(xiàn)了對(duì)校園全域感知和運(yùn)行監(jiān)測(cè)的智能分析、研判和決策，從而更高效、更便捷地去管理校園。
第二，個(gè)性化學(xué)習(xí)。現(xiàn)在的教育制度因服務(wù)于工業(yè)革命以來(lái)的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，所以統(tǒng)一課表、統(tǒng)一授課內(nèi)容、考核方式等等的教學(xué)模式，早已與當(dāng)前的信息時(shí)代，尤其是目前面臨的人工智能時(shí)代嚴(yán)重脫節(jié)。他認(rèn)為：“現(xiàn)有的智慧校園，應(yīng)該重塑教學(xué)模式，為大規(guī)模的個(gè)性化教育提供一種變革的力量。”
在調(diào)研和采訪中，我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前智慧校園的建設(shè)還處在初級(jí)階段，部分走在前列的學(xué)校也僅僅在新建或改造的樓宇中考慮了基礎(chǔ)設(shè)施的智能化監(jiān)控，而既定流程的自動(dòng)化升級(jí)牽涉方方面面的改動(dòng)，是一個(gè)長(zhǎng)期而復(fù)雜的工程。李富宇指出：“目前的校園狀態(tài)還沒(méi)有完全具備上述五個(gè)要素，所以只能稱作‘?dāng)?shù)字校園’。”
假如理想中的智慧校園滿分是10分，三位信息化工作者給出的分?jǐn)?shù)基本都在5分上下。
常潘表示，理想中的智慧校園應(yīng)能夠?yàn)閹熒峁┍憬荨⑹孢m、安全的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境，提供個(gè)性化的課程、生活及興趣安排，為所有在校人員及關(guān)心支持學(xué)校發(fā)展的各類人員提供簡(jiǎn)捷、易用且穩(wěn)定的各類應(yīng)用服務(wù)；通過(guò)數(shù)據(jù)收集、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能以及大數(shù)據(jù)分析為教學(xué)、管理、決策人員提供高度數(shù)字化、可視化的數(shù)據(jù)及報(bào)表服務(wù)，對(duì)各類潛在問(wèn)題能夠提前預(yù)警，最終促進(jìn)教學(xué)、科研及管理效率的提升并有效降低學(xué)校的能耗及運(yùn)行費(fèi)用。
對(duì)此，姜開(kāi)達(dá)表示，理想中的智慧校園能夠顯著提升教學(xué)、科研、管理、服務(wù)的效能，校園各項(xiàng)資源也都因此得到更合理的配置和更充分的使用。例如，學(xué)生可以便捷獲得各類數(shù)字化資源；教師教學(xué)不再只是簡(jiǎn)單的知識(shí)傳遞，而能根據(jù)不同學(xué)生的特長(zhǎng)和潛力真正做到因材施教；科研人員能夠充分減負(fù)并將主要精力用于科研工作；管理人員成為流程優(yōu)化者、業(yè)務(wù)創(chuàng)新者，而不僅僅是信息系統(tǒng)的使用者......當(dāng)前的智慧校園離理想中的智慧校園還有差距，且各地各校差異很大。
02
將理想智慧校園照進(jìn)現(xiàn)實(shí)
雖然現(xiàn)實(shí)中的智慧校園和理想中的智慧校園存在差距，但是想讓理想中的智慧校園照進(jìn)現(xiàn)實(shí)也并非無(wú)跡可尋。“智慧校園的建設(shè)，應(yīng)遵循教育部部長(zhǎng)懷進(jìn)鵬提出的‘應(yīng)用為王、服務(wù)至上、示范引領(lǐng)、安全運(yùn)行’理念，把業(yè)務(wù)應(yīng)用擺在優(yōu)先突出位置，以應(yīng)用需求驅(qū)動(dòng)平臺(tái)建設(shè)，加強(qiáng)內(nèi)容建設(shè)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)，切實(shí)為師生提供能用好用的數(shù)字化資源。”姜開(kāi)達(dá)表示。
在調(diào)研和采訪中，我們發(fā)現(xiàn)，要想將理想中的智慧校園照進(jìn)現(xiàn)實(shí)，將這段“馬拉松”縮短至“百米沖刺”，可先從以下三個(gè)關(guān)鍵詞抓起。
第一，融合共享。姜開(kāi)達(dá)表示：“智慧校園建設(shè)要關(guān)注信息技術(shù)與教育教學(xué)、科研創(chuàng)新深度融合，形成一批卓有成效的數(shù)字化教育模式和教學(xué)方法，推動(dòng)科研管理的數(shù)字化轉(zhuǎn)型；要推動(dòng)校園信息系統(tǒng)整合共享，通過(guò)統(tǒng)一門戶和辦事大廳建設(shè)，把網(wǎng)站和系統(tǒng)數(shù)量顯著降下來(lái)，同時(shí)持續(xù)優(yōu)化用戶的使用體驗(yàn)。”
上海交通大學(xué)建設(shè)“交我算”平臺(tái)，在國(guó)內(nèi)高校率先開(kāi)展依托校級(jí)計(jì)算平臺(tái)的教學(xué)支撐服務(wù)，提出并實(shí)施了“專業(yè)課程與計(jì)算深度融合”的課程教學(xué)新做法，通過(guò)組建校級(jí)計(jì)算教學(xué)團(tuán)隊(duì)，與專業(yè)課教師重構(gòu)專業(yè)課程、共同授課，把按需定制的計(jì)算知識(shí)融入具體課程。
第二，夯實(shí)基礎(chǔ)。李富宇表示，數(shù)字校園也好，智慧校園也罷，首先必須要做好長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，有一個(gè)基礎(chǔ)支撐能力的保障。目前來(lái)看，全光網(wǎng)絡(luò)在一定時(shí)間范圍內(nèi)都能夠起到很好的支撐作用，而且是可擴(kuò)展的。學(xué)校在進(jìn)行下一步WiFi6、WiFi7等的升級(jí)時(shí)，也不必考慮布線等問(wèn)題，只需對(duì)前端設(shè)備進(jìn)行更換。而且“光進(jìn)銅退”大勢(shì)所趨，也符合國(guó)家的建設(shè)趨勢(shì)和要求。
大連外國(guó)語(yǔ)大學(xué)于2022年大規(guī)模采用以太全光網(wǎng)無(wú)線方案，對(duì)4600余間學(xué)生宿舍和200余間辦公室進(jìn)行了無(wú)線全光網(wǎng)的改造和升級(jí)，滿足了網(wǎng)課期間學(xué)生在宿舍內(nèi)的大部分需求，獲得了師生的廣泛認(rèn)可。
對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，常潘也表示，學(xué)校建設(shè)高可用、高帶寬、高安全、高密度的校園有線及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以及無(wú)死角的5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋系統(tǒng)，能夠支持大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入。師生能夠隨時(shí)隨地安全、快速地訪問(wèn)各類授權(quán)資源，遠(yuǎn)程用戶能夠通過(guò)5G專網(wǎng)、包含多因素認(rèn)證的VPN或零信任安全架構(gòu)快速進(jìn)入校園內(nèi)網(wǎng)，進(jìn)行遠(yuǎn)程辦公、在線學(xué)習(xí)等。
第三，數(shù)據(jù)說(shuō)話。姜開(kāi)達(dá)表示，智慧校園建設(shè)要建立校園數(shù)據(jù)立交橋，通過(guò)典型應(yīng)用來(lái)驅(qū)動(dòng)學(xué)校數(shù)據(jù)治理和跨部門數(shù)據(jù)合規(guī)共享，最終實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)說(shuō)話、數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)、數(shù)據(jù)決策”。上海交通大學(xué)自研數(shù)據(jù)交換平臺(tái)，搭建大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，支持?jǐn)?shù)據(jù)快照和歷史時(shí)點(diǎn)回溯，有效支撐統(tǒng)計(jì)報(bào)表生成和歷史對(duì)比分析；完善數(shù)據(jù)在線申請(qǐng)審批流程和開(kāi)放API接口，提供安全可靠的共享使用渠道；與上海市大數(shù)據(jù)中心、教育部教育管理信息中心合作拓展政務(wù)數(shù)據(jù)使用場(chǎng)景。
03
人工智能帶來(lái)新契機(jī)
“以ChatGPT為代表的生成式人工智能（AIGC）的誕生與崛起，預(yù)示著未來(lái)知識(shí)的獲取將更加容易和便捷，傳統(tǒng)以知識(shí)傳授為主的教學(xué)方式將不能適應(yīng)未來(lái)教學(xué)和社會(huì)的需要。”姜開(kāi)達(dá)表示，未來(lái)教育應(yīng)更加注重思維能力、辯證能力、探索實(shí)踐能力、資源利用能力、快速學(xué)習(xí)能力和使用AIGC能力等方向的培養(yǎng)。
他表示，人工智能將催生多種輔助工具，如學(xué)習(xí)助手、教學(xué)助手、科研助手、管理助手等應(yīng)用于校園各項(xiàng)事務(wù)中，同時(shí)可以用于校園各類設(shè)備資源的智能分析和優(yōu)化調(diào)配。但是好的教學(xué)是個(gè)性化的，需要通過(guò)言傳身教、人格魅力的感召，最終實(shí)現(xiàn)用一個(gè)靈魂去點(diǎn)亮另外一個(gè)靈魂，這些是通用人工智能所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
上海交通大學(xué)使用人工智能提升校園智慧化水平，如新老學(xué)生在校內(nèi)任何地點(diǎn)用手機(jī)動(dòng)態(tài)AI人臉驗(yàn)證，即可自助完成報(bào)到注冊(cè)；光盤打卡行動(dòng)鼓勵(lì)師生拍照餐盤上傳AI智能識(shí)別，倡導(dǎo)樹(shù)立國(guó)家糧食安全觀、養(yǎng)成勤儉節(jié)約好習(xí)慣；推廣語(yǔ)音識(shí)別和文字識(shí)別應(yīng)用，提升學(xué)習(xí)和辦公效率；使用機(jī)器人流程自動(dòng)化（RPA）應(yīng)用于財(cái)務(wù)、規(guī)劃統(tǒng)計(jì)等多個(gè)業(yè)務(wù)部門。
常潘表示，ChatGPT作為強(qiáng)大的生成式人工智能，為智慧校園建設(shè)帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。ChatGPT的對(duì)話功能可使其作為智能機(jī)器人來(lái)回答師生問(wèn)題。通過(guò)語(yǔ)料訓(xùn)練，ChatGPT能夠?yàn)閹熒峁?×24的服務(wù)，給出已知問(wèn)題的答案。
在正確使用的前提下，隨著ChatGPT的逐步強(qiáng)大，甚至可以作為學(xué)生的輔助導(dǎo)師，為學(xué)生提供學(xué)業(yè)及生活上的指導(dǎo)。當(dāng)然，ChatGPT也為智慧校園建設(shè)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。在此之前，人類社會(huì)歷經(jīng)收音機(jī)、電視機(jī)、手機(jī)、因特網(wǎng)等多種新生事物的沖擊，每次新事物的誕生都將催生新型的生活與學(xué)習(xí)方式。ChatGPT作為又一個(gè)新生事物，鞭笞著人們不能在日新月異的現(xiàn)代化時(shí)代繼續(xù)以陳舊的思維來(lái)規(guī)劃學(xué)校的未來(lái)，而應(yīng)充分運(yùn)用新技術(shù)，進(jìn)一步提升學(xué)校的辦事效率和服務(wù)水平。
李富宇認(rèn)為：“以ChatGPT為代表的新一代人工智能誕生的意義可比肩‘互聯(lián)網(wǎng)時(shí)刻’，甚至可以達(dá)到像馬化騰說(shuō)的電力發(fā)明的高度。”他表示，在新一代的AI誕生之前，AI領(lǐng)域經(jīng)歷了很長(zhǎng)一段時(shí)間的瓶頸期。
ChatGPT的誕生，使AI和人的關(guān)系從輔助變成了協(xié)作。對(duì)教育領(lǐng)域而言，新一代的AI可以為智慧校園建設(shè)提供重要的能力支持。以個(gè)性化教學(xué)為例，新一代AI通過(guò)不斷演進(jìn)，將來(lái)完全可以做到根據(jù)學(xué)生的具體情況制定個(gè)性化、一對(duì)一的學(xué)習(xí)方案，并且提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)資源。而且在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程當(dāng)中，AI能夠及時(shí)通過(guò)測(cè)量和反饋，為每個(gè)人提供最合適的學(xué)習(xí)內(nèi)容。同時(shí)，通過(guò)不斷的訓(xùn)練和應(yīng)用，AI系統(tǒng)也會(huì)得到持續(xù)的優(yōu)化和迭代，變得越來(lái)越精準(zhǔn)。這會(huì)給高校教學(xué)模式帶來(lái)革命性的變化。
04
智慧校園建設(shè)的挑戰(zhàn)
以ChatGPT為代表的生成式人工智能的出現(xiàn)，雖然為智慧校園的建設(shè)打開(kāi)了嶄新一頁(yè)，帶來(lái)了新的靈感。但是，“現(xiàn)在的校園只是遵循原有的教學(xué)和管理模式，輔之以相應(yīng)的技術(shù)手段，并沒(méi)有體現(xiàn)出真正的‘智慧’。”李富宇表示。所以，在當(dāng)前教育“十四五”規(guī)劃發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期和教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的大背景下，智慧校園建設(shè)還需突破以下難關(guān)。
一是流程再造與部門協(xié)同。常潘表示，智慧校園建設(shè)需要建立以人為中心的自動(dòng)化流程，涉及多個(gè)職能的流程優(yōu)化或徹底改變現(xiàn)有流程，這需要學(xué)校成立強(qiáng)有力的工作小組逐步推進(jìn)。新的流程制訂后，教職工及管理人員可能需要改變現(xiàn)有處理問(wèn)題的方式，同時(shí)新的用戶界面及流程對(duì)用戶的接受度也是一種考驗(yàn)。智慧校園建設(shè)過(guò)程中的一個(gè)誤區(qū)就是建設(shè)的系統(tǒng)并沒(méi)有從用戶的需求及使用角度出發(fā)，為了支持大而全的復(fù)雜功能使系統(tǒng)的易用性大大降低，背離了建設(shè)的初衷。
二是數(shù)據(jù)治理。“數(shù)據(jù)作為所有業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)和決策支持的基礎(chǔ)，如何進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和交換共享成為挑戰(zhàn)。”姜開(kāi)達(dá)表示，基于數(shù)據(jù)的個(gè)性化教學(xué)、科學(xué)化評(píng)價(jià)、精細(xì)化管理、智能化決策、精準(zhǔn)化科研等，將對(duì)提高教育質(zhì)量、培養(yǎng)創(chuàng)新人才、推動(dòng)學(xué)校科學(xué)管理具有潛在的巨大推動(dòng)作用。
推廣典型數(shù)據(jù)應(yīng)用，有利于獲得業(yè)務(wù)使用部門的支持，當(dāng)其有了獲得感之后，有助于其部門數(shù)據(jù)資源目錄的梳理和權(quán)威數(shù)據(jù)源的確認(rèn)。建立易用的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，提供低門檻的BI可視化分析工具，挖掘數(shù)據(jù)的核心潛能，為教育科學(xué)決策提供支持，有助于推進(jìn)教育治理體系和治理能力現(xiàn)代化。
三是教學(xué)評(píng)價(jià)。李富宇表示，教育的目的是“育人”，教育評(píng)價(jià)的根本目的也是更好地促進(jìn)學(xué)生成長(zhǎng)。理想化的教育評(píng)價(jià)是為學(xué)生提供全過(guò)程、個(gè)性化的實(shí)時(shí)反饋。但是現(xiàn)階段，只能采用類似于考試的一種結(jié)果性的教育評(píng)估方式。如果有滿足條件的新一代AI出現(xiàn)，學(xué)校也可以利用AI進(jìn)行個(gè)性化組卷，還可以利用AI分析學(xué)生在每個(gè)學(xué)習(xí)節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)，然后實(shí)時(shí)反饋給學(xué)生，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)全過(guò)程、多元化的教育評(píng)價(jià)。
大連外國(guó)語(yǔ)大學(xué)目前正在搭建一些開(kāi)源的、本地的大數(shù)據(jù)模型，同時(shí)也在嘗試?yán)眯乱淮鶤I為學(xué)校教學(xué)和管理提供一定的支撐和幫助。
四是資金和團(tuán)隊(duì)建設(shè)。常潘表示，建設(shè)智慧校園需要更改現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)，部署大量的傳感器，這就要求建立健壯、高速的有線、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)然5G的支撐也必不可少，這些都需要資金的支持。同時(shí)，建設(shè)智慧校園需要各類人才及全方位的知識(shí)體系，所以需要組建專家團(tuán)隊(duì)及具體實(shí)施的技術(shù)人員隊(duì)伍。
來(lái)源：《中國(guó)教育網(wǎng)絡(luò)》2023年6月刊
編撰：陳永杰
