自“智慧地球”概念提出以來，以“智慧”冠名的詞條逐漸風靡全球并進入大眾視野，如智慧城市、智慧港口、智慧園區等等。延伸至教育領域，智慧校園成為各高校不懈追求的目標和旗幟。那么，智慧校園到底是什么？“智慧”二字在校園中如何體現和識別？現階段智慧校園的建設當中，哪些技術是需要大家著重關注的？人工智能（AI）的崛起給智慧校園的建設和規劃帶來了哪些啟示？目前智慧校園建設主要面臨哪些難點和挑戰？未來如何規劃？針對這些問題，上海交通大學信息化推進辦公室、網絡信息中心副主任姜開達，上海紐約大學信息技術部主任常潘，大連外國語大學信息技術中心主任李富宇進行了深入探討。
01
校園“智慧”
體現在“千人千面”
“智慧校園是一個通過更好地利用空間模型和數字技術實現數據驅動、決策和研究協作的技術增強型校園，能為廣大師生、研究人員、后勤和教學輔助人員以及訪客提供豐富的個性化體驗。”上海紐約大學信息技術部主任常潘表示，“智慧校園”中的“智慧”二字主要體現在數字化進程中是否催生了新型的教學、運營和管理模式，是否促進了學校運營效率的提高以及戰略決策、價值觀念的轉變。
上海交通大學網絡信息中心副主任姜開達表示，智慧校園是在數字校園建設過程中，隨著技術的發展而持續深化的過程和不斷發展的新狀態，以智能技術的廣泛應用和智能服務的廣泛提供為主要特征。智慧校園建設要以人為本，提供更高的靈活性和個性化，讓師生有獲得感、幸福感、安全感。智慧校園的“智慧”要體現在千人千面，而不是千篇一律，適應不同的人和不同的應用場景，提供個性化的智能服務。
大連外國語大學信息技術中心主任李富宇認為，智慧校園是數字校園的一種進階形態，是學校信息化建設中的長期愿景。他認為，智慧校園應具備五個要素：一是泛在連接、算力充沛、安全可信的智慧校園基礎設施，二是全面感知、虛實融合、互動便捷的智慧教學環境，三是模態多樣、鏈接互通、智能推薦的智慧教學資源，四是決策科學、資源優化、執行高效的智慧管理，五是以人為本、流程精簡、響應快速的智慧服務。
另外，李富宇表示，智慧校園的框架很大，其“智慧”主要體現在兩個方面：第一，虛實融合。虛實融合的智慧校園打破了教與學的時空限制，形成了時時可學、處處可學的泛在學習新形態。而且虛實融合的智慧校園打通了虛擬校園和物理校園，實現了對校園全域感知和運行監測的智能分析、研判和決策，從而更高效、更便捷地去管理校園。
第二，個性化學習。現在的教育制度因服務于工業革命以來的大規模工業生產，所以統一課表、統一授課內容、考核方式等等的教學模式，早已與當前的信息時代，尤其是目前面臨的人工智能時代嚴重脫節。他認為：“現有的智慧校園，應該重塑教學模式，為大規模的個性化教育提供一種變革的力量。”
在調研和采訪中，我們發現，當前智慧校園的建設還處在初級階段，部分走在前列的學校也僅僅在新建或改造的樓宇中考慮了基礎設施的智能化監控，而既定流程的自動化升級牽涉方方面面的改動，是一個長期而復雜的工程。李富宇指出：“目前的校園狀態還沒有完全具備上述五個要素，所以只能稱作‘數字校園’。”
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數基本都在5分上下。
常潘表示，理想中的智慧校園應能夠為師生提供便捷、舒適、安全的學習和生活環境，提供個性化的課程、生活及興趣安排，為所有在校人員及關心支持學校發展的各類人員提供簡捷、易用且穩定的各類應用服務；通過數據收集、機器學習、人工智能以及大數據分析為教學、管理、決策人員提供高度數字化、可視化的數據及報表服務，對各類潛在問題能夠提前預警，最終促進教學、科研及管理效率的提升并有效降低學校的能耗及運行費用。
對此，姜開達表示，理想中的智慧校園能夠顯著提升教學、科研、管理、服務的效能，校園各項資源也都因此得到更合理的配置和更充分的使用。例如，學生可以便捷獲得各類數字化資源；教師教學不再只是簡單的知識傳遞，而能根據不同學生的特長和潛力真正做到因材施教；科研人員能夠充分減負并將主要精力用于科研工作；管理人員成為流程優化者、業務創新者，而不僅僅是信息系統的使用者......當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現實
雖然現實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現實也并非無跡可尋。“智慧校園的建設，應遵循教育部部長懷進鵬提出的‘應用為王、服務至上、示范引領、安全運行’理念，把業務應用擺在優先突出位置，以應用需求驅動平臺建設，加強內容建設和運營維護，切實為師生提供能用好用的數字化資源。”姜開達表示。
在調研和采訪中，我們發現，要想將理想中的智慧校園照進現實，將這段“馬拉松”縮短至“百米沖刺”，可先從以下三個關鍵詞抓起。
第一，融合共享。姜開達表示：“智慧校園建設要關注信息技術與教育教學、科研創新深度融合，形成一批卓有成效的數字化教育模式和教學方法，推動科研管理的數字化轉型；要推動校園信息系統整合共享，通過統一門戶和辦事大廳建設，把網站和系統數量顯著降下來，同時持續優化用戶的使用體驗。”
上海交通大學建設“交我算”平臺，在國內高校率先開展依托校級計算平臺的教學支撐服務，提出并實施了“專業課程與計算深度融合”的課程教學新做法，通過組建校級計算教學團隊，與專業課教師重構專業課程、共同授課，把按需定制的計算知識融入具體課程。
第二，夯實基礎。李富宇表示，數字校園也好，智慧校園也罷，首先必須要做好長遠規劃，有一個基礎支撐能力的保障。目前來看，全光網絡在一定時間范圍內都能夠起到很好的支撐作用，而且是可擴展的。學校在進行下一步WiFi6、WiFi7等的升級時，也不必考慮布線等問題，只需對前端設備進行更換。而且“光進銅退”大勢所趨，也符合國家的建設趨勢和要求。
大連外國語大學于2022年大規模采用以太全光網無線方案，對4600余間學生宿舍和200余間辦公室進行了無線全光網的改造和升級，滿足了網課期間學生在宿舍內的大部分需求，獲得了師生的廣泛認可。
對于基礎設施建設，常潘也表示，學校建設高可用、高帶寬、高安全、高密度的校園有線及無線網絡系統，以及無死角的5G網絡覆蓋系統，能夠支持大規模的物聯網設備接入。師生能夠隨時隨地安全、快速地訪問各類授權資源，遠程用戶能夠通過5G專網、包含多因素認證的VPN或零信任安全架構快速進入校園內網，進行遠程辦公、在線學習等。
第三，數據說話。姜開達表示，智慧校園建設要建立校園數據立交橋，通過典型應用來驅動學校數據治理和跨部門數據合規共享，最終實現“數據說話、數據評價、數據決策”。上海交通大學自研數據交換平臺，搭建大數據分析系統，支持數據快照和歷史時點回溯，有效支撐統計報表生成和歷史對比分析；完善數據在線申請審批流程和開放API接口，提供安全可靠的共享使用渠道；與上海市大數據中心、教育部教育管理信息中心合作拓展政務數據使用場景。
03
人工智能帶來新契機
“以ChatGPT為代表的生成式人工智能（AIGC）的誕生與崛起，預示著未來知識的獲取將更加容易和便捷，傳統以知識傳授為主的教學方式將不能適應未來教學和社會的需要。”姜開達表示，未來教育應更加注重思維能力、辯證能力、探索實踐能力、資源利用能力、快速學習能力和使用AIGC能力等方向的培養。
他表示，人工智能將催生多種輔助工具，如學習助手、教學助手、科研助手、管理助手等應用于校園各項事務中，同時可以用于校園各類設備資源的智能分析和優化調配。但是好的教學是個性化的，需要通過言傳身教、人格魅力的感召，最終實現用一個靈魂去點亮另外一個靈魂，這些是通用人工智能所無法實現的。
上海交通大學使用人工智能提升校園智慧化水平，如新老學生在校內任何地點用手機動態AI人臉驗證，即可自助完成報到注冊；光盤打卡行動鼓勵師生拍照餐盤上傳AI智能識別，倡導樹立國家糧食安全觀、養成勤儉節約好習慣；推廣語音識別和文字識別應用，提升學習和辦公效率；使用機器人流程自動化（RPA）應用于財務、規劃統計等多個業務部門。
常潘表示，ChatGPT作為強大的生成式人工智能，為智慧校園建設帶來了新的機遇和挑戰。ChatGPT的對話功能可使其作為智能機器人來回答師生問題。通過語料訓練，ChatGPT能夠為師生提供7×24的服務，給出已知問題的答案。
在正確使用的前提下，隨著ChatGPT的逐步強大，甚至可以作為學生的輔助導師，為學生提供學業及生活上的指導。當然，ChatGPT也為智慧校園建設帶來了新的挑戰。在此之前，人類社會歷經收音機、電視機、手機、因特網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習方式。ChatGPT作為又一個新生事物，鞭笞著人們不能在日新月異的現代化時代繼續以陳舊的思維來規劃學校的未來，而應充分運用新技術，進一步提升學校的辦事效率和服務水平。
李富宇認為：“以ChatGPT為代表的新一代人工智能誕生的意義可比肩‘互聯網時刻’，甚至可以達到像馬化騰說的電力發明的高度。”他表示，在新一代的AI誕生之前，AI領域經歷了很長一段時間的瓶頸期。
ChatGPT的誕生，使AI和人的關系從輔助變成了協作。對教育領域而言，新一代的AI可以為智慧校園建設提供重要的能力支持。以個性化教學為例，新一代AI通過不斷演進，將來完全可以做到根據學生的具體情況制定個性化、一對一的學習方案，并且提供個性化的學習環境和學習資源。而且在整個學習過程當中，AI能夠及時通過測量和反饋，為每個人提供最合適的學習內容。同時，通過不斷的訓練和應用，AI系統也會得到持續的優化和迭代，變得越來越精準。這會給高校教學模式帶來革命性的變化。
04
智慧校園建設的挑戰
以ChatGPT為代表的生成式人工智能的出現，雖然為智慧校園的建設打開了嶄新一頁，帶來了新的靈感。但是，“現在的校園只是遵循原有的教學和管理模式，輔之以相應的技術手段，并沒有體現出真正的‘智慧’。”李富宇表示。所以，在當前教育“十四五”規劃發展的關鍵時期和教育數字化轉型的大背景下，智慧校園建設還需突破以下難關。
一是流程再造與部門協同。常潘表示，智慧校園建設需要建立以人為中心的自動化流程，涉及多個職能的流程優化或徹底改變現有流程，這需要學校成立強有力的工作小組逐步推進。新的流程制訂后，教職工及管理人員可能需要改變現有處理問題的方式，同時新的用戶界面及流程對用戶的接受度也是一種考驗。智慧校園建設過程中的一個誤區就是建設的系統并沒有從用戶的需求及使用角度出發，為了支持大而全的復雜功能使系統的易用性大大降低，背離了建設的初衷。
二是數據治理。“數據作為所有業務流轉和決策支持的基礎，如何進行標準化和交換共享成為挑戰。”姜開達表示，基于數據的個性化教學、科學化評價、精細化管理、智能化決策、精準化科研等，將對提高教育質量、培養創新人才、推動學校科學管理具有潛在的巨大推動作用。
推廣典型數據應用，有利于獲得業務使用部門的支持，當其有了獲得感之后，有助于其部門數據資源目錄的梳理和權威數據源的確認。建立易用的數據分析平臺，提供低門檻的BI可視化分析工具，挖掘數據的核心潛能，為教育科學決策提供支持，有助于推進教育治理體系和治理能力現代化。
三是教學評價。李富宇表示，教育的目的是“育人”，教育評價的根本目的也是更好地促進學生成長。理想化的教育評價是為學生提供全過程、個性化的實時反饋。但是現階段，只能采用類似于考試的一種結果性的教育評估方式。如果有滿足條件的新一代AI出現，學校也可以利用AI進行個性化組卷，還可以利用AI分析學生在每個學習節點上的數據，然后實時反饋給學生，從而實現學習全過程、多元化的教育評價。
大連外國語大學目前正在搭建一些開源的、本地的大數據模型，同時也在嘗試利用新一代AI為學校教學和管理提供一定的支撐和幫助。
四是資金和團隊建設。常潘表示，建設智慧校園需要更改現有應用系統，部署大量的傳感器，這就要求建立健壯、高速的有線、無線網絡，當然5G的支撐也必不可少，這些都需要資金的支持。同時，建設智慧校園需要各類人才及全方位的知識體系，所以需要組建專家團隊及具體實施的技術人員隊伍。
來源：《中國教育網絡》2023年6月刊
編撰：陳永杰
