讓技術(shù)回歸教育，AI 迭代智慧化校園

《中國(guó)教育現(xiàn)代化 2035》提出加快信息化時(shí)代教育變革，建設(shè)智能化校園，統(tǒng)籌建設(shè)一體化智能化教學(xué)、管理與服務(wù)平臺(tái)?！都涌焱七M(jìn)教育現(xiàn)代化實(shí)施方案（2018-2022）》 也提出以信息化手段服務(wù)教育全過(guò)程，加快推進(jìn)智慧教育創(chuàng)新發(fā)展，構(gòu)建"互聯(lián)網(wǎng) + 教育"支持服務(wù)平臺(tái)。在國(guó)家政策的大力支持下，智慧教育市場(chǎng)具有廣袤的發(fā)展空間。

一直以來(lái)，為加快推進(jìn)教育現(xiàn)代化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)教育更高質(zhì)量、更加公平、更有效率、更可持續(xù)的發(fā)展，是教育信息化建設(shè)的核心之一。今天，在教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃推動(dòng)下，傳統(tǒng)教學(xué)體制正在發(fā)生變化。以 AI、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)為基礎(chǔ)開展智慧教育創(chuàng)新研究和示范，使得智慧校園建設(shè)成為推動(dòng)教育公平的主要組成和重要方式。

落地應(yīng)用，浦東數(shù)字學(xué)習(xí)中心擔(dān)當(dāng) 2.0 時(shí)代的"先頭兵"

目前，許多學(xué)校已經(jīng)完成部分信息化應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)，為學(xué)校信息化建設(shè)提供了良好的教學(xué)環(huán)境。但受制于缺少統(tǒng)一的技術(shù)體系標(biāo)準(zhǔn)和詳細(xì)的整體建設(shè)規(guī)劃，常常出現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)各自獨(dú)立部署，最終導(dǎo)致信息不能互通，數(shù)據(jù)無(wú)法得到共享，教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)管理得不到提升，這與學(xué)校信息化建設(shè)的初衷背道而馳。

為響應(yīng)"教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃"，到 2020 年基本實(shí)現(xiàn)"三全兩高一大"的發(fā)展目標(biāo)，上海浦東教育局先行先試，選取了15所中小學(xué)校參加首批試點(diǎn)，建設(shè)了集計(jì)算機(jī)教室、電子閱覽室和數(shù)字語(yǔ)音教室等為一體的綜合類數(shù)字學(xué)習(xí)中心，為信息技術(shù)與其它學(xué)科課程的整合教學(xué)、語(yǔ)言聽說(shuō)訓(xùn)練、在線考試、教師培訓(xùn)、學(xué)生利用課余時(shí)間學(xué)習(xí)等提供了良好的信息化教學(xué)環(huán)境，在全國(guó)形成了良好的示范效應(yīng)，被稱為“教育信息化2.0”智慧教育建設(shè)的“浦東模式”。

圖一浦東數(shù)字學(xué)習(xí)中心

作為教育信息化領(lǐng)域的先鋒企業(yè)，藍(lán)鴿集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱 "藍(lán)鴿集團(tuán)"）為浦東數(shù)字學(xué)習(xí)中心建設(shè)提供了先進(jìn)的產(chǎn)品和前沿的理念。依托藍(lán)鴿基于人工智能的一體化智慧校園解決方案，浦東數(shù)字學(xué)習(xí)中心充分構(gòu)建起智能化、一體化的教學(xué)場(chǎng)景。

· 在學(xué)校端建設(shè)上，完成了包括教學(xué)終端環(huán)境、教學(xué)輔助設(shè)備、學(xué)校教學(xué)應(yīng)用、錄播系統(tǒng)、人臉識(shí)別系統(tǒng)、電子班牌系統(tǒng)、理化生虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)等項(xiàng)目的建設(shè)。

· 在教育局端建設(shè)上，完成了大數(shù)據(jù)、可視化的教學(xué)應(yīng)用集成 展示系統(tǒng)建設(shè)，不僅實(shí)現(xiàn)了在線巡課，智能管控教學(xué)設(shè)備，而且還實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息的共享共通，為分析學(xué)生學(xué)情、教學(xué)資源提供了有力的數(shù)據(jù)支撐。

為確保智慧教室各種軟件的服務(wù)工作及信息傳輸交換、聲音功 放等功能的實(shí)現(xiàn)，保證師生的正常教學(xué)活動(dòng)，浦東數(shù)字學(xué)習(xí)中 心的每一間智慧教室都配備了采用英特爾 ? 處理器的 " 藍(lán)鴿智慧主機(jī) "，作為教室的控制主機(jī)。

藍(lán)鴿智慧主機(jī)基于英特爾?IDV（智能桌面虛擬化）和英特爾?VDD（視覺(jué)數(shù)據(jù)設(shè)備）架構(gòu)，通過(guò) OpenVINO?工具套件等機(jī)器視覺(jué)、人工智能技術(shù)，為浦東數(shù)字學(xué)習(xí)中心的智慧教室?guī)?lái)強(qiáng)大的視頻和數(shù)據(jù)處理能力，在支持多媒體教學(xué)的同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)課堂板書識(shí)別，并智能地從板書、電腦畫面、教師實(shí)況 和學(xué)生實(shí)況等四畫面中取三個(gè)畫面合成專業(yè)化精品課堂畫面。藍(lán)鴿智慧主機(jī)不但具備對(duì)所有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的控制管理功能，同時(shí)具備傳統(tǒng)教學(xué)中控、網(wǎng)絡(luò)交換功能及音頻功放的功能，一臺(tái)藍(lán)鴿智慧主機(jī)就能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)技術(shù)下三臺(tái)主機(jī)的所有功能。

圖二 藍(lán)鴿智慧主機(jī)

藍(lán)鴿智慧主機(jī)及其各類應(yīng)用軟件，通過(guò)一體化設(shè)計(jì)，保證了系統(tǒng)的高可擴(kuò)展性，令"教育+AI"成為可能，智慧教室得以涵蓋教學(xué)、錄播、直播點(diǎn)播系統(tǒng)，遠(yuǎn)程教學(xué)、會(huì)議系統(tǒng)，智能班牌系統(tǒng)，課堂互動(dòng)系統(tǒng)，智能考勤系統(tǒng)，學(xué)情分析系統(tǒng)，智能門禁系統(tǒng)。

與此同時(shí)，依托藍(lán)鴿基于人工智能的一體化智慧校園解決方案， 浦東教育局構(gòu)建了物聯(lián)網(wǎng)管控中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)浦東數(shù)字學(xué)習(xí)中心 所有智慧教室的統(tǒng)一控制和管理。中心可以遠(yuǎn)程設(shè)備控制，按課程表等信息可以自動(dòng)開關(guān)設(shè)備，實(shí)時(shí)巡視各教室，智能診斷教室設(shè)備故障，大大提高了系統(tǒng)管理的智能化水平，減輕了管理人員的工作負(fù)擔(dān)，確保設(shè)備的正常使用。

圖三 領(lǐng)導(dǎo)巡課

上海市浦東新區(qū)第二中心小學(xué)是浦東數(shù)字學(xué)習(xí)中心的試點(diǎn)學(xué)校之一，在談到對(duì)數(shù)字中心的應(yīng)用感受時(shí)，學(xué)校校長(zhǎng)助理黃軍認(rèn)為它具有三大優(yōu)勢(shì)："首先，通過(guò)網(wǎng)上課堂，打造的線上線下的混合教學(xué)模式，提升了學(xué)校的教學(xué)管理及教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了教師資源的最大化共享；其次，通過(guò)設(shè)備的智能化管控，故障的自動(dòng)化診斷，簡(jiǎn)化了設(shè)備的操作難度，提升了設(shè)備的管理水平，實(shí)現(xiàn)了教室資源的最大化共享；第三，通過(guò)課堂交互及學(xué)情分析，大大提升了師生之間、生生之間交互的效率，提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。" 

順勢(shì)而為，AI 一體化智慧校園方案助力教育信息化

藍(lán)鴿基于人工智能的一體化智慧校園解決方案中引入了先進(jìn)的英特爾?處理器、IDV 架構(gòu)、VDD 架構(gòu)、OpenVINO ?工具套件等產(chǎn)品與技術(shù)，以藍(lán)鴿智慧主機(jī)產(chǎn)品為抓手，將人工智能計(jì)算，物聯(lián)網(wǎng)連接等能力引入教室，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步模塊化，添加物聯(lián)網(wǎng)云錄播系統(tǒng)，并借助覆蓋校園的網(wǎng)絡(luò)以及大數(shù)據(jù)評(píng)估系統(tǒng)，將傳統(tǒng)的資源庫(kù)升級(jí)為智能化的教學(xué)資源云，從而實(shí)現(xiàn)一體化的智慧校園方案。

圖四 藍(lán)鴿智慧校園功能布局圖

藍(lán)鴿基于人工智能的一體化智慧校園解決方案的落地和建設(shè)有力促進(jìn)了校園信息共享和交換，擴(kuò)大了廣大師生獲取知識(shí)、獲取信息的渠道。對(duì)于教師而言，提高了老師獲取信息，分析信息、 處理信息的能力，改變了老師傳統(tǒng)的教學(xué)模式和方法；對(duì)于學(xué)生而言，擴(kuò)展了視野培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提高了學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的能力。具體而言，這一方案實(shí)現(xiàn)了六大應(yīng)用價(jià)值：

1、構(gòu)建了一體化校園信息平臺(tái)，消除信息孤島

一直以來(lái)，教育行業(yè)因?yàn)槿鄙俳y(tǒng)一的技術(shù)體系標(biāo)準(zhǔn)和詳細(xì)的整體建設(shè)規(guī)劃，所以常常出現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)各自獨(dú)立部署，最終導(dǎo)致信息不能互通，數(shù)據(jù)無(wú)法得到共享，教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)管理得不到提升。藍(lán)鴿基于人工智能的一體化智慧校園建設(shè)統(tǒng)一管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享共用，解決了傳統(tǒng)校園內(nèi)部的相對(duì)獨(dú)立分散的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，有效的消除了信息孤島的問(wèn)題，消除了數(shù)據(jù)的重復(fù)管理、數(shù)據(jù)冗余以及數(shù)據(jù)不同步的問(wèn)題。從教師操作使用上，數(shù)據(jù)統(tǒng)一，界面統(tǒng)一可以把優(yōu)質(zhì)資源統(tǒng)一到一個(gè)平臺(tái)使用；從系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)上，數(shù)據(jù)互聯(lián)，可以進(jìn)行個(gè)性化定制；從教學(xué)軌跡上，可以高效統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)直接用于教學(xué)以及管理決策。

圖五 一體化智慧校園建設(shè)內(nèi)容部署示意圖

2、AI 技術(shù)深度應(yīng)用，提升智慧校園整體先進(jìn)性通過(guò)人工智能技術(shù)，使智慧校園教學(xué)應(yīng)用功能更加強(qiáng)大。在課堂學(xué)生考勤，設(shè)備故障診斷，錄播圖像處理等方面充分應(yīng)用 AI 技術(shù)，不但功能先進(jìn)，而且系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可靠。尤其在考試及考試輔導(dǎo)，教材編輯和教師備課等方面應(yīng)用 AI 技術(shù)能大大減輕老師負(fù)擔(dān)，提高教學(xué)效果。該類產(chǎn)品目前在國(guó)內(nèi)外均屬首創(chuàng)。 

圖六 智慧教室實(shí)現(xiàn)人工智能的課堂管理和教學(xué)設(shè)備管理

3、規(guī)范業(yè)務(wù)流程，提升教學(xué)管理效率 

傳統(tǒng)意義上的校園，各項(xiàng)系統(tǒng)獨(dú)立工作造成效率低下，人員雜亂。藍(lán)鴿基于人工智能的一體化智慧校園解決方案的部署，可以規(guī)范學(xué)校的各項(xiàng)業(yè)務(wù)流程，提高工作效率，減少以往工作中不規(guī)范的流程以及效率低的缺點(diǎn)。將人員從繁雜、簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)輸入、傳送、管理、檢索等工作中解脫出來(lái)，通過(guò)智慧校園的智能化 手段，降低了工作強(qiáng)度，提高了工作效率和管理決策能力。

4、創(chuàng)新管理模式，提升學(xué)校區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)力

學(xué)校不僅有課堂還有各大資源管理事務(wù)，藍(lán)鴿基于人工智能的一體化智慧校園解決方案不僅為師生提供更加優(yōu)越的教學(xué)環(huán)境， 同時(shí)也為教育管理者提供了高操作性的一站式管控平臺(tái)，從而形成了有助于全面提升信息素養(yǎng)的實(shí)操平臺(tái)，它以信息資源和信息服務(wù)為核心內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了智慧的校園學(xué)習(xí)、教學(xué)、科研和管理，創(chuàng)建智慧的工作和學(xué)習(xí)空間。

5、大平臺(tái)可持續(xù)發(fā)展，減少多次建設(shè)存在的諸多問(wèn)題

隨著科技技術(shù)不斷滲入教育行業(yè)，很多學(xué)校為增強(qiáng)學(xué)校在區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)力而不斷引入各種智能化設(shè)備。鑒于校園整體設(shè)計(jì)的需求與未來(lái)發(fā)展，藍(lán)鴿基于人工智能的一體化智慧校園解決方案前期設(shè)計(jì)就采用標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議，相關(guān)框架已經(jīng)預(yù)留系統(tǒng)入口和后臺(tái)數(shù)據(jù)接口。在后期能夠方便地接入第三方系統(tǒng)或者實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)對(duì)接，方便學(xué)校構(gòu)建一個(gè)可以持續(xù)升級(jí)的智慧校園，從而避免了建一次推翻一次，多次建設(shè)而造成的系統(tǒng)數(shù)據(jù)難以打通，前后需求不一致，進(jìn)度受阻等問(wèn)題。

6、有助于綠色校園建設(shè)從校園整體來(lái)看，校園的每個(gè)場(chǎng)景都存在著各種能耗問(wèn)題。

比如，教室的燈、設(shè)備以及機(jī)房電腦等。而基于物聯(lián)網(wǎng)管控平臺(tái)的一體化智慧校園，不僅實(shí)現(xiàn)了校園能源數(shù)據(jù)的集控和可視化呈現(xiàn)，還幫助學(xué)校實(shí)現(xiàn)了節(jié)約能耗。同時(shí)全數(shù)字信息的教、學(xué)、管理平臺(tái)幫助學(xué)校實(shí)現(xiàn)了無(wú)紙化，節(jié)省了校園教育經(jīng)費(fèi)的花銷，提升了校園的教研能效。

圖七 在線巡課及遠(yuǎn)程評(píng)教督導(dǎo)系統(tǒng)教學(xué)巡課界面

六大價(jià)值實(shí)現(xiàn)的背后是硬核的英特爾?技術(shù)和產(chǎn)品的助力。基于英特爾?VDD 架構(gòu)的藍(lán)鴿智慧主機(jī)設(shè)備搭載了性能強(qiáng)勁的英特爾?處理器，使得多媒體教室性能提升，擴(kuò)展性更強(qiáng)，給予其更強(qiáng)大的媒體和數(shù)據(jù)處理能力，讓智慧教室的發(fā)展和應(yīng)用有了更多的想象空間。利用英特爾?IDV 架構(gòu)，智慧教室云主機(jī)設(shè)備與校園云計(jì)算 / 云教學(xué)服務(wù)器得以有效結(jié)合，不僅通過(guò)云錄播方案讓課堂教學(xué)變得互動(dòng)性更強(qiáng)，同時(shí)教學(xué)資源也得以通過(guò)遠(yuǎn)程接入方式共享，資源利用率更高。

基于英特爾強(qiáng)大的技術(shù)產(chǎn)品的藍(lán)鴿基于人工智能的一體化智慧校園解決方案通過(guò) "一體化" 的設(shè)計(jì)思路，應(yīng)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、 物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、社交網(wǎng)絡(luò)、人工智能等新一代信息技術(shù)，徹底解決了數(shù)字校園各子系統(tǒng)信息孤島的現(xiàn)象。從感知環(huán)境、 記錄行為到聯(lián)接社群，實(shí)現(xiàn)了各子系統(tǒng)和智慧教室的統(tǒng)一開發(fā)和設(shè)計(jì)，確保了教學(xué)資源和數(shù)據(jù)的互通互享。最終，從基礎(chǔ)設(shè)施、教育資源服務(wù)、師生交互達(dá)到教育教學(xué)活動(dòng)的智能化水平，真正建成開放的現(xiàn)代化校園生態(tài)。

圖八 一體化智慧校園建設(shè)功能結(jié)構(gòu)圖

對(duì)于學(xué)校教師而言，應(yīng)用藍(lán)鴿基于人工智能的一體化智慧校園 解決方案，可輔助老師在教學(xué)活動(dòng)上得到改善。一體化部署， 實(shí)現(xiàn)教學(xué)界面的統(tǒng)一、教育軌跡大數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯總，便于老師進(jìn) 行操作使用和科學(xué)決策；領(lǐng)先的人工智能技術(shù)，助力老師進(jìn)行 課堂學(xué)情分析，錄播圖像處理等。尤其是在考試及考試輔導(dǎo)， 教材編輯和教師備課等方面應(yīng)用人工智能技術(shù)能大大減輕老師負(fù)擔(dān)，提高教學(xué)效果。 對(duì)于學(xué)生而言，藍(lán)鴿基于人工智能的一體化智慧校園解決方案在為學(xué)生打造安全可靠的教學(xué)基礎(chǔ)環(huán)境外，以充分實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)出發(fā)，在建設(shè)教學(xué)信息資源層上，先后打造出的藍(lán)鴿人工智能考試復(fù)習(xí)系統(tǒng)和人工智能教材編輯系統(tǒng)等，切實(shí)調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和效率性。

對(duì)于學(xué)校管理者而言，物聯(lián)網(wǎng)管控中心的部署，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)備控制，按課程表等信息可以自動(dòng)開關(guān)設(shè)備，巡視各教室和校園實(shí)境，檢測(cè)各教室和校園空氣質(zhì)量，智能診斷各教室設(shè)備故障。大大提高了系統(tǒng)管理的智能化水平，減輕了管理人員的工作負(fù)擔(dān)，確保校園設(shè)備的正常使用。

圖九 教室設(shè)備智能控制軟件設(shè)備管控圖

目前，藍(lán)鴿基于人工智能的一體化智慧校園解決方案在青島大學(xué)、中國(guó)海洋大學(xué)、中山市馬嶺小學(xué)等大中小學(xué)校的落地應(yīng)用，讓"教育 +AI"應(yīng)用場(chǎng)景的展望變?yōu)槌晒β涞貞?yīng)用，大大地推動(dòng)了教學(xué)模式、教學(xué)管理、學(xué)校形態(tài)的變革進(jìn)程。

科技助力，英特爾技術(shù)加碼智慧校園

隨著教育信息化的深入發(fā)展，通過(guò)一體化設(shè)計(jì)，構(gòu)建基于云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的智慧校園已成必然趨勢(shì)。英特爾正在以其自身的計(jì)算力核心不斷驅(qū)動(dòng)智慧校園發(fā)展。

英特爾致力于將信息技術(shù)融入教學(xué)、管理的每一個(gè)環(huán)節(jié)，利用信息技術(shù)手段提供良好的教學(xué)互動(dòng)和基礎(chǔ)教學(xué)環(huán)境，全線采集教學(xué)信息獲得教學(xué)過(guò)程中的行為數(shù)據(jù)、課程內(nèi)容數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)，并通過(guò)大數(shù)據(jù)分析進(jìn)行管理與創(chuàng)新，提升和帶動(dòng)教學(xué)模式的變化，驅(qū)動(dòng)個(gè)性化學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)真正的"因材施教"。

英特爾不斷攜手包括藍(lán)鴿在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作伙伴，積極推進(jìn)教育信息化的創(chuàng)新發(fā)展，著力構(gòu)建基于英特爾計(jì)算平臺(tái)的 智慧校園、智慧教室、智慧課堂的教育端到端解決方案，通過(guò)人工智能和邊緣計(jì)算等技術(shù)促進(jìn)教學(xué)場(chǎng)景具備更高效率的互動(dòng)、分析和學(xué)習(xí)能力以及在標(biāo)準(zhǔn)化方面的領(lǐng)先布局，和產(chǎn)業(yè)伙伴共 同成長(zhǎng)，加速推進(jìn)教育信息化的步伐，從而實(shí)現(xiàn)高效、公平、個(gè)性化的智慧教育新生態(tài)。

相信在不久的將來(lái)，伴著教育信息化2.0的落地推進(jìn)，智慧校園的場(chǎng)景化應(yīng)用迎來(lái)前所未有的市場(chǎng)增長(zhǎng)機(jī)遇，而生態(tài)建設(shè)與多元化合作，是構(gòu)建教育信息化 2.0 的重要基礎(chǔ)。未來(lái)，英特爾 將本著滿足客戶需求、順應(yīng)技術(shù)潮流，攜手合作伙伴不斷地推動(dòng)中國(guó)教育信息化2.0的落地和發(fā)展。