2月23日，《中小學(xué)智慧校園藍(lán)皮書（2021-2022）》總報告正式發(fā)布（點擊查看）。本藍(lán)皮書包括總報告、理論篇、人物篇、案例篇等多部分內(nèi)容。
其中，案例篇以智慧環(huán)境、智慧學(xué)習(xí)、智慧管理、智慧生態(tài)為基本框架，收錄了全國具有代表性的智慧校園建設(shè)學(xué)校實踐案例。案例從技術(shù)應(yīng)用場景、使用效果、軟硬件建設(shè)基礎(chǔ)、成敗經(jīng)驗分享等角度，力求全面呈現(xiàn)出新技術(shù)對學(xué)校發(fā)展與教育變革所產(chǎn)生的作用，并為全國中小學(xué)智慧校園建設(shè)提供參考樣板。未來智慧校園研究中心微信公眾號將擇選案例篇部分內(nèi)容發(fā)布，藍(lán)皮書全文將在第六屆中國教育智庫年會正式發(fā)布。解鎖被IC卡“卡”住的智慧校園建設(shè)
基于“一卡通”系統(tǒng)的智慧校園，進(jìn)校門、借書、考勤等等大量的場景都依賴IC卡。但經(jīng)常有學(xué)生忘帶或者遺失IC卡，一旦沒有了卡，學(xué)生在校內(nèi)“寸步難行”，各類數(shù)據(jù)也會因此無法采集。顯然，這張IC卡“卡”住了智慧校園建設(shè)的進(jìn)程，一種新型替代方式呼之欲出……
隨著人臉識別技術(shù)（即刷臉）的突飛猛進(jìn)，杭州第十一中學(xué)（簡稱“十一中”）在該技術(shù)的應(yīng)用方面做了大量的實踐和探索。2017年4月，十一中啟動“無卡校園”工程以來，經(jīng)歷多次升級改版，如今在校園里刷臉已經(jīng)成為一道獨特的風(fēng)景。在校園里，僅憑一張臉，就可以實現(xiàn)刷臉就餐、刷臉借閱、刷臉看病、刷臉考勤、刷臉購物、刷臉借還體育器材等。“無卡校園”為學(xué)生提供了課堂之外的科技興趣、科技啟蒙以及科技體驗的最新場景，讓他們的眼界與科技創(chuàng)新的脈搏得到了同步。杭州十一中“無卡校園”建設(shè)實踐與探索實踐案例- 高中走班教學(xué)，點名過程從3分鐘降至無感，在不知不覺中完成點名工作，“增加”課堂時長。
- 宿舍管理員不再需要逐一核對學(xué)生考勤，能夠為學(xué)生提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
- 食堂可以根據(jù)學(xué)生提前選擇的菜品進(jìn)行精準(zhǔn)采購，減少浪費情況。
- 學(xué)校能夠根據(jù)學(xué)生午餐所選菜品生成個人營養(yǎng)數(shù)據(jù)報告，家長實時掌握孩子膳食情況。
- 學(xué)生在食堂取餐時間由人均17秒縮短至9秒，全校學(xué)生整體用餐時間節(jié)約了十分鐘。
- 刷臉借書柜的數(shù)據(jù)采集能夠形成學(xué)生閱讀大數(shù)據(jù)，積累學(xué)生過程性評價數(shù)據(jù)。
浙江省是國內(nèi)最早在普通高中實行走班化教學(xué)模式的試點省份之一，實行走班后，每個教學(xué)班里的同學(xué)是來自不同行政班的學(xué)生，老師們每節(jié)課面對的學(xué)生不可能完全相同，于是，點名就成了個大問題。一個班級40多人，人工點一次名要花費將近3分鐘時間，IC卡簽到又會有代刷情況?；谌四樧R別的無感考勤系統(tǒng)，則先將每個教室和任課老師進(jìn)行匹配，再將應(yīng)該到這個教室上課的學(xué)生信息發(fā)送到教室，上課時學(xué)生們只要按正常坐姿聽課，位于黑板上方的攝像頭就可以在學(xué)生不知不覺中完成點名，上課5分鐘后，系統(tǒng)就會自動生成學(xué)生考勤情況，并推送給相關(guān)老師。這套系統(tǒng)同樣應(yīng)用到學(xué)生宿舍管理中。此前宿舍管理員都要為每晚的點名傷透腦筋。實行無感點名后，學(xué)生只要在走進(jìn)宿舍大廳的時候，稍稍放慢一點腳步，把臉露出來，系統(tǒng)就可以識別這個學(xué)生是什么時候進(jìn)入宿舍的。到了截止時間，系統(tǒng)就會把當(dāng)天的學(xué)生回宿舍情況推送給管理員，管理員只需抽查核實即可。（見圖1）圖1 宿舍考勤報表
學(xué)校在主要教育教學(xué)場所也都安裝了人臉識別設(shè)備，只要學(xué)生經(jīng)過都能留下行動軌跡，有相應(yīng)權(quán)限的管理人員可以查看相關(guān)學(xué)生在校的行動軌跡。無感考勤系統(tǒng)讓考勤變得無比輕松，節(jié)約了老師點名的時間，意味著增加了課堂的時長，老師可以利用這“多”出來的時間進(jìn)行更多的教育教學(xué)活動。宿舍管理員也能有更多時間為學(xué)生們提供更優(yōu)質(zhì)周到的服務(wù)。杭十一中地處杭州老城區(qū)，食堂就餐面積小，師生體驗差。學(xué)生經(jīng)常抱怨吃不到自己喜歡的飯菜、排隊就餐時間長，食堂方面又不知道學(xué)生喜歡吃什么，供需雙方的信息不對稱。智慧食堂系統(tǒng)的推出解決了傳統(tǒng)食堂的諸多難題。2017年10月，學(xué)校將智慧食堂升級，加入了“人臉識別”技術(shù)，學(xué)生從點餐到取餐，全程只需刷臉，高效有序的智慧食堂來了。食堂在每周三發(fā)布下周的套餐菜單，學(xué)生據(jù)此選擇自己喜歡的菜品，而食堂工作人員根據(jù)學(xué)生的選擇進(jìn)行精準(zhǔn)采購。這些營養(yǎng)套餐都是由專業(yè)營養(yǎng)師根據(jù)高中生成長發(fā)育的需要而搭配，食材都是定量的，保證每人每餐的蛋白質(zhì)、脂肪等的攝入量都清晰可知。每周還會生成一份個人營養(yǎng)數(shù)據(jù)報告，報告根據(jù)每人每日購買餐點數(shù)據(jù)，按照最喜歡的套餐、點餐率、食物攝入量、營養(yǎng)攝入量等進(jìn)行綜合分析，家長通過微信公眾號便可實時掌握學(xué)生在校的膳食情況。學(xué)生提前選好的套餐如果忘記了，可以先在電子班牌上查詢，到了食堂根據(jù)套餐排隊就可以了。如果選的是A套餐，就排到A套餐的窗口前刷臉領(lǐng)取。由于在選擇套餐時就完成了支付，學(xué)生在窗口前停留的時間大大縮短，取餐時間從人均17秒左右縮短到了人均9秒左右，全校學(xué)生整體用餐時間節(jié)約了十分鐘。學(xué)生用餐更從容，校園秩序少了慌亂多了有序，學(xué)生之間少了矛盾多了文明。（見圖2）圖2 智慧食堂流程圖
智慧食堂系統(tǒng)本著以人為本的理念設(shè)計，滿足了學(xué)生的需求，縮短了排隊時間，實現(xiàn)了精準(zhǔn)采購，體現(xiàn)了精準(zhǔn)服務(wù)，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生良好的飲食習(xí)慣，引導(dǎo)他們樹立健康的飲食理念。傳統(tǒng)校園圖書館的借還系統(tǒng)是基于“一卡通”系統(tǒng)進(jìn)行的。一旦沒帶卡，借閱還書都無法進(jìn)行。學(xué)校在各個班級都設(shè)立了流動圖書館，但管理困難，圖書破損、丟失現(xiàn)象嚴(yán)重，缺乏借閱痕跡記載，無法掌握學(xué)生個體的閱讀偏好，閱讀分析更加無從談起。刷臉借書柜進(jìn)入校園之后，上述問題便迎刃而解。實現(xiàn)刷臉借書后，學(xué)生只要站在屏幕前，系統(tǒng)就可以辨識身份和權(quán)限。選擇心儀的圖書后，在觸摸屏上點擊“借閱”，選擇人臉識別，系統(tǒng)辨識成功后，柜門便會自動打開，取書，系統(tǒng)檢測是否關(guān)門，并提示關(guān)門，直至完成借閱過程。因為借還都方便，科技感十足，學(xué)生爭相體驗刷臉借書，圖書流動率得到了較大提升。刷臉借書柜采集的數(shù)據(jù)與全校的借閱系統(tǒng)連通，與學(xué)校的校園大腦大數(shù)據(jù)平臺融通，共同形成了智慧校園大數(shù)據(jù)，從而指導(dǎo)圖書館的工作。學(xué)生每次借還都會生成一個數(shù)據(jù)，包含了借還具體時間、圖書類別等，這些數(shù)據(jù)累加后，就形成了學(xué)生的閱讀大數(shù)據(jù)，成為學(xué)生過程評價數(shù)據(jù)的重要組成部分。通過數(shù)據(jù)解讀，可以了解每位學(xué)生的閱讀興趣，會及時在大屏幕上推薦類似的圖書，同時從閱讀的全面性考量，把該學(xué)生從未看過的圖書，以新書推薦的名義推送給他，擴大閱讀范圍。圖書管理員也可以從數(shù)據(jù)中得到收獲。管理員可借閱數(shù)據(jù)采購圖書，避免采購的書學(xué)生不喜歡、學(xué)生喜歡的書圖書館里沒有的情況。管理員能真正了解學(xué)生的閱讀興趣，既可以選擇學(xué)生心儀的圖書進(jìn)一步強化閱讀深度，也可以安排毫不相關(guān)的新內(nèi)容吸引學(xué)生閱讀，進(jìn)而擴大興趣范圍。通過對大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如學(xué)生閱讀能力、閱讀范圍、借閱與課程的關(guān)系等，還可以設(shè)置圖書排行榜、閱讀排行榜，還可以綜合其數(shù)據(jù)，用學(xué)生閱讀指數(shù)的概念，來向上游引導(dǎo)，讓作家和出版社寫好書、出好書，讓書店售好書。學(xué)校在每個班級的常規(guī)教室都設(shè)立了刷臉借書柜，刷臉借書柜可以放在學(xué)校的任何地方，教學(xué)樓、宿舍、食堂、實驗樓等這些原本與圖書館毫無關(guān)系的場所都可成“圖書館”。借書柜24小時運行，學(xué)生可以隨時借還圖書。書香校園的氛圍已經(jīng)形成。以大數(shù)據(jù)融通為底層邏輯的校園大腦
無卡校園建設(shè)中所謂的“刷臉”，就是將學(xué)生的臉部照片與IC卡號進(jìn)行關(guān)，學(xué)生刷臉完成身份認(rèn)證，利用這個唯一的身份便可以在校園內(nèi)進(jìn)行各種操作。“刷臉”分為“有感刷臉”和“無感刷臉”，校園內(nèi)的智慧食堂和非正常時間學(xué)生進(jìn)出校園等場景應(yīng)用了“有感刷臉”，即學(xué)生必須看一眼刷臉設(shè)備才能完成身份識別；而走班考勤、宿舍簽到等采用的卻是“無感考勤”，學(xué)生不需要刻意盯住攝像頭，設(shè)備會在學(xué)生“不知情”的情況下完成考勤和簽到。
這些“無卡校園”的應(yīng)用場景，僅僅是杭州十一中智慧校園建設(shè)的“表象”。
傳統(tǒng)的智慧校園往往是由多個應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成，各個系統(tǒng)獨立運行，各自的數(shù)據(jù)也不能共享，“信息孤島”現(xiàn)象嚴(yán)重。為解決這一現(xiàn)象，杭州十一中對智慧校園進(jìn)行了頂層設(shè)計，用“精智校園五星工程”實現(xiàn)系統(tǒng)之間的融通，形成大數(shù)據(jù)中心，從而實現(xiàn)了兩個突破，即從數(shù)據(jù)打通到系統(tǒng)互通，從數(shù)據(jù)分享到數(shù)據(jù)協(xié)同。
“精智校園五星工程”其五星分別是智慧后勤、智慧教學(xué)、智慧德育、智慧管理和校園大腦（見圖4）。校園大腦是整個智慧校園的指揮中心，起著數(shù)據(jù)存儲和分析、資源整合與調(diào)配、數(shù)據(jù)分享與協(xié)同的作用。教育大數(shù)據(jù)的意義在于讓數(shù)據(jù)指導(dǎo)教育教學(xué)，滿足個性需求，提供精準(zhǔn)服務(wù)。
校園大腦里的很多數(shù)據(jù)都是依賴人臉識別技術(shù)完成采集的，所以采集學(xué)生的照片信息就是第一步，但高中生大部分屬于未成年人，學(xué)校有保護(hù)他們隱私的責(zé)任。在每年新生進(jìn)校后，學(xué)校會對學(xué)生進(jìn)行教育引導(dǎo)，也會告知家長學(xué)校采集照片的用途，取得學(xué)生、家長認(rèn)可后方才啟動照片采集工作。學(xué)生個體數(shù)據(jù)有一定的隱私成分，學(xué)校必須管好這些數(shù)據(jù)，因此與各應(yīng)用平臺運維企業(yè)均簽訂保密協(xié)議，相關(guān)數(shù)據(jù)也只能放在校內(nèi)服務(wù)器上，訪問權(quán)限、防火墻等都由專人管理。學(xué)校在調(diào)用數(shù)據(jù)的時候采用分級分權(quán)方式，不同權(quán)限的人只能查看自己權(quán)限范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，并對所查看的數(shù)據(jù)負(fù)責(zé)到底。
Q：如何實現(xiàn)各個平臺系統(tǒng)的整合？
A：一所學(xué)校中有教務(wù)系統(tǒng)、德育管理平臺、后勤管理系統(tǒng)等諸多系統(tǒng)平臺，它們常常由不同的公司研發(fā)，學(xué)校想?yún)f(xié)調(diào)所有的公司是很難做到的。因此，我們的做法是引進(jìn)一家單位作為學(xué)校信息化建設(shè)的總集成商，所有進(jìn)入學(xué)校的信息化公司，都要和他們對接，要同意開放數(shù)據(jù)接口，只有這樣才能保證在以后的應(yīng)用中融入校園大腦，與其它應(yīng)用模塊共同形成教育大數(shù)據(jù)。
總集成商可以解決學(xué)校為了讓多個系統(tǒng)協(xié)同工作而難以協(xié)調(diào)問題，也可以將學(xué)校的需求告知總集成商，由他們向各應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行任務(wù)布置和分解，從而實現(xiàn)平臺共存、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。
Q：如何進(jìn)行人臉識別系統(tǒng)的常態(tài)化應(yīng)用？
A：人臉識別系統(tǒng)應(yīng)用涉及到三個人群——老師、學(xué)生、家長。如果不能協(xié)調(diào)好三個人群對于人臉識別系統(tǒng)的認(rèn)可度，則很可能需要因為個別人的不理解而在各個應(yīng)用場景下單獨設(shè)置刷卡設(shè)備，使“無卡校園”建設(shè)前功盡棄。
針對個別人的顧慮，學(xué)?？梢允褂枚喾N方法讓教師感受到系統(tǒng)的便捷性，也要向他們宣傳學(xué)校是如何做好數(shù)據(jù)的安全防護(hù)工作的，只有取得大家的共識才能做到無卡化。
針對學(xué)生、家長對于數(shù)據(jù)安全的顧慮，學(xué)校采用的方式是：在新生入學(xué)期前的軍訓(xùn)期間，向?qū)W生們宣講無卡校園的便利和學(xué)校里大量的黑科技，讓學(xué)生對無卡校園產(chǎn)生期待，然后再告知學(xué)生需要采集大家的照片才能應(yīng)用這些黑科技，還需要每個學(xué)生簽署信息采集同意書之后才能進(jìn)行照片采集，周末的時候再讓學(xué)生將書面告知書帶給家長，學(xué)校會以書面的形式告知家長，學(xué)校是如何確保學(xué)生的數(shù)據(jù)信息安全的，讓家長放心，然后家長簽字同意后學(xué)校留存歸檔。
Q：無感考勤建設(shè)有哪些需要注意的問題？
A：目前學(xué)校使用的班級考勤系統(tǒng)是全局?jǐn)z像頭+追蹤攝像頭。通過前期匹配課程表、全局?jǐn)z像頭查詢整體人數(shù)、追蹤攝像頭精準(zhǔn)識別個人的方式進(jìn)行考勤。這種方式能夠保證百分之百的準(zhǔn)確率。需要注意，一些考勤識別系統(tǒng)無法做法完全準(zhǔn)確的識別，當(dāng)錯誤的考勤信息推送給家長時，容易造成其他問題。建議不要隨時推送學(xué)生的考勤信息給家長，而是給家長開放權(quán)限，有需要的家長自己登錄查詢自己孩子的考勤信息。鄭德林 中國教育智庫網(wǎng)總負(fù)責(zé)人編撰
安 飛 中國教育智庫聯(lián)盟秘書長、未來智慧校園研究中心執(zhí)行副主任5月20日上午9點，“健康中國，營養(yǎng)先行——智慧食堂數(shù)據(jù)開發(fā)應(yīng)用研討會”在杭州十一中學(xué)舉辦，研討會內(nèi)容豐富，包括健康膳食管理系統(tǒng)發(fā)布，智慧食堂數(shù)據(jù)深度應(yīng)用、頂級智慧校園專家講座、智慧校園應(yīng)用場景觀摩等多部分。
提醒：本次研討活動限額100人，參加人員需掃描下方二維碼預(yù)約，額滿為止。
未來智慧校園研究中心是中國教育智庫網(wǎng)（教育部學(xué)校規(guī)劃建設(shè)發(fā)展中心主辦）與北京一零一中共同發(fā)起成立的未來智慧校園研究平臺。
自2020年3月成立以來，已有全國100余所中小學(xué)和20余家教育頭部企業(yè)相繼加入，研究中心依托教育部學(xué)校規(guī)劃建設(shè)發(fā)展中心相關(guān)課題研究成果、北京一零一中等重點學(xué)校的實踐成果，以及教育領(lǐng)軍企業(yè)的成功案例經(jīng)驗，結(jié)合產(chǎn)學(xué)研三方智慧，解決傳統(tǒng)教育與新技術(shù)相融合的難題。
