学校智慧课堂建设方案

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学校智慧课堂建设方案范文第1篇

【关键词】物联网；云计算；智慧校园

【中图分类号】G40-057

【文献标识码】A

【论文编号】1009-8097（2013）02-0109-06

一 研究缘起及项目背景

1 研究缘起

信息技术的快速发展促进了教育观念和教学方式的变革。随着物联网、云计算、移动互联网等新一代信息技术的发展，随时随地的师生互动、无处不在的个性化学习、智能化的教学管理和学习过程跟踪评价、一体化的教育资源与技术服务、家校互通的学习社区、师生共同成长的校园文化等新型“智慧校园”教学管理模式已展现在人们面前。关于“智慧校园”的研究已成为当前教育信息化领域关注的热点。

自从IBM提出“智慧地球”概念后，国内外不少学者提“智慧校园”的概念和解决方案。在国外，具有代表性的实施案例有韩国与马来西亚。韩国教育科学技术部于2011年6月向总统府递交了《通往人才大国之路：推进智能教育战略》提案，并于同年10月了《推进智能教育战略施行计划》，提出五大战略举措：（1）数字化教材的开发与应用；（2）在线学习常态化与在线评价体系的构建；（3）营造教育资源用于公共目的的环境与加强信息通讯伦理教育；（4）加强教师的智能教育实践能力；（5）构筑基于云计算技术的教育服务基石。马来西亚政府为促进教育系统的整体性变革于2006年提出的一项宏伟工程――“智能学校”（Smart School）计划，到2010年，马来西亚所有的中小学都将转型为智能学校。智能学校实施计划有四项目标：提供个人全方位的发展；注重智能、情绪与身体的发展；培育科技的素养能力及建立教育民主化制度。在国内，有学者对“智慧校园”的概念提出了不同的解读。黄荣怀等认为，“智慧校园”是一种智慧的学习环境。还有学者认为，“智慧校园”是以物联网为基础的校园应用。在实施方面，南京邮电大学于2010年实施了基于物联网的“智慧校园”建设方案，浙江大学、西南大学、成都大学、同济大学等几十所高校正在筹划、实施智慧校园建设；中国电信等移动互联网运营商实施了基于e卡通的“智慧校园”解决方案。目前“智慧校园”解决方案还处于探索阶段，在技术方面，没有建立统一的“智慧校园”的系统架构和技术规范；在应用方面：物联网和云计算等先进技术应用处于初级阶段，技术、业务、资源、信息、数据与用户服务的融合度不够，没有从如何利用信息技术支持学生的自主学习、协作学习，如何支持师生互动与快速准确反馈，如何支持教师教学决策等方面提出有效的解决方案。

本文以作者主持的佛山市禅城区“智慧校园”示范工程项目为例，阐述如何采用先进的教育理念和物联网、云计算等先进信息技术构建“智慧校园”系统，探讨“智慧校园”系统的基本特征、系统架构、功能模块、技术路线和实施方法等整体解决方案。

2 项目背景

佛山市禅城区“智慧校园”示范工程是禅城区人民政府于2010年9月启动、2012年5月正式上线运行的“四化融合、智慧佛山”首批重点示范项目。本项目分别选择高中（佛山三中）、初中（汾江中学）、小学（佛山实验学校和南庄中心小学）四所不同类型的学校，建立禅城区“智慧校园”示范工程试点学校和示范系统。

禅城区在教育信息化环境建设、教育资源建设、教师教育技术能力培训和教育信息化推广应用方面具有良好的基础，是“广东省推进教育现代化先进区”，四所“智慧校园”示范工程学校具有较高的教育信息化建设与应用水平。但由于信息技术发展等历史原因，项目实施前，禅城区教育信息化建设面临的主要挑战在于：

（1）“信息孤岛”现象。各个学校的信息化应用系统采用的技术标准、数据规范不一致，缺乏甚至没有数据共享关系和交换途径，形成“信息孤岛”；

（2）信息系统的综合服务能力弱，难以实施综合业务流程和综合查询与决策支持；

（3）教育资源存储分散，数据标准不同统一，资源共享困难、检索低效，教育资源的数量和质量难以满足日常教学需要；

（4）信息化建设对提高教学质量和学校管理效率的有效支持不够。

因此，禅城区教育信息化建设需要一个统一的平台，统一的技术标准，统一的数据规范来整合各类信息，实现校园内各个信息管理系统的无缝连接。本项目的实施，着重在解决以上问题方面进行探索。

二 智慧校园的内涵与特征

“智慧”（wisdom）一词是指对事物能迅速、灵活、正确地理解和解决的能力。“智慧”是一个相对概念，并不局限于人类，任何物体组成的体系都有智慧，只是高低不同。IBM提出的智慧系统特征是3I：即能够更透彻的感知和度量（Instrumented），更全面的互联互通（Interconnected），更深入的智能化（Intelligent）。

关于“智慧校园”的特征，国内一些学者提出了不同的解读。黄荣怀等认为，智慧校园（Smart Campus）应具有以下五个特征：（1）环境全面感知；（2）网络无缝互通；（3）海量数据支撑；（4）开放学习环境；（5）师生个。宗平等人认为，“智慧校园”的核心特征主要在三个方面：一是为广大师生提供一个全面的智能感知环境和综合信息服务平台，提供基于角色的个性化定制服务；二是将基于计算机网络的信息服务融入学校的各个应用与服务领域，实现互联和协作；三是通过智能感知环境和综合信息服务平台，为学校与外部世界提供一个相互交流和相互感知的接口。笔者认为，“智慧校园”是信息技术高度融合、信息化应用深度整合、信息终端广泛感知的信息化校园。“智慧校园”系统兼有技术、教育和文化等多重属性，具有如下9大特征：

（1）融合的网络与技术环境。实现校园有线网、无线网、传感网、视频监控网等多种网络的融合和多种信息化应用系统的融合，形成一体化的网络环境和应用环境；

（2）广泛感知的信息终端。为广大师生提供一个全面的智能感知环境；

（3）快速、综合的业务处理服务。能够对教学、科研、管理的各种业务、信息、数据按照基于流程的方式进行快速、综合处理，为广大师生提供一个全面综合业务处理与服务平台；

（4）智能的管理与决策支持。具有架构科学合理、低耗高效运转的学校智能化管理与决策支持系统，能够对学校的人、财、物、活动、事件和业务流程进行感知、识别、跟踪、判断、处理、评价与提示指引；

（5）个性化的信息服务。能提供基于角色的个性化信息定制服务；

（6）泛在的自主学习环境。通过实施有线和无线网络的全面覆盖，借助移动学习终端和教育云服务平台，任何时间可以在学校任何地点在线学习、互动交流和辅导答疑。实现教育无处不在，学习随时随地；

（7）智慧的课堂。具有满足师生个性化教与学需求，实现自主探究、互动教学、协同学习等多种教学模式，并能对学习过程进行动态跟踪与评价的智慧课堂；

（8）充分共享、灵活配置的教学资源平台。建有教育云服务平台，能实现教育资源的按需动态分配和技术服务的充分共享。具有统一的教育资源建设标准和存储规范，能实现教育资源的高效检索和智能汇聚。能提供海量的优质教育资源，并与教学系统无缝对接，满足教学需求；

（9）蕴含教育智慧的学习社区。具有家校互通的沟通平台和学习社区，教师、学生、家长能够及时互动，分享教育经验与智慧。能整合各种社会力量，共同促进学生快速健康成长。

三 智慧校园系统架构

佛山市禅城区“智慧校园”系统的构建是在现有校园网和学校教育信息化设施及应用系统的基础上，通过应用RFID等传感技术组建校园物联网，应用无线网络技术组建校园移动学习网，实现对校园内的人（教师、学生、管理者、家长及其他人员）、财（学校经费、个人消费等）、物（教学大楼、图书馆、教室、实验室和教学设备等）和信息（教学资源、教学管理信息、学校公共管理信息、活动信息等）进行识别、传输、存储、处理和控制，为师生提供智能化的管理和个性化的信息服务。

“智慧校园”系统平台采用面向服务的多层架构模式（SOA），将学校的资源、数据、信息和业务流程，按照基于服务的方式整合起来，使平台具有很强的适应性、扩充性、维护性和易用性。平台总体架构如下图1所示：

智慧校园系统架构包括4大体系4个支撑平台和8个应用系统。

4 大体系包括标准体系、安全体系、云平台监控体系和教育云服务体系。

1 标准体系

基于教育云的智慧校园标准目前还没有统一规范。云计算本身就缺乏统一的标准，在云平台上运行的应用系统又千差万别，难以有统一的资源管理、资源、资源应用。因此，本系统平台的构建首先需要建立一套标准体系。

智慧校园系统标准体系建设分三个层次：信息编码与数据交换，软件开发与集成；硬件环境；在线应用。包括：

（1）建立完整的信息编码与数据规范体系。采用国际通用标准和中国教育信息化标准委员会的制订的学习技术系统《体系架构与参考模型（CELTS-1）》和《教育资源建设规范CELTS-41》等10个标准以及《智慧校园示范学校自定义信息编码标准》多种代码体系相互补充，代码分层定义，方便用户分级选择输入信息，同时支持代码扩充、自定义和更新。

（2）软件开发采用《GB/T19001ISO 9001在软件开发、供应和维护中的使用指南》、《计算机软件产品开发文件编制指南（GB/T 8567-1988）》和《角色访问控制标准ANSI INCITS359-2004》等国际与国家标准。

（3）智慧校园硬件设施标准。采用中国教育技术协会技术标准委员会制定的《多媒体教学环境工程建设规范》。

2 安全体系

智慧校园安全体系建立了包括操作系统级安全、网络级安全和应用级安全三层安全体系。

（1）操作系统级安全。在操作系统级，平台使用最新的主流Linux操作系统，启用Linux的内核防火墙和身份认证机制保障操作系统的安全，基于心跳（Heart Beat）技术检测系统的崩溃并尽可能自动恢复。如果安全服务系统没有收到某一计算节点的定时心跳数据流，则说明该节点或网络出现了故障，此时重新启动该节点，如果不成功就将该节点排除在计算之外。

（2）网络级安全。在网络级，平台使用下列手段保证平台的网络传输安全：使用硬件防火墙保障整个云平台的安全。为了防止教育云平台系统被非法侵入，在前端计算机安装双网卡将内部和外部网络隔离开。在系统区域网络中使用在Internet上没有实际意义的内部IP地址，并用IP伪装（IP Masquerading）和IP端口转送（IP Port Forward）技术实现网络地址转换。为了防止云平台与用户之间网络通信的被窃取，教育云平台采用了基于SSL安全协议的扩展HTTP协议HTTPS。

（3）应用级安全。在应用级，平台使用下列手段保证平台的应用安全：①可信的单点登录（SSO）。单点登录是解决门户系统安全认证问题的一种理想和有效的认证策略，我们采用的CAS（Central Authentication Service）是Yale大学发起的一个开源项目，作为智慧校园平台的一个安全而又简单的SSO安全实现。②云平台权限控制。为了防止非授权用户的非法入侵和授权用户的越权使用，教育云平台进行各种级别的权限控制，并具备审核功能，自动记录用户访问的情况和操作过程，以备日后查询。

系统开发中，由于不同身份的用户其业务处理逻辑不同，如果单独为每类用户开发与之工作相对应的应用程序，无疑将十分复杂，也不利于以后的维护工作。为控制系统信息的阅读范围和业务办理权限，系统将用户划分为不同的角色，不同的用户角色具有不同的系统操作权限和查询权限，通过权限控制为不同身份的用户赋予与之身份对应的各项操作，屏蔽不能执行的操作调用，以此实现分工负责。系统用户按照其职务、业务类别、管辖区域，被授予不同的操作权限。操作权限包括数据库（表）操作限制、业务模块操作限制、地理范围限制、数据读写操作的限制等。平台采用专业的用户细分，针对教育系统的独特性，研发出一套专业的用户系统，将用户根据教育部门，学校，地区，身份，角色，岗位，职位，科目，年级，班级等分类归档，并赋予不同功能和权限，同时，云教育的用户将终身有效。

系统也采用严格的权限和隐私设置，用户可为自己的内容和上传的资料快速设置或详细设置读写权限。详细设置可将权限赋予指定地区、身份、年级等细分用户和指定好友等。同时还为用户提供私密保护，设置为私密的信息，除了用户本人，其他任何人包括平台管理员也无法查看到该信息，最大程度地保护了用户的隐私。

3 云平台监控体系

云平台监控体系建立了包括教育云平台访问量数据统计分析、用户数统计分析、功能模块访问统计分析、用户使用习惯统计分析、用户在线时间统计分析、流量统计分析等完整的平台使用监控策略。

4 教育云服务体系

教育云服务体系以教育资源共享为核心形成多层次的服务体系：

（1）基础设施即服务（Infrastructure as a service）

平台以服务的形式提供虚拟硬件资源和服务器租用等，使教育相关部门无需购买服务器、网络设备、存储设备，只需通过互联网租赁即可搭建自己的应用系统。

（2）平台即服务（Platform as a service）

平台能提供完善的平台即服务功能，包括云应用支撑服务、云系统支撑服务和智慧校园云服务总线。平台通过提供二次开发接口、教育软件定制接口等功能以及开放式的支撑服务功能，提供完善的应用服务引擎和应用编程接口，用户能通过应用服务引擎，构建相应的教学应用。

（3）软件即服务（software as a service）

智慧校园服务平台的用户和客户端软件均能通过标准的Web浏览器来使用云平台上的各类在线服务，用户不必另行购买软件，平台能提供完善的软件即服务功能。

本平台通过集成三个层次的服务，能全方位满足各级学校各类服务的需要。4个支撑平台包括云平台基础设施支撑平台、云系统支撑服务平台、智慧校园服务总线和云应用支撑服务平台。

①云平台基础设施支支撑平台。包括底层的服务器集群、数据仓库集群、云存储和监控系统。该平台为整个系统提供稳定、可靠的应用基础支撑平台。

②云系统支撑服务平台。通过系统中间件和应用服务器进行系统支撑。云系统支撑层能提供业务功能模块与云平台层的连接，包括单点登陆、统一用户授权、统一消息服务、统一数据交换服务、工作流服务、信息门户服务、统一搜索服务、统一信息服务等云支撑服务。

③智慧校园云服务总线。这是各类学校和教育机构的数据融合和交换中心，包括数据融合、重组、加工、管理、变换和集成，服务感知、消息感知、事件感知、任务调度、服务编排和调度、服务QoS、数字证书等功能。

④云应用支撑服务平台。该平台形成用户的基本信息数据、教育资源数据、师生成长档案，并提供数据分析和挖掘、教育资源共享等；

8个应用系统分布在教育在线应用服务层，能提供各类在线教育软件服务，包括智慧校园管理系统、智能教学系统、移动学习系统、数字化实验系统、教育资源库、智慧系统文化、家校通系统、数字图书馆系统等在线服务系统。

四 实施方法与技术路线

1 总体实施策略

“智慧校园”示范工程建设起点高、时间紧、技术难度大，本项目通过创新的政产学研合作机制，采用“以政府主导、以产学研为依托、以应用为驱动、示范引领、逐步推广”的实施策略，边研发边建设，由教育主管部门、本地高校和相关专业公司多方合作，组成佛山市禅城区“智慧校园”示范工程课题组，充分利用教育主管部门和示范学校的项目组织管理优势、需求分析优势、教学资源建设和推广应用优势，高校的系统设计与研发优势，企业的资金、产品和技术服务优势，实现强强合作。这种创新的机制和项目推进策略，有利于实施“起点高、时间紧、技术难度大”的项目，为其他示范工程项目的建设探索可供借鉴的模式。

2 系统开发方法

“智慧校园”项目采用的开发方法是基于RUP的迭代开发方法，RUP是一个面向对象且基于网络的程序开发方法。由于本项目的实施尚无成功经验可循，系统庞大，且涉及众多新技术的应用，开发难度大。在软件开发的早期阶段无法全面准确地明确用户需求，确定详细技术路线。而迭代式开发允许在每次迭代过程中需求可能有变化，通过不断细化来加深对问题的理解。迭代开发可有效降低项目风险。本项目开发依据迭代开发方法的核心理念和操作模式，实施过程按“调研-需求分析-原型构建-系统开发-测试-适用评-示范应用-深化应用-总结推”广9个阶段进行。

3 主要实现技术

（1）开发环境和工具。以Linux作为底层操作系统，使用JAVA语言作为主要的开发语言，开发环境为JDK1.6+和eclipse3.7，完全满足J2EE和servlet2.4+的开发规范，web容器使用tomcat7.0。整个平台基于SOA方式，采用Apache的CXF作为数据的整合和共享方式，智慧校园各系统的数据互通都是通过该方式实现；该方式独立于操作系统和开发语言，可灵活部署，兼容性和性能优越。

（2）单点登录。平台的各个系统之间的登录整合以Yale CAS（Central Authentication Service，中央认证服务器）方式实现。Yale CAS是耶鲁大学的一个开源项目，Yale cas是目前项目中用到最多的SSO整合方案，该方案提供一种标准的用户认证服务，实现了单点登录功能。

（3）Web部署。Web部署使用前端服务器加后端服务器的耦合方式实现，前端使用高性能的Nginx，后端则使用标准的serlvet容器Tomcat实现，Nginx专为性能优化而开发，它支持内核Poll模型，能经受高负载的考验，有报告表明能支持高达50，000个并发连接数，这样的搭配可以很好的解决性能和应用的兼容性问题。使用Nginx按照调度规则实现动态、静态页面的分离，为了提高访问性能，以Nginx的ip哈希方式实现了应用的负载均衡。

（4）工作流引擎。使用/BOSS成熟的JBPM工作流引擎作为解决方案，JBPM是一个开源的、纯JAVA的、轻量级的支持多种可执行流程语言的工作流程管理（BPM）工作流引擎。

（5）数据存储。使用分布式的关系型数据库Mysql Cluster作为关系型数据的存储，使用分布式的Hadoop作为非关系型数据的存储解决方案。

（6）云平台虚拟化。采用Linux的KVM解决方案，KVM虚拟化平台是linux内核原生的组成部分，它使用Linux自身的调度器进行管理，所以相对于其他虚拟化平台其核心源码很少，速度更快更稳定。

（7）网络性能优化方法。在网络优化和传输方面主要使用gzip压缩技术、浏览器缓存技术、服务端动静态分离的处理技术和服务端缓存技术；

五 智慧校园示范应用系统

智慧校园示范系统基于教育云平台构建，包括智慧校园管理系统、智能教学系统、移动学习系统、数字化实验系统、教育资源平台、智慧校园文化系统、家校通系统和数字图书馆系统。

1 教育云平台

教育云平台是智慧校园的底层支撑。采用先进的虚拟化技术，通过租用世纪互联的硬件服务，构建了禅城区全新的、动态扩展的、分布式存储教育数据中心。教育云平台建立了统一的单点登录系统，实现了用户界面整合、业务流程整合和系统数据整合，为禅城区所有学校师生提供了统一用户授权、统一信息服务、统一数据交换服务、工作流服务、电子表单服务、数据存储与计算服务、教学资源共享服务等硬件、软件和应用服务，避免了重复建设，大大提高了资源与技术服务的利用率。

2 教育资源平台

教育资源平台是七个子系统的接入口。通过整合全区各类学校的教学资源、建立了涵盖中小学各学科的素材库、课件库、教案库、电子教材库、试题库、名师讲堂库、同步视频课堂库等优质的教学资源，实现了跨校共享。教育资源平台具有良好的用户体验。支持教学资源的智能管理、智能检索和智能汇聚，用户可以对资源进行订阅与推荐，可以设定资源的访问、下载的权限，保护知识产权。支持动态生成作业和试题，并具有作业、作答、批改、查询、修改、删除和统计分析功能；支持动态组卷，具有试卷、作答、批改、查询、修改、删除和统计分析功能。

3 智能管理系统

智能管理系统以先进的物联网技术为基础，实现了校园进出人员身份管理、考勤管理、学校资产监控与数据泄密管理、办公管理、教学活动管理、教学设备管理、教务管理和安防管理智能化。智能管理系统提供智慧校园各个业务系统的单点登录接口和用户管理配置。办公管理系统根据学校管理架构和业务流程定制开发，包括公文管理、个人事务管理和统计查询系统。实现了办公业务全流程的跟踪管理、统计查询和辅助决策。教学活动管理系统提供各类校园活动申请、安排，跟踪和查询等功能。教学设备管理系统提供设备申购、入库、报损、借用、领用、维修管理、账物卡管理、重要设备跟踪管理和统计、查询等功能。教务管理系统提供智能化的教学排课、成绩录入、教务信息、查询、教学评价、成绩统计分析等功能。

4 智能教学系统

智能教学系统依托教学资源平台，为教师编写教案、制作课件、批改作业和辅导答疑提供智能化服务。包括智能备课系统、互动课堂系统、辅导答疑系统、电子作业系统和综合评价系统五部分。

智能备课系统提供了基于教学流程选择、备课资源智能汇聚、轻松编辑素材、快速制作教案、自动生成教学网站的智能备课功能。让老师备课像写博客一样轻松省力。

互动课堂系统由教师电脑、电子白板、短焦投影、实物展台、录播系统、电子书包、无线网络和智能讲课系统组成，为老师开展互动教学提供了先进的教学环境。利用智能讲课系统，老师可以按备课的教学流程在电子白板上点播素材、任意调整播放窗口、任意书写，既像写黑板一样轻松自如，又能随时保存。在课堂练习环节，老师通过电子白板把题目发给学生，学生利用电子书包接收、作答，提交答案，老师可以在白板上看到每个学生的答题结果，及时、精确地掌握每个学生的学习情况。课堂练习的结果可以保存在课堂学习档案。学生利用电子书包按照老师控制的课堂活动进度自主学习、练习、提问和作笔记等。

课堂录播系统可以将教师的授课过程自动录制成视频，供学生课后复习，也可以实现“翻转课堂”。

辅导答疑系统直接建立了老师和学生之间的信息交流。

电子作业系统提供了覆盖各个年级各学科的作业库和试题库，具有作业布置、提醒、作答、批改、统计分析功能和自动组卷、智能评分功能。

综合评价系统提供了学生平时成绩、课程作业、考试统计分析等信息，为老师教学决策提供了重要依据。

5 移动学习系统

移动学习系统主要电子书包、手机等移动学习终端为载体，基于统一的教育资源平台支持，实现任何时间、任何地点的个性化学习。移动学习系统能够为移动学习终端有效地呈现学习内容并且提供教师与学习者之间的双向交流，具有提供随时随地地学习环境和学习情境的功能。主要包括：电子教材阅读、课堂笔记、课件下载和信息订阅、教学视频点播、作业下载和提交、辅导答疑、考勤信息和成绩查询、学习工具等。

6 数字化实验系统

数字化实验系统主要由传感器、数据采集器、计算机、实验教学平台和多媒体互动投影系统组成。实现了从实验数据采集、传输、处理和生成输出全过程数字化。为学校师生创设了开放、协作的科学探究实验环境。系统还具有实验教学管理、实验设备管理、实验室开放管理和实验成绩管理功能，并与智慧校园其他子系统无缝对接。

7 家校通系统

家校通系统实现了家校沟通无障碍。老师和家长之间，可以直接使用家校通系统互动交流。譬如学校向家长报告学生在校情况，通知，布置作业，家长查询学校的规章制度、课程安排，或与老师一起切磋教育心得等，十分便捷。

8 智慧校园文化系统

智慧校园文化系统包括校园多媒体信息系统、虚拟校园交互式演示系统和智慧学习社区三部分组成。智慧校园多媒体信息系统以数字化方式展示学校形象与文化特色。即在学校主要场所与主要通道，应用电子显示屏展示校园文化特色、办学理念、校园动态信息、教学活动信息、楼层、场所导览信息、宣传表彰、通知公告等。虚拟校园交互式演示系统通过虚拟现实技术逼真再现校园的地形地貌、建筑物、绿化、运动设施及场地等，并可以在校园主页以各种方式进行导览，展示学校形象；与智慧校园共用同一个数据库系统，让管理者随时随地直观地了解学校的资产情况，实现资产管理，还可辅助实现消防安全管理；智慧学习社区整合了博客、QQ等多种功能，为学生、教师和家长提供了一个便捷交流互动的平台，包括智慧讲坛、创意乐园、智慧活动、名师支招、智慧之星等，为广大教师交流教学经验，分享教学智慧，为学生分享学习心得，开展科技创新活动提供有效的支持。

9 数字图书馆系统

数字图书馆系统是为了适应图书馆未来的发展要求，满足示范学校对馆藏资源充分共享、高效管理等方面的实际需求构建的。本系统包含了目前图书馆管理业务的每个环节，具备系统图书采访、图书编目、图书流通、期刊管理、公共查询、系统管理等功能，并与本区e卡通系统无缝对接，实现成员馆馆藏资源的互借、互还和互通。

六 结束语

学校智慧课堂建设方案范文第2篇

一、教育信息生态观与智慧校园体系框架

教育信息生态观认为，信息技术在教育中的应用是以促进人的全面发展为目的，教育信息生态系统的核心是“以人为本，促进人和实践的和谐”。这里的“人”包括我们每位师生，信息技术的具体运用则是实践。技术进入教育的最高境界是“技术的消融”，明确教育信息生态观的核心，灵活运用信息技术，才能避免成为技术的奴隶。

从以往强调没有生命的“物”到现在的以“人”为中心，是一种认识上的进步与飞跃，为智慧校园构想与建设的探索打开了新思路。现阶段珠海一中的智慧校园是以软硬件设施、无线网络设施等为基础，以管理应用中心和教学应用中心为重点，以实现智慧教学、智慧科研、智慧管理、智慧生活为出发点的。其目的是创建智慧教学环境、打造智慧教学资源中心、培育信息化教学队伍、升级信息化教学制度体系，最终实现资源数字化、传输网络化、终端智能化、管理规范化、工作效率化、校务公开化。在先进的硬件保障与优秀的软件资源基础上，珠海一中的智慧校园建设已形成一套独特的、可操作的系统框架，并始终保持着鲜活的生命力。

二、智慧校园的基础建设

任何体系、框架都需要有一定的硬件与软件基础作为支撑。在教育信息生态观的指导下，珠海一中从设备、人力、技术与制度等多方面为智慧校园建设提供便利，确保了智慧校园框架体系的成长动力与操作基础。

在基础设备铺设方面，学校在原有校园信息设备基础上科学合理地规划财政，实现了信息终端覆盖校园生活学习各功能区的每一个角落。学校千兆校园网出口链路连接教育城域W，无线网络覆盖全校园，学生可通过互联网在家里访问学校资源；建设了演播室、微格教室、微课堂制作室、多媒体网络教室、电子阅览室等各种功能场馆，实现了微课辅导终端进课室；校园一卡通覆盖教学、生活、考勤及安全各领域。随着学校发展脚步的加快、办学规模的扩大，学校还将进一步完善校园信息网络，全面实现校园内部资源共享，通过信息化手段加强对人、财、物的管理，提高办公效率、降低成本消耗，实现办公自动化、网络化、无纸化。

在人力培养方面，学校优化师资、管理服务团队，力求建立一支综合素质高、信息化素养较为深厚、能够满足教育现代化的需要、具有奉献和创新精神的高素质智慧型校园人力资源队伍。在教育信息生态系统里，“人”是推进教育信息化应用的关键因素之一。因此，智慧校园建设需要实行全校总动员，人人做技术的主人。学校组建了建设领导小组，统一组织筹划并全面监督各项工作；师生通过锻炼提高信息素养，改变工作方式和学习方式。

在技术探索与制度完善方面，学校聘请了专门的研究与服务机构推进教育信息化应用，并把智慧校园建设作为学校整体发展规划的重要组成部分列入学校中长期发展规划。一方面，构建了学校各级领导、广大师生以及技术专家的高效合作模式，由学校实施全校系统建设总体规划，分管部门确立系统建设方案，由各年级师生充分表达实际细节需求，由专业的研发团队提供量身定制的解决方案，从而确保了每个系统功能明确、反馈及时、操作便捷、技术成熟。另一方面，建立了智慧校园建设的相关规章制度，制订了网络安全、信息安全、设备使用与管理、资源建设与使用等制度，各种设备设施使用、保管、维护均有专人负责，为智慧校园建设稳步有序地向前推进提供了保障。

三、智慧校园的科研纽带

学校的一大特色是“课题起步”，借助课题研究手段在实际教学中开展信息技术在教育教学中的应用创新探索。“十一五”期间，学校申请了大量的国家级课题，包括全国教育科学的规划课题“珠海一中在素质教育背景下创新育人模式的研究”、中央电教馆的专项课题“高中信息技术课程过程性评价研究”等。“十二五”期间，学校又成功申请了全国教育科学规划重点课题“基于‘微课堂’的教学信息化创新实践研究”。

截止目前，学校教师已制作多达4300个微课，总时长350小时，累计播放超过25万次，总时长3000小时，等效于4500节常规课，实现了教学资源的高效利用和教学效率的显著提升，研究目标也均已达成。除了积极建设微课堂外，学校还积极推进数字图书馆、精品课程资源、学科教学资源的开发，促进优质教育资源共享。

四、智慧校园的应用实践

学校坚持以“应用”为目标，基础建设、科研纽带最终都要通过“实践见真知”。信息化系统的功能设计不仅覆盖了教与学的全程管理，而且涵盖了学生思想素质发展的动态过程以及人文关怀等重要方面，为多元化的学习和优质环境的打造带来了效率上的显著提升，充分贯彻和体现了学校多年来追求的优质化、特色化、现代化的教育发展思路。

第一，在基础学科教学方面，规范各类教学信息的收集和输入，通过标准化技术形成测评、题库、数据、个人成长四大数据库，最终服务于四大应用范畴――整体宏观教学管理、学生的个人学习管理、基于知识点的微观教学管理和动态的素质教育管理。除了不断深化微课堂课题研究与成果落实外，还设计了成绩单、错题本系统，统称为珠海一中的信息化教学“三大系统”，辅之以选课系统，全面倡导学习中的个性、高效和整体思维。

成绩单系统自动完成每次考试的成绩分析，提供多角度的解读，并引入动态视图。而且通过人性化的设计，使多次考试之间的趋势分析完全自动化。从年级整体数据到学生个人单科数据都实现了自动跟踪管理，教师可以了解各班级在考试中表现出来的各种特征与隐藏的问题，从而有效调节下一阶段的教学工作重点；学生也可以通过这些图表更加清晰地认识到自己的优劣势以及应该注重改善的科目。

错题本系统实现了错题的自动化管理（包括各科目每一道错题的题目、答案、统计数据），并提供了自动的数据统计分析，帮助学生从难度、类型、错因等多个层面来分析自己的能力特点，有针对性地安排后续的复习内容。这些因学生而异的个性化功能通过大幅减少错题收集的时间成本，从而使学生们能够贯彻“错题复习”这个极为重要的学习方法。

“校本课程选修系统”进一步加大了校本课程的开发力度，创新开发“以学生发展为本”的文化类、科学类、德育类、艺体类、社会实践类、特色活动类等六十多个特色课程，形成了素质均衡、架构完整、特色多元的“创美育人”新课程体系。不同个性特长的学生都能利用网络资源，找到适合自己兴趣和特长发展的校本课程，突显了课程实施的基础性、选择性、有效性、方向性。

第二，在德育管理上发挥信息化资源优势，开发了综合素质发展系统，对每位学生的德育操行、社会实践、文体素养、学业学分、社团活动等各方面进行动态管理，把学生社团、青年志愿者活动和获得的相关奖项等列入德育评价量化内容，实行学生填报、同学监督、教师检阅的审验模式。这一运作方式鼓励学生主动地关注自己的求学履历，主动地表述自己获得的成就，教师也能够及时了解本班学生综合发展的动态，并给予必要的指引和帮助。在学生毕业之际，系统将能够自动汇总信息，并以省教育厅要求的档案格式自动生成及打印。学生高考档案的生成过程完全实现了自动、精_、标准、高效，不但减少了人工制作的错漏和繁琐，更充分展现了学校“师生为本、规范高效、追求卓越、共同发展”的管理作风。

第三，在校医室建设方面推陈出新，研发了校园医务管理系统，包括就诊系统、医务流程、数据统计三个主要模块。就诊系统完全替代了传统式手写登记，显著提高了工作效率；辅助校医了解患者既往病史与诊疗记录，以务实的态度帮助患者尽快康复。医务流程能够及时有效地联系校医、学生、班主任、家长，更好地沟通学校各个部门，排除了校园卫生安全的隐患，共同为建设健康和谐的校园环境努力。数据统计模块能够帮助校医根据数据的异常变化做出预警，采取措施，提前应对，防患于未然；对校外则配合珠海市疾病控制中心工作，进行数据统计上报，有效开展预防保健工作。

五、智慧校园的根本核心

学校始终坚持“师生为本、服务至上”的原则，努力打造优质高效的智慧校园平台。

学校汇聚全体师生智慧参与校园建设，在全校范围内举办教学应用设计创意大赛；各部门的教师团队出谋划策，参与需求分析；定期进行问卷调查，精益求精，持续改善。例如，学校建立了技术支持快速反馈改善机制，当师生在使用信息系统时发现问题或待改善之处，该机制确保技术团队能够在1小时内确认问题，3小时内出具解决方案，95%的问题当天就可以得到解决。

学校信息化系统使用方式的设计力求满足教师的教学发展需求，而且切合学生的个性学习需求；客观考虑使用情景的时间和地点；使用了超过30种数据图表持续跟踪使用状态，不断调整以完善用户体验。

学校智慧课堂建设方案范文第3篇

教育行业现状是：优质教育资源分布不均，且日趋集中，教育手段单一，不适应个性化教育发展趋势，教育基础设施不适应“智慧城市”建设和全民学习的需要。目前教育信息基础设施现状是：一次性投入大，必须要在建设初期考虑将来的扩容问题，一次性部署足够的带宽，足够的接入网口，足够的计算能力，建设足够大的机房和数据中心，聘请专门的网络日常维护人员，并且层层设置防火墙和流量控制确保网络安全，如果没有防火墙保护则宁肯不开机，资源闲置和浪费严重。一方面保有维护成本高，完好率差，利用率低；另一方面体现为投入很大，但是资源永远不足。WIFI和云技术的成熟为教育信息基础设施的建设提供了重要的技术基础。基于WIFI和云平台进行资源共享的“智慧校园”方案，能够有效解决教育信息基础设施投入大，资源分布不均衡，资源相对不足，资源利用率低等问题。

2依托于WIFI系统接入的智慧校园

根据国家《教育信息化十年发展规划（2011－2020）》重要指示，学校“三通两平台”的建设工作，将推动“优质资源班班通”，重点建设名师和名校网络课堂，加快优质教育资源共享，2013年在全国范围内2000个地区和学校进行试点，2014迎来建设高峰，并由国家财政投资部署。公交、高铁、机场、车站、商铺、购物广场、连锁店、旅游景点、甚至飞机上，WIFI接入无处不在。为了响应教育信息化的发展规划，目前，北京教育系统正在全北京范围内部署中小学校WIFI试点。新疆电信将WIFI网络作为第四网络，计划在学校部署6万个WIFI接入点，利用无线网络，校园网将更加便利，更加经济，更加自由，更加高效。智慧校园建设依托无处不在的校园WIFI网络，实现智能电子书包、智能电子作业、校校通、班班通、人人通、教育资源管理信息平台、教育资源公共服务项目等功能。

3基于云平台进行资源共享的智慧校园

打开互联网窗口，各种云服务扑面而来，阿里云服务、百度云服务、IBM云服务、华为云服务，以及其他大大小小上百家的云服务提供商，而这只是云平台的冰山一角。各网商、电商、电信运营商、大企业基于云平台建立了自己的数据中心，用于大数据分析和数据共享，也有用于日常办公的云平台服务。不得不说，如此多的企业和机构热衷于云平台的建设有其必然性。抛开云平台的技术细节，云平台真正的价值在于，显著降低了每个用户拥有计算资源的成本。基于云平台的数据中心将孤立分散的大大小小的数据机房集约化，统一管理，统一维护，统一对外呈现服务，均衡服务器利用率，提高服务器整体利用率，避免大批硬件闲置，减少闲置和浪费就等于节省投资。对于教育资源投入而言，如果每个县区、每个校园都建立各自的数据机房，除了平时维护成本较大以外，其大部分时间处于闲置状态，极大浪费了有限的教育资源。云平台的另一个优势在于，企业和机构可以随着业务和需求量的增加逐步增加信息设施的投入，不用在初创或者弱小时就一次性投入能满足未来一定阶段需求的信息设施，云平台技术和模式上的可扩展性保证了用户可以随需而增，降低投入风险，并且根据自身情况可以租用方式使用。基于云平台进行资源共享的智慧校园，可以建立以省或市为单位的云平台，免除广大的区县校园的数据机房，使资源集约化，资源分配均衡化。可以随着校园需求的增加逐步扩容，动态满足智慧校园的建设需求。

4基于WIFI系统和云平台的“智慧校园”解决方案

基于WIFI系统，可以实现“班班通”，该解决方案提供的个性化教学平台软件不仅丰富了教学手段，而且解决了目前学校普遍存在的教学软件控制松散、网络安全防护级别低的问题，确保了网络稳定性和教学资源安全性。该方案基于云平台，提供的教育资源共享，大大加快了“优质资源班班通”的进程，实现了网络硬件与应用软件同步，将枯燥的、孤立的教学体系转化成基于“云”的生动的、互动式新型学习体系。

5总结

学校智慧课堂建设方案范文第4篇

3年内实现智慧教育

《嘉兴市智慧教育“111”行动计划（2016-2018年）》明确了此次行动计划的建设目标：依托“智慧嘉兴”和“信息惠民试点城市”规划，形成与市教育现代化发展目标相适应的智慧教育体系，实现基于大数据的教育教学精准管理和个性化服务，实现学校管理方式、教师教学方式和学习者学习方式的变革，建成智慧型校园环境，建成“课程无处不在、教师无处不在、学习无处不在”的泛在学习环境。

行动计划包括：1个智慧教育云服务平台，100所智慧校园示范校，100个智慧教育深度创新应用项目。2016年度完成智慧教育云服务平台的规划设计，出台实施方案；培育建设20所智慧校园示范校；实施50个智慧教育深度创新应用项目。2017年度建成智慧教育云服务平台数据中心、公共服务平台，启动管理应用中心和资源应用中心的建设；培育建设40所智慧校园示范校；实施50个智慧教育深度创新应用项目。2018年度建成智慧教育云服务平台管理应用中心和资源应用中心，正式启用智慧教育云服务平台；培育建设40所智慧校园示范校；智慧教育深度创新应用项目成果形成与应用推广。

文件在亮出3年内的智慧教育目标的同时，也明确了该市教育领域内各相关职能部门的工作责任和内容。文件还明确表示将加大投入，把智慧教育建设、应用和维护资金列入各级财政预算，确保资金落实，形成长效机制。探索建立资金筹措的社会化机制，引入多元化融资机制。加强教育信息化项目管理和经费监管，提高资金的使用效益，分年度对智慧教育建设单位经费使用情况进行绩效考核评估，评估结果作为下一年度申请经费的重要依据。

智慧校园全覆盖

中小学“数字校园实验校”建设试点工作，是以信息化环境、数字资源建设为抓手，以应用驱动、师生创新为核心，全面提升师生信息化素养及数字化应用，促进学校、教师更新教育观念、转变教学模式、改进教学管理，深入推进教育内在创新，全面适应信息社会对教育的要求。

现在，课堂教学模式完全变了，电脑、投影仪、电子白板、实物展台及即时反馈系统，组成了一个“智慧教室”。通过智慧教室系统，一堂课的上课过程可以即时生成。课后，任课老师将生成的“课堂”上传云平台。学生通过学校发的个人账号，登录学校云平台，可随时重温课堂内容……“智慧教室”的快速普及更加说明，如今传统的教学方式，已经不能适应现代化教学的需要。在网络等渠道的刺激下，学生的思维越来越“耐不住寂寞”。因此，改进授课方式不仅是提高教学效率的重要手段，也成为留住学生“专注力”的主要途径。为提高教学质量和教学效率，很多学校都启动了信息化教学模式，“人手一个iPad”也日益成为在校学生的“标配”。

据嘉兴市教育装备与信息中心的老师介绍，在数字校园的基础上建设智慧校园，是信息技术与教育教学的深度融合。

基础环境上，实现各级各类学校网络主干速率万兆及以上，保证百兆到桌面，主要教学场所无线网络全覆盖。网络中心机房符合国家安全标准，建有功能完善的门户网站和基于学科教学的基础资源库，并建设自己的特色资源库，实现跨平台资源共享。人人拥有便捷可用的上网终端设备，泛在学习环境基本形成；实现基于大数据的教育教学精准管理，全面提高教育治理水平，有效满足办学多样化、学生个性化发展的需求。

数字教育资源上，建设以基础性资源、个性化资源和校本资源为主体的数字教育资源。基础性资源是指与国家、地方教材配套的课程资源；个性化资源是指学校根据办学需要选择性购买的个性化教与学资源；校本资源是指学校、教师、学生、家长和社会专业人士在教育教学活动过程中生成的资源。

应用环境上，实现学校管理的信息化，包括办公自动化系统，校园安全监控安保系统，智能广播系统，教师人事管理系统，教师工作绩效评估系统，学生学籍管理、综合素质评价系统，财务、后勤服务管理系统，教务管理系统等。实现教学应用的信息化，包括教学教研管理应用、网络教学、学生研究性学习课程平台、德育管理系统、体卫艺管理系统、实验室管理系统、图书管理系统、网络视频应用系统等。

全国教育信息化相关专家表示：“在前期教育信息化工作推进过程中还存在条线管理、地域分割等现象。‘十三五’期间就是要在原先的建设基础上，加强系统、平台、资源的互联融合，加强建设、管理的统筹，使教育信息化能够协调、有序发展。了解‘数字一代’学生的学习习惯，熟悉数字化的教学环境，探索更适应学生的信息化教学方式，要求我们必须借力‘互联网+’，开拓创新一体化教学新模式，建设一个‘处处能学、时时可学’的一体化开放教学环境。”

在配套下发的《推进嘉兴市中小学智慧教育深度创新应用项目工作提出如下指导意见》中，市教育局明确：2016年―2018年，组织实施100个中小学智慧教育深度创新应用项目。2016年和2017年为申报实施阶段；2018年为成果形成、应用推广阶段。

智慧校园给师生“云空间”

依据此次行动计划，嘉兴市要实现100%的中小学校和90%以上的幼儿园宽带到校到教室；全面实现教学班班通、人人通。在所有高中段学校和80%的义务段学校、60%的幼儿园建成智慧型校园，培育建设100所嘉兴市中小学智慧校园示范学校。

在“特色环境建设”这一项中有：配有与课程内容配套的特色功能实验室或有利于学生自主学习、个性发展的特色环境。而“网络空间”这一项，又包含学生空间、教师空间、管理者空间、家长空间、班级等机构空间这5个部分，每个部分有明确要求。

学生空间是为每个学生建立实名制网络空间，提供课程资源、作业、小组学习、成绩查询、测评、问题求助、互动交流、作品展示等功能，实现学生学习过程、实践经历的网络学习空间呈现。

教师空间是建立实名制教师与教研员网络教学空间，提供备课、布置作业、答疑、成绩管理与分析、教研活动、培训学习、教学规划、教学评价、相互交流等功能。

家长空间将提供学生平安信息、学业表现、考试成绩、出勤情况、生活情况、健康报告、教育咨询等功能。

在“互动教学环境”这一条中，明确要求学校提供师生开展课堂教学、课外学习等多种教学互动活动的支撑环境，创设具有感知环境的教学实验实训场所，鼓励3D打印、可穿戴设备等在教育教学中的应用。

学校智慧课堂建设方案范文第5篇

搭建无处不在的网络学习平台

教育信息化发展硬件是前提，资源是基础，教师是关键，体现在课堂。打造先进的教育信息化平台，教师的素质提升必须走在第一步。

以提升中小学教师信息技术应用能力、学科教学能力和专业自主发展能力为目标，以解决课堂教学中的重点难点问题，促进信息技术与教育教学深度融合为重点的新一轮中小学教师信息技术应用能力提升全员培训已经全面铺开，学校参加培训的教师正通过集中学习、网络研修、校本研修等途径在信息技术优化课堂教学，转变学习方式，支持教师专业发展这三个方面认真学习，积极探索。作为担负集中现场实践性培训任务的基地校，德雅中学还在日常的教学管理中强化信息技术手段在课堂中的融合，要求教结合学科案例借助信息技术更新教学设计。

不仅如此，学校还将组织了以“信息技术与课堂应用”为主题的青年教师教学比武，教师网络研修个人空间评优，信息技术应用优秀课改评选等活动，以此激发教师参与信息技术提升，利用网络平台进行专业学习，开展网络教研的热情。

推进透明高效的校务管理

学校自2013年开始利用添冀平台推进透明高效的校务管理。这个来源于第三方的应用平台给学校的日常管理带来了极大的便捷，这个平台能及时完成学生、教师、学校资产及办学条件等基础数据的采集与更新，具备日常信息、课程管理、考勤管理、财务维护与保修、教育资源上传与共享等多种功能；通过学校门户网站进入，支持“家校通”平台，针对师生和社会公众提供不同的教育信息服务，能实现学校与家庭、教师与家长的常态互动对话交流，推进了阳光教育服务和无纸化电子政务建设。如何利用学校现有的软硬件系统进行教师培训与网络教研，建立符合学校实际的电子备课系统阅卷系统，建立网络学生素质成长管理和教师专业成长管理系统，怎样利用云空间进行资源整合与组织，如何进行微课，校本资源，教学APP等的开发应用都是摆在学校面前需要思考和解决的问题。

实施丰富多彩的校园文化

网络的发展拓展了校园文化建设的新渠道和新手段，互联网所承载的校园文化在教育人、影响人方面的作业不可小视，尤其对于有“网络原住民”之称的“00后”们，网络传播手段更易让他们接受与认可。学校应借助校园网站、博客、微信，论坛等占领网络新阵地，充分利用网络载体，宣传主流意识，开展思想政治教学，增强其时效性和实效性。

德雅中学建校之初就开设了学校网站，每年都有近三百篇的图文更新，随着学校影响日益扩大，网络点击率关注度也日渐提升。学校教学处的班级管理信息也通过博客平台实时更新。学校还在校园文化硬件建设中注重了网络媒体的运用，在“中华名人广场”的名人柱上印上了二维码，用手机扫一扫就能查到该名人百度百科里的全部信息。学校将依托互联网、网络直播室举办网上读书活动，网站直播节目，网站知识大赛等活动，让学生感受到上网不仅是聊天灌水打游戏，把德育活动、社团活动与校园网络有机结合，创设良好的网络文化氛围。

构建以人为本的智慧校园

“大数据”是什么？它不仅是信息爆炸时代产生的海量数据，更是这些海量信息资源及数据的整理选取和运用。如今学习不再是一个单一的概念，全民教育，优质教育，个性化学习和终身学习也成为信息时代教育发展的重要特征。教育技术学专家黄荣怀教授认为，智慧校园应具有以下五个特征：环境全民感知；网络无缝互通；海量数据支撑；开放学习环境；师生个。

智慧校园的建设需要融合网络与技术环境，借助网络、移动学习终端和教育资源平台实现任何时间地点的在线学习及辅导答疑；依托互联网构建综合性的教育业务处理平台，能对教学教研教育管理的各种信息、数据进行快速处理与服务；充分共享、灵活配置数学资源平台，能依托这个平台实现自主探究、互动教学、协同学习等多种教学模式。