基于人工智能的智慧校园建设

龙源日志网络基于人工智能的智能校园建设作者：王贤灿资料来源：中小学信息技术教育 2019年第10号本文探讨了构建基于人工智能的智能校园的几个关键模块，包括智能环境、智能教育、智能学习、智能管理、智能服务、智能家庭学校等。利用人工智能技术，在智能校园中实现统一认证、教师-学生优化开发、分层权限管理、科学管理决策，使每个智能校园的受益者成为智能校园的建设者，最终促进学生的发展、教师的发展和学校的发展。【关键词】人工智能；数字化校园智能校园教育信息化中间图表分类号TP319；文档标识代码 b论文编号 1671-7384(2019)010-077-04国务院于2017年7月公布了新一代人工智能发展规划，提出了“智能教育”的发展。利用智能技术加快人才培养模式、教学方法改革，构建包括智能学习、交互式学习的新的教学系统。开展智能校园建设，促进人工智能在教育、管理、资源建设等全过程中的应用。基于大数据智能的三维综合教育场开发电子学习教育平台。开发智能教育助理，建立智能、快速、全面的教育分析系统。构建以学习者为中心的教育环境，提供精密推送教育服务，定制日常教育和终身教育。这给新时期的教育信息化提出了新的任务。智能校园建设可以细分为智能环境、智能教育、智能学习、智能管理、智能服务、智能家庭学校等领域。从以人为本的建设概念出发，基于人工智能的智能校园各领域的建设方式如下。基于人脸识别系统实现统一身份识别的智能环境现在，数字校园的识别介质由IC卡、指纹、用户代码等组成，信息系统之间很难一次只通过一张卡。面部识别系统可以对学生、家长、访客、教职员、教师、领导、住院医师、走读生等在校园内来往的人进行分类，通过向不同个人授予不同权限的独特面部库，实现多种系统认证。通过对不同人出入时间、场所等的准确统计查询，对数据进行分析后易于管理的改善。智力环境识别学习情况，识别学生行为的变化，记录学习过程。通过基于深度学习的视频分析技术，唯一识别人脸识别系统，记录学生、教师和管理员的所有行为数据。学生出入图书馆的时间、频率、在图书馆看书的时间、每本书的读书时间等。这些收集的数据将成为知识分子环境中用于深入学习的数据，以便更好地提供培训。教师在智慧的环境下，可以体验到备课、教学、考试、评价、咨询等多种课程的便利可以使用备课资源(教案、学习案例、课件等)，可以使用备课模板(培训班、讲座链接等)，可以使用试题库，系统地分析学生学习情况，布置备课工作。教师通过学生预习的情况掌握学生的自学情况，准备目标课。通过智能识别、智能存储、智能分析，教学可以利用教学过失的智能设备提高教学效率。上课时通过设备的迟到通知学生的出席状态。通过人工智能的行为识别技术，捕捉学生在教室的参与；通过语音识别技术对课程、学习、知识点、师生互动的认识；通过表情识别技术确认学生的情绪变化。通过智能黑板等技术确认和保存教师的板书。教室相关数据通过麻木收集、人工智能技术实时分析，提供教师教育的实时数据，为教师课后反思提供完整的数据链接。为了方便练习和考试，从组织到平地的人工智能技术。智能教育系统通过人工智能系统，可以个别、精确地分析学生的学习情况，制作自动试卷。通过语音识别自动评价听力等练习和考试，通过视频识别技术自动修改音量。教师通过人工智能系统自动分析学生的纪律平衡情况、成绩趋势、学习特性等。教师、学生、家长可以接收智能教育系统自动推送的成绩、改善建议等信息，全面掌握学生的学习情况，为学生个性化教学咨询提供数据支持。基于人工智能技术的情景识别实现了智能学习，为学生构建了个性化学习环境通过人工智能技术认识学习环境和学生的学习状态，根据数据分析情况为学生提供个性化的推送服务，为学生成长提供有效的参考。(1)充分了解学生的学习环境和学习状态。基于人工智能技术的情景识别可以记录学生学习的位置信息、学习开始和结束的时间、知识点、学生的学习状态、学生理解知识的困难、学生学习活动等信息，通过分析、关联、挖掘、群集等这些数据，了解学生的学习模式，实时调整教学策略，为学生学习提供个性化的智能服务。(2)在学生的知识学习中，人工智能技术为学生提供个性化的练习和考试，提供个性化的学习建议。智能学习系统基于课堂学习、学生练习、考试中反馈的知识情况，根据教学目标制定的知识地图，提供准确的知识分析和综合练习报告，报告涵盖知识点分析、学习策略、个性化考试推荐等模块。学生在掌握自己的学习情况的同时，可以根据系统建议改善自己的学习。(3)学生在智能学习平台分析的基础上确定发展方向。智能学习系统通过收集和分析学生增长数据，为学生提供实时质量增长数据。学生增长数据不仅包括学生学业成就、品德发展的记录，还包括教师对学生的评价、家长对学生的评价、学生之间的相互评价、学生在平台上表达的看法、校园监控信息等多种行为数据。学生们可以根据智慧学习系统分析结果，掌握选修课课程和职业发展的方向，找到更适合自己的个性化成长方式。以物联网为基础，以人工智能为基础的智能管理，使学校管理更加高效智能管理系统持续积累各种数据，然后实时了解各业务系统的运行状况，按人员、场所、活动等多个维度进行整理和分析，为科学管理决策提供准确的数据支持。(1)安全管理。用人工智能技术维护校园安全。通过对校园环境、师生行为和校园周边环境的有效监控，及时预防和处理问题，构建和谐、高效、安全的校园环境。在门禁系统中，以面部识别技术为基础引入黑名单制度，如果校园内有不能进入的危险因素，就触发警报，确保校园内的出入安全。(2)了解每个系统的运行情况，分析和警告系统隐藏的风险。智能管理利用电力、煤气、压力、液位、温度等传感器，对学校煤气供应、供暖、供水、机房、监控等主要部分的系统运行进行在线监控，并通过将异常预警信息及时推送到系统管理平台的显示终端，提醒管理员确认适当的处理，确保学校火灾、安全系统的有效运行。(3)智能管理系统对学校各系统运行的数据进行图形统计，分析和挖掘，通过人事信息、教育资金、师生使用、管理反馈、数据转换、趋势分析等将数据转换和可视化为知识，为学校管理者提供科学的数据支持，避免经验的操作和维护。我们可以使用基于人工智能的图像分析技术配置核心通道，如果人员密集程度超过限制，系统会在管理平台上发出警报，这样管理员就可以轻松地引导人员。(4)智能管理系统为管理员提供综合数据、分层许可、整体分类的统计报告，为提高学校教育教学质量、培养创新人才、研究教育等管理决策提供科学的数据支持。教育科研管理是学校持续发展的关键。智慧管理系统为教师之间的相互交流创造了平台。在教师的教育实践中，通过面部识别、语音识别和自然语言处理技术，可以监控课堂教师和学生的面部表情和行为，格式化这些行为数据后，自动分析教师和学生的课堂表现，生成课堂行为分析报告，以科学支持教师的成长。同时，在深化学习系统的基础上，根据教师的基本情况、教学领域、各种成绩分析了教师的成长过程，为教师的成长提供了良好的参考。通过数据挖掘和分析提供智能服务，提高校园生活质量基于人工智能的智能校园通过数据挖掘和分析管理和调度学校现有资源，为学校教师和学生提供教育、教学、科学研究的人力资源支持，提供高效、科学、综合的服务。宿舍管理中，可以利用基于人脸识别的相机捕捉出入学校宿舍的各种人员，比较人员信息，然后配合人事信息公开屏幕进行宿舍管理。饭店厨房管理的好坏直接决定了食堂是否为教师和学生提供服务，我们可以通过视频分析技术智能地监控食物储存环境的温度和湿度，厨师持牌情况，厨师戴口罩等保护用具情况，厨师的消毒过程，预防饭后鼠病等，进行监督。这种基于人工智能的智能服务系统不仅可以通过事后查询来追究责任，而且是确保食堂良好服务的主动保护。在数字化校园时代，在提供学校教室、现场服务方面，管理部门通过主动数据收集，了解教师和学生的教室、场所的时间、设备等要求，然后整理、统计数据，并提供服务。在智能校园中对现有教室、现场的各种元素进行数据挖掘，考虑随时间变化的教师和学生的使用数量、反馈使用情况，通过数据模型预测现场的实际情况，提高现场的利用率和使用效果。同学促进学校发展的作用不言而喻。基于人工智能的智能同学系统可以收集同学的声音、图片、新闻报道等信息，通过与系统现有的数据集成，制作同学的信息网络地图。智能同学平台便于学校和同学之间的信息通信，将同学访问校友系统的资料、同学对母校建言的资料等记录在校友系统中，通过与其他相关资料的对应，形成新的同学信息数据。利用持续信息收集、信息挖掘、人工智能技术更新、整理、分类、数据分析、结构化处理等任务，通过人工智能数据模型形成同学们更完整、更及时的更新数据，从而根据这些信息建立适当的数据模型，完成学校发展评估。通过相关资料的分析，改善学校的教育教学管理。以人工智能技术为基础实现智能家居学校，拓宽家庭学校合作的道路智能教育导致了家长不再是数据接收人的家庭内沟通变化。智能家庭学校通过双向沟通方式，共同解决学生的成长问题，促进学生的成功。(1)了解学生的成长。基于人工智能数据分析技术，为家长提供多维评价分析服务，让家长更好地了解学生的成长。家长通过智能教育平台及时在教师和学生之间传递系统反馈情况，形成良好的教育能力。(2)加强与学校和家长的沟通。家长可以通过智慧教育平台与学校、教师沟通，参与学校管理。与此同时，家长间也可以通过明智教育平台交换教育子女的经验，从而避免在现有平台上就八卦或与子女成长无关的话题进行对话的问题。(3)提供课程服务。能干的家长可以提供家长、学生、教师可以学习的在线课程。课程教学和学习过程中生成的数据可用于后续数据挖掘。(4)提供学生增长数据。家长将学生的成果输入信息平台，例如参与家庭活动的信息、参与社区服务的信息等，这些数据将成为以后增长分析的“原材料”，除了教师、学校改善教育方