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    讓技術回歸教育,AI 迭代智慧化校園

    作者:時間:2020-11-05來源:收藏

    《中國現代化 2035》提出加快信息化時代變革,建設智能化校園,統籌建設一體化智能化教學、管理與服務平臺?!都涌焱七M現代化實施方案(2018-2022)》 也提出以信息化手段服務教育全過程,加快推進智慧教育創新發展,構建"互聯網 + 教育"支持服務平臺。在國家政策的大力支持下,智慧教育市場具有廣袤的發展空間。

    本文引用地址:http://www.me-unplugged.com/article/202011/419988.htm

    一直以來,為加快推進教育現代化建設,實現教育更高質量、更加公平、更有效率、更可持續的發展,是教育信息化建設的核心之一。今天,在教育信息化2.0行動計劃推動下,傳統教學體制正在發生變化。以 AI、大數據、物聯網等技術為基礎開展智慧教育創新研究和示范,使得智慧校園建設成為推動教育公平的主要組成和重要方式。

    落地應用,浦東數字學習中心擔當 2.0 時代的"先頭兵"

    目前,許多學校已經完成部分信息化應用系統建設,為學校信息化建設提供了良好的教學環境。但受制于缺少統一的技術體系標準和詳細的整體建設規劃,常常出現應用系統各自獨立部署,最終導致信息不能互通,數據無法得到共享,教學質量和教學管理得不到提升,這與學校信息化建設的初衷背道而馳。

    為響應"教育信息化2.0行動計劃",到 2020 年基本實現"三全兩高一大"的發展目標,上海浦東教育局先行先試,選取了15所中小學校參加首批試點,建設了集計算機教室、電子閱覽室和數字語音教室等為一體的綜合類數字學習中心,為信息技術與其它學科課程的整合教學、語言聽說訓練、在線考試、教師培訓、學生利用課余時間學習等提供了良好的信息化教學環境,在全國形成了良好的示范效應,被稱為“教育信息化2.0”智慧教育建設的“浦東模式”。

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    圖一浦東數字學習中心

    作為教育信息化領域的先鋒企業,藍鴿集團有限公司(以下簡 "藍鴿集團")為浦東數字學習中心建設提供了先進的產品和前沿的理念。依托藍鴿基于人工智能的一體化智慧校園解決方案,浦東數字學習中心充分構建起智能化、一體化的教學場景。

    · 在學校端建設上,完成了包括教學終端環境、教學輔助設備、學校教學應用、錄播系統、人臉識別系統、電子班牌系統、理化生虛擬實驗平臺等項目的建設。

    · 在教育局端建設上,完成了大數據、可視化的教學應用集成 展示系統建設,不僅實現了在線巡課,智能管控教學設備,而且還實現了數據信息的共享共通,為分析學生學情、教學資源提供了有力的數據支撐。

    為確保智慧教室各種軟件的服務工作及信息傳輸交換、聲音功 放等功能的實現,保證師生的正常教學活動,浦東數字學習中 心的每一間智慧教室都配備了采用英特爾 ? 處理器的 " 藍鴿智慧主機 ",作為教室的控制主機。

    藍鴿智慧主機基于英特爾?IDV(智能桌面虛擬化)和英特爾?VDD(視覺數據設備)架構,通過 ?工具套件等機器視覺、人工智能技術,為浦東數字學習中心的智慧教室帶來強大的視頻和數據處理能力,在支持多媒體教學的同時,能夠實現課堂板書識別,并智能地從板書、電腦畫面、教師實況 和學生實況等四畫面中取三個畫面合成專業化精品課堂畫面。藍鴿智慧主機不但具備對所有物聯網設備的控制管理功能,同時具備傳統教學中控、網絡交換功能及音頻功放的功能,一臺藍鴿智慧主機就能夠實現傳統技術下三臺主機的所有功能。

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    圖二 藍鴿智慧主機

    藍鴿智慧主機及其各類應用軟件,通過一體化設計,保證了系統的高可擴展性,令"教育+AI"成為可能,智慧教室得以涵蓋教學、錄播、直播點播系統,遠程教學、會議系統,智能班牌系統,課堂互動系統,智能考勤系統,學情分析系統,智能門禁系統。

    與此同時,依托藍鴿基于人工智能的一體化智慧校園解決方案, 浦東教育局構建了物聯網管控中心,實現對浦東數字學習中心 所有智慧教室的統一控制和管理。中心可以遠程設備控制,按課程表等信息可以自動開關設備,實時巡視各教室,智能診斷教室設備故障,大大提高了系統管理的智能化水平,減輕了管理人員的工作負擔,確保設備的正常使用。

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    圖三 領導巡課

    上海市浦東新區第二中心小學是浦東數字學習中心的試點學校之一,在談到對數字中心的應用感受時,學校校長助理黃軍認為它具有三大優勢:"首先,通過網上課堂,打造的線上線下的混合教學模式,提升了學校的教學管理及教學質量,實現了教師資源的最大化共享;其次,通過設備的智能化管控,故障的自動化診斷,簡化了設備的操作難度,提升了設備的管理水平,實現了教室資源的最大化共享;第三,通過課堂交互及學情分析,大大提升了師生之間、生生之間交互的效率,提升了學生學習的效果。" 

    順勢而為,AI 一體化智慧校園方案助力教育信息化

    藍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的英特爾?處理器、IDV 架構、VDD 架構、 ?工具套件等產品與技術,以藍鴿智慧主機產品為抓手,將人工智能計算,物聯網連接等能力引入教室,并在此基礎上進一步模塊化,添加物聯網云錄播系統,并借助覆蓋校園的網絡以及大數據評估系統,將傳統的資源庫升級為智能化的教學資源云,從而實現一體化的智慧校園方案。

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    圖四 藍鴿智慧校園功能布局圖

    藍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有力促進了校園信息共享和交換,擴大了廣大師生獲取知識、獲取信息的渠道。對于教師而言,提高了老師獲取信息,分析信息、 處理信息的能力,改變了老師傳統的教學模式和方法;對于學生而言,擴展了視野培養了學生的創造性思維,提高了學生適應現代社會的能力。具體而言,這一方案實現了六大應用價值:

    1、構建了一體化校園信息平臺,消除信息孤島

    一直以來,教育行業因為缺少統一的技術體系標準和詳細的整體建設規劃,所以常常出現應用系統各自獨立部署,最終導致信息不能互通,數據無法得到共享,教學質量和教學管理得不到提升。藍鴿基于人工智能的一體化智慧校園建設統一管理平臺,實現數據的共享共用,解決了傳統校園內部的相對獨立分散的網絡系統,有效的消除了信息孤島的問題,消除了數據的重復管理、數據冗余以及數據不同步的問題。從教師操作使用上,數據統一,界面統一可以把優質資源統一到一個平臺使用;從系統聯動上,數據互聯,可以進行個性化定制;從教學軌跡上,可以高效統計數據直接用于教學以及管理決策。

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    圖五 一體化智慧校園建設內容部署示意圖

    2、AI 技術深度應用,提升智慧校園整體先進性通過人工智能技術,使智慧校園教學應用功能更加強大。在課堂學生考勤,設備故障診斷,錄播圖像處理等方面充分應用 AI 技術,不但功能先進,而且系統簡單、可靠。尤其在考試及考試輔導,教材編輯和教師備課等方面應用 AI 技術能大大減輕老師負擔,提高教學效果。該類產品目前在國內外均屬首創。 

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    圖六 智慧教室實現人工智能的課堂管理和教學設備管理

    3、規范業務流程,提升教學管理效率 

    傳統意義上的校園,各項系統獨立工作造成效率低下,人員雜亂。藍鴿基于人工智能的一體化智慧校園解決方案的部署,可以規范學校的各項業務流程,提高工作效率,減少以往工作中不規范的流程以及效率低的缺點。將人員從繁雜、簡單的數據輸入、傳送、管理、檢索等工作中解脫出來,通過智慧校園的智能化 手段,降低了工作強度,提高了工作效率和管理決策能力。

    4、創新管理模式,提升學校區域競爭力

    學校不僅有課堂還有各大資源管理事務,藍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越的教學環境, 同時也為教育管理者提供了高操作性的一站式管控平臺,從而形成了有助于全面提升信息素養的實操平臺,它以信息資源和信息服務為核心內容,實現了智慧的校園學習、教學、科研和管理,創建智慧的工作和學習空間。

    5、大平臺可持續發展,減少多次建設存在的諸多問題

    隨著科技技術不斷滲入教育行業,很多學校為增強學校在區域競爭力而不斷引入各種智能化設備。鑒于校園整體設計的需求與未來發展,藍鴿基于人工智能的一體化智慧校園解決方案前期設計就采用標準化協議,相關框架已經預留系統入口和后臺數據接口。在后期能夠方便地接入第三方系統或者實現數據對接,方便學校構建一個可以持續升級的智慧校園,從而避免了建一次推翻一次,多次建設而造成的系統數據難以打通,前后需求不一致,進度受阻等問題。

    6、有助于綠色校園建設從校園整體來看,校園的每個場景都存在著各種能耗問題。

    比如,教室的燈、設備以及機房電腦等。而基于物聯網管控平臺的一體化智慧校園,不僅實現了校園能源數據的集控和可視化呈現,還幫助學校實現了節約能耗。同時全數字信息的教、學、管理平臺幫助學校實現了無紙化,節省了校園教育經費的花銷,提升了校園的教研能效。

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    圖七 在線巡課及遠程評教督導系統教學巡課界面

    六大價值實現的背后是硬核的英特爾?技術和產品的助力?;谟⑻貭?VDD 架構的藍鴿智慧主機設備搭載了性能強勁的英特爾?處理器,使得多媒體教室性能提升,擴展性更強,給予其更強大的媒體和數據處理能力,讓智慧教室的發展和應用有了更多的想象空間。利用英特爾?IDV 架構,智慧教室云主機設備與校園云計算 / 云教學服務器得以有效結合,不僅通過云錄播方案讓課堂教學變得互動性更強,同時教學資源也得以通過遠程接入方式共享,資源利用率更高。

    基于英特爾強大的技術產品的藍鴿基于人工智能的一體化智慧校園解決方案通過 "一體化" 的設計思路,應用云計算、大數據、 物聯網、移動互聯網、社交網絡、人工智能等新一代信息技術,徹底解決了數字校園各子系統信息孤島的現象。從感知環境、 記錄行為到聯接社群,實現了各子系統和智慧教室的統一開發和設計,確保了教學資源和數據的互通互享。最終,從基礎設施、教育資源服務、師生交互達到教育教學活動的智能化水平,真正建成開放的現代化校園生態。

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    圖八 一體化智慧校園建設功能結構圖

    對于學校教師而言,應用藍鴿基于人工智能的一體化智慧校園 解決方案,可輔助老師在教學活動上得到改善。一體化部署, 實現教學界面的統一、教育軌跡大數據統一匯總,便于老師進 行操作使用和科學決策;領先的人工智能技術,助力老師進行 課堂學情分析,錄播圖像處理等。尤其是在考試及考試輔導, 教材編輯和教師備課等方面應用人工智能技術能大大減輕老師負擔,提高教學效果。 對于學生而言,藍鴿基于人工智能的一體化智慧校園解決方案在為學生打造安全可靠的教學基礎環境外,以充分實現個性化教學出發,在建設教學信息資源層上,先后打造出的藍鴿人工智能考試復習系統和人工智能教材編輯系統等,切實調動了學生學習的積極性和效率性。

    對于學校管理者而言,物聯網管控中心的部署,實現遠程設備控制,按課程表等信息可以自動開關設備,巡視各教室和校園實境,檢測各教室和校園空氣質量,智能診斷各教室設備故障。大大提高了系統管理的智能化水平,減輕了管理人員的工作負擔,確保校園設備的正常使用。

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    圖九 教室設備智能控制軟件設備管控圖

    目前,藍鴿基于人工智能的一體化智慧校園解決方案在青島大學、中國海洋大學、中山市馬嶺小學等大中小學校的落地應用,讓"教育 +AI"應用場景的展望變為成功落地應用,大大地推動了教學模式、教學管理、學校形態的變革進程。

    科技助力,英特爾技術加碼智慧校園

    隨著教育信息化的深入發展,通過一體化設計,構建基于云計算、物聯網、人工智能等技術的智慧校園已成必然趨勢。英特爾正在以其自身的計算力核心不斷驅動智慧校園發展。

    英特爾致力于將信息技術融入教學、管理的每一個環節,利用信息技術手段提供良好的教學互動和基礎教學環境,全線采集教學信息獲得教學過程中的行為數據、課程內容數據和管理數據,并通過大數據分析進行管理與創新,提升和帶動教學模式的變化,驅動個性化學習,實現真正的"因材施教"。

    英特爾不斷攜手包括藍鴿在內的產業鏈上下游合作伙伴,積極推進教育信息化的創新發展,著力構建基于英特爾計算平臺的 智慧校園、智慧教室、智慧課堂的教育端到端解決方案,通過人工智能和邊緣計算等技術促進教學場景具備更高效率的互動、分析和學習能力以及在標準化方面的領先布局,和產業伙伴共 同成長,加速推進教育信息化的步伐,從而實現高效、公平、個性化的智慧教育新生態。

    相信在不久的將來,伴著教育信息化2.0的落地推進,智慧校園的場景化應用迎來前所未有的市場增長機遇,而生態建設與多元化合作,是構建教育信息化 2.0 的重要基礎。未來,英特爾 將本著滿足客戶需求、順應技術潮流,攜手合作伙伴不斷地推動中國教育信息化2.0的落地和發展。




    關鍵詞: 教育 OpenVINO

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