信息技術(shù)背景下智慧幼兒園的建設(shè)實踐

陳燦

【摘要】本文論述新一代信息技術(shù)背景下智慧幼兒園的建設(shè)與實踐，依據(jù)智慧幼兒園的內(nèi)涵與特點，做好目標(biāo)和系統(tǒng)框架的構(gòu)建，通過智能化網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)感知系統(tǒng)的建立及云計算平臺的搭建，促使信息技術(shù)從數(shù)字化向智能化方向發(fā)展，為全面提升幼兒園保教質(zhì)量和促進幼兒健康成長創(chuàng)新工作思路。

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù) 智慧幼兒園 建設(shè) 實踐

【中圖分類號】G 【文獻標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2021）29-0008-03

信息技術(shù)是21世紀(jì)信息傳播方式的重大變革，它改變了人們的生活、學(xué)習(xí)和工作方式。在這樣的時代背景下，幼兒園從數(shù)字校園向智慧校園發(fā)展，將會成為全球智慧教育發(fā)展的必然趨勢。智慧教育正引領(lǐng)著全國教育信息化的發(fā)展方向，學(xué)前教育也將成為智慧教育的重要組成部分。本文就信息技術(shù)背景下智慧幼兒園的建設(shè)進行分析，致力于促進我國智慧幼兒園的創(chuàng)新發(fā)展。

一、智慧校園的概述

在大數(shù)據(jù)時代背景下，隨著信息技術(shù)從數(shù)字化向智能化方向發(fā)展，IBM（國際商業(yè)機器公司）在2008年提出“智慧地球（Smart Planet）”的概念，并將其應(yīng)用于教育領(lǐng)域。從21世紀(jì)初始，我國的一些地區(qū)（學(xué)校）以及專家學(xué)者，開始積極探索智慧教育和智慧校園建設(shè)。黨的十九大報告中提出“努力讓每個孩子都能享有公平而有質(zhì)量的教育”的要求;教育部辦公廳印發(fā)的《2016年教育信息化工作要點》中，首次正式提出建設(shè)智慧校園的思想。由于社會發(fā)展的需要，國內(nèi)多個教育機構(gòu)和大學(xué)院校經(jīng)過共同探究，提出了智慧校園建設(shè)的有關(guān)方案。

（一）智慧校園的內(nèi)涵和特征

智慧校園是信息化校園的高級形態(tài)，以促進教育教學(xué)與信息技術(shù)融合為主，對校園里的管理、學(xué)習(xí)、科研、安保、環(huán)境等方面提供一種全新的建設(shè)實踐模式。智慧校園是對數(shù)字校園的進一步擴展與提升，可以說是數(shù)字校園的升級版，通過全面感知校園物理環(huán)境，智能識別師生群體的學(xué)習(xí)、生活情景和個體的特征，為師生建立智能的開放的教育教學(xué)環(huán)境和便利舒適的生活環(huán)境，改變了師生與學(xué)校資源、環(huán)境的交互方式，開展以人為本的個性化創(chuàng)新服務(wù)，實現(xiàn)學(xué)校的智慧運行，支撐學(xué)校開展智慧教育。

智慧校園以促進信息技術(shù)在教育教學(xué)方面的應(yīng)用、提高教學(xué)質(zhì)量效果為目的，運用互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)分析等新技術(shù)，使校園的全面管理、教育教學(xué)、安保安防等方面的工作更優(yōu)化、更智能和更高效，為全體師生提供智能的開放的教學(xué)環(huán)境、高效便捷的生活環(huán)境，從而實現(xiàn)以人為本的個性化服務(wù)。

（二）智慧幼兒園的特點

利用互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)建設(shè)智慧幼兒園，提升幼兒園管理品質(zhì)、提升管理效率、增強辦學(xué)實力，已經(jīng)成為幼兒園發(fā)展的必然趨勢。我國智慧幼兒園的建設(shè)與實踐具有智慧校園的特點，也有其自身的特點。智慧幼兒園的建設(shè)和實踐研究，需要各幼兒園根據(jù)自身發(fā)展的實際水平，結(jié)合人力、財力、物力來探究符合自身需求的智慧幼兒園建設(shè)和實踐模式。

1.建設(shè)幼兒園智慧學(xué)習(xí)環(huán)境

以觀察、識別、互聯(lián)、分校為主要特征，形成以智慧幼兒園“云網(wǎng)端”為核心的技術(shù)形態(tài)，同時構(gòu)建智慧幼兒園的虛擬空間，利用虛擬空間和物理空間的融合創(chuàng)建新型學(xué)習(xí)環(huán)境，讓教師、幼兒及家長進入“可觀察、可分析、可操作、可干預(yù)、可交流”的學(xué)習(xí)環(huán)境中。

2.構(gòu)建家園互動服務(wù)管理體系

智慧校園的建設(shè)就是要打造互聯(lián)互通、知識共享的服務(wù)體系，利用網(wǎng)格平臺搭建個性化學(xué)習(xí)空間，創(chuàng)建班級家長交流聯(lián)系群，為家長參與學(xué)校教育，共同為幼兒健康成長承擔(dān)義務(wù)和責(zé)任，促進教師、幼兒、家庭之間的高效溝通。在家園互動服務(wù)管理系統(tǒng)中，通過構(gòu)建學(xué)習(xí)交流平臺，將所有相關(guān)的人員、信息、設(shè)備相互聯(lián)系起來，為校園管理、安保安防、親子互動提供有力支撐。

3.打造以智慧創(chuàng)新為核心的應(yīng)用體系

打造以智慧創(chuàng)新為核心的應(yīng)用體系，豐富幼兒教學(xué)所需的教育資源，提升教師對教育資源的獲取、支配、重新架構(gòu)及組織創(chuàng)新的能力，通過信息化建設(shè)在不同場景的應(yīng)用，如智慧考勤、智能監(jiān)控、園務(wù)管理等，釋放教師勞動力用于教育教研，使園務(wù)管理運行高效，教學(xué)教研質(zhì)量拔尖。

二、智慧幼兒園建設(shè)的實現(xiàn)目標(biāo)與系統(tǒng)框架

（一）實現(xiàn)目標(biāo)

采用大數(shù)據(jù)、云計算、AI人工智能、互聯(lián)網(wǎng)、智能穿戴式設(shè)備等技術(shù)手段，采集幼兒園內(nèi)每個兒童的實時數(shù)據(jù)（包括體溫、運動強度與程度、BMI指標(biāo)、睡眠時長及質(zhì)量等各項指標(biāo)），再通過大數(shù)據(jù)智能運算、比對和分析，生成兒童日、月、周、學(xué)期體溫、運動、睡眠曲線等健康數(shù)據(jù)，自動跟蹤數(shù)據(jù)異常兒童并提醒教師及家長，用數(shù)據(jù)分析兒童的個性化、階段化、差異化的發(fā)展規(guī)律，科學(xué)合理地實施兒童保育工作。

（二）系統(tǒng)框架

圍繞智慧幼兒園應(yīng)實現(xiàn)的總體功能，智慧幼兒園系統(tǒng)大體由“安全園區(qū)、健康管理、科學(xué)培養(yǎng)、課堂管理”等四個部分組成，構(gòu)建“幼兒健康、人身安全、科學(xué)培養(yǎng)、家園互通”的一體化智能解決方案。在一線教師與專家多次研討論證中，發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)的幼兒園信息化建設(shè)相比，傳統(tǒng)的信息化建設(shè)思路已經(jīng)不能滿足新一代技術(shù)背景下智慧幼兒園的建設(shè)需求。例如，在兒童晨測溫環(huán)節(jié)中，傳統(tǒng)的做法是保健教師用紅外測溫槍為每名兒童測量體溫。在大數(shù)據(jù)時代下，兒童可以佩戴具有測溫功能的穿戴設(shè)備，全日不間斷監(jiān)測兒童的體溫。這樣做的目的一是減少疫情防控期間，兒童聚集排隊測溫時可能引起的交叉感染;二是減少教師工作量;三是實現(xiàn)兒童全日的體溫監(jiān)測（尤其是兒童午睡期間的體溫監(jiān)測最為重要），而不只是入園這一刻短暫的體溫測量。新的測溫方式更加科學(xué)合理，真正做到實時對兒童健康的呵護和負(fù)責(zé)。

三、智慧幼兒園建設(shè)的主要內(nèi)容

（一）幼兒園智能化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

智慧幼兒園建設(shè)工程中最基礎(chǔ)、最主要的部分是智能化網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的建設(shè)。結(jié)合幼兒園的實際情況及自身需求，在智能化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時需要考慮校園管理與教學(xué)的需求，通過建立幼兒園的內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)來支持智慧幼兒園建設(shè)。幼兒園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)做到如下。

1.幼兒園基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)覆蓋

智慧校園的建設(shè)，使用無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)幼兒園網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，將有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，形成校園網(wǎng)絡(luò)的無縫連接，為幼教管理平臺、安保監(jiān)控系統(tǒng)提供高效智能、安全穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，如建立幼兒園門禁系統(tǒng)、智慧保育系統(tǒng)、家校共育平臺、OA辦公系統(tǒng)和支付平臺等。

2.保障幼兒園信息管理安全

確保幼兒園網(wǎng)絡(luò)安全，是智慧校園建設(shè)的重要任務(wù)。要做到網(wǎng)絡(luò)安全和信息化統(tǒng)一謀劃、統(tǒng)籌推進，同時完善網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)督考核機制，提高網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢的感知水平，做到網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測預(yù)警，確保重點保障數(shù)據(jù)和信息安全，強化隱私保護措施。在做好維護廣大師生和家長切身利益的前提下，形成嚴(yán)密保護、逐層開放、有序共享的良性機制。

（二）物聯(lián)感知系統(tǒng)的建立

智慧校園在完善基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)覆蓋和硬件設(shè)施等的基礎(chǔ)上，為把校園各類設(shè)備和人、智能終端等通過新的方式聯(lián)系在一起，可以借用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，形成人物相連、物物相連的信息化和智能化的網(wǎng)絡(luò)，進而建立幼兒園每間教室教學(xué)一體機、平板電腦、智能手環(huán)等設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接，與校園機房進行信息聯(lián)通，從而獲取與利用信息化資源，最終實現(xiàn)智慧校園管理中的智能化識別、智能化管理和智能化監(jiān)控等。因此，物聯(lián)感知系統(tǒng)的建立，能有效應(yīng)用于校園管理，提升保教水平，為后勤保障、安保安防智能化服務(wù)提供堅實基礎(chǔ)。

（三）云計算平臺的搭建

智慧幼兒園的云計算平臺以計算和數(shù)據(jù)存儲處理兼顧的綜合云計算平臺模式為主，通過整合基礎(chǔ)設(shè)施、研發(fā)平臺、應(yīng)用軟件這三種計算資源來采集、存儲和管理數(shù)據(jù)，有效避免“信息孤島”。云計算技術(shù)的有效應(yīng)用，可以提升幼兒園智慧化標(biāo)準(zhǔn)，給師生、家長、社會提供數(shù)據(jù)和資源的共享。國內(nèi)云平臺有很多，比如阿里巴巴、百度、騰訊、新浪、品高等都是耳熟能詳?shù)拇笃放?，但服?wù)費用不低，今后隨著技術(shù)的發(fā)展和市場需求的增加，應(yīng)當(dāng)降低應(yīng)用成本，使云計算平臺更好地為學(xué)前教育服務(wù)。

四、智慧幼兒園的實踐應(yīng)用

在新一代信息技術(shù)背景下，智慧幼兒園的建設(shè)會越來越廣泛，實用性更強、服務(wù)更優(yōu)質(zhì)，可以更有效地幫助幼兒園提升社會形象，為社會各界建立起更暢通的溝通渠道，同時為發(fā)展社會主義教育事業(yè)，以及培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)人才奠定良好的基礎(chǔ)。

（一）建立智慧幼兒園管理網(wǎng)絡(luò)

幼兒園通過建立專用平臺，將園長、教師、保育員教師、行政后勤人員以及家長、幼兒資料輸入平臺，建立電子化檔案資料。教師利用專用平臺進行專業(yè)學(xué)習(xí)、上傳教學(xué)資源、查找教學(xué)資料、上傳幼兒一日生活片段、與家長在線溝通等，讓幼兒園的管理更加智能化、精細(xì)化。

建立幼兒園信息門戶公有云（云計算的主要形態(tài)），減少幼兒園網(wǎng)絡(luò)硬件的投入，節(jié)約成本，實現(xiàn)信息資源按需購買。幼兒園建設(shè)的網(wǎng)站是智慧校園窗口之一，可以更好地向社會、家長進行宣傳，同時樹立起教育品牌形象。幼兒園微信公眾號、校園App等，與幼兒園各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)互通、消除“數(shù)據(jù)孤島”，方便社會公共查詢。

（二）智慧保育子系統(tǒng)

利用智能兒童穿戴設(shè)備（硬件），自動收集生成每名兒童的特有ID、實時體溫、運動、睡眠等數(shù)據(jù)。具體包括幾個方面：（1）智能體溫綜合監(jiān)測，對體溫進行實時、快速、全天候、高頻率篩查及分析。（2）家園互動平臺，采集的兒童數(shù)據(jù)可以根據(jù)需要提供給家長共享，實現(xiàn)家園共育。（3）智能發(fā)育檢測，支持兒童自主測試，實現(xiàn)BMI指標(biāo)國標(biāo)比對，對需關(guān)注的兒童給予提醒。（4）營養(yǎng)分析，依托園內(nèi)兒童發(fā)育整體大數(shù)據(jù)、平臺數(shù)據(jù)（身高、體重、BMI指數(shù)、運動強度、睡眠情況數(shù)據(jù)等），通過云計算分析評估園內(nèi)的膳食營養(yǎng)，有針對性地調(diào)整膳食營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，達到園內(nèi)整體膳食營養(yǎng)或兒童個別化膳食營養(yǎng)的科學(xué)合理要求。（5）運動分析系統(tǒng)，自動監(jiān)測、生成、分析兒童實時運動強度和密度，自動對比國標(biāo);生成個人及班級運動教案，便于教師調(diào)整全園、年級、班級或兒童個體運動、活動的安排;對運動欠缺或過量的兒童提醒和關(guān)注提示。（6）睡眠分析系統(tǒng)，自動統(tǒng)計、分析兒童睡眠數(shù)據(jù)，并結(jié)合環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)對睡眠環(huán)境進行改善。

（三）建立教師業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)

1.教務(wù)管理系統(tǒng)

教務(wù)管理系統(tǒng)設(shè)立了園長和教師的專屬平臺，其中包括園務(wù)看板、幼兒考勤、教師考勤、教師排名、園所考核、喂藥申請等各項工作，系統(tǒng)運用信息化智能監(jiān)控管理功能，實時監(jiān)控各項工作進度，讓幼兒園的人、財、物管理簡單有效。

2.教學(xué)管理

（1）建立課程資料庫

幼兒園教師的工作性質(zhì)是所帶班級每三年一輪換，在常規(guī)教育教學(xué)中積累一定的經(jīng)驗，并掌握了幼兒教育的規(guī)律性，教師將這些經(jīng)驗和規(guī)律進行總結(jié)提升，能形成非常寶貴的優(yōu)質(zhì)幼兒教育資源。同時，將這些經(jīng)驗進行數(shù)字化傳播，既可以在校園內(nèi)形成良好的學(xué)習(xí)氛圍，又能實現(xiàn)業(yè)內(nèi)信息的共享與應(yīng)用。因此，智慧幼兒園教育資料庫的建立是非常必要和實用的，對各種優(yōu)秀論文資料、各類教學(xué)計劃、總結(jié)資料、幼兒各類活動資料、教科研評價量表、園本課程教研系統(tǒng)、外出學(xué)習(xí)照片、視頻資料等進行資料共享，可以有效提升教師日常工作保教質(zhì)量和教科研水平。

（2）多媒體互動教學(xué)

將交互智能平板+互動白板教學(xué)系統(tǒng)+教學(xué)資源平臺等串聯(lián)起來，形成一個多媒體互動教學(xué)模式。軟硬件一體化的完美結(jié)合可以將高清畫面完美呈現(xiàn)，時刻吸引幼兒的注意;互動白板功能強大，能高效輔助教師教學(xué);豐富的平臺教學(xué)資源使得互動課堂教學(xué)能夠精彩演繹。教師在日常工作和教學(xué)科研中，提取相應(yīng)的教學(xué)資源，實現(xiàn)資源的分享應(yīng)用，有利于提高教師組織活動的趣味性，使信息技術(shù)更好地應(yīng)用于幼兒園教育教學(xué)中。

（3）教職工監(jiān)管

通過各教學(xué)區(qū)域的監(jiān)控，幼兒園管理人員能夠?qū)搪毠さ慕虒W(xué)情況進行全面掌握，減少每日巡班頻次;同時，能對教職工的工作狀態(tài)、出勤情況等進行及時了解和評定。

（四）創(chuàng)新智慧幼兒園教育實踐

在幼兒園教學(xué)中，教師的“教”與幼兒的“學(xué)”是通過交互活動實現(xiàn)的，而智慧幼兒園教育系統(tǒng)就是通過智能設(shè)備支持進行全向交互。全向交互具體體現(xiàn)在幾個方面。（1）自然交互：通過師幼的語音、手勢等操作方式，實現(xiàn)與媒體、系統(tǒng)的交互;（2）深度互動：實現(xiàn)師幼之間、幼幼之間的互動交流，促使更深層次的學(xué)習(xí)發(fā)生;（3）過程記錄：通過設(shè)備自動記錄教師組織游戲、幼兒參與活動的全過程，為智慧教育管理與決策提供數(shù)據(jù)支持。新技術(shù)帶來學(xué)習(xí)模式和教學(xué)模式變革，在課堂內(nèi)外運用移動終端，以自主高效互動式的教與學(xué)，培養(yǎng)適應(yīng)時代發(fā)展的現(xiàn)代化人才。

（五）智慧環(huán)境監(jiān)測展示子系統(tǒng)

本項目將運用互聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備，監(jiān)測園所的各種環(huán)境參數(shù)、動態(tài)調(diào)整班級環(huán)境，加強對園區(qū)內(nèi)及教室空氣質(zhì)量、噪音、溫濕度、光照度的監(jiān)測，確保兒童生活環(huán)境的優(yōu)質(zhì)與安全，確保兒童的身心健康發(fā)展。主要建設(shè)內(nèi)容包括：幼兒園內(nèi)各班級空氣質(zhì)量及PM2.5監(jiān)測;幼兒園內(nèi)各班級及午睡環(huán)境溫度及濕度監(jiān)測;幼兒園內(nèi)各班級及午睡場所光照度監(jiān)測;幼兒園內(nèi)各班級及午睡場所環(huán)境噪音監(jiān)測;幼兒園內(nèi)各環(huán)境參數(shù)，可在大數(shù)據(jù)平臺上展示并在超標(biāo)時自動報警;實時展示幼兒園內(nèi)各環(huán)境參數(shù)，家長終端上也能展示。

（六）智慧班牌子系統(tǒng)

通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，對兒童所在的各學(xué)習(xí)與生活場所提取相關(guān)的環(huán)境參數(shù)，并在大數(shù)據(jù)平臺、教師便攜終端、班級智能班牌中展示。主要建設(shè)內(nèi)容包括幾個方面。（1）安全考勤：兒童經(jīng)過門禁即會有圖像和語音提示該班級教師;晚間家長接孩子，班牌系統(tǒng)也會做提示。（2）當(dāng)前位置：教師帶領(lǐng)兒童離開班級時，班牌可以顯示該班級兒童及教師當(dāng)前所處的位置，方便園長及家長及時了解。（3）課程展示：本周各班級課程及活動展示。（4）班級動態(tài)：本班最新的活動動態(tài)及兒童照片或視頻展示。（5）家園互動：班級動態(tài)可以由教師推送至家長手機端。（6）展示空氣質(zhì)量、溫濕度、光照度、環(huán)境噪音等參數(shù)，展示班級課程設(shè)定及日程活動安排，方便家長及園長等查看。

（七）建立智慧幼兒園家園互動體系

在新一代信息技術(shù)背景下建立的智慧幼兒園，利用手機App或移動終端屏幕，以最便捷的方式向家長提供幼兒在園生活、游戲、學(xué)習(xí)、運動方面的發(fā)展情況，家長可以更好地了解幼兒園課程理念、培養(yǎng)目標(biāo)和每周熱點新聞，也能看到幼兒在園生活的一日綜合評價;通過智能門禁系統(tǒng)及定位服務(wù)，園方管理者隨時了解和掌握幼兒定位，確保幼兒的人身安全。此外，將平臺收集和生成的數(shù)據(jù)相匹配，生成身體成長曲線圖并形成幼兒個人電子檔案，既可以作為園方對幼兒課程安排和食譜營養(yǎng)做出相應(yīng)調(diào)整的依據(jù)，又可以提供給家長留作幼兒成長健康紀(jì)念手冊。另外，通過門戶網(wǎng)站發(fā)布幼兒園建設(shè)的成果和實時新聞，滿足家長和社會大眾對幼兒園情況的了解需求，支持教師與家長在線互動交流，營造家園共育的信息化環(huán)境，將家長和社會對幼兒園建設(shè)發(fā)展的新需求進行分析，為幼兒園的發(fā)展獻策獻計，更好地服務(wù)社會。

綜上所述，新一代信息技術(shù)推動下的智慧幼兒園建設(shè)，可以更好地為家長和幼兒服務(wù)，幼兒在智慧學(xué)習(xí)和生活方面、教師在智慧教學(xué)和保育方面、幼兒園管理者在智慧管理方面都能得到強有力的支持。智慧幼兒園建設(shè)是一項系統(tǒng)的、長期的工程，需要上級主管部門在人力、物力、財力的有效支持下進行，更需要依托大數(shù)據(jù)時代、運用新一代信息技術(shù)，進行智慧校園建設(shè)與實踐研究，實現(xiàn)智慧幼兒園建設(shè)安全穩(wěn)定、智能高效、可持續(xù)性地發(fā)展。

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（責(zé)編 楊 春）