一.概述建設(shè)背景
南京師范大學(xué)附屬中學(xué)（簡稱“南師附中”）坐落于鐘靈毓秀、虎踞龍蟠的金陵古都，是一所歷史悠久、聲譽的百年名校，是示范高中、基礎(chǔ)教育改革實驗基地、中國基礎(chǔ)教育名校之一。南師附中在深厚的歷史文化底蘊中，伴隨中國近現(xiàn)代教育一起成長。南師附中作為全國示范性高中，其智慧校園建設(shè)被賦予更多含義，目前學(xué)校迫切需要引進的人工智能技術(shù)，對校園進行賦能 。從而構(gòu)建數(shù)字化的科研環(huán)境、教學(xué)環(huán)境、管理環(huán)境和生活環(huán)境，最終達到提升學(xué)校綜合實力的目的。
隨著計算機技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及智能化建筑技術(shù)的迅猛發(fā)展，不僅對人們的學(xué)習(xí)、生活、工作方式產(chǎn)生巨大的影響，而且會引發(fā)學(xué)校教學(xué)模式、教學(xué)方法、學(xué)習(xí)方式和教學(xué)環(huán)境等支撐環(huán)境建設(shè)的變革。因此，基于以上技術(shù)的智慧校園已成為學(xué)校建設(shè)發(fā)展的趨勢，運用人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、光網(wǎng)絡(luò)、移動互聯(lián)網(wǎng)、應(yīng)用集成等前沿信息技術(shù)手段，把學(xué)校里分散的、各自為政的信息化系統(tǒng)和資源整合為一個具有高度感知能力、協(xié)同能力和服務(wù)能力的有機整體，對學(xué)校的科教運作、校園管理和公眾服務(wù)提供強有力的智能支撐。
《教育信息化2.0行動計劃》中指出：以人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)為基礎(chǔ)，依托各類智能設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)，積極開展智慧教育創(chuàng)新研究和示范，推動新技術(shù)支持下教育的模式變革和生態(tài)重構(gòu)。構(gòu)建智慧學(xué)習(xí)支持環(huán)境。加強智慧學(xué)習(xí)的理論研究與頂層設(shè)計，推進技術(shù)開發(fā)與實踐應(yīng)用，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。大力推進智能教育，開展以學(xué)習(xí)者為中心的智能化教學(xué)支持環(huán)境建設(shè)，推動人工智能在教學(xué)、管理等方面的全流程應(yīng)用，利用智能技術(shù)加快推動人才培養(yǎng)模式、教學(xué)方法改革，探索泛在、靈活、智能的教育教學(xué)新環(huán)境建設(shè)與應(yīng)用模式。
人工智能正引發(fā)鏈式反應(yīng)般的科學(xué)突破，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，也將加速培育經(jīng)濟發(fā)展新動能并塑造新型產(chǎn)業(yè)體系，對人類生活方式甚至社會結(jié)構(gòu)產(chǎn)生深遠影響，智慧校園建設(shè)也被賦予了更多的含義，更加豐富的數(shù)據(jù)獲取途徑、更智能化的分析方法 使得精細化和人性化的校園管理成為可能。而“人”這一最重要的因素，是智慧校園建設(shè)中最重要的課題。以往的數(shù)字化校園建設(shè)中，通常使用校園卡作為學(xué)生、教工的數(shù)字化標(biāo)簽，比如刷卡通行、刷卡簽到、刷卡消費等，通過刷卡信息來獲取、分析、引導(dǎo)人 的行為，從而實現(xiàn)精細、人性化的管理。卡是一種成本低、效率高、需要配合的方式， 目前已經(jīng)得到了大面積應(yīng)用，也為智慧校園建設(shè)積累了大量的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗。但是卡本身無法和人進行有效綁定，丟卡、忘帶卡等現(xiàn)象帶來的不便和安全隱患時有發(fā)生。采用人臉識別作為身份識別的關(guān)鍵技術(shù),將為“智慧校園”采集大量的真實的校內(nèi)師生及訪客的身份數(shù)據(jù),為下一步的數(shù)據(jù)融合、 服務(wù)融合奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ),結(jié)合各類管理平臺、應(yīng)用系統(tǒng),大數(shù)據(jù)分析,使校內(nèi)學(xué)生、教職工、訪客在校園內(nèi)的學(xué)習(xí)、工作、科研以及生活更加便利,最終實現(xiàn)個性化智能化的應(yīng)用服務(wù)。
二.1.智慧校園建設(shè)現(xiàn)狀
隨著教育現(xiàn)代化、教育信息化的建設(shè)要求，南師附中也一直積極探索傳統(tǒng)教育與新技術(shù)的融合，在不斷完善信息化的同事也啟用了例如朗讀亭、智慧排課、智慧課堂系統(tǒng)等創(chuàng)新智慧校園系統(tǒng)。
在校園信息化不斷完善的同時，也發(fā)現(xiàn)在校園監(jiān)控、和校園安防方面，目前還在采用比較傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，平安校園的安保工作主要還是依靠校園安保人員。存在校園安防的薄弱環(huán)節(jié)。
在宿舍管理方面，新宿舍樓雖然購買和部署了宿舍閘機通道，但是由于體驗不好和忘帶校園卡等原因，也未能得到有效使用，因此宿舍管理主要依靠宿管老師的人工管理，通過與宿管老師的交流，宿管工作的難點在于歸寢的管理和未人員的快速識別，因此也希望通過信息化和智能化的手段，提升宿舍管理的效率。
南師附中作為全市教育先行單位，學(xué)校各類會議眾多，也建設(shè)有藝術(shù)中心這樣的專門會議場館，即便如此，大多數(shù)會議仍然采用紙質(zhì)簽到方式進行考勤，效率低，同時部分學(xué)校還會承擔(dān)外部教育會議，人員識別簽到難度大；工作人員記錄整理數(shù)據(jù)匯總工作量大、容易出現(xiàn)錯記漏記、不易統(tǒng)計等各種情況；部分學(xué)校是否參與會議和工資或教師評價掛鉤，需將各項會議考勤數(shù)據(jù)及時推送給會計、校等。傳統(tǒng)方式需人工進行傳達，費時費力。
隨著南師附中新一輪的校園智慧化建設(shè)開始，其他如訪客、會議簽到及校園人像與教學(xué)、食堂等系統(tǒng)整合的智慧化需求也越來越強烈，通過智慧化的手段，不斷完善這些校園場景也成為南師附中新的信息化建設(shè)目標(biāo)。
二.2.智慧校園建設(shè)必要性
智慧校園建設(shè)不但可以深化南師附中教育現(xiàn)代化、信息化建設(shè)，在提高校園管理水平、改善校園配套設(shè)施建設(shè)和提升師生教學(xué)體驗等方面也有顯著的意義和必要性
推進安全校園基礎(chǔ)工程建設(shè)
目前，校園安防主要有三種手段：人防、物防、技防。當(dāng)前，技防一直扮演著主要角色，但是隨著近年來學(xué)校不斷擴招，造成校園面積廣、人流多、建筑規(guī)模大、樓群密集，適應(yīng)環(huán)境和條件的變化對校園安防系統(tǒng)提出了新的、更高的需求，傳統(tǒng)的技防越來越無法滿足目前校園安防的需求，傳統(tǒng)的學(xué)校安防是通過保安巡防和視頻監(jiān)控來實現(xiàn)，但視頻監(jiān)控系統(tǒng)必須有專人觀察、控制、分析攝像機里的圖像，且只有單純的錄像功能，大多數(shù)時候只能用于事后取證和威懾的功能，無法起到預(yù)防、預(yù)警的作用。并且在校園漸漸社會化的環(huán)境下，非教職人員、校外車輛、外來閑游人等，這些對學(xué)校視頻監(jiān)控的管理都是挑戰(zhàn)，如何能在事件發(fā)生之前就起到預(yù)防、預(yù)警、杜絕作用，才是安防系統(tǒng)的價值。因此急需要通過更*的技術(shù)手段，實現(xiàn)事前預(yù)防、安全督導(dǎo)和事件全程跟蹤處置，其中關(guān)鍵就是針對不同管理目標(biāo)的準確識別與分類，通過利用多種智能技術(shù)進行目標(biāo)信息提取，在校園重點場所的卡口位置( 如主要出入口、校門口、宿舍 門口、圖書館出入口)部署人臉抓拍機，對經(jīng)過卡口的人員進行人臉抓拍，實現(xiàn)實時黑名單比對報警和人臉檢索等功能。
補齊校園感知大數(shù)據(jù)，提升數(shù)字校園感知水平
目前南師附中已經(jīng)建設(shè)有非常完善的信息化系統(tǒng)，也積累了海量的教學(xué)數(shù)據(jù)，但是對于視頻類的數(shù)據(jù)一直以來難以得到有效提取和利用，更多的還是依靠人工看，手工記的方式，尤其在校園視頻監(jiān)控這一塊，如何改變傳統(tǒng)校園視頻監(jiān)控模式，減輕校園安保壓力，提升安保效率，關(guān)鍵是在視頻管理的數(shù)字化感知，通過視頻分析技術(shù)和視頻感知平臺，可以快速將校園內(nèi)非結(jié)構(gòu)化監(jiān)控視頻影像變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，在保障校園安保的同時，也能補齊人臉、軌跡、車輛等傳統(tǒng)校園缺失的安防數(shù)據(jù)，形成真正的數(shù)字校園全量感知，補齊校園的大數(shù)據(jù)種類，也為后期校園大數(shù)據(jù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。