作者：張書元 / 臺灣大學計算機及資訊網路中心作業管理組行政組員
摘要
智慧校園在全世界的高等教育領域中快速發展，虛擬學校（virture school）、空中大學（Online Campus），從實體校園中快速延伸，對中小學也逐漸顯現革命性的發展趨向。21世紀5G廣泛應用的世代，物聯網(IOT)、雲端運算(cloud computing)、大數據(big data)等科技如海浪般一波一波撲面而來，加以人工智慧（AI）、虛擬實境/擴增實境/混合實境（VR/AR/MR）促進，使校園建築與設施更具人性、高效、便利和智慧化，朝向智慧校園大步邁進。虛實互動、融合的環境，使AI智慧校園具有無限發展的潛力。本文簡述AI 智慧校園的基本概念和主要特色以期拋磚引玉。
智慧校園的定義與緣起
智慧校園與其他「智慧+」場景類概念（如智慧醫院、智慧社區等）一樣，都是「智慧化」這個概念的淵源延伸，智慧校園源自於2009年前後被引入討論的「智慧城市」概念，而「智慧城市」則源自IBM公司在2008年提出的「智慧地球」。隨著科技日新月異，智慧校園是一個從2010年開始逐漸形成和跟隨科不斷演化、完善的科技概念或典範。
至今智慧校園的定義和架構沒有統一的定義和標準。其中之一角度是視智慧校園為數位校園的進階。數位校園（digit campus）是在傳統校園基礎上建構一個數位空間，實現環境資訊（包括教室、實驗室等）、資源資訊（如書籍、講義、課件等）到應用資訊（包括教學、管理、服務、辦公等）等全部數位化，從而為資源供給和服務共享提供有效支援。簡義來說數位校園是系統和資源的資訊化。智慧校園的演變是以數位校園的建設和發展為基礎，AI智慧校園則因AI、5G、IOT、XR(AR+VR+MR)等智慧科技的快速發展和採用，使智慧校園的性能全面進階與提升。Nie [2] 對數位校園和智慧校園之區別有相關分析，茲參考表1所示。
表1 數位校園和智慧校園之區別
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項目
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數位校園（digital campus）
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AI智慧校園 (smart campus)
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科技環境
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區域網路
互聯網
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互聯網
雲端運算
無線網路
行動終端
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應用
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數位教學資源
遠距教育
數位圖書館
網路管理員
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校園環境智慧的感測能力、互操作性、及控制能力
無所不在行動學習
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管理系統
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孤立系統
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系統分享
智慧推送
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資料來源：Constructing smart campus based on the cloud computing platform and the internet of things (p.1577), Nie, X., 2013).
而今智慧校園已成為國際科技發展，高等教育政策重點，1999-2006年美國麻省理工學院與微軟投入iCampus產學合作計畫，2010年英國伊替沙拉特電信創新中心（Etisalat British Telecom Innovation Centre, EBTIC）提出智慧校園（The intelligent campus, iCampus）白皮書，2014年經濟部工業局將「智慧校園產業」列為「產業升級轉型行動方案」推動重點之一，2010年教育部「建置校園智慧網路計畫」在2017-2020年計投資26億元，辦理高級中等以下學校校園內主幹網路提升為光纖線路，建置教室間網路連接，強化可支援行動學習之無線網路存取覆蓋率，促進臺灣 AI 智慧校園的建置與發展。
AI智慧校園的主要特色
湯志民(2018)說：智慧校園(smart campus 或 iCampus)係指資訊科技與教育設施有機融合，以物聯網、雲端計算、大數據等為核心技術，提供環境全面感知、數據化、網路化、整體化之教學、學習、行政、管理和生活服務，使任何人、任何時間、任何地點都能便捷獲取資訊和資源的智慧環境。
智慧校園常見的特色
- 情境感知：智慧校園通常部署了智慧感應裝置於廣闊的校園中，這為情境感知(Context-aware)提供了基礎。環境通常定義為描述智慧校園當前狀態的各種狀況的總和，情境感知主要是指觀察並了解校園內的環境狀況和使用者行為，提供量身定製的服務以滿足不同人，不同需求的能力。
- 數據驅動：智慧校園數據是從各種來源，包括感知裝置、教學、學習過程、表現評估、課外活動等，自動即時蒐集而來。借助雲端服務和物聯網，以對使用者隱私侵擾最小為準繩，將其累積並合理共享。校園提供的大多數智慧功能是基於大數據分析，因此數據驅動是實現校園智慧化的重要基石。在以學習為導向的智慧校園中，數據驅動的應用程序主要著重於從資料中提取描述性數據，以提高學習績效。
- 預測：資訊系統生成的大量數據為歷史觀察、學習和未來狀況預測提供了可行性。這種預測功能不僅預測不久的將來會發生什麼，而且還能做出決策以盡早回應未來可能發生的事件。
- 身臨其境：智慧校園的功能在於可將虛擬和現實世界的環境混合在一起進行學習，從而為學生提供「身歷其境」的感受，從而豐富了學習經驗。我們實際上生活在現實世界中，但是可以從現實世界中獲得的知識是有限的。對學生來說，觀察和理解一些已經存在但在現實世界中很少經歷的現象將是一項挑戰。在這種情況下，學生可以從虛擬環境中尋求幫助，以加深了解。
- 協作：教育領域正在發生從個人學習到協作學習的轉變，以教師為中心的教學轉變為以學習者為中心的互動。協作學習可以鼓勵學生之間以及教師與學生之間的知識共享。在協作學習環境中，可以通過服務與人之間的互動來創建新知識，這意味著學生可以根據經驗主動創建知識，而不是被動地從老師那裡獲得知識。學生可以扮演各種角色，包括擔任老師來指導他人，這將在新的教育環境中重新定義老師的角色。統計數據顯示，協作學習為學生帶來了許多好處，包括更高的參與度、增加自信心和改善學習成果。
- 無所不在：由於無線通訊和行動技術的普及化，人們現在可以在任何地方學習，不僅可以在傳統的教室中學習，也可以在虛擬和移動環境中進行學習。無所不在的學習，也稱為「u 學習」(u-learning)，被界定為一種學習範式，發生在無處不在的智慧環境中，該環境能夠以正確的方式在正確的時間和地點提供合適的學習。智慧校園有望打破教學和學習的時空範圍，為學生提供無所不在的學習環境。從而為個別學生提供自主的、適應性、之無縫學習經驗。
結語
AI智慧校園在全世界的大學校院中快速發展，科技走得愈快，愈要有人文關懷，AI智慧校園的建置，要以人為核心，以教育、生活和學習為主體。對中小學也逐漸顯現革命性的發展趨向。AI智慧校園係指智慧科技與教育設施有機融合，以AI、5G、IOT、AR/VR/MR、雲端運算、大數據、社交網路等技術，提供環境全面感知、數據化、網路化、自動化、整體化之教學、學習、行政、管理和生活服務，使任何人、任何時間、任何地點都能便捷獲取資訊和資源的智慧教育環境。
參考
[1] （國家市場監督管理局、中國學校行政雙月刊 121 2019/05 129新知脈動國家標準化管理委員會，2018）
[2] Constructing smart campus based on the cloud computing platform and the internet of things (p.1577), Nie, X., 2013).
[3] 臺灣教育評論月刊，2024，13（5），頁 70-78
[4] 湯志民（2015）。教育設施 4.0：智慧校園。載於中華民國學校建築研究學會、臺北市政府教育局（主編），2015 學校建築研究：學校建築的創新與精進（頁 97-134）。
[5] 智慧校園－教育資訊化的高階形態，
https://baike.baidu.com/item/%E6%99%BA%E6%85%A7%E6%A0%A1%E5%9C%92/9845341
[6] Dong, Z. Y., Zhang, Y., Yip, C., Swift, S., & Beswick, K. (2020). Smart campus:
Definition, framework, technologies, and services. IET Smart Cities, 2(1),
43-54. doi:10.1049/iet-smc.2019.0072.
[7] 智慧校園（Smart Campus）的理念與推展，2019年5月12日
DOI: 10.6423/HHHC.201905_(121).0006
[8] https://www.atlantis-press.com/php/download_paper.php?id=4826
[9] 湯志民（2018）。智慧校園(Smart Campus)的行政管理與運作。載於中國教育學會主編，邁向教育4.0：智慧學校的想像與建構(第173-201頁)。
[10] Smart Campus Based on AI and IoT in the Era of Industry 5.0: Challenges
and Opportunities, https://ieeexplore.ieee.org/document/9910286