智慧教育典型案例：人工智能大數(shù)據(jù)支撐下的智慧食堂系統(tǒng)建設(shè)

人工智能大數(shù)據(jù)支撐下的智慧食堂系統(tǒng)建設(shè)杭州第十一中學(xué)智慧食堂項(xiàng)目每星期三前發(fā)布下周一周的套餐

（每餐五組套餐）在一體機(jī)、PAD、手機(jī)等智能終端上選餐、支付星期六22：00前完成選餐自主選餐

提前支付食材供應(yīng)商統(tǒng)計(jì)一周需供菜信息精準(zhǔn)采購

陽光管理收到訂單、供貨分解生成食材訂單完成配餐、烹飪學(xué)生刷臉（刷卡）就餐每周生成個(gè)人營養(yǎng)報(bào)告

生成學(xué)生膳食營養(yǎng)大數(shù)據(jù)營養(yǎng)均衡

數(shù)據(jù)支持2016年12月，杭州第十一中學(xué)（以下簡稱杭十一中）作為試點(diǎn)學(xué)校開始建設(shè)智慧食堂，2017年5月智慧食堂2.0正式上線；2017年10月又升級為刷臉吃飯的智慧食堂，人工智能技術(shù)助力智慧食堂3.0；2018年5月，智慧食堂運(yùn)行一周年，發(fā)布第一份“中學(xué)生食堂膳食營養(yǎng)大數(shù)據(jù)”，智慧食堂4.0步入大數(shù)據(jù)時(shí)代。智慧食堂項(xiàng)目解決了傳統(tǒng)食堂中“學(xué)生吃不到自己喜歡的飯菜”、“食堂不知道學(xué)生喜歡吃什么”、“排隊(duì)就餐時(shí)間長”、“無法統(tǒng)計(jì)學(xué)生膳食情況”等諸多難題。一年來，國內(nèi)外媒體廣泛關(guān)注，全國各地同行紛紛到杭十一中學(xué)習(xí)考察，該項(xiàng)目已經(jīng)走出浙江、輻射全國。1 一、創(chuàng)新學(xué)校后勤服務(wù)形式，運(yùn)用人工智能、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+思想打造國內(nèi)首家智慧食堂。杭十一中是一所百年名校，地處杭州市拱墅區(qū)大關(guān)小區(qū)內(nèi)，占地三十畝，食堂面積狹小，學(xué)生就餐實(shí)行套餐制，三個(gè)年級錯(cuò)時(shí)就餐。學(xué)生排隊(duì)時(shí)間過長、學(xué)生吃不到自己喜歡的飯菜等是一直困擾學(xué)校后勤工作的難題，杭十一中所面臨的難題也是眾多學(xué)校傳統(tǒng)食堂的通病。智慧食堂項(xiàng)目的實(shí)施，不僅能解決傳統(tǒng)食堂的這些問題，還為學(xué)校的后勤服務(wù)工作插上了智慧的翅膀。 2016年12月，杭十一中啟動(dòng)智慧食堂項(xiàng)目，智慧食堂項(xiàng)目是浙江省教育后勤協(xié)會中小學(xué)后勤管理分會發(fā)起倡議并實(shí)施的，杭州市是該項(xiàng)目實(shí)施的試點(diǎn)城市，而杭十一中則是杭州市先行實(shí)驗(yàn)學(xué)校中的第一所。自2016年12月份立項(xiàng)以來，在浙江省教育后勤協(xié)會、杭州市教育局的協(xié)調(diào)下，杭十一中總務(wù)處會同技術(shù)人員經(jīng)過數(shù)十次模擬測試，最終在2017年5月12日上線運(yùn)行?，F(xiàn)已成功運(yùn)行一周年， 杭十一中將“智慧食堂”重新定義，更加復(fù)雜完整，把學(xué)生套餐的自主選擇、食材的配送和追溯、賬務(wù)報(bào)告與結(jié)算、套餐的搭配與營養(yǎng)分析、學(xué)生刷卡消費(fèi)、個(gè)人營養(yǎng)報(bào)告生成等環(huán)節(jié)全部涵蓋進(jìn)去，是未來學(xué)校食堂標(biāo)準(zhǔn)化、智能化的一個(gè)樣本，是智慧食堂的2.0版本。教育部信息化專家委員會秘書長任友群來校調(diào)研信息化工作2智慧食堂系統(tǒng)由“智能選餐、智慧采購、支付取餐、營養(yǎng)分析”四大模塊構(gòu)成。每周三發(fā)布下周的套餐菜單，每個(gè)套餐都有各類營養(yǎng)數(shù)據(jù)，學(xué)生可根據(jù)自己上周的膳食營養(yǎng)報(bào)告來選擇下一周的套餐，這個(gè)選擇的過程就是一次教育的過程，學(xué)生要對自己的營養(yǎng)健康負(fù)責(zé)，選擇之后就不能隨意更改了，要對自己的選擇負(fù)責(zé)。食堂工作人員在搭配套餐時(shí)要充分考慮營養(yǎng)與美味的關(guān)系，不能只考慮口味，更要考慮營養(yǎng)健康。實(shí)施精準(zhǔn)采購后，食材的浪費(fèi)情況大大減少，飯菜質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量也提升了。學(xué)生提前選好自己的套餐，如果忘記自己所訂的套餐，可以到查詢機(jī)上查詢，到了食堂直接到自己的套餐隊(duì)伍就可以了。如果選的是A套餐，就排到A套餐的隊(duì)伍領(lǐng)取套餐。這就是排隊(duì)文化，也是對學(xué)生規(guī)則意識的培養(yǎng)。2017年10月，杭十一中智慧食堂升級至3.0，這次升級加入了人工智能的刷臉取餐環(huán)節(jié)，再次引發(fā)國內(nèi)外媒體關(guān)注。人民日報(bào)、CCTV等國內(nèi)主流媒體都對此事進(jìn)行了關(guān)注，美國、俄羅斯、韓國、新加坡、英國等海外媒體也紛紛報(bào)道。2018年5月，學(xué)校發(fā)布了國內(nèi)第一份“中學(xué)生食堂膳食營養(yǎng)大數(shù)據(jù)”。智慧食堂正式進(jìn)入大數(shù)據(jù)4.0時(shí)代。學(xué)校食堂工作也將根據(jù)這個(gè)大數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，大數(shù)據(jù)開始指導(dǎo)學(xué)校食堂工作。杭十一中智慧食堂從2.0到3.0，再到4.0，一路探索，一路創(chuàng)新。 二、下課后去食堂不再飛奔，多了從容，少了爭搶，每天節(jié)約十分鐘用餐時(shí)間。 “今天中午食堂會提供什么菜呢？”“學(xué)校食堂的菜我從來都不滿意，因?yàn)槎疾皇俏蚁氤缘牟??！薄跋抡n晚了兩分鐘，今天食堂好吃的菜肯定又沒有了。”…… 這些場景你是不是都?xì)v歷在目？回想我們的中學(xué)時(shí)代，誰沒有下課后飛奔向食堂的經(jīng)歷？原以為自己跑得夠快了?？傻绞程靡豢?，傻眼了，自己想吃的那道菜前面隊(duì)伍老長老長，“我曾經(jīng)跨過山和大海，卻跨不過食堂的人山人海”。如今，這種場面在杭州十一中消失了。因?yàn)樗麄兏静挥门埽挥脫?，自己選中的菜食堂阿姨早早地就給他留好了，別人來早了沒有用，不是你的菜，你拿不走。“我上個(gè)星期五晚上和媽媽一起選的菜，用媽媽的手機(jī)點(diǎn)的，選的都是我想吃的菜，但有時(shí)我會忘記自己當(dāng)時(shí)選了什么菜了，就去刷卡機(jī)上刷一下，才想起3來自己選擇的是A套餐，這樣的話我就到相應(yīng)的A套餐窗口去就行了，這里才是我的菜?！眮碜愿咭唬?）班的俞一同學(xué)下課后，不緊不慢地走向食堂。高三同學(xué)在刷卡查詢當(dāng)天的套餐類型杭州十一中的食堂面積不大，高中三個(gè)年級采用的是分時(shí)段錯(cuò)時(shí)就餐，高三年級11：45分最先吃飯，十分鐘后11：55是高二年級，高一年級的同學(xué)都要到12：05分才能吃飯。雖然相差了十分鐘，但還是會出現(xiàn)隊(duì)伍疊加的情況，所以我們的值班老師每天都要站在門口疏導(dǎo)隊(duì)伍，等到上一個(gè)年級領(lǐng)完飯?jiān)俜畔乱粋€(gè)年級進(jìn)來，但食堂太小容不下，只能等到前面隊(duì)伍消化差不多了才能放人。后面還有一個(gè)問題，等到終于進(jìn)到食堂了，發(fā)現(xiàn)自己想吃的菜已經(jīng)被前面兩個(gè)年級的學(xué)長們吃完了，所以高一年級的學(xué)生意見最大?，F(xiàn)在的智慧食堂，使這一頑疾科到了徹底解決：現(xiàn)在學(xué)生都是提前選好套餐的，到了食堂直接到自己的套餐隊(duì)伍就可以了，如果你選的是A套餐，而你排隊(duì)排在了B套餐的隊(duì)伍，刷卡的時(shí)候刷卡機(jī)會提示“你選擇的是A套餐”，哪怕阿姨想給你吃，也無法完成刷卡，這樣你就是排到別人的隊(duì)伍也沒有用，只能乖乖地回到自己的隊(duì)伍里去。食堂阿姨這里也方便了很多，原來每天都要備6個(gè)菜，孩子們排到臺前的時(shí)候再選擇要這個(gè)4菜還是要那個(gè)菜，如果再遇到一個(gè)選擇困難癥，一個(gè)人甚至要耽誤半分鐘，這樣隊(duì)伍就長起來了?，F(xiàn)在快多了，因?yàn)槊總€(gè)窗口只放這組套餐的三個(gè)菜，阿姨根本不用問你要吃什么，直接打好就走人。原來一個(gè)人領(lǐng)餐平均需要15秒左右，現(xiàn)在只要9秒鐘左右，但這個(gè)速度還可以更快，我們設(shè)想，通過一個(gè)月的熟悉和鍛煉，最終要讓打菜速度提高到5秒左右。這樣我們的錯(cuò)時(shí)就可以縮短為5分鐘一個(gè)年級了，高一年級的同學(xué)就不用餓到12點(diǎn)以后吃飯了。每天的用餐時(shí)間節(jié)約了整整十分鐘。 由于提前完成了選餐，食堂的采購也可以提前進(jìn)行精準(zhǔn)采購，杜絕了浪費(fèi)和盲目采購。所有環(huán)節(jié)都公開透明，便于監(jiān)督管理。三、杭十一中學(xué)生食堂膳食營養(yǎng)大數(shù)據(jù)發(fā)布，學(xué)生在校飲食攝入量心中有數(shù)。 2017年5月18日，杭州市衛(wèi)生計(jì)生委發(fā)布了杭州學(xué)生健康狀況綜合監(jiān)測報(bào)告，報(bào)告顯示杭州市學(xué)生營養(yǎng)不良率為10.7%，肥胖率為7.2%，超重率達(dá)到12.6%。學(xué)生營養(yǎng)不良及超重率均較去年有所升高。而這一切也恰恰與杭十一中5月15日發(fā)布的“杭十一中學(xué)生食堂膳食營養(yǎng)大數(shù)據(jù)”不謀而合。5學(xué)生吃肉多、吃菜少成為常態(tài)。雖然報(bào)告中總體數(shù)據(jù)顯示，全校學(xué)生營養(yǎng)基本保持在良好以上，但如果把學(xué)生攝入食物數(shù)據(jù)單獨(dú)進(jìn)行計(jì)算，卻會發(fā)現(xiàn)，蔬菜類、魚蝦類都嚴(yán)重偏少，而肉類則嚴(yán)重偏多，整體營養(yǎng)攝入不夠均衡。數(shù)據(jù)顯示，平均每天每個(gè)學(xué)生畜禽肉類的攝入量達(dá)173.36克，而中學(xué)生每天推薦的肉類供給量只需55克～90克，屬嚴(yán)重偏多；相反，平均每天每個(gè)學(xué)生蔬菜類攝入量只有180.11克，而推薦供給量要求在400克～500克，屬嚴(yán)重偏少；魚蝦類，平均每天每個(gè)學(xué)生攝入量只有22.91克，攝入頻率偏低。供餐頻次TOP10套餐多為油炸、紅燒等重口味菜品。這一年的數(shù)據(jù)顯示，最受歡迎的勁脆雞排套餐、米香雞肌堡套餐、糖醋里脊套餐、紅燒雞腿套餐等，點(diǎn)餐量均超過4500份，其中勁脆雞排套餐點(diǎn)餐量更是高達(dá)9393份，雄踞榜首。而這些套餐，都是油炸、香脆、紅燒等重口味菜品。最不受“待見”的套餐中，肉6末蒸蛋套餐、山藥仔排套餐、清蒸千張包套餐等點(diǎn)餐量只有幾百份。這些套餐共同特點(diǎn)就是清蒸、口味淡。自主查詢個(gè)人“營養(yǎng)報(bào)告”，有學(xué)生一年在校吃了70多公斤肉。不同于全校營養(yǎng)報(bào)告，個(gè)人報(bào)告根據(jù)每人每日購買餐點(diǎn)數(shù)據(jù)，按照最喜歡的套餐、點(diǎn)餐率、食物攝入量、營養(yǎng)攝入量等進(jìn)行綜合分析，最終給予每人相應(yīng)的營養(yǎng)攝入分析報(bào)告。“難怪我這一年長胖了4斤多，原來我在學(xué)校吃了這么多肉??？”學(xué)生小張看到自己的“營養(yǎng)報(bào)告”后張大了嘴巴，上面顯示：自己一年吃了71.96公斤肉，本該多攝入的蔬菜只吃了74.51公斤。浙江大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院副教授、浙江省中小學(xué)膳食專家委員會委員楊敏博士對這份大數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析：看來大家都喜歡吃油炸的紅燒的葷菜，但這是個(gè)“美味”的陷阱。”楊敏笑著說，肉吃多了容易增加血液中的膽固醇含量，同時(shí)肉中含有大量的飽和脂肪酸，會增加腸胃負(fù)擔(dān)，容易引發(fā)肥胖、高血壓和糖尿病等慢性疾病。同學(xué)們不愛吃的蔬菜反而是身體不可或缺的。長期不吃素菜，易造成便秘、破壞腸道環(huán)境、礦物質(zhì)和維生素?cái)z入量不足，進(jìn)而帶來多種疾病。針對魚蝦類套餐不受歡迎的情況，有學(xué)生反映說：“魚蝦吃起來麻煩，而且量少吃不飽?！薄棒~蝦類食物高蛋白、低脂肪，容易被消化吸收。特別是深海魚肉中蘊(yùn)含的DHA利于大腦發(fā)育?！睏蠲籼嵝?。能拿到這么翔實(shí)的數(shù)據(jù)也讓楊敏喜出望外。前段時(shí)間，她在昆明參加了中國疾病預(yù)防控制中心營養(yǎng)與健康所組織的研討會，專家們會同餐飲企業(yè)代表正在探討關(guān)于在餐飲行業(yè)中推廣菜肴營養(yǎng)標(biāo)識的可行性。楊敏說：“通俗來說，標(biāo)準(zhǔn)出臺就是希望未來餐飲行業(yè)在提供美味菜肴時(shí)也能提供其營養(yǎng)數(shù)據(jù)，引導(dǎo)國民健康飲食。很高興，杭十一中通過智慧食堂的建設(shè)，提前邁出了第一步。”7過去，學(xué)校食堂更關(guān)注學(xué)生的滿意度，主要看菜品喜不喜歡吃，很少關(guān)注吃得是否健康。現(xiàn)在有了大數(shù)據(jù)支撐，必須要做到美味和營養(yǎng)雙管齊下。在拿到全校的數(shù)據(jù)分析后，學(xué)校營養(yǎng)師、食堂經(jīng)理開了好多次碰頭會，并初步拿出了一個(gè)烹調(diào)調(diào)整方案：首先，針對肉類攝入量多、蔬菜攝入量少的問題，今后在食堂配菜時(shí)會增加蔬菜肉類混搭套餐，從而在不減少套餐分量的同時(shí)均衡葷素菜比例。第二，對于魚蝦蟹貝類提供量偏少的情況，之前主要考慮到成本壓力大，未來食堂做套餐時(shí)會多增加一些蝦仁、魚丸等配菜，在成本允許的情況下盡可能保證食物多樣化。學(xué)校每月會給每個(gè)學(xué)生及家長推送一段時(shí)間以來的營養(yǎng)報(bào)告，有了這份報(bào)告，一方面家長可以知道孩子在校的營養(yǎng)攝入情況，另一方面也可以根據(jù)報(bào)告中的數(shù)據(jù)，有針對性地制定家庭餐單，比如在學(xué)校肉類吃多了，那么在家里吃的菜就可以素一些。孩子要健康成長，需要家校共同努力。四、從刷臉吃飯開始，杭十一中正在打造國內(nèi)第一家“無卡校園”。杭十一中的智慧食堂是杭州教育系統(tǒng)“后勤信息化、服務(wù)智能化”的重要體現(xiàn)。接下來，杭州市各個(gè)中小學(xué)陸續(xù)都要實(shí)施智慧食堂項(xiàng)目，等到幼兒園、小學(xué)、初中、高中全部建成智慧食堂，每個(gè)學(xué)生在學(xué)校的營養(yǎng)情況就會生成一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)告，所有的個(gè)人數(shù)據(jù)報(bào)告就會構(gòu)成一個(gè)杭州青少年學(xué)生營養(yǎng)大數(shù)據(jù)。我們的政府、社會就可以根據(jù)這個(gè)大數(shù)據(jù)做更多有針對性的工作，到那時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)+的智慧服務(wù)能力才能真正突顯。學(xué)生在刷臉取餐8在智慧食堂系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，工作人員發(fā)現(xiàn)，每天沒有帶卡的學(xué)生有五十個(gè)左右，有的同學(xué)是出門時(shí)忘在家里了，有的同學(xué)是弄丟了，這些同學(xué)取餐時(shí)要先排隊(duì)用學(xué)籍號打印一個(gè)就餐小票，然后再去窗口排隊(duì)取餐，非常麻煩。2017年10月，學(xué)校將智慧食堂升級，加入了“人臉識別”技術(shù)，學(xué)生只需刷臉，就可以完成點(diǎn)餐、查詢、取餐，全程不再需要IC卡。學(xué)校還將此理念貫穿到學(xué)校的智慧化管理上，實(shí)現(xiàn)了無感刷臉考勤、刷臉借書、刷臉看病、刷臉購物，正在打造國內(nèi)第一家“無卡校園”。五、食堂管理轉(zhuǎn)型升級，完整的操作規(guī)范流程可復(fù)制、可推廣。智慧食堂系統(tǒng)已經(jīng)成功運(yùn)行一周年，運(yùn)行過程中也發(fā)生過不少問題，都在技術(shù)人員和杭十一中總務(wù)處老師的努力下予以解決，從平臺的搭建、套餐的生成，到充值代扣、營養(yǎng)報(bào)告等，已經(jīng)形成了一套完美的解決方案。杭十一中食堂已從傳統(tǒng)食堂正式轉(zhuǎn)型升級為“智慧食堂”智慧食堂項(xiàng)目有很強(qiáng)的推廣價(jià)值，項(xiàng)目的實(shí)施過程中有幾點(diǎn)注意事項(xiàng)需要提醒：首先，套餐庫的形成要借助當(dāng)?shù)氐臓I養(yǎng)專家，按照科學(xué)營養(yǎng)與口味統(tǒng)一的原則配備，同時(shí)要考慮到食堂大廚的操作能力；其次，數(shù)據(jù)的采集要完整、長效，形成大數(shù)據(jù)才能指導(dǎo)后續(xù)的食堂工作，杭十一中的數(shù)據(jù)采集過程中就缺少了水果和奶制品的數(shù)據(jù)，是一個(gè)遺憾；第三，要宣傳發(fā)動(dòng)，轉(zhuǎn)變觀念。食堂工作涉及面廣，要取得干部、班主任、家長、學(xué)生、食堂員工、校醫(yī)等各個(gè)層面的支持，所以前期的宣傳發(fā)動(dòng)就非常重要，一定要大家取得共識才能順利實(shí)施；最后，要有應(yīng)急預(yù)案，要考慮到停電、斷網(wǎng)、數(shù)據(jù)錯(cuò)亂等突發(fā)情況的處理，無論發(fā)生什么事故，讓學(xué)生吃上飯菜是當(dāng)務(wù)之急。一年來，來自全國各地五十余家單位到杭十一中學(xué)習(xí)考察，很多城市已經(jīng)啟動(dòng)了智慧食堂項(xiàng)目，該項(xiàng)目已經(jīng)走向浙江，服務(wù)更多的青少年。杭州九中、濱江區(qū)教育局、杭州人民職校、杭州四中、杭州學(xué)軍中學(xué)等學(xué)校已經(jīng)陸續(xù)實(shí)施了智慧食堂項(xiàng)目，河南鄭州、山東威海、遼寧沈陽、陜西榆林、上海寶山等地在杭十一中學(xué)習(xí)取經(jīng)后，開始著手打造當(dāng)?shù)氐闹腔凼程谩?不久的將來，“自主選餐、陽光管理、精準(zhǔn)采購、營養(yǎng)均衡”的智慧食堂系統(tǒng)一定會在全國各地陸續(xù)建成，讓更多的學(xué)生吃到自己想吃的飯菜、營養(yǎng)的飯菜，造福學(xué)生、造福未來。 六、學(xué)生們在學(xué)校吃的是飯菜，接受的是膳食營養(yǎng)的教育；刷的是臉，實(shí)際上刷的是面向科技、面向未來的眼界。杭十一中學(xué)生家長：以前想要知道孩子在學(xué)校吃了什么是一件很困難的事，現(xiàn)在只要在手機(jī)上就可以知道孩子在學(xué)校吃了什么，吃得是不是健康。最重要的是營養(yǎng)報(bào)告，讓我知道了孩子在學(xué)校的一年里究竟吃了什么東西，我們家長也會根據(jù)營養(yǎng)報(bào)告在家里為孩子調(diào)整飲食。感覺好高大上啊。 杭十一中學(xué)生：再也不用擔(dān)心忘記帶卡了，只要帶著臉就能吃飯了