1. 项目背景与必要性
1.1 政策与时代背景
当前,全球已进入以人工智能、大数据为核心驱动力的新阶段,各国都将数字素养与创新能力视为未来人才的核心竞争力。我国《“十四五”数字经济发展规划》、《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》等文件,均明确要求推动教育数字化转型,在中小学阶段普及人工智能、编程、物联网等前沿科技教育。
1.2 学校发展需求与基础
我校目前拥有基础计算机教室,但设备相对传统,功能单一,主要以基础操作和编程教学为主,难以支撑新课程标准下对人工智能、物联网、数据分析、智能硬件等模块的深度教学需求。学生在实践中缺少对前沿技术的直接感知和动手创造的机会。
与此同时,我校拥有一批对信息技术充满热情的教师和学生社团,但受限于场地和设备,其潜力未能充分释放。因此,建设一个功能复合、设备先进的实验室,是破解当前教学瓶颈、满足学生个性化发展需求、实现学校特色化办学的关键突破口。
2. 建设目标与核心理念
2.1 建设目标
1. 构建先进教学环境:建设一个符合最新地方标准(如《中学数字化实验室建设规范》)、集教学、实验、创作、展示于一体的现代化信息科技实验室。
2. 支撑课程体系改革:全面支撑初中信息科技新课标教学,并辐射物理、艺术、数学等学科的跨学科融合(STEAM)项目。
3. 培养学生核心素养:重点提升学生的计算思维、数字化学习与创新能力、信息社会责任,为参加各类科创竞赛(如信息学奥赛、机器人竞赛)奠定基础。
4. 打造学校特色品牌:将实验室建设与校本课程、社团活动深度融合,形成区域内具有影响力的信息科技教育示范点。
2.2 核心理念
· 融合创新:促进信息技术与多学科教学的深度融合,而非孤立的技术教学。
· 应用驱动:以实际项目和问题解决为导向,让学生在“做中学、创中学”。
· 开放共享:空间灵活可变,面向全体学生开放,服务常规教学、社团活动及课后服务。
· 普及与培优结合:坚持“STEAM For All”与“STEAM For Elite”并行,既满足全体学生的兴趣启蒙,也为有特长的学生提供进阶发展的平台。
3. 建设规划方案
实验室由基础设备、人工智能实验系列、科技创新竟赛训练实验仪器、VR体验和智慧墙等模块组成。
电脑:保障师生编程与数据处理流畅。
人工智能套件:包含视觉识别、语音识别、传感器、执行器等模块的AIoT学习套件。
开源硬件平台:如Arduino、Micro:bit、树莓派等,用于基础硬件编程与控制。
VR体验设备:用于创建和体验沉浸式虚拟学习内容。
科技创新竟赛训练实验设备:通过实践训练,学生可参加有关科技创新竟赛活动。
4. 课程与活动体系建设
设备是基础,课程与应用才是灵魂。
基础必修课程融入:将实验室资源系统性地嵌入七八九年级《信息科技》课程大纲,开发配套项目案例。
校本选修课程开发:开设“Python智能应用”、“物联网与智慧生活”、“VR数字内容创作”、“机器人竞技”等系列选修课。
社团与竞赛活动:成立信息学奥赛、机器人、科技创新等社团,以实验室为基地开展常年训练,积极组织参与各级各类竞赛。
跨学科项目(STEAM):与科学、艺术、数学等学科联动,开展如“智能艺术装置设计”、“基于传感器的科学探究”等项目。
5. 预期效益
· 学生层面:激发对信息科技的兴趣,核心素养显著提升,在各类科创竞赛中获奖数量和等级取得突破。
· 教师层面:培养一支具有跨学科教学和科技创新指导能力的骨干教师队伍。
· 学校层面:形成鲜明的科技教育特色,提升办学声誉与社会影响力,成为区域教育信息化应用的标杆。
序号 产品名称 数量 单位
一、基础设备部分
1 教师讲台 张 1
2 学生实验台 张 8
3 学生凳 张 48
4 仪器柜 张 2
5 电脑 台 8
1、人工智能实验系列
1 初中信息技术课实验套装1 套 8
2 人工智能入门套装 套 8
3 人工智能创作套装 套 8
4 趣味智能机器人创客实验盒 套 8
5 创客电子实训箱1型 套 2
6 创客电子实训箱2型 套 2
7 创客电子实训箱3型 套 2
8 创客电子实训箱5型 套 2
9 创客电子实训箱6型 套 2
10 创客电子实训箱7型 套 2
11 创客电子实训箱8型 套 2
12 语音识别教学套装 套 2
13 图像识别教学套装 套 2
2、科技创新竞赛训练实验仪器
1 颜色识别套件 套 1
2 教室智能管理 套 1
3 扶梯套装 套 1
4 路灯管理套件 套 1
5 停车场管理套件 套 1
6 气象站套件 套 1
7 图书借还管理套件 套 1
8 货车超声波避障提示系统套件 套 1
3、VR体验
1 VR一体机 套 1
2 VR初中课程资源包 套 1
智慧墙
1 AI抽屉原理 块 1
2 AI编写指令 块 1
3 AI智能机械手 套 1
4 人工智能知识竞赛 套 1