1. 項目背景與必要性
1.1 政策與時代背景
當前,全球已進入以人工智能、大數據為核心驅動力的新階段,各國都將數字素養與創新能力視為未來人才的核心競爭力。我國《“十四五”數字經濟發展規劃》、《義務教育信息科技課程標準(2022年版)》等文件,均明確要求推動教育數字化轉型,在中小學階段普及人工智能、編程、物聯網等前沿科技教育。
1.2 學校發展需求與基礎
我校目前擁有基礎計算機教室,但設備相對傳統,功能單一,主要以基礎操作和編程教學為主,難以支撐新課程標準下對人工智能、物聯網、數據分析、智能硬件等模塊的深度教學需求。學生在實踐中缺少對前沿技術的直接感知和動手創造的機會。
與此同時,我校擁有一批對信息技術充滿熱情的教師和學生社團,但受限于場地和設備,其潛力未能充分釋放。因此,建設一個功能復合、設備先進的實驗室,是破解當前教學瓶頸、滿足學生個性化發展需求、實現學校特色化辦學的關鍵突破口。
2. 建設目標與核心理念
2.1 建設目標
1. 構建先進教學環境:建設一個符合最新地方標準(如《中學數字化實驗室建設規范》)、集教學、實驗、創作、展示于一體的現代化信息科技實驗室。
2. 支撐課程體系改革:全面支撐初中信息科技新課標教學,并輻射物理、藝術、數學等學科的跨學科融合(STEAM)項目。
3. 培養學生核心素養:重點提升學生的計算思維、數字化學習與創新能力、信息社會責任,為參加各類科創競賽(如信息學奧賽、機器人競賽)奠定基礎。
4. 打造學校特色品牌:將實驗室建設與校本課程、社團活動深度融合,形成區域內具有影響力的信息科技教育示范點。
2.2 核心理念
· 融合創新:促進信息技術與多學科教學的深度融合,而非孤立的技術教學。
· 應用驅動:以實際項目和問題解決為導向,讓學生在“做中學、創中學”。
· 開放共享:空間靈活可變,面向全體學生開放,服務常規教學、社團活動及課后服務。
· 普及與培優結合:堅持“STEAM For All”與“STEAM For Elite”并行,既滿足全體學生的興趣啟蒙,也為有特長的學生提供進階發展的平臺。
3. 建設規劃方案
實驗室由基礎設備、人工智能實驗系列、科技創新竟賽訓練實驗儀器、VR體驗和智慧墻等模塊組成。
電腦:保障師生編程與數據處理流暢。
人工智能套件:包含視覺識別、語音識別、傳感器、執行器等模塊的AIoT學習套件。
開源硬件平臺:如Arduino、Micro:bit、樹莓派等,用于基礎硬件編程與控制。
VR體驗設備:用于創建和體驗沉浸式虛擬學習內容。
科技創新竟賽訓練實驗設備:通過實踐訓練,學生可參加有關科技創新竟賽活動。
4. 課程與活動體系建設
設備是基礎,課程與應用才是靈魂。
基礎必修課程融入:將實驗室資源系統性地嵌入七八九年級《信息科技》課程大綱,開發配套項目案例。
校本選修課程開發:開設“Python智能應用”、“物聯網與智慧生活”、“VR數字內容創作”、“機器人競技”等系列選修課。
社團與競賽活動:成立信息學奧賽、機器人、科技創新等社團,以實驗室為基地開展常年訓練,積極組織參與各級各類競賽。
跨學科項目(STEAM):與科學、藝術、數學等學科聯動,開展如“智能藝術裝置設計”、“基于傳感器的科學探究”等項目。
5. 預期效益
· 學生層面:激發對信息科技的興趣,核心素養顯著提升,在各類科創競賽中獲獎數量和等級取得突破。
· 教師層面:培養一支具有跨學科教學和科技創新指導能力的骨干教師隊伍。
· 學校層面:形成鮮明的科技教育特色,提升辦學聲譽與社會影響力,成為區域教育信息化應用的標桿。
序號 產品名稱 數量 單位
一、基礎設備部分
1 教師講臺 張 1
2 學生實驗臺 張 8
3 學生凳 張 48
4 儀器柜 張 2
5 電腦 臺 8
1、人工智能實驗系列
1 初中信息技術課實驗套裝1 套 8
2 人工智能入門套裝 套 8
3 人工智能創作套裝 套 8
4 趣味智能機器人創客實驗盒 套 8
5 創客電子實訓箱1型 套 2
6 創客電子實訓箱2型 套 2
7 創客電子實訓箱3型 套 2
8 創客電子實訓箱5型 套 2
9 創客電子實訓箱6型 套 2
10 創客電子實訓箱7型 套 2
11 創客電子實訓箱8型 套 2
12 語音識別教學套裝 套 2
13 圖像識別教學套裝 套 2
2、科技創新競賽訓練實驗儀器
1 顏色識別套件 套 1
2 教室智能管理 套 1
3 扶梯套裝 套 1
4 路燈管理套件 套 1
5 停車場管理套件 套 1
6 氣象站套件 套 1
7 圖書借還管理套件 套 1
8 貨車超聲波避障提示系統套件 套 1
3、VR體驗
1 VR一體機 套 1
2 VR初中課程資源包 套 1
智慧墻
1 AI抽屜原理 塊 1
2 AI編寫指令 塊 1
3 AI智能機械手 套 1
4 人工智能知識競賽 套 1