一、项目立项依据
2017年7月,国务院发布了《新一代人工智能发展规划》,人工智能已上升为战略，在《新一代人工智能发展规划》中明确提出“支持开展形式多样的人工智能科普活动，鼓励广大科技工作者投身人工智能的科普与推广，全面提高全社会对人工智能的整体认知和应用水平。实施全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程”、“充分发挥各类人工智能创新基地平台等的科普作用”、“鼓励科学家参与人工智能科普”。2018年1月教育部教师工作司《教育部教师工作司2018年工作要点》强调“支持部分学校引入人工智能教学实验，推动教师主动适应信息技术变革”。2018年4 月，教育部印发《教育信息化2.0行动计划》，要求落实“信息素养全面提升行动”，“将学生信息素养纳入学生综合素质评价”，“充实适应信息时代、智能时代发展需要的人工智能和编程课程内容”。一系列的政策推出都把人工智能作为信息技术的更高发展阶段，这毫无疑问会深层次推动信息技术教育教学改革与创新发展，侧重培养学生的创新性思维、批判性思维、结构化思维、创造力、协作力、表现力等多方面能力，帮助学生在新的社会就业体系和人生价值坐标系中准确定位自己。教育目标、教育理念的改变将加速推动培养模式、教材内容、教学方法、评价体系、教育治理乃至整个教育体系的改革创新。
这对学校实验室建设和实验教学提出了新的要求。因此，我们需要建设人工智能实验室，为学生提供一个更具有挑战性和实践性的学习环境，引导和培养学生动手实践、探究和创新的精神，以及提高他们的科学技术素养。
二、需求分析
（一）学生发展需求
中小学生处于思维发展的关键期，对人工智能相关技术充满好奇，需要通过动手实践、项目探究的方式，理解人工智能的基本原理，提升逻辑思维、动手操作与团队协作能力，为后续学习与职业发展搭建基础。
（二）教学改革需求
人工智能实验室能够为学校开设人工智能、编程、机器人等课程提供专业场地与设备，推动跨学科教学模式改革，打破学科壁垒，实现“科学、技术、工程、数学、艺术”的融合教学，丰富学校的课程体系。
（三）师资建设需求
实验室建设将带动教师队伍的专业发展，通过开展人工智能教育培训、教研活动，提升教师的人工智能教学能力，打造一支兼具学科知识与科技素养的复合型教师队伍。
（四）校园品牌建设需求
建设标准化的人工智能实验室，是学校打造科技教育特色、提升办学品质的重要举措，能够增强学校的核心竞争力，为区域中小学人工智能教育提供示范作用。
三、建设目标与原则
（一）建设目标
1. 短期目标：建成符合中小学教学需求的人工智能实验室，配备完善的硬件设备与教学资源，能够开展编程、机器人、图像识别等基础教学活动，实现每班每学期不少于16课时的人工智能课程教学。
2. 中期目标：形成系统的人工智能教育课程体系，培养一批优秀的人工智能教学教师，组织学生参加各级各类人工智能竞赛，取得优异成绩。
3. 长期目标：将实验室打造为区域中小学人工智能教育实践基地，推动校际交流与合作，形成具有本校特色的人工智能教育模式，全面提升学生的数字素养与创新能力。
四、建设方案
实验室由基础设备、人工智能基础实验系列、智能控制与应用、科技创新竟赛训练实验仪器、无人机和智慧墙等部分组成。建设主要内容：
1.实验装备:必备的硬件包括智能硬件、传感器、控制器等，这些设备可以用于开展物联网、机器人、智能家居和无人机等领域的实验。
2.软件支持:为了优化实验室操作效率，在设备的选择上重点考虑软件的支持情况，选用开源软件，如Python、Arduino IDE等。
3.实验内容:实验重点围绕人工智能领域开展，包括自然语言处理、图像识别、机器学习等方面。通过学生的实践操作和项目开发，激发学生的创新潜力，提高他们的编程能力和解决问题的能力。
4.师资队伍:实验室的建设需要有专业的教师团队来开展教学指导和实验操作。通过人工智能实验室建设，培养建立一支人工智能教育师资队伍，为学生提供更具有深度和广度的人工智能学科培训。
5.课程体系建设
结合中小学不同年级的认知水平，构建分学段、阶梯式的人工智能课程体系，确保课程的系统性与连贯性：
小学阶段（3-6年级）：以“趣味启蒙”为主，开设《人工智能趣味入门》《图形化编程》《机器人组装与调试》等课程，通过游戏、手工、简单编程，让学生了解人工智能的基本概念，培养动手能力与创新思维。
初中阶段（7-9年级）：以“基础实践”为主，开设《Python编程入门》《人工智能实验箱应用》《无人机编程》等课程，让学生掌握基础的代码编程技能，能够完成简单的人工智能实验项目。
特色课程：开设人工智能社团、兴趣小组，开展创客项目、人工智能竞赛培训等活动，满足学生的个性化学习需求。
五、建设预期效果
（一）教育教学
1. 提升学生素养：通过系统的人工智能教育，培养学生的计算思维、创新思维、动手实践能力，提升学生的数字素养与综合竞争力，为未来发展奠定基础。
2. 推动教学改革：丰富学校的课程体系，推动跨学科融合教学，改变传统的教学模式，提升学校的整体教学质量。
3. 打造办学特色：形成人工智能教育特色，提升学校的品牌影响力，成为区域科技教育示范校。
（二）社会效益
1. 示范引领作用：为本区域中小学人工智能实验室建设提供参考模板，推动区域人工智能教育的普及与发展。
2. 服务社会需求：培养具备人工智能基础技能的青少年，契合社会对创新型人才的需求，为人工智能产业发展储备后备力量。
3. 营造科技氛围：通过实验室开放、科技节、成果展示等活动，向社会、家长普及人工智能知识，营造重视科技教育的社会氛围。
序号 产品名称 数量 单位
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 2
1、人工智能基础实验系列
1 大模型人形机器人 套 1
2 人工智能入门套装 套 8
3 人工智能创作套装 套 2
4 趣味智能机器人创客实验盒 套 4
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 4
8 创客电子实训箱5型 套 2
9 创客电子实训箱6型 套 4
10 创客电子实训箱7型 套 4
11 创客电子实训箱8型 套 4
12 语音识别教学套装 套 4
13 图像识别教学套装 套 1
14 Scratch编程套装 套 1
15 图形化编程套装 套 1
16 数字气象站套装 套 1
17 AI水果琴套件 套 1
18 AI甲骨文 套 1
2、智能控制与应用
1 AI智能棋 套 4
2 3D实时追踪摄像检测与识别系统 套 1
3 智能小车套件 套 1
4 遥控机器人 套 1
5 声控方向车 套 1
6 智能飞鸟 套 1
7 推球运动 套 1
8 八皇后智能控制仪 套 1
3、科技创新竟赛训练实验仪器
1 颜色识别套件 套 2
2 教室智能管理 套 2
3 扶梯套装 套 2
4 路灯管理套件 套 2
5 停车场管理套件 套 2
6 图书借还管理套件 套 2
7 货车超声波避障提示系统套件 套 2
4、无人机
1 基础无人机无人机竟赛训练场地 套 1
2 比赛机-全国青少年无人机大赛 套 2
3 训练机-全国青少年无人机大赛 套 2
4 竞赛足球无人机 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
