人工智能实验室建设背景
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。应更加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。
1、开设人工智能课程的教育价值
◆提高信息素养
◆培养多种思维能力和多样化问题解决能力
◆提高学生的逻辑思维能力
◆促进个性化学习，培养创新人才
◆激发对信息技术未来的追求
2、开设人工智能课程的必要性和可行性
◆人工智能在社会各个领域的应用越来越广，越来越多的人需要了解和接触人工智能
◆目前我国已基本具备了实施人工智能基础教育的条件
中小学人工智能实验室建设的设计思想
为师生提供探索人工智能技术的认知入口
当前学校教育仍以语数外、物理化等传统学科为主，缺乏对前沿技术的正确认识，获取人工智能相关知识的主要来源是网络和科幻作品，然而网络信息良莠不齐、真假难辨, 科幻作品更是存在大量夸张手法、脱离科学实际，这都使得无法对人工智能的技术原理、科技发展、应用场景等有正确认识，不利于为未来社会变革做准备，所以需要为广大师生提供正确探索和认知人工智能的入口。
◆培养学生人工智能素养,提升教师人工智能教学能力
人工智能创新教育的建设，可以帮助学生以有趣的方式、由浅入深地了解深奥的人工智能相关知识，满足学生走近科学、了解前沿科技的需求，提升学生对人工智能的认识,培养编程思维、计算思维和创新思维。同时，学生能够在任务挑战和项目式学习的过程中，充分锻炼自己的沟通能力、协作能力、创新能力、实践能力等核心素养，助力学生未来发展。
人工智能实验中心建设 AI课程目标
课程目标
人工智能创新教育课程的目标不是泛泛的科普，也不是培养人工智能技术专家，而是帮助更多学生具备对人工智能的鉴赏力、理解力和应用能力，提升学生的沟通能力、协作能力、界维水平等综合素质，让学生为未来的工作、学习和生活做好准备。
具体可分为:
(一)知识与技能目标
1.了解人工智能的基本概念、发展历程、历史人物等基础知识。
2.了解深度学习、大数据、处理器等人工智能相关概念。
3.了解智能语音、计算机视觉等技术原理。
4.了解人工智能在生活中的实际应用场景。
5.能够利用人工智能技术，通过简单的编程，完成指定任务。
(二)过程与方法目标
1.通过对人工智能技术的学习和探究，培养学生的逻辑思维能力和创新意识。
2.通过小组协作的教学模式，提升学生的沟通能力、合作精神和领导力。
3.通过项目式学习的方式，提升学生发现问题、解决问题的能力和对人工智能技术的应用能力。
人工智能实验室的功能与特点
人工智能实验室的功能与特点主要有以下几个方面：
1、培养学生人工智能素养,提升教师人工智能教学能力
人工智能实验中心的建设，可以帮助学生以有趣的方式、由浅入深地了解深奧的人工智能相关知识，满足学生走近科学、了解前沿科技的需求，提升学生对人工智能的认识，培养编程思维、计算思维和创新思维。同时，学生能够在任务挑战和项目式学习的过程中，充分锻炼自己的沟通能力、协作能力、创新能力、实践能力等核心素养，助力学生未来发展。
2、满足学校创新发展，不断引领的定位需求
建设创新需要创新型人才，人才培养的关键在于教育，中小学生是祖国的未来，其肩负着建设伟大祖国的历史使命，只有大力实施中小学生创新教育，才能为的战略发展、民族的振兴、创建创新型提供根本动力和全面保障。同时，当传统的应试教育到达瓶颈，学校更需要以素质教育、创新教育为抓手，着眼未来，打造特色，建立新时代下人工智能教育的水平和辐射效应。打造人工智能教育创新前沿示范校。
3、通过使用人工智能实验室中实验仪器，了解人工智能的基本概念与基本特征；知道人工智能的发展历程、典型应用与趋势。
4、通过使用人工智能实验室中实验仪器，剖析具体案例，了解人工智能的核心算法，熟悉智能技术应用的基本过程和实现原理。
5、通过使用人工智能实验室中实验仪器，了解特定领域（如机器学习）人工智能应用系统的开发工具和开发平台，通过具体案例了解这些工具的特点、应用模式及局限性。
6、利用开源人工智能应用框架，搭建简单的人工智能应用模型，并能根据实际需求配置适当的环境、参数及自然交互方式等。
7、通过智能系统的应用体验，了解社会智能化所面临的伦理及安全挑战，知道信息系统安全的基本方法和措施，增强安全防火意识和责任感。
8、人工智能实验室中实验仪器具有互动功能，通过简单直观的实物模型表现复杂深奥的人工智能科学原理。既能吸引学生动手参与，又能让学生在娱乐之中思考和学到知识，真正做到寓教于乐。其实质就是从简单中体会深奥，在娱乐中学到知识，从而达到科技普及的目的。
9、人工智能实验室是一个良好的科技创作中心，以生动的、可以让学生动手操作参与做实验的实物展教形式，通过学生动手动脑启迪思维，从而激发科技创作兴趣。互动体验主题有利于培养学生科学探究和科学创新的能力，学生利用该环境开展科学探究实验学习，可以较好地培养分析问题和解决问题的综合能力。
中小学人工智能实验室的构成
教学设计：人工智能创新教育教学设计充分考虑教学内容的科学性、趣味性、可行性，将深奥难懂的人工智能知识以浅显有趣的方式教给学生，并且充分发挥学生的逻辑思维、小组协助、动手实践、总结分享等能力，通过“少量教师讲授+大量学生实践”的方式，让学生获得人工智能知识的同时，培养综合能力。以下为教学设计示例:
配套资源：人工智能实验室由智能家居机器人、智能快递套件、智能采摘机器人、智能驾驶、智能超市、智能垃圾分类套件、高铁模拟驾驶、脑控火车、脑控对抗机器狗、书画与分拣搬物机器人、听话的智能手、智能月球车制作套件、智能变形车、智能小象、恐龙机器人、脑控机器人、可编程智能步行马、画像机器人等系列仪器组成。这些仪器集科学性、知识性、趣味性、操作性于一体，以直观的形式演示出来。学生亲自操作，动脑动手，发现其中的奥妙，掌握其中的科学原理。
