新东方智慧教育：如何高水平实施新时代中小学科学教育？

日前,教育部党组成员、副部长、总督学王嘉毅在《人民教育》杂志发表署名文章,要求各地教育主管部门、学校、校外机构深刻认识新时代加强中小学科学教育的重大意义,全面加强新时代中小学科学教育的实施路径,开辟新时代中小学科学教育新赛道。

新东方智慧教育一贯重视通过探索协同育人实施路径,服务学校主阵地科学教育需求:2022年,新东方智慧教育积极响应教育部高教司号召,参与申报并成功入选当年度教育部产学合作协同育人项目企业名单,并与北京航空航天大学围绕OpenHarmony系统、基于国产自主可控技术共同研发系列精品课程,校企合力输出高品质科学教育教学成果,共助各地开辟新时代中小学科学教育新赛道。

其中,结合农业、交通等人工智能技术应用场景的教学套装——智慧农业套装、智慧交通套装已于2023年正式发布,并在全国多所中小学课后服务、社团场景中得以应用实践。

智慧农业套装以人工智能在农业中的应用为背景,将信息科技与劳动教育相融合,学生通过此套装可构建一套完整的农业种植控制系统,参与到从智慧农业系统的程序编写、到育苗再到养护的全流程当中。该套装以亚克力板为主要搭建材料,以天启教育开发板作为核心主控,多功能扩展板为转接中心,结合光线传感器、土壤湿度传感器、人体红外传感器、按钮传感器等十几种电子器件;完成农业种植系统中一系列农情监测功能的设计,如温度控制系统、土壤湿度监测、自动补水系统、自动补光系统等,实现精准化、智能化的种植管理。

智慧农业套装配套课程共30课时,课程将信息科技与劳动、地理等学科融合,将OpenHarmony系统及硬件与Python编程知识的学习相结合,完成农业种植系统中的功能设计,增加学生自动控制方面的知识,锻炼学生的程序设计思维,提高学生分析解决问题的能力。课程包括智慧农业整体架构、天启IDE及天启主板入门、Python基础、智慧农业感知系统、执行单元、自动控制和人机交互七个部分。

智慧农业套装内包含信息可视化系统、控制室自动开门系统、种植区保温系统、种植区温度控制系统、自动喷淋系统、日常补光系统、控制室灯光控制系统。在全方位模拟现代农业种植系统流程的同时,还增加了以人工智能为主导的信息化辅助功能,全方位多角度培养学生综合素养。

智慧交通套装是一款智能可控的全金属小车,小车集超声波传感器、寻迹射频模块、点阵屏和蜂鸣器于一体,学生通过Python代码编程可对小车实现巡线行驶、避障、信标识别、图像显示、播放各种音符等功能。此外,小车尾部预留有可扩展其他电子器件的接口。学生在小车的基础功能上,可自由发挥扩展应用,从而激发学习兴趣,培养编程素养和逻辑思维。

智慧交通套装配套课程基于智能交通与自动驾驶领域,以人工智能体验为教学目标,通过Python代码编程,共28课时,包含:智慧交通和自动驾驶小车整体构造、天启IDE及天启开发板知识、Python基础、自动驾驶小车的感知系统、执行单元、自动控制和人机交互七个部分。学生可结合套装开发板及功能元件,学习制作一款高性能、可组合式的智能交通教学系统,在系统架构、机械结构、硬件制作等多方面的学习与实践中,有效锻炼创新设计思维和解决问题能力。

智慧交通套装作为一款可创意扩展的智慧交通小车,学生可通过编写程序控制小车的行动,实现车辆遥控、车辆巡线、信标识别、超声波避障、点阵屏内容显示等功能。同时,智慧交通小车具备小巧、灵活的特性,能够更加直观地帮助学生理解面向未来的自动驾驶技术,多维度培养学生的能力和素养。

依托于北京航空航天大学高水平的研发实力,以及新东方智慧教育体系化的教育资源及强大的服务团队,新东方智慧教育产学合作协同育人项目系列套装实现了“硬件+软件+课程”一体化集成,便于教师、学生一站式教与学的顺利实现。

新东方智慧教育产学合作协同育人项目系列套装适用于全国各地中小学课堂,可引入课后服务、社团课、校外研学和综合实践基地等不同教学场景,是各地教育主管部门落实新时代中小学科学教育工作,各地学校在教育“双减”中做好科学教育加法的理想课程教材。