济南市章丘区鲁旻人工智能中心(简称“济南市章丘区人工智能学习体验公共中心”)是一所面向学校、面向学生的普惠性实践基地,位于济南市章丘区双创基地,总面积约3000平方米。本中心以“展示、体验、交流、应用、提升”为基本理念。以服务学校、服务师生和推动教育教学改革为导向,满足学生在新兴技术方面的认知、体验和实践需求,培养未来社会所需要的智能化人才,为学生将来专业选择、就业奠定基础。中心分别设置了人工智能教育与应用中心、亲子互动体验中心、智能报告厅、数字化国学馆等区域,并开设人工智能、无人机、机器人、物联网、无人工厂、创意搭建等教室。中心承担对学校信息化教育、创客教育和人工智能教育的指导和提升,以助推市校联合信息化教育更好更快发展为己任。
目前中心开设的课程与学校教育内容相衔接、学习目标较为明确、主题特色鲜明、课程体系完整,可适合中小学不同学段学生的研学实践课程。针对“各年龄段学生的生理、心理发育有很大不同,学生通过研学课程培养的价值认同、实践内化、身心健康、责任担当的意识和能力也有因年龄而导致的程度差别。济南市章丘区鲁旻人工智能中心课程的设计并非只着眼某一学段,而是综合考虑了学生的全学段成长成才规律,在小学、初中、高中的课程目标上分别有所侧重,建构出了“立德”“立志”“立身”三层育人目标体系。
如下为开设的特色课程内容,分别是以展示、互动、体验、应用为主:
人工智能
人工智能俗称AI,中心教室所涉及到的课程教具是“人工智能中级实验箱”,它的核心控制板采用人工智能芯片,是专为学生学习人工智能而设计,主要运用编程来控制功能模块的运行。
玩转无人机课堂
简单的动力系统和飞控系统组成的多轴无人机,有积木式的结构,也有开源的模块化结构,无人机还配备了专属场地,可供学生进行飞行练习,让学生在完成飞行任务的同时掌握飞行的技巧。在这里同学们首先会在电脑上模拟无人机飞行,之后在试飞区体验真正无人机的操作,无人机教室可以提高学生的动手能力,培养良好的心理素质,通过操作无人机可以激发学生的科技兴趣。
物联网-智能掌控
物联网即“万物相连的互联网”,生活中的智能家居都是运用了物联网领域的知识。中心物联网教室用到的课程教具主要是掌控板,通过掌控板去实现我们想要的一些功能,通过物联网的课程让学生对身边的智能家居有所了解,让学生更好地融入到编程世界,从而锻炼学生发现问题解决问题的逻辑思维能力。
国学-传统文化智慧
数字国学体验馆属于体验式教学模式,学习国学文化课程,依据体验教育的原理和传统文化教育等理论知识结合,通过浓厚的国学氛围,使之在沉浸、穿越、互动、分享、趣味的互感体验中,掌握国学知识,感悟道理,知行合一,践行立德树人。
无人工厂
生产加工领域,并不是所有的场合都是适合人工作业,现在可以借助于远程控制技术代替人类完成一些充满危险的工作,比如我们航天空间站利用机械臂进行舱表状态检查及维修,以及物流的智能分拣,同学们在这间教室内就可以学习到机械臂的原理及应用,并可以通过编程完成抓取工作。
(6)3D-智能报告厅
3D-智能报告厅教室里使用了最前沿的高科技硬件设备,可以量身打造不同主题的立体片源,如青少年科普、城市形象等。通过青少年科普之自然灾害的课程学习与体验,我们不仅要学会自救,还要学会保护我们的地球,尽可能减少人为给自然灾害带来的影响,激发学生强烈的家国情怀。
(7)人形机器人-H5S
机器人现在已经普及到生活中的方方面面,比如商场门口的测温机器人,家用的扫地机器人,送餐机器人,教室所用到的机器人简称为H5S,它是人形机器人跟人类一样,拥有头部以及四肢,它可以完成我们布置的各种任务。例如行走、翻滚、语音控制、舞蹈等,同学们通过学习机器人课程可以开发他们的创造力与动手能力,来探索机器人世界的奇妙。
(8)创意编程
创意编程是一种编程形式的搭建机器人,贴合生活实际来通过搭建和程序完成形式,学生能直观的了解其中的机械原理等知识,通过配套的动作编程软件,学习动作编辑来控制机器人的运动,智能机器人课程不仅可以有效开发同学们的脑力和智力,更能激发其在科学、技术、工程、数学和人文艺术方面的潜能。
(9)国防教育
军事国防教育教室以打造完美教室为载体,以“维护国家安全,共筑和谐家园”为主线,采取集中教育与分散教育相结合的方法进行,课程活动主要以学习模拟枪支的拆卸与组装,为提高学生的积极热情,巩固学生的学习成效,组织学生进行“枪支拆装组合比赛”。在比赛过程中,学生通过娴熟的动作和拆装技巧,规范、迅速完成枪支分解与组装的整套动作。通过训练,使学生进一步熟悉枪支构造、拆卸组装及使用技巧,增强学生的快速反应能力。
(10)创意手工课程
创意手工教室内开展传统中医药文化课程、非遗课程、科技课程、国学课程等10多种手工课程内容体系,任何一件手工作品的制作都是一种具有复杂结构的创造活动。从材料的选择到制作方法、步骤的确定;从动手制作到不断修改和完善的全过程,充满了创造精神;形象思维和逻辑思维的交融;在素质培养上有着其独特的优势,起着其他学科所无法替代的作用。通过手工劳动制作,可以开阔学生的视野,激发学生的天然好奇心,使学生初步懂得什么是材质美、和谐美、结构美、工艺美等技术美学的基本特征。此外,手工劳动制作活动还可以调节学生紧张学习中的疲劳,使之在主课之余心旷神怡、感到快慰,这对培养学生健康的生活趣味,充实学习生活,提高学习效率,增加对学习和艺术劳动的兴趣,也有一定的帮助。
同时在中心内统筹安排了AR图书区、AR互动空间、数码沙滩游戏、VR动作体验区、VR体验机等项目,以VR、AR领域的前沿科技和实际应用为亮点,传播科技智慧,点燃青少年的科创热情,提升青少年的创意力量。未来,济南市章丘区鲁旻人工智能中心将秉持服务学生的原则,不断丰富课程内容,拓宽体验形式,在人工智能大数据领域,打造新型教学模式的“样板间”,持续助力学生成长成才。