2023智慧教育新生態(tài)白皮書(shū)

智慧教育新生態(tài)白皮書(shū)2023年2月智慧教育新生態(tài)白皮書(shū)目 錄智慧教育新生態(tài)白皮書(shū)目 錄目 錄背景分析 1教育變革發(fā)展進(jìn)程 1教育信息化發(fā)展趨勢(shì) 2教育信息化發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn) 4挑戰(zhàn)一：教育信息化生態(tài)發(fā)展緩慢 6挑戰(zhàn)二：教育數(shù)據(jù)體系亟待系統(tǒng)化建構(gòu) 7基于IoT技術(shù)的教育信息化研究和探索 10IoT技術(shù)教育應(yīng)用研究 102.2IoT教育應(yīng)用探索 13電子學(xué)生證 13電子班牌 14智能手環(huán) 15智能書(shū)寫(xiě)筆 16作業(yè)掃描儀 17面向IoT技術(shù)的教育信息化場(chǎng)景實(shí)踐 18IoT技術(shù)支撐學(xué)校教學(xué)環(huán)境發(fā)展 18IoT技術(shù)帶來(lái)智慧校園新的體系結(jié)構(gòu)生態(tài) 18IoT技術(shù)賦能教育場(chǎng)景的應(yīng)用案例 19IoT技術(shù)助力家庭學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)新 22智慧書(shū)房 22健康學(xué)伴 23家校共育 24IoT賦能科技創(chuàng)新人才培養(yǎng) 24館校課程融合 25科學(xué)探究體驗(yàn) 25基于IoT技術(shù)的學(xué)習(xí)工具 26學(xué)習(xí)輔助工具 26身體鍛煉工具 27心理健康工具 28社交情感工具 29基于OpenHarmony的智慧教育實(shí)踐 30OpenHarmony操作系統(tǒng)構(gòu)建泛終端數(shù)字底座 30分布式操作系統(tǒng)技術(shù)支撐泛在化互聯(lián)互通 30終端協(xié)同共享機(jī)制賦能未來(lái)教育新場(chǎng)景 314.2OpenHarmony基礎(chǔ)教育案例 32平臺(tái)互聯(lián)互通，突破孤島壁壘 32靜默采集數(shù)據(jù)，賦能精準(zhǔn)教學(xué) 33智慧課堂：數(shù)據(jù)無(wú)感知靜默式采集，開(kāi)啟精準(zhǔn)教學(xué)新模式 33智慧作業(yè)：作業(yè)分層布置，過(guò)程實(shí)時(shí)采集，診斷高效反饋 34自然交互環(huán)境，回歸人本體驗(yàn) 35全場(chǎng)景數(shù)智賦能，服務(wù)學(xué)生健康發(fā)展 37智慧體育：體測(cè)訓(xùn)練數(shù)據(jù)管理分析，科學(xué)支撐體育考試 37智能校園安全：多功能電子學(xué)生證為學(xué)生健康安全保駕護(hù)航 38家校協(xié)同共育：打通校園與家庭學(xué)習(xí)空間，構(gòu)建家校共育新模式 39全域評(píng)價(jià)創(chuàng)新，以評(píng)價(jià)創(chuàng)新引領(lǐng)人才培養(yǎng) 39OpenHarmony助力STEAM教育生態(tài)重構(gòu) 42智能教育可編程硬件 42智能教育編程平臺(tái) 43OpenHarmony高等教育和繼續(xù)教育案例 45萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代教育行業(yè)新生態(tài) 47面向全場(chǎng)景賦能的智慧教育產(chǎn)業(yè)生態(tài) 47萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代教育體系重構(gòu)性變革 48智慧教育新生態(tài)白皮書(shū)1背景分析智慧教育新生態(tài)白皮書(shū)1背景分析PAGEPAGE11 背景分析教育變革發(fā)展進(jìn)程4.0時(shí)代，育人價(jià)值目標(biāo)及教育組織形態(tài)正發(fā)生深刻變革，21世紀(jì)學(xué)習(xí)方式變革，構(gòu)建靈活多元的學(xué)習(xí)方式、相互融通的學(xué)習(xí)場(chǎng)景和富有彈性的學(xué)校組織，為學(xué)生提供適應(yīng)習(xí)能力發(fā)展。伴隨“智能+”社會(huì)進(jìn)程，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)（InternetofThings，下文統(tǒng)稱IoT）等技術(shù)迭浪式發(fā)展，教育與技術(shù)雙向賦能進(jìn)程日益加速，智慧教育實(shí)踐廣泛開(kāi)展，加速了面向?qū)W校智慧教育、家庭智慧學(xué)習(xí)、社會(huì)服務(wù)融合等場(chǎng)景創(chuàng)新，人們正追求并踐行新的教育愿景：發(fā)展伴隨每個(gè)人一生的教育、平等面向每個(gè)人的教育、適合每個(gè)人的教育、更加開(kāi)放靈活的教育。構(gòu)建適應(yīng)新發(fā)展格局的現(xiàn)代教育體系、推動(dòng)教育高質(zhì)量發(fā)展已成關(guān)鍵命題。科技和人才的整體性、協(xié)同性和聚合性發(fā)展作為全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家的戰(zhàn)略性支撐，這必將進(jìn)一步加速中國(guó)教育現(xiàn)代化2035、教育強(qiáng)國(guó)建設(shè)新進(jìn)程。實(shí)踐推進(jìn)上，“十二五”時(shí)期以來(lái)，國(guó)家教育改革四梁八柱式政策供給，以信息技術(shù)支撐和引領(lǐng)教育現(xiàn)代化進(jìn)程持續(xù)賦能，評(píng)價(jià)改革系統(tǒng)性推進(jìn)加速牽引教育現(xiàn)代化發(fā)展，素養(yǎng)導(dǎo)向新課程標(biāo)準(zhǔn)頒布速推動(dòng)學(xué)科育人以及統(tǒng)整性、跨學(xué)科性和實(shí)踐性教育樣態(tài)發(fā)展，這些動(dòng)能匯聚成強(qiáng)大的力量推動(dòng)著教育現(xiàn)代化進(jìn)程，我國(guó)教育現(xiàn)代化發(fā)展正從高標(biāo)準(zhǔn)的教育目標(biāo)現(xiàn)代化、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的人才培養(yǎng)模式現(xiàn)代化、適應(yīng)社會(huì)轉(zhuǎn)型的教育體系現(xiàn)代化以及教育治理體系和治理能力現(xiàn)代化等多個(gè)層面全方位展開(kāi)，當(dāng)下教育高質(zhì)量體系建設(shè)進(jìn)程奔涌向前。新模式和新形態(tài)，以數(shù)字化改革帶動(dòng)教育轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)和教育治理體制機(jī)制、組織架構(gòu)、方式流程、手段工具全方位、系統(tǒng)性重塑，一場(chǎng)更為深刻的數(shù)字化革命正在全新賦能教育改革升級(jí)。以高質(zhì)量教育體系建設(shè)為著力點(diǎn)，順應(yīng)信息化融合向數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能升級(jí)的時(shí)代要求，充分利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新型技術(shù)賦能教育發(fā)展邁向“智能+”新進(jìn)程，物聯(lián)技術(shù)發(fā)展正賦能數(shù)字時(shí)代教育深度變革新前景。教育信息化發(fā)展趨勢(shì)回顧我國(guó)教育信息化發(fā)展歷程，自“十二五”時(shí)期以來(lái)，信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合進(jìn)程持續(xù)深化，信息技術(shù)對(duì)教育影響日益深刻，聚焦各級(jí)各類教育行政部門(mén)及廣大一線學(xué)校教育信息化融合實(shí)踐進(jìn)程，從“三通兩平臺(tái)”工程助力的國(guó)家教育信息化體系建構(gòu)，到“空間人人通”推動(dòng)的大規(guī)模教與學(xué)模式創(chuàng)新變革，再到以智慧教育示范區(qū)等各類區(qū)域性教育信息化融合實(shí)踐推動(dòng)的機(jī)制創(chuàng)新與文化創(chuàng)生，信息技術(shù)融合實(shí)踐已超越先前意義上的資源、系統(tǒng)、評(píng)價(jià)及模式發(fā)展，走向了場(chǎng)景、業(yè)務(wù)、機(jī)制和文化發(fā)展新視域，技術(shù)正賦能教育系統(tǒng)的深層次變革，且這一變革進(jìn)程與新課程改革、新高考改革、教育現(xiàn)2035、新課標(biāo)頒布與實(shí)施等重大教育改革活動(dòng)與計(jì)劃緊密關(guān)聯(lián)，信息2035》文件特別指出要“加快信息化時(shí)代教育變革”，同向這一進(jìn)程，教育信息化催生了波瀾壯闊的互聯(lián)網(wǎng)教育發(fā)展，并在過(guò)往的十年先后經(jīng)歷了面向互聯(lián)網(wǎng)的社會(huì)性教育服務(wù)生成階段（2012-2015年、互聯(lián)網(wǎng)教育服務(wù)與產(chǎn)品專業(yè)化發(fā)展階段（2016-2019年、互聯(lián)網(wǎng)教育服務(wù)學(xué)校融合應(yīng)用全生態(tài)爆發(fā)生長(zhǎng)階段（2019-2021年）以及“雙減”政策引導(dǎo)下的數(shù)字教育建構(gòu)優(yōu)化階段（2021現(xiàn)在，互聯(lián)網(wǎng)教育生態(tài)以其迭代賦能、場(chǎng)景創(chuàng)新、群智協(xié)同和韌性發(fā)展力量賦予課堂教學(xué)融合最后一公里實(shí)踐動(dòng)能，由此，我們迎來(lái)了教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動(dòng)新發(fā)展，數(shù)字資源供給日益豐富，信息系統(tǒng)建設(shè)不斷完善，數(shù)據(jù)服務(wù)效能顯著提升，信息化成為助推教育現(xiàn)代化、建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)的強(qiáng)力引擎。當(dāng)前，教育信息化正走向以國(guó)家教育信息化體系升級(jí)發(fā)展（11、區(qū)校應(yīng)用智慧生成的新階段（12，以數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級(jí)促進(jìn)智慧教育新發(fā)展，教育新基建文件已成為我國(guó)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型與高質(zhì)量發(fā)展的助推器，推動(dòng)教育信息化進(jìn)一步走向“深度融合”2025年，基本形成結(jié)構(gòu)優(yōu)化、集約高效、安全可靠的教育新型基礎(chǔ)設(shè)施體系”，強(qiáng)調(diào)夯實(shí)高質(zhì)量教育體系“數(shù)字底座”，為教育創(chuàng)新變革和高質(zhì)量發(fā)展提供強(qiáng)大的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)和應(yīng)用支撐環(huán)境，建設(shè)體系完善、全面優(yōu)化和可持續(xù)發(fā)展的數(shù)字教育生態(tài)，虛實(shí)融合方向發(fā)展，為學(xué)習(xí)者構(gòu)建更具真實(shí)性、更強(qiáng)體驗(yàn)性、更深交互性的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境。第二，更優(yōu)化的新型教育資源供給模式。智能化學(xué)習(xí)環(huán)境在知識(shí)傳授、技能訓(xùn)練、學(xué)生評(píng)價(jià)、素養(yǎng)發(fā)展、教育治理等方面發(fā)揮作用，助力教育系統(tǒng)高層次發(fā)展，面向創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新型教育模式正在生成。第三，更加開(kāi)放靈活的教育體系。隨著智能學(xué)習(xí)資源新生態(tài)與智力資源服務(wù)新生態(tài)的建立，學(xué)習(xí)者將在社會(huì)、家庭、學(xué)校獲得真實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境與智能虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境相互融合、無(wú)縫銜接的學(xué)習(xí)支持服務(wù)，以真正實(shí)現(xiàn)泛在化學(xué)習(xí)、個(gè)性化學(xué)習(xí)和終身化學(xué)習(xí)。圖1-1教育新基建推動(dòng)教育信息化升級(jí)發(fā)展圖1-2教育新基建創(chuàng)新應(yīng)用發(fā)展綜上所述，教育信息化發(fā)展已置身于新的時(shí)代，以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)為代表的新型技術(shù)將與教育創(chuàng)新發(fā)展無(wú)縫銜接，教育領(lǐng)域的云網(wǎng)端架構(gòu)將在新基建政策支撐下優(yōu)化發(fā)展，平臺(tái)體系建構(gòu)、應(yīng)用生態(tài)發(fā)展、數(shù)據(jù)環(huán)境生成、場(chǎng)景創(chuàng)新探索等持續(xù)深化，不斷創(chuàng)設(shè)智慧空間與學(xué)習(xí)環(huán)境，重塑新型教育活動(dòng)空間，推進(jìn)智慧教育創(chuàng)新發(fā)展，提升教育智能化水平、踐行新型教學(xué)方式、創(chuàng)新現(xiàn)代教育服務(wù)生態(tài)、推進(jìn)教育治理方式深層次系統(tǒng)性變革。教育信息化發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)“信息技術(shù)對(duì)教育發(fā)展具有革命性影響”，這是戰(zhàn)略研判與戰(zhàn)略定位，引領(lǐng)了自“十二五”以來(lái)信息技術(shù)與教育教學(xué)融合的進(jìn)程，從融合、到深度融合再到融合創(chuàng)新，教育教學(xué)微觀實(shí)踐變革進(jìn)程持續(xù)深化，2019年頒布的《教育信2.0實(shí)踐導(dǎo)向，疫情之下“停課不停學(xué)”掀起了大規(guī)模在線教育實(shí)踐，2022年教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動(dòng)更進(jìn)一步掀起了“應(yīng)用為王、場(chǎng)景創(chuàng)新、業(yè)務(wù)融合”以信息技術(shù)助力微觀課堂教學(xué)實(shí)踐系統(tǒng)性變革，這種內(nèi)生性需求正伴隨教育發(fā)展而日益張揚(yáng)，并有著深刻性的發(fā)展機(jī)遇。機(jī)遇一：建設(shè)高質(zhì)量教育體系內(nèi)生信息化需求2021年，我國(guó)開(kāi)啟了全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家新征程，教育進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展新階段，建設(shè)高質(zhì)量教育體系已成必然選擇。二十大報(bào)告中提出“堅(jiān)持以人民為中心發(fā)展教育，加快建設(shè)高質(zhì)量教育體系，發(fā)展素質(zhì)教育，促進(jìn)教育公平?！备哔|(zhì)量教育體系有其應(yīng)然的時(shí)代邏輯，其應(yīng)該是開(kāi)放的、靈活的、多樣化的和可選擇性的，推動(dòng)教育體系向社會(huì)開(kāi)放，融合社會(huì)實(shí)踐創(chuàng)生新型課程，在社會(huì)實(shí)踐中促進(jìn)學(xué)生現(xiàn)代性成長(zhǎng)，使教育體系面向因材施教、服務(wù)人人成才、助力終身學(xué)習(xí)。建構(gòu)多元辦學(xué)的包容性教育實(shí)踐體系，調(diào)動(dòng)社會(huì)各方面參與教育發(fā)展，開(kāi)發(fā)利用社會(huì)教育資源，助力教育優(yōu)質(zhì)公平，減緩校際之間、區(qū)域之間、城鄉(xiāng)之間和東西部之間教育差異，而現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用，可為教育高質(zhì)量發(fā)展提供創(chuàng)新持久動(dòng)能，為線上教育和線下教育融合發(fā)展提供技術(shù)支撐，推動(dòng)以學(xué)習(xí)者為中心的全新教育生態(tài)生成，推進(jìn)教學(xué)方式多樣化、互動(dòng)化，推動(dòng)培養(yǎng)模式多元化、特色化，加速教育資源公平化、一體化，推動(dòng)教育生態(tài)網(wǎng)格化、智能化?？傊畔⒒铀僦逃_(kāi)放進(jìn)程，高質(zhì)量教育體系發(fā)展需求的內(nèi)生性激發(fā)和包容著信息技術(shù)深度應(yīng)用。機(jī)遇二：素養(yǎng)導(dǎo)向的新課程改革彰顯信息化價(jià)值素養(yǎng)導(dǎo)向的新課程改革為學(xué)科育人創(chuàng)新提供了新的時(shí)代動(dòng)能。2022年4月，《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版》發(fā)布，課程方案要求堅(jiān)持素養(yǎng)導(dǎo)向，依據(jù)學(xué)生終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要，明確育人主線，重視必備品格成為當(dāng)下信息化賦能課堂改革的重要命題。方面是“有數(shù)據(jù)”，各級(jí)教育行政主管部門(mén)和學(xué)校都沉淀了大量數(shù)據(jù)，但是數(shù)據(jù)散亂現(xiàn)象普遍存在，數(shù)據(jù)難以有效治理，另一方面是“無(wú)數(shù)據(jù)”，教與學(xué)過(guò)學(xué)，教育信息化融合進(jìn)程面臨著深刻性挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)一：教育信息化生態(tài)發(fā)展緩慢從課堂教學(xué)方面看：第一，面向大規(guī)模常態(tài)課堂教學(xué)變革的實(shí)踐進(jìn)程進(jìn)展緩慢。歷經(jīng)多輪次教育創(chuàng)新實(shí)踐進(jìn)程，課堂改革進(jìn)展緩慢，“講授+討論”教學(xué)模式依舊占據(jù)主導(dǎo)，整體發(fā)展停留在改良級(jí)；第二，信息化推動(dòng)微觀課堂教學(xué)變革的機(jī)制創(chuàng)新遭遇深層次困難，從現(xiàn)實(shí)看，“僅靠‘互聯(lián)網(wǎng)+教育’來(lái)顛覆與重構(gòu)傳統(tǒng)教育是根本不可能的”流程化和扁平化與管理要素條塊化、垂直化、部門(mén)化沖突，阻礙了信息技術(shù)產(chǎn)品與服務(wù)迭代優(yōu)化，影響了技術(shù)教育教學(xué)可用性；第三，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”助力現(xiàn)代課堂育人創(chuàng)新需持續(xù)迭代生長(zhǎng)。“互聯(lián)網(wǎng)+教育”取得了蓬勃發(fā)展，但整體停留在“知識(shí)傳遞”范式，沒(méi)有真正適應(yīng)我國(guó)現(xiàn)代課堂教學(xué)改革要求，技術(shù)應(yīng)被用作教學(xué)中的策略性工具、探究性支架和交互性環(huán)境，這種技術(shù)生態(tài)追求剛出現(xiàn)在我國(guó)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”進(jìn)程中，且受到互聯(lián)網(wǎng)教育治理進(jìn)程及知識(shí)傳授效率追求等影響而難以短時(shí)間突破。從服務(wù)于學(xué)習(xí)發(fā)展看：第一，學(xué)習(xí)工具影響了學(xué)生與學(xué)生之間，學(xué)生與老師之間的自然學(xué)習(xí)交互，如課堂中交互由技術(shù)支持但也受技術(shù)所困，原本自發(fā)的交互在技術(shù)介入下可能會(huì)變得困難和缺少效率，如何使交互更為自然地發(fā)生是亟待解決的問(wèn)題。第二，系統(tǒng)化的解決方案、應(yīng)用研究較少，多停留在越發(fā)要求教師不斷提高設(shè)備操作能力，以致影響教學(xué)全流程的貫通性和流暢性。第三，教學(xué)時(shí)空具有一定局限性，泛在網(wǎng)絡(luò)、泛在資源以及移動(dòng)終端支持較為薄弱。公共設(shè)備、資源管理不規(guī)范，相關(guān)管理人員工作量大且易出差錯(cuò)，而設(shè)備之間的相互獨(dú)立性使得教師在掌握設(shè)備功能時(shí)存在困難，變教為學(xué)進(jìn)程推進(jìn)緩慢，信息化設(shè)備深度應(yīng)用欠缺，實(shí)際效用有待提升。伴隨科技教育日益廣泛地開(kāi)展，實(shí)踐進(jìn)程推進(jìn)中學(xué)科性工具、學(xué)生學(xué)習(xí)工具的意義和價(jià)值日愈顯著，在結(jié)合學(xué)生發(fā)展實(shí)際需求和認(rèn)知需求特征方面的作用尤為明顯，但在這一領(lǐng)域，實(shí)踐上的工作才剛剛開(kāi)始，迫切需要利用IoT技術(shù)創(chuàng)生多樣的、交互模式廣泛的學(xué)習(xí)工具，實(shí)現(xiàn)以“互聯(lián)互通”、“自然交互”、“探究體驗(yàn)”等為特征的信息化教與學(xué)環(huán)境，這些將在IoT技術(shù)環(huán)境的賦能下有望取得新的突破。挑戰(zhàn)二：教育數(shù)據(jù)體系亟待系統(tǒng)化建構(gòu)在國(guó)家教育評(píng)價(jià)總體改革方案引領(lǐng)下，評(píng)價(jià)改革與發(fā)展攻堅(jiān)之戰(zhàn)全面展開(kāi)，這些已經(jīng)推動(dòng)全學(xué)段、全領(lǐng)域教育評(píng)價(jià)發(fā)展，而“改進(jìn)結(jié)果評(píng)價(jià)，強(qiáng)化過(guò)程評(píng)價(jià)，探索增值評(píng)價(jià)，健全綜合評(píng)價(jià)”定位進(jìn)一步推進(jìn)了教育教學(xué)全過(guò)程評(píng)價(jià)有效實(shí)施的訴求，教育數(shù)據(jù)環(huán)境建設(shè)益發(fā)強(qiáng)烈（13。探索新一代信息技術(shù)應(yīng)用，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)、智能卡、人臉識(shí)別、點(diǎn)陣數(shù)碼筆等技術(shù)應(yīng)用，支持教學(xué)過(guò)程全場(chǎng)域、全過(guò)程、全樣本、伴隨性數(shù)據(jù)采集，推動(dòng)學(xué)校、家庭、社會(huì)場(chǎng)館等全場(chǎng)景數(shù)據(jù)匯聚；開(kāi)展交互課堂環(huán)境下的學(xué)習(xí)過(guò)程分析，探索現(xiàn)代課堂環(huán)境下教學(xué)評(píng)價(jià)與績(jī)效評(píng)估；探索對(duì)學(xué)生德、智、體、美、勞、社會(huì)實(shí)踐、營(yíng)養(yǎng)健康等領(lǐng)域過(guò)程性評(píng)價(jià)，構(gòu)建融合教育業(yè)務(wù)的全過(guò)程數(shù)據(jù)體系；深度采集面向教育教學(xué)專題領(lǐng)域的全過(guò)程數(shù)據(jù)，對(duì)教育業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚、整合和挖掘分析，開(kāi)展監(jiān)管監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)分析和診斷評(píng)價(jià)，有效支持教育提質(zhì)、師生發(fā)展、監(jiān)測(cè)評(píng)估及教育治理，提高各級(jí)教育行政面向教育現(xiàn)代化的治理能力。建立教育大數(shù)據(jù)分析與服務(wù)機(jī)制，聯(lián)合企業(yè)、高校、科研機(jī)構(gòu)等開(kāi)展教育數(shù)據(jù)建模、分析和應(yīng)用，推進(jìn)教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用常態(tài)化、過(guò)程化、動(dòng)態(tài)化和可視化，持續(xù)拓展和提升教育數(shù)據(jù)服務(wù)范圍與服務(wù)能力。圖1-3大數(shù)據(jù)助力教育評(píng)價(jià)創(chuàng)新發(fā)展對(duì)比政策引領(lǐng)及技術(shù)賦能進(jìn)程，從實(shí)際情況看，存在以下問(wèn)題：第一，教育信息化缺乏統(tǒng)一的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，導(dǎo)致各系統(tǒng)、各產(chǎn)品間兼容困難，數(shù)據(jù)難以融通，存在信息孤島和數(shù)據(jù)壁壘，難以真正發(fā)揮系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)。第二，教學(xué)效果難以及時(shí)評(píng)測(cè)，深度進(jìn)入教育場(chǎng)景的評(píng)價(jià)模型應(yīng)具有專業(yè)性、動(dòng)態(tài)績(jī)效評(píng)價(jià)開(kāi)展有待持續(xù)深入推進(jìn)，教師無(wú)法及時(shí)了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，無(wú)法科學(xué)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)度，個(gè)性化教學(xué)實(shí)踐需要進(jìn)一步探索。因此，教育數(shù)據(jù)體系建構(gòu)與應(yīng)用將是一項(xiàng)長(zhǎng)期性工作，其發(fā)展必將經(jīng)歷數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)應(yīng)用與深化發(fā)展等不同階段。當(dāng)前，教育大數(shù)據(jù)正突破大數(shù)據(jù)發(fā)展第一階段，即開(kāi)展各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的規(guī)劃、清查、編目、整合和匯入，構(gòu)建教育全視域數(shù)據(jù)目錄體系，規(guī)劃設(shè)計(jì)和整合各類教育應(yīng)用，打造云端全時(shí)運(yùn)行管理服務(wù)，支持教育管理全面協(xié)同。IoT技術(shù)將引領(lǐng)突破教育大數(shù)據(jù)發(fā)展第二階段，面向?qū)W生發(fā)展、教師成長(zhǎng)、教學(xué)過(guò)程創(chuàng)新以及區(qū)校現(xiàn)代治理，建構(gòu)基于教育對(duì)象主體的豐富、多元評(píng)價(jià)模型，促進(jìn)評(píng)價(jià)專業(yè)化發(fā)展。建立學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，制定統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)和使用規(guī)范，以學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)為重點(diǎn)，開(kāi)展教學(xué)過(guò)程建立基于大數(shù)據(jù)的多維度綜合性智能評(píng)價(jià)服務(wù)，以綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)深度發(fā)展重構(gòu)評(píng)價(jià)模型，既包括量化評(píng)價(jià)，又包括質(zhì)性評(píng)價(jià)，同時(shí)注重形成性評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展、五育并舉背景下學(xué)生的綜合評(píng)價(jià)，倡導(dǎo)多元主體和客體自評(píng)、互評(píng)功能，建立有效的交互性評(píng)價(jià)機(jī)制，將學(xué)生個(gè)人成長(zhǎng)、課程體系完善作為一個(gè)共生互利的有機(jī)系統(tǒng)，促進(jìn)評(píng)價(jià)的連續(xù)性、完整性和發(fā)展性，并將各級(jí)各類學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)過(guò)程銜接起來(lái)，建立橫向貫通、縱向銜接的評(píng)價(jià)系統(tǒng)?；趯W(xué)生發(fā)展“數(shù)據(jù)畫(huà)像”，有效服務(wù)于學(xué)生成長(zhǎng)過(guò)程性調(diào)優(yōu)與評(píng)價(jià)變革，推動(dòng)個(gè)性化學(xué)習(xí)開(kāi)展。建構(gòu)服務(wù)學(xué)校治理、服務(wù)區(qū)域治理“教育數(shù)據(jù)大腦”，開(kāi)展全場(chǎng)景、全過(guò)程與多模態(tài)數(shù)據(jù)建模，推動(dòng)“靜默式”數(shù)據(jù)采集，奠定教育大數(shù)據(jù)體系應(yīng)用發(fā)展基礎(chǔ)。智慧教育新生態(tài)白皮書(shū)2智慧教育新生態(tài)白皮書(shū)2IoT技術(shù)的教育信息化研究和探索PAGEPAGE102 IoT技術(shù)的教育信息化研究和探索IoT技術(shù)教育應(yīng)用研究2008年始，IoT技術(shù)教育應(yīng)用研究開(kāi)始受到關(guān)注。文獻(xiàn)綜述表明，國(guó)際上該研究領(lǐng)域持續(xù)發(fā)展，涉及計(jì)算機(jī)應(yīng)用、科學(xué)教育、語(yǔ)言技能、體育等多個(gè)領(lǐng)域，服務(wù)于教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)以及學(xué)校管理及事務(wù)應(yīng)用等場(chǎng)景，IoT相關(guān)成果闡述（2-1）如下：圖2-1IoT教育應(yīng)用利益相關(guān)者分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持教師教學(xué)支持教師管理、學(xué)生出勤、設(shè)施設(shè)備。支持語(yǔ)音識(shí)別、動(dòng)手操作等管理課堂進(jìn)程。支持遠(yuǎn)端學(xué)生進(jìn)行交流互動(dòng)。生成學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)報(bào)告，為教師教學(xué)提供及時(shí)反饋。幫助教師識(shí)別學(xué)生特殊需求并提供幫助。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持學(xué)生學(xué)習(xí)支持學(xué)生交流、討論、分享，遠(yuǎn)程獲取學(xué)習(xí)資源并實(shí)時(shí)標(biāo)注。IoT水平掌握情況等基礎(chǔ)信息，為學(xué)生提供適應(yīng)性學(xué)習(xí)內(nèi)容。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持學(xué)校員工工作支持追蹤學(xué)生身心健康情況，如監(jiān)測(cè)并及時(shí)干預(yù)學(xué)生心理健康。RFID趨勢(shì)，優(yōu)化資源配置與管理。支持學(xué)校工作人員注冊(cè)管理、活動(dòng)安排等事項(xiàng)，提高工作效率。幫助學(xué)校工作人員在學(xué)校能源管理中發(fā)揮作用。IoTAmobrose等人提出的有效學(xué)習(xí)七條原則：先驗(yàn)知識(shí)、知識(shí)結(jié)構(gòu)、課程氛圍、動(dòng)機(jī)、精通、實(shí)踐與反饋、自主學(xué)習(xí)（22，oT技術(shù)在教學(xué)方面的應(yīng)用效果都得到了有效驗(yàn)證。IoTIoT技術(shù)應(yīng)用在教育中可對(duì)每條有效學(xué)習(xí)的原則發(fā)揮積極的作用。圖2-2有效學(xué)習(xí)七條原則IoT技術(shù)教育體系化應(yīng)用上開(kāi)展了深度探索，具體可分為兩撐物聯(lián)網(wǎng)用于學(xué)校教育教學(xué)的整體，即智慧校園。IoT技術(shù)增強(qiáng)的教室，國(guó)內(nèi)外研究表明，IoT技術(shù)可以在四個(gè)方面賦能教室功能的增強(qiáng)，從而提升學(xué)習(xí)參與、學(xué)習(xí)體驗(yàn)，包括智能內(nèi)容與呈現(xiàn)、智能交互與參與、智能評(píng)價(jià)和智能物理環(huán)境（23。圖2-3IoT技術(shù)賦能的智慧教室顯著特征IoT技術(shù)應(yīng)用，提供無(wú)縫互通網(wǎng)絡(luò)通信，全面感知物理環(huán)境，以為師生提供個(gè)性化服務(wù)為基本理念，創(chuàng)建開(kāi)放性的教育教學(xué)環(huán)境，創(chuàng)建便捷舒適的學(xué)習(xí)生活環(huán)境（24。oT技術(shù)中的傳感器與通信技術(shù)能實(shí)現(xiàn)環(huán)境全面感知和網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫互通。同時(shí)，IoT技術(shù)驅(qū)動(dòng)生成的海量數(shù)據(jù)為個(gè)性化教育服務(wù)創(chuàng)新提供了可能，依據(jù)學(xué)習(xí)環(huán)境、師生交互等相關(guān)信息為師生提供個(gè)性化服務(wù)。圖2-4智慧校園典型特征同時(shí)，IoT技術(shù)教育應(yīng)用發(fā)展也面臨著系列挑戰(zhàn)，體現(xiàn)在安全性、可拓展性和人性化等方面：安全性表現(xiàn)為學(xué)生隱私泄露、教育系統(tǒng)易被網(wǎng)絡(luò)攻擊、數(shù)據(jù)泄漏等問(wèn)題。IoT需要新的數(shù)據(jù)管理解決方案。IoT向；IoT技術(shù)相關(guān)工具的控制權(quán)并非掌握在使用者手中，這容易導(dǎo)致技術(shù)的異化使用；有可能部分損傷學(xué)生面對(duì)面交互的情感性體驗(yàn)。對(duì)IoT技術(shù)教育應(yīng)用的上述挑戰(zhàn)應(yīng)保持持續(xù)的努力和警醒的意識(shí)，推動(dòng)技術(shù)泛在條件下的科技向善力量發(fā)展。IoT教育應(yīng)用探索伴隨國(guó)家教育數(shù)字化戰(zhàn)略進(jìn)程，智能升級(jí)發(fā)展正催生新一代信息技術(shù)的教育應(yīng)用，IoT技術(shù)教育應(yīng)用創(chuàng)新在智慧校園發(fā)展中備受關(guān)注，IoT技術(shù)正加速進(jìn)入學(xué)校教育教學(xué)實(shí)踐場(chǎng)域，成為學(xué)校信息化深度融合發(fā)展的創(chuàng)新動(dòng)力，為聯(lián)通、智能、協(xié)同的新一代校園環(huán)境提供新體驗(yàn)與新方案。電子學(xué)生證電子學(xué)生證是具有校園一卡通、運(yùn)動(dòng)統(tǒng)計(jì)、電子考勤、電子圍欄、家校聯(lián)動(dòng)等功能的新型教育終端設(shè)備。電子學(xué)生證具有多元融合、數(shù)據(jù)聯(lián)通的能力，如集成學(xué)生證、食堂就餐卡、圖書(shū)館借書(shū)卡等多種功能，實(shí)現(xiàn)校內(nèi)一卡通行（25。電子學(xué)生證具備簡(jiǎn)易的通訊能力，可以讓家長(zhǎng)和孩子隨時(shí)保持聯(lián)系，替代手機(jī)的通話功能，緊急情況下可一鍵聯(lián)絡(luò)家長(zhǎng)。學(xué)?？梢酝ㄟ^(guò)電子學(xué)生證發(fā)送課表、作業(yè)、成績(jī)、通知等短信功能，實(shí)現(xiàn)家校聯(lián)動(dòng)。電子學(xué)生證可集成運(yùn)動(dòng)健康的功能，統(tǒng)計(jì)學(xué)生的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，身體健康指標(biāo)數(shù)據(jù)等。集成智能定位功能，可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生入校和進(jìn)班的伴隨式無(wú)感考勤，缺勤主動(dòng)通知家長(zhǎng)。同時(shí)可設(shè)定學(xué)生電子圍欄，當(dāng)學(xué)生越過(guò)電子圍欄會(huì)觸發(fā)警報(bào)信息，避免孩子到危險(xiǎn)區(qū)域玩耍、防止野外溺水等，實(shí)時(shí)保障學(xué)生安全。圖2-5電子學(xué)生證電子班牌電子班牌已成為校園信息技術(shù)應(yīng)用載體和信息化展現(xiàn)窗口，代替并拓展了班級(jí)黑板報(bào)、墻體告示等傳統(tǒng)宣傳方式。結(jié)合校園屏顯方案，電子班牌可以覆蓋教室、走廊、門(mén)廳等多個(gè)場(chǎng)景，與學(xué)校課表、社團(tuán)互動(dòng)、評(píng)價(jià)等業(yè)務(wù)系統(tǒng)整合。為學(xué)校提供易用性強(qiáng)、實(shí)用價(jià)值高的學(xué)生公共交互終端設(shè)備，幫助學(xué)校建設(shè)更加智能的教育教學(xué)環(huán)境。目前，電子班牌可用于展示班級(jí)標(biāo)識(shí)（26校師生互通；開(kāi)展德育、安全教育活動(dòng)；構(gòu)建班級(jí)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間，推動(dòng)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)；同時(shí)，也是選課走班有效實(shí)施的重要承載工具。圖2-6電子班牌電子班牌也可和電子學(xué)生證、手機(jī)或pad等移動(dòng)終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)“碰一碰”的交互互聯(lián)操作。學(xué)生可以通過(guò)電子學(xué)生證和電子班牌“碰一碰”獲取個(gè)人信息、簽到、參與班級(jí)文化建設(shè)等；老師可以通過(guò)手機(jī)或pad和電子班牌“碰一碰”獲取班級(jí)和學(xué)校消息、管理班牌內(nèi)容等。智能手環(huán)智能運(yùn)動(dòng)手環(huán)是可監(jiān)測(cè)、記錄運(yùn)動(dòng)和睡眠等狀態(tài)的智能可穿戴設(shè)備，可為學(xué)生提供計(jì)步、心率監(jiān)測(cè)、體脂測(cè)量、血壓測(cè)量和體溫測(cè)量等功能，并為學(xué)生提供可視化的身體運(yùn)動(dòng)健康的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，幫助他們更清楚了解自己的身體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并培養(yǎng)健康的生活習(xí)慣。警等各項(xiàng)指標(biāo)（27。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化，將采集跟蹤的數(shù)據(jù)以雷達(dá)圖表等方式反饋到軟件系統(tǒng)平臺(tái)，直觀呈現(xiàn)學(xué)生身體運(yùn)動(dòng)健康數(shù)據(jù)，并持續(xù)跟教學(xué)開(kāi)展。同時(shí)，也能實(shí)時(shí)監(jiān)控學(xué)生身體狀況，預(yù)防校園運(yùn)動(dòng)事故發(fā)生。圖2-7智能手環(huán)智能書(shū)寫(xiě)筆寫(xiě)筆跡電子化、AI數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)線下書(shū)寫(xiě)數(shù)據(jù)的采集和智能化的數(shù)據(jù)處理，并為遠(yuǎn)程直播交互提供共同書(shū)寫(xiě)與交互空間（28。圖2-8智能書(shū)寫(xiě)筆作業(yè)掃描儀當(dāng)前，在教育實(shí)踐中，掃描技術(shù)逐步向常態(tài)化教學(xué)推動(dòng)，開(kāi)始向小測(cè)、作業(yè)等日常情境遷移。作業(yè)掃描儀能夠?qū)W(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程性數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、分析，幫助學(xué)校系統(tǒng)性地收集學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)和分層差異教學(xué)提供數(shù)據(jù)支撐。應(yīng)用于常態(tài)化教學(xué)場(chǎng)景的作業(yè)掃描儀采取“先閱后掃系統(tǒng)”AI識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)分?jǐn)?shù)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，不斷積累學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程性數(shù)據(jù)。還可識(shí)別文本內(nèi)容、標(biāo)簽標(biāo)注，根據(jù)批改痕跡整理歸類正確、錯(cuò)誤題目，最終生成學(xué)生學(xué)情分析報(bào)告和個(gè)性化學(xué)習(xí)方案（29，助力學(xué)與教的現(xiàn)代化發(fā)展。圖2-9作業(yè)掃描儀智慧教育新生態(tài)白皮書(shū)3智慧教育新生態(tài)白皮書(shū)3IoT技術(shù)的教育信息化場(chǎng)景實(shí)踐PAGEPAGE183 IoT技術(shù)的教育信息化場(chǎng)景實(shí)踐IoT技術(shù)支撐學(xué)校教學(xué)環(huán)境發(fā)展IoT技術(shù)為學(xué)校智慧教學(xué)環(huán)境升級(jí)提供契機(jī)，實(shí)現(xiàn)人、物、行為、事件的全面數(shù)字化，以構(gòu)建感知、聯(lián)接、聯(lián)通、智能的智慧教育環(huán)境（31。圖3-1智慧校園場(chǎng)景IoT技術(shù)帶來(lái)智慧校園新的體系結(jié)構(gòu)生態(tài)共享跨域協(xié)同的智慧校園新生態(tài)（32：圖3-2普適互聯(lián)互通的智慧校園交互便捷多元，基于物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，促進(jìn)交互便捷、多端互聯(lián)和云端IoT技術(shù)終端互聯(lián)互通，推動(dòng)交互、分享和協(xié)作的便捷化、流暢化；數(shù)據(jù)融通匯聚，IoT技術(shù)終端全場(chǎng)景、全過(guò)程、全業(yè)務(wù)域的融合應(yīng)用，加速數(shù)據(jù)賦能，深度賦能教育教學(xué)變革，促進(jìn)學(xué)校數(shù)字化轉(zhuǎn)型；IoT技術(shù)的教育服務(wù)全流程應(yīng)用，助力學(xué)校管理、教育教學(xué)、校本教研等深化發(fā)展，推動(dòng)資源、工具和設(shè)計(jì)的同步發(fā)展，助力學(xué)校教育教學(xué)系統(tǒng)深層次變革；共享跨域協(xié)同，IoT技術(shù)賦能智慧校園建設(shè)，促進(jìn)學(xué)校教育教學(xué)、教學(xué)管理等業(yè)務(wù)有效融合，實(shí)現(xiàn)智慧課堂、智慧閱讀、智慧評(píng)測(cè)、智慧體育等創(chuàng)新場(chǎng)景應(yīng)用在數(shù)據(jù)流、信息流、業(yè)務(wù)流的跨部門(mén)、跨群體、跨專業(yè)協(xié)作流轉(zhuǎn)。IoT技術(shù)賦能教育場(chǎng)景的應(yīng)用案例1—智慧教室智慧教室是一種典型的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，是智慧校園發(fā)展的內(nèi)在訴求，以重構(gòu)教室環(huán)境、創(chuàng)建適合學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)的新型教室環(huán)境。智慧教室功能主要體現(xiàn)在內(nèi)容呈現(xiàn)、及時(shí)互動(dòng)、資源獲取、學(xué)習(xí)需求感知和環(huán)境管理等方面。內(nèi)容呈現(xiàn)主要表征智慧教室教學(xué)信息的有效呈現(xiàn)能力，包括視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)等方面的專業(yè)性、舒適性體驗(yàn)。視覺(jué)呈現(xiàn)涉及清晰度、視野、亮度、視角等因素，如多屏顯示能夠降低學(xué)生認(rèn)知負(fù)荷。及時(shí)互動(dòng)主要表征智慧教室支持多元互動(dòng)性教學(xué)活動(dòng)及人機(jī)協(xié)作的能力，涉及便捷操作、流暢互動(dòng)和互動(dòng)反饋等方面，支持師生交互、生生交互，實(shí)時(shí)呈現(xiàn)學(xué)生任務(wù)完成情況，提供即時(shí)診斷、反饋。資源獲取主要表征智慧教室內(nèi)資源獲取能力和設(shè)備接入的便捷程度，涉及高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)接入與傳輸服務(wù)、資源獲取、內(nèi)容分發(fā)等支持，如配備高速寬帶網(wǎng)絡(luò)，提供優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源等。學(xué)習(xí)需求感知表征智慧教室對(duì)學(xué)習(xí)行為的感知能力。便捷獲取學(xué)習(xí)者的位置、姿勢(shì)、操作、情緒等方面數(shù)據(jù)，便于了解學(xué)生學(xué)習(xí)需求，提供適應(yīng)性支持和服務(wù)。環(huán)境管理主要指智慧教室布局靈活多樣性和管理的便捷性。智慧教室內(nèi)的設(shè)備、系統(tǒng)、資源有效聯(lián)通，并都應(yīng)具備較強(qiáng)的可管理性，包括教室布局管理、設(shè)備管理、物理環(huán)境管理、電氣安全管理、網(wǎng)絡(luò)管理等，為學(xué)生提供更加流暢交互、自然對(duì)話、舒適體驗(yàn)的學(xué)習(xí)環(huán)境。提升課堂面對(duì)面教學(xué)高階化發(fā)展。課前，根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)情況，教師針對(duì)性調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。課中，基于智能終端的互動(dòng)反饋，同步學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)、過(guò)程性評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，進(jìn)行精準(zhǔn)教學(xué)，促進(jìn)教學(xué)效果增值。課后，采集學(xué)生作業(yè)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動(dòng)批改，減輕教師工作負(fù)擔(dān)，老師將更加專注到教學(xué)質(zhì)量提升和教師專業(yè)發(fā)展。智慧教室支持多種教學(xué)模式創(chuàng)新，如支持跨域全媒體互動(dòng)、跨域互動(dòng)研討；支持教室內(nèi)多屏互動(dòng)下的模式創(chuàng)新，如同屏講授模式、小組單屏討如網(wǎng)絡(luò)教研、遠(yuǎn)程課堂等。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)數(shù)據(jù)在多終端設(shè)備上的無(wú)縫支持新型自然交互，如教師使用智能終端和教室物聯(lián)設(shè)備碰一碰快速鑒權(quán)建立連接，實(shí)現(xiàn)跨設(shè)備控制、課件同步分享等功能（33。圖3-3技術(shù)增強(qiáng)環(huán)境下的智慧教室新形態(tài)2—智慧校園IoT技術(shù)為賦能增值點(diǎn)，促進(jìn)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新，以各類校園應(yīng)用服務(wù)為載體，打造教育教學(xué)、促進(jìn)學(xué)習(xí)發(fā)展，在學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)工具、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)過(guò)程、素養(yǎng)發(fā)展等方面為學(xué)生提供更加便捷舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境，服務(wù)學(xué)生核心素養(yǎng)提升與終身化學(xué)習(xí)能力發(fā)展。在學(xué)習(xí)環(huán)境方面，實(shí)現(xiàn)校園安全智能監(jiān)控，門(mén)禁管理，校內(nèi)人員自動(dòng)識(shí)一鍵開(kāi)啟和關(guān)閉，故障診斷等；教室、圖書(shū)館、實(shí)驗(yàn)室等學(xué)習(xí)場(chǎng)所溫濕度、燈光亮度、噪音等實(shí)時(shí)監(jiān)控，自動(dòng)感知與調(diào)節(jié)；智能終端設(shè)備如電子班牌，呈現(xiàn)班級(jí)介紹、通知公告、選班排課、成績(jī)查詢、考試排座、問(wèn)卷調(diào)查、資料查詢、班級(jí)文化等內(nèi)容，創(chuàng)新學(xué)校智慧學(xué)習(xí)環(huán)境。在學(xué)習(xí)內(nèi)容方面，提供資源獲取鏈接途徑，如二維碼等，按需交互系統(tǒng)有效架構(gòu)起課堂與生活之間的橋梁,讓學(xué)習(xí)者在互動(dòng)過(guò)程中豐富學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)體驗(yàn)，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)發(fā)生。在學(xué)習(xí)工具方面，閱讀筆、課堂互動(dòng)反饋器等智慧學(xué)習(xí)工具常態(tài)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)過(guò)程性數(shù)據(jù)伴隨式采集、學(xué)習(xí)結(jié)果數(shù)據(jù)精準(zhǔn)分析、學(xué)習(xí)資源智能推送等，滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。在學(xué)習(xí)過(guò)程方面，實(shí)現(xiàn)師生、生生互動(dòng)、資源共享、即時(shí)反饋、遠(yuǎn)程管控，完整記錄學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程。通過(guò)采集、存儲(chǔ)、分析課堂教學(xué)活動(dòng)過(guò)程性數(shù)據(jù)，及時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)，用于教師反思及教研活動(dòng)支撐，改善課堂教學(xué)。在素養(yǎng)發(fā)展方面，聚焦學(xué)業(yè)發(fā)展、身心發(fā)展、品德發(fā)展、興趣特長(zhǎng)等維度建立學(xué)生綜合評(píng)價(jià)體系，匯聚學(xué)生學(xué)習(xí)、生活、活動(dòng)數(shù)據(jù)，記錄學(xué)生發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)與不足，及時(shí)干預(yù)，突出學(xué)生學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)和素養(yǎng)發(fā)展。IoT技術(shù)助力家庭學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)新家庭教育作為互補(bǔ)于學(xué)校教育的育人場(chǎng)所，其環(huán)境對(duì)學(xué)習(xí)者有著重要影響。以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)為基礎(chǔ)，打造物聯(lián)化、智能化的物理空間已成為可能，以構(gòu)建互聯(lián)互通、高度集成的家庭智慧學(xué)習(xí)環(huán)境。智慧書(shū)房合學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)和思考的和諧體驗(yàn)式家庭環(huán)境（34。如以智能機(jī)器人為“管家”，支持物理環(huán)境的智能監(jiān)測(cè)和自適應(yīng)調(diào)節(jié)，支持語(yǔ)音交互、家?；ザ綄W(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)狀態(tài)，助力構(gòu)建良好的家庭學(xué)習(xí)環(huán)境。圖3-4智慧書(shū)房健康學(xué)伴康成長(zhǎng)（35。圖3-5健康學(xué)伴家校共育創(chuàng)新教育服務(wù)樣態(tài)，通過(guò)構(gòu)建智能化家校共育環(huán)境，讓家長(zhǎng)、教師等利益相關(guān)者組成的教育聯(lián)盟更加智慧（36，如基于電子教材，學(xué)生在家庭環(huán)境下進(jìn)行課前預(yù)習(xí)并完成教師布置的學(xué)習(xí)任務(wù)，通過(guò)智能終端系統(tǒng)反饋，基于知識(shí)圖譜給予學(xué)生學(xué)習(xí)提示、問(wèn)題解答和資源推送。記錄學(xué)生作業(yè)完成情況、學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)，教師有針對(duì)性的調(diào)整教學(xué)內(nèi)容或?qū)W(xué)生進(jìn)行個(gè)性化輔導(dǎo)。家長(zhǎng)可隨時(shí)查看學(xué)生過(guò)程性學(xué)習(xí)記錄，及時(shí)了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況、在校表現(xiàn)等，開(kāi)展協(xié)同育人工作。圖3-6基于物聯(lián)網(wǎng)的家校共育IoT賦能科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)培育具有創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力的人才是當(dāng)前教育實(shí)踐中的重要命題。其中，科技教育因其特殊地位和作用，可作為培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要抓手，IoT技術(shù)深度賦能了科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)，推動(dòng)校內(nèi)校外協(xié)同，加速社會(huì)科技教育資源支持課后服務(wù)高質(zhì)量供給。當(dāng)下，校外科技教育的開(kāi)展以及服務(wù)學(xué)校課程需求的融合更是青少年創(chuàng)新素養(yǎng)培育的重要途徑。館校課程融合科技體驗(yàn)中心作為非正式學(xué)習(xí)的主要陣地，以學(xué)生參與、沉浸體驗(yàn)、深度互IoT技術(shù)創(chuàng)新環(huán)境空間和充分調(diào)動(dòng)學(xué)生視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等多重感官（37。圖3-7某地的科技體驗(yàn)中心促進(jìn)館校課程深度融合，開(kāi)展線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)，學(xué)生可利用平亦可開(kāi)展雙師課堂，展教教師線上遠(yuǎn)程授課，校內(nèi)老師化身助教，有效組織課堂教學(xué)活動(dòng)等，以彌補(bǔ)學(xué)?？平虒I(yè)教師不足、課程開(kāi)發(fā)脫離教育和學(xué)生學(xué)習(xí)生活實(shí)際等問(wèn)題。將校內(nèi)資源和社會(huì)資源有效結(jié)合，為創(chuàng)新青少年科學(xué)思維提供新思路，讓館校結(jié)合成為青少年實(shí)現(xiàn)科技?jí)粝氲挠行緩?。科學(xué)探究體驗(yàn)具身認(rèn)知理論認(rèn)為認(rèn)知同感知經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)，認(rèn)知過(guò)程與學(xué)習(xí)有著不可分割的聯(lián)系，可以更好的促進(jìn)學(xué)生理解學(xué)習(xí)過(guò)程，這給具身學(xué)習(xí)帶來(lái)了實(shí)踐動(dòng)力?？艻oT技術(shù)讓學(xué)生身體感覺(jué)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)身互動(dòng)（38，加深學(xué)生對(duì)科學(xué)事實(shí)、概念、原理和規(guī)律的理解，促使學(xué)習(xí)者的認(rèn)知、能力和情感發(fā)展，從而促進(jìn)學(xué)生有效學(xué)習(xí)。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)探程，拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)廣度和深度，助力中小學(xué)科學(xué)教育教學(xué)質(zhì)量提升。圖3-8某地的科技體驗(yàn)中心IoT技術(shù)的學(xué)習(xí)工具在IoT技術(shù)支持下，多樣化學(xué)習(xí)工具助力了信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，深化課堂教學(xué)質(zhì)量，并使泛在化、智能化、個(gè)性化的教育成為可能。同時(shí)，堅(jiān)持德智體美勞“五育”并舉，突出德育實(shí)效、提升智育水平、強(qiáng)化體育鍛煉、增強(qiáng)美育熏陶、加強(qiáng)勞動(dòng)教育，為學(xué)生的健康成長(zhǎng)提供更加全面而科學(xué)的幫助。聚焦學(xué)習(xí)用具、學(xué)習(xí)媒介、教學(xué)環(huán)境等方面，為學(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)支持。學(xué)習(xí)工具體現(xiàn)在基于智能終端設(shè)備，提供學(xué)生在線自習(xí)室伴學(xué)功能，助力學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成；通過(guò)掃描翻譯、學(xué)習(xí)者交互點(diǎn)讀，以提高學(xué)習(xí)效率，助力自VR、AR、MR等技術(shù)賦能學(xué)生深重新定義教學(xué)，構(gòu)建面向課前、課中、課后的全場(chǎng)景智慧教學(xué)環(huán)境（見(jiàn)圖39，發(fā)展智慧課堂，加速?gòu)膫鹘y(tǒng)教育到智慧教育的時(shí)代變革。圖3-9IoT多場(chǎng)景學(xué)習(xí)輔助工具賦能學(xué)習(xí)監(jiān)測(cè)學(xué)生身體各項(xiàng)指標(biāo)（310，如運(yùn)動(dòng)、心率、血氧、睡眠質(zhì)量等指標(biāo)，提供個(gè)性化運(yùn)動(dòng)指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)預(yù)警，動(dòng)態(tài)生成健康成長(zhǎng)檔案，康成長(zhǎng)。圖3-10IoT系統(tǒng)監(jiān)測(cè)學(xué)生體質(zhì)健康數(shù)據(jù)IoTIoT康問(wèn)題，減緩心理焦慮（3。圖3-11智能音響緩解焦慮作為培養(yǎng)人的活動(dòng),教育要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生良好的社會(huì)情感學(xué)習(xí)能力，尤其小學(xué)階段是培養(yǎng)良好社會(huì)情感學(xué)習(xí)能力的關(guān)鍵時(shí)期。在校期間，學(xué)生可通過(guò)智生表情等數(shù)據(jù)，及時(shí)了解學(xué)生交互狀態(tài)、心理變化（312。通過(guò)對(duì)學(xué)生日常交流與情感變化的數(shù)據(jù)記錄與分析，掌握學(xué)生社交圈，對(duì)孤立學(xué)生個(gè)體及時(shí)預(yù)警，引導(dǎo)學(xué)生快樂(lè)、健康、科學(xué)成長(zhǎng)。圖3-12IoT為學(xué)生的社交情感提供工具智慧教育新生態(tài)白皮書(shū)4智慧教育新生態(tài)白皮書(shū)4OpenHarmony的智慧教育實(shí)踐PAGEPAGE304 OpenHarmony的智慧教育實(shí)踐OpenHarmony操作系統(tǒng)構(gòu)建泛終端數(shù)字底座OpenAtomOpenHarmony開(kāi)源項(xiàng)目（簡(jiǎn)稱OpenHarmony）是由開(kāi)放原子開(kāi)源基金會(huì)孵化及運(yùn)營(yíng)的開(kāi)源項(xiàng)目，由開(kāi)放原子開(kāi)源基金會(huì)OpenHarmony項(xiàng)目群工作委員會(huì)負(fù)責(zé)運(yùn)作。OpenHarmony遵循Apache2.0協(xié)議開(kāi)源，目標(biāo)全場(chǎng)景、全連接、全智能時(shí)代，基于開(kāi)源方式，為千行百業(yè)搭建一個(gè)智能終端設(shè)備操作系統(tǒng)數(shù)字底座，促進(jìn)萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代各行業(yè)繁榮發(fā)展。分布式操作系統(tǒng)技術(shù)支撐泛在化互聯(lián)互通萬(wàn)物智聯(lián)時(shí)代發(fā)展離不開(kāi)芯片和操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)作為鏈接軟硬件生態(tài)的核心，為千行百業(yè)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)數(shù)字底座，是推動(dòng)各產(chǎn)業(yè)革新，打破發(fā)展邊界的破局關(guān)鍵。在系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用方面，OpenHarmony作為分布式操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了硬件互助、資源共享等新特性，提供了多設(shè)備近場(chǎng)互聯(lián)技術(shù)支撐，其具有以下技術(shù)特性：分布式軟總線實(shí)現(xiàn)快連快傳分布式軟總線是多終端設(shè)備的統(tǒng)一基座，為設(shè)備間無(wú)縫互聯(lián)提供了統(tǒng)一分布式數(shù)據(jù)管理實(shí)現(xiàn)多端協(xié)同分布式數(shù)據(jù)管理實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用程序數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)的分布式管理。用戶數(shù)據(jù)不再與單一物理設(shè)備綁定，業(yè)務(wù)邏輯與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分離，應(yīng)用跨設(shè)備運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)能無(wú)縫銜接，為打造一致、流暢的用戶體驗(yàn)創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。分布式任務(wù)調(diào)度實(shí)現(xiàn)資源同步Profile式任務(wù)調(diào)度構(gòu)建統(tǒng)一的分布式服務(wù)管理機(jī)制，包括服務(wù)發(fā)現(xiàn)、同步、注冊(cè)、調(diào)用等，支持對(duì)跨設(shè)備的遠(yuǎn)程啟動(dòng)、遠(yuǎn)程調(diào)用、綁定/等操作，根據(jù)不同設(shè)備的能力、位置、業(yè)務(wù)運(yùn)行狀態(tài)、資源使用情況，并結(jié)合用戶習(xí)慣和意圖，選擇最合適的設(shè)備運(yùn)行分布式任務(wù)。分布式設(shè)備虛擬化實(shí)現(xiàn)應(yīng)用融合分布式設(shè)備虛擬化平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備的資源融合、設(shè)備管理、數(shù)據(jù)處理，將周邊設(shè)備作為中心設(shè)備能力的延伸，共同形成超級(jí)虛擬終端。在智慧教育泛終端時(shí)代，以分布式操作系統(tǒng)OpenHarmony為底座，下鏈智能學(xué)習(xí)終端，上承智慧教育應(yīng)用生態(tài)，聚合教育數(shù)字化管理平臺(tái)，打造具備無(wú)感聯(lián)通、云端協(xié)同、無(wú)縫流轉(zhuǎn)、交互便捷、系統(tǒng)級(jí)安全核心能力的數(shù)字教育底座，構(gòu)建萬(wàn)物智聯(lián)泛終端智能教育生態(tài)圈。終端協(xié)同共享機(jī)制賦能未來(lái)教育新場(chǎng)景IoT技術(shù)引領(lǐng)教育泛終端時(shí)代的到來(lái)，原有基于單一終端的教與學(xué)場(chǎng)景被打破，多終端互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)共享、自然交互、全面管理、全域評(píng)價(jià)的智慧教育場(chǎng)景成為可能。未來(lái)教育場(chǎng)景不僅要求對(duì)單一應(yīng)用或單一服務(wù)的共享，也要求在技術(shù)底層（即操作系統(tǒng)層面）OpenHarmony的分布式操作系統(tǒng)，不僅解決了多端聯(lián)通、數(shù)據(jù)共享等問(wèn)題，還為應(yīng)用流轉(zhuǎn)、自然交互、產(chǎn)品服務(wù)深度融合等一系列未來(lái)教育需求提供了技術(shù)保障。目前，多OpenHarmony商業(yè)發(fā)行版，包括開(kāi)鴻智谷、潤(rùn)和軟件、深開(kāi)鴻、鴻湖萬(wàn)聯(lián)等，重新定義了未來(lái)教育智能終端生態(tài)，賦能學(xué)智能技術(shù)快速發(fā)展和智能教育產(chǎn)品的逐漸成熟促進(jìn)了學(xué)習(xí)理念革新、學(xué)習(xí)模式變革、學(xué)習(xí)服務(wù)升級(jí)，使人機(jī)協(xié)同逐漸成為未來(lái)教育場(chǎng)景中教育教學(xué)及學(xué)OpenHarmony聯(lián)通各類智能教育產(chǎn)品，建構(gòu)多模態(tài)數(shù)據(jù)體系與無(wú)感自然交互機(jī)制，賦能精準(zhǔn)教學(xué)驅(qū)動(dòng)下的因材施教，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)服務(wù)供給，通過(guò)人機(jī)協(xié)同、群智融合，創(chuàng)新智能化、個(gè)性化學(xué)習(xí)模式，滿足學(xué)習(xí)者不同場(chǎng)景中的真實(shí)學(xué)習(xí)需求。OpenHarmony基礎(chǔ)教育案例在高質(zhì)量教育體系建設(shè)進(jìn)程中，基礎(chǔ)教育正發(fā)生深層次系統(tǒng)性變革，教育信息化為協(xié)同育人、智能育人提供新的發(fā)展機(jī)遇。隨著區(qū)校協(xié)同教育信息化體系的生成，基礎(chǔ)教育愈發(fā)重視學(xué)校信息化應(yīng)用融合的深度實(shí)踐，關(guān)注新型技術(shù)在優(yōu)化基礎(chǔ)教育教學(xué)場(chǎng)景、業(yè)務(wù)、機(jī)制和文化中的應(yīng)用實(shí)效。基于OpenHarmony操作系統(tǒng)，立足多終端平臺(tái)互聯(lián)互通、全過(guò)程數(shù)據(jù)靜默采集、自然交互數(shù)字化環(huán)境創(chuàng)設(shè)、五育并舉全程育人、數(shù)據(jù)伴生全域評(píng)價(jià)等五大方面，產(chǎn)生了智慧教學(xué)、智慧學(xué)習(xí)、運(yùn)動(dòng)健康、校園安全、家?；ネê腿蛟u(píng)價(jià)等創(chuàng)新場(chǎng)景，構(gòu)建出特色鮮明、綠色、安全、可信、自主可控的智慧教育新樣態(tài)。平臺(tái)互聯(lián)互通，突破孤島壁壘近年來(lái)，在宏觀生態(tài)的教育信息化公共服務(wù)方面，全國(guó)各地按照“三通兩平臺(tái)”工程建設(shè)要求，積極打造教育資源公共服務(wù)平臺(tái)，并利用平臺(tái)集成教育資源和應(yīng)用服務(wù)，助推了教學(xué)實(shí)踐領(lǐng)域教學(xué)方式以及教研形式的改革優(yōu)化。但在微觀學(xué)習(xí)方式變革方面，互聯(lián)互通的學(xué)習(xí)服務(wù)生態(tài)尚未形成，為學(xué)習(xí)者提供全方位學(xué)習(xí)支持、有效支撐學(xué)習(xí)者個(gè)性化學(xué)習(xí)方面的作用未能凸顯，導(dǎo)致當(dāng)下終端應(yīng)用種類繁多、學(xué)習(xí)應(yīng)用平臺(tái)林立以造成教育數(shù)據(jù)孤島。學(xué)習(xí)終端、應(yīng)用平臺(tái)深度融合助力學(xué)習(xí)變革已成為教育領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵命題。OpenHarmony操作系統(tǒng)，依托分布式操作系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可有效實(shí)現(xiàn)各類教育終端、平臺(tái)、數(shù)據(jù)、應(yīng)用、服務(wù)的互聯(lián)互通，為智能終端應(yīng)用融終端裝備中的“新-舊”難題，實(shí)現(xiàn)智能手寫(xiě)板、手寫(xiě)筆、電子白板、平板電腦等各類教育終端硬件與新型智慧教育產(chǎn)品的互聯(lián)互通，為學(xué)習(xí)者帶來(lái)快連OpenHarmony操作系統(tǒng)，立足“一次開(kāi)發(fā)，多端部署；可分可合，自由流轉(zhuǎn)；統(tǒng)一生態(tài)，原生智能”技術(shù)理念，依托成熟的開(kāi)發(fā)套件與技術(shù)支持，助力更多應(yīng)用共創(chuàng)共享，吸引諸多教育產(chǎn)品依托分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理技術(shù)，搭建“超級(jí)中轉(zhuǎn)站”，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效傳輸與管理，構(gòu)建開(kāi)放兼容、自主創(chuàng)新的高可靠性的教育數(shù)據(jù)底座；充分發(fā)揮高性能計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析及智能分析技術(shù)，為教育業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分析、診斷與評(píng)估提供有力技術(shù)支撐。靜默采集數(shù)據(jù)，賦能精準(zhǔn)教學(xué)教育數(shù)據(jù)體系建設(shè)是推進(jìn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要基礎(chǔ)。從智能學(xué)習(xí)泛終端普適應(yīng)用視角出發(fā)，IoT技術(shù)可滿足教育數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲(chǔ)所需的基礎(chǔ)條件，實(shí)現(xiàn)伴隨式靜默采集和實(shí)時(shí)分析教育教學(xué)過(guò)程數(shù)據(jù)，建構(gòu)教與學(xué)過(guò)程多元數(shù)據(jù)鏈，打造全過(guò)程數(shù)據(jù)體系，建構(gòu)賦能精準(zhǔn)教學(xué)常態(tài)化實(shí)踐變教為學(xué)新勢(shì)能，服務(wù)教育教學(xué)現(xiàn)代化發(fā)展。進(jìn)課堂教學(xué)的師生共進(jìn)性發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了課堂教學(xué)生態(tài)的現(xiàn)代性重構(gòu)。2018年，教育部在政策文件中首次明確提出“打造智慧課堂”，智慧課堂邁入了系IoT技術(shù)探尋智慧準(zhǔn)教學(xué)方向形成的新突破。在技術(shù)應(yīng)用與體驗(yàn)提升方面，終端連接更為方便，通過(guò)智能學(xué)生證與手寫(xiě)板碰一碰實(shí)現(xiàn)快速授權(quán)連接，完成人與設(shè)備的身份綁定，并在電子學(xué)生證及教師大屏上同步顯示鑒權(quán)信息。聯(lián)通教師備課、課堂互動(dòng)、隨堂測(cè)驗(yàn)、課后練習(xí)等各種場(chǎng)景中的自然交互需求。在課堂交互與教學(xué)調(diào)優(yōu)方面，診斷學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程，評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果是精準(zhǔn)教學(xué)的關(guān)鍵，也是班級(jí)授課環(huán)境下實(shí)現(xiàn)因材施教的必然途徑，傳統(tǒng)隨堂測(cè)試形式一般為發(fā)放紙質(zhì)試卷，學(xué)生完成測(cè)試，導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法第一時(shí)間獲得結(jié)果反饋，教師無(wú)法及時(shí)針對(duì)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。基于智能學(xué)習(xí)終端開(kāi)展隨堂測(cè)，如利用平板電腦優(yōu)化隨堂測(cè)環(huán)節(jié)：一方面，便捷課堂互動(dòng)，如優(yōu)化搶答、隨機(jī)使用平板終端優(yōu)化隨堂檢測(cè)面臨困難：學(xué)生在液晶屏上書(shū)寫(xiě)作答，設(shè)備交互自然性不足；長(zhǎng)期使用液晶屏常被認(rèn)為對(duì)學(xué)生視力有較大影響。借助新型智能學(xué)習(xí)終端——采集（41。圖4-1手寫(xiě)板教學(xué)示意圖在數(shù)據(jù)采集與分析方面，手寫(xiě)板在與教室AI主機(jī)連接后，支持筆跡實(shí)時(shí)識(shí)別與同屏動(dòng)態(tài)顯示，可快速將學(xué)生筆記、作業(yè)批改等上傳云端并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，同時(shí)，保留學(xué)生書(shū)寫(xiě)習(xí)慣。IoT技術(shù)支持下的泛終端創(chuàng)新將持續(xù)深化這一進(jìn)程。在數(shù)據(jù)呈現(xiàn)與應(yīng)用方面，實(shí)時(shí)顯示作答結(jié)果，方便教師快速分析學(xué)情，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，增值育人成效，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)，提高課堂效率。綜上，IoT技術(shù)環(huán)境下的泛終端為智慧課堂帶來(lái)了新的升級(jí)體驗(yàn)，構(gòu)建了更為智能、高效、綠色的學(xué)習(xí)環(huán)境，無(wú)感靜默數(shù)據(jù)采集與智能分析助力智慧課堂精準(zhǔn)教學(xué)。當(dāng)前，如何實(shí)現(xiàn)學(xué)生作業(yè)減量提質(zhì)是基礎(chǔ)教育改革的熱點(diǎn)，“雙減”政策的出臺(tái)與實(shí)施掀起了中小學(xué)課堂教學(xué)、作業(yè)設(shè)計(jì)與管理等領(lǐng)域改革的浪潮，作業(yè)是學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)和載體，傳統(tǒng)作業(yè)布置包括“教師選題-試卷打印-學(xué)生作答-教師批卷-成績(jī)統(tǒng)計(jì)”等多個(gè)步驟，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。教師在作業(yè)批改時(shí)只能反映學(xué)生作答結(jié)果，無(wú)法掌握學(xué)生做題過(guò)程；較難及時(shí)收集整理學(xué)生錯(cuò)題，無(wú)法分析教學(xué)效果并進(jìn)行針對(duì)性地個(gè)性化輔導(dǎo)，家長(zhǎng)也無(wú)法及時(shí)掌握學(xué)生學(xué)情。IoT技術(shù)支持的智慧作業(yè)可實(shí)現(xiàn)作業(yè)設(shè)計(jì)、作業(yè)評(píng)價(jià)、作業(yè)指導(dǎo)與作業(yè)管理的流程化、智能化和個(gè)性化，推動(dòng)作業(yè)功能從“育知”向“育人”轉(zhuǎn)變。通過(guò)紙質(zhì)作業(yè)+智能批改+網(wǎng)絡(luò)資源+學(xué)習(xí)泛終端共同打造新型數(shù)字化作業(yè)系統(tǒng)，通過(guò)分層、彈性和個(gè)性化的作業(yè)設(shè)計(jì)與管理減輕學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)，增強(qiáng)育人成效（42。圖4-2智慧作業(yè)解決方案示意圖在智能終端互聯(lián)方面，實(shí)現(xiàn)智能筆硬件與主體終端自動(dòng)連接，保留學(xué)生傳統(tǒng)作業(yè)習(xí)慣。在作業(yè)設(shè)計(jì)與作答批改方面，智慧作業(yè)服務(wù)支持作業(yè)資源上傳、在線編輯、一鍵發(fā)布，學(xué)生既可以使用普通筆作答，教師手寫(xiě)板批改，也可使用手寫(xiě)板作答，客觀題自動(dòng)批改，主觀題支持教師智能化批改。在數(shù)據(jù)采集與分析方面，智能筆可實(shí)時(shí)采集、上傳、分析學(xué)生書(shū)寫(xiě)數(shù)據(jù)和教師批改數(shù)據(jù)，智能分析作業(yè)內(nèi)容、作業(yè)總量、書(shū)寫(xiě)筆跡等。在數(shù)據(jù)呈現(xiàn)與反饋方面，系統(tǒng)可根據(jù)學(xué)生作答情況生成作業(yè)報(bào)告，精準(zhǔn)分析學(xué)情，智能化推薦學(xué)習(xí)資源。自然交互環(huán)境，回歸人本體驗(yàn)備開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)面臨著一定挑戰(zhàn)，如教師的常規(guī)操作步驟流程繁瑣（見(jiàn)圖43，課前準(zhǔn)備、設(shè)備調(diào)試、資源調(diào)用等花費(fèi)了教師更多的時(shí)間和精力，如設(shè)備故障等以提高課堂效率、提升教學(xué)質(zhì)量是關(guān)鍵。IoT技術(shù)在智慧教育中的應(yīng)用能目標(biāo)上述問(wèn)題的解決，讓教師、學(xué)生與智能OpenHarmony操作系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)新“課前準(zhǔn)備三個(gè)一”解決方案（44，即一碰掌控教室、一鍵情景設(shè)定、一劃互動(dòng)傳屏。圖4-4課前準(zhǔn)備解決方案示意圖一碰掌控教室：碰一碰即可自動(dòng)切換教師賬號(hào)，無(wú)需繁瑣的賬號(hào)密碼輸入；一鍵情景設(shè)定：支持場(chǎng)景自定義，只需按下已設(shè)定的情景按鍵，實(shí)現(xiàn)燈、風(fēng)扇、空調(diào)、電子白板等多個(gè)設(shè)備的統(tǒng)一設(shè)置；一劃互動(dòng)傳屏：平板電腦與電子白板實(shí)現(xiàn)同屏互傳，打造快捷安全的傳輸方式。通過(guò)平板電腦與主機(jī)碰一碰實(shí)現(xiàn)教師身份綁定，完成設(shè)備之間的多終端協(xié)同、統(tǒng)一鑒權(quán)?；谄桨咫娔X開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)時(shí)，老師可定向選擇并呈現(xiàn)學(xué)生作答情況，實(shí)時(shí)大屏互傳，亦可反向操作學(xué)生平板電腦等。課前準(zhǔn)備三個(gè)一方案創(chuàng)新源于OpenHarmony操作系統(tǒng)的多屏互動(dòng)組件為帶屏設(shè)備提供了底層互聯(lián)能力，以互動(dòng)大屏為中心，結(jié)合老師或?qū)W生用平板電腦、手寫(xiě)板等智能終端設(shè)備，基于攝像頭、麥克風(fēng)等設(shè)備的分布式能力，構(gòu)建多終端間一體式的互動(dòng)體驗(yàn)，讓教師擁有更多時(shí)間追求因材施教教學(xué)新境界。全場(chǎng)景數(shù)智賦能，服務(wù)學(xué)生健康發(fā)展隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)發(fā)展，技術(shù)、教學(xué)法與空間融合重構(gòu)的可能性日益增強(qiáng)（Pdgog-Spehnolo,PST，場(chǎng)景賦能教育已然成為極具代入感與空間想象的體驗(yàn)式教育教學(xué)活動(dòng)新趨勢(shì)，場(chǎng)景重構(gòu)著人與時(shí)間、空間、學(xué)習(xí)內(nèi)容、技術(shù)工具，包括人與人的連接和交互方式。在IoT泛終端賦能全場(chǎng)景教育過(guò)程中，堅(jiān)持教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下的“應(yīng)用為王”原則，科學(xué)分析五育并舉、安全健康、家校協(xié)同等新時(shí)代教育需求IoT技術(shù)與學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)設(shè)、個(gè)性化學(xué)習(xí)、業(yè)務(wù)管理的有機(jī)融合，提升教IoT技術(shù)的智慧體育終端能及時(shí)采集學(xué)生運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)、推介題。智慧體育是以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新興信息技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)應(yīng)用智能可穿戴設(shè)備、傳感設(shè)備和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類體育行為的全面感知，運(yùn)用智能算法深度挖掘和分析各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，形成可供預(yù)測(cè)、計(jì)劃、判斷的科學(xué)育人知識(shí)體系，為體育教育教學(xué)需求提供理論依據(jù)和科學(xué)決策。如智慧教育中的智能跳繩終端就是服務(wù)五育并舉需求的創(chuàng)新實(shí)踐形態(tài)，依托智能跳繩的精準(zhǔn)計(jì)數(shù)、伴隨式運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集、對(duì)比分析服務(wù)，取代傳統(tǒng)人工聚集到學(xué)生健康發(fā)展的個(gè)性化指導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)生的德智體美勞全面發(fā)展（見(jiàn)圖45。圖4-5運(yùn)動(dòng)健康解決方案示意圖該案例中，在智能終端互聯(lián)方面，學(xué)生手持電子學(xué)生證與智能跳繩碰一碰實(shí)現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)，學(xué)生運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)通過(guò)藍(lán)牙傳輸?shù)诫娮訉W(xué)生證，電子學(xué)生證再通過(guò)4G通信把運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)上傳到云端服務(wù)，通過(guò)智慧體育教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，自動(dòng)生成學(xué)生運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)報(bào)告。在數(shù)據(jù)分析與呈現(xiàn)方面，按照層級(jí)劃分，主管領(lǐng)導(dǎo)可查看年級(jí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，教師可查看班級(jí)運(yùn)動(dòng)對(duì)比數(shù)據(jù)，家長(zhǎng)亦可查看學(xué)生運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)并推薦運(yùn)動(dòng)方案以督促學(xué)生健康發(fā)展。通過(guò)OpenHarmony操作系統(tǒng)的底層鑒權(quán)和伴隨式數(shù)據(jù)采集分析，實(shí)現(xiàn)人、運(yùn)動(dòng)設(shè)備的快速綁定，運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，為學(xué)生建立健康數(shù)據(jù)檔案，為學(xué)生運(yùn)動(dòng)健康監(jiān)測(cè)提供數(shù)據(jù)支撐，逐步構(gòu)建從數(shù)據(jù)收集、分析、反饋和精準(zhǔn)評(píng)價(jià)的智慧體育教學(xué)體系。建設(shè)更加安全的校園環(huán)境是時(shí)代發(fā)展的關(guān)鍵特征，是學(xué)校、社會(huì)與家庭的共同期望。提高安全風(fēng)險(xiǎn)防控能力，杜絕安全事故發(fā)生，將校園危險(xiǎn)因素消滅在萌芽狀態(tài)，是現(xiàn)代校園安全管理的主要訴求。伴隨云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，智能安防系統(tǒng)已成為智慧校園建設(shè)的重點(diǎn)任務(wù)。當(dāng)前，如何最大化整合離散化、多系統(tǒng)的安防設(shè)備，無(wú)感化、輕量化、如研發(fā)基于OpenHarmony操作系統(tǒng)的電子學(xué)生證，并以此為載體，打通智能校園安全系統(tǒng)建設(shè)全流程。實(shí)現(xiàn)入校無(wú)感考勤、實(shí)時(shí)追蹤定位學(xué)生位置、遇到緊急情況一鍵求助、疫情防控下學(xué)生體溫檢測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)上報(bào)等功能，為學(xué)生健康安全保駕護(hù)航。傳統(tǒng)家校合作中存在教育場(chǎng)景分離、信息不對(duì)等、溝通不及時(shí)等問(wèn)題，隨著“雙減”IoT技術(shù)如基于OpenHarmony操作系統(tǒng)的電子學(xué)生證，助力家校共育以及居家自主學(xué)習(xí)，打通校園與家庭學(xué)習(xí)場(chǎng)景，學(xué)生回家后使用學(xué)生證與智能終端設(shè)備碰一碰即連接成功，支持查看課堂實(shí)錄、學(xué)情分析數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)資源精準(zhǔn)推送，有效解決家長(zhǎng)作業(yè)輔導(dǎo)難題。學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)，完成課后作業(yè)，作業(yè)完成情況同步任課教師；同時(shí)，搭建“家校溝通”新通道，支持家長(zhǎng)快速查看學(xué)生校內(nèi)學(xué)習(xí)、生活、作業(yè)完成情況、運(yùn)動(dòng)健康報(bào)告等綜合數(shù)據(jù)，獲取學(xué)生個(gè)性化成長(zhǎng)報(bào)告，滿足家長(zhǎng)監(jiān)督與學(xué)生自主學(xué)習(xí)需求，從而能夠?qū)崿F(xiàn)交互便捷、數(shù)據(jù)貫通、教育教學(xué)流程重構(gòu)創(chuàng)新的新型家校共育模式。全域評(píng)價(jià)創(chuàng)新，以評(píng)價(jià)創(chuàng)新引領(lǐng)人才培養(yǎng)OpenHarmony的教學(xué)場(chǎng)景涉及家庭、學(xué)校等融通性環(huán)境，家庭以智慧學(xué)伴為中心，學(xué)校以教、學(xué)、評(píng)、研、管等全場(chǎng)景、全業(yè)務(wù)流程、全過(guò)程數(shù)據(jù)伴生為主線，推進(jìn)教育評(píng)價(jià)創(chuàng)新發(fā)展，促進(jìn)全域評(píng)價(jià)發(fā)展深化（4-6，并為學(xué)生提供邁向未來(lái)的發(fā)展環(huán)境，以提供適切、舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境為目標(biāo)，關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)場(chǎng)景下光照度、溫度、濕度、噪音等智能化調(diào)優(yōu)；隨時(shí)記錄學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程情緒調(diào)控、專注力以及心理測(cè)評(píng)結(jié)果等，及時(shí)反饋，隨時(shí)掌握學(xué)生心理發(fā)展?fàn)顩r、預(yù)測(cè)學(xué)生發(fā)展趨勢(shì)；及時(shí)提醒學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程坐姿行為規(guī)范，結(jié)合學(xué)生身高、體重等指標(biāo)，定時(shí)提示學(xué)生適當(dāng)運(yùn)動(dòng)；保護(hù)學(xué)生視力健康，及時(shí)提醒學(xué)生適度放松，緩解用眼疲勞；設(shè)置青少年模式，引導(dǎo)學(xué)生如可通過(guò)語(yǔ)音控制提供符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)語(yǔ)言故事等；以學(xué)生自控力培養(yǎng)為重點(diǎn)，定制個(gè)性化學(xué)習(xí)計(jì)劃，并檢測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)等數(shù)據(jù)。圖4-6評(píng)價(jià)指標(biāo)體系以評(píng)價(jià)創(chuàng)新促進(jìn)學(xué)習(xí)發(fā)展。實(shí)現(xiàn)教室光照度、溫度、濕度、噪音等環(huán)境要素合作學(xué)習(xí)、項(xiàng)目學(xué)習(xí)等；創(chuàng)新教育形態(tài)，關(guān)注作品生成及創(chuàng)新成果，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造力與問(wèn)題解決等核心素養(yǎng)培養(yǎng)。關(guān)注作業(yè)質(zhì)量，及時(shí)了解學(xué)生知識(shí)點(diǎn)掌握情況；結(jié)合教學(xué)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)智能組卷、隨堂評(píng)測(cè)、學(xué)生掌握情況及時(shí)反饋和學(xué)習(xí)分析，提供針對(duì)性強(qiáng)、滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的資源和工具；關(guān)注測(cè)評(píng)與考試數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)了解學(xué)生階段性學(xué)習(xí)效果，基于學(xué)生個(gè)性化、階段性測(cè)評(píng)與考試數(shù)據(jù)分析，動(dòng)態(tài)了解學(xué)情情況，如學(xué)生偏科、學(xué)科知識(shí)點(diǎn)掌握等情況；構(gòu)建滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的學(xué)科知識(shí)圖譜，發(fā)展涵蓋各學(xué)科知識(shí)點(diǎn)理解水平錯(cuò)題庫(kù)、學(xué)習(xí)資源等，面向全體學(xué)生實(shí)現(xiàn)分層教學(xué)、滿足不同學(xué)生學(xué)習(xí)需求。階段性了解學(xué)生課堂表現(xiàn)、學(xué)習(xí)投入情況及學(xué)生的社交網(wǎng)絡(luò)；記錄學(xué)生參與活動(dòng)情況、學(xué)生發(fā)展特長(zhǎng)等，通過(guò)過(guò)程性的數(shù)據(jù)積累，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)；全程記錄學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程性數(shù)據(jù)以及學(xué)生行為表現(xiàn)性數(shù)據(jù)，形生生交互、師生媒體交互，通過(guò)物聯(lián)化多元交互設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能分析，聚焦學(xué)了解班級(jí)學(xué)生整體發(fā)展趨勢(shì)和個(gè)性化發(fā)展需求。以評(píng)價(jià)發(fā)展助力教師專業(yè)成長(zhǎng)。通過(guò)平臺(tái)記錄學(xué)生在校表現(xiàn)情況，包括互助分享、班級(jí)表現(xiàn)、集體榮譽(yù)獎(jiǎng)勵(lì)、班級(jí)事務(wù)參與等方面，同時(shí)，家長(zhǎng)可及時(shí)了解學(xué)生在學(xué)校情況，實(shí)現(xiàn)家校共育。動(dòng)態(tài)采集分析課堂教學(xué)活動(dòng)，基于數(shù)據(jù)分析，助力主管教學(xué)領(lǐng)導(dǎo)、學(xué)科組長(zhǎng)進(jìn)行科學(xué)決策，了解教師教學(xué)情況，提高教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)教師改進(jìn)教學(xué)。了解教師專業(yè)發(fā)展與社群參與、教研專通過(guò)教師專業(yè)發(fā)展動(dòng)機(jī)表現(xiàn)和社群網(wǎng)絡(luò)，了解教師教研重點(diǎn)關(guān)注方向，推薦針對(duì)性教研時(shí)間、地點(diǎn)、內(nèi)容等信息以及適切資源，供教師個(gè)性化選擇。根據(jù)教師教研需求，教務(wù)領(lǐng)導(dǎo)、學(xué)科組長(zhǎng)針對(duì)教師不同關(guān)注方向，方便教師選達(dá)標(biāo)率、貢獻(xiàn)率、課堂聽(tīng)評(píng)課等，了解學(xué)校校本教研關(guān)注領(lǐng)域及學(xué)校校本教研側(cè)重點(diǎn)等，教務(wù)領(lǐng)導(dǎo)、學(xué)科組長(zhǎng)等可了解不同教師參與情況。學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)等可了解學(xué)校課題開(kāi)展類型、質(zhì)量和影響力，基于不同學(xué)科組、年級(jí)組等進(jìn)行決策。形成教師專業(yè)發(fā)展能力畫(huà)像，基于教師評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)對(duì)學(xué)校教師職稱評(píng)定及專業(yè)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。IoT效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量。以評(píng)價(jià)圖譜建構(gòu)促進(jìn)學(xué)生、教師及學(xué)校時(shí)代發(fā)展。以學(xué)生畫(huà)像、教師畫(huà)像、學(xué)校畫(huà)像為依托，關(guān)注學(xué)生綜合數(shù)據(jù)建模、教師全息數(shù)據(jù)建模、全業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)建模。學(xué)生數(shù)據(jù)包括如學(xué)生行為數(shù)據(jù)、學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)、綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)等學(xué)生綜合數(shù)據(jù)。教師數(shù)據(jù)包括如學(xué)科教學(xué)情況、教師教研情況、課題參與情況、獲獎(jiǎng)情況等教師全息數(shù)據(jù)。學(xué)校數(shù)據(jù)包括如教學(xué)測(cè)評(píng)、學(xué)生體育健康、學(xué)校門(mén)禁使用、學(xué)校物聯(lián)感知等全業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)，構(gòu)建覆蓋教、學(xué)、評(píng)、研、管等學(xué)校全場(chǎng)景全過(guò)程數(shù)據(jù)伴生性應(yīng)用服務(wù)，實(shí)現(xiàn)高效課堂互動(dòng)支撐、學(xué)力圖譜建構(gòu)、評(píng)測(cè)考試評(píng)價(jià)賦能、德育評(píng)價(jià)增效、教研發(fā)展引領(lǐng)以及精準(zhǔn)管理提質(zhì)，基于各類數(shù)據(jù)建模，形成決策駕駛艙，呈現(xiàn)學(xué)校整體發(fā)展趨勢(shì)和師生個(gè)性化發(fā)展需求，實(shí)現(xiàn)科學(xué)、高效、精準(zhǔn)管理和綜合治理。OpenHarmony助力STEAM教育生態(tài)重構(gòu)2022年，教育部印發(fā)《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版“10%的課時(shí)設(shè)計(jì)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)”，通過(guò)跨學(xué)科主題活動(dòng)突出課程育人價(jià)值和發(fā)展學(xué)生適應(yīng)力、勝任力、創(chuàng)造力價(jià)值，培養(yǎng)學(xué)生科技時(shí)代創(chuàng)新思維，滿足學(xué)生多樣化學(xué)習(xí)需求，提升教師跨學(xué)科教研能力，這與STEAM教育強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科交叉融合、培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決復(fù)雜問(wèn)題能力的理念同向發(fā)展。SM教育是跨學(xué)科整合科學(xué)（Sine、技術(shù)（hnoloy、工程（ngining、藝術(shù)（ts、數(shù)學(xué)（Mthmtis）多領(lǐng)域內(nèi)容的綜合教育，目的是培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問(wèn)題的能力，已成為知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代下全球性科技教育戰(zhàn)略，伴隨學(xué)科教學(xué)中融入跨學(xué)科融合教育發(fā)展的趨勢(shì)，STEAM在數(shù)字時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、機(jī)器人等新一代信息技術(shù)的飛速發(fā)展正引發(fā)STEAM教育生態(tài)系統(tǒng)性變化。IoT技術(shù)賦能的教育產(chǎn)品應(yīng)用與服務(wù)為創(chuàng)新豐富的STEAM教育資源共享機(jī)制、高質(zhì)量STEAM課程和創(chuàng)造相互關(guān)聯(lián)的STEAM跨學(xué)科具身學(xué)習(xí)體驗(yàn)帶來(lái)了發(fā)展契機(jī)，有助于創(chuàng)建更普適、更專業(yè)、更有效能的STEAM教育生態(tài)。在現(xiàn)階段的領(lǐng)域?qū)嵺`中，STEAM教育主要活躍在中小學(xué)科學(xué)教育、信息科IoT技術(shù)的發(fā)展，面向青少年人工智STEAM教育中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，正成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維、計(jì)算思維的重要實(shí)踐形態(tài)。智能教育可編程硬件機(jī)器人教育融合了物理、化學(xué)、生物、藝術(shù)、工程等多學(xué)科知識(shí),STEAMIoT能逐漸豐富，趨向于模塊化和智能化。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下的OpenHarmony可為機(jī)器人編程帶來(lái)聯(lián)動(dòng)的STEAM教O(píng)penHarmony的可編程教育開(kāi)發(fā)板（4-7）第一，產(chǎn)品尺寸小易收納；第二，集成多種傳感器及其技術(shù)，集成了語(yǔ)音識(shí)別、溫濕度傳感、LED點(diǎn)陣屏幕、光線傳感器、麥克風(fēng)、加速計(jì)、陀螺儀等功能配件；第三，金手指拓展豐富，金手指鱷魚(yú)夾卡槽搭配IO擴(kuò)展板等，可實(shí)現(xiàn)與各種電子元件（見(jiàn)圖4-8）的交互，適用于各類編程教學(xué)及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)課程，亦可廣泛應(yīng)用于電子游戲、聲光互動(dòng)、機(jī)器人控制、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、可穿戴設(shè)備開(kāi)發(fā)等豐富場(chǎng)景中。圖4-7基于OpenHarmony的可編程教育開(kāi)發(fā)板圖4-8可編程硬件智能教育編程平臺(tái)智能教育編程平臺(tái)融合軟件編程、硬件機(jī)器人編程等相關(guān)內(nèi)容，青少年可以采用圖形化編程，配套基于OpenHarmony和國(guó)產(chǎn)芯片的編程學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)板，AIIoTPython等高級(jí)編程語(yǔ)言，滿足學(xué)生信息科技教育的需求。學(xué)生在使用智能教育編程平臺(tái)的過(guò)程中，聚焦真實(shí)情境的復(fù)雜問(wèn)題，理清解決思路，設(shè)計(jì)實(shí)施步驟，設(shè)計(jì)與執(zhí)行程序，歷經(jīng)解決問(wèn)題全過(guò)程，有效鍛煉學(xué)生計(jì)算思維。OpenHarmony的青少年人工智能教育平臺(tái)（4-9）協(xié)同為圖形化編程提供了很多的真實(shí)問(wèn)題情境與產(chǎn)品案例（410，引STEAM教育中接觸新興智能產(chǎn)品、學(xué)習(xí)新技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)造。圖4-9可以用圖形化和python編程的平臺(tái)圖4-10編程與跨端協(xié)同的各類有趣場(chǎng)景示意圖STEAM教育不僅是深化教育改革創(chuàng)新的發(fā)展趨勢(shì)，也是提高教育質(zhì)量和推動(dòng)教育現(xiàn)代化發(fā)展的重要選擇。OpenHarmony為STEAM教育實(shí)踐中的編程教育提供了很好的硬件工具支持與軟件平臺(tái)支撐，讓學(xué)生沉浸于游戲化編程，在“玩中學(xué)”的過(guò)程中，主動(dòng)嘗試、探索與創(chuàng)造性解決復(fù)雜問(wèn)題，有效培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題提出能力、合作能力，提高學(xué)生計(jì)算思維、創(chuàng)新思維，培養(yǎng)創(chuàng)新人才。OpenHarmony高等教育和繼續(xù)教育案例要全面統(tǒng)籌管理各級(jí)各類教學(xué)、科研實(shí)驗(yàn)室，構(gòu)建學(xué)科專業(yè)交叉融合、科教人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)蓬勃發(fā)展，實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)和發(fā)展迎來(lái)了新的機(jī)遇。隨著科技賦能教育創(chuàng)新進(jìn)程深化發(fā)展，傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式正發(fā)生深刻變革。教育智能硬件正在教育領(lǐng)域“大展身手”，賦能智慧實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)。智慧實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)與信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物,是教育信息化發(fā)展的新陣地。近年來(lái)，各大教育裝備廠商面向高等教育和繼續(xù)教育階段需要，推出了pnamony教育產(chǎn)品（4。在智慧實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心OpenHarmony硬件產(chǎn)品形態(tài)經(jīng)歷了單個(gè)開(kāi)發(fā)板、實(shí)驗(yàn)箱、OpenHarmony的全場(chǎng)景創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)中心演變，OpenHarmonyOpenHarmony小型系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)開(kāi)放平臺(tái)，可進(jìn)行OpenHarmony全場(chǎng)景、全20多款傳感器外設(shè)，豐富案例實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)踐教學(xué)場(chǎng)景。圖4-11OpenHarmony全場(chǎng)景實(shí)驗(yàn)箱實(shí)訓(xùn)中心是在開(kāi)發(fā)板、實(shí)驗(yàn)箱形態(tài)基礎(chǔ)上，打造面向高等學(xué)校教學(xué)領(lǐng)域OpenHarmony全場(chǎng)景創(chuàng)新開(kāi)放教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心方案。該方案的目標(biāo)是在高校OpenHarmony的全場(chǎng)景創(chuàng)新開(kāi)發(fā)人才培養(yǎng)體系，具體依OpenHarmonyOpenHarmony的實(shí)訓(xùn)教學(xué)OpenHarmony人才培育。面向繼續(xù)教育階段的全場(chǎng)景創(chuàng)新開(kāi)發(fā)平臺(tái)，包含硬件的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)和配套的一體化在線開(kāi)發(fā)平臺(tái)（412。圖4-12全場(chǎng)景創(chuàng)新開(kāi)發(fā)平臺(tái)示意圖智慧教育新生態(tài)白皮書(shū)5萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代教育行業(yè)新生態(tài)智慧教育新生態(tài)白皮書(shū)5萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代教育行業(yè)新生態(tài)PAGEPAGE475 萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代教育行業(yè)新生態(tài)面向全場(chǎng)景賦能的智慧教育產(chǎn)業(yè)生態(tài)“政府引導(dǎo)、企業(yè)參與、學(xué)校應(yīng)用、服務(wù)驅(qū)動(dòng)”是新時(shí)期我國(guó)教育信息化工作推進(jìn)的基本方針，企業(yè)力量的積極參與，將為我國(guó)智慧教育的建設(shè)與發(fā)展提供強(qiáng)大的技術(shù)保障和運(yùn)營(yíng)支持，2022年，在教育數(shù)字化戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型發(fā)展背景下，建構(gòu)公共服務(wù)普惠支撐、社會(huì)服務(wù)生態(tài)精致賦能、數(shù)智技術(shù)助力教育智能發(fā)展需求正日益深化，物聯(lián)技術(shù)正成為教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能化升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)力量。近年來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)巨頭、教育類企業(yè)、智能技術(shù)提供商、大數(shù)據(jù)/云計(jì)算平臺(tái)提供商等緊跟未來(lái)教育智能化、個(gè)性化、多樣化發(fā)展方向，紛紛服務(wù)智慧教育市場(chǎng)。目前，來(lái)自不同企業(yè)的智能教育產(chǎn)品連通困難，需要打破“孤島”現(xiàn)象，通過(guò)匯聚云計(jì)算