智能技术在校园应用的新场景

学术   2024-11-09 00:03   福建  


你们知道吗?第84届教育装备展示会可真是让人眼前一亮啊!这次展会全面展示了科技创新在各学段教育领域的最新应用,像实验设备、信息化教学软件、STEAM教学设备等等,真是应有尽有。现在,想问问大家,在智能技术方面,学校里都有哪些新应用呢?这些技术又是如何与我们的教育教学场景相融合的呢?别着急,现一起回顾教装展,去探索一下当前智能技术在校园里的那些应用新场景吧!


场景1虚拟学科分班带来高效学习


基于数据的精准教学、分层作业已经在学校教学中见怪不怪,如何更好地辅助学生提升学习成效?特别是高中阶段,时间紧迫,提升学生学科学习效率成为学校教学的关键任务之一。


当前,在大数据技术和人工智能技术支持下的“学科虚拟分班”在高中慢慢普及。通过智能技术与设备,教师可以准确获取学生个体学科知识图谱,以图谱为依据,在行政班的基础上,各个学科再划分虚拟的“靶向班”,比如“基础知识夯实班”“知识点提升班”等。


学科虚拟分班后,教师通过查看数据、分析数据、应用数据,为提升班级学科整体成绩和个体学生成绩都有了清晰的方向。


在补弱环节,教师通过把具有相同问题特征的学生建立虚拟“靶向班”,向学生推送有针对性的知识微课和训练习题,实现精准补弱。对于培优,教师则通过平台展示的学生个体学科知识图谱,重点查看用红色标记的薄弱知识点部分,再用平台提供的变式题推送实现精准投喂。


场景2人机交互技术辅助科学教育


在传统的地理教学中,学生往往只能依赖地图或地球仪等来理解地形地貌分布,遇到复杂问题时,全靠头脑想象,无法实际操作。那么,如何让学生更好地理解地理知识呢?


本届教装展,融入AR技术和传感技术的沙盘系统引起了参观者的注意。该系统包括中部平面屏幕显示区域和底部沙盘互动区,创新人机交互技术,将数字信息、三维虚拟模型精确地叠加显示到实景。系统能够即时识别投影区互动沙盘形态,依据沙盘变化,将不同的地势地貌形态通过虚拟投影真实展示,同时通过平面屏幕显示,形成立体与平面的呼应和交互设计。如借助沙盘,教师可引导学生任意堆积各种山体,直观地观察山体不同部位等高线、等值线变化。该系统还能实时捕捉沙盘动态变化,自动生成3D模型文件,为学生学习地理知识提供了友好的互动平台。


该技术科研人员表示,融入AR技术和传感技术的系统可以根据教学需求,从而研发不同知识应用场景,为科学教育提供新模式。


场景3STEAM教学凸显学生综合能力


中国人有种菜的天赋,甚至已经把菜种到了太空。在中国空间站“太空菜园”,航天员精心设计装置,使太空中的植物也收获了喜人的长势,并开展“从种子到种子”的全生命周期培养研究。


现在,学生在地球上也可以体验太空种植了。以中国空间站为原型,将生物技术与工程控制技术有机结合,实现了模拟外太空生存环境。学生可以自己动手利用计算机编程,调节环境温度、湿度、二氧化碳浓度、光照度等技术参数,实时监测植物生长环境,观察不同条件下植物的生长状况,并学习太空育种、生态舱设计等相关知识。在此过程中,学生不仅增进了对于太空知识的了解,还提升了计算思维和创新能力。


近几年,STEAM教育模式备受学校关注,并通过整合项目式学习、跨学科教学培养学生问题解决能力,“太空种植”就是STEAM教育数字技术应用的生动体现。


场景4“云证照”层层保护信息安全


无论你在何处,只需用手机拍摄一张个人照片上传至“云证照”人工智能图像处理服务平台,系统根据要求,自动完成背景替换、尺寸裁切、肤色调整等功能,几秒钟之内就可以拿到符合要求的证件照。


大学毕业生的图像信息是学历证书上极具辨识度的重要信息,也是学历证书电子注册不可缺少的组成部分。因此,安全性极为重要。安全智拍系统依托人工智能图像处理技术,融合了公安部权威人证比对技术,通过人脸识别、人证比对、人像比对等先进的技术手段,为院校及学生实现从图像采集、人工智能图像标准化、身份核验到照片冲洗制作、证书印制的一站式服务。该技术已广泛应用到校园卡、学生证、毕业证等各种电子证件的制作中,极大地简化了学校学生图像采集及管理工作,而且通过多层级智能识别,确保图像信息安全。


不仅如此,当前该技术不断与课堂教学分析、心理健康教育等场景加强融合应用,如通过学生图像微表情观察等,开展有针对性、个性化心理健康教育。此外,该技术还可在基础教育、中职中专、高等教育等多个教育阶段,根据不同教学需求,以图像为切入点,收集学生数据信息、描绘学生成长画像,显著提升学校管理工作效率与质量。


场景5RFID技术助力校园资产管理


RFID(射频识别)技术对很多学校和科技企业来说并不陌生,这种技术最早用于高校图书馆管理,即于阅读器与标签之间进行非接触式的数据通信,从而识别目标。


当前,中小学各学科实验室在管理上存在诸多共性问题,比如缺少专职管理员、各类数据统计不清晰、危化品使用无法做到闭环监管等。学校资产管理难度大,影响实验教学开展,甚至存在安全隐患,急需改进。依托RFID技术,在相关仪器设备入柜后,教师和学生通过简单扫描就可实现自动盘点、无接触式借还,不仅规范了相关流程,还可生成电子档案,便于实时监测学校实验室仪器的位置、数量、使用情况等。尤其是对于危化品的管理,借助该技术和设备,智能识别危化品品类,精确计量危化品用量,确保了实验室安全。


目前,RFID技术也广泛应用于校园图书管理、身份识别等方面。


(记者黄璐璐、田玉采访整理)来源丨中国教育报

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