AI 科创实训室建设方案

2026-10-14

AI 科创实训室建设方案

一、项目概述与建设背景

(一)项目背景

XX市特殊教育学校为综合性特殊教育学校,在校生涵盖听障、培智(智力障碍)、孤独症谱系障碍三类学生,覆盖小学、初中、中职学段,具备智慧特教、数字化康复的办学基础。随着国家《"十四五"特殊教育发展提升行动计划》《教育信息化2.0行动计划》等政策深入推进,人工智能与特殊教育康教融合已成为特殊教育学校现代化建设的重要方向。

本项目建设 AI 科创实训室,区别于普通中小学科创实验室,不以机器人竞赛、复杂编程为目标,而是以缺陷补偿、感知训练、生活适应、社交沟通、职业预备为核心,利用 AI 人机交互、图形化编程、智能感知设备,开展科普感知、简易操作、场景实训,实现康教融合、个别化施教。

(二)建设定位

实训室所有设备、教学流程、评价体系均对接 IEP(个别化教育计划),为每位学生建立实训成长档案,实现分层施教、康教一体;同时支撑学校校本课程开发、教师特教数字化教研、普特融合展示与国家级教学成果培育。

(三)三类学生适配思路

听障学生。弱化语音输入,强化可视化、图文、手语提示,侧重视觉逻辑、图文编程、数据标注实训,充分发挥视觉优势。

培智学生。简化操作步骤,采用大图标、一键式操作,以生活场景 AI 应用为主,训练认知能力与手部精细动作。

孤独症谱系学生。采用结构化流程、固定任务卡、低压力人机交互,利用 AI 开展情绪识别、社交场景模拟,减少突发刺激,支持行为干预。

二、建设目标

康教目标。依托 AI 设备开展感知觉、精细动作、社交沟通、情绪识别等康复训练,补偿身心障碍,提升生活适应能力。

课程目标。建立三级分层 AI 科创课程体系,覆盖低、中、高学段(含中职),形成校本教材、教案、IEP 配套评估表等成套资源。

IEP 目标。实训室实训内容可直接写入学生 IEP 年度目标与短期目标,实训数据自动存档,支撑阶段性评估与 IEP 复盘修订。

职业预备目标(中职)。面向听障、轻度培智学生开展 AI 基础实训,对接学校现有数据标注、数字实训方向,铺垫就业技能。

安全目标。构建硬件、用电、操作、情绪、环境"五位一体"安全机制,适配特殊学生行为特点,规避自伤、设备损坏、情绪爆发等风险。

三、实训室空间规划

(一)功能分区(总面积建议 80–100㎡)

感知体验区(入门)。配置 AI 互动体验平台、情绪识别终端、智能语音(图文输出)设备,适合集体导入、情景感知与课间自主体验。

分组实训区。配置 4 组实训操作台,每组 2–3 人、独立工位,便于小组教学与个训;承载多模态 AI 实验箱、具身智能 AI 实验箱等分组实操设备。

个训干预角。独立安静隔间,用于孤独症学生情绪调节、一对一 IEP 专项训练,减少环境干扰。

器材收纳区。带锁矮柜,分区存放教具、配件,学生可参与收纳劳动,锻炼生活自理能力。

教师教研与 IEP 数据管理区。教师主机、档案管理终端,用于查看学生实训记录、生成 IEP 评估报告。


(二)空间布局建议

整体按"感知导入-分组实操-个训干预-成果展示"动线布局:入口处设感知体验区吸引兴趣,中部分组实训区开展分层教学,靠内安静区域设个训干预角,教师教研区邻近实训区便于巡回观察与即时介入。人形机器人设于展示/心理角,兼顾视觉冲击与陪伴互动。

四、安全设计

构建硬件、用电、操作、情绪、环境五位一体的全域安全体系,适配特殊学生行为特点,是全室设计的重中之重。

(一)硬件安全

•全部设备选用低电压(5V/12V)安全教具,杜绝 220V 外露接线;脑电等特殊设备独立合规管理;

•操作台圆角防撞设计、边缘软包,桌面防滑处理;

•配件(传感器、积木)选用大尺寸、无细小易吞咽零件,杜绝小零件误吞风险;

•设备外壳阻燃、无尖锐棱角,配备设备急停一键断电按钮;

•所有线缆走线槽固定,地面布线防踩踏绊倒。

(二)用电安全

•独立漏电保护回路,过载自动断电,插座带儿童安全防护塞;

•设备统一集中供电,学生工位无裸露强电接口;

•脑电 AI 互动实验箱等大功率配件(如爆米花机)由教师专用工位管控,学生仅接触脑电检测等低压部件。

(三)行为与情绪安全(针对孤独症、情绪易激惹学生)

•个训角设置情绪安抚道具、降噪耳机、减压玩具;

•制定可视化课堂规则卡片(图文版,适配听障/培智),提前预告任务流程、结束提示;

•教师预设情绪降级预案:学生出现烦躁、冲动、自伤行为时,可退出集体进入安静角调节,不强制完成实训;

•课程设置"可选退出机制",任务难度可降级,减少挫败感。

(四)操作安全规范

•每节课前置安全短视频 + 图文卡片(听障配手语字幕);

•禁止学生单独操作设备,教师/助教全程在岗;

•实训器材领用、归还建立可视化流程卡。

(五)环境感官安全

•灯光可调,避免强光频闪;背景噪音可调节,可开启降噪模式,减少孤独症感官过载;

•色彩简约,避免过多花哨装饰,降低视觉刺激;

•AI 互动体验平台、人形机器人等展示类设备设置定时巡航/待机模式,避免持续声光刺激。

五、设备配置方案

设备配置以必高(北京)科技有限公司 AI 实验教学产品体系为基础,围绕"课堂教学 + 实验室建设 + 科创互动 + 心理展示"四大板块搭建,全部设备均支持多模态输出(文字、图片,可配手语提示),选型遵循低电压、大颗粒教具、图形化编程、多模态输出四大原则。

(一)总体配置概览

类别 产品 数量

课堂教学 课程资源-中小学(BG-AIS100) 1

课堂教学 课程资源-中职(BG-AIS200) 1

实验室建设 多模态 AI 实验箱(BG-C628Pro) 12

实验室建设 具身智能 AI 实验箱-综合版(BG-AIV200) 6

实验室建设 多智能体任务协同实训台(BG-AIV500) 2

科创 脑电 AI 互动实验箱(BG-AIV800) 1

科创 AI 互动体验平台 3

心理/展示 人形机器人(BG-E1) 1

(二)课堂教学资源

课程资源-中小学(BG-AIS100,覆盖小学至高中 12 学段阶梯式 AI 课程)。按学段分层设计主题项目,小学段以"初识 AI、智能感官、AI 与在线生活、AI 会学习、智能控制系统"等感知体验为主,初中段进入"校园 AI 管家、智能农场设计师、AIGC 修复文物"等项目实践,高中段延伸至"智慧养老监护系统、搭建 AIGC 智能体、AI for Science 案例实践"等进阶内容。全程以多感官互动降低认知门槛,帮助不同障碍类型学生建立 AI 认知、培养信息素养,可逐课对接 IEP 可观测目标。

课程资源-中职(BG-AIS200,AI 与职业生活模块)。面向中职学段设置"初识 AI、体验 AI 基础技术、AI 与职业生活、安全伦理与未来、动手体验 AI 工具"五大部分共 14 课时,从生活化案例入手,分专业方向(智能制造、智慧交通、智慧商贸、智慧服务、数字媒体)讲解 AI 如何改变工作,帮助学生认识岗位、培养职业技能,为听障与轻度障碍学生就业打基础。

(三)实验室建设设备

多模态 AI 实验箱(BG-C628Pro,12 套,分组实训主力)。集成视觉、听觉、机械臂与多传感器一体,含昇腾 Ascend 310 AI 运算单元、5 自由度机械臂、三维深度相机、环形阵列麦克风(声源定位)、OLED 屏、22 寸显示屏及双色 LED、光电、霍尔、光敏、火焰、气体、触摸等传感器实验模块,预装 DeepSeek-R1 离线模型与 JupyterLab 环境,配套矩阵论、编程基础、机器学习、深度神经网络、DeepSeek 模型应用、机器运动学与 ROS 机器人六类课程。视觉听觉双通道输入 + 实体机械臂操作,直观感知 AI 原理,是三类学生动手实操与感知训练的核心载体。


具身智能 AI 实验箱-综合版(BG-AIV200,6 套)。人形机器人 + 机械臂小车 + 无人机 + 高性能计算平台一体,支持手势虚拟拖拽方块、毛笔书体检测、人脸考勤、工地防护检测、可变角色语音助手、文字识别 OCR 等多模态交互实验。以实物操作激发兴趣,锻炼动手能力与肢体协调,适合听障学生的视觉逻辑训练与轻度障碍学生的项目化学习。


多智能体任务协同实训台(BG-AIV500,2 套)。六足机器人、智能小车、无人机、树莓派机器狗、具身智能机械臂、照片打印机与高性能计算平台协同,开展多设备协同实训与小组项目化学习,培养协作能力与动手能力,是高学段学生进阶创作与职业预备的重要平台。

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(四)科创互动设备

脑电 AI 互动实验箱(BG-AIV800,1 套)。便携式脑电波检测仪 + 脑电指令控制器 + 电磁弹射航母模型,集成语音、手势视觉识别、脑电波生物传感、人脸识别解锁四套 AI 系统,实现意念、手势、语音无接触操控。对肢体受限或交互意愿弱的学生尤为友好,无需肢体操作即可完成实验,兼作脑科学、心理与康复课堂载体,也是科技强国、思政教育的生动教具。


AI 互动体验平台(3 套,按需选配)。语音交互 + 多感官体验,操作门槛低,配置智能家居、智能垃圾分类、机械手、裸眼 3D、磁流体、闪电魔盘、微观世界(1200 倍电子显微镜)、蝴蝶/青蛙成长记、脸谱、八音盒、机械花、打地鼠、挑战十秒、智能棋盘、水果消消乐、体感运动等系列互动终端。适合课间与兴趣活动,缓解压力、促进社会交往,可布置于走廊与公共空间,营造校园 AI 文化氛围。


(五)心理/展示设备

人形机器人(BG-E1,1 套)。搭载 RK3588s 高性能 CPU 与 6TOPS AI 算力,23 自由度、五指造型手,支持深度相机视觉感知与人机交互。视觉冲击力与陪伴性强,可作展示、康复训练与兴趣引导载体,用于社交模仿训练、注意力吸引与情绪安抚,激发学生交流互动意愿。


六、三级分层课程体系

(一)课程设计原则

课程体系遵循无代码优先、图形化、任务式、场景化四原则:不追求理论深度,每一课都可拆解为 IEP 可观测目标;所有界面支持图文/手语提示,听障学生关闭语音播报,培智学生单步任务卡,孤独症学生固定流程与视觉时间表。

(二)L1 感知体验层(低学段、重度培智、中重度孤独症)

目标。认识 AI、感官刺激、简单反应训练,训练专注力与手眼协调,对应 IEP 基础感知、情绪识别目标。

课时示例。

•AI 人脸情绪识别:观察屏幕开心/生气表情,指认情绪图片(孤独症社交情绪训练);

•智能灯光感应:挥手触发灯光变色,感知传感器,训练手部动作;

•智能语音交互终端(文字/手语字幕输出):AI 看图识图,认识日常物品(培智生活认知);

•AI 互动体验平台基础体验:磁流体、机械花、八音盒等语音/触摸触发,低压力感知;

•人形机器人招手、跟随互动:低压力人机社交练习。

适配 IEP 目标示例。能指认 3 种基础情绪;看到物品图片可指认实物;完成单次简单手部动作,持续注意力 ≥3 分钟。

(三)L2 基础实操层(中学段、轻度培智、轻度孤独症、听障全体)

目标。认识传感器、图形化拖拽编程,完成固定场景任务;训练顺序思维、图文理解、精细动作。

课时示例。

•图形化拖拽编程(全可视化、无文字门槛,听障配图文手语提示),控制智能小车沿路线行走;

•多模态 AI 实验箱传感器实验:智能门禁模拟(红外感应)、环境监测(温度/光线);

•AI 图像分类:拍摄物品,AI 识别并分类,训练物品归类;

•具身智能 AI 实验箱:手势虚拟拖拽方块、人脸考勤、文字识别 OCR 体验。

适配 IEP 目标示例。可按顺序拖拽 3 个图形模块;独立完成传感器连接;看懂图文任务卡按步骤完成任务。

(四)L3 进阶创作与职业预备层(初中高年级、中职学段,轻度障碍为主,重点听障)

目标。简单项目组合、AI 数据基础实训,对接学校中职数据标注专业方向,职业预备。

课时示例。

•组合小型智能作品:感应台灯、自动提示垃圾桶,完整项目搭建;

•多智能体任务协同实训:六足机器人/机器狗/无人机协同任务,小组项目化学习;

•AI 图片标注实训:图片分类、框选标注(对接中职数据标注课程,听障学生优势项目);

•智能场景设计:模拟超市、居家求助呼叫装置,社区生活场景应用;

•脑电互动体验:意念控制电磁弹射,理解脑科学原理;

•作品展示:图文 + 手语汇报,表达作品功能,锻炼表达能力。

适配 IEP 目标示例。独立完成简易智能项目搭建;完成指定 AI 标注任务;可借助图文卡片介绍作品功能。

(五)三类学生差异化教学策略

听障。全程图文 + 手语提示,关闭语音播报,强化视觉逻辑。

培智。步骤拆解为单步任务卡,减少同时处理多信息。

孤独症。固定任务流程,使用视觉时间表,任务完成有固定奖励机制,减少突发变化。

七、IEP 个别化教育计划对接机制

IEP 对接是本实训室区别于普通科创实验室的核心模块,形成"课前导入—课中采集—课后归档—复盘修订"的完整闭环。

(一)课前:IEP 目标导入

教师在实训系统内调取学生 IEP 档案,从 IEP 年度目标中选取本次实训训练目标(如精细动作、情绪识别、顺序逻辑、社交互动),为学生选择对应层级课程(L1/L2/L3),设置个性化任务难度、任务时长与辅助支持等级(助教辅助/独立完成)。

(二)课中:过程数据采集

实训室配套教学管理平台,记录:任务完成度、操作时长、错误次数;情绪行为记录(教师简易打卡:稳定/烦躁/需要暂停);辅助支持程度(独立完成、部分辅助、全辅助)。

(三)课后:IEP 评估与归档

平台自动生成课堂实训记录,教师填写质性评价,实训成果直接归入学生 IEP 成长档案,作为阶段性评估依据,用于 IEP 复盘与目标调整。

(四)IEP 目标样例

孤独症学生。在 AI 情绪识别实训中,能识别 4 种基础面部情绪;出现情绪烦躁时主动到安静角调节。

培智学生。在 L1 感知课程中,完成手眼协调操作,单次任务注意力维持 ≥5 分钟。

听障学生。在 L3 职业实训中,独立完成图片标注任务,看懂图文编程任务卡,按流程完成项目搭建。

(五)IEP 配套材料

配套产出《实训室实训目标记录表》《能力发展评估量表》《季度 IEP 能力进展报告》三类可直接使用的 IEP 材料,实现"一课一记录、一季一评估、一期一报告"。

八、学生能力提升的直接作用

实训室设备与课程对三类学生在视觉、听觉、动作、心理建设四个维度的能力提升具有直接、可观测、可量化的作用,是康教融合成效的核心体现。

1、手势虚拟拖拽方块


针对缺陷:肢体精细控制不足、手眼协调薄弱、视觉动作联动能力差;孤独症学生肢体表达意愿低、指令执行连贯性弱;培智学生手部动作控制不稳。 

实训内容:学生通过手势隔空对屏幕中方块完成平移、挪动、归位操作,不需要接触实体器材,依靠视觉反馈调整手势姿态完成指定任务。 

量化提升指标

1.基础:可识别并做出指定手势,单次手势指令识别成功率≥70%;

2.进阶:连续完成 5 次方块拖拽归位任务,错误调整次数≤3 次;

3.IEP 观测:手眼协同响应时间由>5 秒缩短至≤3 秒;可维持专注完成任务时长由 2 分钟提升至 5 分钟。

2、文字识别 OCR


针对缺陷:听障学生阅读理解图文转换能力不足;培智学生文字识别、符号认知薄弱;孤独症学生图文对应、信息提取能力欠缺。 

实训内容:拍摄纸质卡片、印刷文字,AI 完成图像文字识别输出图文结果,学生比对原图与识别结果,完成文字认读、图文配对。

量化提升指标

1.基础:对常用简单汉字卡片 OCR 识别结果进行图文配对,8 张卡片配对正确率≥75%;

2.进阶:独立拍摄、触发识别,完成 10 组图文匹配任务,错误≤2 个;

3.IEP 观测:识别图文反应时间由>6 秒缩短至≤4 秒;可以独立看懂简单图文任务提示卡。

3、骨架识别


针对缺陷:肢体本体感知不足、大动作控制弱;孤独症学生自我身体姿态认知不足;部分培智学生动作模仿、肢体方位辨别困难。 

实训内容:摄像头捕捉学生人体骨架关键点,实时反馈肢体姿态,学生跟随示范做出抬手、转身、屈伸等动作,观察屏幕骨架反馈修正自身姿态。 

量化提升指标

1.基础:跟随示范完成 4 组基础肢体动作,骨架识别匹配动作完成率≥70%;

2.进阶:连续完成 6 套模仿动作,动作偏差修正次数≤2 次;

3.IEP 观测:动作模仿响应时间>7 秒缩短至≤4 秒;持续动作训练专注时长由 3 分钟提升至 6 分钟。

4、运动检测(俯卧撑、仰卧起坐、蹲起计数)


针对缺陷:大肢体运动能力不足、动作节律感差;培智学生动作执行持续性弱;孤独症学生动作规则理解、任务坚持度不足。 

实训内容:AI 视觉实时识别人体运动姿态,自动统计标准动作次数,学生按照任务卡完成蹲起等简单肢体训练,系统自动计数反馈。 

量化提升指标

1.基础:完成指定数量蹲起动作,AI 识别有效动作占比≥65%;

2.进阶:独立完成一轮 10 次标准蹲起,无效动作不超过 3 次;

3.IEP 观测:连续运动任务坚持时长由 2 分钟提升至 6 分钟;能看懂数字计数反馈,理解任务结束条件。

5、摔倒识别


针对缺陷:生活安全认知薄弱,培智、孤独症学生对跌倒、危险情景识别判断能力不足;听障学生缺少听觉危险警报接收通道,依赖视觉获取安全信号。 

实训内容:模拟居家、校园跌倒场景,AI 视觉识别摔倒事件并输出图文告警;学生观察视频画面,判断画面内是否发生摔倒危险,做出对应安全响应。 

量化提升指标

1.基础:8 组情景画面中,识别摔倒危险场景正确率≥75%;

2.进阶:区分正常坐下和摔倒危险情景,10 组素材判断错误≤2 个;

3.IEP 观测:看到危险画面后做出判断反应时间由>8 秒缩短至≤5 秒;建立基础生活安全视觉判断意识。

6、多种物体识别检测


针对缺陷:物品分类认知不足、视觉分辨能力弱;培智学生生活物品归类困难;孤独症学生物体特征提取、类别归纳能力不足;发挥听障学生视觉观察优势。 

实训内容:摄像头采集生活常见物品,AI 完成目标检测、框选、类别输出;学生完成物品辨认、分类、归类任务。 

量化提升指标

1.基础:10 件日常生活物品识别归类正确率≥70%;

2.进阶:区分相似外观物品,12 件物品分类任务错误≤2 件;

3.IEP 观测:视觉分辨反应时间由>6 秒缩短至≤3 秒;可独立完成图文任务卡上物品归类任务。

7、Transformer 看图说话


针对缺陷:语言表达、情景理解薄弱;孤独症学生情景解读、叙事表达困难;听障学生看图转文字 / 手语叙事能力不足;培智学生画面信息提取能力欠缺。 实训内容:输入图片,AI 生成图片描述文本;学生参考 AI 输出文本,结合图片完成看图讲述,听障学生可以用手语进行画面描述。 

量化提升指标

1.基础:能识别图片中 3 个以上核心物体要素,要素识别完整度≥60%;

2.进阶:借助 AI 文本提示,可描述图片简单情景,能说出 / 手语表达 2 条以上画面信息;

3.IEP 观测:观察图片到输出表达的反应时间由>10 秒缩短至≤6 秒;提升情景理解与表达意愿。

8、机器人、机器狗、机械臂小车各种实验

针对缺陷:逻辑顺序思维不足、精细操作弱;培智学生步骤执行连贯性差;孤独症学生结构化任务执行能力训练;听障学生可视化逻辑编程训练。 

实训内容:图形化编程下发指令,控制机械臂小车前进、转向、抓取物体,完成定点运输、物料搬运任务。 

量化提升指标

1.基础:拖拽 4 个以内图形化指令模块,小车完成简单行进任务,任务成功率≥65%;

2.进阶:6 个模块组合,完成定点抓取搬运任务,调试修改次数≤3 次;

3.IEP 观测:按图文任务卡分步完成操作;顺序逻辑任务专注时长由 4 分钟提升至 8 分钟。

9、骨架识别基础上的人脸考勤


针对缺陷:社交场景适应弱、身份情景认知不足;孤独症学生陌生人机社交紧张;听障学生依赖视觉完成身份交互。 

实训内容:结合人脸识别完成模拟考勤签到,学生站到指定区域,设备识别人脸输出签到图文结果,模拟校园打卡社交场景。 

量化提升指标

1.基础:理解签到任务流程,配合完成人脸采集,识别签到成功率≥80%;

2.进阶:看懂签到成功 / 失败图文提示,知道任务完成与结束信号;

3.IEP 观测:人机社交场景下情绪稳定,无回避退缩行为,单次任务完成时长 35 分钟。

......

九、师资培训与校本成果

(一)师资培训

必高(北京)科技有限公司提供特教专项培训,内容涵盖:设备操作与日常维护、分层课程授课方法与 IEP 目标拆解、IEP 平台使用与数据解读、特殊学生课堂行为支持策略(情绪降级、感官过载应对)、听障手语教学提示与培智个别化辅助技巧。采用"集中培训 + 跟岗实操 + 线上答疑 + 学期回访"模式,确保教师"会用、能教、善评"。

(二)校本课程与教研成果

•协助学校开发校本 AI 科创课程、教案、可视化任务卡(图文版 + 手语视频素材);

•支持开展校内公开课、普特融合展示活动与区域教研交流;

•支持学生成果档案整理,用于学校智慧特教成果汇报与对外展示;

•协助教师开展 AI 赋能特殊教育的行动研究,积累课例、论文与实证数据。

十、教学成果与国家级课题申报

(一)成果体系

实训室建成运行后,将形成"课程、档案、数据、研究、展演"五位一体的成果体系:

•课程成果。三级分层校本 AI 科创课程、教案集、可视化任务卡与手语视频资源库;

•档案成果。全校学生 IEP 实训成长档案与能力发展评估量表,实现个别化能力追踪;

•数据成果。连续多学期实训过程数据与能力进步实证数据(操作时长、完成度、情绪稳定性、注意力时长等可量化指标);

•研究成果。教师论文、教学案例、行动研究报告与课题结题报告;

•展演成果。学生 AI 作品展、普特融合展示活动、中职技能展示与媒体报道。

(二)课题申报方向

基于实训室形成的教学成果,可对接申报以下国家级课题与奖项:

•全国教育科学规划课题(教育部):围绕"AI 赋能特殊教育康教融合"方向申报重点课题,如《人工智能支持听障/培智/孤独症学生个别化教育的研究》;

•基础教育国家级教学成果奖:以"AI 科创实训室支持下特殊教育学校康教融合课程体系建构"为成果主题,经省级推荐申报;

•教育部特殊教育相关专项/委托课题:结合国家特殊教育改革实验区、融合教育示范区建设申报;

•中国教育学会、中央电化教育馆等课题:围绕教育信息化、智慧特教方向申报一般/重点课题;

•省级教学成果奖、湖北省教育科学规划课题:作为国家级申报的阶梯性储备。

(三)研究实施路径

建议以三年为一个研究周期:第一年完成课程体系建构与 IEP 数据基线采集,第二年开展实证研究与中期评估,第三年形成系统成果并申报课题结题与教学成果奖。全程以实训室平台数据为证据支撑,做到"教学即研究、数据即证据"。


服务保障。提供设备安装调试、特教专项师资培训、课程资源持续更新(软件一年内免费升级)、IEP 平台部署与数据初始化、三年期技术运维与远程指导服务,具体以合同约定为准。

十一、产品核心优势

1.硬件一体化便携收纳,适配校园教学场景

        整套设备收纳于防护手提箱,普通教室、创客空间、科技节现场均可快速部署使用;硬件全部模块化,损坏部件可以快速更换,便于学校日常维护保管。

2.三层阶梯式教学,匹配中小学不同学段能力

•基础体验层(小学):AI 视觉趣味实验、图形化拖拽编程,感受人工智能现象,建立 AI 科普认知;

•实操进阶层(初中):人形机器人、机器狗、无人机、机械臂小车单体编程控制,掌握机器人基础逻辑;

•综合创新层(高中 / 拔尖社团):多机器人协同任务设计、本地轻量化大模型 + 机器人具身智能探究,支持研究性学习、创新竞赛。

完整覆盖小学科普体验、初中实操编程、高中项目探究全学段教学需求。

3.本地 AI 算力底座,摆脱网络依赖

        高性能主机提供本地算力,轻量化 AI 模型、简易大模型全部本地运行推理,不依赖外网云端,不受校园网络限制,保障课堂教学稳定开展,学生可以探究 AI 模型如何接收指令、控制机器人完成任务。

4.软硬件高度开放,支持学生创新创作

        机器人底层控制接口开放,软件提供图形化模块与完整 Python 示例代码,兼容 OpenCV 等开源工具。学生可以自由修改程序、调整机器人动作、设计全新协同任务,支撑青少年人工智能创新大赛、科创比赛、研究性学习报告。

5.真实产业场景简化转化,落实跨学科项目式学习

        把安防、应急救援、智慧仓储等真实产业场景,转化为适合中小学生探究的简化项目任务。融合信息科技、科学、语文、艺术、体育、安全教育多学科内容,落实新课标项目式学习要求,帮助学生建立理论与现实应用的联系。

十二、主要适用场景

1.中小学信息科技必修课、人工智能拓展课程;

2.课后延时服务、AI 创客社团、校本特色课程;

3.中小学科技节、科普开放日展示体验;

4.青少年人工智能、机器人竞赛训练备赛;

5.中学生研究性学习、综合实践活动;

6.区域 AI 创新实验室、创客空间建设。

十三、可交付配套资料

1.全套硬件操作手册、接线调试指引;

2.全部 AI 趣味实验案例源码(图形化工程 + Python 代码);

3.配套分学段实验指导书:包含单项 AI 实验、机器人单体实验;

4.六大协同项目式学习任务书、教师教案、学生探究工作表;

5.教师培训课件、课堂教学示范案例。

十四、方案优势

依托公司的核心资源与技术实力,在AI教育落地、产品支撑、服务保障等方面具备显著优势,为实验室建设与长期运营提供坚实支撑,具体优势如下:

14.1 技术研发与学术支撑优势

公司作为AI教育创新引领者,与哈工大北京研究院和北方工业大学深度合作,构建强大的技术研发与学术支撑体系,确保方案的专业性与前沿性:

哈工大北京研究院深度赋能:依托研究院在机器学习、计算机视觉、自然语言处理等领域的深厚积累,将深度学习优化算法等核心科研成果转化为适配教学场景的简化版实验案例与课程模块;同步研究院在生成式AI、具身智能、智能机器人协同控制等前沿方向的最新进展,确保教学内容与产业技术同频;通过联合实验室共建,将科研级数据集、算法模型轻量化技术、开源开发平台等资源转化为教学工具,实现“科研反哺教学”。  

多校学术资源协同:联合北方工业大学等高校的国家级综合工程训练中心、北京市重点实验室等平台,整合机器视觉、智能控制等成熟教学科研成果;构建“基础算法+应用技术+教学转化”的三级技术支撑体系,为全学段解决方案提供从底层算法到教学落地的完整技术链条,保障方案的科学性与专业性。


实验箱获得中国一级商会资助认可

14.2 产品与课程体系优势

构建“硬件+软件+课程+资源”的完整产品体系,适配全学段教学与实训需求,核心优势突出:

全学段产品覆盖:从中小学AI精品课程、中职人工智能实验室建设,到高校科研级实验平台,实现AI人才培育全链条覆盖,可根据学校学段特点灵活适配。

硬核产品矩阵:以模块化AI实验箱为核心硬件,包含机器人、无人机、机器狗、机械臂小车等智能载体,搭配200+个模块化教学单元,全面覆盖机器视觉、智能控制、SLAM导航等核心教学方向;硬件采用“教学白箱”设计,支持学生拆解学习,搭配开放可编程平台与研究院开源算法库,助力学生深入理解技术原理、提升创新实践能力。

产业级教学资源:内置经工业场景验证的成熟算法模型、30万+工业缺陷样本数据集,将国家电网绝缘子缺陷检测、中石油油液监测等真实工业标准转化为教学案例,实现“真场景、真数据、真技术”教学,弥合教育与产业鸿沟。

课程动态更新:建立课程内容每季度更新机制,同步产业技术发展与前沿科研成果,确保教学内容的行业领先性,适配教育改革与技术发展需求。

14.3 服务能力与行业认可优势

公司具备完善的服务体系与较高的行业认可度,为方案落地与长期运营提供可靠保障:

全链条服务生态:提供实验室规划、课程共建、师资培训、技术支持、科研合作、产业对接等一站式服务,建立24小时技术响应机制,及时解决教学过程中的技术问题;高校合作复购率达92%,体现学校对服务品质的高度认可。

低门槛灵活部署:提供“人工智能实验室”“AI创客空间”等小规模启动方案,几万至几十万即可落地,适配不同学校的预算与场地条件,方案落地见效迅速,可快速帮助学校开展AI教育教学活动。

权威行业认可:凭借强大的技术实力与专业化服务,成功入选多个省级以上产教融合实践项目;核心方案在科研创新支持度、技术前沿性等关键维度评分领先于行业平均水平;相关课程已纳入北京空中课堂等官方教学平台,与广西教育厅“桂教通”平台全面合作,业务覆盖全国多所院校,成为学校AI教育建设的优选合作伙伴,具备良好的品牌影响力与示范效应。

14.4 长期发展与升级优势

公司始终坚持技术创新与服务升级,为实验室的长期发展提供持续支撑:

技术持续迭代:依托联合实验室研发优势,持续优化AI实验箱等硬件设计,升级轻量化算法模型与开源开发平台,深化前沿技术教学转化,确保实验室始终保持先进性。

人才培养体系完善:构建“基础算法+应用技术+产业实践”的阶梯式培养路径,融合产业级资源与真实案例,助力学校培育兼具科学素养与实践能力的复合型AI人才。

服务场景延伸:在现有全学段解决方案基础上,持续探索职业培训、终身教育等领域的AI教学服务,可根据学校未来发展需求,灵活拓展实验室功能与服务范围。