当前教育模式流程化、考核标准固定化特点明显,教育观念陈旧、人才培养模式单一、知识体系与新技术不相适应、教育平台薄弱、协同和创新机制较弱,重知识、轻实践,重基础、轻任务,重结果、轻过程,已无法适应新技术时代对人才培养的高素质、多样化和创新性的要求。随着互联网、物联网和大数据技术的发展,各国也在探索建设技术融合的联合实验室,旨在提供一个可开展跨学科的综合实验平台,满足智慧学习的需求,为创新型教育提供一个有力的环境保障。本文在分析国内外创新教育模式以及物联实验系统建设现状的基础上,设计了全国首个科教协同、产教协同的北斗+时空物联新工科智慧学习——北斗网格增强时空物联科教实验服务系统。在对北斗网格伪距差分定位技术研究与实现的基础上,本文设计了首个面向智慧校园、智慧学习的实验平台,特别是车联网的综合实验平台,重点对其功能目标、设计原则以及系统建设方案进行分析;对平台框架、网络拓扑、用户活动案例进行设计;构建了"资源审核入网,负责人授权使用"的资源安全机制;设计了统一的时空物联通信协议,解决异构数据传输问题。针对不同实验环境,本文研制了固定式和移动式两类实验终端。对于固定式实验终端,根据用户层次区分为普通级实验终端和高级实验终端;研究了GNSS/INS组合定位技术,实现了城市交通环境下稳定的车道级定位,并将其用于SM3RT车载实验终端,形成了城市交通环境下的普适车联网实验装备。通过在教育网内建设地基增强基站,构建了网络融合的高精度导航定位实验环境,开发设计了一个系列化、研究性学习和产业应用有机结合的课程体系,并对科研实验方法进行规划设计。初步结果表明:在教育网内建设广域北斗网格增强时空物联科教协同实验服务系统,能够有效解决创新教育平台薄弱的问题,为新工科智慧学习提供跨学科的综合实验环境,"案例化教学、研究式学习"的教学模式能够促进科研与教学的协同发展,为新工科创新教育生态发展提供理论和应用基础。