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一、项目背景
信息技术及其应用在不断发展突破，物联网、云计算等已成为新一轮经济和科技发展的战略制高点之一，被列为国家十二五规划的重要发展方向。随着相关产业应用的不断深化，社会对该领域的人才将有较大需求。目前众多高校已经开展物联网和云计算专业课程，将其作为专业学科进行研究。
南京师范大学附属中学信息组针对目前物联网、云计算、智能机器人等前沿课题进行了一系列研究，积极探索在高中阶段引入“信息技术应用前沿”等系列课程，通过和高校专家、企业等进行合作，结合多年在普教信息教学中的经验，提出了建设“智慧谷”项目。通过建设智慧谷实验室，为师生搭建良好的教学环境，为教师研究新技术提供保障，增强对前沿信息技术及其应用的深入了解，从而为课程标准提供真实有价值的数据，提高教师教研水平，同时也可以结合实验室使用和课程开设，组织市级教研活动。
二、实验室建设目的
将课程建设与实验室建设结合起来，综合课程发展、教师培养，设计信息技术前沿实验室，其意义在于“重体验、求过程、尝试中经历；做中学、学中做、实践中提高”，具体内容包括：
(1)利用“信息技术应用前沿”课程基地，面对不同层次的学生开设信息技术前沿系列课程，让学生了解信息技术发展的前沿，体验其社会应用和价值，感受信息技术对学习和生活的影响，激发学生对信息技术未来的追求。
(2)配备体现信息技术前沿发展的实验室。紧跟信息技术发展潮流，将社会主流技术引入实验室，让实验室成为现代科技的缩影，将“学生与新技术零距离接触”落到实处，做到“眼到、手到、心到”，促进创新型人才培养。
(3)建设“信息技术应用前沿”课程基地网站，让师生突破时空界限，增加课外学习的机会，促进与兄弟学校、相关行业的交流。
三、课程结构
考虑到实验室的受众，结合课标及学校课程结构，设计了必修+选修+社团的系列课程。
1.必修课
本着“学以致用”的教学理念和“科技争先”的培养原则，通过信息感知、物联网、人工智能、机器人的项目实践活动，将“认知、应用、创新”三个层次贯穿于整个教学过程，将信息世界形象化地展示出来，通过手动触摸，让学生感知信息世界，增强对信息技术学习的兴趣。
高一下：“信息的智能化加工”课程(4课时)：人工智能初探，通过感受人工智能技术的独特魅力，激发学生对人工智能技术的兴趣。
高二上：“网络的发展—物联网”课程(4课时)：物联网概述，了解物联网的基本概念及实际应用，展望物联网技术的前景，激发学生对网络技术前沿的兴趣。
2.选修课
通过物联网和机器人的实践活动，让学生通过完成任务和模拟项目了解相关控制技术和各类传感器的知识，通过实际编程、制作，培养学生的创造力以及承受挫折进而通过自我调节重新奋起的能力。
通过地面脚踩交互系统、透明时空交互系统、虚拟手动控制系统等实验，体验现实世界与数字世界的不同方式并理解其原理。
结合实体机器人和虚拟机器人，充分锻炼学生的团队合作能力和动手能力。
通过形象化的物联网技术展示，向学生介绍人工智能与物联网这个学术前沿领域的发展和应用状况，掌握其基本概念和工作方式。
人形机器人授课现场
3.社团活动
分级逐层推进信息技术课程在学校的开展。通过参与“国际机器人赛”宣传学校，培养学生争先创优、敢于战斗的科研精神，践行“嚼得菜根，办得大事”的校训。
第一阶段：在PC机上利用机器人集成开发软件，通过开发和设计虚拟机器人场景，了解机器人工作的原理和行为逻辑。
第二阶段：实现虚拟到现实的跨越。将场景和行为赋予实体机器人，实现对实体机器人的开发和控制。
第三阶段：利用校园无线网络，实现对实体机器人的远程访问和控制。
四、实验室设计
整个实验教室由五大主要功能区结合而成：(1) 教学区—进行日常教学活动；(2)活动区—机器人与其他感知对象活动的专用场地与测试空间；(3)组装区—提供专用课桌和工具，搭建和改装实验对象；(4)展示区—展示学生自己创作的科技创新作品；(5)储物区—存放实验物品及其他相关设备。
涉及五项主流技术：智能机器人、多媒体体验制作、智能家居、物联网RFID、云桌面系统等。
五、网站建设
利用网络平台展示课程资料，同时为师生提供学生作业及作品的上传通道，为课程资料积累及学生课后学习提供保障。
目前设计的栏目有“物联网”“智能机器人”“多媒体互动”“3D打印”“地理信息系统”“环境物联网”“课程纲要”及“信息技术新时空”。
针对具体项目，除通知公告外，主要关注前沿动态、社会应用、知识建构、实践探究、创作创新。
六、师资培训和交流
(1)通过开设“信息技术应用前沿”系列课程，结合实际工作经验，对课程标准的修订提供有价值的数据，提高教师教研水平。
(2)结合实验室使用和课程开设，组织市级教研活动。
(3)为教师搭建良好的研究环境，利用信息技术前沿实验室，为教师研究新技术提供保障。
七、项目创意
1.课程建设
重点是通过实验室建设改进课堂教学，改变信息化教育方式，增加认识和体验信息化社会的教学环节。
在与国家课程的融合中，侧重体验学习，通过设备的展示，重在让学生了解相关技术的社会应用和基本原理。
在校本课程的设计中，注重学生自主探究与创造力的培养。在理解基本原理的基础上，尝试模型建构，借助程序设计自主开发，创设平台展示学生成果。
2.突出“应用”及“前沿”两大关键词
面对信息化新浪潮，在基础教育中不断跟进“应用前沿”，目前安排的三个模块是物联网、智能机器人及多媒体技术。
课程和实验室建设方式：随着应用技术的发展逐步增加，例如3D打印。原则上每两年更新一个模块。
3.基地的辐射功能
面向全省其他学校的教师或学生在线开放(预约或定时)。具体方法：(1)通过访问智慧谷的课程网站，了解实验室功能设计、阅读课程资料。(2)利用实时监控和物联网技术，远程视频连线智慧谷实验室，实现实时在线互动。
(王静，硕士，中教高级）
信息技术及其应用在不断发展突破，物联网、云计算等已成为新一轮经济和科技发展的战略制高点之一，被列为国家十二五规划的重要发展方向。随着相关产业应用的不断深化，社会对该领域的人才将有较大需求。目前众多高校已经开展物联网和云计算专业课程，将其作为专业学科进行研究。
南京师范大学附属中学信息组针对目前物联网、云计算、智能机器人等前沿课题进行了一系列研究，积极探索在高中阶段引入“信息技术应用前沿”等系列课程，通过和高校专家、企业等进行合作，结合多年在普教信息教学中的经验，提出了建设“智慧谷”项目。通过建设智慧谷实验室，为师生搭建良好的教学环境，为教师研究新技术提供保障，增强对前沿信息技术及其应用的深入了解，从而为课程标准提供真实有价值的数据，提高教师教研水平，同时也可以结合实验室使用和课程开设，组织市级教研活动。
二、实验室建设目的
将课程建设与实验室建设结合起来，综合课程发展、教师培养，设计信息技术前沿实验室，其意义在于“重体验、求过程、尝试中经历；做中学、学中做、实践中提高”，具体内容包括：
(1)利用“信息技术应用前沿”课程基地，面对不同层次的学生开设信息技术前沿系列课程，让学生了解信息技术发展的前沿，体验其社会应用和价值，感受信息技术对学习和生活的影响，激发学生对信息技术未来的追求。
(2)配备体现信息技术前沿发展的实验室。紧跟信息技术发展潮流，将社会主流技术引入实验室，让实验室成为现代科技的缩影，将“学生与新技术零距离接触”落到实处，做到“眼到、手到、心到”，促进创新型人才培养。
(3)建设“信息技术应用前沿”课程基地网站，让师生突破时空界限，增加课外学习的机会，促进与兄弟学校、相关行业的交流。
三、课程结构
考虑到实验室的受众，结合课标及学校课程结构，设计了必修+选修+社团的系列课程。
1.必修课
本着“学以致用”的教学理念和“科技争先”的培养原则，通过信息感知、物联网、人工智能、机器人的项目实践活动，将“认知、应用、创新”三个层次贯穿于整个教学过程，将信息世界形象化地展示出来，通过手动触摸，让学生感知信息世界，增强对信息技术学习的兴趣。
高一下：“信息的智能化加工”课程(4课时)：人工智能初探，通过感受人工智能技术的独特魅力，激发学生对人工智能技术的兴趣。
高二上：“网络的发展—物联网”课程(4课时)：物联网概述，了解物联网的基本概念及实际应用，展望物联网技术的前景，激发学生对网络技术前沿的兴趣。
2.选修课
通过物联网和机器人的实践活动，让学生通过完成任务和模拟项目了解相关控制技术和各类传感器的知识，通过实际编程、制作，培养学生的创造力以及承受挫折进而通过自我调节重新奋起的能力。
通过地面脚踩交互系统、透明时空交互系统、虚拟手动控制系统等实验，体验现实世界与数字世界的不同方式并理解其原理。
结合实体机器人和虚拟机器人，充分锻炼学生的团队合作能力和动手能力。
通过形象化的物联网技术展示，向学生介绍人工智能与物联网这个学术前沿领域的发展和应用状况，掌握其基本概念和工作方式。
人形机器人授课现场
3.社团活动
分级逐层推进信息技术课程在学校的开展。通过参与“国际机器人赛”宣传学校，培养学生争先创优、敢于战斗的科研精神，践行“嚼得菜根，办得大事”的校训。
第一阶段：在PC机上利用机器人集成开发软件，通过开发和设计虚拟机器人场景，了解机器人工作的原理和行为逻辑。
第二阶段：实现虚拟到现实的跨越。将场景和行为赋予实体机器人，实现对实体机器人的开发和控制。
第三阶段：利用校园无线网络，实现对实体机器人的远程访问和控制。
四、实验室设计
整个实验教室由五大主要功能区结合而成：(1) 教学区—进行日常教学活动；(2)活动区—机器人与其他感知对象活动的专用场地与测试空间；(3)组装区—提供专用课桌和工具，搭建和改装实验对象；(4)展示区—展示学生自己创作的科技创新作品；(5)储物区—存放实验物品及其他相关设备。
涉及五项主流技术：智能机器人、多媒体体验制作、智能家居、物联网RFID、云桌面系统等。
五、网站建设
利用网络平台展示课程资料，同时为师生提供学生作业及作品的上传通道，为课程资料积累及学生课后学习提供保障。
目前设计的栏目有“物联网”“智能机器人”“多媒体互动”“3D打印”“地理信息系统”“环境物联网”“课程纲要”及“信息技术新时空”。
针对具体项目，除通知公告外，主要关注前沿动态、社会应用、知识建构、实践探究、创作创新。
六、师资培训和交流
(1)通过开设“信息技术应用前沿”系列课程，结合实际工作经验，对课程标准的修订提供有价值的数据，提高教师教研水平。
(2)结合实验室使用和课程开设，组织市级教研活动。
(3)为教师搭建良好的研究环境，利用信息技术前沿实验室，为教师研究新技术提供保障。
七、项目创意
1.课程建设
重点是通过实验室建设改进课堂教学，改变信息化教育方式，增加认识和体验信息化社会的教学环节。
在与国家课程的融合中，侧重体验学习，通过设备的展示，重在让学生了解相关技术的社会应用和基本原理。
在校本课程的设计中，注重学生自主探究与创造力的培养。在理解基本原理的基础上，尝试模型建构，借助程序设计自主开发，创设平台展示学生成果。
2.突出“应用”及“前沿”两大关键词
面对信息化新浪潮，在基础教育中不断跟进“应用前沿”，目前安排的三个模块是物联网、智能机器人及多媒体技术。
课程和实验室建设方式：随着应用技术的发展逐步增加，例如3D打印。原则上每两年更新一个模块。
3.基地的辐射功能
面向全省其他学校的教师或学生在线开放(预约或定时)。具体方法：(1)通过访问智慧谷的课程网站，了解实验室功能设计、阅读课程资料。(2)利用实时监控和物联网技术，远程视频连线智慧谷实验室，实现实时在线互动。
(王静，硕士，中教高级）