當前，我國正在實施基礎教育數字化戰略行動，強化信息技術與教育教學深度融合應用。中新天津生態城作為世界智能大會永久展示基地，正在加快推進教育數字轉型和智能昇級。近日，北師大天津生態城附屬學校智慧校園管理系統投入使用，校園裡的一系列智慧應用拓展了教育新空間。

　　搭建智慧課堂 因材施教精准教學

　　北師大天津生態城附校分為小學、初中、高中三個學部，在校生3300餘名，校內79間教室均裝有智慧設備。老師可根據教學需求，提前在教室裡的觸屏電腦裝載教學課件，不僅提高了講課效率，也提昇課堂了趣味性。此外，老師還可通過教室裡的智能設備一鍵啟動錄課，學生可反復回看教學視頻，便於知識點查漏補缺。

　　依托科大訊飛的智能技術和產品，學校打造了“智慧課堂”。走進這間智慧課堂，學生的課桌上有平板電腦。該設備具有手寫、語音、手勢等多種識別輸入功能，並裝載了電子教材、圖片、視頻、習題等豐富的教學資源，老師和學生無論是課前、課中還是課後，都可以實現高效互動。

　　課前，老師通過智能設備向學生推送與教學內容相關的背景知識和預習任務，引發學生思考，提昇預習效果。課中，老師可設置搶答、pk作答、討論點贊等趣味教學活動，提昇課堂氣氛，吸引學生主動參與課堂學習。利用語音評測技術和字符識別技術，平板電腦能糾正學生的英文發音和拼寫錯誤。課後，老師一鍵發起課堂練習，平板電腦會及時呈現學生作答結果。教室裡的智能監測設備還能對課堂進行全場景實時記錄，課後生成課堂報告，幫助老師分析課堂教學效果，並根據每個學生的課堂表現，進行個性化課後輔導，實現因材施教，精准教學。

　　走出智慧課堂，進入5G教室，借助高速率、低延遲、廣覆蓋的5G技術，可以讓異地互動“雲中課堂”更加流暢。北京師范大學教育集團依托北師大強大的教科研資源，在全國擁有眾多附校，生態城附校就是其中之一。有了5G教室，生態城附校可以與異地兄弟校聯合開展“雲中課堂”，通過多空間深層交互，實現教學同步、互動同步、學情同步，促進優質教育資源均衡發展。

　　大數據輔助教學是北師大生態城附校開展智慧教學的另一個嘗試。科大訊飛智學網附帶海量習題，老師結合具體學情，可以從系統中自主選題組卷，再通過智能設備判卷，判卷的同時設備已經過程性收集了學生的學情數據並展開科學分析，老師可以據此有針對性地開展教學。最後，老師根據錯題情況因人而異布置作業，無形中不僅減輕了學生的作業負擔，還提昇了教學效果。

　　賦能素質教育 安全有趣交互學習

　　在北師大生態城附校，“VR/AR教室”是最受學生喜愛的地方，這裡配備了全沈浸式VR一體機和AR智能課桌，是學校開展素質教學“神器”。

　　VR一體機綜合利用虛擬現實技術，在有限的空間裡通過頭顯、手柄、定位器等裝備，讓學生身臨其境體驗火星探測、細胞世界、地球結構等現實課堂難以實現的教學情境，為學生帶來沈浸式趣味互動體驗。

　　AR智能課桌將上百套實驗課程與人工智能交互桌面融為一體，將一塊塊小小的卡牌，轉化為多種多樣的實物模型，甚至抽象元素，將學習內容以3D圖形的方式展現，讓教具、實訓環境、實驗課題場景化，配套教材的各種課程資源，豐富了課堂內容，讓傳統課堂與現代化技術相呼應，從而實現安全有趣的交互學習，充分調動學生動手實踐，提昇其分析問題解決問題的能力。

　　學校在體育教學中也引入了智能教學設備。傳統體育教學缺乏對學生運動數據的實時采集和運動狀態的科學監測，存在“難記錄、難量化、難監督、難分析”等問題。智能體育教學設備基於視頻感知技術和人工智能視覺算法，實時采集學生的體育運動成績和身體狀況，不僅可以幫助學生實時糾錯動作，還可以讓老師根據學生的血壓、心率等指標，及時對運動強度做出調整，實現了體育教學場景、考試場景的無感化，提昇了體育課的安全性和科學性。

　　對學生綜合素質的評價，不僅僅局限於知識水平、藝術特長和身體素質，也涵蓋道德修養和行為習慣。為盡可能全面立體客觀地對學生綜合素質進行評價，北師大生態城附校依托生態城素質教育積分體系，通過科學模型全面分析評估學生各學科發展情況和學校素質教育成果。在對學生校內成績和藝術特長認證賦分的同時，學校還可以通過教室內的智能感知設備，搜集學生在考勤、勞動、課堂紀律、答題活躍度等方面的信息，並確定相應分值，讓學生的綜合素質評價不再單純依靠老師的主觀感受，而是有了客觀量化，引導學生德智體美勞全面發展，讓“雙減”真正落地見效。

　　搭建智慧課堂 因材施教精准教學

　　一座智慧化的校園，不僅僅體現在教學理念和教學設備的“智慧”，同時也應該兼顧管理的“智慧”。為此，北師大生態城附校打造了“數字孿生校園管理平臺”，通過數字孿生技術結合物聯網，對內打通智慧教學、智慧能源管控、校園安防等系統，對外鏈接生態城智慧大腦，為學校可視化精准化管理賦能。

　　在教學管理方面，智慧教室在滿足學生遠程聽課、視頻回放的同時，還實現了無感督學。教學督導人員可以靈活安排巡課時間，避免因現場巡課給師生帶來乾擾；隨機的巡查可以更真實地了解教學情況，大幅提昇督學效率。

　　校園安全是教育教學工作正常開展的前提。通過數字孿生校園管理平臺，可以讓學校的每一個角落不論樓內還是樓外，都以三維立體圖形的方式呈現給管理者。當有突發情況時，管理者可以精准定位並將相關情況同步給城市大腦，同時啟動應急處置。為了讓管理不留死角，學校將現有的電子圍欄通過數字孿生平臺進行可視化管理，有人翻越圍欄，數字孿生校園管理系統會立即發出警報，同步調用監控系統攝錄人員信息，實現校園安全管理智能化、可視化。

　　在校園低碳管理方面，數字孿生校園管理平臺與生態城綠色建築監測平臺相鏈接，能夠實時監測學校能耗數據。系統會定期核算校園二氧化碳排放量，統計常規能源與可再生能源消耗，幫助學校盡早發現異常狀況，減少能源浪費，並可據此科學制定供暖、供冷、照明等用能系統的運行策略。北師大生態城附校是三星級綠色建築，智慧能源管控系統加上建築本身的低能耗設計，全年可減少二氧化碳排放3000噸。

　　在實現節能減排的同時，教學環境的舒適度絲毫不打折扣，數字孿生校園系統實時顯示著每間教室的溫濕度、二氧化碳濃度、PM2.5等室內空氣數據，學校可據此調整新風系統和空調，讓學生在智能舒適的環境中學習成長。

　　孿生校園管理平臺還為學校接入城市大腦中的氣象、交通、醫療等數據，實現了校園內外物聯網數據、業務數據和互聯網數據的全量數據貫通。隨著生態城智慧教育的復制推廣和深入建設，孿生校園平臺作為智慧教育數字基座，聯動教育行業內一流的教學資源，區域內優質的醫療衛生、安全體驗、科普場館等城市資源，豐富數字化教育資源和服務，拓展教育新空間。十四五期間，生態城將在數字孿生教育基座上，對物聯網感知、人工智能、大數據、5G、區塊鏈等數字科技進行集成應用與融合創新，為探索智慧教育新模式、打造數字化教育社區提供技術支橕。