虛擬仿真實驗室，智能鋼琴，智慧種植系統(tǒng)……4月21日至4月23日舉行的第81屆中國教育裝備展示會（以下簡稱教裝展）上，各類“黑科技”產(chǎn)品悉數(shù)亮相，為教育領(lǐng)域的難點破解和探索發(fā)展插上“智慧”的翅膀。

虛實空間搭配，為實驗室安全保駕護航

實驗室利用率統(tǒng)計、開設(shè)課程統(tǒng)計、學(xué)院數(shù)據(jù)統(tǒng)計、實時數(shù)據(jù)監(jiān)控……教裝展現(xiàn)場，一塊屏幕吸引了不少觀眾的興趣，屏幕上詳細(xì)展示了實驗課程的各項數(shù)據(jù)信息，這是企業(yè)研發(fā)的實驗室大數(shù)據(jù)看板。

實驗室安全一直備受關(guān)注。近年來，在高校實驗室的規(guī)模、數(shù)量劇增的同時，安全事故時有發(fā)生。自2015年起，教育部每年都會開展高校實驗室安全專項檢查工作。同時，逐年更新并頒布了一系列安全檢查指標(biāo)。今年2月，教育部公布《高等學(xué)校實驗室安全規(guī)范》，防范和消除安全隱患，最大限度減少實驗室安全事故。

立達信產(chǎn)品經(jīng)理黃先生表示，根據(jù)調(diào)研，實訓(xùn)室運轉(zhuǎn)過程欠缺完整的安全監(jiān)督機制，以及水、電、危險化學(xué)品等設(shè)備物品缺乏安全管控，是主要的實驗安全問題。此外，高校與職校實驗室存在實訓(xùn)管理效率低、實訓(xùn)資源分配不均、教學(xué)模式單一、安全管理隱患較多等現(xiàn)實困境。基于這些問題，公司推出數(shù)字實訓(xùn)室管理平臺，對實訓(xùn)設(shè)備設(shè)施進行數(shù)字化升級。

參展企業(yè)聚焦實驗室安全推出系列產(chǎn)品。 主辦方供圖

“我們對學(xué)生有安全知識的學(xué)習(xí)要求，他們通過了安全學(xué)習(xí)考試，才可以跟門禁系統(tǒng)進行聯(lián)絡(luò)，申請和進入實訓(xùn)室。”黃先生介紹，數(shù)字實訓(xùn)室管理平臺以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、云原生等信息技術(shù)為基礎(chǔ)，搭建了課表聯(lián)動-預(yù)約管理-信息發(fā)布-出入聯(lián)動-考勤管理-設(shè)備管理-實訓(xùn)管理中心的全鏈條應(yīng)用場景，系統(tǒng)具有的自動巡檢功能可實時檢測到用電異常等突發(fā)情況、并在老師電腦端發(fā)出“及時處理”預(yù)警信號。“我們也在高電流高電壓的設(shè)備上進行了電源監(jiān)控，一旦出現(xiàn)問題，設(shè)備會自動斷電，最大限度降低操作風(fēng)險。”

此外，就實驗室安全管理而言，以化學(xué)類實驗室為例，平臺可對濃硫酸等危險品的使用量和剩余量進行數(shù)據(jù)抓取和入庫記錄，以防學(xué)生私自將危化品帶出去。“我們提供軟件平臺和硬件設(shè)備，將原來的場地變成一個智能化的實訓(xùn)室。”

實驗設(shè)備陳舊不足，實驗考試流于形式、老師以“講”代“做”，實驗安全難以管理，反復(fù)練習(xí)難以實現(xiàn)，實驗數(shù)據(jù)無法統(tǒng)計，缺乏科學(xué)分析指導(dǎo)是學(xué)校在實驗教學(xué)中的普遍痛點。對于更低年齡段的中學(xué)生來說，如何在保證實驗效果的同時更好保障實驗安全？

記者在此次教裝展現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)，部分企業(yè)針對中學(xué)生的實驗需求也提供了相對的解決方案。

如實驗教學(xué)產(chǎn)品“實驗邦”以物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實和人工智能為依托，提供與新課標(biāo)同步的AI實驗教學(xué)測試平臺，內(nèi)容涵蓋中學(xué)物理、化學(xué)、生物等學(xué)科。學(xué)生可在手機、平板或電腦上通過手指或鼠標(biāo)移動虛擬仿真器材、旋轉(zhuǎn)桌面視角，在逼真的環(huán)境中進行實驗操作。

“我們打造的3D實驗室能避免電流表電壓表短路、強酸強堿腐蝕物品或人體、試管破裂等各種狀況。”上海歌學(xué)信息技術(shù)有限公司上海區(qū)銷售經(jīng)理李東松給記者演示了如何用電壓表測量電壓的實驗，當(dāng)他故意做出交叉導(dǎo)線、忘記關(guān)閉開關(guān)的不當(dāng)操作時，屏幕隨即發(fā)出錯誤指令；成功連接后，電壓表上的指針開始轉(zhuǎn)動，“整個過程必須跟實際實驗一模一樣。”顯示屏右側(cè)還設(shè)計有實驗報告、整理器材等功能，學(xué)生可查看操作評分及錯誤標(biāo)注，檢測自己的實驗操作掌握水平。

李東松談道，3D實驗室提供了具有真實場景、緊扣考試大綱、智能糾錯回放、AI智能測評、大數(shù)據(jù)分析等優(yōu)勢的一站式實驗測評解決方案，在提升教學(xué)效率的同時有效緩解了考練壓力。

“長期操作虛擬器材，是否會降低學(xué)生的實際動手能力？”對此，李東松表示，公司在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，許多學(xué)校最關(guān)注的還是學(xué)生的安全和健康，老師可以先借助虛擬實驗平臺演示危險操作，提醒學(xué)生注意規(guī)避。另外，學(xué)生只有在熟練操作的基礎(chǔ)上，才能保證在有時間限制的考試中提高成功幾率，虛擬仿真平臺可以應(yīng)對學(xué)生人數(shù)與實際實驗室數(shù)量不對等的情況。

優(yōu)化校園安全管理和急救教學(xué)方式，守護生命健康

“江西一小學(xué)校內(nèi)老式建筑著火”“四川某大學(xué)學(xué)生宿舍集體被盜”“湖南某高校大量學(xué)生信息被盜被冒名”“西安某小學(xué)一年級小學(xué)生校園內(nèi)被撞身亡”……每一次校園安全事故都是警示，同時也對校園安全管理工作提出更高的要求。

有企業(yè)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，安防技術(shù)老舊、不具備事前預(yù)警能力，檢測維度不全、容易遺漏危險信號，管理流程落后、不能將危險最小化是當(dāng)今校園安全管理的突出問題。

此次教裝展上，有企業(yè)推出了AI數(shù)字安全校園綜合解決方案，利用物聯(lián)技術(shù)和數(shù)字大平臺，全面監(jiān)測校園出入、宿舍考勤、食堂安全、危險區(qū)域等，以及：用電安全、設(shè)備隱患、消防安全、通道堵塞等，將風(fēng)險檢測、AI隱患識別、預(yù)警推送、處置審核四個流程全閉環(huán)管理。

除了環(huán)境安全，聚焦個體生命安全的急救教育亦為校園安全的重要一環(huán)。《教育部辦公廳關(guān)于開展全國學(xué)校急救教育試點工作的通知》（以下簡稱《通知》）等文件明確了國家加大對急救教育的政策支持。

《通知》中提到，試點建設(shè)任務(wù)包括普及急救知識，將急救教育融入學(xué)校的課堂教育、課外實踐等教育教學(xué)活動，形成以日常教育教學(xué)活動為載體，校內(nèi)校外、課內(nèi)課外、線上線下等多種教育形式并存的學(xué)校急救教育模式，切實提高應(yīng)急救護知識與技能普及率。

參展企業(yè)帶來的心肺復(fù)蘇急救教育產(chǎn)品可幫助大家練習(xí)急救技能。主辦方供圖

此次教裝展上，部分企業(yè)也帶來了心肺復(fù)蘇急救教育產(chǎn)品。杭州易數(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司帶來的心肺復(fù)蘇急救教育產(chǎn)品引來不少觀展者動手體驗。記者在現(xiàn)場看到，學(xué)員的按壓數(shù)據(jù)能實時傳送到教員機端口，且有視頻教案、圖文教案、題庫訓(xùn)練、競賽模式、考核模式等功能可選擇。當(dāng)教員進行示范教學(xué)時，顯示屏下方的攝像頭可將操作畫面?zhèn)鬏斨翆W(xué)員屏幕，方便學(xué)生觀看。

寓教于樂，讓體育教學(xué)和藝術(shù)教育趣味化

健康的體魄是學(xué)生成長成才的基礎(chǔ)。2020年，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于全面加強和改進新時代學(xué)校體育工作的意見》，把學(xué)校體育工作擺在更加突出位置，構(gòu)建德智體美勞全面培養(yǎng)的教育體系。

此次教裝展上，多家企業(yè)帶來了學(xué)校草坪、運動地板、體育場館面層材料、體育智考系統(tǒng)、AI體育鍛煉屏等體育教育裝備。“將體育運動趣味化，以寓教于樂的游戲化方式進行學(xué)科融合，能大大提高孩子的運動熱情。”勛然體育推出的AI體育鍛煉屏，設(shè)置了體能訓(xùn)練、球類運動、趣味游戲、賽事活動等模塊，學(xué)生可跟隨屏幕指令完成身體運動。

勛然體育銷售經(jīng)理張龍雁介紹，鍛煉屏通過豐富的運動內(nèi)容和激勵方式，滿足學(xué)生日常和課后鍛煉的需求，營造和強化校園自主運動、自覺鍛煉的體育氛圍，并形成學(xué)生日常運動數(shù)據(jù)化視圖。

張龍雁補充道，放學(xué)后，為了督促學(xué)生在家鍛煉，可借助小程序?qū)崿F(xiàn)體育作業(yè)的布置與查看，學(xué)生在家對著手機進行開合跳、深蹲、前后跳等動作，作業(yè)完成進度會實時反饋到系統(tǒng)后臺。每一條過程性數(shù)據(jù)都會留存，在學(xué)期末對學(xué)生進行綜合素質(zhì)評價時，老師以測試成績、鍛煉時長等客觀數(shù)據(jù)為依據(jù)，保證評價學(xué)生的公平性和客觀性。

參展者現(xiàn)場體驗智能鋼琴產(chǎn)品。主辦方供圖

“咪嗦嗦咪哆……”一段悠揚的琴聲從展區(qū)另一側(cè)傳來，一位觀展者正在體驗智能鋼琴。鋼琴上的智能燈條，88個燈光點對應(yīng)88個琴鍵，可以根據(jù)燈光點的亮起順序明晰下一步應(yīng)該按下哪個琴鍵，之后自動顯示的測評成績可為老師的指導(dǎo)提供更具體的方向。

記者看到，每臺鋼琴正前方配有平板大小的顯示器，教師端能通過智能系統(tǒng)的連接，一鍵掌控全班學(xué)生的顯示屏。學(xué)生端的顯示屏能播放動畫課件與老師示范，也能進行學(xué)生彈奏的實時糾正。

“專業(yè)、快樂的鋼琴教育體系應(yīng)該是能激發(fā)學(xué)生音樂潛能，提升感受、理解和表達音樂的能力。”小葉子（北京）科技有限公司的教學(xué)培訓(xùn)師荀老師介紹，展區(qū)的一臺教學(xué)用琴和六臺學(xué)生用琴呈現(xiàn)了一站式音樂教室解決方案。“我們還有教研團隊研發(fā)課程，滿足自學(xué)、啟蒙、考級等需求。”

物聯(lián)種植、非遺特色，打開勞動實踐教育新思路

一粒種子如何長成一株植物？餐桌上的瓜果蔬菜是怎樣成熟的？勞動教育日漸成為國民教育體系中的重要內(nèi)容。2022年，教育部印發(fā)了《義務(wù)教育勞動課程標(biāo)準(zhǔn)》（2022年版），其中提到，勞動課程強調(diào)學(xué)生直接體驗和親身參與，注重動手實踐，倡導(dǎo)“做中學(xué)”“學(xué)中做”，激發(fā)學(xué)生參與勞動的主動性、積極性和創(chuàng)造性。

依據(jù)勞動實踐教育相關(guān)政策的定位導(dǎo)向，不少企業(yè)也推出了針對勞動教育的定制化產(chǎn)品、整體解決方案等，探索勞動實踐教育新思路。

浙江新起橙教育科技有限公司打造中小學(xué)智慧種植園、智慧農(nóng)場、少兒食育等專用空間，以定制化產(chǎn)品深度實現(xiàn)勞動教育培養(yǎng)目標(biāo)。

其展示的智慧種植系統(tǒng)吸引不少人駐足。在連接了物聯(lián)網(wǎng)的透明水箱和種植架上，一株株小綠植茁壯生長。公司市場部工作人員陳女士介紹，智慧系統(tǒng)包括主控制器、傳感設(shè)備、執(zhí)行設(shè)備、營養(yǎng)液系統(tǒng)、過流式消毒殺菌器等裝置配件，通過組合物聯(lián)網(wǎng)與水培/基質(zhì)培種植架，可在室內(nèi)或陽光房內(nèi)進行植物的種植和培育，且水培和基質(zhì)培可接入同一物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺可隨時查看和控制植物生長所需的光照、溫度、濕度、氧氣、土壤等條件，“這個系統(tǒng)能有效解決城市學(xué)校用地緊張、或者天氣多變惡劣無法觀測的問題，小朋友利用系統(tǒng)可以不受時間和空間約束進行植物生長環(huán)境要素的記錄、預(yù)判和調(diào)節(jié)，多操作幾次，就會總結(jié)出什么樣的環(huán)境是最適宜的。”

河南雨林教育工程有限公司帶來的是“中小學(xué)勞動教育課程”整體解決方案，聚焦傳統(tǒng)工藝制作，開發(fā)了活字印刷、木版年畫、布藝印染、手工編織、紡織刺繡、種桑養(yǎng)蠶等課程，配合完整的教學(xué)視頻、指導(dǎo)用書、課后評價手冊、教師培訓(xùn)等全套教學(xué)體系，讓勞動教育特色化、系統(tǒng)化。

以布藝印染為例，教室配有布料曬晾架、顏料蒸煮鍋、脫蠟鍋、木印版存放架等工具，并根據(jù)地域歷史定制符合自身文化特點的裝修風(fēng)格，為學(xué)生營造具有傳統(tǒng)文化氛圍感的學(xué)習(xí)場所和沉浸式的教學(xué)體驗。在60個課時里，學(xué)生將學(xué)習(xí)布料材質(zhì)、古人發(fā)現(xiàn)的染色方法、植物染色劑的制成，鏤版印花、凸版印花、扎染、絞染等操作方法及各種傳統(tǒng)圖案，了解花樣背后人們對美好生活的期許。

百藝工坊（北京）科技文化有限公司同樣提供勞動實踐教育的整體解決方案，打造了食育坊、陶工坊、木工坊、織染坊、金工坊、本草坊等一系列勞動教育產(chǎn)品，為幼兒園、中小學(xué)、大學(xué)、職校等單位策劃勞動主題活動或勞動教育周，通過專家講座、跟崗研修、工作研學(xué)、入校培訓(xùn)、線上培訓(xùn)等流程開展勞動教師培訓(xùn)。

在勞動新課標(biāo)背景下，參展企業(yè)推出了一系列解決方案。 主辦方供圖

此外，公司利用信息化技術(shù)，開發(fā)了勞動實踐教育課程資源平臺，實現(xiàn)“勞動教育+數(shù)字化”的深度融合。構(gòu)建勞動實踐課程評價系統(tǒng)，發(fā)揮評價的反饋、激勵作用，建立以“勞動作業(yè)評價+勞動素質(zhì)評價”為核心的評價內(nèi)容，強化互動評價即時性，使得勞動教育可實施、可跟蹤、可展示、可監(jiān)控、可評價、提升日常教育管理效率。

“勞動教育不是簡單的擦桌子掃地，與學(xué)科教育一樣，也需要規(guī)范的課程體系和創(chuàng)新的教學(xué)方法，要讓學(xué)生深入?yún)⑴c，才能培養(yǎng)他們崇尚勞動、尊重勞動、思考勞動的素質(zhì)。”工作人員強調(diào)。