智慧实验室建设方案：建智能化的学习环境、整合数字化教学资源

如果有这么一门实验课，您只需通过云课堂学习，便能享受到数字老师的个性化指导；系统会利用大模型精准评估您的课堂表现和能力水平，并通过智能知识图谱为您推送定制化的学习资源；甚至可以在宿舍里远程操作实验室设备，完成实验操作，并轻松编辑实验报告；这样的学习体验，您想不想感受一下？

智慧实验室（数智化实验课程）的构建，是北京欧倍尔利用先进技术赋能教育的一次大胆尝试。通过搭建智能化的学习环境、整合数字化教学资源、强化数据驱动的管理和智能评估系统，我们为学生打造了一个高度个性化且精准的学习体验。同时，也为教师提供了一个基于数据分析的课程优化平台，让教学更加高效，让学习更加生动。

一、智慧实验室（智慧化实验课程）架构：

1、实验课程管理

基础管理、人员管理、排课管理、远程预约、设备管理、行为管理。

2、人工智能（AI）

“虚拟教师”提供个性化精准化教学；AI机器人助教巡检答疑；AI推荐，异常预警助力无人化无纸化课程实现。

3、万物互联（iot）

实验室温度，实验台温度，有毒气体浓度，可燃气体浓度，设备运行参数，实验数据，行为轨迹实时上传显示。

4、智慧评价

自主预习仿真练习评价；实验操作过程行为及数据评价；实验报告评价，期末考核多维度评价，一人一档，一课一档，以评促学，以评促教。

二建设流程：

1、利用技术赋能，搭建数智化环境

推动教育数字化转型，应利用技术赋能，搭建数智化教育环境，如数智化教室、数智化校园、数智化实验室、数字化实验设备、云上教学平台等。

2、通过人机协同，变革学习方式

课程引入数字人教师进行互动授课，AI助教提供个性化答疑，以及智能机器人进行实时巡检，彻底颠覆了传统的一刀切教学模式。采用了一种更为自主化、泛在化的学习方式，确保每位学生都能获得量身定制的学习体验。

3、加强数据管理，构建智能评估

智能评估评价对于实现个性化和精确教学、推动实验教学持续创新、提升学生学习效果具有重要意义。通过收集多元化的数据（包括实验参数、结果、学生行为以及实验反馈分析）深入洞察每个学生的独特需求。

运用人工智能技术对这些多维度、情境化的数据进行采集、分析和诊断，能够促进信息的有效交流，并提供定制化的教育服务。这种方法不仅激发了教师的创造性，也为学生带来了高度个性化的学习体验。

三、平台功能：

1、平台管理/数据展示

学生注册、登录、网上实验操作预约、实验报告上传、学习档案展示等，教师组织机构管理、班级教务管理、数据展示存储分析，师生交流互动，硬件设备管理控制，实现“人-机-物”一体化的智能云上实验空间。

2、安全教育

利用VR全景技术，一比一复原实验楼，使学生能够身临其境地浏览实验室的布局、设备和实验器材。为学生提供一个不受限制的虚拟环境，在不进入实验室的情况下，自主探索实验室的各个角落，了解实验室的组成、设备的摆放和安全设施位置。

3、虚拟仿真练习和考核

虚拟仿真资源，能够让学生随时随地访问实验教学资源，从而更加便捷地进行课前预习和训练。虚拟实验还可设置各种异常场景，进行事故处理演练，弥补实际教学资源不足。学生进行虚拟仿真实验获得考核证书后方可以进行线下实操。

4、实验数据管理（智能物联）

这种实验室通常利用了物联网（IoT）、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）以及人工智能（AI）的技术，通过互联网连接的实验设备，如传感器、摄像头和控制器，实验数据实时上传平台。使用云服务来存储大量数据对数据进行处理展示，并分析对比，通过数据的运用可评价教学目标达成度，改进教学方法。

5、远程实验室

通过网络访问并进行实验操作的虚拟实验环境，它允许学生和研究者在不受地理限制的情况下进行实验操作和探究。这种实验室通常利用了物联网（IoT）、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）以及人工智能（AI）的技术，通过互联网连接的实验设备，如传感器、摄像头和控制器，让学生能远程操控。使用云服务来存储大量数据和运行实验软件，确保可靠性和扩展性。创建虚拟机或容器化的环境，模拟实验室操作系统和工具。

6、智能助教机器人巡检

用智能助教为实验人员提供交互式的指导，提高实验效率，降低风险。利用数字化的实验指导书，确保实验按照规定的标准执行。实验过程中持续收集实验参数，利用收集到的数据优化未来的实验设计，从而达到教学目标的优化，并形成数据沉淀，让实验和教学数据实时来源于一线，，高校知识图谱资源真实具体。

北京欧倍尔致力于打造一个更加智能、个性化的学习环境，继续深化人工智能在教育教学中的应用，探索更多符合当今教育需求的创新教学模式和科研反哺教学途径，进一步加强与国内外高校及研究机构的合作，引进更多优质资源，推动课程内容的国际化和多元化。