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AI太空農(nóng)場

1.1 方案背景

勞動(dòng)教育，作為“德智體美勞”的最后一塊拼圖，“勞”育成為中國教育的剛需，國家各級(jí)相關(guān)部門已經(jīng)在2020年起強(qiáng)力推行。但是，作為新時(shí)代教育的“勞”育，一定要是適應(yīng)未來社會(huì)的新時(shí)代勞動(dòng)教育，國家鼓勵(lì)高新技術(shù)企業(yè)參與其中。適合學(xué)生 AI 教育、機(jī)器人、火星教育、勞動(dòng)教育等創(chuàng)新課程的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生個(gè)人的綜合能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，從而促進(jìn)學(xué)校創(chuàng)新教育和新時(shí)代勞動(dòng)教育的內(nèi)容和模式創(chuàng)新。

習(xí)近平總書記在2018年全國教育大會(huì)上提出“構(gòu)建德智體美勞全面培養(yǎng)的教育體系”的工作要求，指出“要在學(xué)生中弘揚(yáng)勞動(dòng)精神，教育引導(dǎo)學(xué)生崇尚勞動(dòng)、尊重勞動(dòng)，懂得勞動(dòng)最光榮、勞動(dòng)最崇高、勞動(dòng)最偉大、勞動(dòng)最美麗的道理，長大后能夠辛勤勞動(dòng)、誠實(shí)勞動(dòng)、創(chuàng)造性勞動(dòng)”，并在闡釋教育目標(biāo)時(shí)首次完整提出“培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人”，進(jìn)一步突顯了勞動(dòng)教育在新時(shí)代教育體系中的重要地位，推動(dòng)新時(shí)代勞動(dòng)教育回歸初心、回歸育人。

中共中央、國務(wù)院推動(dòng)勞動(dòng)教育文件指出：體現(xiàn)時(shí)代特征。適應(yīng)科技發(fā)展和產(chǎn)業(yè)變革，針對(duì)勞動(dòng)新形態(tài)，注重新興技術(shù)支撐和社會(huì)服務(wù)新變化。深化產(chǎn)教融合，改進(jìn)勞動(dòng)教育方式。強(qiáng)化誠實(shí)合法勞動(dòng)意識(shí)，培養(yǎng)科學(xué)精神，提高創(chuàng)造性勞動(dòng)能力。鼓勵(lì)高新企業(yè)為學(xué)生體驗(yàn)現(xiàn)代科技條件下勞動(dòng)實(shí)踐新形態(tài)、新方式提供支持。

將勞動(dòng)素養(yǎng)納入學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)體系。以勞動(dòng)教育目標(biāo)、內(nèi)容要求為依據(jù)，將過程性評(píng)價(jià)和結(jié)果性評(píng)價(jià)結(jié)合起來，健全和完善學(xué)生勞動(dòng)素養(yǎng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、程序和方法，鼓勵(lì)、支持各地利用大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)手段，開展勞動(dòng)教育過程監(jiān)測與記實(shí)評(píng)價(jià)，發(fā)揮評(píng)價(jià)的育人導(dǎo)向和反饋改進(jìn)功能。

1.2 整體描述

AI太空農(nóng)場的核心組成是RAMA 機(jī)器人和 AI 生態(tài)系統(tǒng)。系統(tǒng)由數(shù)十個(gè)獨(dú)立的 FARMBOT 機(jī)器人微控生態(tài)箱組成，由學(xué)生通過編程對(duì)溫度、濕度、水體環(huán)境、喂養(yǎng)、灌溉、施肥、病蟲害防治等進(jìn)行多維度、全方位、分區(qū)域的獨(dú)立控制，結(jié)合個(gè)人和團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新協(xié)作，并最終獲取真實(shí)食物。實(shí)驗(yàn)室提供適合小學(xué)、初中、高中不同階段的勞動(dòng)教育校本課程和最前沿創(chuàng)新課題研究課程。

功能區(qū)劃分僅作參考：

農(nóng)場太空艙及展示區(qū)——封閉式太空艙，容納所有生態(tài)箱，學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)區(qū)；虛擬火星外部環(huán)境，多媒體科普展示。

農(nóng)場教學(xué)區(qū)——學(xué)生開展課程，動(dòng)手調(diào)試區(qū)，提供電腦，基本工具。

創(chuàng)新工作區(qū)——工程創(chuàng)新搭建的工作區(qū)，提供創(chuàng)客工具。

1.3 創(chuàng)新特點(diǎn)

1、項(xiàng)目式研究學(xué)習(xí)

科技農(nóng)業(yè)教育是一種基于農(nóng)業(yè)實(shí)踐和合作的學(xué)習(xí)方式，學(xué)校將強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)參與和實(shí)際操作，通過讓學(xué)生以項(xiàng)目為中心進(jìn)行研究，促進(jìn)學(xué)生的綜合能力和解決問題的能力。在太空農(nóng)場實(shí)驗(yàn)室里，學(xué)生具有真實(shí)的研究環(huán)境，更能激發(fā)學(xué)生對(duì)問題的探究與思索，更能激發(fā)學(xué)生研究學(xué)習(xí)的興趣，學(xué)生以科學(xué)研究的形式，查找資料，進(jìn)行實(shí)際考察或調(diào)查研究，獲得結(jié)論，并提出解決問題的方法和途徑。學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中，從項(xiàng)目的選擇到完成研究報(bào)告，將始終處于主體地位，保持主動(dòng)參與、積極思考的狀態(tài)。

農(nóng)業(yè)科技教育的項(xiàng)目型研究學(xué)習(xí)能夠提高學(xué)生的實(shí)踐能力、解決問題能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。通過項(xiàng)目型學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠更靈活地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，提高學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)動(dòng)力。同時(shí)，項(xiàng)目型學(xué)習(xí)還有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和創(chuàng)新精神，為他們未來的職業(yè)發(fā)展和社會(huì)適應(yīng)能力奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2、前沿的農(nóng)業(yè)科技技術(shù)

在技術(shù)日新月異的當(dāng)下，智能農(nóng)業(yè)已經(jīng)能充分利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算甚至人工智能，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的智能化、精準(zhǔn)化，通過智能化設(shè)備的監(jiān)測，實(shí)時(shí)了解土壤、氣候等農(nóng)業(yè)生長環(huán)境，能更有效提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，學(xué)校傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，植物的生長環(huán)境是受自然條件所影響的，植物生長因素主要由溫、光、水、肥、濕、氣六個(gè)要素組成，學(xué)生在出力流汗的同時(shí)，更能從實(shí)踐出發(fā)，思考植物種植的科學(xué)原理，在實(shí)驗(yàn)室里，學(xué)生不僅能通過儀器設(shè)備，將植物生長的條件可視化，同時(shí)，還能根據(jù)植物生長需要，人為對(duì)植物生長條件進(jìn)行有效控制，能讓學(xué)生通過充分的實(shí)驗(yàn)對(duì)比，學(xué)習(xí)和掌握對(duì)植物種植的條件控制，甚至，還能結(jié)合航天育種，不斷了解太空植物的生長密碼，為每個(gè)學(xué)生未來成為一名科學(xué)家種下一顆科技的種子。

3、跨學(xué)科融合的知識(shí)體系

科技賦能勞動(dòng)教育，本質(zhì)上是知識(shí)和實(shí)踐的碰撞，是一個(gè)涉及綜合學(xué)科的綜合性教育框架，能有效打破傳統(tǒng)學(xué)科的界限，將科技知識(shí)與其他學(xué)科知識(shí)相互融合，能更好培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力

打破學(xué)科界限：科技教育跨學(xué)科融合能夠打破傳統(tǒng)學(xué)科的界限，使學(xué)生能夠?qū)⒉煌瑢W(xué)科的知識(shí)和技能相互關(guān)聯(lián)和融合。

拓寬學(xué)習(xí)視野：通過跨學(xué)科融合，學(xué)生可以接觸到更廣泛的知識(shí)領(lǐng)域，拓寬學(xué)習(xí)視野，培養(yǎng)綜合素質(zhì)。

培養(yǎng)綜合能力：跨學(xué)科融合能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，包括創(chuàng)新思維、批判性思維、解決問題的能力以及團(tuán)隊(duì)合作能力等。

1.4 參考效果