三、方案优势
1、提高了现有教学设备的利用率,节约资金。
2、用有限的资金解决了整个一个学科的辅助教学问题。
3、真正践行了《教育信息化2.0》行动计划的指示精神。
4、基于课程标准设计、紧扣学科一线教学需求开发,恰当整合各种信息技术,融教材、数字资源、学科工具、应用数据于一体的交互式学科3D辅助教学系统。
5、系统开发基于Unity3D引擎,应用了3D、AI、GIS、Maya、3DMax、Photoshop、大数据等多项前沿技术。
6、内容涵盖了小学科学、初中地理、高中地理等学科课程标准要求的全部知识点。
7、产学研用多个单位通力协作,教材主编、特级教师、教研员、一线优秀教师、产品研发专家深度参与指导,与优秀技术团队共同打造。
8、系统通过拖、拉、点、旋转、缩放等手段实现了多种媒体素材、积件如3D模型、动画、视频、图片的交互与调用,满足教师的个性化要求,丰富了教师的教学手段,师生可以在同一个场景内灵活、便捷、高效地完成教学任务,实现了纸质教材与数字辅助系统的同步联动,解决了传统教学工具解决不了的问题。同时,软件支持与教师现有PPT切换使用。
9、系统充分利用3D技术所独具的能使抽象、复杂、不好表达的知识变得直观、简单、可视化,帮助师生解决重、难点知识不好教、学不会的问题。
10、考虑到不同教师间教学水平的差异性,给大部分教师提供教学课程,按照系统逻辑上课就能达到课标要求;给研究型教师提供教学资源,系统提供的相关教学资源可自由选择组合,突破重难点;给拓展型教师提供学科工具,遥感大数据、传感器物联网、空间分析工具等可支持指向地理学科和学科育人价值的教学研究。
11、充分利用3D技术本身所具有的沉浸感和强大视觉冲击力,激发学生的学习兴趣,实现主动、快速的掌握知识,并且记忆深刻。
12、系统支持在一体机、投影机、LED 大屏、电脑等3D/2D教学设备上运行。
13、系统通过键盘、鼠标进行操作,支持多点触控。
  直接把小学科学、中学地理等学科3D辅助教学系统软件安装在学校所有教学班的现有教学一体机上,教师在日常教学中即可随调随用。
一、建设背景
1、政策背景
    2018年1月20日,中共中央、国务院关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见。
   2018年4月13日,教育部关于印发《教育信息化2.0行动计划》的通知
   2022年4月2日,教育部等八部门关于印发《新时代基础教育强师计划》的通知。
   2022年10月28日,五部门关于印发《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划(2022-2026)》的通知
   百年大计,教育为本;教育大计,教师为本。少年强则中国强,教师强则少年强。作为基础教育校,责任重大。
   党的十八大以来,我国教育信息化事业实现了前所未有的快速发展,实现了“三通两平台”建设与应用快速推进、教师信息技术应用能力明显提升、信息化技术水平显著提高、信息化对教育改革发展的推动作用大幅提升、为新时代教育信息化的进一步发展奠定了坚实的基础--->基本上完成了教育信息化1.0“起步”、“应用”阶段的工作。
   党的十九大作出中国特色社会主义进入新时代的重大判断,开启了加快教育现代化、建设教育强国的新征程。新时代赋予了教育信息化新的使命,为引领推动教育信息化转段升级,提出教育信息化2.0行动计划,由此吹响了教育信息化2.0“融合”、“创新”时代的号角(信息技术与科学教学深度融合)。
   在2024年“二会”的政府工作报告上明确提出要深入推进数字经济创新发展。制定支持数字经济高质量发展政策,积极推进数字产业化、产业数字化,促进数字技术和实体经济深度融合。深入实施科教兴国战略,强化高质量发展的基础支撑。大力发展数字教育。
2、学科教学工作现状
(1)应加强对学科价值的正确定位
    进入“中高考”的学科重视程度高,没有进入中高考的学科边缘化,人为的把学科分成“大”、“小”学科。
(2)城乡师资差距大,而且呈进一步加大的趋势。
    国家明确出台了很多“加强专业教师队伍建设”的政策,见效甚微。专业教师队伍的培养不是一朝一夕即可完成的。以北京为例:博士后、北大博士已经进入北京的普通中学当老师。二、三、四线地区“小”学科优秀教师大量流失,专业教师严重匮乏,代课现象严重,直接影响了学科教学质量的提升。 
(3)软、硬件实力悬殊
    2012年以来,国家投入巨资进行了“三通两平台”建设,我国教育信息化事业实现了前所未有的快速发展,教学一体机、投影机等先进的教学设备已经全面普及,教学设备方面城乡之间已经没有差别。经过十几年的实际应用和培训,教师对教学设备和信息技术的应用水平得到了大幅度提高,利用PPT进行教学已经是常态。但是,真正的数字化资源严重匮乏,极大地阻碍了教师应用数字化信息技术辅助教学能力的提升,先进的教学设备没有得到充分的发挥。
(4)随着新技术的不断涌现,对教师提出更高要求,教师的备课压力苦不堪言。
    为了促进教育公平、缩小城乡差距,教育部做了大量工作:如开设空中课堂、“一课一名师”等视频资源,使三、四、五线城市的教师受益匪浅。很多学科在每个知识点的后面都会带一个非常好的PPT教案,供教师在教学中参考。但是,这些替代不了现实中的教师。教学有法,教无定法,每个教师都会有自己的想法和思考。应用新技术备好每一节课成为了1600多万学科任课教师的沉重负担。

(5)一线教学在信息技术应用方面并没有什么大的变化,更不用说“融合”。

         自发、自觉地使用信息技术的也仅限于少数先驱者角色的教师,而且他们的探索也反映出不少现实问题:

         ①、针对课程标准的数字教学资源严重匮乏,往往需要自己开发或者从其他领域引入,门槛高、工作量大;

         ②、针对一线教学场景的专业化软硬件装备不足,少、贵且与一线教学脱节;

         ③、教师的信息技术应用能力亟需提升,不同年龄段、不同水平的教师技术应用能力差异大。

         学科教学与信息技术的深度融合,不能只期望于“教师对技术和学科的理解,教师整合技术于教学的能力”,有这样能力的教师毕竟是少数,而且做这样的教学也要花费很多精力,哪怕只是一节公开课。

3、学科教学工作迫切需要信息技术的支持,以缓解师资匮乏的压力,化难为易,提升学科教学质量。
   随着科学技术和信息技术的飞速发展,传统的教学手段已远远滞后于时代的发展,影响了人才培养的质量和效率。目前,就全国来说,现有2万多所高中校、5万多所初中校、15.9万所小学校,由于历史原因,小学科学、中学地理专业教师极其匮乏,保证不了国家课程标准要求学生掌握的知识数量和质量。
   综上所述,应用先进的科技手段,通过信息技术与学科教学深度融合来提高学科教学的质量和效率势在必行!
   因此,部署科学、地理学科3D辅助教学系统势在必行,刻不容缓。
二、校园部署方案