乐发当人工智能遇上量子纠缠：济南高新区绘就教育信息化新图景

在济南高新区人工智能教育示范中心，高新区奥龙小学四年级学生正充满好奇地开启一场特别的科学之旅；泰和小学创客教室里乐发，孩子们专注地进行着STEM项目式学习；几公里外，高新区实验中学量子实验室内，学生正借助先进设备，探索着量子世界的奥秘……

“十四五”期间，济南高新区始终将教育信息化作为驱动教育现代化的核心引擎，推动信息技术与教育教学深度融合，着力打造信息化与教育融合高地。在这里，量子科技与育人智慧交相辉映，智能算法与生动课堂紧密融合，一幅以信息化支撑教育高质量发展、赋能创新人才培育的图景正徐徐展开。

从“数字校园”到“未来学校”

全域信息化生态加速成型

走进泰和小学，科技气息扑面而来。航空航天区、高铁区、AI主题区等场景，与VR太空舱、VR体验门等互动设备，共同构建了一个沉浸式的“全域科学探索场域”。背后支撑的“星火智慧屏幕软件”，如同校园的智慧大脑，实现多屏协作、智能互动与资源动态整合。

科学实验中，六角实验桌与LIFT实验水箱采集的数据可实时投射到大屏进行可视化分析；信息科技教室里，88台一体机通过平台组成协同网络，为编程、人工智能等课程提供虚拟仿真环境与跨屏协作支持，显著提升教学效率与课堂互动性。

学校还推动科学教育向家庭与社区延伸。540个家庭通过线上平台分享家庭科学实验，教师可在线指导；通过“社区科普员”项目制作科普短视频，建立线上反馈机制，将科学教育融入社区。从国家智慧教育平台等资源的常态化应用，到自主开发的《创意编程》《3D建模》等校本课程，泰和小学构建了“硬件+软件+资源+应用”的立体化教育新生态。

作为全国首批人工智能教育实验学校，泰和小学代表了高新区学校通过数教融合，将校园升级为支持个性化学习与协同育人的智慧成长场域，为“未来学校”建设奠定了实践基础。

从“量子实验室”到“AI驾驶舱”乐发

创新人才早期培养驶入快车道

如果说泰和小学展现了信息化赋能基础教育普惠提质的面貌，那么高新区在拔尖创新人才早期培养上的信息化布局，则彰显了其瞄准国家战略需求、赋能学生攀登科学高峰的远见与魄力。

在高新区实验中学和海川中学，一场关于“光是什么”的追问，将学生引入奇妙的量子世界。这里建有山东省首家按科研标准建造的中学量子技术实验室，为学生探究前沿科技和宇宙起源提供了可能。课堂上，学生回顾从牛顿到爱因斯坦的光学思想史，争论“波粒二象性”的哲学内涵；实验室里，他们亲手操作设备，直观感受量子叠加与纠缠的神奇，理解量子密钥分发的原理。

2025年3月，高新区联合九章（济南）量子科技有限公司构建起覆盖1所高中、13所初中的量子科技实验室矩阵，累计投入近2000万元。实验室配备量子通信、量子计算与精密测量等“第二次量子革命”核心领域的先进设备，研发覆盖“演示实验-分组探究-拓展创新”的量子信息课程体系，借助数字化实验设备与数据分析软件，打破了中学与高校科研的壁垒。

2023年，高新区建成全市首个以无人驾驶技术为特色的人工智能教育示范中心。该中心集学习、体验、实践、教学、创新与应用于一体，为全区中小学师生提供系统化的人工智能教育服务。在这里，学生不仅能学习人工智能基础知识，还能在融合语音识别、图像识别等功能的实验环境中，参与编程、无人机驾驶等前沿实践，亲身体验多技术融合的系统设计与控制原理。目前，中心已累计服务师生超1.5万人次，成为区域人工智能教育的重要平台。

依托该中心，高新区各学校广泛开设“图形化编程”“人工智能”等课程。学生在模拟环境中训练算法、调试传感器、规划路径，体验人工智能从概念到产品的全过程。这种基于真实项目与数字化平台的学习模式，与赛事课程结合，助力学生在教育部白名单赛事中屡获国家级奖项。

信息化在高新区教育中扮演着“加速器”与“放大器”，让学生的创新得以展示与竞技，从而精准识别并系统培育面向未来的拔尖创新种子。

从“智慧教研平台”到“全区研训一体”

教师发展驶入数字化新航道

教育信息化的深度融合，关键在于教师。高新区以教研数字化转型为抓手，构建智慧研训体系，为教师专业成长注入新动力。

在高新区实验中学、海川中学，“导学用大课堂”教学模式已升级为信息技术支持下的“2.0”模式。师生人手一台终端，构建起个性化、智能化、精准化的教学闭环。课前，学生借助微课自主学习；课中，利用终端开展合作探究，系统实时汇总学情数据；课后，平台精准推送作业并生成诊断报告，助力学生查漏补缺。目前这一模式也已在高新区多校推广，通过学情精准测评与资源精准推送，实现减负增效。

高新区还将智慧教研平台深度融入区域教研体系。2021年，高新区将教育资源公共服务平台升级为智慧教育云平台，融合近60个应用，支持“集体备课四步法”（主备—复备—通案—个性化修改）全流程数字化管理。平台积累了大量教学案例、微课、试题与教研数据，借助大数据分析技术，可智能识别区域学科教学的强弱项，精准描绘教师能力图谱，为教研决策提供支持，推动教师培训从“大水漫灌”走向“精准滴灌”。