人工智能作为新一轮科技革命和产业变革的核心驱动力，促进了计算机科学、心理学、哲学等多学科的深度交叉融合，并广泛应用于机器人、语言与图像识别、自然语言处理及专家系统等领域。
创客教育则整合科学、技术、工程、艺术与数学等知识，依托信息化资源与开放的教学空间，通过项目化动手实践和师生平等互动，有效激发学生的探究精神与创新素养
［1］。
因其内容贴近现实生活与自然现象，契合初中生认知兴趣，创客教育能够将抽象的技术原理具象化，为学生提供在实践中持续探究与创新的真实情境。在此背景下，将人工智能融入县域初中创客教育，既是技术赋能教育创新的现实要求，也为区域教育均衡发展提供了新的可能
［2］。
随着人工智能创客教育的飞速发展，其在教育领域的应用日益受到重视。在县域层面推动初中人工智能创客教育的协同发展，对于缩小城乡教育数字鸿沟、培养适应时代需求的创新型人才具有极为关键的意义。
为此，笔者深入探讨如何在县域范围内有效开展人工智能创客教育的协同实践，以期实现教育资源的优化整合与共享，提升教育整体效能。
1 以东光县为例的县域初中人工智能创客教育协同发展现状
东光县现有初中10所，其中县直初中3所、乡镇初中7所。作为新兴领域，全县初中人工智能创客教育虽有一定进展，但整体仍处于起步阶段。
目前，仅部分学校开设了相关课程并建成创客实验室，多数学校在推进过程中仍面临较大挑战。
主要表现为：一是专业师资短缺，缺乏具备系统知识与教学能力的专职教师，制约了课程的有效实施；二是资源配置不足，器材种类单一、数量偏少，硬件设施难以满足学生实践需求；三是优质教学资源匮乏，教学内容与配套资源有限，影响了整体教学效果。
上述问题在一定程度上也反映出县域内学校之间在人工智能创客教育方面协同发展不足。
（1） 教育资源分布不均。
县域内各学校在人工智能创客教育资源方面存在明显差距。城区学校办学条件相对优越，普遍配备了智能机器人、3D打印机、编程套件等硬件设备及相关软件，并拥有较为丰富的在线课程和专业教材；相比之下，部分偏远乡镇学校设备老化、数量不足，课程内容主要依托传统信息技术教学资源，难以支撑人工智能相关教学需求。
此外，网络基础设施的不均衡也进一步拉大了这一差距。城区学校网络环境稳定、带宽充足，能够顺利开展在线教学与远程协作；而部分农村学校网络信号弱、带宽有限，甚至出现覆盖盲区，严重制约了优质数字资源的获取与有效利用。
（2） 师资力量参差不齐。
专业师资短缺是制约县域初中人工智能创客教育高质量发展的障碍。城区学校凭借自身的区位优势，较易吸引计算机科学、教育技术等相关专业背景的教师，这些教师具备一定的人工智能素养，能够系统开设编程、机器人搭建与控制等课程；而乡镇学校教师大多缺乏人工智能相关专业知识和实践经验，多由其他学科教师兼任，教学多停留在基础信息技术层面，难以深入开展人工智能创客教育。
与此同时，培训机会的不均也进一步加剧了师资水平的城乡差距。城区学校教师频繁参与高层次培训、学术研讨及企业实践，能够及时更新知识结构，掌握前沿教学方法与技术动态；相比之下，乡镇学校教师参训机会较少，且现有培训内容多为基础性知识，难以满足实际教学需求
［3］。
（3） 协同合作机制不完善。
县域内学校间人工智能创客教育的协同合作尚处于探索阶段，缺乏常态化的组织与协调机制。尽管部分地区已尝试开展校际交流，但多为短期、松散的活动，缺乏系统性规划和实质性合作项目。例如，一些校际观摩活动仍以展示性听课、参观为主，未能围绕教学资源共享、教师互派交流、学生联合培养等关键问题进行深入研讨和实践设计，合作成效有限。
2 县域初中人工智能创客教育协同发展的意义与价值
2.1 县域初中人工智能创客教育协同发展的意义
（1） 推进县域人工智能创客教育协同发展，是促进区域教育公平的重要途径。
通过统筹县域内校际资源、加强技术交流与合作，能够有效缩小城乡、学校之间的资源配置差距，让更多学生享有相对均等的学习机会。同时，依托人工智能技术的支持，学校可以在协同共享的基础上，针对学生的认知水平与兴趣特长提供更具个性化的学习指导，改变传统教学“一刀切”的模式，从而在更大范围内提升教学质量与育人效果。
（2） 县域人工智能创客教育的协同发展，有助于推动教育教学模式的创新。
通过整合区域内优质资源与先进技术，不仅能够提升师生的信息素养与创新能力，还能为学生提供更加灵活的学习支持。在人工智能辅助下，学生可以结合自身学习节奏与兴趣，自主选择学习路径与内容，从而实现更具针对性的深度学习，逐步形成批判性思维与解决实际问题的能力。
（3） 县域人工智能创客教育的协同发展，是推动区域教育高质量发展的重要抓手。
通过统筹县域内资源与技术优势，学校能够共同探索新型教学模式，优化教学内容与方法，整体提升教育效能，培养具备数字素养与创新能力的时代新人。
在这一过程中，人工智能不仅支持个性化学习，帮助学生基于自身兴趣和学习节奏开展探究，也有助于打破校际壁垒，将优质课程与教学资源辐射至偏远学校，让更多学生享受到更加公平而有质量的教育。
（4） 县域人工智能创客教育的协同发展，是实现教育包容性增长的重要路径。
所谓教育包容性增长，不仅体现为资源供给的扩大，更强调不同群体、不同区域学生平等享有优质教育机会。通过坚持开放、共享与协同的理念，县域内各学校能够打破校际壁垒，构建多元共生的教育生态，促进城乡学生、不同能力水平学生之间的交流合作与共同成长，使更多学生在人工智能教育中受益。
（5） 县域人工智能创客教育的协同发展，推动跨学科知识的整合与运用。
人工智能创客教育天然融合了计算机科学、数学、物理、生物等多学科内容。依托县域协同机制，学校可联合开展如“智能生态监测站”等跨学科项目：在数学与物理教师的协作下完成数据采集与设备校准，在生物学教师指导下分析生态指标，并由信息技术教师统筹编程与系统搭建。这种跨学校、跨学科的合作模式，不仅打破了学科壁垒，也促使学生在真实问题中综合运用多学科知识，构建更为系统的知识网络，拓展其知识视野与实践边界。
2.2 县域初中人工智能创客教育协同发展的价值
（1） 促进县域内教育的融合。
人工智能创客教育的县域协同发展，有助于打破校际壁垒，推动城乡、学校之间的深度融合。依托人工智能技术，各学校不仅可以共享优质课程与教学资源，还能在教学方法、育人理念等方面开展常态化交流。这种全方位、多层次的资源共享与经验互鉴，有助于构建紧密型的县域教育共同体，实现从“资源单向输送”向“多元共建共赢”的转变，不断深化县域初中学校之间的教育融合。
（2） 创新教育教学模式。
人工智能创客教育的县域协同发展，推动了从传统知识传授向项目化、探究式学习的转变。依托电子制作、编程、3D打印、机器人等技术，各学校在协同机制下共同开发跨学科项目，让学生在真实情境中解决问题。这种以实践为导向、以协作为基础的教学模式，不仅提升了学生的创新思维与实践能力，也促使教师在课程设计与教学组织上持续革新，进而推动区域教育质量的整体提升。
（3） 提升教育教学质量。
依托县域协同发展机制，各初中学校可以统筹技术与课程资源，组建跨校教研共同体，共同探索项目化、探究式的新型教学模式。通过优化教学设计、更新课程内容、强化实践环节，不仅提升了课堂教学效能，也使学生在真实情境中综合运用知识、提升创新能力，从而培养出更契合未来社会需求的创新型人才，推动县域教育整体质量的持续提升。
（4） 提升学生自主学习能力。
依托县域协同发展机制，各学校可以共享优质的数字课程、项目案例与智能学习工具，为学生提供更加开放、多元的学习环境。
在人工智能技术的支持下，学生能够根据自身兴趣与学习节奏，自主选择学习内容、调整进度并进行个性化探究。这种以学习者为中心的自主学习模式，有助于激发学生的内在动力，培养其独立思考能力与勇于创新的精神。
3 东光县县域初中人工智能创客教育协同发展实践的策略
3.1 政策与资金支持
（1） 东光县委、县政府及县教育局高度重视人工智能创客教育的县域协同发展，通过顶层设计、政策支持和持续投入，构建了较为完善的保障机制。
近年来，累计投入超千万元用于基础设施建设：2022年为全县10所中学配备创客实验室；2023年建设智慧教育教室，并在县青少年活动中心建成科技馆；2024年进一步补充人工智能开源器材，显著改善了县域内学校的办学条件。
（2） 与此同时，东光县先后被评为教育部第二批“央馆人工智能课程”规模化应用试点区和河北省首批数字校园建设省级示范区，并有多所学校入选试点校、示范校。
上述政策扶持、资金投入与品牌创建，为推进人工智能创客教育的县域协同发展提供了坚实支撑。
3.2 构建资源共享网络平台
（1） 在县域教育行政部门的主导下，东光县联合多所学校及相关企业，构建了人工智能创客教育资源共享网络平台，形成了“软件+硬件”一体化协同机制。
平台系统整合了课程课件、教学视频、项目案例、开源代码等优质资源，并按主题与难度分级分类，方便师生精准检索与使用。以“教育信息化督导指挥云平台”为例，其涵盖了从基础理论到机器人编程实战的系列课程，全县初中教师可依据教学进度与学生实际水平，灵活选用相应资源开展教学。为确保资源的持续更新与质量可控，平台建立了“上传—审核—评价”闭环机制：鼓励教师共享自研成果，由专业人员严格审核；同时设置资源评价功能，收集师生反馈，不断优化资源结构与内容。
运行首年，平台便汇聚了150余份教师自制课件与案例，资源下载量逾千人次，显示出较高的活跃度与实用价值。
（2） 在硬件资源共享方面，县域内建立了设备借用登记制度，支持学校之间调剂闲置设备。
例如，龙王李中学在备战机器人竞赛期间，通过平台向县城第三中学借用5套先进机器人套件，经一个月训练后在比赛中取得优异成绩，既缓解了乡镇学校设备短缺问题，也显著提升了其人工智能教学与竞赛水平。
通过上述举措，东光县初步形成了资源共建、共用、共管的全域协同格局，为人工智能创客教育的均衡发展提供了有力支撑。
3.3 开展教师联合培训与交流
东光县通过构建“培训—交流—教研”一体化的教师专业发展体系，系统提升县域人工智能创客教育师资队伍的整体水平。
（1） 在培训方面，整合高校、企业与县域资源，实施联合培训计划。
采取“线上理论+线下实操”的混合模式，由河北大学资深教授开展专题讲座，企业工程师进行实践指导，帮助教师夯实人工智能基础、编程与创客教育理念。暑期培训项目实施以来，教师普遍反映专业理解与教学信心明显增强。
（2） 在交流方面，建立教师交流任教制度，通过“城区教师支教+乡镇教师跟岗”双向流动，实现优质师资的辐射带动。
支教教师不仅承担一线教学任务，还通过“传帮带”提升乡镇教师教学能力；跟岗教师则深入参与城区学校的教研与课程开发。每年约10名城区骨干教师赴乡镇支教，15名乡镇教师进城跟岗，一年下来，乡镇学校在教学方法创新与课程设计上均有显著进步，学生学习兴趣与学业表现同步提升。
（3） 在教研方面，以课题研究为载体，组织跨校联合教研，围绕人工智能与学科融合、学生创新思维培养等热点问题开展深入研讨。
例如，联合教研团队聚焦“人工智能创客教育在初中信息科技教学中的应用”，研发出一系列算法辅助教学工具与典型案例，在全县推广后，有效激发了学生的学习兴趣与创新意识。
通过上述举措，东光县逐步形成了师资共育、经验共享、专业共进的县域协同发展格局。
3.4 组织跨校创客活动与竞赛
东光县通过构建“竞赛引领—社团联动—展示激励”三位一体的学生协同培养机制，为学生提供了多元化的实践与成长平台。
（1） 在竞赛层面，定期举办县域初中人工智能创客大赛，设置智能机器人挑战赛、创意编程、人工智能设计等多个赛项，面向全县所有初中学生开放。
赛前组织专业教师团队开展针对性辅导，帮助学生掌握关键技术并熟悉比赛规则。以首届大赛为例，全县10所初中有300余名学生参赛，学生在完成“迷宫穿越”“物品搬运”等任务的过程中，不仅提升了编程与工程实践能力，也锻炼了团队协作与问题解决能力。
（2） 在社团层面，打破校际界限，组建跨校创客社团，定期开展项目实践与技术交流。
“智创未来”社团吸纳了5所初中的成员，在智能家居系统项目中，不同学校学生分别承担硬件搭建、软件编程、创意设计与市场调研等任务，形成了优势互补、协同共创的良好局面。
（3） 在展示层面，依托青少年活动中心设立人工智能创客作品展示区，定期展出优秀作品及其设计思路与技术路径，为学生提供相互学习与灵感激发的平台。许多学生在参观后受到启发，主动优化原有作品或开启新的创作。
通过上述举措，东光县逐步构建起全员参与、校际联动、成果共享的学生成长生态，有效提升了学生的创新素养与实践能力。
3.5 实施跨学科活动：智能机器人创意设计与编程挑战的内容与步骤
（1） 活动准备阶段（第1～2周）。
组建跨学科教师团队，包括信息科技教师、物理教师和艺术教师。信息科技教师负责教授编程知识和人工智能算法基础，物理教师讲解机器人的机械结构和动力原理，艺术教师指导学生进行机器人外观设计。
收集和准备活动所需的材料和设备，如机器人套件（包含电机、控制器、传感器等）、编程软件、绘图工具、3D 打印机（如有条件）等，并将学生分成若干小组，每组4～5人。
（2） 知识导入与技能培训阶段（第3～4周）。
信息科技教师通过课堂讲解和实例演示，向学生介绍编程的基本语法和逻辑结构，以及人工智能在机器人领域的应用，如利用机器学习算法实现机器人的自主导航和避障功能。学生在课后通过在线学习平台进行编程练习和算法模拟实验。
物理教师开展关于机器人机械结构和电子电路的专题讲座，讲解机器人的运动原理、动力传输方式以及传感器的工作机制。学生在实验室进行简单的电路连接和机械部件组装实验，熟悉机器人硬件的基本操作。
艺术教师举办创意设计工作坊，引导学生欣赏优秀的机器人设计作品，激发学生的创意灵感，并教授学生基本的设计原则和绘图技巧，如色彩搭配、造型设计等。学生以小组为单位进行机器人外观设计草图的绘制。
（3） 项目实施阶段（第5～8周）。
各小组依据创意设计方案，借助机器人套件与编程软件，完成机器人的搭建与程序设计。在这个过程中，学生需要综合运用所学的编程、物理和艺术知识，解决机器人搭建过程中遇到的结构稳定性、电子线路连接、程序调试等问题，以及优化机器人的外观设计，使其更加符合创意主题和审美要求。
小组内成员分工协作，承担信息科技学科任务的学生负责编写机器人的控制程序，实现各种功能，如前进、后退、转弯、避障、物体抓取等，并结合人工智能算法实现智能行为；承担物理学科任务的学生负责机器人的硬件组装和调试，确保各个部件正常工作；承担艺术学科任务的学生负责机器人的外观装饰和美化，如使用彩色贴纸、3D打印部件等材料制作独特的外壳和装饰件。
（4） 项目展示与评价阶段（第9～10周）。
每个小组进行智能机器人的展示，向全班学生和教师介绍自己的设计理念、功能特点以及在项目实施过程中所运用的跨学科知识和解决的问题。展示形式可以包括现场演示、视频介绍、PPT讲解等。
教师组织学生进行互评和教师讲评，从机器人的功能实现、创意设计、编程技巧、团队协作等多个维度进行打分和评价。
评价标准包括：机器人是否能够准确、稳定地完成预定任务；创意设计是否新颖独特、具有美感；编程代码是否简洁高效、逻辑清晰；团队成员之间是否分工明确、协作默契等。
根据评价结果，评选出优秀小组和个人，并给予表彰和奖励，如颁发荣誉证书、奖品（与机器人相关的学习资料、套件等）。
3.6 激活“三个课堂”
（1） 东光县在落实“双减”与“五项管理”要求的过程中，依托“讯飞大数据洞察系统”，构建起以学生为中心的智慧教学与学业评价体系。
该系统覆盖备课、讲评与辅导全流程，通过对学习数据的采集与分析，为教师提供精准的学情研判与资源推荐，在提升教学针对性的同时，也有效增强了学生自主学习的实效性。以县第三中学为例，教师借助智慧教学软件开展随机点名、即时作业与现场听写，并利用云计算与大数据技术，实时掌握学生的学习状况，实施个性化指导。
（2） 在此基础上，东光县进一步开发“线上教学系统”，通过“专递课堂”“名师课堂”等形式，依托县直学校与乡镇学校的智慧教室，组织跨校教研与观摩活动，充分发挥优质师资的辐射带动作用，着力补齐农村学校师资与资源短板。
例如，县第二中学通过网络联校直播课堂，将一堂生动的人工智能创客实践课同步传送至5个乡镇的偏远中学，主端教师在云端引导下，带领不同学校的学生共同创作，有效促进了城乡教育优质均衡发展。
4 东光县县域初中人工智能创客教育协同发展的实践效果评估与分析
4.1 评价指标
（1） 教育资源整合。
①软硬件设施共享：统计县域内各学校人工智能创客设备（如3D打印机、机器人套件等）闲置率（低闲置率为佳）、跨校调配频次（月均次数越多越好），可用柱状图展示各学校调配频次对比、折线图呈现闲置率季度变化。
②课程资源互通：分析优质教案、教学视频在县域学校间的共享比例，以饼图呈现各学校对共享资源的贡献占比，以雷达图展示不同课程模块（编程、开源硬件等）互通覆盖程度。
（2） 师资队伍建设。
①培训参与度：绘制教师参与人工智能专项培训时长的直方图（按年度分，40 h以上为优区间）、不同级别培训（国家级、省级等）参与人次占比饼图。
②师资交流成效：用折线图展现校际教师公开课、示范课交流次数变化，以柱状图对比各学校教师外出交流学习与接待外校教师交流人次。
（3） 学生成果产出。
①竞赛获奖情况：按竞赛级别（国家、省、市、县）分类统计获奖人次，用柱状图直观对比各层级获奖数量；制作堆叠柱状图展示不同学校学生获奖占比。
②创意作品成果：统计学生优秀创意作品数量，以饼图划分作品类型（智能生活、环保科技等）占比；用雷达图评估作品质量维度（创新性、实用性、技术含量等）得分情况。
（4） 协同合作机制。
①部门联动频次与成果：以柱状图展示教育部门、科技企业、社会组织等联合开展活动（如科普讲座、赛事组织）的季度次数；用流程图表述从活动策划到落地各部门协同顺畅度（环节延误少、职责清晰为优）。
②校际合作深度：绘制学校结对帮扶计划执行进度甘特图，对比结对校间师资互派、资源共享承诺与实际落实情况；用矩阵图分析校际合作项目（联合课程开发、社团共建等）开展的广度与深度。
4.2 评价标准
各项指标根据图表数据反映的实际程度划分为4个等级。具体标准如下。
（1） 软硬件设施共享。
设备闲置率＜10%、月均跨校调配≥3次，评定为“优”。
（2） 课程资源互通。
共享比例＞80%，且各课程模块覆盖较为均衡，评定为“优”。
（3） 其余等级（良、合格、待提升）。
可参照上述标准按梯度递减原则依次设定。
4.3 评价等级
依据上述量化指标及其图表分析结果，将县域人工智能创客教育协同发展水平划分为4个等级，具体描述如下。
（1） 优秀。
各项指标均处于高位区间，软硬件与课程资源共享高效稳定，协同机制运行顺畅，整体成效显著。
（2） 良好。
关键指标总体处于良好区间，校际协同有序开展，已形成一定的成果积累与实践经验。
（3） 合格。
各项指标基本达到规定要求，协同运作总体平稳，但在资源配置与活动组织方面仍有优化空间。
（4） 待提升。
多项指标明显偏低，协同机制松散，资源共享不充分，亟待系统整改与重点推进。
4.4 评估指标体系的构建
（1） 学习成果评估：从课程考试、竞赛成绩与作品评价3个方面，评估学生在人工智能知识、编程技能与创新能力方面的掌握程度，重点关注代码质量、算法复杂度、竞赛获奖等级及作品创新性、实用性等指标。
（2） 教师发展评估：围绕教学能力提升与专业发展成效，评估教师的教学反思报告、公开课表现、课题研究成果以及所指导学生的竞赛获奖情况。
（3） 协同合作效果评估：重点评估资源共享、教师交流与学生互动的实效，具体指标包括平台资源上传下载量、教师交流任教人次与时长、跨校活动参与率以及校际协同满意度等。
4.5 评估数据的采集与分析
数据采集与分析主要包括以下步骤。
（1） 多渠道获取数据，采用问卷调查、课堂观察、作品分析与教学反思等方法，形成多维数据集。
（2） 进行分类处理，运用统计软件对学生成绩、竞赛数据等进行量化分析，同时对反思报告与作品文本进行质性分析，挖掘教学中的问题与经验
［4］。
（3） 通过实践前后的纵向对比，如平台活跃度、教师能力测评成绩、学生创新作品数量与质量等指标的变化，综合评估实践探索对县域人工智能创客教育协同发展的实际成效。
4.6 实践成效与反思
（1） 实践成效。
基于评估数据的综合分析可见，经过一段时间的实践探索，县域初中人工智能创客教育在多个维度取得了阶段性成效，学生素养显著提升，教师能力持续增强，协同机制日趋完善。
学生的AI知识掌握程度与创新能力显著提升，竞赛参与度与获奖率明显提高；教师专业素养与教研协作意识不断增强，跨校交流日益密切；“三课堂”得到有效激活，校际资源共享与跨校活动趋于常态化，初步形成了协同发展的良好局面，有力促进了县域教育资源的均衡配置与质量提升。
（2） 反思。
与此同时，实践中也暴露出一些亟待改进的问题：资源共享平台更新滞后，难以持续满足教学需求；部分教师对新理念、新技术的掌握仍不够熟练；跨校活动的组织与管理流程尚不完善。
对此，应从完善资源建设与更新机制、构建长效的教师专业发展体系、优化跨校活动管理制度等方面入手，进一步提升县域人工智能创客教育协同发展的质量与可持续性。
5 结论与展望
围绕县域初中人工智能创客教育的协同发展，系统实施了政策支持、资源共享平台建设、教师联合培训、跨校活动与竞赛等一系列实践举措，并对其实施效果进行了评估与反思。研究发现，上述探索在促进县域教育资源均衡配置、提升教师专业素养以及培养学生创新能力等方面成效显著。同时，面向未来，要实现人工智能创客教育的可持续发展，仍需进一步完善协同机制，优化资源配置，强化教师队伍建设，并持续探索创新教学模式。
随着人工智能技术的迭代升级与教育数字化转型的深入推进，县域初中人工智能创客教育必将迎来更广阔的发展空间，为培养具有创新精神与实践能力的高素质人才奠定坚实基础。
2024年河北省教育技术研究规划人工智能专项课题“初中人工智能创客教育县域协同发展的实践研究”(hbdjzx202458)
沧州市教育科学“十四五”规划2025年度课题“初中信息科技教学评价的实践研究”(2509489)
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