江苏省南通第一中学:AI气象站数字孪生开放实验室
一、项目背景:从"背知识点"到"做真探究",教学需要真实数据底座
南通地处长江入海口北岸,滨江临海,受江海气候共同影响,天气过程丰富,是开展气象与地理教学的理想区域。
江苏省南通第一中学在推进新课程改革、打造特色科学教育的过程中,意识到传统气象教学的局限:
- 探究缺数据:科学探究需要真实、连续、可追溯的数据,而手动的、零散的观测无法支撑系统的探究活动;
- 过程难可视化:气象过程是动态、立体的,仅靠文字与静态图,学生难以理解数据的来龙去脉;
- 平台较封闭:缺乏一个统一的数据平台,学生的观测数据无法汇聚、共享,也难以形成校本数据资产;
- 兴趣难激发:缺乏可视化、可交互的展示手段,学生对气象科学的兴趣难以被真正点燃。
为此,学校引入智测云联AI校园气象实时采集系统,希望以真实数据和数字孪生技术,构建一个开放的实验教学环境。
二、方案部署:真实数据 + 数字孪生,构建开放实验室
1. 感知层:连续、真实的数据采集
智测云联校园气象站在校内布设,实时采集温度、湿度、风向风速、降雨量、气压等气象要素,数据分钟级更新并持续上传智云平台,为教学探究提供连续、真实、可追溯的数据源。
2. 平台层:数据上云,统一汇聚
所有数据实时上云,师生通过统一平台即可查看、调用本校历史与实时数据。数据不再是散落在纸面上的记录,而是持续积累的校本数据资产,支撑长期的课题研究与跨学科项目。
3. 展示层:数字孪生,让数据"看得见来源"
结合智测云联的数字孪生生成能力,只需输入坐标范围即可生成校园数字孪生场景。师生在大屏上可以清晰看到每一组数据的上传来源——哪台风速仪、哪个雨量筒、来自校园的哪个点位,让数据采集过程变得透明、可理解,也让"数据是怎么来的"这一科学问题有了直观的答案。
三、应用成效:一个以真实数据为底座的开放实验室
系统投入使用后,学校在科学教育上实现了几个提升:
- 探究更扎实:学生基于本校真实、连续的数据开展探究,从"验证性实验"走向"发现式学习",科学素养培养更落地;
- 过程更可视:数字孪生场景让动态的气象过程变得可观察、可推演,抽象概念转化为直观图像,理解更深刻;
- 数据更开放:统一平台汇聚全校观测数据,师生可共享、可调用,形成可持续积累的校本数据资产;
- 兴趣更浓厚:可视化、可交互的展示激发了学生对气象、地理乃至数据科学的兴趣,为特色校本课程建设提供了抓手。
四、案例总结:数字孪生,让校园气象教学"看见数据背后的世界"
作为物联网监测设备与数据平台服务商,智测云联始终相信,监测数据的价值在于被看见、被理解、被使用。数字孪生能力让这一点在校园场景中真正落地——输入坐标范围即可生成孪生场景,让决策者与学习者都能在大屏上清晰看到每组数据的上传来源。
南通第一中学的案例说明:当真实数据遇上数字孪生,校园气象站就不再只是一台监测设备,而是一间开放的、持续生长的科学实验室。
关于智测云联
智测云联(青岛)智能科技有限公司是一家专注物联网监测设备与数据平台的高新技术服务企业。公司产品体系覆盖气象监测、水质水文监测、电子界桩、地质与结构安全监测、碳排放监测等领域,可为环境监测设备装上"思考的大脑",让数据上云、可分析、可研判;同时面向学校、科技馆、科研机构提供免费公益性环境数据服务。
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