本书依托教育部教育装备研究与发展中心2020年度基本科研业务费专项资金资助重点课题《新技术在教育装备应用的趋势研究》（课题编号：KZD202009），扎实开展新材料、新工艺、新技术、新装备研究。本书通过调查研究，初步摸清了目前适用于教育装备研发、设计、制造的新材料、新工艺、新技术以及适用于教育教学的新装备，为教育行政部门制定政策和相关标准的制（修）订提供依据与参考，为各级各类学校教育装备配备提供参考。 本书包含边缘计算、人工智能实验教学、虚拟现实技术、3D打印技术、新型显示技术、开源软硬件六章，分别从历史与现状综述、典型应用案例、育人价值分析、未来发展与展望等方面进行论述。本书可以为政府部门决策提供依据，为企业开发设计提供参考，为学校采购提供支持，为用于教育装备采购经费的使用效益提供帮助。

第1章 边缘计算
1.1 历史与现状综述
1.1.1 什么是边缘计算
1.1.2 边缘计算的发展历史
1.1.3 边缘计算与教育新基建
1.2 典型应用案例
1.2.1 新型学习空间建设
1.2.2 智慧校园建设
1.2.3 教育数据中心建设
1.2.4 “互联网+教育”平台应用
1.2.5 校际合作和集团化办学
1.3 边缘计算技术优势
1.3.1 强化教育新基建网络基础，保障智慧教育高质量运行
1.3.2 提高信息化系统部署的灵活度和性价比，实现集约高效发展
1.3.3 提升教育数据安全性和隐私性，防范伦理与社会问题
1.4 发展过程中可能存在的问题及解决办法
1.4.1 边缘侧的数据安全问题
1.4.2 设备选型和运行维护问题
1.4.3 新产生的教育不公平问题
1.5 未来发展与展望
1.5.1 “云-边”协同模式将成为新的解决途径
1.5.2 “云-边”协同模式将进一步提升教育智能化程度
1.5.3 边缘计算将成为教育服务的重要组成部分
1.5.4 边缘计算与其他新技术将进一步深入融合
第2章 人工智能实验教学
2.1 人工智能实验教学育人目标
2.1.1 人工智能教育政策背景
2.1.2 人工智能实验教学的意义
2.2 人工智能实验教学育人价值
2.2.1 道德、论理和责任的素养
2.2.2 选择和使用人工智能工具的素养
2.2.3 系统思维的素养
2.3 人工智能实验教学解决方案
2.3.1 普通高中教育实验教学解决方案和应用
2.3.2 义务教育阶段解决方案和应用
2.3.3 人工智能实验教学环境
2.4 区域推进人工智能实验教学实施规划
2.4.1 项目规划与目标
2.4.2 课程建设与师资培训
2.4.3 实验室与课程建设配套规划
2.4.4 普通高中人工智能实验室装备方案
2.4.5 义务教育人工智能实验室装备方案
2.5 人工智能学科教学展望
第3章 虚拟现实技术
3.1 历史与现状综述
3.1.1 虚拟现实技术简史
3.1.2 虚拟现实技术与教育
3.2 典型应用案例
3.2.1 “5G云VR”智慧教育解决方案
3.2.2 虚拟现实综合教室解决方案
3.2.3 沉浸式高新视频文创实训室
3.2.4 超高清数字内容创作实验室
3.3 育人价值分析
3.3.1 辅助理论教学
3.3.2 推动实验教学
3.4 未来发展与展望
3.4.1 建立健全虚拟现实产业生态
3.4.2 推进虚拟现实教育行业标准的制定
3.4.3 以赛事和活动带动示范校建设
3.4.4 统筹“政用产学研”协同并进
第4章 3D打印技术
4.1 历史与现状综述
4.1.1 3D打印技术的起源
4.1.2 3D打印技术与模型设计
4.1.3 3D打印技术的意义
4.1.4 推进3D打印教学应用的必要性
4.1.5 3D打印技术在教育领域的应用趋势
4.1.6 3D打印技术软硬件开发案例
4.2 典型应用案例
4.2.1 3D打印学科融入型课程案例
4.2.2 3D打印特色教学实践案例
4.2.3 3D打印项目式教学课程案例与分析
4.2.4 3D打印相关赛事案例
4.2.5 中小学3D打印教室建设参考方案
4.3 育人价值分析
4.3.1 培养学生动手实践能力
4.3.2 培养学生互助协作能力
4.3.3 培养学生跨学科思维能力
4.3.4 创新创造能力
4.4 未来发展与展望
4.4.1 与先进教育理念同行
4.4.2 以产品为导向的教学形式
第5章 新型显示技术
5.1 历史与现状综述
5.1.1 显示技术的发展简史
5.1.2 显示技术与教育
5.1.3 电子显示设备的弊端
5.1.4 国家层面采取的措施及目标
5.1.5 评判机构的发展
5.2 典型应用案例
5.2.1 三屏智慧黑板（防眩光）
5.2.2 移动学习平板电脑
5.2.3 VR眼镜
5.3 育人价值分析
5.3.1 培养科学健康用眼习惯
5.3.2 丰富学生的学习体验
5.3.3 在线优质教育资源均衡化
5.4 未来发展与展望
5.4.1 护眼与显示技术的发展
5.4.2 类纸屏护眼技术的发展
5.4.3 护眼效果评判体系的发展
第6章 开源软硬件
6.1 历史与现状综述
6.1.1 开源软硬件的起源
6.1.2 开源软硬件的现状
6.2 中国特色开源软硬件
6.2.1 构建中国特色开源软硬件的必要性
6.2.2 中国特色开源软硬件的特征
6.2.3 中国特色开源软件
6.2.4 中国特色开源硬件
6.2.5 中国特色开源软硬件支撑国家及地方教材
6.2.6 中国特色开源软硬件教学成果
6.2.7 基于中国特色开源软硬件的活动与赛事
6.2.8 基于中国特色开源软硬件的实验室建设
6.2.9 开源社区与开源生态营造
6.3 育人价值分析
6.3.1 动手实践能力
6.3.2 协同共享能力
6.3.3 跨学科思维能力
6.3.4 创新创造能力
6.4 未来发展与展望
6.4.1 加快建设中国特色开源软硬件生态环境
6.4.