一、核心痛点:科研教学的双重困境
(一)算力短缺的三大表现
供给不足:仅 8.4% 高校建成校级算力平台,91.6% 高校算力局限于中小规模计算(250Tflops 以下),无法支撑 AI 训练、复杂仿真等科研需求;
分配低效:学科间算力争夺激烈,申请审批流程繁琐,部分智算中心利用率仅 30%-40%(远低于政策要求的 65%);
成本压力:传统微机室单教室建设成本达 20 万元,运维费用高,地方院校难以承担规模化算力升级。

(二)资源不均的突出问题
区域差距:山区学校设备老化,编程、美育等课程难以开展,如四川夹江县华头镇中心小学曾因微机室关停中断编程课;
校际鸿沟:头部高校与地方院校在科研软件、教学资源、实验平台等方面差距显著;
学科失衡:美育、体育等非核心学科缺乏专业化教学工具,学情数据采集困难,教学效果难以量化。
二、双赋能解决方案:技术架构与实践路径
(一)算力赋能:构建高效、普惠的算力支撑体系
架构创新:分布式云算力模式
采用 “中心 + 节点” 部署:县 / 区域级部署核心算力平台,学校仅需配置轻量级云终端,如四川夹江县 “1 个中心 + 24 个节点” 模式,峰值承载 2000 名学生同时在线,单教室建设成本降至 15 万元(降幅 40%);
5G +边缘计算保障:通过 5G 定制网切片技术,实现 100Mbps 以上稳定带宽、20 毫秒内时延,支撑高清互动教学与远程科研。
安全与定制化突破
私有化部署满足教育数据安全需求:如重庆理工大学 “智小理” AI 大脑,基于天翼云全栈国产化技术,实现 “数据不出校、不用于共享训练”,支持文献翻译、编程助手等本地化服务;
混合算力调度:郑州轻工业大学打造 “超算 + 智算” 融合引擎,整合国内外算力与公私云资源,支撑跨学科科研需求。
科研场景专项赋能
预置专业软件镜像:息壤科研助手平台搭载仿真、材料化学等领域软件,一键部署无需繁琐配置,已在四川大学、电子科技大学推广应用;
大模型深度集成:西南交通大学 “扬华小智” 基于 DeepSeek-R1 模型,提供复杂推理、长文本处理等科研支持,解决编程、解题等痛点。

(二)资源赋能:实现优质资源的均衡与升级
基础资源普惠化
云终端替代传统设备:四川夹江县 29 所中小学全部替换云一体机,能耗仅为传统电脑的 1/10,年减碳 48 吨,同时恢复编程等课程;
区域资源共建共享:通过 “教育大脑” 平台整合校际教学资源,实现设备智能运维、学情数据互通。
特色资源智能化
AI 赋能美育教学:四川电信 “AI 音乐教室” 构建 “算力 + 平台 + 数据 + 模型 + 应用” 体系,提供音基评测、交互式作词等功能,实现美育从 “大水漫灌” 到 “精准滴灌” 的转变,已落地百所学校;
专属知识库建设:重庆理工大学 “智小理” 接入校内知识库,支持政策解析、文献检索等定制化服务,师生可免费无限次使用满血版大模型服务。
资源管理高效化
AI 简化教学流程:李老师通过 AI 系统 5 分钟完成 120 份作业批改,准确率达 98%,替代 3 天手动工作量;
全流程数字化管理:整合课堂教学、后勤服务、校园安全等场景,如四川电信研发的多项 AI 应用平台,实现教育生态全方位升级。
三、实践成效:数据驱动的多维改善
维度 | 具体成效 |
成本降低 | 单教室建设成本降幅 40%,年均运维费用节省 2 万元;云终端年耗电量仅 12 度 |
效率提升 | 科研环境配置时间大幅缩短,AI 批改作业效率提升 345 倍;算力利用率从 30%-40% 提升至 68% |
公平性改善 | 山区学校开齐编程、美育等课程,地方院校获得头部高校同等算力支持 |
创新赋能 | 西南交大 “扬华小智”、重理工 “智小理” 等工具,助力跨学科科研与复合型人才培养 |
可持续发展 | 年减碳 48 吨,推动教育数字化与绿色发展协同 |
四、可复制经验与未来方向
(一)核心经验
政企协同模式:高校 / 教育部门与电信、天翼云等企业合作,解决算力建设资金与技术瓶颈,如四川电信 “智慧 + 普惠” 理念落地实践;
轻量化部署策略:避免重资产投入,采用 “核心平台 + 终端接入” 模式,降低地方院校与山区学校落地门槛;
安全优先设计:通过私有化部署、数据隔离等技术,满足教育行业数据安全刚需;
场景化资源整合:聚焦教学、科研、管理核心场景,开发 “1+N” 产品矩阵(如 AI 音乐教室),提升资源实用性。

(二)未来展望
深化 “算力 + AI + 教育” 融合,推动个性化学习与科研创新;建立全国性算力调度网络,进一步提升跨区域资源均衡水平;拓展 “五育并举” 智能化应用,完善德智体美劳全场景资源支撑;推广国产化技术方案,强化教育数字化自主可控能力。
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