凤凰STEM创客教育项目建设方案
解决方案
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STEM创客教育作为当前热门的教学模式,是融合科学、技术、工程和数学,通过设计、制作等过程,让学生充分发挥、运用学校中所学相关知识,在实践中验证理论,在解决问题中探讨学习,有助于培养学生慎思、笃为、实践的行为习惯,形成理性、科学思考的思维模式,增强团队协作能力,进一步提高学生的综合运用、解决问题能力,培养综合性创新人才。

教育部发布的《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见(征求意见稿)》中明确提到要在未来几年“探索STEM教育、创客教育等新教育模式”。目前,创客教育越来越受到我国教育界的关注,中国教育学会已经成立了“STEM”教育联盟,全国已有千余所中学引入了STEM课程。《江苏省义务教育智慧校园建设评价指标体系》也明确提出校园要建设有高水平的智能实验室、智慧学习体验中心、众创空间等创新实验室,形成学校创新应用典型案例和特色成果。

同时,教育部在《教育信息化“十三五”规划》中明确指出,要积极探索信息技术在“众创空间”、跨学科学习(STEM教育)、创客教育等新的教育模式中的应用。着力提升学生的信息素养、创新意识和创新能力,养成数字化学习习惯,促进学生的全面发展,发挥信息化面向未来培养高素质人才的支撑引领作用。

当前阶段,在各地创客教育的推进与教学实践过程中仍存在诸多问题。首先是教师对于创客教育的理解不足,STEM作为新型的教学模式对于大多数教师都比较陌生,不具备相关的教学经验,不知道如何正确开展相关教学实践;另一方面,创客教育包含各学科的融会贯通与各类新科技的结合,涉及范围较广,企业往往无法做到面面俱到,而学校、教师对产品和创客教育认识不足,不知如何正确开展相关教学,这也导致市场产品良莠不齐,学校、企业各自为战,教学实践走向误区,极大的影响了创客教育与校园现代化建设的发展。

同时,教育部在《教育信息化“十三五”规划》中明确指出,要积极探索信息技术在“众创空间”、跨学科学习(STEM教育)、创客教育等新的教育模式中的应用。着力提升学生的信息素养、创新意识和创新能力,养成数字化学习习惯,促进学生的全面发展,发挥信息化面向未来培养高素质人才的支撑引领作用。

依据STEM创客教育的教学实践与教育理念,参照江苏省STEM教育协同创新研究中心的研究成果,主要可以选取以下几大类产品作为STEM创客实验室的核心组成部分:文创空间、创意机器人区、木工造物区、开源电子区、3D打印功能区、VR教学体验区。同时依照使用场景划分为七个区域:理论授课分享区、文创空间、创客智慧电子区、机械加工制作区、创意机器人搭建区、阅读休息区、展示区。

同时依据不同类别与层次的产品选择规划实验室的场地建设,可有效满足STEM创客教育过程中对于学生创新性思维与动手实践能力的培养,学习使用跨学科知识与先进的科学技术,养成从发现问题到动手解决问题的科学思维习惯,发掘团队协作能力等多方面潜能。

这一区域主要用于课程的讲授和学生们的交流分享,应设有数张长桌和椅子,需要有投影屏幕、电脑、白板等。此区域可以用于VR教学体验、创意设计、工作坊开设、公开授课。

通过纸玩益智课程的学习培养学生的逻辑思维和动手能力,传承与学习中国传统文化,引导学生们利用创客教育课程箱探究与制作相关的技术,以小组协作的形式完成故事的策划、制作和演出,培养学生的科学探究能力、创新实践能力和工程思维,也让学生感受到传统文化的魅力。

通过零门槛、高拓展的电子智能模块,来激发学生的兴趣,开发他们的智力以及增强他们的动手能力,再通过软件编程,真正实现机械智能化,让学生们的创意动起来。

机械加工制作区是让学生们利用3D打印与木工工具和配件,使用各种制造工具,创造梦想,动手实践的核心区域。

通过机器人的设计、制作等过程,让学生充分发挥、运用学校中所学相关知识(如机械学、力学、材料学等),在实践中验证理论,在解决问题中探讨学习,实现创意。

这一区域主要用于学生自主学习和书籍借阅,应放置休息/讨论式桌椅、书籍、书架等。教学用的书籍也可收纳于此区域。

这一区域主要用于展示学生在课内外完成的作品,应放置展示桌、展示柜、说明文字/图示等。

(1)提供基于STEM和创客特点的教室设计方案,可以让学生自由学习、讨论、设计、创作和展示;

(2)提供覆盖小初高全年级的丰富课程体系,所有课程均包括学习手册和学习套件,可满足各类教学需求;

(3)课程作为2017年江苏省基础教育前瞻性教学改革实验项目成果,是STEM创客教育领域的权威教材;

(4)提供专业的教师培训服务,让教师快速掌握STEM课程教学体系;

(5)提供云平台服务,服务内容包括在线课程、教师培训、在线评测、创客空间分享等;

(6)整合了科学、技术、工程、数学以及其他多个学科的知识体系,是一个综合性科技创新能力的培养平台;

(7)最大程度满足学生自主体验的需要,在通过迷你实验、团队项目、机器人比赛等体验过程中能培养学生的动手能力、学习能力、创造力、团队协作能力等各方面的素质;

(8)将学科知识与生活场景和问题相结合,引导学生分析、探究、设计、改进、创造,具有趣味性和创造性;

(9)产品体系完备,操作简单,便于教师学生的学习使用;

每学期以学生期末作品展的形式开办学生作品分享会。期间会把STEM的最新产品和创客领域最新创作的作品与学生作品同台进行展示与分享。展示时间为半天,集中分享时间为1个小时。学生需要自己制作宣传海报,将自己创意的作品介绍给参观的观众,同时需要在集中分享时间里,对作品进行讲解,回答观众提问,总结改进方案。另外,在整个分享活动中,也会对作品进行投票,选出最受欢迎的作品,给予宣传和鼓励。并邀请参与每年的创客嘉年华活动等系列创客活动。

不定期邀请校外的创客、教育专家到学校,与老师、学生、家长进行交流和分享,不仅限于作品本身,包括创意、制作、分享、改进等创新、创意、意志品质培养等的每个方面的心得、体会、经验以及教育最新方向、方法的分享。

每学期以学生期末作品展的形式开办学生作品分享会。期间会把STEM的最新产品和创客领域最新创作的作品与学生作品同台进行展示与分享。展示时间为半天,集中分享时间为1个小时。学生需要自己制作宣传海报,将自己创意的作品介绍给参观的观众,同时需要在集中分享时间里,对作品进行讲解,回答观众提问,总结改进方案。另外,在整个分享活动中,也会对作品进行投票,选出最受欢迎的作品,给予宣传和鼓励。并邀请参与每年的创客嘉年华活动等系列创客活动。

(1)磁盘阵列采用raid10。

(2)完整的数据备份策略数据库采用自动备份机制。每月执行一次完全备份(凌晨2:00-4:00执行)并异地存储;每晚定时执行增量备份(凌晨2:00~4:00执行)。

(3)服务器系统虚拟化,所有虚拟机均定时执行备份任务,保证服务异常时能快速恢复(虚拟机还原操作)。

(4)在班级较多的学校设置缓存服务器,解决学校到云服务器的网络瓶颈问题。

(5)Web服务器采用负载均衡模式,一台web宕机由另一台自动接管所有服务,故障排除后重新实现均衡负载,整个过程用户无明显感知

设计与制作: 作品评审: 比赛过程: 作品展示: