解決方案

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創客教室

根據創客教學與STEAM教育的特點,結合中學生的興趣特點以及當前校園教室情況,在進行創客教室設計時可以在一間普通教室中劃分幾個不同的區域來進行規劃。目前,最常見的創客教室都是偏向電子智能方向的,一方面,電子智能化吻合于社會發展趨勢;另一方面,電子智能裝置也更受小朋友喜歡,正好迎合了喜歡折騰鼓搗的創客心理。

一、創客教室設計區域

設計建設校園創客教室。主要劃分為以下幾個區域:理論授課分享區、3D打印機區、創客開源電子區域、成品展示區:

(一)理論授課分享區

授課分享區主要用于課程的講授和學生們的交流分享,應設有數張長桌和椅子,需要有投影屏幕、電腦、白板等。此區域可以用于創意設計、工作坊開設、公開授課、智能物聯網模塊等。

(二)3D打印機區

3D打印技術可以給學生的“學習方式”帶來新的思考,讓抽象的教學概念更加容易理解,可以激發學生對科學、數學尤其是工程和設計創意的興趣,帶來實踐與理論、知識與思維、現實與未來三方面的相互結合。

(三)創客開源電子區域

通過低門檻、高拓展的開源電子模塊,來啟發學生對開源電子以及編程的興趣,開發智力以及增強他們的動手能力,再通過圖形化軟件的編程,可以真正實現機械智能化,讓學生們的創意動起來!

(四)成品展示區

主要由作品展示臺和展示柜組成。主要用于展示學生自己的作品,配一區域主要用于展示學生在課內外完成的作品,應放置展示桌、展示柜、說明文字和圖示等。

總的來講,創客教室設計區域包括以上四個部分,但成熟的創客空間應設計區域還包括閱讀休息區、智能體驗區和工具耗材區。

二、創客教室的設備配置

創客教室所使用到的核心設備包括創客電子套裝、圖形化編程軟件、創客配套設備三部分:

(一)開源電子套裝

采用全面兼容Arduino和Mixly的核心開發板具備四十多種配套傳感器構成,電路連接模式采用四路端口,可接收信號反饋,兼容三路、四路信號傳遞,模塊連接模式采用磁動瞬間吸合,排斥反接短路,結構連接方式完美兼容樂高積木,具有電路保護功能有效防止過流、短路、防靜電對硬件造成損害:既能保證學生使用傳感器的安全,又能與樂高積木結合,搭建各種形式的創客作品!


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(二)圖形化編程軟件

Mixly的主界面由左上的模塊選擇區、中上的程序構建區、右上的代碼程序區(可隱藏)、中部的系統功能區和下部的消息提示區構成。通過該界面,用戶可以完成程序的編寫、上傳、保存、代碼查看等全部工作。

(三)創客配套設備

創客教育中的配套設備主要為了學生的創意服務,這些設備沒有限制,可以是身邊的易拉罐,可以是一次性紙杯,也可以是一塊布、一張紙,沒有任何的限制。為了滿足小創客天馬行空的想象力,一般創客教室會配置一些更強大的創客工具,如:構建三維模型的3D打印機、掃描三維實物的三維掃描儀、構建平面結構的激光切割機、加工金屬部件的機床類工具等。

三、創客教育配套課程

創客教育不是以教為主,而是以引導孩子創造為主。因此,中小學創客課程必須以引導孩子創新為主,具備多元化,個性化的需要!這些創客課程除了講解基本的軟硬件使用外,更多的是孩子自己動手創造,想做什么?能用什么?達到怎樣的效果?

(一)機器人課程

學期階段:以4-6歲的幼兒為住,主要學習物理力學、仿生學、幾何結構學等知識體系培養幼兒的創造性思維和動手能力,有助于幼兒團隊協作,增強幼兒的科學素養和修養。

學齡階段:以6-18歲兒童為主,主要學習物理學機械知識、科技與生活等知識,在學習中開闊思維,增強動手能力,學習機器人主機編程,運用邏輯思維,完成復雜任務。

(二)創客課程體系

機床:適合10到18歲,重點引導學生使用機床,了解車床的加工特點,銑床、磨床、鉆床、鋸床等機床配合車床加工模型。學會三維建模、二維轉化做出模型。能將所學的知識與其他知識(包括電子、ET器材、3D打印、開源)相融合,給予模型燈光、音樂、旋轉、其他運動等相關功能。

無人機:適合10-18歲,引導學生了解飛行器的背景、種類、功能及結構,學會飛行控制原理,掌握飛行器機翼的選型及動力匹配;能夠通過GPS控制系統,實現無人機按照人工規劃路徑飛行、空間定位、自動降落;能夠進行無人機故障診斷,遇到緊急情況會緊急處理。

激光雕刻機:適合10-18歲,認識激光雕刻機的基本結構和工作原理,利用軟件設計圖形,利用激光雕刻與切割功能來制作常見的藝術品,學習拼插藝術品以及組合藝術品的設計與制作,體會藝術設計的流程,盡情釋放自己的創意,讓我們自行設計的神器圖案利用激光雕刻機實現!

人型機器人:適合10到18歲,主要講解人型機器人的基本結構,控制原理,編程軟件的使用;學習較為復雜的人型機器人連續動作控制程序,讓人型機器人融入我們的學習、娛樂與生活!

3D打印機:適合10到18歲,了解和認識3D打印,通過對基本的構建方法的學習,熟悉數學、幾何、物理、信息等相關知識,掌握構建物體的能力,建立對3D基礎知識的認識與理解。使枯燥知識興趣化、體系化,更好的激發孩子興趣和學習能力,培養學生的藝術思維及全方面的思考能力,從實踐中體會自我成就感。

開源:適合10到18歲,主要講解了Arduino的基本結構、原理以及編程軟件的介紹;學習Arduino編寫程序,Arduino軟件與硬件的結合,做出好玩有趣的創意開源作品。


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