一、創(chuàng)客實驗室組成
創(chuàng)客實驗室由磁連接電學創(chuàng)客實驗盒1、磁連接電學創(chuàng)客實驗盒2、感應(yīng)風扇、螢火蟲、彩色燈泡、采油機、電學綜合創(chuàng)意實驗箱、電與磁創(chuàng)意實驗箱、磁學實驗箱、智慧元可編程電子套件、趣味電子拼裝電路、趣味電路實驗盒、無線電臺、趣味機械創(chuàng)客實驗盒、小球爬樓梯、抽油機、液壓機械創(chuàng)意實驗箱、機械與力學創(chuàng)客實驗箱、基礎(chǔ)構(gòu)建套裝、趣味力學創(chuàng)客實驗盒、水能源小車、空氣水動能源創(chuàng)客實驗盒、能源組合技術(shù)創(chuàng)意實驗盒、風力能源創(chuàng)客實驗盒、杠桿和滑輪工作模型、趣味機械實驗盒、航空母艦實驗盒、核潛艇實驗盒、戰(zhàn)斗機實驗盒、搭建星際城、航天系列拼裝模型、航海系列拼裝模型、航空系列拼裝模型、火星車、拼裝車模型、傳感器應(yīng)用設(shè)計實驗箱、數(shù)字電路設(shè)計實驗箱、電磁繼電器設(shè)計實驗箱、電子控制系統(tǒng)設(shè)計實驗箱等模塊組成。
二、創(chuàng)客實驗室功能
1、計算機編程:通過編程,控制機器人運行。掌握編程方法,培養(yǎng)編程技能。
2、人工智能與機器人演示區(qū):通過演示人工智能與機器人模型,開展機器人科技教育,傳播機器人科技知識,培養(yǎng)學習機器人理論與實踐興趣。3、電磁學設(shè)計與搭建:開展電磁科學技術(shù)教育,面向?qū)W生傳播電磁科學知識。4、無線電設(shè)計與搭建: 開展無線電科技教育,面向各學生傳播無線電科技知識.5、機械與力學設(shè)計與搭建:開展機械與力學技術(shù)教育,面向?qū)W生傳播機械與力學技術(shù)知識。
三、創(chuàng)客教育課程設(shè)計
創(chuàng)客教育課程是一種有別于傳統(tǒng)學科課程的新型課程。創(chuàng)客教育課程有廣義和狹義之分。廣義的創(chuàng)客教育課程是指以培養(yǎng)學生創(chuàng)客素養(yǎng)為導(dǎo)向的各類課程,既包括電子創(chuàng)意類課程,也包括手工、陶藝、繪畫等藝術(shù)類創(chuàng)意課程;狹義的創(chuàng)客教育課程則特指以智能化信息技術(shù)(Scratch、Mixly、Arduino、Galileo等)應(yīng)用為顯著特征的電子創(chuàng)意類課程,其科技含量較高。
1、創(chuàng)客教育課程的設(shè)計理念為了保證創(chuàng)客教育課程能夠真正服務(wù)創(chuàng)客教育、在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中發(fā)揮實效,創(chuàng)客教育課程設(shè)計應(yīng)遵循四大理念,分別是趣味化、立體化、模塊化和項目化。這四種理念之間不是簡單的并列關(guān)系,而是相互貫通、相輔相成,共同指導(dǎo)高質(zhì)量創(chuàng)客教育課程的設(shè)計、開發(fā)與應(yīng)用。
2、創(chuàng)客教學法
。1)創(chuàng)意:培養(yǎng)學生的想象力、創(chuàng)造精神。激發(fā)學生的創(chuàng)新興趣是提高學生創(chuàng)新能力的原動力和基礎(chǔ),而學生的創(chuàng)新興趣是一個漸進的過程,需要不斷培養(yǎng)。入情入境的教學能吸引學生的注意力,激發(fā)學生的學習情趣;能充分調(diào)動學生自主學習的積極性、主動性,讓學生在課堂上敢想、敢問,通過想和問,一點一點激發(fā)創(chuàng)新興趣。
。2)設(shè)計:學生把創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為具體項目的設(shè)計。
。3)制作:學習和使用工具,到小組協(xié)作,動手將設(shè)計制作成產(chǎn)品。
。4)分享:從個體認知,到集體認知,集體智慧形成。
。5)評價:過程性評價,關(guān)注學習過程、創(chuàng)新精神和科學方法論。
3、創(chuàng)客課程
(1)創(chuàng)客課程--計算機程序設(shè)計
課程內(nèi)容:計算機程序設(shè)計模塊課程主要培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和使用軟件控制硬件的能力。在此課程中以圖形化編程為主,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)乃季S習慣,通過流程圖等輔助手段養(yǎng)成正確良好的程序設(shè)計能力。實施方式:以項目為載體進行課程內(nèi)容實施,在每學期初教師首先明確本學期的課程項目目標和評測方式,讓學生在項目中學習。因此學生更加明確為什么學,也更加清楚所學知識的應(yīng)用領(lǐng)域。每學期設(shè)置不同的任務(wù)。例如:機器人的步態(tài)設(shè)計、機器魚游動步態(tài)設(shè)計、視覺避障小車模型等。評測或展示方式:每個學期末組織一次全年級的競賽活動,使用同一個項目平臺,進行競賽和展覽展示活動。
(2)創(chuàng)客課程----電子電路課程設(shè)計課程內(nèi)容:在電子電路知識模塊中主要學習一些基本的電子電路知識,將電路知識與物理學科的電學知識相互滲透。讓學生可以將物理知識的學習融入到實踐過程當中。從簡單的面包板電路連接到簡單的電路設(shè)計,完成一個學生自己的電路作品實施方式:提供趣味電路組件,在聽老師講解完趣味電路的基本原理連接方法之后,以小組合作的方式開始動手連接搭建。不同的套件,可以完成不同的趣味電路作品?擅恐馨才乓还(jié)課,目的是讓學生在這個課程上掌握簡單的電路設(shè)計原理,通過連接電路的活動,激發(fā)學生對于物理等課程的學習興趣,把創(chuàng)客教育與日常教學有機結(jié)合。評測或展示方式:將學生制作的電路成果進行展覽和展示,優(yōu)秀的作品可以推薦參與各級競賽活動。
。3)創(chuàng)客課程--機械結(jié)構(gòu)設(shè)計課程內(nèi)容:機械結(jié)構(gòu)設(shè)計模塊主要學習現(xiàn)代加工技術(shù)以及基于數(shù)字化技術(shù)的加工方式。以項目設(shè)計、繪圖、加工、組裝作為課程重點內(nèi)容。充分調(diào)動學生的積極性,培養(yǎng)學生的動手能力和解決問題的能力。通過選題、討論、制作首版、修改設(shè)計、完成樣機等環(huán)節(jié),充分讓學生體驗科學研究的過程。例如:學生可以設(shè)計一款未來家居,通過3D打印技術(shù)把它打印出來。此模塊的學習還可以和程序設(shè)計模塊內(nèi)容相結(jié)合,設(shè)計并組裝好外形結(jié)構(gòu)之后,在加入控制系統(tǒng)進行程序控制。使作品的科技含量更高。實施方式:學期初用幾節(jié)課的時間讓學生完成選題任務(wù),然后教師講解繪圖軟件,學生根據(jù)自己的選題任務(wù)利用課上和課余時間進行草圖繪制。使用加工設(shè)備完成加工。評測或展示方式:教師針對每組或者每個學生的作品進行點評。從實用性、創(chuàng)新性、美觀性、穩(wěn)定性、合理性等多方面進行評定。在期末讓每組學生在學校進行展示,并由其他年級或班級學生參與評定,評選出不同單項獎。如:創(chuàng)意獎、外觀獎、人氣獎等。
。4)創(chuàng)客課程--基于項目的課程設(shè)計課程內(nèi)容:此項課程內(nèi)容首先為學生準備各種各樣的項目制活動。學生圍繞一個具體的項目,充分選擇和利用各種學習資源,在實際體驗、探索創(chuàng)新、內(nèi)化吸收的過程中,以團隊為組織形式自主地獲得較為完整而具體的知識,形成技能并獲得發(fā)展的學習;陧椖康膶W習是一種以學生為中心的教學模式,通過一個長期的任務(wù),促進學生在完成作品和執(zhí)行任務(wù)的學習中進行質(zhì)詢和實證,從而獲得知識和技能。實施方式:具體實施時,將項目進行分解,根據(jù)不同的項目需求講解不同的課程知識,例如:機器人搬運任務(wù)。在任務(wù)中學生要學習機械手臂的制作和手臂與車體的協(xié)調(diào)控制,考慮如何能夠高效的完成任務(wù)。利用一些常用的設(shè)備作為課程道具,設(shè)置一些簡單的競賽任務(wù)。如:智能車接力、機器人搬運、機器人舞蹈等課程內(nèi)容。在實施過程中根據(jù)任務(wù)的難易程度設(shè)置不同的課程內(nèi)容,一學期完成三到四項任務(wù)。評測或展示方式:此模塊內(nèi)容和各級競賽比較接近,可以通過模擬競賽的方式來進行課程內(nèi)容的檢測。學期結(jié)束時,可以安排一次年級內(nèi)的競賽活動,通過競技或主觀評選的方式評出優(yōu)秀學生及作品并優(yōu)先推薦參與各級競賽。