基于STEM的創(chuàng)客空間實(shí)驗(yàn)室及課程建設(shè)

李新茂

摘 要 黨的十八大明確提出“科技創(chuàng)新是提高社會(huì)生產(chǎn)力和綜合國(guó)力的戰(zhàn)略支撐，必須擺在國(guó)家發(fā)展全局的核心位置。”STEM教育的理念即是源于創(chuàng)新，創(chuàng)客教育是實(shí)現(xiàn)STEM教育的抓手。

關(guān)鍵詞 STEM 創(chuàng)客空間 課程建設(shè)

基于以上理由我校爭(zhēng)取到上級(jí)部門(mén)的大力支持，創(chuàng)建了碁中“碁妙空間”創(chuàng)客空間實(shí)驗(yàn)室，配備了一批創(chuàng)客空間實(shí)驗(yàn)設(shè)備，開(kāi)設(shè)和開(kāi)發(fā)了部分相關(guān)課程。

1設(shè)備類別與功能簡(jiǎn)介

1.1 3D打印

3D打印包括3D打印機(jī)和3D打印筆。其主要功能有：幫助學(xué)習(xí)者立體化的構(gòu)建學(xué)習(xí)體系。可用3d打印機(jī)來(lái)進(jìn)行模型制造抽象事物，從而讓學(xué)生可手腦合一的加深鞏固學(xué)習(xí)，比如生物、化學(xué)、數(shù)學(xué)等課程；3d打印是科學(xué)技術(shù)的結(jié)晶產(chǎn)物，學(xué)生從學(xué)習(xí)科技，了解科技中獲得成就感與收獲。

1.2微型機(jī)床

微型機(jī)床中可體現(xiàn)學(xué)生‘做中‘學(xué)的理念。提高學(xué)生科技創(chuàng)作興趣，迎接新世紀(jì)的挑戰(zhàn)，故選用簡(jiǎn)易安全、功能較強(qiáng)的微型機(jī)床作為教學(xué)的制作工具，讓學(xué)生了解車(chē)、鑼、刨、磨等各種加工機(jī)床的原理、結(jié)構(gòu)，動(dòng)手組裝并操作安全的小型機(jī)床，發(fā)揮自己的想象力，制作生動(dòng)有趣的小工藝品。

1.3電子硬件類

簡(jiǎn)易機(jī)器人與Arduino桌面機(jī)器人。簡(jiǎn)易機(jī)器人主要包括機(jī)器人的設(shè)計(jì)、組裝及功能實(shí)現(xiàn)。簡(jiǎn)易機(jī)器人還涉及智能尋軌、電路創(chuàng)新、太空探測(cè)、遙控編碼探雷等項(xiàng)目，涵蓋無(wú)線電、電路設(shè)計(jì)、科技創(chuàng)新等內(nèi)容。Arduino桌面機(jī)器人主要體現(xiàn)在交互式編程實(shí)驗(yàn)箱或裝備，通過(guò)運(yùn)用圖形化編程軟件實(shí)現(xiàn)指定或需要實(shí)現(xiàn)的功能。項(xiàng)目具有趣味性，實(shí)用性、科學(xué)性等特點(diǎn)，可與教材相結(jié)合，讓創(chuàng)客們?cè)谡莆照n外知識(shí)的同時(shí)，又能加強(qiáng)對(duì)課本知識(shí)的理解及運(yùn)用，促進(jìn)實(shí)踐能力及思維能力。

1.4圖形設(shè)計(jì)與編程

通過(guò)圖形化編程幫助鍛煉邏輯思維，提升學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的理解能力。同時(shí)動(dòng)手拼裝能夠培養(yǎng)動(dòng)手能力和創(chuàng)造性思維。除了學(xué)習(xí)既定的課程，學(xué)生還可以自主探索更多玩法，充分發(fā)揮掌握的電子電路和智能控制知識(shí)。

1.5激光雕刻

激光雕刻機(jī)是當(dāng)今世界上高新科技產(chǎn)品，產(chǎn)品光、機(jī)、電一體化技術(shù)含量很高。激光雕刻具有高效快捷、精準(zhǔn)、清晰的自動(dòng)化雕刻功能。加工材料在激光雕刻照射下瞬間的熔化和氣化的物理變性，能使激光雕刻達(dá)到加工的目的。激光切割成形技術(shù)在非金屬材料領(lǐng)域也有著較為廣泛的應(yīng)用。

2開(kāi)展創(chuàng)客教育的意義

創(chuàng)客學(xué)習(xí)是一種在知（認(rèn)知）、思（思考）、行（實(shí)踐）、創(chuàng)（創(chuàng)意、創(chuàng)造、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)）、評(píng)（評(píng)價(jià)）的指引下不斷循環(huán)迭代，構(gòu)成的一個(gè)完整的創(chuàng)客學(xué)習(xí)環(huán)。在國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展與制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，都離不開(kāi)一大批以具有創(chuàng)新創(chuàng)造、精益求精精神的大國(guó)工匠為代表的高素質(zhì)產(chǎn)業(yè)工人。教育部大力提倡以創(chuàng)客精神培養(yǎng)“大國(guó)工匠”。

3實(shí)施創(chuàng)客教育的課程與資源

3.1“3D打印”課程：

3.2“無(wú)人機(jī)”課程

創(chuàng)新，是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，是國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。在國(guó)家“科教興國(guó)”戰(zhàn)略思想的指引下，學(xué)校將創(chuàng)客教育貫穿到素質(zhì)教育當(dāng)中，通過(guò)創(chuàng)客空間實(shí)驗(yàn)室建設(shè)為全校師生增進(jìn)科技興趣，展示科技才能搭建了平臺(tái)。同時(shí)，也為片區(qū)創(chuàng)客空間實(shí)驗(yàn)室及課程建設(shè)提供了參考模式。