1、校园创客教育实验课程解决方案Solutions For Campus Maker Education Base 第1页，共58页。01020304教育理念课程解决方案空间布置解决方案器材解决方案目录CONTENS05师资介绍006成功案例第2页，共58页。01教育理念Educational scheme第3页，共58页。创客（maker）:出于兴趣与爱好，努力把各种创意转变为现实的人和团队。什么是创客？第4页，共58页。什么是创客空间？创客空间：整合了创客所必须的工具、材料，是创客学习、实践、创造、交流、分享的平台，是服务创新的场所。第5页，共58页。什么是创客教育？创客教育：创客文化与教育的
2、结合，基于学生兴趣，以项目学习的方式，使用数字化工具，倡导造物，鼓励分享，培养跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育。第6页，共58页。创客教育的特点特点说明基于兴趣：以兴趣班的形式，挑选有兴趣的孩子开展实验课程。项目学习：用项目输出的方式来体现学习的成果，每课完成小项目，学期末完成综合大项目。使用工具，跨学科能力：创客不受单一的器材或者工具限制想法。能使用各种工具和器材，从而掌握复合型的知识技能团队协作：课程教学以及活动过程以团队协作的形式，强调孩子之间的沟通和分享。创新能力：要让孩子真正体验创新的过程和结果，才能培养他们的创新能力和兴趣。第7页，共58页。创客教育理念图（
3、四大技能、两大素质）创新能力&动手实践软件电子设计机械创造分为创新和制造两部分，这两大基本素质是创客教育的核心内容。围绕两大核心素质，设计软件、机械、电子、设计四大基本技能。四大技能互相关联，紧紧围绕核心素质，构成创客教育理念图。第8页，共58页。创客教育基地整体解决方案创客教育完整方案包含空间布置，器材工具以及课程教学三大部分。空间布置和器材工具是基础。课程教学是关键。课程教学器材工具空间布置第9页，共58页。02课程解决方案Curriculum Solutions第10页，共58页。12学期课程体系（内容）1.图形化编程+电子积木4.DIY智能机器搭建7.Arduino开源硬件编程以及应用
4、1-3学期创造能力等级4-6学期7-9学期10.DIY激光雕刻机的原理与使用10-12学期等级一：初出茅庐在模仿的基础上发挥想象等级二：崭露头角有能力自主设计，并在指导下完成制作等级三：平步青云能够独立使用工具、原材料、设备等级四：随心所欲有能力利用多种器材实现脑中的想法2.图形化编程+电子积木+积木搭建3.图形化编程机器人+开源电子模块5.3D打印应用和设计 6.激光切割机的应用和设计8.电子电路制作+常用工具使用9.可穿戴电子实践11.新能源创客1 2.大 型 智 能 机 器 人 项 目（RoboMaster/FRC）第11页，共58页。课程器材选取（教具）开源电子模块器材选取的理念：机械
5、搭建部分可融合乐高体系；电子部分选取开源电子模块；在此基础上融入原材料、工具和常用设备塑料积木电子积木图形化编程机器人3D打印机激光切割机金属积木原材料五金工具电子元器件小型加工机床开源智能机器人不同色块对应4个创造等级常用器材，但不同等级的器材（相邻的六面体）又能互相融合，形成网状关系，为创客提供全面知识和技能，从而更好地实现想法。3D打印机第12页，共58页。课程创新实践方法论（教学法）创新实践方法论项目式学习探究教学法发散性案例团队协作信息即时交流反馈创新实践方法论结合国际先进教育理念与中国中小学校实际情况设计而成。提倡以创造性思维及动手能力为创客教育的终极目的，而非知识或技能。以项目式
6、学习为形式，提倡团队间的配合与分享。采用探究式教学法，帮助学生建立起主动学习的意愿。课堂上由教师教授示范案例并提供大量启发性案例，以供学生自主发挥创意。同时安排大量交流互动环节，便于教师取得即时的反馈，从而改进教学。第13页，共58页。第1学期课程(魔爪的奇幻旅程)示范案例示范案例知识点知识点推荐案例推荐案例1-2和小魔爪一起开启奇幻旅程认识图形化编程的概念；了解操作界面；学会在角色库里新增、删除、切换角色；学会重复执行、等待、切换造型命令 自主学习从背景库里新增背景；学会角色说话；学会导入声音 3-4神奇的海底世界移动，碰到边缘反弹，颜色特效，随机数概念隐藏角色在另一个角色下一层、分支判断模
7、块、条件判断模块 跳舞机器人、幸运数字、猜猜看 5当魔爪遇上迈特思（我们的小台灯）认识电子积木,了解电路的基本知识，学习LED灯、开关 用编程调节LED亮度、配合编程游戏（e.g.,猜大小游戏，猜中闪灯）6-7魔爪的探险之迷宫寻宝 分别使用鼠标和键盘控制角色，使用“碰到？”，条件模块，设置障碍，计时器 一起来抓流星、超级蹦蹦蹦、月球漫步、我是守门员、拳击超人 8爱吃苹果的魔爪 电位器（软硬件结合）升级台灯、接礼物游戏、钓鱼达人、炮弹发射器 9-10魔爪与四十大盗的防盗宝箱光线传感器光控路灯、智能窗帘、光控跳舞娃娃光控编程游戏（e.g.,小岛保卫战，光线值小于一定值时发射炮弹）11-12小魔爪大
8、战小飞龙 游戏人物的控制，角色在指定范围内随机移动，广播模块，隐藏和显示模块，变量 坦克大战、打靶练习、大鱼吃小鱼13-14摇摇木马 压力传感器、马达齿轮+连杆 招财猫、跳舞机器人15-16小创客大智慧之-制作一款游戏 用前面学习的scratch软件以及电子积木搭建一个虚拟和现实结合的游戏案例，并公开介绍作品 青蛙捕虫、极限躲避球、幸运大转盘深海大战、赛马游戏（跨越障碍游戏）1.第1学期主要学习用图形化编程软件制作动画和游戏。2.穿插结合简单的搭建（电子积木+塑料积木，认识电路，以增加孩子们的学习兴趣。第14页，共58页。第1学期创客教育实验课程案例照片摇摇木马升级台灯第15页，共58页。第2
9、学期课程(小小工程师)示范案例示范案例知识点知识点推荐案例推荐案例1-2调速风车电位器,马达，齿轮旋转木马、旋转广告牌小熊的娱乐走廊、摩天轮3-4声控小夜灯（升级台灯）声音传感器关节结构声控风扇、声控编程游戏5-6感应式风扇超声波传感器感应式路灯、编程游戏（超声波琴、僵尸跳等）7-8工具与恐龙杠杆、复合杠杆，马达智能路闸、升降台、树枝修剪器9-10小火车轮轴、马达，齿轮组编程遥控车、会转弯的小车其他轮式结构小车11-12钢琴小车红外马达，其他传感器自动铲车、跟随车、避障车、声控小车13-14芝麻芝麻快开门（古堡城门）滑轮，传送带装置，动滑轮和定滑轮、传送装置，吊车 升降机、起重机、把小船拉上来
10、、计数器、升降晾衣杆、传送带15-16创意实践课用前面学习的scratch软件，电子积木，塑料积木搭建一个可控/自动的含机械运动的案例，并公开介绍作品智能工具、多功能小车游乐园设备、智能家居1.第2学期学习图形化编程软件结合电子以及机械的应用。让孩子熟悉可以用编程软件控制更多电子模块。2.课程重点结合结合简单的电子积木+塑料积木学习简单的搭建结构。第16页，共58页。第2学期创客教育实验课程案例照片自动闸门调速风车第17页，共58页。第3学期课程(我的机器人朋友)示范案例示范案例知识点知识点推荐案例推荐案例1-2认识机器人朋友了解认识图形化编程机器人，组装，让机器人动起来，认识编程软件mBot
11、经典玩法，巡线、避障、自动跟随程序 3-4多才多艺机器人板载LED、蜂鸣器、光线传感器光控音乐机器人、小岛保卫战（编程游戏）、光控台灯、超声波琴5-6听话的机器人使用红外遥控器 算数大挑战、红外线接力赛7-8机器人走迷宫大赛综合考察学生对巡线模块、超声波模块、蜂鸣器、LED、红外遥控器的学习情况，并结合三年级的智能路闸比赛 9-10给你点表情看看表情面板的使用（结合超声波或红外传感器或声控传感器等）迎宾装置、创意闹钟表白机器人、街头广告车11-12机器人足球赛 摇杆的使用极限躲避球、戳气球超级打地鼠（结合软件的游戏）抓钱袋（结合软件的游戏）13-14摇头娃娃舵机旋转彩球、钓鱼机器人绘图机器人、
12、停车场出入闸 15-16小创客大智慧之-我的专属机器人打造一辆独一无二的图形化编程机器儿，要求用上3个以上传感器或舵机，并公开介绍作品消防小车（火焰传感器）、跳舞小车、捡球小车、结合乐高（塑料积木）的小车、人体感应追踪小车、手机摄影机小车、音乐广告小车1.第3学期主要通过图形化编程机器人，学习入门级机器人的控制和搭建。2.结合开源电子模块，对机器人进行扩展和改造，重点学习电子部件的应用。第18页，共58页。第3学期创客教育实验课程案例照片图形化编程机器人及扩展第19页，共58页。第4学期课程(小创客的DIY之旅)示范案例示范案例知识点知识点推荐案例推荐案例1-2红绿灯系统RGB灯，数码管运用数
13、码管可读取数值（如距离、光线强度、声音强度等）到案例改造中3-4自动钓鱼竿 舵机与电机（上）吹泡泡机、智能冷却装置（+温度传感器）、迷你电梯（9g+齿轮+齿条）、自动喂鱼机5-6360旋转风扇（二轴倾斜伺服平台）舵机与电机（下）毛毛虫、跳舞盒子、迷你XY7-8奶奶的摇摇扇曲柄摇杆装置，用电位器调速小驴拉磨、智能搅拌机、带雨刮器的小车9-10Scara机械臂夹取装置，舵机、电机、迷你机械爪升级机械臂、写字机器人11-12投石车 涉及弹射结构、扳机、蓄能机构，结合直流电机、舵机、限位开关，实现自动化自制简易小手枪、投球机器人弩机、炮塔13-16创意搭建实践利用全面所学的全部知识，搭建一个智能作品（
14、要求用到2个以上机械结构，并结合电子部件和编程）智能分拣机（+传动带、红外）乒乓发射器桌面倒水机器人1.第4学期主要通过金属积木DIY搭建课程，学习机械搭建机构的知识和应用。让孩子熟练运用几种常见的机械搭建机构。2.课程重点结合塑料积木和金属积木学习搭建。第20页，共58页。第4学期创客教育实验课程案例照片金属积木DIY第21页，共58页。第5学期课程(3D城市规划师)示范案例知识点推荐案例1-2初识3D打印机认识3D打印机的种类、历史、原理，作品展示，认识3D建模软件的操作界面放入基本几何体，排列，移动和缩放物体知道操作台，三视图，基本功能，认识基本几何体，糖葫芦，栅栏3-4印章基本几何体，
15、圆角命令，拉伸，移动，加运算，预制文字基本楼房，在楼房上刻字5-6马克杯加运算和减运算（合并与切割），相交，倒角命令路灯，垃圾桶，镂空的楼房，花盆，碗7-8花瓶阵列，放样，抽壳树木，有曲线形态的高楼9-10桥草图绘制，拉伸，抽壳，拔模不同形态的桥，不同形态的楼房11-12玩具车综合运用不同形态的车13学习从3D模型库下载模型 学习从3D模型库下载模型 学习从3D模型库下载模型 14-16创意搭建实践3D城市规划利用前面所学的所有知识，结合3D打印和电子模块及积木，打造一座可以智能互动的3D城市沙盘 1.第5学期主要学习3D打印机的知识和应用。让孩子熟练运用3D建模软件，并用打印机进行创作。2.
16、后半部分课程重点是结合3D打印+积木+电子模块的综合应用。第22页，共58页。第5学期创客教育实验课程案例照片3D打印+应用第23页，共58页。第6学期课程(切出我们的童话)1.第6学期主要学习激光切割的知识和应用。让孩子熟练运用激光切割机进行创作。2.后半部分课程重点是结合激光切割+开源电子模块的综合应用。示范案例知识点推荐案例1-2认识 激光切割机激光切割机的历史，种类和原理认识激光切割建模软件激光切割机的基本使用方式3-4软件基本操作 平面图案设计（一）几何花纹、杯垫5-6镜像、阵列与放样平面图案设计（二）窗花、雪花、龙腾条纹、写轮眼7-8基本实体的制作立体构成设计构成正方体、三棱锥、六
17、面体9-10复杂立体构成艺术造型设计星际飞船11-12 木质灯笼激光切割与电子应用我的小闹钟、特洛伊木马13-16创意搭建实践利用激光切割设计创造一个智能案例（至少一个机械结构+一种传感器），并公开介绍作品。仿生动物、小飞机、风扇、木制小人第24页，共58页。第6学期创客教育实验课程案例照片激光雕刻及应用第25页，共58页。第7学期课程(Arduino编程入门)示范案例知识点推荐案例Arduino编程基础Arduino编程入门认识Arduino安装Arduino的IDEIO口输出和延时板载LED的闪烁Arduino常用函数介绍碰撞检测（限位开关）Arduino外部库的使用安装和使用外部库Ard
18、uino综合实践蓝牙小夜灯蓝牙小夜灯（上）蓝牙小夜灯（下）尖叫拍照尖叫拍照（上）尖叫拍照（下）感温杯感温杯（上）感温杯（下）mWatch（Wi-Fi功能）mWatch（Wi-Fi功能）（上）mWatch（Wi-Fi功能）（下）1.第 7 学 期 主 要 学 习Arduino编程入门，让学生对编程语言有更深入的认识。2.结合电子部件与简单机械机构搭建，实现软件、电子、机械的综合应用。第26页，共58页。第7学期创客教育实验课程案例照片Arduino编程及应用第27页，共58页。第8学期课程(电路原理与电路设计基础)示范案例示范案例知识点知识点推荐案例推荐案例第第8 8学期学期课程名称课程名称课节
19、课节制作内容制作内容电路原理与电路设计基础电路原理基础手绘 LED 小彩灯手绘 LED 小彩灯，折叠音乐贺卡面包板的使用LED 互闪电路，555 定时器可调闪烁电路常用元件的认识继电器电机换向器，三极管 H 桥仪器仪表的使用万用表的使用方法，用示波器测量 555 脉冲信号电路设计基础手工焊接洞洞板制作 LED 互闪，锡接走线PCB 手工制板绘制 PCB 图，热转印法制作 PCBPCB 的焊接手工焊接贴片元件，手工贴片与回流焊的使用综合实践作品电子创新综合实践1.第8学期主要学习电路原理与电路设计基础，结合动手制作，让学生更深入掌握电子部分的知识和技能。2.学期末通过之前的学习内容完成一项电子创
20、新综合实践，来呈现孩子们的学习效果。第28页，共58页。第8学期创客教育实验课程案例照片电子电路的设计及应用第29页，共58页。第9学期课程(可穿戴电子实践)1.第9学期主要围绕可穿戴实践，主要培养学生的电子与制作能力。2.学期末通过之前的学习内容，自主设计并制作一款可穿戴电子综合实践，来综合呈现孩子们的学习效果。示范案例知识点推荐案例可穿戴电子实践视觉模块可穿戴LED基础自行车安全驾驶T恤（上）自行车安全驾驶T恤（下）可穿戴LED进阶钢铁侠反应堆（上）钢铁侠反应堆（下）可穿戴微型显示屏DIY智能手表（上）DIY智能手表（下）听觉模块DIY音乐播放器可穿戴音乐播放器（上）可穿戴音乐播放器（下）
21、运动模块运动传感器入门运动计步器（上）运动计步器（下）GPS使用入门GPS轨迹记录仪（上）GPS轨迹记录仪（下）综合实践综合实践可穿戴电子综合实践（上）可穿戴电子综合实践（下）第30页，共58页。第9学期创客教育实验课程案例照片可穿戴实践第31页，共58页。第10学期课程(DIY激光雕刻机的原理与使用)第第1010学期学期课程名称课程名称课节课节制作内容制作内容DIY激光雕刻机的原理与使用直线运动机构基础知识步进电机控制步进电机转盘直线运动机构直线滑轨步进电机控制滑轨运动直线运动的精确控制机器人演奏小木琴直线运动进阶直线运动的叠加XY直线运动平台步进电机控制XY平台DIY激光雕刻机激光雕刻原理
22、激光器的调节将激光器安装到XY平台编程控制激光雕刻雕刻简单的几何图形Benbox 软件的认识与使用组装激光雕刻机激光雕刻机（上）激光雕刻机（下）DIY激光雕刻机的使用雕刻木板图案切割纸张制作工艺品1.第10学期主要围绕DIY激光雕刻机的原理与使用，并将机械结构运用到实践中。2.学期末通过之前的学习内容切割木板和纸张来制作工艺品，并结合第6学期的知识来制作一款可动装置。第32页，共58页。第10学期创客教育实验课程案例照片DIY激光雕刻机及作品第33页，共58页。第11学期课程(新能源创客)1.第11学期主要围绕新能源，在认识各种能源的基础上结合电子与制作，完成综合作品。2.学期末通过之前的学习
23、内容，用不同的能源制作可动装置，来综合呈现孩子们的学习效果。示范案例知识点推荐案例新能源创客认识各种能源化学能水果电池斯林特发动机热太阳能凸透镜聚焦抛物面反射聚焦镜硅光电太阳能太阳能电池电路太阳能储能与释放温差能温差半导体发电温差半导体制冷风能简易手摇发电机DIY风力发电机综合实践综合实践新能源综合实践作品（上）新能源综合实践作品（下）第34页，共58页。第11学期创客教育实验课程案例照片新能源实践第35页，共58页。第12学期课程1.第12学期模拟大型智能机器人项目，例如Robomaster/FRC,整个学期基于大型竞赛的模式，学生以团队形式准备竞赛装置。1.全面考察学生在机械、电子、软件、
24、创新思维、动手实践五个维度的能力。通过本学期的大型智能机器人项目，学生初步具备参加大型竞赛的能力和技术。大型智能机器人项目（RoboMasters/FRC）第36页，共58页。第12学期创客教育实验课程案例照片Robomaster比赛现场FRC比赛现场第37页，共58页。03器材解决方案Equipment Solutions第38页，共58页。创客教育器材配置整体方案器材方案基础包：（满足12学期课堂教学，供教师示范案例使用）扩展包（供学生创新扩展使用，可自主选取搭配）工具（桌面工具+大型加工工具）学期1-12课程基础套装（2人/套）电子积木+塑料积木扩展包（4人/套）金属积木+开源电子模块扩
25、展包（4人/套）电子元器件扩展包（4人/套）高级传动扩展包（4人/套）原材料素材包（4人/套）1.桌面工具：桌面级3D打印机（2人/台）3D打印素材（每台5卷PLA素材）电焊工具包（2人/套）DIY手工工具包（2人/套）（含护目镜）2.大型加工工具：钻铣床、车床、砂轮机、台式曲线锯、木工圆锯、型材切割机工业级3D打印机（含打印材料）工业级激光切割机第39页，共58页。创客教育器材工具配置建议方案塑料电子积木+塑料积木素材包。每套包含20多个电子积木模块以及20多个课程案例素材包，可以供2-3名孩子同时使用。用于结合图形化编程软件，学习各种电子模块的功能使用，并学习各种基础机械结构知识。（图片仅
26、为参考）第40页，共58页。创客教育器材工具配置建议方案图形编程机器人+金属积木以及开源电子模块素材包每套包含一台图形化编程机器人以及金属积木以及开源电子模块素材包，可以供1-2名孩子同时使用。用于让同学学习体验入门级机器人的控制和操作，强化图形化编程软件技能，结合DIY扩展包对机器人进行创新改造，进阶机械结构知识，锻炼创新创造能力。（图片仅为参考）第41页，共58页。创客教育器材工具配置建议方案DIY搭建平台以及开源电子模块包每套包含DIY搭建积木以及开源电子模块，上百种，上千个零件和电子模块，可以供1-2名孩子同时使用。用于让同学实践创新各种DIY搭建模型，学习包含机械结构知识，电子模块知
27、识以及软件编程技能（图形化编程和C语言），锻炼创新创造能力。（图片仅为参考）第42页，共58页。创客教育器材工具配置建议方案DIY手工工具+原材料素材包适合孩子使用的DIY手工工具套装，用于让孩子学会熟练使用工具，可以供1-2名孩子同时使用。（图片仅为参考）木材，亚克力，PVC，纸板，橡胶等原材料包，用于让孩子熟悉各种材料的特性以及加工制作的方法。（图片仅为参考）第43页，共58页。创客教育器材工具配置建议方案小型3D打印机+激光切割机用于让同学体验桌面级加工工具的操作，了解激光切割机和3D打印机的基本构造和原理锻炼加工各种材料和3D造型设计的能力，充分提升同学的动手能力。（图片仅为参考）第4
28、4页，共58页。创客教育器材工具配置建议方案小型加工机+床电子焊台用于让同学体验桌面级加工工具的操作，了解加工机床的基本构造和原理以及电子制版焊接知识，掌握利用手边工具设计加工机械零件以及电子模块的能力，充分提升同学的动手能力。（图片仅为参考）第45页，共58页。创客教育器材工具配置建议方案开源智能机器人用于让同学体验最新开源智能机器人，感受最新的科技创新动态。进而基于这些产品进一步进行创新实践，从而参加真正的创新创客大赛（例如大疆的robomaster，First的FRC比赛，Makeropen等等）。（图片仅为参考）第46页，共58页。04空间布置解决方案Spatial arrangeme
29、nt Solutions第47页，共58页。创客教育空间布置 实践区 操作台（代替原先的课桌）便于团队协作，每张操作台可以供4-6人同时工作，同时配齐需要的电脑、电源及网络接口。区别于传统课室，实践区营造开放自由的氛围，操作台四周需要预留足够的空间。第48页，共58页。创客教育空间布置 器材区 校园创客空间器材区包含机械标准化零件，开源电子模块，原材料（木材，PVC，亚克力等），电子元器件，创新科技产品等上千个品种器材。第49页，共58页。创客教育空间布置 工具区校园创客空间工具区包含基本DIY工具，各式加工机床，电工焊台，3D打印机，激光切割机等。特别注意安全使用，需配置灭火装置、护目镜等相
30、关设施。第50页，共58页。创客教育空间布置 展示区校园创客空间的展示交流区用于同学的沟通交流，项目展示，开放的展架可以用于陈列展示作品。第51页，共58页。06师资介绍Teachers第52页，共58页。07成功案例Successful Case50%65%85%40%第53页，共58页。成功案例晋中市中小学示范性综合实践基地-机器人馆第54页，共58页。成功案例宁波市学生职业体验拓展中心-科技生命馆第55页，共58页。成功案例深圳市第二高级中学第56页，共58页。成功案例深圳市港湾小学第57页，共58页。校园创客教育实验课程解决方案Solutions For Campus Maker Education Base THANKSTHANKS第58页，共58页。
