昆山陆家高级中学

校企联动式智能制造课程基地

实施方案

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

二〇一八年三月

 

 

 

 

一、指导思想

昆山市陆家镇依托地标性企业——好孩子集团的品牌优势，以童趣为主题，以产城人文融合为导向，打造集“产、研、展、学、商、居”为一体的童趣小镇，并打造一流的智能制造研发的示范基地。顺应陆家镇打造“童趣小镇”智能制造的战略方针，借助地方智能制造产业技术支持，建设具有地方特色的校企联动式智能制造课程基地，搭建“政校企行”联动式的综合实践教学平台，以创设新型学习环境为特征，以改进课程内容实施方式为重点，以增强实践认知和学习能力为主线，以提高综合素质为目标，以“课程建设”为抓手，更新课程理念、优化课程设置，灵活教学方法和多元质量评价等手段，促进学生在实践、探究、自主创新中，多样化地引导学生高效学习，促进教师专业成长，推动学校的品质提升和特色发展。

二、建设目标

（一）创设智能制造校企联动式的技术创新基地

“校企联动式智能制造”课程基地的建设，以校长为组长，学校领导班子和中层领导为骨干，整合校内外的各方资源，采用“校企联动”协同的机制（见图1-1），由北京国信研究院、清华科技园、昆山陆家镇政府、好孩子集团、昆山快成有限公司等部门和机构，以及美国斯坦福大学、南京航空航天大学等教育体系知名研究专家，航天部新天地创客空间、C919等重大工程人员，形成校企联动式开放共享的技术创新基地。

  图1-1：“校企联动”协同的机制

（二）创设“高中新课标”下的STEAM研究型教学基地

2018年1月16日，教育部组织260多位专家对普通高中课程方案和语文等14门学科课程标准进行了修订，经国家教材委员会审查通过，于2017年底印发，并于2018年秋季开始执行。在此次“新课标”改革中，正式将人工智能、物联网、大数据处理正式划入新课标。近几年，借助地方童趣智造企业技术优势，我校一直致力于智能制造研究性教学的探索，在相关学科上都具有一定的经验积累，并在高一年级开设了相关课程和社团。因而，顺应人工智能时代新技术，以3D打印及逆向工程和通用技术、信息技术等课程为基础，结合普通高中物理、信息技术、通用技术、数学等相关内容，构建多样化、多层次理论实践相辅相成的的智能制造课程体系，完成从原有的研究性教学到高中新课标下STEAM研究型教学的探索，让研究性教学发挥出新的活力。

（三）创设智能制造创新人才培养基地

移动互联网时代，人与人在知识点上的差距，转向了整体能力的较量。核心素养的提升学生在教育过程中，不仅是记忆理解性的刷题应试，也不是一万小时简单重复训练。依托“校企联动式智能制造”课程基地，以学生为主体开展个性化学习，为学生核心素养相关的创新能力、实践能力和教师跨学科教研的提升搭建综合平台，在学习过程中思维与行为协同，持续培养学习力的过程也是一个跨学科知识综合运用自主进化主动探索的过程，实现创新型师生人才培养的建设目标。

（四）创设智能制造创客竞赛基地

“校企联动式智能制造”课程基地是一种开放性跨学科多层次的教学平台，以创新教育理论为指导，以培养学生的创新思维、科学品质、探索精神、实践能力为目标的基地。竞赛是基地建设的组成部分，是学生智能制造STEAM课程及创客课程综合实践的成果展示途径，竞赛也是一个团体学习的过程，创设智能制造相关各项竞赛，积极参加或主办校、市、省、国家级乃至国际智能制造各项比赛或创客嘉年华，体验科技、设计和艺术，拓展对外交流，培养学生团结合作，与他人进行有效的沟通与交流等能力，让陆家高级中学成为区域智能制造STEAM创客教育和创客竞赛的示范基地。

（五）创设科学的“新高考”综合评价体系

根据教育部近一年的相关文件精神，不难看出“新高考”录取模式的核心，是“两依据一参考”，既要看高考成绩和学业水平考试成绩，也要参考学生综合素质发展情况。另一方面全面取消等全国性高考加分项目，但并不意味着不再关注学生个性、特长和综合素质发展，而是取消普适性加分，将这些奖励项目纳入自主招生和综合素质评价中，让渡到个体高校降分这相当于教育主管部门行政权力的下放，给予高校更多的自主权，这也是新高考改革的核心点分类考试、综合评价多元录取的一种体现，依托基地的建设，以学生为主体开展个性化学习，培养学生思维与行为的协同，自主进化主动探索的学习力，探索我校学的“新高考”综合评价体系。

三、建设内容

（一）教学环境

创设具有陆家高中鲜明特色智能制造主题的教学环境，营造学习情境、凸现智能制造文化，基地的教学环境分二大功能模块进行建设，如图1-2：

校企联动式智能制造课程基地教学环境	主功能区 （智能制造教学馆）	工作站	好孩子智能生产厂区
		破坏室	好孩子智能产品拆装区
			无人机拆装区
			机器人拆装区
			数字家用产品拆装区
		体验室	智能屏自助体验区
			人机互动体验区
			沉浸式虚拟体验区
			真实性互动体验区
		应用室	无人机驾驶应用区
			人机对话应用区
			智能家居应用区
			好孩子智能车辆应用区
			智能制造应用区
		创意室	3D建模室
			机器人编程室
			数控编程室
			智能创意空间
	泛功能区	机器人接待大厅
		智能长廊	数字宣传廊
			创客宣传廊
			建模宣传廊
		实践研学区	校内实践基地
			校企联动企业实践基地
			重大工程实践研学基地

 

  图1-2：校企联动式智能制造教学环境

（1）主功能区（智能制造教学馆）

注重跨学科的探究和交叉融合，以项目式学习、问题解决为导向，以培养学生创新思维、科学品质、实践能力、合作协同等能力为目标，设立5个探究实验、科学实践活动的主教学功能区，主要功能如下：

•       工作站：这是依托陆家好孩子集团童趣地标性企业品牌为我校特色的校企联动工作站，该区域主要展示校企联动地标性企业—好孩子集团的智能模拟生产厂区，实现创新型师生培养，示范辐射和资源共享的功能。

•       破坏室:在功能区，学生通过对好孩子智能产品、无人机、机器人、数字家用产品的拆装，增强智能制造产品的结构和原理认知；并且多次反复拆装调试过程，也是一种反复试错的破坏式探究体验学习，培养学生实践创新、受挫、自主探究等能力。

•       体验室：在体验区，设有开放的智能屏自助体验区、人机互动体验区、沉浸式虚拟体验区、真实性互动体验区，具有趣味型娱乐性智能制造四大体验区，提升学生学习兴趣，增加实践认知，培养自主探究学习力。

•       创意室：通过破坏式创新实验室的学习，熟悉产品结构和原理，在该区域开展3D建模、机器人编程、数控编程及智能创意设计等教学任务，运用3D建模软件实现3D创意设计和装配；并且熟悉常见传感器的应用，掌握创意设计作品的任务程序的编写能力；

•       应用室：该实验室配置3D打印、逆向扫描仪，激光切割，数控加工等成型工具，也是一个智能制造的综合应用区域。开设无人机驾驶应用、人机对话互动媒体应用、智能家居应用、智能制造应用、好孩子智能车辆应用五大模块的智能制造的应用区，以项目式小组教学方式，以 “做中学”和“学中做”的学习体验，增强小组团队合作实践分享共赢的能力培养，开展智能制造个性化应用的学习。

（2）泛功能区

营造学习情境，一方面在整个校园的文化上体现智能制造特色主题；另一方面建立搭建机器人接待大厅、智能长廊两模块泛功能区，其中智能长廊又包含数字宣传廊、创客宣传廊、建模宣传廊，增强智能制造的实践认知，提升学习新技术的兴趣，同时培养学生自主探究学习力。

（二）课程体系

教育部印发《普通高中课程方案和课程标准(2017年版)》文件精神，人工智能、物联网、大数据处理等新技术正式进入高中生新课标，我校依托“校企联动式智能制造”课程基地建设，基于学生兴趣，以项目学习的方式，综合智能制造课程改革和新高考改革，围绕通用技术和信息技术新课标与物理、数学、机械、电子等学科核心素养，构建分层模块化智能制造课程体系，课程体系如图1-4所示，其中课程主要内容为：

校企联动式智能制造课程体系	模块	课程	评价	开设年级
	破坏模块	好孩子智能产品拆装	学分+ 未来工程师A级证书	高一
		无人机拆装区
		数字家用产品拆装
		机器人机械结构拆装
	体验模块	智能屏自助体验	学分+ 未来工程师A级证书	高一
		人机互动体验
		真实性互动体验
		沉浸式虚拟体验
	应用模块	智能无人机	学分+ 未来工程师AA级证书	高一 高二
		互动媒体技术
		智能家居应用
		好孩子智能车辆试验
		3D创意造物
	创新模块	机器人编程	学分+ 未来工程师AAA级证书	高一 高二
		数控编程
		智能创意飞行器
		好孩子产品智能创意
		泛式智能制造

 

  图1-4：校企联动式智能制造课程体系

（三）互动平台

建设一个开放式的体验室，主要包括智能屏互动、沉浸式虚拟现实互动、人机互动媒体和真实性互动体验平台，在智能屏互动体验中，借助多媒体设备，能查看到基地的课程资源，欣赏自己做的智能装置有关微课视；沉浸式虚拟现实互动体验区能体验智能产品的VR虚拟现实技术，人机互动媒体体验区可以体验人机交互媒体技术应用的智能产品，真实性互动体验区体验到实际智能装置系统，能增加智能产品的实践认知，提升学生学习兴趣。

（四）课程资源

主要课程资源有：

1.学生实践类课程资源，网络课程资源，如利用学校专题网站、微信公众号定期推送智能制造相关微课，社团活动课程资源；

2.教师自主开发课程资源，如《3D创意造物》，《智能家居应用》、《机器人编程》等。

（五）发展中心

建立以物理特级教师吴政老师和好孩子集团傅月明设计总监领衔的智能制造教学名师工作室，形成相关教师团队，促进教师专业发展，提升跨学科教师研究性教学的能力，实现创新型师生人才培养的建设目标。

（六）实践路径

（1）校企联动

以校长为组长，学校领导班子和中层领导为骨干，整合校内外的各方资源，组建由北京国信研究院、昆山陆家镇政府、好孩子集团等部门和企业，美国斯坦福大学、南京航空航天大学等教育体系知名专家，和航天部新天地创客空间、C919等重大工程人员，形成校企联动的教师团队，实现建设课程基地校企联动式实践路径。

 

 

 

 

 

 

 

 

图1-3：校企联动式课程开发与管理机制

（2）课务安排（见图表1－4）

科目	授课教师	周课时	总课时	授课对象
数字家用产品拆装	姚翠萍	1	16	高一
机器人机械结构拆装	陆永华	1	16	高一
无人机拆装区	张熔	1	16	高一
好孩子智能产品拆装	傅月明 卢琛	1	16	高一
智能屏自助体验	陈明	1	16	高一
沉浸式虚拟体验	吴新豹	1	16	高一
人机互动体验	平永敏	1	16	高一
真实性互动体验	张文杰	1	16	高一
3D创意造物	周荣方	1	16	高一、二
互动媒体技术	赵康琪	1	16	高一、二
智能无人机	王芝莲	1	16	高一、二
智能家居应用	余俐	1	16	高一、二
好孩子智能车辆试验	平永敏	1	16	高一、二
机器人编程	卞海春	1	16	高一、二
数控编程	彭娜娜	1	16	高一、二
智能创意飞行器	陈海涛	1	16	高一、二
好孩子产品智能创意	沈磊	1	16	高一、二
泛式智能制造	许旭	1	16	高一、二

图1-4：课务安排情况表

（3）学生实践方式

①研学实践

设立校内实践基地，校企联动地方企业、重大工程实践研学基地三类实践模式，增强学习的实践性和开放性，积极推动学生社团建设，为提供学生生涯职业体验。

②技能比赛

定期组织智能制造校级创客比赛，参加市、省、国家级相关比赛。

（七）综合评价体系

以学生为主体开展个性化学习，培养学生思维与行为的协同，自主探索学习，构建“新高考”模式下学校、教师、家长、学生共同参与综合评价体系,有助于学校适应新高考选科体系，推动新高考改革背景下的学生生涯规划有效实施,促进广大学生全面发展、个性发展、特色发展, 提升学校教育教学质量。

（1）                      建立学分+证书的分层教学机制。采用小班化、走班制方式进行教学，根据新高中课程方案和课程标准，在教考关系方面，满足学生多样化的学习需求及升学考试要求，在保证共同基础的前提下，适当增加了课程的选择性，为不同发展方向的学生提供有选择的课程，把学习内容分为破坏模块、体验模块、应用模块和创新模块，每个模块的每门课程的学分设置为1分。完成破坏模块和体验模块2个学分及以上的学习目标，颁发未来工程师A级证书；完成应用模块2个学分及以上的学习目标，颁发未来工程师AA级证书；完成创新模块1个学分及以上的学习目标，部分具有智能制造潜能列入拔尖重点培养的学生，选送参加市、省、国家级相关比赛，并颁发未来工程师AAA级证书。

（2）                      建立注重过程学习的综合评价体系。综合素质评价需贯穿高中三年，每学期学生要在教师的指导下客观记录集中反映综合素质主要内容的具体活动，形成学生认识自我、规划人生，激发潜能，主动发展的学习过程评价体系。在教学评价的具体实施中，提倡教师、学生自评与互评、家长评价的相互结合，既要有学习结果的评定，也要有学习过程的评价。

四、项目保障

把基地建设作为一项重点项目来抓，作为我校特色发展的重要契机，成立由校长和陆家镇领导牵头的领导小组，各主要管理部门为成员，建立以教育质量为导向的管理制度和工作机制，实行目标管理，定人定岗定责，为项目顺利实施和有序运作提供有利保障。

拟聘 专家	美国斯坦福大学sanfordDickert教授，机器人设计专家 南京航空航天大学飞机专业博士生导师 谢旅荣教授 上海赛飞C919大飞机总装厂 黄伟总工程师 航天部新天地创客空间 曾占魁总经理 好孩子集团设计总监傅月明，清华大学硕士 快成三维科技有限公司贾和平总经理、首席科学家史玉升博士
组长	赵斐校长
副组长	陆永华、唐茜芹
执行人	周荣方
部门 配合人	陈明、刘慧铭、高德平、曹建、高向华、曹永刚、王东清
教材 开发	主编：赵斐 责任编辑：高德平 编写：陆永华、周荣方、赵爱民
研究性教研	物理教研室：赵斐、陆永华、陈明、周荣方、平永敏、谭建、吴新豹、王芝莲、卞海春、沈磊、彭娜娜、陈海涛 信息技术：许旭、卢琛 通用技术：平永敏、谭建、吴新豹、王芝莲、卞海春、沈磊、彭娜娜
网站	技术负责：周荣方 内容负责：刘慧铭、徐永全
成果 汇编	主编：赵斐 执行主编：唐茜芹 责任编辑：刘慧铭、陈海涛
学术 活动	组长：刘慧铭 组员：周荣方、徐永全
实验室管理	组长：高向华 组员：刘慧铭、陈海涛、平永敏、谭建、吴新豹、王芝莲、卞海春
基地 活动	组长：曹建 组员：各年级组长及班主任
技能 比赛	负责人：周荣方 负责部门：教技室
学生 社团	学生社团负责人：曹永刚 兴趣小组负责人：平永敏、陈海涛、沈磊、彭娜娜

 

（二）资金保障

预计投入300万元人民币（详见“项目支出预算表”）。

（三）社会支持

（1）政府支持

随着昆山实现“十三五” 数字化制造普及、智能化制造示范的规划，陆家镇打造一流的以童趣为主题的智能制造研发的示范基地的战略目标，昆山教育局及陆家镇政府共同为我校建立“校企联动式智能制造”课程基地，提供资金保障和“政校行企”联动的政策保障。

（2）产业支持

好孩子集团、昆山快成三维科技有限公司、上海赛飞C919大飞机等单位为我校课程基地提供了宝贵的产业技术支持，，并为课程基地社会实践和研学提供相关支撑。

（3）学术支持

我校“校企联动式智能制造”课程基地得到北京国信研究院、美国斯坦福大学、南京航空航天大学 等权威研究机构和高校支持，他们对我校课程基地的的方案进行指导，并将在课程基地开展过程中进行指导、评估和督促，并承担师资培训和部分选修课程的教学任务。

 （四）预期成果

（1）基地对应的课程体系；

（2）相应系列校本教材；

（3）拥有自主知识产权的论文或专利；

（4）市、省、国家级相关各项比赛；

（五）建设进度

为确保基地建设工作能科学、有序、高效地开展，根据我校的实际情况，制定时序进程。

（1）2016年3月—2018年4月：

邀请市教育局相关领导和专家论证基地方案，完成课程基地建设调研工作，成立基地建设领导小组及专家指导委员会,制定课程实施体系、活动组织方案，完成课程基地申报工作。

（2）2018年4月—2018年8月：

在原有课程和社团基础上，整理《三维设计与创意》、《AI编程技术》、《人工智能初步》必修课程模块部分课程的校本教材的初稿。

（3）2018年8月—2018年10月：

完成基地场馆一期硬件建设，微信公众号、专题网站互动平台建设，高一、高二年级开设相应的必修和选修课。

（4）2018年11—2018年12月：

初步总结课程基地试行效果，完成课程基地第一阶段相关成果报告。

（5）2019年1月—2019年8月：

完成基地场馆二期建设，开展基地中期评估，整理选择性必修课程和选修模块部分课程的校本教材的初稿，组织参与或承办相关比赛工作；

（6）2019年9月-2020年9月：

继续开展基地相关工作，修订校本教材，并做相应基地成果展示和阶段性总结。