苏州市级初中、高中课程基地建设
申报表
项目名称: 校企联动式智能制造课程基地
学校公章: 昆山陆家高级中学
校长签字: 赵 斐
申报日期: 2018年3月
苏州市教育局
一、 学校基本情况和特色优势
一、学校基本情况 昆山陆家高级中学,校园面积91260.7平方米,建筑面积32614.3平方米。学校现有高中阶段三个年级33个班级,学生1632人,教职工161人。学校一直秉承“博爱精神、博大胸怀、博奥才学;语言文雅、行为优雅、志趣高雅”的“三博三雅”校训,始终把立德树人德育教育放在首位,先后获得了“江苏省绿色学校”、 “江苏省六个一团建示范校”、 “苏州市教育信息化示范单位”等荣誉,自2011年以来,在最能反映学校办学绩效的“昆山市教育系统年度综合考评”中,连续七年获得优秀称号。 二、学校特色 近几年来,我校以“博雅文化”为一大建设特色内容,以实施养成德育为主要途径,构建“博雅文化”教育模式:“环境文化熏陶、学科课程渗透、校本课程深化、常规管理落实、综合实践拓展”五位一体的实施体系,促进学校内涵发展,积累了一些研究性教学和基地建设的经验。 好孩子集团,从陆家中学校办工厂走向世界的企业,也是陆家镇自主品牌的高新民营上市童趣地标性企业,昆山陆家高级中学,在建设博雅文化的特色基础上,多年来一直联合“好孩子集团”,依托陆家打造以童趣为主题的智造名镇战略方针,基于“核心素养”的培养,组建童趣智造框架下多个社团和活动。因而,在此基础上,以“校企联动式智能制造”课程基地为契机,构建“政校企行”协同的科学管理机制,立足于学校实际,创新发展体系,拓宽学生成长渠道,不断提升办学品位。 |
二、项目基础及建设目标内容
一、项目基础 硬件基础:学校图书馆藏书58335册,电子图书35万册,配有通用技术、地理、理化生等专用实验室,均达省Ⅰ类标准。 课程基础:近2年学校相继开设了《3D建模与装配》、《3D打印与逆向工程》、《初识空中机器人》等课程,涉及了机械、电子、力学、传感检测、生物、工程机械等学科知识。另外从2016年以来,我校在智能制造工坊成立的3D魔法社团、无人机社团、智能编程社团等社团并组织了一些活动。 团队基础:学校现有专任教师134人,具有研究生学历或硕士学位的教师39人,在读硕士1人,合计40人,占专任教师29.85%。学校专任教师中,高级职称40人,中级职称65人,中高级职称合计占78.3% 。学校拟聘请美国斯坦福大学教授Sanford Dickert博士、南京航空航天大学飞机专业博士生导师谢旅荣教授,华中科技大学史博士生导师玉升教授等专家对基地进行指导。基地建设团队由我校赵斐校长领衔,一批市级学科、学术带头人及特聘专家共同组成。 产业基础:我校与如好孩子集团、快成三维科技有限公司等地方企业达成实践教学活动的合作,另外,协同上海赛飞C919大飞机总装厂、航天部新天地创客空间、上海市通用航空协会无人机组委会等重大工程单位开展我校课程基地研学等相关活动。 二、建设目标 基地理念:与未来工程师相遇 (一)基地培养目标:培养未来工程师 (二)基地建设目标:创新人才培养基地 (三)课程建设目标:形成校企联动式智能制造教学特色课程体系 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1-1:
图1-1:校企联动式智能制造课程基地教学环境 (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: • 生产线:陆家好孩子集团童趣地标性企业品牌生产线,该区域由好孩子集团为学校师生提供的智能产品生产厂区。 • 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。 • 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。 • 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。 (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1-2所示,其中课程主要内容为:
图1-2: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 (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)
图1-4:课务安排情况表 (3)学生实践 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。 |
三、项目创意及效能分析
一、项目创意 在教育部《关于“十三五”期间 全面深入推进教育信息化工作的指导意见》、《普通高中课程方案和语文等学科课程标准(2017年版)》等一些文件中,都明确了将与时俱进的3D打印、人工智能、物联网等新技术纳入课程内容,提倡以行动为基础、以项目为目标和以解决问题为导向的学习,为学生提供一种“做中学”和“学中做”的新的学习模式,探索STEAM教育、创客教育等新教育模式。依托基地建设,本项目创意如下: (一)探索“高中新课标”下的研究型教学 在教育部《普通高中课程方案和语文等学科课程标准(2017版)》文件中,将人工智能、物联网、大数据处理纳入新课标。近几年,借助地方企业技术优势和研究性学习的专家们,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,以人工智能、物联网、大数据等相关内容,构建科学合理的课程体系,实现多学科交叉多种活动形式交互,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,从创造、设计、建构、发现、合作到解决问题,所强调和关注的恰恰是我们学校传统教育方式相对缺乏的,也是我们新一轮研究性教学改革所强调,以“体验知识、应用知识”的探索研究方式改变教学的传统方式,让研究性教学有了更广阔更开放的舞台。 (二)培育师生智能制造创新型人才 依托“校企联动式智能制造”课程基地,以实践为基础、以项目为目标和以解决问题为导向的学习,为学生提供一种“做中学”和“学中做”的学习体验,开展个性化学习,为学生核心素养相关的创新能力、实践能力和跨学科教师教研等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。 (三)构建校企行多元化的教育共同体 依托地方“智能制造”典型企业和重大工程单位,智能制造未来工程师教育不仅仅是让学生拥有科技创新空间,更是一个开放型服务于学校、社区、企业的智造创新探索空间。由校企行教师或工程师组成的多元化创新导师团队,采用“导师制”,采用小班化教学方式,发展学生特长,服务于企业社区科技创新探究,创设多元化的教育共同体,孵化基地的科技创新成果,形成整个校企联动式智能制造基地的创新教育的有序链条和良好生态。 二、效能分析 (一)学生“核心素养”多维度的提升 课程基地以实践为基础、以项目为目标和以解决问题为导向的学习,为学生提供一种“做中学”和“学中做”的学习环境,从创造、设计、建构、发现、合作到解决问题的过程中,都是基于学生兴趣,使用数字化工具,倡导造物,鼓励分享,培养学生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,同时实现逻辑思维能力、实践动手能力、创新能力及沟通表达能力等方面“核心素养”多维度的提升。 (二)创新型教师队伍的建设 依托基地的建设,借助地方企业,知名高校和重大工程单位的力量,推进创新型教师队伍的建设。将人工智能、物联网、大数据等相关内容融入普通高中物理、信息技术、通用技术、数学等相关学科中,并在原传统的课程内容基础上,构建多样化、多层次多学科交叉的课程体系,实现多学科交叉多种活动形式交互,创新型教师是基地建设的根本保障。 (三)课程体系和校本教材 构建以创造、设计、建构、发现、合作并解决问题的跨学科的课程体系,通过智能制造产品从设计,成型制作到编程,拼装调试最后自主创造的过程,完成学生对未来工程师职业的学习体验,帮助学生建立自信心,提高学生对科技的热爱,培养学生的科学精神、创新思维和动手实践等能力。同时,依托基地的建设,完成校企联动式智能制造系列校本教材的编写。 |
四、项目保障、社会支持及时序进度
一、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。
(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。 |
五、项目支出预算表
单位:万元
支出项目名称 | 资金来源 | ||
市、区资金投入 | 学校自筹 | 小计 | |
合 计 | 257 | 43 | 300 |
一、设备购置费小计 | 130 | ||
发展中心 | 20 | ||
破坏实验室 | 30 | ||
创意实验室 | 35 | ||
应用实验室 | 45 | ||
二、教学资源开发费小计 | 20 | ||
教学资源 | 5 | 5 | |
教材开发 | 5 | 5 | |
教具开发 | 10 | 5 | |
三、材料费小计 | 14 | ||
实验教具 | 8 | 2 | |
耗材 | 6 | 4 | |
四、实验费小计 | 23 | ||
学生实验费 | 7 | 3 | |
实验工具 | 5 | 0 | |
场地布置费 | 11 | 4 | |
五、培训费小计 | 65 | ||
教师培训费 | 15 | 5 | |
竞赛培训费 | 30 | 5 | |
导师劳务费 | 20 | 5 | |
六、其他费用小计 | |||
其他费 | 5 | ||
…… |
六、申报意见
校内组织申报情况 | 同意申报 (盖章) 2018年 4月20日 |
市、区教育局意见 |
(盖章) 年 月 日 |
苏州市教育局意见 | (盖章) 年 月 日 |