STEAM和PBL工作室

西安图谱云端信息技术有限公司

STEAM和PBL工作室

STEAM和PBL工作室·中长期规划纲要

Care for the society!


20169第一次规划

20186月初第二次规划与完善

2019年1月底,第三次规划和修订


一、河狸工程教育Jiabin Science Laboratory

  1. 河狸工程教育

Jiabin Science Laboratory(西安图谱云端信息技术有限公司),是基于MIT(麻省理工学院)的Mind and Hand(动手动脑、知行合一)、Stanford University(斯坦福大学)的Design Thinking(DT_设计思维)与IIT(印度理工学院)的Do Something(实践)教学理念,以“中小学科学实践课程、动手动脑DIY作品制作、设计能力,以及编程思维能力培养”为目的的STEAM与PBL“八级工匠师”教育科技公司。 公司拥有西安交通大学、西北工业大学多年的少儿编程、Design Thinking(DT_设计思维)、3D打印行业师资,具备业内STEAM和PBL中小学科学实践课程开发与硬件研发生产的能力。 公司截止至2018年12月,已完成包括少儿编程Design Thinking(DT_设计思维)、3D打印课程体系中“八级工匠师”的“初级”(123级)、“中级”(456级)和“高级”(78级)科学实践课程与创新教育教材的研发,包括配套的材料包、耗材与设备、软件、教具等。

STEAM和PBL与科学实践课程解决方案: (1)来自西安交通大学与西北工业大学的STEAM和PBL与科学实践课程研发团队。 (2)采用MIT(麻省理工学院)的Mind and Hand(动手动脑、知行合一)、Stanford University(斯坦福大学)的Design Thinking(DT_设计思维)理念,研发PBL“八级工匠师”课程体系。 (3)采用STEAM交叉学科与PBL项目教学方式,对标教育部要求的“升学”与中小学的科学实践课程”内容。 (4)制定评估档案存储体系,匹配创新教育需求,整合科学课与实践课程资源,提倡Open-ended(开放式、无答案)的教学方式。 承载课程: (1)小学(3456年级):信息技术、综合实践、科学课等。 (2)初中(78年级):信息技术、综合实践、物理、化学等。 (3)高中(10、11年级):信息技术、通用技术、综合实践等。 (4)少儿编程(小学345年级)、Design Thinking(DT_设计思维,小学345年级和初中78年级)、3D打印(小学345年级和初中78年级)。 (5)实用新型专利申请、发明专利申请、青少年科技竞赛作品制作等。

  1. 河狸工程教育和西安图谱云端信息技术有限公司

河狸工程教育,是西安图谱云端信息技术有限公司旗下关于STEAM、PBL、K12、科学探索教育和机器人的自主知识产权(IP)注册品牌,在Jiabin Science Laboratory研究型实验室和西安图谱云端信息技术有限公司的帮助下,企业咨询服务部为机构和企业管理层和技术部门就特定的关键行业问题和商业决策问题提供了具有真知灼见的战略洞察。 本文是一份面向公司决策层和管理层的年度创业简报, 是根据该公司研究小组的深入研究撰写的。 同时,它也是企业咨询服务部对各位参与合伙创业的股东正在履行的部分承诺内容, 即提供资金支持、创业资源、各种分析和商业决策, 帮助其公司或机构实现价值。

1目标:Open Your Mind/Impact The World Positively/Do Something 全球范围内最前沿的科学和技术,以及Cutting-edge Research前沿交叉学科领域的研究需求,尤其是医学、药学、工程学、CELL、力学等学科的结合,为理解和解决医学、药学和工程学等流域的重大问题提供解决方案和工具。

2思路:Idea/Collaboration/Translation

(2-1)基础科学领域:科学、技术等实验和原理。

(2-2)应用科学领域:新能源、新材料、航空航天等领域。

(2-3)纳米级薄膜材料制备技术、生物材料和智能材料等领域。

(2)课程方案 STEAM是指“Science-科学,Technology-技术,Engineering-工程,Art-艺术,Mathematics-数学”的科研能力、动手动脑能力和工程能力培训。 STEAM和PBL教育培训的思想和背景是,“借助西安交通大学的科学、实验室和工程领域的师资团队,培养1~6年级小学生、初中生和高中生数理化在科研领域前沿科学、技术和工程方面的精英教育人才。在数理化、科学、实验、工程和动手动脑领域进行科学人才、技术人才和工程人才的培养,以及前沿学科和跨学科领域的科学、技术,以及工程能力储备”。

STEAM和PBL教育,是尝试一种新的教学、动手动脑和工程能力培训模式,重点培训1~6年级小学生、初中生和高中生数理化的科学研究能力和工程能力,探索前沿科学研究领域(Cutting-edge Research)的交叉学科研究,将不同学科的跨学科思维方式(Thinking Different)应用到科研、技术和工程领域,把研究和培训目标锁定在数理化教育、创客(Maker)能力、动手动脑能力、科研能力、技术能力、工程能力、设计思维(Design Thinking)精密制造、航空航天、医学科学和技术、Cell(细胞)的微观组织工程,以及科研服务、科研仪器设计、研发和制造领域。

STEAM和PBL培训招生对象主要为1~6年级小学生、初一、初二学生和高中生,其中初中生和高中生需要筛选,评估小组为西安交通大学和哈尔滨工业大学的教授、硕士和博士团队。  

河 狸 工 程 教 育

序号 科学探索课程名称 使用说明 备 注
1 科学探索课程 科学探索课程 科学探索、问题驱动、现场游玩
2 创 新 墙 记录设计、研发、制造和装配作品过程中的Idea 需要基本的设计思维(Design Thinking)
3 Break拆装区 破坏式组装、拆解培训,创新性研发、设计能力培训 需要基本的工程能力
4 思维导图、学术讨论区 STEAM小组思考和讨论 需要基本的科研、工程素养
5 Cutting-edge Research 跨学科讨论,重点是交叉学科领域 需要基本的科学、技术素养
6 头脑风暴区 破坏式讨论、创新 需要基本的科学、技术和工程思维
7 物理、化学、生物等学科试验区 物理、化学、生物实验、微观组织、合成生物等 需要基本的科学、技术思维
8 陶艺制作 DIY工程坊 需要基本的科学、技术思维
9 绘画艺术 艺术培训 需要基本的科学、艺术思维
10 WorkShop、Seminar研讨 小组合作、展示/Presentation 需要基本的科学、技术和工程思维  

二、STEAM、PBL、K12、科学探索教育的解决方案

西安图谱云端信息技术有限公司(河狸工程教育,简称MapScienceCloud),是一家研发STEAM、PBL、K12、科学探索教育、机器人和科技智能设备,如智能机器人、3D打印机和无人机(下一阶段的规划)等。 图片1


 

  1. 科学探索课程介绍

科学探索课程是一套教育领域的前沿科学、技术和现代科学教育培训解决方案,整个科学探索课程以“认知”为主线,教育培训课程分为几个阶段:

(1)第一个阶段,从“个人认知”开始,了解“自己是谁”;

(2)第二个阶段,从“大自然认知”开始,了解“我从哪里来”;

(3)第三个阶段,从“科学探索工程坊”开始,通过STEAM(科学·技术·工程·艺术·数学)学科的系统课程培训,发现0~12岁小孩子认知自我的特长、兴趣点和“个人成长记录”情况,了解“我将去哪里”。

  1. STEAM、PBL、K12课程介绍

STEAM是指“Science-科学,Technology-技术,Engineering-工程,Art-艺术,Mathematics-数学”的设计思维(DT,Design Thinking)、科研能力、动手动脑能力和工程能力培训,STEAM科学探索课程是集科学、技术、工程、艺术和数学多学科融合的综合教育。

STEAM科学探索课程,主要是培养0~12岁小孩子的“自我认知”、“发现好奇心”和“发现问题”的探索性教育。在科学、技术、工程、艺术、数学、实验和动手动脑领域进行科学人才、技术人才和工程人才的培养,以及探索前沿科学研究领域(Cutting-edge Research)的交叉学科研究。 PBL(项目教学法,Project-Based Learning),译为基于项目的学习,也称作探究式学习(Inquiry-based Learning),是一套系统的教学方法,是对复杂、真实问题的探究过程,也是精心设计项目作品、规划和实施项目任务的过程,在这个过程中,学生能够掌握所需的知识和技能,重点培养学生的21世纪 5C技能。

21世纪核心素养“5C模型”包括文化理解与传承(Culture Competency)、审辩思维(Critical Thinking)、创新(Creativity)、沟通(Communication)、合作(Collaboration),这5项素养的首字母均为C,故称该模型为核心素养的5C模型。 同时,以团队为基础(Team-based learing,TBL)的教学法,TBL教学法的优点是增强团队合作,提高学生合作、交际能力。能够活跃气氛,加强师生互动,加大学生语言表达和沟通能力,并且增强学习中的自信心,利于学生相互合作和共同提高。还有助于教师进一步学习和提高以任务为导向,以问题为基础(Problem-based learing)的教学法。 K12或K-12,是kindergarten through twelfth grade的简写,是指从幼儿园(Kindergarten,通常5-6岁)到十二年级(Grade Twelve,通常17-18岁),是学前教育至高中教育的缩写,现在普遍被用来代指基础教育。

“STEAM+PBL+K12+科学探索”课程和招生对象主要为3~12岁小孩子,其中10~12岁的小孩子需要通过评估和筛选。评估小组为西安交通大学的教授、西安交通大学硕士和博士,以及某航空研究所工程师评估小组。评估的内容包括:(1)心理学认知行为;(2)特长和兴趣爱好;(3)思维方式(WoT,Way of Thinking);(4)科学、技术、工程、艺术和数学多学科的基础知识掌握;(5)动手动脑能力;(6)小组合作的能力;(7)Schulte Grid舒尔特方法注意力测评表。

三、STEAM和PBL教育培训课程设置

一套标准的河狸工程教育暨STEAM和PBL教育培训包括两个教育培训班:(1)1~6年级、初中生STEAM和PBL教育培训;(2)工程教育培训。 其中(1)的培训师资为西安交通大学的硕士和博士团队,以及奥赛(奥林匹克竞赛获奖者)师资。 其中(2)的工程教育培训设备按照功能划分,主要包括:电子设备区、数字制造设备区、软件工作台、工具/量具区、原材料区、组装区、设计/研发区、The Next Big Innovate。

(1)电子设备区

 

设备名称

使用说明

备 注

1 热 风 枪 进行电气元件的非金属技术焊接 需要基本的物理学知识
2 万 用 表 多功能、多量程的测量仪表,可以实时的测量电流、电压、电阻等参数。 需要基本的电路知识
3 焊枪套件 电器元件、电路焊接和拆解焊接 需要物理学知识
4 电气、电路接线 接线耗材 需要焊接、电气和电路知识

 (2)数字制造设备区

 

设备名称

使用说明

备 注

1 激光雕刻机、激光切割机 进行各种精细雕刻和切割,可以运用在各种微制造工艺过程中。适用亚克力板、椴木板和桃木板等非金属材料,以及经过电镀或阳极氧化处理过的金属,如不锈钢板、铜板等的表面打标。 需要绘图基础,绘图软件如AutoCAD、CorelDraw等
2 CNC(数控)刻字机 材料表面刻字 需要基本的编程基础,如Arduino
3 堆栈式3D打印机 将“打印”材料,通过一层一层的“可堆栈”技术进行打印。 需要设计基础
4 桌面级静电纺丝机 通过高压静电方式,将可导电和可纺丝溶液纺丝成纳米级纤维材料,可用于生物和医学材料、电子皮肤、石墨烯薄膜、颗粒物(PM2.5)吸附,以及污水处理和环保领域等。 需要基本的医学、生物学和物理学等知识
5 四轴联动数控雕刻机 根据设计图,进行编程。通过X、Y、Z和A轴的四轴联动,雕刻设计的作品。 需要设计、绘图和编程基础

 (3)软件工作台

 

设备名称

使用说明

备 注

1 台式电脑,或者STEM培训学员自带的电脑 软件、电脑工作台 需要基本的计算机操作基础
2 2D设计 AutoCAD、CAXA、CorelDraw 需要基本的绘图基础
3 3D设计 Solidworks、CATIA 需要基本的设计和绘图基础
4 仿真和网格划分 Ansys、Fluent 需要基本的有限元基础
5 数控编程软件 如ArtCAM2011、北京精雕、CopperCAM、PowerMill等编程软件 需要设计、绘图和编程基础

 (4)工具/量具区

  设备名称 使用说明

备 注

1 钻 床 钻床工作台 需要基本的钻床操作基础
2 360度可旋转台钳 夹具工作台 需要基本的钳工基础
3 量 具 如游标卡尺、高度尺、深度尺、千分尺、直尺、角度尺、锉刀、钳子等 需要基本的测量和绘图基础

(5)原材料区

  设备名称 使用说明

备 注

1 专业耗材 如3D打印耗材、静电纺丝用高分子溶液等 需要基本的化学、物理学和生物学等知识
2 基本耗材 如非金属的椴木板、亚克力;如金属的不锈钢板、铜板等 需要基本的钳工基础
3 其 他 STEM培训项目过程中使用到的其他耗材 根据需要准备

(6)组装区

  设备名称 使用说明

备 注

1 组装工作台 STEM培训学员组装和调试机器 需要基本的组装机器的基础
2 桌椅板凳 STEM小组培训过程中,思考和讨论项目内容 需要基本的科研素养
3 创 新 墙 记录设计、研发、制造和装配作品过程中的Idea 需要基本的设计思维(Design Thinking)
4 Break拆装区 破坏式组装、拆解培训,创新性研发、设计能力培训 需要基本的工程能力

 (7)设计/研发区

 

设备名称

使用说明

备 注

1 创 新 墙 讨论和记录STEM培训学员的Idea 需要基本的科学思维
2 白 板 STEM小组培训过程中,思考和讨论项目内容 需要基本的科研素养
3 A3/A4白纸 STEM培训学员手绘培训项目设计图纸 需要基本的手绘图基础
4 投 影 仪 STEM学员展示日(Demo Day)时讨论 需要基本的科学、技术和工程思维

 (8)The Next Big Innovate

  设备名称 使用说明

备 注

1 创 新 墙 讨论和记录STEM培训学员的Idea 需要基本的科学思维
2 学术讨论区 STEM小组思考和讨论 需要基本的科研、工程素养
3 Cutting-edge Research 跨学科讨论,重点是交叉学科领域 需要基本的科学、技术素养
4 头脑风暴区 破坏式讨论、创新 需要基本的科学、技术和工程思维
5 物理、化学、生物试验区 物理、化学、生物实验、微观组织、合成生物 需要基本的科学、技术思维

STEAM工程教育培训师资团队

全部来自西安交通大学和哈尔滨工业大学的教授、硕士和博士,拥有丰富的教学、科研、技术和工程经验,长期从事国家973、863等重大项目研究,具有资深的科学、技术和工程底蕴,以及科学研究背景。

STEA M工程教育培训课程安排1~10天,培训航天航空技术;10~20天,培训静电纺丝技术、四轴数控联动雕刻技术、3D打印技术;23~27天,STEM培训学员设计、计算、仿真、加工完成自己的作品。

备注:精品培训课程为15+课次/15+周次。

河狸工程教育  STEAMhe PBL 教育培训课程矩阵图

1-科学+实验 2-航空航天+工具使用 3-设计思维(Design Thinking) 4-电气、电路+量具使用 5-激光雕刻机 6-Cell(细胞)+微观组织手绘图
7-智能机器人 8-二维绘图+思维训练 9-研究型实验室参观、科研项目学习 10-学员展示日 (Demo Day) 航空航天项目培训结业 11-3D打印技术+工具使用 12-工程+实验+思维训练
13-三维绘图 14-静电纺丝技术+量具使用 15-静电纺丝+3D打印技术 16-研究型实验室参观和学习 17-学员展示日(Demo Day) 18-AutoCAD+手绘图
19-Solidworks、CATIA 20-学员展示日(Demo Day) 静电纺丝和3D打印项目培训结业 21-工程+动手动脑+设计思维 22-工具、量具使用+测绘技术+设计能力培训 23-学员设计、加工自己的作品 24-学员设计、加工自己的作品
25-学员设计、加工自己的作品 26-学员设计、加工自己的作品 27-学员设计、加工自己的作品 STEM工程教育培训 结业 合影、颁发证书

基于科学、技术和工程项目的STEA M培训课程

名   称

培训内容 展示成果级别

培训时间

航 空 航 天 领 域 航 空 设计 + 制造 + 工艺     航空航天项目(已脱密) 航空航天项目培训方式为:(1)STEA M培训2天;(2)西安交通大学,航院项目培训1天
航 天
兵 器
船 舶

 

名   称

培训内容 展示成果级别

培训时间

  设 计 + 计 算 + 仿 真 AutoCAD、CAXA 二维图设计 精密制造作品、制造工艺 2天
SolidWorks、CATIA、Ansys 三维图设计、仿真 精密制造作品、总装配 3天
Arduino 电气、电路控制 智能控制作品 2天
Mind Map(心智地图) 思维方式、辩证思维 表达、展示/Presentation 3天

 

名   称 培训内容 展示成果级别

培训时间

    科学 + 技术 + 破坏式创新 3D打印技术 增材制造、减材制造、光固化技术 设计、作品 3天
四轴数控联动雕刻技术 雕刻、数控、设计、绘图 创新性设计、作品 3天
静电纺丝技术 设计、纳米级材料、薄膜材料制备 纳米纤维材料领域 2天
静电纺丝+3D打印技术 医学、药学、细胞、组织等领域 医药领域 1天

 

名   称 培训内容 展示成果级别

培训时间

    工程 + 破坏式创新 钻 床 设计、计算、加工 设计、作品 1天
车床、数控(CNC)技术 数控、设计、加工、工艺 创新性设计、作品 3天
钳 工 划线、计算、加工 作 品 2天
Break 拆解、组装机器 破坏式创新能力 作品、破坏式总装配 1天

 

名   称

培训内容 展示成果级别

培训时间

科研 + 设计思维 (Design Thinking) 高倍显微镜 微观组织观察、Cell(细胞)组织观察 微观组织、绘制细胞微观结构图 1天
设计思维 设计、系统工程 创新性设计、作品 2天
手 绘 图 研发、设计 设计图、作品 2天

 

名   称

培训内容 展示成果级别

培训时间

        医学 + 工科 + 跨学科研究 医 学 现代医学科学、技术、科研 案例讨论、方案解决、决策       Cutting-edge Research、跨学科、前沿科学和技术、小组式讨论
工 科 科学、技术、工程 案例讨论、方案解决
理 科 力学计算、物理化学模拟 建立模型
早期肿瘤、癌症检测、突发性疾病 算法、决策 案例讨论、方案解决
Cell(细胞)筛查、算法 细胞免疫、微观组织机构 云数据库存储和检索技术、方案解决
AI(人工智能) 数据、计算机技术 Big Data(大数据)、方案解决、决策

  四、课程与培养方案

  1. Scratch编程、Arduino、Mixly(米思齐)

Scratch课程体系,是基于美国CSTA(Computer Science Teachers Association)计算机科学标准研发,课程涵盖了编程素质类、人工智能类和应试升学类等不同阶段,适合4-12岁少年儿童学习。

Scratch是一款由麻省理工学院(MIT) 设计开发的少儿编程工具。Scratch编程课程是一种纯正的美国课程体验过程,最终达到“Create stories, games, and animations;Share with others around the world”的目的。 以Scratch编程语言为主要授课语言,与中国国内大多数机构不同的是,科学探索馆在教学过程中,不采用堆积木式的简易方式教孩子,而是实打实的采用计算机语言作为授课的主要内容,保障孩子能够学以致用。专业编程和项目教学,Scratch图形化编程、Google Blockly编程、Minecraft编程、科学探索与实践课程项目、互动游戏。

Scratch编程、Arduino、Mixly(米思齐)

美国CSTA标准 Level 1 Level 2 Level 3 Level 3 Level 3 备注
课程方向 儿童编程思维 培养逻辑思维能力 中文游戏 编程 树莓派作品 Arduino作品     课程阶段: (1)初级阶段,个人作品DIY制作;(2)中级阶段,小组竞赛;(3)高级阶段,通过编程DIY作品,解决生活中的问题。
年    龄 3-4岁 5-6岁 7-9岁 9-10岁 10-18岁
课程内容 学习编程入门知识、学习编程思维 培养逻辑思维能力 独立完成编程游戏的 设计 电路 设计 DIY编程作品
课程阶段 编程素质类 人工智能类 编程作品类
学习能力 启蒙孩子的编程思维 培养孩子的发散思维能力 提升孩子的观察能力、解决问题的 能力 编程作品制作 电路和编程语言学习
学习内容 使用简单的编程 代码 完成简单的交互游戏 作品 模块化编程
知识重点 图形化 编程 思维 训练 循环语句、游戏过关 编程思维

 (1)课程内容(中级)

课  次 课程名称 知识点

价  格

第一课 初识Scratch_会动的猫 软件操作技巧介绍               (1)中小学学生,社团,每学期/十一课次,650/每人; (2)技校、职业院校、大学生等,十一课次,850/每人; (3)独立小班开课(小于等于4人),每人3800/每学期,1.2小时/一周一课次。  
第二课 边缘碰撞_游泳的鱼 条件运算
第三课 边缘碰撞_跳动的皮球 条件运算
第四课 方向旋转_不安分的虫子 方向、选择
第五课 学会说话_讲笑话的小女孩 动画运算
第六课 询问和回答_数学问答题 条件、质问
第七课 询问和回答_连续数学问答题 条件、质问
第八课 造型切换_魔法变身 造型
第九课 坐标设置_一直在跑的虫子 坐标
第十课 坐标设置_跳动的小猫 坐标
第十一课 碰撞_奔跑的猫 条件、运动
第十二课 舞台设置_背景切换 背景设置
第十三课 显示和隐藏_打地鼠 操作
第十四课 物体移动_接小球 运动、条件

 (2)课程内容(高级)

课  次

课程名称 知识点

价  格

第一课 STEAM 案例 (1)中小学学生,每学期/五课次,500/每人; (2)大学生,五课次,800/每人; (3)工作人员,五课次,1200/每人。  
第二课 DT_Design Thinking Stanford University/设计思维
第三课 八级工匠师 Project/项目
第四课 PBL_医学教育 Project/项目
第五课 DIY线下实践课程 DIY实践课程

 (3)组织参加竞赛类别

3-1)Scratch 创意编程大赛

3-2)全国中小学生电脑制作大赛 参赛形式: 4月前,省为单位选拔参加中小学电脑制作活动的参赛作品 4月1日-30日,请各省级组织单位登录中小学电脑制作活动官网进行网上报名、上传参赛学生信息、参赛作品 5月下旬,通过技术测试的作品在活动官网公示,接受社会监督和网络人气指数投票 6月,公示结束后,由特聘专家、各省推荐评委等有关人员组成专家评审组,按照作品评比指标进行评审,确定拟获奖等级

3-3小学生创意程序设计竞赛

3-4全国青少年创意编程与智能设计大赛 在线创作提交Scratch作品,经初评、复评,选出部分优秀作品入围终评。 终评,入围选手统一在规定时间内在线创作,完成指定的任务题目(具体事项另行通知)。

  1. Design Thinking(DT_设计思维)

Design Thinking课程体系,源于Stanford University(美国斯坦福大学)D.School设计学院,由IDEO的创始人David Kelley教授建立完整的User-Centered Design(以用户为中心的设计)课程体系。通过用户的需求,解决实际的生活和实践过程中遇到的问题,多角度地寻求创新解决方案,并创造更多的可能性。 Design Thinking(DT_设计思维)课程,具有非常好的创新设计、设计思维培养与实践课程内容,分为五大步骤:“Empathy_同理心思考”、“Define_需求定义”、“Ideate_创意构思”、“Prototype_原型实现”、“Test_实际测试”。

(1)Design Thinking(DT_设计思维)五步法内容

第一步:同理心(Empathize),收集“用户/对象”的真实需求。

第二步:定义(Define),分析收集到的各种需求,提炼要解决的问题。

第三步:头脑风暴(Ideate),打开脑洞,具有创意的Idea越多越好。

第四步:原型制作(Prototype),把脑子中的Idea动手制作出来。

第五步:测试(Test),迭代设计和优化解决方案。 明确问题到底出在哪里,并用一句很精简的话告诉别人,“你想如何解决什么问题”。有一个常用句式:“How might we……”(我们该如何……)

Design Thinking 设计思维

科学探索课程 标准 Level 1 Level 2 Level 3 备注
课程方向 儿童设计思维 培养设计思维能力 培养解决和思考问题的能力     课程阶段: (1)初级阶段,个人作品DIY制作;(2)中级阶段,小组竞赛;(3)高级阶段,通过设计思维作品,解决生活中的问题。
年    龄 3-5岁 6-8岁 9-18岁
课程内容 学习入门知识、学习设计思维 培养设计思维能力 独立完成设计 作品
课程阶段 编程素质类 设计思维类
学习能力 启蒙孩子的设计思维能力 培养孩子的发散思维能力 提升孩子的观察能力、解决问题的能力
学习内容 使用简单的思维导图 绘图   完成简单的设计思维 作品
知识重点 思维导图(Mind Map) 思维 训练 小组合作 (Team Work)

 (2)Design Thinking(DT_设计思维)课程内容

课  次

课程名称 知识点

价  格

  第一课 Design Thinking介绍   思维导图     (1)中小学学生,社团,每学期/七课次,400/每人(加耗材费用)。 (2)技校、职业院校、大学生等,Demo作品设计与制作,七课次,600/每人(加耗材费用)。 (3)工作人员,Demo作品设计与制作,七课次,900/每人(加耗材费用)。 (4)会员制,每期会员(优惠),免费使用设备、工具量具3个月,以及西安交通大学、西北工业大学等教授与硕士博士团队辅导,会员费用800元/每期。  
  第二课 从Design Thinking到3D打印 设计思维
  第三课 从Design Thinking到PBL 图形与结构
  第四课 PBL案例一   制造工艺、测量学
  第五课 PBL案例二 造型、设计思维
  第六课 PBL案例三 造  型
  第七课 PBL案例四   组装、调试
  1. 3D打印、3D Design(三维设计)

3D打印机(3D Printers)简称(3DP),是一种增材制造技术,即快速成形技术的一种智能教育机器,它是一种以“.STL”文件为数字模型基础,运用可粘合材料,通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。同时,3D打印技术是通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

整个3D打印课程体系,基于RWTH(德国亚琛工业大学)的FH(企业项目培养学生)和University(科研项目培养学生)教学理念,培养学生的“企业项目实践能力”和“科研能力”。 通过3D打印技术和3D Design(三维设计)课程,培训学生的设计思维能力、3D打印作品设计的能力,以及动手动脑(Mind and Hand)与知行合一的能力。

3D打印、设计

科学实践课程 标准 Level 1 Level 2 Level 3 备注
课程方向 三维设计 培养设计思维能力 培养3D打印和动手动脑的能力     课程阶段: (1)初级阶段,个人作品DIY制作; (2)中级阶段,小组竞赛; (3)高级阶段,采用PBL基于项目的学习方法,通过设计和3D打印作品,解决生活中真实遇到的问题。
年    龄 3-5岁 6-8岁 9-18岁
课程内容 学习入门知识、培养空间思维 培养设计思维能力 独立完成3D打印 作品
课程阶段 设计素养类 3D打印类
学习能力 启蒙孩子的三维设计思维能力 培养孩子的发散思维能力 提升孩子的动手动脑能力、解决问题的能力
学习内容 使用简单的三维绘图软件 (123 D、3D One、Sketch Up)   完成简单的3D打印 作品
知识重点 设计思维 (Design Thinking) 动手动脑能力训练 (Mind and Hand) 小组合作 (Team Work)

 (1)3D打印课程内容(初级)

课  次

课程名称 知识点

价  格

第一课 3D Design(三维设计)介绍 3D设计     中小学学生,社团,每学期/五课次,500/每人(加耗材费用)。  
第二课 123 D、3D One、等 设计思维
第三课 三维设计三角形、圆形等图案 造型、图形与结构
第四课 零部件与装配体介绍 工艺与测量学
第五课 Sketch Up建筑设计 空间结构、设计思维

 (2)3D打印课程内容(中级)

课  次

课程名称 知识点

价  格

第一课 3D打印工艺与原理介绍 3D打印     (1)中小学学生,社团,每学期/十二课次,700/每人(加耗材费用)。 (2)技校、职业院校、大学生等,Demo作品设计与制作,十二课次,1000/每人(加耗材费用)。 (3)工作人员,Demo作品设计与制作,十二课次,1400/每人(加耗材费用)。 (4)会员制,每期会员(优惠),免费使用设备、工具量具3个月,以及西安交通大学、西北工业大学等教授与硕士博士团队辅导,会员费用800元/每期。 (5)独立小班开课(小于等于4人),每人4200/每学期(包括耗材),1.2小时/一周一课次。    
第二课 从Design Thinking到3D打印 设计思维
第三课 3D打印三角形、圆形灯图案 图形与结构
第四课 零部件与装配体介绍 工艺与测量学
第五课 3D打印茶杯 造型、设计思维
第六课 3D打印手机外壳_上壳体 造  型
第七课 3D打印手机外壳_下壳体 组装、调试
第八课 3D打印六足机器人_六只脚 造  型
第九课 3D打印六足机器人_支撑件 坐  标
第十课 3D打印六足机器人_核心部件 装配、调试
第十一课 3D打印指尖陀螺 条件、运动
第十二课 3D打印组装指尖陀螺 齿轮装配

(3)课程内容(高级)

课  次

课程名称 知识点

价  格

第一课 STEAM 案例 (1)中小学学生,社团,每学期/五课次,300/每人(加耗材费用); (2)大学生,Demo作品设计与制作,五课次,500/每人(加耗材费用); (3)工作人员,Demo作品设计与制作,五课次,900/每人(加耗材费用)。  
第二课 DT_Design Thinking Stanford University/设计思维
第三课 八级工匠师 Project/项目
第四课 PBL_医学教育 Project/项目
第五课 DIY线下实践课程 DIY实践课程

 (4)组织参加竞赛类别

4-1)中法创新设计3D打印大赛

由国家增材制造创新中心、西安市科协、西安设计联合会等单位支持,中国工程院院士、西安交通大学教授卢秉恒发起倡议。

4-2丝绸之路国际青少年风采大赛机器人大赛

由国际青年绿色设计创新联盟人工智能委员会主办。

4-33D打印技术创意大赛

由陕西省模具工业协会主办。

4-4陕西省桌面3D打印机组装大赛

4-5陕西省“丝路·星”创新设计大赛

指导单位为中国创新设计产业战略联盟,主办单位为陕西省知识产权局、西安市知识产权局、西安市碑林环大学创新产业带管委会,承办单位为西安市碑林环大学创新产业带管委会。

4-6)中国3D打印创意设计大赛(NDC):

菁英组(青少年组)

主办单位(拟):陕西省科技厅、国家增材制造创新中心、中国机械工程学会、全国增材制造(3D打印)产业技术创新战略联盟、中国创新设计产业战略联盟 承办单位:西安增材制造国家研究院有限公司 报名对象:菁英组即青少年组,指参赛对象为全国各类中小学在校学生,包括小学、初中、高中、职业中学。 参赛队伍:参赛团队由1-3人组成,允许(增加)有1名指导教师(可空缺)。 报名方式:登陆大赛官网“www.niiam.cn中的3D打印大赛页面(或www.ime3d.com)”下载并填写“大赛选手报名表”,将填写完成的报名表于大赛官网提交并Email to:NDC_3dP@163.com。 参赛主题:3D打印改变生活。即设计并完成一个具备一定功能性、艺术性及人机交互性,且与生活相关的创新创意作品,并通过3D打印制造出实物。

菁英组(青少年组)

全国现场决赛形式:技能操作、展示答辩。

  1. 可编程教育机器人、DIY科学实践课程作品

可编程教育机器人、DIY科学实践课程作品课程体系,基于MIT(美国麻省理工学院)的Mind and Hand(动手动脑)教学理念和IIT(印度理工学院)的Do Something(实践)“斯巴达式”的教育模式,在实践和动手制作科学实践作品的过程中,训练学生理论、企业项目实践,培养学生的动手动脑实践与设计思维能。

最终,通过学生的“自我认知”、“发现好奇心”和“发现问题”的探索与认知能力达到动手动脑和知行合一,以及培养“5C”的能力,即文化理解与传承(Culture Competency)、审辩思维(Critical Thinking)、创新(Creativity)、沟通(Communication)、合作(Collaboration)。

教育机器人、DIY科学实验作品

价  格

科学实践课程 标准 Level 1 Level 2 Level 3 备注                 课程配合材料包,具体见教材与耗材的价格!!!
课程方向 动手动脑(Mind and Hand) 培养空间思维能力 培养科学实验的能力   教育机器人:乐高机器人、Makeblock机器人   课程阶段: (1)初级阶段,个人作品DIY制作; (2)中级阶段,小组竞赛; (3)高级阶段,通过设计和3D打印作品,解决生活中真实的问题。
年    龄 3-5岁 6-8岁 9-18岁
课程内容 学习入门知识、学习机器人编程知识 培养设计思维能力 独立完成教育机器人DIY 作品
课程阶段 科学探索类 教育机器人类
学习能力 启蒙孩子的科学实验能力 培养孩子的发散思维能力 提升孩子的动手动脑能力、解决问题的能力
学习内容 使用简单的教育机器人   完成简单的机器人拼装 作品
知识重点 设计思维 (Design Thinking) 动手动脑能力训练 (Mind and Hand) 小组合作 (Team Work)

 5. 八级工匠

八级工匠师课程,包括:少儿编程、Design Thinking(DT_设计思维)、3D打印课程体系中“八级工匠师”的“初级”(123级)、“中级”(456级)和“高级”(78级)科学实践课程与创新教育教材的研发,包括配套的材料包、耗材与设备、软件、教具等。 通过Project-Based Learning(基于项目实践的学习),进行八级工匠师课程体系的培养,其培养能力内容为:

Project/项目 八级工匠能力培养

价  格

  初级 中级 高级       课程配合材料包,具体见教材与耗材的价格!!!
名称 I/1 II/2 III/3 IV/4 V/5 VI/6 VII/7 VIII/8
阶段一 材料认知     结构、力学原理     搭建 扩展作品一
阶段二     物理、化学等学科知识   物理 结构      
阶段三   材料制作       动手 动脑     扩展作品一
阶段四     个人准备工作 个人 展示 小组 协作   小组 展示  
其  他 注意PBL课程完成过程中的安全!!!

 

  1. STEAM+PBL+科学实践课程+八级工匠师+自主招生+少年班 培训成果

(1)DIY竞赛作品; (2)实用新型专利; (3)外观造型专利; (4)发明专利(专利“双申”,指实用新型与发明专利同时申请!); (5)软件著作专利(如少儿编程的软件程序设计版权、科技竞赛程序等); (6)小论文(中文); (7)全国青少年科技竞赛,如创客、3D打印、设计等竞赛; (8)全国青少年机器人竞赛,如编程、信息科学等竞赛; (9)科学实践课程,对标中小学升学的实践课程课标要求; (10)高校课题组、企业项目参与(科研能力培养); (11)自主招生(C9、985211、双一流、技术类特色试点大学等); (12)少年班(西安交通大学、东南大学、中国科学技术大学,“一考免三考”)。

  1. Science and Technology Talk:跨学科讨论Party+Seminar+Talk

河狸工程教育从2017年7月份开始,每2~3周的周六日,Jiabin Science Laboratory和河狸工程教育(西安)举办“Science and Technology Talk”(小型学术Party+Seminar+Talk)活动。 每2~3周的周六日,Jiabin Science Laboratory和河狸工程教育(西安)举办“Science and Technology Talk”(小型学术Party+Seminar+Talk)活动。 Science and Technology Talk跨学科学术讨论活动,旨在邀请在西安的医生、科学家、工程师方面的小伙伴们参与,哈尔滨工业大学许嘉宾博士主持医学、科学、技术和工程领域跨学科讨论的江湖小伙伴讨论交叉学科的课题和项目。

在西安交通大学某实验室、河狸工程教育(科学、技术、工程、数学、医学、生物)讨论跨学科方面的课题,尝试做一些Cutting-edge Research领域的学术讨论,举行一个小型学术Party+Seminar+Talk,讨论工科、理科、人工智能、科学、技术、工程、医学、生物和生活。 Science and Technology Talk举办的目的是和医生、科学家和工程师们一起讨论交叉学科领域的课题和研究,尝试做一些Cutting-edge Research领域的工作和研究。医学和工科跨学科研究,希望能够借助工科知识解决一些医学和医生目前遇到的课题难题,进行跨学科研究。医学和工科跨学科沙龙聚会要点:医学和工科沙龙聚会主要是讨论医学领域目前存在的问题,借助工科相关学科技术去解决医学领域的难题。尝试Cutting-edge Research跨学科交流,在交叉学科领域进行合作。

Science and Technology Talk讨论和邀请专业预约时间

(1)工科任何专业,学历不限,男女不限;

(2)理科(如数学、物理、化学等)、力学(特殊)、基础学科专业,最好是硕博,男生需要硕博,女生本硕就OK; (3)经管专业,学历不限,男女不限;

(4)Cell(细胞)任何相关专业,学历不限,男女不限;

(5)药学(特殊)、医学专业,男生学历要求硕士和博士,女生学历不限;

(6)计算机、人工智能(AI)和基因组学专业,男生和女生学历要求硕士和博士;

(7)特别的:临床医师、药师,所有费用免费。

Science and Technology Talk讨论和活动时间:

(8)预约时间:

每2~3周的周六日下午14:30-17:00,主题讨论和PPT科研课题和项目交流;

(9)晚上19:00-21:30,小型学术吃饭Party+Seminar+Talk,跨学科主题讨论Talk;

(10)医学、工程项目讨论,以及跨学科领域的合作。

Science and Technology Talk讨论和活动费用:

(11)饮用水(茶水),河狸工程教育(西安)负责;

(12)河狸工程教育,STEAM会员,免费;

(13)河狸工程教育,STEAM非会员,120+元/次。

、科研成果转化商业产品的解决方案

(1)知识产权转让

知识产权(IP,Intellectual Property)实体体现形式为专利,如发明专利、软件著作专利,其实用新型专利、外观造型专利、中英文论文、著作出版物等,都不被视为知识产权转让行为的具体体现形式。

(2)高校课题组合作与合伙

采用“小组式科研”、“平行式管理”和“律师事务所+技术合伙人”的管理制度,将高校的课题组与企业进行合作与合伙。高校课题组主要负责科研、技术支持等方面的工作,企业主要负责信息咨询、风险管控、成果转化、商业转化和利益分配等方面的工作。具体的含义是指,高校课题组负责科研,企业负责将科研行为转化为科研成果的商业和工艺操作行为。

合伙经营方式

含义与 解释 信息 备注 说明 占股比例

备注

普通 合伙人 未出资 乙方真实姓名 基础 股东 1%、2%   河狸工程教育,目前合伙经营与管理方式严格参照“律师事务所”(普通合伙人、资深合伙人和管理合伙人)制度,并增加了课题组合作的“技术合伙人”。
资深 合伙人 出资 乙方真实姓名 重要 股东 5%、7%、10%
技术 合伙人 师资、课题组合伙 XXX Group 合伙 股东 2%
管理 合伙人 商业决策、管理 乙方真实姓名、法人 决策层/最高层 20%、30%

六、附件

附件一 STEAN和PBL教育培训

培训师资:西安交通大学的硕士和博士、奥赛(奥林匹克竞赛)师资。

特聘师资:西安交通大学和哈尔滨工业大学的教授、硕士和博士。

培训课程科学实验、设计思维、思维导图、工程能力、动手动脑。

培训时间:周六和周日的①上午9:00~11:30;②下午14:30~17:00;③晚上19:00~21:00。上午科学实验和思维训练培训,下午或晚上科学、工程能力和动手动脑能力交叉培训,分批、分班,持续培训18课次/18周次。

招生对象:1~6年级小学生;初一、初二(初中生需要筛选)。

招生人数:暂定12+人,实行“先申请,先批准”原则。

工程教育培训费用:(1)每期开班4,500元(肆仟伍佰元整);(2)通过西安交通大学教授评估小组评估的1~2名优秀小学生学员,免费培训2课次/2周。


 

附件二 自主招生与少年班

面试与培训报名……

面试时间

每周六和周日,上午9:00~下午 17:00(每次面试时间为1.5小时+半小时提问)。 面试地点 西安交通大学兴庆校区·南门外,“没有围墙的科学城堡”。

面试费+培训费

1.面试:3200元(每次面试)+600元(晚上“一对一”面试指导,根据学生情况自愿参加!)

2.培训:依托STEAM、PBL、少儿编程、专利申请、科学和创新素养,以及科技竞赛培训等,每期培训时间持续2~3个月,具体培训课程内容与培训费用,面议!

缴费方式(微信或对公汇款

(1)微信转账:请添加“xujiabin114”微信号,微信添加后进行报名缴费!

(2)对公汇款(面试时咨询) 账户名称:—— 开    户:—— 账    号:—— 开户行号:——

费用说明

(1)以上培训费不含出行、住宿、饮食等不属于课程培训的费用。

(2)按照报名顺序,安排面试,采取“先申请,先报名、先批准,先培训”的原则,原则上不接受数理化学习基础薄弱和没有科研素养能力培养潜质的中学生!

联系方式 许嘉宾

许嘉宾/Jiabin Xu


哈尔滨工业大学 全日制学术研究型博士研究生学历

国家注册教师资格证

国家高技能人才培训工程

注册工艺工程师

多年企业、研究所、一线科研实践项目工作经验  

电话:13165759270

WeChat/微信:xujiabin114

QQ:1057590753

邮箱:xujiabin114@yeah.net

八、Jiabin Science Laboratory (嘉宾科学实验室)承接项目说明

Jiabin Science Laboratory (嘉宾科学实验室)承接“运筹学和数据库工作室”项目,按照项目计划书中阐述的程序完成客户的订单,其联系方式见实验室网站里面的“联系我们”和“CONTACT US”。

紧急情况,直接发送实验室邮箱“xujiabin114@yeah.net”询问具体事宜,我们会及时回复客户的留言信息。

感谢您的选择。 我们倾听我们的客户。  

20169第一次规划

20186月初第二次规划与完善

2019年1月底,第三次规划和修订

 

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