科技创新创客教育发展规划.doc

科技创新创客教育发展规划

科技创新创客教育发展规划

2018年8月

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目录
一、政策背景 2
二、建设目标 4
三、建设标准 5
四、整体规划 6
4.1主管部门层面 6
4.2 学校层面 7
4.2.1特色文化课程建设 7
4.2.2创客教育实体空间 8
4.2.3创客相关活动开展 10
五、项目建设进度安排 11
5.1开设“人工智能创新班” 11
5.2本地特色创客空间建设 12
5.3特色课程开发及建设 12
5.4形成创客标杆 14
六、 创客空间运营管理 15
6.1校园创客空间的定位 15
6.2校园创客空间运营方式 15
6.3校园创客空间装备管理规范 16
6.4校园创客空间安全管理规范 17
6.5校园创客空间线上分享 17
七 、预期成果 18

一、政策背景
2015年9月1日，教育部办公厅关于征求对《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（征求意见稿）》意见的通知，“通知”中第一次提到STEM教育和创客教育概念，“创客教育”首次得到国家教育部的关注。2016年7月13日，《教育部关于新形势下进一步做好普通中小学装备工作的意见》中第一次提到开始建设创客空间，国家要求在中小学普及创客教育，各省市教育局及相关部门，再根据自身情况再次按需配备相应规模的创客空间。2017年1月19日，教育部关于印发《义务教育小学科学课程标准》的通知深化落实创客教育，提到课程设计需要结合STEM和创客教育，对于小学科学课程内容需要有跨学科的要求，各个当地按照课标编写教材。2017年07月20日，国务院印发的《新一代人工智能发展规划的通知》中首次明确人工智能需要在中小学开展课程，Python等人工智能的编程语言受到老师们的热捧。接下来，在2017年9月25日教育部关于印发《中小学综合实践活动课程指导纲要》的通知中首次提到了“造物”的概念，这也是创客教育的初衷之一，让孩子们在学校教育中感受“造物”的魅力。在2018年1月16日教育部最新颁布的《普通高中课程方案和语文等学科课程标准（2017年版）》的通知，更是把人工智能、开源硬件等列入高中选择性必修课程，移动应用设计列入选择性必修课程。
国务院印发《新一代人工智能发展规划》，其中明确指出人工智能成为国际竞争的新焦点，应逐步开展全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育、建设人工智能学科，培养复合型人才，形成我国人工智能人才高地。

图1 相关政策文件

二、建设目标
科技创新创客教育建设目标：省市前列、全国一流！
☆ 普及创客素养：全员普及创客基本素养；
☆ 培养创客名师：培养出优秀的创客导师团队；
☆ 打造创客空间：打造具有当地学校特色文化的创客空间；
☆ 开发校本课程：开发出一套具有本地文化特色的校本课程体系；
☆ 形成创客标杆：成为某区域内甚至于全国范围内创客标杆学校。
☆ 加强国际交流： 依托国际交流平台，参与国际文化科技交流与合作。

三、建设标准
以“四最、四个面向”为建设标准，致力于将科技创新创客教育水平达到一个全新的高度！
创客教育以“最新的科技、最好的师资、最有趣的课程、开启最好的未来”的标准建设创客空间，培养青少年的动手能力、科技创新能力，为当地的产业升级培养科技创新人才！
面向学生：
致力于普惠型教育，让所有孩子都有机会接触创客教育，对于有兴趣和专长的孩子组建创客团队，个性化培养。
面向教师：
让信息技术、科学实践、劳动技术等学科教师深入参与到创客教育中来，形成专业创客导师团队，打造区域特色校本课程。让语文、数学和物理、数学、生物、化学等基础学科教师学习创客教育模式，基于学生兴趣，以项目式的方式开展教学，提升学校整体教学水平。
面向社团：
为优秀的学生创客社团参加国内外青少年创客大赛提供集训创造所需的器材及场所。
面向社会：
响应国家“大众创业、万众创新”的号召，开展区域化的创客活动、创客论坛或者讲座，传播创客文化和创客精神。

四、整体规划
4.1主管部门层面
根据现阶段全国创客教育政策导向和当地学校实际情况，培养高素质创新人才,需重视如下几个方面:
u 政策引导
积极发挥政策引导作用,加强教育主管部门组织领导。立足本省市的具体情况,进行创客教育顶层设计,制定更加积极、系统的政策,推进中小学创客教育探索。
u 师资培训
教师要准确理解创客教育的目标,遵循基于创造的学习规律,正确把握各学段创客教学方式和学习方式。创客教育本质是“基于创造的学习”。即打造教育环境,培育一群实践者,将实践创造和正规学术理论相联系,通过引入现代设计的新工具和创造思维的新方法来支持探索和创新,促进学生成长和学术提升。
u 行业资源
充分发挥各协会、学会等教育事业单位、行业组织机构优势,构建创客教育生态,为师资培训、课程建设、赛事组织、资源平台、标准制定、教育监管等方面的建设贡献力量。建立协会、学会、高等院校、企业、校外教育和社区多方联动协同机制,集中优势做研究,避免资源消耗。并通过教育联盟、公共课程资源平台等形式,推广共享优质课程资源,服务全国中小学创客教育。最后,依托高等师范院校,积极探索“未来创客教师”培养模式,为中小学创客教育培养后备师资人才。
学校创客教育主要从创客教育课程建设、创客教育空间建设、创客活动开展等几方面来进行。
4.2 学校层面
4.2.1特色文化课程建设
创客教育既要满足普适性教育，同时强调个性化学习与个性化创造，创客教育课程的设计及实施在综合满足这些要求的前提下需要从以下五个方面来加以考虑：
⑴、区域化
课程能够结合区域文化的特性，体现区域化的差异，可以在设计所属学校创客教育课程时加以揉和，让学生在课程学习的过程中了解产业相关产品的制作原理、流程、初级技术等，并能实践、创造类似的初级作品原型。
⑵、校本化
结合学校自身的特长特色，如名校、名师甚至学生团体的特点来设计校本化创客教育课程，比如某些学校是以海洋为特色，在设计课程的时候将海洋元素揉和进课程（如船舶、海洋生物、海洋环境等），又比如有些学校以高铁为特色，可以揉和高铁技术、安全、运营等元素到课程中去，同时结合教师、学生的特点，如艺术、书法等特长也可以设计到相应创客课程中。
⑶、装备化
创客教育课程的实施必须要满足大班普及性教学以及个性化教学两种需求，尤其是大班普及性教学，在教学的实施、管理等各方面面临很大的挑战，要求能减轻教学负担、提高教学效率同时保证教学效果，因此课程的实施一定需要教学装备的支撑。
⑷、课程化
创客教育课程需要将理论教学和实践学习结合成一体，在动手实践创意作品的过程中，同时创新思维训练、协作能力以及分享意识等能在过程中得以培养。同时，校园创客教育的开展实施需要与创客活动相互结合，将创客教育课程的实施与校园创客活动相结合，在活动过程中将课程知识教学融入其中，从校园创客活动中提炼出好的实践经验整合到校园创客课程中，实现校园创客活动课程化；同时通过举办校园创客活动，如作品展示与分享、工作坊和其他学习活动以及不定期的多种形式的校园创客比赛，通过赛事来激发学生创意，提高学生兴趣，巩固创客课程实施成果， 实现校园创客课程活动化。
⑸、跨学科
创客教育课程除了强调课程知识的时代性，特别是技术类课程，更需要与其它学科相融合，以跨学科知识教学理念开展课程实施。随着STEAM教育与创客教育辨析的深入，越来越清晰的认识到：创客教育就是用跨学科的方式造物。
4.2.2创客教育实体空间
创客环境是实施创客教育的基础条件，普及式的大班教学能够利用学校信息技术教室的计算机资源开展，但要将创客教育真正融入到整个教学活动中，就需要一个可持续发展的校园创客空间，应该包括以下元素：合理的空间布局和基础设施；安全专业的设备载体；有分享和协作精神的团队成员、丰富实践技能的导师、专业负责任的管理者等。
图2 创客空间
校园创客空间如图2，由4大功能区域组成：教学活动区、创造加工区、讨论区、作品路演区，

⑴ 教学活动区：知识讲解组织活动
教学活动区是校园创客空间里最重要的功能区域之一，开展教学活动时作为创客基础知识学习的“教室”，组织创客活动时作为创客活动（创客马拉松、创客文化节、校园创客大赛等）的场地。教学活动区建设内容包括基础的创客教育大班教学装备、演示台、适合学习讨论的桌椅、各种收纳柜、收纳箱、投影仪、电子教学白板等。

⑵ 创造加工区：制作作品，动手实践
创造加工区是校园创客空间的核心功能区，学生将创意想法变成现实的重要场所。主要涉及开源硬件电子设备电路的构思设计、制作调试、小型创造加工、机床等，主要建设内容有各类小型机床、电气工具套装、移动工具架、制作加工耗材等。学生就是在这里对自己的创意作品进行工艺设计、构思制作、实验调试、实现运行。
⑶ 讨论区：头脑风暴，创意形成
用于查阅资料、项目组成员成立、项目组讨论、头脑风暴、问题求助、经验成果分享等各种信息资源交流讨论，如召集小组成员、完善作品创意设计、确定开源硬件选型、小组分工等事项，同时小组也可在该区寻求帮助、分享经验等，
⑷、作品路演区：经典展示，激发创意
用于展示学生完成的创客作品，展示台陈列作品适合与观众互动，展示区也陈列一些外来作品（经典展品），用于开扩学生眼界，启发学生创新灵感。

4.2.3创客相关活动开展
基于校园创客空间不定期开展创客活动，让更多的孩子参与进来，体验造物的乐趣，给喜爱造物的同学一个施展的平台。
⑴、校园科技节：
营造校园科学氛围，提高学生的科学素养，普及科学知识，弘扬科学精神，传播科学思想，拓展学生的特长，丰富学生的课余生活，培养学生的创新精神和实践能力。
⑵、校园创客大赛：
通过个人或者小组形式开展的创意比拼、动手制作、团队协作而开展的一项创客活动。
⑶、校园创客文化节：
以创客、创造为主题的一系列活动的总和。
⑷、校园创客马拉松：
组织硬件工程师、程序员、设计师、软硬爱好者、拥有创意和点子的人、营销策划人等，形成3-5人小团队，配备3D打印机、焊台、烙铁、示波器等加工工具、电子电气设备及材料，在48小时内把创意变成现实作品。
⑸、校园创客嘉年华：
通过“创客乐园”（现场展示与交流）、工作坊、论坛等活动，公众可通过亲身参与、体验创客的创新成果，养成动手创造的习惯与乐趣，全面展示创新实践，推动创客文化的发展。
组织创客导师团队参加STEAM创客教育论坛，学习吸收优秀创客教育经验；组织学生创客团队参加青少年创客大赛，检验学校创客教育水平；开设校园创客教育宣传栏和专题网站，分享本校创客教育经验。

五、项目建设进度安排
开展科技创客创客教育并达成目标，可以分四个建设模块实施完成，稳步推进，合理衔接。
5.1开设“人工智能创新班”
启动“大手拉小手，一二三工程”，采用全新育人模式培养科技创新人才。 在“一”所高中，“两”所初中，“三”所小学开设“人工智能创新班”。
针对创新班十项措施建议如下：
1.开设人工智能创新班，实行因材施教。
2.工作小组。成立了以校长为组长的 “科技教育创新人才培养”领导与工作小组，为人工智能创新班的发展提供完善的政策、资源、师资等保障。
3.普惠性。学校对人工智能创新班学生打造的创新培养模式并不局限在创新班，普通班的学生同样可以享受到，对普通班的学生，学校会根据学生自身情况及资源开设各类科技实验组，使学生进一步了解陌生但可能感兴趣的学科。
4.创客空间建设。建设现代科技前沿的科技创新实验室，还有创意工作坊和通用技术实验室等。
5. 加强交流。与国内著名高校和科研院所合作共同培养科技创新人才，让学生有机会走进国家实验室，走到著名学府身边，体验“像科学工作者一样的学习”，在专家的指导和影响下不断成长。
6.分阶段学习。
成长划分为三个阶段，
第一阶段：专家系列讲座，参观，科考活动，培养学生的兴趣和科学方法；
第二阶段：根据学生研究的兴趣，在专家教师指导下，进行课题研究，每小组完成2—3个课题；
第三阶段：完成第一第二阶段课程基础上，学生设立自己的研究志向，进行自我设计，专业选择。
7.积极参赛。
组织学生参与科技前沿创新小课题研究，积极参与最新的机器人大赛 、全国青少年科技创新大赛或学科奥赛等品牌赛事。
8.高中科技人工智能创新班实行双导师制规划，采用“校内导师校外专家”的双导师制，学校与省市内高校、研究所合作，采取“请进来、走出去”的方式，让校外专家参与到课堂教学和研究活动中来，共同规划学生成长。
9. 科技校本课程建设。学校以创新素质培养为目标，大力开展学校课程体系的研究与构建。着力进行国家课程校本课程研究，根据学生知识基础和认知能力创造性地实施国家课程。同时大力研发基于创新人才培养需求的人工智能学校课程，大量开设科学实验课程，引进科技创新编程课程，开发开设学校拓展课程，形成丰富多彩、特色鲜明的学校课程体系。
10.创新风气倡导。创新应作为校园里普遍倡导的一种价值取向，一种行事方式，一种人格特征，表现为好学慎思、善于质疑、不断进取、超越自我的品质，不会墨守成规、故步自封、得过且过。倡导创新文化，要是使科技创新与人文创新之风弥漫整个校园
5.2本地特色创客空间建设
第一阶段：本地特色创客教育。利用学校区域文化资源，引进创客教育大班创客教学装备，普及创客教育，培养学生的创意编程、智能电子认知应用等创客教育核心素养。积极号召学校信息技术、科学实践、劳动技术学科教师参与到创客式教学中来，培养出一批优秀创客导师团队。
这一阶段主要是进行本地特色创客教育的普及，以大班教学形式在教室开展，做到让每个孩子都能够接触到创客教育。

5.3特色课程开发及建设
第二阶段：3D课程开发及电子积木课程建设，基于学校对创客感兴趣的孩子组建创客团队，建设校园创客空间，开展全方位的创客教育，培养学生创新创造能力。创客导师团队根据对创客的理解，在组织创客活的动过程中积累的经验和素材，结合学校本身的特色风格，开发创客教育校本课程。
这个阶段学校学生具备了一定创客基础，学校可针对对创客感兴趣，有特长的孩子组建创客团队、兴趣小组，以校园创客空间为载体，进行个性化的培养。
学校创客导师团队通过第二阶段的校园创客活动积累了足够的素材，以创客教学课程为参考，结合教程开发过程中，课程团队以及韩山师范学院创客教育专家傅胤荣博士可以给学校提供帮助和指导，与学校创客导师团队一起打造优质校本教程。
关于创客教育校本课程开发流程：
⑴、建立领导机构：
由校长（分管校长）、创客导师、课程专家（可由师范学院创客教育团队担任）、家长代表共同组成课程开发委员会。
⑵、明确职能任务
校长主要为校本课程开发提供组织保障和领导保障，其职能是：咨询、把关、审查和提供帮助。前一阶段参与过创客式教学的创客导师是校本课程开发的主要力量，负责课程的素材收集和课程内容编写。课程专家定期为校本课程的开发提供指导和修改意见，帮助学校教师屡清课程开发思路。家长根据对孩子兴趣、性格的了解向学校表达对校本课程开发的愿望和建议。
⑶、需求评估
需求评估是整个开发活动的前提和基础，学校要通过问卷、访谈、观察等多种形式，调查和分析学生的发展需要，明晰学校的育人目标以及学校与区域的特色等，在校本课程实施的过程中，还要进行阶段性的调查，以不断改进和调整课程设置。
⑷、确定目标
在分析与研究需求评估的基础上，通过学校课程开发委员会的审议，确定校本课程的总体目标，制订校本课程的大致结构等。
⑸、组织与实施
根据校本课程的总体目标与课程结构，制定《校本课程开发指南》，教师通过学习借鉴和创客活动中收集素材，自主申报课程。学校课程开发委员会根据校本课程的总体目标与教师的课程开发能力，对教师申报的课程（附课程介绍）进行审议。审议通过后，编入《校本课程开发预案》。在此基础上，学校形成一份完整的《校本课程开发方案》（包括需求评估、校本课程的总体目标、课程结构与门类、实施与评价的建议以及保障措施等）；教师在课程实施之前或过程中，撰写自己承担的《课程纲要》。
⑹、形成校本课程
根据区域产业特性、学校自身特长特色、创客教育教学装备、理论与实践课程结合、跨学科等原则，在《校本课程开发预案》中提炼课程内容，开发出一套具有校园特色的校本教育教学课程。
5.4形成创客标杆
第三阶段以校园创客空间为载体，将小学阶段的语文、数学、艺术和中学阶段的物理、生物、化学、艺术、语文、数学等学科融入到创客教育中来，让所有孩子的学习都基于自身兴趣，大大提升学校的整体教学水平。与创客教育装备公司合作，组建创客团队，积极参与全国创客教育高峰论坛，全国青少年创客大赛，STEAM创客教育论坛，成为优秀的创客教育标杆。将创客教育建设思路与经验录入中国创客教育蓝皮书（2018年版），形成全国性标杆学校。
社会的创客活动：以学校为单位参加全国STEAM创客教育论坛、国际创客周、创客嘉年华、创客教育名师专题研讨会等。

六、 创客空间运营管理
6.1校园创客空间的定位
校园创客空间作为创客教育的载体，必须要有明确的定位，应该是一个以参与者——学生（也可以是老师甚至家长）为核心打造的自主学习平台，这和传统的以组织者——老师为核心的普通教室在理念上有着本质的不同。以参与者为核心意味着知识的学习是基于学生兴趣来完成的，传统的填鸭式的教学方式将被项目学习的方式替代，主要目的是培养学生跨学科解决问题的能力、团队协作能力和创新能力。

6.2校园创客空间运营方式
⑴、培养创客核心素养
刚接触创客空间的参与者（学生）对各个方面的知识都不太了解，所以需要进行体系化的创客基础知识学习。创客核心素养包括软件编程能力，智能电子认知和应用能力，3D结构设计能力等。学生正真到创客空间参与创客活动、制作作品前可先在信息技术教室（机房）学习Scratch 创意编程、Arduino智能电子、3D建模，掌握创客核心素养。
⑵、理论实践
参与者（学生）课堂上学到的创客基础知识如果能够应用在实践当中，就会更好的掌握其中的精髓。所以需要到创客空间中应用桌面型机器人，物联网教具等，动手验证所学知识，固化所学。
⑶、创意制作
参与者（学生）拥有一定的创客技能后，可以进行独立创作。在兴趣的引导下，进行独立的学习和探索。利用创客空间提供的资源，动手制作属于自己的创意作品，同时分享自己的创意，形成开源、分享的创客文化氛围。
⑷、小型创客活动
创客空间如果仅仅是静态的学习是远远不够的，它需要偶尔的碰撞才能产生火花，体现创客空间的活力。所以需要定期的举行各种活动，例如，小型活动比赛，亲子合作比赛等等。通过组织活动比赛，进而丰富创客空间的运营方式，让学生从被动的接受知识转变为主动寻求帮助，学习知识，以兴趣为导向，同时可以促进父母和子女之间的沟通，让父母也了解到创客空间能给孩子们带来什么样的技能提升。
⑸、创客马拉松
当学生多次动手制作作品，开展过多次活动后，学生对软件编程、智能电子、机械机构（3D结构）有了较深的认识和应用，且对工具材料使用方法明确时，可以组织开展创客马拉松，以创客空间为平台，让学生在规定的时间内提出想法并将创意想法实现成作品。
6.3校园创客空间装备管理规范
⑴、装备收纳
实验装备设有专用收纳柜或收纳盒；配有小组收纳柜，方便学生课程期间的教学装备保存和责任分配。共用的小型仪器设备建议存放于收纳柜中，方便管理；体积相对较大的设备直接摆放于课桌面，方便使用。另外还专门配有教师器材收纳柜。
⑵、装备拆装
为方便课堂实验装备使用，降低损耗，部分课时中拼装完成的套件或装备需要课下拆解，用于后期课程。
⑶、易耗品（耗材）补充
在校园创客空间中硬件资源是一个不断更新和补充的过程，无论是耗材的消耗，工具的使用寿命，机械，电子物料的损坏，都需要得到及时的补充。在首次配置时，耗材及易耗品建议采购多一些，以后可按时采购耗材及易耗品，如有特殊情况，也可额外采购。
6.4校园创客空间安全管理规范
⑴、进入创客空间后不得大声喧哗和随意走动，课间学生不能在创客空间内外追逐打闹。
⑵、学生制作应在教师指导下按制作步骤进行，按操作规程和注意事项使用仪器，仔细观察、详细记录、积极思考、完成创意文稿和作品文稿。
⑶、学生应爱惜材料和制作工具，做到轻拿轻放，不得蹿组乱拿别组材料，不得用制作工具玩耍打闹。
⑷、制作中要加强安全观念，确保人身和工具不受损害。教师要经常向学生进行防电、防火、防划伤等教育，学生要严格按照操作规程和教师要求进行制作。
⑸、制作完毕，每组学生应清点、整理自己小组的工具、材料，并按教师要求摆好，不得私自带走。
⑹、创客空间应常备防火设备、常用医用药箱，以便应付创客空间中出现的不安全事故。
⑺、任课教师统一控制的专用电源，创客空间严禁学生乱拉、乱接或用湿手触摸电源。
6.5校园创客空间线上分享
随着互联网技术的高速发展，互联网+能够将各种资源进行连接。STEAM创客教育平台为创客教师和学生提供线上资源学习与分享、创客赛事组织和运营。我们可以将创客空间优秀创意和作品共享到平台，将分散的创客空间聚集在一起，组织活动和比赛，进一步推进创客教育的发展。

七 、预期成果

第一阶段：普及创客教育，让每个孩子都接触了创客教育，学生具备了一定创客基础技能；培养出3—5名教师优秀的创客导师；范围内形成较浓厚的创客文化气息。
第二阶段：特色明显，开启国际科 技文化交流合作，大大提高了学生创新创造能力；形成了一个5—10人的优秀创客导师团队；开发出3—4本能够满足创客教育教学效果的校本课程；以创客活动为推手，辐射周边区域，推动整体创客教育的发展。
第三阶段：科技创新创客教育进入省市前列、全国一流水平，成为全省创客教育标杆，录入中国创客教育蓝皮书，将创客教育案例推向全国。

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