STEM展區(qū)：STEM教育的立體多視角展示

　　——記2015南京教育裝備展示會STEM展區(qū)

　　在新課程改革浪潮中，課程綜合化是改革的目標之一。當(dāng)前，我國基礎(chǔ)教育領(lǐng)域正處于從分科教學(xué)向綜合教育的轉(zhuǎn)型期，實現(xiàn)課程綜合化是亟待解決的關(guān)鍵問題之一。而幾乎在同一時段，肇始于美國的STEM教育正悄然興起，并為我國教育工作者所關(guān)注。STEM教育是基于科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)和數(shù)學(xué)(Mathematics)教育的跨學(xué)科教育，在教學(xué)實踐中，起到了推進學(xué)科間知識融合的作用，它在幫助學(xué)生扎實掌握STEM各學(xué)科基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神與實踐能力。然而，這樣一種新理念從引入到落地實施還有一系列現(xiàn)實問題需要解決：教育者的思想轉(zhuǎn)變，教育內(nèi)容的重新整合，教學(xué)方法的及時更新，教學(xué)環(huán)境的有效創(chuàng)設(shè)……可遺憾的是，目前國內(nèi)還沒有一個可以作為典范的樣板供我們參考借鑒，盡管有的學(xué)校已開展了一些嘗試，并在某些方面取得了可喜的成績。此時，唯有化零為整、擇優(yōu)推廣才能促進STEM教育的迅速普及和高效實施。

　　在2015南京教育裝備展示會上，STEM展區(qū)集中向觀眾展示了該教育理念最新技術(shù)手段與前沿裝備，還特邀教育專家現(xiàn)場傳授教學(xué)經(jīng)驗;“STEM課程實驗室暨創(chuàng)客空間裝備與應(yīng)用論壇”匯聚了政策解讀、專家觀點和探索經(jīng)驗。展區(qū)集中展演與論壇交流相結(jié)合，對觀眾進行了一次STEM教育立體多視角展示。論壇另有詳細報道，本文不再贅述。

南京教育裝備展示會STEM展區(qū)

　　興趣是最好的老師，STEM教育也不例外，如何讓學(xué)生對科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)學(xué)科產(chǎn)生興趣，是教學(xué)首先要解決的問題。而3D打印提供了一種激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的切入方式，它可以將抽象知識的學(xué)習(xí)過程變得可知可感，將學(xué)生的想象變成現(xiàn)實，讓他們在看到自己成果的同時體驗成功的樂趣。在3D教室，學(xué)生可以放心做各種科學(xué)實驗，而不必擔(dān)心因操作失誤造成危險。將3D打印與學(xué)科教學(xué)進行整合，還能活躍課程氣氛，提高學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性和主動性。STEM展區(qū)展示的是立教3D打印系統(tǒng)以及VR虛擬與現(xiàn)實系統(tǒng)。3D打印、掃描、激光雕刻一體機的特點包括：線材開源+自動進料;鋁制平臺，平臺校準方便;WiFi鏈接+云端圖庫;打印精度大幅提升。

觀眾了解立教3D打印系統(tǒng)

教師體驗沉浸式交互仿真產(chǎn)品ZSpace

　　機器人教育被譽為STEM教育的抓手。機器人課程涵蓋自動控制、計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器、人工智能和機械工程等多個學(xué)科領(lǐng)域，契合STEM教育培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等多項能力的要求。機器人教育具有技術(shù)先進、開放式探究、跨學(xué)科和活動豐富等特點，因而在國際上被廣泛用于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。我國已將機器人教育和當(dāng)前的基礎(chǔ)教育課程改革有機結(jié)合，如在小學(xué)和初中階段，將研究機器人與綜合實踐活動課程相結(jié)合，在高中階段，將機器人教育與人工智能、算法與程序設(shè)計、簡易機器人制作、電子控制技術(shù)等課程結(jié)合，還有的學(xué)校開發(fā)了機器人教育校本課程。這次展示的是樂高虛擬機器人軟件系統(tǒng)：IROBOTQ 3D虛實融合機器人教學(xué)實驗系統(tǒng)。系統(tǒng)使用領(lǐng)先的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，將機器人教育教學(xué)和應(yīng)用設(shè)計的各個環(huán)節(jié)高度虛擬化，實現(xiàn)三維環(huán)境中的任務(wù)場景設(shè)計、智能體構(gòu)建、行為設(shè)計、高保真運動模擬、網(wǎng)絡(luò)交互和組織評價。豐富的智能組件庫和簡便的行為規(guī)劃系統(tǒng)，幫助師生輕松走進精彩的人工智能世界。

教師體驗機器人系統(tǒng)

　　在數(shù)學(xué)教育方面，《中學(xué)數(shù)學(xué)課程標準》提出，學(xué)?？梢越ⅰ皵?shù)學(xué)實驗室”供學(xué)生使用，以拓寬他們的學(xué)習(xí)領(lǐng)域，培養(yǎng)他們的實踐能力，發(fā)展其個性品質(zhì)與創(chuàng)新精神，促進不同的學(xué)生在數(shù)學(xué)上得到不同的發(fā)展。STEM展區(qū)的e-數(shù)學(xué)實驗室以惠普圖形計算器為核心，融合領(lǐng)先的教育技術(shù)和產(chǎn)品，如PC、數(shù)據(jù)采集儀、綜合傳感器、無線互動課堂管理平臺和實驗教學(xué)云技術(shù)服務(wù)等，兼具靈活方便可移動特征。它可以實現(xiàn)學(xué)校建設(shè)數(shù)學(xué)實驗室的愿景;為合作探究提供創(chuàng)新教學(xué)模式的載體;發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)思維，積累數(shù)學(xué)活動的基本經(jīng)驗;其強大的編程功能，有助于學(xué)生通過“算法”理解數(shù)學(xué)，培養(yǎng)自主創(chuàng)新能力。同時，依托惠普高師院校數(shù)學(xué)實驗教學(xué)專家共同體，以青年教師成長計劃(HP-YTDP)為抓手，為實驗學(xué)校持續(xù)提供關(guān)于數(shù)學(xué)實驗教學(xué)研究、教學(xué)應(yīng)用引領(lǐng)等支持，對教師和學(xué)生提供在線內(nèi)容服務(wù)、應(yīng)用培訓(xùn)以及數(shù)學(xué)實驗教學(xué)國內(nèi)、國際交流，形成全方位、立體式的數(shù)學(xué)實驗教學(xué)解決方案和服務(wù)體系。

展商為教師介紹e-數(shù)學(xué)實驗室

　　在實驗室建設(shè)與實驗教學(xué)方面，STEM展區(qū)的展品同樣有其創(chuàng)新性。傳統(tǒng)理科實驗多數(shù)由實驗員或?qū)嶒灲處煾鶕?jù)實驗內(nèi)容拼裝式準備實驗儀器，然后放置在實驗桌上供學(xué)生使用。這樣做的缺點是顯而易見的：準備過程煩瑣，實驗儀器一致性差，學(xué)生參與程度低，不利于學(xué)生形成知識模塊。樂百仕公司根據(jù)最新課程標準，創(chuàng)新性地設(shè)計了多款科學(xué)探究實驗箱，涵蓋了小學(xué)科學(xué)和中學(xué)物理、化學(xué)、生物等多個學(xué)科，不僅全面覆蓋了教材內(nèi)容，而且滲透了很多拓展性內(nèi)容。這些科學(xué)探究實驗箱有系統(tǒng)性、微型化、模塊化、開放性、安全性和趣味性等特點，方便師生使用，可以有效提高實驗開出率，提升實驗教學(xué)效果。

科學(xué)探究實驗箱

　　此外，STEM展區(qū)的機柜一體化機房也備受關(guān)注。與傳統(tǒng)機房相比，機柜一體化機房建設(shè)周期縮短1/6，建設(shè)成本(不含建筑成本)減少1/10，運營成本降低1/3，占地面積僅需1/4。它為智慧教育、教育云和數(shù)字化校園等建設(shè)提供了高效可靠、綠色安全的IT物理基礎(chǔ)設(shè)施保障。為加強機房的安全防護能力，給IT設(shè)備提供穩(wěn)健的運行環(huán)境，MICROOM還為用戶提供專屬的私有云管理平臺。該平臺包括告警系統(tǒng)、遠程代維系統(tǒng)、GIS地理信息系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。

觀眾了解華設(shè)機柜一體化機房

　　以“融合、深化;創(chuàng)新、引領(lǐng)”為主題的“2015南京教育裝備展示會暨南京教育裝備論壇”由江蘇省教育裝備與勤工儉學(xué)管理中心指導(dǎo)，中國現(xiàn)代教育裝備雜志社主辦，中國現(xiàn)代教育裝備雜志社華東辦事處承辦，教育裝備采購網(wǎng)協(xié)辦。展會集中展示了“智慧學(xué)校(互聯(lián)網(wǎng)+學(xué)科建設(shè)、信息技術(shù)與智能教室裝備)”“STEM課程實驗室與創(chuàng)客空間裝備”和“音樂、美術(shù)、新型課桌椅、辦公家俱”等創(chuàng)新裝備產(chǎn)品。