南外高中未来智造社团：新工科教育的探索之路

　　读创/深圳商报首席记者 包力 通讯员 庞宇

　　为适应“新工科”建设和科创教育的大趋势，深圳市南山外国语学校（集团）高级中学（以下简称“南外高中”）着重建设以跨学科项目式学习为特色的科学创造课程，其中由数理化生信息教师组团指导的stem社团荣获深圳市优秀科技社团，市级立项课题达28个，并获专项经费支持研究。2020年9月，学校又重点建设以庞宇老师为指导老师的未来智造社团。

　　通过对科学创造与课外研学课程体系构建，庞宇老师希望将STEAM教育的思想渗透到科创课程中，引领学生在扎实掌握基础知识、习得基本技能的同时，更能促进学生科学高级思维、跨学科整合思维的发展与成长。

　　硕士毕业于清华机械工程专业的庞宇老师，希望充分发挥自己的专业背景优势，依托南外科创资源对学生展开“新工科”教育。

　　工欲善其事，必先利其器，南外科创实验室配置了数字化制造和桌面成型设备系统的实验室，拥有先进的人工智能设备和多样的工业设计设备，比如：3D打印机、激光切割机、精密四轴数控机床等。学校为学生们提供了适宜于创造的环境和资源，帮助不同学科和技术背景的学生将构思和想法变成现实。

　　

　　在社团招新季，学生们积极踊跃报名希望加入庞宇老师的未来智造社团。社团的学生们先后成立了自己的几大赛队，如VEX世界机器人战队，FEG智能车设计与拼装赛队，产品创新设计队，三维建模3D打印队等等。

　　未来智造社团首先培训学生们的就是计算机辅助设计技术，使用的软件是Solidworks。因为只有学会用计算机进行实体三维建模，才能把脑海中的创新想法标准地画出来，然后进行讨论和优化。

　　

　　令人惊喜的是，学生们把自己在科创课程学到的知识与技能应用在了学习生活中。高三（2）班换了新教室没有书架，几个学生合作，测绘-建模-出工程图-切割-拼装，经过了反复修改和方案优化最终把班级书架做了出来。教育源于生活又回归于生活，科技的宗旨也应是服务于生活。这正可以培养学生认真、严谨的治学态度、职业道德，以及对集体文化的认知和适应能力。

　　在学会了如何把自己的创新想法画出来之后，接下来就是一系列的社团创新课程，包括“从深湾看世界”的课外研学体系。

　　系列主题课程教会学生如何正确有效做创新，同时南外高中还邀请清华大学李平教授，开展讲座《新时代背景下的负责任式创新》。讲座紧扣“新工科教育”时代下对工程师素质的需求，旨在拓展年轻一代工程师应对未来可持续发展挑战的创新素养以及负责任创新的精神。

　　

　　学习完了系列创新方法课，庞宇老师号召社团的学生以及班级对创新设计感兴趣的学生，组成产品创新设计小组，研究自己感兴趣的创新小课题，每周研讨汇报一次，不断将模型优化。同时带领学生开展阳光课堂，去清华深研院进行实地考察，参观高端装备实验室、生物医药实验室以及精密仪器实验室等等。学生们在具备一定理论知识后，看到了“外面的世界”，非常地兴奋与感慨，兴奋于一次可以看到这么多的当今顶尖的实验器材，感慨于当今科学技术千变万化，学会创新是如今社会对于年轻一代有志青年重要的考验。

　　

　　回到学校，学生们理论结合实践，利用课余和周末时间研究起了自己小组的课题。经过几周的研讨，学生们顺利将自己创造的模型构建了出来，同时也指导学生参加了深圳市青少年科技竞赛以及各级别的科创大赛。

　　备赛的过程是辛苦的，同时也是可以真正锻炼学生心智的，一个项目海报，一个产品说明书可能都要改不下十遍，但是学生们坚持了下来，积极调研，自己开视频会讨论方案，不断优化设计，最后提交自己的创新产品。

　　除了培养让学生们从自身生活中做创新，庞宇老师还利用自身资源提供了一些学生小课题来让学生深入挖掘研究，提升学生们的探究能力和批判思维。

　　基于此，南外高中与清华深圳国际研究生院的李平教授合作，组成研究生-高中生课题组，研究生与高中生搭配在一起组队做项目。清华的研究生们有丰富的研究经历与技术经验，而高中生们正处于最善于创新和最有想法的年纪，两者互相交流取长补短，受益匪浅。

　　

　　当今社会，智慧交通、智慧医疗、智慧城市等等都是被研究和探讨的重点的课题，智慧校园也不例外。但是，对于中学校园，可能有知识有技术的人才太久没有重温过校园，不知道学生们的需求在哪里，而最有话语权的学生们有需求但苦于没有能力实现。所以这也是南外高中与清华深研院合作的目的之一，让学生去感受生活感受校园，共同探讨如何搭建智慧南外。

　　南外高中与清华深研院的学生穿插分成10个小组，从不同角度探讨对智慧校园的理解并定了目标课题，每个小组的课题都非常创新有趣，例如：《智慧校园身份识别系统》是基于学生饭卡多次无意丢失、补办会浪费精力等问题，通过对学生卡的功能分解，进行了硬件与软件搭建，使用指纹来代替学生卡处理学生一切日常；《解忧杂货店》是通过调研发现现在学生的学习压力很大，总会为各种问题而烦恼和焦虑，所以小组共同制作了一款虚拟校园APP，可以帮助学生们互相交流、宣泄压力，成为南外学子的“烦恼树洞”。

　　南外高中作为南山区优质高中与腾讯智慧校园标杆学校，是智慧校园设计的最好模板。整个系列课程的最后，南外高中与清华深研院学生10个小组各自带着自己的课题共聚于清华深研院，进行项目展示，几位老师进行点评，由小组学生进行答辩，最后评出一二三等奖小组给予奖励。

　　

　　除了学生小课题，庞宇老师还积极鼓励学生用学到的物理知识去解决生活实践生产问题，这也正是新教材背景下广东物理新高考对考生的核心要求。例如：在物理学习斜抛运动的时候，未来智造社团让学生制作了一台发球机，通过改变发球机的调度、抛出速度、球的质量以及大小来研究不同物理量对于斜抛运动的影响；在学习反冲运动时，让学生制作水火箭，进行一场水火箭比赛；学生在学习变压器互感原理之后，自行结合当时最热门的冬奥会制作了雪蓉蓉无线小灯；在学习传感器这一章的时候，教师让学生们认识手机上的几十种传感器，自行组队利用手机进行传感器实验，从而加深对手机的认识。

　　

　　未来智造社团负责人简介

　　庞宇，南外高级中学物理老师，科创竞赛负责人。曾获全国中小学信息实践创新大赛优秀指导老师，深圳市优秀科创辅导员等荣誉，带领学生参加各种级别的科创竞赛并获奖：全国中小学信息实践创新大赛一等奖，粤港澳智慧城市论坛第一名，深圳市科技运动会一等奖等。

　　审读：谭录岗

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