2025年3月4日与7日,京港地铁STEAM跨学科教育项目走进北京市首都经济贸易大学附属小学和北京市东城回民小学,为两校百余名学生带来了2025年首场课程——“闸机破解行动”。结合2025年开学季,京港地铁面向小学高年级学生,推出地铁STEAM进阶版课程,在此前课程的基础上,通过引入工程设计方法,让学生们深入体验工程研发乐趣,开启新学年科技探索之旅。
京港地铁此次推出的地铁STEAM进阶版系列课程,以“闸机破解行动”和“售票机智能计划”为主题,带领学生们化身为“小小工程师”,完整体验从需求调研、方案设计到设备制作与测试的工程设计全流程。课程不仅注重动手实践,更强调创新思维的培养,帮助青少年在真实场景中掌握工程设计方法,培养问题解决能力和创新思维。
京港地铁STEAM跨学科教育项目自去年发布以来,已走进多所学校,为400余名学生开展了“轨道探秘之旅”、“列车解密任务”、“站台门升级挑战”和“电扶梯维护大作战”等多个主题课程。
层层拆解 感受工程设计魅力
课堂上,京港地铁STEAM志愿讲师首先为在场学生抛出了问题。“如果你是一名工程师,你打算如何设计一台地铁闸机呢?你认为,闸机需要具备哪些功能呢?”学生们在思考后纷纷踊跃发言,提出自己的想法,如扇门快速开合、支持多种支付方式、确保安全等。通过思考和讲解,孩子们领悟到闸机设计的关键点在于“需求分析”,要站在乘客的角度思考问题。
随后,学生们在讲师的引导下进入功能规划阶段。他们将脑海中那些天马行空的想法,梳理构建成清晰的核心功能框架。讲师带领他们围绕三个关键问题展开头脑风暴,如何快速验票?怎样精准控制扇门?如何清晰提示乘客?经过小组讨论,学生们在讲师的启发下,提炼出“验票、通行控制、信息提示”三大功能模块。一位学生感慨道:“原来工程师不是直接动手做,而是先想清楚每个功能的意义,这才是构建的核心。”
在功能设计环节,讲师以人体为比喻,生动形象地解释了电子元器件的作用——灰度传感器如同闸机的“眼睛”,能够精准识别“票卡”;舵机则像“手臂”,灵活控制扇门的开合;而主控板则是“智慧大脑”,指挥所有部件协同运作。通过老师的讲解,学生们不仅深入理解了闸机的工作原理,还深刻体会到工程设计中各部件协同配合的重要性。
动手实践 探索工程创新乐趣
随着课程的深入,学生们迎来了最受欢迎的实操搭建环节。在讲师的指导下,他们以小组为单位,利用课程教具搭建闸机框架,并连接元器件反复调试。遇到问题时,学生们也毫不气馁。在讲师的鼓励下,他们仔细排查问题,共同讨论解决方法,在齐心协力的尝试中,问题被一一攻克,一个个“迷你闸机”成功诞生。当看到自己亲手设计的闸机顺利运行起来,扇门伴随着绿灯的亮起“唰”地打开时,一名学生兴奋地说道:“原来工程师的工作这么酷,这种感觉太棒啦!”
京港地铁相关负责人表示,此次推出地铁STEAM进阶版课程,在原有课程的基础上,更侧重工程设计方法,旨在通过实践与探索,让学生们深入理解并掌握工程师在设计与开发过程中的思维方式,激发青少年对轨道交通和工程技术的兴趣与热情。未来,京港地铁将持续拓展STEAM跨学科教育项目,走进更多学校,为更多学生提供接触轨道交通科技与工程的机会,为未来城市发展培养创新人才。