面向新时代的劳动创新实验室整体方案

原创 小二哥 创客劳技实验室

2022年05月23日 14:39 江苏

前言 - 5 -

一、项目背景 - 7 -

1、劳动教育政策支持 - 7 -

2、新时代下的劳动教育 - 7 -

3、创新是发展趋势 - 8 -

二、科技创新实验室建设目标及预期效益 - 9 -

1、树立正确的劳动价值观 - 9 -

2、学生科技创新能力的培养 - 9 -

3、学生劳动技术能力及工匠钻研精神的培养 - 9 -

4、学生互动及协作能力 - 9 -

5、师资能力的综合实践及提高 - 9 -

6、适合本校的科技创新/人工智能教学模式的建设 - 9 -

7、教学成果及科创成果激励及孵化 - 10 -

三、劳技创新实验室总体规划 - 11 -

1、劳技创新实验室建设思路 - 11 -

2、劳技创新实验室物理空间规划 - 11 -

1）教学设计区 - 12 -

2）创造加工区 - 13 -

3）电子实践区 - 14 -

4）自由分享区 - 14 -

5）成果展示区 - 15 -

6）材料仓储区 - 15 -

四、劳技创新实验室主要软硬件设备 - 17 -

1、桌面式激光切割机 - 17 -

1）产品介绍 - 17 -

2）功能特点 - 18 -

2、极速智能激光切割机 - 18 -

1）产品介绍 - 19 -

2）功能特点 - 20 -

3、桌面式数控雕刻一体机 - 21 -

1）产品介绍 - 21 -

2）功能特点 - 21 -

4、桌面式智能真空成型机 - 22 -

1）产品介绍 - 22 -

2）功能特点 - 23 -

5、桌面3D打印机 - 23 -

1）产品介绍 - 23 -

2）产品特点 - 24 -

6、高清3维扫描仪 - 24 -

1）产品介绍 - 25 -

2）产品特点 - 25 -

7、桌面式弓臂线锯 - 25 -

1）产品介绍 - 25 -

2）产品特点 - 26 -

8、桌面式旋转车床 - 27 -

1）产品介绍 - 27 -

2）产品特点 - 27 -

9、桌面式摇臂钻床 - 28 -

1）产品介绍 - 28 -

2）产品特点 - 28 -

10、桌面式光磨机 - 29 -

1）产品介绍 - 29 -

2）产品特点 - 29 -

11、PBL人工智能编程套包 - 30 -

1）产品介绍 - 30 -

2）产品特点 - 31 -

12、iWall多元交互编程墙 - 32 -

1）产品介绍 - 32 -

2）产品特点 - 33 -

13、STEAM桌面教育智慧工厂 - 34 -

1）产品介绍 - 34 -

2）产品特点 - 34 -

14、桌面数字车缝机 - 35 -

1）产品介绍 - 35 -

2）产品特点 - 35 -

15、皮艺手工套包 - 36 -

1）产品介绍 - 36 -

2）产品特点 - 37 -

16、陶艺手工套包 - 37 -

1）产品介绍 - 37 -

2）产品特征 - 38 -

16、3D one Cut激光切割软件 - 38 -

1）产品介绍 - 38 -

2）产品特点 - 39 -

17、常用耗材套包 - 40 -

18、其他常用工具 - 41 -

五、劳技创新实验室运营管理 - 42 -

1、管理体系 - 42 -

2、应急预案 - 42 -

六、劳技创新实验室数字指导资源 - 43 -

1、数字造物工具资源配套 - 43 -

2、手工造物工具数字资源 - 43 -

3、电子实践教学资源 - 44 -

4、数字资源软件预装 - 45 -

七、劳技创新实验室教室文化建设 - 46 -

1、前沿科技文化墙 - 46 -

2、机器人百科文化墙 - 46 -

3、科技发明家百科文化墙 - 47 -

八、劳技创新实验室成果孵化导向 - 48 -

九、面向新时代的劳技创新实验室的总结 - 51 -

附录文件一 - 52 -

国家级赛事 - 52 -

一、全国青少年科技创新大赛 - 52 -

二、世界机器人大会青少年电子信息智能创新大赛 - 53 -

三、全国中小学信息技术创新与实践大赛 - 54 -

四、少年硅谷——全国青少年人工智能教育成果展示大赛 - 54 -

五、全国青少年无人机大赛 - 55 -

六、全国青少年航天创新大赛 - 55 -

地方性赛事 - 57 -

前言

关于新时代劳动教育对于教育本身的赋能

2021年7月，随着中共中央办公厅、国务院办公厅的“双减”政策的落地，我们看到了国家对于现阶段校内外教育发展畸形态的重拳出击。

在双减政策中，国家提出的几个大点：1、全面压减作业总量和时长，减轻过重作业负担；2、提升学校课后服务水平，满足学生多样化需求；3、大力提升教育教学质量，确保学生在校内学足学好；4、坚持从严治理，全面规范校外培训行为；5、强化配套治理，提升支撑保障能力。

国家在痛斥唯分数论的学科教育的过程中，也在进一步将真正的素质教育重新拉到教育的舞台中央；何为真正的素质教育，那大概就是德智体美劳全面发展的综合性教育吧。劳动教育作为五点教育中的最后一点，也正在从原本的边缘教育向真正的教育中心走来；

2015年教育部、共青团中央、全国少工委联合发布关于加强中小学劳动教育的意见中提到：劳动教育在学校中被弱化，在家庭中被软化，在社会中被淡化，中小学生劳动机会减少、劳动意识缺乏，出现了一些学生轻视劳动、不会劳动、不珍惜劳动成果的现象。而在2020年，中共中央国务院发起的《关于全面加强新时代大中小学劳动教育的意见》再次强调为构建德智体美劳全面培养的教育体系，重新对加强劳动教育的提出新要求。

2015年我们提出问题：中小学生不爱劳动，不会劳动，再到2020年再次给出强化劳动教育的命题，重新提出纲领和解决方法，再到去年双减中我们要对学科教育的畸形态重拳出击，遏制唯分数论的病态发展，我们不难发现是这5年的劳动教育走的并不顺畅。究其原因，一方面是新时代下越来越多的教育内容需要学生进一步领悟和体会（从STEAM教育、创客教育再到人工智能教育），所以劳动教育显得相对的被弱化；再者，倾向学科教育的资源并没有随着劳动教育的再三强调而另有划拨，没有资源的覆盖，劳动教育发展也只是空谈；另一方面是新时代背景下，新技术的增速和应用对学生的劳动素养的要求更高了，社会也需要学生们更好的劳动素养。

所以在新时代下，劳动教育本身应该有新内容和新维度去再次解释和破圈。而中国的德智体美劳教育体系下，也对劳动教育有了更深刻的要求。

在马克思主义哲学中，劳动和自然界一起构成一切财富的源泉。自然界为劳动提供材料，劳动把材料变为财富。

学生们不爱劳动甚至羞于劳动体现为没有劳动的主观能动性，学生不认为劳动是一件重要的事情，也不认可劳动本身。不会劳动体现了劳动教育中技能素养的培育缺失。

为此：我们希望新时代的劳动教育应该改变之前的刻板印象，通过技术赋能、产品赋能、内容赋能、服务赋能，以一种催化剂的方式，既培养学生们的劳动素养，又实现劳动技能的综合培训，让学生的品德教育、智慧教育、体育教育、美学教育都能实现全面的提升，真正做到教育的全面升级。

一、项目背景

1、劳动教育政策支持

2015年教育部、共青团中央和全国少工委共同发文《加强中小学劳动教育的意见》，报告中指出：劳动教育是全面贯彻党的教育方针的基本要求，是实施素质教育的重要内容；

通过劳动教育，提高广大中小学生的劳动素养，促进他们形成良好的劳动习惯和积极的劳动态度。

2019年中共中央国务院提出《关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》，意见中指出要“充分发挥劳动综合育人功能，制定劳动教育指导纲要，加强学生生活实践、劳动技术和职业体验教育。

2020年中共中央国务院发文《关于全面加强新时代大中小学劳动教育的意见》，材料中指出充分认识新时代培养社会主义建设者和接班人对加强劳动教育的新要求；全面构建体现时代特征的劳动教育体系；广泛开展劳动教育实践活动；着力提升劳动教育支撑保障能力；切实加强劳动教育的组织实施；

2021年中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》，材料重点要求全面减轻学生学业负担和减轻培训负担，在意见中同样提出充分利用好课后服务时间，开展丰富多彩的包含劳动教育在内的素质教育。

所有的意见都综合全面的指出了劳动教育对于我国现阶段至关重要，我国的义务教育也正从原来的“有学上”逐步的转变为 “上好学”。劳动教育已经成为当下教育的重要的一环。

在劳动教育的要求中，我们能感受到两个凸出的重点：即劳动素养和劳动技能的培养。从年龄上来看，小学着重需要从小培养好劳动素养，能实现学习日常生活自理，感知劳动乐趣，知道人人都要劳动；初中、高中则需要不断增加劳动知识、技能，加强家政学习，开展社区服务，适当参加生产劳动，使学生初步养成认真负责、吃苦耐劳的品质；

劳动教育作为素质教育：德智体美劳教育中最后一环也是较为重要的一环。通过劳动实践，能让学生更好的体会到劳动最光荣，劳动教育是我国基础教育深耕的关键点也是国家教育矩阵中重要之一。

2、新时代下的劳动教育

《中小学综合实践活动课程指导纲要》指出：“综合实践活动是从学生的真实生活和发展需要出发，从生活情境中发现问题，转化为活动主题，通过探究、服务、制作、体验等方式，培养学生综合素质的跨学科实践性课程。综合实践活动是国家义务教育和普通高中课程方案规定的必修课程，与学科课程并列设置，是基础教育课程体系的重要组成部分。”

教育部印发《义务教育小学科学课程标准》：将小学科学课提前到一年级，每周课程不少于一节，同时课标把技术与工程单独设立学习领域，为学生参与动手实践，发展创新力量提供了指导方向。

国务院发布《新一代人工智能发展规划》：实施全民智能化教育项目，在中小学开展人工智能相关课程，逐步推广编程教育。

教育部印发《教育信息化2.0行动计划》提出，完善课程方案和课程标准，充实适应信息时代、智能时代发展需要的人工智能和编程课程内容。推动落实各级各类学校的信息技术课程，并将信息技术纳入初、高中学业水平考试。

劳动教育的大背景依旧是这几年一直不间断的科技兴国战略，集中体现在STEAM教育、创客教育、大数据教育、人工智能教育都或多或少涵盖有劳动教育的影子，所有的教育成分都是相互依托，共同发展的；

3、创新是发展趋势

2017年国务院发布《十三五规划》中提及推动创新型国家和人才强国建设，为全面建成小康社会和实现中华民族伟大复兴的中国梦作出更大贡献；要遵循教书育人规律、遵循学生成长规律，以学生为主体，以教师为主导，创新育人模式，培育和践行社会主义核心价值观，不断提高学生思想水平、政治觉悟、道德品质、文化素养，让学生成为德才兼备、全面发展的人才；

2019年6月国务院办公厅发布《关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》，其中指出新时代推进普通高中育人方式改革要做到培养学生创新思维和实践能力，提升人文素养和科学素养；强化对学生爱国情怀、遵纪守法、创新思维、体质达标、审美能力、劳动实践等方面的评价；实现创新教学组织管理。

总的来说不管是劳动创新还是创新劳动都是目前国家极力倡导的价值观，创新已经成为我们国家不断内驱变革，并走上世界巅峰的核心竞争力，我们也应该为不断实践创新教育而勇于奋斗；

二、劳技创新实验室建设目标及预期效益

1、树立正确的劳动价值观

面向新时代，引导学生树立辛勤劳动、诚实劳动、创造性劳动的理念，让劳动最光荣、劳动最崇高、劳动最伟大、劳动最美丽的观念蔚然成风。

2、学生科技创新能力的培养

面向新时代，随着信息技术、大数据、人工智能等不断影响着劳动人民的生产生活，在社会的劳动时间、劳动工具、劳动形式等都发生了革命性变化的背景下，利用时代机遇锻炼青年一代的创新能力，是劳动教育的重要使命

培养学生具备创新意识、创新思维、创新能力，在创新意识上通过创客文化，解决学生“为什么创新”“为谁创新”，培养学生具备社会主义价值观体系。在实验室里通过实验器材、科技创新课程体系、导师引导培养学生的动手能力、逻辑思维能力、协作能力等综合素质能力。

3、学生劳动技术能力及工匠钻研精神的培养

劳动强调实践，一个完整的劳动学习的项目不仅仅是创新理念的提出，更是实践检验的过程。实验室可以基本解决这类问题，学生在实验室的学习，不仅是理论知识的普及，更是工程动手能力的加强。通过预设的工程项目，增加学生的实践经验，动脑设计、逻辑思维、动手制作等过程，增强在工程设计制作中的预判性，从而培养学生手脑结合的能力。培养学生在具有工程把控能力的同时，能够考虑到细枝末节对整体工作的影响，培养工匠的钻研精神。

4、学生互动及协作能力

实验室以PBL项目式课程为教学方式，讲究是团队协作工作，一个项目的设计，从想法到创造型思维逻辑构建、实施、调度到工程无不要团队的协调能力。

5、师资能力的综合实践及提高

实验室打造三位一体即教学硬件平台、教学实施载体、教学课程体系承载与实验室，通过教学的实施反馈，实验室的运营管理，创新项目的设计与实施，全方位的满足于师资的实践和锻炼，同时也满足科技导师课研的进行。

6、适合本校的科技创新/人工智能教学模式的建设

面向新时代的劳动教育实验室不仅仅局限于劳动教育本身，更是新兴技术培育的中心。

实验室可承载教学实施、课程研发，同时锻炼学校开放性实验室的管理运营经验。根据本校的教学试试反馈教师参与调整与升级实验室及课程模式，以教学成果、学生反馈提升的结果数据做为模式建设依据逐渐的建立本校特色化的科创/人工智能教学模式。

7、教学成果及科创成果激励及孵化

竞赛作为目前最流行的评价机制是检验教育成果的最直观便捷的方式。通过竞赛的方式对学生的激励和提升是利益良多的，以赛促教、以赛检验是将智造教育形成教育闭环的一项方法。

实验室中PBL项目式教学更加适合锻炼学生的科技创新能力，符合国家科技创新大赛的要求，有助于中小学生以更加卓越的能力检验自身能力。

秉承着学校是科创的源头，学生是科创生力军，日前国务院印发了《全民科学素质行动规划纲要（2021-2035年）》（以下简称《纲要》），《纲要》指出：科学素质是国民素质的重要组成部分，是社会文明进步的基础。《纲要》还特别针对青少年提出：要激发青少年好奇心和想象力，增强科学兴趣、创新意识和创新能力，培育一大批具备科学家潜质的青少年群体，为加快建设科技强国夯实人才基础。

早在2018年，我们不仅与比赛举办方合作，建设比赛现场指导协助处，而且在比赛前进行教师培训，助力比赛顺利进行。

在各大型科创主流赛事、公益活动中都留下了我们的身影，辅助一线师生更好的备赛、参赛，为师生搭建更广的科创教育创意交流与分享平台，也为广大校区提供教学成果检验的输出口。

三、劳技创新实验室总体规划

1、劳技创新实验室建设思路

劳技创新实验室是一个教学、创新、科普、创造、交流、分享的综合素质能力的教学平台，以“创新、实践”为核心，学校、企业、行业三方联动的综合创新平台。旨在以学生为中心，服务学生老师多元化跨学科的学习教学。坚持“四位一体”建设思路，教师-学生，学生-企业，理论-实践，机制-环境，四个维度建设劳技创新实验室。

在实验室里通过软硬件配套、课程资源配套、师资培养配套等培养学生的劳动价值观、科技创新能力、劳动技术能力、工匠钻研能力、互动协作能力动手能力等综合素质能力；提高教师队伍实践能力、校内师资科技能力、科技成果转化能力等。

2、劳技创新实验室物理空间规划

实验室根据学校需求，以市场化产品设计思路为导向，通过思考、设计、实现、反思、出品的五大步骤实现劳技科创教学；同时，在物理分布上将空间划分为教学设计区、创造加工区、电子实践区、成果展示区、自由分享区以及材料仓储区6大空间板块。四大资源包括教材教学资源、软硬件配置资源、师资资源以及大赛辅导资源。实现“科普认知、劳技创新、多元实践、决胜创赛”。

图：参考总布局

1）教学设计区

功能： 教学设计区满足新劳动教育知识结构的科普教学和理论知识讲解，满足教师对学生课程开设，演示操作等功能以及调试组装实践功用。

配备：配备多媒体教学设备教具等教学设备、设计软件、以及部分编程软件，并配套专门的指导书、信息技术教学资源、人工智能教学资源等。

场景实践描述：1、通过大量的科普教学培养学生兴趣与爱好，形成浓烈的动手实操的动力；2、软件知识的教学能培养学生使用手工工具的规范以及数字工具的技术能力，优化整体素养；3、统一的编程内容指导，能快速上手电子编程，进一步的指导并优化作品；4、通过课件和实操培养美术素养，和产品素养，并增加以产品为导向的创作设计内涵；

图：教学设计区

2）创造加工区

功能：劳动教育本质要求动手实践，创造加工区满足学生对产品创意的设计制作功能。通过手工造物工具、数字造物工具，满足从产品设计到制作的过程；

配备：包含手工造物设备、数字造物设备等，如手工工具、手工机床、3D打印机，3D扫描仪、数字雕刻机、激光切割机、真空成型机等。

场景实践描述：1、基于教学设计区的入门教学后使用手工工具、数字工具创造小作品2、在作品的制作中，熟悉掌握工具，并逐步精通3、完成作品后会得到个人评价、同辈评价、老师评价，并反思如何能进一步优化作品，精炼技能（通过设计反思会强化教学设计区的功能，帮助学习）4、二次到三次的反思优化作品后，提炼出提升要素。5、在一次次复杂的项目课题完成后，需要学生们主动动手完成创造加工区内的整理和清扫工作，养成学生的规整习惯；

图：创造加工区

3）电子实践区

功能：电子实践区能满足所有产品的自动化、智能化的硬件搭建。通过指导电路元器件的选型和编程能实现各类产品的电路部分与智能化。同时也满足移动型教具、大型教具操作演示、实验以及比赛。

配备：电子硬件包、PBL项目式学习套件包、移动机器人及无人机实验场地。

场景实践描述：1、在项目式学习的进阶阶段会使用到大量的电子配件，包括主控板、传感器、以及基本电子配件，在电子实践区将进行教学和指导；2、在电子实践区中实践验证完成的电子硬件将需要进行编程仿真，这部分工作将在教学设计区和电子实践区共同完成；3、不断的电子硬件矫正和程序矫正将让学生进一步了解产品，并优化自己产品4、在一次次复杂的项目课题完成后，需要学生们主动动手完成区域内的整理和清扫工作，养成学生的劳动习惯；

图：电子实践区

4）自由分享区

功能：满足师生讨论、学生休闲分享、互动交流，图书阅览，学习创新型技术，创意设计头脑风暴功用。

配备：会议桌、舒适桌椅、图书、创新资讯画报、创新技术产品及资讯等。

场景实践描述：1、在自由分享区学生会进行大量的项目头脑风暴，进行项目的预研和开项；2、自由分享区同时也是学生进行项目会议，并推进和解决项目过程中出现的问题；3、自由分享区同时也是进行项目展示和项目彩排的区域，能方便在简易路演过程中发现问题并促进同伴协作；4、具有仪式感的会议方式有效的将企业中出现的项目会重现在校园内，方便学生更具象的理解项目完整性；

图：自由分享区

5）成果展示区

功能：科技小成果展厅整体构造风格尽显科技感，营造出简约、时尚的氛围。展厅根据学校创新创客空间及学校文化，展示成果，创新精神，作品内容，新型技术产品。

配置：成果展示一般有以下内容1、形象墙、展厅介绍墙、荣誉墙、创业先锋榜、学生培养体系架构墙等内容展示；2、产品展示区、优秀作品展示等作品内容；3、新技术产品展示区、体验区等时代新技术体验组成；根据实际情况选择合适的内容。

场景实践描述：1、成果展示区有大量的体验展示内容，方便学生体验最新的科技成果和技术；2、成果展示区摆放了大量学生优质作品，也有优质的厂家作品和体验作品，便于启发学生想法；3、荣誉墙和先锋榜能用评价闭环的方式让学生对创意创作事情本身更加具有荣誉感；

图：成果展示区

6）材料仓储区

功能：满足劳技创新实验室项目型的设计、开发、小批量的学习材料的实践应用。

配置：材料仓储模块包含了加工物料，板材、塑料、金属、3D打印耗材等加工材料。电子物料，电阻、电容、电路板、传感器模块等电子物料。

场景实践描述：1、学生们从材料仓储区中取拿合适的耗材，并定期整理和按照规定布置摆放所有材料内容；2、定期组织新学生对材料仓储库进行普通材料、电子材料等的认知和学习工作，物尽其用，不铺张浪费；