Tài liệu giới thiệu về STEM festo 2021 VN

STEM Festo 2021 VN 1 Giáo dục STEM Kiến thức về STEM tác động đến khả năng của mỗi cá nhân để đóng góp vào sự thành công của nền kinh tế toàn cầu 2 Kỹ năng về STEM đạt được khi học sinh có thể xác địn.

Giáo dục STEM

đến khả năng của mỗi cá nhân

để đóng góp vào sự thành công của nền kinh tế toàn cầu

Kỹ năng về STEM đạt được khi học sinh

có thể xác định và áp dụng các khái niệm và nội dung từ khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học để hiểu và giải quyết các thách thức hoặc vấn đề không thể giải quyết bằng bất kỳ phương pháp nào.

Giáo dục STEM

STEM không phải là mới…

Giáo dục STEM đã có từ những năm 1990

… STEM được sử dụng để chỉ Khoa Học HOẶC Công Nghệ HOẶC Kỹ Thuật

HOẶC Toán, mà không có sự kết nối liên ngành!

NGÀY NAY

• Rất ít giáo viên biếtcách dạy giáo dụcSTEM hiệu quả trongvài thập kỷ sau đó!

Missing the mark

Hầu hết các trường trung học…

o vẫn được phân theo bộ phận

o vẫn tiếp tục dạy các môn học riêng

biệt…

các kết nối giữa các môn học STEM.

Lý do tạo nên sự quan tâm về STEM

Rất nhiều các tài liệu khác nhau tìm cách tận dụng các

thực tiễn tốt nhất trong giáo dục được thông báo bởi các

nghiên cứu về cách mọi người học như thế nào (NRC

2000a, 2000b), các lý thuyết và chương trình cạnh tranh

có thể đã gây thêm nhầm lẫn cho sự phức tạp của việc

tích hợp các môn học STEM.

Một trong những nghiên cứu gần đây nhất của NAE và NRC

(2014), Tích h ợ p STEM trong Giáo d ụ c K-12: Tình tr ạ ng,

Tri ể n v ọ ng và Ch ươ ng trình th ả o lu ậ n cho nghiên c ứ u ,

nhận ra các vấn đề với chương trình thảo luận cạnh tranh,

thiếu nỗ lực để tạo sự liên kết, trong việc xác định và giảng

dạy về sự tương giao để tích hợp STEM

Lời kêu gọi cho sự thay đổi giáo dục STEM

 Những người ủng hộ cải cách giáo dục đang kêu gọi học sinh học các kỹ năng

phức tạp, kỹ năng nhận thức, kỹ năng xã hội và kỹ năng giao tiếp để phát triển

thiết kế công nghệ / kỹ thuật, tích hợp có chủ đích các khái niệm và thực tiễn của giáo dục khoa học/

toán học với các khái niệm và thực tiễn của công nghệ/ hoặc giáo dục kỹ thuật.

(Sanders & Wells, 2010)

Mục tiêu cho học sinh

 Kỹ năng STEM

 Những năng lực cần thiết trong thế kỷ 21

 Là lực lượng lao động đã học qua giáo dục STEM luôn trong tư thế sẵn sàng

 Tạo sự hứng thú và tích cực tham gia

Mục tiêu cho nhà giáo dục/ giáo viên

STEM Integration in K-12 Education:

Status, Prospects, and an Agenda for Research (2014)

 Tăng kiến thức về STEM

 Tăng kiến thức trong nội dung dạy và học

về STEM

Tại sao nên chọn giáo dục STEM?

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng học sinh có động lực hơn và thể hiện tốt hơn việc đánh giá nội dung toán học khi giáo viên sử dụng phương pháp giáo dục STEM Một nghiên cứu gần đây cho thấy học sinh thể hiện tốt hơn các bài đánh giá nội dung toán học và tăng điểm STEM khi tham gia vào các hoạt động học tập bao gồm các giải pháp thiết kế kỹ thuật và tạo các sản phẩm mẫu (Tillman et al 2014).

Những lợi ích tương tự đã được tìm thấy với việc tập trung cụ thể hơn về giáo dục STEM Một số lợi ích của giáo dục STEM bao gồm làm cho sinh viên giải quyết vấn

đề tốt hơn, là người đổi mới, là nhà phát minh, là người tự tin, là người có suy nghĩ logic và có kỹ năng về công nghệ (Morrison, 2006).

GIẢI PHÁP CỦA CHÚNG TÔI

• Giải pháp Tích hợp STEM của

Festo truyền cảm hứng và

chuẩn bị cho học sinh thông

qua việc đổi mới, tìm hiểu,

làm việc nhóm, giải quyết vấn

đề và các hoạt động dựa trên

thiết kế công nghệ / kỹ thuật.

CHÚNG Tôi LÀM ĐIỀU ĐÓ NHƯ THẾ NÀO?

Chúng tôi cung cấp giải pháp chìa khóa trao tay…

• kết hợp các môi trường học tập dựa trên vấn

đề mà các trường học cần.

• cho phép sinh viên/học sinh cơ hội khám phá các vấn đề trong thế giới thực , phản ánh quá trình giải quyết vấn đề và phát triển các giải pháp thiết kế.

• bao gồm các hệ thống đào tạo thực hành

• cho phép sinh viên/học sinh hoàn thành các

dự án bằng cách sử dụng quy trình thiết kế kỹ thuật đồng thời tích hợp các khái niệm liên quan đến các môn học STEM.

• khuyến khích một môi trường học tập bằng cách vừa học vừa làm.

• kết hợp một cách tiếp cận toàn diện, chuyên sâu.

• đảm bảo rằng cả học sinh và giáo viên đều đang trên con đường hướng tới thành công

tối ưu hóa hoàn toàn

những gì chúng tôi sẽ dạy.

Quan điểm “vừa học vừa làm”

• Được trình bày với một lộ trình các Dự án Cung cấp kiến thức lý thuyết và thông tin để hỗ trợ dự án

• Thắt chặt sự liên kết các chủ đề với nhau

• Giải thích sự liên quan của những gì học sinh được dạy cho các ứng dụng thực tế

Mỗi khóa học STEM của Festo…

Phương pháp giảng dạy giáo dục STEM

1 Phân tích kỹ thuật ứng suất

2 Máy tiện CNC

3 Máy phay CNC

4 Khám phá điện

5 CAD với máy in 3D

6 Giới thiệu kỹ thuật quá trình*

14 Kỹ thuật môi trường/Nước

15 Năng lượng thay thế

16 Học từ thiên nhiên (Bionics)*

Khóa học STEM

Courses include:

• eLearning curriculum (English)

• Hands-on trainer/equipment: 120V, 60Hz or 220V, 50Hz

• Instructor guide

NOTE: eLearning courses require Festo LX (at an additional cost)

1 Phân tích kỹ thuật và ứng suất

120Vac/60Hz 220Vac/50Hz

Equipment & supplies

Nội dung khóa học

Học sinh/sinh viên đóng vai trò là kỹ sư xây dựng, được thử thách với việc thiết

kế và xây dựng một nguyên mẫu cầu mới, khám phá trong quá trình cơ bản về

thống kê và phân tích ứng suất Học sinh/sinh viên cũng cân nhắc tính toán kỹ

thuật trước khi thiết kế cấu trúc.

• Giải thích các nguyên lý vật lý của tĩnh học, bao gồm lực và khối lượng, ứng suất, sựbiến dạng và các điều kiện cân bằng

• Xác định các vật liệu và lựa chọn hình dạng tốt nhất cho sản phẩm cuối cùng, trong khi tính toán tất cả các thuộc tính của chúng, định luật Hooke, và mô đun đàn hồi Young

• Thực hiện các phương án thiết kế kết cấu tối ưu, trong khi tính toán độ võng, độ uốn và ứng suất dầm

• Nhận biết các loại cầu và sự rủi ro của các loại cầu

• Áp dụng quy trình thiết kế kỹ thuật

Component

Multimedia PresentationFesto LX Installation and User GuideSSA 1000 Stress Analyzer

Glue GunSafety GlassesProtractor

Component (continued)

Index CardsRoman Arch KitPhillips-Head ScrewdriverSpring Scale (250 gram and 2000 gram)Polyfoam

Wood Glue and wood glue stick

Component (continued)

TwineTaper File, rulerCraft SticksRubber BandsRubber MatChopper Tool, scissors

Thử thách cho học sinh/sinh viên

• Kiến trúc sư – kỹ năng về Toán (đại số, hình học, lượng giác), Khoa học, Nghệ thuật, Máy tính

• Thợ mộc – kỹ năng về Toán (đại số, hình học, lượng giác)

• Nhà thầu – kỹ năng về Toán (đại số, hình học, lượng giác)

• Thợ xây dựng – kỹ năng về Toán

• Kỹ sư – kỹ năng về Toán (đại số, hình học, lượng giác), Khoa học, Máy tính

Nghề nghiệp trong tương lai sau khi học phân tích kỹ thuật và ứng suất

1 Phân tích kỹ thuật và ứng suất

2 Máy tiện CNC

120Vac/60Hz 220Vac/50Hz

Equipment & supplies

Việc khám phá sản xuất bù trừ bằng máy tiện CNC thách thức sinh viên/học

sinh phát triển các khuôn mẫu và sản xuất các bộ phận, tuân thủ các thông số

kỹ thuật và ràng buộc nhất định để thiết kế và tạo mô hình 3D cho quy trình sản

xuất khuôn mẫu.

• Nhận biết chức năng và tính năng của máy tiện CNC

• Xác định các công cụ và công cụ cắt trong máy tiện CNC

• Thiết kế các mô hình kỹ thuật số bằng hệ thống CAD / CAM độc lập

• Tạo chương trình

• Chọn công cụ cắt chính xác dựa trên thông số kỹ thuật thiết kế

• Định vị dụng cụ cắt trên máy tiện CNC

• Thực hiện các chương trình trên máy tiện CNC bằng phần mềm máy tiện CNC

• Vận hành máy tiện CNC sử dụng nhiều phôi khác nhau

• Xác định các loại chuyển động cơ bản trong máy CNC

• Phát triển các chương trình CNC theo G code & M code

• Kiểm tra và kiểm soát chất lượng bằng cách sử dụng thước cặp kỹ thuật số

• Áp dụng quy trình thiết kế kỹ thuật

Component

Multimedia PresentationFesto LX Installation and User GuideCNC Lathe (5300)

CNC Level 5 Mill/Lathe v 5.7 (single license)Workpieces (stock)

Accessories, Dial caliper, Safety glasses

Nội dung khóa học Thử thách cho học sinh/sinh viên

• Thợ máy gia công CNC – kỹ năng về Toán, giải quyết vấn đề, xử lý sự cố, máy công cụ, lập trình, cơ khí

• Thợ vận hành máy CNC – kỹ năng về Toán, giải quyết vấn đề, xử lý sự cố, máy tính, phân tích

• Lập trình viên CNC – kỹ năng về Toán, giải quyết vấn đề, xử lý sự cố, máy tính, phân tích, cơ khí

• Kỹ sư điện – kỹ năng về toán, khoa học, giải quyết vấn đề

• Kỹ sư sản xuất – kỹ năng về toán, khoa học, giải quyết vấn đề

• Kỹ sư cơ khí – kỹ năng về Toán học (đại số, lượng giác, hình học), khoa học (sinh học, hóa học, vật lý),

vẽ, máy tính và công nghệ thông tin

Nghề nghiệp trong tương lai sau khi học máy tiện CNC

2 Máy tiện CNC

3 Máy phay CNC

120Vac/60Hz 220Vac/50Hz

Equipment & supplies

Việc khám phá sản xuất bù trừ bằng máy phay CNC thách thức sinh viên phát

triển các nguyên mẫu và sản xuất các bộ phận, tuân thủ các thông số kỹ thuật

và ràng buộc nhất định để thiết kế và xuất khẩu mô hình 3D cho quy trình sản

xuất nguyên mẫu.

• Nhận biết chức năng và tính năng của máy phay CNC

• Xác định dao phay CNC và dụng cụ giữ dao phay

• Thiết kế mô hình kỹ thuật số bằng phần mềm CAD

• Tạo chương trình

• Chọn dao phay mặt chính xác dựa trên thông số kỹ thuật thiết kế

• Định vị dụng cụ phay trên máy phay CNC

• Thực hiện các chương trình trên máy phay CNC bằng phần mềm CNC Mill

• Vận hành máy phay CNC sử dụng nhiều phôi khác nhau

• Xác định các loại chuyển động cơ bản trong máy CNC

• Phát triển các chương trình CNC theo G code & M code

• Áp dụng quy trình thiết kế kỹ thuật

Component

Multimedia PresentationFesto LX Installation and User GuideCNC Mill (5400)

Fabricus softwareWorkpieces (stock)Accessories, Safety glasses

Nội dung khóa học Thử thách cho học sinh

• Thợ máy gia công CNC – kỹ năng về Toán, giải quyết vấn đề, xử lý sự cố, máy công cụ, lập trình, cơ khí

• Thợ vận hành máy CNC – kỹ năng về Toán, giải quyết vấn đề, xử lý sự cố, máy tính, phân tích

• Lập trình viên CNC – kỹ năng về Toán, giải quyết vấn đề, xử lý sự cố, máy tính, phân tích, cơ khí

• Kỹ sư điện – kỹ năng về toán, khoa học, giải quyết vấn đề

• Kỹ sư sản xuất – kỹ năng về toán, khoa học, giải quyết vấn đề

• Kỹ sư cơ khí – kỹ năng về Toán học (đại số, lượng giác, hình học), khoa học (sinh học, hóa học, vật lý),

vẽ, máy tính và công nghệ thông tin

Nghề nghiệp trong tương lai sau khi học máy phay CNC

3 Máy phay CNC

4 Khám phá điện

120Vac/60Hz 220Vac/50Hz

Equipment & supplies

Là kỹ sư điện trong ngành công nghiệp ô tô, sinh viên được thử thách thiết kế

và chế tạo nguyên mẫu hoạt động của hệ thống kiểm soát không khí cho một

chiếc minivan điện sẽ được mua cho mục đích tiết kiệm năng lượng

Accessories kit

Nội dung khóa học Thử thách cho học sinh

• Kỹ sư điện và điện tử – kỹ năng về toán học, khoa học

• Kỹ thuật viên điện – kỹ năng về Toán, khoa học, vẽ kỹ thuật

• Kỹ sư cơ điện – kỹ năng về kỹ năng về toán học, khoa học

• Thợ điện – kỹ năng về Toán

• Kỹ sư kiểm tra điện tử – kỹ năng về toán học, khoa học

Nghề nghiệp trong tương lai sau khi khám phá điện

4 Khám phá điện

5 CAD với máy in 3D*

Equipment & supplies

Khi các nhà thiết kế CAD được giao nhiệm vụ tạo ra các sản phẩm sáng tạo,

sinh viên/học sinh được thử thách phát triển ý tưởng qua các thông số kỹ

thuật và ràng buộc nhất định và áp dụng các công cụ phần mềm CAD để chuyển

ý tưởng của họ sang thiết kế sản phẩm mới.

• Giải thích các công cụ và chức năng của SolidWorks

• Áp dụng quy trình thiết kế kỹ thuật để phát triển các bộ phận và sản phẩm

• Đánh giá các thiết kế hiện tại và kết hợp các thay đổi thiết kế dẫn đến các sản phẩm được cải tiến

• Áp dụng các khái niệm về phép chiếu trực giao cho chế độ xem chuẩn 2D và chế độ xem đẳng cự

• Khám phá làm thế nào tính chất vật chất, lực và những hạn chế ảnh hưởng đến cách chạy máy

• Thiết kế các giải pháp sáng tạo cho các vấn đề, thách thức, mong muốn và nhu cầu trong thế giới thực

Component

Multimedia PresentationFesto LX Installation and User GuideSolid Works Student Edition CD (single license)

*3D printer is not required for the Computer-Aided Design course; however, instructionsfor preparing a SolidWorks file for 3D printing is included in the Discovery section of the course

Nội dung khóa học Thử thách cho học sinh

• Kiến trúc sư – kỹ năng về Nghệ thuật, nghiên cứu xã hội, toán học, vật lý, khoa học máy tính, vẽ

• Nhà thiết kế CAD – kỹ năng về Nghệ thuật, toán học, hình học, khoa học máy tính

• Kỹ sư dự án – kỹ năng về Toán, khoa học, thiết kế, vẽ

• Kỹ sư thiết kế công nghiệp – kỹ năng về Toán, khoa học, thiết kế, vẽ, nghệ thuật

• Kỹ sư cơ khí– kỹ năng về Toán học (đại số, lượng giác, hình học), khoa học (sinh học, hóa học, vật lý),

viết, máy tính và công nghệ thông tin

Nghề nghiệp trong tương lai sau khi học CAD với máy in 3D

5 CAD với máy in 3D

6 Giới thiệu về Kỹ thuật quá trình

120Vac/60Hz 220Vac/50Hz

Component

Multimedia PresentationFesto LX Installation and User GuideEduKit Basic and Advanced

FluidLab PA Closed Loop v 4.0 (single license)Accessories

Equipment & supplies

Là người quản lý cơ sở được phân công làm việc tại một nhà máy bao gồm máy

móc và quy trình tạo ra lượng nhiệt cực lớn, học sinh/sinh viên được thử thách

đánh giá và chọn hệ thống điều khiển tự động để duy trì hệ thống bể làm mát ở

mức tối ưu.

• Kỹ sư điều khiển hệ thống – kỹ năng về Toán, lập trình, cơ khí

• Kỹ sư về thiết bị và điều khiển – Kỹ năng về Toán và khoa học

• Kỹ sư quá trình – Kỹ năng về Toán, khoa học, hóa học, viết kỹ thuật

• Kỹ thuật viên quá trình – Kỹ năng về Toán và khoa học

• Kỹ thuật viên hệ thống nước thải – Kỹ năng về Toán, khoa học, máy tính, cơ khí

Nghề nghiệp trong tương lai sau khi học về kỹ thuật quá trình

6 Kỹ thuật quá trình

7 Ngành Nhựa

120Vac/60Hz 220Vac/50Hz

Equipment & supplies

Khi các nhà thiết kế thành phần / sản phẩm nhựa có nhiệm vụ chọn vật liệu tốt

nhất cho các ứng dụng cụ thể, sinh viên được thử thách thiết kế một nguyên

mẫu bao gồm hai vật liệu được xử lý theo hai cách khác nhau để thể hiện các

đặc tính của từng loại

• Xác định hai loại thay đổi trong vật chất

• Nhận biết tính chất của polyme

• Giải thích sự polyme hóa

• Xác định các loại nhựa và ứng dụng khác nhau

• Phân biệt giữa nhựa nhiệt dẻo và nhiệt rắn

• Xác định cấu trúc của khuôn (hoặc công cụ)

• Giải thích kỹ thuật ép phun

• Vận hành máy ép phun

• Thảo luận về quá trình hình thành chân không

• Vận hành máy tạo chân không

• Áp dụng quy trình thiết kế kỹ thuật

Component

Multimedia PresentationFesto LX Installation and User GuideVacuum forming machine

Injection molding machinePlastic vacuum molding sheets

Component (continued)

Plastic pelletsVacuum forming molds (various)Injection forming molds (various)tools

Chemistry kitSafety glasses, safety gloves

Nội dung khóa học Thử thách cho học sinh/sinh viên

• Kỹ sư hóa học – kỹ năng về Hóa học, vật lý, sinh học, toán học, phân tích, giải quyết vấn đề, xử lý sự cố

• Kỹ sư cơ khí – Kỹ năng về Toán học (đại số, lượng giác, hình học), khoa học (sinh học, hóa học, vật lý),

vẽ, máy tính và công nghệ thông tin

• Kỹ sư thiết kế khuôn – Kỹ năng về Toán, giải quyết vấn đề, xử lý sự cố, máy tính, phân tích, cơ khí

• Kỹ thuật viên vận hành máy đúc – Kỹ năng về Toán, giải quyết vấn đề, xử lý sự cố, máy công cụ, cơ khí

Nghề nghiệp trong tương lai sau khi học về ngành nhựa

7 Ngành Nhựa

8 Khí động lực học

120Vac/60Hz 220Vac/50Hz

Equipment & supplies

Là kỹ sư thiết kế hàng không, sinh viên thiết kế và chế tạo nguyên mẫu cánh

máy bay, thực hiện các hoạt động khác nhau để xác minh các nguyên tắc khí

động học được trình bày xuyên suốt khóa học bằng cách sử dụng một đường

hầm gió.

• Trình diễn các công cụ và chức năng của một hầm gió

• Áp dụng quy trình thiết kế kỹ thuật để phát triển các bộ phận và sản phẩm

• Đánh giá các thiết kế hiện tại và kết hợp các thay đổi thiết kế dẫn đến sự cải tiến sản phẩm

• Áp dụng các khái niệm khí động học cho thiết kế cánh máy bay

• Sử dụng các công thức để tính hệ số khí động học

• Khám phá làm thế nào tính chất vật chất, lực và những hạn chế ảnh hưởng đến cách vận hành

• Thiết kế các giải pháp sáng tạo cho các vấn đề, thách thức, mong muốn và nhu cầu trong thế giới thực

Component

Multimedia PresentationFesto LX Installation and User GuideWind Tunnel

ToolsAccessories

Nội dung khóa học Thử thách cho học sinh/sinh viên