2025年5月9日和5月13日,京港地铁分别走进首都经济贸易大学附属小学和北京市西城区进步小学,为近百名5-6年级小学生带来STEAM跨学科教育项目的进阶版课程——“售票机智能计划”。带领学生将工程知识与设计实操相结合,沉浸式体验地铁自动化设备的诞生过程。
作为京港地铁STEAM跨学科教育项目的进阶版课程,本次创新引入“模块化”工程设计方法,将地铁站中常见的自动售票机解构为支付识别、信息显示、票卡传输三大功能模块,对每个模块单独进行功能设计与开发,通过这种“化整为零”的方式,使学生轻松驾驭复杂的产品工程设计方法,提升动手实践和解决问题的能力。
“如果让你设计一台售票机,你会优先考虑哪些功能?”课程伊始,京港地铁STEAM志愿讲师以用户需求为切入点,引导学生展开头脑风暴。一名五年级学生提出:“我们可以像搭积木一样,把支付、出票、显示这些功能做成独立模块,再自由组合!”“非常专业的见解!”志愿讲师立即肯定道,“这正是模块化设计的精髓。就像地铁站的自动售票机,每个功能模块都是独立开发的,不仅能并行开发提高效率,当某个部件需要升级时,也完全不会影响其他功能的运行。”在随后的分组研讨中,学生们在志愿者的带领下,完成功能模块划分、接口定义等专业设计流程,逐步建立起系统工程思维。
实践环节将课程推向高潮。各小组运用STEAM工程模拟教具搭建的“迷你售票机”陆续进入调试阶段。调试过程中,第四小组遭遇票卡传输阻滞难题,组员们通过把整个模型分成不同的部分,逐一排查问题所在。他们先将“迷你售票机”中的各个模块单独隔离出来,逐一测试,最终定位到支付模块中的红外传感器校准偏差。“这个过程就像医生会诊,先明确每个‘器官’的健康状况,再确定问题出在‘身体’的什么部位。”志愿讲师点评道。在这一过程中,学生们也通过实操学会了使用分步排查进行故障溯源。
随着第一张票卡从机器中顺畅弹出,教室中瞬时响起欢呼。测试成功小组的组长分享道:原来自动化设备的每个部件都像齿轮一样精密咬合,模块化设计就是让它们协同运转的秘诀。
学校相关负责人表示,京港地铁STEAM课程用模块化设计把地铁设备拆解成可独立开发的单元,让孩子们通过规划设计和动手组装理解系统工程思维。这种化繁为简、寓教于乐的方式,正是培养未来创新人才所需要的教育方式。
京港地铁相关负责人表示,“售票机智能计划”是京港地铁 STEAM 进阶版系列课程之一,运用模块化设计理念,将地铁工程技术转化为适合青少年学习的项目式课程,让孩子们在动手实践中理解复杂系统的构建逻辑。这类实践课程不仅能培养孩子的逻辑思维和动手能力,更重要的是让他们学会用工程师的视角看世界。未来,京港地铁将持续深入开展STEAM跨学科教育,拓展多元形式,让更多的青少年从轨道交通跨学科学习中受益。
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