用STEM精神實作水管ROV – 學習歷程檔案範例

在上篇文章 關於 STEM 教育,提到了ROV MAKER 對於STEM教育的看法。在這篇文章,我們將用STEM教育精神來介紹水管ROV的實作,並提供學習歷程檔案範例做為參考。

觀念或理念本身,會因為所在環境,個人看法,體現不同的面貌與論述。這篇文章代表ROV MAKER從多年開發產品的經驗,所看到 STEM的其中一種體現。

對於水管ROV,我們列舉了四個實作的領域,控制機構動力性能測試等。

STEM-ROV-implement-block

以下是ROV MAKER 對於STEAM的了解,此篇實作介紹不包含藝術(Art)。

科學(science)  周遭人事物被有系統地觀察/紀錄(通常是數學公式或統計資料)/並了解背後原理運作
技術(technology) 透過對特定事物科學原理的了解,發展出可運用在生活的實作方法
工程(engineering) 有組織/有紀律/可預測的作業流程。工程有很多面向跟層次,如何組裝一個產品是工程,如何一個產品開發流程是一個工程,系統評估是工程,如何解決問題與做出正確決策也是工程。每個組織(學校)會根據其文化發展出屬於它們的工程。 
數學(math) 數學並不是單單計算數學題,他主要是用在評估。風險評估,初期評估,產品效能評估,開發效能評估,學校(組織)教學需要評估。要評估就要找出關鍵指標,量化其指標,其指標才有可能被拿來追蹤比較。
藝術(Art) 一種人文關懷,近幾年藝術(Art)加入成為STEAM。傳統理工教學都甚少包含人文素養,所以大家都可以體驗到理工人的”直白”,其設計出來的產品也很”直白”。當工程師有個關懷自己的想法,他的產品就會讓自己看起來賞心悅目。當關懷普及他人的時候,他會願意設計操作起來更友善的作品。當他的關懷普及更多人時,他會想去設計有利於他人的作品,比方海洋吸塵器這類。

在實作的過程中我們加入了業界常見的開發流程概念。我們用最簡單瀑布模型(Waterfall Model),來代表一個實作的週期。並簡化為需求評估設計實作測試/分析四個子週期。

STEM-ROV-implement-model

在每個子週期,可依據子週期的目標將ROV實作的四個領域安排相關的任務。在上圖作品開發流程,將任務用顏色標示為S.T.E.M.的哪種屬性。產出代表子週預期的實作結果可以是文件、照片、影片、成品或其他形式成果。產出判斷子週期是否達成目標的依據,也是下一個子週期所需的參考。

而整個實作的所有產出,整理之後就是學習歷程檔案的主要內容了。

簡易水管ROV-學習歷程檔案-範本.pdf (可點擊下載) 是 ROV MAKER團隊提供的水管ROV實作學習歷程檔案供參考