培育未來工程師：Meta Dot遙控車挑戰賽助力基督教聖約教會堅樂中學STEAM科技日

計劃概覽

計劃名稱： 遙控車工程挑戰計劃
計劃時長： 16週（4個月）
參與學校： 基督教聖約教會堅樂中學
目標學生： 中一級120名學生

教學目標與學習成果

主要學習目標

1. 機械工程基礎 - 理解車輛結構、動力系統及控制原理
2. 物理應用 - 掌握力學、運動學和電學在實際工程中的應用
3. 問題解決能力 - 培養系統性思維和創新解決方案設計
4. 團隊協作 - 發展有效溝通和專案管理技能
5. 科技素養 - 提升對現代工程技術的理解和應用

預期學習成果

• 能夠獨立組裝和調校遙控車輛
• 理解基本機械工程原理並應用於實際問題
• 具備基礎的電路分析和故障排除能力
• 能運用數據分析改善車輛性能
• 發展出團隊合作和項目管理技能

課程結構設計

第一階段：理論基礎（第1-4週）

第1週：機械工程導論

• 課時：2節（90分鐘）
• 內容：工程設計流程、機械原理基礎
• 活動：工程案例分析、設計思維工作坊

第2週：車輛系統概論

• 課時：2節（90分鐘）
• 內容：底盤結構、傳動系統、懸掛系統
• 活動：車輛拆解分析、組件功能識別

第3週：電子控制系統

• 課時：2節（90分鐘）
• 內容：馬達原理、電路基礎、控制訊號
• 活動：基礎電路實驗、控制器編程入門

第4週：物理原理應用

• 課時：2節（90分鐘）
• 內容：牛頓定律、摩擦力、向心力
• 活動：力學實驗、數據收集與分析

第二階段：實踐操作（第5-12週）

第5-6週：基礎組裝

• 課時：4節（180分鐘）
• 內容：車架組裝、馬達安裝、電路連接
• 活動：分組組裝競賽、故障排除練習

第7-8週：性能調校

• 課時：4節（180分鐘）
• 內容：齒輪比調整、重心配置、輪胎選擇
• 活動：性能測試、數據記錄與分析

第9-10週：進階改裝

• 課時：4節（180分鐘）
• 內容：避震器調整、空氣動力學、電池管理
• 活動：個性化改裝、創新設計實作

第11-12週：測試與優化

• 課時：4節（180分鐘）
• 內容：賽道適應、策略制定、團隊訓練
• 活動：模擬競賽、團隊角色分工

第三階段：實地考察（第13週）

工廠參觀與專業交流

• 時長：全日（6小時）
• 地點：本地汽車製造廠
• 內容：生產線參觀、工程師座談、職業規劃分享
• 目標：了解工程技術在產業中的實際應用

第四階段：綜合應用（第14-16週）

第14週：項目準備

• 課時：2節（90分鐘）
• 內容：最終調校、策略討論、安全檢查
• 活動：車輛認證、技術文件撰寫

第15週：競賽實戰

• 時長：全日競賽（8小時）
• 賽制：雙賽道挑戰賽
• 評核：技術表現、團隊合作、創新設計

第16週：成果展示與反思

• 課時：2節（90分鐘）
• 內容：項目總結、學習反思、未來規劃
• 活動：成果發表、經驗分享

教學方法與策略

建構主義學習法

• 做中學 - 透過實際操作掌握理論知識
• 問題導向 - 以實際工程問題驅動學習
• 同儕協作 - 小組合作完成複雜任務

項目式學習（PBL）

• 真實問題 - 基於現實工程挑戰設計課程
• 跨學科整合 - 結合物理、數學、科技、工程
• 自主學習 - 培養學生主動探索精神

體驗式學習

• 實地考察 - 參觀專業工程設施
• 專家指導 - 邀請業界專家分享經驗
• 競賽挑戰 - 透過競爭激發學習動機

資源配置與後勤安排

人力資源

• 主導師： 2名（Meta Dot資深工程師）
• 助理導師： 4名（技術支援專員）
• 學校聯絡： 2名（科學科老師）
• 安全督導： 1名（實驗室技術員）

設備與材料

• 遙控車套件： 30套（4人一組）
• 工具設備： 螺絲起子組、測量工具、焊接設備
• 測試設備： 碼錶、量尺、電壓表、電流表
• 安全裝備： 護目鏡、手套、急救包

場地安排

• 理論課室： 多媒體教室（可容納120人）
• 實作工場： 科學實驗室×4間
• 測試場地： 學校禮堂（競賽場地）
• 儲存空間： 專用器材室

評估機制

形成性評估（60%）

• 課堂參與： 15% - 討論積極度、提問質量
• 實作技能： 25% - 組裝技巧、問題解決能力
• 團隊合作： 20% - 協作精神、領導能力

總結性評估（40%）

• 技術報告： 15% - 設計理念、數據分析
• 競賽表現： 15% - 車輛性能、策略執行
• 創新設計： 10% - 獨特改裝、創意思維

評估工具

• 學習歷程檔案 - 記錄學習進度和反思
• 同儕評估表 - 團隊成員互相評價
• 自我評估量表 - 學習成果自我檢視
• 實作技能檢核表 - 技術能力客觀評量

安全管理協議

安全培訓

• 工具使用安全 - 正確操作程序培訓
• 電氣安全 - 電路操作注意事項
• 化學安全 - 電池處理安全守則

安全措施

• 督導比例 - 1:15師生比例確保安全
• 防護設備 - 強制佩戴安全護具
• 緊急預案 - 意外事故處理流程

項目成果與影響

學習成效數據

• 技能掌握率： 95%學生達到基本組裝要求
• 理論理解度： 平均測驗分數提升35%
• 創新能力： 85%學生提出獨特設計改良方案
• 團隊合作： 100%學生完成小組項目

學生反饋

「透過這個計劃，我第一次真正理解了課本上的物理公式在現實中的應用。看到自己親手調校的車輛在賽道上飛馳，那種成就感是無法形容的！」 - 1A班學生

「最難忘的是團隊合作的過程。我們學會了如何分工、如何溝通，以及如何在遇到技術問題時互相支援。這些技能對我們未來很重要。」 - 1B班學生

教師評價

「學生們在這個計劃中展現出前所未有的學習熱忱。他們不再被動接受知識，而是主動探索、提問和實驗。這正是現代教育所追求的目標。」 - 科學科主任

競賽成果

技術創新獎項

總圈數冠軍： 1A班「極速齒輪」隊（40圈）

最佳創新設計： 1C班「科技先鋒」隊（可拆卸模組化設計）

最佳團隊合作： 1B班「完美配合」隊（無縫分工協作）

技術賽道最快單圈： 1D班「風暴追擊者」（15.41秒）

障礙賽道最快單圈： 1B班「重力掌控者」（1分13秒）

計劃可持續發展

課程整合

將遙控車工程納入正規STEAM課程，作為跨學科學習的核心項目，每年為新一屆中一學生提供相同的學習機會。

進階發展

• 中二進階班 - 引入AI控制和自動駕駛技術
• 中三研究組 - 參與校際STEAM競賽
• 中四實習計劃 - 與本地工程公司合作實習機會

社區推廣

• 家長工作坊 - 邀請家長參與了解STEAM教育
• 小學體驗營 - 為小六學生提供預備課程
• 社區展示 - 在科技節中展示學生作品

經驗總結與建議

成功因素

1. 系統性課程設計 - 從理論到實踐的完整學習路徑
2. 專業師資支援 - 具備工程背景的導師團隊
3. 充足資源配置 - 完善的設備和材料支援
4. 學校全力配合 - 行政和教學團隊的積極參與

改進建議

1. 增加女學生參與 - 設計更多元化的學習活動
2. 加強職業連結 - 邀請更多業界專家分享
3. 擴展評估方式 - 納入更多創意和軟技能評核
4. 建立學習社群 - 創建學生交流平台延續學習

推廣價值

本計劃成功示範了如何將複雜的工程概念轉化為學生可理解和應用的學習體驗，為其他學校實施類似STEAM計劃提供了寶貴的參考模式。

鳴謝

特別鳴謝基督教聖約教會堅樂中學全力協辦。

查詢Meta Dot STEAM計劃，歡迎聯絡：enquiry@meta-dot.io