第12级概览
- 年级
- 12年级 · 高中
- 技术
- 激光切割与先进制造
- 工具
- 高级 Onshape CAD 和激光切割
- 套件
- 激光切割套件，每四人一组一份
- 项目
- 15个项目和一个毕业设计
- 每周时间
- 一节45分钟或90分钟的课程
- 挑战前与挑战后
- 设计一种自适应夹持工具
- 职业名称
- 辅助技术专家、招聘专员、经济学家
第12级书籍演示学生们制作了什么
激光切割套件中的项目
在本关卡结束时
学生可以
- 在高级 Onshape CAD 中建模复杂的 2D 布局
- 在 Creality Falcon A1 10W 激光雕刻机上切割互锁组件
- 完成从数字化到实体制造的完整周期
摘自SKOOL21各等级结业成果。
设计流程
它们的工作原理
- 定义
- 设计
- 分享
- 反思
15个项目和一个毕业设计。如需完整的项目清单，请索取课程大纲。
第12级课程的全部学习成果及可持续发展目标
工程与设计
- 设计并采用激光切割技术制作一件辅助性或与可持续发展相关的物品，作为该课程的期末自主选题毕业设计（即“设计一款自适应抓握工具”的课前/课后挑战）。
- 在完整的“从数字到实体”制造周期中应用先进的Onshape CAD技能：设计、激光切割、组装和测试。
- 在专门针对制造环节的4人团队架构内开展工作（首席建模师、制造专家、记录员兼报告员、测试主管）。
- 针对辅助技术目的，展示富有创意且独具匠心的设计方案。
科学
- 将高中工程设计标准（NGSS HS-ETS1）应用于数字化制造的辅助解决方案。
- 探讨“人类活动对地球系统的影响”这一主题，例如可持续材料的选择（NGSS ESS3）。
- 针对某个项目，探究与生态系统、遗传或进化相关的知识内容（NGSS LS2/LS3/LS4）。
- 将高中物理科学概念（如牛顿第二定律）应用于机械夹具或工具的设计中（NGSS HS-PS2）。
- 探究IGCSE水平的生物学或物理学内容，并完成“评估目标”（Assessment-Objective）类型的任务，区分记忆性知识与应用性知识（剑桥IGCSE AO1/AO2）。
数学
- 运用IGCSE核心/扩展课程中的“测量与三角学”知识，准确测定激光切割零件的尺寸和角度（剑桥IGCSE测量与三角学）。
- 运用“变换”的概念，设计一个二维裁剪布局，使其成为一个三维辅助物体（剑桥IGCSE变换）。
- 在设计和测试过程中，根据需要应用代数、数论、统计或概率的概念——该级别涵盖了剑桥IGCSE 9个主题领域中的7个。
- 本级别主要涵盖“几何与测量”——这是高中数学“共同核心标准”中的核心领域之一，此外还包括“代数”、“函数”以及“统计与概率”。
计算机与编程
- 在高级 Onshape CAD 中建模一个辅助部件或与可持续发展相关的部件，然后为 Creality Falcon 系列激光切割机准备切割文件。
- 作为该课程的最终计算技能，执行完整的“从数字到实体”制造工作流——从CAD模型到经过激光切割、组装和测试的实体物件。
社交技能
通过多轮“分享与改进”评审，在没有固定团队角色结构的情况下，进行结构化的同伴反馈交流。
STEM职业素养
在该课程的结业项目中，学生将获得真正的产品设计、无障碍设计以及面向商业领域的职业认证，例如辅助技术专家或经济学家。
可持续发展素养
确定与其作品相关的可持续发展目标，该作品以“工业与气候监测（物联网）”为主题。
摘自 SKOOL21 级别结业成果。所列标准包括 NGSS、共同核心标准和剑桥课程体系。
该层级的可持续发展目标
- 1 消除贫困
- 2 消除饥饿
- 3 健康与福祉
- 4 优质教育
- 5 性别平等
- 6 清洁用水与卫生设施
- 7 经济实惠且清洁的能源
- 8 体面工作与经济增长
- 9 工业、创新与基础设施
- 10 缩小不平等现象
- 12 负责任的消费和生产
- 15 陆地上的生命
- 16 和平、正义与强大的机构
- 17 为实现目标而建立的伙伴关系
来源：SKOOL21 五大支柱框架。比较所有级别
试听课
项目1：经济适用房
正如指南中所展示的，这是本级别中的第一个项目。完整的练习册已发布在下方阅读器中。
某郊区政府受命为难民增建1,000套经济适用房。他们已委托贵设计公司设计一种经济适用房模型，该模型需采用榫卯结构拼接，以便在动工前获得委员会的批准。练习册中印出的题目。
- 进球者姓名
- 可持续发展目标 1 · 消除贫困
- 职业名称
- 建筑师、城市规划师
- 引用的标准
- NGSS HS-ETS1-3；剑桥物理 1.1-1；共同核心标准 HSF.BF.B.3；剑桥IGCSE数学 C7.1.3
课程对接
第12级中引用的标准，按项目列出
每个项目占一行，引用格式与指南中的表述一致。空单元格表示该项目无引用。
NGSS子领域
- PS2
- PS3
- LS2
- LS3
- LS4
- ESS2
- ESS3
- ETS1
剑桥科学各分支
- Biology (IGCSE 0610 / A-Level topics)
- Physics (IGCSE 0625 / A-Level topics)
- Assessment Objectives (A-Level)
剑桥数学子领域
- Number (IGCSE 0580 topic 1)
- Algebra and Graphs (IGCSE 0580 topic 2)
- Mensuration (IGCSE 0580 topic 5)
- Trigonometry (IGCSE 0580 topic 6)
- Transformations and Vectors (IGCSE 0580 topic 7)
- Probability (IGCSE 0580 topic 8)
- Statistics (IGCSE 0580 topic 9)
| 项目 | NGSS | 剑桥科学 | 剑桥数学 | 共同核心数学 | 职业名称 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 经济适用房模式 | HS-ETS1-3 | 1.1-1 | C7.1.3 | HSF.BF.B.3 | 建筑师、城市规划师 |
| 2 花箱 | HS-ESS3-4 | 13.2-4 | C5.3.2 | HSG.GMD.B.4 | 农业工程师、城市规划师 |
| 3 站立式办公桌转换器 | HS-ETS1-2 | 1.5.1-1 | E2.12-4 | HSG.MG.A.3 | 产品设计师、健康教练 |
| 4 车型 | HS-PS2-1 | 1.5.1-6 | E2.9-3 | HSF.IF.B.6 | 机械工程师、汽车维修技师 |
| 5 包容性STEM人偶 | HS-ETS1-1 | AO1 | E9.3-1 | HSS.IC.B.5 | 广告专员、招聘专员 |
| 6 雨水收集器 | HS-ESS2-5 | 18.3-3 | E2.13-1 | HSF.BF.A.1 | 环境工程师、产品设计师 |
| 7 风力涡轮机叶片 | HS-PS3-3 | 1.7.3-1 | E5.3-2 | HSG.MG.A.1 | 环境工程师、航空工程师 |
| 8 自行车架 | HS-ESS3-4 | 1.5.2-4 | E9.3-1 | HSS.ID.A.2 | 土木工程师、城市规划师 |
| 9 盲文标志 | HS-LS3-3 | AO2 | C8.3 | HSS.CP.A.5 | 辅助技术专家，无障碍产品设计师 |
| 10 可重复使用的运输箱 | HS-ETS1-2 | 1.1-1 | C6.2-1 | HSG.MG.A.3 | 制造工程师、系统工程师 |
| 11 水域清理钩 | HS-ESS3-4 | 20.4-4 | E5.3-2 | HSG.C.B.5 | 海洋生物学家、环境工程师 |
| 12 蜂巢屋 | HS-LS4-5 | 20.4-7 | E1.17 | HSF.LE.A.4 | 生态学家、养蜂人 |
| 13 书挡 | HS-PS2-1 | 1.5.2-4 | E7.4-4 | HSN.VM.A.3 | 产品设计师、CAD专家 |
| 14 迷你织机 | HS-ETS1-2 | 1.1-1 | C2.5-3 | HSA.REI.C.6 | 经济学家，手工艺人 |
| 15 牲畜喂料机 | HS-LS2-1 | 21.3-4 | E2.12 | HSF.BF.A.1 | 农业工程师、农民 |
| Capstone 拓展您的影响力 | — | — | — | — | — |
来源：SKOOL21 A至12年级课程对照表（2026年），根据教师指南和学生用书编纂而成。若两者内容不一致，以学生用书为准。
关卡内部
您订购的商品
| 项目 | 标题 | ISBN 或 SKU |
|---|---|---|
| 学生练习册 | 《STEM创新者练习册》，第12级 | 978-981-17736-1-7 |
| 教师指南 | 指南手册，第12级 | 978-981-17737-6-1 |
| 学习套装 | 激光切割套件 | STEMSIHKitG12B |
激光切割套件所需的空气净化器需单独订购（型号：STEMSIHKitG12Air）。