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Nos laboratoires
LABO : Introduction aux ordinateurs
Description: Ce laboratoire enseigne les compétences informatiques de base, dans un laboratoire de classe intelligent, moderne et respectueux de l'environnement. Le traitement de texte, les feuilles de calcul, les graphiques et les références à la bibliothèque sont enseignés, même si le site n'a pas accès à Internet.
But: Les étudiants acquièrent la compétence tout au long de la vie pour créer en toute confiance sur un ordinateur :
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des rapports de base ainsi que des documents sophistiqués,
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les graphiques et les tableaux, ainsi que les calculs qu'ils contiennent,
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graphiques et dessins.
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rechercher des informations relatives aux devoirs scolaires, techniquesquestions, histoire, curiosité et bien plus encore.
Équipement de laboratoire:Le laboratoire d'ordinateurs virtuels de STEMpower fournit environ 30 postes de travail (chacun avec un clavier, une souris et un écran d'affichage), connectés via un "client léger" et un commutateur réseau à un seul ordinateur serveur puissant exécutant un système d'exploitation de machine virtuelle. Cette configuration permet d'économiser environ 65 % d'énergie électrique, génère environ 65 % de chaleur perdue en moins, simplifie les mises à jour et la maintenance des logiciels, prévient les virus informatiques et permet à l'enseignant de suivre les progrès de chaque élève. Si Internet n'est pas disponible, le serveur effectuera une recherche dans sa propre banque de données étendue.
Prérequis: Aucun
LAB : Introduction au laboratoire d'électronique
Description: Ce laboratoire étudie le domaine de l'électronique, selon la méthode selon laquelle les étudiants appliquent la théorie apprise avec des composants d'appareils électroniques réels connectés entre eux sur des plates-formes d'enseignement réutilisables. Les composants des appareils électroniques vont des simples résistances à l'Arduino programmable microcontrôleurs.
But: Les étudiants apprennent en profondeur la théorie électronique pratique grâce à une expérience pratique de l'assemblage de leurs circuits de plus en plus sophistiqués. Les étudiants apprennent à concevoir et à mettre en œuvre leurs propres conceptions de circuits pour aider à résoudre les problèmes de la communauté. En tant qu'avantage secondaire, les étudiants connaîtront naturellement des pannes de circuits et, grâce à ces échecs, ils apprendront comment améliorer la mise en œuvre de leurs circuits.
Équipement de laboratoire: Les étudiants utilisent des outils manuels, par exemple des coupe-fils, des tournevis et des pinces. Ils mesurent avec des instruments, par ex. multimètres et oscilloscopes. Ils utilisent des composants électroniques, par ex. résistances, condensateurs, transistors, circuits intégrés, microcontrôleurs programmables, capteurs, relais, servos et moteurs. Les étudiants assemblent ces composants électroniques sur des outils pédagogiques réutilisables connus sous le nom de « planches à pain sans soudure » et de « formateurs de plate-forme de laboratoire motorisés ». De plus, ils apprennent également à souder des composants entre eux pour une meilleure fiabilité.
Prérequis: Aucun
LAB : Laboratoire d'électronique orienté projet
Description: Ce laboratoire permet aux étudiants de concevoir et de construire leurs propres circuits, dans le cadre de projets conçus pour résoudre des problèmes communautaires. Si l'étudiant n'a pas encore identifié de problème réalisable, le mentor l'aidera à sélectionner un projet. Dans tous les cas, l'étudiant conçoit et construit une maquette fonctionnelle. Le mentor est disponible pour vous guider, au besoin.
But: Les étudiants s'efforcent de convertir une idée de projet en un modèle de travail. Certains modèles de travail peuvent résoudre immédiatement un problème communautaire réel, tandis que d'autres modèles de travail servent d'amorces de discussion pour de futurs projets. Même les modèles terminés qui ont échoué (ou sont sous-alimentés) peuvent servir d'expériences d'apprentissage utiles.
Équipement de laboratoire: Les étudiants accèdent à l'équipement de laboratoire du STEM Center, pour lequel ils ont déjà acquis une expérience pratique.
Prérequis: Introduction au laboratoire d'électronique
LAB : Introduction à l'impression 3D
Description:Ce laboratoire enseigne une bonne compréhension de la façon de créer des objets physiques, en utilisant une machine telle qu'une imprimante 3D à filament. L'étudiant apprend les bases de l'imprimante 3D, puis apprend le logiciel utilisé pour dessiner une conception 3D, puis stocke cette conception au format STL 3D universel, puis dans un format universel appelé G-code standard, qui est un format industriel universellement accepté. format compris par toute imprimante 3D. Pour imprimer l'objet en 3D, l'étudiant choisit alors : un chemin de données direct de l'ordinateur de conception vers l'imprimante 3D, ou un chemin indirect hors ligne de l'ordinateur de conception vers un stockage intermédiaire (un lecteur de mémoire externe) vers l'imprimante 3D.
But: Les étudiants peuvent résoudre des problèmes communautaires en concevant des pièces d'objet spécifiques, puis en fabriquant ces pièces sur une imprimante 3D. Les étudiants apprennent également à corriger les défauts de conception ; tirant les leçons des défauts de conception, ils améliorent de manière itérative leurs conceptions 3D.
Équipement de laboratoire: Machine d'impression 3D, divers types de filaments thermoplastiques et ordinateur de conception de bureau.
Prérequis: Aucun
LAB : Introduction à la fabrication de PCB *
Description:Ce laboratoire optionnel enseigne aux étudiants comment créer une carte de circuit imprimé (PCB) personnalisée pour leurs projets électroniques. Contrairement à leurs projets électroniques construits sur une plate-forme réutilisable appelée « planche à pain », les étudiants créent un PCB personnalisé, ce qui constitue une étape majeure vers la commercialisation de la partie électronique de leur produit. Au cours de ce processus, les étudiants approfondissent leurs connaissances fondamentales de la théorie des composants électroniques en dessinant d'abord des schémas de circuit sur un ordinateur, puis en établissant la disposition de l'empreinte du PCB, tout en considérant les ensembles de couches, les vérifications des règles de conception (DRC) et les sondages croisés. Les performances théoriques du circuit peuvent alors être simulées. Si ces performances sont acceptables, la conception du PCB peut ensuite être produite en toute confiance sous forme de fichiers Gerber et de fichiers de perçage CN, tous deux introduits dans une imprimante CNC spécialisée qui fabrique le PCB.
But: Les étudiants apprennent à produire leurs propres circuits imprimés (PCB). Leurs connaissances de base préalables en conception de circuits et en assemblage de planches à pain sont mises à niveau vers une création électronique professionnelle fiable, destinée à la production de masse, pour servir les marchés industriels et grand public.
Équipement de laboratoire: Les étudiants utilisent une machine de fabrication de circuits imprimés (PCB) de bureau (Voltera V-one), ainsi qu'un logiciel du domaine public, des ébauches de circuits imprimés, des encres conductrices, des forets et une station de soudage par refusion intégrée.
Prérequis: Laboratoire d'électronique orienté projet
LAB : Introduction à la mécanique *
Description:Ce laboratoire optionnel enseigne la mécanique de base (masse, mouvement, forces, énergie) à travers les techniques de démonstration, d'application pratique et de travail de projet assisté. Les sujets incluent la mesure, le mouvement, la pression, la chaleur, les machines simples et la production d'énergie.
But:Ce cours fournit une base solide pour comprendre les concepts de masse, de force, de types d'énergie, de machines simples, de sources d'énergie renouvelables et de bien d'autres fondements du monde naturel qui nous entoure. Grâce à des expériences et des activités, les étudiants acquièrent les compétences de raisonnement analytique et de déduction calculée. Un environnement d'apprentissage enrichi qui incite les étudiants à travailler sur des projets incitera les étudiants à poursuivre des carrières prometteuses en sciences et en ingénierie.
Équipement de laboratoire:Pour mesurer la masse, la distance, le mouvement, l'accélération, la collision, la force, l'énergie, la chaleur et l'effet de la gravité sur le mouvement du projectile, les étudiants utilisent des instruments, par exemple des chronomètres, des balances à ressort, des Varnier numériques et analogiques. des étriers, des thermomètres, une piste d'air linéaire (avec portes photo) et le kit classique "singe et chasseur". Les étudiants apprennent également à utiliser des machines simples telles que des poulies, des leviers, des vis, des roues et des essieux. Les étudiants vérifient les principes mécaniques clés, par exemple la loi de Hooke, la loi de Newton, le principe d'Archimède, etc. Les kits pédagogiques aident l'étudiant à en apprendre davantage sur les sources d'énergie renouvelables, par exemple la lumière, le vent et l'eau.
Prérequis: Aucun
LAB : Introduction à l'optique *
Description:Ce laboratoire optionnel enseigne les principes de base de l'optique à l'aide d'appareils optiques et de mesures pratiques. Les programmes comprennent des concepts fondamentaux importants :
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Interaction des ondes lumineuses (par exemple, réflexion, diffraction, réfraction, interférence).
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Propagation et amp; formation d'image dans le miroir et les lentilles.
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La relation entre les ondes lumineuses et les ondes sonores.
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Mesurer la vitesse du son.
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Les principes derrière les films.
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Démontrer comment l'œil humain se concentre sur la lumière entrante.
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Démonstration de transmission de données sur un câble à fibre optique.
Les applications du monde réel sont mises en avant, par exemple l'identification des types de miroirs et de lentilles, ainsi que la construction de fours solaires, de panneaux solaires, de périscopes et de caméras à sténopé.
But: La théorie mélangée à des activités de mesure pratiques se traduira par un environnement d'apprentissage enrichi et stimulant. En s'engageant dans un travail de projet, l'étudiant commence à observer le monde de manière quantitative. Les étudiants peuvent poursuivre des carrières techniques impliquant la vue humaine, la vision industrielle, la spectroscopie ou d'autres spécialités optiques. Dans tous les cas, l'étudiant progressera grâce à son apprentissage et à son développement. pratiquer l'universel processus de pensée analytique, leur calcul le développement de compétences grâce à des expériences, à leurs observations approfondies et à leur enregistrement de phénomènes naturels.
Équipement de laboratoire: Les étudiants utilisent des composants optiques de base, par ex. lentilles, miroirs, prismes, sources lumineuses, stylos laser, lunettes correctrices mises au rebut, souvent maintenues stables avec un kit de table d'optique. Des dispositifs illustratifs sont construits, par exemple des périoscopes, des télescopes et des kaléidoscopes. Lors des configurations en laboratoire, des outils peuvent être utilisés, par ex. coupe-miroirs en verre. Les instruments électroniques ajoutent à la profondeur de l'apprentissage, par exemple les microscopes et oscilloscopes numériques.
Prérequis: Aucun
LAB : Microusine Chimique*
Description:Ce laboratoire pratique facultatif enseigne comment transformer les ressources naturelles en produits que nous utilisons quotidiennement. À partir d'intrants bruts (par exemple, des graines et des tiges de plantes), les étudiants fabriquent de vrais produits (par exemple du savon, du papier et du biodiesel). Les activités de laboratoire comprennent :
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construire des usines miniatures.
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exploiter ces usines.
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collecter des données opérationnelles.
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calculer les avantages financiers (le cas échéant) de la transformation locale à valeur ajoutée par rapport à l’importation de produits finis.
Un partenariat avec Case University CWRU
But: Les étudiants relient la structure moléculaire à la fonction du produit, tandis que les processus sont évalués de manière économique. Les étudiants acquièrent une compréhension approfondie des STEM en associant la science chimique aux questions d'ingénierie, d'économie, de fabrication, d'environnement, de culture et de sécurité.
Équipement de laboratoire: Nous avons miniaturisé et considérablement réduit le coût des installations de génie chimique, en utilisant un kit assemblé sur mesure composé de petites pompes, de réacteurs de cuisine en acier inoxydable, de mélangeurs à main, de moules en silicone et d'unités de séparation chimique. Le kit utilise une distribution d'énergie électrique basse tension lorsque cela est possible. La sécurité est en outre assurée grâce à l’utilisation d’appareils électriques de cuisine et à une sélection minutieuse de matériaux peu toxiques et inflammables.
Prérequis: Aucun
LAB : Sciences fondamentales*
Description:Ce laboratoire facultatif offre au Centre STEM une expérience pratique des trois laboratoires scientifiques traditionnels du secondaire (c'est-à-dire biologie, chimie et physique). L'implantation du laboratoire des sciences fondamentales dans un centre STEM encourage le partage des équipements de laboratoire des lycées entre tous les étudiants d'une ville, ainsi que l'excellence durable dans l'enseignement et la maintenance, en particulier dans les municipalités pauvres sous-équipées. Bien que les exigences scientifiques du gouvernement soient ainsi remplies par le Centre STEM, nos autres laboratoires STEM enseignent l'ingénierie, la conception de produits, la fabrication et l'entrepreneuriat - autant de matières créatrices d'emplois rarement enseignées dans les lycées municipaux traditionnels.
But:Installé dans un centre STEM, ce laboratoire de sciences fondamentales peut bénéficier à tous les étudiants à proximité.les besoins des lycées, en comblant les graves lacunes de l'enseignement scientifique parrainé par le gouvernement, et ce laboratoire partagé sera une solution pour répondre aux besoins des écoles secondaires.permanententretenu de manière écologique et durable.
Équipement de laboratoire: Typiquel lab équiPment cela pourllje dois le guidelignes exattendu par diverses fédérationsMinistère de niveau Lde l'Éducation en Afrique, pour les lycéeslBiojelaboratoires de cours de chimie, de chimie et de physique.
Prérequis:Compétences en mathématiques au lycée.
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LAB : Biologie Avancée*
Description: Ce laboratoire facultatif est une approche « apprendre par la pratique » pour comprendre un large éventail de concepts de biologie. Les étudiants apprennent les bonnes façons d'utiliser les microscopes monoculaires et binoculaires, la structure des plantes et des plantes. les cellules animales, le processus de respiration cellulaire, la séparation des protéines, les systèmes de purification de l'eau, les multiples formes de vie, les microbes de l'environnement et de l'environnement. alimentaire, antimicrobiens et santé & hygiène. Le travail de laboratoire est à la fois biologique et biochimique, et combine pratique-utile et apprentissage. modalités orientées vers la recherche.
But:Les étudiants acquerront la maîtrise de la matière en biologie. En outre, ils acquerront les compétences d'observation, de prise de données de mesure, de dessin interprétatif, de capacité de raisonnement scientifique prouvée par l'observation, de dissection et d'utilisation sûre de l'équipement scientifique. Plus généralement, les élèves comprendront mieux la nature de la science en tant qu'effort humain visant à comprendre le monde matériel et que ses théories ont changé au cours de l'histoire en raison de nouvelles preuves.
Équipement de laboratoire: L'équipement nécessaire pour réaliser un large éventail d'expériences biologiques comprend : une centrifugeuse à rotor mobile, un distillateur cyclone, un autoclave, un incubateur, un four de laboratoire, un réfrigérateur, un mélangeur vortex, un mélangeur agitateur, des brûleurs Bunsen, un pot anaérobie, purificateur d'eau et un bain-marie. Les fournitures comprennent : des plaques de gélose en verre, des tubes de culture en verre, des pipettes, des seringues et des anses enflammées. Les modèles pédagogiques de biologie humaine aident à guider l’aspect médical de la biologie.
Prérequis:Intérêt pour les matières scientifiques et engagement dans des clubs scientifiques.
Note:Les laboratoires nommés avec un astérisque ("*") sont disponible dans certains centres STEM.
