STEAM創(chuàng)新試驗(yàn)室方案-0311教學(xué)教材

1、STEAM倉ij新實(shí)驗(yàn)室方 案-0311易教STEAM新實(shí)驗(yàn)室 建設(shè)框架方案 上海易教信息科技有限公司 易教 STEAMSTEAM 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)意義和價值 3 3 易教 STEAMSTEAM 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的主旨規(guī)劃 4 4 易教 STEAMSTEAM 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)環(huán)境要求 4 4 易教 STEAMSTEAM 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室人員配置 6 6 主要培訓(xùn)對象 6 6 主要培訓(xùn)內(nèi)容 6 6 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部區(qū)域劃分 7 7 實(shí)驗(yàn)室配置方案及報(bào)價 7 7 實(shí)驗(yàn)室主要設(shè)備參數(shù)及性能 8 8 易教 STEAMSTEAM 實(shí)驗(yàn)室課程方案介紹 1313 一、易教 STEAMSTEAM 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)意義和目標(biāo) STEA

2、STEA 爆指科學(xué)、技術(shù)、工程學(xué)、藝術(shù)和數(shù)學(xué)。根據(jù)這一理念，可以設(shè)置基礎(chǔ)能力課程和創(chuàng)新實(shí)踐課程。其中，基礎(chǔ)能力課程旨在培養(yǎng)科技創(chuàng)新所需的各類基本能力，包括社會探究能力、益智思維 能力、動手操作能力、展示交流能力；創(chuàng)新實(shí)踐課程按照設(shè)計(jì)思維的流程，引導(dǎo)學(xué)生采用項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式開展科技創(chuàng)新實(shí)踐。 STEAMSSTEAMS 實(shí)是對基于標(biāo)準(zhǔn)化考試的傳統(tǒng)教育理念的轉(zhuǎn)型， 它代表著一種現(xiàn)代的教育哲學(xué)， 更注重學(xué)習(xí)的過程， 而不是結(jié)果。 本質(zhì)上來說， 我們敢于讓學(xué)生們犯錯，讓他們嘗試不同的想法，讓他們聽到不同的觀點(diǎn)。與考試相反的，我們希望孩子們創(chuàng)造能夠應(yīng)用于真實(shí)生活的知識。”所以 STEAMSSTEAMS 育倡

3、導(dǎo)將各個領(lǐng)域的知識通過綜合的課程結(jié)合起來，加強(qiáng)學(xué)科間的相互配合，發(fā)揮綜合育人功能，讓學(xué)生在綜合的環(huán)境中學(xué)習(xí)，在項(xiàng)目活動中應(yīng)用多個學(xué)科的知識解決問題。 1 1、 建設(shè)意義 1 1）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室是實(shí)踐創(chuàng)客教育的良好手段，它不同于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，而是以融教學(xué)、實(shí)踐、借鑒、創(chuàng)新和實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)新教育理念為基礎(chǔ)構(gòu)建的虛實(shí)融合的學(xué)習(xí)環(huán)境。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)采用 PSTPST（PedagogyPedagogy- -SpaceSpace- -TechnologyTechnology）的設(shè)計(jì)框架，旨在幫助學(xué)校創(chuàng)設(shè)新型學(xué)習(xí)空間，促使學(xué)生更多地投入學(xué)習(xí)和體驗(yàn)，獲取最佳學(xué)習(xí)效果。 2 2）幫助學(xué)生：將創(chuàng)意付諸實(shí)施，變成實(shí)物；做中學(xué)

4、，以任務(wù)驅(qū)動學(xué)習(xí)知識和技能；持續(xù)分享，采用“想出”、“說出”、 “寫出”、“做出”、“展示出”的循序漸進(jìn)的方式，彼此分享；協(xié)作學(xué)習(xí)；（5 5）跨學(xué)科學(xué)習(xí) 3 3）一種建構(gòu)主義教學(xué)。我們經(jīng)歷的學(xué)?；蛘吲嘤?xùn)班教育，主要是“講座式”的教育，老師無論是風(fēng)趣還是無趣的在講臺上講 課，學(xué)生或是專心或是走神地坐著聽課。這里不討論這種教學(xué)方法有效無效，但這種教學(xué)方式其實(shí)是基于我們對于知識的一種假設(shè)：也就是知識可以通過老師傳遞給學(xué)生，灌輸式直接告訴你知識和原理。但是建構(gòu)主義的支持者們認(rèn)為這種 “傳遞”假設(shè)是不正確的，他們認(rèn)為知識是由學(xué)習(xí)者自己建構(gòu)起來的。所以教育需要給學(xué)習(xí)者提供能夠讓他們自己建構(gòu)知識的環(huán)境和機(jī)遇

5、。老師在課堂上只是輔助性角色 2 2、 建設(shè)目標(biāo) 1 1）人性化的學(xué)習(xí)環(huán)境與空間，營造出一個能激勵學(xué)生想象力和動手動腦激情的氛圍，主題能突出操作實(shí)踐和創(chuàng)造力，開發(fā)內(nèi)容能突出想象力、激情和創(chuàng)造的欲望，能將人文和科技融為一體。豐富的工具設(shè)備、櫥窗內(nèi)的產(chǎn)品、模型，墻面的標(biāo)語與科技圖片等組成的學(xué)習(xí)與創(chuàng)造平和諧統(tǒng)一。 2 2）為學(xué)生開展操作性實(shí)踐活動和創(chuàng)造性探究活動的工具（機(jī)械的、手工的、智能的、數(shù)字的、電教的），提供相關(guān)的閱讀刊物與教學(xué)資源，小組合作研討、交流的學(xué)習(xí)設(shè)備與條件。 3 3）傳播科學(xué)知識與技術(shù)、科學(xué)思想與精神、科學(xué)方法與態(tài)度、人文思想與科技文明等相關(guān)主題的科普走廊或圖片資料，形成科普傳播的

6、教育陣地。 4 4）科學(xué)的管理制度和評價方法，有利于促進(jìn)科技輔導(dǎo)員、教學(xué)與管理人員提高科技教育自覺性和主動性；有利于提高科技輔 導(dǎo)員、教學(xué)與管理人員自身的素質(zhì)、興趣、能力和職業(yè)精 神。 二、易教 STEAMSTEAM 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的主旨規(guī)劃 通過開放、靈活的空間的設(shè)計(jì)、桌椅的擺放、墻面的布置，與各 類創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室軟硬件設(shè)備有效搭配、結(jié)合，讓學(xué)習(xí)空間更具可調(diào)式性，為學(xué)生提供培養(yǎng)基礎(chǔ)能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新實(shí)踐的物質(zhì)空間。 “STEAM“STEAM 實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生提供能生成創(chuàng)意并實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意的空間，配備 以“設(shè)計(jì)思維”為核心理念的“基礎(chǔ)能力”課程和資源，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新式學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)；也為學(xué)生提供從基礎(chǔ)教學(xué)到設(shè)計(jì)創(chuàng)

7、作的全套工具和設(shè)備的空間，配備“創(chuàng)新實(shí)踐”課程和資源，幫助學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作三、易教 STEAMSTEAM 實(shí)驗(yàn)教室建設(shè)環(huán)境的基本要求： 1 1、使用面積：8080itfitf- -100itf100itf 以上 2 2、實(shí)驗(yàn)室位置：實(shí)驗(yàn)教室應(yīng)保證最佳建筑朝向，室內(nèi)避免直射陽光，主要采光面應(yīng)位于學(xué)生座位的左側(cè)。 3 3、環(huán)保：教室內(nèi)部裝飾應(yīng)選用環(huán)保型材料，室內(nèi)環(huán)境噪聲應(yīng)低于 5555 分貝，金屬制品和木制品制作實(shí)驗(yàn)室可高于此標(biāo)準(zhǔn)。新建、改建、擴(kuò)建實(shí)驗(yàn)室及附屬用房時，甲醛、苯、氫等有害氣體和放射性污染應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的限量值。對于在學(xué)生活動中可能產(chǎn)生較多垃圾的實(shí)驗(yàn)室，要配置足夠的垃圾桶，垃圾應(yīng)分類

8、收集。 4 4、溫度：室內(nèi)溫度應(yīng)在 4c4c 至 30c30c 之間。室內(nèi)可安裝空調(diào)，溫度 宜控制在 16c16c28C28C。3D3D 打印實(shí)驗(yàn)室應(yīng)保持室內(nèi)溫度恒溫。 5 5、供電：用電負(fù)荷應(yīng)留有余地，以滿足不斷增加的現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備的需要；按規(guī)范敷設(shè)強(qiáng)、弱電線，空調(diào)專線敷設(shè)，安裝漏電過載保護(hù)器和可靠的接地保護(hù)。 6 6、綜合布線：按有關(guān)技術(shù)規(guī)范敷設(shè)強(qiáng)、弱電線。強(qiáng)電電源插座與照明用電應(yīng)分路設(shè)計(jì)、 分別控制， 用電負(fù)荷應(yīng)留有余量， 并安裝漏電、 過載和觸電保護(hù)器，有可靠的接地保護(hù)措施。弱電應(yīng)考慮冗余，在合適位置配備足夠的網(wǎng)絡(luò)信息接口。 7 7、安全：實(shí)驗(yàn)室應(yīng)配備有效的防火、防盜、防潮等設(shè)施設(shè)備和

9、外傷急救箱，急救箱中的藥品應(yīng)注意及時更換。應(yīng)加強(qiáng)對工具、儀器和設(shè)備等的安全管理，加強(qiáng)對師生的安全教育，增強(qiáng)安全意識，確保師生人身安全。 8 8、環(huán)境：環(huán)境布置應(yīng)適合小學(xué)生身心發(fā)展和認(rèn)知特點(diǎn)，營造探知科學(xué)的氛圍，做到生動活潑。 四、實(shí)驗(yàn)室人員配置 1 1、工作室專業(yè) 3D3D 打印工程師：能夠使用 3D3D 建模軟件進(jìn)行 3D3D 建模；熟悉主流3D3D 打印成型工藝原理； 具備 3D3D 打印機(jī)的日常使用和維護(hù)技能， 并獲得相關(guān)行業(yè)公司的技能培訓(xùn)證書；熟悉 3D3D 掃描技術(shù)，能夠使用 3D3D 掃描儀。 2 2、優(yōu)秀科技老師：能夠使用 3D3D 建模軟件進(jìn)行 3D3D 建模；熟悉各類 3D3

10、D 打印成型工藝原理；具備 FDMFDM 桌面 3D3D 打印機(jī)的日常使用和維護(hù)技能，并獲得相關(guān)行業(yè)公司的技能培訓(xùn)證書。 五、主要培訓(xùn)對象 1 1、中小學(xué)學(xué)生（三年級以上） 2 2、中小學(xué)科技老師 六、主要培訓(xùn)內(nèi)容 1 1、3D3D 打印技術(shù)知識培訓(xùn)，包括各類打印技術(shù)以及打印材料普及； 建模軟件的操作和使用； 2 2、3 3- -6 6 年級開設(shè)入門班和初級班，包括增材制造概念原理；FDMFDM 桌 面 3D3D 打印機(jī)使用；基本 3D3D 建模軟件的操作和使用； 3 3、7 7- -1111 年級開設(shè)中級班和高級班，包括各類打印技術(shù)工藝原理；FDMtFDMt 面 3D3D 打印機(jī)使用；中級

11、3D3D 建模軟件的操作和使用；3D3D 模型的打印切片轉(zhuǎn)換；結(jié)合 3D3D打印機(jī)，介紹 3D3D 掃描儀的工作原理與基本使用。 4 4、老師培訓(xùn)項(xiàng)目，包括各類打印技術(shù)工藝原理；FDMFDM 桌面 3D3D 打印機(jī)使用；高級 3D3D 建模軟件的操作和使用；高級 3D3D 模型的打印切片轉(zhuǎn)換；結(jié)合 3D3D 打印機(jī)，介紹 3D3D 掃描儀的工作原理與基本使用。 七、實(shí)驗(yàn)室區(qū)域劃分 1 1、教學(xué)區(qū)：主要進(jìn)行日常教學(xué)與實(shí)踐活動 2 2、科普區(qū)：主要以墻面展板為主 3 3、展示區(qū)：主要展示工作室作品 4 4、信息港：主要用來查詢信息資料 5 5、工具臺： 6 6、3D3D 打印區(qū): 八、實(shí)驗(yàn)室配置方

12、案及報(bào)價實(shí)驗(yàn)室設(shè)備清單: 序號 名稱 規(guī)格 單位 數(shù)量 價格（力兀） 1 3D打印機(jī) 銳桌面級打印機(jī) 臺 2 3D打印耗材 PLA 公斤 （卷） 3 電腦 主流機(jī)型和配置一 臺 4 高端電腦配置（用于處理三維掃描數(shù)據(jù)） 顯卡要求高 臺 5 手持式掃描儀，設(shè)備包括掃描鏡頭， 手持架子，軟件光驅(qū)，加長線 三維掃描儀 （包括軟件和培訓(xùn)） 臺 6 遙控升降機(jī) 7 藍(lán)牙自動轉(zhuǎn)臺 8 書寫板 通用規(guī)格 塊 9 教師臺 通用規(guī)格 張 10 多媒體教學(xué)設(shè)備 LCD投影機(jī)+投影幕布等 套 11 總控電源 帶有防雷擊設(shè)施，后可靠的接地保護(hù) 套 12 工作臺 可放置電腦與打印機(jī) 套 13 墻卸展板 塊 14 消防設(shè)

13、備 套 15 各類配套線路、配件 16 教材 （最終報(bào)價根據(jù)雙方商定情況及現(xiàn)場情況定） 實(shí)驗(yàn)室參考實(shí)景圖 九、實(shí)驗(yàn)室主要設(shè)備參數(shù)及性能 ?3D打印機(jī) 1、設(shè)備造型以及參數(shù)、制作的樣件 2 2、打印過程 3 3、部分試驗(yàn)樣件實(shí)物 4 4、應(yīng)用范圍 低成本 3D3D 打印機(jī)是設(shè)計(jì)師、教學(xué)及辦公的得力幫手。能任何時間便利、及時的將設(shè)計(jì)圖稿轉(zhuǎn)化為成品，是生動直觀的教學(xué)形式成為可能。這款產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，主要包括工業(yè)品設(shè)計(jì)、機(jī)械模具制造、教育、醫(yī)療、動漫、玩具、制鞋行業(yè)、首飾、藝術(shù)設(shè)計(jì)等等。 ?三維掃描儀介紹 手持式人體掃描儀是新一代的三維成像系統(tǒng)，采用瞬間閃光技術(shù)，被拍攝人員亦無不適感。同時采集

14、手段采用了高像素的數(shù)碼相機(jī)，紋理豐富，應(yīng)用面廣，可應(yīng)用于雕塑，人體、工藝品、醫(yī)療、安全、娛樂等領(lǐng)域。 該產(chǎn)品具有較高的點(diǎn)云采集能力，采集的數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)色、模分離（色：指色彩，模：指模型），同時是目前市場上面見到唯一一款性價比最高的人體掃描儀。該款掃描儀最大亮點(diǎn)在于軟件的強(qiáng)大，采集好的數(shù)據(jù)，可以直接在配套軟件里面進(jìn)行處理，同時也可以導(dǎo)出其它格式，導(dǎo)入其它軟件進(jìn)行處理，達(dá)到一據(jù)多用的功能。在 MEPHISTMEPHIST 進(jìn)入中國市場以后，GotchaGotcha 三維立體掃描儀，深受用戶喜愛，得到了很好的推廣， 主要功能介紹： 生成三維模型（數(shù)據(jù)）：可以非?？焖俚纳烧鎸?shí)的三維人像模型（數(shù)據(jù)）；

15、 三維模型編輯：該項(xiàng)功能能夠?qū)ι傻牧Ⅲw人像模型進(jìn)行編輯和修 飾，使模型更加生動； 模型點(diǎn)生成：將三維立體人像模型或其他的三維立體模型數(shù)據(jù)生成點(diǎn)云模型； ?3D打印創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室軟件介紹 軟件優(yōu)勢及對比 行業(yè)建模軟件有 UGRHINOAUTODESKPROESolidworksUGRHINOAUTODESKPROESolidworks、123DDesign123DDesign 系列，其中 UG/PREAutocadUG/PREAutocad、RhinoRhino、SolidworksSolidworks、TinkercadTinkercad 均為當(dāng)前比較流行的專業(yè)3D3D 建模軟件。對于初學(xué)者的使

16、用建議使用 rhinorhino 軟件進(jìn)行教學(xué)。RhinoRhino 具有下列有點(diǎn)， 1.1. 簡單易學(xué)，沒有基礎(chǔ)也容易上手，有中文版 2.2. 軟件成熟 3.3. RhinoRhino 是建筑行業(yè)和汽車行業(yè)的主流建模軟件之一， 很受建筑設(shè)計(jì)師和工業(yè)設(shè)計(jì)師歡迎，值得長期積累學(xué)習(xí) 4.4. RhinoRhino 插件豐富，可以有高級的進(jìn)階空間 5.5. RhinoRhino 網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源豐富 6.6. RhinoRhino 支持 objobj 和 stlstl 格式保存，滿足 3D3D 打印機(jī)文件轉(zhuǎn)換需求 十、易教 STEAMSTEAM 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室課程方案介紹 1 1、為更好的通過 3D3D 打

17、印技術(shù)完善中小學(xué)教育體系，開拓新興教育方式，提升基礎(chǔ)教育水準(zhǔn)，鍛煉省內(nèi)中小學(xué)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造性 能力，我們建議此次 3D3D 打印走進(jìn)中小學(xué)的項(xiàng)目將分為三個階段開展。 第一階段是意識培養(yǎng)的進(jìn)行。通過 3D3D 丁印技術(shù)在教育教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用，如將幾何立體構(gòu)造打印出來讓學(xué)生直觀了解幾何內(nèi)部元素聯(lián)系、將歷史課程中出現(xiàn)的古代物品打印出來；在地理課上可以用學(xué)生們創(chuàng)作的 3D3D 丁印世界五大洲板塊立體模型更形象直觀的呈現(xiàn)大陸板塊；在物理課程上用學(xué)生們制作的 3DT3DT印電動機(jī)零部件直接組裝電動機(jī)等，讓學(xué)生更深刻的理解其原理構(gòu)造，從而激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，提高學(xué)生的科技素養(yǎng)與認(rèn)識。 第二階段是軟硬件

18、設(shè)施的完善。硬件方面，將建立中小學(xué) 3DT3DT 印實(shí)踐中心，每個中心至少有 2020 臺 3D3D 打印機(jī)硬件設(shè)施，學(xué)生們可以隨時打印出他們自己的創(chuàng)作作品。定期舉辦“中小學(xué) 3D3D 丁印創(chuàng)意大賽”、“中小學(xué)教學(xué)模蟄皺計(jì)大賽”、3DX3DX 藝制品大賽”等活動，由淺入深的讓學(xué)生了解 3D3D 丁印機(jī)的產(chǎn)品性能、技術(shù)及相關(guān)行業(yè)發(fā)展，提升中小學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力和動手能力，拓展中小學(xué)生的課外視野范圍，幫助孩子實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新夢。 第三階段是學(xué)生創(chuàng)造成果市場轉(zhuǎn)化階段，讓學(xué)生的優(yōu)秀成果完成市場轉(zhuǎn)化，是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的催化劑。愛用將提供 3D3D 打印技術(shù)及 3D3D 打印機(jī)操作的系統(tǒng)培訓(xùn)。 2 2、課程設(shè)計(jì)理念

19、 (1):(1):從概念到現(xiàn)實(shí) 課程結(jié)合中小學(xué)教材，將抽象概念通過實(shí)際的 3 3 片丁印技術(shù)打印出實(shí) 物 (2):(2):從學(xué)、理解、到應(yīng)用再創(chuàng)造 同學(xué)可以通過概念性實(shí)物進(jìn)行再創(chuàng)造，給模型增加實(shí)際功能 (3):(3):從積累進(jìn)階與提高 建模教程根據(jù)同學(xué)的學(xué)習(xí)能力和認(rèn)知水平進(jìn)行課程定制 教學(xué)目標(biāo)(小學(xué)生 3 3 年級以上) 通過虛擬建模環(huán)境與 3D3D 打印實(shí)物打印相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。 讓學(xué)生了解基本的 3D3D 打印相關(guān)知識：材料成型原理，設(shè)備工作原理和簡單模型制作。 課程設(shè)計(jì) 3D3D 打印技術(shù)原理概論課 3D3D 建模課 FDMFDM 丁印機(jī)操作應(yīng)用課(簡單模型前處理) 課程內(nèi)容模塊： 課程：FDMFDM 丁印機(jī)操作應(yīng)用 教學(xué)目標(biāo)