STEAM創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室方案

1、STEA團(tuán)新實(shí)驗(yàn)室方案-0311易教STEAh創(chuàng)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目錄一 易教STEAM創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)意義和價(jià)值 3二 易教STEAM創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的主旨規(guī)劃 4三 易教STEAM創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)環(huán)境要求 4四 易教STEAM創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室人員配置 6五 主要培訓(xùn)對(duì)象 6六 主要培訓(xùn)內(nèi)容 6七 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部區(qū)域劃分 7八 實(shí)驗(yàn)室配置方案及報(bào)價(jià) 7九 實(shí)驗(yàn)室主要設(shè)備參數(shù)及性能 8十易教STEAM實(shí)驗(yàn)室課程方案介紹 13一、易教STEAM創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)意義和目標(biāo)STEAM是指科學(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

2、養(yǎng)科技創(chuàng)新所需的各類基本能力，包括社會(huì)探究能力、益智思維能力、動(dòng)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。“ STEAMS實(shí)是對(duì)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(cuò)，讓他們嘗試不同的想法，讓他們聽到- J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(shí)。”所以STEAM教育倡導(dǎo)將各個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)通過綜合的課程_ I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(dòng)中應(yīng)用多個(gè)學(xué)科的知

3、識(shí)解決問題。1、建設(shè)意義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PST( Pedagogy-Space-Technology)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）幫助學(xué)生：將創(chuàng)意付諸實(shí)施，變成實(shí)物；做中學(xué)，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)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）跨學(xué)科學(xué)習(xí)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

4、式”的教育，老師無論是風(fēng)趣還是無趣的在講臺(tái)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(duì)于知識(shí)的一- 種假設(shè)：也就是知識(shí)可以通過老師傳遞給學(xué)生， 灌輸式直接告訴你知識(shí)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(shí)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(shí)的環(huán) 境和機(jī)遇。老師在課堂上只是輔助性角色2、建設(shè)目標(biāo)1）人性化的學(xué)習(xí)環(huán)境與空間，營(yíng)造出一個(gè)能激勵(lì)學(xué)生想象力和動(dòng) 手動(dòng)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。

5、 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）為學(xué)生開展操作性實(shí)踐活動(dòng)和創(chuàng)造性探究活動(dòng)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）傳播科學(xué)知識(shí)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 普傳播的教育陣地。4）科學(xué)的管理制度和評(píng)價(jià)方法，有利于促進(jìn)科技輔導(dǎo)員、教學(xué)與 管理人員提咼科技教育自覺性和主動(dòng)性；有利于提咼科技輔導(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STEAM創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的主旨規(guī)劃通過開放、靈

6、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，弓I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)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STEAM實(shí)驗(yàn)教室建設(shè)環(huán)境的基本要求：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(shí)，甲醛、苯、氡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

7、量值。對(duì)于在學(xué)生活動(dòng)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)分類收集。4、溫度：室內(nèi)溫度應(yīng)在 4 C至30 C之間。室內(nèi)可安裝空調(diào)，溫度 宜控制在16 C28 C。3D打印實(shí)驗(yàn)室應(yīng)保持室內(nèi)溫度恒溫。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、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、安全：實(shí)驗(yàn)室應(yīng)配備有效

8、的防火、防盜、防潮等設(shè)施設(shè)備和外傷 急救箱，急救箱中的藥品應(yīng)注意及時(shí)更換。應(yīng)加強(qiáng)對(duì)工具、儀器 和設(shè)備等的安全管理，加強(qiáng)對(duì)師生的安全教育，增強(qiáng)安全意識(shí)， 確保師生人身安全。& 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(yíng)造探知科學(xué)的氛圍，做到生動(dòng)活潑。四、實(shí)驗(yàn)室人員配置1、工作室專業(yè)3D打印工程師：能夠使用3D建模軟件進(jìn)行3D建模; 熟悉主流3D打印成型工藝原理；具備3D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 3D掃描技術(shù)，能夠 使用3D掃描儀。2、優(yōu)秀科技老師：能夠使用3D建模軟件進(jìn)行3D建模；熟悉各類3D 打印成型工藝原理；具備FDM桌面3D打印機(jī)的日常使用

9、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(duì)象1、中小學(xué)學(xué)生（三年級(jí)以上）2、中小學(xué)科技老師六、主要培訓(xùn)內(nèi)容1、3D打印技術(shù)知識(shí)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、3-6年級(jí)開設(shè)入門班和初級(jí)班，包括增材制造概念原理；FDM桌面 3D打印機(jī)使用；基本3D建模軟件的操作和使用；3、7-11年級(jí)開設(shè)中級(jí)班和高級(jí)班，包括各類打印技術(shù)工藝原理；FDM 桌面3D打印機(jī)使用；中級(jí)3D建模軟件的操作和使用；3D模型的打 印切片轉(zhuǎn)換；結(jié)合3D打印機(jī)，介紹3D掃描儀的工作原理與基本使用。4、 老師培訓(xùn)項(xiàng)目，包括各類打印技術(shù)工藝原理；FDM桌面3D打印機(jī) 使用；高級(jí)

10、3D建模軟件的操作和使用；高級(jí)3D模型的打印切片轉(zhuǎn)換； 結(jié)合3D打印機(jī)，介紹3D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、教學(xué)區(qū)：主要進(jìn)行日常教學(xué)與實(shí)踐活動(dòng)2、科普區(qū)：主要以墻面展板為主3、展示區(qū)：主要展示工作室作品4、信息港：主要用來查詢信息資料5、工具臺(tái)：6、3D打印區(qū)：八、實(shí)驗(yàn)室配置方案及報(bào)價(jià)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備清單：序號(hào)名稱規(guī)格單位數(shù)量?jī)r(jià)格（萬元C）13D打印機(jī)銳桌面級(jí)打印機(jī)臺(tái)23D打印耗材PLA公斤（卷）3電腦主流機(jī)型和配置臺(tái)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(tái)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(zhǎng)線三維掃描儀（包括軟件和 培訓(xùn)）臺(tái)6遙控升降機(jī)7

11、藍(lán)牙自動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)8書寫板通用規(guī)格塊9教師臺(tái)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，有可靠 的接地保護(hù)套12工作臺(tái)可放置電腦與打印機(jī)套13墻面展板塊14消防設(shè)備套15各類配套線路、配件16教材（最終報(bào)價(jià)根據(jù)雙方商定情況及現(xiàn)場(chǎng)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、打印過程3、部分試驗(yàn)樣件實(shí)物4、應(yīng)用范圍低成本3D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(shí) 間便利、及時(shí)的將設(shè)計(jì)圖稿轉(zhuǎn)化為成品，是生動(dòng)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、

12、醫(yī)療、動(dòng)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(shí)采集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(shí)是目前市場(chǎng)上面見到唯一一款 性價(jià)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(shí)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MEPHISTOS入中國(guó)市場(chǎng)以后，Gotcha

13、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)）；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_J,飾，使模型更加生動(dòng)；I 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_J,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(shì)及對(duì)比行業(yè)建模軟件有 UG RHINO AUTODESPPRCE、Solidworks、123DDesign 系列，其中 UG/PREAutocad、Rhino、Solidworks、Tinkercad均為當(dāng)前比較流行的專業(yè)3D建模軟件。對(duì)于初學(xué)者的使用建議使用 rhi

14、no軟件進(jìn)行教學(xué)。Rhino具有下列有點(diǎn)，1. 簡(jiǎn)單易學(xué)，沒有基礎(chǔ)也容易上手，有中文版2. 軟件成熟3. Rhino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(zhǎng)期積累學(xué)4. Rhino插件豐富，可以有高級(jí)的進(jìn)階空間5. Rhino網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源豐富6. Rhino支持obj和stl格式保存，滿足3D打印機(jī)文件轉(zhuǎn)換需求十、易教STEAM創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室課程方案介紹1、為更好的通過3D打印技術(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3D打印走進(jìn)中小學(xué)的項(xiàng)目將分為三個(gè)階段開展。第一階段是意識(shí)培養(yǎng)的進(jìn)行。通過

15、3打印技術(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3D打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3D打印電動(dòng)機(jī)零部件直接組裝電動(dòng) 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(shí)。第二階段是軟硬件設(shè)施的完善。硬件方面，將建立中小學(xué)3D打印實(shí)踐中心，每個(gè)中心至少有20臺(tái)3D打印機(jī)硬件設(shè)施，學(xué)生們可以 隨時(shí)打印出他們自己的創(chuàng)作作品。定期舉辦“中小學(xué)3打印創(chuàng)意大賽”、“中小學(xué)教學(xué)模型3設(shè)計(jì)大賽”、“3工藝制

16、品大賽”等活動(dòng)， 由淺入深的讓學(xué)生了解3D打印機(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(dòng)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(mèng)。第三階段是學(xué)生創(chuàng)造成果市場(chǎng)轉(zhuǎn)化階段，讓學(xué)生的優(yōu)秀成果完 成市場(chǎng)轉(zhuǎn)化，是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的催化劑。愛用將提供 3D打印技術(shù)及 3D打印機(jī)操作的系統(tǒng)培訓(xùn)。2、課程設(shè)計(jì)理念（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3D打印技術(shù)打印出實(shí)物（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）：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年級(jí)以上）

17、通過虛擬建模環(huán)境與3D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3D打印相關(guān)知識(shí)：材料成型原理，設(shè)備 工作原理和簡(jiǎn)單模型制作。課程設(shè)計(jì)3D打印技術(shù)原理概論課3D建模課FDM打印機(jī)操作應(yīng)用課（簡(jiǎn)單模型前處理）課程內(nèi)容模塊:課程：FDM丁印機(jī)操作應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)：認(rèn)識(shí)打印機(jī)的操作維護(hù)，掌握將模型打印成實(shí)物的技能.教學(xué)設(shè)備：電腦、打印機(jī)課程內(nèi)容：?jiǎn)?dòng)操作打印操作打印軟件安裝及使用操作打印學(xué)生在建模課自己學(xué)習(xí)制作的模型，打印數(shù) 學(xué)、物理課應(yīng)用教案，打印自己設(shè)計(jì)創(chuàng)造的模型課程：3D打印技術(shù)原理概論教學(xué)目標(biāo)：對(duì)3D打印技術(shù)有個(gè)基本的概念和認(rèn)知教學(xué)設(shè)備：標(biāo)準(zhǔn)化課堂3D打印是直接從數(shù)字模型通過材料的堆積來生產(chǎn)三維實(shí)體的技術(shù)，即增材制造。傳統(tǒng)的制造為減材制造。增材制造舉例，蠟筆在紙張上反復(fù)涂會(huì)產(chǎn)生厚度和形狀/紙張通過疊加產(chǎn)生厚度/堆沙子等。減 材制造舉例，蠟筆通過卷筆刀或者美工刀切割 /紙張裁剪出形狀3D打印技術(shù)原理：3D打印機(jī)工藝介紹耗材介紹建模軟件介紹課程：3D建模教學(xué)目標(biāo)：培養(yǎng)空間想象能力與創(chuàng)造力，掌握基本的Rhino建模技能建模軟件：Rhi no教學(xué)設(shè)備：電腦課程形式：向?qū)W生展示一個(gè)用