STEAM创新实验室方案设计0311.docx

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STEAM创新实验室方案设计0311

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易教STEAM创新实验室

建设框架方案

上海易教信息科技

文案大全

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一

易教STEAM新室建意和价⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3

二

易教STEAM新室的主旨划⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4

三

易教STEAM新室建境要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4

四

易教STEAM新室人配置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

6

五

主要培象⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

6

六

主要培内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

6

七

室内部地域划分⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

7

八

室配置方案及价⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

7

九

室主要参数及性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

8

十

易教STEAM室程方案介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

13

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一、易教STEAM创新实验室建设意义和目标

STEAM是指科学、技术、工程学、艺术和数学。

依照这一理念，

可以设置基础能力课程和创新实践课程。

其中，基础能力课程旨在培

养科技创新所需的各样根本能力，包括社会研究能力、益智思想能力、着手操作能力、显现交流能力；创新实践课程依照设计思想的流程，引导学生采用工程学习的方式睁开科技创新实践。

“STEAM实质上是对基于标准化考试的传统教育理念的转型，它代表着一种现代的教育哲学，更侧重学习的过程，而不是结果。

实质上来说，我们敢于让学生们犯错，让他们试一试不同样的想法，让他们听到不同样的见解。

与考试相反的，我们希望孩子们创立可以应用于真实生活的知识。

〞所以STEAM教育提议将各个领域的知识经过综合的课程结合起来，加强学科间的相互当合，发挥综合育人功能，让学生在综合的环境中学习，在工程活动中应用多个学科的知识解决问题。

1、建设意义

1）创新实验室是实践创客教育的优秀手段，它不同样于传统实验室，而是以融授课、实践、借鉴、创新和实现的创新教育理念为基础成立的虚实交融的学习环境。

创新实验室的设计采用

PST〔Pedagogy-Space-Technology〕的设计框架，旨在帮助学校创立新式学习空间，促使学生更多地投入学习和体验，获得最正确学习收效。

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2）帮助学生：

①将创意付诸推行，变成实物；②做中学，以任务驱动学习知识和技术；③连续分享，采用“想出〞、“说出〞、“写出〞、“做出〞、“显现出〞的次序渐进的方式，相互分享；④协作学习；〔5〕跨学科学习

3）一种建构主义授课。

我们经历的学校也许培训班教育，主若是“讲座式〞的教育，老师无论是幽默还是无趣的在讲台上讲

课，学生或是专心或是走神地坐着听课。

这里不谈论这种授课方法有效无效，但这种授课方式实质上是基于我们对于知识的一种假设：

也就是知识可以经过老师传达给学生，灌输式直接告诉你知识和原理。

但是建构主义的支持者们认为这种“传

递〞假设是不正确的，他们认为知识是由学习者自己建构起来的。

所以教育需要给学习者供应可以让他们自己建构知识的环境和时机。

老师在课堂上可是辅助性角色

2、建设目标

1）人性化的学习环境与空间，创立出一个能激励学生想象力和着手动脑激情的气氛，主题能突出操作实践和创立力，开发内容能突出想象力、激情和创立的欲望，能将人文和科技融为一体。

丰富的工具设施、橱窗内的产品、模型，墙面的口号与科技图片等组成的学习与创立平和睦一致。

2）为学生睁开操作性实践活动和创立性研究活动的工具（机械的、手工的、智能的、数字的、电教的），供应相关的阅读刊

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物与授课资源，小组合作商议、交流的学习设施与条件。

3）流传科学知识与技术、科学思想与精神、科学方法与态度、人文思想与科技文明等相关主题的科普走廊或图片资料，形成科普流传的教育阵地。

4）科学的管理制度和谈论方法，有利于促使科技指导员、授课与管理人员提升科技教育自觉性和主动性；有利于提升科技指导

员、授课与管理人员自己的素质、兴趣、能力和职业精神。

二、易教STEAM创新实验室的主旨规划

经过开放、灵便的空间的设计、桌椅的摆放、墙面的部署，与各样创新实验室软硬件设施有效搭配、结合，让学习空间更具可调式性，为学生供应培养基础能力、创新能力和创新实践的物质空间。

“STEAM〞实验室为学生供应能生成创意并实现创意的空间，装备以“设计思想〞为核心理念的“基础能力〞课程和资源，引导学生进行创新式学习设计；也为学生供应从基础授课到设计创作的全套工具和设施的空间，装备“创新实践〞课程和资源，帮助学生进行实践操作

三、易教STEAM实验教室建设环境的根本要求：

1、使用面积：

80㎡-100㎡以上

2、实验室地址：

实验教室应保证最正确建筑朝向，室内防范直射阳光，

主要采光面应位于学生座位的左侧。

3、环保：

教室内部装饰应采用环保型资料，室内环境噪声应低于55分贝，金属制品和木制品制作实验室可高于此标准。

新建、改建、

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扩建实验室及隶属用房时，甲醛、苯、氡等有害气体和放射性污染应吻合相关标准中的限量值。

对于在学生活动中可能产生很多垃圾的实验室，要配置足够的垃圾桶，垃圾应分类收集。

4、温度：

室内温度应在4℃至30℃之间。

室内可安装空调，温度

宜控制在16℃～28℃。

3D打印实验室应保持室内温度恒温。

5、供电：

用电负荷应留有余地，以满足不断增加的现代化授课设施的需要；按标准敷设强、弱电线，空调专线敷设，安装漏电过载

保护器和可靠的接地保护。

6、综合布线：

按相关技术标准敷设强、弱电线。

强电电源插座与照明用电应分路设计、分别控制，用电负荷应留有余量，并安装漏电、过载和触电保护器，有可靠的接地保护措施。

弱电应试虑冗余，在适合地址装备足够的网络信息接口。

7、安全：

实验室应装备有效的防火、防盗、防潮等设施设施和外伤急救箱，急救箱中的药品应注意及时更换。

应加强对工具、仪器和设施等的安全管理，加强对师生的安全教育，加强安全意识，保证师生人身安全。

8、环境：

环境部署应适合小学生身心睁开和认知特点，创立探知科学的气氛，做到生动爽朗。

四、实验室人员配置

1、工作室专业3D打印工程师：

可以使用3D建模软件进行3D建模；熟悉主流3D打印成型工艺原理；具备3D打印机的平常使用和保护技

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能，并获得相关行业公司的技术培训证书；熟悉3D扫描技术，可以使用3D扫描仪。

2、优秀科技老师：

可以使用3D建模软件进行3D建模；熟悉各样3D打印成型工艺原理；具备FDM桌面3D打印机的平常使用和保护技术，并获得相关行业公司的技术培训证书。

五、主要培训对象

1、中小学学生〔三年级以上〕

2、中小学科技老师

六、主要培训内容

1、3D打印技术知识培训，包括各样打印技术以及打印资料普及；建

模软件的操作和使用；

2、3-6年级开设入门班和初级班，包括增材制造见解原理；FDM桌面

3D打印机使用；根本3D建模软件的操作和使用；

3、7-11年级开设中级班和高级班，包括各样打印技术工艺原理；FDM桌面3D打印机使用；中级3D建模软件的操作和使用；3D模型的打印切片变换；结合3D打印机，介绍3D扫描仪的工作原理与根本使用。

4、老师培训工程，包括各样打印技术工艺原理；FDM桌面3D打印机

使用；高级3D建模软件的操作和使用；高级3D模型的打印切片变换；

结合3D打印机，介绍3D扫描仪的工作原理与根本使用。

七、实验室地域划分

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1、授课区：

主要进行平常授课与实践活动

2、科普区：

主要以墙面展板为主

3、显现区：

主要显现工作室作品

4、信息港：

主要用来盘问信息资料

5、工具台：

6、3D打印区：

八、实验室配置方案及报价

实验室设施清单：

序号

名称

规格

单位

数量

价格〔万元〕

1

3D打印机

锐桌面级打印机

台

2

3D打印耗材

PLA

公斤〔卷〕

3

电脑

主流机型和配置

台

4

高端电脑配置〔用于

显卡要求高

台

办理三维扫描数据〕

5

手持式扫描仪，设施

三维扫描仪〔包括软件和培

台

包括扫描镜头，手持

训〕

架子，软件光驱，加

长线

6遥控起落机

7蓝牙自动转台

8

书写板

通用规格

块

9

教师台

通用规格

张

10

多媒体授课设施

LCD投影机+投影幕布等

套

11

总控电源

带有防雷击设施，有可靠的

套

接地保护

12

工作台

可放置电脑与打印机

套

13

墙面展板

块

14

消防设施

套

15各样配套线路、配件

16教材

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〔最后报价依照双方商定情况及现场情况定〕

实验室参如实景图

九、实验室主要设施参数及性能

3D打印机

1、设施造型以及参数、制作的样件

2、打印过程

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3、局部试验样件实物

4、应用范围

低本钱3D打印机是设计师、授课及办公的得力帮手。

能任何时

间便利、及时的将设计图稿转变成成品，是生动直观的授课形式成为

可能。

这款产品的应用领域极为广泛，主要包括工业品设计、机械模

具制造、教育、医疗、动漫、玩具、制鞋行业、首饰、艺术设计等等。

三维扫描仪介绍

手持式人体扫描仪是新一代的三维成像系统，采用刹时闪光技

术，被拍摄人员亦无不适感。

同时收集手段采用了高像素的数码相机，

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纹理丰富，应用面广，可应用于雕塑，人体、工艺品、医疗、安全、娱乐等领域。

该产品拥有较高的点云收集能力，收集的数据可以实现色、模分别〔色：

指色彩，模：

指模型〕，同时是当前市场上面见到唯一一款性价比最高的人体扫描仪。

该款扫描仪最大亮点在于软件的富强，收集好的数据，可以直接在配套软件里面进行办理，同时也可以导出其他格式，导入其他软件进行办理，到达一据多用的功能。

在MEPHISTO进入中国市场今后，Gotcha三维立体扫描仪，深受用户喜爱，获得了很好的推行，

主要功能介绍：

生成三维模型〔数据〕：

可以特别快速的生成真实的三维人像模型〔数据〕；

三维模型编写：

该项功能可以对生成的立体人像模型进行编写和修饰，使模型更加生动；

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模型点生成：

将三维立体人像模型或其他的三维立体模型数据生成

点云模型；

3D打印创新实验室软件介绍

软件优势及对照

行业建模软件有UG、RHINO、AUTODESK、PROE、Solidworks、123D

Design系列,其中UG/PRE、Autocad、Rhino、Solidworks、Tinkercad

均为当前比较流行的专业3D建模软件。

对于初学者的使用建议使用

rhino软件进行授课。

Rhino拥有以下有点，

1.简单易学，没有基础也简单上手，有中文版

2.软件成熟

3.Rhino是建筑行业和汽车行业的主流建模软件之一，很受建筑设计师和工业设计师欢送，值得长远积累学习

4.Rhino插件丰富，可以有高级的进阶空间

5.Rhino网络学习资源丰富

6.Rhino支持obj和stl格式保存，满足3D打印机文件变换需求

十、易教STEAM创新实验室课程方案介绍

1、为更好的经过3D打印技术完满中小学教育系统，开拓新兴教育方式，提升基础教育水平，锻炼省内中小学学生的创新创立性能力，我们建议此次3D打印走进中小学的工程将分为三个阶段睁开。

第一阶段是意识培养的进行。

经过3D打印技术在教育授课中的实质应用，如将几何立体构造打印出来让学生直观认识几何内部元素联

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系、将历史课程中出现的古代物品打印出来；在地理课上可以用学生们创作的3D打印世界五大洲板块立体模型更形象直观的表现大陆板块；在物理课程上用学生们制作的3D打印电动机零部件直接组装电动机等，让学生更深刻的理解其原理构造，从而激发学生的想象力和创立力，提升学生的科技涵养与认识。

第二阶段是软硬件设施的完满。

硬件方面，将成立中小学3D打印实践中心，每其中心最少有20台3D打印机硬件设施，学生们可以

随时打印出他们自己的创作作品。

如期举办“中小学3D打印创意大赛〞、“中小学授课模型3D设计大赛〞、“3D工艺制品大赛〞等活动，由浅入深的让学生认识3D打印机的产品性能、技术及相关行业睁开，提升中小学生的创新实践能力和着手能力，拓展中小学生的课外视野范围，帮助孩子实现创新梦。

第三阶段是学生创立成就市场转变阶段,让学生的优秀成就完

成市场转变，是激发学生创新的催化剂。

爱用将供应3D打印技术及3D打印机操作的系统培训。

2、课程设计理念

〔1〕：

从见解到现实

课程结合中小学教材，将抽象见解经过实质的3D打印技术打印出实物

（2〕：

从学、理解、到应用再创立

同学可以经过见解性实物进行再创立，给模型增加实质功能

（3〕：

从积累进阶与提升

建模教程依照同学的学习能力和认知水平进行课程定制

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——授课目的〔小学生3年级以上〕

经过虚成立模环境与3D打印实物打印相结合，培养学生的空间想象能力。

让学生认识根本的3D打印相关知识:

资料成型原理，设施工作原理和简单模型制作。

——课程设计

3D打印技术原理概论课

3D建模课

FDM打印机操作应用课〔简单模型前办理〕

课程内容模块：

课程：

FDM打印机操作应用

授课目的：

认识打印机的操作保护，掌握将模型打印成实物的技术.

授课设施：

电脑、打印机

课程内容：

启动操作

打印操作

打印软件安装及使用操作

打印学生在建模课自己学习制作的模型，打印数学、物理

课应用授课设计，打印自己设计创立的模型

课程：

3D打印技术原理概论

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授课目的：

对3D打印技术有个根本的见解和认知

授课设施：

标准化课堂

3D打印是直接从数字模型经过资料的积聚来生产三维实体的技

术，即增材制造。

传统的制造为减材制造。

增材制造举例，蜡笔在纸

张上屡次涂会产生厚度和形状/纸张经过叠加产生厚度/堆沙子等。

减

材制造举例，蜡笔经过卷笔刀也许美工刀切割/纸张裁剪出形状

3D打印技术原理：

3D打印机工艺介绍

耗材介绍

建模软件介绍

课程：

3D建模

授课目的：

培养空间想象能力与创立力，掌握根本的Rhino建模技术

建模软件：

Rhino

授课设施：

电脑

课程形式：

向学生显现一个用FDM打印机打印的实物模型。

学生依照这个模型来学习视频教程，一节课结束学生可以经过Rhino成立自己的模型，并经过使用公司的3D打印机打印实物。

授课模型采用条件：

1.模型打印时间控制在45/90分钟以内

2.模型可以成功使用打印机打印

3.模型的采用满足小学生的认知与兴趣

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4.模型的复杂度满足小学生的学习能力

5.模型的复杂度随着授课过程的推进有个渐渐的积累

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