STEAM創(chuàng)新實驗室方案

1、易教 STEAMJ 新實驗室建設框架方案上海易教信息科技有限公司目錄一 易教 STEAM創(chuàng)新實驗室建設意義和價值 3二 易教 STEAM創(chuàng)新實驗室的主旨規(guī)劃 4三 易教 STEAM創(chuàng)新實驗室建設環(huán)境要求 4四 易教 STEAM創(chuàng)新實驗室人員配置 6五 主要培訓對象 6六 主要培訓內(nèi)容 6七 實驗室內(nèi)部區(qū)域劃分 7八 實驗室配置方案及報價 7九 實驗室主要設備參數(shù)及性能 8十易教 STEAM實驗室課程方案介紹 13、易教 STEAM創(chuàng)新實驗室建設意義和目標STEAM是指科學、技術、工程學、藝術和數(shù)學。根據(jù)這一理念，可以設置基礎能力課程和創(chuàng)新實踐課程。其中，基礎能力課程旨在培 養(yǎng)科技創(chuàng)新所需的各類

2、 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)新實踐課程按照設計思維的流 程，引導學 生采用項目學習的方式開展科技創(chuàng)新實踐?！?STEAM其實是對基于標準化考試的傳統(tǒng)教育理念的轉型，它代表著一種現(xiàn)代的教育哲學，更注重學習的過程，而不是結果。本質上 來說，我們敢于讓學 生們犯錯，讓他們嘗試不同的想法，讓他們聽到 不同的觀點。與考試相反的，我 們希望孩子們創(chuàng)造能夠應用于真實生 活的知識。”所以 STEAM教育倡導將各個領 域的知識通過綜合的課程 結合起來，加強學科間的相互配合，發(fā)揮綜合育人功 能，讓學生在綜 合的環(huán)境中學習，在項目活動中應用多個學科的知識解決問題。1

3、、建設意義1) 創(chuàng)新實驗室是實踐創(chuàng)客教育的良好手段，它不同于傳統(tǒng)實驗 室，而是以 融教學、實踐、借鑒、創(chuàng)新和實現(xiàn)的創(chuàng)新教育理念 為基礎構建的虛實融 合的學習環(huán)境。創(chuàng)新實驗室的設計采用PST( Pedagogy-Space-Technology )的設計框架，旨在幫助學 校創(chuàng)設新 型學習空間，促使學生更多地投入學習和體驗， 獲取最佳學習效果。2) 幫助學生：將創(chuàng)意付諸實施，變成實物；做中學，以任務 驅動學習知識和技能；持續(xù)分享，采用“想出”、“說出”、 “寫 出”、“做出”、“展示出”的循序漸進的方式，彼此分享；協(xié)作學習；( 5)跨學科學習3) 一種建構主義教學。我們經(jīng)歷的學校或者培訓班教育，主

4、要是“講座式”的教育，老師無論是風趣還是無趣的在講臺上講 課，學生或是專心或是走神地坐著聽課。這里不討論這種教學 方法有效 無效，但這種教學方式其實是基于我們對于知識的一 種假設：也就是知 識可以通過老師傳遞給學生， 灌輸式直接告 訴你知識和原理。但是建構 主義的支持者們認為這種“傳 遞”假設是不正確的，他們認為知識是由 學習者自己建構起來 的。所以教育需要給學習者提供能夠讓他們自己建 構知識的環(huán) 境和機遇。老師在課堂上只是輔助性角色2、建設目標1) 人性化的學習環(huán)境與空間，營造出一個能激勵學生想象力和動手動腦激情的氛圍，主題能突出操作實踐和創(chuàng)造力，開發(fā)內(nèi)容 能突出想象力、激 情和創(chuàng)造的欲望，

5、能將人文和科技融為一體。 豐富的工具設備、櫥窗內(nèi) 的產(chǎn)品、模型，墻面的標語與科技圖 片等組成的學習與創(chuàng)造平和諧統(tǒng)一。2) 為學生開展操作性實踐活動和創(chuàng)造性探究活動的工具(機械的、手工的、智能的、數(shù)字的、電教的 )，提供相關的閱讀刊 物與教學 資源，小組合作研討、交流的學習設備與條件。3) 傳播科學知識與技術、科學思想與精神、科學方法與態(tài)度、人文思想與科技文明等相關主題的科普走廊或圖片資料，形成科 普傳播的教育陣 地。4) 科學的管理制度和評價方法，有利于促進科技輔導員、教學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 員、教學與管理人員自身的素質、興趣、能力和職業(yè)精神二、易教 ST

6、EAM創(chuàng)新實驗室的主旨規(guī)劃通過開放、靈活的空間的設計、桌椅的擺放、墻面的布置，與各類 創(chuàng)新實驗室 軟硬件設備有效搭配、結合，讓學習空間更具可調式性， 為學生提供培養(yǎng)基礎能 力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新實踐的物質空間。“ STEAM實驗室為學生提供能生成創(chuàng)意并實現(xiàn)創(chuàng)意的空間，配備 以“設計思 維”為核心理念的“基礎能力”課程和資源，弓 I 導學生進 行創(chuàng)新式學習設計； 也為學生提供從基礎教學到設計創(chuàng)作的全套工具 和設備的空間，配備“創(chuàng)新實 踐”課程和資源，幫助學生進行實踐操 作三、易教 STEAM實驗教室建設環(huán)境的基本要求： 1、 使用面積： 80 m2-100 川以 上2、實驗室位置：實驗教室應保證最佳

7、建筑朝向，室內(nèi)避免直射陽光，主要采光面應位于學生座位的左側。3、環(huán)保：教室內(nèi)部裝飾應選用環(huán)保型材料，室內(nèi)環(huán)境噪聲應低于 55 分貝，金 屬制品和木制品制作實驗室可高于此標準。新建、改建、 擴建實驗室及附屬用房 時，甲醛、苯、氡等有害氣體和放射性污 染應符合相關標準中的限量值。對于在 學生活動中可能產(chǎn)生較多 垃圾的實驗室，要配置足夠的垃圾桶，垃圾應分類收 集。4、溫度：室內(nèi)溫度應在 4 C 至 30 C 之間。室內(nèi)可安裝空調，溫度 宜控制在16 C? 28C。3D 打印實驗室應保持室內(nèi)溫度恒溫。5、供電：用電負荷應留有余地，以滿足不斷增加的現(xiàn)代化教學設備的需要；按規(guī)范敷設強、弱電線，空調專線敷設

8、，安裝漏電過載 保護器和可靠的接地保6、綜合布線：按有關技術規(guī)范敷設強、弱電線。強電電源插座與照明用電應分路設計、分別控制，用電負荷應留有余量，并安裝漏 電、過載和觸電保護 器，有可靠的接地保護措施。弱電應考慮冗 余，在合適位置配備足夠的網(wǎng)絡 信息接口。7、安全：實驗室應配備有效的防火、防盜、防潮等設施設備和外傷急救箱，急救箱中的藥品應注意及時更換。應加強對工具、儀器 和設備等的安全管理， 加強對師生的安全教育，增強安全意識， 確保師生人身安全。& 環(huán)境：環(huán)境布置應適合小學生身心發(fā)展和認知特點，營造探知科 學的氛圍，做 到生動活潑。四、實驗室人員配置1、工作室專業(yè) 3D打印工程師：能夠

9、使用 3D建模軟件進行 3D建模 ;熟悉主流 3D打印成型工藝原理；具備 3D打印機的日常使用和維護技 能，并獲得 相關行業(yè)公司的技能培訓證書；熟悉 3D掃描技術，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打印機的日常使用和維護技能， 并獲得相關行業(yè)公司 的技能培訓證書。五、主要培訓對象1、 中小學學生（三年級以上）2、 中小學科技老師六、主要培訓內(nèi)容1、 3D打印技術知識培訓，包括各類打印技術以及打印材料普及；建 模軟件的操作和使用；2、 3-6 年級開設入門班和初級班，包括增材制造概念原理；FD

10、M桌面3D打印機使用；基本 3D建模軟件的操作和使用；3、7-11 年級開設中級班和高級班，包括各類打印技術工藝原理； FDM桌 面 3D打 印機使用；中級 3D建模軟件的操作和使用； 3D模型的打 印切片轉換；結合 3D 打印機，介紹 3D掃描儀的工作原理與基本使用。4、老師培訓項目，包括各類打印技術工藝原理；FDM桌面 3D打印機 使用；高級 3D建模軟件的操作和使用；高級 3D模型的打印切片轉換； 結合 3D打印 機，介紹 3D掃描儀的工作原理與基本使用。七、實驗室區(qū)域劃分1、 教學區(qū)：主要進行日常教學與實踐活動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

11、要用來查詢信息資料5、工具臺：6、3D打印區(qū)：八、實驗室配置方案及報價實驗室設備清單：序號名稱規(guī)格單位數(shù)量價格（萬兀）13D 打印機銳桌面級打印機臺23D 打印耗材PLA公斤（卷）3電腦主流機型和配置臺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，設備 包 括掃描鏡頭，手持 架 子，軟件光驅，加 長線三維掃描儀（包括軟件和培訓）臺6遙控升降機7藍牙自動轉臺8書寫板通用規(guī)格塊9教師臺通用規(guī)格張10多媒體教學設備LCD 投影機 +投影幕布等套11總控電源帶有防雷擊設施，有可靠的 接 地保護套12工作臺可放置電腦與打印機套13墻面展板塊14消防設備套15各類配套線路、配件16

12、教材最終報價根據(jù)雙方商定情況及現(xiàn)場情況定）實驗室參考實景圖九、實驗室主要設備參數(shù)及性能3D 打印機1 設備造型以及參數(shù)、制作的樣件2、打印過程 ' 事寸國屈圧陽川 *" 輯邊扎嶼口萍 HLiltr.ihlMRft.tiCi !rm. ? #置金斡 :Z 雅鬭 干璋 *，卅星 JiJEaoFTm - 片.f i :* 時 W y3、部分試驗樣件實物4、應用范圍低成本 3D打印機是設計師、教學及辦公的得力幫手。能任何時間便利、及時的將設計圖稿轉化為成品，是生動直觀的教學形式成為 可能。這款產(chǎn)品 的應用領域極為廣泛，主要包括工業(yè)品設計、機械模 具制造、教育、醫(yī)療、 動漫、玩具、制鞋

13、行業(yè)、首飾、藝術設計等等。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，被拍攝人員亦無不適感。同時采集手段采用了高像素的數(shù)碼相機 , 紋理豐 富，應用面廣，可應用于雕塑，人體、工藝品、醫(yī)療、安全、 娛樂等領域。該產(chǎn)品具有較高的點云采集能力， 采集的數(shù)據(jù)可以實現(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在于軟件的強大， 采 集好的數(shù)據(jù)，可 以直接在配套軟件里面進行處理， 同時也可以導出其 它格式，導入其它軟件 進行處理，達到一據(jù)多用的功能。在 MEPHIST進入中國市場以后， Gotcha 三

14、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)）：可以非常快速的生成真實的三維人像模型 （數(shù)據(jù)）；三維模型編輯：該項功能能夠對生成的立體人像模型進行編輯和修 飾，使模型更加生動；模型點生成：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 點云模型；3D 打印創(chuàng)新實驗室軟件介紹軟件優(yōu)勢及對比行業(yè)建模軟件有 UG RHINQ AUTODESIPR、CSEolidworks 、123D均為當前比較流行的專業(yè) 3D 建模軟件。對于初學者的使用建議使用rhino 軟件進行教學。 Rhino 具有下列有點，1. 簡單易學，沒有基礎也容易上手，有中文版2. 軟件成熟3. R

15、hino 是建筑行業(yè)和汽車行業(yè)的主流建模軟件之一， 很受建筑設計師和工業(yè)設計師歡迎，值得長期積累學習4. Rhino 插件豐富，可以有高級的進階空間5. Rhino 網(wǎng)絡學習資源豐富6. Rhino 支持 obj 和 stl 格式保存，滿足 3D打印機文件轉換需求十、易教 STEAM創(chuàng)新實驗室課程方案介紹1、為更好的通過 3D打印技術完善中小學教育體系，開拓新興教 育方 式，提升基礎教育水準，鍛煉省內(nèi)中小學學生的創(chuàng)新創(chuàng)造性能力， 我們建議 此次 3D打印走進中小學的項目將分為三個階段開展。第一階段是意識培養(yǎng)的進行。通過 3D打印技術在教育教學中的實 際應 用，如將幾何立體構造打印出來讓學生直觀

16、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；在物理課程上用學生 們制作的 3D打印電動機零部件直接組裝電動 機等，讓學生更深刻的理解其原 理構造，從而激發(fā)學生的想象力和創(chuàng) 造力，提高學生的科技素養(yǎng)與認識。第二階段是軟硬件設施的完善。硬件方面，將建立中小學3打印實踐中心，每個中心至少有 20臺 3D打印機硬件設施，學生們可以 隨時打 印出他們自己的創(chuàng)作作品。定期舉辦“中小學3D打印創(chuàng)意大第三階段是學生創(chuàng)造成果市場轉化階段，讓學生的優(yōu)秀成果完 成市場轉化，是激發(fā)學生創(chuàng)新的催化劑。愛用將提

17、供3D打印技術及 3D打印機操作賽”、“中小學教學模型 3D設計大賽”、“ 3D工藝制品大賽”等活動， 由 淺入深的讓學生了解 3打印機的產(chǎn)品性能、技術及相關行業(yè)發(fā)展， 提升中小 學生的創(chuàng)新實踐能力和動手能力， 拓展中小學生的課外視野 范圍，幫助孩子 實現(xiàn)創(chuàng)新夢。的系統(tǒng)培訓2、課程設計理念3D打印技術打印出實物（1）：從概念到現(xiàn)實課程結合中小學教材，將抽象概念通過實際的（2）：從學、理解、到應用再創(chuàng)造 同學可以通過概念性實物進行再創(chuàng)造，給模型增加實際功能（3）：從積累進階與提高 建模教程根據(jù)同學的學習能力和認知水平進行課程定制- 教學目標（小學生 3年級以上）通過虛擬建模環(huán)境與 3D打印實物打

18、印相結合，培養(yǎng)學生的空間想 象能 力。讓學生了解基本的 3D打印相關知識：材料成型原理，設備工作原 理和簡 單模型制作課程設計3D打印技術原理概論課3D建模課FDM丁印機操作應用課（簡單模型前處理）課程內(nèi)容模塊：課程： FDM丁印機操作應用 教學目標：認識打印機的操作維護，掌握將模型打印成實物的技能 教學設備：電腦、打印機課程內(nèi)容：啟動操作打印操作打印軟件安裝及使用操作 打印學生在建模課自己學習制作的模型，打印數(shù)學、物理 課應用教案，打印自己設計創(chuàng)造的模型課程： 3D打印技術原理概論教學目標：對 3D 打印技術有個基本的概念和認知 教學設備：標準化課堂3D打印是直接從數(shù)字模型通過材料的堆積來生產(chǎn)三維實體的技 術，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 復涂會產(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打印技術原