创新实验室设计流程18篇

创新实验室设计流程18篇创新实验室设计流程　　创新实验室建设方案　　一背景:　　1。教育要科学发展，根本在于改革创新。改革创新既是教育发展的不竭动力，更是教育发展的永恒主题。在欧下面是小编为大家整理的创新实验室设计流程18篇,供大家参考。

篇一：创新实验室设计流程

　　创新实验室建设方案

　　一背景:

　　1。教育要科学发展，根本在于改革创新。改革创新既是教育发展的不竭动力，更是教育发展的永恒主题。在欧美，在日本，国家把创新教育定为立国之本。我国现在也加快了步伐，中国教育未来的蓝图规划中强调指出，要大力弘扬锐意改革、开拓创新的时代精神，广泛展现矢志改革、勇于创新的时代风貌，促进创新教育规划纲要的全面落实。

　　2。改革开放以来，在响应国家教育发展规划的政策下，北京逐步加强完善学校的多媒体教室及相关设施，数字化实验室也在不断的完善中，加快提高基础教育信息化的水平。

　　3.那么未来10年我国教育信息化的整体目标是:以保证教育公平、提高教育质量、促进教育改革与创新为宗旨，而目前创新实验室在我们北京还是刚刚萌芽，在中小学学校以及科技馆活动场所几乎没有相应的创新实验室的设备配置,只有那么很少几所学校初建立.那么,创新实验室在这种情况下有着迫切的需求。

　　二GQY优势：

　　1、全国有2000多所学校，采用GQY创新实验室方案进行实验教学，如人大附中、北京四中、人大附中、广州一中.

　　2、GQY已协助26个省市进行了创新实验室建设和开展实验教学活动，形成了系统的教学体系，并在多个省市作为学科竞赛的技术依托单位，如上海自2003年起已经成功举办十届的劳动技能大赛创新大赛，北京自2011年《北京市学生技术设计创意大赛》和《北京市普通中学创新比赛冬令营》。而且选用GQY创新实验室学校的学生，在每年的全国性的创新科技大赛中,都取得了骄人的成绩.从而培养了学生的创造性思维，和问题解决得能力,真正达到了改革创新的教育目的。

　　3、GQY是基础教育装备行业唯一的上市公司，在全国设有20多个技术服务中心,进行师资培训、技术服务.如北京市、上海、河北、江苏、新疆等各地的教师培训。

　　三建议：

　　1。在示范学校中选择2-3个建立以培养创新人才为特色教学的学校。2。在新建校直接建立一到两个创新实验室也可作为新型特色示范校。3.在青少年活动中心或校外活动场所直接引入创新实验室。

　　四创新设计方案一

　　序号1

　　2

　　产品名称创新设计系统

　　创新三维立体打印机

　　规格，技术参数正版软件,具有国家版权局颁发的软件著作权登记证书。

　　设计软件可以实现从三维CAD模型到二维三视图的自动转换，并在三维CAD模型修改时能够自动更新二维三视图.具有三视图导航功能,可以自动根据两个视图绘制第三个视图.具有尺寸驱动功能，在修改图纸尺寸时可以自动进行图纸修改。设计软件具有三维球的设计工具，拖放式操作和智能手柄，具有创新设计设计的三维设计常用图素库,并可以利用参数化与系列件变形设计的机制进行结构设计，具有管道及布线设计、钣金零件设计、钢结构设计、影像概念设计、参数化变形设计、3D曲线搭建、曲面造型及处理设计的功能、装配设计、有限元分析。软件可以生成动画效果,通过爆炸动画、约束机构仿真动画、漫游动画、透视动画等制作创新设计的动态教学课件.具备创新设计教学要求的设计元素库，并可以根据教学需求自动添加图素库.设备资质要求：具有ISO9001质量管理体系认证证书、省部级以上自主创新产品、省部级以上高新技术企业认证成型加工工艺：高分子材料熔融挤出数据分层软件：正版软件，具有国家版权局颁发的软件著作权登记证书数据分层性能：能对STL格式的模型进行分层、排样、测量（包括实体内部的孔、洞、剖面、流道等）等功能；对STL格式的模型上裂缝、空洞等错误能自动修复；同时提供手动编辑功能和修复能力，能根据支撑角度，支撑结构等几个参数，自动创建工艺支撑。输入格式：STL文件格式操作模式：一键打印功能成型层厚（Z轴）：0。2～0。4m成型精度：±0。25mm/100mm成型空间：150mmX200mmX200mm成型室：成型室温度在50℃以上，运动系统(电机等）在成型室外最大扫描速度：60mm/sec设备重量：100KG支撑形式：智能剥离支撑成型材料:直径〈Φ2mmABS丝电源系统：220V、50Hz、1.5KW空气开关、标准接地运行环境：温度15~30℃，湿度：30-40％RH喷头系统:双喷头；

　　创新实验室配置方案二

　　序号1

　　产品名称创新设计系统

　　规格，技术参数正版软件,具有国家版权局颁发的软件著作权登记证书.

　　设计软件可以实现从三维CAD模型到二维三视图的自动转换，并在三维CAD模型修改时能够自动更新二维三视图。具有三视图导航功能,可以自动根据两个视图绘制第三个视图。具有尺寸驱动功能，在修改图纸尺寸时可以自动进行图纸修改。设计软件具有三维球的设计工具，拖放式操作和智能手柄,具有创新设计设计的三维设计常用图素库，并可以利用参数化与系列件变形设计的机制进行结构设计，具有管道及布线设计、钣金零件设计、钢结构设计、影像概念设计、参数化变形设计、3D曲线搭建、曲面造型及处理设计的功能、装配设计、有限元分析.软件可以生成动画效果，通过爆炸动画、约束机构仿真动画、漫游动画、透视动画等制作创新设计的动态教学课件。具备创新设计教学要求的设计元素库,并可以根据教学需求自动添加图素库。

　　2

　　创新三维立设备资质要求：具有ISO9001质量管理体系认证证书、省部级以上自主创新产品、省部

　　体打印机

　　级以上高新技术企业认证

　　成型加工工艺:高分子材料熔融挤出

　　数据分层软件：正版软件,具有国家版权局颁发的软件著作权登记证书

　　数据分层性能:能对STL格式的模型进行分层、排样、测量(包括实体内部的孔、洞、剖

　　面、流道等)等功能;对STL格式的模型上裂缝、空洞等错误能自动修复；同时提供手动

　　编辑功能和修复能力，能根据支撑角度，支撑结构等几个参数，自动创建工艺支撑。

　　输入格式：STL文件格式操作模式：一键打印功能

　　成型层厚（Z轴）：0.2~0.4m成型精度：±0。25mm/100mm成型空间：

　　150mmX200mmX200mm

　　成型室：成型室温度在50℃以上，运动系统（电机等）在成型室外

　　最大扫描速度：60mm/sec设备重量：100KG

　　支撑形式：智能剥离支撑成型材料：直径<Φ2mmABS丝

　　电源系统：220V、50Hz、1。5KW空气开关、标准接地

　　运行环境:温度15～30℃，湿度：30-40％RH喷头系统：双喷头；

　　3

　　创新设计实温度传感器WL-0005分辨率:0。05℃量程：－10~110℃不锈钢温度探针

　　验设备

　　位移传感器WL-0007量程：0。05m～1。2m

　　力传感器WL—0008量程：±50N★带过载保护功能,硬件数据校零功能

　　转动传感器WL—0016量程：≤每秒500转分辨率:0.9度

　　光照度传感器WL—0006分辨率：0.025mT量程：±64mT

　　光电门传感器WL—0017量程:0—15000lux

　　4

　　工作台最大横向行程：100—145mm,工作台最大纵向行程：200—350mm,工作台表面尺

　　多功能机床

　　寸（长×宽）:150×630mm，有安全保护装置。Ｔ型槽数宽度:12mm，T型槽数：3，带加工推进式夹具，电动机功率：0。55KW.有特殊加工功能，可加工斜槽、斜孔、斜

　　面等.配套刀具.

　　创新实验室配置方案三

　　序号1

　　2

　　产品名称创新设计系统

　　创新三维立体打印机

　　规格，技术参数正版软件，具有国家版权局颁发的软件著作权登记证书。

　　设计软件可以实现从三维CAD模型到二维三视图的自动转换,并在三维CAD模型修改时能够自动更新二维三视图.具有三视图导航功能，可以自动根据两个视图绘制第三个视图。具有尺寸驱动功能,在修改图纸尺寸时可以自动进行图纸修改.设计软件具有三维球的设计工具,拖放式操作和智能手柄，具有创新设计设计的三维设计常用图素库,并可以利用参数化与系列件变形设计的机制进行结构设计,具有管道及布线设计、钣金零件设计、钢结构设计、影像概念设计、参数化变形设计、3D曲线搭建、曲面造型及处理设计的功能、装配设计、有限元分析。软件可以生成动画效果,通过爆炸动画、约束机构仿真动画、漫游动画、透视动画等制作创新设计的动态教学课件。具备创新设计教学要求的设计元素库，并可以根据教学需求自动添加图素库。操作模式:直观控制面板，颜色：彩色垂直构建速度：0。8英寸/小时（20毫米/小时)材料选择：高性能复合材料，层厚：0。1毫米打印头数：1

　　模型分辨率300x300dpi文件打印格式：STL、VRML、PLY、3DS、ZPR工作站兼容性：Windows®XPProfessional和WindowsVista®Business/Ultimate，设备资质要求：符合CE、CSA规范，无特殊设施要求。成型空间：203mmX254mmX203mm成型层厚（Z轴）：0。089～0.023mm（可自主调节）电源系统：220V、2。4A、标准接地自动粉末回收站：尺寸为56X56X71cm，可自动清除并回收粉末数据分层软件:正版软件

　　3

　　创新设计实电压传感器WL—0001分辨率：0.01V量程:±10V

　　验设备

　　电流传感器WL—0002分辨率：0.01A量程：±1A

　　温度传感器WL-0005分辨率：0.05℃量程：－10～110℃不锈钢温度探针

　　位移传感器WL—0007量程：0.05m～1.2m

　　力传感器WL-0008量程：±50N★带过载保护功能，硬件数据校零功能

　　温度（快速反应)传感WL—0013分辨率：0。1℃量程：0℃～70℃

　　相对气压传感器WL-0015

　　转动传感器WL-0016量程：≤每秒500转分辨率：0。9度

　　光电门传感器WL—0017量程：0-15000lux

　　光照度传感器WL-0006分辨率：0。025mT量程:±64mT

　　4

　　创新设计实绘图板3号图板，可放A3和A4图纸，性能、安全、外观等应符合JY0001要求。

　　验装备

　　丁字尺规格为尺身长600mm,性能、安全、外观等应符合JY0001要求。

　　三角尺规格为300mm，技术要求应符合QB/T1474。2的相关规定。

　　量角器技术要求应符合QB/TQB/T1474.5的相关规定。

　　圆规规格为155mmm，技术要求应符合QB/T3902的相关规定.

　　小圈圆规规格为125mmm,技术要求应符合QB/T3902的相关规定。

　　分规规格为110mmm，技术要求应符合QB/T3902的相关规定。

　　曲线板性能、安全、外观等应符合JY0001要求.

　　夹子大号,设计桌变形为绘图功能时,用来夹住绘图纸

　　教学车床,床身上最大加转直径:250;刀架上最大回转直径：130；最大车车削长度：420，

　　主轴孔径:27；主轴锥孔锥度:莫氏4号；主轴转速数范围:200-2500；电功率0。55KW。

　　具有多种安全保护装置。拥有四项国家专利。

　　钻铣两用机床,工作台最大横向行程：100-145mm,工作台最大纵向行程：200—350mm，

　　工作台表面尺寸(长×宽）:150×630mm,有安全保护装置。Ｔ型槽数宽度：12mm,T型

　　槽数:3,带加工推进式夹具，电动机功率：0。55KW。有特殊加工功能，可加工斜槽、

　　斜孔、斜面等.配套刀具。

　　手动码钉枪，8MM钉

　　手电钻，规格:钻孔能力φ1mm～φ13mm;额定输入功率350W；空载转速0-2200r/min;额定电压220V，50HZ。其它技术要求应符合GB/T5580的相关规定.有安全保护装置.钻头：规格为φ2。5mm～φ6mm,每种规格4个，性能、安全、外观等应符合JY0001要求。小型数控多功能机床，机床最大回转直径φ100mm主轴通孔φ10mm主轴孔锥度MT＃1;尾座锥度MT＃0主轴转速低速：0~1800r/min；高速:0～2800r/min；主轴电机

　　功率100WX轴行程60mmZ轴行程100mm；有安全保护装置.最大夹持直径90mm;工作台有效尺寸150mm×70mm最大进给速度1100mm／min；T形槽尺寸6mm分辨率0.001mm定位精度0.10mm；30套以上模板,设定参数后可自动生成G代码加工文件护目镜，具有遮挡、过滤各类强光及射线辐射以及防止机械性伤害的功能，并具有较好的耐腐蚀性能。眼镜四周有防护罩。有插装滤光片的结构。配有3～5号滤光片.防冲击镜片。性能、安全、外观等应符合JY0001要求。简易急救箱，碘酒、药棉、纱布、胶布、创可贴、烫伤药膏等,性能、安全、外观等应符合JY0001要求。灭火器，MFZ(L）4;4公斤；灭火剂量（kg)：4±0.08；有效喷射时间（s）：≥9;有效喷射距离（m）:≥4；使用温度(℃):—20～55；灭火级别(B）：9B、2A；工作压力（MPa)：1.2;水压强度试验压力(Mpa):1.5。金工工具箱木工工具箱电子电工工具箱烙铁架

　　五新设计方案——身边处处有设计

　　创新设计是提高学生技术素养、培养学生创新精神和实践能力的基础内容和良好载体.创新设计的学习应积极探索学科教学、研究创新型教学方法和模式，“以生活细节制作创新为抓手,构建创新设计教学模式培养学生创新精神和实践能力全面提高学生技术素养”进行了有益的尝试，并取得了实效。创新设计学科应认真研究教学大纲和教材，开拓进取,积极探索,寻找适合学生学习的新途径，通过虚拟创新设计平台为载体与外观设计为创新点的教学模式，达到创新设计学科教学的目标，让学生喜欢创新设计课程，对创新设计课程感兴趣，让我们的学生通过创新设技术课程的学习，掌握技能,做出成绩.特别是学生做出令我们都意想不到的作品时，我们有理由相信他们的想象力、创新能力真正得到了发展和体现。创新教育启示最简单的设计的定义、就是一种“有目地的创作行为"。“设计"是指把思想上的意图表示成可见的内容，创造事物在一定条件下的状态,从而体现这种活动的功利目的,“造型”活动的全部“计划”，即我们所说的设计。设计的本质是造型计划的视觉化。在欧美，在日本，国家把创新定为立国之本.而我国虽然一再强调创新，实质上却把创新看作一块市场，出发点不同自然创造出来的东西不同。举一个很简单的芭比娃娃的例子就可以说明设计在我们国家是多么的重要,2002年4月28日，各大报刊纷纷转发一条惊人的消息：芭比娃娃的创造者、85岁的露丝·汉德勒女士去世了。半个世纪以来，露丝创造的芭比娃娃几乎已经成为全世界小女孩的心爱之物。随着这个大眼睛、长头发的玩具娃娃的畅销，今天的“芭比”已经不仅是一个玩具，它是美国女性的一个象征，是美国文化的一个象征,作为创造这个品牌的露丝，她用自己

　　一生的努力，给了全球的女性以梦想和希望。然而一个小小的芭比娃娃，露丝·汉德勒女士利

　　用了整整三年的时间才把它的图纸设计完成,从1955年露丝·汉德勒从自己的女儿身边的玩具产生灵感,到1958年芭比娃娃生产专利的申请，期间露丝·汉德勒女士几经辗转修改自己的设计图纸，最后把这张设计图纸拿到中国进行加工生产，中国

　　人用自己勤劳的双手制作出一个又一个漂亮的芭比娃娃再运出口，一个原材料连1美元都不到的芭比娃娃在美国的市场上能卖出10几甚至几十美元一个的高价，中国人利用大量的时间用于收集材料,加工制作，出口货物，然而得到的只是一个芭比娃娃才挣1美元的回报，还给中国自身还给自己带来了难以避免的环境污染和资源浪费,从设计到加工再到销售，中国人做了最苦最累的工作可只拿到最少的回报，这说明了什么？而美国人只用一张图纸就赚了中国人尽10倍的收入,这又说明了什么?设计，在我们的日常生活当中日趋重要，而对于中国，也更印证了这一点，中国人不是不会设计，而是不去想设计，头脑里总是一味的去模仿或仿造国外先进技术在制造,而不是去发现生活当中的问题,创造出新的东西，而这又和中国的教育息息相关，我们在学校里学到的，可能只是很老很过时的技术，而没有把设计的理念思想传达给下一代人,导致现如今中国会创新会设计的人才匮乏,所以，我们应该把设计重视起来，只有重视设计，创新，中国才能更加强大起来.

　　创新设计平台的作用中小学生的创新思想是非常丰富的，只是由于当前的教育形式将中小学生的思想局限在了课本之上,对新的事物是如何出现的一无所知，通过事例可以证实这一点，在创新设计的课堂上，学生可以学习到一些基本的技术应用，但是对创新的含义，还是不能更好的体现出来，然而中小学生的想法是多种多样的，只

　　是由于某些条件，不能够很好的表达出来自己所想的想法而困惑,这些条件可能是由于中小学生的绘画基础普遍不是很好，如果说给他一张纸和一支笔去把他的想法画出来，是一件非常难的事情，也可能是由于物质上的一些基础达不到他所想做的这个东西的要求而不能实现出来.就好比我们学生要设计一个桥梁的模型，利用铅笔在纸上将自己所想的桥的平面图制作出来，添加了很多注释，但是这张图纸拿到另一个人面前，很难读懂，不能够很清晰的表达出自己所设计的这个东西的真实样子.所以在这样的情况下，我们的学生换了一种形式,利用创新设计的这个虚拟的平台，在平台上进行设计,将自己所想的桥梁设计出来,并上好颜色，在创新的这个平台下做设计，要比用语言去表述，用铅笔去勾画，要直观的多,拿到任何一个人面前都能很容易的看明白。这个也是创新设计平台的作用之一。创新设计平台不仅方便我们的学生去做造

　　型设计，而且，也可以在我们基础的造型设计之上去做创新改进,例如下面我们的学生利用日常生活当中常见的事物，通过自己的想法，结合课上学过的相关知识，解决了日常生活中的问题，例如：日常生活当中，家家户户都有窗户，高层建筑更少

　　不了窗户，因为窗户有调节室内空气循环的作用，并且现在窗户的样式越来越多,但都存在同样的一个问题，于是，我们的学生提出,在高层建筑里，擦玻璃是一件非常危险的事，看到人被掉在外面擦玻璃很容易摔下

　　去，我们如何能解决这个问题？通过思考，学生做出了这样的设计,在创新设计平台下,学生将窗户的原型设计制作出来后，改进所做的窗户,将新型的可以360旋转的新型窗呈现在我们面前。这也是创新设计平台的作用之二，可以方便的让我们的学生进行创新设计，将自己的想法，通过虚拟平台模拟出来。这样的案例还有很多，例如：自动上楼梯的轮椅车

　　轮椅原型

　　创新型轮椅

　　创意来源：家里有残疾人，上下楼梯不方便，有没有可以帮助残疾人自动上下楼梯的自助轮椅车呢？设计原理：市面上有自动上下台阶的拖车，主要是依靠行星轮系的工作原理。如果把这个原理延用到轮椅上,不就是可以帮助残疾人自动上下楼梯的自助轮椅车.

　　上海世博会海宝创新系列作品

　　海宝台灯

　　海宝闹钟

　　海宝水杯

　　海宝笔筒

　　创意来源：2010年世博会即将到来，作为一名中学生,在人人参与世博的活动中，我也想为世博添风采。

　　因为在2010年世博会上，有世界各国的朋友都会来到中国上海，怎样让这些朋友留下美好又深刻的上海印象?于是我想到了设计一款以海宝为原型的海宝纪念品,让我们上海世博会永远记印在每位朋友的印象中。简易自动垃圾分类箱

　　分类垃圾箱原型

　　创新自动垃圾分类箱

　　创意来源：现今社区中分类垃圾箱已经普及开,但对于瓶子和易拉罐还不能方便的分类,是否能够有种对于

　　罐和瓶可以方便分类回收的箱子?

　　设计原理：利用杠杆原理，在箱子的中间放一块倾斜的可转动的板，同时将底部分成左右两边，当空易拉罐丢入箱子时，因为比较轻，罐子会沿着倾斜的木板滚到箱底的一边，如果玻璃瓶子扔入箱子，因为较重,会带动木板转动,直接掉到底部另一边,从而达到分类的效果。

　　新式抗震小屋

　　房屋原型

　　创新型避震小屋

　　创意来源:由于512汶川大地震，和许多深受其他地震破坏的地区，我想设计这样一个避震小屋

　　设计原理：地震是地球上最具破坏力之一的自然灾害，其产生原因是板块运动或地壳断裂。地震释放的能量以机械波的形式传播，对建筑最有破坏力的是纵波.纵波使建筑地基和底部横向晃动，而建筑上部却因为惯性而维持先前的运动状态。由于地震连续的震动,建筑底部与顶部向乡相反方向晃动，特别是普通的矮楼与民宅，由于其震动频率与地震频率相似而产生共振，震动的非常剧烈。最后地震破坏了建筑整个结构，使其整个坍塌。所以我针对其作出了以下的减震设计小屋。新式课桌椅

　　课桌椅原型创新课桌椅创意来源：学校普遍存在着课桌椅不符合学生身材的现象，总会让人觉得或高或低，影响学生的身体健康。于是我便想到了去设计一种可以升降且更有实用性的课桌椅。

　　设计原理:我把思路定格在了齿轮的传动上。在桌腿内部各安装两个齿轮和两条齿条,中间有一根传动轴连动，再在其中一个桌腿的一侧开孔，利用一个把手转动齿轮，这样便能使桌面水平升降。(7、）多功能篮球架

　　篮球架原型

　　创新多功能篮球架

　　创意来源:在一个社区中，同时有小学大学的学生同时要玩篮球时出现篮球框很高篮球框不够用的问题，

　　由此，我设计了一个可以调节高低的四面篮球架，用来解决篮球框太高而许多人玩不了篮球的问题。

　　设计原理：我把思路是将篮球架的支柱里安装上像遮阳伞一样的伸缩调节工具，再配上电路控制，可以利

　　用按钮来调节篮球框架的高低。

　　小巧指甲刀

　　指甲刀原型

　　创新小巧指甲刀

　　创意来源：平时人们剪指甲时，剪下的指甲容易到处乱飞,过后还要清理，是否可以做一个东西，防止指甲飞散？设计原理:平时防护套套在指甲钳外面，防护套用一块吸铁石和指甲钳相连，使用时将防护套移动到钳口，利用透明塑料套，将指甲钳口周围套住，这样就可以防止指甲飞散。

　　单轨列车

　　火车原型

　　创新型单轨列车

　　创意来源:轨道交通将在未来的城市交通运营中占有重大的地位.单轨轻轨列车的设想将丰富轨道列车的种类。其凭借建造资金相对较低廉，稳定性好和不错的观赏性，适合近、中途运输，拥有很大的发展空间，市场前景乐观。

　　设计原理：为了体现单轨形式，利用架设桥梁的单根水泥柱做支撑，在导轨的选择上利用车体包裹导轨的方式加以固定，由五个方向上加以平衡，外观利用蓝白相间，在城市当中也是一条亮丽的风景线

　　以上所有的案例，都是由学生自己利用创新设计平台,在三维虚拟空间内进行完成的相关设计作品并加以改进解决我们日常生活中所存在的一些问题，所以说我们的生实际上有着各种各样的创新想法，只是没有一个好的平台能让他们得以发挥，只能局限于在脑中想，而不是展现出来，让其他人也能明白，现在我们可以利用更加先进的技术，为我们的学生提供一种更加简单更加直观的三维设计平台，学生可以更好的把他们的想法展现的淋漓尽致，并且在设计好的作品中，我们可以直接进行快速成型加工，让我们的学生拿到手中真正的作品，增加学生对设计的兴趣，培养我们学生的创新意识。

　　创新设计的实践提到创新设计的实践,首先，设计一个东西要制作出来，离不开技术的支持,当今的加工技术有很多

　　种，如：数控车床加工技术，数控铣床加工技术,钳工加工技术等，当然我们在这里要突出的是创新，而不是技术的应用，往往在日常生活中,一块材料，利用传统的木工手段制作好后，发现存在问题，结果这块材料就浪费了，不能再次利用，然而利用创新设计虚拟平台下，我们可以进行反复的修改,并确定最终的设计方案，并选择一种更加方便方法去把它进行物化，得到我们所想要的设计作品.将虚拟的设计从屏幕上,放到我们的书桌上就要利用快速成型技术，将我们从设计平台下设计好的设计作品，生成一种制作模型的特殊格式，快速成型机就可以加工出来了。

　　快速成型技术快速成型技术加工原理：快速成型也叫离散堆积成型，就是在我们已经制作好的三维立体模型进行切层处理,然后快速成型机会按照每一个层面，一层一层的进行打印堆积而生成实体模型。

　　CAD模型

　　计

　　分

　　算机

　　Z向离散化(分层)

　　解过

　　中信息

　　层面信息处理

　　程

　　处理

　　成

　　层面加工与粘接

　　组

　　形机

　　层层堆积

　　合

　　中堆

　　过

　　积成

　　程

　　形

　　后处理

　　快速成型技术也是国内比较先进的加工技术之一，快速成型技术有以下特点1、数字模型直接驱动；2、任意复杂的三维几何实体；3、通用机器，无需专用夹具和工具；

　　4、最少的或无人干预；5、制造成本与批量大小无关。

　　快速便捷的将三维模型转换成实物，极大的激发学生的创新思维

　　提供充分的动手实践机会,培养学生自行解决问题的能力例如：个性化的U盘外壳设计制作

　　设备加工时间约15分钟，零件消耗材料不到5克,个性化的验钞笔设计制作设备加工时间约25分钟,零件消耗材料不到10克快速成型技术加工的学生作品

　　虚拟创新设计

　　虚拟创新设计

　　三维立体加工

　　三维立体加工

　　创新设计作品

　　从而也说明了这种新的快速成型技术，在我们的教育领域的应用也是非常广泛的,快速成型的有点也是将复杂的设计进行加工的简单化,能让学生将大部分时间都在做创新，学生通过虚拟创新设计到三维立体加工，学生可以切身体会到创新设计所给他们带来的乐趣和成就感。

　　最终作品

　　学生作品

　　-—学生制作的学校建筑成果展示

　　学生

　　作品

　　——学生制作的校园沙盘展

　　爱好陶艺的同学利用软件所提供的颜色和图样同样也可以设计出比较专业的作品学生独立设计制作的MP3、加湿器现场制作的过程，提升学生对创新设计和学习基础文化知识的兴趣

　　

篇二：创新实验室设计流程

　　马鞍镇中心小学“科学小达人”科技创新实验室设计方案

　　一、设计理念

　　1、主题

　　学校科学创新实验室将以推动学校科技教育的发展，广泛开展多种形式的科技教育活动，提高学生的科学素养为主要目标。建立具有相关活动设备、器材和工具，以本校学生为主要对象参与实验和实践活动为主要活动形式，争取面向学校周边青少年辐射，以开展科普教育和科普活动，同时也将做为学校对青少年学生进行思想道德教育的一个有效阵地，为建设和谐校园和谐社区发挥应有的功能。

　　“科学小达人”科技创新实验室是学校根据现有的《小学科学》课程对于生命科学，物理科学，宇宙科学的延伸和补充，“科学小达人”科技创新实验室是目前针对小学学生在各个学科中学到的科学知识中，有些有趣的科学现象，有科学探究价值的知识配套的些科技互动仪器，和可操作的实验仪器，具体分为力学系列、光学系列、声学系列、热学系列、生命科学系列、电磁学系列、机器人系列、天文地理系列、能量转换系列（近百种实验）是课堂知识的延伸，更是学生课余时间的好去处。在实验室里，可以激发学生的学习兴趣，可以培养学生的科学探究精神，可以提高学生的动手和创新能力。

　　2、特色

　　“科学小达人”科技创新实验室主要特色集中于三个词：“科学”，“小”，“达人”。“科学”就是本次实验室设计理念科学，将在实验室中分为天花板的宇宙拓展部分，实验台的实验实践部分和全封闭的暗室效应部分；“小”体现了科技实验室的独立性，整个实验室为个人实验，合作实验和展示实验使用，可以为课堂教学使用也可以为课后探索使用；“达人”主要体现在每一个实验台都有相应的自动录像功能，能将实验操作中的细节不断回放，能将个人实验展示到个人账号，形成“达人”宣传效应。

　　“科学小达人”科技创新实验室是课堂实验的活动室，将运用于课堂教学和实践，将部分课堂实验教学在这里展示。它是拓展性实验的滞留地，学生对于课堂实验中的不明之处都可以在本实验室进行重新操作，或进一步学习或重新温故，从而达到学以致用。它是创新实验的研究所，学生可以通过填写科学问答或

　　者科学尝试单，在创新实验室自由进行科学实验尝试。它还是科学达人的宣传窗，本实验室录像和校园所有宣传设备相连接，可以及时在校园网传播，校友朋友圈传播，网络和报纸传播。

　　“科学小达人”科技创新实验室是课堂实验的活动室是一间集科学实践，科学创新，科学传播为一体的综合性运用教室，并结合学校教室紧缺，使用率高等特点进行统一设计形成的多功能教室。

　　3、主要功能

　　科技创新实验室为提供学习、实践、探究、创新的场所。本实验室为全天开放式教室，在上课期间为部分实验教学提供设备和场地，在休息时间为学生自主探究提供支持，实验室专门设置了一星期实验材料滞留地，为学生提供预习，温习的空间，还设置有实验仪器出借窗口，可以随时提供创新实验相关支持。

　　科技创新实验室改变学生的学习方式。本实验室使学生的学习走向实验中学、做中学、探究中学，培养一定的创新意识。本实验室还可以随时提供录像功能，将学生实验操作全过程录制下来，可以为自我反思提供帮助，也可以成为校园科学宣传和成为科学网络达人提供资料。信息爆炸的时代，知识的更新速度无法想像，老师不应该再是传递知识的工匠，更应该是学生探索未知世界的指引者，创新实验室中的资源、设施恰巧为教师、学生开展教学活动提供更丰富的方式。

　　科技创新实验室为课程建设增添活力。可以根据创新实验室设计专门的特色课程，也可以利用创新实验室让现有课程内容更丰富，教学形式更多样。

　　建设创新实验室的目的并不是要让学生在小学阶段真正创新出什么东西（现阶段所谓的小学生“创新发明”中，小学生只是有一个想法，最后实施的主要还是靠家长、老师），创新能力的培养也不是一触而就的，因此，培养创新意识，为真正创新打好基础才是本实验室的建设目的。

　　二、建设布局

　　“科学小达人”科技创新实验室可以划分为实验教室和材料准备室。创新实验室平面布局如下：

　　“科学小达人”科技创新实验教室平面布局图

　　“科学小达人”科技创新材料准备室平面布局图

　　三、相关课程

　　“科学小达人”科学创新实验室是学校教育工作的有益补充和扩展，有助于培养青少年创新意识和实践能力，是促进素质教育发展的有效载体。科学创新实验室创建后学校将从几个方面进行开展活动。1、科学创新实验室长期坚持实验室对学生开放，让实验室成为学生课余时间盼望的去处，让学生周末走出网吧、游戏机室，远离网络聊天游戏，走进实验室。开放时间：周一———周五：全天（中午有相关科学老师进行现场指导）；周六周日上午8:30—11：30。（邀请科技馆老师进行现场指导）。2、打造科学小达人录播平台

　　科学小达人录播功能是本实验室的一大亮点，每一个进入本实验室的学生都可以通过实验台的一键录制功能进行实验录制，帮助他们对实验细节进行回放，发现实验操作疑问，以便达到最佳效果；实验完成后提交班级学号，个人QQ号

　　就可以参加优秀实验评选活动，专业科学老师对于优秀视频进行后期编辑并将视频发送到个人QQ；定期邀请优秀人员参加科学小达人节目现场录制，讲述实验前因后果；将优秀视频全校展示，并进入云平台共享，其他同学遇到相关问题可以进行参考学习。

　　2、为科学课程提供教学支持科学教学需要相关设备和场地的支持，本实验室作为校园最新的科学地必须

　　为科学教学提供相关支持。为此配备了相关实验员和设备提供支持。

　　课文题目

　　观察实验内容

　　实验器材

　　蚂蚁比较韧性水和食用油的比较

　　观察蚂蚁的生活和活动;观察蚂蚁的身体组成

　　比较各种材料的韧性实验

　　观察水和食用油之间的区别

　　储物盒、放大镜蚂蚁、水盆、瓶盖、白纸

　　柔韧实验条50克钩码、刻度纸滴管、刻度杯玻璃片、蜡光纸、试管、木条、

　　试管架

　　测量水的温度

　　测量水的温度

　　水和水蒸气做一个指南针风向和风速不一样的电路连接做个太阳能热水器

　　加快水蒸发的实验

　　收集热水散发出来的水蒸气

　　自制指南针

　　风向和风向标风速和风速等级研究暗盒中电路的连接情况研究电池串联、并联的特征研究灯泡串联、并联的特征

　　设计并制作太阳能热水器

　　

篇三：创新实验室设计流程

　　word

　　创新，从小学开始——创新实验室建设方案一、建设背景2013年新任国家主席提出中国梦的概念，而实现中国梦、强国梦需要大量的创新型人才做支撑，而创新型人才需要靠创新教育来培养，可是创新能力的培养并不是一朝一夕的事情，而是一个漫长的过程，因此小学阶段成了创新能力培养的重要时期，必须为培养创新人才奠定根底。

　　二、建设意义1、为天文小组提供必要设施

　　小学部的“探索者〞天文小组成立于2010年，在过去几年中涌现出了一批对天文感兴趣、有一定天文素养的学生，也在竞赛中获得了较好成绩，兴趣小组还被评为杨浦区二星社团，但设备的陈旧，资源的匮乏，使得活动的开展受到了制约，很多内容只能靠教师讲解，学生难有实践机会，使得学生的探究能力，创新意识的开展受到限制，如今，实验室的建立使这些问题都能迎刃而解。2、为课程建设提供配套资源

　　学校的根底型课程、拓展型课程、探究型课程等也需要先进的设备和教学资源的帮助来提高课程实施的多样性和有效性，总之小学阶段的创新教育不仅需要具有创新能力的教师，更需要与新课程标准、新课程建设、新教材相配套的教育装备，只有这样才能满足培养创新

　　1/10

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　　型人才的新要求。

　　三、建设目标1、提供学习、实践、探究、创新的场所。〔诸如艺术素养的培养需要音乐教室、舞蹈房的支持，信息技术能力提升需要信息资源教室的支持，体质健康的加强需要运动场地的支持，学生的探究能力、创新意识的培养同样需要一定的环境支撑才能更好的开展。)2、改变学生的学习方式。〔使学生的学习走向实验中学、做中学、探究中学，培养一定的创新意识。信息爆炸的时代，知识的更新速度无法想像，教师不应该再是传递知识的工匠，更应该是学生探索未知世界的指引者，创新实验室中的资源、设施恰巧为教师、学生开展教学活动提供更丰富的方式。〕3、提升教师的专业水平。〔要培养学生的创新意识，首先教师必须具有一定的创新能力，因此创新实验室不仅服务于学生，对教师的创新能力提升同样具有意义。它为提升教师的综合教学能力与素养创设良好的空间环境，探索培养创新人才的新路〕4、为课程建设增添活力。〔可以根据创新实验室设计专门的特色课程，也可以利用创新实验室让现有课程内容更丰富，教学形式更多样〕

　　建设创新实验室的目的并不是要让学生在小学阶段真正创新出什么东西〔现阶段所谓的小学生“创新发明〞中，小学生只是有一个想法，最后实施的主要还是靠家长、教师〕，创新能力的培养也不是一触而就的，因此，培养创新意识，为真正创新打好根底才是本实验

　　2/10

　　word

　　室的建设目的。

　　四、建设方案1、建设思路

　　根据学校实际情况，实验室以“地球与宇宙科学〞为主题，并配以一定数量创新实验设备，形成一座以天文学和地理学为主，创新实验为辅的多功能、综合性创新实验室。2、建设内容〔1〕天文：多媒体球幕投影演示仪、天文演示穹顶：用以播放相关球幕电影资源、模拟星空等，学生可以足不出户，任何时间“仰望星空〞。其他天文设备：折射式天文望远镜、反射式天文望远镜、太阳仪、月球仪、三球仪、天球仪、太阳系模型。〔2〕地理：数字立体地形，它由立体模型(中国/世界)、推拉白板、投影机、互动模块、应用软件与演示内容构成。教师通过手中的控制笔点击模型或电子白板上的功能按钮，即可演示地形、河流，降水量、植被、温度带、气候等文字、图片、视频、动画等地理信息，数字立体地形全方位地将模型的课件内容展示给学生。〔3〕创新实验设备：发电轮、声悬浮、九连环、双曲狭缝、同自己握手、水漩涡、循环小球、无线电能〔4〕其他：平形四边形拼桌、知识幕墙、展示台等

　　五、使用方法

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　　创新实验室以小学科学与技术学科为突破口，以天文小组为主要

　　服务对象。作为一座多功能创新实验室，应该最大限度地为教师的教

　　学、学生的学习服务，同时为学校课程建设添砖加瓦。

　　1、为根底型课程提供拓展内容

　　根底型课程配有二期课改的教学具，但这只是最根本的装备，有

　　些甚至不全，对于教材中的一局部内容来说，没有相关资源的支持是

　　难以开展教学的。

　　（1）科学与技术

　　《科学与技术》教材是比拟新的，很多方面还不是很完善，尤其

　　是配套资源上，漏洞较多。但创新实验室里的很多设备资源恰巧可以

　　弥补这一不足，甚至有更多的补充，以下是科学与技术课程中所有利

　　用创新实验室的内容，涉与面相当广。

　　年级

　　一年级第二学期二年级第二学期三年级第一学期四年级第一学期

　　四年级第二学期

　　内容

　　你我他我们居住的地球

　　乐器的秘密在空气中飞行地球、月球和太阳

　　自行车与起重机人类面对自然灾害

　　相关设备

　　数字化立体地形数字化立体地形地球仪声悬浮演示仪循环小球数字化立体地形地球仪太阳仪月球仪同自己握手数字化立体地形

　　动植物的生长与繁殖数字化立体地形

　　配套资源

　　《人口与人种》《地球和地球仪》《地球的运动》

　　《地球和地球仪》《地球的运动》

　　《多样的气候》《水资源》《海陆的变迁》《世界的气候》《常见的天气系统》《地球上的海与洋》《因地制宜与农业》《种植业》

　　4/10

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　　五年级第一学期

　　城市交通能源电的产生与传输

　　小瓶大世界望星空

　　数字化立体地形数字化立体地形发电轮无线电能数字化立体地形球幕投影、演示穹顶天球仪太阳系模型

　　《畜牧业》《区域农业开展》《交通运输网》《能源资源的开发》

　　《河流和湖泊》《星系》、《行星》、《太阳系》、《星座》

　　〔举例：“电的产生与传输〞中电的无线传输在生活中不多见，

　　几年前在准备教学内容时候，网上几乎没有什么相关信息，只有几X图片，几段文字，更别提有什么实验装置让他们看，现在网上资料虽

　　然比拟多了，但学生仅仅通过文字图片、视频资料，没有直观的认识，

　　甚至会问我：“这是假的吧〞，“这是魔术吗？〞，根本无法真正认识

　　这种新型技术，而有了“无线电能〞装置，效果就大不一样了，虽然

　　文字解释对于小学生来说难以理解，但他们可以近距离接触无线输电

　　技术，这种体验也是很有意义的。

　　（2）品德与社会

　　《品德与社会》在高年级内容中引入了很多地理知识，但由于品

　　

篇四：创新实验室设计流程

　　创新实验室建设规划

　　1.指导思想

　　创新实验室的建设，旨在促进探索创新性人才培养的新模式，促进探索并建立以问题和课题为核心的教学模式，倡导以学生为主体的本科人才培养和研究性学习教学改革，调动学生学习的主动性、积极性和创造性，激发学生的创新思维和创新意识，同时在项目实践中逐渐掌握思考问题、解决问题的方法，提高学生创新实践的能力。

　　通过创新实验室计划得实施，带动广大的学生在本科阶段得到科学研究与发明创造的初步训练，增强人才培养过程中实践教学环节的比重，增强学生的动手能力，推广研究性学习和个性化培养，形成创新教育的氛围，建设创新文化，进一步推动教育教学改革，提高教学质量。1.1突出能力培养，全面实施素质教育

　　为全面贯彻落实学院“高级实用型人才”的培养目标，力行“以培养能力为中心，全面提高教学质量”；全面实施素质教育，通过项目实践启发学生学习兴趣，引导学生自学、思考和探究；在理论与实践、知识和能力、专业和技术相结合的过程中进行人才的培养。具体地说，就是有效地实施我院推行的“一体二翼”人才培养模式，为形成“以计算机技术和电子信息技术综合应用能力培养为中心”的高级实用型人才提供平台和实践环境。

　　1.2扎实推进教育教学改革以培养兴趣、鼓励创新、突出重点和注重过程逐步全面实施教育教学全过程，按照“自主

　　选题、自主设计、自主实验”的要求，以项目为研究载体，在指导老师的指导下，注重学生自主实验和过程训练，使

　　学生的实践能力和创新精神得到不断增强，人才培养质量得到不断提高。

　　1.3突出特色，营造品牌

　　通过提供电子制作、课题设计、项目开发和科学研究的条件，从而使学生尽早进入专业科研领域，培养学生

　　的研究兴趣和科学态度，训练实践能力、独立工作能力、团队合作能力，加强师生联系与交流，促进产学研紧密结

　　合。进而形成我系鲜明特色的

　　——软硬件一体化开发设计能力和项目开发和管理能力，

　　创设品牌。

　　1.4抓住机遇，进行师资队伍全面建设计算机系有一支具有计算机应用软硬件技术和应用信息电子方向技术基础的老，

　　中，青年技术骨干教师。加强实践性教学环节，培养复合型人才，逐步形成独具特使实践教学新体系，通过计划的实

　　施，教改推进和项目的开展，全面提升整个师资队伍的水平。

　　2.现有基础

　　2.1初步建立了供学生实践应用的“创新实验室”。创建了开放式创新实验室。开放式实验室为学生创造进行计算机软件与电路电子设计的有利条件，是在校学生课内、课外进行作品设计开发，开展实验活动的主要场所。在专业教师的指导下，学生应用自带的计算机，电子部件及各类工具在该实验室进行单片机应用技术，嵌入式ARM7，ARM9等芯片应用技术进行各类智能化应用实验系统可进行各种应用性实践实验，培养同学们的实际工作能力。

　　实施几年来，在创新实验室收到了较好的效果。例如04级毕业班同学孙睿等同学设计试制成功了汽车电

　　子专用“CAN-BUS”控制器；还有05级毕业班同学应用单片机技术试制成功了

　　“航标灯GPS导航控制

　　仪”。06级毕业班同学朱欣欣，刘华丽，骆莹，黄文娟和07级同学唐秋良合作共同完成了“智能化防盗报警系

　　统”，LED显示“万年历”和多功能LED显示系统等。利用该实验室，不但使学生达到了理论和实践的结合，同时也激发了他们的创新意识，增强了他们的成就

　　感，更有利于学生“学以致用”，培养出颇具我院特色的毕业生。2.2有一支具有计算机应用软硬件技术和应用信息电子方向技术基础的老，中，青年技术骨干教师。经过几年共同奋斗，利用实验室平台相关教师已经融合成一个有机的整体。如李忠金，文哲雄等老教授，如吴广裕，邓保青，邱珍珍，陈卫丽，梁建军和陈茜茹等中青年教师，都具有雄厚的软件技术，硬件技术和应用电子信息技术的理论和实践技术基础，具有丰富的教学经验，已形成一个团队，一个具有高度热情，蓬勃向上和开拓创新精神的团队，深受学生们的欢迎。2.3同学们有浓厚的兴趣和积极学习的热情。

　　实施实践教学过程中。同学们在教师带领下，积极地参与焊接电路板，进行调试试验等各类实践活动，无论是上课时间还是业余时间不少同学都能积极地认真地在创新实验室和单片机（嵌入式）实验室进行创新实验和开发产品等。通过实践，同学们能从项目的设计开发中不但产生浓厚的兴趣，更是获得巨大的成就感。

　　例如：07应用电子与计算机应用，08应用电子和计算机应用的学生积极性都很高；06级毕业班的同学对毕业设计课的实践开发都非常认真，热情很高。2.4夯实专业基础课程，已出版《电路基础与电子技术简明教程》该书是为了适应高校培养实用型人才的需求，

　　在保证基础内容和教学成效的前提下，以加强基础概念和基本工作原理的定性分析，保证基础，培养学生分析问题和解决问题的能力为原则，将电路分析、模拟电子技术和数字电子技术三部分知识进行有机整合而形成的一本全新教材。教材在以“足用、适用”为原则的基础上，侧重于数字电子技术部分，做到既简明扼要，又重点突出。

　　电子电路设计自动化是目前电子技术发展的一个重要趋势，因此，每章后都设置了Multisim电路仿真实例，仿真实例围绕教学的基本内容展开，将“理论教学实践化”，打破传统教学模式，学生可以利用Mutisim7~Mutisim10任意版本，调用书中精选实例，进行图文并茂、生动形象地电路仿真，做到理论和实践的完美结合。

　　3.建设规划

　　3.1“四步走”全面加强实践教学的改革力度培养学生能力为中心，实践教学环节尤为重要。“四步走”是教学中经长期实践总结出的经验，分别是：课程实践——课程设计——生产实习——毕业设

　　计，四个步骤从简单到复杂，由浅入深，逐步开展，实践教学只要扎实地进行上述四步，学生的实践工作能力培养一定会满足高科技电子领域的要求。

　　为有效培养学生分析问题和解决问题的实际工作能力，应采取循序渐进的方法，先制作简单的“电子产品”，然后才实施制作复杂功能的智能自动控制系统。由李忠金教授提出的“四步走”实践教学方案，并且将四步走有机地融合到4个学年度。通过近几年的实践，该方案正已经逐步形成一个体系，一个具备可操作性，贯穿四个学年，有效启发学习热情，培养兴趣，效果显著的体系。3.2全面加强师资队伍建设全体教师认真总结，锐意创新，积极探索，立足现有的基础，正探索一套符合我院实际的“高级实用型”人才培养模式。主要通过如下几个方面加强师资建设：

　　

篇五：创新实验室设计流程

　　2品德与社会品德与社会在高年级容中引入了很多地理知识但由于品社学科不配备地球仪世界地图等地理学设备因此类似的课堂教学开展比较困难而借助创新实验室中的设备和资源就方便的多了年级相关设备配套资源四年级第一学期九州方圆数字化立体地形辽阔的疆域中国的地形四理区域河流和湖泊山地的形成物华天宝数字化立体地形众多的人口中华一家数字化立体地形多民族的大家庭五年级第一学期睦邻好友数字化立体地形世界地图立体模型走向世界数字化立体地形世界地图立体模型五年级第二学期多姿多彩的世界数字化立体地形地球仪世界地图立体模型地球和地球仪地球的运动word教育资料和大洋人口与人种自然地理环境的差异性如睦邻好友和走向世界的容中教师可以展示世界地图立体模型让学生认识到在历史长河中中国与哪些国家有着千丝万缕的关系数字化立体图形中的配套资源也能让学生简单了解这些国家的概况

　　创新，从小学开始——创新实验室建设方案一、建设背景2013年新任国家主席提出中国梦的概念，而实现中国梦、强国梦需要大量的创新型人才做支撑，而创新型人才需要靠创新教育来培养，可是创新能力的培养并不是一朝一夕的事情，而是一个漫长的过程，因此小学阶段成了创新能力培养的重要时期，必须为培养创新人才奠定基础。

　　二、建设意义1、为天文小组提供必要设施

　　小学部的“探索者”天文小组成立于2010年，在过去几年中涌现出了一批对天文感兴趣、有一定天文素养的学生，也在竞赛中获得了较好成绩，兴趣小组还被评为浦区二星社团，但设备的旧，资源的匮乏，使得活动的开展受到了制约，很多容只能靠教师讲解，学生难有实践机会，使得学生的探究能力，创新意识的发展受到限制，如今，实验室的建立使这些问题都能迎刃而解。2、为课程建设提供配套资源

　　学校的基础型课程、拓展型课程、探究型课程等也需要先进的设备和教学资源的帮助来提高课程实施的多样性和有效性，总之小学阶段的创新教育不仅需要具有创新能力的教师，更需要与新课程标准、新课程建设、新教材相配套的教育装备，只有这样才能满足培养创新

　　型人才的新要求。

　　三、建设目标1、提供学习、实践、探究、创新的场所。（诸如艺术素养的培养需要音乐教室、舞蹈房的支持，信息技术能力提升需要信息资源教室的支持，体质健康的加强需要运动场地的支持，学生的探究能力、创新意识的培养同样需要一定的环境支撑才能更好的开展。)2、改变学生的学习方式。（使学生的学习走向实验中学、做中学、探究中学，培养一定的创新意识。信息爆炸的时代，知识的更新速度无法想像，老师不应该再是传递知识的工匠，更应该是学生探索未知世界的指引者，创新实验室中的资源、设施恰巧为教师、学生开展教学活动提供更丰富的方式。）3、提升教师的专业水平。（要培养学生的创新意识，首先教师必须具有一定的创新能力，因此创新实验室不仅服务于学生，对教师的创新能力提升同样具有意义。它为提升教师的综合教学能力及素养创设良好的空间环境，探索培养创新人才的新路）4、为课程建设增添活力。（可以根据创新实验室设计专门的特色课程，也可以利用创新实验室让现有课程容更丰富，教学形式更多样）

　　建设创新实验室的目的并不是要让学生在小学阶段真正创新出什么东西（现阶段所谓的小学生“创新发明”中，小学生只是有一个想法，最后实施的主要还是靠家长、老师），创新能力的培养也不是一触而就的，因此，培养创新意识，为真正创新打好基础才是本实验

　　室的建设目的。

　　四、建设方案1、建设思路

　　根据学校实际情况，实验室以“地球与宇宙科学”为主题，并配以一定数量创新实验设备，形成一座以天文学和地理学为主，创新实验为辅的多功能、综合性创新实验室。2、建设容（1）天文：多媒体球幕投影演示仪、天文演示穹顶：用以播放相关球幕电影资源、模拟星空等，学生可以足不出户，任何时间“仰望星空”。其他天文设备：折射式天文望远镜、反射式天文望远镜、太阳仪、月球仪、三球仪、天球仪、太阳系模型。（2）地理：数字立体地形，它由立体模型(中国/世界)、推拉白板、投影机、互动模块、应用软件及演示容构成。教师通过手中的控制笔点击模型或电子白板上的功能按钮，即可演示地形、河流，降水量、植被、温度带、气候等文字、图片、视频、动画等地理信息，数字立体地形全方位地将模型的课件容展示给学生。（3）创新实验设备：发电轮、声悬浮、九连环、双曲狭缝、同自己握手、水漩涡、循环小球、无线电能（4）其他：平形四边形拼桌、知识幕墙、展示台等

　　五、使用方法

　　创新实验室以小学科学与技术学科为突破口，以天文小组为主要

　　服务对象。作为一座多功能创新实验室，应该最大限度地为教师的教

　　学、学生的学习服务，同时为学校课程建设添砖加瓦。

　　1、为基础型课程提供拓展容

　　基础型课程配有二期课改的教学具，但这只是最基本的装备，有

　　些甚至不全，对于教材中的一部分容来说，没有相关资源的支持是难

　　以开展教学的。

　　（1）科学与技术

　　《科学与技术》教材是比较新的，很多方面还不是很完善，尤其

　　是配套资源上，漏洞较多。但创新实验室里的很多设备资源恰巧可以

　　弥补这一不足，甚至有更多的补充，以下是科学与技术课程中所有利

　　用创新实验室的容，涉及面相当广。

　　年级

　　容

　　相关设备

　　配套资源

　　一年级第二学期

　　你我他

　　数字化立体地形

　　《人口与人种》

　　二年级第二学期

　　我们居住的地球

　　数字化立体地形

　　《地球和地球仪》

　　地球仪

　　《地球的运动》

　　三年级第一学期

　　乐器的秘密

　　声悬浮演示仪

　　四年级第一学期

　　在空气中飞行

　　循环小球

　　地球、月球和太阳数字化立体地形

　　《地球和地球仪》

　　地球仪

　　《地球的运动》

　　太阳仪

　　月球仪

　　四年级第二学期

　　自行车与起重机

　　同自己握手

　　人类面对自然灾害数字化立体地形

　　《多样的气候》

　　《水资源》

　　《海陆的变迁》

　　《世界的气候》

　　《常见的天气系统》

　　《地球上的海与洋》

　　动植物的生长与繁殖数字化立体地形

　　《因地制宜与农业》

　　《种植业》

　　《畜牧业》

　　《区域农业发展》

　　五年级第一学期

　　城市交通

　　数字化立体地形

　　《交通运输网》

　　能源

　　数字化立体地形

　　《能源资源的开发》

　　电的产生与传输

　　发电轮

　　无线电能

　　小瓶大世界

　　数字化立体地形

　　《河流和湖泊》

　　望星空

　　球幕投影、演示穹顶《星系》、《行星》、

　　天球仪

　　《太阳系》、《星座》

　　太阳系模型

　　（举例：“电的产生与传输”中电的无线传输在生活中不多见，几年前在准备教学容时候，网上几乎没有什么相关信息，只有几图片，几段文字，更别提有什么实验装置让他们看，现在网上资料虽然比较

　　多了，但学生仅仅通过文字图片、视频资料，没有直观的认识，甚至

　　会问我：“这是假的吧”，“这是魔术吗？”，根本无法真正认识这种新

　　型技术，而有了“无线电能”装置，效果就大不一样了，虽然文字解

　　释对于小学生来说难以理解，但他们可以近距离接触无线输电技术，

　　这种体验也是很有意义的。

　　（2）品德与社会

　　《品德与社会》在高年级容中引入了很多地理知识，但由于品社

　　学科不配备地球仪、世界地图等地理学设备，因此类似的课堂教学开

　　展比较困难，而借助创新实验室中的设备和资源就方便的多了，

　　年级

　　容

　　相关设备

　　配套资源

　　四年级第一学期

　　九州方圆

　　数字化立体地形

　　《辽阔的疆域》

　　《中国的地形》

　　《四理区域》

　　《河流和湖泊》

　　《山地的形成》

　　物华天宝

　　数字化立体地形

　　《众多的人口》

　　中华一家

　　数字化立体地形

　　《多民族的大家庭》

　　五年级第一学期

　　睦邻好友

　　数字化立体地形

　　世界地图立体模型

　　走向世界

　　数字化立体地形

　　世界地图立体模型

　　五年级第二学期

　　多姿多彩的世界

　　数字化立体地形

　　世界地图立体模型

　　地球仪

　　《地球和地球仪》

　　《地球的运动》

　　《和大洋》

　　《人口与人种》

　　《自然地理环境的差

　　异性》

　　如“睦邻好友”和“走向世界”的容中，教师可以展示世界地图

　　立体模型，让学生认识到在历史长河中，中国与哪些国家有着千丝万

　　缕的关系，数字化立体图形中的配套资源也能让学生简单了解这些国

　　家的概况。

　　当然，语文、数学等其他学科中的部分容也可以借助创新实验室开展课堂教学，但是，基础型课程在使用创新实验室时需要对设备和资源进行甄选，不能拿来即用，要有针对性，如“人类面对自然灾害”中可以使用《水资源》，但《水资源》中容及其丰富，只要选择“水

　　循环”这一部分即可。

　　2、为拓展型课程（兴趣小组）提供教学资源

　　拓展型课程（兴趣小组）所需的教学具并不是统一配备，需要教

　　师根据自己所开展课程的实际需要进行订制，有些教学具比较少见，

　　使得课程由于缺乏设备支持难以开展，创新实验室的出现大大满足了

　　拓展型课程开发的需要。

　　（1）数字天文

　　容

　　相关设备

　　配套资源

　　人类认识宇宙的历程

　　球幕投影、演示穹顶

　　《大爆炸》

　　太阳系之旅

　　球幕投影、演示穹顶

　　《太阳系》

　　数字立体地形

　　《行星》

　　地球仪

　　《大卫星》

　　太阳仪

　　《地球和地球仪》

　　月球仪

　　《地球的运动》

　　三球仪

　　太阳系模型

　　星团、星系和星云

　　球幕投影、演示穹顶

　　《黑洞》

　　《星系》

　　《恒星》

　　《超新星》

　　（举例：以往数字天文的视频资料都是网上下，多为英语原版，

　　容也比较深奥，中文视频比较滞后，清晰度也不高，有些好的资源网

　　上根本找不到，而创新实验室的配套资源是根据中小学生特点专门制

　　作的，比较有针对性，另外球幕投影与普通投影相比，视觉的冲击力

　　也是不言而喻，对学生来说，这种体验是全新的）

　　（2）慧眼识星

　　容

　　相关设备

　　配套资源

　　星座

　　球幕投影、演示穹顶

　　《星座》

　　十二黄道星座

　　春季星空

　　夏季星空

　　秋季星空

　　冬季星空

　　（说明：以往慧眼识星课程都是用计算机模拟星空，学生通过电

　　脑屏幕辨认星座，导致的后果就是，计算机上能认得出，到了天象厅

　　就认不出了，东南西北都分不清楚，平面和穹顶完全是不一样的，更

　　别说在自然环境下，有了创新实验室球幕和穹顶，可以在最大程度上

　　模拟自然环境下的星空，真正做到学有所用。）

　　（3）天文观测

　　容

　　相关设备

　　望远镜原理

　　天文望远镜发展史

　　折射式天文望远镜的操作

　　折射式天文望远镜

　　反射式天文望远镜的操作

　　反射式天文望远镜

　　观测太阳

　　天文望远镜

　　观测月球

　　天文望远镜

　　观测行星

　　天文望远镜

　　观测恒星

　　天文望远镜

　　（说明：以往天文观测的课程中，教师只能纸上谈兵，通过图片

　　让学生学会如何操作天文望远镜，学生得不到动手实践的机会，效果

　　很差，偶尔只能前往少科站进行操作一下，一学期一次。小学阶段开

　　展天文活动不是为了让学生掌握多深厚的天文知识，知识不断在更

　　新，不断变化着，是学不完的，最重要的目的是培养天文兴趣，激发

　　探索欲望，提升创新意识，因此学会使用天文望远镜是非常重要且必

　　要的，其实天文学上的每次突破都是通过天文望远镜做到的。）

　　总之，拓展型课程可以完全根据创新实验室所提供的设备和资源

　　进行相应调整，让实验室的作用最大化。

　　3、为探究型课程提供活动场所

　　探究型课程要求学生小组合作进行，非常需要一间拥有小组式课

　　桌椅的场所，并且不会被外界打搅（如之前创意游乐场后，由于科技

　　教室的使用率较高，几乎每天有好几节课，使得学生的半成品难以保

　　存，搬上搬下非常麻烦，使得活动无法延续），有了创新实验室的存

　　在，学生可以在此开展长周期的探究活动。

　　容

　　相关设备

　　绘制校园地图

　　平形四边形拼桌

　　建造儿童乐园

　　平形四边形拼桌

　　。。。。。。

　　。。。。。。

　　4、为专题教育提供有效素材

　　专题教育可以是一次讲座，也可以是一次交流，创新实验室里的

　　很多资源都可以成为环境教育、安全教育、德育课程、科普教育的素

　　材。

　　容

　　相关设备

　　配套资源

　　节约用水（德育课程）

　　数字立体地形

　　《水资源》

　　保护环境（环境教育）

　　数字立体地形

　　《厄尔尼诺和拉尼娜现象》

　　信仰（科普教育）

　　数字立体地形

　　《世界的语言和》

　　。。。。。。

　　。。。。。。

　　。。。。。。

　　“水资源现状”让学生意识到节约用水的重要性；厄尔尼诺现象则让学生知道人类破坏环境会受到大自然的惩罚；信仰的认识可以扩充学生的课外知识。5、为博物馆课程提供更多选择

　　丰富多彩的博物馆课程让学生有了前所未有的体验，浦区的流动科技馆也为学生提供了课外学习的机会，去年我校学生前往控二小学进行参观，由于时间仓促，学生看到实验现象以后直接就在“说明板”上找答案，缺少了探究思考的过程，非常可惜。如今创新实验室建立后，我们有了自己的“科技馆”，学生完全可以利用课余时间来到实验室观察奇妙的实验现象，同时也可以在教师的指导开展丰富多彩的微型课堂，探究科学的奥秘。

　　课程容

　　课程简介

　　《电是哪来的》通过发电轮强磁铁运动能使发光二极管发光这一现象，探究生活中的

　　发电机是如何发电的？

　　《同自己握手》认识生活中的简单机械——滑轮，了解滑轮给生活带来了哪些便利

　　《循环的小球》通过“循环小球”实验装置探究飞机、小鸟能够在空中飞行的秘密

　　《电线去哪了》了解电的无线传输，畅想未来“没有电线”的世界。

　　此外，我校还可以与其他同样拥有创新实验室的学校（复旦科技园）建立互访机制，相互学习，不断改善，学生也能通过更多的参观活动，学习更多的科学知识，体验更多的探究乐趣。6、为校园活动提供优质的舞台。

　　放置创新实验设备的台面在必要时可以成为学生作品的展台，如：科技节期间展示科技作品，艺术节期间展示艺术作品，此外，实验室也可以作为学生创造发明的展示厅，效果类似于创新大赛现场，台面作为展台，知识幕墙可以放置作品、作者介绍等，相信随着创新实验室的建成，会有更多的小朋友在创新发明上有所自己的想法，到时候实验室必将成为他们互相学习，切磋交流，展示自我的大舞台。

　　以上就是本人对小学部创新实验室的介绍以及使用方面的想法，在今后使用过程中我们还会不断改进，让创新实验室与学校课程紧密结合，为学生、教师提供一个学习、探究、创新的快乐世界！

　　

篇六：创新实验室设计流程

　　it创新实验室建设方案范文

　　篇一：创新实验室配置方案

　　三、机器人工作室配置介绍

　　（一）入门级机器人共5种组合包：

　　（二）提高级机器人，4种组合包：

　　Android3G移动智能终端、物联网创新实

　　ICESAndroid平台研发中心

　　目录

　　一、Android3G行业背景和发展趋势............................................31.1Android3G行业背景..................................................31.2Android3G发展趋势.................................................31.3Android3G市场应用.................................................3二、建设Android3G移动智能物联网创新实验室的要求及人才培养目标..............4三、建设Android3G移动智能终端、物联网实验室的构架..........................5四、Android3G移动智能终端、物联网介绍......................................6

　　4.1Android3G移动智能终端介绍..........................................6

　　4.2Android3G物联网运行构架...........................................7

　　4.3Android3G移动智能终端、物联网资源..................................9

　　4.4实验目录............................................................11

　　五.Android开发最佳学习路线图..............................................15

　　5.1Android学习思路图:................................................15

　　六、Android开放式式手机实验室配置..........................................17

　　6.1场地规划...........................................................17

　　6.2基础实验设备(计算机)................................................17

　　6.3Android3G移动智能终端开发平台创新实验室配置（2人一组）...........17

　　七、关于android的大赛和服务................................................18

　　7.1简介................................................................18

　　7.2服务................................................................187.2.1培训服务.....................................................187.2.2项目协同开发.................................................187.2.3推荐实习就业.................................................187.2.4竞赛.........................................................18一、Android3G行业背景和发展趋势

　　1.1Android3G行业背景

　　今天，涉及通信产业链中的每个环节，都有Android的身影，

　　Android是第一款完全完整打通了整个通信产业链中的操作系统，手

　　机方案商、集成商、运营商、内容提供商、用户，都在玩Android，

　　都惊讶于Android的爆发式增长速度，Android现在每天有超过50万

　　台新的Android设备启用。

　　随着Android平台的扩张，引发了Android人才荒，未来人才需求

　　缺口将达百万。但符合条件的Android工程师屈指可数，企业招聘难

　　度可想而知。据新京报等媒体报道Android工程师一年经验月薪8000

　　元，对此李开复曾在微博谏言学生转学Android软件开发。我们相信，在未来几年内，Android开发工程师将成为炙手可热的岗位之一。1.2Android3G发展趋势据职酷网2022年6月数据统计显示：目前热招的Android技术相关岗位约有3882个，而一个月内的有效岗位量在2298个。主要热招职位包括Android开发工程师、Android软件工程师、Android应用开发工程师、系统驱动工程师，Android手机游戏开发、Android系统软件开发、Android程序员、Android游戏应用版本管理、人机交互分析工程师、Android中间层开发工程师等。1.3Android3G市场应用二、建设Android3G移动智能物联网创新实验室的要求及人才培养目标2、目前计算机、电子信息技术、软件工程、通信等部分专业课程主要以课程讲授为主，这种教学模式下，同学缺乏实际操作经验保障，缺少团队合作素质培养，不仅难以增强对相关理论的深刻理解和融会贯通，更难以激发主动创新的精神，Android手机物联网技术是一门全新的应用性很强的综合学科，需要在实践中。所以高校有自己的实践教学环境是很有必要的，这将使学生毕业时更适应企业的工作环境。

　　

篇七：创新实验室设计流程

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　　易教STEAM创新实验室建设框架方案

　　上海易教信息科技有限公司

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　　目录

　　一易教STEAM创新实验室建设意义和价值………………3二易教STEAM创新实验室的主旨规划……………………4三易教STEAM创新实验室建设环境要求…………………4四易教STEAM创新实验室人员配置………………………6五主要培训对象……………………………………………6六主要培训内容……………………………………………6七实验室内部区域划分……………………………………7八实验室配置方案及报价…………………………………7九实验室主要设备参数及性能……………………………8十易教STEAM实验室课程方案介绍………………………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。根据这一理念，

　　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类基本能力，包括社会探究能力、益智思维能力、动手操作能力、展示交流能力；创新实践课程按照设计思维的流程，引导学生采用项目学习的方式开展科技创新实践。

　　“STEAM其实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，更注重学习的过程，而不是结果。本质上来说，我们敢于让学生们犯错，让他们尝试不同的想法，让他们听到不同的观点。与考试相反的，我们希望孩子们创造能够应用于真实生活的知识。”所以STEAM教育倡导将各个领域的知识通过综合的课程结合起来，加强学科间的相互配合，发挥综合育人功能，让学生在综合的环境中学习，在项目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良好手段，它不同于传统实验室，而是以融教学、实践、借鉴、创新和实现的创新教育理念为基础构建的虚实融合的学习环境。创新实验室的设计采用PST（Pedagogy-Space-Technology）的设计框架，旨在帮助学校创设新型学习空间，促使学生更多地投入学习和体验，获取最佳学习效果。

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　　2)帮助学生：①将创意付诸实施，变成实物；②做中学，以任务驱动学习知识和技能；③持续分享，采用“想出”、“说出”、“写出”、“做出”、“展示出”的循序渐进的方式，彼此分享；④协作学习；（5）跨学科学习

　　3)一种建构主义教学。我们经历的学校或者培训班教育，主要是“讲座式”的教育，老师无论是风趣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。这里不讨论这种教学方法有效无效，但这种教学方式其实是基于我们对于知识的一种假设：也就是知识可以通过老师传递给学生，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提供能够让他们自己建构知识的环境和机遇。老师在课堂上只是辅助性角色

　　2、建设目标1)人性化的学习环境与空间，营造出一个能激励学生想象力和动

　　手动脑激情的氛围，主题能突出操作实践和创造力，开发内容能突出想象力、激情和创造的欲望，能将人文和科技融为一体。丰富的工具设备、橱窗内的产品、模型，墙面的标语与科技图片等组成的学习与创造平和谐统一。2)为学生开展操作性实践活动和创造性探究活动的工具(机械的、手工的、智能的、数字的、电教的)，提供相关的阅读刊

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　　物与教学资源，小组合作研讨、交流的学习设备与条件。3)传播科学知识与技术、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，形成科普传播的教育阵地。4)科学的管理制度和评价方法，有利于促进科技辅导员、教学与管理人员提高科技教育自觉性和主动性；有利于提高科技辅导员、教学与管理人员自身的素质、兴趣、能力和职业精神。二、易教STEAM创新实验室的主旨规划通过开放、灵活的空间的设计、桌椅的摆放、墙面的布置，与各类创新实验室软硬件设备有效搭配、结合，让学习空间更具可调式性，为学生提供培养基础能力、创新能力和创新实践的物质空间。“STEAM”实验室为学生提供能生成创意并实现创意的空间，配备以“设计思维”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；也为学生提供从基础教学到设计创作的全套工具和设备的空间，配备“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基本要求：

　　1、使用面积：80㎡-100㎡以上2、实验室位置：实验教室应保证最佳建筑朝向，室内避免直射阳光，

　　主要采光面应位于学生座位的左侧。3、环保：教室内部装饰应选用环保型材料，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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　　扩建实验室及附属用房时，甲醛、苯、氡等有害气体和放射性污染应符合相关标准中的限量值。对于在学生活动中可能产生较多垃圾的实验室，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教学设备的需要；按规范敷设强、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：按有关技术规范敷设强、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。弱电应考虑冗余，在合适位置配备足够的网络信息接口。7、安全：实验室应配备有效的防火、防盗、防潮等设施设备和外伤急救箱，急救箱中的药品应注意及时更换。应加强对工具、仪器和设备等的安全管理，加强对师生的安全教育，增强安全意识，确保师生人身安全。8、环境：环境布置应适合小学生身心发展和认知特点，营造探知科学的氛围，做到生动活泼。

　　四、实验室人员配置1、工作室专业3D打印工程师：能够使用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打印机的日常使用和维护技

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　　能，并获得相关行业公司的技能培训证书；熟悉3D扫描技术，能够使用3D扫描仪。2、优秀科技老师：能够使用3D建模软件进行3D建模；熟悉各类3D打印成型工艺原理；具备FDM桌面3D打印机的日常使用和维护技能，并获得相关行业公司的技能培训证书。

　　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，包括各类打印技术以及打印材料普及；建模软件的操作和使用；2、3-6年级开设入门班和初级班，包括增材制造概念原理；FDM桌面3D打印机使用；基本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，包括各类打印技术工艺原理；FDM桌面3D打印机使用；中级3D建模软件的操作和使用；3D模型的打印切片转换；结合3D打印机，介绍3D扫描仪的工作原理与基本使用。4、老师培训项目，包括各类打印技术工艺原理；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模型的打印切片转换；结合3D打印机，介绍3D扫描仪的工作原理与基本使用。

　　七、实验室区域划分

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　　1、教学区：主要进行日常教学与实践活动2、科普区：主要以墙面展板为主3、展示区：主要展示工作室作品4、信息港：主要用来查询信息资料5、工具台：6、3D打印区：

　　八、实验室配置方案及报价

　　实验室设备清单：

　　序号1234

　　5

　　67891011

　　1213141516

　　名称3D打印机3D打印耗材电脑高端电脑配置（用于处理三维扫描数据）手持式扫描仪，设备包括扫描镜头，手持架子，软件光驱，加长线遥控升降机蓝牙自动转台书写板教师台多媒体教学设备总控电源

　　工作台墙面展板消防设备各类配套线路、配件教材

　　规格锐桌面级打印机PLA主流机型和配置显卡要求高

　　三维扫描仪（包括软件和培训）

　　通用规格通用规格LCD投影机+投影幕布等带有防雷击设施，有可靠的接地保护可放置电脑与打印机

　　单位台公斤（卷）台台

　　台

　　块张套套

　　套块套

　　数量

　　价格（万元）

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　　（最终报价根据双方商定情况及现场情况定）

　　实验室参考实景图

　　九、实验室主要设备参数及性能

　　3D打印机1、设备造型以及参数、制作的样件

　　2、打印过程

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　　3、部分试验样件实物

　　4、应用范围低成本3D打印机是设计师、教学及办公的得力帮手。能任何时

　　间便利、及时的将设计图稿转化为成品，是生动直观的教学形式成为可能。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，采用瞬间闪光技术，被拍摄人员亦无不适感。同时采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。

　　该产品具有较高的点云采集能力，采集的数据可以实现色、模分离（色：指色彩，模：指模型），同时是目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强大，采集好的数据，可以直接在配套软件里面进行处理，同时也可以导出其它格式，导入其它软件进行处理，达到一据多用的功能。在MEPHISTO进入中国市场以后，Gotcha三维立体扫描仪，深受用户喜爱，得到了很好的推广，主要功能介绍：

　　生成三维模型（数据）：可以非常快速的生成真实的三维人像模型（数据）；

　　三维模型编辑：该项功能能够对生成的立体人像模型进行编辑和修饰，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

　　软件优势及对比

　　行业建模软件有UG、RHINO、AUTODESK、PROE、Solidworks、123DDesign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软件进行教学。Rhino具有下列有点，

　　1.简单易学，没有基础也容易上手，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迎，值得长期积累学习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打印机文件转换

　　需求

　　十、易教STEAM创新实验室课程方案介绍1、为更好的通过3D打印技术完善中小学教育体系，开拓新兴教

　　育方式，提升基础教育水准，锻炼省内中小学学生的创新创造性能力，我们建议此次3D打印走进中小学的项目将分为三个阶段开展。

　　第一阶段是意识培养的进行。通过3D打印技术在教育教学中的实际应用，如将几何立体构造打印出来让学生直观了解几何内部元素联

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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呈现大陆板块；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造力，提高学生的科技素养与认识。

　　第二阶段是软硬件设施的完善。硬件方面，将建立中小学3D打印实践中心，每个中心至少有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。定期举办“中小学3D打印创意大赛”、“中小学教学模型3D设计大赛”、“3D工艺制品大赛”等活动，由浅入深的让学生了解3D打印机的产品性能、技术及相关行业发展，提升中小学生的创新实践能力和动手能力，拓展中小学生的课外视野范围，帮助孩子实现创新梦。

　　第三阶段是学生创造成果市场转化阶段,让学生的优秀成果完成市场转化，是激发学生创新的催化剂。爱用将提供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）：从概念到现实课程结合中小学教材，将抽象概念通过实际的3D打印技术打印出实物（2）：从学、理解、到应用再创造同学可以通过概念性实物进行再创造，给模型增加实际功能（3）：从积累进阶与提高建模教程根据同学的学习能力和认知水平进行课程定制

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　　——教学目标（小学生3年级以上）通过虚拟建模环境与3D打印实物打印相结合，培养学生的空间想

　　象能力。让学生了解基本的3D打印相关知识:材料成型原理，设备工作原

　　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（简单模型前处理）课程内容模块：课程：FDM打印机操作应用教学目标：认识打印机的操作维护，掌握将模型打印成实物的技能.教学设备：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

　　课应用教案，打印自己设计创造的模型课程：3D打印技术原理概论

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　　教学目标：对3D打印技术有个基本的概念和认知教学设备：标准化课堂

　　3D打印是直接从数字模型通过材料的堆积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，蜡笔在纸张上反复涂会产生厚度和形状/纸张通过叠加产生厚度/堆沙子等。减材制造举例，蜡笔通过卷笔刀或者美工刀切割/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建模教学目标：培养空间想象能力与创造力，掌握基本的Rhino建模技能建模软件：Rhino教学设备：电脑课程形式：

　　向学生展示一个用FDM打印机打印的实物模型。学生根据这个模型来学习视频教程，一节课结束学生可以通过Rhino建立自己的模型，并通过使用公司的3D打印机打印实物。教学模型选取条件：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.模型的选取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.模型的复杂度随着教学过程的推进有个逐步的积累

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篇八：创新实验室设计流程

　　观察蚂蚁的身体组储物盒放大镜蚂蚁水盆瓶盖白纸比较韧性比较各种材料的韧性实验柔韧实验条50克钩码刻度纸水和食用油的比较观察水和食用油之间的区别滴管刻度杯玻璃片蜡光纸试管木条试管架测量水的温度测量水的温度棒式红液温度计热水一杯水和水蒸气加快水蒸发的实验铁勺2蜡烛水火柴收集热水散发出来的水蒸气热水杯玻璃片或烧杯做一个指南针自制指南针强力磁铁回形针玻璃碟小泡沫水风向和风速风向和风向标剪刀吸管纸板铅笔大头针风速和风速等级简易风速仪不一样的电路连接研究暗盒中电路的连接情况四线接线盒电路检测器记录纸等研究电池串联并联的特征电池电线灯座电池盒灯泡等研究灯泡串联并联的特征电池电线灯座电池盒灯泡等做个太阳能热水器设计并制作太阳能热水器镜子带盖大纸盒泡沫塑料饮料瓶料薄膜黑色纸锡箔纸我们的小缆车安装一辆小缆车实验小车套件粗线或细绳挂铁垫圈的小两大盒铁垫圈拉力大小与小车运动关系实验实验小车套件粗线或细绳挂铁垫圈的小铁垫圈秒表用显微镜观察二观察一些生物的细胞几种动物植物和人体的细胞装片显微镜用显微镜观察观察水中的微生物显微镜池塘水中的微生物如草履虫眼虫等

　　马鞍镇中心小学“科学小达人”科技创新实验室设计方案

　　马鞍镇中心小学滨海校区戚越峰

　　一、设计理念

　　1、主题

　　学校科学创新实验室将以推动学校科技教育的发展，广泛开展多种形式的科技教育活动，提高学生的科学素养为主要目标。建立具有相关活动设备、器材和工具，以本校学生为主要对象参与实验和实践活动为主要活动形式，争取面向学校周边青少年辐射，以开展科普教育和科普活动，同时也将做为学校对青少年学生进行思想道德教育的一个有效阵地，为建设和谐校园和谐社区发挥应有的功能。

　　“科学小达人”科技创新实验室是学校根据现有的《小学科学》课程对于生命科学，物理科学，宇宙科学的延伸和补充，“科学小达人”科技创新实验室是目前针对小学学生在各个学科中学到的科学知识中，有些有趣的科学现象，有科学探究价值的知识配套的些科技互动仪器，和可操作的实验仪器，具体分为力学系列、光学系列、声学系列、热学系列、生命科学系列、电磁学系列、机器人系列、天文地理系列、能量转换系列（近百种实验）是课堂知识的延伸，更是学生课余时间的好去处。在实验室里，可以激发学生的学习兴趣，可以培养学生的科学探究精神，可以提高学生的动手和创新能力。

　　2、特色

　　“科学小达人”科技创新实验室主要特色集中于三个词：“科学”，“小”，“达人”。“科学”就是本次实验室设计理念科学，将在实验室中分为天花板的宇宙拓展部分，实验台的实验实践部分和全封闭的暗室效应部分；“小”体现了科技实验室的独立性，整个实验室为个人实验，合作实验和展示实验使用，可以为课堂教学使用也可以为课后探索使用；“达人”主要体现在每一个实验台都有相应的自动录像功能，能将实验操作中的细节不断回放，能将个人实验展示到个人账号，形成“达人”宣传效应。

　　“科学小达人”科技创新实验室是课堂实验的活动室，将运用于课堂教学和实践，将部分课堂实验教学在这里展示。它是拓展性实验的滞留地，学生对于课堂实验中的不明之处都可以在本实验室进行重新操作，或进一步学习或重新温

　　故，从而达到学以致用。它是创新实验的研究所，学生可以通过填写科学问答或者科学尝试单，在创新实验室自由进行科学实验尝试。它还是科学达人的宣传窗，本实验室录像和校园所有宣传设备相连接，可以及时在校园网传播，校友朋友圈传播，网络和报纸传播。

　　“科学小达人”科技创新实验室是课堂实验的活动室是一间集科学实践，科学创新，科学传播为一体的综合性运用教室，并结合学校教室紧缺，使用率高等特点进行统一设计形成的多功能教室。

　　3、主要功能

　　科技创新实验室为提供学习、实践、探究、创新的场所。本实验室为全天开放式教室，在上课期间为部分实验教学提供设备和场地，在休息时间为学生自主探究提供支持，实验室专门设置了一星期实验材料滞留地，为学生提供预习，温习的空间，还设置有实验仪器出借窗口，可以随时提供创新实验相关支持。

　　科技创新实验室改变学生的学习方式。本实验室使学生的学习走向实验中学、做中学、探究中学，培养一定的创新意识。本实验室还可以随时提供录像功能，将学生实验操作全过程录制下来，可以为自我反思提供帮助，也可以成为校园科学宣传和成为科学网络达人提供资料。信息爆炸的时代，知识的更新速度无法想像，老师不应该再是传递知识的工匠，更应该是学生探索未知世界的指引者，创新实验室中的资源、设施恰巧为教师、学生开展教学活动提供更丰富的方式。

　　科技创新实验室为课程建设增添活力。可以根据创新实验室设计专门的特色课程，也可以利用创新实验室让现有课程内容更丰富，教学形式更多样。

　　建设创新实验室的目的并不是要让学生在小学阶段真正创新出什么东西（现阶段所谓的小学生“创新发明”中，小学生只是有一个想法，最后实施的主要还是靠家长、老师），创新能力的培养也不是一触而就的，因此，培养创新意识，为真正创新打好基础才是本实验室的建设目的。

　　二、建设布局

　　“科学小达人”科技创新实验室可以划分为实验教室和材料准备室。创新实验室平面布局如下：

　　“科学小达人”科技创新实验教室平面布局图

　　“科学小达人”科技创新材料准备室平面布局图

　　三、相关课程

　　“科学小达人”科学创新实验室是学校教育工作的有益补充和扩展，有助于培养青少年创新意识和实践能力，是促进素质教育发展的有效载体。科学创新实验室创建后学校将从几个方面进行开展活动。1、科学创新实验室长期坚持实验室对学生开放，让实验室成为学生课余时间盼望的去处，让学生周末走出网吧、游戏机室，远离网络聊天游戏，走进实验室。开放时间：周一———周五：全天（中午有相关科学老师进行现场指导）；周六周日上午8:30—11：30。（邀请科技馆老师进行现场指导）。2、打造科学小达人录播平台

　　科学小达人录播功能是本实验室的一大亮点，每一个进入本实验室的学生都可以通过实验台的一键录制功能进行实验录制，帮助他们对实验细节进行回放，发现实验操作疑问，以便达到最佳效果；实验完成后提交班级学号，个人QQ号

　　就可以参加优秀实验评选活动，专业科学老师对于优秀视频进行后期编辑并将视频发送到个人QQ；定期邀请优秀人员参加科学小达人节目现场录制，讲述实验前因后果；将优秀视频全校展示，并进入云平台共享，其他同学遇到相关问题可以进行参考学习。

　　2、为科学课程提供教学支持科学教学需要相关设备和场地的支持，本实验室作为校园最新的科学地必须

　　为科学教学提供相关支持。为此配备了相关实验员和设备提供支持。

　　课文题目

　　观察实验内容

　　实验器材

　　蚂蚁比较韧性水和食用油的比较

　　观察蚂蚁的生活和活动;观察蚂蚁的身体组成

　　比较各种材料的韧性实验

　　观察水和食用油之间的区别

　　储物盒、放大镜蚂蚁、水盆、瓶盖、白纸

　　柔韧实验条50克钩码、刻度纸滴管、刻度杯玻璃片、蜡光纸、试管、木条、

　　试管架

　　测量水的温度水和水蒸气做一个指南针风向和风速不一样的电路连接做个太阳能热水器

　　我们的小缆车用显微镜观察（二）

　　用显微镜观察

　　测量水的温度

　　加快水蒸发的实验收集热水散发出来的水蒸气

　　自制指南针风向和风向标风速和风速等级研究暗盒中电路的连接情况研究电池串联、并联的特征研究灯泡串联、并联的特征设计并制作太阳能热水器

　　安装一辆小缆车

　　拉力大小与小车运动关系实验观察一些生物的细胞观察水中的微生物

　　棒式红液温度计热水一杯铁勺2只

　　蜡烛，水，火柴，热水杯玻璃片或烧杯

　　强力磁铁，回形针玻璃碟、小泡沫、水剪刀吸管纸板铅笔大头针

　　简易风速仪四线接线盒、电路检测器、记录纸等电池、电线、灯座、电池盒、灯泡等电池、电线、灯座、电池盒、灯泡等镜子带盖大纸盒泡沫塑料饮料瓶塑

　　料薄膜黑色纸锡箔纸实验小车套件粗线或细绳挂铁垫圈的小

　　钩两大盒铁垫圈实验小车套件粗线或细绳挂铁垫圈的小

　　钩铁垫圈秒表几种动物、植物和人体的细胞装片、显微镜显微镜、池塘水中的微生物如草履虫、眼虫等；

　　滴管、载玻片、盖玻片、脱脂棉

　　3、为学生科学创新提供平台

　　学生科学创新需要科学仪器的支持，需要科学方法的指导，更需要科学实践

　　平台的搭建，为此我们特别设置了问答窗口和仪器出借窗口为他们提供帮助。

　　小达人年级

　　创新实验内容

　　实验器材

　　五（2）班三（1）班五（1）班四（3）班六（1）班

　　简化风向标拓印树皮固定器

　　防感冒被套气温变化仪器

　　电子秋千

　　标准风向标，金工工具箱三年级实验盒，木工工具箱

　　材料布，剪刀，棉线等气温表，导线，开关，二极管，喇叭等

　　导线，电池，磁铁等

　　4、结合科技文体节设计、开展的学生喜闻乐见系列科技活动。

　　每年我们都有独特的科技展示活动。如水火箭，火星撞地球，纸质桥等等，

　　丰富学校的课余生活，让学生应用所学知识去参与活动，体验知识的无穷魅力。

　　5、科学社团拓展性课程，承载学生科技梦想。结合科学社团，我们已经开发了系列的科学课程帮助学生进行拓展性探究，

　　本实验室可以承载的课程主题如下：

　　学生科学思想和科学素养的培养是一个长期的过程。我们以科学创新实验室的创设活动为契机，扩展学校科技教育工作，着力于培养青少年创新意识和实践能力，促进素质教育发展，为培养掌握现代科学知识的社会主义接班人做出应有的贡献。

　　四、设计方案的配置及预算

　　建设资金的安排原则为：80%用于购置设备，20%用于实验室环境改造、人

　　员培训、实验教材建设、实验课件制作和实验教学文件制定等。

　　产品名称

　　实验室基本配备

　　多功能实验台电子白板

　　讲台和演示台高清摄像头水槽套件仪器准备台遮光隔音玻璃录播套件星空图套件世界地形地貌图套

　　件基本实验仪器套件

　　数量

　　7111211111

　　1

　　12

　　整体预算

　　50万

　　1、能量转换系列仪器

　　序探究仪器名称配备

　　号

　　数量

　　规格(mm)与性能要求、探究内容

　　单元分类

　　热能电能转换1仪

　　规格尺寸：310×230×130，常温自来水与

　　70℃以上热水产生的温差电流要使小风扇

　　拓展探

　　1转动，演示温差发电，探究热能与电能的能量

　　究

　　转换，一杯热水与一杯冷水即可发电

　　风力发电实验2器

　　分组实验。规格尺寸：120×80×80，风扇

　　课标探

　　1转动可使发光二极管发光，探究风力发电能量

　　究

　　原理与应用

　　水果发电实验3器（水果电子

　　钟）

　　分组实验。规格尺寸：220×120×80，水兴趣探

　　1果能发电，可当作电池使电子表工作，探能量究

　　究水果能发电，化学能转变为电能

　　可行驶的太阳4

　　能小车

　　规格尺寸：200×145×135，太阳光下小车

　　课标探

　　1

　　能量

　　可行驶，探究太阳能如何驱使小车前进

　　究

　　热能发动机5（记忆合金发

　　动机）

　　规格尺寸：225×225×300，一杯热水即可1使飞轮转动，记忆合金带动飞轮转动能连能量拓展探

　　究续，探究记忆合金直接使热能变动能

　　6电动机与发电机

　　7简易电动机

　　分组实验。规格尺寸：200×100×100，发

　　1电机外壳采用透明式，成对使用，一个发能量课标探

　　电机转动可使另一发电机工作，探究电能

　　究

　　与机械能的互变，4组。

　　兴趣探2无电枢的线圈、支架、磁铁。干电池驱动。能量

　　究

　　2、光学系列仪器序

　　探究仪器名称号

　　配备数量

　　规格(mm)与性能要求、探究内容

　　单元分类

　　成像观察实验1仪

　　尺寸为180×130×100，流线型双观察孔

　　1

　　造型，镜片140×80，采用120反转片成像观察，片源不少于3种，探究立体成像

　　光

　　兴趣探究

　　原理，体验立体电影的效应

　　光三原色合成2

　　演示仪

　　塑料外壳350×200×150，光罩φ35×30，

　　工作电压DC6V、0.3A，内外接电源均可，

　　课标探

　　1

　　光

　　三色光可单独或合并工作，色光合成明显，

　　究

　　探究三色光可合成所有自然界的可见光

　　实物成虚像实3

　　验器光的彩色偏振4实验器

　　分组实验。规格尺寸：150×150×100，成

　　兴趣探

　　2

　　光

　　虚像明显，模拟海市蜃楼现象

　　究

　　规格尺寸：250×250，偏振明显，可对不

　　拓展探

　　1同折射率的物体产生不同的彩色偏振，观光

　　究

　　察神奇的彩色偏振现象

　　光的热辐射仪5

　　-光压风车

　　规格尺寸：230×230×300，玻璃材质，球

　　兴趣探

　　1

　　光

　　直径不小于90，探究光辐射的性质，

　　究

　　时光隧道演示6

　　器穿墙而过实验7器8“透”光机

　　规格尺寸：350×350×300，探究光通过多

　　兴趣探

　　1

　　光

　　次反射可反复成像的原理

　　究

　　1规格尺寸：200×100×100，光偏振运用

　　兴趣探光

　　究

　　包括暗箱、弯曲的光道。普通光能“穿过

　　兴趣探

　　1

　　光

　　“障碍物。

　　究

　　3、力与机械系列仪器

　　序

　　配备

　　探究仪器名称

　　号

　　数量

　　规格(mm)与性能要求、探究内容

　　单元

　　两栖可控气垫1

　　船

　　规格尺寸：450×400×200，新奇有趣的两

　　运动

　　1栖遥控汽垫船，电池充电式，可水陆两用，

　　认识气垫船的原理

　　和力

　　分类

　　兴趣探究

　　飞机升力探究2

　　演示仪

　　鼓风机外壳直径210，厚110，风口100×

　　100，底板530×120×12，风翼架高21×

　　运动拓展探

　　1φ4二条，机翼105×105，最厚处20，电

　　压220V，带开关，可做小型风洞实验。探和力

　　究

　　究飞机机翼产生升力的原因

　　3空气大力士

　　规格尺寸：300×350×300，人坐的压力能运动课标探1

　　使气球压不破，探究压缩空气的弹性作用和力究

　　4牛顿碰撞球5过山车模型

　　底座150×145×20（二端以四分之一圆倒角），塑料镀铬架φ10×135×160，钢性运动拓展探1球φ20共5只。变化多端的碰撞球，演示和力究动能的传递

　　木质底盘厚16，长端轨道离桌面高度240，1短端轨道离桌面高度165，铁球φ10，轨运动拓展探

　　和力究道宽度11。离心力的应用

　　6气悬球与吸球演示器

　　底座箱200×200×160，上圆盘φ280×15，吹气孔高度130，轻球φ50，鼓风机工作1电压220V，连开关。可分别使塑料球和铁运动兴趣探

　　和力究球浮起。气流怎样把小球吹浮在空中，了解流体力学

　　拱形桥的结构7(拱形桥拼搭

　　积木)

　　1外形不小于：350mm×120mm×150mm，能拼运动兴趣探成半个圆周的圆弧形积木搭块，附底座。和力究

　　8哈勃瓶

　　规格尺寸：130×130×120，玻璃材质，实

　　水和课标探

　　1验效果明显。探究大气的压力与空气的存空气

　　究

　　大

　　4、电学系列仪器序号探究仪器名称

　　配备数量

　　规格(mm)与性能要求、探究内容

　　单元分类

　　人体感应辉光1

　　球

　　玻璃球直径200，方形底座高100，红色为

　　兴趣探

　　1220V电源开关，黑色开蓝为音乐开关。魔电

　　究

　　球，会无线传电，静电感应使日光灯发光。

　　2静电风车3静电转轮4雅格布天梯5超声波测距仪6千人震实验器

　　转轮半径不小于55mm。轮的同一切线方向

　　兴趣探

　　1若干放电尖端。高压驱动。

　　电

　　究

　　1外形尺寸：不小于200mm×200mm×380mm。电兴趣探

　　高压电驱动。

　　究

　　规格尺寸：350×350×300，中型科技互动1探究展品类。电的神梯，电弧放电上升的电拓展探

　　究原理

　　规格尺寸：100×200×50，如何利用超声

　　拓展探

　　1

　　声音

　　波测量距离

　　究

　　规格尺寸：350×350×200探究一节电池

　　兴趣探

　　1

　　电

　　使人感到电击原理。

　　究

　　5、磁学系列仪器序

　　探究仪器名称号

　　1磁悬浮地球仪

　　配备数量

　　1

　　规格(mm)与性能要求、探究内容

　　地球仪尺寸不小于φ150。利用磁铁的性质，如何使模拟地球悬浮。

　　单元分类磁铁拓展探

　　究

　　平面与立体磁2

　　感线

　　规格尺寸：200×100×100，看得见的磁感

　　课标探

　　1

　　磁铁

　　线

　　究

　　3电磁炮

　　规格尺寸：350×350×700，中型科技互动

　　兴趣探

　　1

　　能量

　　探究展品类。演示电磁力。

　　究

　　4电磁阻力管

　　规格尺寸：400×60×60，演示电磁阻力效

　　兴趣探

　　1

　　能量

　　应。控究磁铁和铝管的相互作用

　　究

　　5强力电磁铁

　　规格尺寸：200×100×100，一节电池产生

　　课标探

　　1

　　能量

　　的电磁力人力拉不开。探究电磁力的巨大

　　究

　　6磁浮电动机7热磁轮

　　规格尺寸：250×200×200，最简单的电动

　　兴趣探

　　1机

　　能量

　　究

　　1规格尺寸：250×200×200，运动的物体如能量兴趣探

　　何利用电磁制动

　　究

　　6、生命科学系列仪器

　　序

　　配备

　　探究仪器名称

　　号

　　数量

　　规格(mm)与性能要求、探究内容

　　单元

　　浮筒式肺活量1计

　　我们

　　1

　　采用不锈钢筒φ150×400，带读数刻度，一次性吹嘴。比一比，谁的肺活量大

　　的身

　　体

　　共听心跳实验2器

　　我们

　　规格尺寸：200×200，四人可同时听，效

　　1果明显

　　的身

　　体

　　3观鸟扩音器

　　规格尺寸：360×250×100，可远距离传声，1把远方的声音聚焦并放大，可把声音录下，动物

　　并带望远镜。探究观察鸟类

　　分类

　　课标探究

　　课标探究

　　兴趣探究

　　昆虫腹部观察4

　　镜5简易呼吸模拟

　　演示器

　　分组实验。规格尺寸：120×120×80，可

　　课标探

　　6观察昆虫背部与腹部，实现两个角度观察。动物

　　昆虫的饲养与观察

　　究

　　我们

　　1规格尺寸：150×100×100。演示肺呼吸运的身课标探

　　动

　　究

　　体

　　人体发电实验6

　　器

　　规格尺寸：350×350×300，中型科技互动我们兴趣探

　　1探究展品类，演示人体可发电。人体也是的身

　　究

　　蓄电池

　　体

　　7、地球、空间科学系列仪器

　　序

　　配备

　　探究仪器名称

　　号

　　数量

　　规格与性能要求、探究内容

　　单元分类

　　月相变化演示1仪

　　分组实验。φ230×80，黑色暗箱，使用

　　1.5V干电池两个。能演示满月、凸月、下

　　课标探

　　1弦月、眉月、钩月、上弦月等月相。探究宇宙

　　究

　　月相的形成

　　红外线电子测2

　　温仪3伽利略温度计

　　4星像仪风力风速计

　　5（液晶显示）

　　1红外线测温，范围-40℃—400℃。如何远热兴趣探

　　距测温度

　　究

　　规格尺寸：250×85×85，试验温度的变化

　　兴趣探

　　1如何影响沉浮子的的变化。温度对液体浮天气

　　究

　　力的影响

　　规格尺寸：200×100×100，配多种星图。

　　课标探

　　1

　　宇宙

　　探究星座，认识活动星图

　　究

　　规格尺寸：230×100×100，可测定风极与

　　课标探

　　1

　　天气

　　风速，带连接线。如何测风速

　　究

　　6节气日晷仪

　　120×120×150塑料底座，底座上嵌有指

　　时间

　　1南针和水平仪。φ120日晷面，35长晷针，的测课标探

　　可调节晷面与水平面的角度。准确的计时

　　究

　　量

　　工具、可记节气

　　7天气预报壶

　　外形尺寸：φ80mm×160mm，通过壶嘴的高1度记入天气的温度。可观察壶嘴的高度与

　　温度的关系。

　　8、综合类科学系列仪器

　　序探究仪器名称配备

　　号

　　数量

　　1记时沙漏仪

　　1

　　规格(mm)与性能要求、探究内容

　　单元

　　外形规格：φ70×122，计时不少于1分钟。时间的测

　　古老的计时方法量

　　分类

　　课标探究

　　2龙卷风模拟演示器

　　3记忆合金实验器

　　振动声波演示4器5三维立体针雕

　　真假沸腾实验6

　　器

　　1规格尺寸：550×130×130。演示龙卷风的运动兴趣探

　　形状

　　和力究

　　规格尺寸：300×300×80，温控弹簧，执行标准：ASTMF2063-2005，主要性能指标：我们1可提供压缩弹簧和拉伸弹簧及形变片，应周围兴趣探用范围温度30℃--100℃，可演示四种记的材究忆方式。有记忆功能的金属，金忆合金如料何变成五角星与弹簧等

　　规格尺寸：350×350×700，中型科技互动

　　兴趣探

　　1探究展品类。演示正弦波型

　　声音

　　究

　　1规格尺寸：220×130×80，立体造型

　　形态与结构

　　兴趣探究

　　规格尺寸：160×100，液体内气体饱和时

　　课标探

　　1

　　热

　　温度对液体的影响，液体假象沸腾明显

　　究

　　7液体分层模型

　　规格尺寸：150×80×50，液体分层明显。

　　兴趣探

　　1探究液体的不相溶性

　　溶解

　　究

　　9、实验室墙面装饰科学探究画及说明书

　　序

　　产品名称

　　配备

　　号

　　数量

　　规格与要求

　　科学探究画1（整套教室装

　　饰）

　　科学探究实验2说明与指导用

　　书

　　规格尺寸：850×650，包括实验室简介、光学错觉探究画、新型能源利用与转换、1世界科学之谜等20块内容，根据学校特色选配相应的内容

　　6有每个仪器产品的实验说明与探究过程

　　10、实验室设备类(48座)

　　序

　　配备

　　产品名称

　　号

　　数量

　　规格与要求

　　1铝合金多媒体演示台

　　尺寸：1200×800×760。台面采用25㎜中纤密度板，外压耐磨可弯曲防火板，两侧用硬质PVC高温热压封边。易清洁、防水、1防火、耐酸碱、耐腐蚀、防静电。脚垫采用ABS工程塑料，模具注塑成形。具有多媒体演示讲台功能.板材品牌选用浙江华能，E2级

　　2组合式探究实验桌

　　边长700，对面为宽1200，高760的实验台。台面采用25㎜中纤密度板，外压耐磨防火板，四周用橡胶封边，角倒圆角。桌身采6用铝合金结构。壁厚1.4mm合金脚架；贴面板，外露的截面用硬质PVC封边条用机械高温热压封边。结构：每台为6座。板材品牌选用浙江华能，E2级

　　探究仪器及学3生科技作品展

　　示柜

　　4学生科学实验凳

　　1000×500×2000柜身：采用16㎜三聚氰胺贴面板，截面用3封边机械高温热压封边。档板高度可调节，板材品牌选用浙江华能，E2级

　　规格尺寸：300×250×400，强化钢材，高36度可调，防摔倒。板材品牌选用浙江华能，

　　E2级

　　

篇九：创新实验室设计流程

　　信息与计算科学专业创新型实验室的设计

　　摘要伴随着我国经济的发展以及社会的进步，社会对人才的需求也越来越高。拥有足够创新能力的人才才能更好的适应社会的发展。然而高校是培养人才的地方，加强信息与计算科学专业创新型实验室的设计，能够为社会培养更多的创新型人才。本文立足于信息与计算专业教学的目标，对信息与计算科学专业创新型实验室的设计方案进行具体的阐述。【【关键词】：^p】信息与计算科学专业创新型实验室设计方案研究教学目标伴随着我国经济的发展以及社会的进步，我国的高等教育政策也在不断的调整，社会的发展对高校自主创新能力的培养提出了更加严苛的要求。信息与计算科学的范畴比较广，既包含了数学，同时也包含了计算机科学与信息工程等学科。但是信息与计算科学的范畴已经远远超出了数学学科的范围。在我国的很多高校都设置了信息与计算科学专业，这是一种比较新型的专业，其培养的目标是具有扎实数学理论基础以及创新实践意识的新型社会人才。高校的实验室正是培养这种创新型人才的集聚地，通过设计创新型实验室来培养创新型人才。实验室可以让学生的理论知识与实践进行紧密的结合，同时也能为学生更好的与社会接轨奠定坚实的实践基础。总而言之，实验室对信息与计算科学专业的学生而言作用巨大，加强对创新型实验室的设计对于有利于更好的为社会培养创新能力的人才，进而为我国社会经济的发展做出更大的贡献。1信息与计算科学专业教学目标分析^p信息与计算科学专业是一门新型的理科专业，主要是计算、控制以及信息等学科之间相互交叉。信息与计算科学主要是建立在数学的基础之上，凭借计算机为工具对信息与工程计算等方面的具体问题进行科学有效的解决。因为其解决的是实际性的问题，因而对信息与计算科学专业的学生也有很高的要求，他们必须要扎实的掌握数学理论知识，这些理论知识包括计算数学的基本理论、信息科学的基本理

　　论以及运筹控制的基本理论等。学生在掌握理论知识的前提下要具备一定的应用能力才能更好的解决现实生活中具体存在的问题。学生在实验室进行初步的训练基本掌握其理论知识，并且具备了独立自主的创新能力。

　　2创新型实验室的设计研究2.1组织管理机构分析^p信息与计算科学专业创新型实验室的组织管理机构主要有组织制度以及相关的设备配置管理等。在对实验室进行设计时，要坚持以学生的发展为核心，合理分配实验室的设备器材。另外还要对实验室的技术体系进行优化，尽量为学生创新能力的培养提供硬件条件与软件条件。实验室的设计不是一项小的工程，在设计环节出现故障也对人才的培养产生很大的影响。因而在设计时要积极的借鉴和吸收成功项目的经验，如果学生拥有创新的学习项目也可以向学校进行申请。在通过一定程序的审核之后，其项目可以入驻实验室。不仅如此，学校还可以建立相应的惩戒制度以及科学的实验室退出机制。从制度层面上来提升实验室的创新性。2.2个性化设计个性化设计主要体现在时间比较自由，指导老师具备一定的流动性。就时间自由而言主要是指可以安排在闲暇时间或者业余的时间，另外还要建立学生的自我管理与约束机制。实行实验室违规一票否决制度，在一定制度框架下，学生完全自由的利用实验室。就指导教师而言，教师可以改变传统的指导模式，学生可以对教师进行自由的选择。院校可以利用网络平台公布科研的信息与方向，在实验时重视学生的主体地位，通过对学生的积极引导来激发学生实验的动力与热情，对创新型实验室进行个性化的设计能够促进实验室科学有序的管理。2.3开放性设计实验室开放性的设计一定要彰显其交流性与合作性。交流与合作不仅在校内，在校外也要凸显。在校内与其它专业的学生在进行实验交流与合作时，要采用“数学+_”的模式，在校外可以利用网络平台与其它学院的学生进行实验的合作与交流。只有不同的思想相互碰撞才能产生出比较创新的思想。如果学生对自己感兴趣的领域缺乏研究方向的认识，创新思想以及创新能力就无从谈起。只有对研究方向熟知，才能奠定创新的基础。

　　2.4不同类型的实验设计创新型实验室的设计并不是一蹴而就，需要根据信息与计算科学专业的相关特点对实验进行阶梯式的设计，首先要先抓基础，在掌握基础知识之后再进行创新。在设计的过程中一定要立足于基础，进而设计多层次、多方向的实践教学培养体系。可以进行分层次的设计，首先是基础型实验室的设计，这一环节主要是利用一定的程序对线性规划的问题进行求解；其次是综合型实验设计，这一环节的设计主要结合各类研究项目的优点，对综合型的训练项目进行研究；最后是飞跃型的实验设计，这一环节的实验设计具有特殊的人群，主要是针对基础知识比较强硬，或者具有一定特长的学生设计的，因而，在设计时考虑一定的难度性。3结语学生学习能力的提升主要还是体现在实践能力的高低上，因而学校要积极的为学生创造实践的环境。针对信息与计算科学专业的学生而言，熟知信息与计算科学的理论知识固然重要，但是在掌握理论知识的前提下具备一定的实践能力，能够用自己掌握的理论与实践知识解决生活中的具体问题才是学习的最终目的。创新型实验室的设计就为学生提供了学习的好平台，在通过不同实验的设计可以对不同层次的学生进行针对性的教学，进而切实的提高学生的创新思维能力，为社会的发展做出更大的贡献。【参考文献】：^p[1]赵艳芹，王光辉，付喜辉，孙昌立，张兴华.高校信息与计算科学专业应用型人才培养模式研究[J].中国电力教育，20__（03）：22-23.[2]袁健美，舒适，刘韶跃，肖爱国.信息与计算科学专业实践教学研究与探索—以湘潭大学为例[J].湘南学院学报，20__（02）：72-74.[3]程云，王锋，刘清堂，郑忠梅，徐小双，黄克斌.地方普通院校教育技术学专业实践教学体系的构建与实践——以黄冈师范学院教育技术学专业为例[J].现代教育技术，2021（04）：61-65.[4]楚春礼，鞠美庭，王忠，孟凤林，刘海峰，姜贵梅，徐盛国.以创新人才培养为导向创建天津市环境科学与工程实验教学示范中心[J].实验室研究与探索，20__（02）：151-154.

　　

篇十：创新实验室设计流程

　　STEAM创新实验室方案

　　易教STEAM创新实验室建设框架方案信息科技有限公司目录一易教STEAM创新实验室建设意义和价值………………3二易教STEAM创新实验室的主旨规划……………………4三易教STEAM创新实验室建设环境要求…………………4四易教STEAM创新实验室人员配置………………………6五主要培训对象……………………………………………6六主要培训内容……………………………………………6七实验室内部区域划分……………………………………7八实验室配置方案及报价…………………………………7九实验室主要设备参数及性能……………………………8十易教STEAM实验室课程方案介绍………………………13一、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。根据这一理念，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类基本能力，包括社会探究能力、益智思维能力、动手操作能力、展示交流能力；

　　创新实践课程按照设计思维的流程，引导学生采用项目学习的方式开展科技创新实践。

　　“STEAM其实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，更注重学习的过程，而不是结果。本质上来说，我们敢于让学生们犯错，让他们尝试不同的想法，让他们听到不同的观点。与考试相反的，我们希望孩子们创造能够应用于真实生活的知识。”所以STEAM教育倡导将各个领域的知识通过综合的课程结合起来，加强学科间的相互配合，发挥综合育人功能，让学生在综合的环境中学习，在项目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良好手段，它不同于传统实验室，而是以融教学、实践、借鉴、创新和实现的创新教育理念为基础构建的虚实融合的学习环境。创新实验室的设计采用PST（Pedagogy-Space-Technology）的设计框架，旨在帮助学校创设新型学习空间，促使学生更多地投入学习和体验，获取最佳学习效果。

　　2)帮助学生：①将创意付诸实施，变成实物；②做中学，以任务驱动学习知识和技能；③持续分享，采用“想出”、“说出”、“写出”、“做出”、“展示出”的循序渐进的方式，彼此分享；④协作学习；（5）跨学科学习3)一种建构主义教学。我们经历的学校或者培训班教育，主要是“讲座式”的教育，老师无论是风趣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。这里不讨论这种教学方法有效无效，但这种教学方式其实是基于我们对于知识的一种假设：也就是知识可以通过老师传递给学生，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提供能够让他们自己建构知识的环境和机遇。老师在课堂上只是辅助性角色2、建设目标1)人性化的学习环境与空间，营造出一个能激励学生想象力和动手动脑激情的氛围，主题能突出操作实践和创造力，开发内容能突出想象力、激情和创造的欲望，能将人文和科技融为一体。丰富的工具设备、橱窗内的产品、模型，墙面的标语与科技图片等组成的学习与创造平和谐统一。

　　1

　　2)为学生开展操作性实践活动和创造性探究活动的工具(机械的、手工的、智能的、数字的、电教的)，提供相关的阅读刊物与教学资源，小组合作研讨、交流的学习设备与条件。

　　3)传播科学知识与技术、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，形成科普传播的教育阵地。

　　4)科学的管理制度和评价方法，有利于促进科技辅导员、教学与管理人员提高科技教育自觉性和主动性；

　　有利于提高科技辅导员、教学与管理人员自身的素质、兴趣、能力和职业精神。

　　二、易教STEAM创新实验室的主旨规划通过开放、灵活的空间的设计、桌椅的摆放、墙面的布置，与各类创新实验室软硬件设备有效搭配、结合，让学习空间更具可调式性，为学生提供培养基础能力、创新能力和创新实践的物质空间。

　　“STEAM”实验室为学生提供能生成创意并实现创意的空间，配备以“设计思维”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；

　　也为学生提供从基础教学到设计创作的全套工具和设备的空间，配备“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基本要求：

　　1、使用面积：80㎡-100㎡以上2、实验室位置：实验教室应保证最佳建筑朝向，室内避免直射阳光，主要采光面应位于学生座位的左侧。

　　3、环保：教室内部装饰应选用环保型材料，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、扩建实验室及附属用房时，甲醛、苯、氡等有害气体和放射性污染应符合相关标准中的限量值。对于在学生活动中可能产生较多垃圾的实验室，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教学设备的需要；

　　按规范敷设强、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：按有关技术规范敷设强、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。弱电应考虑冗余，在合适位置配备足够的网络信息接口。

　　7、安全：实验室应配备有效的防火、防盗、防潮等设施设备和外伤急救箱，急救箱中的药品应注意及时更换。应加强对工具、仪器和设备等的安全管理，加强对师生的安全教育，增强安全意识，确保师生人身安全。

　　8、环境：环境布置应适合小学生身心发展和认知特点，营造探知科学的氛围，做到生动活泼。

　　四、实验室人员配置1、工作室专业3D打印工程师：能够使用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打印机的日常使用和维护技能，并获得相关行业公司的技能培训证书；

　　2

　　熟悉3D扫描技术，能够使用3D扫描仪。2、优秀科技老师：能够使用3D建模软件进行3D建模；熟悉各类3D打印成型工艺原理；具备FDM桌面3D打印机的日常使用和维护技能，并获得相关行业公司的技能培训证书。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，包括各类打印技术以及打印材料普及；建模软件的操作和使用；

　　2、3-6年级开设入门班和初级班，包括增材制造概念原理；FDM桌面3D打印机使用；基本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，包括各类打印技术工艺原理；FDM桌面3D打印机使用；中级3D建模软件的操作和使用；

　　3D模型的打印切片转换；结合3D打印机，介绍3D扫描仪的工作原理与基本使用。4、老师培训项目，包括各类打印技术工艺原理；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模型的打印切片转换；结合3D打印机，介绍3D扫描仪的工作原理与基本使用。七、实验室区域划分1、教学区：主要进行日常教学与实践活动2、科普区：主要以墙面展板为主3、展示区：主要展示工作室作品4、信息港：主要用来查询信息资料5、工具台：6、3D打印区：八、实验室配置方案及报价实验室设备清单：序号名称规格单位数量价格（万元）13D打印机锐桌面级打印机台23D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（用于处理三维扫描数据）显卡要求高台5手持式扫描仪，设备包括扫描镜头，手持架子，软件光驱，加长线三维扫描仪（包括软件和培训）台6遥控升降机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多媒体教学设备LCD投影机+投影幕布等套11总控电源带有防雷击设施，有可靠的接地保护套12工作台可放置电脑与打印机套13墙面展板块14消防设备套15各类配套线路、配件16教材2（最终报价根据双方商定情况及现场情况定）实验室参考实景图九、实验室主要设备参数及性能?3D打印机1、设备造型以及参数、制作的样件2、打印过程3、部分试验样件实物4、应用范围低成本3D打印机是设计师、教学及办公的得力帮手。能任何时间便利、及时的将设计图稿转化为成品，是生动直观的教学形式成为可能。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，采用瞬间闪光技术，被拍摄人员亦无不适感。同时采集手段采用了高像素的数码相机，纹理

　　3

　　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。该产品具有较高的点云采集能力，采集的数据可以实现色、模分离（色：指

　　色彩，模：指模型），同时是目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强大，采集好的数据，可以直接在配套软件里面进行处理，同时也可以导出其它格式，导入其它软件进行处理，达到一据多用的功能。

　　在MEPHISTO进入中国市场以后，Gotcha三维立体扫描仪，深受用户喜爱，得到了很好的推广，主要功能介绍：

　　生成三维模型（数据）：可以非常快速的生成真实的三维人像模型（数据）；

　　三维模型编辑：该项功能能够对生成的立体人像模型进行编辑和修饰，使模型更加生动；

　　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比行业建模软件有UG、RHINO、AUTODESK、PROE、Solidworks、123DDesign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软件进行教学。Rhino具有下列有点，1.简单易学，没有基础也容易上手，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迎，值得长期积累学习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打印机文件转换需求十、易教STEAM创新实验室课程方案介绍1、为更好的通过3D打印技术完善中小学教育体系，开拓新兴教育方式，提升基础教育水准，锻炼省内中小学学生的创新创造性能力，我们建议此次3D打印走进中小学的项目将分为三个阶段开展。

　　第一阶段是意识培养的进行。通过3D打印技术在教育教学中的实际应用，如将几何立体构造打印出来让学生直观了解几何内部元素联系、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呈现大陆板块；

　　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造力，提高学生的科技素养与认识。

　　第二阶段是软硬件设施的完善。硬件方面，将建立中小学3D打印实践中心，每个中心至少有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。定期举办“中小学3D打印创意大赛”、“中小学教学模型3D设计大赛”、“3D工艺制品大赛”等活动，由浅入深的让学生了解3D打印机的产品性能、技术及相关行业发展，提升中小学生的创新实践能力和动手能力，拓展中小学生的课外视野范围，帮助孩子实现创新梦。

　　第三阶段是学生创造成果市场转化阶段,让学生的优秀成果完成市场转化，是激发学生创新的催化剂。爱用将提供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）：从概念到现实课程结合中小学教材，将抽象概念通

　　4

　　过实际的3D打印技术打印出实物（2）：从学、理解、到应用再创造同学可以通过概念性实物进行再创造，给模型增加实际功能（3）：从积累进阶与提高建模教程根据同学的学习能力和认知水平进行课程定制——教学目标（小学生3年级以上）l通过虚拟建模环境与3D打印实物打印相结合，培养学生的空间想象能力。

　　l让学生了解基本的3D打印相关知识:材料成型原理，设备工作原理和简单模型制作。

　　——课程设计l3D打印技术原理概论课l3D建模课lFDM打印机操作应用课（简单模型前处理）课程内容模块：

　　课程：FDM打印机操作应用教学目标：认识打印机的操作维护，掌握将模型打印成实物的技能.教学设备：电脑、打印机课程内容：

　　l启动操作l打印操作l打印软件安装及使用操作l打印学生在建模课自己学习制作的模型，打印数学、物理课应用教案，打印自己设计创造的模型课程：3D打印技术原理概论教学目标：对3D打印技术有个基本的概念和认知教学设备：标准化课堂3D打印是直接从数字模型通过材料的堆积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，蜡笔在纸张上反复涂会产生厚度和形状/纸张通过叠加产生厚度/堆沙子等。减材制造举例，蜡笔通过卷笔刀或者美工刀切割/纸张裁剪出形状3D打印技术原理：

　　l3D打印机工艺介绍l耗材介绍l建模软件介绍课程：3D建模教学目标：培养空间想象能力与创造力，掌握基本的Rhino建模技能建模软件：Rhino教学设备：电脑课程形式：

　　向学生展示一个用FDM打印机打印的实物模型。学生根据这个模型来学习视频教程，一节课结束学生可以通过Rhino建立自己的模型，并通过使用公司的3D打印机打印实物。

　　教学模型选取条件：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.模型的选取满足小学生的认知与兴趣4.模型的复杂度满足小学生的学习能力5.模型的复杂度随着教学过程的推进有个逐步的积累

　　5

　　

篇十一：创新实验室设计流程

　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

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　　STEAM创新实验室方案设计0311

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　　目录

　　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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　　STEAM创新实验室方案设计0311

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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。

　　

篇十二：创新实验室设计流程

　[文档标题]

　　2017年5月4日

　　重庆市酉阳第二中学校

　　创新实验室（创客中心）建设规划方案

　　一、建设背景

　　伴随着科学技术的高速发展、互联网浪潮的风起云涌，互联网+、物联网、人工智能、大数据正在疯狂地改变我们的生活，第四次工业革命已经悄悄酝酿，3D打印技术、Arduino等开源软硬件平台日趋成熟，新科技的运用越来越普及化，越来越多热衷于将想法变为行动的青少年踏上了“创客”之路，基于设计、分享、交流、制作、开源的“创客运动”正在席卷全球。

　　当前课改进入了改革的深水区，全球创客运动的蓬勃发展为教育的创新改革提供了新的契机。随着国家各部门一系列政策文件的出台，创客教育已逐步进入中小学校，各类创客空间如雨后春笋般创建起来，逐渐涌现出一批从事创客教育活动的教育创客，成立了各种富有特色的创客空间，创客们通过动手实践、探究学习、活动体验、创新设计将现有知识内化、巩固和提升，最后达到做、学、创合一的创新教育目标。

　　为了贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，培养学生的创新精神和实践能力，我校决定建设面向青少年的开放型创新实验室。

　　二、建设目的

　　建设开放型创新实验室，开展创客教育，模拟科技产品研发流程“探究创新——设计仿真——制造组装——分析改进——实用迭代”的STEAM创客教育模式，展现青少年教学与未来世界的生产技术、研发流程接轨。

　　建设开放型创新实验室，开展创客教育，用于培养学生的创新精神和自我管理，提升学生科技素养，系统训练学生的分析能力、创造能力和实践能力构成的成功能力。创新实验室用于普及创客思想，促进创客学习，让学生掌握智能硬件、桌面加工工具、编程能力、材料知识、结构设计等基础知识，并利用所学知识在创客中心设计实现自己的作品，激发学生的创造潜能，同时引入过程评价机制实现对学生创新能力的评估和创新思维的引导，培养创客人才。创新实验室将创客课程体系与现有的语文、数学、音乐、美术、物理、化学、德育等课程相融合，实现跨学科教育，积极推动教育改革，同时在课程中融合创新、动手以及分享的创客教育核心要素，培育创客精神，培植创客文化，并通过各类赛事、交流等各种活动开拓学生视野的同时，帮助部分同学获取高校自主招生资格，提升学校知名度，使学校教育教学水平更上一个新台阶。

　　建设开放型创新实验室，开展创客教育，开发创客课程，进行技术教育和创新教学，用于革新教师们的教育教学观念，改变教育教学方法，帮助教师更好地理解和实践新课程理念，积极促进教师们的学习与进步，提升教师个人的科技素养和业务能力。

　　建设开放型创新实验室，以我校学生为主要参与对象，面向周边青少年辐

　　1/14

　　射，引领更多青少年走上爱科学、学科学及用科学的道路，促进青少年多元化发展，整体提升青少年创新思维和实践能力。

　　三、建设思路

　　我校以科创小组为核心，现有通用技术实验室为基础，多种合作模式为理念，软件建设与硬件建设齐头并进，建设以技术、设计、制作、分享为主的开放型创新实验室。我校创新实验室以科创小组带领科技社团组建创客团队，借助通用技术课程一并开展一系列创客教育活动。初期以创意创新发明和机器人设计制作为主要课程，通过经验积累逐步开发完善创客课程体系。

　　我校创新实验室以学生为中心、以社会实践为舞台、以共同创新和开放创新为特点，借助现代科技信息，创新教育行动和实践，发现教学问题，创新丰富多彩的教学方式，并努力找到解决方案，逐步满足教育对象成长的个性化需求。我校创客中心创建与发展总体规划分三步：

　　一年打基础，初步建好基础设施和组建师生创客团队，以创意创新发明和机器人为主要课程开展创客教育，搭建交流分享平台，积极宣传创客教育，让更多的老师和同学了解并认识创客教育；

　　两年见成效，软硬件配备逐渐完善，进一步壮大师生创客团队，拓展3D打印、VR、无人机、物联网、智能家居等课程，在各类科技创新大赛取得一定成果，打造有学校特色的创客中心；

　　三年求跨越，软硬件配置进一步完善，建立一支强大的专兼职教师队伍和数支学生创客团队，建立创客课程体系，开发校本课程，开展选修课，在高校自主招生中取得成果，面向周边青少年开放，扩大影响力，打造开放型创新实验室，建设特色示范学校。

　　四、建设内容

　　1、团队组建：

　　在学校领导高度重视，大力支持下，成立了由通用技术老师、物理老师、计算机老师、艺术老师等组成的科创小组，带领科技社团组建创客团队。科创小组成员均来自于各学科优秀老师，老师们富有较强的创新精神和创新意识，个人科技素养和业务能力较强，老师们带领并指导的团队在县科技节上多次获得一等奖，其中杨兴国老师指导的制作小组在市第32届科技节上凭借《太阳能窗帘》获得了市级二等奖。

　　2、合作模式：

　　我校创新实验室以多种合作模式共享共建为理念，加强软件建设：以科创小组为核心师资力量，组建专兼职教师创客团队，建立“师师合作”模式，通过“派出去、请进来”等方式加强交流学习、培训与实践；以科技社团为主要成员组建学生创客团队，通过搜集创意想法，验证可实施性，建立“生生合作”模式，加强培训学习与制作实践；由教师团队和学生团队共同组建师生创客团队，建立“师生合作”模式，进行创客活动；与其他学校组建创客联盟校，建立“校校合作”模式，加强交流学习以及

　　2/14

　　资源共享；与科技企业加强联系合作，建立“校企合作”模式，寻求技术与资金支

　　持；建立“家校合作”模式，寻求家长帮助与支持。同时与其他创客工坊、创客中心加强交流学习，寻求指导与帮助，积极引

　　进新技术、新课程，开发创客课程体系，不断提升我校创客团队实力。

　　3、功能实现：

　　我校创新实验室创建初期借助通用技术课程一并开展以下几方面创客教育活动，逐步实现创新实验室功能：

　　激发学生科技兴趣——通过科技社团和通用技术课程展示并宣传各种生动有趣的科技作品和案例吸引学生、激发兴趣，壮大团队；

　　开展开源智能硬件与编程教学——面向学生传播开源智能硬件技术，并进行编程教学，引导同学们进行创意创新发明；

　　开展机器人设计与制作——针对当前中小学机器人比赛、科技创新大赛进行相关机器人研究与训练。

　　

篇十三：创新实验室设计流程

　一3D打印技术-11、3D打印技术原理-12、3D打印流程-21〕三维设计-22〕切片处理-23〕模型打印-34〕后续处理-33、常见3D打印技术-31)FDM:熔融沉积成型工艺-32)SLS:选择性激光烧结工艺-53)LOM:分层实体成型工艺-74)SLA:立体光固化成型工艺-85)3DP:三维印刷工艺-116)PolyJet:聚合物喷射技术-124、3D打印材料-135、3D打印机类型-14-

　　二3D打印创新实验室建设规划-151、3D打印创新实验室功能-152、3D打印创新实验室建设规划-163、3D打印创新实验室软件-19-

　　三3D打印创新实验室创新课程体系设计-201、教学架构-202、教学内容-20-

　　3D打印技术

　　1、3D打印技术原理

　　按照传统的制造技术，一般我们制造一个广品，是先构思广品的外观图，计算出合适的尺寸，然后通过机器加工切割材料〔钢材、木材等〕的轮廓，这个过程原材料被机器的不断除去直至变成理想中的外观，被称为”减材制造”。而3D打印技术基于离散-堆积原理，在电脑上构建一个3D数字模型，这个3D打印模型可以通过扫描已经存在的实物获得，也可以先用扫描仪将一个实物的外观完整的扫描成图像，然后通过电脑CAD^件对这些图像进行处理，形成一个完整的3D打印模型。通过电脑CADt^件将一个立体实物切分成一层一层的平面，3D打印机每打印出一层面就在高度上移动一段距离，这些平面叠加起来就形成了一个立体的实物了。这个过程产品的材料是不断增加的，称为“增材制造”

　　2、3D打印流程

　　1〕三维设计

　　三维打印的设计过程是：先通过电脑建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印。

　　设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的外表。三角面越小其生成的外表分辨率越高。PLY是一种通过扫描产生的三维文件的扫描器，其生成的VRM或者WR戊件经常被用作全彩打印的输入文件。

　　2〕切片处理

　　打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。

　　打印机打出的截面的厚度〔即Z方向〕以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi〔像素每英寸〕或者微米来计算的。一般的厚度为100微米，即0.1毫米，也有部分打印机如ObjetConnex系列还有三维Systems'ProJet系列可以打印出16微米薄的一层。而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天，根据模型的尺寸以及复杂程度而定。而用三维打印的技术则可以将时间缩短为数个小时，当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。

　　3〕模型打印

　　三维打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够〔在弯曲的外表可能会比较粗糙，像图像上的锯齿一样〕，要获得更高分辨率的物品可以通过如下方法：先用当前的三维打印机打出稍大一点的物体，再稍微经过外表打磨即可得到外表光滑的“高分辨率”物品。

　　4〕后续处理

　　有些技术可以同时使用多种材料进行打印。有些技术在打印的过程中还会用到支撑物，比方在打印出一些有倒挂状的物体时就需要用到一些易于除去的东西〔如可溶的东西〕作为支撑物。

　　况型

　　30候型用片分朦

　　3、常见3D打印技术

　　1)FDM:熔融沉积成型工艺

　　部比浇房朽推

　　成型兵糊

　　熔融沉积成型工艺〔FusedDepositionModeling,FDM由ScottCrump

　　于1988年发明，随后ScottCrump创立了Stratasys公司。

　　1992年，Stratasys公司推出了世界上第一台基于FDM^术的3D打印机——

　　“3D造型者〔3DModeler〕”，这也标志着FDMK术步入商用阶段。FDMT艺无

　　需激光系统的支持，所用的成型材料也相对低廉，总体性价比高，这也是众多

　　开源桌面

　　3D打印机主要采用的技术

　　方案。

　　熔融沉积有时候又被称为熔丝沉积，它将丝状的热熔性材料进行

　　加热融化，通过带有微细喷嘴的挤出机把材料挤出来。喷头可以沿

　　X

　　轴的方向进行移动，工作台则沿Y轴和Z轴方向移动〔当然不同的设备其机械

　　结构的设计也许不一样〕，熔融的丝材被挤出后随即会和前一层材料粘合在一

　　起。一层材料沉积后工作台将按预定的增量下降一个厚度，然后重复以上的步

　　骤直到工件完全成型

　　材.贫从劫掘•

　　•主动辗

　　热熔性丝材〔通常为ABS或PLA材料〕先被缠绕在供料辐上，由步进电机

　　驱动车昆子旋转，丝材在主动车昆与从动车昆的摩擦力作用下向挤出机喷头送

　　出。在供料辐和喷头之间有一导向套，导向套采用低摩擦力材料制成以便丝材

　　能够顺利准确地由供料车昆送到喷头的内腔。

　　喷头的上方有电阻丝式加热器，在加热器的作用下丝材被加热到熔融状态，

　　然后通过挤出机把材料挤压到工作台上，

　　材料冷却后便形

　　形成了工件的截面轮廓。

　　采用FDME艺制作具有悬空结构的工件原型时需要有支撑结构的支持，为

　　了节省材料成本和提高成型的效率，

　　新型的FDMS备会采用

　　了双喷头的设计，一个喷头负责挤出成型材料，另外一个喷头负责挤出支撑材

　　料。

　　一般来说，用于成型的材料丝相对更精细一些，而且价格较高，

　　沉积效率也较低。用于制作支撑材料的丝材会相对较粗一些，

　　而且成

　　本较低，但沉积效率会更高些。支撑材料一般会选用水溶性材料或比成型材料

　　熔点低的材料，这样在后期处理时通过物理或化学的方式就能很方便地把支撑

　　结构去除干净。

　　

篇十四：创新实验室设计流程

　小学“智慧生态科技园”创新实验室

　　一、设计理念1.主题“智慧生态科技园”是传感器技术、无线通讯技术、云存储、云

　　计算、大数据等多种信息技术在自然生态中综合、全面的应用，例如：“新能源”、“智慧农业”、“环境智能检测”。

　　“智慧生态科技园”建设坚持以科学发展观为指导，以建设“数字化科技体验型现化化学校为导向，突出信息技术与科技相结合的教育教学以及管理的深度融合作用，依托信息技术创新科技教学与学习模式，探索学校改革与发展，特别是学校数字化教育教学、管理的新模式、途径和方法，提升教育教学质量和管理水平。

　　2.特色“智慧生态科技园”为教师和学生开展“生态课程”提供了一个专用的场所，可以让学生亲身体验、实践、研究，提高学生的学习兴趣，锻炼学生的动手能力，培养学生的综合素质。（1）体验——可以让学生在实际环境中亲身体验智慧生态的各种实际应用，感受现代科技的魅力，陶冶学生的情操。（2）实践——可以让学生在智慧生态园中亲手实践，锻炼和培养学生的观察能力、动手能力和创新能力。（3）研究——可以在智慧生态园中开展“第二课堂”、科学研究活动和社团活动，丰富学生的课余生活，培养和提高学生的综合能力。3.功能

　　（1）为学科教学开展各类拓展活动提供平台。（2）为智慧生态课程建设提供保障，训练学生的开放性思维和探索精神，完善各类研究和实验。（3）为学生开展各种社团活动、拓展活动提供专用场所。二、建设布局“智慧生态科技园”是一种开放型创新实验室，包括太阳能发电、雨水回收及处理、现代农业种植、环境气象监测四大部分。可以加强校本课程建设,拓展第二课堂，组建生态校园微课程学习平台,形成“自由学习与开放学习”,“科学探究”与“生活体验”相融合的基于物联网技术、移动互联网、数字化体验式的生态学习平台。太阳能发电：学生们不仅可以体验太阳能发电技术和应用，还可以开展手工制作、学科综合实践和社团课题研究。雨水回收及处理：学生们不仅可以体验水循环和水处理的过程，还可以了解水循环和水处理的相关技术和应用。另外还可以开展一次拓展活动和研究，例如：校园饮用水的水质分析、校园附近河流的水质分析。现代农业种植：学生们不仅可以亲自动手种植各种植物，观察植物的生长过程；还可以体验现代农业的各种技术，例如：无土栽培、智能灌溉、智能环境控制（温湿度、光照）。环境气象监测：学生们不仅可以了解和学习空气检测的各种知识和技能。还可以了解和学习天气预报的各种知识和技能，通过亲身活动实践，预测天气。

　　平面图

　　效果图

　　三、课程建设（活动设计）学生在真实的情境中研究、作文、摄影、画画，在真实情境里感

　　悟自然、生命的真谛和自主管理的成就。1.植物种植

　　（1）“我与植物共成长”科普实践活动。（2）学习各种植物的种植技术和养护知识。（3）了解现代科技农业的技术——无土栽培、滴喷灌，太阳能杀虫灯等。

　　2.综合实践活动同学们零距离地观察植物，感受植物细微的变化，并将所见所想用笔去描绘，同学们笔下的植物充满了生机和活力。（1）“观察植物成长”的语文综合实践活动——生态园的观察作文更是灵动传神、美不胜收。（2）“植物写生”的绘画综合实践活动——学生的植物写生作品栩栩如生。（3）“生态园摄影”综合实践活动——生态园摄影作品展示了各种果实之美。

　　（4）“天气预报”的综合实践活动——了解和学习天气预报的各种知识和技能，通过亲身活动实践，预测天气。

　　（5）“校园空气质量监测”的综合实践活动——了解和学习空气检测的各种知识和技能。

　　（6）“校园河水水质监测”综合实践活动——了解和学习水质检测的各种知识和技能。

　　3.探究性活动（1）用相机记录研究某种植物的生长过程。（2）研究环境（温度、光照、二氧化碳）对植物生长和发育的影响。（3）各种植物的应用研究——例如：紫甜菜很有营养，它的根中还含有碘的成分，对预防甲状腺肿以及防治动脉粥样硬化都有一定疗效；块根及叶子含有一种甜菜碱成分，是其它蔬菜所未有的，它能加速人体对蛋白的吸收改善肝的功能。

　　（4）动手制作活动——例如：学生自制黄色粘虫板，用黑纸板密封的番茄。

　　（5）动手制作活动——例如：学生自制太阳能手电筒、太阳能玩具车

　　（6）探究性活动——小番茄为什么不结果？，不同土壤植物生长对比研究，番茄自愈能力的研究。

　　（7）探究活动——影响太阳能发电的效率的因素？PM2.5的成因？

　　4.环境保护活动通过活动让孩子们意识到，通过劳动来保护环境，保护家园，是一件很光荣的事。点滴小事从我做起，并带动身边的每一个人。祖国

　　好，环境好，我们才能生活得更好！（1）了解和学习各种环境检测政策、法律、法规。（2）了解和学习各种环境检测技术。（3）“绿色环保”科普实践活动。5.微公益活动自主宣传献爱心活动、售卖学校自己种的黄瓜、西红柿等形式，

　　用自己的劳动发动周围的爱心人士，买一根黄瓜，为贵州、江西等地的贫困地区留守儿童捐献一份爱心午餐的费用。

　　四、设备配置及预算

　　序号

　　设备名称

　　数量单价/元

　　1太阳能发电实验装置

　　1套78000

　　2太阳能创意搭建套件

　　1批32000

　　3雨水回收及处理装置

　　1套52800

　　4水处理用品及耗材

　　1批10000

　　5温室大棚

　　1套54000

　　6温室大棚自动控制系统1套89000

　　7无土栽培实验装置

　　1套35000

　　8自动滴灌喷灌装置

　　1套18000

　　9数码相机

　　1套

　　5800

　　10植物种植用品及耗材1批10000

　　11环境气象监测系统

　　1套158000

　　单价/元78000320005280010000540008900035000180001160010000158000

　　备注

　　序号

　　设备名称

　　数量单价/元

　　12生态循环及检测系统

　　1套23000

　　13气象监测用品及耗材

　　1批10000

　　14实验室装修

　　1套120000

　　15实验室文化挂板

　　1批

　　5800

　　合计：707200

　　单价/元23000100001200005800

　　

篇十五：创新实验室设计流程

　3d打印材料类型累积技术基本材料热塑性塑料共晶系统金属可食挤压熔融沉积式fdm电子束自由成形制造ebf几乎任何合金直接金属激光烧结dmls几乎任何合金粒状电子束熔化成型ebm钛合金选择性激光熔化成型slm钛合金钴铬合金不锈钢铝选择性热烧结shs热塑性粉末选择性激光烧结sls热塑性塑料金属粉末瓷粉末粉末层喷头石膏3d打印pp石膏3d打印层压分层实体制造lom纸金属膜塑料薄膜立体平板印刷sla光硬化树脂光聚合数字光处理dlp光硬化树脂3d打印机类型按照功能级别分为三个

　　目录

　　一3D打印技术...........................................................................................................................-11、3D打印技术原理............................................................................................................-12、3D打印流程.....................................................................................................................-21）三维设计...................................................................................................................-22）切片处理...................................................................................................................-23）模型打印...................................................................................................................-34）后续处理...................................................................................................................-33、常见3D打印技术...........................................................................................................-41)FDM：熔融沉积成型工艺......................................................................................-42)SLS：选择性激光烧结工艺....................................................................................-63)LOM：分层实体成型工艺......................................................................................-84)SLA：立体光固化成型工艺....................................................................................-95)3DP：三维印刷工艺..............................................................................................-116)PolyJet：聚合物喷射技术....................................................................................-134、3D打印材料...................................................................................................................-145、3D打印机类型..............................................................................................................-15-

　　二3D打印创新实验室建设规划............................................................................................-161、3D打印创新实验室功能..............................................................................................-162、3D打印创新实验室建设规划.....................................................................................-18-

　　3、3D打印创新实验室软件..............................................................................................-20三3D打印创新实验室创新课程体系设计...........................................................................-21-

　　1、教学架构.........................................................................................................................-222、教学容.............................................................................................................................-22-

　　一3D打印技术

　　1、3D打印技术原理

　　按照传统的制造技术，一般我们制造一个产品，是先构思产品的外观图，计算出合适的尺寸,然后通过机器加工切割材料（钢材、木材等）的轮廓，这个过程原材料被机器的不断除去直至变成理想中的外观，被称为”减材制造”。而3D打印技术基于离散-堆积原理，在计算机上构建一个3D数字模型，这个3D打印模型可以通过扫描已经存在的实物获得,也可以先用扫描仪将一个实物的外观完整的扫描成图像，然后通过计算机CAD软件对这些图像进行处理，形成一个完整的3D打印模型。通过计算机CAD软件将一个立体实物切分

　　成一层一层的平面，3D打印机每打印出一层面就在高度上移动一段距离，这些平面叠加起来就形成了一个立体的实物了。这个过程产品的材料是不断增加的，称为“增材制造”。

　　2、3D打印流程

　　1）三维设计三维打印的设计过程是：先通过计算机建模软件建模，再将建成

　　的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印。

　　设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一种通过扫描产生的三维文件的扫描器，其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。2）切片处理

　　打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。

　　打印机打出的截面的厚度（即Z方向）以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi（像素每英寸）或者微米来计算的。一般的厚度为100微米，即0.1毫米，也有部分打印机如ObjetConnex系列还有三维Systems'ProJet系列可以打印出16微米薄的一层。而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天，根据模型的尺寸以及复杂程度而定。而用三维打印的技术则可以将时间缩短为数个小时，当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。

　　3）模型打印

　　三维打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够（在弯曲的表面可能会比较粗糙，像图像上的锯齿一样），要获得更高分辨率的物品可以通过如下方法：先用当前的三维打印机打出稍大一点的物体，再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。

　　4）后续处理

　　有些技术可以同时使用多种材料进行打印。有些技术在打印的过程中还会用到支撑物，比如在打印出一些有倒挂状的物体时就需要用到一些易于除去的东西（如可溶的东西）作为支撑物。

　　3、常见3D打印技术

　　1)FDM：熔融沉积成型工艺熔融沉积成型工艺（FusedDepositionModeling，FDM）由ScottCrump于1988年发明，随后ScottCrump创立了Stratasys公司。1992年，Stratasys公司推出了世界上第一台基于FDM技术的3D打印机——“3D造型者（3DModeler）”，这也标志着FDM技术步入商用阶段。FDM工艺无需激光系统的支持，所用的成型材料也相对低廉，总体性价比高，这也是众多开源桌面3D打印机主要采用的技术方案。熔融沉积有时候又被称为熔丝沉积，它将丝状的热熔性材料进行加热融化，通过带有微细喷嘴的挤出机把材料挤出来。喷头可以沿X轴的方向进行移动，工作台则沿Y轴和Z轴方向移动（当然不同的

　　设备其机械结构的设计也许不一样），熔融的丝材被挤出后随即会和前一层材料粘合在一起。一层材料沉积后工作台将按预定的增量下降一个厚度，然后重复以上的步骤直到工件完全成型。

　　热熔性丝材（通常为ABS或PLA材料）先被缠绕在供料辊上，由步进电机驱动辊子旋转，丝材在主动辊与从动辊的摩擦力作用下向挤出机喷头送出。在供料辊和喷头之间有一导向套，导向套采用低摩擦力材料制成以便丝材能够顺利准确地由供料辊送到喷头的腔。

　　喷头的上方有电阻丝式加热器，在加热器的作用下丝材被加热到熔融状态，然后通过挤出机把材料挤压到工作台上，材料冷却后便形形成了工件的截面轮廓。

　　采用FDM工艺制作具有悬空结构的工件原型时需要有支撑结构的支持，为了节省材料成本和提高成型的效率，新型的FDM设备会

　　采用了双喷头的设计，一个喷头负责挤出成型材料，另外一个喷头负责挤出支撑材料。

　　一般来说，用于成型的材料丝相对更精细一些，而且价格较高，沉积效率也较低。用于制作支撑材料的丝材会相对较粗一些，而且成本较低，但沉积效率会更高些。支撑材料一般会选用水溶性材料或比成型材料熔点低的材料，这样在后期处理时通过物理或化学的方式就能很方便地把支撑结构去除干净。

　　2)SLS：选择性激光烧结工艺选择性激光烧结工艺（SelectiveLaserSintering，SLS），该工艺最早是由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R.Dechard于1989年在其硕士论文中提出的，随后C.R.Dechard创立了DTM公司并于1992年发布了基于SLS技术的工业级商用3D打印机Sinterstation。

　　SLS工艺使用的是粉末状材料，激光器在计算机的操控下对粉末进行扫描照射而实现材料的烧结粘合，就这样材料层层堆积实现成

　　型，如图所示为SLS的成型原理：

　　选择性激光烧结加工的过程先采用压辊将一层粉末平铺到已成型工件的上表面，数控系统操控激光束按照该层截面轮廓在粉层上进行扫描照射而使粉末的温度升至熔化点，从而进行烧结并于下面已成型的部分实现粘合。

　　当一层截面烧结完后工作台将下降一个层厚，这时压辊又会均匀地在上面铺上一层粉末并开始新一层截面的烧结，如此反复操作直接工件完全成型。

　　在成型的过程中，未经烧结的粉末对模型的空腔和悬臂起着支撑的作用，因此SLS成型的工件不需要像SLA成型的工件那样需要支撑结构。SLS工艺使用的材料与SLA相比相对丰富些，主要有石蜡、聚碳酸酯、尼龙、纤细尼龙、合成尼龙、瓷甚至还可以是金属。

　　当工件完全成型并完全冷却后，工作台将上升至原来的高度，此时需要把工件取出使用刷子或压缩空气把模型表层的粉末去掉。SLS工艺支持多种材料，成型工件无需支撑结构，而且材料利用率较高。尽管这样SLS设备的价格和材料价格仍然十分昂贵，烧结前材料需要预热，烧结过程中材料会挥发出异味，设备工作环境要求相对苛刻。

　　3)LOM：分层实体成型工艺分层实体成型工艺，这是历史最为悠久的3D打印成型技术，也是最为成熟的3D打印技术之一。LOM技术自1991年问世以来得到迅速的发展。由于分层实体成型多使用纸材、PVC薄膜等材料，价格低廉且成型精度高，因此受到了较为广泛的关注，在产品概念设计可视化、造型设计评估、装配检验、熔模铸造等方面应用广泛。

　　LOM分层实体成型系统主要包括计算机、数控系统、原材料存储与运送部件、热粘压部件、激光切系统、可升降工作台等部分组成。

　　其中计算机负责接收和存储成型工件的三维模型数据，这些数据主要是沿模型高度方向提取的一系列截面轮廓。原材料存储与运送部件将把存储在其中的原材料（底面涂有粘合剂的薄膜材料）逐步送至工作台上方。

　　激光切割器将沿着工件截面轮廓线对薄膜进行切割，可升降的工作台能支撑成型的工件，并在每层成型之后降低一个材料厚度以便送进将要进行粘合和切割的新一层材料，最后热粘压部件将会一层一层地把成型区域的薄膜粘合在一起，就这样重复上述的步骤直到工件完全成型。

　　LOM工艺采用的原料价格便宜，因此制作成本极为低廉，其适用于大尺寸工件的成型，成型过程无需设置支撑结构，多余的材料也容易剔除，精度也比较理想。尽管如此，由于LOM技术成型材料的利用率不高，材料浪费严重颇被诟病，又随着新技术的发展LOM工艺将有可能被逐步淘汰。

　　4)SLA：立体光固化成型工艺立体光固化成型工艺（StereolithographyApparatus，SLA），又称立体光刻成型。该工艺最早由CharlesW.Hull于1984年提出并获得美国国家专利，是最早发展起来的3D打印技术之一。CharlesW.Hull在获得该专利后两年便成立了3DSystems公司并于1988年发布了世界上第一台商用3D打印机SLA-250。SLA工艺也成为了目前世界上研究最为深入、技术最为成熟、应用最为广泛的一种3D

　　打印技术。SLA工艺以光敏树脂作为材料，在计算机的控制下紫外激光将对液态的光敏树脂进行扫描从而让其逐层凝固成型，SLA工艺能以简洁且全自动的方式制造出精度极高的几何立体模型。如图所示为SLA技术的基本原理：

　　液槽中会先盛满液态的光敏树脂，氦—镉激光器或氩离子激光器发射出的紫外激光束在计算机的操纵下按工件的分层截面数据在液态的光敏树脂表面进行逐行逐点扫描，这使扫描区域的树脂薄层产生聚合反应而固化从形成工件的一个薄层。

　　当一层树脂固化完毕后，工作台将下移一个层厚的距离以使在原先固化好的树脂表面上再覆盖一层新的液态树脂，刮板将粘度较大的树脂液面刮平然后再进行下一层的激光扫描固化。因为液态树脂具有高粘性而导致流动性较差，在每层固化之后液面很难在短时间迅速抚平，这样将会影响到实体的成型精度。采用刮板刮平后所需要的液态

　　树脂将会均匀地涂在上一叠层上，这样经过激光固化后将可以得到较好的精度，也能使成型工件的表面更加光滑平整。

　　新固化的一层将牢固地粘合在前一层上，如此重复直至整个工件层叠完毕，这样最后就能得到一个完整的立体模型。

　　当工件完全成型后，首先需要把工件取出并把多余的树脂清理干净，接着还需要把支撑结构清除掉，最后还需要把工件放到紫外灯下进行二次固化。

　　SLA工艺成型效率高，系统运行相对稳定，成型工件表面光滑精度也有保证，适合制作结构异常复杂的模型，能够直接制作面向熔模精密铸造的中间模。尽管SLA的成型精度高，但成型尺寸也有较大的限制而不适合制作体积庞大的工件，成型过程中伴随的物理变化和化学变化可能会导致工件变形，因此成型工件需要有支撑结构。

　　目前，SLA工艺所支持的材料还相当有限且价格昂贵，液态的光敏树脂具有一定的毒性和气味，材料需要避光保存以防止提前发生聚合反应。SLA成型的成品硬度很低而相对脆弱，小编在一次3D打印体验活动（iCader带您走进中科院探秘3D打印”活动简报：华南地区的3D打印技术产业联盟呼之欲出）中看到了SLA成品触地碎裂的情况。此外，使用SLA成型的模型还需要进行二次固化，后期处理相对复杂。

　　5)3DP：三维印刷工艺

　　三维印刷工艺（Three-DimensionPrinting，3DP），该技术由美国麻省理工大学的EmanualSachs教授发明于1993年，3DP的工作原理类似于喷墨打印机，是形式上最为贴合“3D打印”概念的成型技术之一。

　　3DP工艺与SLS工艺也有着类似的地方，采用的都是粉末状的材料，如瓷、金属、塑料，但与其不同的是3DP使用的粉末并不是通过激光烧结粘合在一起的，而是通过喷头喷射粘合剂将工件的截面“打印”出来并一层层堆积成型的，如图所示为3DP的技术原理：

　　首先设备会把工作槽中的粉末铺平，接着喷头会按照指定的路径将液态粘合剂（如硅胶）喷射在预先粉层上的指定区域中，此后不断重复上述步骤直到工件完全成型后除去模型上多余的粉末材料即可。

　　3DP技术成型速度非常快，适用于制造结构复杂的工件，也适用于制作复合材料或非均匀材质材料的零件。

　　6)PolyJet：聚合物喷射技术PolyJet聚合物喷射技术是以色列Objet公司于2000年初推出的专利技术，PolyJet技术也是当前最为先进的3D打印技术之一，它的成型原理与3DP有点类似，不过喷射的不是粘合剂而是聚合成型材料，如图所示为PolyJet聚合物喷射系统的结构：

　　PolyJet的喷射打印头沿X轴方向来回运动，工作原理与喷墨打印机十分类似，不同的是喷头喷射的不是墨水而是光敏聚合物。当光敏聚合材料被喷射到工作台上后，UV紫外光灯将沿着喷头工作的方向发射出UV紫外光对光敏聚合材料进行固化。

　　完成一层的喷射打印和固化后，设备置的工作台会极其精准地下降一个成型层厚，喷头继续喷射光敏聚合材料进行下一层的打印和固化。就这样一层接一层，直到整个工件打印制作完成。

　　工件成型的过程中将使用两种不同类型的光敏树脂材料，一种是用来生成实际的模型的材料，另一种是类似胶状的用来作为支撑的树脂材料。

　　这种支撑材料由过程控制被精确的添加到复杂成型结构模型的所需位置，例如是一些悬空、凹槽、复杂细节和薄壁等等的结构。当完成整个打印成型过程后，只需要使用WaterJet水枪就可以十分容易地把这些支撑材料去除，而最后留下的是拥有整洁光滑表面的成型工件。

　　使用PolyJet聚合物喷射技术成型的工件精度非常高，最薄层厚能达到16微米。设备提供封闭的成型工作环境，适合于普通的办公室环境。此外，PolyJet技术还支持多种不同性质的材料同时成型，能够制作非常复杂的模型。

　　4、3D打印材料

　　类型挤压

　　线粒状

　　累积技术熔融沉积式(FDM）电子束自由成形制造(EBF)直接金属激光烧结（DMLS）电子束熔化成型（EBM）

　　基本材料热塑性塑料，共晶系统金属、可食用材料几乎任何合金几乎任何合金钛合金

　　选择性激光熔化成型(SLM)

　　选择性热烧结（SHS）

　　选择性激光烧结（SLS）

　　粉末层喷头3D打印

　　石膏3D打印(PP)

　　层压

　　分层实体制造（LOM）

　　光聚合

　　立体平板印刷（SLA）数字光处理(DLP)

　　钛合金，钴铬合金，不锈钢，铝热塑性粉末热塑性塑料、金属粉末、瓷粉末

　　石膏

　　纸、金属膜、塑料薄膜光硬化树脂光硬化树脂[6]

　　5、3D打印机类型

　　按照功能级别分为三个：桌面级与工业级。桌面级：多使用FDM技术，加工尺寸300mm左右，加工精度0.1-0.2mm左右，体积小，重量轻，一般家庭或办公室使用。

　　工业级：多使用SLS、SLA技术，加工尺寸可以达到300mm以上，加工精度最小可达到0.016mm，体积较大，一般为工业生产、产品研发。

　　二3D打印创新实验室建设规划

　　1、3D打印创新实验室功能

　　1）搭建我校师生创新创业作品的孵化平台，助推我校师生的创新创业热情。师生的创意都可以在本实验室打印出模型，便于交流、分析、检讨，进一步完善自己的作品。

　　2）构建SolidLearning教学模式SolidLearning是在3D打印的基础上提出的一种新型教学模式，并在教育中集成快速成型和数字制造技术，为教师和学生提供可下载的资源对象文件，通过这些对象文件可以直接使用3D打印系统创建物理原型。在SolidLearning模式中，教师和学生能够下载并打印课程所需要的3D对象模型资源。学校级建模可以通过低价的3D打印机实现简单的模型打印。复杂的模型需要高性能的3D打印系统。

　　3）革新教学方式当前，教学工具盒一起一般由专门的教学设备制作机构制作发行，更新慢；多媒体课件中展示的教学容模型也无法使学生直接接触和观察教学实体对象。3D打印使得每位教师都可以方便的打印模型，以有形的三维格式展示教科书中提取的二维信息，并可以设计个性化的教学模型以适应教学容的要求，同时，3D打印可以帮助学校制作特殊的教学模型。4）创新课程教学设计很多学科可以通过打印制作相关的模型，进行课程容的学习和实验设计，如建筑、医学、生物学、汽车工程绘画、图形设计、历史考古等。在教学活动中，生动的DIY和立体的学习方式越来越受到学生的欢迎。5）推动SETM教育STEM教育指科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）教育。STEM素养由科学、技术、工程和数学学科的素养组成，把学生学习到的各学科知识与机械过程转变成一个探索世界相互联系的不同侧面的过程。STEM强调学生的设计能力、批判性思维和解决问题的能力。3D打印技术引入到教育领域，有助于推动SETM教育，培养学生的科技素养和数字化素养。

　　2、3D打印创新实验室建设规划

　　.面积:场地面积大约80-100平方，或一间实训车间。.区域规划：（1）创新作品展示区：（2）桌面级3D打印区；（3）

　　扫描区；（4）工业级3D打印展示及自助体验区；

　　方案A

　　区域规划

　　设备清单

　　序号1

　　设备名称

　　规格

　　数量

　　打印尺300mm以；打

　　桌面级3D打印机

　　10台

　　印精度0.2mm左右

　　单价30000

　　总价300000

　　分辨率：20,000-

　　2

　　3D扫描仪

　　2台

　　400,000个三角形

　　打印尺寸达300mm以

　　3

　　工业级3D打印机上，打印精度达

　　2台

　　0.016mm

　　AMDA4-6210CPU；

　　4

　　电脑

　　4G存；500G硬盘1920台

　　寸彩显

　　5

　　工作站

　　联想S30

　　2台

　　6

　　工作台

　　木工；定制

　　5

　　7

　　椅子

　　学生座椅

　　25只

　　8

　　展柜

　　玻璃；定制

　　2个

　　9

　　投影仪

　　待定

　　1个

　　10

　　打印材料

　　ABS；PLA;光敏树脂等

　　总计：1840500元

　　方案B

　　100000600000

　　350020000

　　6002010005000

　　2000001200000

　　70000400003000

　　50020005000预计20000

　　区域规划

　　设备清单

　　序号123

　　设备名称

　　规格

　　数量

　　3D扫描仪工业级3D打印机

　　分辨率：20,000400,000个三角形打印尺寸达300mm以上，打印精度达0.016mm

　　2台4台

　　工作站

　　联想S30

　　4台

　　4

　　工作台

　　木工；定制

　　1

　　5

　　椅子

　　学生座椅

　　25只

　　6

　　展柜

　　玻璃；定制

　　1个

　　7

　　投影仪

　　待定

　　1个

　　8

　　打印材料

　　ABS；PLA;光敏树脂等

　　共计：2310500元

　　单价10000050000020000

　　200020

　　10005000

　　总价200000

　　2000000

　　80000200050010005000预计20000

　　3、3D打印创新实验室软件

　　由Autodesk中国区教育支持中心发布的一套适用于普通用户的建模软件3D打印创新软件（包含4个模块，三维模型设计软件、手工制作软件、创意3D打印软件、趣味泥塑软件）。该系列软件为用户提供多种方式生成3D模型：用最简单直接的拖拽3D模型并进

　　行编辑的方式进行建模；或者直接将拍摄好的数码照片在云端处理为

　　3D模型；如果用户喜欢自己动手制作,3D系列软件同样为爱动手的

　　用户提供了多种方式来发挥自己的创造力。不需要复杂的专业知识，

　　任何人都可以轻松使用3D系列产品。本软件以世界最大三维软件

　　Autodesk的123D产品为基础平台开发制作而成，软件底层使用流

　　畅性、稳定性毋庸置疑，产品能直接连接3D打印机并进行3D打印。

　　软件名称

　　三维模型设计软件(3DDesign)

　　创意3D打印软件（3DOrig-Design）

　　手工制作软件（3DMaker）

　　趣味泥塑软件（3DSculpt）

　　功能介绍

　　适用人群/专业

　　可以使用一些简单的图形来设计、创建、编辑三维

　　模型，或者在一个已有的模型上进行修改。软件打

　　破了常规专业CAD软件从草图生成三维模型的建模

　　方法，三维模型设计软件提供了丰富的三维模型和

　　图形库，通过对这些模型库和图形的堆砌和编辑生

　　成复杂形状。即使你不是一个CAD建模工程师，也能随心所欲地在123DDesign里建模并打印3D所有/机械、电子、核模型。符合现代普通教育下学生的接受和学习能力。电、动漫设计

　　将照片转化为三维模型，学生使用此创意3D打印软

　　件可以快速的将实物照片通过云服务器制作出数字三维模型，并能够发送到3D打印设计软件里进行修改编辑，最后打印出想要的三维模型。

　　所有/机械、核电、摄影、动漫、工美

　　从三维模型创建拼装实体，学生使用手工制作软件

　　可以创造自己想象的模型，软件自动将模型切分成若干和切片模型，可以将切片模型3D打印出来，并

　　所有/工美、动漫

　　进行组装，通过此软件使学生了解设计、制造到装

　　配的全过程。

　　三维数字雕塑喷绘软件，学生使用趣味泥塑软件可所有/工美、动漫

　　以通过拉升、推挤、扁平、凸起等等操作。是模型

　　库中的初级模型很快拥有极具个性的外形。

　　三3D打印创新实验室创新课程体系设计

　　1、教学架构

　　本创新实验室主要是分为四大模块，分别是三维模型制作模块、创意3D打印模块、个性化手工制作模块、趣味泥塑模块。

　　2、教学容

　　1）、三维模型设计模块软硬件平台：三维模型设计软件（3DDesign）讲授容：本模块使用三维模型设计软件，提供了一些简单的三维图形，通过对这些简单图形的堆砌和编辑生成复杂形状，类似于堆积木。可以实现模型设计草图确定、三维模型设计软件使用概念知识、模型设计讲解详细步骤等教学容。案例：火车；齿轮等技术关键：用简单的三维图形堆砌和编辑。2）、创意3D打印模块软硬件平台：创意3D打印软件（3DOrig-Design）PC、相机讲授容：本模块使用创意3D打印软件软件，利用云计算的强大能力，可将数码照片迅速转换为逼真的三维模型。可以实现相机使用基础知识、图片信息基本知识、创意3D打印软件使用基础、云合成等的教学容。

　　案例：人物；饰品；模具等技术关键：使用傻瓜相机、手机或高级数码单反相机抓拍物体、人物或场景，物体的每个角度都需要有照片。3）、个性化手工制作模块软硬件平台：个性化手工制作软件（3DMaker）PC讲授容：本模块使用个性化手工制作软件软件，将数字三维模型转换为二维切割图案，用户可利用硬纸板、木料、布料、金属或塑料等低成本材料将这些图案迅速拼装成实物，从而再现原来的数字化模型。可以实现其它格式模型导入技术、模型剖面手绘技术、个性化手工制作软件使用技术、模型各部分结构图生成技术以及部分结构裁剪技术等的教学容。案例：电台灯；泰姬陵；火箭；恐龙等，技术关键：一个桌子放一个模型，否则到现场会出现纸片错乱的情况打印的模型尽可能简单，否则会降低乐趣由于切割机无法打印数字，所以要打印安装指导（即Make生成的打印文档，上面有数字，可以帮助拼接）打印材质和厚度需要先告诉设计人员，指导生成Make的设计间隙。4）、趣味泥塑模块软硬件平台趣味泥塑软件（3Dsculpt）

　　讲授容：本模块使用趣味泥塑软件软件，在iPad上制作出任何的雕塑模型，并且可以在这些雕塑模型上绘画。可以实现泥塑的基本知识、3Dsculpt软件使用基础、具体模型操作详解。案例：恐龙；野兽；青铜鼎等，技术关键：通过拉升、推挤、扁平、凸起等等操作完成制作。

　　

篇十六：创新实验室设计流程

　机器人创新实验室建设方案一、指导思想为贯彻落实《全民科学素质行动计划纲要》和《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010－2020）》精神，进一步提高学校科学创新活动水平，为我校青少年学生提供经常性、便捷的校内科普活动场所，加强对青少年创新意识和实践能力的培养。根据《晋江市“项目落实年”活动实施方案》有关精神，决定在我校开展“科学创新实验室”创建活动。二、主要目标学校科学创新实验室将以推动学校科技教育的发展，广泛开展多种形式的科技教育活动，提高学生的科学素养为主要目标。建立具有相关活动设备、器材和工具，以本校学生为主要对象参与实验和实践活动为主要活动形式，争取面向学校周边青少年辐射，以开展科普教育和科普活动，同时也将做为学校对青少年学生进行思想道德教育的一个有效阵地，为建设和谐校园和谐社区发挥应有的功能。三、创建设想为了更好的开展学校科技活动，丰富学校科协的活动内容,让更多的学生参与,学校拟创建科学创新实验室，充分利用已定场所及师资，只要再配备相关探究式课程资源及系列器材装备，就能更好提供培养的青少年学生观的科学素养和创新能力科学活动场所。初步拟定从三个方面进行加强建设。1、创建机器人工作室，开展电脑机器人教学活动。前几年由于科技馆统一进行培训辅导，学校在机器人方面也曾获得多

　　个省级奖项，但近年来，多个兄弟学校的电脑机器人工作室陆续建立，电脑机器人的培训工作大多分摊到学校,但由于学校的电脑机器人活动由于没有工作室，电脑机器人活动明显落伍。

　　需要配置：电脑机器人十套,台式电脑4台，手提电脑两台，桌椅二十套，电源。预计经费:10万。

　　2、创建一间科技创新实验室，拓展学生科技活动空间.科技创新实验室是目前学校物理化学生物实验室的延伸和补充，科技创新实验室是目前针对中小学学生在各个学科中学到的科学知识中,有些有趣的科学现象，有科学探究价值的知识配套的些科技互动仪器，和可操作的实验仪器，具体分为力学系列、光学系列、声学系列、热学系列、生命科学系列、电磁学系列、机器人系列、天文地理系列、能量转换系列（近百种实验）是课堂知识的延伸，更是学生课余时间的好去处。在实验室里,可以激发学生的学习兴趣,可以培养学生的科学探究精神,可以提高学生的动手和创新能力。需要配置：一、基础设备部分实验室装修，讲台、实验桌椅；二、科技互动仪器（一套）三、桌面型实验仪器（一套)。预计经费：10万。3、加大科技活动投入，普及学生科技活动参与面.科技活动一直以来是一项比较“烧钱"的活动项目,很多项目的活动器材，价格年年高涨，而且好多项目的器材属于消耗品，用完不可重复使用，或者每年比赛项目在更新，年年要购买新的装备，少则几十、几百，多则上千、甚至上万，这些都成为学校更为广泛、持续的开展学校科技活动的普及特别是电子制作科学创新活动的瓶颈.

　　需要配置：对学校的科技活动给予持续的支持.四、具体活动科学创新实验室是学校教育工作的有益补充和扩展，有助于培养青少年创新意识和实践能力，是促进素质教育发展的有效载体。科学创新实验室创建后学校将从几个方面进行开展活动。1、科学创新实验室长期坚持实验室对学生开放，让实验室成为学生课余时间盼望的去处，让学生周末走出网吧、游戏机室，远离网络聊天游戏，走进实验室。开放时间：周一—周五,中午和下午学后一小时，周六周日上午8:30—11:30.2、机器人工作室，每周由教师辅导3个课时，培训优秀选手参加晋江市和福建省电脑机器人比赛，每次比赛完成后，作品将结合学校的校园科技文体节和校运会两个时间段向全校师生展示；平时仅对机器人社团成员开放，开放时间：周一—周五，中午和下午学后一小时，周六周日上午8:30—11：30。

　　3、配合晋江市的电子制作比赛和创新大赛开展培训和指导工作，积极参与晋江的各种科技比赛活动.

　　4、每年结合科技文体节设计、开展的学生喜闻乐见系列科技活动，如水火箭,火星撞地球，纸质桥等等，丰富学校的课余生活，让学生应用所学知识去参与活动,体验知识的无穷魅力。

　　学生科学思想和科学素养的培养是一个长期的过程。我们以科学创新实验室的创设活动为契机，扩展学校科技教育工作,着力于培养青少年创新意识和实践能力,促进素质教育发展,为培养掌握现代科学知识的社会

　　主义接班人做出应有的贡献。

　　

篇十七：创新实验室设计流程

　此外polyjet技术还支持多种不同性质的材料同时成型能够制作非常复杂的模43d打印材料类型累积技术基本材料挤压熔融沉积式fdm热塑性塑料共晶系统金属可食用材料电子束自由成形制造ebf几乎任何合金粒状直接金属激光烧结dmls几乎任何合金电子束熔化成型ebm钛合金选择性激光熔化成型slm钛合金钻铭合金不锈钢铝选择性热烧结shs热塑性粉末选择性激光烧结sls热塑性塑料金属粉末陶瓷粉末粉末层喷头3d打印石膏3d打印pp石膏层压分层实体制造lom纸金属膜塑料薄膜光聚合立体平板印刷sla光硬化树脂数字光处理dlp光硬化树脂53d打印机类型按照功能级别分为三个

　　目录

　　一3D打印技术.........................................................................................................................-11、3D打印技术原理...........................................................................................................-12、3D打印流程...................................................................................................................-21）三维设计.................................................................................................................-22）切片处理.................................................................................................................-23）模型打印.................................................................................................................-34）后续处理.................................................................................................................-33、常见3D打印技术..........................................................................................................-31)FDM：熔融沉积成型工艺.......................................................................................-32)SLS：选择性激光烧结工艺...................................................................................-53)LOM：分层实体成型工艺.......................................................................................-74)SLA：立体光固化成型工艺...................................................................................-85)3DP：三维印刷工艺............................................................................................-116)PolyJet：聚合物喷射技术................................................................................-124、3D打印材料................................................................................................................-135、3D打印机类型............................................................................................................-14-

　　二3D打印创新实验室建设规划..........................................................................................-151、3D打印创新实验室功能............................................................................................-152、3D打印创新实验室建设规划....................................................................................-163、3D打印创新实验室软件............................................................................................-19-

　　三3D打印创新实验室创新课程体系设计...........................................................................-201、教学架构.......................................................................................................................-202、教学内容.......................................................................................................................-20-

　　.

　　一3D打印技术

　　1、3D打印技术原理

　　按照传统的制造技术，一般我们制造一个产品，是先构思产品的外观图，计算出合适的尺寸,然后通过机器加工切割材料（钢材、木材等）的轮廓，这个过程原材料被机器的不断除去直至变成理想中的外观，被称为”减材制造”。而3D打印技术基于离散-堆积原理，在计算机上构建一个3D数字模型，这个3D打印模型可以通过扫描已经存在的实物获得,也可以先用扫描仪将一个实物的外观完整的扫描成图像，然后通过计算机CAD软件对这些图像进行处理，形成一个完整的3D打印模型。通过计算机CAD软件将一个立体实物切分成一层一层的平面，3D打印机每打印出一层面就在高度上移动一段距离，这些平面叠加起来就形成了一个立体的实物了。这个过程产品的材料是不断增加的，称为“增材制造”。

　　.

　　2、3D打印流程

　　1）三维设计

　　三维打印的设计过程是：先通过计算机建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印。

　　设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一种通过扫描产生的三维文件的扫描器，其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。

　　2）切片处理

　　打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。

　　打印机打出的截面的厚度（即Z方向）以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi（像素每英寸）或者微米来计算的。一般的厚度为100微米，即0.1毫米，也有部分打印机如ObjetConnex系列还有三维Systems'ProJet系列可以打印出16微米薄的一层。而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天，根据模型的尺寸以及复杂程度而定。而用三维打印的

　　.

　　技术则可以将时间缩短为数个小时，当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。3）模型打印

　　三维打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够（在弯曲的表面可能会比较粗糙，像图像上的锯齿一样），要获得更高分辨率的物品可以通过如下方法：先用当前的三维打印机打出稍大一点的物体，再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。4）后续处理

　　有些技术可以同时使用多种材料进行打印。有些技术在打印的过程中还会用到支撑物，比如在打印出一些有倒挂状的物体时就需要用到一些易于除去的东西（如可溶的东西）作为支撑物。

　　3、常见3D打印技术

　　1)FDM：熔融沉积成型工艺

　　.

　　熔融沉积成型工艺（FusedDepositionModeling，FDM）由ScottCrump于1988年发明，随后ScottCrump创立了Stratasys公司。1992年，Stratasys公司推出了世界上第一台基于FDM技术的3D打印机——“3D造型者（3DModeler）”，这也标志着FDM技术步入商用阶段。FDM工艺无需激光系统的支持，所用的成型材料也相对低廉，总体性价比高，这也是众多开源桌面3D打印机主要采用的技术方案。

　　熔融沉积有时候又被称为熔丝沉积，它将丝状的热熔性材料进行加热融化，通过带有微细喷嘴的挤出机把材料挤出来。喷头可以沿X轴的方向进行移动，工作台则沿Y轴和Z轴方向移动（当然不同的设备其机械结构的设计也许不一样），熔融的丝材被挤出后随即会和前一层材料粘合在一起。一层材料沉积后工作台将按预定的增量下降一个厚度，然后重复以上的步骤直到工件完全成型。

　　.

　　热熔性丝材（通常为ABS或PLA材料）先被缠绕在供料辊上，由步进电机驱动辊子旋转，丝材在主动辊与从动辊的摩擦力作用下向挤出机喷头送出。在供料辊和喷头之间有一导向套，导向套采用低摩擦力材料制成以便丝材能够顺利准确地由供料辊送到喷头的内腔。

　　喷头的上方有电阻丝式加热器，在加热器的作用下丝材被加热到熔融状态，然后通过挤出机把材料挤压到工作台上，材料冷却后便形形成了工件的截面轮廓。

　　采用FDM工艺制作具有悬空结构的工件原型时需要有支撑结构的支持，为了节省材料成本和提高成型的效率，新型的FDM设备会采用了双喷头的设计，一个喷头负责挤出成型材料，另外一个喷头负责挤出支撑材料。

　　一般来说，用于成型的材料丝相对更精细一些，而且价格较高，沉积效率也较低。用于制作支撑材料的丝材会相对较粗一些，而且成本较低，但沉积效率会更高些。支撑材料一般会选用水溶性材料或比成型材料熔点低的材料，这样在后期处理时通过物理或化学的方式就能很方便地把支撑结构去除干净。

　　2)SLS：选择性激光烧结工艺选择性激光烧结工艺（SelectiveLaserSintering，SLS），该工艺最早是由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R.Dechard于1989年在其硕士论文中提出的，随后C.R.Dechard创立了DTM公司并于1992年发布了基于SLS技术的工业级商用3D打印机Sinterstation。

　　.

　　SLS工艺使用的是粉末状材料，激光器在计算机的操控下对粉末进行扫描照射而实现材料的烧结粘合，就这样材料层层堆积实现成型，如图所示为SLS的成型原理：

　　选择性激光烧结加工的过程先采用压辊将一层粉末平铺到已成型工件的上表面，数控系统操控激光束按照该层截面轮廓在粉层上进行扫描照射而使粉末的温度升至熔化点，从而进行烧结并于下面已成型的部分实现粘合。

　　当一层截面烧结完后工作台将下降一个层厚，这时压辊又会均匀地在上面铺上一层粉末并开始新一层截面的烧结，如此反复操作直接工件完全成型。

　　在成型的过程中，未经烧结的粉末对模型的空腔和悬臂起着支撑的作用，因此SLS成型的工件不需要像SLA成型的工件那样需要支撑

　　.

　　结构。SLS工艺使用的材料与SLA相比相对丰富些，主要有石蜡、聚碳酸酯、尼龙、纤细尼龙、合成尼龙、陶瓷甚至还可以是金属。

　　当工件完全成型并完全冷却后，工作台将上升至原来的高度，此时需要把工件取出使用刷子或压缩空气把模型表层的粉末去掉。SLS工艺支持多种材料，成型工件无需支撑结构，而且材料利用率较高。尽管这样SLS设备的价格和材料价格仍然十分昂贵，烧结前材料需要预热，烧结过程中材料会挥发出异味，设备工作环境要求相对苛刻。

　　3)LOM：分层实体成型工艺分层实体成型工艺，这是历史最为悠久的3D打印成型技术，也是最为成熟的3D打印技术之一。LOM技术自1991年问世以来得到迅速的发展。由于分层实体成型多使用纸材、PVC薄膜等材料，价格低廉且成型精度高，因此受到了较为广泛的关注，在产品概念设计可视化、造型设计评估、装配检验、熔模铸造等方面应用广泛。

　　.

　　LOM分层实体成型系统主要包括计算机、数控系统、原材料存储与运送部件、热粘压部件、激光切系统、可升降工作台等部分组成。其中计算机负责接收和存储成型工件的三维模型数据，这些数据主要是沿模型高度方向提取的一系列截面轮廓。原材料存储与运送部件将把存储在其中的原材料（底面涂有粘合剂的薄膜材料）逐步送至工作台上方。

　　激光切割器将沿着工件截面轮廓线对薄膜进行切割，可升降的工作台能支撑成型的工件，并在每层成型之后降低一个材料厚度以便送进将要进行粘合和切割的新一层材料，最后热粘压部件将会一层一层地把成型区域的薄膜粘合在一起，就这样重复上述的步骤直到工件完全成型。

　　LOM工艺采用的原料价格便宜，因此制作成本极为低廉，其适用于大尺寸工件的成型，成型过程无需设置支撑结构，多余的材料也容易剔除，精度也比较理想。尽管如此，由于LOM技术成型材料的利用率不高，材料浪费严重颇被诟病，又随着新技术的发展LOM工艺将有可能被逐步淘汰。

　　4)SLA：立体光固化成型工艺立体光固化成型工艺（StereolithographyApparatus，SLA），又称立体光刻成型。该工艺最早由CharlesW.Hull于1984年提出并获得美国国家专利，是最早发展起来的3D打印技术之一。CharlesW.Hull在获得该专利后两年便成立了3DSystems公司并于1988年

　　.

　　发布了世界上第一台商用3D打印机SLA-250。SLA工艺也成为了目前世界上研究最为深入、技术最为成熟、应用最为广泛的一种3D打印技术。SLA工艺以光敏树脂作为材料，在计算机的控制下紫外激光将对液态的光敏树脂进行扫描从而让其逐层凝固成型，SLA工艺能以简洁且全自动的方式制造出精度极高的几何立体模型。如图所示为SLA技术的基本原理：

　　液槽中会先盛满液态的光敏树脂，氦—镉激光器或氩离子激光器发射出的紫外激光束在计算机的操纵下按工件的分层截面数据在液态的光敏树脂表面进行逐行逐点扫描，这使扫描区域的树脂薄层产生聚合反应而固化从形成工件的一个薄层。

　　当一层树脂固化完毕后，工作台将下移一个层厚的距离以使在原先固化好的树脂表面上再覆盖一层新的液态树脂，刮板将粘度较大的树脂液面刮平然后再进行下一层的激光扫描固化。因为液态树脂具有

　　.

　　高粘性而导致流动性较差，在每层固化之后液面很难在短时间内迅速抚平，这样将会影响到实体的成型精度。采用刮板刮平后所需要的液态树脂将会均匀地涂在上一叠层上，这样经过激光固化后将可以得到较好的精度，也能使成型工件的表面更加光滑平整。

　　新固化的一层将牢固地粘合在前一层上，如此重复直至整个工件层叠完毕，这样最后就能得到一个完整的立体模型。

　　当工件完全成型后，首先需要把工件取出并把多余的树脂清理干净，接着还需要把支撑结构清除掉，最后还需要把工件放到紫外灯下进行二次固化。

　　SLA工艺成型效率高，系统运行相对稳定，成型工件表面光滑精度也有保证，适合制作结构异常复杂的模型，能够直接制作面向熔模精密铸造的中间模。尽管SLA的成型精度高，但成型尺寸也有较大的限制而不适合制作体积庞大的工件，成型过程中伴随的物理变化和化学变化可能会导致工件变形，因此成型工件需要有支撑结构。

　　目前，SLA工艺所支持的材料还相当有限且价格昂贵，液态的光敏树脂具有一定的毒性和气味，材料需要避光保存以防止提前发生聚合反应。SLA成型的成品硬度很低而相对脆弱，小编在一次3D打印体验活动（iCader带您走进中科院探秘3D打印”活动简报：华南地区的3D打印技术产业联盟呼之欲出）中看到了SLA成品触地碎裂的情况。此外，使用SLA成型的模型还需要进行二次固化，后期处理相对复杂。

　　.

　　5)3DP：三维印刷工艺三维印刷工艺（Three-DimensionPrinting，3DP），该技术由美国麻省理工大学的EmanualSachs教授发明于1993年，3DP的工作原理类似于喷墨打印机，是形式上最为贴合“3D打印”概念的成型技术之一。3DP工艺与SLS工艺也有着类似的地方，采用的都是粉末状的材料，如陶瓷、金属、塑料，但与其不同的是3DP使用的粉末并不是通过激光烧结粘合在一起的，而是通过喷头喷射粘合剂将工件的截面“打印”出来并一层层堆积成型的，如图所示为3DP的技术原理：

　　首先设备会把工作槽中的粉末铺平，接着喷头会按照指定的路径将液态粘合剂（如硅胶）喷射在预先粉层上的指定区域中，此后不断重复上述步骤直到工件完全成型后除去模型上多余的粉末材料即可。

　　.

　　3DP技术成型速度非常快，适用于制造结构复杂的工件，也适用于制作复合材料或非均匀材质材料的零件。

　　6)PolyJet：聚合物喷射技术PolyJet聚合物喷射技术是以色列Objet公司于2000年初推出的专利技术，PolyJet技术也是当前最为先进的3D打印技术之一，它的成型原理与3DP有点类似，不过喷射的不是粘合剂而是聚合成型材料，如图所示为PolyJet聚合物喷射系统的结构：

　　PolyJet的喷射打印头沿X轴方向来回运动，工作原理与喷墨打印机十分类似，不同的是喷头喷射的不是墨水而是光敏聚合物。当光敏聚合材料被喷射到工作台上后，UV紫外光灯将沿着喷头工作的方向发射出UV紫外光对光敏聚合材料进行固化。

　　完成一层的喷射打印和固化后，设备内置的工作台会极其精准地下降一个成型层厚，喷头继续喷射光敏聚合材料进行下一层的打印和固化。就这样一层接一层，直到整个工件打印制作完成。

　　.

　　工件成型的过程中将使用两种不同类型的光敏树脂材料，一种是用来生成实际的模型的材料，另一种是类似胶状的用来作为支撑的树脂材料。

　　这种支撑材料由过程控制被精确的添加到复杂成型结构模型的所需位置，例如是一些悬空、凹槽、复杂细节和薄壁等等的结构。当完成整个打印成型过程后，只需要使用WaterJet水枪就可以十分容易地把这些支撑材料去除，而最后留下的是拥有整洁光滑表面的成型工件。

　　使用PolyJet聚合物喷射技术成型的工件精度非常高，最薄层厚能达到16微米。设备提供封闭的成型工作环境，适合于普通的办公室环境。此外，PolyJet技术还支持多种不同性质的材料同时成型，能够制作非常复杂的模型。

　　4、3D打印材料

　　类型挤压线

　　粒状

　　累积技术

　　熔融沉积式(FDM）

　　电子束自由成形制造(EBF)直接金属激光烧结（DMLS）电子束熔化成型（EBM）选择性激光熔化成型(SLM)选择性热烧结（SHS）

　　基本材料热塑性塑料，共晶系统金属、可食用材料几乎任何合金几乎任何合金钛合金钛合金，钴铬合金，不锈钢，铝热塑性粉末

　　.

　　选择性激光烧结（SLS）

　　粉末层喷头3D打印

　　石膏3D打印(PP)

　　层压

　　分层实体制造（LOM）

　　光聚合

　　立体平板印刷（SLA）数字光处理(DLP)

　　热塑性塑料、金属粉末、陶瓷粉末

　　石膏

　　纸、金属膜、塑料薄膜光硬化树脂光硬化树脂[6]

　　5、3D打印机类型

　　按照功能级别分为三个：桌面级与工业级。桌面级：多使用FDM技术，加工尺寸300mm左右，加工精度0.1-0.2mm左右，体积小，重量轻，一般家庭或办公室使用。

　　工业级：多使用SLS、SLA技术，加工尺寸可以达到300mm以上，加工精度最小可达到0.016mm，体积较大，一般为工业生产、产品研发。

　　.

　　二3D打印创新实验室建设规划

　　1、3D打印创新实验室功能

　　1）搭建我校师生创新创业作品的孵化平台，助推我校师生的创新创业热情。师生的创意都可以在本实验室打印出模型，便于交流、分析、检讨，进一步完善自己的作品。

　　2）构建SolidLearning教学模式SolidLearning是在3D打印的基础上提出的一种新型教学模式，并在教育中集成快速成型和数字制造技术，为教师和学生提供可下载的资源对象文件，通过这些对象文件可以直接使用3D打印系统创建物理原型。在SolidLearning模式中，教师和学生能够下载并打印课程所需要的3D对象模型资源。学校级建模可以通过低价的3D打印机实现简单的模型打印。复杂的模型需要高性能的3D打印系统。

　　3）革新教学方式当前，教学工具盒一起一般由专门的教学设备制作机构制作发行，更新慢；多媒体课件中展示的教学内容模型也无法使学生直接接触和观察教学实体对象。3D打印使得每位教师都可以方便的打印模型，以有形的三维格式展示教科书中提取的二维信息，并可以设计个性化的教学模型以适应教学内容的要求，同时，3D打印可以帮助学校制作特殊的教学模型。

　　.

　　4）创新课程教学设计很多学科可以通过打印制作相关的模型，进行课程内容的学习和实验设计，如建筑、医学、生物学、汽车工程绘画、图形设计、历史考古等。在教学活动中，生动的DIY和立体的学习方式越来越受到学生的欢迎。

　　5）推动SETM教育STEM教育指科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）教育。STEM素养由科学、技术、工程和数学学科的素养组成，把学生学习到的各学科知识与机械过程转变成一个探索世界相互联系的不同侧面的过程。STEM强调学生的设计能力、批判性思维和解决问题的能力。3D打印技术引入到教育领域，有助于推动SETM教育，培养学生的科技素养和数字化素养。

　　2、3D打印创新实验室建设规划

　　.面积:场地面积大约80-100平方，或一间实训车间。.区域规划：（1）创新作品展示区：（2）桌面级3D打印区；（3）

　　扫描区；（4）工业级3D打印展示及自助体验区；

　　.

　　方案A

　　区域规划

　　设备清单

　　序号123

　　45

　　设备名称

　　规格

　　数量

　　桌面级3D打印机3D扫描仪

　　工业级3D打印机电脑

　　打印尺300mm以内；打印精度0.2mm左右分辨率：20,000-400,000个三角形打印尺寸达300mm以上，打印精度达0.016mmAMDA4-6210CPU；4G内存；500G硬盘19寸彩显

　　10台2台2台20台

　　工作站

　　联想S30

　　2台

　　6

　　工作台

　　木工；定制

　　5张

　　7

　　椅子

　　学生座椅

　　25只

　　8

　　展柜

　　玻璃；定制

　　2个

　　9

　　投影仪

　　待定

　　1个

　　10

　　打印材料

　　ABS；PLA;光敏树脂等

　　总计：1840500元

　　单价30000100000600000

　　3500

　　200006002010005000

　　.

　　总价3000002000001200000

　　70000

　　40000300050020005000预计20000

　　方案B

　　区域规划

　　设备清单

　　序号123

　　设备名称

　　规格

　　数量

　　3D扫描仪

　　分辨率：20,000-400,000

　　2台

　　个三角形

　　打印尺寸达300mm以

　　工业级3D打印机

　　4台

　　上，打印精度达0.016mm

　　工作站

　　联想S30

　　4台

　　4

　　工作台

　　木工；定制

　　1张

　　5

　　椅子

　　学生座椅

　　25只

　　6

　　展柜

　　玻璃；定制

　　1个

　　7

　　投影仪

　　待定

　　1个

　　8

　　打印材料

　　ABS；PLA;光敏树脂等

　　共计：2310500元

　　单价100000

　　500000200002000

　　2010005000

　　总价200000

　　200000080000200050010005000预计20000

　　.

　　3、3D打印创新实验室软件

　　由Autodesk中国区教育支持中心发布的一套适用于普通用户的

　　建模软件3D打印创新软件（包含4个模块，三维模型设计软件、手

　　工制作软件、创意3D打印软件、趣味泥塑软件）。该系列软件为用户

　　提供多种方式生成3D模型：用最简单直接的拖拽3D模型并进行编辑

　　的方式进行建模；或者直接将拍摄好的数码照片在云端处理为3D模

　　型；如果用户喜欢自己动手制作,3D系列软件同样为爱动手的用户提

　　供了多种方式来发挥自己的创造力。不需要复杂的专业知识，任何人

　　都可以轻松使用3D系列产品。本软件以世界最大三维软件Autodesk

　　的123D产品为基础平台开发制作而成，软件底层使用流畅性、稳定

　　性毋庸置疑，产品能直接连接3D打印机并进行3D打印。

　　软件名称

　　功能介绍

　　适用人群/专业

　　可以使用一些简单的图形来设计、创建、编辑三维

　　模型，或者在一个已有的模型上进行修改。软件打

　　破了常规专业CAD软件从草图生成三维模型的建模

　　三维模型设计软件

　　方法，三维模型设计软件提供了丰富的三维模型和

　　(3DDesign)

　　图形库，通过对这些模型库和图形的堆砌和编辑生

　　成复杂形状。即使你不是一个CAD建模工程师，也能随心所欲地在123DDesign里建模并打印3D模型。符合现代普通教育下学生的接受和学习能力。

　　所有/机械、电子、核电、动漫设计

　　将照片转化为三维模型，学生使用此创意3D打印软

　　创意3D打印软件（3DOrig-Design）

　　件可以快速的将实物照片通过云服务器制作出数字三维模型，并能够发送到3D打印设计软件里进行修改编辑，最后打印出想要的三维模型。

　　所有/机械、核电、摄影、动漫、工美

　　从三维模型创建拼装实体，学生使用手工制作软件

　　可以创造自己想象的模型，软件自动将模型切分成手工制作软件（3DMaker）若干和切片模型，可以将切片模型3D打印出来，并

　　所有/工美、动漫

　　进行组装，通过此软件使学生了解设计、制造到装

　　配的全过程。

　　三维数字雕塑喷绘软件，学生使用趣味泥塑软件可所有/工美、动漫

　　趣味泥塑软件（3DSculpt）以通过拉升、推挤、扁平、凸起等等操作。是模型

　　库中的初级模型很快拥有极具个性的外形。

　　.

　　三3D打印创新实验室创新课程体系设计

　　1、教学架构

　　本创新实验室主要是分为四大模块，分别是三维模型制作模块、创意3D打印模块、个性化手工制作模块、趣味泥塑模块。

　　2、教学内容

　　1）、三维模型设计模块软硬件平台：三维模型设计软件（3DDesign）讲授内容：本模块使用三维模型设计软件，提供了一些简单的三维图形，通过对这些简单图形的堆砌和编辑生成复杂形状，类似于堆积木。可以实现模型设计草图确定、三维模型设计软件使用概念知识、模型设计讲解详细步骤等教学内容。案例：火车；齿轮等技术关键：用简单的三维图形堆砌和编辑。2）、创意3D打印模块软硬件平台：创意3D打印软件（3DOrig-Design）PC、相机讲授内容：

　　.

　　本模块使用创意3D打印软件软件，利用云计算的强大能力，可将数码照片迅速转换为逼真的三维模型。可以实现相机使用基础知识、图片信息基本知识、创意3D打印软件使用基础、云合成等的教学内容。案例：人物；饰品；模具等技术关键：使用傻瓜相机、手机或高级数码单反相机抓拍物体、人物或场景，物体的每个角度都需要有照片。3）、个性化手工制作模块软硬件平台：个性化手工制作软件（3DMaker）PC讲授内容：本模块使用个性化手工制作软件软件，将数字三维模型转换为二维切割图案，用户可利用硬纸板、木料、布料、金属或塑料等低成本材料将这些图案迅速拼装成实物，从而再现原来的数字化模型。可以实现其它格式模型导入技术、模型剖面手绘技术、个性化手工制作软件使用技术、模型各部分结构图生成技术以及部分结构裁剪技术等的教学内容。案例：电台灯；泰姬陵；火箭；恐龙等，技术关键：一个桌子放一个模型，否则到现场会出现纸片错乱的情况打印的模型尽可能简单，否则会降低乐趣由于切割机无法打印数字，所以要打印安装指导（即Make生成的打印文档，上面有数字，可以帮助拼接）打印材质和厚度需要先告诉设计人员，指导生成Make的设计间隙。

　　.

　　4）、趣味泥塑模块软硬件平台趣味泥塑软件（3Dsculpt）讲授内容：本模块使用趣味泥塑软件软件，在iPad上制作出任何的雕塑模型，并且可以在这些雕塑模型上绘画。可以实现泥塑的基本知识、3Dsculpt软件使用基础、具体模型操作详解。案例：恐龙；野兽；青铜鼎等，技术关键：通过拉升、推挤、扁平、凸起等等操作完成制作。

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篇十八：创新实验室设计流程

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　　目录

　　一3D打印技术.........................................................................................................................-11、3D打印技术原理...........................................................................................................-12、3D打印流程...................................................................................................................-21）三维设计.................................................................................................................-22)切片处理...................................................................................................................-23)模型打印...................................................................................................................-34）后续处理.................................................................................................................-33、常见3D打印技术..........................................................................................................-31）FDM：熔融沉积成型工艺.....................................................................................-32）SLS：选择性激光烧结工艺.................................................................................-53)LOM:分层实体成型工艺.........................................................................................-74）SLA：立体光固化成型工艺.................................................................................-85）3DP:三维印刷工艺............................................................................................-116）PolyJet：聚合物喷射技术..............................................................................-124、3D打印材料................................................................................................................-135、3D打印机类型............................................................................................................-14-

　　二3D打印创新实验室建设规划..........................................................................................-151、3D打印创新实验室功能............................................................................................-152、3D打印创新实验室建设规划....................................................................................-163、3D打印创新实验室软件............................................................................................-19-

　　三3D打印创新实验室创新课程体系设计...........................................................................-201、教学架构.......................................................................................................................-202、教学内容.......................................................................................................................-20-

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　　一3D打印技术

　　1、3D打印技术原理

　　按照传统的制造技术，一般我们制造一个产品,是先构思产品的外观图，计算出合适的尺寸,然后通过机器加工切割材料（钢材、木材等）的轮廓，这个过程原材料被机器的不断除去直至变成理想中的外观，被称为”减材制造”。而3D打印技术基于离散-堆积原理，在计算机上构建一个3D数字模型，这个3D打印模型可以通过扫描已经存在的实物获得,也可以先用扫描仪将一个实物的外观完整的扫描成图像,然后通过计算机CAD软件对这些图像进行处理，形成一个完整的3D打印模型。通过计算机CAD软件将一个立体实物切分成一层一层的平面,3D打印机每打印出一层面就在高度上移动一段距离,这些平面叠加起来就形成了一个立体的实物了。这个过程产品的材料是不断增加的,称为“增材制造”。

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　　2、3D打印流程

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　　1）三维设计

　　三维打印的设计过程是：先通过计算机建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印。

　　设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一种通过扫描产生的三维文件的扫描器,其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。

　　2）切片处理

　　打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。

　　打印机打出的截面的厚度（即Z方向)以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi（像素每英寸）或者微米来计算的。一般的厚度为100微米，即0。1毫米，也有部分打印机如ObjetConnex系列还有三维Systems'ProJet系列可以打印出16微米薄的一层。而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。打印出来的“墨水滴"的直径通常为50到100个微米.用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天,根据模型的尺寸以及复杂程度而定.而用三维打印

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　　的技术则可以将时间缩短为数个小时,当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。3）模型打印

　　三维打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够(在弯曲的表面可能会比较粗糙,像图像上的锯齿一样),要获得更高分辨率的物品可以通过如下方法：先用当前的三维打印机打出稍大一点的物体，再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。4）后续处理

　　有些技术可以同时使用多种材料进行打印。有些技术在打印的过程中还会用到支撑物，比如在打印出一些有倒挂状的物体时就需要用到一些易于除去的东西（如可溶的东西）作为支撑物。

　　3、常见3D打印技术

　　1)FDM：熔融沉积成型工艺

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　　熔融沉积成型工艺（FusedDepositionModeling，FDM）由ScottCrump于1988年发明，随后ScottCrump创立了Stratasys公司。1992年，Stratasys公司推出了世界上第一台基于FDM技术的3D打印机-—“3D造型者（3DModeler)”，这也标志着FDM技术步入商用阶段。FDM工艺无需激光系统的支持，所用的成型材料也相对低廉,总体性价比高，这也是众多开源桌面3D打印机主要采用的技术方案。

　　熔融沉积有时候又被称为熔丝沉积，它将丝状的热熔性材料进行加热融化，通过带有微细喷嘴的挤出机把材料挤出来。喷头可以沿X轴的方向进行移动，工作台则沿Y轴和Z轴方向移动（当然不同的设备其机械结构的设计也许不一样），熔融的丝材被挤出后随即会和前一层材料粘合在一起。一层材料沉积后工作台将按预定的增量下降一个厚度，然后重复以上的步骤直到工件完全成型.

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　　热熔性丝材(通常为ABS或PLA材料)先被缠绕在供料辊上,由步进电机驱动辊子旋转，丝材在主动辊与从动辊的摩擦力作用下向挤出机喷头送出。在供料辊和喷头之间有一导向套，导向套采用低摩擦力材料制成以便丝材能够顺利准确地由供料辊送到喷头的内腔.

　　喷头的上方有电阻丝式加热器,在加热器的作用下丝材被加热到熔融状态，然后通过挤出机把材料挤压到工作台上，材料冷却后便形形成了工件的截面轮廓.

　　采用FDM工艺制作具有悬空结构的工件原型时需要有支撑结构的支持，为了节省材料成本和提高成型的效率,新型的FDM设备会采用了双喷头的设计,一个喷头负责挤出成型材料，另外一个喷头负责挤出支撑材料.

　　一般来说，用于成型的材料丝相对更精细一些,而且价格较高，沉积效率也较低.用于制作支撑材料的丝材会相对较粗一些，而且成本较低，但沉积效率会更高些。支撑材料一般会选用水溶性材料或比成型材料熔点低的材料，这样在后期处理时通过物理或化学的方式就能很方便地把支撑结构去除干净。

　　2）SLS:选择性激光烧结工艺选择性激光烧结工艺（SelectiveLaserSintering，SLS），该工艺最早是由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C。R。Dechard于1989年在其硕士论文中提出的，随后C.R。Dechard创立了DTM公司并于1992年发布了基于SLS技术的工业级商用3D打印机Sinterstation。

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　　SLS工艺使用的是粉末状材料，激光器在计算机的操控下对粉末进行扫描照射而实现材料的烧结粘合,就这样材料层层堆积实现成型，如图所示为SLS的成型原理：

　　选择性激光烧结加工的过程先采用压辊将一层粉末平铺到已成型工件的上表面,数控系统操控激光束按照该层截面轮廓在粉层上进行扫描照射而使粉末的温度升至熔化点，从而进行烧结并于下面已成型的部分实现粘合。

　　当一层截面烧结完后工作台将下降一个层厚，这时压辊又会均匀地在上面铺上一层粉末并开始新一层截面的烧结，如此反复操作直接工件完全成型.

　　在成型的过程中，未经烧结的粉末对模型的空腔和悬臂起着支撑的作用,因此SLS成型的工件不需要像SLA成型的工件那样需要支撑

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　　结构。SLS工艺使用的材料与SLA相比相对丰富些，主要有石蜡、聚碳酸酯、尼龙、纤细尼龙、合成尼龙、陶瓷甚至还可以是金属。

　　当工件完全成型并完全冷却后，工作台将上升至原来的高度，此时需要把工件取出使用刷子或压缩空气把模型表层的粉末去掉。SLS工艺支持多种材料,成型工件无需支撑结构,而且材料利用率较高。尽管这样SLS设备的价格和材料价格仍然十分昂贵，烧结前材料需要预热，烧结过程中材料会挥发出异味，设备工作环境要求相对苛刻.

　　3）LOM:分层实体成型工艺分层实体成型工艺，这是历史最为悠久的3D打印成型技术，也是最为成熟的3D打印技术之一.LOM技术自1991年问世以来得到迅速的发展。由于分层实体成型多使用纸材、PVC薄膜等材料，价格低廉且成型精度高，因此受到了较为广泛的关注，在产品概念设计可视化、造型设计评估、装配检验、熔模铸造等方面应用广

　　泛.

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　　LOM分层实体成型系统主要包括计算机、数控系统、原材料存储与运送部件、热粘压部件、激光切系统、可升降工作台等部分组成。其中计算机负责接收和存储成型工件的三维模型数据,这些数据主要是沿模型高度方向提取的一系列截面轮廓。原材料存储与运送部件将把存储在其中的原材料（底面涂有粘合剂的薄膜材料）逐步送至工作台上方。

　　激光切割器将沿着工件截面轮廓线对薄膜进行切割，可升降的工作台能支撑成型的工件，并在每层成型之后降低一个材料厚度以便送进将要进行粘合和切割的新一层材料，最后热粘压部件将会一层一层地把成型区域的薄膜粘合在一起，就这样重复上述的步骤直到工件完全成型.

　　LOM工艺采用的原料价格便宜，因此制作成本极为低廉，其适用于大尺寸工件的成型，成型过程无需设置支撑结构，多余的材料也容易剔除，精度也比较理想.尽管如此，由于LOM技术成型材料的利用率不高,材料浪费严重颇被诟病，又随着新技术的发展LOM工艺将有可能被逐步淘汰。

　　4）SLA:立体光固化成型工艺立体光固化成型工艺（StereolithographyApparatus，SLA），又称立体光刻成型。该工艺最早由CharlesW.Hull于1984年提出并获得美国国家专利,是最早发展起来的3D打印技术之一。CharlesW。Hull在获得该专利后两年便成立了3DSystems公司并于1988年发

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　　布了世界上第一台商用3D打印机SLA—250.SLA工艺也成为了目前世界上研究最为深入、技术最为成熟、应用最为广泛的一种3D打印技术.SLA工艺以光敏树脂作为材料，在计算机的控制下紫外激光将对液态的光敏树脂进行扫描从而让其逐层凝固成型，SLA工艺能以简洁且全自动的方式制造出精度极高的几何立体模型.如图所示为SLA技术的基本原理：

　　液槽中会先盛满液态的光敏树脂，氦—镉激光器或氩离子激光器发射出的紫外激光束在计算机的操纵下按工件的分层截面数据在液态的光敏树脂表面进行逐行逐点扫描,这使扫描区域的树脂薄层产生聚合反应而固化从形成工件的一个薄层.

　　当一层树脂固化完毕后，工作台将下移一个层厚的距离以使在原先固化好的树脂表面上再覆盖一层新的液态树脂，刮板将粘度较大的树脂液面刮平然后再进行下一层的激光扫描固化。因为液态树脂具有

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　　高粘性而导致流动性较差，在每层固化之后液面很难在短时间内迅速抚平，这样将会影响到实体的成型精度.采用刮板刮平后所需要的液态树脂将会均匀地涂在上一叠层上，这样经过激光固化后将可以得到较好的精度,也能使成型工件的表面更加光滑平整.

　　新固化的一层将牢固地粘合在前一层上，如此重复直至整个工件层叠完毕,这样最后就能得到一个完整的立体模型。

　　当工件完全成型后,首先需要把工件取出并把多余的树脂清理干净，接着还需要把支撑结构清除掉，最后还需要把工件放到紫外灯下进行二次固化。

　　SLA工艺成型效率高，系统运行相对稳定,成型工件表面光滑精度也有保证，适合制作结构异常复杂的模型，能够直接制作面向熔模精密铸造的中间模。尽管SLA的成型精度高，但成型尺寸也有较大的限制而不适合制作体积庞大的工件，成型过程中伴随的物理变化和化学变化可能会导致工件变形，因此成型工件需要有支撑结构.

　　目前,SLA工艺所支持的材料还相当有限且价格昂贵，液态的光敏树脂具有一定的毒性和气味，材料需要避光保存以防止提前发生聚合反应。SLA成型的成品硬度很低而相对脆弱,小编在一次3D打印体验活动（iCader带您走进中科院探秘3D打印”活动简报：华南地区的3D打印技术产业联盟呼之欲出）中看到了SLA成品触地碎裂的情况。此外，使用SLA成型的模型还需要进行二次固化，后期处理相对复杂。

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　　5）3DP：三维印刷工艺三维印刷工艺（Three—DimensionPrinting，3DP），该技术由美国麻省理工大学的EmanualSachs教授发明于1993年，3DP的工作原理类似于喷墨打印机，是形式上最为贴合“3D打印”概念的成型技术之一。3DP工艺与SLS工艺也有着类似的地方,采用的都是粉末状的材料,如陶瓷、金属、塑料，但与其不同的是3DP使用的粉末并不是通过激光烧结粘合在一起的,而是通过喷头喷射粘合剂将工件的截面“打印"出来并一层层堆积成型的，如图所示为3DP的技术原理：

　　首先设备会把工作槽中的粉末铺平，接着喷头会按照指定的路径将液态粘合剂(如硅胶）喷射在预先粉层上的指定区域中,此后不断重复上述步骤直到工件完全成型后除去模型上多余的粉末材料即可。

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　　3DP技术成型速度非常快，适用于制造结构复杂的工件，也适用于制作复合材料或非均匀材质材料的零件。

　　6)PolyJet:聚合物喷射技术PolyJet聚合物喷射技术是以色列Objet公司于2000年初推出的专利技术，PolyJet技术也是当前最为先进的3D打印技术之一,它的成型原理与3DP有点类似，不过喷射的不是粘合剂而是聚合成型材料，如图所示为PolyJet聚合物喷射系统的结构：

　　PolyJet的喷射打印头沿X轴方向来回运动,工作原理与喷墨打印机十分类似，不同的是喷头喷射的不是墨水而是光敏聚合物。当光敏聚合材料被喷射到工作台上后，UV紫外光灯将沿着喷头工作的方向发射出UV紫外光对光敏聚合材料进行固化。

　　完成一层的喷射打印和固化后，设备内置的工作台会极其精准地下降一个成型层厚,喷头继续喷射光敏聚合材料进行下一层的打印和固化。就这样一层接一层，直到整个工件打印制作完成。

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　　三门职业中专3D打印创新实验室建设方案

　　工件成型的过程中将使用两种不同类型的光敏树脂材料，一种是用来生成实际的模型的材料，另一种是类似胶状的用来作为支撑的树脂材料。

　　这种支撑材料由过程控制被精确的添加到复杂成型结构模型的所需位置，例如是一些悬空、凹槽、复杂细节和薄壁等等的结构。当完成整个打印成型过程后，只需要使用WaterJet水枪就可以十分容易地把这些支撑材料去除，而最后留下的是拥有整洁光滑表面的成型工件。

　　使用PolyJet聚合物喷射技术成型的工件精度非常高,最薄层厚能达到16微米.设备提供封闭的成型工作环境,适合于普通的办公室环境.此外，PolyJet技术还支持多种不同性质的材料同时成型，能够制作非常复杂的模型。

　　4、3D打印材料

　　类型挤压线

　　粒状

　　累积技术

　　熔融沉积式（FDM）

　　电子束自由成形制造(EBF)直接金属激光烧结（DMLS）电子束熔化成型（EBM）选择性激光熔化成型(SLM）选择性热烧结（SHS）

　　基本材料热塑性塑料，共晶系统金属、可食用材料几乎任何合金几乎任何合金钛合金钛合金，钴铬合金，不锈钢，铝热塑性粉末

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　　三门职业中专3D打印创新实验室建设方案

　　选择性激光烧结（SLS)

　　粉末层喷头3D打印

　　石膏3D打印(PP)

　　层压

　　分层实体制造（LOM）

　　光聚合

　　立体平板印刷（SLA)数字光处理（DLP）

　　热塑性塑料、金属粉末、陶瓷粉末

　　石膏

　　纸、金属膜、塑料薄膜光硬化树脂光硬化树脂［6］

　　5、3D打印机类型

　　按照功能级别分为三个:桌面级与工业级。桌面级：多使用FDM技术，加工尺寸300mm左右，加工精度0。1—0。2mm左右,体积小，重量轻，一般家庭或办公室使用。

　　工业级:多使用SLS、SLA技术，加工尺寸可以达到300mm以上，加工精度最小可达到0.016mm,体积较大，一般为工业生产、产品研发.

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　　二3D打印创新实验室建设规划

　　1、3D打印创新实验室功能

　　1）搭建我校师生创新创业作品的孵化平台,助推我校师生的创新创业热情。师生的创意都可以在本实验室打印出模型，便于交流、分析、检讨,进一步完善自己的作品。

　　2）构建SolidLearning教学模式SolidLearning是在3D打印的基础上提出的一种新型教学模式，并在教育中集成快速成型和数字制造技术，为教师和学生提供可下载的资源对象文件,通过这些对象文件可以直接使用3D打印系统创建物理原型。在SolidLearning模式中,教师和学生能够下载并打印课程所需要的3D对象模型资源。学校级建模可以通过低价的3D打印机实现简单的模型打印。复杂的模型需要高性能的3D打印系统。

　　3）革新教学方式当前，教学工具盒一起一般由专门的教学设备制作机构制作发行，更新慢;多媒体课件中展示的教学内容模型也无法使学生直接接触和观察教学实体对象.3D打印使得每位教师都可以方便的打印模型，以有形的三维格式展示教科书中提取的二维信息，并可以设计个性化的教学模型以适应教学内容的要求,同时，3D打印可以帮助学校制作特殊的教学模型。

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　　三门职业中专3D打印创新实验室建设方案

　　4）创新课程教学设计很多学科可以通过打印制作相关的模型，进行课程内容的学习和实验设计,如建筑、医学、生物学、汽车工程绘画、图形设计、历史考古等。在教学活动中,生动的DIY和立体的学习方式越来越受到学生的欢迎。

　　5)推动SETM教育STEM教育指科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering)、数学（Mathematics）教育。STEM素养由科学、技术、工程和数学学科的素养组成，把学生学习到的各学科知识与机械过程转变成一个探索世界相互联系的不同侧面的过程.STEM强调学生的设计能力、批判性思维和解决问题的能力.3D打印技术引入到教育领域，有助于推动SETM教育，培养学生的科技素养和数字化素养.

　　2、3D打印创新实验室建设规划

　　.面积:场地面积大约80—100平方,或一间实训车间。.区域规划:（1)创新作品展示区:（2)桌面级3D打印区；（3）扫

　　描区；（4)工业级3D打印展示及自助体验区；

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　　方案A

　　三门职业中专3D打印创新实验室建设方案

　　区域规划

　　设备清单

　　序号123

　　45

　　设备名称

　　规格

　　数量

　　桌面级3D打印机3D扫描仪

　　工业级3D打印机电脑

　　打印尺300mm以内；打印精度0。2mm左右分辨率：20，000-400，000个三角形打印尺寸达300mm以上,打印精度达0.016mmAMDA4-6210CPU；4G内存；500G硬盘19寸彩显

　　10台2台2台20台

　　工作站

　　联想S30

　　2台

　　6

　　工作台

　　木工；定制

　　5张

　　7

　　椅子

　　学生座椅

　　25只

　　8

　　展柜

　　玻璃；定制

　　2个

　　9

　　投影仪

　　待定

　　1个

　　10

　　打印材料

　　ABS；PLA;光敏树脂等

　　总计：1840500元

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　　单价30000100000600000

　　3500

　　200006002010005000

　　总价3000002000001200000

　　70000

　　40000300050020005000预计20000

　　方案B

　　三门职业中专3D打印创新实验室建设方案

　　区域规划

　　设备清单

　　序号123

　　设备名称

　　规格

　　数量

　　3D扫描仪

　　分辨率：20,000-400,000

　　2台

　　个三角形

　　打印尺寸达300mm以

　　工业级3D打印机

　　4台

　　上,打印精度达0。016mm

　　工作站

　　联想S30

　　4台

　　4

　　工作台

　　木工；定制

　　1张

　　5

　　椅子

　　学生座椅

　　25只

　　6

　　展柜

　　玻璃；定制

　　1个

　　7

　　投影仪

　　待定

　　1个

　　8

　　打印材料

　　ABS;PLA；光敏树脂等

　　共计：2310500元

　　单价100000

　　500000200002000

　　2010005000

　　总价200000

　　200000080000200050010005000预计20000

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　　3、3D打印创新实验室软件

　　由Autodesk中国区教育支持中心发布的一套适用于普通用户的

　　建模软件3D打印创新软件(包含4个模块,三维模型设计软件、手工

　　制作软件、创意3D打印软件、趣味泥塑软件）。该系列软件为用户提

　　供多种方式生成3D模型:用最简单直接的拖拽3D模型并进行编辑的

　　方式进行建模；或者直接将拍摄好的数码照片在云端处理为3D模型；

　　如果用户喜欢自己动手制作，3D系列软件同样为爱动手的用户提供

　　了多种方式来发挥自己的创造力。不需要复杂的专业知识，任何人都

　　可以轻松使用3D系列产品.本软件以世界最大三维软件Autodesk的

　　123D产品为基础平台开发制作而成,软件底层使用流畅性、稳定性毋

　　庸置疑，产品能直接连接3D打印机并进行3D打印。

　　软件名称

　　功能介绍

　　适用人群/专业

　　可以使用一些简单的图形来设计、创建、编辑三维

　　模型，或者在一个已有的模型上进行修改。软件打

　　破了常规专业CAD软件从草图生成三维模型的建模

　　三维模型设计软件

　　方法，三维模型设计软件提供了丰富的三维模型和

　　（3DDesign）

　　图形库，通过对这些模型库和图形的堆砌和编辑生

　　成复杂形状。即使你不是一个CAD建模工程师，也能随心所欲地在123DDesign里建模并打印3D模型。符合现代普通教育下学生的接受和学习能力。

　　所有/机械、电子、核电、动漫设计

　　将照片转化为三维模型，学生使用此创意3D打印软

　　创意3D打印软件（3DOrig-Design）

　　件可以快速的将实物照片通过云服务器制作出数字三维模型,并能够发送到3D打印设计软件里进行修改编辑，最后打印出想要的三维模型。

　　所有/机械、核电、摄影、动漫、工美

　　从三维模型创建拼装实体，学生使用手工制作软件

　　可以创造自己想象的模型，软件自动将模型切分成手工制作软件（3DMaker)若干和切片模型，可以将切片模型3D打印出来，并

　　所有/工美、动漫

　　进行组装，通过此软件使学生了解设计、制造到装

　　配的全过程.

　　三维数字雕塑喷绘软件，学生使用趣味泥塑软件可所有/工美、动漫

　　趣味泥塑软件（3DSculpt）以通过拉升、推挤、扁平、凸起等等操作。是模型

　　库中的初级模型很快拥有极具个性的外形。

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　　三门职业中专3D打印创新实验室建设方案

　　三3D打印创新实验室创新课程体系设计

　　1、教学架构

　　本创新实验室主要是分为四大模块，分别是三维模型制作模块、创意3D打印模块、个性化手工制作模块、趣味泥塑模块。

　　2、教学内容

　　1）、三维模型设计模块软硬件平台:三维模型设计软件(3DDesign）讲授内容：本模块使用三维模型设计软件,提供了一些简单的三维图形,通过对这些简单图形的堆砌和编辑生成复杂形状,类似于堆积木。可以实现模型设计草图确定、三维模型设计软件使用概念知识、模型设计讲解详细步骤等教学内容。案例:火车；齿轮等技术关键：用简单的三维图形堆砌和编辑。2）、创意3D打印模块软硬件平台：创意3D打印软件（3DOrig—Design）PC、相机讲授内容：

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　　三门职业中专3D打印创新实验室建设方案

　　本模块使用创意3D打印软件软件,利用云计算的强大能力，可将数码照片迅速转换为逼真的三维模型.可以实现相机使用基础知识、图片信息基本知识、创意3D打印软件使用基础、云合成等的教学内容。案例：人物；饰品；模具等技术关键：使用傻瓜相机、手机或高级数码单反相机抓拍物体、人物或场景，物体的每个角度都需要有照片。3）、个性化手工制作模块软硬件平台：个性化手工制作软件（3DMaker）PC讲授内容:本模块使用个性化手工制作软件软件,将数字三维模型转换为二维切割图案，用户可利用硬纸板、木料、布料、金属或塑料等低成本材料将这些图案迅速拼装成实物，从而再现原来的数字化模型。可以实现其它格式模型导入技术、模型剖面手绘技术、个性化手工制作软件使用技术、模型各部分结构图生成技术以及部分结构裁剪技术等的教学内容。案例：电台灯；泰姬陵；火箭；恐龙等，技术关键：一个桌子放一个模型，否则到现场会出现纸片错乱的情况打印的模型尽可能简单，否则会降低乐趣由于切割机无法打印数字，所以要打印安装指导(即Make生成的打印文档，上面有数字，可以帮助拼接）打印材质和厚度需要先告诉设计人员，指导生成Make的设计间隙。

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　　三门职业中专3D打印创新实验室建设方案

　　4)、趣味泥塑模块软硬件平台趣味泥塑软件（3Dsculpt）讲授内容：本模块使用趣味泥塑软件软件，在iPad上制作出任何的雕塑模型，并且可以在这些雕塑模型上绘画。可以实现泥塑的基本知识、3Dsculpt软件使用基础、具体模型操作详解。案例：恐龙;野兽；青铜鼎等，技术关键：通过拉升、推挤、扁平、凸起等等操作完成制作.

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