爱用中小学3D打印创新实验室方案

1、中小学3D打印创新实验室建设框架方案宁波爱用机械科技有限公司目 录一3D打印创新实验室建设意义和价值3二3D打印创新实验室的主旨规划4三3D打印创新实验室建设环境要求4四3D打印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8十创新实验室课程方案介绍13一、中小学3D打印实验室建设意义和价值3D打印机技术被称之为”第三次工业革命”,其最大的魅力在于为创意设计提供了无限的可能性。将3D打印技术引入中学课程，有助于学生综合素质能力的提高和发展。1、教育目标科技前沿学习、认识前沿的先进制造技术、逆向工程技术等特色教育通过与

2、传统课程结合，激发学习乐趣综合发展学习设计建模和3D打印机的使用技能学以致用创新设计、团队合作、参加竞赛2、3D打印或将颠覆传统教育方式一些在传统教育中表现不好的学生，主要是因为所学的课程理论性太强，没有兴趣，死记抽象概念让学生通过了考试，但考试过后就很快忘记了，3D打印机可以让枯燥的课程变得生动起来，它是一种同时拥有视觉和触觉的学习方式，具有很强的诱惑力，在触觉学习中，学生不是在黑板或显示器上简单地看文字或图形，而是通过他们的触觉抓住核心概念的三维模型，这样能够吸收和消化知识，使学生不再遗忘所学的课程。英国著名教师戴夫怀特曾经说过：如果你能抓住学生的想象力，你就能抓住他们的注意力。中国的传统

3、教育是应试教育，没有开设培养学生 “创新精神和创造力”的课程，纯粹的理论学习使学生的大脑僵化，学校应开设集设计和3D打印于一体的“边学边做 ”的课程，把数学，物理课中的许多抽象概念通过让学生动手设计一些由3D打印组件组成的小电路和小装置，变成有趣的课程，3D打印机将激发新一代学生投身科学，数学，工程和设计的热情，造就一批学生工程师。在美国，几乎所有的大中小学已经开设了3D打印的课程，通过对青少年进行3D打印创新意识、技术手段的培养，3D打印成为“美国智造”的有力手段，成为中美制造业竞争的重要砝码。二、3D打印创新实验室的主旨规划本实验室软件套件旨在培养中小学生的艺术素养（欣

4、赏及制作）、计算机新技术的接触及应用（设计软件、三维打印机实操）、提供实验室架构、师资培养、课程设计、软硬件更新及其它配套服务。3D打印课程培养的是学生的学术思维及能力，通过对青少年进行3D打印创新意识、技术手段的培养，大大拓宽学生的学习视野。很多学生可以利用3D打印结合自己的创新思维，设计出更好的作品。利用讲解案例过程嵌入理论知识的教学方法，让学生先动手操作然后认知3D打印的概念，这样更能深刻感受新科技的魅力。由教师教授带领学生去做一个个案例，在此基础上再由学生自由发挥，利用所学软件技术去表达自己的创意及想法。三、中小学3D打印实验教室建设环境的基本要求： 1：使用面积：80-100以上2：

5、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 1628。 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，

6、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

7、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；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

8、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、陈列区：主要展示工作室作品3、科普区：主要以墙面展板为主八、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

9、（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Ø 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、

10、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。Ø 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

11、。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；Ø 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、PRO E、Soli

12、dworks、123D Design 系列,其中UG/PRE、Autocad、Rhino、 Solidworks、Tinkercad均为当前比较流行的专业3D建模软件。对于初学者的使用建议使用rhino软件进行教学。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、中小学3D打印创新实验室课程方案介绍1、为

13、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，

14、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

15、 （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l 3D打印技术原理概论课l 3D建模课l 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：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：l 3D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