3D打印实训室方案

1、3D打印实训室1.1 建设背景国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）明确指出“组织实施学校增 材制造（3D打印）技术普及工程。在学校配置增材制造设备及教学软件，开设增材制造 知识的教育培训课程，培养学生创新设计的兴趣、爱好、意识，在具 备条件的企业设立增 材制造实习基地，鼓励开展教学实践。”1 . 1.1社会发展需求目前，3D打印技术正在引导着第四次工业革命，世界各个国家都己展开战略性的方 针发展该项技术。3D打印技术的发展依赖大量的准也技术人才，而人才的培养要从小开 始，从基础教育开始奠定3D打印的基石。在中小学开设3D打印创客教育，从小开始 着眼学生的创新、创造思维能力，让3

2、D打印技术渗透到生活的方方面面，有助于学生 综合素质能力的提升和发展，为学生的未来成长发挥有利作用。为了能够在人才培养上抢占先机，美国在几年前就开始重视3D打印教育，把3D打 印植入中小学教育体系。在中国，2015年2月11日，工信部、发改委、财政部三部门联 合国家增材制造产业反战计划（20152016年），明确指出：组织实施学校增材制 造（即3D打印）技术普及工程。在学校配置增材制造设备及教学软件，开设增材制造 知识的教育培训课程，培养学生创新设计的兴趣、爱好、意识，在具备条件的企业设立 增材制造实习基地，鼓励开展教学实践。2 .1.2国内市场PEST分析通过PEST （P政治、E：经济、S

3、社会、T:技术）分析法可以看出，从近年 来国家相继出台扶持政策，正处于利好局面。2016年,中国国内3D打印已经进入启动期。P (politics)国家政策保障：2013年，科技部国家高技术研究反战计划(863计划)、国家科技支撑计划制造 领域2014年度备选项目征集指南中3D打印产业首次入选。2015年，工信部正式发布国家增材制造产业反战推进计(2015-2016，从国家 战略高度提出3D的发展方向和目标。2015年5月19日，中国国务院印发中国制造2025，部署全面推进实 施制造 强国战略。E(eco no my)宏观经济促进：中国经济保持发展迅速，城镇人均收入水平提高，用户对个性化产品的

4、消费欲望 逐渐加强。中国庞大的资本市场为3D打印产业提供有利保障，2014年以来，相关产 业企业 融资近资本10笔。资本市场的持续关注和运作将推动3D打印产业的快 速发展。S (society社会环境推动：中国是工业制造大国，但传统流水线、自动化作业方式无法满足个性化定制 需求，3D打印在固件稳定性、多样化、小批量生产具备较强优势，是辅助只能制造的重要 手段之一。T ( tech no logy技术发展支撑： 国家计算机辅助设计(CAD)、切片工具等软件系统逐渐成熟。物联网、大数据、云计算等技术的卡快速发展，推动各行业提供个性化产品及服务，同时VR/AR、3D技术的逐渐成熟为3D打印市场的个性

5、化发展奠定 基础。综上所述，国家在政治、经济、社会、技术等四大方方面推动3D技术的使用，而我 们久巨教育3D教育，作为一家致力于“科技+教育、企业+教学”的高新企业，我们给教 育应用创新提供了技术支撑，提供了新环境、新平台、新资源、新工具和新范式。结合 久巨教育3D教育的课程教材，教学资源建设及3D扫描、3D打印设备，给学校打造一个 全新的教育生态系统。那么久巨教育3D为了实现构建教育生态系统，会从理论与实践两个层面突破。其中 理论层面，3D技术教育创新应用涉及情境化学习、“做中学”和基于创造的学习等多个方 面理论支持，需要进行系统性研究，构建其支持的理论基础。在实践层面，深入探索资 源、媒体

6、和产品的设计、开发、运用、管理和评价整个 过程。从3D技术教育应用的生态 发展、融合驱动和产业推进等三个层面进行理论与实践的探索。生态发展：3D技术包含多样的技术，在不同场景和情境下使用（如个人环 境、班级 环境、学校环境），应用于基础教育、高等教育、职业教育、成人教育 以及终身教育，构建一个基于3D技术应用的教育生态系统融合驱动：虚实结合与融合，将3D显示技术和3D虚拟现实技术的桌面显示技术 与3D打印的桌面制造技术有效融合，进行有效集成创新，如将3D技术应用于STEAM 中，创建新的教育环境。同时，将3D技术与教育教学融合，开发3D新资源，研发3D 新工具，构建3D应用服务平台，有效融入学

7、科教学之中。产业推进：产学协同，产学研一体化协作，制定3D技术标准与应用规范，按照市场规范，采用第三方服务方式，为教育提供符合教育需求的3D新资源、新工具、新平台 和优质服务。1.2 建设目标久巨教育3D教育一直秉承“科技+教育、企业+教学”的产品服务设计理念，基 于此思路，久巨教育3D教育结合国内外先进的创新能力培养理念，提出了久巨教育 3D打印创新教室建设综合解决方案，通过建设以培养中小学生创新能力为目标的课程体 系，开发配套课程教材，教学资源建设及3D打印创新教室，从而达到以下建设目标：1、边做边学，孩子们的工程学。让学校成为学校工厂，帮助教师创造集设 计和3D 打印于一体的课程，以传授

8、核心教学和科学概念的课程。该课程是为了创造儿童工程师， 激发年轻人对前沿技术、科学、数学尤其是工程和设计的兴趣。2、让学生们感觉“学习是令人愉快的” o “理论第一”的教学方式不是每个人都 擅长的，一些学生在没有看到或者触摸到实物的情况下，很难掌握抽象概念。对于所有 学生而言，无论吸收新知识的程度如何，在物理媒介里面重新制定的学习课程可以巩固 他们所学的知识。最重要的是，许多学生喜欢动手学习。3、达到“考试分数和动手能力”双赢。“课本通”的笔试分数并不能代表 学生的 实际动手能力，并不能代表学生之间的协作能力。学生是不同的个体，不同的学生喜 欢不同的事情，甚至每个学生学习爱好的转移也依赖于科目

9、和新知识 的复杂性。4、让学生不再遗忘。让学生把数字化设计转化为实际物理对象的最强大的方面 是：加强抽象概念转化为不同的媒介。1.3 建设内容纵观计算机与信息技术的发展，从单一屏幕界面的显示输出到多终端显示，打印输 出从平面走向桌面，从二维纸质打印走向立体实物打印即桌面制造，并提供多材料、多 领域、多类型的终端显示和打印输出。3D技术己成为桌面技术，为教育提供了新的创新 技术，为教育应用创新提供了机会一一新资源、新工具、新环境、新平台和新范式。编辑版word基干创造的沁学匀过程椎架3D教育应用创新体系1. 3.1 课程规划3D技术进校园一一3D技术创新实验室建设，首先完成教学必须有完整的课程体

10、系，久巨教育展示课程的整体规划，遵循以下几点：实施阶段内容安排内容描述虚拟维度第一阶段案例学习通过例子，掌握软件工具，初步形成空间思 维虚拟模仿第二阶段拍照创建通过拍照实物照片，创建虚拟模型从实体（二 维）到虚拟第三阶段实物构建通过观察小型实物，构建虚拟模型从实体（三 维）到虚拟第四阶段想象搭建主题引导，学生搭建内心所想物体从想象到虚拟第五阶段虚拟创造通过想象，虚拟搭建，3D打印，创造 心中 所想从想象，虚拟到现实创造1. 3. 2教室规划本3D创新实验室主要是用于3D打印创意教育课程的使用，也可以作为学生进行劳动技术教育、技能训练、科技小制作、通用技术课程教学和探索实践活动的场 所，是落实素

11、质教育，劳动培养学生创新精神、创业意识、规划能力和动手实践能力的基 地，最终形成一个汇聚创意的场所，一个让想法变成现实的“梦想实验室”建设要求如 下： 使用面积：场地面积大约80-100平方，或一间普通教室。创新教室配备桌面3D扫描仪、打印机、电脑，以六人一组为单位学习3D扫描、3D打印知识以及制图操作，然后进行打印，方便学习过程中的分享和 讨论，便于 灵感的碰撞，提升创新创造能力； 每个教室配备3台彩色3D打印机，每组配1台普通打印机，可以满足 学生创 新出的物件直接打印以及部分特殊需求；桌面扫描仪老师配备1台、学生每两组配备1台，满足教师更好的教学，让学生 亲身体验和学习3D扫描的各个阶段

12、。同时可用于学生的各种小制作结构数据化，比赛演 示产品易损元件的数据化，方便进行二次设计和修改。使用3D打印机及时进行打印，更好的发挥学生的创新创造能力，非常适合学生 进行兴趣爱好的培养，新奇物品的制作；（6）在教室前端布置有玻璃柜展示，展示学生的创意成果，激发学生的自豪感； 教室四周墙上布置文化展板，展示3D打印的发展历史、高精尖技术、各行业应 用等等；后期处理工艺的工作台主要用于3D打印产品不可避免的支 撑、元件组装、上色 等操作，便于学生将3D打印的产品进一步完善和美化； 教师基本要求：（1）具备CAD、UG、proe或solidwork等基础知识；（2） 应具备艺术设计或美术设计等基础

13、知识；（3）具备机械制图、计算机操作、机械 制造工 艺学等基础知识；（4）人员需求：1人。该建设方案本着节省教室资源的前提下，尽量满足通用技术各学科的教学，下图为设 计图，具体尺寸和设计平面图可根据学校实际情况调整。LAJED专业级教室案例平面图专业级教室案例效果图133功能区说明项目功能介绍优秀作品展示区主要用于展示各种3D打印模型，配展示台和展示柜两种、展示柜主要是各种小型的3D打印模型和需要保护的3D模型，展示台的作品主要是和学生互 动另外展示区也陈列一些外来的模型作品，用于开拓学生眼界，启发学生创新 灵感教学区主要用于教师上课，学生集中听课的区域人体扫描区主要用于人体扫描，进行相关创作

14、投影演示区用于学生针对创作产品进行解说，老师针对教学产品进行解说打印耗材展 示区1、主要是保管各种耗材（如：PLA、柔性、云泥-可塑形温变材料）2、少量精密易损仪器3、各种辅助工具3D教育应用效果图1.4配置列表（25人/班）序号项目名称规格、技术参数数量单位三维扫描设备及配套1人体彩色扫描仪3D PLUS人体扫描仪1台2桌面彩色扫描仪3D PLUS桌面型彩色扫描仪2台3配套扫描软件Full body Scanning System（配套人体扫描仪）3套3D Scanner扫描软件（配套桌面扫描仪）4配套电脑人体扫描仪配套电脑：In tel Core i7, 8GDDR3, GT*760 2G, Seagate 1TB, 24寸液晶显示屏1台桌面扫描仪配套电脑：In tel Core i7, 16GDDR3, GT*760 2G, Seagate 1TB, 24寸液晶显示屏23D打印设备及配套1桌面型3D打印机FDM5台23D打印机耗材打印材料丙烯酸酯光敏树脂（液体光敏树脂）10卷3配套打印软件配套软件；打印机切片软件26套4实验室工具包每台打印机一套5套5三维设计软件123Desig n 软件26套6教师笔记本电脑17-6500