基于3DOne的中小学3D打印创客实践室建设方案.docx

基于3DOne的中小学3D打印创客实践室建设方案.docx

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基于3DOne的中小学3D打印创客实践室建设方案

XX学校

基于3DOne的3D打印创客实践室建设方案

一、重要的引言

也许我们已经知道：

创新成就我们的未来，教育创新我们一直在路上。

以创新、实践和分享为共同特质的创客群体活力四射，得到过李克强总理点赞。

创客群体和创客活动从社会走进中小学校园，给我们的教育创新实践带来的积极影响迅速扩大，建立学校的创客实践室、开展创客教育、培养创新人才、积极培育校园创客文化正在成为中小学教育创新的新课题。

创客活动并非科技或艺术专才的专利；校园创客活动也不等于创造发明，并非只有小部分人群能够参与，只要头脑里有创意，勇于付诸实践，并且乐于分享，任何师生都能够加入进来。

3D技术以所见即所思的直观化特点，帮助人们以数字化形式呈现和分享创意，作品再通过3D打印机以及激光切割机等设备，最终实现快速制造。

无论是创客活动还是先进制造领域，3D设计和3D打印已经成为核心配置。

学校建立3D创客实践室，借助3D技术进行创新设计和制作，开展创客教育，并非为了培养设计师专才，引进这一新兴技术项目，将对学生多种核心素养与能力的培养提升巨大的促进作用：

◆批判性思考与解决问题的能力

◆交流、信息与媒体素养

◆合作、团队与领导力

◆创造与创新能力

◆计算机与信息技术素养

◆职业与自我学习能力

二、项目预期成果

v预期总目标：

引入3D设计和3D打印机等设备，组建3D创客实践室，开设《三维创新设计与三维打印》校本课程，开展3D打印学生社团活动，将使学生更多的接触、感知和体验最前沿的新兴技术，开阔学生视野，提高创造性思维及能力。

项目符合学校发展的目标要求，创建目标描述清晰，具有良好的可操作性，较易实施，可考核性强。

v阶段性目标：

1、设立3D创客实践室一间，包括创意设计学习区（可新建或借用学校电教室）、创意制作区、展示区三部分；

2、围绕3D设计与3D打印，开设校本课程，引导学生认识了解三维设计与三维打印技术，能够运用这一技术展现科技设计创意；

3、三维打印工作室将向所有学生科技团体、研究项目、全体教师开放，为学生科技类研究性课题、教师三维课件制作、自制教具等项目提供支持。

v主要预期社会效益指标：

1、加强学校与时俱进的校本课程建设；

2、促进学生创造性思维及能力培养；

3、为学生科技研究项目及科技竞赛提供先进技术支持；

4、为学校教师提高三维课件、自制教具等项目提供技术及工具支持。

三、建设3D创客实践室的基本原则

1、符合新课改《课程标准》要求。

新课改《课程标准》的教育理念、思想、模式，彻底改变传统教师的角色定位，需要新的实验模式、实验技术和实验方法来支撑教师的教学、学生的学习。

2、探究式学习，模拟科学研究活动。

工作室配备的设备，不是高级玩具，而是探究性学习的工具。

探究性学习本质上是模拟科学研究活动，科学研究活动有其自身的规律、程序，工作室的建设方案应便于学生分组、角色定位，便于实施模拟的科学研究活动。

3、以学生为主体。

工作室需以学生为主体，学生是开展项目学习的主体，在教师的引导下自主选择探究课题学习。

4、实践性原则。

遵循教学规律，引导探索、尝试、创造。

从课程学习、社会现象、自然现象选择具有一定的灵活性、开放性、趣味性、主动性、综合性的实验，来构建实验室的课题内容，方便创设问题情境。

5、创造性原则。

营造鼓励学生创新的环境，课程项目设计应具有开放性，为学生创造性思维创设更多空间。

四、3D创客实践室功能分区

名称

主要功能

配备要点

布局要求

创意设计学习区

教师进行授课、学生进行计算机绘图、技术设计等开放探究实验的场地；也可进行创意讨论和生成。

配电到桌、配音视频设备、网络端口

一人一台电脑进行学习、设计

创意制作区

学生进行技术试验和技术制作，培养学生实践能力和创新能力的场所

配电、常用工具、3D打印机、激光切割机等加工设备

按学生分组布局，3D打印机一组一台

工具材料、作品展示区

存放便于移动的分组工具及常用实验材料等场所，展示师生优秀作品，激发学生创作热情

工具橱柜与展示橱柜一体化设计，展示部分有艺术化灯光效果

与相应设计、制作区相邻

五、3D创客实践室的核心配置简介

形成创意、动手制作、分享成果，是学校进行创客教育和创客活动的基本环节。

受限于制造工具和材料，甚至外购套件时的昂贵价格，往往综合性的创客空间只能为极少数师生提供支持。

在3D创客实践室里，只要配置装载了相应核心软件的电脑和3D打印机，就能让全校师生都有机会参与到创客课程与活动当中。

无论是学校电教室改建，还是新建的3D创客实践室，都能够面向更广泛的师生人群，开展创客活动体验和实践。

v3DOne简介

我们注意到，3D打印机能够为学校创新教学手段、制作创意作品、更好地培养创新人才，提供更大的潜力，然而对于没有工科背景的中小学师生而言，要想将创意转化为实物，仍然存在一定的门槛，最主要的是缺乏易学易用的3D创意设计平台，否则，只能制造别人提供现成作品，或者进行极其有限的创新。

3DOne三维创意设计软件专为中小学生呈现创意而开发，中小学师生可利用这一强大设计工具，快速绘制出自己的创意设计作品并通过3D打印机成型为实物。

相比于市面上的其他3D设计软件，这款完全由中望公司自主研发的全中文界面国产软件平台，具有诸多适合中小学师生的特点，例如：

上手门槛低，没有基础的师生都能够通过短暂学习就能进行个性化创意设计；将本地学习与互联网云平台结合，在智慧校园的环境里，创意的设计与分享不再只局限于教室之中；配套完整的“三维创意设计和3D打印”教材教程资源，让学校和教师能够立即就启动该项目；等等。

◆3DOne功能优势简介:

1）智能草图功能，实现二维平面快速立体化，加速创意设计

1除涵盖主要的草图元素圆形、方形、直线等，还提供点线段更适合孩子涂鸦式设计。

2多元化字体设计，实现拉伸、旋转、放样等造型，创意表达更丰富。

2）涵盖所有3D设计所需功能，创意随想随设计

1体验如同“泥捏”一样的效果，随意扭曲、变形，提升孩子学习使用的乐趣。

2简单拖拽立即成型，无需花时间去选择下一步的命令是什么。

3）简化3D模型与3D打印机间的操作流程，快速助力学生们的实践能力

13DOne直接调用已安装的3D打印系统，模型自动导入。

2可选择全部对象打印或者特定对象打印，再将打印出的各类零部件进行精准拼装。

4）软件与i3DOne社区实现无缝对接，打造互联网+时代的互动式3D设计新体验，提升课堂乐趣

1可直接拖拽本地及社区的模型库至软件，任意编辑模型。

2个性化设置，可归类、整理本地模型库。

3软件中享有专属自己的云盘（即3DOne三维创意社区帐户），随时随地上传、下载自己的创意作品。

5）STL编辑、自动补面、分割

3DOne独家研发的强大功能，可随意编辑3D打印的STL格式文件（通过STL与实体文件或STL与STL的布尔运算，进行再设计式的编辑方式），对破损的造型面进行一键式修复，分割大尺寸模型。

6）多种类的造型渲染材质库

配备多种的材质及贴图，可以赋予造型与实物一样的质感。

并且可以根据个人喜好添加贴图。

◆3DOne教育版参数：

1、一套软件的教室包，不超过50节点。

软件需用软加密方式激活。

2、具有拖放方式：

实体和草图在不选择指定命令的情况下，直接用鼠标拖拽移动；

3、具有基础实体：

具有六面体、球体、圆环体、圆柱体、椭球体等六种以上的基本实体，并且可以通过直接拖拽进行粗略设计，还可以用参数设定进行精细设计；

4、具有草图绘制功能：

无需预先选择草图命令，可以再任意平面上绘制草图；

5、*具有智能菜单功能：

选择不同的特征（体、面、边、草图），可自动跳出悬浮功能框，并罗列出该特征的常用命令；

6、*具有随意变形功能：

该功能可实现“泥捏”效果，在平面或曲面内随意进行变形；

7、*具有变形操作：

可以实现现有造型的圆柱形弯曲”、圆环形弯曲、扭转、锥形等功能来实现实体建模的变形；

8、*具有浮雕功能：

可以将二维的*.jpg、*.png、*.gif、*.bmp、*.tif等格式图片转换成三维立体的浮雕造型。

9、*具有矢量图转换功能：

可以将*.jpg、*.png、*.gif、*.bmp、*.tif等格式图片，通过拖拽式操作，直接转换成矢量图。

并且可以添加等比例背景图，便于进一步细化、编辑。

10、*具有STL编辑功能：

具有STL再编辑功能，可以通过布尔运算对STL和实体文件，STL和STL文件进行运算。

最后得到全新的STL文件。

11、*具有STL破面修补功能：

对于任何原因造成的破损STL文件，进行一键式修补功能。

12、具有材质库：

具有丰富的材质库。

13、具有云存储功能：

可以将文件在软件中直接保存到网络云盘中，便于在其他地点随时编辑。

14、*具有多种视角导图：

具有20种以上的视角，可通过该功能改变任意视角，便于操作和掌握空间感。

15、*具有边学边用：

全新的课件模式，可以一边看操作步骤，一边按照实体的参照模型进行有对照的操作学习。

没有步骤都有相应步骤的实体参照模型。

并且对于知识点、难点可以反复的重复性学习。

16、*具有一键3D打印功能：

软件中具备3D打印功能按键，内置多家打印机分层后置，无需格式转换，通过该功能直接将打印造型进行分层处理，生成相对机型的分层文件；也可以通过快捷通道将打印造型直接导进分层软件内，进行分层处理；

17、具有本地、网络资源库：

在本地及网络中具备海量造型，即时更新，还需要具有配套的网络社区。

可同步该社区中的新增资源包，资源库中的造型可以直接拖拽进软件，造型可以随意更改编辑，造型的零部件可以任意拖拽分离，可以实现整体或单独对造型的更改。

18、需出示原厂项目授权及售后服务承诺书、软件著作权证书。

v3D打印机简介

3D打印机是3D创客实践室里最显而易见的装备，也是最吸引孩子们注意力、最容易激发兴趣的器材，价格并非唯一因素，甚至不是最关键要素。

我们需要综合考虑以下因素：

打印尺寸、精度、速度、耐用度、成本、易用性、安全性。

依据耗材、成型方式、适用行业等因素来看，采用FDM熔融技术的3D打印机类型最适合在中小学使用。

在本项目的配套器材当中，结合了对学校的前期了解，中望3DOne推荐的参考3D打印机主要是经过评测的知名厂家的FDM桌面级机型，例如北京太尔时代UP系列、深圳维示泰克Speed系列、极光尔沃，等等。

v3DOne课程应用资源包简介

对中小学校而言，创客教育是新生事物，国家和地方并没有权威的创客教育教材教程。

中望教育曾在北京市东城区教委支持之下，在全区上百所学校试点开展了《三维创意设计》校本课程建设，并结合随后在全国几百所中小学试点3D创意设计与3D打印教学经验，与诸多专家、教师共同开发了配套的课程教材。

目前中望已开发了适用于不同教育阶段的整套教材，分为小学、初中、高中版教材，教材内容丰富充实。

此外，在教学资源上积累了如教材、教案、教学视频及成熟的中望授课人员认证体系及师资力量，可帮助学校立即开展3D创客教育相关课程、开展活动。

◆3DOne配套的教材教程

三维设计与3D打印技术给学生的“学习方式”带来新的思考，让抽象的教学概念更加容易理解，激发学生对科学、数学尤其是工程和设计创意的兴趣，带来实践与理论、知识与思维、现实与未来三方面的相互结合。

我们通过三维创意设计与3D打印课程，让学生完成一个探索、思考和操作实现的完整过程，为学生开辟一种全新的思维通道，这正是三维创意设计与3D打印课程的重要目标。

3DOne标配的教材，教材的编写避免单纯的软件命令和功能的介绍和联系，采用案例为载体，设计案例选取同学们身边熟悉的三维模型，更加贴近学生生活，提高学生学习的兴趣，减少三维