校級創客實驗室（shì）

注：本方案由春雨视频移動公司提供，歡迎各位老師審閱並可向總務處提出意見。

一、項（xiàng）目背景

創客，譯自英文（wén）“Maker”，本義為“創造者”。“創客（kè）”一詞，早期特指在（zài）工業4.0與移動互聯網時代背景下，應用自主加工工具，在（zài）家庭或創客空（kōng）間，自主（zhǔ）設計、自主動手，開展小批量生產的（de）創造者；在被（bèi）廣泛（fàn）應用之後，“創（chuàng）客”一詞泛指在自主實踐精神引領下，基於創（chuàng）新思維和工具技能（néng），以務實嚴謹、精益創變、樂於分享為（wéi）核心理念，獨立（lì）發現問題並解（jiě）決問題，努力把優化生活的創意轉變為現實的人。

在生產工具與方式的重大變革麵前，我國提出“大（dà）眾創新、萬（wàn）眾創業”的發（fā）展戰略，旨在培育具備創新價值生產力的（de）產（chǎn）業力量。而創客教育，是這一戰（zhàn）略中的重要組成部分，是培養“雙（shuāng）創”生力軍、進一（yī）步釋（shì）放全社會創新生產力的（de）重要戰略（luè）部署，是教育引領社會進步的曆史表現。

我國教育部教育裝備研究（jiū）與發展中（zhōng）心根據教育（yù）部工作部署製訂了2016年工作要點，把創客教育作為加強創新創造教育研究的中心工作。教育部於2016年9月份發布的《關於“十三五”期間全麵深入推進教育信息化工作的指導意（yì）見》中提出，“有條件（jiàn）的地區要積極探索新（xīn）技術手段在教（jiāo）學過程中的日常應用，有效利（lì）用信息技術推進眾（zhòng）創空間建設，探索創客教育、STEAM教育等新教育模式，使學生具有較強的信息意識與創新意識。”

隨（suí）著3D打印技術的不斷完善和進步，3D打印技術正融入到我們的生活、工作（zuò）和學習中，3D打印技術必將成為基於創新能力培養的創客教育的重要組成部分。基於3D打印技術能夠將電（diàn）腦裏的虛擬3D數字模（mó）型快速地打印出3D實物模型功能，能有效的培養學生的三維設計能力，拓展多維思考問題的能力，我省教育（yù）廳於2017年9月發布的（de）《福（fú）建省中小學智慧校園建設標（biāo）準》也要求建設3D打印技術室，師生創客可以將時間和精力投入到（dào）創新設計環節（jiē），讓師生創客在抽象概念和直觀經驗之間自由轉換，使設計思路實現（xiàn）可視化和實（shí）體化，師生創客們通過玩中做、做中學、學中做、做中創，培（péi）養創客們的創新思維、創新精神和創造能力，從“思（sī）”到“造（zào）”再到（dào）“創”，讓學（xué）生的想象力得到實（shí）現，進而實現創新設計和創意智（zhì）造。學生（shēng）通過主動參與到3D打印技術應用設計的創客（kè）實踐（jiàn）活（huó）動中，全麵細致地分（fèn）析打印任務，充分發揮想象力和創造力，最終打印出個性化（huà）的創新設計（jì）作品，開設3D打（dǎ）印技術課程創造的實體觸覺體驗，有助於師生創客進行自主學習、專題學習、個（gè）性化學習和探究（jiū）式學習，培養師生創客分析問題、解決問題、科學探究和創新思維的能力。

二、校級3D創（chuàng）客實驗室（shì）項目介紹

（一）3D創客實驗（yàn）室建設目標：

通過在學校建立3D創客實（shí）驗室，讓學生認識、了解3D打印機，結合（hé）青（qīng）少年（nián）三（sān）維設（shè）計軟件的學習繪製生活認知以及創（chuàng）意設計，學會使用3D打印機打印自己的創意作品，培養學生的創新意識，提（tí）高動手能力，並使學生在創新和實踐的過程中逐漸形成問題發現和方案規劃能力、工具技能和實踐操作能力（lì）以（yǐ）及交（jiāo）流溝通和資（zī）源協作（zuò）能力。

（二）3D創客實驗（yàn）室實施（shī）理念：

1.創客思維理念——課程實施過程中注重培養學生“發現問題、創意假設、實踐求證、力求解決”的創客思維模式，為學生創造有利於獨立思考、自（zì）主判斷、自我調（diào）適的（de）創客實踐過（guò）程，並（bìng）組織相（xiàng）配套的思維任務、頭腦風暴、創意碰撞，讓學生在連續的觀察、研究、協作、分（fèn）享、優化等（děng）過程中形成（chéng）創（chuàng）客能力。

2.深度學習（xí）理念——課程實施（shī）過程應當突出“溝通優化、行動生成”的創客實踐準則，突破傳統實踐課的個人實踐習慣，倡導以交流溝通貫徹始終，將分布式學（xué）習與自主建構結（jié）合起來，將實踐探究與合作學習結合起來。讓學生（shēng）更深的（de）卷入到發現問題、應對問題的思（sī）考當中，形成真（zhēn）正有（yǒu）深度的學習。

3.創新、創業教育理念（niàn）——基於3D打印成型（xíng）技術“即（jí）思即產”的特點，結合生活所見、日常認知、地域（yù）人文（wén）等，引（yǐn）導學生跳出書本、走近生（shēng）活、積極創想、培養創新精神。

（三）創客實（shí）驗室課程方案介紹

——創客課（kè）程設計理念

（1）從概念（niàn）到現（xiàn）實

課程結合貼近生活，由易到難逐步遞（dì）進的教學軟件，將抽象概念通過（guò）實際的3D打印技術打印出實物，完成創（chuàng）意的展示；

（2）從學、理解、到應用再創造

同學可以通過概念性實物掃描或者教學三維設（shè）計（jì）的再創造，給模型增加實際功能，學會自己設計並打印模型；

（3）從積累進階與提高

培（péi）養（yǎng）學生“貼近生活進行觀察，創造性地運用各種技術和（hé）非技術手段，通過分享和協作發現問題、解構問題、探索解（jiě）決方（fāng）案，反複驗證、優化（huà）迭代（dài），製出成品”的創新（xīn）與發明能力。

——創客課程目標達成

（1）通過虛擬建模（mó）環境與3D打印實物打印相結合，培養（yǎng）學生的空間想象能力。

（2）讓學（xué）生了解基（jī）本的3D打印（yìn）相關知識:材（cái）料成型原理，設備工作原理和簡單模型製作（zuò）。

（3）讓學生掌握從生活環（huán）境中觀察、發現真實問題的思維（wéi）能力，並能（néng）夠提出自己的解決（jué）設（shè）想。

（4）能夠嚐試對（duì）加工（gōng）對象的結構特點、材料（liào）屬（shǔ）性進行開放性的創想（xiǎng）以及功能創新（xīn）設（shè）計（jì）。

（5）使學生在創客學習及實（shí）踐（jiàn）過程中逐漸形成角色和責（zé）任意識（shí），能通（tōng）過協商進行合理分工，主動擔當、相（xiàng）互協（xié）作，並（bìng）能夠通過交流，形成和分享彼此或共同的成果。

（四）3D創客實（shí）驗室擬配置列（liè）表

擬配置列表（biǎo）（一（yī））：

擬配置列表（二）：

（五）3D創客實驗室區域劃分（可根據實際空間進行布置）：

1、動手創作區：主要用於日常教學、討論、組（zǔ）裝、設計、調試，是學生學習並進行實踐操作的主要場所；

2、交流分享區：是學生（shēng）進行互動交流的（de）主要場所，用於進行項目探討、創意分（fèn）享和互動交流。讓學生在創作的過程中能夠集思廣益，進行思維共享，迸（bèng）發出創新的火花；

3、作品展示區：主要用於論文展示、作品展（zhǎn）示、項目展示等；優秀的學生作品可以在相對顯著的位置被（bèi）展示和演（yǎn）示，一方麵可以鼓勵作（zuò）品優秀的學生在學習上投入更（gèng）多的精力（lì），另一（yī）方麵也可以（yǐ）激發其他學生更多的創意，真正營造出（chū）“創客”的文化；

4、加工製作區：主要擺放不（bú）可隨意移（yí）動的大型工具設備，如3D打印機（jī）、3D掃描儀等（děng）；

5、工（gōng）具耗材區：主要用（yòng）於收納（nà）和存放（fàng）各類耗材、小型工具；

（六）擬配置設（shè）備技術參數（shù）

1、桌麵型三維掃描儀

技（jì）術規格及性能指標（biāo）：

1.1  測量精度：≤0.1mm；

1.2 最大測量範圍：轉台全自動（dòng）掃描：200*200*200mm；自由掃描：700*700*700mm；

1.3  掃描（miáo）時間：轉台全自動掃描：＜3min；自由掃描：＜10s（單片）；

1.4  點距： 0.17mm— 0.2mm；

1.5  拚接模式：全自動拚接/手動拚接；

1.6  掃描模式：轉台全自動掃描模（mó）式，自由（yóu）掃描模式；

1.7  單片測量範圍（自由（yóu）掃描模式下）：200X150mm；

1.8  數據輸出格式：STL、ASC、OBJ；

1.9  分辨率：130萬像（xiàng）素；

1.10  光源：白光；

1.11 尺寸：570*210*210mm；

1.12設備重量：包裝前：2.5kg，包裝後：4.9kg；

1.13 電源： 50w；輸入電壓：100-230V。

2、手持式三維掃描儀（彩色）

技術規格及性能指標：

1.   掃描模式（shì）：手（shǒu）持精細掃描；

手持快速掃描（miáo）；

固定自由掃描；

固（gù）定全自動掃描；

2.掃描精度：手持精細掃描：0.1mm；手持快速掃描：0.3mm；固定全自動掃描：單幅掃描精度（dù）0.05mm；固定自（zì）由掃描：單幅掃描精度0.05mm

3.掃描速度（dù）：手持（chí）精細掃描：15幀/秒；手（shǒu）持快速掃描（miáo）：10幀/秒；固定全自動掃描：單幅掃描時間<2s；固定自由掃描：單幅掃描時間<2s

4.空間點距：手持精細掃描：0.2mm-2mm；手持快速掃描：0.5mm-2mm；固定全自動掃（sǎo）描/固定自由掃描：0.16mm。

5.單（dān）片掃描範圍：210*150mm

6.光源：白光LED

7.相關認（rèn）證（zhèng）：通過CE、 FCC及WEEE產品認證

8.拚（pīn）接模式：手持精細掃描：標誌點拚接；手持快速掃描：特征拚接；固定（dìng）全自動（dòng）掃描：轉台拚接；固定自由（yóu）掃（sǎo）描：同時兼容標誌點拚接，特征拚接，手動拚接

9.紋理掃描：手持精細掃（sǎo）描：不（bú）支持；手持快速掃描/固定全自動掃描/固（gù）定（dìng）自由掃描：支持；

10. 輸出數據是否可直接打印： 無須借助第三方軟件，直接輸（shū）出完整STL模型，直接進行3D打印

11. 移動終端實時顯示功能：在掃描過程中，借助移動終（zhōng）端設備，可實（shí）現掃描狀（zhuàng）態在計算（suàn）機與（yǔ）移動終端的同步分屏顯示，實時監測掃描進程，更便利地觀察掃描實況。

12. 數據輸出格式：STL，ASC，OBJ

13.係統支持： Win7,Win8,Win10,64bit 

14.電腦要求（qiú）：顯卡：NVIDIA GTX660及以（yǐ）上（shàng），顯存：>2G，處理器：I5及以上，

內存：16G及以上（shàng）。

1. 匹配彩色鏡頭。

    

3、桌麵型3D打印（yìn）機

技術規格及性能指標（biāo）：

（1）工作條件

1.1  環境（jìng）溫度：5-35℃；

1.2  相對濕度：≤80%；

1.3  工作電源：110V-220V，50-60Hz±1Hz；

（2）技術規格及性能指（zhǐ）標

2.1  輸入電壓：110-220V；

電源輸出：150W，24V；

電機型號：混合式步（bù）進電機；

2.2  打印耗材直（zhí）徑：3.0mm；

2.3  打印耗材：PLA/其他；

2.4  打（dǎ）印頭個數（shù）：1個（gè）；孔徑（jìng）：不大（dà）於0.4mm；

2.5  打印技術：FDM技術；

2.6  設備接口：高速SD卡；操作模式：手（shǒu）動控製/SD卡；

2.7  定位精（jīng）度（不（bú）低（dī）於）：Z軸0.005mm;XY軸0.012mm;分層厚度：0.1-0.4mm；

2.8  軸向行程：X軸：175mm；Y軸：120mm：Z軸：145mm；

2.9  支持液（yè）晶屏、九宮格按鍵操控；

2.10  支持K型熱（rè）電偶，采用PID高精度控製溫度變化；

2.11  顯示：中文字幕液晶顯（xiǎn）示屏操作打印；支持SD卡離線打印；

2.12  包含（hán）全自動模（mó）型支撐切片（piàn）軟件：支撐率0-100%，支撐變化（huà）精度0.01%，支撐選擇（zé）度自（zì）由可調，切片精（jīng）度0.01-1mm，切片過程自動標點、自（zì）動遍曆、自動優化，可自動轉化成機器代碼；外部采（cǎi）用鬆軟支撐（chēng），節約材料，容易剝離；

2.13  打印結束後自動歸位、自動關（guān）機、保障安（ān）全；

2.14  支（zhī）持格式：*.stl/*.dae/ *.obj；

2.15  成型尺寸：170*115*140mm；

2.16  設備尺寸：328*312*352mm；

2.17  打印速度40mm/s-200mm/s；打印精度：0.1-0.2mm；

2.18 支持麵向智能製造CPS遠程控製係統（tǒng）設置與連接、無線網絡與硬件配對掃描綁定、APP遠程操作與控製、遠程導入分布（bù）式3D打印機、遠程自動化運行3D打印機控製係統、遠程獲取3D打印機狀態參數（shù）、遠程下發（fā）3D打印機控製指令、遠程下發打（dǎ）印任（rèn）務。

4、專業型桌麵化3D打印機

技術規格（gé）及性能指標：

（1）工作條件：

1.1、環境溫度：5-25℃；

1.2、相對濕度：≤80%；

1.3、工作電源：110V-220V，50-60Hz±1Hz；

（2）技術規格及性能指標

2.1、輸入電壓：110-220V；

2.2、打印耗材直徑：3.0mm；

2.3、打印耗材：PLA/其他；

2.4、打印頭個數：1個；孔徑：≤0.4mm；

2.5、打印技術：FDM技術；

2.6、設備接口：高速USB/SD卡；操作模（mó）式：手動（dòng）控製/SD卡；

2.7、定位精（jīng）度：Z軸0.0015mm;XY軸0.006mm;分層厚度：0.08-0.4mm；

2.8、軸（zhóu）向行程：X軸（zhóu）：275mm；Y軸：255mm：Z軸：295mm；

2.9、支持液晶屏、按鈕按鍵操控；

2.10、支持（chí）K型熱電偶，采用PID高精度控製溫度變化；

2.11、包含全自動模型支撐切片軟件：支撐率0-100%，支撐變化精度0.01%，支撐選擇度自由可調，切片（piàn）精度0.01-1mm，切片過程自動標點、自動遍曆、自動優（yōu）化，可（kě）自動轉化成機器代碼；外部采用鬆軟（ruǎn）支撐，節約材（cái）料，容易剝離（lí）；

2.12、支（zhī）持格式：*.stl/*.dae/ *.obj；

2.13、成型尺寸：270*248*290mm；

2.14、設備尺（chǐ）寸：330*470*660mm；

2.15、打（dǎ）印速度：40mm/s-250mm/s，打印精度（dù）0.08-0.3mm；

2.16、顯示：中文字幕（mù）液晶顯示屏操作打印；

2.17、支（zhī）持SD卡離線（xiàn）打印；

2.18、連續工作時間（jiān）：80小時以上；支持斷電續打；

2.19、打印結束後自（zì）動歸位、自動關機、保（bǎo）障安（ān）全；

2.20、支持麵向智能製造CPS遠程控製係統設置與連（lián）接、無線網絡與硬（yìng）件配對掃描綁定、APP遠程操作與控（kòng）製、遠程導入分布（bù）式3D打印（yìn）機、遠程自動化運行3D打印機（jī）控製係（xì）統、遠程獲取3D打印機狀態參（cān）數、遠程下發3D打印機控製指令、遠程下（xià）發打印任務。

5、青少年創意設計軟件（jiàn）（校（xiào）園版）

技術規格及性能指標：

5.1、軟件功能

支持（chí）導入2D圖片建模（mó）、文字建模、自定義繪製圖形（xíng）建模等多種建模方式；

支持對導入圖片的距離測量、對齊、複製、旋轉、鏡像（xiàng）、縮放等操作功能（néng）；

支持照片、圖片（piàn）、文字一鍵式3D透光浮雕建模技術。獨有回（huí）轉體（tǐ）曲麵浮雕生成技術；

支持單（dān）張2D照片自動合成3D人像功能，合成時（shí）間少於90秒。支持（chí）交互式3D人像變形設計，支持（chí）五官、表情、年齡、配飾、角色、發型、膚色（sè）等多種（zhǒng）交互式（shì）快（kuài）速設計功能；

支持積（jī）木堆疊式建模，10種（zhǒng）以上基礎模塊形狀，自由度更高。支持材質（zhì）顏色，自帶常用材質基礎模塊；

超過10個大類，逾700件各類高質（zhì）量3D打印模型，支持實時3D預覽；

支持參數化積木建模，可數字化定義積木形狀、尺寸，並進行組合建（jiàn）模；

支持自有定義工作平麵，繪製簡易草圖，支持基於草（cǎo）圖的剪切、拉伸、旋轉等高（gāo）級建模功能；

支持導入圖片進行建模，支持文字輸入建模；

支持3D模型的（de）縮放、旋轉、坐標變換、刪除、複製、疊加複製、鏡像、陣列、對齊、布爾運算以及（jí）取消布爾運算；

支持對工作（zuò）平麵的修改（gǎi）以及還（hái）原；

支持3D數字雕（diāo）刻建模，自由塑形，適用於設計3D藝術模型；

支（zhī）持常用的雕刻功（gōng）能：筆刷、膨脹、扭曲、平滑、抹平、夾捏、皺褶、拖（tuō）拉以及塗繪等；

支持內置球體、方塊、圓柱、圓環等常用雕刻基礎模型，也可從外部導（dǎo）入STL/OBJ模型作為雕（diāo）刻基礎模型；

支持雕刻功能可（kě）以設置半徑（jìng）大（dà）小，可以添加對稱約束；塗繪功能可（kě）以自由選擇（zé）顏色；

內置至（zhì）少八種以上的常用材質球，可以導入圖片自定義材質（zhì）球（qiú）；

軟件內置各模塊使用視頻案例，可直接打開播放；

上述所有（yǒu）功能集（jí）成於（yú）同一軟（ruǎn）件平台，一次性安（ān）裝完成，具有平台及各集成軟件自主知識產權，該軟件平台需取得軟件著作權登記證書、軟件產品證書。

5.2、青少（shǎo）年3D創新設計課程

為了滿足教學要求，方（fāng）便老師授課、學生上課學習（xí），須將不少於60課時的完善課程體係嵌入軟件（jiàn）內部（bù），老師、學生（shēng）隻（zhī）需（xū）要在軟件界麵選擇相應課程即可開始上課（kè）；

課程係統涵蓋美術、自然科（kē）學、數學（xué）等多個學科領域，科學知識與3D打印結（jié）合的創造力培養課件，能夠全麵覆蓋幼兒園、小學、初級中學及（jí）高（gāo）級中學整個K12階段。

符合STEAM與創客教育的項目製教學課程，內容包含課件、教案與教材全麵材料，不少（shǎo）於60套項目製課程。

軟件可（kě）生成.STL標準格式文件，支持3D打印機；

校園版軟件適用於（yú）主機安裝（zhuāng）並授權校園局域網電腦使用該軟件係統；

軟件取得《軟件著（zhe）作權登記證書》與《軟件產品證書（shū）》，擁有自主知識（shí）產權；

6、CPS 智能終端型號：UDI-LINK   

麵向方案配置的專業型桌麵（miàn）化3D打印機實現以下功能：

（1）遠程控製係統設置與連接；

（2）無線網（wǎng）絡與硬件配（pèi）對掃描綁定；

（3）APP遠程（chéng）操作與控製；

（4）遠（yuǎn）程導入（rù）分布式3D打印機；

（5）遠（yuǎn）程自動化運行3D打印機控製（zhì）係（xì）統；

（6）遠程獲（huò）取3D打印（yìn）機狀態參數；

（7）遠程下發（fā）3D打印機控製指令；

（8）遠程下發打印任務。

產品（pǐn）彩頁：

1. Pony-1C

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

1. Dolphin-0A-2

    

    

    

    

   
   

   
   

   
   

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

1. 其他：

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

   
   

   
   

   
   

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

1. IME 3D