中小學3D打印創客教室方案

2019-02-23

一、中小學建設3D打印創客教室的意義和價值

科技創新教育是使整個教育過程被賦予人類科技創新活動的特征,并以此為教育基礎,達到培養科技創新人才和實現以人的全面發展為目的的教育,也被稱之為創客教育。

3D打印技術作為一項對傳統制造業具有顛覆意義的技術,近年來在世界范圍內受到廣泛關注,我國政府出臺了《國家增材制造產業發展推進計劃(2015-2016)》。此計劃將3D打印技術發展規劃提高到了國家戰略發展的高度,不僅強調了3D打印教育的推廣和普及,更強調了3D打印技術人才的培養。

近日,教育部印發《普通高中課程方案和語文等學科課程標準(2017年版)》。在教學內容上,修訂后課程重視內容的與時俱進。它將黨的十八大、十九大提出的重要思想、重要觀點、重大判斷、重大舉措等,結合各學科的性質和特點,與課程內容有機融合。努力呈現政治、經濟、文化、科技等發展的新成就、新成果。在信息技術和通用技術課程要求中,學生將學習了解物聯網、人工智能、3D打印、機器人等新技術,同時還將培養學生的創客精神和創業能力。

 

二、中小學3D打印創客教室建設內容包括:

(一)歷史、生物、地理、化學、物理等課程的一些原理圖、模型,都可以用3D打印的技術進行復現,學生還可以根據自己的理解,自己發明或者創造自己認為更加適用的教具,這樣可以使學生比較直觀地了解自己所學的課程。(比如青蛙解剖模型,學校如果要單獨買,可能比較麻煩,但是如果生物課老師打印出來一個模型講解,我想授課效果可能會好一些;)

(二)學生學習三維建模,有很多簡單的設計軟件可以學習,例如一些列設計軟件(例如TinkerCAD),都可以很容易讓中小學生上手開始做模型設計,學生設計出來的東西如果能夠直接打印出來,對于提高學生的興趣愛好想必是大有幫助的。

(三)3D打印技術的普及本身。就像上小學、初中學電腦一樣,可以開一門非常簡單的3D打印課程,介紹3D打印技術本身。針對小孩子,可以選擇一些簡單的模型作為課程的教具,成型時間都可以控制在半小時左右;

(四)興趣小組以及電子制作比賽等。參加比賽用的道具用3D打印出來的和用紙糊出來的是完全不同的兩種實現效果,會有太多的想象空間可以供學生發揮,直接呼應了國家對于素質教育的要求。

三、中小學3D打印創客教室建設環境要求

本實驗室和各學校的電教室可通用,本著節省資源,合理利用現有資源的原則。所以,建議若已經興建過電教室的學校,可在電教室的基礎上進行加工,若滿足一下條件可直接開課,不需要重新建造。

1、使用面積:60-100

2、實驗室位置:實驗室應保證最佳建筑朝向,室內避免直接陽光照射,主要采光面應位于學生作為左側。

3、環保:教室內部裝飾應選用環保型材料,室內環境噪聲應低于55分貝,金屬制品和木制品制作實驗室可高玉此標準。新建、改建、擴建實驗室及附屬用房時,甲醛、笨、氯等有害氣體和放射性污染應符合相關標準中的限量值,對于在學生活動中可能產生的多余垃圾的實驗室,要配置足夠的垃圾桶,垃圾應分類收集。

4、溫度:室內可安裝空調,溫度宜控制在16-28℃。3D打印實驗室應保持室內溫度恒定。

5、供電:用電負荷應留有余地,以滿足增加的現代化教學設備的需要;按規范敷設強、弱電,空調專線敷設,安裝漏電過載保護器和可靠的接地保護。

6、綜合布線,按有關技術規范敷設強、弱電線。強電電源插座與照明電應分路設計、分別控制,用電負荷應留有余量,并安裝漏電、過載和觸電保護器,有可靠的接地保護措施。弱電應考慮冗余,在合適的位置配備足夠的網絡信息接口。

7、安全:實驗室應配備有效的防火、防盜等設施設備和外傷急救箱,急救箱中的藥品應注意及時更換。應加強對工具,儀器和設備的安全管理,加強對師生的安全教育,增強安全意識,確保師生人身安全。

四、中小學3D打印創客教室布局方案


3D打印創客綜合實驗室內部區域劃分

1、教學區:主要進行日常教學與實踐活動

2、陳列區:主要展示工作室作品

3、科普區:主要以墻面展板為主


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