教學(xué)設(shè)備

1.1 3D打印概述
3D打印，即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印技術(shù)出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代中期，實(shí)際上是利用光固化和紙層疊等技術(shù)的最新快速成型裝置。它與普通打印工作原理基本相同，打印機(jī)內(nèi)裝有液體或粉末等“打印材料”，與電腦連接后，通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。
3D打印產(chǎn)業(yè)目前在高速的發(fā)展中，技術(shù)日益成熟，特別是在消費(fèi)級3D打印領(lǐng)域，已經(jīng)逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造。伴隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，可預(yù)見的未來的十年，3D打印將會給全球的制造業(yè)領(lǐng)域帶來極大的顛覆。而生活智能化科技化的發(fā)展趨勢也將帶動(dòng)制造業(yè)數(shù)字化的發(fā)展，3D打印科技在推動(dòng)制造業(yè)數(shù)字化的發(fā)展中起到了至關(guān)重要的作用。
1.2 3D打印實(shí)訓(xùn)室建設(shè)意義和價(jià)值
3D打印機(jī)技術(shù)被稱之為”第三次工業(yè)革命”,其最大的魅力在于為創(chuàng)意設(shè)計(jì)提供了無限的可能性。將3D打印技術(shù)引入中學(xué)課程，有助于學(xué)生綜合素質(zhì)能力的提高和發(fā)展。
1、教育目標(biāo)
科技前沿——學(xué)習(xí)、認(rèn)識前沿的先進(jìn)制造技術(shù)、逆向工程技術(shù)等
特色教育——通過與傳統(tǒng)課程結(jié)合，激發(fā)學(xué)習(xí)樂趣
綜合發(fā)展——學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)建模和3D打印機(jī)的使用技能
學(xué)以致用——創(chuàng)新設(shè)計(jì)、團(tuán)隊(duì)合作、參加競賽
2、3D打印或?qū)㈩嵏矀鹘y(tǒng)教育方式
一些在傳統(tǒng)教育中表現(xiàn)不好的學(xué)生，主要是因?yàn)樗鶎W(xué)的課程理論性太強(qiáng)，沒有興趣，死記抽象概念讓學(xué)生通過了考試，但考試過后就很快忘記了，3D打印機(jī)可以讓枯燥的課程變得生動(dòng)起來，它是一種同時(shí)擁有視覺和觸覺的學(xué)習(xí)方式，具有很強(qiáng)的誘惑力，在觸覺學(xué)習(xí)中，學(xué)生不是在黑板或顯示器上簡單地看文字或圖形，而是通過他們的觸覺抓住核心概念的三維模型，這樣能夠吸收和消化知識，使學(xué)生不再遺忘所學(xué)的課程。英國著名教師戴夫懷特曾經(jīng)說過：如果你能抓住學(xué)生的想象力，你就能抓住他們的注意力。 
1.3 3D打印創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室的主旨規(guī)劃
本實(shí)訓(xùn)室軟件套件旨在培養(yǎng)學(xué)生的藝術(shù)素養(yǎng)（欣賞及制作）、計(jì)算機(jī)新技術(shù)的接觸及應(yīng)用（設(shè)計(jì)軟件、三維打印機(jī)實(shí)操）、提供實(shí)訓(xùn)室架構(gòu)、師資培養(yǎng)、課程設(shè)計(jì)、軟硬件更新及其它配套服務(wù)。3D打印課程培養(yǎng)的是學(xué)生的學(xué)術(shù)思維及能力，通過對青少年進(jìn)行3D打印創(chuàng)新意識、技術(shù)手段的培養(yǎng)，大大拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)視野。很多學(xué)生可以利用3D打印結(jié)合自己的創(chuàng)新思維，設(shè)計(jì)出更好的作品。     
利用講解案例過程嵌入理論知識的教學(xué)方法，讓學(xué)生先動(dòng)手操作然后認(rèn)知3D打印的概念，這樣更能深刻感受新科技的魅力。由教師帶領(lǐng)學(xué)生去做一個(gè)個(gè)案例，在此基礎(chǔ)上再由學(xué)生自由發(fā)揮，利用所學(xué)軟件技術(shù)去表達(dá)自己的創(chuàng)意及想法。 
2.3D打印創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室
2.1 3D打印流程

2.2 場地規(guī)劃及配置
一、教室配置
1.使用面積：80㎡-100㎡以上 
2.實(shí)訓(xùn)室位置：實(shí)驗(yàn)教室應(yīng)保證最佳建筑朝向，室內(nèi)避免直射陽光，主要采光面應(yīng)位于學(xué)生座位的左側(cè)。
3.環(huán)保：教室內(nèi)部裝飾應(yīng)選用環(huán)保型材料，室內(nèi)環(huán)境噪聲應(yīng)低于 55 分貝，金屬制品和木制品制作實(shí)訓(xùn)室可高于此標(biāo)準(zhǔn)。新建、改建、擴(kuò)建實(shí)訓(xùn)室及附屬用房時(shí)，甲醛、苯、氡等有害氣體和放射性污染應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的限量值。對于在學(xué)生活動(dòng)中可能產(chǎn)生較多垃圾的實(shí)訓(xùn)室，要配置足夠的垃圾桶，垃圾應(yīng)分類收集。  
4.溫度：室內(nèi)溫度應(yīng)在 4℃至 30℃之間。室內(nèi)可安裝空調(diào)，溫度宜控制在 16℃～28℃。 3D打印實(shí)訓(xùn)室應(yīng)保持室內(nèi)溫度恒溫。
5.供電：用電負(fù)荷應(yīng)留有余地，以滿足不斷增加的現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備的需要； 按規(guī)范敷設(shè)強(qiáng)、弱電線，空調(diào)專線敷設(shè)，安裝漏電過載保護(hù)器和可靠的接地保護(hù)。  
6.綜合布線：按有關(guān)技術(shù)規(guī)范敷設(shè)強(qiáng)、弱電線。強(qiáng)電電源插座與照明用電應(yīng)分路設(shè)計(jì)、分別控制，用電負(fù)荷應(yīng)留有余量，并安裝漏電、過載和觸電保護(hù)器，有可靠的接地保護(hù)措施。弱電應(yīng)考慮冗余，在合適位置配備足夠的網(wǎng)絡(luò)信息接口。  
7.安全：實(shí)訓(xùn)室應(yīng)配備有效的防火、防盜、防潮等設(shè)施設(shè)備。應(yīng)加強(qiáng)對工具、儀器和設(shè)備等的安全管理，加強(qiáng)對師生的安全教育，增強(qiáng)安全意識，確保師生人身安全。 
二、實(shí)訓(xùn)室人員配置
1、工作室專業(yè)3D打印工程師：
能夠使用3D建模軟件進(jìn)行3D建模；熟悉主流3D打印成型工藝原理；具備3D打印機(jī)的日常使用和維護(hù)技能，并獲得相關(guān)行業(yè)公司的技能培訓(xùn)證書；熟悉3D掃描技術(shù)，能夠使用3D掃描儀。 
2、優(yōu)秀科技老師：
能夠使用3D建模軟件進(jìn)行3D建模；熟悉各類3D打印成型工藝原理；具備FDM桌面3D打印機(jī)的日常使用和維護(hù)技能，并獲得相關(guān)行業(yè)公司的技能培訓(xùn)證書。