時間：2023-06-01 09:32:15
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇3d打印技術論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
近十幾年來，在計算機功能的迅速提高、電腦設計軟件的不斷出新，自主創新能力的顯著提高和互聯網的推動下，3D打印技術迅速發展，在其發展過程中，其經濟優勢充分顯示出來，主要包括以下幾個方面：
1.1有利于實現綠色經濟目標在傳統的生產方式下，人們先生產所需要的零件，然后用這些零件進行組裝來生產物品，然而3D打印技術能夠使生產的物品的各部分一體化成型，不需要組裝，與傳統的生產方式相比，節省了運輸費用和勞動力資源，環境污染也隨之減少，有利于實現綠色生產。除此之外，3D打印技術還降低了廢棄物的排放，據統計，傳統的加工制造業中，有百分之九十左右的金屬原材料被丟棄在車間里，而3D打印機技術將金屬制造業的浪費大大降低。隨著3D打印機技術水平的提高“凈成型”制造將成為未來更加環保的生產方式。
1.2在變換產品樣式或者生產復雜產品時不增加生產成本在傳統的制造方式下，如果生產的產品越復雜，就會需要更多的時間、人力、物力和財力，使制造的難度增加，導致生產成本越高。然而，在利用3D打印技術的方式下制造一個復雜精美的產品與制造一個簡單的方塊所消耗的時間、生產成本以及技能方面一樣，只不過是需要設計不同的模型和新的材料罷了。
2.3D打印技術對經濟發展的作用
2.13D打印技術有利于培育新的經濟增長點近幾年來，3D打印技術迅速發展，很多國家已經加入到3D打印技術的應用與研發中來，幾乎遍及所有領域，已經成為模具、現代模型和零件制造的有效手段。尤其是在國防軍工、生物制藥、航空航天、建筑工程、家電、教學研究等領域得到了一定的應用，取得了良好的效果。因此，3D打印技術必將成為各個領域大批量生產的主要模式。3D打印技術與現代工業、現代農業和現代服務業緊密結合，必將衍生出新的商業經營模式或者創造出新的經濟增長點。在3D打印技術發展過程中，必然會提供很多就業崗位，有利于擴大就業范圍和創業范圍，能夠充分地利用和發揮人力資源，有效地解決就業難的問題，充分體現了科學發展觀的基本要求。
2.23D打印技術有利于提供有效供給隨著科學技術的進步，人們的收入水平的不斷提高，對于生活上的物質需求也越來越高，導致企業所生產的產品出現嚴重過剩的問題，消費者也買不到自己想要的產品，產品市場出現了供求矛盾，這種供不應求造成了稀缺資源的浪費。3D打印技術的出現在一定程度上緩解了這種供求矛盾，因為它可以按照消費者的個性化需求進行設計和制造產品，有利于實現市場供求平衡的狀態，可以有效地提供給消費者獨特的商品，有利于實現稀缺資源的充分利用和優化配置。
2.33D打印技術有利于經濟發展方式的轉變3D打印技術在生產復雜產品時不增加生產成本，有利于實現產品市場的供求平衡，而且其具有一種獨特的優勢，有利于化解在傳統生產制造過程中遇到的技術性難題。如技術研發成本的計算、復雜形狀的設計以及排放垃圾的技術等問題。然而這些問題在3D打印技術下，可以依靠其高端的技術實現三大產業的現代化，優化現代服務業、現代農業、現代工業的產業結構，實現三大產業的均衡發展，促進經濟發展由“減材”生產轉向“增材”生產，有利于減少稀缺資源的浪費，減少排放垃圾，促進經濟發展與資源、人口和環境之間的協調發展，促進經濟又好又快的發展。
3結語
總而言之，3D打印技術有很多的發展優勢，對經濟的發展起重要作用，但是在其發展過程中也存在著一些問題，例如，3D打印機的價格比較高，對于普通的消費者來說還是很難接受的。即使在淘寶網上買到的會便宜，但大部分都是仿制品，運行速度比較慢，穩定性比較差，如果中途斷電，整個模型將完全作廢，而且售后服務也嚴重短缺。在其發展的初級階段，出現問題是很正常的，隨著科學技術的不斷進步，這些問題也會逐漸得到解決，3D打印技術會更加成熟，它將會給人們的生活帶來更多便利。
作者：張朝剛單位：江漢大學
美國《華盛頓郵報》5月22日報道稱，美國國家航空航天局（NASA）已選中總部位于得克薩斯州的系統和材料研究公司，向恩里科?迪尼（Enrico Dini）投資12，5萬美元，為宇航員制造“營養可口”食品的3D打印機。根據設想，這種3D打印機將按照“數字菜譜”混合各種粉末，制造色香味俱全的食品，打印出一頓頓美餐。之前，恩里科?迪尼設計的神奇3D打印機，“打印”出整幢建筑，比常規建筑快四倍。
而5月初的另一件關于3D打印的事則引起空幻，美國一名大學生設計出世界上首個3D打印槍支，并將草圖上傳到網絡，不少人爭相下載、制造，打印出的手槍甚至被神不知鬼不覺地帶上了列車，引發公眾對槍支管制的熱烈討論。
3D Printer（3D打印），這項只有迄今為止不到30年歷史的技術，被英國的《經濟學人》評價為“與其他數字化生產模式一起，推動第三次工業革命的實現”，也被美國《時代》周刊列為“十大增長最快的工業”。3D打印技術在美國已經產業化，2011年3D打印市場規模有17.1億美元，這一數字僅占全球制造市場的0.02%。行業預估，在制造商的推動下，到2016年，3D打印市場規模將達到31億美元，2020年達到52億美元。
3D打印能做什么？
這是一種快速成型的技術。它以數字模型文件為基礎。運用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過逐層打印的方式來構造物體。不再需要傳統的刀具、夾具和機床就可以打造出任意形狀，根據零件或物體的三維模型數據，通過成型設備以材料累加的方式制成實物模型，過去多在工業設計，模具開發領域被用于制造模型。在使用3D打印機時，軟件通過電腦輔助設計技術（CAD）完成一系列數字切片，并將這些切片的信息傳送到打印機上，后者會將連續的薄型層面堆疊起來，直到一個固態物體成形，這與傳統打印機最大的區別在于，3D打印機使用的“墨水”是實實在在的原材料。
如今，貌似神奇的這項技術，通過開源處理之后，逐漸走入日常生活，打印出各種千奇百怪的東西，未來，3D打印機的應用也將會更加廣泛。珠寶、鞋類、工業設計、建筑、工程和施工（AEC）、汽車，航空航天、牙科和醫療產業、教育、地理信息系統、土木工程、槍支。這些模型打印可以涉及到的領域里，3D打印會先動誰的蛋糕呢？
3D打印技術可以簡化普童人制作產品的流程，并降低制作成本。發明家只需幾個小時即可將他們的最新設計變成實物，然后經過調整后再打印出來，而不必等待好門周由工廠生產原型產品。
工業領域雖然也擁有注壓成型這樣的技術，但卻需要由工匠制作一個金屬鑄件，然后將加熱后的塑料倒入其中，因此，這種方法只有在大規模生產時才能實現成本效率。而有了3D打印機，無論產量是1件還是100萬件，平均成本都一樣?！拔乙谱鞒霆氁粺o二的手機套也不會產生太大成本?！钡每怂_斯大學工程師瑞恩?維克（RyanWicker）說，“打印100件不同的產品的成本效率與打印100件相同的產品完全一樣?！?/p>
恩里科?迪尼稱，3D打印機應用對象可以是任何行業，只要這些行業需要模型和原型。這也是這種打印機技術發展迅猛的主要原因之一。在消費電子業、航空業和汽車制造業，3D打印已經變得越來越流行。
一款被命名為“Urbee”的打印汽車已經亮相。這款打印汽車是由一個特制3D打印機層疊建造車身，不會在短時間內分解，至少可以使用30年。它采用汽油和電力混合發動機，僅使用類似大小普通汽車八分之一的能量，成為世界上最環保的汽車之一，卻也能在高速公路上每加侖汽油行駛200英里。同時，汽車行業在進行安全性測試等工作時，會將一些非關鍵部件用3D打印的產品替代，在追求效率的同時降低成本。
如今類似的3D服務公司在世界各地蓬勃發展。除了最有名的shapeways，3D打印機的生產廠商之一3D Systems也設立了一家合資公司Mqast，這家公司的機器已可以支持用鋁和不銹鋼來打印。
有報道稱，一位老爺車收藏者利用這種3D打印機打印出了收藏品中缺失的零件，終于讓他收藏的老爺車得以重新啟動。這種技術甚至可以制作單個的噴氣式飛機上的空氣動力導管，而不再需要工序麻煩地制作很多不同的元件去組裝它。
人工太空餐
在NASAm項目經理、系統和材料研究公司工程師安詹?康特拉克特解釋這―項目的靈感時說，他曾用3D打印機為妻子打印出巧克力。打印巧克力的試驗促使系統和材料研究公司開始考慮，還有哪些食品可以打印生成。
系統和材料研究公司把比薩餅作為他們的第一個目標。之所以選擇比薩餅，因為它包含多種營養和口味。同時，比薩餅的多層次構造，是使用3D打印技術的關鍵。比薩打印過程首先需要打印底層的面團，打印過程中會進行烘烤，隨后加入番茄粉末、水和油完成番茄醬的打印，頂部還會有個蛋白質層。目前整個工程還處于初級階段，未來如果真能成功，那將成為里程碑式的事件。
理論上，宇航員如果想家，甚至可以吃到根據媽媽的愛心菜譜做出的食品。打印機能夠聯系地球并接收個性化烹飪指導或菜譜。康特拉克特說：“媽媽可以在電腦中設計一款甜餅，把甜餅發送至航天飛機。她的兒子或女兒就可以在圣誕節打印出這款甜餅?！笔聦嵣希?D打印技術做飯也并非異想天開，2011年，康奈爾大學就設計出一款打印機，利用面團在器皿中的運動制作食品。
目前許多經濟學家認為現在的食物供應不能滿足世界上120億人的口糧。打造這個3D打印機的工程師期待著哪天地球人的廚房里都有個3D打印機，用它打印食物來養活家人。
如果說，3D打印在食品領域的作用只是有趣的嘗試的話，在醫療方面的運用就更加振奮人心。
日本的杉本博士自2011年以來一直使用3D打印機制作準備手術的病人的器官復制品。使用患者的CT和MRI圖像，醫生可以使用3D打印創建真人大小的復制器官。這些復制的器官模型外層是半透明的，醫生可以從外面看到結構和骨骼，每個模型需要花費500至1500美元的費用。
比利時歐斯祖斯基大學的拉斐爾教授也在口腔頷面外科研究實驗室，使用3D打印技術通過病人的骨骼結構建立物理模型?！皶r間是關鍵的，如果接受手術的患者，內部組織暴露時間過長，就存在更大的風險。外科醫生采取CT或錐束CT掃描的病人并使用Maxilim軟件導出骨部分，將3D文件轉換成可打印的文件，打印出一個全尺寸的3D物理模型。手術前對模型的了解和研究，讓我們可以很容易地為病人贏得一個小時，這對病人來說是一個重要的消息”，拉斐爾教授說。
兩歲的Emma Lavelle患有先天性多發性關節攣縮癥（AMC），這種病阻礙了她的肌肉和關節生長并使肌肉和關節變得僵硬。在治是AMC方法中，最具前景的一項治療是WREX設備，這是一款身體鑄件，搭配彈性繃帶和假朕節，可幫助AMC患者抬舉四肢。
研究人員塔里克?拉赫曼和設計師惠特尼?山姆珀爾用3D打印設備，打印出縮小版的WREX設計中的小部件給Emma。Emma現在可以自由移動手臂，可以像正常孩子一樣玩玩具，自己吃飯。甚至不需要父母的幫助就可以擁抱父母。
2012年，美國麻省理工學院和賓夕法尼亞州大學的研究人員已經使用糖物質混合物和自制式3D打印機建立了一個完整的血管組織。令人震驚的是，通過這種技術“制造”出來的血管可以“生長”出類似于肌肉的組織。賓夕法尼亞大學的研究人員稱，他們已經可以“生產”這種帶有脈管組織的人造器官。其工作原理是將肉由內向外“打印”出來，這樣便于先“打印”出脈管系統，從而使得肉可以圍繞著這些脈管系統生長。
不久前，醫學雜志《牙科材料》（Dental Materials）刊載利用3D打印機“制造”骨骼的論文，而且宣稱該技術已經應用于臨床。在實驗室測試中，這種骨骼替代打印材料已經被證明可以支持人體骨骼細胞在其中生長，并且其有效性也已經在老鼠和兔子身上得到了驗證。
現在，3D打印版的關節和骨頭正在幫助大約3萬名病人正常行走，而1000萬人正使用3D打印版適合自己的助聽器，在不遠的將來，3D打印機還可以打印藥物處方。
造出槍支怎么辦？
如今的3D打印機體積越來越小，速度越來越快，價格越來越低，基礎的3D打印機只有微波爐那么大，有了它，任何人都可以成為制造商。
現在人們可以在一些電子產品商店購買到這類打印機，工廠也在進行直接銷售。一套3D打印機的價格從一般的750美元到上等質量的27000美元不等，再有10年或者20年時間，很多家庭都可以擁有一臺3D打印機，只需要上網下載設計圖，就可以隨心所欲打印任何需要的物品。經歷了互聯網、網上購物、網絡生活后，3D打印將成為下一個潮流。
不過，3D打印除了造福人類，它的另一方面也帶來隱憂。
5月。―直致力于以3D打印技術制造槍支的分布式防御公司，新設計的“完全3D打印手槍”在得克薩斯州奧斯汀首次進行了試射，這支槍包括槍管、彈簧等在內的重要部件均以民用3D打印機制作，材質為塑料，發射22LR口徑的槍彈，可以在2米距離內有一定殺傷力?！胺植际椒烙钡膭撌既丝频?威爾遜稱這種槍為“維基武器”。英國BBC記者在現場見證了這次試射。BBC記者稱，美國煙草酒精和槍支管理局的相關負責人說，美國法律規定“個人有權制造僅供自己使用的槍支”，因此這支3D打印槍支在美國是完全合法的。
此前，“分布式防御”公司為代表的許多企業、組織和個人都進行過3D打印槍支的實踐，但一般限于用3D打印制造下機匣、彈匣等非主要受力部件。而這次試射的3D打印槍支中包括槍管、彈簧等均為的3D打印方式成型的工程塑料部件。
Abstract： Ethnic handicrafts as important intangible cultural heritage， its digital protection， innovative design and development has important practical significance. There are some limitations for traditional methods to protect and develop complex curved surface handicrafts. To solve this problem， the topic， starting with Ethnic handicrafts （clay whistle） in Guizhou， comprehensively analyzes several existing rapid prototyping methods and uses 3D digital modeling and 3D printing technology to research the key technology for national crafts 3D printing. It will achieve the integration of design and manufacturing， the whole process of digitization， automation and directly related to the three-dimensional model， WYSIWYG， handicrafts manufacturing and modification at any time， and reducing handicrafts development cycle while reducing development costs.
關鍵詞： 民族工藝品；數字化；快速成型；創新設計；3D打印
Key words： ethnic crafts；digitization；rapid prototyping；innovative design；3D printing
中圖分類號：TB47 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）11-0098-03
0 引言
3D打印作為一種新型的快速成型技術，越來越多地受到人們的關注，己經開始對我們的生活產生全面影響，這項技術所涉及到的產業包括醫療、工業制造、航空、電路板等等多方面，對于少量生產、個性定制、樣品研發等方面有非常大的發展空間[1-3]。但是，到目前為止，將3D打印技術應用到文化旅游領域，特別是旅游工藝品的生產上面，還是一個嶄新的課題。2014年在第六屆中國國際旅游商品博覽會上，陜西省推薦的以高新3D打印技術制作的鏤空秦韻馬燈，引起了參會者極大的興趣，是目前我國國內首件將3D打印技術與旅游工藝品相結合的作品[4，5]。
課題以苗族泥哨為例，在完成三維掃描及逆向建模的基礎上，對三維數字模型進行改進設計，最后應用快速原型構造技術制造樣品。實例過程與結果表明，將CAD/CAM、3D打印技術應用于曲面復雜的工藝品保護與開發，能有效地縮短周期、提高效率，為民族工藝品的數字化保護與開發提供了新途徑。
1 選擇泥哨快速成型生產的策略
1.1 傳統加工工藝和快速制造工藝
快速成形技術簡稱為RP或RPM（RAPID PROTOPYING/RAPID PROTOTYPING MANUFACTUREING）也叫作快速原型制造技術，原理是材料堆積法是近幾十年來制造領域的一個重大研究成果?？焖俪尚渭夹g集CAD技術、分層制造技術、逆向工程技術、數控技術、激光技術等多種工藝技術為一體，無需像傳統制造技術那樣需要模具、刀具和卡具[6]。它直接處理產品設計即CAD數據，采用分層制造，逐層疊加的加工原理，迅速制造出新產品的樣件和模具?？蓪⒖焖俪尚渭夹g形象的比喻成“立體打印機”在此過程中STL格式的三維CAD實體模型數據被自發、直接、迅速、準確地制造成實體零件或模具。
快速原型制造技術極大程度的縮短了新產品的研發周期，同時提高了產品質量降低了研發成本，為新思路的驗證、零件原型的再現等諸多方面提供了高效率低成本的實現方法，可考慮作為接下來泥哨的模型制作方法。
1.2 幾種快速成型方法的對比
世界上第一臺SLA快速成形機由美國3D公司在20世界80年代末推出，至今已形成了十余種不同的成形系統。自1991年起，眾多高校如清華大學、華中科技大學等在RPM設備及軟硬件和成形材料方面做了相當多的研究，并研制出了多種快速成形系統?，F今國內能形成規模生產的方法主要有5種：熔融沉積成型法（FDM）、選擇性激光燒結法（SLS）、光敏液相固化法（SLA）、疊層實體制造工藝（LOM）和三維打印成型（3DP）[7]。
1.3 泥哨原型構造的方案
貴州泥哨多注重頭部特征，形態夸張、形狀迂回復雜、特征突出；周身造型簡潔洗練，但表面具有裝飾性的雕刻紋樣或和圖案，特征細小繁復（如圖1所示）。泥哨底部留有回氣孔，內部有空腔。這些特征，要求在選擇泥哨原型構造方案時，綜合分析對比各種快速成型方法，以求最優方案。
單在加工制造方面，SLS和3DP方法具有明顯的優勢。
光敏液相固化法具有很好的精度和光潔度，因此表面質量非常好，幾乎能夠完全利用原材料，可生產形狀復雜和結構精細的零件。然而，此技術具有一定的局限性，比如材質不結實、工作臺移動頻繁、后處理復雜、需要操作者具有較高的能力。此技術一般應用在驗證裝配設計過程中。
疊層實體制造工藝該方法的缺點是無法完成太復雜零件的加工，可用材料種類少，無法調整每一層的厚度，精度較低。
3DP的成型方式同SLS有一定的相似之處，不同之處是3DP將SLS中的激光用噴射結合劑取代，在鋪好的粉末狀材料上選擇性噴射粘合劑，被噴區域材料粘結，其他區域不發生改變，以此逐層粘結后即得到一個空間實體，清除殘留粉末，燒結獲得實體零件。相比于SLS，3DP在精度和速度方面都有所提高，而且易操作、小型化、成本低。所以本課題通過綜合對比，選擇3DP打印方式來完成泥哨最后的模型構造。
2 泥哨曲面向實體模型的轉換化
論文利用基于三角網格NURBS曲面重構的方法，得到光滑拼接的泥哨NURBS曲面[8，9]，如圖2所示。但生成的NURBS曲面還只是曲面模型。要進行接下來的快速原型構造，還需把曲面模型轉換為三維實體模型。具體轉換步驟如下：①把泥哨模型以.igs格式導入UG8.0，采用“插入組合縫合”命令，把泥哨的曲面模型轉化為三維實體模型。②得到泥哨的三維實體模型，以.STL格式導出文件。為接下來的模型制造做準備。
3 樣品的改進設計
建立了工藝品數字化模型以后，結合美學、市場等因素，對產品進行再次設計。這種設計方法，將極大的縮短工藝品的設計周期，減少工藝品設計成本。
本次改進設計主要針對原模型面部特征不夠立體化進行改進，新設計添加了眼部、嘴及鼻子的立體化，同時尾部翹高且稍許偏斜，使得樣品更加生動、可愛。在本實例的基礎上，可以進一步設計一系列表情和造型不一的樣品，這里不再深入討論。
4 泥哨的快速原型構造
4.1 “Objet30睿智”三維打印機
將上一步得到的泥哨實體模型，轉換為STL文件輸出。最后導入objet studio系統，利用‘Objet30 睿智’三維打印機進行原型制造。
“Objet30 睿智”三維打印機其工作原理是：打印機通過讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來，再將各層截面粘合起來從而制造出一個實體模型。該工藝可使用7種具有不同級別的物理和機械特性（強度和韌性）的打印材料，其中主要材料是：剛性清晰透明材料、耐高溫材料和類聚丙烯材料。該工藝技術具有速度高、彈性大、成本低、攜帶方便、兼容性強、分辨率和精確度高（ ±0.1mm ），幾乎可以造出任何形狀的物品。
4.2 泥哨的快速原型構造
啟動軟件，導入STL格式的模型文件，調整模型在打印框里的位置便可以打印樣件。打印過程中，軟件一邊做模型的切片文件，一邊傳送數據給打印機進行打印。具體步驟如下：
①打開objet studio軟件界面，以.STL格式導入如理好的泥哨三維實體模型。
②利用命令設置打印模型的大小比例，在實驗中設置的實體模型與原件模型的比例為0.5，如圖3a所示。
③利用placement命令，調整泥哨模型打印的最佳位置，如圖3b所示。
④經validate命令檢測后，沒有出現未封閉曲面的問題，模型合格。按build命令建立打印請求。
⑤關閉打印系統。取出泥哨三維打印模型如圖4所示。
5 結語
3D打印作為一種先進的新型快速成型技術，必將帶來我國民族工藝品生產工藝的創新，改變我國民族工藝品制作工藝中存在的一些不足，但是作為一種前沿的科學技術，將其應用在工藝品的生產中同樣存在著一些問題。例如快速原型制造技術與其它配套技術，如逆向工程與CAD建模系統等的集成還很不夠，目前主要是通過標準的數據格式進行數據交換，難以在設計修改過程中進行實時的交流進而達到互相補充、相互促進的效果。
工藝品的快速成型不同于其他零件，由于其表面有裝飾性的雕刻紋樣或和圖案，結構特征細小、繁復，在進行3D打印時，很難保證工藝品外表面裝飾花紋的精度。所以在民族工藝品的快速成型中，即保證模型曲面連續性和光順性又保證精確再現工藝品原貌，還需進一步的研究，這也是快速成型技術應用于民族工藝品的重點研究課題。
參考文獻：
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據國外媒體報道，研究人員在南極科考站“冰立方”中微子天文臺發現了有史以來能量最高的中微子觀測記錄，在這篇最新的中微子研究論文中，科學家分析了從2010年至2012年間中微子傳感器的數據，發現了兩個中微子事件的存在證據，其能量比以往類似的事件高出10倍左右。一直以來，科學家對中微子的關注度有增無減。中微子是一種微小的電中性粒子，由于中微子不帶電荷，因此其不會參與強相互作用和電磁作用，質量也較低，中微子的特征決定了它可以自由地穿過宇宙空間，而不受到引力或電磁力的干擾?？茖W家認為本次發現的兩個中微子很可能來自太陽系之外，即大麥哲倫星云方向上超新星爆發，冰立方中微子天文臺配備了先進的光學傳感器陣列，可探測到中微子與冰粒子之間發生的碰撞。（騰訊科學）
古怪實驗或解開反物質反重力場的神秘特性
據國外媒體報道，粒子物理學上的反物質理論認為反物質與物質相遇會發生湮滅，并釋放出巨大的能量，反物質之謎依然是當今物理學上的研究重點。位于瑞士日內瓦的歐洲核子研究中心，科學家提出了一種古怪的想法來驗證反物質是否具有反重力的特性，反物質是一怪異的事物，屬于反粒子概念范疇，反粒子就像普通物質的鏡像，帶有相反的電荷，當正常物質與反物質相互接觸時就會按照愛因斯坦的質能方程釋放能量。通過在阿爾法實驗室的驗證，科學家已經知道了一個反電子與反質子可以形成一個反氫原子，而關于反物質更多的信息我們還不得而知，對此，科學家通過這一系列的實驗試圖發現重力是否具有排斥反物質的特性，由于反物質在本質上是極為罕見的。（騰訊科學）
真空光速或非恒定：宇宙虛粒子影響光子傳播
據國外媒體報道，一些科學家正在探索光速是否為非恒定的可能性，這一宇宙速度極限可能與空間真空性質有關。眾所周知，光速是物理學上的一個重要常數，愛因斯坦的相對論中認為物體的運動速度無法超過真空中的光速。光的速度在宇宙學和天文學上都有明確的定義，光速不僅是電磁波的傳播速度，同時也適用于萬有引力的作用，在假設光速恒定的條件下，科學家又推出了許多結論，比如物理學上的無量綱數：精細結構常數（阿爾法）、定義電磁力的強度等。變化的光速會改變分子鍵的性質以及核物質的密度。光速恒定的前提也與宇宙的大小存在關聯，非恒定的光速可能導致宇宙的收縮，但光速是宇宙中任何物體都不可能超過的速度。（騰訊科技）
法國設計最快“帆船”甚至可在水面飛起
據英國每日郵報報道，法國最新設計的“Hydroptere帆船”被稱為世界上最快的船艇，計劃于今年6月啟航，可能刷新跨越太平洋的速度紀錄。這種精湛設計的最新船艇被稱為“帆船”，它結合了航空飛行和海面航行。法國游艇駕駛員阿蘭·賽波設計了這款帆船，目前，他計劃刷新從洛杉磯至火奴魯魯的海面航行最快紀錄。該紀錄保持者是另一支法國團隊，1997年7月，他們以5天9個小時完成了3564.7公里的航程。目前，他們計劃今年5月底啟航，但具體時間尚未確定，因為這主要取決于當天的氣象狀況。據悉，Hydroptere這種三體船艇可以在海面上達到最小化阻力，當飛艇時速達到18.52公里，水下的飛翼結構將產生向上的推進力，使船艇具有飛機翅膀一樣飛離水面。（騰訊科技）
科學家利用3D打印機制造出“微型肝臟”
據英國每日郵報報道，目前，美國加州Organovo公司采用3D打印機制造出微型肝臟器官，深度僅0.5毫米，寬度4毫米，但它卻具有真實肝臟器官的多項主要功能，包括產生運輸激素的蛋白質，將鹽和藥物送遞至全身。Organovo公司使用3D打印機逐層打印了大約20層活細胞，從而建立了這種微型器官，伴隨著細胞從血管抵達肝臟器官，送遞營養物質和氧氣。至關重要的是增加了血液細胞則意味著這種3D蜂窩狀組織能夠幸存5天以上。微型肝臟器官與2D培養細胞形成很大的反差，后者基于單層或者雙層細胞，僅能幸存兩天，并不具備Organovo公司研制微型肝臟的獨特功能。該公司將致力于研制可進行移植的真實大小器官，目前，這種微型肝臟可以生成白蛋白，以及膽固醇和細胞色素P450s，后者能在肝臟器官中新陳代謝藥物，是一種具有解毒作用的酶。（騰訊科學）
我國自主研發的生物航空燃料飛機試飛成功
中國石油化工集團公司4月24日宣布，當日清晨，加注中國石化生物航空煤油的東方航空一架空客320型飛機在上海虹橋國際機場起飛，經過85分鐘技術飛行測試后，平穩降落。這標志著我國自主研發生產的生物航空燃料在商業客機首次試飛成功。我國成為繼美國、法國、芬蘭之后第四個擁有生物航空燃料自主研發生產技術的國家，中國石化成為國內首家擁有生物航空燃料自主研發生產技術的企業。當日早5時，中國民用航空局確認了中國石化生物航煤產品質量，頒發特許飛行許可。5時43分，飛行機組駕駛著這架“綠色”航班，由上海虹橋機場起飛，在批準空域進行了85分鐘技術飛行測試后，于7時8分平穩降落。（新華網）
三星研制意念控制電腦 可收發郵件播放樂曲
據英國每日郵報報道，三星公司正在積極研制腦力控制的移動設備，其目標致力于讓所有人都能便捷使用，實現腦力控制計算機。目前，三星新興科技實驗室最新研制一款腦力控制的平板電腦，用戶可以通過意念打開應用程序，發送信息，從播放列表中選擇歌曲。三星公司研究人員與美國德克薩斯州大學電子工程學副教授羅茲貝赫·賈法里建立合作，開發一種通過腦電圖翻譯用戶腦波的裝置，當前該技術仍處于初期階段，每間隔5秒可進行一次腦波控制，準確率達到80-95%。該裝置由一個覆蓋腦電波監控電極的塑料帽和一部平板電腦構成，腦波·計算機交互系統能夠幫助人們更便捷地完成工作任務。使用腦波探測信號來控制這個系統，當用戶重復性接收視覺形態，研究人員可以監控獨特的大腦活躍類型。（騰訊科學）
【關鍵詞】文件 批量打印 自動化 VC++
資料打印已經成為人們生活工作當中不可或缺的一部分，個人檔案存檔、學生畢業論文提交到圖書館、公司辦公文件打印等等。這些文件在打印過程中需要根據不同的文件格式調用相關程序，根據不同的文件幅面大小選擇相應的打印機，并設置各種打印參數。例如打印 10 份 A4 大小的 word 文件、10 份 A3 大小的ppt文件和 10 份 A2 大小的pdf文件，需要調用 10 次 Microsoft Word 程序、10 次 Microsoft Power Point 程序和 10 次 Adobe Acrobat 程序，運行 30 次打印命令，按文件幅面大小分別選擇支持 A4 和 A3 幅面的小型打印機和支持 A2 幅面的大幅面打印機，并設置紙張來源等打印參數。以上過程若采取人工操作會非常耗時耗力，造成大量重復性低效率勞動。為進一步提高辦公效率，本文采用MFC技術，結合VC++語言編寫了圖形化程序，只要針對文件類型設置好打印參數，文件就可以批量打印。
1 VC++語言簡介
Microsoft Visual C++是Microsoft公司推出的開發Win32環境程序，面向對象的可視化集成編程系統。它不但具有程序框架自動生成、靈活方便的類管理、代碼編寫和界面設計集成交互操作、可開發多種程序等優點，而且通過簡單的設置就可使其生成的程序框架支持數據庫接口、OLE2，WinSock網絡、3D控制界面。它以擁有“語法高亮”，IntelliSense（自動編譯功能）以及高級除錯功能而著稱。比如，它允許用戶進行遠程調試，單步執行等。還有允許用戶在調試期間重新編譯被修改的代碼，而不必重新啟動正在調試的程序。其編譯及建置系統以預編譯頭文件、最小重建功能及累加連結著稱。這些特征明顯縮短程式編輯、編譯及連結的時間花費，在大型軟件計劃上尤其顯著。
2 批量打印程序設計
2.1 文件打印過程分析
為了編寫批量打印圖形化程序，需要對整個批量文件打印過程進行相關分析。
（1）設置打印類型。根據不同的文件格式，預先設置好打印參數。
（2）讀取文件列表。從已選擇文件夾下選擇一個（或者文件列表第一個）文件。
（3）格式判斷。文件格式判斷是通過文件的后綴名進行識別，例如.doc、.pdf、.txt等。
（4）獲取打印設備列表。根據設備連接的打印設備，來獲取打印機的類型和打印機數量。
（5）選擇打印機并確定打印。根據第4步中獲取的打印機設備，選擇一個打印機并打印，在打印過程中才會執行第3步。
（6）結束打印。文件批量打印結束后結束打印，關閉程序。
2.2 批量文件打印流程
批量文件打印流程如下：
（1）運行圖形化界面程序。
（2）選擇打印批量文件所在的目錄。
（3）設置不同格式文件的打印參數，從設備列表選擇打印機并開始打印。
3 批量打印程序實現
3.1 獲取文件目錄
根據用戶的輸入或者選擇，判斷目錄是否合法，主要代碼如下：
GetPath（constchar* path）
{
if（NULL==path || strlen（path）==0）//目錄判斷合法性
{
AfxMessageBox（"目錄為空！"，……）；
判斷選擇的目錄是否合法，合法的保存文件目錄并顯示。
3.2 識別文件類型并打印文件
識別類型實現較為簡單，根據文件名，以符號”.”對字符串分割，第二個字符串代表文件類型，而打印函數則是選擇打開文件，并根據文件類型讀取數據，然后發送給打印機打印的過程。而打印過程主要是讀取文件中的內容，然后發送給選定打印機進行文件打印過程。主要設計代碼如下：
BeginPrint（）//制定打印過程
{
……
for（inti=0；i
{
GetText（i，strPrintFile）；//把文件內容讀入緩沖區
if（PrintFile（strPrintFile，m_Page） ！=SUCCESS ）//打印
AfxMessageBox（"打印失敗！"，MB_ICONERROR）；
return；
AfxMessageBox（"打印完畢！"，MB_ICONINFORMATION）；
4 使用總結
本圖形化程序編寫完后，已經應用到實際的辦公環境中，取得了良好的效果。利用圖形化程序，只需要簡單的選擇打印目錄，并根據文件類型設置好打印參數，就可以批量的自動化打印，將人工打印步驟交由計算機來實現，簡化了打印過程，實現了自動打印整個目錄中所有文件的目標，解除了重復勞動，極大地提升了工作效率。
⒖嘉南
[1]張忠帥.VC++ 2008專題應用程序開發實例精講[M].電子工業出版社，2008.
[2]張園.自動化技術在批量打印方面的應用[J].電子測試，2014（08）：05.
[3]花的神明.輕松實現文檔批量打印操作[M].電子工業出版社，2010（07）：15.
關鍵詞：信息技術；微課
中圖分類號：G434 文獻標識碼：B 論文編號：1674-2117（2017）10-0111-02
“微課”概述
“微課”是以聲音、畫面為表現形式，利用信息技術呈現在教師和學生面前的技術課堂。它能夠充分借助信息和互聯網技術，通過視頻巧妙地解決學科中的重難點問 題。
微課以某個教學點為制作核心，取材于重點、難點、疑點，在制作時突出主題，明確指向，使學生能在觀看視頻的過程中學到關鍵性內容。微課的時長一般為5～8分鐘，在短暫的時間內，教師要將教材上的難點以視頻的形式清晰地展現出來。另外，微課還有一個顯著的特點就是，它方便在網絡上共享，有較強的拓展性，互動空間大，學生能夠在半結構化、網頁化、開放化、情境化的模式中進行多次重復學習、斷點學習等。
微課的局限性主要是指它雖然可以在短時間內呈現某個知識，但從時間上理解，是碎片化的，所以微課只能作為課堂教學的補充，但卻不能代替課堂教學，它的作用H在于豐富學生的學習時空，拓展教師的幫助渠道。
基于“微課”的課堂內外實踐
學校可成立專門的“微課”研發團隊，通過篩選學科骨干教師，集中參加專項培訓來提高團隊成員的制作技術。在筆者所在學校，專家運用現場操作的方式，講授了微講臺、3D文字、錄屏、威力導演四大基本軟件的功能和操作方法，簡潔實用的微課實操培訓，點燃了教師制作微課的熱情。這樣的學習可進一步提升骨干教師的業務水平，另外通過考核可組建專門的微課研發組。
在英語課上，教師可以在課前利用微視頻錄制軟件錄制兩個微課，上傳到網絡學習平臺，而學生則可利用手機等移動端登錄平臺觀看微課，完成答題，各組組長通過學習平臺檢查組員的答案并做出分數評價與問題糾錯。之后，教師瀏覽學生的自主學習成果，從中發現問題并提取數據，為課堂授課做準備。另外，教師還可在網絡平臺上與教學內容相關的調查問卷，分析學生的答卷情況，生成數據反饋，為課堂教學積累素材。課堂上，師生充分交流互動，通過質疑、討論、解疑來完成教學任務。
在數學課上，教師以微視頻呈現學習知識的背景，打破了時空的界限，將生活中隨處可見的水果切片、樹木年輪、3D打印技術以及學生不太熟悉的玉石選擇切割等融合在一起，讓學生能夠輕松認識生活中的截面問題，從而激發了學生學習的愿望。在課堂達標檢測環節，學生答題準確率的扇形統計圖在大屏幕上不斷刷新，教師能夠隨時監控學生的答題進度及具體情況，及時找出做題有誤的學生并給予有針對性的輔導。應用微課的交互功能，能夠在制作視頻中有效地突出教學重點；教師在審閱學生答案的過程中能夠及時掌握學生的學習情況并進行交流溝通，進一步解答問題。
在制作微課時，教師要考慮到知識的建構過程，結合微主題的特點巧妙制作微視頻。因為視頻的播放時間短，屏幕呈現的信息元素就更要能聚焦要意，突破重點內容，排除干擾信息，圖文結構要大小適中，講解也要準確到位。在內容的分割上，盡量將課程內容分割成微小的知識點，讓學生在短視頻里能夠有效完成學習任務。在視頻制作上，教師除了需要會制作腳本外，還要能夠熟練掌握和運用移動互聯網技術，特別是目前比較熱門的H5技術、APP端應用等。
結束語
在實踐中，微課作為信息技術與學科教學整合的一種嘗試，還有許多待完善的地方。筆者將在下一步的研究中，嘗試利用互聯網，基于大數據，探索受益對象更廣、學習資源更為豐富、能更好地將信息技術與教學相融合的形式。
參考文獻：
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[2]余勝泉，陳敏.基于學習元平臺的微課設計[J].開放教育研究，2014（01）.
[3]許亞莉.關于微課資源建設的分析――以中國微課網為例[J].中國教育信息化，2014（01）.
創客是互聯網發展的產物，迅速發展的新興科技為創客提供了硬件平臺，不斷成熟的網絡虛擬社區為創客提供了交流互動的空間，促進了創客團隊的形成。[1]創客教育作為一種順應創客浪潮而生的教育思潮與教育活動，根植于新工業革命、科技創新變革、開源運動等豐富的文化與實踐土壤中[2]，以其“表達自我、合作交流、實踐創新”的獨特文化，展現出強大的生命力。
本研究基于文獻調研，以“創客教育”為關鍵詞，在CNKI數據庫中以“CSSCI”期刊來源為篩選條件，檢索得到相關文獻76篇，利用Cite Space對76篇論文進行關鍵詞分析，得出與“創客教育”共同出現頻數最高的關鍵詞，如創客空間、互聯網+、創客運動、翻轉課堂、智慧教育、創新能力等（如圖1）。筆者通過運用內容分析法對所搜集的文獻進行閱讀、歸類，嘗試從創客教育的內涵、實施路徑、應用實踐、技術支持、面臨的挑戰與未來發展等方面，對當前的研究進展進行梳理與總結。
創客教育的內涵
創客教育的內涵，目前沒有一個明確的界定，不同學者有不同的闡述，但整體上可以歸納為實踐說、模式說、理念說、活動說四類（如下頁表）。
創客教育內涵豐富，包羅萬象。筆者認為，創客教育應以開放、創新、實踐、合作、共享為理念，培養學生的創新思維、動手實踐及協作的能力，基于真實情境開展創新型教育。
創客教育的實施路徑
對于創客教育的實施，國內學者根據相關理論與自身實踐提出了各自的方案，總的來說可歸納為以下兩大類。
1.創客空間的建設
創客空間是開展創客教育的實踐場。雒亮與祝智庭提出教育創客空間建設涵蓋“材料加工與手工制造”“設計與3D打印”“開源硬件設計與開發”三個結構域，可開展“常態課程”“創客工作坊”“挑戰賽”“體驗營”四種學習活動，并基于O2O架構設計出虛實融合的2.0版創客空間和生成空間結構與功能模型[16]；宋述強等人建構了創客空間的i SMART模型，即建設創客空間需要培育有共同興趣愛好或利益（Interest）的社群、構建線下線上互聯互通的融合空間（O2O Space）、吸納專業以及背景廣泛的跨界導師（Interdiscipline Mentor）、組織創意創新創業導向的創客活動（Making Activity）、吸收和迭代積累各種可轉化的資源（Resource Exchange）、提供傳統的工具和開源軟硬件制作工具（Making Tools）。[17]
目前，創客空間建設有四種典型模式――開放實驗室、社區整合、圖書館創建、校企合作[18]，這為創客空間的建設指明了方向，有利于研究者開展相關實踐。更有學者為創客空間的建設規定了可遵循的基本路徑：一是目標先行――以充分認識創客空間作為教育空間的本質、明晰創客空間指向培養學生創新思維與創造能力這一根本目標為起點；二是規劃奠基――以遵循創建高質量教育空間的基本原則、明確創客空間的設計要素為基礎；三是以人為本――以促進學生、教師及相關人員深度參與創客空間的建設與應用為關鍵；四是應用驅動――以精心設計的創客項目為牽引、以適切選用創客工具為重點推進創客空間的可續性發展。[19]這有助于專家學者進行創客空間的構建，開展創客教育，使創客文化深入大眾、深入人心。
2.構建創客教育實施路徑
??客教育的實施需要有理論指導，楊現民等人在關注創客教育實踐框架的基礎上提出了創客教育實施的路徑（如圖2）。[20]
還有學者從創客空間、創客教師、創客課程等具體實踐層面和創客教育發展規劃、創客教育評價體系等規劃層面，構建了我國創客教育的實施框架（如下頁圖3）。[21]
綜上所述，我國專家學者為創客教育的實施進行了大量的理論與實踐研究，其貢獻是值得肯定的。在此基礎上要想進一步推進我國創客教育的實踐，需要從國家規劃、政策支持、學校參與、社會互動等各個層面統籌規劃同步推進，以系統性的制度化安排帶動實踐。
創客教育的應用實踐
創客教育的理念核心涉及快樂教育、做中學、基于創造的學習，這與基礎教育培養學生的創新思維、動手與實踐能力的目標不謀而合。鄭茜分析梳理了國內中小學開展創客教育的現狀，并針對信息技術教學存在的問題，在中學信息技術教學中開展基于創客活動的創新教學與實踐，并取得了不錯的效果[22]；在技術支持的環境下，楊濱利用網絡“教學空間”探索了中小學VP創客空間的建設和創客教育的開展，并提出開展此類教學應“立足本校、虛實結合、聯合社會、項目引領”[23]。應用模式是創客教育理論與實踐的結晶，是值得深入探究實踐的。王同聚構建了“ZC Space創客教育模型”并引入了“微課導學”教學模式，探索中小學創客教育的推進策略[24]；王竹立等人創建了以互聯網進課堂、生活實踐進課堂、創新教育進課堂為主要特征的“互聯網+”課堂模式，為基礎教育的有效開展創造了依據[25]；王小根和張爽利用創客教育與機器人教育相融合設計了面向創客教育的中小學機器人教學模型，并結合具體案例對該模型的應用進行了闡述說明。[26]
目前，國內基礎教育中創客教育的實踐大都聚焦于基于創客空間開展創客活動和整合技術的教學模式的構建與應用，對具體學科、跨學科如何開展創客教育的理論與實踐探究較少，而常態化的創客教學則微乎其微，需要政府、社會、個人的共同努力，爭取早日實現創客教育常態化、大眾化。
創客教育開展的技術支持
新技術的革新是創客教育萌發的前提，創客教育的開展離不開技術的支撐，如3D打印技術、機器人技術、智能材料和編程技術、增強現實技術、開源軟硬件技術等。
王旭卿提出，前沿數字技術是開展創客教育的必要技術支撐，并歸納了創客教育“三劍客”是基于3D打印技術的個性化制造、建立人與數字世界交互關系的物理計算（Physical Computing）和為人工制品賦予生命和智能的程序設計。[27]王聚同在此基礎之上，創造性地提出創客教育“新三劍客”是“虛擬與增強現實技術（含可穿戴設備）”“無人機（空中機器人）”和“APP Inventor（與機器人融合）”。[28]
同時，也有諸多學者對上述技術進行了具體的案例設計研究。雒亮和祝智庭提出了可用于創客教育的開源硬件包含“開源硬件開發平臺”和“積木式開源硬件”，并梳理了兩類可用于創客教育的具體工具，詳細分析了每種工具的特點與適用范圍且舉例論證[29]；李青和周艷分析了智能玩具在教育中的應用對象及類型，并借助具體案例對智能玩具的教育應用加以剖析，得出智能玩具為教育創新提供了新資源、新工具、新模式，激發了學習者的學習動機、想象力和創造力[30]；黃榮懷和劉曉琳首先對現有的圖形化編程工具進行詳細分析，提出其雖各具特色但仍無法滿足實際課程的需要，然后開創性提出創客教育需要更好的圖形化編程工具――Mixly（米思齊），并進行了具體設計論證[31]；王德宇等人設計了增強現實技術的具體應用，以清華大學iCenter在工程實踐教學和創新創業教育方面應用AR的規劃及案例為例，探討在未來課堂中應用AR新技術的前景。[32]
創客教育面臨的挑戰與未來發展方向
機遇與挑戰并存，創客教育的發展面臨系統理論體系的缺乏、成熟創客環境的匱乏、優秀師資的緊缺、實踐探索和學科融合的不足等問題，需要我們直面困境探尋未來發展之路。
1.完善創客教育理論體系
系統、科學的創客教育理論體系對創客教育的實施，具有重要的理論實踐意義，能夠對創客教育的實施進行宏觀的把握和指導。祝智庭認為，創客教育理論體系涵蓋創客教育的理論基礎以及教學模式與樣式、創客教師專業發展途徑與模式、創客空間學習環境構建、資源建設與使用機制、創客教育績效評估等領域；理論指導實踐也源于實踐，可采用基于設計的研究（EDR）方法，在借鑒現有理論如理念層面的體驗教育與情境認知、實踐層面的項目學習理論的基礎上，通過多輪迭代設計與實證研究生成。[33]
2.建設普及成熟的創客環境
創客環境是實施創客教育的前提，成熟的創客環境需要科學的設計和實踐的驗證。創客空間是創客環境的典型設計，它既是支持實踐的實體空間，又是提供服務支撐的虛擬空間；作為創客活動的載體，它為創客營造了一個合作共享的環境，創客在此所獲得的合作交流體驗和社交認同感，是保持創客群體間黏著度和保證創客項目持續推進的重要因素。[34]在創客教育中，創客空間應是虛實融合的“個人―集體”交互學習空間，其建立需要各種開源軟硬件、加工設備、資源和工具，運營也需專業人員負責。
3.培養優秀創客導師
創客導師是創客教育中的重要引導者和協調者，開展創客教育，創客導師的培養刻不容緩，急需建立系統、科學的創客教師培養體系。有學者提出，可建立職前職后一體化教師培養體系，在職前通過師范生課程改革，在大學層面創立基于創客教育的融合課程，基于相關專業訓練創客教師人才；在職后階段，通過中小學教師信息技術應用能力提升工程等平?_，探索職后教師的專業成長路徑與發展方法。[35]
4.加大實踐力度，跨學科整合
創客教育的發展需要理論聯系實踐，不能滑入在中小學推廣創造發明的歧途，而應是推進跨學科知識融合的STEM教育，在幫助學生打好扎實的科學、技術、工程和數學知識的基礎上，培養學生的創新精神與實踐能力，促進創新型、創業型人才的成長。[36]國內高校強調創客與專業教育的融合，以生活中需要解決的問題為導向，將其孵化成項目，加強對學生創新創業能力培養。以實踐為導向，跨學科整合，才是創客教育的發展之道。
關鍵詞：創客教育；創客空間；課程
中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2016）20-0069-03
教育部辦公廳在《關于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見（征求意見稿）》中提出：“推進信息技術在日常教學中的深入、廣泛應用，有條件的地區要積極探索新技術手段在教學過程中的日常應用，有效利用信息技術推進‘眾創空間’建設，探索STEAM教育、創客教育等新教育模式，使學生具有較強的信息意識與創新意識……”
目前，隨著創客教育和STEAM教育的開展，創客教育、STEAM教育已經成為轉變學習方式，培養學生創造性以及綜合素養不可或缺的力量。因而，近幾年，我校積極開展了創客教育的實踐，并建構了相關課程體系。
我校為了發展學生的個性特長，開設了多個社團。信息技術社團包括3D工坊、樂高搭建、Scratch趣味編程、Arduino創意編程、數碼攝影、Wedo機器人、EV3機器人等，此外還有一些如粘土制作、手工制作等社團。這些社團的目標是培養學生的動手創造能力、實踐與創新能力，早期的社團活動和現在的“創客教育”理念不謀而合，也為后續的創客教育的實施奠定了良好的基礎。我校在創客教育的道路上探索著，前進著，逐步走出了一條自己的創客教育之路。
打造創客空間
創客空間是學生動手創造、交流分享、展示自我的場所。我校早期建設的創客小屋以及計算機網絡教室、機器人教室、科學實驗室等場所都是實施創客教育的主要場所。每天中午，這些場所向學生開放。但由于現有的創客小屋面積有限，無法滿足創客教育發展的需要，因而新建了小能人創客空間。
小能人創客空間在功能上分為創新實踐、加工、創客啟蒙、研討、展示等區域。創新實踐區為中高年級學生的創造空間，學生們可結合Makeblock等硬件進行創造實踐。加工區配備了激光雕刻機、小車床、鉆銑床、木工車床、泡沫切割機、曲線鋸、3D掃描儀、3D打印機以及各種工具，這些工具可以滿足師生動手創造的需要。創客啟蒙區面向中低年級學生，以機器人啟蒙學習為主，如樂高簡單機械、阿爾法1S人形機器人、JIMU機器人等。研討區主要用于開展師生小范圍研討、頭腦風暴，作品展示等活動。展示區面積較大，設計為多功能使用，用來展示小創客們的優秀作品，從而增強他們的自豪感，激發他們創造的積極性和主動性，同時也可以借鑒優秀的創意。在沒有展示活動的時候也可以作為學生創造、學習及開展較大規?；顒拥膱龅亍３诵∧苋藙摽涂臻g，學校還建設設施先進的匠心坊。匠心坊、網絡教室、EV3機器人教室、三模室等場所在同一樓層，便于管理和使用，并相互結合，各盡所長。
沒有哪種硬件能夠獨立支撐起創客教育，因此，在硬件的選擇和配置上有很多方面都必須要精心設計，如不同年齡層次的學生、學生的性別差異、硬件間是否有相互聯系、硬件是否有著良好的擴展性等。此外，在工具及設施的配置數量上也要進行充分考慮，從而確保師生可以開展一定規模的活動，每次活動可以容納更多的學生參與其中。
構建創客教育課程體系
創客教育，課程是核心，合理的課程體系、優質的課程資源是學校創客教育持續發展的必要條件。在學校創客教育課程體系的建構上應充分考慮學校的發展特色及團隊教師專長，課程的設置應當多元化，甚至個性化。同時，在課程體系的建構上，要考慮不同年齡段的學生認知水平、接受能力、心理及生理特點等，形成階梯，逐步遞進。當前，我校的創客教育課程類型有以下幾種。
1.程序設計類課程
程序設計對于培養學生的邏輯思維、計算思維等能力有很大的益處，同時程序設計也是學生創造的有力工具。因此，我校在二年級進行了ScratchJr教學；三年級開設了Scratch程序設計學；四、五年級利用社團學習S4A，并結合Aruino開源硬件進行學習。學校還針對一些條件好、興趣濃的學生進行了Arduino C的教學。另外，學校為了激發學生學習編程的積極性，開展了Scratch小程序員等級認證考試，證書分為三級，即初級、中級和高級。
2.機器人教育類課程
機器人教育是創客教育的一個重要組成部分，學生不僅要能夠搭建，還要能夠編寫程序進行控制。因此，學校設置了各種相關的課程并配備了豐富的硬件，從簡單的樂高積木搭建、樂高簡單機械、樂高科學與技術、Wedo機器人啟蒙（學校配置有Wedo1.0和Wedo2.0）到人形機器人阿爾法1S、JIMU機器人、EV3機器人、Makeblock等。
3.手工創作類課程
信息時代，創客教育可以與信息技術相結合，但課程不能完全依賴信息技術，應與傳統的DIY相結合，從而解放學生的雙手和思想去創造。超輕粘土社團的學生首先手工創作出栩栩如生的作品，然后再利用紐扣電池和LED制作出更富有創意的作品；高年級的學生則可以結合編程賦予作品更多的創意。此外，學校還開設了胸章制作、航模制作等課程。
4.工具應用類課程
創客教育起源于DIY文化，工具是實施創客教育的重要元素。學校開設了3D打印課程，學生可以利用3D打印技術把自己的創意轉變成一個個實實在在的物體。此外，學校還結合泡沫切割機、曲線鋸、電子焊接等內容設置了相關課程。
加強師資團隊建設
創客教育離不開好的團隊，學校充分發揮每一位教師的特長，挖掘其潛能，激發其內驅力，組織了一支富有朝氣、團結向上的創客教育團隊。團隊成員分工明確，倡導合作，形成了凝聚力良好的團隊氛圍。目前，團隊除了信息技術教師外，還有美術教師、科學教師、數學教師、體育教師，在學科知識層面上形成了有效的互補。
學校還成立了創客教育領導小組，由校長任組長。領導小組積極鼓勵教師外出學習，在政策和經費上給予了有力的支持。創客團隊先后前往上海、常州、杭州、溫州、無錫、深圳、北京等地參觀學習，接觸了許多最新的創客教育理念和好的經驗做法，開拓了視野，拓展了思路。
創客教育團隊的教師們付出的不僅僅是時間和精力，還有對創客教育的熱情。創客教育對當前教師的綜合素養提出了較高的要求，因此，學校定期組織創客教育團隊學習、研討，編寫校本教材。同時，在創客團隊教師發展上，學校積極地與周邊高校及社會創客空間開展互動，尋求專家的支持與幫助。
面向更多的學生
創客教育不是精英化教育，而是普惠教育，因此，創客空間的開放、課程的實施要力求面向更多的學生。學校為了滿足學生的學習需求，創客空間每天中午都向學生開放，并安排教師進行指導，甚至周末和節假日，團隊教師都會陪著學生一起在創客空間里享受創造的快樂。另外，學校實行導師制，安排教師有針對性地對一些優秀的小創客進行培養，進一步培養他們的興趣愛好和特長。
暑期我校的三位小創客參加了第25屆中國兒童青少年威盛中國芯HTC計算機表演賽創客挑戰賽。針對競賽的主題，學生利用市面上現成的垃圾桶進行改造，制作了一款智能垃圾桶。智能垃圾桶使用了Me Orion控制板和mCore控制板，Me Orion控制板負責控制垃圾桶前面板上的超聲波，當人靠近時控制舵機打開垃圾桶的蓋子；mCore控制板控制表情面板顯示垃圾量，同時控制固定在蓋子內側的超聲波顯示垃圾量。光線傳感器連接在mCore控制板上，當環境光線比較暗時將表情面板關閉，這樣能夠做到節約用電，低碳環保。另外，三位學生還實現了利用負離子發生器進行定期殺毒的功能，學生將現場焊接完成電路部分連接到mCore控制板的電機輸出口，從而控制負離子發生器工作，程序上設定為每周殺菌一次。當智能垃圾桶蓋子打開時，為了不顯示垃圾量，學生們在垃圾桶的邊緣裝置了限位開關，當蓋子蓋上時正好觸發限位開關，顯示垃圾量，當蓋子打開時不顯示垃圾量。
創客挑戰賽比賽現場，三位小創客按照分工，井然有序地完成了任務，并且精心制作了答辯PPT。作品答辯PPT包含作品整體概述、團隊介紹、成員分工、作品創意概述、作品介紹與演示、作品改進方案等內容。在學生們的努力下，最終獲得了一等獎。
輻射引領，共同發展
創客教育的硬件投入是一筆不小的費用，我校作為有條件的學校，最先得到了市、區兩級的經費支持。我校在做好自身創客教育實踐與探索的同時，更愿意將上級主管部門給予的幫助和支持輻射到更廣泛的區域。
2015年12月25日，江寧創客教育迎來一個新的開端，“江寧創客教育聯盟”在我校正式成立。會議上通過了聯盟的章程并對聯盟工作做了布置，區教育局領導全程參與。
聯盟成立后，我校采取了聯盟教師到校學習、送教送培下鄉等多種形式發揮輻射和引領作用。一些學校開展活動缺乏硬件，我校會積極提供教師、器材等。聯盟除了定期組織的統一的活動外，周末我們會齊聚東山小學，學習交流。聯盟中的一批教師也迅速成長起來，成為各自學校創客教育的中流砥柱。
關鍵詞：景觀模擬系統 ；高清模型；數字再現
1 引言
中國的城市建設速度突飛猛進，以上海為例，1992年上海市18層以上的高樓50棟左右，20年后的今天已經是5000多棟。中國正經歷著城市化進程和城市建設的高峰時期，城市的變化對城市的環境有了很大的改觀，但是也帶來諸多始料未及的問題與建設詬病。城市是一個復雜的空間綜合體，環境空間景觀的綜合決策，才能帶來諸如街道、建筑、綠化、交通、導向之間的協調互動。但是，能夠在復雜的城市環境要素設計前期就進行充分的控制是非常困難的，這取決于對空間要素設計的調研分析，對環境空間概念的模擬表現。這些設計依據對最終城市環境的決策具有很重要的決定性。
現如今我們傳遞設計概念的方法集中在平面圖、立面圖、效果圖、模型、三維動態虛擬等方法，但對于復雜的城市環境與人的感官理解需求之間，具有一定的表達與觀測理解的局限。模型最容易讓人形成直觀的空間感覺，但受到模型比例與材料的局限，很難進行人視的觀測。三維虛擬技術又讓人喪失了空間真實感，只能通過攝像機的單一視角接收空間信息。如果能夠將環境模型和數字虛擬技術結合起來，將整體環境空間印象與局部動態模擬想結合，將能夠創建一個既有整體感官的模型又有各種視角觀測的動態模擬。從成熟的電影城市布景與拍攝的方法獲得靈感，在70年代，由加利福尼亞大學伯克力分校環境設計學院彼得·博森曼教授（Prof.Richard Bender， Prof. Peter Bosselmann）研制開發了景觀模擬系統，以用于城市與設計決策者進行空間數據分析。隨著高清數字模型與景觀虛擬系統經過多年的發展，硬件與軟件平臺越來越成熟。新的數字展示技術越來越先進，要求在模型的清晰度、精準度、整合上有了更高的要求。
圖1 高清景觀模型（東京城市模型，來源：日本森公司）
2 高清城市景觀模型的發展
2.1 高清城市景觀模型的概念
高清城市景觀模型是一種新的模型制作與展示方法，其區別于傳統的展示性模型。高清城市景觀模型通過準確定位、精確的比例、真實的表面肌理制作，不僅能夠反應出真實的城市空間環境，更具有環境空間分析功能的屬性。同高清數字再現攝像機相配合，實現城市環境空間形態分析的功能，可以為設計師、決策者提供真實的空間感受與設計的實施依據。
2.2 模型與數字再現技術的結合
高清模型除了直觀觀測更加生動真實，其實現的技術基礎是先進的數字模擬再現系統。高清模型與數字技術相結合，能夠將模型空間動態化、數字化。景觀模擬系統通過景觀虛擬試驗系統專用軟件和驅動系統控制CCD潛望攝像機，在空間模型中多視點拍攝實景模型，再現設計的實際城市景觀效果，達到真實模擬空間環境的目的。為決策者 （包括研究機構，政府、企業、設計師等）在研究探討城市空間形態環境提供一種直觀可視化。隨著技術平臺的發展，20世紀90年代在日本早稻田大學等機構得到具體實踐，日本經過幾方面的改進完善，已經形成成熟的城市景觀模擬系統技術。目前國際上有美國加州大學伯克利分校、意大利米蘭工科大學、瑞典LUND大學、荷蘭DELFT大學、德國STUTTGARD大學、早稻田大學、東京大學等建立了景觀實驗室系統研究室。2009年上海東華大學也引進了一臺最先進的景觀模擬系統，論文的參考依據來源于這臺景觀模擬設備的運行與控制數據。
2.3 同傳統觀賞型城市景觀模型的區別
由于高清景觀模型與數字結合的特殊技術基礎，要求模型能夠真實模擬城市空間的細節，才能達到再現的目的，其整體與觀賞型的城市景觀模型具有很大的區別（見圖6，7，8 ）。目前中國的城市景觀模型制作主要用于觀賞，材料是用水晶、有機玻璃、塑料、木材、紙板等各種材料，用電腦技術或人工雕刻拼裝而成，因制作為迎合大眾觀賞，并不在意模型定位和精準度控制，模型只能作為體量、尺度、規模的參考，特別是有些模型制作為了展示起來更美觀，肆意改變尺度，不可能達到現實真實狀況再現，因此也不能成為精準的城市空間形態決策依據。高清環境景觀模型從模型制作前期就對定位、比例尺度、材料肌理表現有更強化的控制，也更注重細節的表現，以配合數字潛望攝像機實現真實環境模擬。
2.4 高清模型的信息量
圖7 高清模型包含大量的信息量
高清模型通過在真實環境中拍攝素材，整合后的城市環境空間模型具有多維度的觀測性，如果我們將1平方公里內的城市環境通過高清模型的方式模擬出來，其包含的信息量是任何單一數字虛擬不能夠超越的。
2.5 高清模型的成本
高清模型的成本主要集中在前期素材的采集上，通過有效的精準控制與模型細節表現，其制作材料成本很低。想比現在昂貴的按時間計費的3d數字虛擬技術，可操作性更強，而且能夠在任何環境空間中進行模擬與動態觀測，可以反復利用和修改。
2.6 高清模型的應用
高清模型可以和數字模擬系統結合使用，可以成為一種普及的教育工具，可以很直觀的生成城市景觀模型并進行動態分析。同時，高清的景觀模型注重的是城市景觀的整體性，因此可以用于建筑單體設計與城市區域規劃，改變建筑師只注重建筑單體的設計而忽略與周邊環境的關系的現狀。高清景觀模型制作完成后，普通市民也可以通過景觀模擬系統的直觀再現，參與城市建設的方案中。
由于高清城市景觀模型的制作成本較低，制作方便，信息量大的特點，在今后的城市規劃與發展中會逐步顯現出優勢。
3 高清模型的制作控制與方法
3.1 高清模型制作控制
從20世紀90年代至今日，日本模型制作技術與景觀模擬系統同步發展，從引進、改良、提升、技術已經完全成熟。模型制作技術采用了GPS定位系統、高精度成像、激光量距等高科技技術。為了實現更加精準的再現目的，其誤差不應該大于0.1%。因景觀模擬系統數字攝影機的要求，景觀模擬用模型都控制在1：1000的比例（特殊情況除外）。模型制作以真實反映原景為制作原則，模型制作通過確定比例、地形制作、紋理采集、模型定位、整合、演示等步驟來模擬真實構筑物景觀原貌與新建形態。
3.2 高清模型制作階段3.2.1模型基礎制作
城市總規圖
內容：包含城市用地規劃區域范圍；建筑物的區域分布；道路及運輸設施的設置；綠化植被和水體規劃等內容。
信息要求：建筑物外形，等高線和標高。
住宅平面圖
內容：記載有每棟建筑物名稱的平面地圖
信息要求：建筑物名稱和建筑物層高等信息。
垂直航空照片
內容：從飛機，直升機，熱氣球等垂直拍攝的地表照片。
信息要求：拍攝信息時間為近期，解像度符合制作要求并且斜面修正完成的航空照片。所謂航空照片的解像度是指照片數據1pixel所表示的實際尺寸大小。一般情況下，1/500的模型最適合的解像度為5cm；1/1000的模型最適合的解像度為10cm。而20cm以上的解像度的航空照片則不適合制作模型。
3.2.2城市景觀紋理采集
城市景觀紋理采集是模型制作中一個關鍵的環節。主要分為2大部分：數據庫紋理采集和重要建筑物的紋理采集。
數據庫紋理采集是指在模型范圍所在的城市中廣泛采集城市景觀紋理，然后根據建筑物用途分類。例如：辦公建筑；住宅；工廠；醫院；學校；酒店；歷史建筑；文化建筑等。主要對象是非主要建筑。所占比例大約是建筑物總數的0.5%。在使用時需要注意的地方是：根據建筑物用途選擇相應的建筑物紋理；相鄰建筑避免使用相同的數據庫紋理；數據庫紋理的使用可以參考遠景照片進行判斷。
重要建筑紋理采集是指在制作重要建筑時在重要建筑物體塊外需要黏貼的紋理照片的采集。包括建筑物高層部分正面；裙樓部分正面；高層部分側面和背面；塔樓部分；屋頂（從航空照片上直接截?。?；廣告牌等可以看到的細節部分。
3.2.3模型精準度控制
建筑物：GPS定位系統現場拍攝+圖片計算機圖像處理技術+激光彩色打印+激光模型制作，有時特殊建筑需要使用3D打印技術。
現場拍攝的精度對日后模型制作的精度起到了關鍵性的作用。首先，現場拍攝前需要對模型制作范圍的地圖做準備，并且劃分地塊，對建筑物經行編碼。拍攝的最佳時間：冬天是9：00-15：00；夏天是8：00-16：00。拍攝的最佳氣候為多云。因為反射干擾小，最接近于實際色彩。拍攝數量上，一般普通住宅等低矮建筑拍攝數量為10張左右；10層左右的建筑每棟在30-40張左右；高層建筑等異形建筑也有拍攝50張以上的情況。每棟建筑的照片中需要包括：全體照、高層部分照片、底層部分照片、廣告牌照片、塔樓照片、遠景照片、眺望照片?，F場實地拍攝的同時還需要搜集建筑物的各種信息，如層高等。在切割體塊時，所有的面都需要切到垂直，以保證后期模型的精準度。
圖11 建筑物體塊垂直切割
3.2.4模型整合
模型組合板塊按一定的模數關系劃分成多塊組合，便于運輸、儲存、組裝； 在制作模型體塊階段可以使用的工具有熱線切割機，模型3D打印機等。在學術研究，學校教學上主要以熱線切割機為主。先用熱線切割機將建筑物的體塊切出，然后選擇建筑物相應的紋理貼紙黏貼在建筑物外墻上。完成后的建筑物最后整合到地形上?？紤]到模型的儲存和搬運以及組裝，在模型制作的初期要設定好模型塊數的尺寸大小，方便模型制作完成后展示，運輸，組裝。
圖12將完成的建筑物單體整合在地形中
3.2.5模型演示
高精度模型制作完成后，通過景觀虛擬系統的機器手控制小型（CCD）攝影機，通過控制路徑拍攝并反映出城市空間的實景模型。同時，基于高清模型的基礎，還可以通過GPS定位系統和步行系統等相結合，形成一種更輕易的親身體驗感。
4 結論
中國的城市化進程正處在高峰期，對于高密度城市既有環境的新建設與舊區的更新改造是城市最突出的環境景觀變化，在建設前期就能夠直觀的將城市景觀形態展示給決策者變得非常重要。傳統的展示性景觀模型遠遠不能承擔精確、真實、動態的新要求。高清景觀模型與數字再現技術的結合實現了景觀模型的數據與形態分析功能，將成為城市形態設計分析的重要方法與依據。本項目研究是以日本先進模型制作技術為參照，具有創新技術伸展空間。
參考文獻
[1] 矢部俊男.environmental simulation labiratory活動報告書.東京.1997
[關鍵詞]專業改革；高分子材料與工程；新常態；內涵凝練；特色發展
[中圖分類號]G40[文獻標識碼]A[文章編號]10054634（2017）020061040
專業改革的大背景
目前，我國正處于經濟社會發展的“新常態”時期。對“新常態”的內涵有不同的理解，但最重要的還是經濟發展降速，從資源驅動、勞動力驅動發展向創新驅動發展，這就要實行經濟結構調整和轉型，鼓勵創新創業，支持新興戰略性產業，發展高科技產業，支持綠色環保產業。因此要淘汰落后產能，向科技要增長[1，2]。這種“新常態”將要持續很長一段時間，大學對人才的培養模式與方法也要做相應調整。學校黨委也提出了學校轉型發展，要建設特色鮮明的高水平應用型大學，切實認識到轉型發展的重要意義，把思想認識統一到轉型發展這一重大戰略部署上來，實現從以教學為主向教學科研并重、以本科教學為主向本科、研究生教育并重、從行業為主到行業與地方并重3個轉型發展貢獻力量，要緊緊抓住“提高科技創新能力”這一關鍵，通過推動綜合改革，釋放轉型發展的活力；通過開放辦學，調動一切可用資源；通過科教融合，充分發揮科研在人才培養中的作用，努力為轉型發展開辟道路，努力提升學校的辦學實力和核心競爭力[3，4]。為了適應我國的“新常態”，實現學校的轉型發展要求，高分子專業就必須進行改革，探索人才培養的新模式，從而提高培養質量。
1北京石油化工學院高分子材料與工程專業現狀北京石油化工學院是一所注重學生發展、以學生為中心的應用型大學，學校秉承“學以致用、寧靜致遠”的教育理念，本著公開、公正、公平的原則，管理日益精細化和人文化，為學生的發展提供了好的平臺，培養具有高水平工程實踐能力的人才。高分子材料與工程專業是本校最早建立的專業之一，自1978年我國恢復高考以來，高分子材料與工程專業陸續培養了2 000余名高分子材料與工程專業人才。
傳統的高分子材料主要分為塑料、橡膠和纖維三大類，用量大、企業多、產能過剩，但附加值低、競爭激烈，較難凸顯出高科技特點，在經濟發展“新常態”時期，正在喪失優勢地位，難以引起學生們的學習興趣，造成學生學習積極性不高，就業率偏低。同時，學校為北京市屬高校，高分子材料工程專業本科生主要為北京生源，其就業地主要為北京地區。北京市已經根據中央的要求和我國經濟發展“新常態”的特點，制定了經濟社會發展的新戰略，既淘汰、轉移傳統產業，鼓勵發展綠色環保的新興產業[5]，傳統的高分子材料制備和加工已列為向外轉移產業，如北京華盾雪花塑料集團公司主要從事塑料薄膜、管材、中空容器的生產，已啟動向河北搬遷工程。類似這類的傳統塑料、橡膠制品生產企業將陸續移出北京，造成高分子材料崗位人員需求大量減少。在高分子材料制備領域，更是受到大氣污染治理的約束，難以發展，如燕山石化公司的產量和規模正在逐年減少。在可預見的將來，不排除移出北京的可能。因此，高分子材料與工程專業畢業生在北京的就業競爭日益激烈，學校在傳統的高分子材料制備與加工領域不具有優勢，必須另辟蹊徑，尋找新的專業方向，開拓新的就業領域，從而提高就業率，因而，需要對專業進行改革。
2為學生搭建有特色的成長平臺
學校及專業必須為學生搭建各類成長平臺，讓學生得到全面發展。根據學校的特點，主要為大學生搭建了以下成長和培養平臺。
1） 工科專業的核心是培B學生的科技創新能力。高分子材料與工程專業是本校最早的專業之一，已有30多年的歷史，是北京市“特色專業”和北京市“重點建設學科”，特別注重大學生科技創新能力的培養，在這方面，學校為學生搭建了國內先進、具有一定國際影響力的大學生科技創新平臺――“特種彈性體復合材料北京市重點實驗室”，擁有裂解色譜質譜聯用儀、紫外加速老化儀、高級旋轉流變儀、凝膠滲透色譜儀等3 000多萬元的儀器設備，實驗室對學生開放，學生可以從事“大學生科研創新項目”研究，為他們科技創新能力的培養打下了堅實基礎。
2） 為學生搭建了科研訓練平臺――大學生研究訓練計劃（URT），要求高分子專業學生必須參加URT項目。URT項目來源于教師的科研項目，同時也鼓勵學生根據自己的興趣提出課題，經過論證后也可列入URT項目。URT項目以團隊為主，確定項目負責人，制定任務分解，讓團隊內各成員發揮各自的特長，并鼓勵跨專業組隊，培養了學生的團隊合作意識和人際交流能力等，對他們的成長是一個極大的鍛煉。通過上述科技創新能力的培養，畢業生可從事科技創新創業工作，有些已成為科技公司的負責人，如廣東聚賽龍公司的總經理郝源增先生，他還在在高分子材料專業設立了“聚賽龍獎學金”。
3） 搭建了“高分子材料多層次、模塊化實驗教學體系”，開設了一系列設計性、綜合性、創新性實驗，可根據學生興趣和特點自由選擇，充分調動學生的積極性。高分子專業實驗多為單一的驗證性實驗，改革后開設了多個設計性實驗，建立高分子材料與工程專業多層次、多模式創新實驗教學體系，注重創新能力培養，突出工程實踐特色，進行結構重組和整體優化，構建了高分子材料專業一體化、多層次、多模式創新實驗教學體系。強化綜合型和設計型實驗，為學生綜合運用所學知識和實驗技術解決實際問題提供自由探索的空間，全面開放實驗室，給學生提供更多的動手機會，促進學生知識、能力、素質協調發展；優化實驗技術人員隊伍，提高實驗人員素質和水平。
在創新型實驗教學體系中，設計性實驗是重中之重。設計性實驗的主要目的是讓學生通過查閱文獻設計方案，解決相對于自己的知識水平仍屬于“新”的問題，這些問題有些屬于學科的前沿問題，有些是工業生產、科學研究中的某些關鍵問題，可以稱之為“二次創新”，形成“新材料制備表征應用”3個階段，以“立題調研設計實驗結果分析與討論撰寫研究論文”為主線進行教學，大大提高學生的科技創新能力。
4） 建立了一套產學研合作教學體系，搭建了工程實踐能力培養平臺，培養學生的工程實踐創新能力。學校與中國石化、燕山石化合作建立了國家級大學生實踐教學基地，與北京雪花華盾塑料公司建立了北京市級大學生實踐教學基地，與北京碧水源公司、中科納通公司、炭世紀公司、科化微電子公司、華德密封公司、華融塑膠公司等建立了校企合作產學研基地，為大學生的實踐教育提供了平臺，學生可以根據自己的興趣和就業意愿，選擇這些企業實習和實踐，大大提高了學生的實踐活動興趣和就業能力。
5） 搭建了大學生學科競賽體系，培養學生的創新產業意識和能力。如依據全國高分子材料創新產業大賽的宗旨和規則，創辦了本校高分子材料創新創業競賽，學生們有好的成果、好的設計均可以參賽，優勝者選拔參加全國高分子材料大學生創新創業大賽，大大開拓了學生的視野，提高了學生們的綜合能力。
3學生綜合能力培養的做法
作為一個應用型本科院校，本專業特別注重學生如下能力的培養：（1）創新意識和創新能力；（2）工程實踐能力；（3）適應社會發展能力和自我提高能力。為了達到上述能力的培養，實施了以下措施。
1） 不斷修訂完善高分子材料專業的培養方案，結合時展，凝練專業建設內涵，適應經濟社會發展要求。如近期修訂了“高分子材料與工程專業培養方案（2013版）”，通過與企業等用人單位研討，提出了高分子材料專業新內涵的建O與探索，即專業向“功能高分子材料”內涵發展，使之更適應目前我國經濟結構調整、創新驅動的“新常態”。傳統高分子材料主要有塑料、橡膠和纖維，這些材料產量大、技術成熟，市場也已飽和。功能高分子材料是新材料的重要內容，是國家鼓勵發展的七大新興戰略性產業之一。功能高分子材料種類也很多，學校結合北京市和全國情況，進一步凝練，提出把形狀記憶高分子材料、生物醫用高分子材料、3D打印高分子材料、太陽能電池用高分子材料和電子信息用高分子復合材料作為本專業的重點內容。
如形狀記憶高分子材料，具有形狀記憶功能的材料，不管它如何變形，都可以在一定條件下恢復它原來的形狀，可以應用在自修復涂層（如汽車涂層，如有劃痕，可以拿吹風機加熱一下既可以修復）、自修復材料（如風電葉片出現裂紋，也可以這樣修復）、醫用骨固定夾板和繃帶（代替石膏，不僅輕，而且方便裝卸）等。再如，3D打印成型（也稱快速增材制造）發展很快，國家工信部剛剛制定了3D打印產業發展綱要，要在“十三五”期間大力發展。其中，很重要的一類為激光快速光固化成型體系，它使用的材料大部分為可光固化樹脂，這也是學校的專業內容之一。
2） 實施教育部“卓越工程師計劃”，與現代化的行業、先進企業建立合作關系，使之成為學校的實習實踐基地。建立先進的產學研教育體系，聘請大量的校外教師講學，使學生了解專業前沿和社會需求，從而有利于他們的就業。本專業是全國首批教育部“卓越工程師計劃”試點專業，該計劃的目的是培養具有高的工程實踐能力的人才，從而推動我國產業界創新能力的提升。本專業的主要的培養手段就是增加企業階段學習經歷，提前讓學生熟悉、掌握企業的運行機制和環境，近幾年，陸續與北京市等地的現代化企業建立了產學研教育體系，如燕山石化公司、華盾雪花公司、北京碧水源公司、北京炭世紀公司、北京中科納通公司、北京東方雨虹公司、廣東榕泰公司等。其中，燕山石化、碧水源、東方雨虹和廣東榕泰均是上市公司，具有現代化的企業管理制度，非常適合本校學生，因此與他們建立關系，不僅使學生掌握了產業先進的知識和技術，也有利于就業。
3） 開展國際工程專業認證，按照國際標準培養人才，從而使學生具有國際視野，也有利于他們的出國留學。
4） 開展高分子材料創新創業競賽，選拔優秀的學生和項目參加全國大學生創新創業大賽，強化他們的創新創業意識，有利于他們畢業后進行創業。如2013年高分子專業高Z11班周穎等5名學生組成了“綠色風采隊”，參加了由中國化工聯合會、中國化工教育協會、青島橡膠谷等主辦的“首屆全國高分子材料創新創業大賽”，參賽的項目是“高性能環保型大規模集成電路封裝材料”，該項目在全國100多所院校近200個項目中脫穎而出，贏得專家的好評，獲得大賽二等獎，并獲得創業基金1萬元。
5） 實行全程學業導師制，自新生進校開始就配備學業導師直到畢業，全程指導，使學生更好地成長。逐步完善學業導師考核機制，調動教師的積極性，指導學生學習、生活、科研、就業等。
4結束語
通過上述改革，學校高分子材料與工程專業學生有如下特點：（1）拓寬了高分子材料專業就業渠道，提高了就業率，除了在傳統的石化企業、塑料橡膠纖維制品制造企業就業外，還可以在高科技高技術領域就業，如航空航天企業、醫藥及醫療制品企業、汽車企業、家電企業、手機企業、新能源企業等，每年的就業率均在95%以上；（2）通過加強工程實踐能力的培養，本專業畢業生的工程實踐能力大大提升，創新創業能力顯著提高，得到了用人單位的肯定；（3）擴展了學生的國際化視野，提高了考研率和出國深造率。
參考文獻
[1] 黃群慧.“新常態”工業化后期與工業增長新動力[J].中國工業經濟，2014（10）：519.
北京景山學校信息技術教師，S T E M 教育研究者， 開源課程edumaker.org聯合發起人，致力于體系化的創客教育課程的開發和社群建設
如果我們從一個旁觀者的角度觀察教育生態，我們會發現四種很有趣的權利。
首先，各級行政主管部門掌握著行政權利，他們會制定計劃和標準，開展評比和檢查，設定專項經費來行使這種權利，保障教育系統的正常運轉。
其次，高校和教育研究部門掌握著學術權利，他們可能是各項論文比賽和賽課活動的評委，也可能是教師成長過程中循循善誘的師傅。
再次，各種裝備企業和輔導機構則掌握著資本權利，他們用資本的力量，為教育生態鏈嫁接了與社會的接口，彌補了學校教育的不足。
最后，我們要談一談教師的實踐權利。
普通教師常常會覺得自己沒有什么權利：領導組織了各種考核，教研部門規定了考試的范圍，自己甚至也沒有權利向學校申請購買心儀已久的器材……但是別忘了，在大多數情況下，40分鐘里，三尺講臺上，你的課堂你做主，而成為一位教育創客，則是重塑教師實踐權利的最好手段。當然，其最終目的是更好地落實學生的發展權利。
創客精神的實質是持續實踐、樂于分享、堅守創新。在教育領域中踐行創客精神的實踐者則被稱為教育創客。與創客教育的概念會出現暫時的爭論不同的是，讓教師成為教育創客，則是各方一直都比較贊同的觀點。
你屬于哪一類教育創客
創客本身是一個綜合的東西，當我們說一位教師是教育創客的時候，接下來的問題就是：你是哪一類教育創客？
從學科的角度來看，將創客精神融入自己的學科教學當中，將動手的實踐環節跟有限的教學空間做有效整合，或者開設專門的選修課程，從校本課程或者地方課程的角度構建積極的創客教育課程，這樣的教師可以被稱為學科教育創客。
如果從一個綜合實踐的角度來整合一位學生創客所需要的學習內容（至少包括電子與程序、材料與結構、科學探究和數學建模、媒體傳播和文案寫作四個方面），以一種綜合實踐活動的形式構建跨學科的綜合課程，并且設計像“創客馬拉松”這種綜合的競賽交流平臺，這樣的教師則應稱之為綜合教育創客。
對教育的宏觀表征有著深入的理解，從校園整體建設和教育教學理論的高度，設計全方位的課程體系和教學法，將創客的思想落實到教育的方方面面的實踐者，則可以稱為教學論教育創客。
當然，最后還有一種更加極客范兒的教育創客，他們像當年愛因斯坦在專利局卻想著“時空的迷局”一樣，在教師的崗位上，將探索高精尖的技術難題作為自己的人生樂趣，在業余時間用大量的精力攻克技術發明，享受著攀峰的快樂，他們就是極客教育創客。
教育也是一個綜合的實踐領域。在同一個人的不同階段，可能兼具學科教育創客、綜合教育創客、教學論教育創客和極客教育創客的特點，只是各有側重而已。但是這種分類，則有利于回答一個問題：對于躍躍欲試，想要投身這場創客運動的你而言，要成為哪一類創客？
創客基礎課程體系
下面的這張表格闡述了一個高中文化程度以上的普通人可以通過自學掌握的創客基礎課程的大概分類，稱為“創客基礎課程”。教師可以在這個分類中尋找自己的愛好，然后看一看從學科教育創客的角度，你想先從哪個縱列做起，并從橫向看自己是否愿意了解同一個難度的其他領域的內容。如果自己愿意了解其他領域或者其他學科的教師已經講解了這部分的內容，你就可以做一個綜合活動的組織者或者綜合課程的設計者，成為一個綜合的教育創客。在教育實踐當中不斷地思考、不斷地分享。伴隨著自己水平和影響力的提高，不知不覺間兩條大路呈現在你的眼前：一是成為一個專業的教育學者，做一個教學論教育創客；二是成為一個令專業的工程師都刮目相看的極客教育創客。這就是一個教育創客的養成路線，在這條路線上，最重要的還是要回到創客精神的實質：持續實踐、樂于分享、堅守創新。
在表格當中雖然給出了學段建議，但創客基礎課程本身是不分學段的，我們力求每一個格子里的內容都可以從零起點講起，但如果學過這個格子上面的內容，講授效果會更好。這個課程體系已經在邀請全國范圍內的教育創客錄制學習視頻，作為參考課程。目前已經完成了電子類課程的錄制，接下來，我們期望這個表格能夠成為一個開放的平臺，比如一家機器人輔導機構，將其綜合的活動映射為表格當中各個階段的能力，繼而成為一種平臺，讓各種課程可以完成互操作。
教育創客培訓綜合工作坊
基于創客基礎課程框架，我們借用USB接口規范，設計了四個不同類型的教育創客培訓綜合工作坊：迷你創客、小創客、標準創客和大創客。表中內容的編號表示的是該內容屬于創客基礎課程當中的哪一列的第幾個內容。
1. 迷你創客
元器件的性質和簡單連接（1.1）
紙質材料的性質和簡單設計（3.1-1）
兒童創客產品研發挑戰賽（組織能力）
如何拍攝好的產品照片（7.1）
積木式的邏輯控制單元的應用（2.1，4.1）
刻紙機的建模和簡單應用（3.1-2）
創意小車挑戰賽（1.1-2，4.2）
拍攝產品制作過程的微視頻（7.2，8.4）
2. 小創客
用S4A軟件初步認識Arduino（1.3-1，2.2-1）
用ArduBlock軟件將程序下載（1.3-2，2.2-2）
針對老年人的創客項目（組織能力）
建立一個博客分享項目
認識Arduino的管腳（1.4）
玩轉新型傳感器（1.3-1）
創意小木屋（3.2，4.2）
剪輯一個產品故事的短片（4.4）
3. 標準創客
比較不同類型的Arduino和開源硬件（3.3-3）
如何使用Wiki學習開源代碼（2.4-1）
Arduino代碼編程入門（2.4-2）
讓創客作品很酷的一般方法（工業設計）
3D設計入門與打?。?.4）
讓“中國制造升值”主題活動（工業設計）
設計屬于你的創客教室（學習環境設計）
4. 大創客
App Inventor的簡單使用（2.2-1）
制作一個互聯網的傳感器（1.3-3）
3D藝術設計和編程（2.4）
女性產品的設計（工業設計）
發起眾籌（8.3）
圖書館管理系統開題報告 1、文獻綜述(結合畢業設計(論文)課題情況，根據所查閱的文獻資料撰寫)
隨著經濟的發展，社會的進步，計算機越來越深入到我們日常的工作學習及生活中，成為我們日常生活中不可缺少的輔助工具。 隨著科學技術的不斷提高,計算機科學日漸成熟,其強大的功能已為人們深刻認識,它已進入人類社會的各個領域并發揮著越來越重要的作用。它已經深入到日常工作和生活的方方面面，比如文字處理、信息管理、輔助設計、圖形圖像處理、教育培訓以及游戲娛樂等。各行各業的人們無須經過特別的訓練就能夠使用電腦完成許許多多復雜的工作。然而，雖然現在世界上已經充滿了多如牛毛的各種軟件，但它們依然不能滿足用戶的各種特殊需要，人們還不得不開發適合自己特殊需求的軟件。以前開發Windows應用軟件是專業人員的工作，需要掌握許多專業知識和經過特殊的培訓才能勝任?，F在不同了，即使你沒有接受過嚴格的程序設計訓練，使用delphi 6.0也一樣能夠開發出功能強大、適合自己特殊需求的應用程序了。
圖書館管理系統用計算機管理圖書館工作的日常圖書管理,學生管理,以及圖書查閱,報表打印等功能的一種計算機應用技術的創新,在計算機還未普及之前圖書館管理都是由工作人員人工操作記錄,的方式來操作的.現在一般的圖書館管理都采用計算機智能化管理,采用計算機作為工具的實用的計算機網絡化管理程序來幫助前臺管理員進行更有效的圖書館管理工作。圖書館管理系統是典型的信息管理系統(MIS),其開發主要包括后臺數據庫的建立和維護以及前端應用程序的開發兩個方面。對于前者要求建立起數據一致性和完整性強、數據安全性好的庫。而對于后者則要求應用程序功能完備,易使用等特點。
語言的高效
編譯的高效
執行的高效
維護的高效
基于以上理由，我們毫不憂郁的選擇了delphi 6.0做為我們的開發工具!!
主要的控件及其屬性簡介
命令按鈕類的控件：
Caption屬性：用來顯示在控件上的標題。
Enable屬性：控制控件的激活狀態灰色或可用。
Appearance屬性：值為1時,則以3D效果顯示該控件,0則不然。
Backcolor屬性：用來改變在按鈕上顯示圖像的背景色。
Cancel屬性：該屬性決定按鈕是否為一個取消按鈕。
Default屬性:決定哪一個命令按鈕控件是窗體的缺省命令按鈕.
Font屬性:控制各種文字字體類型.
Left,top,height,width屬性:設定控件的位置與大小.
Style,picture屬性:決定按鈕的顯示方式是否為圖像形式出現.
Visible屬性:確定控件運行時是否為可見.
Index屬性:當控件為一控件數組時,此屬性值為該控件在數組的下標值.
標簽框類的控件：
Caption屬性：在應用程序界面上加入說明。
Autosize屬性：決定控件是否自動改變大小以顯示其全部內容。
Backstyle屬性：用以指示標簽是否透明.
Bordstyle屬性:用以設定控件是否有邊框。
文本框類的控件：
Text屬性：通過像text屬性賦值的方法來改變該屬性的值。
Maxlength屬性：該屬性設定在文本框控件中能夠輸入的最大字符數。
Multline屬性：該屬性設定text字符串中是否接受換行符。
Scrollbars屬性：該屬性決定是否為文本框加滾動條。
Passwordchar屬性：該屬性設定輸入文本的特殊顯示字符,在設計密碼程序時非常有用。
Change事件屬性：文本框的內容發生改變時,相應的控件之間發生相應的改變,具有即時性。
Keypress：事件由用戶在文本框控件中按任意鍵觸發。
單選按鈕類的控件：
Caption屬性：顯示在控件上的文本,是單選按鈕的標題。
Alignment屬性：決定單選按鈕的標題在控件上的位置。
Enable屬性：該控件為灰色時為false,表示運行時不可用。
Index屬性：屬性值表示為單選按鈕組成的控件中某個按鈕的索引值。
Tabindex屬性：建立控件時,vb自動為其分配一個tabindex值,利用tab鍵可以在控件之間切換焦點。
Value屬性：反映控件狀態的屬性,返回true表示已選擇了該按鈕。
復選按鈕類的控件：
Caption屬性：缺省為check1。
Index屬性:該屬性值為復選框控件數組的下標.
Value屬性:value為0表空白,為1表勾號,為2表示灰色勾號.
框架類的控件：
Frame屬性：做為其他控件的容器。
列表框架和組合類的控件：
List屬性：列表框控件的表項是使用數組的方式保存,數組的每一個元素存儲列表控件的一個表項
Listcount屬性:控件列表部分項目的個數。
Mutselect屬性:可以設置列表框為單選或允許多選屬性.
Selectd屬性:標示一個數組,數組各元素為:
Selected(0),selected(1)
滾動條類的控件：
Value屬性：滾動條上滑塊所在位置由value值所決定。
Max和min屬性：對value值的最大,最小進行限制。
Largechange屬性：用戶點擊滾動條與鍵頭之間的區域時,value的改變量。
定時器類類的控件：
Interval屬性：表示定時的時間間隔,以毫秒為單位。
Enable屬性:為true時(缺省值),激活定時器開始計時;為false時處于休眠狀態.
數據庫連接方式選擇
Visual basic6.0連接數據庫的主要方式以下幾種方式：一是：用data控件進行數據庫鏈接 ，二是利用adodc(ADO Data Control)進行數據庫鏈接 。三是: 利用DataEnvironment進行數據庫鏈接.四是利用ADO(ActiveX Data Objects)進行編程
:現在我們來大致對這幾種技術應用介紹：
用data控件進行數據庫鏈接.
第一步：給窗體添加一個Data控件。如果你的機器沒安裝有Access，可通過VB建庫。
第二步：用Access建立一個名為Pad的數據庫，在庫中建立一個表Myset，給表添加四個字段：backcolor(數據)，forecolor(文本)，fontname(文本),fontsize(文本)。注意：請將庫文件存入程序所在目錄。 如果你的機器沒安裝有Access，可通過VB建庫。
利用adodc(ADO Data Control)進行數據庫鏈接：
使用adodata控件訪問數據庫可以完全不用編寫代碼,只需要通過簡單的設置和操作其屬性就可以實現與數據庫的連接,通過綁定數據感知控件,就能提供一個訪問數據庫的界面,用來實現對數據庫的瀏覽,貼加,刪除,修改等操作.
利用DAO對數據庫進行操縱:
在visual basic 中提供了兩種與jet數據引擎接口的方法:data控件與數據訪問對象(DAO)DAO是database object的英文縮寫,要訪問數據庫一方面數據庫要提供訪問接口,另一方面要在編程環境中有對數據庫的支持.DAO模型是設計關系數據庫系統結構的對象類的集合.他們提供了管理關系型數據庫系統所需要的全部操作屬性和方法,這其中包括建立數據庫,定義表,字段和建立表間關系,定位和查詢數據庫等.
關系數據庫介紹:
關系數據庫是目前各類數據庫中最重要、最流行的數據庫，他應用數學方法來處理數據庫數據，是目前使用最廣泛的數據庫系統。20世紀70年代以后開發的數據庫管理系統產品幾乎都是基于關系的。在數據庫發展的歷史上，最重要的成就就是關系模型。 關系數據庫系統與非關系數據庫系統的區別是：關系系統只有表這一種數據結構;而非關系數據庫系統還有其他數據結構，對這些數據結構有其他的操作。
。
結構化查詢語言SQL(Structured Query Language)是一種介于關系代數與關系演算之間的語言，其功能包括查詢、操縱、定義和控制四個方面，是一個通用的、功能極強的關系數據庫語言。目前已成為關系數據庫的標準語言
Microsoft Access介紹:
使用 Microsoft Access，可以在單一的數據庫文件中管理所有的信息。在這個文件中，用戶可以將自己的數據分別保存在各自獨立的存儲空間中，這些空間稱作表;可以使用聯機窗體來查看、添加及更新表中的數據;使用查詢來查找并檢索所要的數據;也可以使用報表以特定的版面布置來分析及打印數據。 如果要保存數據，請為每一種類型的信息創建一個表。如果要從查詢、窗體或報表中的多個表中將數據合并在一起，就要定義各個表之間的關系。 如果要搜索并檢索符合指定條件的數據，包括來自多個表中的數據，就要創建查詢。查詢的同時也可以更新或刪除多條記錄，并對數據執行內嵌或自定義的計算。 如果要簡單地直接在某個表中查看、輸入及更改數據，請創建一個窗體。在打開一個窗體時，Microsoft Access 將從一個或多個表中檢索數據，并使用用戶在窗體向導選擇的版面布局或所創建的版面布局，將窗體顯示在屏幕上。 如果要分析數據或將數據以特定的方式打印出來，請創建一個報表。例如，可以打印一份將數據分組并計算數據總和的報表，也可以打印另一份帶有各種數據格式的打印郵件標簽的報表。
畢 業 設 計(論 文)開 題 報 告
2、參考文獻
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3 飛思科技. Delphi6數據庫開發. 北京：電子工業出版社, 2002.1
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