时间：2023-06-01 09:32:15
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇3d打印技术论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
近十几年来，在计算机功能的迅速提高、电脑设计软件的不断出新，自主创新能力的显著提高和互联网的推动下，3D打印技术迅速发展，在其发展过程中，其经济优势充分显示出来，主要包括以下几个方面：
1.1有利于实现绿色经济目标在传统的生产方式下，人们先生产所需要的零件，然后用这些零件进行组装来生产物品，然而3D打印技术能够使生产的物品的各部分一体化成型，不需要组装，与传统的生产方式相比，节省了运输费用和劳动力资源，环境污染也随之减少，有利于实现绿色生产。除此之外，3D打印技术还降低了废弃物的排放，据统计，传统的加工制造业中，有百分之九十左右的金属原材料被丢弃在车间里，而3D打印机技术将金属制造业的浪费大大降低。随着3D打印机技术水平的提高“净成型”制造将成为未来更加环保的生产方式。
1.2在变换产品样式或者生产复杂产品时不增加生产成本在传统的制造方式下，如果生产的产品越复杂，就会需要更多的时间、人力、物力和财力，使制造的难度增加，导致生产成本越高。然而，在利用3D打印技术的方式下制造一个复杂精美的产品与制造一个简单的方块所消耗的时间、生产成本以及技能方面一样，只不过是需要设计不同的模型和新的材料罢了。
2.3D打印技术对经济发展的作用
2.13D打印技术有利于培育新的经济增长点近几年来，3D打印技术迅速发展，很多国家已经加入到3D打印技术的应用与研发中来，几乎遍及所有领域，已经成为模具、现代模型和零件制造的有效手段。尤其是在国防军工、生物制药、航空航天、建筑工程、家电、教学研究等领域得到了一定的应用，取得了良好的效果。因此，3D打印技术必将成为各个领域大批量生产的主要模式。3D打印技术与现代工业、现代农业和现代服务业紧密结合，必将衍生出新的商业经营模式或者创造出新的经济增长点。在3D打印技术发展过程中，必然会提供很多就业岗位，有利于扩大就业范围和创业范围，能够充分地利用和发挥人力资源，有效地解决就业难的问题，充分体现了科学发展观的基本要求。
2.23D打印技术有利于提供有效供给随着科学技术的进步，人们的收入水平的不断提高，对于生活上的物质需求也越来越高，导致企业所生产的产品出现严重过剩的问题，消费者也买不到自己想要的产品，产品市场出现了供求矛盾，这种供不应求造成了稀缺资源的浪费。3D打印技术的出现在一定程度上缓解了这种供求矛盾，因为它可以按照消费者的个性化需求进行设计和制造产品，有利于实现市场供求平衡的状态，可以有效地提供给消费者独特的商品，有利于实现稀缺资源的充分利用和优化配置。
2.33D打印技术有利于经济发展方式的转变3D打印技术在生产复杂产品时不增加生产成本，有利于实现产品市场的供求平衡，而且其具有一种独特的优势，有利于化解在传统生产制造过程中遇到的技术性难题。如技术研发成本的计算、复杂形状的设计以及排放垃圾的技术等问题。然而这些问题在3D打印技术下，可以依靠其高端的技术实现三大产业的现代化，优化现代服务业、现代农业、现代工业的产业结构，实现三大产业的均衡发展，促进经济发展由“减材”生产转向“增材”生产，有利于减少稀缺资源的浪费，减少排放垃圾，促进经济发展与资源、人口和环境之间的协调发展，促进经济又好又快的发展。
3结语
总而言之，3D打印技术有很多的发展优势，对经济的发展起重要作用，但是在其发展过程中也存在着一些问题，例如，3D打印机的价格比较高，对于普通的消费者来说还是很难接受的。即使在淘宝网上买到的会便宜，但大部分都是仿制品，运行速度比较慢，稳定性比较差，如果中途断电，整个模型将完全作废，而且售后服务也严重短缺。在其发展的初级阶段，出现问题是很正常的，随着科学技术的不断进步，这些问题也会逐渐得到解决，3D打印技术会更加成熟，它将会给人们的生活带来更多便利。
作者：张朝刚单位：江汉大学
美国《华盛顿邮报》5月22日报道称，美国国家航空航天局（NASA）已选中总部位于得克萨斯州的系统和材料研究公司，向恩里科・迪尼（Enrico Dini）投资12，5万美元，为宇航员制造“营养可口”食品的3D打印机。根据设想，这种3D打印机将按照“数字菜谱”混合各种粉末，制造色香味俱全的食品，打印出一顿顿美餐。之前，恩里科・迪尼设计的神奇3D打印机，“打印”出整幢建筑，比常规建筑快四倍。
而5月初的另一件关于3D打印的事则引起空幻，美国一名大学生设计出世界上首个3D打印枪支，并将草图上传到网络，不少人争相下载、制造，打印出的手枪甚至被神不知鬼不觉地带上了列车，引发公众对枪支管制的热烈讨论。
3D Printer（3D打印），这项只有迄今为止不到30年历史的技术，被英国的《经济学人》评价为“与其他数字化生产模式一起，推动第三次工业革命的实现”，也被美国《时代》周刊列为“十大增长最快的工业”。3D打印技术在美国已经产业化，2011年3D打印市场规模有17.1亿美元，这一数字仅占全球制造市场的0.02%。行业预估，在制造商的推动下，到2016年，3D打印市场规模将达到31亿美元，2020年达到52亿美元。
3D打印能做什么？
这是一种快速成型的技术。它以数字模型文件为基础。运用粉末状金属或塑料等可黏合材料，通过逐层打印的方式来构造物体。不再需要传统的刀具、夹具和机床就可以打造出任意形状，根据零件或物体的三维模型数据，通过成型设备以材料累加的方式制成实物模型，过去多在工业设计，模具开发领域被用于制造模型。在使用3D打印机时，软件通过电脑辅助设计技术（CAD）完成一系列数字切片，并将这些切片的信息传送到打印机上，后者会将连续的薄型层面堆叠起来，直到一个固态物体成形，这与传统打印机最大的区别在于，3D打印机使用的“墨水”是实实在在的原材料。
如今，貌似神奇的这项技术，通过开源处理之后，逐渐走入日常生活，打印出各种千奇百怪的东西，未来，3D打印机的应用也将会更加广泛。珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支。这些模型打印可以涉及到的领域里，3D打印会先动谁的蛋糕呢？
3D打印技术可以简化普童人制作产品的流程，并降低制作成本。发明家只需几个小时即可将他们的最新设计变成实物，然后经过调整后再打印出来，而不必等待好门周由工厂生产原型产品。
工业领域虽然也拥有注压成型这样的技术，但却需要由工匠制作一个金属铸件，然后将加热后的塑料倒入其中，因此，这种方法只有在大规模生产时才能实现成本效率。而有了3D打印机，无论产量是1件还是100万件，平均成本都一样。“我要制作出独一无二的手机套也不会产生太大成本。”得克萨斯大学工程师瑞恩・维克（RyanWicker）说，“打印100件不同的产品的成本效率与打印100件相同的产品完全一样。”
恩里科・迪尼称，3D打印机应用对象可以是任何行业，只要这些行业需要模型和原型。这也是这种打印机技术发展迅猛的主要原因之一。在消费电子业、航空业和汽车制造业，3D打印已经变得越来越流行。
一款被命名为“Urbee”的打印汽车已经亮相。这款打印汽车是由一个特制3D打印机层叠建造车身，不会在短时间内分解，至少可以使用30年。它采用汽油和电力混合发动机，仅使用类似大小普通汽车八分之一的能量，成为世界上最环保的汽车之一，却也能在高速公路上每加仑汽油行驶200英里。同时，汽车行业在进行安全性测试等工作时，会将一些非关键部件用3D打印的产品替代，在追求效率的同时降低成本。
如今类似的3D服务公司在世界各地蓬勃发展。除了最有名的shapeways，3D打印机的生产厂商之一3D Systems也设立了一家合资公司Mqast，这家公司的机器已可以支持用铝和不锈钢来打印。
有报道称，一位老爷车收藏者利用这种3D打印机打印出了收藏品中缺失的零件，终于让他收藏的老爷车得以重新启动。这种技术甚至可以制作单个的喷气式飞机上的空气动力导管，而不再需要工序麻烦地制作很多不同的元件去组装它。
人工太空餐
在NASAm项目经理、系统和材料研究公司工程师安詹・康特拉克特解释这―项目的灵感时说，他曾用3D打印机为妻子打印出巧克力。打印巧克力的试验促使系统和材料研究公司开始考虑，还有哪些食品可以打印生成。
系统和材料研究公司把比萨饼作为他们的第一个目标。之所以选择比萨饼，因为它包含多种营养和口味。同时，比萨饼的多层次构造，是使用3D打印技术的关键。比萨打印过程首先需要打印底层的面团，打印过程中会进行烘烤，随后加入番茄粉末、水和油完成番茄酱的打印，顶部还会有个蛋白质层。目前整个工程还处于初级阶段，未来如果真能成功，那将成为里程碑式的事件。
理论上，宇航员如果想家，甚至可以吃到根据妈妈的爱心菜谱做出的食品。打印机能够联系地球并接收个性化烹饪指导或菜谱。康特拉克特说：“妈妈可以在电脑中设计一款甜饼，把甜饼发送至航天飞机。她的儿子或女儿就可以在圣诞节打印出这款甜饼。”事实上，利用3D打印技术做饭也并非异想天开，2011年，康奈尔大学就设计出一款打印机，利用面团在器皿中的运动制作食品。
目前许多经济学家认为现在的食物供应不能满足世界上120亿人的口粮。打造这个3D打印机的工程师期待着哪天地球人的厨房里都有个3D打印机，用它打印食物来养活家人。
如果说，3D打印在食品领域的作用只是有趣的尝试的话，在医疗方面的运用就更加振奋人心。
日本的杉本博士自2011年以来一直使用3D打印机制作准备手术的病人的器官复制品。使用患者的CT和MRI图像，医生可以使用3D打印创建真人大小的复制器官。这些复制的器官模型外层是半透明的，医生可以从外面看到结构和骨骼，每个模型需要花费500至1500美元的费用。
比利时欧斯祖斯基大学的拉斐尔教授也在口腔颔面外科研究实验室，使用3D打印技术通过病人的骨骼结构建立物理模型。“时间是关键的，如果接受手术的患者，内部组织暴露时间过长，就存在更大的风险。外科医生采取CT或锥束CT扫描的病人并使用Maxilim软件导出骨部分，将3D文件转换成可打印的文件，打印出一个全尺寸的3D物理模型。手术前对模型的了解和研究，让我们可以很容易地为病人赢得一个小时，这对病人来说是一个重要的消息”，拉斐尔教授说。
两岁的Emma Lavelle患有先天性多发性关节挛缩症（AMC），这种病阻碍了她的肌肉和关节生长并使肌肉和关节变得僵硬。在治是AMC方法中，最具前景的一项治疗是WREX设备，这是一款身体铸件，搭配弹性绷带和假朕节，可帮助AMC患者抬举四肢。
研究人员塔里克・拉赫曼和设计师惠特尼・山姆珀尔用3D打印设备，打印出缩小版的WREX设计中的小部件给Emma。Emma现在可以自由移动手臂，可以像正常孩子一样玩玩具，自己吃饭。甚至不需要父母的帮助就可以拥抱父母。
2012年，美国麻省理工学院和宾夕法尼亚州大学的研究人员已经使用糖物质混合物和自制式3D打印机建立了一个完整的血管组织。令人震惊的是，通过这种技术“制造”出来的血管可以“生长”出类似于肌肉的组织。宾夕法尼亚大学的研究人员称，他们已经可以“生产”这种带有脉管组织的人造器官。其工作原理是将肉由内向外“打印”出来，这样便于先“打印”出脉管系统，从而使得肉可以围绕着这些脉管系统生长。
不久前，医学杂志《牙科材料》（Dental Materials）刊载利用3D打印机“制造”骨骼的论文，而且宣称该技术已经应用于临床。在实验室测试中，这种骨骼替代打印材料已经被证明可以支持人体骨骼细胞在其中生长，并且其有效性也已经在老鼠和兔子身上得到了验证。
现在，3D打印版的关节和骨头正在帮助大约3万名病人正常行走，而1000万人正使用3D打印版适合自己的助听器，在不远的将来，3D打印机还可以打印药物处方。
造出枪支怎么办？
如今的3D打印机体积越来越小，速度越来越快，价格越来越低，基础的3D打印机只有微波炉那么大，有了它，任何人都可以成为制造商。
现在人们可以在一些电子产品商店购买到这类打印机，工厂也在进行直接销售。一套3D打印机的价格从一般的750美元到上等质量的27000美元不等，再有10年或者20年时间，很多家庭都可以拥有一台3D打印机，只需要上网下载设计图，就可以随心所欲打印任何需要的物品。经历了互联网、网上购物、网络生活后，3D打印将成为下一个潮流。
不过，3D打印除了造福人类，它的另一方面也带来隐忧。
5月。―直致力于以3D打印技术制造枪支的分布式防御公司，新设计的“完全3D打印手枪”在得克萨斯州奥斯汀首次进行了试射，这支枪包括枪管、弹簧等在内的重要部件均以民用3D打印机制作，材质为塑料，发射22LR口径的枪弹，可以在2米距离内有一定杀伤力。“分布式防御”的创始人科迪・威尔逊称这种枪为“维基武器”。英国BBC记者在现场见证了这次试射。BBC记者称，美国烟草酒精和枪支管理局的相关负责人说，美国法律规定“个人有权制造仅供自己使用的枪支”，因此这支3D打印枪支在美国是完全合法的。
此前，“分布式防御”公司为代表的许多企业、组织和个人都进行过3D打印枪支的实践，但一般限于用3D打印制造下机匣、弹匣等非主要受力部件。而这次试射的3D打印枪支中包括枪管、弹簧等均为的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.
关键词： 民族工艺品；数字化；快速成型；创新设计；3D打印
Key words： ethnic crafts；digitization；rapid prototyping；innovative design；3D printing
中图分类号：TB47 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）11-0098-03
0 引言
3D打印作为一种新型的快速成型技术，越来越多地受到人们的关注，己经开始对我们的生活产生全面影响，这项技术所涉及到的产业包括医疗、工业制造、航空、电路板等等多方面，对于少量生产、个性定制、样品研发等方面有非常大的发展空间[1-3]。但是，到目前为止，将3D打印技术应用到文化旅游领域，特别是旅游工艺品的生产上面，还是一个崭新的课题。2014年在第六届中国国际旅游商品博览会上，陕西省推荐的以高新3D打印技术制作的镂空秦韵马灯，引起了参会者极大的兴趣，是目前我国国内首件将3D打印技术与旅游工艺品相结合的作品[4，5]。
课题以苗族泥哨为例，在完成三维扫描及逆向建模的基础上，对三维数字模型进行改进设计，最后应用快速原型构造技术制造样品。实例过程与结果表明，将CAD/CAM、3D打印技术应用于曲面复杂的工艺品保护与开发，能有效地缩短周期、提高效率，为民族工艺品的数字化保护与开发提供了新途径。
1 选择泥哨快速成型生产的策略
1.1 传统加工工艺和快速制造工艺
快速成形技术简称为RP或RPM（RAPID PROTOPYING/RAPID PROTOTYPING MANUFACTUREING）也叫作快速原型制造技术，原理是材料堆积法是近几十年来制造领域的一个重大研究成果。快速成形技术集CAD技术、分层制造技术、逆向工程技术、数控技术、激光技术等多种工艺技术为一体，无需像传统制造技术那样需要模具、刀具和卡具[6]。它直接处理产品设计即CAD数据，采用分层制造，逐层叠加的加工原理，迅速制造出新产品的样件和模具。可将快速成形技术形象的比喻成“立体打印机”在此过程中STL格式的三维CAD实体模型数据被自发、直接、迅速、准确地制造成实体零件或模具。
快速原型制造技术极大程度的缩短了新产品的研发周期，同时提高了产品质量降低了研发成本，为新思路的验证、零件原型的再现等诸多方面提供了高效率低成本的实现方法，可考虑作为接下来泥哨的模型制作方法。
1.2 几种快速成型方法的对比
世界上第一台SLA快速成形机由美国3D公司在20世界80年代末推出，至今已形成了十余种不同的成形系统。自1991年起，众多高校如清华大学、华中科技大学等在RPM设备及软硬件和成形材料方面做了相当多的研究，并研制出了多种快速成形系统。现今国内能形成规模生产的方法主要有5种：熔融沉积成型法（FDM）、选择性激光烧结法（SLS）、光敏液相固化法（SLA）、叠层实体制造工艺（LOM）和三维打印成型（3DP）[7]。
1.3 泥哨原型构造的方案
贵州泥哨多注重头部特征，形态夸张、形状迂回复杂、特征突出；周身造型简洁洗练，但表面具有装饰性的雕刻纹样或和图案，特征细小繁复（如图1所示）。泥哨底部留有回气孔，内部有空腔。这些特征，要求在选择泥哨原型构造方案时，综合分析对比各种快速成型方法，以求最优方案。
单在加工制造方面，SLS和3DP方法具有明显的优势。
光敏液相固化法具有很好的精度和光洁度，因此表面质量非常好，几乎能够完全利用原材料，可生产形状复杂和结构精细的零件。然而，此技术具有一定的局限性，比如材质不结实、工作台移动频繁、后处理复杂、需要操作者具有较高的能力。此技术一般应用在验证装配设计过程中。
叠层实体制造工艺该方法的缺点是无法完成太复杂零件的加工，可用材料种类少，无法调整每一层的厚度，精度较低。
3DP的成型方式同SLS有一定的相似之处，不同之处是3DP将SLS中的激光用喷射结合剂取代，在铺好的粉末状材料上选择性喷射粘合剂，被喷区域材料粘结，其他区域不发生改变，以此逐层粘结后即得到一个空间实体，清除残留粉末，烧结获得实体零件。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。所以本课题通过综合对比，选择3DP打印方式来完成泥哨最后的模型构造。
2 泥哨曲面向实体模型的转换化
论文利用基于三角网格NURBS曲面重构的方法，得到光滑拼接的泥哨NURBS曲面[8，9]，如图2所示。但生成的NURBS曲面还只是曲面模型。要进行接下来的快速原型构造，还需把曲面模型转换为三维实体模型。具体转换步骤如下：①把泥哨模型以.igs格式导入UG8.0，采用“插入组合缝合”命令，把泥哨的曲面模型转化为三维实体模型。②得到泥哨的三维实体模型，以.STL格式导出文件。为接下来的模型制造做准备。
3 样品的改进设计
建立了工艺品数字化模型以后，结合美学、市场等因素，对产品进行再次设计。这种设计方法，将极大的缩短工艺品的设计周期，减少工艺品设计成本。
本次改进设计主要针对原模型面部特征不够立体化进行改进，新设计添加了眼部、嘴及鼻子的立体化，同时尾部翘高且稍许偏斜，使得样品更加生动、可爱。在本实例的基础上，可以进一步设计一系列表情和造型不一的样品，这里不再深入讨论。
4 泥哨的快速原型构造
4.1 “Objet30睿智”三维打印机
将上一步得到的泥哨实体模型，转换为STL文件输出。最后导入objet studio系统，利用‘Objet30 睿智’三维打印机进行原型制造。
“Objet30 睿智”三维打印机其工作原理是：打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面粘合起来从而制造出一个实体模型。该工艺可使用7种具有不同级别的物理和机械特性（强度和韧性）的打印材料，其中主要材料是：刚性清晰透明材料、耐高温材料和类聚丙烯材料。该工艺技术具有速度高、弹性大、成本低、携带方便、兼容性强、分辨率和精确度高（ ±0.1mm ），几乎可以造出任何形状的物品。
4.2 泥哨的快速原型构造
启动软件，导入STL格式的模型文件，调整模型在打印框里的位置便可以打印样件。打印过程中，软件一边做模型的切片文件，一边传送数据给打印机进行打印。具体步骤如下：
①打开objet studio软件界面，以.STL格式导入如理好的泥哨三维实体模型。
②利用命令设置打印模型的大小比例，在实验中设置的实体模型与原件模型的比例为0.5，如图3a所示。
③利用placement命令，调整泥哨模型打印的最佳位置，如图3b所示。
④经validate命令检测后，没有出现未封闭曲面的问题，模型合格。按build命令建立打印请求。
⑤关闭打印系统。取出泥哨三维打印模型如图4所示。
5 结语
3D打印作为一种先进的新型快速成型技术，必将带来我国民族工艺品生产工艺的创新，改变我国民族工艺品制作工艺中存在的一些不足，但是作为一种前沿的科学技术，将其应用在工艺品的生产中同样存在着一些问题。例如快速原型制造技术与其它配套技术，如逆向工程与CAD建模系统等的集成还很不够，目前主要是通过标准的数据格式进行数据交换，难以在设计修改过程中进行实时的交流进而达到互相补充、相互促进的效果。
工艺品的快速成型不同于其他零件，由于其表面有装饰性的雕刻纹样或和图案，结构特征细小、繁复，在进行3D打印时，很难保证工艺品外表面装饰花纹的精度。所以在民族工艺品的快速成型中，即保证模型曲面连续性和光顺性又保证精确再现工艺品原貌，还需进一步的研究，这也是快速成型技术应用于民族工艺品的重点研究课题。
参考文献：
[1]王忠宏，李，张曼茵.中国3D打印产业的现状及发展思路[J].经济纵横，2013，01：90-93.
[2]黄烽坚，封小影，黄昊.3D打印技术应用前景展望与分析[J].中国卫生质量管理，2014，02：53-55.
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[7]陈永华，殷国富.快速原型制造技术的集成应用方法[J].机械与电子，1998（5）：9-12.
据国外媒体报道，研究人员在南极科考站“冰立方”中微子天文台发现了有史以来能量最高的中微子观测记录，在这篇最新的中微子研究论文中，科学家分析了从2010年至2012年间中微子传感器的数据，发现了两个中微子事件的存在证据，其能量比以往类似的事件高出10倍左右。一直以来，科学家对中微子的关注度有增无减。中微子是一种微小的电中性粒子，由于中微子不带电荷，因此其不会参与强相互作用和电磁作用，质量也较低，中微子的特征决定了它可以自由地穿过宇宙空间，而不受到引力或电磁力的干扰。科学家认为本次发现的两个中微子很可能来自太阳系之外，即大麦哲伦星云方向上超新星爆发，冰立方中微子天文台配备了先进的光学传感器阵列，可探测到中微子与冰粒子之间发生的碰撞。（腾讯科学）
古怪实验或解开反物质反重力场的神秘特性
据国外媒体报道，粒子物理学上的反物质理论认为反物质与物质相遇会发生湮灭，并释放出巨大的能量，反物质之谜依然是当今物理学上的研究重点。位于瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心，科学家提出了一种古怪的想法来验证反物质是否具有反重力的特性，反物质是一怪异的事物，属于反粒子概念范畴，反粒子就像普通物质的镜像，带有相反的电荷，当正常物质与反物质相互接触时就会按照爱因斯坦的质能方程释放能量。通过在阿尔法实验室的验证，科学家已经知道了一个反电子与反质子可以形成一个反氢原子，而关于反物质更多的信息我们还不得而知，对此，科学家通过这一系列的实验试图发现重力是否具有排斥反物质的特性，由于反物质在本质上是极为罕见的。（腾讯科学）
真空光速或非恒定：宇宙虚粒子影响光子传播
据国外媒体报道，一些科学家正在探索光速是否为非恒定的可能性，这一宇宙速度极限可能与空间真空性质有关。众所周知，光速是物理学上的一个重要常数，爱因斯坦的相对论中认为物体的运动速度无法超过真空中的光速。光的速度在宇宙学和天文学上都有明确的定义，光速不仅是电磁波的传播速度，同时也适用于万有引力的作用，在假设光速恒定的条件下，科学家又推出了许多结论，比如物理学上的无量纲数：精细结构常数（阿尔法）、定义电磁力的强度等。变化的光速会改变分子键的性质以及核物质的密度。光速恒定的前提也与宇宙的大小存在关联，非恒定的光速可能导致宇宙的收缩，但光速是宇宙中任何物体都不可能超过的速度。（腾讯科技）
法国设计最快“帆船”甚至可在水面飞起
据英国每日邮报报道，法国最新设计的“Hydroptere帆船”被称为世界上最快的船艇，计划于今年6月启航，可能刷新跨越太平洋的速度纪录。这种精湛设计的最新船艇被称为“帆船”，它结合了航空飞行和海面航行。法国游艇驾驶员阿兰·赛波设计了这款帆船，目前，他计划刷新从洛杉矶至火奴鲁鲁的海面航行最快纪录。该纪录保持者是另一支法国团队，1997年7月，他们以5天9个小时完成了3564.7公里的航程。目前，他们计划今年5月底启航，但具体时间尚未确定，因为这主要取决于当天的气象状况。据悉，Hydroptere这种三体船艇可以在海面上达到最小化阻力，当飞艇时速达到18.52公里，水下的飞翼结构将产生向上的推进力，使船艇具有飞机翅膀一样飞离水面。（腾讯科技）
科学家利用3D打印机制造出“微型肝脏”
据英国每日邮报报道，目前，美国加州Organovo公司采用3D打印机制造出微型肝脏器官，深度仅0.5毫米，宽度4毫米，但它却具有真实肝脏器官的多项主要功能，包括产生运输激素的蛋白质，将盐和药物送递至全身。Organovo公司使用3D打印机逐层打印了大约20层活细胞，从而建立了这种微型器官，伴随着细胞从血管抵达肝脏器官，送递营养物质和氧气。至关重要的是增加了血液细胞则意味着这种3D蜂窝状组织能够幸存5天以上。微型肝脏器官与2D培养细胞形成很大的反差，后者基于单层或者双层细胞，仅能幸存两天，并不具备Organovo公司研制微型肝脏的独特功能。该公司将致力于研制可进行移植的真实大小器官，目前，这种微型肝脏可以生成白蛋白，以及胆固醇和细胞色素P450s，后者能在肝脏器官中新陈代谢药物，是一种具有解毒作用的酶。（腾讯科学）
我国自主研发的生物航空燃料飞机试飞成功
中国石油化工集团公司4月24日宣布，当日清晨，加注中国石化生物航空煤油的东方航空一架空客320型飞机在上海虹桥国际机场起飞，经过85分钟技术飞行测试后，平稳降落。这标志着我国自主研发生产的生物航空燃料在商业客机首次试飞成功。我国成为继美国、法国、芬兰之后第四个拥有生物航空燃料自主研发生产技术的国家，中国石化成为国内首家拥有生物航空燃料自主研发生产技术的企业。当日早5时，中国民用航空局确认了中国石化生物航煤产品质量，颁发特许飞行许可。5时43分，飞行机组驾驶着这架“绿色”航班，由上海虹桥机场起飞，在批准空域进行了85分钟技术飞行测试后，于7时8分平稳降落。（新华网）
三星研制意念控制电脑 可收发邮件播放乐曲
据英国每日邮报报道，三星公司正在积极研制脑力控制的移动设备，其目标致力于让所有人都能便捷使用，实现脑力控制计算机。目前，三星新兴科技实验室最新研制一款脑力控制的平板电脑，用户可以通过意念打开应用程序，发送信息，从播放列表中选择歌曲。三星公司研究人员与美国德克萨斯州大学电子工程学副教授罗兹贝赫·贾法里建立合作，开发一种通过脑电图翻译用户脑波的装置，当前该技术仍处于初期阶段，每间隔5秒可进行一次脑波控制，准确率达到80-95%。该装置由一个覆盖脑电波监控电极的塑料帽和一部平板电脑构成，脑波·计算机交互系统能够帮助人们更便捷地完成工作任务。使用脑波探测信号来控制这个系统，当用户重复性接收视觉形态，研究人员可以监控独特的大脑活跃类型。（腾讯科学）
【关键词】文件 批量打印 自动化 VC++
资料打印已经成为人们生活工作当中不可或缺的一部分，个人档案存档、学生毕业论文提交到图书馆、公司办公文件打印等等。这些文件在打印过程中需要根据不同的文件格式调用相关程序，根据不同的文件幅面大小选择相应的打印机，并设置各种打印参数。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，需要调用 10 次 Microsoft Word 程序、10 次 Microsoft Power Point 程序和 10 次 Adobe Acrobat 程序，运行 30 次打印命令，按文件幅面大小分别选择支持 A4 和 A3 幅面的小型打印机和支持 A2 幅面的大幅面打印机，并设置纸张来源等打印参数。以上过程若采取人工操作会非常耗时耗力，造成大量重复性低效率劳动。为进一步提高办公效率，本文采用MFC技术，结合VC++语言编写了图形化程序，只要针对文件类型设置好打印参数，文件就可以批量打印。
1 VC++语言简介
Microsoft Visual C++是Microsoft公司推出的开发Win32环境程序，面向对象的可视化集成编程系统。它不但具有程序框架自动生成、灵活方便的类管理、代码编写和界面设计集成交互操作、可开发多种程序等优点，而且通过简单的设置就可使其生成的程序框架支持数据库接口、OLE2，WinSock网络、3D控制界面。它以拥有“语法高亮”，IntelliSense（自动编译功能）以及高级除错功能而著称。比如，它允许用户进行远程调试，单步执行等。还有允许用户在调试期间重新编译被修改的代码，而不必重新启动正在调试的程序。其编译及建置系统以预编译头文件、最小重建功能及累加连结著称。这些特征明显缩短程式编辑、编译及连结的时间花费，在大型软件计划上尤其显著。
2 批量打印程序设计
2.1 文件打印过程分析
为了编写批量打印图形化程序，需要对整个批量文件打印过程进行相关分析。
（1）设置打印类型。根据不同的文件格式，预先设置好打印参数。
（2）读取文件列表。从已选择文件夹下选择一个（或者文件列表第一个）文件。
（3）格式判断。文件格式判断是通过文件的后缀名进行识别，例如.doc、.pdf、.txt等。
（4）获取打印设备列表。根据设备连接的打印设备，来获取打印机的类型和打印机数量。
（5）选择打印机并确定打印。根据第4步中获取的打印机设备，选择一个打印机并打印，在打印过程中才会执行第3步。
（6）结束打印。文件批量打印结束后结束打印，关闭程序。
2.2 批量文件打印流程
批量文件打印流程如下：
（1）运行图形化界面程序。
（2）选择打印批量文件所在的目录。
（3）设置不同格式文件的打印参数，从设备列表选择打印机并开始打印。
3 批量打印程序实现
3.1 获取文件目录
根据用户的输入或者选择，判断目录是否合法，主要代码如下：
GetPath（constchar* path）
{
if（NULL==path || strlen（path）==0）//目录判断合法性
{
AfxMessageBox（"目录为空！"，……）；
判断选择的目录是否合法，合法的保存文件目录并显示。
3.2 识别文件类型并打印文件
识别类型实现较为简单，根据文件名，以符号”.”对字符串分割，第二个字符串代表文件类型，而打印函数则是选择打开文件，并根据文件类型读取数据，然后发送给打印机打印的过程。而打印过程主要是读取文件中的内容，然后发送给选定打印机进行文件打印过程。主要设计代码如下：
BeginPrint（）//制定打印过程
{
……
for（inti=0；i
{
GetText（i，strPrintFile）；//把文件内容读入缓冲区
if（PrintFile（strPrintFile，m_Page） ！=SUCCESS ）//打印
AfxMessageBox（"打印失败！"，MB_ICONERROR）；
return；
AfxMessageBox（"打印完毕！"，MB_ICONINFORMATION）；
4 使用总结
本图形化程序编写完后，已经应用到实际的办公环境中，取得了良好的效果。利用图形化程序，只需要简单的选择打印目录，并根据文件类型设置好打印参数，就可以批量的自动化打印，将人工打印步骤交由计算机来实现，简化了打印过程，实现了自动打印整个目录中所有文件的目标，解除了重复劳动，极大地提升了工作效率。
⒖嘉南
[1]张忠帅.VC++ 2008专题应用程序开发实例精讲[M].电子工业出版社，2008.
[2]张园.自动化技术在批量打印方面的应用[J].电子测试，2014（08）：05.
[3]花的神明.轻松实现文档批量打印操作[M].电子工业出版社，2010（07）：15.
关键词：信息技术；微课
中图分类号：G434 文献标识码：B 论文编号：1674-2117（2017）10-0111-02
“微课”概述
“微课”是以声音、画面为表现形式，利用信息技术呈现在教师和学生面前的技术课堂。它能够充分借助信息和互联网技术，通过视频巧妙地解决学科中的重难点问 题。
微课以某个教学点为制作核心，取材于重点、难点、疑点，在制作时突出主题，明确指向，使学生能在观看视频的过程中学到关键性内容。微课的时长一般为5～8分钟，在短暂的时间内，教师要将教材上的难点以视频的形式清晰地展现出来。另外，微课还有一个显著的特点就是，它方便在网络上共享，有较强的拓展性，互动空间大，学生能够在半结构化、网页化、开放化、情境化的模式中进行多次重复学习、断点学习等。
微课的局限性主要是指它虽然可以在短时间内呈现某个知识，但从时间上理解，是碎片化的，所以微课只能作为课堂教学的补充，但却不能代替课堂教学，它的作用H在于丰富学生的学习时空，拓展教师的帮助渠道。
基于“微课”的课堂内外实践
学校可成立专门的“微课”研发团队，通过筛选学科骨干教师，集中参加专项培训来提高团队成员的制作技术。在笔者所在学校，专家运用现场操作的方式，讲授了微讲台、3D文字、录屏、威力导演四大基本软件的功能和操作方法，简洁实用的微课实操培训，点燃了教师制作微课的热情。这样的学习可进一步提升骨干教师的业务水平，另外通过考核可组建专门的微课研发组。
在英语课上，教师可以在课前利用微视频录制软件录制两个微课，上传到网络学习平台，而学生则可利用手机等移动端登录平台观看微课，完成答题，各组组长通过学习平台检查组员的答案并做出分数评价与问题纠错。之后，教师浏览学生的自主学习成果，从中发现问题并提取数据，为课堂授课做准备。另外，教师还可在网络平台上与教学内容相关的调查问卷，分析学生的答卷情况，生成数据反馈，为课堂教学积累素材。课堂上，师生充分交流互动，通过质疑、讨论、解疑来完成教学任务。
在数学课上，教师以微视频呈现学习知识的背景，打破了时空的界限，将生活中随处可见的水果切片、树木年轮、3D打印技术以及学生不太熟悉的玉石选择切割等融合在一起，让学生能够轻松认识生活中的截面问题，从而激发了学生学习的愿望。在课堂达标检测环节，学生答题准确率的扇形统计图在大屏幕上不断刷新，教师能够随时监控学生的答题进度及具体情况，及时找出做题有误的学生并给予有针对性的辅导。应用微课的交互功能，能够在制作视频中有效地突出教学重点；教师在审阅学生答案的过程中能够及时掌握学生的学习情况并进行交流沟通，进一步解答问题。
在制作微课时，教师要考虑到知识的建构过程，结合微主题的特点巧妙制作微视频。因为视频的播放时间短，屏幕呈现的信息元素就更要能聚焦要意，突破重点内容，排除干扰信息，图文结构要大小适中，讲解也要准确到位。在内容的分割上，尽量将课程内容分割成微小的知识点，让学生在短视频里能够有效完成学习任务。在视频制作上，教师除了需要会制作脚本外，还要能够熟练掌握和运用移动互联网技术，特别是目前比较热门的H5技术、APP端应用等。
结束语
在实践中，微课作为信息技术与学科教学整合的一种尝试，还有许多待完善的地方。笔者将在下一步的研究中，尝试利用互联网，基于大数据，探索受益对象更广、学习资源更为丰富、能更好地将信息技术与教学相融合的形式。
参考文献：
[1]梁乐明，曹俏俏，张宝辉.微课程设计模式研究――基于国内外微课程的对比分析[J].开放教育研究，2013（01）.
[2]余胜泉，陈敏.基于学习元平台的微课设计[J].开放教育研究，2014（01）.
[3]许亚莉.关于微课资源建设的分析――以中国微课网为例[J].中国教育信息化，2014（01）.
创客是互联网发展的产物，迅速发展的新兴科技为创客提供了硬件平台，不断成熟的网络虚拟社区为创客提供了交流互动的空间，促进了创客团队的形成。[1]创客教育作为一种顺应创客浪潮而生的教育思潮与教育活动，根植于新工业革命、科技创新变革、开源运动等丰富的文化与实践土壤中[2]，以其“表达自我、合作交流、实践创新”的独特文化，展现出强大的生命力。
本研究基于文献调研，以“创客教育”为关键词，在CNKI数据库中以“CSSCI”期刊来源为筛选条件，检索得到相关文献76篇，利用Cite Space对76篇论文进行关键词分析，得出与“创客教育”共同出现频数最高的关键词，如创客空间、互联网+、创客运动、翻转课堂、智慧教育、创新能力等（如图1）。笔者通过运用内容分析法对所搜集的文献进行阅读、归类，尝试从创客教育的内涵、实施路径、应用实践、技术支持、面临的挑战与未来发展等方面，对当前的研究进展进行梳理与总结。
创客教育的内涵
创客教育的内涵，目前没有一个明确的界定，不同学者有不同的阐述，但整体上可以归纳为实践说、模式说、理念说、活动说四类（如下页表）。
创客教育内涵丰富，包罗万象。笔者认为，创客教育应以开放、创新、实践、合作、共享为理念，培养学生的创新思维、动手实践及协作的能力，基于真实情境开展创新型教育。
创客教育的实施路径
对于创客教育的实施，国内学者根据相关理论与自身实践提出了各自的方案，总的来说可归纳为以下两大类。
1.创客空间的建设
创客空间是开展创客教育的实践场。雒亮与祝智庭提出教育创客空间建设涵盖“材料加工与手工制造”“设计与3D打印”“开源硬件设计与开发”三个结构域，可开展“常态课程”“创客工作坊”“挑战赛”“体验营”四种学习活动，并基于O2O架构设计出虚实融合的2.0版创客空间和生成空间结构与功能模型[16]；宋述强等人建构了创客空间的i SMART模型，即建设创客空间需要培育有共同兴趣爱好或利益（Interest）的社群、构建线下线上互联互通的融合空间（O2O Space）、吸纳专业以及背景广泛的跨界导师（Interdiscipline Mentor）、组织创意创新创业导向的创客活动（Making Activity）、吸收和迭代积累各种可转化的资源（Resource Exchange）、提供传统的工具和开源软硬件制作工具（Making Tools）。[17]
目前，创客空间建设有四种典型模式――开放实验室、社区整合、图书馆创建、校企合作[18]，这为创客空间的建设指明了方向，有利于研究者开展相关实践。更有学者为创客空间的建设规定了可遵循的基本路径：一是目标先行――以充分认识创客空间作为教育空间的本质、明晰创客空间指向培养学生创新思维与创造能力这一根本目标为起点；二是规划奠基――以遵循创建高质量教育空间的基本原则、明确创客空间的设计要素为基础；三是以人为本――以促进学生、教师及相关人员深度参与创客空间的建设与应用为关键；四是应用驱动――以精心设计的创客项目为牵引、以适切选用创客工具为重点推进创客空间的可续性发展。[19]这有助于专家学者进行创客空间的构建，开展创客教育，使创客文化深入大众、深入人心。
2.构建创客教育实施路径
??客教育的实施需要有理论指导，杨现民等人在关注创客教育实践框架的基础上提出了创客教育实施的路径（如图2）。[20]
还有学者从创客空间、创客教师、创客课程等具体实践层面和创客教育发展规划、创客教育评价体系等规划层面，构建了我国创客教育的实施框架（如下页图3）。[21]
综上所述，我国专家学者为创客教育的实施进行了大量的理论与实践研究，其贡献是值得肯定的。在此基础上要想进一步推进我国创客教育的实践，需要从国家规划、政策支持、学校参与、社会互动等各个层面统筹规划同步推进，以系统性的制度化安排带动实践。
创客教育的应用实践
创客教育的理念核心涉及快乐教育、做中学、基于创造的学习，这与基础教育培养学生的创新思维、动手与实践能力的目标不谋而合。郑茜分析梳理了国内中小学开展创客教育的现状，并针对信息技术教学存在的问题，在中学信息技术教学中开展基于创客活动的创新教学与实践，并取得了不错的效果[22]；在技术支持的环境下，杨滨利用网络“教学空间”探索了中小学VP创客空间的建设和创客教育的开展，并提出开展此类教学应“立足本校、虚实结合、联合社会、项目引领”[23]。应用模式是创客教育理论与实践的结晶，是值得深入探究实践的。王同聚构建了“ZC Space创客教育模型”并引入了“微课导学”教学模式，探索中小学创客教育的推进策略[24]；王竹立等人创建了以互联网进课堂、生活实践进课堂、创新教育进课堂为主要特征的“互联网+”课堂模式，为基础教育的有效开展创造了依据[25]；王小根和张爽利用创客教育与机器人教育相融合设计了面向创客教育的中小学机器人教学模型，并结合具体案例对该模型的应用进行了阐述说明。[26]
目前，国内基础教育中创客教育的实践大都聚焦于基于创客空间开展创客活动和整合技术的教学模式的构建与应用，对具体学科、跨学科如何开展创客教育的理论与实践探究较少，而常态化的创客教学则微乎其微，需要政府、社会、个人的共同努力，争取早日实现创客教育常态化、大众化。
创客教育开展的技术支持
新技术的革新是创客教育萌发的前提，创客教育的开展离不开技术的支撑，如3D打印技术、机器人技术、智能材料和编程技术、增强现实技术、开源软硬件技术等。
王旭卿提出，前沿数字技术是开展创客教育的必要技术支撑，并归纳了创客教育“三剑客”是基于3D打印技术的个性化制造、建立人与数字世界交互关系的物理计算（Physical Computing）和为人工制品赋予生命和智能的程序设计。[27]王聚同在此基础之上，创造性地提出创客教育“新三剑客”是“虚拟与增强现实技术（含可穿戴设备）”“无人机（空中机器人）”和“APP Inventor（与机器人融合）”。[28]
同时，也有诸多学者对上述技术进行了具体的案例设计研究。雒亮和祝智庭提出了可用于创客教育的开源硬件包含“开源硬件开发平台”和“积木式开源硬件”，并梳理了两类可用于创客教育的具体工具，详细分析了每种工具的特点与适用范围且举例论证[29]；李青和周艳分析了智能玩具在教育中的应用对象及类型，并借助具体案例对智能玩具的教育应用加以剖析，得出智能玩具为教育创新提供了新资源、新工具、新模式，激发了学习者的学习动机、想象力和创造力[30]；黄荣怀和刘晓琳首先对现有的图形化编程工具进行详细分析，提出其虽各具特色但仍无法满足实际课程的需要，然后开创性提出创客教育需要更好的图形化编程工具――Mixly（米思齐），并进行了具体设计论证[31]；王德宇等人设计了增强现实技术的具体应用，以清华大学iCenter在工程实践教学和创新创业教育方面应用AR的规划及案例为例，探讨在未来课堂中应用AR新技术的前景。[32]
创客教育面临的挑战与未来发展方向
机遇与挑战并存，创客教育的发展面临系统理论体系的缺乏、成熟创客环境的匮乏、优秀师资的紧缺、实践探索和学科融合的不足等问题，需要我们直面困境探寻未来发展之路。
1.完善创客教育理论体系
系统、科学的创客教育理论体系对创客教育的实施，具有重要的理论实践意义，能够对创客教育的实施进行宏观的把握和指导。祝智庭认为，创客教育理论体系涵盖创客教育的理论基础以及教学模式与样式、创客教师专业发展途径与模式、创客空间学习环境构建、资源建设与使用机制、创客教育绩效评估等领域；理论指导实践也源于实践，可采用基于设计的研究（EDR）方法，在借鉴现有理论如理念层面的体验教育与情境认知、实践层面的项目学习理论的基础上，通过多轮迭代设计与实证研究生成。[33]
2.建设普及成熟的创客环境
创客环境是实施创客教育的前提，成熟的创客环境需要科学的设计和实践的验证。创客空间是创客环境的典型设计，它既是支持实践的实体空间，又是提供服务支撑的虚拟空间；作为创客活动的载体，它为创客营造了一个合作共享的环境，创客在此所获得的合作交流体验和社交认同感，是保持创客群体间黏着度和保证创客项目持续推进的重要因素。[34]在创客教育中，创客空间应是虚实融合的“个人―集体”交互学习空间，其建立需要各种开源软硬件、加工设备、资源和工具，运营也需专业人员负责。
3.培养优秀创客导师
创客导师是创客教育中的重要引导者和协调者，开展创客教育，创客导师的培养刻不容缓，急需建立系统、科学的创客教师培养体系。有学者提出，可建立职前职后一体化教师培养体系，在职前通过师范生课程改革，在大学层面创立基于创客教育的融合课程，基于相关专业训练创客教师人才；在职后阶段，通过中小学教师信息技术应用能力提升工程等平?_，探索职后教师的专业成长路径与发展方法。[35]
4.加大实践力度，跨学科整合
创客教育的发展需要理论联系实践，不能滑入在中小学推广创造发明的歧途，而应是推进跨学科知识融合的STEM教育，在帮助学生打好扎实的科学、技术、工程和数学知识的基础上，培养学生的创新精神与实践能力，促进创新型、创业型人才的成长。[36]国内高校强调创客与专业教育的融合，以生活中需要解决的问题为导向，将其孵化成项目，加强对学生创新创业能力培养。以实践为导向，跨学科整合，才是创客教育的发展之道。
关键词：创客教育；创客空间；课程
中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2016）20-0069-03
教育部办公厅在《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见（征求意见稿）》中提出：“推进信息技术在日常教学中的深入、广泛应用，有条件的地区要积极探索新技术手段在教学过程中的日常应用，有效利用信息技术推进‘众创空间’建设，探索STEAM教育、创客教育等新教育模式，使学生具有较强的信息意识与创新意识……”
目前，随着创客教育和STEAM教育的开展，创客教育、STEAM教育已经成为转变学习方式，培养学生创造性以及综合素养不可或缺的力量。因而，近几年，我校积极开展了创客教育的实践，并建构了相关课程体系。
我校为了发展学生的个性特长，开设了多个社团。信息技术社团包括3D工坊、乐高搭建、Scratch趣味编程、Arduino创意编程、数码摄影、Wedo机器人、EV3机器人等，此外还有一些如粘土制作、手工制作等社团。这些社团的目标是培养学生的动手创造能力、实践与创新能力，早期的社团活动和现在的“创客教育”理念不谋而合，也为后续的创客教育的实施奠定了良好的基础。我校在创客教育的道路上探索着，前进着，逐步走出了一条自己的创客教育之路。
打造创客空间
创客空间是学生动手创造、交流分享、展示自我的场所。我校早期建设的创客小屋以及计算机网络教室、机器人教室、科学实验室等场所都是实施创客教育的主要场所。每天中午，这些场所向学生开放。但由于现有的创客小屋面积有限，无法满足创客教育发展的需要，因而新建了小能人创客空间。
小能人创客空间在功能上分为创新实践、加工、创客启蒙、研讨、展示等区域。创新实践区为中高年级学生的创造空间，学生们可结合Makeblock等硬件进行创造实践。加工区配备了激光雕刻机、小车床、钻铣床、木工车床、泡沫切割机、曲线锯、3D扫描仪、3D打印机以及各种工具，这些工具可以满足师生动手创造的需要。创客启蒙区面向中低年级学生，以机器人启蒙学习为主，如乐高简单机械、阿尔法1S人形机器人、JIMU机器人等。研讨区主要用于开展师生小范围研讨、头脑风暴，作品展示等活动。展示区面积较大，设计为多功能使用，用来展示小创客们的优秀作品，从而增强他们的自豪感，激发他们创造的积极性和主动性，同时也可以借鉴优秀的创意。在没有展示活动的时候也可以作为学生创造、学习及开展较大规模活动的场地。除了小能人创客空间，学校还建设设施先进的匠心坊。匠心坊、网络教室、EV3机器人教室、三模室等场所在同一楼层，便于管理和使用，并相互结合，各尽所长。
没有哪种硬件能够独立支撑起创客教育，因此，在硬件的选择和配置上有很多方面都必须要精心设计，如不同年龄层次的学生、学生的性别差异、硬件间是否有相互联系、硬件是否有着良好的扩展性等。此外，在工具及设施的配置数量上也要进行充分考虑，从而确保师生可以开展一定规模的活动，每次活动可以容纳更多的学生参与其中。
构建创客教育课程体系
创客教育，课程是核心，合理的课程体系、优质的课程资源是学校创客教育持续发展的必要条件。在学校创客教育课程体系的建构上应充分考虑学校的发展特色及团队教师专长，课程的设置应当多元化，甚至个性化。同时，在课程体系的建构上，要考虑不同年龄段的学生认知水平、接受能力、心理及生理特点等，形成阶梯，逐步递进。当前，我校的创客教育课程类型有以下几种。
1.程序设计类课程
程序设计对于培养学生的逻辑思维、计算思维等能力有很大的益处，同时程序设计也是学生创造的有力工具。因此，我校在二年级进行了ScratchJr教学；三年级开设了Scratch程序设计学；四、五年级利用社团学习S4A，并结合Aruino开源硬件进行学习。学校还针对一些条件好、兴趣浓的学生进行了Arduino C的教学。另外，学校为了激发学生学习编程的积极性，开展了Scratch小程序员等级认证考试，证书分为三级，即初级、中级和高级。
2.机器人教育类课程
机器人教育是创客教育的一个重要组成部分，学生不仅要能够搭建，还要能够编写程序进行控制。因此，学校设置了各种相关的课程并配备了丰富的硬件，从简单的乐高积木搭建、乐高简单机械、乐高科学与技术、Wedo机器人启蒙（学校配置有Wedo1.0和Wedo2.0）到人形机器人阿尔法1S、JIMU机器人、EV3机器人、Makeblock等。
3.手工创作类课程
信息时代，创客教育可以与信息技术相结合，但课程不能完全依赖信息技术，应与传统的DIY相结合，从而解放学生的双手和思想去创造。超轻粘土社团的学生首先手工创作出栩栩如生的作品，然后再利用纽扣电池和LED制作出更富有创意的作品；高年级的学生则可以结合编程赋予作品更多的创意。此外，学校还开设了胸章制作、航模制作等课程。
4.工具应用类课程
创客教育起源于DIY文化，工具是实施创客教育的重要元素。学校开设了3D打印课程，学生可以利用3D打印技术把自己的创意转变成一个个实实在在的物体。此外，学校还结合泡沫切割机、曲线锯、电子焊接等内容设置了相关课程。
加强师资团队建设
创客教育离不开好的团队，学校充分发挥每一位教师的特长，挖掘其潜能，激发其内驱力，组织了一支富有朝气、团结向上的创客教育团队。团队成员分工明确，倡导合作，形成了凝聚力良好的团队氛围。目前，团队除了信息技术教师外，还有美术教师、科学教师、数学教师、体育教师，在学科知识层面上形成了有效的互补。
学校还成立了创客教育领导小组，由校长任组长。领导小组积极鼓励教师外出学习，在政策和经费上给予了有力的支持。创客团队先后前往上海、常州、杭州、温州、无锡、深圳、北京等地参观学习，接触了许多最新的创客教育理念和好的经验做法，开拓了视野，拓展了思路。
创客教育团队的教师们付出的不仅仅是时间和精力，还有对创客教育的热情。创客教育对当前教师的综合素养提出了较高的要求，因此，学校定期组织创客教育团队学习、研讨，编写校本教材。同时，在创客团队教师发展上，学校积极地与周边高校及社会创客空间开展互动，寻求专家的支持与帮助。
面向更多的学生
创客教育不是精英化教育，而是普惠教育，因此，创客空间的开放、课程的实施要力求面向更多的学生。学校为了满足学生的学习需求，创客空间每天中午都向学生开放，并安排教师进行指导，甚至周末和节假日，团队教师都会陪着学生一起在创客空间里享受创造的快乐。另外，学校实行导师制，安排教师有针对性地对一些优秀的小创客进行培养，进一步培养他们的兴趣爱好和特长。
暑期我校的三位小创客参加了第25届中国儿童青少年威盛中国芯HTC计算机表演赛创客挑战赛。针对竞赛的主题，学生利用市面上现成的垃圾桶进行改造，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控制板负责控制垃圾桶前面板上的超声波，当人靠近时控制舵机打开垃圾桶的盖子；mCore控制板控制表情面板显示垃圾量，同时控制固定在盖子内侧的超声波显示垃圾量。光线传感器连接在mCore控制板上，当环境光线比较暗时将表情面板关闭，这样能够做到节约用电，低碳环保。另外，三位学生还实现了利用负离子发生器进行定期杀毒的功能，学生将现场焊接完成电路部分连接到mCore控制板的电机输出口，从而控制负离子发生器工作，程序上设定为每周杀菌一次。当智能垃圾桶盖子打开时，为了不显示垃圾量，学生们在垃圾桶的边缘装置了限位开关，当盖子盖上时正好触发限位开关，显示垃圾量，当盖子打开时不显示垃圾量。
创客挑战赛比赛现场，三位小创客按照分工，井然有序地完成了任务，并且精心制作了答辩PPT。作品答辩PPT包含作品整体概述、团队介绍、成员分工、作品创意概述、作品介绍与演示、作品改进方案等内容。在学生们的努力下，最终获得了一等奖。
辐射引领，共同发展
创客教育的硬件投入是一笔不小的费用，我校作为有条件的学校，最先得到了市、区两级的经费支持。我校在做好自身创客教育实践与探索的同时，更愿意将上级主管部门给予的帮助和支持辐射到更广泛的区域。
2015年12月25日，江宁创客教育迎来一个新的开端，“江宁创客教育联盟”在我校正式成立。会议上通过了联盟的章程并对联盟工作做了布置，区教育局领导全程参与。
联盟成立后，我校采取了联盟教师到校学习、送教送培下乡等多种形式发挥辐射和引领作用。一些学校开展活动缺乏硬件，我校会积极提供教师、器材等。联盟除了定期组织的统一的活动外，周末我们会齐聚东山小学，学习交流。联盟中的一批教师也迅速成长起来，成为各自学校创客教育的中流砥柱。
关键词：景观模拟系统 ；高清模型；数字再现
1 引言
中国的城市建设速度突飞猛进，以上海为例，1992年上海市18层以上的高楼50栋左右，20年后的今天已经是5000多栋。中国正经历着城市化进程和城市建设的高峰时期，城市的变化对城市的环境有了很大的改观，但是也带来诸多始料未及的问题与建设诟病。城市是一个复杂的空间综合体，环境空间景观的综合决策，才能带来诸如街道、建筑、绿化、交通、导向之间的协调互动。但是，能够在复杂的城市环境要素设计前期就进行充分的控制是非常困难的，这取决于对空间要素设计的调研分析，对环境空间概念的模拟表现。这些设计依据对最终城市环境的决策具有很重要的决定性。
现如今我们传递设计概念的方法集中在平面图、立面图、效果图、模型、三维动态虚拟等方法，但对于复杂的城市环境与人的感官理解需求之间，具有一定的表达与观测理解的局限。模型最容易让人形成直观的空间感觉，但受到模型比例与材料的局限，很难进行人视的观测。三维虚拟技术又让人丧失了空间真实感，只能通过摄像机的单一视角接收空间信息。如果能够将环境模型和数字虚拟技术结合起来，将整体环境空间印象与局部动态模拟想结合，将能够创建一个既有整体感官的模型又有各种视角观测的动态模拟。从成熟的电影城市布景与拍摄的方法获得灵感，在70年代，由加利福尼亚大学伯克力分校环境设计学院彼得·博森曼教授（Prof.Richard Bender， Prof. Peter Bosselmann）研制开发了景观模拟系统，以用于城市与设计决策者进行空间数据分析。随着高清数字模型与景观虚拟系统经过多年的发展，硬件与软件平台越来越成熟。新的数字展示技术越来越先进，要求在模型的清晰度、精准度、整合上有了更高的要求。
图1 高清景观模型（东京城市模型，来源：日本森公司）
2 高清城市景观模型的发展
2.1 高清城市景观模型的概念
高清城市景观模型是一种新的模型制作与展示方法，其区别于传统的展示性模型。高清城市景观模型通过准确定位、精确的比例、真实的表面肌理制作，不仅能够反应出真实的城市空间环境，更具有环境空间分析功能的属性。同高清数字再现摄像机相配合，实现城市环境空间形态分析的功能，可以为设计师、决策者提供真实的空间感受与设计的实施依据。
2.2 模型与数字再现技术的结合
高清模型除了直观观测更加生动真实，其实现的技术基础是先进的数字模拟再现系统。高清模型与数字技术相结合，能够将模型空间动态化、数字化。景观模拟系统通过景观虚拟试验系统专用软件和驱动系统控制CCD潜望摄像机，在空间模型中多视点拍摄实景模型，再现设计的实际城市景观效果，达到真实模拟空间环境的目的。为决策者 （包括研究机构，政府、企业、设计师等）在研究探讨城市空间形态环境提供一种直观可视化。随着技术平台的发展，20世纪90年代在日本早稻田大学等机构得到具体实践，日本经过几方面的改进完善，已经形成成熟的城市景观模拟系统技术。目前国际上有美国加州大学伯克利分校、意大利米兰工科大学、瑞典LUND大学、荷兰DELFT大学、德国STUTTGARD大学、早稻田大学、东京大学等建立了景观实验室系统研究室。2009年上海东华大学也引进了一台最先进的景观模拟系统，论文的参考依据来源于这台景观模拟设备的运行与控制数据。
2.3 同传统观赏型城市景观模型的区别
由于高清景观模型与数字结合的特殊技术基础，要求模型能够真实模拟城市空间的细节，才能达到再现的目的，其整体与观赏型的城市景观模型具有很大的区别（见图6，7，8 ）。目前中国的城市景观模型制作主要用于观赏，材料是用水晶、有机玻璃、塑料、木材、纸板等各种材料，用电脑技术或人工雕刻拼装而成，因制作为迎合大众观赏，并不在意模型定位和精准度控制，模型只能作为体量、尺度、规模的参考，特别是有些模型制作为了展示起来更美观，肆意改变尺度，不可能达到现实真实状况再现，因此也不能成为精准的城市空间形态决策依据。高清环境景观模型从模型制作前期就对定位、比例尺度、材料肌理表现有更强化的控制，也更注重细节的表现，以配合数字潜望摄像机实现真实环境模拟。
2.4 高清模型的信息量
图7 高清模型包含大量的信息量
高清模型通过在真实环境中拍摄素材，整合后的城市环境空间模型具有多维度的观测性，如果我们将1平方公里内的城市环境通过高清模型的方式模拟出来，其包含的信息量是任何单一数字虚拟不能够超越的。
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，通过有效的精准控制与模型细节表现，其制作材料成本很低。想比现在昂贵的按时间计费的3d数字虚拟技术，可操作性更强，而且能够在任何环境空间中进行模拟与动态观测，可以反复利用和修改。
2.6 高清模型的应用
高清模型可以和数字模拟系统结合使用，可以成为一种普及的教育工具，可以很直观的生成城市景观模型并进行动态分析。同时，高清的景观模型注重的是城市景观的整体性，因此可以用于建筑单体设计与城市区域规划，改变建筑师只注重建筑单体的设计而忽略与周边环境的关系的现状。高清景观模型制作完成后，普通市民也可以通过景观模拟系统的直观再现，参与城市建设的方案中。
由于高清城市景观模型的制作成本较低，制作方便，信息量大的特点，在今后的城市规划与发展中会逐步显现出优势。
3 高清模型的制作控制与方法
3.1 高清模型制作控制
从20世纪90年代至今日，日本模型制作技术与景观模拟系统同步发展，从引进、改良、提升、技术已经完全成熟。模型制作技术采用了GPS定位系统、高精度成像、激光量距等高科技技术。为了实现更加精准的再现目的，其误差不应该大于0.1%。因景观模拟系统数字摄影机的要求，景观模拟用模型都控制在1：1000的比例（特殊情况除外）。模型制作以真实反映原景为制作原则，模型制作通过确定比例、地形制作、纹理采集、模型定位、整合、演示等步骤来模拟真实构筑物景观原貌与新建形态。
3.2 高清模型制作阶段3.2.1模型基础制作
城市总规图
内容：包含城市用地规划区域范围；建筑物的区域分布；道路及运输设施的设置；绿化植被和水体规划等内容。
信息要求：建筑物外形，等高线和标高。
住宅平面图
内容：记载有每栋建筑物名称的平面地图
信息要求：建筑物名称和建筑物层高等信息。
垂直航空照片
内容：从飞机，直升机，热气球等垂直拍摄的地表照片。
信息要求：拍摄信息时间为近期，解像度符合制作要求并且斜面修正完成的航空照片。所谓航空照片的解像度是指照片数据1pixel所表示的实际尺寸大小。一般情况下，1/500的模型最适合的解像度为5cm；1/1000的模型最适合的解像度为10cm。而20cm以上的解像度的航空照片则不适合制作模型。
3.2.2城市景观纹理采集
城市景观纹理采集是模型制作中一个关键的环节。主要分为2大部分：数据库纹理采集和重要建筑物的纹理采集。
数据库纹理采集是指在模型范围所在的城市中广泛采集城市景观纹理，然后根据建筑物用途分类。例如：办公建筑；住宅；工厂；医院；学校；酒店；历史建筑；文化建筑等。主要对象是非主要建筑。所占比例大约是建筑物总数的0.5%。在使用时需要注意的地方是：根据建筑物用途选择相应的建筑物纹理；相邻建筑避免使用相同的数据库纹理；数据库纹理的使用可以参考远景照片进行判断。
重要建筑纹理采集是指在制作重要建筑时在重要建筑物体块外需要黏贴的纹理照片的采集。包括建筑物高层部分正面；裙楼部分正面；高层部分侧面和背面；塔楼部分；屋顶（从航空照片上直接截取）；广告牌等可以看到的细节部分。
3.2.3模型精准度控制
建筑物：GPS定位系统现场拍摄+图片计算机图像处理技术+激光彩色打印+激光模型制作，有时特殊建筑需要使用3D打印技术。
现场拍摄的精度对日后模型制作的精度起到了关键性的作用。首先，现场拍摄前需要对模型制作范围的地图做准备，并且划分地块，对建筑物经行编码。拍摄的最佳时间：冬天是9：00-15：00；夏天是8：00-16：00。拍摄的最佳气候为多云。因为反射干扰小，最接近于实际色彩。拍摄数量上，一般普通住宅等低矮建筑拍摄数量为10张左右；10层左右的建筑每栋在30-40张左右；高层建筑等异形建筑也有拍摄50张以上的情况。每栋建筑的照片中需要包括：全体照、高层部分照片、底层部分照片、广告牌照片、塔楼照片、远景照片、眺望照片。现场实地拍摄的同时还需要搜集建筑物的各种信息，如层高等。在切割体块时，所有的面都需要切到垂直，以保证后期模型的精准度。
图11 建筑物体块垂直切割
3.2.4模型整合
模型组合板块按一定的模数关系划分成多块组合，便于运输、储存、组装； 在制作模型体块阶段可以使用的工具有热线切割机，模型3D打印机等。在学术研究，学校教学上主要以热线切割机为主。先用热线切割机将建筑物的体块切出，然后选择建筑物相应的纹理贴纸黏贴在建筑物外墙上。完成后的建筑物最后整合到地形上。考虑到模型的储存和搬运以及组装，在模型制作的初期要设定好模型块数的尺寸大小，方便模型制作完成后展示，运输，组装。
图12将完成的建筑物单体整合在地形中
3.2.5模型演示
高精度模型制作完成后，通过景观虚拟系统的机器手控制小型（CCD）摄影机，通过控制路径拍摄并反映出城市空间的实景模型。同时，基于高清模型的基础，还可以通过GPS定位系统和步行系统等相结合，形成一种更轻易的亲身体验感。
4 结论
中国的城市化进程正处在高峰期，对于高密度城市既有环境的新建设与旧区的更新改造是城市最突出的环境景观变化，在建设前期就能够直观的将城市景观形态展示给决策者变得非常重要。传统的展示性景观模型远远不能承担精确、真实、动态的新要求。高清景观模型与数字再现技术的结合实现了景观模型的数据与形态分析功能，将成为城市形态设计分析的重要方法与依据。本项目研究是以日本先进模型制作技术为参照，具有创新技术伸展空间。
参考文献
[1] 矢部俊男.environmental simulation labiratory活动报告书.东京.1997
[关键词]专业改革；高分子材料与工程；新常态；内涵凝练；特色发展
[中图分类号]G40[文献标识码]A[文章编号]10054634（2017）020061040
专业改革的大背景
目前，我国正处于经济社会发展的“新常态”时期。对“新常态”的内涵有不同的理解，但最重要的还是经济发展降速，从资源驱动、劳动力驱动发展向创新驱动发展，这就要实行经济结构调整和转型，鼓励创新创业，支持新兴战略性产业，发展高科技产业，支持绿色环保产业。因此要淘汰落后产能，向科技要增长[1，2]。这种“新常态”将要持续很长一段时间，大学对人才的培养模式与方法也要做相应调整。学校党委也提出了学校转型发展，要建设特色鲜明的高水平应用型大学，切实认识到转型发展的重要意义，把思想认识统一到转型发展这一重大战略部署上来，实现从以教学为主向教学科研并重、以本科教学为主向本科、研究生教育并重、从行业为主到行业与地方并重3个转型发展贡献力量，要紧紧抓住“提高科技创新能力”这一关键，通过推动综合改革，释放转型发展的活力；通过开放办学，调动一切可用资源；通过科教融合，充分发挥科研在人才培养中的作用，努力为转型发展开辟道路，努力提升学校的办学实力和核心竞争力[3，4]。为了适应我国的“新常态”，实现学校的转型发展要求，高分子专业就必须进行改革，探索人才培养的新模式，从而提高培养质量。
1北京石油化工学院高分子材料与工程专业现状北京石油化工学院是一所注重学生发展、以学生为中心的应用型大学，学校秉承“学以致用、宁静致远”的教育理念，本着公开、公正、公平的原则，管理日益精细化和人文化，为学生的发展提供了好的平台，培养具有高水平工程实践能力的人才。高分子材料与工程专业是本校最早建立的专业之一，自1978年我国恢复高考以来，高分子材料与工程专业陆续培养了2 000余名高分子材料与工程专业人才。
传统的高分子材料主要分为塑料、橡胶和纤维三大类，用量大、企业多、产能过剩，但附加值低、竞争激烈，较难凸显出高科技特点，在经济发展“新常态”时期，正在丧失优势地位，难以引起学生们的学习兴趣，造成学生学习积极性不高，就业率偏低。同时，学校为北京市属高校，高分子材料工程专业本科生主要为北京生源，其就业地主要为北京地区。北京市已经根据中央的要求和我国经济发展“新常态”的特点，制定了经济社会发展的新战略，既淘汰、转移传统产业，鼓励发展绿色环保的新兴产业[5]，传统的高分子材料制备和加工已列为向外转移产业，如北京华盾雪花塑料集团公司主要从事塑料薄膜、管材、中空容器的生产，已启动向河北搬迁工程。类似这类的传统塑料、橡胶制品生产企业将陆续移出北京，造成高分子材料岗位人员需求大量减少。在高分子材料制备领域，更是受到大气污染治理的约束，难以发展，如燕山石化公司的产量和规模正在逐年减少。在可预见的将来，不排除移出北京的可能。因此，高分子材料与工程专业毕业生在北京的就业竞争日益激烈，学校在传统的高分子材料制备与加工领域不具有优势，必须另辟蹊径，寻找新的专业方向，开拓新的就业领域，从而提高就业率，因而，需要对专业进行改革。
2为学生搭建有特色的成长平台
学校及专业必须为学生搭建各类成长平台，让学生得到全面发展。根据学校的特点，主要为大学生搭建了以下成长和培养平台。
1） 工科专业的核心是培B学生的科技创新能力。高分子材料与工程专业是本校最早的专业之一，已有30多年的历史，是北京市“特色专业”和北京市“重点建设学科”，特别注重大学生科技创新能力的培养，在这方面，学校为学生搭建了国内先进、具有一定国际影响力的大学生科技创新平台――“特种弹性体复合材料北京市重点实验室”，拥有裂解色谱质谱联用仪、紫外加速老化仪、高级旋转流变仪、凝胶渗透色谱仪等3 000多万元的仪器设备，实验室对学生开放，学生可以从事“大学生科研创新项目”研究，为他们科技创新能力的培养打下了坚实基础。
2） 为学生搭建了科研训练平台――大学生研究训练计划（URT），要求高分子专业学生必须参加URT项目。URT项目来源于教师的科研项目，同时也鼓励学生根据自己的兴趣提出课题，经过论证后也可列入URT项目。URT项目以团队为主，确定项目负责人，制定任务分解，让团队内各成员发挥各自的特长，并鼓励跨专业组队，培养了学生的团队合作意识和人际交流能力等，对他们的成长是一个极大的锻炼。通过上述科技创新能力的培养，毕业生可从事科技创新创业工作，有些已成为科技公司的负责人，如广东聚赛龙公司的总经理郝源增先生，他还在在高分子材料专业设立了“聚赛龙奖学金”。
3） 搭建了“高分子材料多层次、模块化实验教学体系”，开设了一系列设计性、综合性、创新性实验，可根据学生兴趣和特点自由选择，充分调动学生的积极性。高分子专业实验多为单一的验证性实验，改革后开设了多个设计性实验，建立高分子材料与工程专业多层次、多模式创新实验教学体系，注重创新能力培养，突出工程实践特色，进行结构重组和整体优化，构建了高分子材料专业一体化、多层次、多模式创新实验教学体系。强化综合型和设计型实验，为学生综合运用所学知识和实验技术解决实际问题提供自由探索的空间，全面开放实验室，给学生提供更多的动手机会，促进学生知识、能力、素质协调发展；优化实验技术人员队伍，提高实验人员素质和水平。
在创新型实验教学体系中，设计性实验是重中之重。设计性实验的主要目的是让学生通过查阅文献设计方案，解决相对于自己的知识水平仍属于“新”的问题，这些问题有些属于学科的前沿问题，有些是工业生产、科学研究中的某些关键问题，可以称之为“二次创新”，形成“新材料制备表征应用”3个阶段，以“立题调研设计实验结果分析与讨论撰写研究论文”为主线进行教学，大大提高学生的科技创新能力。
4） 建立了一套产学研合作教学体系，搭建了工程实践能力培养平台，培养学生的工程实践创新能力。学校与中国石化、燕山石化合作建立了国家级大学生实践教学基地，与北京雪花华盾塑料公司建立了北京市级大学生实践教学基地，与北京碧水源公司、中科纳通公司、炭世纪公司、科化微电子公司、华德密封公司、华融塑胶公司等建立了校企合作产学研基地，为大学生的实践教育提供了平台，学生可以根据自己的兴趣和就业意愿，选择这些企业实习和实践，大大提高了学生的实践活动兴趣和就业能力。
5） 搭建了大学生学科竞赛体系，培养学生的创新产业意识和能力。如依据全国高分子材料创新产业大赛的宗旨和规则，创办了本校高分子材料创新创业竞赛，学生们有好的成果、好的设计均可以参赛，优胜者选拔参加全国高分子材料大学生创新创业大赛，大大开拓了学生的视野，提高了学生们的综合能力。
3学生综合能力培养的做法
作为一个应用型本科院校，本专业特别注重学生如下能力的培养：（1）创新意识和创新能力；（2）工程实践能力；（3）适应社会发展能力和自我提高能力。为了达到上述能力的培养，实施了以下措施。
1） 不断修订完善高分子材料专业的培养方案，结合时展，凝练专业建设内涵，适应经济社会发展要求。如近期修订了“高分子材料与工程专业培养方案（2013版）”，通过与企业等用人单位研讨，提出了高分子材料专业新内涵的建O与探索，即专业向“功能高分子材料”内涵发展，使之更适应目前我国经济结构调整、创新驱动的“新常态”。传统高分子材料主要有塑料、橡胶和纤维，这些材料产量大、技术成熟，市场也已饱和。功能高分子材料是新材料的重要内容，是国家鼓励发展的七大新兴战略性产业之一。功能高分子材料种类也很多，学校结合北京市和全国情况，进一步凝练，提出把形状记忆高分子材料、生物医用高分子材料、3D打印高分子材料、太阳能电池用高分子材料和电子信息用高分子复合材料作为本专业的重点内容。
如形状记忆高分子材料，具有形状记忆功能的材料，不管它如何变形，都可以在一定条件下恢复它原来的形状，可以应用在自修复涂层（如汽车涂层，如有划痕，可以拿吹风机加热一下既可以修复）、自修复材料（如风电叶片出现裂纹，也可以这样修复）、医用骨固定夹板和绷带（代替石膏，不仅轻，而且方便装卸）等。再如，3D打印成型（也称快速增材制造）发展很快，国家工信部刚刚制定了3D打印产业发展纲要，要在“十三五”期间大力发展。其中，很重要的一类为激光快速光固化成型体系，它使用的材料大部分为可光固化树脂，这也是学校的专业内容之一。
2） 实施教育部“卓越工程师计划”，与现代化的行业、先进企业建立合作关系，使之成为学校的实习实践基地。建立先进的产学研教育体系，聘请大量的校外教师讲学，使学生了解专业前沿和社会需求，从而有利于他们的就业。本专业是全国首批教育部“卓越工程师计划”试点专业，该计划的目的是培养具有高的工程实践能力的人才，从而推动我国产业界创新能力的提升。本专业的主要的培养手段就是增加企业阶段学习经历，提前让学生熟悉、掌握企业的运行机制和环境，近几年，陆续与北京市等地的现代化企业建立了产学研教育体系，如燕山石化公司、华盾雪花公司、北京碧水源公司、北京炭世纪公司、北京中科纳通公司、北京东方雨虹公司、广东榕泰公司等。其中，燕山石化、碧水源、东方雨虹和广东榕泰均是上市公司，具有现代化的企业管理制度，非常适合本校学生，因此与他们建立关系，不仅使学生掌握了产业先进的知识和技术，也有利于就业。
3） 开展国际工程专业认证，按照国际标准培养人才，从而使学生具有国际视野，也有利于他们的出国留学。
4） 开展高分子材料创新创业竞赛，选拔优秀的学生和项目参加全国大学生创新创业大赛，强化他们的创新创业意识，有利于他们毕业后进行创业。如2013年高分子专业高Z11班周颖等5名学生组成了“绿色风采队”，参加了由中国化工联合会、中国化工教育协会、青岛橡胶谷等主办的“首届全国高分子材料创新创业大赛”，参赛的项目是“高性能环保型大规模集成电路封装材料”，该项目在全国100多所院校近200个项目中脱颖而出，赢得专家的好评，获得大赛二等奖，并获得创业基金1万元。
5） 实行全程学业导师制，自新生进校开始就配备学业导师直到毕业，全程指导，使学生更好地成长。逐步完善学业导师考核机制，调动教师的积极性，指导学生学习、生活、科研、就业等。
4结束语
通过上述改革，学校高分子材料与工程专业学生有如下特点：（1）拓宽了高分子材料专业就业渠道，提高了就业率，除了在传统的石化企业、塑料橡胶纤维制品制造企业就业外，还可以在高科技高技术领域就业，如航空航天企业、医药及医疗制品企业、汽车企业、家电企业、手机企业、新能源企业等，每年的就业率均在95%以上；（2）通过加强工程实践能力的培养，本专业毕业生的工程实践能力大大提升，创新创业能力显著提高，得到了用人单位的肯定；（3）扩展了学生的国际化视野，提高了考研率和出国深造率。
参考文献
[1] 黄群慧.“新常态”工业化后期与工业增长新动力[J].中国工业经济，2014（10）：519.
北京景山学校信息技术教师，S T E M 教育研究者， 开源课程edumaker.org联合发起人，致力于体系化的创客教育课程的开发和社群建设
如果我们从一个旁观者的角度观察教育生态，我们会发现四种很有趣的权利。
首先，各级行政主管部门掌握着行政权利，他们会制定计划和标准，开展评比和检查，设定专项经费来行使这种权利，保障教育系统的正常运转。
其次，高校和教育研究部门掌握着学术权利，他们可能是各项论文比赛和赛课活动的评委，也可能是教师成长过程中循循善诱的师傅。
再次，各种装备企业和辅导机构则掌握着资本权利，他们用资本的力量，为教育生态链嫁接了与社会的接口，弥补了学校教育的不足。
最后，我们要谈一谈教师的实践权利。
普通教师常常会觉得自己没有什么权利：领导组织了各种考核，教研部门规定了考试的范围，自己甚至也没有权利向学校申请购买心仪已久的器材……但是别忘了，在大多数情况下，40分钟里，三尺讲台上，你的课堂你做主，而成为一位教育创客，则是重塑教师实践权利的最好手段。当然，其最终目的是更好地落实学生的发展权利。
创客精神的实质是持续实践、乐于分享、坚守创新。在教育领域中践行创客精神的实践者则被称为教育创客。与创客教育的概念会出现暂时的争论不同的是，让教师成为教育创客，则是各方一直都比较赞同的观点。
你属于哪一类教育创客
创客本身是一个综合的东西，当我们说一位教师是教育创客的时候，接下来的问题就是：你是哪一类教育创客？
从学科的角度来看，将创客精神融入自己的学科教学当中，将动手的实践环节跟有限的教学空间做有效整合，或者开设专门的选修课程，从校本课程或者地方课程的角度构建积极的创客教育课程，这样的教师可以被称为学科教育创客。
如果从一个综合实践的角度来整合一位学生创客所需要的学习内容（至少包括电子与程序、材料与结构、科学探究和数学建模、媒体传播和文案写作四个方面），以一种综合实践活动的形式构建跨学科的综合课程，并且设计像“创客马拉松”这种综合的竞赛交流平台，这样的教师则应称之为综合教育创客。
对教育的宏观表征有着深入的理解，从校园整体建设和教育教学理论的高度，设计全方位的课程体系和教学法，将创客的思想落实到教育的方方面面的实践者，则可以称为教学论教育创客。
当然，最后还有一种更加极客范儿的教育创客，他们像当年爱因斯坦在专利局却想着“时空的迷局”一样，在教师的岗位上，将探索高精尖的技术难题作为自己的人生乐趣，在业余时间用大量的精力攻克技术发明，享受着攀峰的快乐，他们就是极客教育创客。
教育也是一个综合的实践领域。在同一个人的不同阶段，可能兼具学科教育创客、综合教育创客、教学论教育创客和极客教育创客的特点，只是各有侧重而已。但是这种分类，则有利于回答一个问题：对于跃跃欲试，想要投身这场创客运动的你而言，要成为哪一类创客？
创客基础课程体系
下面的这张表格阐述了一个高中文化程度以上的普通人可以通过自学掌握的创客基础课程的大概分类，称为“创客基础课程”。教师可以在这个分类中寻找自己的爱好，然后看一看从学科教育创客的角度，你想先从哪个纵列做起，并从横向看自己是否愿意了解同一个难度的其他领域的内容。如果自己愿意了解其他领域或者其他学科的教师已经讲解了这部分的内容，你就可以做一个综合活动的组织者或者综合课程的设计者，成为一个综合的教育创客。在教育实践当中不断地思考、不断地分享。伴随着自己水平和影响力的提高，不知不觉间两条大路呈现在你的眼前：一是成为一个专业的教育学者，做一个教学论教育创客；二是成为一个令专业的工程师都刮目相看的极客教育创客。这就是一个教育创客的养成路线，在这条路线上，最重要的还是要回到创客精神的实质：持续实践、乐于分享、坚守创新。
在表格当中虽然给出了学段建议，但创客基础课程本身是不分学段的，我们力求每一个格子里的内容都可以从零起点讲起，但如果学过这个格子上面的内容，讲授效果会更好。这个课程体系已经在邀请全国范围内的教育创客录制学习视频，作为参考课程。目前已经完成了电子类课程的录制，接下来，我们期望这个表格能够成为一个开放的平台，比如一家机器人辅导机构，将其综合的活动映射为表格当中各个阶段的能力，继而成为一种平台，让各种课程可以完成互操作。
教育创客培训综合工作坊
基于创客基础课程框架，我们借用USB接口规范，设计了四个不同类型的教育创客培训综合工作坊：迷你创客、小创客、标准创客和大创客。表中内容的编号表示的是该内容属于创客基础课程当中的哪一列的第几个内容。
1. 迷你创客
元器件的性质和简单连接（1.1）
纸质材料的性质和简单设计（3.1-1）
儿童创客产品研发挑战赛（组织能力）
如何拍摄好的产品照片（7.1）
积木式的逻辑控制单元的应用（2.1，4.1）
刻纸机的建模和简单应用（3.1-2）
创意小车挑战赛（1.1-2，4.2）
拍摄产品制作过程的微视频（7.2，8.4）
2. 小创客
用S4A软件初步认识Arduino（1.3-1，2.2-1）
用ArduBlock软件将程序下载（1.3-2，2.2-2）
针对老年人的创客项目（组织能力）
建立一个博客分享项目
认识Arduino的管脚（1.4）
玩转新型传感器（1.3-1）
创意小木屋（3.2，4.2）
剪辑一个产品故事的短片（4.4）
3. 标准创客
比较不同类型的Arduino和开源硬件（3.3-3）
如何使用Wiki学习开源代码（2.4-1）
Arduino代码编程入门（2.4-2）
让创客作品很酷的一般方法（工业设计）
3D设计入门与打印（3.4）
让“中国制造升值”主题活动（工业设计）
设计属于你的创客教室（学习环境设计）
4. 大创客
App Inventor的简单使用（2.2-1）
制作一个互联网的传感器（1.3-3）
3D艺术设计和编程（2.4）
女性产品的设计（工业设计）
发起众筹（8.3）
图书馆管理系统开题报告 1、文献综述(结合毕业设计(论文)课题情况，根据所查阅的文献资料撰写)
随着经济的发展，社会的进步，计算机越来越深入到我们日常的工作学习及生活中，成为我们日常生活中不可缺少的辅助工具。 随着科学技术的不断提高,计算机科学日渐成熟,其强大的功能已为人们深刻认识,它已进入人类社会的各个领域并发挥着越来越重要的作用。它已经深入到日常工作和生活的方方面面，比如文字处理、信息管理、辅助设计、图形图像处理、教育培训以及游戏娱乐等。各行各业的人们无须经过特别的训练就能够使用电脑完成许许多多复杂的工作。然而，虽然现在世界上已经充满了多如牛毛的各种软件，但它们依然不能满足用户的各种特殊需要，人们还不得不开发适合自己特殊需求的软件。以前开发Windows应用软件是专业人员的工作，需要掌握许多专业知识和经过特殊的培训才能胜任。现在不同了，即使你没有接受过严格的程序设计训练，使用delphi 6.0也一样能够开发出功能强大、适合自己特殊需求的应用程序了。
图书馆管理系统用计算机管理图书馆工作的日常图书管理,学生管理,以及图书查阅,报表打印等功能的一种计算机应用技术的创新,在计算机还未普及之前图书馆管理都是由工作人员人工操作记录,的方式来操作的.现在一般的图书馆管理都采用计算机智能化管理,采用计算机作为工具的实用的计算机网络化管理程序来帮助前台管理员进行更有效的图书馆管理工作。图书馆管理系统是典型的信息管理系统(MIS),其开发主要包括后台数据库的建立和维护以及前端应用程序的开发两个方面。对于前者要求建立起数据一致性和完整性强、数据安全性好的库。而对于后者则要求应用程序功能完备,易使用等特点。
语言的高效
编译的高效
执行的高效
维护的高效
基于以上理由，我们毫不忧郁的选择了delphi 6.0做为我们的开发工具!!
主要的控件及其属性简介
命令按钮类的控件：
Caption属性：用来显示在控件上的标题。
Enable属性：控制控件的激活状态灰色或可用。
Appearance属性：值为1时,则以3D效果显示该控件,0则不然。
Backcolor属性：用来改变在按钮上显示图像的背景色。
Cancel属性：该属性决定按钮是否为一个取消按钮。
Default属性:决定哪一个命令按钮控件是窗体的缺省命令按钮.
Font属性:控制各种文字字体类型.
Left,top,height,width属性:设定控件的位置与大小.
Style,picture属性:决定按钮的显示方式是否为图像形式出现.
Visible属性:确定控件运行时是否为可见.
Index属性:当控件为一控件数组时,此属性值为该控件在数组的下标值.
标签框类的控件：
Caption属性：在应用程序界面上加入说明。
Autosize属性：决定控件是否自动改变大小以显示其全部内容。
Backstyle属性：用以指示标签是否透明.
Bordstyle属性:用以设定控件是否有边框。
文本框类的控件：
Text属性：通过像text属性赋值的方法来改变该属性的值。
Maxlength属性：该属性设定在文本框控件中能够输入的最大字符数。
Multline属性：该属性设定text字符串中是否接受换行符。
Scrollbars属性：该属性决定是否为文本框加滚动条。
Passwordchar属性：该属性设定输入文本的特殊显示字符,在设计密码程序时非常有用。
Change事件属性：文本框的内容发生改变时,相应的控件之间发生相应的改变,具有即时性。
Keypress：事件由用户在文本框控件中按任意键触发。
单选按钮类的控件：
Caption属性：显示在控件上的文本,是单选按钮的标题。
Alignment属性：决定单选按钮的标题在控件上的位置。
Enable属性：该控件为灰色时为false,表示运行时不可用。
Index属性：属性值表示为单选按钮组成的控件中某个按钮的索引值。
Tabindex属性：建立控件时,vb自动为其分配一个tabindex值,利用tab键可以在控件之间切换焦点。
Value属性：反映控件状态的属性,返回true表示已选择了该按钮。
复选按钮类的控件：
Caption属性：缺省为check1。
Index属性:该属性值为复选框控件数组的下标.
Value属性:value为0表空白,为1表勾号,为2表示灰色勾号.
框架类的控件：
Frame属性：做为其他控件的容器。
列表框架和组合类的控件：
List属性：列表框控件的表项是使用数组的方式保存,数组的每一个元素存储列表控件的一个表项
Listcount属性:控件列表部分项目的个数。
Mutselect属性:可以设置列表框为单选或允许多选属性.
Selectd属性:标示一个数组,数组各元素为:
Selected(0),selected(1)
滚动条类的控件：
Value属性：滚动条上滑块所在位置由value值所决定。
Max和min属性：对value值的最大,最小进行限制。
Largechange属性：用户点击滚动条与键头之间的区域时,value的改变量。
定时器类类的控件：
Interval属性：表示定时的时间间隔,以毫秒为单位。
Enable属性:为true时(缺省值),激活定时器开始计时;为false时处于休眠状态.
数据库连接方式选择
Visual basic6.0连接数据库的主要方式以下几种方式：一是：用data控件进行数据库链接 ，二是利用adodc(ADO Data Control)进行数据库链接 。三是: 利用DataEnvironment进行数据库链接.四是利用ADO(ActiveX Data Objects)进行编程
:现在我们来大致对这几种技术应用介绍：
用data控件进行数据库链接.
第一步：给窗体添加一个Data控件。如果你的机器没安装有Access，可通过VB建库。
第二步：用Access建立一个名为Pad的数据库，在库中建立一个表Myset，给表添加四个字段：backcolor(数据)，forecolor(文本)，fontname(文本),fontsize(文本)。注意：请将库文件存入程序所在目录。 如果你的机器没安装有Access，可通过VB建库。
利用adodc(ADO Data Control)进行数据库链接：
使用adodata控件访问数据库可以完全不用编写代码,只需要通过简单的设置和操作其属性就可以实现与数据库的连接,通过绑定数据感知控件,就能提供一个访问数据库的界面,用来实现对数据库的浏览,贴加,删除,修改等操作.
利用DAO对数据库进行操纵:
在visual basic 中提供了两种与jet数据引擎接口的方法:data控件与数据访问对象(DAO)DAO是database object的英文缩写,要访问数据库一方面数据库要提供访问接口,另一方面要在编程环境中有对数据库的支持.DAO模型是设计关系数据库系统结构的对象类的集合.他们提供了管理关系型数据库系统所需要的全部操作属性和方法,这其中包括建立数据库,定义表,字段和建立表间关系,定位和查询数据库等.
关系数据库介绍:
关系数据库是目前各类数据库中最重要、最流行的数据库，他应用数学方法来处理数据库数据，是目前使用最广泛的数据库系统。20世纪70年代以后开发的数据库管理系统产品几乎都是基于关系的。在数据库发展的历史上，最重要的成就就是关系模型。 关系数据库系统与非关系数据库系统的区别是：关系系统只有表这一种数据结构;而非关系数据库系统还有其他数据结构，对这些数据结构有其他的操作。
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结构化查询语言SQL(Structured Query Language)是一种介于关系代数与关系演算之间的语言，其功能包括查询、操纵、定义和控制四个方面，是一个通用的、功能极强的关系数据库语言。目前已成为关系数据库的标准语言
Microsoft Access介绍:
使用 Microsoft Access，可以在单一的数据库文件中管理所有的信息。在这个文件中，用户可以将自己的数据分别保存在各自独立的存储空间中，这些空间称作表;可以使用联机窗体来查看、添加及更新表中的数据;使用查询来查找并检索所要的数据;也可以使用报表以特定的版面布置来分析及打印数据。 如果要保存数据，请为每一种类型的信息创建一个表。如果要从查询、窗体或报表中的多个表中将数据合并在一起，就要定义各个表之间的关系。 如果要搜索并检索符合指定条件的数据，包括来自多个表中的数据，就要创建查询。查询的同时也可以更新或删除多条记录，并对数据执行内嵌或自定义的计算。 如果要简单地直接在某个表中查看、输入及更改数据，请创建一个窗体。在打开一个窗体时，Microsoft Access 将从一个或多个表中检索数据，并使用用户在窗体向导选择的版面布局或所创建的版面布局，将窗体显示在屏幕上。 如果要分析数据或将数据以特定的方式打印出来，请创建一个报表。例如，可以打印一份将数据分组并计算数据总和的报表，也可以打印另一份带有各种数据格式的打印邮件标签的报表。
毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告
2、参考文献
1 张春林.Delphi 6程序设计导学.北京：清华大学出版社，2002.5
2 飞思科技. Delphi6开发者手册. 北京：电子工业出版社,2002.3
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