惠普（HP）3D打印进入中国一年了，都有哪些成熟的应用？
惠普（HP）是世界最大的IT公司之一。
作为《财富》美国500强，
全球有六分之一的人口在使用惠普的产品。
图片来源：第一财经周刊
距离2017年惠普3D打印机中国·上海发布会已经过去了一年的时间。
本期，我们为大家分享惠普3D打印技术在不同行业的应用解决方案。
惠普3D打印技术
惠普的3D打印技术名称为“射流熔融（MultiJet Fusion, MJF）”，所使用的材料主要为尼龙粉末。
与我们熟知的利用激光器来烧结尼龙粉末材料不同（SLS技术），HP 3D打印技术是通过喷射“熔融剂”然后加热，使其发生化学反应，从而让尼龙粉末固化。
惠普3D打印平台
惠普最早的3D打印机型号，以及2018年推出的全彩打印机500/300,都是基于射流熔融技术。其中全彩打印机是3D打印行业的第一款“使制造商能够生产全彩色的工业级功能部件”的3D打印机，定位是功能性原型设计。
对于医疗、汽车、消费品或其他行业的用户来说，全彩3D打印的应用会为他们带来研发效率的巨大提升。
惠普3D打印应用
惠普3D打印机的材料强度已经毋庸置疑了。其中最著名的早期案例，是用打印的椭圆形结构吊起了一辆汽车。
这个结构打印只用了30分钟，重1/4磅（约113克），却可提起最高5吨的重量。
113克的结构提起5吨的重量
由于其良好的打印质量以及超高的制造效率，HP3D打印技术在生产制造、医疗、汽车、消费品等领域有着很多的应用。2017年仅一年内，利用HP技术3D打印的零件就有150万个，其中有50％用于最终用途。
惠普的Voxel Vision。 摄影：Michael Petch
▌HP与机器人
IAM 3D HUB公司开发了一个机器人项目，该项目把电子系统结合到机器人当中。
1. 机器人手臂
机器人手臂的顶部利用HP3D打印完成，
并进行了轻量化设计。
2. 气动手柄
气动手柄通过调节空气输入和输出，
来打开和关闭手柄。
该产品的抓地力可以持续至少一百万个周期。
3. 气动横向制动器
根据手风琴的原理，
材料的柔韧性和可延伸性，
形成了非常薄的折叠区域，
通过加压空气完成折叠或展开。
▌HP与工业部件
1. 工业贴标机
美国工业巨头SIGMADESIGN利用惠普3D打印技术，直接制造苹果贴标机的部件。
3D打印零部件代替了原来的12个注塑成型件，且强度达到要求。
2. 坐标测量机
坐标测量机的支撑机械结构，会因为被测量物体的改变，而不断进行调整。在这个调整和迭代的过程中，传统的CNC制造会带来大量的成本投入。
HP利用玻璃微珠尼龙材料进行支撑机械结构的打印。3D打印的支撑结构，能够为测量机提供强大的稳定性。并且在不断迭代调整的过程中，3D打印在节省时间的同时还能降低成本。
3.机器部件
Gimatic是一家迄今已有31年历史的机器人与机械臂末端厂商。每年会投入10%的营业额进行研究开发。
GIMATIC使用惠普3D打印技术同时进行原型设计和最终零部件生产，气动夹具，机器人手爪等部件可以直接用3D打印来生产，大大缩短了开发周期和交付时间。
高级3D原型制造的领导者GoProto公司，现今在不断扩大HP3D打印机的产能，以满足日益增长的生产需求。
其中最为典型的应用之一就是束线带。3D打印的束线带，在材料强度和韧性上的表现都优于注塑成型，并且能够在很短的时间内交付产品。
如今，GoProto公司已大规模扩大其在圣地亚哥的生产设施，以容纳更多惠普3D打印机。
▌HP与医疗
荷兰医疗制造商Hulotech利用惠普3D打印技术，制造更为轻便、更符合人体需求的假肢。病人今天来做诊断扫描，明天就可以取走自己的矫形器。
2.头颅重塑矫形器
头颅重塑矫形器用于治疗头部畸形新生儿，由InventMedical公司开发的3D打印医疗产品。惠普3D打印技术的版本更轻，更舒适。
3. 足部矫形器
医疗公司Crispin Orthotics提供矫形器的制造服务。利用惠普3D打印技术打印的假肢已经造福了众多患者。
▌HP与文创
在上海智慧湾举办的首届2018国际3D打印嘉年华上，为人们呈现了一场精彩的“3D打印时装秀”。
3D打印时装秀现场
清华大学李薇教授利用3D打印技术进行实验性创作，她设计的多款服装是由惠普3D打印机制作而成。惠普射流熔融3D打印解决方案，实现了极高的尺寸精度以及精美细节。
在与李薇教授的交流中，她提到：
“在制作过程中，我感受到了3D打印奥秘，它可以随心所欲的自由创作，并可以展示出设计师的个性化设计。与普通服装相比，3D打印服装更加的节省人力物力，是未来服装的发展趋势之一，3D打印服装不仅可以表现艺术性也可商业落地，这也是未来可探讨的课题。”
最后，跟大家提一个有趣的事儿。在最新的全彩惠普打印机里有140多个零件，都是惠普自身的设备打印出来，直接进行组装的。
HP也把自己称为“能把自己打印出来的打印机”。
这是一种创新的理念，跟2007年的桌面级3D打印开源项目Reprap非常相似：其共同点就是制造可以制造机器的机器。不过HP把这种理念从桌面型打印机提升到了工业级的层面。
惠普在中国
惠普跟中国的合作是非常深远的。惠普进入中国已经30多年，与中国的发展其实是源远流长。惠普在中国的员工也超过7000人，惠普的产品也覆盖了在中国的各个市场，包括PC、打印。
对于HP来说，向3D打印进军，并不仅仅是对一个40亿美元至60亿美元的3D打印机市场感兴趣，它的关注点是那个12万亿美元的制造市场。
2017年，美国公司Forecast 3D一次性购入12台惠普3D打印机。他们也因此成为了全球首家能够提供完整一站式hp3D打印解决方案的公司。自此，美国Proto Labs、比利时materialise、制造服务公司Weerg、IAM 3D Hub、丹麦Danfoss以及很多中国企业纷纷展开了与HP的全面合作。
Forecast 3D工厂
2017年7月，国内第一台HP3D打印机在青岛高新中国3D打印创新中心落户。2018年5月，国内首个惠普全球3D打印批量化创新中心落户广东佛山。
其实，无论全球哪个角落，工厂的诉求很简单——通过3D打印机缩减成型成本、加快产品上市时间，减少成本和浪费，最终提高竞争效率，他们就会对拥抱3D打印拥有强烈意愿。
随着技术的进步、应用的推广，预计到2020年，可能大多数惠普的用户，都在使用这些打印机作为直接制造，而不仅仅是作为辅助工具。
未来，会有更多的行业将3D打印技术融合到他们的工厂，包括医疗、汽车、家电、消费品等等。不管是专门的3D打印制造中心，还是融合在工厂里成为流水线的其中一环，这两种可能性未来都会存在而且会发展的更好。
据了解，惠普即将推出金属3D打印技术。今年晚些时候，我们将带来更多的惠普金属打印应用的进展分享。
如今，越来越多的人走入3D打印行业，
推动技术进步和产业应用，
优质人才项目逐渐脱颖而出。
2018年，我们将举办“3D打印创客大赛”，
给予每一位创客发展创新、实现自我价值的机会。
欢迎在校学生、3D打印领域初创团队、其它对3D打印感兴趣的组织或个人参赛。
大赛已经启动，期待您的加入！
?点击上图，了解最新大赛信息
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今日搜狐热点&创客&：柔软地改变教育
来源：中国教育报
　　■&创客运动&流行于欧美国家的同时，也在中国的校园里兴起，清华大学、同济大学、深圳大学等高校和一些中小学，有的创设了&创客空间&，有的开设了&创客&课程，呵护并激发学生的创新热情，为学生提供&让想象落地&的平台。
　　■通过&创客&活动和课程，学生们可以接触最前沿的技术，并将想法动手实现。在碰撞、分享的自主、开放氛围中，他们的想象力被激发、创新能力被培养，而这恰恰是当前中国教育的薄弱环节。
　　&你知道什么叫&创客&吗？&&不知道！&&那你OUT（落伍）了！&
　　伴随着科学技术的高速发展、互联网热潮的风起云涌，3D打印技术、Arduino等开源硬件平台日趋成熟，越来越多热衷于将创意变为行动的年轻人踏上了&创客&之路。这种可以不再依赖装备昂贵的实验室，只通过简易操作的微控制器和编程系统等就可以实现创新的模式，使得基于设计、分享、交流、制作、开源的&创客运动&正在席卷全球。
　　如今，这种打破专业、技术、人群壁垒的创新模式，不仅已经走入中国，并开始在一些高校及中小学的学生中兴起，甚至走进了课堂。&创客运动&，这一以融合、开放、实践、分享等为显著特点的创新浪潮，将使教育发生什么样的改变？又将给教育带来何种启示？
让想象落地的校园&创客&们
　　&有个同学身患残疾，不能行走，所以我们特意为他研发了这个意念控制可移动机械臂，这样他不用起身也可以拿取物品了。&浙江大学大四学生张宁在2014年&英特尔-清华&全国大学生创新创业营的决赛现场，向观众一边展示一边介绍。迄今为止，他和他所在的团队已经研发出包括意念对抗赛车、脑控风扇灯、脑控Wifi视频车等多项意念控制类产品。
　　而在&中美青年创客大赛&北京分赛区现场，来自人大附中团队的学生们设计出光线可视化与可交互的电子乐器，北京四中团队则设计出了一款新型智能储物柜，获得了北京赛区优胜奖。
　　灵感的火花在他们的头脑中碰撞和迸发，这些学生将灵感化为行动，发明和创造出了很多有意思的新颖产品，踏上了年轻的&创客&之路。事实上，现在的校园里，这样的&创客&越来越多。
　　&创客&源于英语&maker&，原意是&制造者&。《创客：新工业革命》一文作者克里斯&安德森将&创客&定义为，不以营利为目标，利用3D打印技术以及各种开源硬件，努力把各种创意转变为现实的人。&创客&们坚守创新，持续实践，乐于分享并且追求美好生活，所以又有人称他们为&玩创新的人&。如今，全球出现了越来越多 的&创客&，&创客运动&的快速发展不仅带来了免费或廉价的新技术产品，也深刻地影响了社会各方面。
　　&创客运动&的兴起，与3D打印技术、Arduino等开源硬件平台的日渐成熟密不可分。这些个性化、前沿化信息技术的普及，大大降低了科技创新的成本和门槛，创新和创造不再只是科学家、发明家在装备昂贵的实验室里的&专利&，普通人，甚至没有任何编程基础的中小学生，凭借这些低价的创新工具，利用3D打印技术和开源硬件等，也能将自己的创意变成现实。在克里斯&安德森看来，开源创新、个人自生产是&创客运动&最重要的标志。
　　&清华创客空间&创始人之一、清华在读研究生毕滢就是一位年轻的&创客&。他从大一开始自学视频后期制作，后来接触图像处理，并参加了清华的科研训练项目，在此过程中，他对科技和创新的兴趣越来越浓厚。2013年8月，他与几个同学一起成立了&清华创客空间&。毕滢说，当初成立这个社团的目的，主要是为了帮助零基础的同学用简单的技术实现创新想法，并帮助他们重视科学和设计的结合。
　　&我以前就发现，很多同学有很好玩的想法，想要去实践，但找不到合适的平台，所以我们希望为他们提供这样一个平台，帮他们入门。&毕滢说，&清华创客空间&实际上是一个开放的硬软件开源社区，任何专业背景、零基础的同学，包括文科生都可以参与。&以前的科技创新社团大多是闭门造车，只有少数固定成员参加，我觉得这样不行，我们一定要让大家都参与进来。&
　　现在，&清华创客空间&每周都会组织各种活动，例如每个创意周末会开放硬件工作坊。与传统的硬件培训讲座不一样，硬件工作坊会定一个有趣的主题，提供一些互动装置，让参与者动手制作，例如制作&会呼吸的笔&。这样的活动趣味横生，任何人都可以快速上手操作。
　　西南交通大学&创客空间&创始人李君与毕滢有着类似的理念。他认为&创客空间&不是一个社团，而是学生的科创中心，为学生的兴趣爱好服务。因此，他们经常组织分享会、工作坊、挑战赛、&创客集市&等活动，并组织一些公开课，如3D打印公开课。
　　李君认为，在高校做&创客空间&，定位很重要。与社会企业不同，高校的&创客空间&旨在&呵护学生的想法和创意&。他说：&目前，不管是学校还是社会，都有想要保护学生创意的想法，但是往往没有好的落脚点。而&创客空间&恰好能够发挥这样的作用。&
　　不仅在高校，一些中小学也有了&创客小组&或&创客空间&。在各式各样的&创客&活动中，学生们有机会发挥自己的创造力和动手能力，参与制造出各式各样的有趣产品。例如，宁波实验小学&创客小组&的成员就在课上和老师一起制造出了一种机器人，这种机器人不仅可以点头挥手，还可以扛举重物，甚至会自动吹泡泡。
　　北京市第八十中学的学生杨东麟也是一名小&创客&。他三年级就开始接触电路焊接，上初一时开始学习智能控制以及编程，初二接触&比特币&，初三发明了路面积水远程报警及自动排水系统，开始有了自己的发明专利。今年，他就是凭借这个发明专利，参加了2014年英特尔国际科学与工程大奖赛。
　　&第一次去创客空间，我就爱上这个地方。现在我常去那里参加活动。&杨东麟说，&有一次，我在活动人群里有看到一个四年级的小学生，那次活动是全英文的，没字幕，但他听得非常认真，这让我很惊讶。我忍不住感慨，&创客&要从娃娃抓起。&
&创客&给教育带来何种机遇
　　近年来，随着诸如3D打印、开源软硬件等新技术层出不穷，&创客运动&风起云涌。事实上，&创客运动&降低了创新门槛，让更多人参与到创新中。人人创新，全民创造，这样一个创新大潮给教育带来了很多机遇。
　　&创客运动&发起者之一、《Make》杂志创始人戴尔&多尔蒂认为，&创客运动&可以给教育带来一些很好的、甚至是颠覆性的变化。英特尔中国有限公司企业事务部教育事务总监朱文利对此的描述更为具体：&如果学生在一个很自主、很开放的空间里学习和创造，加上技术支撑和老师支持，他可以充分发挥创意。这样的环境还能更好地激发他的兴趣，培养他的创造力和动手能力。此外，这个过程也培养他的团队合作、解决问题的能力。&
　　2014年基础教育版地平线报告里，&创客空间&作为促进基础教育学习变革的数字策略之一，被选入未来5年内影响基础教育12项关键技术的大名单。专家们认为，当前学校教育最迫切的趋势之一是回归到真实世界的学习。而&创客空间&或者&创客教育&，是真实世界的学习活动之一。
　　&我觉得&创客空间&可能是一个校内教育和校外教育相结合的平台。&&北京创客空间&创始人王盛林说。在他看来，&创客&文化和活动对教育来说意义很大：通过&创客&活动，孩子们可以接触到最新的技术，并且学习将一个想法从无变有，并慢慢实现，而这点恰恰是中国教育的薄弱环节。
　　美国国际华人科技工商协会主席李大西博士也认为，中国教育在培养学生创新能力上缺陷很多。他在主题为&科学、艺术、创新能力&的讲座上说：&这可能与中国&学而优则仕&的传统思想有关，加上高考主要是靠背书和做题，不靠动手，导致学生的创新能力不足。&
　　而&创客运动&，作为一项人人可以参与、鼓励将创意变成行动的创新活动，恰恰能够弥补传统教育忽视兴趣和动手能力的缺陷，让孩子们&玩创新&、自主探究，激发其创新的兴趣，培养其创造的能力。
　　&&创客教育&对少年儿童的兴趣培养以及对少年儿童创新意识的激发非常有益。&中国福利会上海市少年宫副主任冯耀武说。他在去年寒假举办过&小创客冬令营&，在这个短期集训中，他发现学生们的动手能力提高很大，并且对新技术萌发了浓厚兴趣。&给我印象深刻的是一个初一男孩，他参加完冬令营后，用压岁钱买了个激光测距仪，一心想要研究其中的原理。前几天，他还把家里的数码相框给拆了，把里面的电路板拿出来，说要和我一起研究。&
　　但是，由于&创客&本身的运作规律和市场关系密切，很多人对&创客教育&持有保留和怀疑态度。因为，一个成熟的&创客&除了需要通过行动实现创意，还需要通过众筹平台（网络群众集资平台）筹集资金，并且借助企业生产将产品投入市场。这样的运作流程，让很多人将&创客&等同于创业，因此会产生疑问：对学生，尤其是中小学生进行&创客教育&，是不是意味着让他们过早接触创业概念呢？北京景山学校的信息技术教师吴俊杰并不这么认为：&我们需要学生在玩乐中学习，校园的&创客空间&和各种形态的课程正好能够满足这些要求。&
　　&&创客空间&非常类似于学习科学理论学者十分推崇的&桑巴舞学校&式的学习环境，不同年龄和背景的人一起学习和协作，伴随着简单的规则，生成复杂的内容，创生新的知识。在这样的环境下，可以培养出传统的班级授课制下培养不出的人才。&吴俊杰说。在他看来，现在的社会非常需要一个能够发现别人需求、有一定品位完成设计和营销的人才，而这正是&创客教育&可以做到的。
　　特别是随着3D打印技术的普及，以个性化生产为主要特征的第三次工业革命正在到来，建立在大工业生产基础上的传统班级讲授知识的授课制，显然已经不符合经济社会的发展趋势。吴俊杰认为，第一、第二产业需要的劳动力数目下降是教育显得捉襟见肘的一个原因，第三次工业革命可能成为压垮班级授课制的最后一根稻草，这意味着教育必须培养一个可以玩转设计、生产、营销、物流的全才，至少他应该知道在哪里能找到协助他工作的人。这正是&创客运动&所能带给教育的改变。
　　不过，对于很多学生而言，在中国当&创客&是很有压力的。杨东麟对此深有体会。他说，由于中考或者高考的压力，很多家长和学校都更看重学生的成绩，他们担心做&创客&会耽误学生的学习。杨东麟在中考前也曾多次被班主任劝说，班主任希望他少花点时间做科研发明，否则可能会考不上好学校。
　　但是，杨东麟认为，这二者之间并没有冲突。&以我自己为例，我小学读的是北京市芳草地小学，初中读的是八十中，中考是推优生，高中考上了北京市第八十中学，全是靠自己考上的。这足以证明搞创新和学习并不冲突。&&
&创客&课程开发路在何方
　　在欧美国家，&创客教育&已经渗透在日常教育中，很多学校都设置有专门的创客课程，并开设学生&创客空间&，给学生实现&让想象落地&的平台。
　　在中国，&创客教育&也慢慢被一些学校接受，并且被引入相关的课程体系。同济大学艺术与传播学院副院长孙效华介绍，该学院不同层面的课程里有大量交互技术或&创客&的内容。她说：&最初只有专业设计课涉及交互技术和&创客&内容，但现在我们将其推广到了基础课中。&
　　孙效华介绍，现在学院的大一新生一入校就有开源硬件与编程等课程，这样可以从一开始就让学生们消除对技术的畏惧感，并使学生在有趣的学习中，了解技术将给他们日后的创作带来什么可能性。
　　&我校有一个可供大家做开源硬件项目的空间，可以提供类似&创客空间&的条件。此外，我们还有一个实验室。&孙效华说，学院在教育的培养方案、体制和平台建设上，都为学生提供了创作和发明的可能性。
　　对于&创客教育&，清华大学美术学院信息艺术设计系副主任付志勇也给予了高度评价，他认为&创客&活动激发了学生的兴趣和欲望，让教育从以前的&老师让学生学&变成了&学生自己想要学&。他还高度评价了自己在美国加州伯克利大学参观时看到的由学生自己开设的创意课程：&这样的课程给了学生进行自我教育的机会，是增强学生自主性学习的重要方式。&
　　除一些高校外，当前很多中小学里，&创客空间&和&创客&课程也取得了发展和进步。浙江省温州中学信息中心主任谢作如介绍，该校早在2008年就由一名高三学生建立了&创客空间&，现在还在运作。此外，谢作如还自主开发了不少&创客&方面的新课程，例如&互动媒体技术&和&Arduino创意机器人&等课程。
　　在探索&创客&课程方面，冯耀武也做了一些尝试。他说：&我们打算把这个课程分成三部分：第一部分是创造思维训练；第二部分是技术储备；第三部分是探索式主题活动，以小组为单位针对一些主题内容进行探究合作学习。&
　　不过，吴俊杰认为，培养&创客&式学习方法相对容易，但是相关的课程建设并不容易。作为一名有一定经验的&创客&老师，他和谢作如已经开发了很多开源课程，即公开课&&他们把这些课程拍下来，免费放到网上。吴俊杰说，愿意无偿贡献自己设计的&创客&课程的老师还有很多。
　　1993年，著名科学家钱学森曾在他写给钱学敏的信中这样描述未来的教育：&我在想，中国21世纪的教育是要培养18岁的大成智慧学硕士。具体讲：第一，熟悉科学技术的体系，熟悉马克思主义哲学；第二，理、工、文、艺结合，有智慧；第三，熟悉信息网络，善于用电子计算机处理知识。这样的人是全才。我们从追求培养西方文艺复兴时期的全才，走到19世纪中叶的理、工、文、艺分家的专家教育，走到20世纪40年代的理工结合加文、艺的教育体制，再走到今天的理工文结合的萌芽，21世纪我们又将回到培养全才的教育了。这种全才，大约只需一个星期的学习和锻炼就可以从一个专业转入另一个专业。这是全与专的辩证统一。&
　　&如果我们从&创客运动&的角度重新审视大成硕士的观点，会发现18岁的大成硕士可以在&创客空间&中培养出来，而且我们欣喜地看到，&北京创客空间&、&上海新车间&都有这样的&大成硕士&。&吴俊杰表示，也许&创客教育&可以培养出钱学森先生所言的这种将创意和技术完美融合的全才。
　　吴俊杰对未来的&创客教育&充满了想象。他说，理想的教室环境是一种颠倒课堂和基于项目的学习模式，教室周围是电子图书馆，学生可以根据精选视频和社区资料自学，教师负责组织标准化考试以判断基本知识和技能的落实情况，而教室的中心则是讨论桌、加工工具、实验仪器和展示平台，学生基于具体的项目，解决真实情境下的问题，在协作中综合运用知识、提升情商、了解自我、学会生活、明确人生定位，以寻求巅峰体验和自我实现。
　　显然，&创客&课程以及&创客教育&的未来还存在很多未知，但有一点可以确定，正如谢作如等探索者所言：&我们希望通过这样的行动，柔软地改变教育。&
　　&创客&，源于英语&maker&，原意是&制造者&，一般是指不以营利为目标，利用3D打印技术以及各种开源硬件，努力把各种创意转变为现实的人。可以说，&创客&是一群喜欢或享受创新的人。&创客空间&就是为&创客&提供的实现创意，以及交流创意思路及产品的线下线上相结合、创新和交友相结合的社区平台。
　　&创客&最早起源于麻省理工学院（MIT）比特和原子研究中心（CBA）发起的Fab Lab（个人制造实验室）。Fab Lab的出现使得发明创造不再只局限在拥有昂贵实验设备的大学或研究机构。也就是说，普通人也可以进行发明创造。Arduino等开源硬件平台的出现，进一步降低了创新的门槛，这款由意大利&创客&马西莫&班茨发明的创新工具，目的是方便学生们创造各种新奇发明。它是&创客&们最易操作的微控制器和编程系统，那些甚至根本不懂编程的人，都用它做出了各种新奇产品。任何人都可免费下载其设计原理，再制造自己的版本。如今，市场上只卖20美元，人人买得起，且使用插件便可轻易增加新功能。
　　在技术得以突破的情形下，有组织的创新应运而生，&创客空间&以及各种基于社交网站和软件的开源社区出现，进一步推动了&创客运动&的兴起。&创客&在自制造过程中遇到难题，可以直接求助开源社区。比如，知名3D打印机制造公司MakerBot开设网站，为&创客&提供3D打印设计的共享平台，安卓系统也已九成实现开源。
　　2011年前后，&创客&的概念传入中国，&北京创客空间&、&深圳柴火空间&、&杭州洋葱胶囊&、&南京兑现创意&相继成立，英特尔等科技公司相继举办&创客&嘉年华、&创客&大赛，&创客运动&在中国得以推广，清华大学、同济大学、深圳大学等高校也相继成立&创客空间&。根据日发布的《2017中国STEM教育白皮书》,中国开展STEM教育具有特定的背景,我们从时代背景、国际背景、中国社会经济发展背景和中国的产业与人才背景四个方面来分析：
时代背景：技术正在使我们的社会发生深刻的变革。从互联网、物联网、人工智能到智能制造,所有这一切不仅改变了我们的生活方式,也改变了我们的生产方式,特别是对于生活在未来的人提出了新的要求。
国际背景：目前世界各国正在进入新一轮的竞争,以应对新技术发展的产业革命。这种竞争中谁能胜出,关键还在于人才。我们看一下目前世界各国的实力。在全球竞争力排名中,中国排在28位,全球创新指数中国排名22位。
中国社会经济发展背景：中国目前劳动力数量世界第一,经济总量处于世界第二,我们百万人研发人员的数量在128个国家中排名46位,不是很高。《世界人才报告》的数据表明我们近三年以 来,人才竞争力世界排名一直在40-43期间浮动。
中国的产业与人才背景:从中国目前的人才情况可以看到,创新型人才和高水平技能人才的缺乏已经成为我们经济转型的瓶颈,到2025年我们在未来发展比较重要的领域中,人才缺口是非常大。为此,中国的社会经济转型对人才结构提出更高的的要求。
STEAM创客教育概述
EMAKER创客教育空间是通过多学科整合培养学生动手能力和创造能力，通过公司自主研发的创客教育平台和一站式解决方案，全面提升学生的科技素养。包括创客教育平台、创客空间套件、STEAM创客教育课程、师资培训服务以及学生参加创客大赛和专利申请指导服务。EMAKER创客空间套件主要由智能硬件与编程、机器人、3D打印、VR、物联网、科技体验、工程制造等单元组成，工程制造主要包含金工、木工、激光切割、纺织、陶艺等。
STEAM创客教育空间优势
STEAM 课程体系
覆盖幼儿园、小学、初中、高中完整的多学科整合的 STEAM 课程体系。
eMaker 创客云平台包含了 VR 教室、微课程、在线图形化编程、在线建模、创客圈、创客大赛、创客工厂、维基等版块功能，除满足随时随地课程学习外，还能实现从体验到创造、从创意到产品的学习模式转变。
建立了全国最大的教师 STEAM 创客培训中心，可同时培训 500 人。
创客教育空间产品
EMAKER创客教育空间包括创客教育平台、创客空间套件、STEAM创客教育课程、师资培训服务以及学生参加创客大赛和专利申请指导服务。EMAKER创客空间套件主要由智能硬件与编程、机器人、3D打印、VR、物联网、科技体验、工程制造等单元组成，工程制造主要包含金工、木工、激光切割、纺织、陶艺等。
创客教育平台
EMAKER 创客教育平台包含了 VR 教室、微课程、在线图形化编程、在线建模、创客圈、创客大赛、创客工厂、维基等版块功能，实现从体验到创造、从创意到产品，让学生学习未来社会科技素养和社会化商业模型。
八大教学套件
创客教育平台
EMAKER 创客教育平台包含了 VR 教室、微课程、在线图形化编程、在线建模、创客圈、创客大赛、创客工厂、维基等版块功能，实现从体验到创造、从创意到产品，让学生学习未来社会科技素养和社会化商业模型。
在线课程：解决当学生动手做项目时，老师无法手把手教的问题
在线编程：满足全体学生随时随地的学习编程
在线建模：可以在线手绘建模，远程 3D 打印，随时进行 3D 模型设计和打印
创客空间套件-智能硬件与编程
针对 1-2 年级学生，可以通过智能硬件基础版让学生从认识事物的颜色、数量和形状属性开始，到了解身边的声光电现象、学习简单的模块及用法；同时，初识 Scratch 软件，学会基本的操作。针对 3-5 年级学生，则提升 Scratch 要求，可通过 Scratch 制作简单动画；基于 Scratch 的图形化编程结合电子模块套件制作项目单元。帮助学生较深层次理解身边的声光电现象，并熟悉较复杂的模块及用法。
组成与功能
智能硬件由智能硬件基础套件、初级套件及课程组成。适用于小学生。
- 智能硬件基础版套件：采用防静电、防损伤的组合拼接式套件，可搭建多种适合小学 1-2年级案例及场景，丰富学生的视野。
- 智能硬件初级版套件：采用防静电、防损伤的组合拼接式套件，结合基于 Scratch 的图形化编程可搭建出更多种适合小学 3-5 年级案例及场景，拓展学生的视野。
通过拼接电子模块，结合基于 Scratch 的图形化编程，实现丰富多样的个性化电子作品。学习目的是在小学的基础上加深难度，帮助学生深层次理解光学、电学的现象，要求熟悉简单的模块及用法，利用图形化编程，制作创意作品。
组成与功能
智能硬件中级版是由智能硬件中级套件、课程组成。满足初中的学生。
- 智能硬件中级版套件：采用防静电、防损伤的组合拼接式套件，可搭建多种适合初中生的案例及场景，拓展学生的视野。
通过 Mixly 图形化编程及 Arduino 语言编程结合电子模块套件，制作出复杂的、完善的创意作品。学习目的是深入学习运动、机械、电磁等物理知识；熟悉套件中全部模块及用法，了解其工作原理；利用 Mixly 编辑程序，理解其逻辑，可查看并修改原始代码；进一步使用 Arduino 编程；会用套件和其他支持材料搭建案例并实现不同功能。
组成与功能
智能硬件高级版是由智能硬件高级套件、课程组成。满足高中生的实际知识结构和需求。
- 智能硬件高级版套件：采用防静电、防损伤的组合拼接式套件，可搭建多种适合高中生的案例及场景，丰富学生的视野。
Scratch 图形化编程套件
通过 Scratch 图形化编程并结合电子模块制作项目单元。帮助学生较深层次理解身边的声光电现象，并熟悉较复杂的模块及用法。
组成与功能
由 Scratch 电子模块套件和课程组成。可以把 Scratch 的应用扩展到辅助物理世界的学习。
- Scratch 电子模块套件：以电路板形式，结合 Scratch 编程、可搭建出更多种适合小学3-5 年级案例及场景，拓展学生的视野。
Arduino图形化编程套件
通过 Arduino 图形化编程并结合电子模块制作创意电子项目。帮助学生较深层次理解身边的声光电现象，并熟悉较复杂的模块及用法。
组成与功能
由 Arduino 图形化编程套件和课程组成。可以把制作创意电子作品，锻炼逻辑思维能力。
- Arduino 图形化编程套件：学习单片机和传感器知识，结合 Arduino 编程、可搭建出多种适合中学生的创意电子案例及场景，培养学生电子制作和编程能力。
创客空间套件-机器人
使用电子模块搭建简易机器人，结合图形化编程，让机器人能实现简单的编程功能；综合利
用各种机器人功能模块，设计机器人，完成设定的任务，参加国内外机器人竞赛挑战。
学习目的是机器人的基本部件的认识和机器人基本功能的介绍，随着难度的不断加深，逐渐
从零部件的认识，科学知识点的掌握，最终实现可以进行竞赛机器人制作。
组成与功能
小易机器人（小学比赛版）是由机器人小学生套件、课程组成。需要图形化编程的辅助。
- 机器人（竞赛）小学生套件是由多达数百种的构件组成，采用工程学原理进行安装，组装完
成后可实现多种编程指令，灵活方便。
- WEDO 机器人 2.0 套件： 套装包括了 280 个积木组件和一套教学解决方案，学生按照图纸将机器人组装好之后，可以通过平板操作系统进行编程，模拟和解决问题，学习计算机相关的知识。
- EV3 机器人套件套件：是由多达数百种的构件组成。EV3 配备了一块核心模块，无需使用计算机就可进行编程，用户可以使用它来对自己的机器人编辑各种指令。可以创意开发功能各异的机器人用于比赛。
使用套件中的智能装置和遥控器，结合图形化编程，实现机器人移动、发射或发动攻击等操作；
综合利用各种机器人功能模块，设计机器人，完成设定的任务，参加国内外机器人竞赛挑战。
学习目的是机器人的基本部件的认识和机器人基本功能的介绍，随着难度的不断加深，逐渐
从零部件的认识到机器人相关知识的掌握，最终实现机器人的制作并完成竞赛任务。
组成与功能
初中机器人主题是由小易机器人套件（初中比赛版）套件、EV3机器人套件及课程组成。需要图形化编程进行控制。
- 机器人套件（初中比赛版）套件是由多达数百种的构件组成，采用工程学原理进行安装，组装完成后可实现多种编程指令，灵活方便。
- EV3 机器人套件套件：是由多达数百种的构件组成。EV3 配备了一块核心模块，无需使用计算机就可进行编程，用户可以使用它来对自己的机器人编辑各种指令。可以创意开发功能各异的机器人用于比赛。
无人机教学套件
无人机创客套件是我公司专为创客空间而设计开发的无人机，该型号无人机拥有众多功能，
硬件软件全开源，该系列无人机更是在许多大赛上取得了优异成绩。无人机创客套件还包括超声
波模块、机器抓手、运动相机等等拓展功能模块，满足学生创新要求。
组成与功能
无人机教学版是由无人机套件、课程组成。需要图形化编程的辅助。
- 无人机套件：支持自主拼装，学生可根据教材，自己动手拼出无人机。全碳机身，可轻易搭载各类传感器，软件全开源。教学级无人机，专为学校教学、竞赛、开发而设计。
使用电子模块搭建简易机器人，结合图形化编程，让机器人能实现简单的编程功能；综合利用各种机器人功能模块，设计机器人，完成设定的任务，参加国内外机器人竞赛挑战。
学习目的主要是学生们在熟悉各种程序的意义基础之上，观察思考生活中的机器人，通过编程语言以及逻辑算法，学生间项目合作，搭建出这些机器的基本构造，通过程序编写模拟功能。高中版课程在大量引导同学们思考功能和程序之间的关系，以及按照主体任务完成编程任务的过程中，培养孩子的创造力和分析能力。
组成与功能
机器人主题是由小易机器人（竞赛）高中套件、能力风暴机器人、Matrix机器人及课程组成，需要图形化编程的辅助。
- 小易机器人（竞赛）高中套件是由多达数百种的构件组成，采用工程学原理进行安装，组装完成后可实现多种编程指令，灵活方便。
- 能力风暴机器人：通过逼真的模型自由组建多达 48 种模型，结合编程，可实现自动跟踪、自动避障、实时摄影等功能，锻炼学生的创造能力、分析能力和实践能力。
- Matrix 机器人：为学生提供广阔的创意平台 , 学生可以更好的发展已有知识，通过多种方法获得的编程和搭建知识，为学生提供完整与严谨的工程设计实践
无人机教学套件
无人机创客套件是我公司专为创客空间而设计开发的无人机，该型号无人机拥有众多功能，硬件软件全开源，该系列无人机更是在许多大赛上取得了优异成绩。无人机创客套件还包括超声波模块、机器抓手、运动相机等等拓展功能模块，满足学生创新要求。
组成与功能
无人机教学版是由无人机套件、课程组成。需要图形化编程的辅助。
- 无人机套件：支持自主拼装，学生可根据教材，自己动手拼出无人机。全碳机身，可轻易搭载各类传感器，软件全开源。教学级无人机，专为学校教学、竞赛、开发而设计。
创客空间套件-3D打印
3D打印，即快速成型技术的一种，它是以数字模型文件为基础，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。上海易教研发的3D打印系统基于物联网技术，可实现手机远程监控和操作，支持网络化打印，并提供在线课程和师资培训服务，特别适合学校进行3D打印教学。
组成与功能
3D 打印笔由 3D 打印笔设备和课程组成。
- 3D 打印笔：3D 打印笔是可以在任何表面“书写”，甚至可以直接在空气中作画，无需电脑或电脑软件支持，学生只要把它插上电，等一会儿就可以开始奇妙创作。
通过 123D Design 建模软件设计 3D 模型，借助 3D 打印机打印模型，帮助学生学会图形的拼接和简单的造型设计。学习目的是可以利用建模软件设计出简单的造型，并通过 3D 打印机实现打印，并完成色彩的搭建。
组成与功能
3D 打印机由物联网 3D 打印机、3D 打印机（教师版）、3D 扫描仪和课程组成。
- 物联网 3D 打印机：物联网 3D 打印机是基于熔融沉积成型制造技术（FDM), 经过层层堆叠而形成一个坚实的三维立体物体 ; 融合物联网技术，使其能够实现物联网远程监控和远程操作。
3D打印机（教师版）
3D 打印机（教师版）：通过亲自组装打印机的各个组成部件，向学生演示 3D 打印的原理和过程；学习目的是让学生更好的理解 3D 打印机的打印原理和硬件构造。
3D 扫描仪：对物体进行高速高密度扫描，输出三维模型，供进一步处理和打印使用；
创客空间套件-VR
借助 VR 头盔，体验 3D 的全景模型，沉浸式地学习知识、认识世界。
组成与功能
VR 由 VR 头盔和课程资源组成。满足高中的学生。
- VR 头盔：采用护眼屏、低延迟，运行速度快，保护学生视力
创客空间套件-物联网
物联网，即物体和物体通过某些设备按照协议相连接并且交换信息，来实现对物体的智能化识别和管理的一种网络。物联网有许多广泛的用途，遍及智能交通、智能家居、智能农业等多个领域。
组成与功能
EMAKER（STEAM）高中产品包含智能家居及相对应的课程组成。
- 智能家居：智能家居是基于住宅为主体，利用物联网技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。
学习目的从物联网结构体系、感知原理和传输网络三个方面展开教学，掌握物联网知识技能，自主搭建智能家居系统。
上海易教物联网智慧农业开发套件是一款适合学生开发学习的智慧农业套件。学生利用物联网技术，在相对可控环境条件下，实现高效、可持续的现代农业生产方式。
组成与功能
EMAKER（STEAM）高中产品包含智慧农业及相对应的课程组成。
- 智慧农业：智慧农业是农业生产的高级阶段，是集云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。
学习目的从物联网结构体系、感知原理和传输网络三个方面展开教学，掌握物联网知识技能，自主搭建智慧农业系统。
创客空间套件-科技体验
通过体验科技新产品，体验科技新发现，感受科技魅力。
组成与功能
科技体验主要有人形机器人、平衡车、无人机、物联网应用等前沿科技产品组成。
- 人形机器人：适用于教育和娱乐领域、可编程的人形机器人。拥有精细的伺服舵机系统，兼容PC端3D可视化动作编程。
- 语义分析机器人：适用于教育和娱乐领域、可编程的人形机器人。拥有精细的伺服舵机系统，兼容PC端3D可视化动作编程。规
- 平衡车：平衡小车搭载原装正版ARDUINO UNO R3控制器，ATMEGA328P核心系统，配合专业霍尔编码器减速电机，性能稳定，可轻松负重2KG，含姿态识别算法，稳定可靠。
- 无人机体验：无人机集成智能化控制系统，即使第一次拿起遥控器，也能让你随心飞行，信心十足。内置飞控可记录返航点，当无人机失去遥控器信号，或收到返航指令时，就能立即回到你的身边。可实现定点悬停、高清图传、自助返航等功能。
创客空间套件-工程制造
通过现代数字化材料加工工具的使用制造个性化的产品组件，锻炼动手实践能力，提升工程素养。
组成与功能
工程制造主要有木工、激光切割、纺织、金工等项目组成。用以完成对创客材料的个性化加工，方 便创客应用丰富的材料制作功能各异的产品。
产品体系-工程素养
采用捏造、彩绘的方式进行手工陶艺制作，培养学生动手能力。
用剪刀或刻刀在纸上剪刻花纹，制作成用于装点生活窗花、礼花、门笺等。
将织物打绞成结后进行印染，制作各种图案的布艺作品。
STEAM 创客教育课程
覆盖幼儿园、小学、初中、高中完整的多学科整合的 STEAM 课程体系。
STEAM创客教育课程-小学课程
智能硬件与编程基础版课程：24课时，每周2课时
课程简介：本课程让学生从认识事物的颜色、数量和形状属性开始，到了解身边的声光电现象、学习简单的
传感器及用法，用乐高搭建物体外形；初步认识基于Scratch的图形化编程软件；培养学生对智能硬件和科技
的兴趣、培养观察能力和动手能力。
智能硬件与编程初级版课程：30课时，每周2课时
课程简介：本课程要求学生利用智能硬件搭建电子作品，利用基于Scratch图形化编程编辑简单的程序，理解
其逻辑。重在启发学生的编程思维和训练其动手能力。
Scratch 图形化编程套件课程：8课时，每周1课时
课程简介：本课程要求学生利用Scratch套件搭建电子作品，通过Scratch编辑简单的程序，理解其逻辑。重
在提升学生的编程思维和训练其动手能力。
机器人小学比赛版课程：16课时，每周2课时
课程简介：本课程要求学生利用机器人零件搭建机器人，通过图形化软件编辑简单的程序，理解其逻辑。重
在提升学生的编程思维和训练其动手能力。
3D打印课程：20课时，每周2课时
课程简介：本课程分为3D打印笔和3D建模两部分。3D打印笔安全易用，帮助儿童将事物的表象形象化地表
达，了解、识别基本的图形和色彩，学会图形的拼接和简单的造型；3D建模帮助学生了解基本的物体建模，
可以设计出常见的物品，提升学生的空间思维能力和抽象感知能力。
VR课程：10课时，每周2课时
课程简介：VR营造不可思议的沉浸体验，虽身处课堂但让学生仿佛置身之间，去体验海洋、星空、微观世界
的奇妙之处。
STEAM创客教育课程-初中课程
智能硬件与编程中级版套件课程：32课时，每周2课时
课程简介：本课程要求熟悉智能硬件简单的模块及用法，利用基于Scratch的图形化编程软件编辑基本程序，
理解其逻辑。课程重在培养学生对智能硬件和科技的兴趣和编程能力，培养团队合作能力。
Arduino图形化编程套件课程：8课时，每周2课时
课程简介：本课程要求学生利用Arduino图形化编程套件搭建电子作品，通过Arduino软件编写程序，理解其
逻辑。重在提升学生的编程思维和训练其动手能力。
机器人套件初中比赛版课程：16课时，每周2课时
课程简介：本课程要求学生利用机器人零件搭建机器人，通过图形化软件编辑简单的程序，理解其逻辑。重
在提升学生的编程思维和训练其动手能力。
无人机教学套件课程：16课时，每周2课时
课程简介：课程设计以“无缝衔接+启发引导”作为指导思路。目标是通过学习无人机基础创客课程，在动手
搭建、工具使用、编程语言学习等方面打下一定的基础，为将来的相关课程学习起到一定的铺垫作用。
3D打印课程：16课时，每周2课时
课程简介：本课程帮助学生学习简单的建模软件和3D设计，了解基本的物体建模，学会平移、拉伸、旋转等
操作，可以设计出常见的物品，提升学生的空间思维能力和抽象感知能力。
VR课程：24课时，每周2课时
课程简介：VR营造不可思议的沉浸体验，虽身处课堂但让学生仿佛置身之间，去体验海洋、星空、微观世界
的奇妙之处。
STEAM创客教育课程-高中课程
智能硬件及编程高级版套件课程：32课时，每周2课时
课程简介：面对高中生，要求熟悉智能硬件套件中大部分模块及用法，了解其工作原理；利用Mixly编辑程
序，理解其逻辑，可查看并修改原始代码，加入Arduino编程，训练学生的逻辑思维。
Arduino图形化编程套件课程：20课时，每周2课时
课程简介：本课程要求学生利用Arduino图形化编程套件搭建电子作品，通过Arduino软件编写程序，理解其
逻辑。重在提升学生的编程思维和训练其动手能力。
机器人高中比赛版课程：20课时，每周2课时
课程简介：本课程要求学生利用机器人零件搭建机器人，通过图形化软件编辑简单的程序，理解其逻辑。重
在提升学生的编程思维和训练其动手能力。
无人机教学套件课程：16课时，每周2课时
课程简介：课程设计以“无缝衔接+启发引导”作为指导思路。目标是通过学习无人机基础创客课程，在动手
搭建、工具使用、编程语言学习等方面打下一定的基础，为将来的相关课程学习起到一定的铺垫作用。
3D打印课程：16课时，每周2课时
课程简介：本课程帮助学生学习简单的建模软件和3D设计，了解基本的物体建模，学会平移、拉伸、旋转等
操作，可以设计出常见的物品，提升学生的空间思维能力和抽象感知能力。
物联网课程：10课时，每周2课时
课程简介：本课程将物联网技术与生活实际结合紧密，如智能家居、智能农业、智能气象站等，是一门以物联
网科技为载体，以学校常规课堂为平台，以培养学生观察能力、想象能力、创造能力为目标的综合实践课程。
《飞向太空》为上海易教 STEAM 系列教材的主干教材之一，是适用于初中学生的一门科普性和实践性都
较强的 STEAM 教材。该教材以飞向太空的科学与技术为主线，精心安排了运载火箭、太空生存、太空救援
和星球登******部分内容，在 STEAM 的结构框架下，融合了科学、技术、工程、艺术和数学五方面知识，涵
盖了开源硬件、3D 打印等创新实践活动。
教材内容难度循序渐进，提供了丰富的资料，并伴以大量启发性的问题。在活动方面，设计了许多自主探究、
合作学习、动手实践等新颖有趣的活动，如思维导图绘制、模型搭建、科学实验、科学调查等。在助学策略上，
设计了很多学习支架，引导学生思考、讨论与归纳。既注重基本知识的学习，又侧重培养学生运用多学科知
识解决问题的能力。
· 上海易教打造了全球性的教师STEAM创客培训中心，可容纳500人同时培训;
· 暑假寒假安排学生参加“创客夏令营”培训。
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