一、项目概述 1、建设思路 创新实验室以STEAM教育理念为指导，以提高学生的科学素养为根本宗旨，实行创新教育模式，鼓励学生们提出创意，并通过动手实践实现自己的创意，让学生们在理论和实践的结合中学习科学知识。通过科学教育，使学生掌握必要的科学知识，激发学生的科学兴趣，培养学生的想象力、创造力、实践能力和解决问题的能力，激发学生的创新意识，逐步形成科学的世界观和方法论，了解国内外科技发展现状，为今后创造性地参与科技活动和社会实践打下基础。实验室的建设以软硬并举，双管齐下为原则，既注重硬件设施的建设，又注重软性课程资源的开发和打造，引入先进科学教具，整合校内外课程资源研发专业课程体系，引入优质课程资源，打造先进、专业、功能齐全的实验室，让更多的学生参与到创新教育的实践中来。此外，通过创新教育平台，鼓励学生参与国内外科技创新大赛，通过具体的赛事活动，拓展学生的创新思维能力和动手能力，实现创意成果的转化。 2、建设目标 1）为深圳外国语学校量身打造具有阶段性教育特征的创新实验室，同时配套课程资源、师资建设以及创新实验室建成后的运营管理服务体系。创新实验室建成后，学生在学校创新实验室可充分展开想象力，发挥创意，并通过动手实践将创意从理念变成实际。 2）以创新实验室为平台，融合跨学科知识，结合STEAM教育理念，学生们通过实践操作和项目驱动式学习，动手又动脑，学习科学知识，激发创新思维，培训团队协作能力。 3）积极与深圳市中小学校、创业企业开展交流合作，协助深圳外国语学校组织开展创新创业大赛，积极培育全民创业、万众创新的发展氛围。 4）积极联络和组织深圳市中小学和高校以及行业的佼佼企业，形成合力，共同推进校企合作，加快创意思维的转化，同时带动深圳市人才培养层次的提高。 3、建设内容 深圳外国语学校科技创新实验室面向学校学生建设主题丰富的创新实验室，包括工程与技术、3D建模与打印、无人机及人工智能等主题的课程，打造集教育教学、科学实践、创意展示功能于一体的创新实验室，具体规划见表1。 本项目面向学校学生建设主题丰富的创新实验室，内容涵盖机械电子、三维设计、智能机器人以及无人机，打造集教育教学、科学实践、创意展示功能于一体的现代科学创新教育科技中心。具体的功能分区和平面设计如下图所示：
图1 创新实验室整体规划 表1 创新实验室整体建设规划
功能区 | 建设内容 | 工程与技术 | 基于开源电子硬件平台的机械工程与电子技术课程系统，以创新实验室为平台，集成机械、电子、软件、互联网、智能语音五项核心技术，引入科学教具，教具以铝合金为主要材质，拼接灵活，连接可靠，满足学生的不同创意需求，确保学生能够搭建出结构坚固， 具专业气息的作品。丰富的电子模块，具备多种传感功能，配合基于Scratch2.0的图形化编程软件，实现Scratch与Arduino的结合，保障学生能够实现创意。 | 3D建模与打印 | 集3D绘画技术、3D扫描技术、3D建模技术、3D打印技术于一体，融合物理、数学、工程设计、艺术等领域的知识，旨在改变目前传统课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练，只注重课本知识的现状，使学生主动参与、乐于探究、勤于动手，通过体验操作、动手实践展开学习，培养学生的动手能力、解决问题的能力和创新能力。 | 无人机 | 以无人机为切入点，引导学生探索航空知识，掌握无人机的工作原理，了解无人机的应用领域，学会无人机的搭建和操作，并学习如何控制无人机飞行，最终利用无人机进行地面站监测。 | 创客教育与创新实践学习平台 | 学校学生创客教育学习云平台及多媒体数字资源。包含智慧课堂软件、教师移动终端、学生机终端、创客教育与创新实践课程、配套课程的多媒体资源系统的“云平台”。 |
二、课程设计要求 1、设计理念 近年来，“创客”一词频繁进入人们视野，指的是出于兴趣与爱好，努力把各种创意转变为现实的人。当创客精神与教育相遇，创客教育便诞生了。2015年由美国新媒体联盟发布的《地平线报告》中就写道：“创客将在三到五年之内成为影响教育发展的关键因素”。换言之，创客教育以课程为载体，集STEAM创新教育、体验教育、项目学习、做中学等思想为一体，契合了学生富有好奇心和创造力的天性，学生们的想法与创意会被鼓励，并且这种想法还可以巧妙地转化为具体项目设计，设计又可以制作成产品，一个个小创客在这种教育模式下就此诞生。创新实验室的课程体系需融合机械、电子、物理、化学、科学、艺术等学科知识，提高学生的科学素养，培养学生的科学习惯，提高想象力、创造力以及解决问题的能力。通过本课程体系的学习，学生们将会得到大量锻炼动手实践能力的机会，在这一过程中，他们还可以意识到团结协作的重要性，培养他们的合作意识。通过这种知识点+动手做的学习模式，不仅可以巩固学生们对于书本知识的学习，还能有效提升他们的创新能力和创新意识。 2．设计目标 投标人创客教育课程课题设计旨在引导青少年进行机械、电子、软件、3D技术、加工制造以及科学启航等课程的学习和实践，并通过系统的方法对教学内容和教学方法进行创新，使学生既能了解科学原理，又能理论联系实际。通过实验室课程的学习，学生们会得到大量动手实践的机会，在这一过程中，他们还可以意识到团结协作的重要性，培养他们的合作意识。通过这种知识点+动手做的学习模式，不仅可以巩固学生们对于书本知识的学习，还能有效提升他们的创新能力和创新意识，同时为学生参加科技创新类比赛奠定基础。 3．课程内容 创新实验室需以STEAM教育理念为指导，结合自身教育资源优势，引入优质课程资源，逐步形成工程与技术（机械工程与电子技术）、3D建模与打印（3D打印与建模技术）、无人机以及智能机器人课程体系。如图所示： 图2 深圳外国语学校科技创新实验室课程体系 （1）工程与技术课程 A.课程简介 工程与技术课程以STEAM教育理念为指导，融合物理、化学、数学、艺术等多学科知识，以机械、电子和软件为载体，是进行教学实验和科技创新的理想平台。投标人创客教育课程在遵循学生认知水平和身心发展规律的基础上，研制出的“基础课程+项目式课程+创新实践活动”应包括如下内容： 绪论部分主要是对课程作整体上的介绍，包括对创客、机械零件、电子模块、软件的综合认识； 基础课程分别对机械、软件和电子三个部分各个介绍，学习其中的科学原理，并通过动手实践加深对知识点的认识和理解； 综合学习过的关于机械、软件和电子的知识，通过软件编程使得机器人能跑、会唱，实现智能化，并通过趣味比赛，增加学生的科技创新热情，集科学性、互动性和趣味性于一体； 以项目式课程为主。“智慧生活”从学生的日常生活出发，通过智能化科技作品来解决生活中的问题；“艺术世界”选取音乐、摄影为主题，提升学生对艺术的感知，实现科学与艺术的结合；“机械大力士”搭建高阶机器人套件，可进行10种创意形态搭建。 每一期课程都设置科技创新综合实践活动，让学生自主立项，以小组形式进行科学探究。 B.课程定位 实验室提供各种机械设备、电子模块和竞赛指导，满足学生对科技竞赛、创新设计等需要。 通过本课程的学习，旨在让学生进行机械实践、计算机软件编程、传感技术等课程的学习和实践，使学生既能了解科学原理，又能理论联系实际，提高学生的创新能力、动手能力和科学素养，为学生参加科技创新比赛等提供硬件和软件支持。 C.课程安排 课程以动手实践为主，辅以适当的理论知识教学。引导学生进一步理解“科技改变生活”的内涵，并以此为主题设计并完成更多更丰富的创新创意作品。 1）班级设置：固定班级。 2）班级人数：学生32人，主讲1人，助教2人。 3）课时数：共28次课，分两学期完成，每期14次课，每次2课时，共56个课时。每周安排一次课。 （2）3D建模与打印课程 A.课程简介 《国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016）》、《教育信息化十年发展规划（2011-2020）》等政府文件强调在“在实验室配置增材制造设备及教学软件，开设增材制造知识的教育培训课程”、将“3D技术教育应用创新”作为技术与教育“深度融合”的重要途径等。“3D建模与打印”课程主要带领学生认识3D打印技术，了解打印机构造，体验3D扫描，进行3D立体绘画，学习3D建模软件，让学生在此基础上设计创意作品，并将创意变成现实。课程内容具体如下： 1）.3D打印实训：学习3D打印技术，了解3D打印机的构造，认识3D打印耗材，将自己设计3D模型用3D打印机进行打印 2）.3D模型设计：学习3D建模软件，包括如何切片、平移、旋转等，并能利用建模软件设计个性化模型； 3）.3D迷你照相：配备3D扫描仪，让学生在自己动手进行扫描的过程中了解3D扫描的工作原理； 4）.3D奇幻交互：运用3D绘画笔，进行立体作画，感受快速成型技术的神奇。 B.课程定位 1）构建3D教育应用生态系统环境 建设以3D技术为主题课程体系，让抽象的教学概念更加容易理解，激发学生们对科学、数学，尤其是工程和设计创意的兴趣，带来实践与理论、知识与思维、现实与未来三方面的相互结合，促进教学方式与学习方式变革。 2）面向师生，普及3D技术 面向高中生，以普及3D技术为宗旨，集成3D扫描技术、3D建模技术、3D打印技术等技术，让最新的科技发明和成果与教育教学相结合。 3）提高学生动手能力和科学素养 “3D建模与打印”课程呈进阶式，从扫描、建模、显示到打印，都需要学生亲身参与。这将促进学习者操作能力、观察能力和制作能力的发展，全面提高学生的动手能力和参与能力。并且，3D技术将学生的创意想法变成实物，激发青少年对于科学的兴趣，最终形成主动探究科学，提升学生的科学素养。 C.课程安排 投标人课程主要通过运用3D打印机进行立体模型打印的实践和学习，使学生得到从零基础到独立完成建模和实际打印和加工的技能提升。此外，通过3D绘画、3D扫描、3D建模、3D设计与制作四个方面逐步提高学生的科学素质和创新能力。 1）班级设置：固定班级。 2）班级人数：学生约32人，主讲1人，助教1人。 3）课时数：共28次课，每次2课时，共56个课时。每周安排一次课。 D.课程内容 投标人3D建模与打印课程应包括3D打印、3D打印技术详解、3D打印机结构等8门具体课程，每个课程2-4个学时，从易到难，让学生逐渐理解3D打印技术的奥妙。 （3）无人机课程 A.课程简介 学习多旋翼无人机了解无人机在测绘、电力巡线、农业植保、军警执法、抽样调查、新闻、电影等方面的应用，学习无人机工作原理和组装过程，学习无人机飞行、航拍等技能，观看无人机飞行、航拍，参观国内著名的无人机公司的研发与生产等行业应用。除此之外，还会不定期邀请国内外知名学者、企业杰出工程师以及社会上的行业精英做客，为学生搭建知识分享、经验传授的交流平台，增添一段终身难忘的天空记忆。 B.课程定位 1、了解无人机运行相关法规 2、了解无人机飞行原理和组成部分 3、动手组装无人机和如何保养无人机组成部分 4、接受无人机飞行训练 5、参观国内著名的无人机公司的研发与生产 C.课程安排 (1) 航空法规以及机场周边飞行、防撞、无线电通信等知识； (2) 气象学，包括识别临界天气状况，获得气象资料的程序以及航空天气报告和预报的使用； (3) 航空器空气动力学基础和飞行原理； (4) 无人机主要系统，导航、飞控、动力、链路、电气等知识； (5) 无人机系统通用\应急操作程序； (6) 所使用的无人机系统特性，包括： 1） 起飞和着陆要求； 2） 性能； 3） 通信、导航和监视功能。 (7) 锂电池的充放电管理及维护方法 (8) 断桨紧急迫降 1）班级设置：固定班级。 2）班级人数：学生32人，主讲1人，助教2人。 3）课时数：共22次课，分两学期完成，每期12次课，每次2课时，共44个课时。每周安排一次课。
三、招标项目设备技术参数要求 创新实验室以科学技术为依托，以艺术为表现形式，结合机械工程、3D成型技术、开源软硬件技术为一体，开发科学与艺术主题课程。通过系列课程，让学生懂得科学与艺术的内涵，同时提高学生的审美能力，提高学生的科学技术应用能力。在此基础上进一步拓展无人机和智能机器人，实现实验室功能的延续和拓展。实验室的建设需要集成人工智能作为拓展型主题课程，通过更加丰富的技术内容，并与中学科学课教育紧密结合，促进学校科学课教育改革。 深圳外国语学校科技创新实验室配置方案人数为32人。 说明：该实验室按照每间教室32人的标准，学校提供90m2以上教室一间。该实验室共配备有工程与技术模块、3D建模与打印模块、智能机器人模块、无人机模块四个主题的课程和教具，并配备有教学必备的基础设施。此外，根据学校需要和教室现场测量，中标人还需要提供实验室的环境设计和装修。 因本项目要求提供科技创新互动学习平台，需对参数响应进行现场演示。 具体技术参数要求见附件1。 四、 设备安装调试及维护要求 1、产品质量要求 1）投标人投标提供的设备必须是厂商原装的、全新的，型号、性能及指标符合国家及招标文件提出的有关技术、质量、安全标准。 2）所有设备在开箱检验时必须完好，无破损，配置与装箱单相符。数量、质量及性能不低于本需求书中提出的要求。 3）设备外观清洁，标记编号以及盘面显示等字体清晰，明确。铭牌、使用指示、警告指示应以中文或英文及易懂的通用符号来表示；应准确无误地表明设备之型号、规格、制造厂及生产或出厂日期。 4）对于影响设备正常工作的必要组成部分，无论在技术规范中指出与否，投标人都应提供并在投标文件中明确列出。 5）所有货物提供出厂合格证等质量证明文件，国外生产的必须有合法的进货渠道证明，如海关报关单、原产地证明、商检证明等。 6）所有货物（如管芯）到现场安装使用前，招标人将进行抽样检验或试验。 投标人所投产品必须为全新、经检验合格的产品。报价为全包价（含税）。报价中必须包括产品运输（至使用单位）、保险、销售、安装、调试、质保期和质保期内的售后服务以及海关关税等各种税款等项费用。 2、数量调整 1）招标人保留在签约时调整部分方案及定购设备数量和服务的权力，投标人应对系统方案中设备和服务明细报价，按投标单价不变的前提下进行调整，双方不得拒绝。 2）根据招标人的实际需求及工程实际进展情况，招标人可要求投标供应商在所投设备配置的基础上进行小范围的增补或修正。 3、安装、调试及验收方式 1）所有设备和配件均要求是未使用过的全新产品，投标人应在投标书中提供所投产品的样本及技术说明书、技术指标以技术说明书或产品样本为准，投标文件中技术规格及参数应与产品说明书相符。 2）中标方须提供全新的设备，并负责设备系统（包括硬件和操作系统）的安装与调试以及应用软件的集成安装与联调等工作。 3）调试所需专用工具设施物料由中标人自备、自费运到现场，完工后自费搬走。 4）中标方设备到达目的地后的7天内必须派人到现场负责安装和调试。招标人按中标方提供的设备清单及检验产品合格证、使用说明书和其它技术资料负责开箱检验，检查设备及随机附件是否完整无损、技术资料与图纸是否与采购单位的要求相符，如有损坏、缺件等情况，中标方应保证更换，并按坏件金额的30%进行赔偿，累计赔偿总金额不超过设备总成交金额。 5）安装完成后，进行调试、验收按国家有关规范标准（国家无验收规范标准的按双方合同规定的要求）进行。 6）设备的拆箱、通电、调试等各项工作由中标人负责，但必须在招标人指定人员的参与下进行。在实际实施前必须先经招标人同意方可进行。调试的原始记录须经各方签字后作为验收的文件之一。 7）所有的招标设备应按照国家有关技术标准在制造厂检查和试验合格，以表明其运行性能、安全性能以及设备材料和结构在电气、机械上的完整性。 4、施工方案及进度 投标人需制定项目实施计划，包括：详细的施工组织结构、计划和管理等内容，必须详细说明从系统的深化设计到工程竣工期间所涉及的如设备进场、质量保证措施、安全文明施工措施、成品保护、与其他工种的配合、资料管理等的说明，详细列出本项目建设的施工进度计划，以及列出对本项目采用的施工工具、调试工具或其他特殊工具。 5、其他要求 1）投标方在投标前需自行前往最终用户处了解目前客户具体的有线网络、无线网络、网络安全环境；投标供应商有义务全面、准确地了解与本项目实施相关的现有系统的情况，确保本项目实施的校园网络系统与市教育局系统能够技术兼容、功能协同、集中部署、实现统一管理。投标人必须充分考虑有线网络系统、无线网络系统、网络安全系统与原网络设备、网管系统的兼容性，保证整个系统的正常运行。 2）中标方必须自觉接受招标单位指派的工程监理单位的监理。 | 
