预算与设备计划
五年约 4,000 元的设备策略：低年级优先数字工具，课堂硬件逐年积累，并选用在中国可靠运行的全免费软件。
运行假设：整个设计学科每年预算为 2,000–3,000 元。下列数字为 2026 年淘宝常见价格，实际价格会波动，批量采购可能更优惠。策略遵循三项原则：
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1. 数字工具优先。 6、7 年级完全使用免费、开源或浏览器软件，将预算留给高年级硬件采购。
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2. 购买班级共用套件。 硬件放在设计教室的分类标签收纳盒内，学生登记借还，8–10 年级轮流使用。
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3. 逐年积累。 每年预算用于扩充而非替换套件。课程实施至第五年时，实验室将足以支持多个项目小组同时工作。
逐年支出计划
| 年份 | 采购内容 | 预计费用（元） | 实验室累计设备价值 |
| 第 1 年 | 仅购耗材：卡纸、马克笔、便利贴、打印纸。 所有可重复使用的纸面原型材料统一放在设计教室收纳盒中。 | ~200 | 200 |
| 第 2 年 | 首次主要硬件采购： • 15 块 Arduino Nano 兼容板，每块约 15 元＝225 元 • 15 块面包板（830 孔），每块约 10 元＝150 元 • 跳线套装（公对公、公对母）＝80 元 • LED 套装（多色，200 个）＝50 元 • 电阻套装（220Ω、1kΩ、10kΩ）＝30 元 • 按钮（50 个）＝20 元 • 无源蜂鸣器（15 个）＝50 元 • USB 线（Nano 使用的 A 型转 mini-B）＝75 元 • 收纳盒与标签＝100 元 备选方案：15 块 micro:bit v2 兼容板，每块约 80 元＝1,200 元，价格较高但更易入门。 | 780 元（Arduino 方案）；1,800 元（micro:bit 方案，超出预算，建议采用 Arduino） | ~980 |
| 第 3 年 | 扩充传感器： • HC-SR04 超声波传感器（15 个）＝150 元 • DHT11 温湿度传感器（15 个）＝100 元 • LDR 光敏电阻（30 个）＝30 元 • PIR 人体红外传感器（10 个）＝80 元 • SG90 舵机（15 个）＝75 元 • 电池盒（4 节 AA 电池，15 个）＝75 元 • AA 电池（批量）＝100 元 • 补充耗材（跳线、LED）＝150 元 预留 500–700 元应对临时需求或损坏。 | 约 760 元＋预留款 | ~1740 |
| 第 4 年 | 运动与控制： • L298N 电机驱动模块（10 个）＝80 元 • 小型直流减速电机（15 个）＝120 元 • 5 台小型机器人所需底盘、轮子与万向轮套件＝300 元 • 小型遥控接收器＋发射器（1–2 套用于演示）＝200 元 • TFT 或 OLED 显示模块（5 个）＝150 元 • 补充耗材＝150 元 预留 500–700 元购买学生提出需求的特殊元件。 | 约 1,000 元＋预留款 | ~2740 |
| 第 5 年 | 联网与综合项目： • ESP32 开发板（10 块）＝300 元 • MicroSD 模块与存储卡（用于数据记录）＝100 元 • LED 点阵／NeoPixel 灯带（合计 5 米）＝200 元 • 补充耗材＝200 元 • 开放挑战中学生所需元件＝300–500 元 剩余 300–500 元预留作下一年启动或替换费用。 | 约 1,100 元＋预留款 | ~3840 |
五年累计支出
第 5 年末累计支出约 3,840 元，远低于五年保守预算上限 10,000–15,000 元（5×2,000–3,000）。每年未使用的预留款可积累为周转资金，用于替换损坏元件、回应开放挑战提案、小额紧急采购（如损坏的笔记本电源），或留待购置更先进设备，如 1,500–2,500 元的共用 3D 打印机。
中国采购说明
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淘宝／1688： 价格最便宜。Arduino Nano 兼容板能够可靠满足课堂需要，建议额外购入 20% 耗材以应对损坏。
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本地文具店／虎头／智慧市场： 适合采购纸品、收纳盒和基础手工材料。
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京东： 采购正品品牌产品（如原装 micro:bit、ESP32 官方开发板）更可靠；价格稍高，但配送更快、正品保障较好。
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学校采购： 如学校采购流程允许，提前按五年计划集中订购可能获得更优惠价格。
软件配置——全部免费／开源
| 用途 | 工具 | 是否需要 VPN？ | 备注 |
| 位图图形 | Krita（桌面版）或 Photopea（网页版） | Krita 不需要；Photopea 在境内可访问 | 两者都很好，优先选择更稳定的 Krita |
| 矢量图形 | Inkscape | 否 | 成熟、免费，可实现专业工具同类功能 |
| UI／UX 设计 | Figma（免费版）或 Penpot（开源） | Figma 可能需要 VPN；Penpot 可自行托管 | Penpot 是适合中国环境的选择 |
| 视频剪辑 | DaVinci Resolve（免费版） | 否 | 专业级工具，本地运行 |
| 音频编辑 | Audacity | 否 | 简单可靠 |
| 3D 建模 | Tinkercad（网页版）／Blender（桌面版） | Tinkercad 可能需要 VPN；Blender 不需要 | Blender 更适合长期使用 |
| 网页编辑器 | VS Code | 否 | 免费且功能出色 |
| 游戏制作 | MakeCode Arcade（网页版）／Scratch／Godot／Unity | MakeCode／Scratch 通常可用 | Scratch 有中国镜像站 |
| 物理计算 | Arduino IDE／micro:bit MakeCode | 否 | 本地安装，无需依赖云服务 |
| 数据可视化 | Flourish（免费版）／Datawrapper／Google Sheets | Flourish 可能需要 VPN | 可用 Sheets 作为备选 |
| 设计日志 | Google Docs／OneNote／Obsidian | Google 需要 VPN；OneNote 通常可用 | 默认使用 OneNote 最稳妥 |
| AI——通用推理 | DeepSeek（首选）、Kimi、豆包、文心 | 这些工具均不需要 VPN | DeepSeek 为主要工具 |
| AI——图像生成 | 豆包图像、即梦 AI | 无需 VPN | 仅在课堂中少量使用 |
| AI——拓展（仅限在家使用） | Claude、ChatGPT、Gemini | 需要 VPN，不适合全校稳定使用 | 任何评估均不要求使用 |