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學(xué)校：天津一中

課程：3D打?。ㄐ１具x修）

任課導(dǎo)師：張君

導(dǎo)師個(gè)人創(chuàng)客空間：http://www.zhuangshijiaju.com/u/37636273

3DOne軟件試用時(shí)間：2016.3.4-2016.4.15

隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展，3D打印技術(shù)日益成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)，越來越多的人加入3D打印產(chǎn)業(yè)，該技術(shù)不斷掀起行業(yè)發(fā)展的浪潮并被運(yùn)用到越來越多的領(lǐng)域。

教育領(lǐng)域，特別是基礎(chǔ)教育領(lǐng)域目前開設(shè)“3D打印”課程還處于起步、探索階段。從2013年中國人民大學(xué)附屬中學(xué)開設(shè)“3D打印與DIY”課程開始，3D打印技術(shù)在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域被運(yùn)用于學(xué)生打印設(shè)計(jì)模型、學(xué)生學(xué)習(xí)3D打印課程并DIY組裝3D 打印機(jī)、進(jìn)行教具的打印等。

我校于2015年開始在校本選修中開設(shè)“3D打印”創(chuàng)客教育課程。在沒有接觸3DOne之前，由于當(dāng)時(shí)沒有以中學(xué)生為使用對(duì)象的相關(guān)三維設(shè)計(jì)軟件，本校選用了Google SketchUp軟件進(jìn)行課堂教學(xué)。

下面，我們先來回顧一下2014-2015學(xué)年度第二學(xué)期，兩期“3D打印”選修課的優(yōu)秀學(xué)生作品。

在課程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)都很用心，但因?yàn)檐浖I(yè)性較強(qiáng)，造型費(fèi)時(shí)，所以也凸顯出一些問題：

1. 從布置設(shè)計(jì)任務(wù)到學(xué)生提交最終作業(yè)，平均需要8課時(shí)。其間，有一半的學(xué)生會(huì)因?yàn)檐浖褂玫募夹g(shù)問題而放棄最初的設(shè)計(jì)方案，而從軟件較容易實(shí)現(xiàn)的功能入手進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2. 從學(xué)生作品看，含曲面連接的造型并不多，只有兩個(gè)（簡單回轉(zhuǎn)體除外）。實(shí)際的建模過程是，學(xué)生在曲面連接時(shí)都會(huì)出現(xiàn)破面，于是他們就在連接處畫大量的三角形面來實(shí)現(xiàn)連接，也因此耗費(fèi)了大量設(shè)計(jì)時(shí)間。

3. 在學(xué)生作品中，只出現(xiàn)了一個(gè)有簡單配合關(guān)系的裝配件——孔明鎖。該作品的尺寸調(diào)整是由教師完成的。因?yàn)?，在按設(shè)定的間隙調(diào)整零件模型時(shí)，操作繁瑣且容易出錯(cuò)。

雖然，SketchUp軟件在學(xué)生的三維設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)過程中帶來了很多困難，但學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情不減，也因?yàn)樵撥浖醪秸J(rèn)識(shí)了三維設(shè)計(jì)過程，開闊了眼界，提高了空間思維和分析能力，很好地滿足了我校開設(shè)“3D打印”課程初始階段的教學(xué)需要。

今年，“清創(chuàng)三維”公司向我校提供了新研發(fā)的專門用于中小學(xué)生三維設(shè)計(jì)的軟件3D One的試用服務(wù)。

經(jīng)本校3名教師試用，感覺該軟件容易上手，且功能齊全。雖然簡化了界面和操作過程，但以專業(yè)三維設(shè)計(jì)軟件為內(nèi)核，絲毫不會(huì)在形體表達(dá)上受限。而且有官方網(wǎng)站提供在線培訓(xùn)與學(xué)習(xí)視頻，使教師能迅速掌握軟件并提升教學(xué)能力。

下面，我們一起來看看學(xué)生在使用該軟件過程中的表現(xiàn)……

經(jīng)過4課時(shí)的基本功能與操作的學(xué)習(xí)后，學(xué)生開始確定設(shè)計(jì)任務(wù)并建立模型，造型過程比較順利，雖然會(huì)有一些疑問，但在教師的指導(dǎo)下基本都能解決，沒有因?yàn)檐浖氖褂脝栴}而更改最初的設(shè)計(jì)方案。該軟件勝任了“設(shè)計(jì)工具”一職，而不是學(xué)生表達(dá)設(shè)計(jì)方案的“限制條件”。

以下為2015-2016學(xué)年度第二學(xué)期，第一期“3D打印”選修課的優(yōu)秀學(xué)生作品。

對(duì)比前后使用的兩款軟件發(fā)現(xiàn)：

可以看出，使用3DOne軟件，學(xué)生作品的優(yōu)秀率明顯提高了。而在教學(xué)的過程中，我們也發(fā)現(xiàn)，對(duì)于模型的單個(gè)特征，學(xué)生的建模操作時(shí)間大大縮短，也因此學(xué)生在課堂能有更多的時(shí)間專注于裝配關(guān)系與設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。

對(duì)比SketchUp軟件的問題，我們來看一看3DOne的優(yōu)越之處。

1. 從布置設(shè)計(jì)任務(wù)開始，4課時(shí)后已有一半同學(xué)提交作業(yè)，且完全按學(xué)生的設(shè)計(jì)方案造型，沒有在建模技術(shù)問題上繞彎。2. 曲面連接已不再是什么高難度的問題，一步“布爾運(yùn)算”即可完成，學(xué)生按他們的審美構(gòu)造了各種曲面。3. 在學(xué)生作品中，出現(xiàn)了大量裝配件。使用“DE面偏移”工具，間隙調(diào)整均由學(xué)生自行完成。

經(jīng)試用，我們感覺3DOne軟件確實(shí)是為中小學(xué)生定制開發(fā)的，非常符合中學(xué)生的能力、認(rèn)知、操作，只要幾節(jié)課就能做出自己的設(shè)計(jì)作品，解放了學(xué)生們學(xué)習(xí)軟件的難度，把有限的時(shí)間放在創(chuàng)意設(shè)計(jì)上，并快速地把腦海里的創(chuàng)意用3D模型表達(dá)出來。

此外，網(wǎng)站（www.zhuangshijiaju.com）提供家庭軟件下載，并有豐富的在線學(xué)習(xí)資源，為師生的交流與共享提供平臺(tái)。我校3月份開課以來，已有十幾名學(xué)生自發(fā)在該網(wǎng)站注冊并實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)。學(xué)生的創(chuàng)造力來自他們的本心，來自他們的天性，來自他們的興趣。

在我國大力推進(jìn)創(chuàng)客空間和創(chuàng)客教育的建設(shè)下，這兩年創(chuàng)客空間在全國各大城市遍地開花，而在學(xué)校開設(shè)創(chuàng)客教育課堂，培養(yǎng)孩子們的設(shè)計(jì)能力、動(dòng)手操作能力，提升素質(zhì)教育也必將成為一種潮流和趨勢。