一、課程背景
在當(dāng)今數(shù)字化時(shí)代,3D 設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生活的各個(gè)領(lǐng)域,如建筑、家居、游戲、影視等。它不僅改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)方式,還為人們帶來了全新的視覺體驗(yàn)和生活方式。因此,開展生活中的 3D 設(shè)計(jì)課程,旨在培養(yǎng)學(xué)生對(duì) 3D 設(shè)計(jì)的興趣和基本素養(yǎng),提升他們的空間思維能力和創(chuàng)新能力,使其能夠更好地理解和運(yùn)用這一現(xiàn)代技術(shù)來解決生活中的實(shí)際問題,同時(shí)也為未來可能從事相關(guān)行業(yè)的學(xué)生奠定基礎(chǔ)。
二、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能目標(biāo) 了解 3D 設(shè)計(jì)的基本概念、原理和常見軟件工具(如 3done Max、Maya、Blender 等)的功能與操作界面。 掌握基本的 3D 建模方法,包括多邊形建模、曲面建模等,能夠運(yùn)用這些方法構(gòu)建簡單的三維物體模型,如家具、裝飾品等生活物品。 學(xué)會(huì)設(shè)置材質(zhì)和燈光,為 3D 模型賦予逼真的視覺效果,理解材質(zhì)屬性、燈光類型及其對(duì)模型渲染結(jié)果的影響。 熟悉 3D 打印的基本原理和流程,了解其在生活中的應(yīng)用案例,如個(gè)性化定制產(chǎn)品、創(chuàng)意家居用品等,并能夠?qū)⒆约涸O(shè)計(jì)的簡單模型進(jìn)行 3D 打印輸出(在條件允許的情況下)。
(二)過程與方法目標(biāo) 通過實(shí)際案例分析和操作練習(xí),引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用觀察、分析、比較等方法,學(xué)習(xí)如何從生活中發(fā)現(xiàn)可進(jìn)行 3D 設(shè)計(jì)的元素和靈感,培養(yǎng)學(xué)生的觀察力和想象力。 在 3D 設(shè)計(jì)過程中,鼓勵(lì)學(xué)生自主探索不同建模工具和功能的使用,培養(yǎng)他們自主學(xué)習(xí)和解決問題的能力。通過小組合作完成復(fù)雜的設(shè)計(jì)任務(wù),提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通能力,使其學(xué)會(huì)傾聽他人意見、整合不同想法以優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。 培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)思維,使其能夠從用戶需求、功能實(shí)用性、審美等方面綜合考慮,對(duì)生活中的物品進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),提高其對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的整體把握能力。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo) 激發(fā)學(xué)生對(duì) 3D 設(shè)計(jì)的興趣和熱情,讓他們?cè)趧?chuàng)作過程中體驗(yàn)到成就感和樂趣,從而樹立積極主動(dòng)學(xué)習(xí)新技術(shù)的態(tài)度。 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和審美觀念,使其認(rèn)識(shí)到 3D 設(shè)計(jì)在美化生活、提升生活品質(zhì)方面的重要作用,鼓勵(lì)他們勇于嘗試新的設(shè)計(jì)風(fēng)格和創(chuàng)意,為生活增添個(gè)性和活力。 引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活中的細(xì)節(jié)和問題,培養(yǎng)他們用設(shè)計(jì)思維去思考和解決實(shí)際問題的能力,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)生活的熱愛和責(zé)任感,使其明白設(shè)計(jì)是為生活服務(wù)的,好的設(shè)計(jì)可以改善人們的生活方式和質(zhì)量。
三、教學(xué)重難點(diǎn)
(一)教學(xué)重點(diǎn) 3D 建模的基本方法和技巧,包括多邊形建模中的拉伸、擠壓、旋轉(zhuǎn)等操作,以及曲面建模中控制點(diǎn)的調(diào)整等,使學(xué)生能夠熟練運(yùn)用這些方法構(gòu)建出具有一定形態(tài)和結(jié)構(gòu)的三維物體模型。 材質(zhì)和燈光的設(shè)置技巧,讓學(xué)生理解不同材質(zhì)屬性(如顏色、反射率、透明度等)和燈光類型(如點(diǎn)光源、聚光燈、平行光等)對(duì)模型渲染效果的影響,能夠根據(jù)設(shè)計(jì)需求合理選擇和調(diào)整材質(zhì)與燈光參數(shù),使模型呈現(xiàn)出逼真的視覺效果。 如何從生活中獲取 3D 設(shè)計(jì)的靈感,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活中的物品、場(chǎng)景和現(xiàn)象,學(xué)會(huì)分析其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能等特點(diǎn),將其轉(zhuǎn)化為可進(jìn)行 3D 設(shè)計(jì)的元素和創(chuàng)意,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和設(shè)計(jì)靈感來源的挖掘能力。
(二)教學(xué)難點(diǎn) 3D 建模過程中的復(fù)雜操作和技巧掌握,如在構(gòu)建復(fù)雜物體模型時(shí),如何合理地進(jìn)行拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),如何處理模型的細(xì)節(jié)部分以使其更加逼真等。這些需要學(xué)生具備較強(qiáng)的空間思維能力和對(duì)軟件工具的熟練運(yùn)用能力,而學(xué)生在剛開始學(xué)習(xí)時(shí)往往容易出現(xiàn)操作不熟練、模型效果不理想等問題,需要教師進(jìn)行耐心的指導(dǎo)和反復(fù)的練習(xí)來突破這一難點(diǎn)。 材質(zhì)和燈光效果的綜合調(diào)整與優(yōu)化,因?yàn)椴馁|(zhì)和燈光之間的相互作用較為復(fù)雜,且不同的建模場(chǎng)景和設(shè)計(jì)需求對(duì)材質(zhì)與燈光的要求也各不相同。學(xué)生在實(shí)際操作中可能會(huì)出現(xiàn)材質(zhì)與燈光搭配不合理、渲染效果不符合預(yù)期等情況,需要教師引導(dǎo)他們通過觀察、分析和多次嘗試來逐步掌握其中的規(guī)律和技巧,從而達(dá)到理想的視覺效果。 將創(chuàng)意設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為實(shí)際可行的 3D 模型,并考慮其在生活中的實(shí)用性和可行性。學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中可能會(huì)產(chǎn)生許多新穎奇特的想法,但在將其轉(zhuǎn)化為具體的 3D 模型時(shí),可能會(huì)受到技術(shù)、材料、成本等因素的限制。
因此,教師需要幫助學(xué)生學(xué)會(huì)在創(chuàng)意與實(shí)際應(yīng)用之間找到平衡點(diǎn),引導(dǎo)他們從用戶需求、功能實(shí)現(xiàn)、生產(chǎn)工藝等方面綜合考慮,使設(shè)計(jì)出的 3D 模型既具有創(chuàng)意又能在生活中得到實(shí)際應(yīng)用。
四、教學(xué)方法
(一)講授法 教師通過講解 3D 設(shè)計(jì)的基本理論知識(shí)、軟件工具的功能與操作方法等內(nèi)容,為學(xué)生提供系統(tǒng)的知識(shí)框架和學(xué)習(xí)方向,使學(xué)生對(duì) 3D 設(shè)計(jì)有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)和理解。在講解過程中,教師可以結(jié)合多媒體課件、視頻教程等輔助教學(xué)資源,使講解更加生動(dòng)形象、易于理解,提高教學(xué)效率和質(zhì)量。
(二)演示法 教師在講授完相關(guān)知識(shí)和操作方法后,通過實(shí)際操作演示來展示具體的 3D 設(shè)計(jì)過程。例如,演示如何使用軟件工具創(chuàng)建一個(gè)簡單的 3D 模型,如何設(shè)置材質(zhì)和燈光,如何進(jìn)行模型的渲染等。在演示過程中,教師要詳細(xì)講解每一步操作的目的和方法,讓學(xué)生能夠直觀地看到 3D 設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)過程,加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和記憶,同時(shí)也可以讓學(xué)生觀察到教師在操作過程中的一些技巧和注意事項(xiàng),為學(xué)生自己動(dòng)手操作提供參考和借鑒。
(三)案例分析法 選取生活中常見的 3D 設(shè)計(jì)案例,如某款流行的 3D 打印家居用品的設(shè)計(jì)過程、一部熱門影視作品中的 3D 場(chǎng)景設(shè)計(jì)等,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這些案例進(jìn)行分析和討論。通過分析案例的設(shè)計(jì)思路、建模方法、材質(zhì)燈光運(yùn)用、創(chuàng)意來源等方面,讓學(xué)生了解 3D 設(shè)計(jì)在實(shí)際生活中的應(yīng)用情況和設(shè)計(jì)要點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和創(chuàng)新思維。同時(shí),教師可以根據(jù)案例的特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo),提出一些問題讓學(xué)生思考和解答,如“這個(gè)設(shè)計(jì)案例中有哪些創(chuàng)新點(diǎn)?”“如果讓你重新設(shè)計(jì),你會(huì)如何改進(jìn)?”等,激發(fā)學(xué)生的思考和討論熱情,進(jìn)一步加深對(duì) 3D 設(shè)計(jì)知識(shí)和技能的理解和應(yīng)用。
(四)實(shí)踐操作法 3D 設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,學(xué)生只有通過大量的實(shí)踐操作才能真正掌握所學(xué)知識(shí)和技能。因此,在教學(xué)過程中要安排充足的實(shí)踐操作時(shí)間,讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)際的 3D 建模、材質(zhì)燈光設(shè)置、渲染等操作練習(xí)。教師可以根據(jù)教學(xué)進(jìn)度和學(xué)生的實(shí)際情況,布置一些由易到難的實(shí)踐任務(wù),如先讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的幾何體組合模型,然后逐漸過渡到設(shè)計(jì)具有一定功能和創(chuàng)意的生活用品模型等。在學(xué)生實(shí)踐操作過程中,教師要巡回指導(dǎo),及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決學(xué)生在操作過程中遇到的問題,給予學(xué)生個(gè)性化的指導(dǎo)和幫助,鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試、勇于創(chuàng)新,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。
(五)小組合作學(xué)習(xí)法-設(shè)計(jì)案例
1.設(shè)計(jì)臺(tái)燈
教學(xué)目標(biāo):學(xué)生能夠掌握3done軟件中基本幾何體的創(chuàng)建與組合,學(xué)會(huì)使用拉伸、旋轉(zhuǎn)等操作設(shè)計(jì)出一個(gè)簡單的臺(tái)燈模型。
教學(xué)過程: 導(dǎo)入:展示各種創(chuàng)意臺(tái)燈的圖片,激發(fā)學(xué)生興趣,引出3done軟件可以設(shè)計(jì)臺(tái)燈。
講解與演示:教師講解3done軟件中創(chuàng)建基本幾何體的方法,如圓柱體、長方體等,并演示如何通過拉伸、旋轉(zhuǎn)等操作將這些幾何體組合成臺(tái)燈的各個(gè)部分,如燈座、燈桿、燈罩等。
學(xué)生實(shí)踐:學(xué)生根據(jù)教師的演示,嘗試自己設(shè)計(jì)一個(gè)臺(tái)燈模型。教師巡視指導(dǎo),幫助學(xué)生解決操作中遇到的問題。
作品展示與評(píng)價(jià):學(xué)生展示自己設(shè)計(jì)的臺(tái)燈模型,教師和其他學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià),指出優(yōu)點(diǎn)和不足之處,并提出改進(jìn)建議。
2.創(chuàng)意家具設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo):加深學(xué)生對(duì)3done軟件草圖繪制工具欄的了解,掌握草圖繪制、拉伸變形等操作,能夠設(shè)計(jì)出個(gè)性化的家具模型。
教學(xué)過程: 情境導(dǎo)入:教師展示現(xiàn)代簡約版的創(chuàng)意家具圖片,引導(dǎo)學(xué)生思考如何通過3done軟件繪制這些家具。
微課學(xué)習(xí)與實(shí)操:學(xué)生觀看“桌子的繪制”微課,學(xué)習(xí)使用草圖拉伸的方法繪制簡單的桌子。教師巡視課堂,適時(shí)指導(dǎo)。
拓展設(shè)計(jì):學(xué)生在掌握基本操作后,嘗試設(shè)計(jì)其他家具,如椅子、書架等。教師鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造力,設(shè)計(jì)出個(gè)性化的家具模型。
作品展示與評(píng)價(jià):學(xué)生展示自己的家具設(shè)計(jì)作品,教師和其他學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià),肯定學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。
3.馬克杯設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo):學(xué)生能夠運(yùn)用3done軟件設(shè)計(jì)出一個(gè)具有個(gè)性的馬克杯模型。
教學(xué)過程: 導(dǎo)入:展示各種馬克杯的圖片,讓學(xué)生了解馬克杯的基本結(jié)構(gòu)和常見設(shè)計(jì)元素。
講解與演示:教師講解馬克杯設(shè)計(jì)的基本思路,演示如何在3done軟件中創(chuàng)建馬克杯的主體、杯柄等部分,并添加個(gè)性化的設(shè)計(jì)元素,如圖案、文字等。
學(xué)生實(shí)踐:學(xué)生根據(jù)自己的想法設(shè)計(jì)馬克杯,教師提供必要的指導(dǎo)和幫助。
作品展示與評(píng)價(jià):學(xué)生展示自己設(shè)計(jì)的馬克杯模型,教師和其他學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià),鼓勵(lì)學(xué)生從設(shè)計(jì)的美觀性、實(shí)用性等方面進(jìn)行思考和改進(jìn)。
4.筆筒設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo):學(xué)生能夠熟練使用3done軟件設(shè)計(jì)出一個(gè)實(shí)用且美觀的筆筒模型。
教學(xué)過程: 導(dǎo)入:展示常見的筆筒實(shí)物或圖片,引導(dǎo)學(xué)生思考如何設(shè)計(jì)一個(gè)獨(dú)特的筆筒。
講解與演示:教師講解筆筒設(shè)計(jì)的基本要點(diǎn),如形狀、大小、開口位置等,并演示如何在3done軟件中創(chuàng)建筆筒的主體結(jié)構(gòu),以及如何添加裝飾元素。
學(xué)生實(shí)踐:學(xué)生根據(jù)自己的創(chuàng)意設(shè)計(jì)筆筒,教師在旁指導(dǎo),幫助學(xué)生解決技術(shù)難題。
作品展示與評(píng)價(jià):學(xué)生展示自己設(shè)計(jì)的筆筒模型,教師和其他學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià),提出優(yōu)化建議,鼓勵(lì)學(xué)生不斷完善自己的作品。
這些課例通過具體的項(xiàng)目引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)3done軟件的操作,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力,讓學(xué)生在設(shè)計(jì)生活用品的過程中體驗(yàn)到3D建模的樂趣和成就感。將學(xué)生分成若干小組,每組 4 - 6 人,讓他們以小組為單位共同完成一些復(fù)雜的 3D 設(shè)計(jì)任務(wù)。
通過小組合作學(xué)習(xí),可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通能力,讓學(xué)生學(xué)會(huì)在團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì),整合不同成員的想法和技能,共同完成設(shè)計(jì)任務(wù)。在小組合作過程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生合理分工,明確每個(gè)成員的職責(zé)和任務(wù),鼓勵(lì)學(xué)生相互交流、相互學(xué)習(xí)、相互幫助,共同解決設(shè)計(jì)過程中遇到的問題。同時(shí),教師要定期組織小組之間的交流和展示活動(dòng),讓各小組分享自己的設(shè)計(jì)成果和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),促進(jìn)學(xué)生之間的相互學(xué)習(xí)和共同進(jìn)步。
這些課例通過具體的項(xiàng)目引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)3done軟件的操作,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力,讓學(xué)生在設(shè)計(jì)生活用品的過程中體驗(yàn)到3D建模的樂趣和成就感。
本文內(nèi)容僅代表作者本人觀點(diǎn),與i3DOne社區(qū)無關(guān)。