讓思維可見(jiàn)，讓創(chuàng)意有形
——如何在3D設(shè)計(jì)與打印課程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

顧生銳

（甘肅省蘭州市安寧區(qū)蘭飛小學(xué)，甘肅 蘭州）

3D打印是一種快速成型技術(shù)，它以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體。

這是一門(mén)新興的課程，從三維設(shè)計(jì)、切片處理的軟件使用，到機(jī)器使用和日常維護(hù)，培養(yǎng)的是學(xué)生的空間想象能力、軟件使用能力和創(chuàng)意表達(dá)能力。

在軟件教學(xué)中我們選用三維創(chuàng)意設(shè)計(jì)軟件3Done，它功能齊全且簡(jiǎn)單易學(xué)，學(xué)生能利用它由簡(jiǎn)入繁地表達(dá)自己的創(chuàng)意。3Done軟件設(shè)計(jì)就像“搭積木”一樣形象、快捷。我們可以融合多學(xué)科知識(shí)與技能，充分發(fā)掘?qū)W生的探究能力和創(chuàng)新能力，發(fā)展他們的邏輯思維和創(chuàng)新思維能力。

每節(jié)課，我們通過(guò)“做一做”“練一練”“小提示”“小探索”等環(huán)節(jié)，將軟件中的各種操作、命令、設(shè)置等功能融入其中，至少讓學(xué)生設(shè)計(jì)制作一個(gè)完整的作品，提高他們學(xué)習(xí)的成就感。

3Done三維軟件的教學(xué)過(guò)程可劃分為軟件學(xué)習(xí)與自主創(chuàng)新兩個(gè)遞進(jìn)階段。在學(xué)習(xí)階段，學(xué)生主要學(xué)習(xí)三維模型基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)計(jì)軟件的使用，學(xué)會(huì)從簡(jiǎn)單三維設(shè)計(jì)到復(fù)雜三維設(shè)計(jì)。在學(xué)生通過(guò)案例掌握了軟件的基本操作技能以后，就進(jìn)入創(chuàng)新階段。我們結(jié)合學(xué)校和學(xué)生個(gè)人實(shí)際發(fā)展情況，指導(dǎo)他們?cè)O(shè)計(jì)并制作出特色教育項(xiàng)目作品，同時(shí)滲透情感、態(tài)度與價(jià)值觀的教育目標(biāo)。

建模完成后，我們用3D打印機(jī)將作品打印出來(lái)。學(xué)生從最簡(jiǎn)單的開(kāi)機(jī)、進(jìn)料、顯示屏操作開(kāi)始學(xué)習(xí)，逐漸學(xué)會(huì)選擇模型、加熱、暫停、換料等復(fù)雜操作，這些過(guò)程給學(xué)生帶來(lái)了耳目一新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。通過(guò)3D打印技術(shù)，直觀、立體、真實(shí)的模型逐漸呈現(xiàn)在眼前，極大地激發(fā)了學(xué)生求知、求真的欲望，真正實(shí)現(xiàn)了“讓思維可見(jiàn)，讓創(chuàng)意有形”的創(chuàng)新科技教育目標(biāo)。

3D打印對(duì)學(xué)生的影響不僅在于學(xué)習(xí)使用設(shè)計(jì)軟件，設(shè)計(jì)軟件和3D打印機(jī)只是一個(gè)建模工具軟件或者一臺(tái)機(jī)器。要想充分發(fā)揮3D打印技術(shù)在中小學(xué)教育領(lǐng)域中的積極作用和推動(dòng)力，在課程設(shè)計(jì)方面，我們需要深入地探索怎樣在教學(xué)中把學(xué)生培養(yǎng)成為一個(gè)有邏輯思維和創(chuàng)新思維的思考者與設(shè)計(jì)師，讓學(xué)生擁有一個(gè)完整的觀察、探究、實(shí)踐和不斷完善的過(guò)程，為他們鋪設(shè)一條新穎的思維通道。

一、模仿創(chuàng)意作品設(shè)計(jì)

當(dāng)學(xué)生能夠使用3Done軟件設(shè)計(jì)基本模型并熟練操控打印機(jī)時(shí)，就可以啟發(fā)引導(dǎo)他們模仿制作一些有創(chuàng)意的作品。在模仿的過(guò)程中，我們要讓學(xué)生體會(huì)這些作品的創(chuàng)意點(diǎn)和尋找這些創(chuàng)意點(diǎn)的過(guò)程。這樣他們就有可能以這樣的創(chuàng)意設(shè)計(jì)出自己的作品，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)。

二、引入“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”理念

“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”是很有效的創(chuàng)新力培養(yǎng)方式。教師可給定主題，讓學(xué)生根據(jù)需要自己設(shè)計(jì)，只要契合主題，外形、功能可以由他們自己決定。學(xué)生有機(jī)會(huì)去設(shè)計(jì)、去創(chuàng)造、去表達(dá)自己，就能更進(jìn)一步培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)。

在項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程中，每個(gè)項(xiàng)目都應(yīng)啟發(fā)學(xué)生提出相互關(guān)聯(lián)、環(huán)環(huán)相扣的有意義的問(wèn)題。項(xiàng)目也應(yīng)與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生觀察和思考真實(shí)世界。而且要給學(xué)生足夠的自主選擇空間，包括制訂計(jì)劃、修改流程等。設(shè)計(jì)過(guò)程后期，老師和學(xué)生要對(duì)用到的知識(shí)點(diǎn)、項(xiàng)目完成的進(jìn)度和質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)和反思，以便改進(jìn)和提高。

學(xué)生通過(guò)多彩的奇思妙想和創(chuàng)意設(shè)計(jì)，能做出很多有意思的作品。這樣的項(xiàng)目式課程實(shí)踐，就像是用五彩的畫(huà)筆，給學(xué)生描繪出精彩紛呈的世界。

三、建立“解決生活問(wèn)題式”學(xué)習(xí)模式

生活和學(xué)習(xí)中有很多細(xì)節(jié)是不錯(cuò)的創(chuàng)新意識(shí)教育的切入點(diǎn)。比如，對(duì)于我們遇到的一些有困難的事情或者用起來(lái)不方便的東西，我們要讓課堂所學(xué)回歸到生活，以此啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、積極思考、動(dòng)手操作直至完成作品、解決問(wèn)題。這個(gè)過(guò)程也是在培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)。

四、改進(jìn)課堂分享模式

利用“i3DOne青少年三維創(chuàng)意社區(qū)”的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，鼓勵(lì)支持學(xué)生將自己的3DOne學(xué)習(xí)成果發(fā)布到學(xué)校的3D學(xué)社，與其他同學(xué)一起分享作品，交流心得，攜手共進(jìn)。

在i3DOne社區(qū)，老師可以找到豐富的教學(xué)資源，快速開(kāi)設(shè)3D課堂，分享教學(xué)成果，獲得方便的3D服務(wù)。學(xué)生可以邊學(xué)邊玩，獲得成長(zhǎng)獎(jiǎng)勵(lì)，不僅可以和本校學(xué)生玩，還能和全國(guó)中小學(xué)生一起玩轉(zhuǎn)3D設(shè)計(jì)和打印，共創(chuàng)學(xué)習(xí)氛圍。

3D設(shè)計(jì)與打印課程是創(chuàng)客教育的重要組成部分，學(xué)校選擇開(kāi)設(shè)這門(mén)課程是為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)精神，從而提升邏輯思維能力、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰徒鉀Q現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力。讓我們共同致力于培養(yǎng)中小學(xué)生的創(chuàng)新力發(fā)展，為未來(lái)中國(guó)“智”造奠定扎實(shí)的人才基礎(chǔ)。