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學校：天津一中

課程：3D打?。ㄐ１具x修）

任課導師：張君

導師個人創(chuàng)客空間：http://csjagri.cn/u/37636273

3DOne軟件試用時間：2016.3.4-2016.4.15

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

教育領域，特別是基礎教育領域目前開設“3D打印”課程還處于起步、探索階段。從2013年中國人民大學附屬中學開設“3D打印與DIY”課程開始，3D打印技術在基礎教育領域被運用于學生打印設計模型、學生學習3D打印課程并DIY組裝3D 打印機、進行教具的打印等。

我校于2015年開始在校本選修中開設“3D打印”創(chuàng)客教育課程。在沒有接觸3DOne之前，由于當時沒有以中學生為使用對象的相關三維設計軟件，本校選用了Google SketchUp軟件進行課堂教學。

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

在課程中，學生的學習都很用心，但因為軟件專業(yè)性較強，造型費時，所以也凸顯出一些問題：

1. 從布置設計任務到學生提交最終作業(yè)，平均需要8課時。其間，有一半的學生會因為軟件使用的技術問題而放棄最初的設計方案，而從軟件較容易實現(xiàn)的功能入手進行設計。

2. 從學生作品看，含曲面連接的造型并不多，只有兩個（簡單回轉體除外）。實際的建模過程是，學生在曲面連接時都會出現(xiàn)破面，于是他們就在連接處畫大量的三角形面來實現(xiàn)連接，也因此耗費了大量設計時間。

3. 在學生作品中，只出現(xiàn)了一個有簡單配合關系的裝配件——孔明鎖。該作品的尺寸調整是由教師完成的。因為，在按設定的間隙調整零件模型時，操作繁瑣且容易出錯。

雖然，SketchUp軟件在學生的三維設計學習過程中帶來了很多困難，但學生的學習熱情不減，也因為該軟件初步認識了三維設計過程，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“3D打印”課程初始階段的教學需要。

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

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)三維設計軟件為內(nèi)核，絲毫不會在形體表達上受限。而且有官方網(wǎng)站提供在線培訓與學習視頻，使教師能迅速掌握軟件并提升教學能力。

下面，我們一起來看看學生在使用該軟件過程中的表現(xiàn)……

經(jīng)過4課時的基本功能與操作的學習后，學生開始確定設計任務并建立模型，造型過程比較順利，雖然會有一些疑問，但在教師的指導下基本都能解決，沒有因為軟件的使用問題而更改最初的設計方案。該軟件勝任了“設計工具”一職，而不是學生表達設計方案的“限制條件”。

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

對比前后使用的兩款軟件發(fā)現(xiàn)：

可以看出，使用3DOne軟件，學生作品的優(yōu)秀率明顯提高了。而在教學的過程中，我們也發(fā)現(xiàn)，對于模型的單個特征，學生的建模操作時間大大縮短，也因此學生在課堂能有更多的時間專注于裝配關系與設計細節(jié)。

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

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

經(jīng)試用，我們感覺3DOne軟件確實是為中小學生定制開發(fā)的，非常符合中學生的能力、認知、操作，只要幾節(jié)課就能做出自己的設計作品，解放了學生們學習軟件的難度，把有限的時間放在創(chuàng)意設計上，并快速地把腦海里的創(chuàng)意用3D模型表達出來。

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

在我國大力推進創(chuàng)客空間和創(chuàng)客教育的建設下，這兩年創(chuàng)客空間在全國各大城市遍地開花，而在學校開設創(chuàng)客教育課堂，培養(yǎng)孩子們的設計能力、動手操作能力，提升素質教育也必將成為一種潮流和趨勢。