基于3D建模教學(xué)的創(chuàng)客教學(xué)法研究

□崔 勇

傳統(tǒng)教學(xué)仍然是以掌握知識(shí)為主，也就是教師講、學(xué)生聽，教師操作、學(xué)生模擬，只要學(xué)生完成作業(yè)即可，學(xué)生的參與意識(shí)、主動(dòng)學(xué)習(xí)和探究意識(shí)得不到加強(qiáng)，自主學(xué)習(xí)的潛力得不到開發(fā)，因此人才培養(yǎng)的質(zhì)量很難提高。

一、傳統(tǒng)教學(xué)方法的改變——?jiǎng)?chuàng)客教學(xué)法

為了進(jìn)一步突出學(xué)生的主體地位，培養(yǎng)其主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，成為既“動(dòng)手”，又“動(dòng)腦”還能“創(chuàng)新”的創(chuàng)客型人才，實(shí)施創(chuàng)客教學(xué)法勢(shì)在必行。

1.什么是“創(chuàng)客”？所謂“創(chuàng)客”來源英文單詞mark。狹義上的“創(chuàng)客”是指那些酷愛科技、熱衷實(shí)踐、樂于分享、努力把各種創(chuàng)意變成現(xiàn)實(shí)的人，廣義上“創(chuàng)客”是指有創(chuàng)意并能付諸實(shí)踐創(chuàng)新的人?！皠?chuàng)客”的共同特質(zhì)是創(chuàng)新、實(shí)踐與分享，以創(chuàng)客為主體的社區(qū)（Hackerspace）則成了創(chuàng)客文化的載體。創(chuàng)客教育的根本目標(biāo)是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)自我、學(xué)會(huì)創(chuàng)新、服務(wù)社會(huì)，為培養(yǎng)他們的綜合能力和終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

2.什么是創(chuàng)客教學(xué)法？所謂的“創(chuàng)客教學(xué)法”，就是培養(yǎng)“創(chuàng)客”的教學(xué)方法。教育部全國教師教育信息化專家委員會(huì)委員黎加厚教授是第一個(gè)完整提出“創(chuàng)客教學(xué)法”的學(xué)者，他提出的“創(chuàng)客教學(xué)法”即鼓勵(lì)學(xué)生在探索、發(fā)明和創(chuàng)造中主動(dòng)學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí)的教學(xué)方法，是“做中學(xué)”的進(jìn)一步發(fā)展，強(qiáng)調(diào)教與學(xué)方式的轉(zhuǎn)型，提倡“創(chuàng)造即學(xué)習(xí)”。 創(chuàng)課教學(xué)法的基本教學(xué)觀點(diǎn)是“學(xué)習(xí)即智造”，基本特點(diǎn)是“有創(chuàng)意、能設(shè)計(jì)、敢動(dòng)手、樂分享”。下面結(jié)合平陰縣職業(yè)中等專業(yè)學(xué)校在“創(chuàng)客”培養(yǎng)方面的教學(xué)，談一下創(chuàng)客教學(xué)法的實(shí)施步驟。

作為職業(yè)學(xué)校的建模課，3D打印可以充分開發(fā)學(xué)生的空間想象力。通過建模軟件，把學(xué)生的不同想象作品通過計(jì)算機(jī)建模軟件做出模型，然后用3D打印的方式把它們變成觸手可及的物品，這是每個(gè)學(xué)校培養(yǎng)“創(chuàng)客”并進(jìn)行創(chuàng)客教育的必修課。現(xiàn)在流行的建模軟件有多種，比較適合青少年的3Done是一款可視化完全漢化的建模軟件，是“中央電教館”指定創(chuàng)客大賽軟件，有兩萬多個(gè)學(xué)校在應(yīng)用該軟件，這款軟件是專門針對(duì)初學(xué)者開發(fā)的可視建模軟件，一改建模軟件復(fù)雜、生硬、抽象、不友好的形象界面簡(jiǎn)潔，通過搭積木操作就可以完成建模過程，具有獨(dú)特的點(diǎn)變形、類似泥捏方式，能快速改變實(shí)體造型，對(duì)實(shí)體進(jìn)行扭轉(zhuǎn)變形等，使學(xué)生輕松快捷地實(shí)現(xiàn)自己的創(chuàng)意設(shè)想，充分滿足學(xué)生的好奇心，把學(xué)生帶到創(chuàng)意無限的世界。學(xué)生可以通過建模提高空間想象力和三維設(shè)計(jì)的能力，通過討論相互觀摩、改進(jìn)自己的設(shè)計(jì)方案，并在線上與別人分享評(píng)價(jià)，從而充分培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

二、創(chuàng)客教學(xué)法的基本步驟

1.創(chuàng)意的形成。所謂“創(chuàng)意”即指一個(gè)創(chuàng)新的未被證實(shí)的想法，是“創(chuàng)客”整個(gè)創(chuàng)新思維的起點(diǎn)。要使學(xué)生有新想法，即要培養(yǎng)學(xué)生的求異思維、發(fā)散思維、頓悟靈感思維。教師應(yīng)該首先展示某個(gè)教學(xué)項(xiàng)目的初級(jí)成果，然后讓學(xué)生充分了解并掌握完成這個(gè)產(chǎn)品的方法步驟。這個(gè)過程是學(xué)習(xí)消化的過程，必不可少。所有的創(chuàng)意都是在對(duì)已有知識(shí)充分掌握、了解、吸收的基礎(chǔ)上形成的，學(xué)生在掌握基本步驟的前提下，結(jié)合自己的生活經(jīng)驗(yàn)，加上老師的啟發(fā)，產(chǎn)生新的聯(lián)想，這就自然而然地形成了新的“創(chuàng)意”。例如，在創(chuàng)客教育的3D打印課上，教師可以先展示某個(gè)3D打印的實(shí)物，采用項(xiàng)目教學(xué)法，展示項(xiàng)目教學(xué)的成果、目標(biāo)、任務(wù)，如3D打印的盤子模型等，學(xué)生被實(shí)物吸引，激發(fā)了好奇心，并產(chǎn)生興趣。然后模仿老師的制作過程和方法，跟隨教師一起完成以下步驟：首先繪制草圖，然后用到“基本編輯”命令，用“縮放”“拉伸”“抽殼”鍵，再下一步是“特征造型”，用“渲染”“預(yù)制文字”“填充”鍵等，完成一個(gè)盤子的模型制作。學(xué)生模仿老師的過程中往往會(huì)產(chǎn)生“靈感”，如教師制作盤子的過程中，教師應(yīng)用“預(yù)制文字”制成陽刻文字，可以進(jìn)一步點(diǎn)撥、啟發(fā)學(xué)生：能不能做出陰刻文字？怎樣做？這樣盤子的造型、風(fēng)格都發(fā)生了變化。教師恰到好處的點(diǎn)撥，可以對(duì)學(xué)生創(chuàng)意的產(chǎn)生起到“敲門磚“的作用。學(xué)生只有成功捕捉稍縱即逝的“靈感”，才能轉(zhuǎn)化成創(chuàng)意，所以創(chuàng)意的形成一定是從模仿和實(shí)踐中來，正如中國教育學(xué)會(huì)青少年創(chuàng)新思維教育研究中心理事長李亦菲所說：“創(chuàng)新的源泉在于多元化的拆分和組合，三維創(chuàng)新設(shè)計(jì)教育是開啟創(chuàng)新之門的鑰匙?！彼裕瑒?chuàng)意是在教學(xué)實(shí)踐中經(jīng)過思考、討論和教師的點(diǎn)撥產(chǎn)生的。

2.設(shè)計(jì)。即學(xué)生把創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)模型的過程，是一個(gè)創(chuàng)作的過程。學(xué)生把一個(gè)好的想法分步實(shí)施，在這個(gè)過程中學(xué)生可以在掌握建模軟件各項(xiàng)功能的基礎(chǔ)上，以小組為單位，充分討論新創(chuàng)意的可行性；也可以進(jìn)行線上研討，線上交流是一個(gè)更大、更開放的空間，開放的環(huán)境更利于點(diǎn)亮思維的火花，一個(gè)新的思路可能因此產(chǎn)生。設(shè)計(jì)的過程對(duì)設(shè)計(jì)者本人而言是一個(gè)創(chuàng)作開發(fā)的新過程，是克服困難的過程，也是運(yùn)用已有知識(shí)，在一定范圍內(nèi)學(xué)習(xí)新的知識(shí)技能，解決過去從未遇到過的實(shí)際問題的過程。在這個(gè)過程中教師要從知識(shí)的傳播者退居二線，不對(duì)學(xué)生進(jìn)行干預(yù)，只在必要的時(shí)候加以點(diǎn)撥，給學(xué)生留下自主學(xué)習(xí)、討論的空間。如有的學(xué)生受到“盤子”模型的啟發(fā)，產(chǎn)生“杯子”設(shè)計(jì)創(chuàng)意，自己把“盤子”設(shè)計(jì)中的“草圖繪制”命令改成繪制半徑為20的圓，然后轉(zhuǎn)成正常視圖，拉伸高度為80，變成錐體、“抽殼”，應(yīng)用“特征造型”對(duì)杯口進(jìn)行圓角處理，進(jìn)行“渲染”“貼圖”，完成了“杯子”模型設(shè)計(jì)。這些模型之間有一定聯(lián)系，只要改變幾個(gè)步驟就會(huì)設(shè)計(jì)出新產(chǎn)品。

3.制作。即學(xué)生通過學(xué)習(xí)和使用工具將設(shè)計(jì)變成產(chǎn)品的過程。首先是把用建模軟件設(shè)計(jì)好的模型轉(zhuǎn)化成3D打印機(jī)能夠識(shí)別的文件格式輸出，一般是STL格式輸出，然后通過3D打印機(jī)把設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為實(shí)物。通過制作過程，學(xué)生把虛擬現(xiàn)實(shí)、存在計(jì)算機(jī)中的模型轉(zhuǎn)化成看得見、摸得著的實(shí)物。制作是學(xué)生成為“創(chuàng)客”的必經(jīng)之路，是學(xué)生動(dòng)手的過程。有的學(xué)生通過打印輸出了自己喜歡的作品，如桌子、凳子、鐵塔、飛機(jī)、儲(chǔ)錢罐等，學(xué)生各顯其能，把自己創(chuàng)意轉(zhuǎn)化成作品。

4.分享。分享從內(nèi)容上分為成果分享和過程分享，從空間上分為線下分享和線上分享。

（1）成果分享。學(xué)生可以把自己的產(chǎn)品、成果與大家分享，分享的過程也是與別人分享快樂的過程。一定要把“創(chuàng)客”的創(chuàng)新過程變成工作并快樂著的狀態(tài)，沒有快樂的工作，不會(huì)有積極性、創(chuàng)造性。一個(gè)大學(xué)生曾問諾貝爾獎(jiǎng)獎(jiǎng)金獲得者李政道教授:“先生，你現(xiàn)在已經(jīng)功成名就，還每天工作13個(gè)小時(shí)，你不覺得累嗎？”李教授回答：“我沒有感覺累。因?yàn)槲夜ぷ骶褪强鞓贰！笨梢娡ㄟ^分享，建立“創(chuàng)客”的成就感、幸福感是多么重要。

（2）過程分享。即將創(chuàng)新過程中的方法步驟、設(shè)計(jì)過程中碰到的問題、如何解決這些問題等與同學(xué)進(jìn)行分享。對(duì)于作品里出現(xiàn)的問題，可以借助集體智慧尋求解決方法，這也是一個(gè)突破和鞏固的良機(jī)；對(duì)于學(xué)生展示的個(gè)性、亮點(diǎn)，這更是一個(gè)幫助其他學(xué)生拓寬思路的契機(jī)。

（3）線下分享。即同班同學(xué)、興趣小組、學(xué)校創(chuàng)客聯(lián)盟內(nèi)的分享。

（4）線上分享。即在互聯(lián)網(wǎng)上的線上分享，也就通過網(wǎng)上QQ群、微信群進(jìn)行網(wǎng)上分享。還可以把自己作品上傳到網(wǎng)上，供大家欣賞評(píng)判；并能轉(zhuǎn)化成商品，通過下載率來檢驗(yàn)自己作品的社會(huì)認(rèn)可度。著名的網(wǎng)上平臺(tái)“3Done青少年三維創(chuàng)意社區(qū)”就包括“作品天地”“模型商店”“創(chuàng)客課程”“大賽活動(dòng)”等欄目，聚集了全國各地?cái)?shù)萬青少年“創(chuàng)客”，通過“作品天地”將作品上傳分享，是“創(chuàng)客”交流學(xué)習(xí)、分享的良師益友。

5.評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)就是對(duì)分享后的結(jié)果進(jìn)行重新認(rèn)識(shí)反思的過程。評(píng)價(jià)分為自我評(píng)價(jià)、同學(xué)互評(píng)、老師評(píng)價(jià)幾種方式，是創(chuàng)客教育應(yīng)有的環(huán)節(jié)。

（1）自我評(píng)價(jià)。即對(duì)自己的作品及作品的制作過程，通過對(duì)比別人的作品和老師講解，自己評(píng)判優(yōu)缺點(diǎn)的過程。每個(gè)人心里都有“一桿秤”，自我評(píng)價(jià)是對(duì)自己水平、能力重新認(rèn)識(shí)的過程，更是一個(gè)反思的過程，是自我進(jìn)步的動(dòng)力和源泉。

（2）同學(xué)互評(píng)。同學(xué)可以站在友善角度，指出自己沒有看到的優(yōu)缺點(diǎn)，但評(píng)價(jià)應(yīng)具備客觀性、公正性，在激勵(lì)、鼓勵(lì)的同時(shí)要指出其不足。評(píng)價(jià)別人也是評(píng)價(jià)者自身能力提高的過程，所以教師應(yīng)該讓每一個(gè)學(xué)生充分發(fā)言，不能搞“一言堂”，或者少數(shù)幾個(gè)學(xué)生發(fā)言，對(duì)于不能客觀評(píng)價(jià)別人的學(xué)生，應(yīng)該及時(shí)糾正，不能走過場(chǎng)。

（3）教師評(píng)價(jià)。教師評(píng)價(jià)是通過評(píng)價(jià)進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生成長為“創(chuàng)客”的自信心、興趣和成就感。有時(shí)教師評(píng)價(jià)可以改變一個(gè)人的人生軌跡，對(duì)“創(chuàng)客”評(píng)價(jià)應(yīng)以培養(yǎng)興趣，讓學(xué)生敢于迎接挑戰(zhàn)、有標(biāo)新立異的思維為主。

總之，創(chuàng)客教育是從“奇思妙想”轉(zhuǎn)化成“美妙產(chǎn)品”的教育，創(chuàng)客教學(xué)法能使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到提高、思維品質(zhì)得到鍛煉、動(dòng)手能力得到提升。

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