3D建模技術(shù)對于學生創(chuàng)意設(shè)計能力的實踐探究

摘 要：近年，3D打印技術(shù)從社會慢慢走入了中小學校園，給教育創(chuàng)新實踐帶來了難以估計的積極影響。我校也正走在逐步開展創(chuàng)客教育探索的路上。未來，我們希望看到每個學生都能利用3D建模軟件設(shè)計出屬于自己的創(chuàng)意作品。

關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù) 3D建模軟件 小學信息技術(shù) 創(chuàng)客競賽

一、3D打印技術(shù)的地位及發(fā)展前景

3D打印技術(shù)被譽為“第三次工業(yè)革命的重要生產(chǎn)工具”。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，3D打印越來越平民化、兒童化。

3D建模通俗來講就是利用三維制作軟件通過虛擬三維空間構(gòu)建出具有三維數(shù)據(jù)的模型。3D建模是3D打印技術(shù)中的首要環(huán)節(jié)，在整個3D打印過程中起著至關(guān)重要的作用。以此為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體。相信在未來市場上必將涌現(xiàn)出許許多多具有豐富功能性的創(chuàng)意設(shè)計產(chǎn)品。

二、3D打印對小學教育的影響

3D打印是一種同時擁有視覺和觸覺的學習方式，它正以一種簡單，有趣的方式進入小學課堂，3D打印課程可以讓枯燥的理論變得生動，而小學階段又是一生中最具創(chuàng)造力的階段之一，孩子有學習新鮮前沿技術(shù)的需求，而3D建模軟件能更直觀、便捷地讓學生的需求得以呈現(xiàn)。

家長也會比較看重3D打印技術(shù)對孩子動手能力和空間能力方面的培養(yǎng)。

三、3D建模軟件

3D建模軟件在培養(yǎng)學生三維空間想象力上具有獨特的優(yōu)勢。針對小學生的發(fā)展現(xiàn)狀和技能水平，將時下比較流行的3D建模軟件作了如下對比：

1.3DMAX

優(yōu)勢：功能強大，集造型、渲染和制作動畫于一身；建模、渲染速度快；渲染插件優(yōu)良；有豐富的模型庫；輸出格式種類多。

不足：需長時間訓練，功能遠不如MAYA強大。

主要應(yīng)用于：動畫制作、建筑效果圖等。

2.MAYA

優(yōu)勢：用戶界面人性化；基礎(chǔ)層次高，CG功能十分全面；動畫效果出色，建模速度快。

不足：對新手而言，內(nèi)容太廣泛、操作較復(fù)雜。

主要應(yīng)用于：影視產(chǎn)業(yè)、動畫片制作、電影制作、電視欄目包裝、電視廣告、游戲動制作等。

3.AutoCAD

優(yōu)勢：用戶界面良好；功能強大；繪圖速度快、精度高；可輕松訪問3D打印機。

不足：三維功能較弱，對精確性要求高。

主要應(yīng)用于：建筑行業(yè)、項目類、平面設(shè)計行業(yè)。

4.Sketchup

優(yōu)勢：界面簡潔，初學者可短期內(nèi)掌握；擴展功能多；多種顯示模式；可以同時與多種軟件結(jié)合使用。

不足：精度低，內(nèi)容少，性能和執(zhí)行效率低，不便修改，曲面建模能力弱。

主要應(yīng)用于：應(yīng)用在建筑、規(guī)劃、園林、景觀、室內(nèi)以及工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域。

5.3D one

優(yōu)勢：界面簡潔、實用，易于上手；資源庫豐富；版本眾多；實現(xiàn)了3D設(shè)計和3D打印軟件的直接連接。

不足：家庭版免費但功能不齊，教育版只有90天的使用期限。

主要應(yīng)用于：青少年3D創(chuàng)意設(shè)計啟蒙。

綜上所述，在教育領(lǐng)域來說，3D one更適合中小學創(chuàng)客使用。在我校開展3D建模教學活動過程中，深受學生的好評。

四、探索我校3D建模課程

1.我校3D打印環(huán)境

目前我校有三臺3D打印機，一臺放在專用機房，另外兩臺放在3D創(chuàng)客教室。打印機采用FDM熔融技術(shù)，適合在中小學校使用。選擇免費、易上手的3D建模軟件，供老師和學生使用。

2.我校師生對3D建模課程的認識

起初，3D打印對我校教師和學生而言都是一個全新的事物，但是由于近年來，3D打印設(shè)計的產(chǎn)品由小到螺絲釘大到建筑，所有師生都非常期待3D打印走進課堂，希望通過3D打印技術(shù)，把創(chuàng)意想法變成現(xiàn)實。

通過前期大量的摸索與學習，我校3 D建模課程已慢慢走上正軌，我們有很強的信心在教學中不斷總結(jié)經(jīng)驗，將3D建模課程開展好，讓學生能夠?qū)⒆约旱膭?chuàng)意繪制成型。

五、比賽驅(qū)動興趣

在剛過去的“常州市第四屆中小學生創(chuàng)客大賽”，題目是設(shè)計一個節(jié)水小裝置，在比賽中引導孩子們關(guān)注自然，關(guān)注生活，并利用3D打印設(shè)計來幫助我們解決實際問題。

在比賽的驅(qū)動下，學生對3D打印技術(shù)的學習興趣也越漸濃厚，各種各樣新奇的想法從學生的小腦袋里冒了出來。未來我們也希望能將這些優(yōu)秀的3D設(shè)計作品通過與一些專業(yè)公司的對接，將其實體化和產(chǎn)品化，讓孩子們的創(chuàng)意設(shè)計為我們的生活提供便利，為小學的創(chuàng)客教育保駕護航，讓創(chuàng)客作品發(fā)揮更有意義的價值。

在日常教學活動中，教師也可以階段性的設(shè)置主題進行創(chuàng)意作品評比，最終將優(yōu)秀作品打印出來，全校展示。

教師也可以鼓勵能力強的學生參加一些3D作品的公益活動，用自己的興趣愛好，幫助到更多需要幫助的人。

通過這樣的活動，不僅可以提高學生的自信心和積極性，也可以增強學生的創(chuàng)作欲望和創(chuàng)作熱情，逐漸形成創(chuàng)新意識與創(chuàng)新思維，鍛煉學生空間想象能力。

六、總結(jié)

3D打印的小學教育越來越低成本化，開展創(chuàng)客類教育的學校越來越多。學生通過3D建模軟件的學習、將自己的獨特創(chuàng)意結(jié)合實際需求注入到作品設(shè)計中去。整個過程需要孩子不斷地去創(chuàng)新、去實踐、去溝通、去完善、去分享。而3D建模軟件允許孩子不斷地嘗試、出錯再嘗試，并且能夠不斷地注入新鮮的創(chuàng)意，它已經(jīng)變成一種生活工具和手段，在豐富我們課堂的同時，也培養(yǎng)了孩子的創(chuàng)新能力，在摸索中潛移默化地改變未來的生活方式。

總之，在 3D建模軟件的領(lǐng)域“沒有做不到，只有想不到”，它為學生提供了自由發(fā)揮的空間，收獲意想不到的效果。

參考文獻：

[1] 黃延慧，陳婷婷，王洪江.基于3D打印技術(shù)的小學教學應(yīng)用研究[J].電腦知識與技術(shù)，2016，12（29）：204-205+209.

[2] 黃文愷，朱靜.3D建模與3D打印技術(shù)應(yīng)用[J].課程教學研究，2016（06）：98.

[3] 孫瑞.利用3D建模軟件培養(yǎng)學生空間想象力[J].大連教育學院學報，2016，32（01）：83.

[4] 周迎春.3D建模打印進入小學信息技術(shù)課堂實踐探究[J].中國教育技術(shù)裝備，2015（23）：48-49.

[5] 李宇昂.兒童3D打印：在小學創(chuàng)意課程中的應(yīng)用與創(chuàng)新[J].設(shè)計，2015（15）：22-25.

[6] 鄭少京，呂志強.主導3D打印技術(shù)的關(guān)鍵-3D建模[J].辦公自動化，2015（14）：61-62.

[7] 馮楊.三維動畫制作中3D建模技術(shù)的探討[J].商丘職業(yè)技術(shù)學院學報，2013，12（05）：27-28.

作者簡介：徐妃，本科，單位：常州市新北區(qū)龍虎塘實驗小學.