逆向思維在3D創(chuàng)意設(shè)計中的作用與培養(yǎng)策略

房立寧

近年來，隨著人們對創(chuàng)客教育的關(guān)注，各地中小學(xué)校涌現(xiàn)出了豐富多彩的創(chuàng)客空間，為學(xué)校創(chuàng)客教育注入了活力。創(chuàng)客教育的核心思想之一就是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，3D創(chuàng)意設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要項(xiàng)目，而在3D創(chuàng)意設(shè)計中，訓(xùn)練逆向思維對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力有很強(qiáng)的促進(jìn)作用。本文將對逆向思維在3D創(chuàng)意設(shè)計中的作用和培養(yǎng)加以討論和研究。

一、逆向思維的作用

1.在3D創(chuàng)意設(shè)計中的作用

絕大多數(shù)教師在進(jìn)行3D創(chuàng)意設(shè)計時，授課思路一般是先通過實(shí)例進(jìn)行軟件命令教學(xué)，然后進(jìn)行作品示例及學(xué)生作品創(chuàng)作。然而學(xué)生在進(jìn)行作品創(chuàng)作時，思維過程大致包括作品創(chuàng)意構(gòu)思（作品結(jié)構(gòu)、零件及功能）、零件制作分析（用軟件哪個命令制作）和作品制作（具體制作）三個環(huán)節(jié)。其中第三個環(huán)節(jié)是“命令—零件”過程，而第二個環(huán)節(jié)是“零件—命令”過程，兩個過程看似只是相反，但卻相差很多。

在作品制作流程中，制作分析的逆向思維是作品制作的前期準(zhǔn)備，如果分析不到位，后期的制作將會有無窮障礙甚至不能完成。作品制作的正向思維是逆向思維的延續(xù)，逆向思維是正向思維的優(yōu)化與提升，只有在對常規(guī)操作熟練掌握之后，才能進(jìn)一步思考，拓展思路，而這恰恰是我們平日教學(xué)過程中所欠缺的。

2.在教學(xué)中的作用

單純的“命令—零件”式的常規(guī)教學(xué)，制作方法單一，學(xué)生在學(xué)習(xí)3D設(shè)計過程中不僅創(chuàng)新思維受限，創(chuàng)作積極性不高，而且較出色的3D作品不多。逆向思維設(shè)計教學(xué)活動就是由原來的“命令—零件”轉(zhuǎn)變?yōu)椤傲慵睢?，也就是給出模型，然后思考可以用什么命令來實(shí)現(xiàn)的過程。在這一思考過程中，不同的學(xué)生會找到不同的途徑和方法，有利于開拓學(xué)生思路、活躍學(xué)生思維、改善課堂氣氛。

3.在培養(yǎng)創(chuàng)新能力中的作用

由前面的分析不難得出，逆向思維對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力能起到很好的促進(jìn)作用，有利于學(xué)生在將來制作出更好的作品和模型，同時也會促進(jìn)學(xué)生其他學(xué)科綜合能力的提升。

二、逆向思維在教學(xué)過程中的培養(yǎng)策略

1.教師應(yīng)由知識傳授型教師向創(chuàng)新型教師轉(zhuǎn)變

創(chuàng)新型教師必須具備逆向思維等發(fā)散思維的主動意識和能力，這是培養(yǎng)學(xué)生逆向思維的前提。教師應(yīng)該積極參與與創(chuàng)新教育有關(guān)的培訓(xùn)與學(xué)習(xí)，提高自身素質(zhì)，用最短的時間完成從知識傳授型教師向創(chuàng)新型教師的轉(zhuǎn)變。

2.教師要積極引導(dǎo)學(xué)生利用逆向思維考慮問題

如在3D One軟件中進(jìn)行“旋轉(zhuǎn)”命令教學(xué)時，在進(jìn)行完軟件命令教學(xué)之后，學(xué)生知道平面圖形通過旋轉(zhuǎn)操作可以得到立體模型，同一個平面圖形如果旋轉(zhuǎn)軸在不同的位置，可以形成不同的立體模型，同樣，如果對旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行改變，還會設(shè)計出更多模型。

如果我們反過來，先將模型提供給學(xué)生，讓他們思考這是由什么平面圖形旋轉(zhuǎn)而來的、旋轉(zhuǎn)軸在什么地方呢？學(xué)生之間可以進(jìn)行互動游戲，各自設(shè)計一個或幾個模型，然后讓同學(xué)找出其中的平面圖形和旋轉(zhuǎn)軸，課堂氣氛必然異常活躍。

教師在日常教學(xué)中進(jìn)行有意引導(dǎo)，學(xué)生學(xué)習(xí)3D創(chuàng)意設(shè)計的積極性將會大增，同時其逆向思維能力也會逐漸提升。

3.教師要尊重學(xué)生的逆向思維方案

如在利用3D One軟件制作五角星模型時，教師可引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)五角星的外形，逆向思考制作方法與思路，整理出錐削法、DE移動+陣列法、放樣法三種操作方法，并進(jìn)行嘗試，最終找出三種方法的優(yōu)缺點(diǎn)（如下表），確定最佳制作方法。

三、在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中融入逆向思維

筆者所在的農(nóng)村學(xué)校自2017年建成創(chuàng)客空間以來，開設(shè)了以3D創(chuàng)意設(shè)計為主的多個創(chuàng)客項(xiàng)目，在基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的教學(xué)方式中大膽嘗試了學(xué)生逆向思維的培養(yǎng)。在教學(xué)過程中，教師將所有的內(nèi)容設(shè)計為若干個活動項(xiàng)目，學(xué)生在一個個項(xiàng)目活動中通過逆向思維形成新穎的創(chuàng)作思路，完成的模型設(shè)計已經(jīng)不再局限于實(shí)體的機(jī)械堆砌，平面草圖的拉伸、旋轉(zhuǎn)等變形，也不再是教師上課示例的簡單復(fù)制，很多情況下做出的是令人耳目一新的作品。

在三年多的時間里，學(xué)校的創(chuàng)新做法取得了一定的成績，得到了《齊魯晚報》及3D One青少年三維創(chuàng)意社區(qū)的報道與推廣，以及中央電教館相關(guān)專家的肯定與好評。

教師通過在3D創(chuàng)意設(shè)計中培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)意靈感。學(xué)生通過設(shè)計優(yōu)秀模型，從中獲得了學(xué)習(xí)的滿足感、成就感，從而更加喜歡3D創(chuàng)意設(shè)計課程。學(xué)生除了掌握基本技術(shù)學(xué)習(xí)方法和技術(shù)探究方法外，也在無形中提升了觀察力、數(shù)字感知力和空間感，學(xué)生的整體創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力大大提升，創(chuàng)客教育的核心思想得以充分實(shí)現(xiàn)。