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、主動學(xué)習(xí)和探究意識得不到加強(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——創(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)其主動學(xué)習(xí)的積極性，成為既“動手”，又“動腦”還能“創(chuàng)新”的創(chuàng)客型人才，實施創(chuàng)客教學(xué)法勢在必行。

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、熱衷實踐、樂于分享、努力把各種創(chuàng)意變成現(xiàn)實的人，廣義上“創(chuàng)客”是指有創(chuàng)意并能付諸實踐創(chuàng)新的人。“創(chuàng)客”的共同特質(zhì)是創(chuàng)新、實踐與分享，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)識自我、學(xué)會創(chuàng)新、服務(wù)社會，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委員黎加厚教授是第一個完整提出“創(chuàng)客教學(xué)法”的學(xué)者，他提出的“創(chuàng)客教學(xué)法”即鼓勵學(xué)生在探索、發(fā)明和創(chuàng)造中主動學(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)觀點是“學(xué)習(xí)即智造”，基本特點是“有創(chuàng)意、能設(shè)計、敢動手、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，有兩萬多個學(xué)校在應(yīng)用該軟件，這款軟件是專門針對初學(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潔，通過搭積木操作就可以完成建模過程，具有獨特的點變形、類似泥捏方式，能快速改變實體造型，對實體進(jìn)行扭轉(zhuǎn)變形等，使學(xué)生輕松快捷地實現(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)計的能力，通過討論相互觀摩、改進(jìn)自己的設(shè)計方案，并在線上與別人分享評價，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”即指一個創(chuàng)新的未被證實的想法，是“創(chuàng)客”整個創(chuàng)新思維的起點。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)該首先展示某個教學(xué)項目的初級成果，然后讓學(xué)生充分了解并掌握完成這個產(chǎn)品的方法步驟。這個過程是學(xué)習(xí)消化的過程，必不可少。所有的創(chuàng)意都是在對已有知識充分掌握、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，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3D打印的實物，采用項目教學(xué)法，展示項目教學(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，完成一個盤子的模型制作。學(xué)生模仿老師的過程中往往會產(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。教師恰到好處的點撥，可以對學(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踐中來，正如中國教育學(xué)會青少年創(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)計教育是開啟創(chuàng)新之門的鑰匙。”所以，創(chuàng)意是在教學(xué)實踐中經(jīng)過思考、討論和教師的點撥產(chǎn)生的。

2.設(shè)計。即學(xué)生把創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為計算機(jī)模型的過程，是一個創(chuàng)作的過程。學(xué)生把一個好的想法分步實施，在這個過程中學(xué)生可以在掌握建模軟件各項功能的基礎(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，線上交流是一個更大、更開放的空間，開放的環(huán)境更利于點亮思維的火花，一個新的思路可能因此產(chǎn)生。設(shè)計的過程對設(shè)計者本人而言是一個創(chuàng)作開發(fā)的新過程，是克服困難的過程，也是運用已有知識，在一定范圍內(nèi)學(xué)習(xí)新的知識技能，解決過去從未遇到過的實際問題的過程。在這個過程中教師要從知識的傳播者退居二線，不對學(xué)生進(jìn)行干預(yù)，只在必要的時候加以點撥，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)計創(chuàng)意，自己把“盤子”設(shè)計中的“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。這些模型之間有一定聯(lián)系，只要改變幾個步驟就會設(shè)計出新產(chǎn)品。

3.制作。即學(xué)生通過學(xué)習(xí)和使用工具將設(shè)計變成產(chǎn)品的過程。首先是把用建模軟件設(shè)計好的模型轉(zhuǎn)化成3D打印機(jī)能夠識別的文件格式輸出，一般是STL格式輸出，然后通過3D打印機(jī)把設(shè)計轉(zhuǎn)化為實物。通過制作過程，學(xué)生把虛擬現(xiàn)實、存在計算機(jī)中的模型轉(zhuǎn)化成看得見、摸得著的實物。制作是學(xué)生成為“創(chuàng)客”的必經(jīng)之路，是學(xué)生動手的過程。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，不會有積極性、創(chuàng)造性。一個大學(xué)生曾問諾貝爾獎獎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個小時，你不覺得累嗎？”李教授回答：“我沒有感覺累。因為我工作就是快樂。”可見通過分享，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，這也是一個突破和鞏固的良機(jī)；對于學(xué)生展示的個性、亮點，這更是一個幫助其他學(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，供大家欣賞評判；并能轉(zhuǎn)化成商品，通過下載率來檢驗自己作品的社會認(rèn)可度。著名的網(wǎng)上平臺“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”等欄目，聚集了全國各地數(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.評價。評價就是對分享后的結(jié)果進(jìn)行重新認(rèn)識反思的過程。評價分為自我評價、同學(xué)互評、老師評價幾種方式，是創(chuàng)客教育應(yīng)有的環(huán)節(jié)。

（1）自我評價。即對自己的作品及作品的制作過程，通過對比別人的作品和老師講解，自己評判優(yōu)缺點的過程。每個人心里都有“一桿秤”，自我評價是對自己水平、能力重新認(rèn)識的過程，更是一個反思的過程，是自我進(jìn)步的動力和源泉。

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

（3）教師評價。教師評價是通過評價進(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。有時教師評價可以改變一個人的人生軌跡，對“創(chuàng)客”評價應(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、動手能力得到提升。

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[3]傅騫，王辭曉.當(dāng)創(chuàng)客遇上STEAM教育[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2014，24（10）:37-42.