3D建模技術對于學生創意設計能力的實踐探究

摘 要：近年，3D打印技術從社會慢慢走入了中小學校園，給教育創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建模軟件設計出屬于自己的創意作品。

關鍵詞：3D打印技術 3D建模軟件 小學信息技術 創客競賽

一、3D打印技術的地位及發展前景

3D打印技術被譽為“第三次工業革命的重要生產工具”。隨著信息技術的不斷發展，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建出具有三維數據的模型。3D建模是3D打印技術中的首要環節，在整個3D打印過程中起著至關重要的作用。以此為基礎，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造物體。相信在未來市場上必將涌現出許許多多具有豐富功能性的創意設計產品。

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造力的階段之一，孩子有學習新鮮前沿技術的需求，而3D建模軟件能更直觀、便捷地讓學生的需求得以呈現。

家長也會比較看重3D打印技術對孩子動手能力和空間能力方面的培養。

三、3D建模軟件

3D建模軟件在培養學生三維空間想象力上具有獨特的優勢。針對小學生的發展現狀和技能水平，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。

主要應用于：動畫制作、建筑效果圖等。

2.MAYA

優勢：用戶界面人性化；基礎層次高，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，內容太廣泛、操作較復雜。

主要應用于：影視產業、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。

主要應用于：建筑行業、項目類、平面設計行業。

4.Sketchup

優勢：界面簡潔，初學者可短期內掌握；擴展功能多；多種顯示模式；可以同時與多種軟件結合使用。

不足：精度低，內容少，性能和執行效率低，不便修改，曲面建模能力弱。

主要應用于：應用在建筑、規劃、園林、景觀、室內以及工業設計等領域。

5.3D one

優勢：界面簡潔、實用，易于上手；資源庫豐富；版本眾多；實現了3D設計和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。

主要應用于：青少年3D創意設計啟蒙。

綜上所述，在教育領域來說，3D one更適合中小學創客使用。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創客教室。打印機采用FDM熔融技術，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打印設計的產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，把創意想法變成現實。

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經驗，將3D建模課程開展好，讓學生能夠將自己的創意繪制成型。

五、比賽驅動興趣

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

在比賽的驅動下，學生對3D打印技術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秀的3D設計作品通過與一些專業公司的對接，將其實體化和產品化，讓孩子們的創意設計為我們的生活提供便利，為小學的創客教育保駕護航，讓創客作品發揮更有意義的價值。

在日常教學活動中，教師也可以階段性的設置主題進行創意作品評比，最終將優秀作品打印出來，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作欲望和創作熱情，逐漸形成創新意識與創新思維，鍛煉學生空間想象能力。

六、總結

3D打印的小學教育越來越低成本化，開展創客類教育的學校越來越多。學生通過3D建模軟件的學習、將自己的獨特創意結合實際需求注入到作品設計中去。整個過程需要孩子不斷地去創新、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意，它已經變成一種生活工具和手段，在豐富我們課堂的同時，也培養了孩子的創新能力，在摸索中潛移默化地改變未來的生活方式。

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

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作者簡介：徐妃，本科，單位：常州市新北區龍虎塘實驗小學.