創意設計

曹瑩瑩 畢業于首都師范大學，碩士研究生，現任北京市通州區運河中學造物坊社團教師，教授創客系列課程。多次參加教學設計和課堂教學比賽，指導學生多次在科技創新類比賽中取得優異的成績，如2018年三維設計與成型比賽北京市一等獎，2018年創客奧斯卡比賽最佳人文獎，2019年全國未來工程師比賽創意微拍全國二等獎，創意花窗全國三等獎，等等。

教學背景

中國特色社會主義進入新時代，我國社會主要矛盾發生了變化，習近平總書記在十九大報告中這樣概括：人民美好生活需要日益廣泛，不僅對物質文化生活提出了更高要求，而且在民主、法治、公平、正義、安全、環境等方面的要求日益增長。隨著人們對物質文化生活要求的提高，生活中越來越多的產品更具有創意性和設計感。

本節課將從生活中一些簡單的創意產品入手，使學生了解更多的創意設計方法，學會使用思維導圖去發散思維，更好地進行創意設計。本課將借助Maya三維設計軟件以及3D打印技術，以生活中的小案例——墻上插頭掛為主，分析產品的功能結構，帶領學生更貼近實際生活地設計，讓學生體會到設計的快樂，更好地啟發學生天馬行空的創新能力，同時也能更好地訓練學生的實踐操作能力，讓學生真正地做到“做中學”，由被動接受變為主動學習。同時，提高學生的學習興趣也是本節課的教學目的之一。

教學目標

1.了解創意產品設計的方法，學會利用思維導圖進行創意設計，啟發設計思維，提高設計興趣。

2.以墻上插頭掛為例，掌握產品功能結構設計方法。

3.體驗Maya三維設計軟件建模，提高空間想象力和邏輯思維。

4.體會3D打印作為設計驗證工具的重要性和意義。

教學重點與難點

教學重點 理解創意產品設計的精髓，設計富有創意的產品;學會分析產品結構，并利用建模軟件建模。

教學難點 分析產品結構并進行創意設計，使用建模軟件實現產品。

教學工具

多媒體教學機、Maya軟件、課件、3D打印機及耗材、雙面膠。

教學過程

一、教學導入

教師展示幾組創意產品，引導學生發現創意產品的特點，總結創意設計的方法。（如圖1）

小結：創意點在于打破產品的常規結構、功能、外觀、材料等特性，多使用組合功能設計。

二、啟發學生創意

1.以墻上插頭掛為例，總結其基本結構及功能。

功能：卡住插頭;保證電線通過。

2.介紹思維導圖這一實用工具，引導學生進行頭腦風暴，發散學生思維，啟發學生創意。

三、師生探討設計尺寸

教師提問：我們了解了墻上插頭掛的結構及功能，并做了一份思維導圖，進行了相關的創意設計，那我們設計的產品需不需要確定相關的規格？能不能正常使用其功能呢？

學生思考后回答，教師引導學生依據其設計自主進行測量。

四、教師講解案例設計步驟

教師以前文圖中第一種插頭掛為例，講解案例設計步驟。

1.打開Maya建模軟件，選擇“多邊形—圓柱”，按住R縮放，縮放X、Y、Z軸數值設為0.5。

2.選擇“多邊形—球體”，依據圓柱大小進行縮放，按住R縮放，縮放X、Y、Z軸數值設為0.6。（如圖2）

3.選擇“修改—對齊”將球體居中對齊圓柱，選擇“網格—結合”將圓柱和球體結合為一個對象。

4.選中對象，按住Ctrl+D復制，按W移動工具依次復制拖拽。（如圖3）

5.按住Shift，鼠標左鍵選中全部圓柱球體對象后，按住Ctrl+H，隱藏這些圓柱球體;選擇“多邊形—正方體”，按住R，將正方體變為長方體，縮放數值及坐標如圖4。

6.選中目標后按住右鍵向上拉，進入邊層級。

7.選中長方體四個垂直的邊，按住Ctrl+B進行倒角處理，倒角數值如圖5。

8.按住Ctrl+Alt+H顯示最近隱藏對象（即圓柱球體對象），再選中長方體底座，按住Ctrl+H隱藏底座。

9.調整各圓柱球體對象坐標，坐標平移y、平移z數值均為零，平移x數值分別為-4，-2，0，2，4，6。

10.按住Shift，鼠標左鍵框選全部對象，點擊“網格—合并”將全部圓柱球體對象合并為一個整體。（如圖6。不是關鍵操作但建議執行，可以避免失誤）

11.按Ctrl+Alt+H顯示被隱藏的底座，并調節底座坐標。（如圖7）

12.按住Shift，鼠標左鍵框選全部對象，選擇“網格—合并”工具。（如圖8）

13.按住Ctrl+S，選擇默認格式，保存建模文件。（如圖9）

五、作品展示

學生依據其創意設計完成相關建模后可進行渲染，渲染后分享其思維導圖和建模作品。

大部分學生創意作品設計新穎，部分學生設計了不同的造型，還有幾位學生設計的是多功能插座掛，其余學生也依照講解基本完成作品。

六、3D打印并進行驗證

學生使用3D打印機完成設計后的建模作品打印，并檢驗是否可以固定插頭，根據實踐情況修改完善作品。

教學反思

本課程將創意產品與三維設計和3D打印技術相結合，培養學生發現設計之美和創意設計的精髓，同時采用思維導圖這一實用工具，可以更好地啟發學生思維，培養學生的創作樂趣，也可以提高學生對軟件學習的興趣，拉近學生本體與生活的距離，使學生既能體會到生活的設計之妙，也能體會到3D打印作為設計驗證工具的重要性和意義。同時，3D打印也可以讓學生見證自己思維帶來的成果，提高其學習興趣。