基于3D建模教学的创客教学法研究

摘 要：推动创客教育是我国实现战略转型、创新发展的重要措施。本文从理论层面对创客教学法进行了阐述，并结合自己的教学实践，进一步梳理创客教学法的五个步骤，旨在为创客教学法的研究提供方向。

关键词：3D建模；创客；创客教学法；创客教育

作者简介：崔勇，平阴县职业中等专业学校。（山东 济南 250000）

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2018）14-0074-03

传统教学仍然是以掌握知识为主，也就是教师讲、学生听，教师操作、学生模拟，只要学生完成作业即可，学生的参与意识、主动学习和探究意识得不到加强，自主学习的潜力得不到开发，因此人才培养的质量很难提高。

一、传统教学方法的改变——创客教学法

为了进一步突出学生的主体地位，培养其主动学习的积极性，成为既“动手”，又“动脑”还能“创新”的创客型人才，实施创客教学法势在必行。

1.什么是“创客”？所谓“创客”来源英文单词mark。狭义上的“创客”是指那些酷爱科技、热衷实践、乐于分享、努力把各种创意变成现实的人，广义上“创客”是指有创意并能付诸实践创新的人。“创客”的共同特质是创新、实践与分享，以创客为主体的社区（Hackerspace）则成了创客文化的载体。创客教育的根本目标是让学生认识自我、学会创新、服务社会，为培养他们的综合能力和终身发展奠定基础。

2.什么是创客教学法？所谓的“创客教学法”，就是培养“创客”的教学方法。教育部全国教师教育信息化专家委员会委员黎加厚教授是第一个完整提出“创客教学法”的学者，他提出的“创客教学法”即鼓励学生在探索、发明和创造中主动学习与协作学习的教学方法，是“做中学”的进一步发展，强调教与学方式的转型，提倡“创造即学习”。 创课教学法的基本教学观点是“学习即智造”，基本特点是“有创意、能设计、敢动手、乐分享”。下面结合平阴县职业中等专业学校在“创客”培养方面的教学，谈一下创客教学法的实施步骤。

作为职业学校的建模课，3D打印可以充分开发学生的空间想象力。通过建模软件，把学生的不同想象作品通过计算机建模软件做出模型，然后用3D打印的方式把它们变成触手可及的物品，这是每个学校培养“创客”并进行创客教育的必修课。现在流行的建模软件有多种，比较适合青少年的3Done是一款可视化完全汉化的建模软件，是“中央电教馆”指定创客大赛软件，有两万多个学校在应用该软件，这款软件是专门针对初学者开发的可视建模软件，一改建模软件复杂、生硬、抽象、不友好的形象界面简洁，通过搭积木操作就可以完成建模过程，具有独特的点变形、类似泥捏方式，能快速改变实体造型，对实体进行扭转变形等，使学生轻松快捷地实现自己的创意设想，充分满足学生的好奇心，把学生带到创意无限的世界。学生可以通过建模提高空间想象力和三维设计的能力，通过讨论相互观摩、改进自己的设计方案，并在线上与别人分享评价，从而充分培养学生的创新能力。

二、创客教学法的基本步骤

1.创意的形成。所谓“创意”即指一个创新的未被证实的想法，是“创客”整个创新思维的起点。要使学生有新想法，即要培养学生的求异思维、发散思维、顿悟灵感思维。教师应该首先展示某个教学项目的初级成果，然后让学生充分了解并掌握完成这个产品的方法步骤。这个过程是学习消化的过程，必不可少。所有的创意都是在对已有知识充分掌握、了解、吸收的基础上形成的，学生在掌握基本步骤的前提下，结合自己的生活经验，加上老师的启发，产生新的联想，这就自然而然地形成了新的“创意”。例如，在创客教育的3D打印课上，教师可以先展示某个3D打印的实物，采用项目教学法，展示项目教学的成果、目标、任务，如3D打印的盘子模型等，学生被实物吸引，激发了好奇心，并产生兴趣。然后模仿老师的制作过程和方法，跟随教师一起完成以下步骤：首先绘制草图，然后用到“基本编辑”命令，用“缩放”“拉伸”“抽壳”键，再下一步是“特征造型”，用“渲染”“预制文字”“填充”键等，完成一个盘子的模型制作。学生模仿老师的过程中往往会产生“灵感”，如教师制作盘子的过程中，教师应用“预制文字”制成阳刻文字，可以进一步点拨、启发学生：能不能做出阴刻文字？怎样做？这样盘子的造型、风格都发生了变化。教师恰到好处的点拨，可以对学生创意的产生起到“敲門砖“的作用。学生只有成功捕捉稍纵即逝的“灵感”，才能转化成创意，所以创意的形成一定是从模仿和实践中来，正如中国教育学会青少年创新思维教育研究中心理事长李亦菲所说：“创新的源泉在于多元化的拆分和组合，三维创新设计教育是开启创新之门的钥匙。”所以，创意是在教学实践中经过思考、讨论和教师的点拨产生的。

2.设计。即学生把创意转化为计算机模型的过程，是一个创作的过程。学生把一个好的想法分步实施，在这个过程中学生可以在掌握建模软件各项功能的基础上，以小组为单位，充分讨论新创意的可行性；也可以进行线上研讨，线上交流是一个更大、更开放的空间，开放的环境更利于点亮思维的火花，一个新的思路可能因此产生。设计的过程对设计者本人而言是一个创作开发的新过程，是克服困难的过程，也是运用已有知识，在一定范围内学习新的知识技能，解决过去从未遇到过的实际问题的过程。在这个过程中教师要从知识的传播者退居二线，不对学生进行干预，只在必要的时候加以点拨，给学生留下自主学习、讨论的空间。如有的学生受到“盘子”模型的启发，产生“杯子”设计创意，自己把“盘子”设计中的“草图绘制”命令改成绘制半径为20的圆，然后转成正常视图，拉伸高度为80，变成锥体、“抽壳”，应用“特征造型”对杯口进行圆角处理，进行“渲染”“贴图”，完成了“杯子”模型设计。这些模型之间有一定联系，只要改变几个步骤就会设计出新产品。

3.制作。即学生通过学习和使用工具将设计变成产品的过程。首先是把用建模软件设计好的模型转化成3D打印机能够识别的文件格式输出，一般是STL格式输出，然后通过3D打印机把设计转化为实物。通过制作过程，学生把虚拟现实、存在计算机中的模型转化成看得见、摸得着的实物。制作是学生成为“创客”的必经之路，是学生动手的过程。有的学生通过打印输出了自己喜欢的作品，如桌子、凳子、铁塔、飞机、储钱罐等，学生各显其能，把自己创意转化成作品。

4.分享。分享从内容上分为成果分享和过程分享，从空间上分为线下分享和线上分享。

（1）成果分享。学生可以把自己的产品、成果与大家分享，分享的过程也是与别人分享快乐的过程。一定要把“创客”的创新过程变成工作并快乐着的状态，没有快乐的工作，不会有积极性、创造性。一个大学生曾问诺贝尔奖奖金获得者李政道教授：“先生，你现在已经功成名就，还每天工作13个小时，你不觉得累吗？”李教授回答：“我没有感觉累。因为我工作就是快乐。”可见通过分享，建立“创客”的成就感、幸福感是多么重要。

（2）过程分享。即将创新过程中的方法步骤、设计过程中碰到的问题、如何解决这些问题等与同学进行分享。对于作品里出现的问题，可以借助集体智慧寻求解决方法，这也是一个突破和巩固的良机；对于学生展示的个性、亮点，这更是一个帮助其他学生拓宽思路的契机。

（3）线下分享。即同班同学、兴趣小组、学校创客联盟内的分享。

（4）线上分享。即在互联网上的线上分享，也就通过网上QQ群、微信群进行网上分享。还可以把自己作品上传到网上，供大家欣赏评判；并能转化成商品，通过下载率来检验自己作品的社会认可度。著名的网上平台“3Done青少年三维创意社区”就包括“作品天地”“模型商店”“创客课程”“大赛活动”等栏目，聚集了全国各地数万青少年“创客”，通过“作品天地”将作品上传分享，是“创客”交流学习、分享的良师益友。

5.评价。评价就是对分享后的结果进行重新认识反思的过程。评价分为自我评价、同学互评、老师评价几种方式，是创客教育应有的环节。

（1）自我评价。即对自己的作品及作品的制作过程，通過对比别人的作品和老师讲解，自己评判优缺点的过程。每个人心里都有“一杆秤”，自我评价是对自己水平、能力重新认识的过程，更是一个反思的过程，是自我进步的动力和源泉。

（2）同学互评。同学可以站在友善角度，指出自己没有看到的优缺点，但评价应具备客观性、公正性，在激励、鼓励的同时要指出其不足。评价别人也是评价者自身能力提高的过程，所以教师应该让每一个学生充分发言，不能搞“一言堂”，或者少数几个学生发言，对于不能客观评价别人的学生，应该及时纠正，不能走过场。

（3）教师评价。教师评价是通过评价进一步激发学生成长为“创客”的自信心、兴趣和成就感。有时教师评价可以改变一个人的人生轨迹，对“创客”评价应以培养兴趣，让学生敢于迎接挑战、有标新立异的思维为主。

总之，创客教育是从“奇思妙想”转化成“美妙产品”的教育，创客教学法能使学生的学习兴趣得到提高、思维品质得到锻炼、动手能力得到提升。

参考文献：

[1] 王蕾.五步创客教学法上好Scratch课[J].中国信息技术教育， 2015，（17）：41-42.

[2] 祝智庭，孙妍妍.创客教育：信息技术使能的创新教育实践场[J].中国电化教育，2015，（1）：14-21.

[3] 傅骞，王辞晓.当创客遇上STEAM教育[J].现代教育技术， 2014， 24（10）：37-42.

责任编辑 秦俊嫄