3D创意讲台收纳盒设计

教学背景

劳动技术是一门综合性强、操作性强的学科，强调动手与动脑相结合，让学生体验“做中学”和“学中做”，在操作过程中培养技术思维和技术能力。将3D打印技术与劳动技术学科融合，能够丰富课堂内容，开拓学生思维，提高学生动手能力，全方位地展示劳动技术学科的教学宗旨。

本案例是劳动技术学科与3D打印课程的一次融合。此前学生对3D打印已有一定的了解，在本案例中，学生可以利用3D打印技术设计和制作讲台收纳盒，并通过本次学习任务，检测3D One软件中相关命令指令的掌握程度以及创新创造能力，提高设计和造物的兴趣，培养利用3D打印解决生活中问题的能力。

教学目标

1.了解讲台收纳整理的技巧，熟练使用3D One软件中相关绘制工具以及一些命令指令。

2.能够设计美观、独特的造型，培养创新创造能力。

教学重点与难点

教学重点：模型结构的设计和模型尺寸、位置关系等各参数的选择。

教学难点：培养学生的设计能力。

教学过程

一、情境引入

教师播放班主任录制的要求学生设计讲台收纳盒的视频，并展示自己提前设计和打印的讲台收纳盒，引入课题、创建任务——设计一个实用、创新、美观的收纳盒。

【设计意图】教师通过班主任下达相关设计任务，让学生进行角色扮演，将班主任作为需要产品的甲方，自己是创作产品的乙方，构建真实任务，引导学生思考如何利用3D One软件设计创作自己的作品，解决实际问题。

二、任务分析

1.设计草图

教师引导学生分析思考在设计中如何落实班主任（甲方）提出的“讲台收纳盒需要实用、创新、美观”的需求，并要求学生构思出讲台收纳盒的设计草图，标注尺寸（学校3D打印机能打印的最大尺寸为200mm×200mm×200mm）。

2.展示分享

教师通过希沃白板的“拍照上传”功能展示学生绘制的草图，邀请学生上台分享设计思路，其余学生进行提问、点评。

3.归纳小结

教师对学生的草图和互评结果提出评价和指导，并让学生思考以下问题，引导他们对自己的草图进行完善，完成最终的作品设计图。

（1）讲台收纳盒需要收纳哪些物品？

主要为粉笔、笔、小话筒等物品。当堂授课教师可以将自己不需要的物品收纳整理，腾出讲台空间来灵活使用。

（2）讲台收纳盒如何分区？

学生在设计过程中，需要根据不同物品的功能和使用频率，合理地设计功能分区以及各区的尺寸和结构，明确各类物品放置的位置、数量。

（3）讲台收纳盒的创新性、美观性如何体现？

学生可以观察大自然及生活中的事物造型，如花朵、树木、校门、轮船等，从中获取灵感，学习借鉴并拓展创新。创新性的具体要求：造型新颖、巧妙、有特色。美观性的具体要求：颜色美观、比例协调。

【设计意图】教师通过让学生思考如何落实实用、创新、美观等设计要求，了解设计的一般原则，并要求学生在学案上绘制设计草图、标注模型尺寸，展示分享作品，最后根据生生互评结果进行优化改善作品。教师归纳小结学生设计草图及分享设计理念中存在的不足，给学生提出相关的建议和指导。

三、实践操作

1.复习相关命令指令

如何在3D One软件中实现讲台收纳盒的设计和功能区间划分？教师可以通过给学生示范操作以下案例，带领学生复习相关命令指令。

单击草图绘制—正多边形命令，在网格面上绘制一个如图1所示的正六边形，并通过镜像命令复制一个同样大小的正六边形，如图2所示。

单击特征造型—拉伸命令，依次将左边的正六边形向上拉伸120mm，将右边的正六边形向上拉伸80mm，如图3所示。

单击草图绘制—多段线命令，绘制如图4所示草图，并将线段向上拉伸30mm，如图5所示。

单击特征造型—抽壳命令，将3个实体分别抽壳-2mm的壁厚，并选择顶面为开放面，如图6所示。

单击草图绘制—圆弧命令，绘制如图7所示圆弧，并单击草图编辑—偏移曲线命令，将圆弧偏移30mm，然后用直线命令将两圆弧的两端连接，如图8所示。

单击编辑—移动命令，将圆弧往上移动45mm，往前移动6mm，调整草图位置。继续将圆弧向上拉伸15mm，并抽壳-2mm的壁厚，同样选择顶面为开放面，如图9所示。

双击选择右边六棱柱，选减运算拉伸命令，将多余的六棱柱删除，如图10所示。最后单击组合编辑命令，选择加运算，将4个实体组合编辑在一起，并进行渲染上色。

2.动手实践

学生相互交流、讨论，并根据以上命令指令完成自己的设计草图，教师巡视指导。

四、分享讨论

教师通过屏幕墙功能，请学生上台对自己作品的设计理念、设计意图、作品结构和功能进行讲解，其余学生和教师共同赏析点评。

本次教学中涉及的评价方式以学生自评和互评为主，以教师点评为辅。教师组织学生根据“3D创意作品设计评分表”对设计的作品进行自评和互评。教师在课堂上全程观察学生的学习注意力和课堂参与情况，对学生的发言和作品及时点评并给予一定的鼓励。

五、总结提升

干净、整洁、有序的环境能让我们心情愉悦，提高工作和学习的效率。教师鼓励学生从生活中发现更多需要收纳整理的地方，如教室、书桌、杂物间、卧室等，利用所学的知识设计创造出更多有用的收纳物品，提升我们的生活品质。

教学反思

草图是设计中一种便捷、有效的沟通交流语言，也是一种快速记录设计想法的图样。在日常的3D设计教学中，教师要着重培养学生对设计草图相关知识的理解，给予他们相应的指导。另外，教师在讲解讲台收纳盒案例绘制时，应该让学生先发散思维设计草图，然后跟着教师的示范操作复习之前学习过的命令指令，学习新知，巩固旧知。学生充分发挥自主创作，才能使作品百花齐放，更好地培养自我的创造能力。