实践分享:3D打印课程辅导思考
作者 席菲菲
发表于 2020年7月

自2016年以来,我指导学生参加了第十八届、第十九届、第二十届全国中小学电脑制作活动高中组3D创意设计获得全国一等奖1次和全国三等奖5次;指导学生参加市级、省级3D创意设计大赛获得省级一等奖5次,省级二等奖7次,省级三等奖3次,市级一等奖8次。反观这三年的指导历程,总结了3D创意设计赛事指导策略和3D打印校本课程实践模式。

一、3D创意设计赛事指导策略

(一)选题指导

选题是指导学生参赛最重要的环节,选题的好坏直接影响作品的好坏,不仅要符合主题,还要兼顾现实合理性。

1.化大为小,技术助力

每年的3D打印赛事都会有一个大的主题,如2020年的全国中小学电脑制作大赛之3D创意设计的主题是“智慧生活”,主题范围很大,学生往往会无从下手,此时就需要教师引导,通过绘制思维导图的方式将范围逐渐缩小。将“智慧生活”划分成智能家居、智能出行、智能医疗、智能穿戴、智能办公、智能购物、智能社交等更小的领域,然后再进行划分,最终可以聚焦到智能灯具、智能马桶、智能手表等更小的作品主题。

2.观察生活,技术意识

很多作品的诞生都来源于观察日常生活,虽然每个人每天都在生活,但是认真观察生活的人很少,教师要有意识地引导学生选题从生活入手,观察家庭生活、学校生活和社会生活,选的题目才会更加考虑技術的实用性原则。如从学校生活的角度出发,可以考虑改进食堂进餐的拥堵情况,设计智能食堂;从家庭生活入手,可以考虑为爷爷奶奶设计一个智能健康药盒,定时提醒吃药,记录用药情况,关注老人健康。

2020年第二十一届全国中小学电脑制作大赛3D创意设计主题“智慧生活”思维导图

3.社会热点,技术责任

技术的核心就是要解决现实存在的问题。在选题时可以从社会热点入手,要求学生关注时事,培养学生的技术责任感。如2020年的新冠肺炎疫情,牵动着全球人民的心,如何防控成了我们思考的焦点问题,也是科技工作者需要承担的技术责任,教师可以引导学生从疫情防控角度入手,设计如智能测温仪、口罩自动贩卖机、智能无接触式洗手液器等作品,为疫情防控奉上一份技术温暖。

融入乡土文化的3D打印校本课程“164”实践模式

(二)构思设计

选题确定后,教师就要从外观、结构和功能引导学生进行构思设计,外观和结构的构思要符合科学性和艺术性,如汽车的外观设计成流线型,不仅考虑到空气动力学,还从艺术欣赏角度出发尽量体现美感。无论是外观设计还是功能设计都可以采用仿生学,如国家体育馆建筑采用了鸟巢外观造型,雷达则是仿照了蝙蝠的回声定位功能,仿生学可以让作品更加独特,有创意。如2017年获得国赛一等奖的作品“超速磁悬浮智能车”外形参照了果蝇的外部特征,因为果蝇有难以置信的敏捷性,其设计目的是为了模仿果蝇的飞行特点,实现超速功能。如2018年获得国赛三等奖的作品“代步型外骨骼系统”,模仿了人的外骨骼系统进行设计,希望能够帮助人们实现代步功能。

本文刊登于《大众科学》2020年5期
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