曹瑩瑩 畢業(yè)于首都師范大學(xué)，碩士研究生，現(xiàn)任北京市通州區(qū)運(yùn)河中學(xué)造物坊社團(tuán)教師，教授創(chuàng)客系列課程。多次參加教學(xué)設(shè)計(jì)和課堂教學(xué)比賽，指導(dǎo)學(xué)生多次在科技創(chuàng)新類比賽中取得優(yōu)異的成績，如2018年三維設(shè)計(jì)與成型比賽北京市一等獎(jiǎng)，2018年創(chuàng)客奧斯卡比賽最佳人文獎(jiǎng)，2019年全國未來工程師比賽創(chuàng)意微拍全國二等獎(jiǎng)，創(chuàng)意花窗全國三等獎(jiǎng)，等等。

教學(xué)背景

中國特色社會主義進(jìn)入新時(shí)代，我國社會主要矛盾發(fā)生了變化，習(xí)近平總書記在十九大報(bào)告中這樣概括：人民美好生活需要日益廣泛，不僅對物質(zhì)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(huán)境等方面的要求日益增長。隨著人們對物質(zhì)文化生活要求的提高，生活中越來越多的產(chǎn)品更具有創(chuàng)意性和設(shè)計(jì)感。

本節(jié)課將從生活中一些簡單的創(chuàng)意產(chǎn)品入手，使學(xué)生了解更多的創(chuàng)意設(shè)計(jì)方法，學(xué)會使用思維導(dǎo)圖去發(fā)散思維，更好地進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)。本課將借助Maya三維設(shè)計(jì)軟件以及3D打印技術(shù)，以生活中的小案例——墻上插頭掛為主，分析產(chǎn)品的功能結(jié)構(gòu)，帶領(lǐng)學(xué)生更貼近實(shí)際生活地設(shè)計(jì)，讓學(xué)生體會到設(shè)計(jì)的快樂，更好地啟發(fā)學(xué)生天馬行空的創(chuàng)新能力，同時(shí)也能更好地訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)踐操作能力，讓學(xué)生真正地做到“做中學(xué)”，由被動接受變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。同時(shí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也是本節(jié)課的教學(xué)目的之一。

教學(xué)目標(biāo)

1.了解創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方法，學(xué)會利用思維導(dǎo)圖進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)，啟發(fā)設(shè)計(jì)思維，提高設(shè)計(jì)興趣。

2.以墻上插頭掛為例，掌握產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。

3.體驗(yàn)Maya三維設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)驗(yàn)證工具的重要性和意義。

教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn) 理解創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)的精髓，設(shè)計(jì)富有創(chuàng)意的產(chǎn)品;學(xué)會分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，并利用建模軟件建模。

教學(xué)難點(diǎn) 分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)并進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)，使用建模軟件實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品。

教學(xué)工具

多媒體教學(xué)機(jī)、Maya軟件、課件、3D打印機(jī)及耗材、雙面膠。

教學(xué)過程

一、教學(xué)導(dǎo)入

教師展示幾組創(chuàng)意產(chǎn)品，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)創(chuàng)意產(chǎn)品的特點(diǎn)，總結(jié)創(chuàng)意設(shè)計(jì)的方法。（如圖1）

小結(jié)：創(chuàng)意點(diǎn)在于打破產(chǎn)品的常規(guī)結(jié)構(gòu)、功能、外觀、材料等特性，多使用組合功能設(shè)計(jì)。

二、啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)意

1.以墻上插頭掛為例，總結(jié)其基本結(jié)構(gòu)及功能。

功能：卡住插頭;保證電線通過。

2.介紹思維導(dǎo)圖這一實(shí)用工具，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，發(fā)散學(xué)生思維，啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)意。

三、師生探討設(shè)計(jì)尺寸

教師提問：我們了解了墻上插頭掛的結(jié)構(gòu)及功能，并做了一份思維導(dǎo)圖，進(jìn)行了相關(guān)的創(chuàng)意設(shè)計(jì)，那我們設(shè)計(jì)的產(chǎn)品需不需要確定相關(guān)的規(guī)格？能不能正常使用其功能呢？

學(xué)生思考后回答，教師引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)其設(shè)計(jì)自主進(jìn)行測量。

四、教師講解案例設(shè)計(jì)步驟

教師以前文圖中第一種插頭掛為例，講解案例設(shè)計(jì)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(shù)值設(shè)為0.5。

2.選擇“多邊形—球體”，依據(jù)圓柱大小進(jìn)行縮放，按住R縮放，縮放X、Y、Z軸數(shù)值設(shè)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(wǎng)格—結(jié)合”將圓柱和球體結(jié)合為一個(gè)對象。

4.選中對象，按住Ctrl+D復(fù)制，按W移動工具依次復(fù)制拖拽。（如圖3）

5.按住Shift，鼠標(biāo)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?yōu)殚L方體，縮放數(shù)值及坐標(biāo)如圖4。

6.選中目標(biāo)后按住右鍵向上拉，進(jìn)入邊層級。

7.選中長方體四個(gè)垂直的邊，按住Ctrl+B進(jìn)行倒角處理，倒角數(shù)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(diào)整各圓柱球體對象坐標(biāo)，坐標(biāo)平移y、平移z數(shù)值均為零，平移x數(shù)值分別為-4，-2，0，2，4，6。

10.按住Shift，鼠標(biāo)左鍵框選全部對象，點(diǎn)擊“網(wǎng)格—合并”將全部圓柱球體對象合并為一個(gè)整體。（如圖6。不是關(guān)鍵操作但建議執(zhí)行，可以避免失誤）

11.按Ctrl+Alt+H顯示被隱藏的底座，并調(diào)節(jié)底座坐標(biāo)。（如圖7）

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

13.按住Ctrl+S，選擇默認(rèn)格式，保存建模文件。（如圖9）

五、作品展示

學(xué)生依據(jù)其創(chuàng)意設(shè)計(jì)完成相關(guān)建模后可進(jìn)行渲染，渲染后分享其思維導(dǎo)圖和建模作品。

大部分學(xué)生創(chuàng)意作品設(shè)計(jì)新穎，部分學(xué)生設(shè)計(jì)了不同的造型，還有幾位學(xué)生設(shè)計(jì)的是多功能插座掛，其余學(xué)生也依照講解基本完成作品。

六、3D打印并進(jìn)行驗(yàn)證

學(xué)生使用3D打印機(jī)完成設(shè)計(jì)后的建模作品打印，并檢驗(yàn)是否可以固定插頭，根據(jù)實(shí)踐情況修改完善作品。

教學(xué)反思

本課程將創(chuàng)意產(chǎn)品與三維設(shè)計(jì)和3D打印技術(shù)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)之美和創(chuàng)意設(shè)計(jì)的精髓，同時(shí)采用思維導(dǎo)圖這一實(shí)用工具，可以更好地啟發(fā)學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)作樂趣，也可以提高學(xué)生對軟件學(xué)習(xí)的興趣，拉近學(xué)生本體與生活的距離，使學(xué)生既能體會到生活的設(shè)計(jì)之妙，也能體會到3D打印作為設(shè)計(jì)驗(yàn)證工具的重要性和意義。同時(shí)，3D打印也可以讓學(xué)生見證自己思維帶來的成果，提高其學(xué)習(xí)興趣。