PBL項目式3D打印課例設計

唐素芳 馮根裕

【摘要】借助現實生活中豐富的資源進行項目探究活動，通過提出問題、規劃方案、解決問題、評價及反思，進行項目的完善和實施，并運用3D打印作品驗證項目的成效。3D打印課程中運用PBL項目式學習方法，實現對學生動手操作能力和創新能力的培養。

【關鍵詞】PBL項目式學習 3D打印課程設計

【中圖分類號】G642.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）02-0281-01

3D打印課程進入小學課堂，是為了在“大眾創業萬眾創新”時代，探索以3D打印技術推動學生在造物能力方面發展。在教學中，通過PBL項目學習方式，將多學科內容交叉融合，注重生活實踐，以真實問題為導向，旨在培養學生的解決問題能力、設計能力、團隊合作能力和創新實踐能力。

一、PBL項目式學習

PBL項目式學習方法是一種以解決真實問題為目的，以學生為中心執行項目的教學和學習方法。在一定時間內，學生選擇一個項目后，通過對項目任務精心設計、探究、實施，并在設想、驗證、完善設計后，創造出項目作品，達到實際問題的解決。在項目實施過程中，學生有效率地掌握了學科知識，并在些過程中培養了他們的社會情感、技能。

在3D打印課程教學中，以學生的生活需求出發，以學生已有經驗為基礎，通過網絡探究、思維碰撞后，對項目任務進行精心設計，在建模過程中完成已有技能的鞏固及新技能的學習。并通過3D打印作品，來驗證其成果，不斷試驗，完善、創造出自己理想中的作品。通過一個項目的完成，舉一反三，引申到解決其他一系列相關項目的一種新型學習模式的探究。

二、3D打印課例設計-以生日蛋糕DIY為例

3D打印課程中PBL項目學習方式，在整個項目實施過程中，老師僅起引導作用，是學生學習的協助者。學生在項目實施過程中，在老師的引領下，創造性地思考問題，達到系統化地提升自我。

在“生日蛋糕DIY”這個3D建模項目中，PBL項目式學習方法得到了很多的體現。

（一） 結合社會需求，提出項目

每一個項目的提出，盡量安排一個來源于學生生活環境的需求，激發學生的社會責任心，激發他們解決問題的動力。

在“生日蛋糕DIY”這個項目中，老師先在“生日快樂”音樂中播放一場“創意兒童蛋糕秀”，從蛋糕的造型、色彩、裝飾上激發他們對生日美好的回憶。然后以“在我們溫嶺，生日蛋糕行業競爭十分激烈，托思卡納老板想開發一系列兒童生日蛋糕新產品，所以向我們三星小學的同學們發出了征集令，征集一些蛋糕的模型?！睘樾枨?，提出項目“生日蛋糕DIY”，激發同學們有創意地設計生日蛋糕的欲望。

（二） 多方參考，規劃方案

“生日蛋糕DIY”這個項目來源于學生的生活實際，學生很容易獲取第一手資料。

老師在省資源平臺的社區中發一個活動：生日蛋糕DIY。學生們在走訪蛋糕店和網絡搜索后，把他們的調研結果在社區論壇中進行討論，經過思維碰撞后，設計出他們自己的生日蛋糕模型，畫出草圖。

老師要引導學生從造型、色彩、裝飾三個方面對自己模型的建模方案進行策劃。引導學生寫出完成這個項目的步驟，羅列出完成這個項目的已掌握的技能、未掌握的技能，然后從老師所提供的微課、導學案等資料中自學未掌握的技能，為項目解決做好充分的準備。

（三） 闖關任務，解決問題

項目實施前，老師必須引導學生通過觀察、討論，得出項目完成的步驟，明確已解決的技能和未解決的技能；引導學生主動運用老師所提供的資料，尋找解決問題的方法。老師在項目實施過程中僅起引導作用，學生才是項目的執行者。

在“生日蛋糕DIY”這個項目中，根據項目需求，把任務分解為造型關、技術關、裝飾關。

造型關：

根據同學們所設計的草圖進行3D造型設計，是“生日蛋糕DIY”項目3D建模的第一步。經過前幾節課的學習，同學們通過實體建?；虍嫴輬D拉伸建模的方法，經過實踐、討論，可以自主完成這個任務。而省資源平臺中社區的階段作品展示，可以激活同學們的創作思路。作品精彩紛呈。

技術關：

蛋糕上的彎曲立體祝福文字是本項目的技術難點，用單獨闖關的形式解決這個要點。通過讓學生尋找“文字”工具所在，引導學生回顧草圖拉伸成實體的方法，歸納出彎曲立體文字是由文字草圖拉伸而成，而拉伸的方向“相減”或“相加”就成為凹凸文字。

在技術關中，老師引導學生進行觀察、回顧、想象、驗證，自己得出結論。同時配備微視頻和導學案輔助學生闖關。自始至終，老師只是一個協助者，學生才是活動的主角。通過技術解決過程實踐，學生實現了系統地提升自我的學習能力。

裝飾關：

裝飾關旨在讓學生充分發揮自己的想象力，提升自己的創作能力。社區展示、互相借鑒、優秀作品欣賞，一個個措施極大地激發了學生們的創作思維。

把項目重點分解成一個一個的闖關任務，同學們在闖關的過程中，解決了項目難題。項目實施的成功與否，最重要一環就是對項目任務進行有效提煉、分解，有助于問題的解決。

（四）3D打印驗證，對項目進行自我評價和反思

3D打印教育，最大優勢就在于他能把虛擬的設計變成實體，打印出來驗證。每節課挑選典型的作品進行3D打印，用成品來驗證項目的成效，并對項目進行自我評價和反思。

（五）進階任務，拓展思維

PBL項目式學習，其優勢在于通過一個項目的完成，舉一反三，引申到其他一系列相關問題上。進階任務的設置，在原有項目的基礎上增加難度，拓展學生思維的同時，增加了項目學習的價值。

在“生日蛋糕DIY”這個項目教學中，在社會需求責任驅動下，結合學生的生活實際進行項目實施探究。通過提出問題、規劃方案、解決問題，并用3D打印作品驗證成效，最后進行自我評價和反思。在項目實施過程中，學生們在老師的引導下，在各個環節催生出不同的創意靈感，激情地去設計、去創造、去表達自己的想法，在創造性地思考問題的同時，系統化地提升自我。

PBL項目式學習方式，在3D打印課程教學中，通過項目實施，將多學科內容交叉融合，極大地推動了學生在造物能力方面的發展，同時培養了學生解決問題的能力、設計能力、團隊合作能力和創新實踐能力。