三維創(chuàng)意設(shè)計(jì)教學(xué) ——項(xiàng)目式學(xué)習(xí)組織與實(shí)施

張威亮

高中信息技術(shù)開(kāi)設(shè)三維設(shè)計(jì)與創(chuàng)意選擇性必修課程，通過(guò)生活中的實(shí)例來(lái)體驗(yàn)三維設(shè)計(jì)工作，并嘗試將創(chuàng)意融入到三維作品的設(shè)計(jì)制作中，讓學(xué)生了解基于數(shù)字技術(shù)進(jìn)行三維圖形設(shè)計(jì)和動(dòng)畫設(shè)計(jì)的基本思想，體驗(yàn)利用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行三維創(chuàng)意設(shè)計(jì)與動(dòng)畫發(fā)布的基本過(guò)程與方法。對(duì)三維設(shè)計(jì)方法的學(xué)習(xí)與應(yīng)用，有利于培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，也有利于學(xué)生科學(xué)、數(shù)學(xué)、信息技術(shù)、工程技術(shù)、人文藝術(shù)等學(xué)科綜合性思維能力的發(fā)展。

三維設(shè)計(jì)與創(chuàng)意屬于選擇性必修課程，學(xué)校開(kāi)課的方式有兩種：一種是高二學(xué)考結(jié)束后開(kāi)設(shè);另一種是從高一開(kāi)始，作為學(xué)生自主選擇的校本課程，每學(xué)期可重新選擇一次。該課程內(nèi)容從三維作品介紹、三維建模設(shè)計(jì)和三維作品展示三個(gè)方面進(jìn)行設(shè)置，采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的方式融合課堂教學(xué)，即在真實(shí)情境背景下，以任務(wù)或問(wèn)題為驅(qū)動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展自主、合作、探究式的學(xué)習(xí)及跨學(xué)科的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生經(jīng)歷完整的學(xué)習(xí)過(guò)程，設(shè)計(jì)制作出有創(chuàng)造力和成就感的項(xiàng)目成果，以促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)落地。

● 教學(xué)準(zhǔn)備

在實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)活動(dòng)時(shí)，機(jī)房可以圓組式布局，以有利于教師在學(xué)生中間講解，也方便學(xué)生小組合作、交流學(xué)習(xí);四周有一定的活動(dòng)空間，便于小組項(xiàng)目成果展示;各小組配備3D打印機(jī)作為作品輸出支持，讓所有學(xué)生都能體驗(yàn)打印作品，保持學(xué)習(xí)熱情。

三維創(chuàng)意設(shè)計(jì)是運(yùn)用三維建模軟件和3D打印機(jī)進(jìn)行三維實(shí)體創(chuàng)意設(shè)計(jì)的課程。三維建模軟件種類繁多，常見(jiàn)的有Cinema4d、3DMax、SolidWorks、3D One、123D Design、Sketchup等。3D One、123D Design、Sketchup等建模軟件對(duì)顯存要求不高，非常適合學(xué)校中等配置的機(jī)房正常安裝使用，滿足課程中建模和打印的基本需求;3D One軟件有系列的軟件進(jìn)行支撐，如進(jìn)階版3D One Plus、激光切割軟件3D One Cut等，可以為課程3D智造升級(jí)做準(zhǔn)備。

● 項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施

本模塊采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)法進(jìn)行教學(xué)，要求學(xué)生以項(xiàng)目問(wèn)題進(jìn)行思考，設(shè)計(jì)、制作三維作品和解決問(wèn)題，并展示成果，以此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生利用多學(xué)科專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。學(xué)生首先對(duì)項(xiàng)目主題相關(guān)的問(wèn)題進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源搜索和頭腦風(fēng)暴，然后根據(jù)小組討論結(jié)果，確定三維作品主題，思考作品功能，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)功能對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)，再利用3D one軟件實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意，讓三維作品可視化出現(xiàn)，最后利用3D打印機(jī)打印并展示效果。整個(gè)項(xiàng)目過(guò)程都由學(xué)生獨(dú)立完成，教師只起到指導(dǎo)、輔助的作用，學(xué)生在三維作品的迭代完善過(guò)程中不斷提升解決實(shí)際問(wèn)題的能力，最后小組以團(tuán)隊(duì)形式對(duì)作品進(jìn)行展示答辯。

1.學(xué)習(xí)主題選擇

項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要有明確的學(xué)科特點(diǎn)，要能夠聯(lián)系理論知識(shí)與學(xué)生的學(xué)習(xí)和日常生活，關(guān)注信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)與實(shí)際應(yīng)用。在利用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)進(jìn)行教學(xué)時(shí)，教師需要突破學(xué)校和課堂，創(chuàng)設(shè)各種貼近學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的現(xiàn)實(shí)情境和真實(shí)性任務(wù)，才能讓學(xué)生更好地通過(guò)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，開(kāi)展體驗(yàn)、合作、探究或建構(gòu)活動(dòng)。教師可以借用已有的資源對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)、改造和落地，設(shè)計(jì)有針對(duì)性的探究活動(dòng)，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，調(diào)整教材內(nèi)容中的案例，形成富有個(gè)性和地方性特色的校本課程。校本教材中的項(xiàng)目主題有創(chuàng)意生活用品設(shè)計(jì)、學(xué)校特色建筑設(shè)計(jì)、家鄉(xiāng)橋梁設(shè)計(jì)等。創(chuàng)意生活用品設(shè)計(jì)項(xiàng)目可以激發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)、生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力;學(xué)校的特色建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目讓學(xué)生通過(guò)制作學(xué)校建筑三維作品，了解校史，參與到學(xué)校建設(shè)規(guī)劃中，加深學(xué)生和學(xué)校的感情;家鄉(xiāng)橋梁設(shè)計(jì)項(xiàng)目讓學(xué)生先對(duì)家門口的橋梁進(jìn)行觀察，然后關(guān)注家鄉(xiāng)發(fā)展，最后使其具有家國(guó)情懷，達(dá)到立德樹人的育人目標(biāo)。

2.小組合作

在面對(duì)項(xiàng)目學(xué)習(xí)主題中各種復(fù)雜開(kāi)放的真實(shí)問(wèn)題時(shí)，學(xué)生以團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式進(jìn)行創(chuàng)造性學(xué)習(xí)、主動(dòng)進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)成為可能。教師進(jìn)行引導(dǎo)，學(xué)生以小組合作的形式進(jìn)行項(xiàng)目學(xué)習(xí)，小組劃分可以因地制宜，機(jī)位相鄰的學(xué)生組成小組，每組成員就學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行分工，形成學(xué)習(xí)共同體，小組之間互相溝通，有質(zhì)量地分享交流學(xué)習(xí)成果，使得共同體作用最大化。在整個(gè)過(guò)程中，學(xué)生學(xué)會(huì)了溝通交流和團(tuán)隊(duì)協(xié)作，提升了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)了創(chuàng)新意識(shí)、合作意識(shí)、責(zé)任意識(shí)、奉獻(xiàn)精神。

3.數(shù)字化學(xué)習(xí)

三維創(chuàng)意設(shè)計(jì)課程是一門新課程，有很多新專業(yè)知識(shí)和新專業(yè)技能，大大影響正常教學(xué)的廣度與深度。三維創(chuàng)意設(shè)計(jì)社區(qū)網(wǎng)站提供豐富的課程和模型資源，可以解決教師教學(xué)資源匱乏和教學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)意不足等問(wèn)題，同時(shí)為學(xué)生項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的順利進(jìn)行提供足夠的資源支撐。學(xué)生依托網(wǎng)站上傳作品到社區(qū)進(jìn)行分享，作品點(diǎn)贊實(shí)現(xiàn)互評(píng)，留言互動(dòng)交流，形成良好的社區(qū)學(xué)習(xí)氛圍。學(xué)生搜索下載優(yōu)秀模型，觀看學(xué)習(xí)課程，參與各類活動(dòng)，各種學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)構(gòu)成完整的成長(zhǎng)檔案，為過(guò)程性評(píng)價(jià)提供依據(jù)。

學(xué)生還利用協(xié)作軟件共享思維導(dǎo)圖，完成項(xiàng)目計(jì)劃，借助數(shù)字化工具在線高效交流，實(shí)現(xiàn)表達(dá)思想和建構(gòu)知識(shí)。

4.跨學(xué)科實(shí)踐

項(xiàng)目學(xué)習(xí)主題中涉及的問(wèn)題是現(xiàn)實(shí)的綜合問(wèn)題，不能僅用單學(xué)科的知識(shí)來(lái)完美解決，可能要通過(guò)跨學(xué)科的思維來(lái)面對(duì)問(wèn)題，最終運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題。三維設(shè)計(jì)在科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)方面都有影響，因此開(kāi)展跨學(xué)科主題活動(dòng)有著巨大的潛力，如校本課程中的家鄉(xiāng)橋梁設(shè)計(jì)、學(xué)校特色建筑和紙藝立體建模等設(shè)計(jì)項(xiàng)目主題，涉及通用技術(shù)、數(shù)學(xué)、物理、地理和美術(shù)等學(xué)科。但作為信息技術(shù)教師，一般缺少跨學(xué)科知識(shí)，如何設(shè)置更科學(xué)、合理的跨學(xué)科主題活動(dòng)，是亟待解決的問(wèn)題。借助三維創(chuàng)意設(shè)計(jì)項(xiàng)目式教學(xué)，可以進(jìn)一步探索跨學(xué)科融合。

5.多元評(píng)價(jià)

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)包括對(duì)學(xué)生創(chuàng)作成果的終結(jié)性評(píng)價(jià)，以及對(duì)各類活動(dòng)如技術(shù)性活動(dòng)、探究性活動(dòng)等的過(guò)程性評(píng)價(jià)。項(xiàng)目成果展示的終結(jié)性評(píng)價(jià)，可以由教師和涉及的學(xué)科專家來(lái)評(píng)價(jià)，而小組自評(píng)、個(gè)人總結(jié)、小組互評(píng)、組內(nèi)互評(píng)等則可讓學(xué)生自主進(jìn)行。在評(píng)價(jià)量規(guī)設(shè)計(jì)中，學(xué)生的評(píng)價(jià)可以用涂星方式或5分制快速評(píng)價(jià);教師的評(píng)價(jià)，盡量具體，提供建設(shè)性建議。多元評(píng)價(jià)，可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，更好地對(duì)推動(dòng)課堂教學(xué)。

三維創(chuàng)意設(shè)計(jì)不同于三維設(shè)計(jì)，在教學(xué)中關(guān)注設(shè)計(jì)創(chuàng)意的表現(xiàn)。項(xiàng)目主題設(shè)計(jì)的新穎性，能聯(lián)系學(xué)生生活、時(shí)代熱點(diǎn);學(xué)生項(xiàng)目成果的展示可以結(jié)合新技術(shù)、新應(yīng)用，如模型作品進(jìn)行裝配動(dòng)畫展示、三維作品還可以結(jié)合VR技術(shù)展示。項(xiàng)目任務(wù)有一定開(kāi)放性，最終學(xué)生作品形式多樣，內(nèi)容多元化，富有個(gè)性。對(duì)于學(xué)生作品，教師可以從功能、結(jié)構(gòu)、外形和美觀等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，鼓勵(lì)學(xué)生利用跨學(xué)科知識(shí)解決問(wèn)題，運(yùn)用三維設(shè)計(jì)的思想、方法與技術(shù)完成創(chuàng)作與表達(dá)。教師通過(guò)完整的項(xiàng)目學(xué)習(xí)來(lái)促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的落地，學(xué)生在整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程中主動(dòng)、自由，富有創(chuàng)造性投入到對(duì)學(xué)習(xí)和生活的探索中。