3D創意講臺收納盒設計

教學背景

勞動技術是一門綜合性強、操作性強的學科，強調動手與動腦相結合，讓學生體驗“做中學”和“學中做”，在操作過程中培養技術思維和技術能力。將3D打印技術與勞動技術學科融合，能夠豐富課堂內容，開拓學生思維，提高學生動手能力，全方位地展示勞動技術學科的教學宗旨。

本案例是勞動技術學科與3D打印課程的一次融合。此前學生對3D打印已有一定的了解，在本案例中，學生可以利用3D打印技術設計和制作講臺收納盒，并通過本次學習任務，檢測3D One軟件中相關命令指令的掌握程度以及創新創造能力，提高設計和造物的興趣，培養利用3D打印解決生活中問題的能力。

教學目標

1.了解講臺收納整理的技巧，熟練使用3D One軟件中相關繪制工具以及一些命令指令。

2.能夠設計美觀、獨特的造型，培養創新創造能力。

教學重點與難點

教學重點：模型結構的設計和模型尺寸、位置關系等各參數的選擇。

教學難點：培養學生的設計能力。

教學過程

一、情境引入

教師播放班主任錄制的要求學生設計講臺收納盒的視頻，并展示自己提前設計和打印的講臺收納盒，引入課題、創建任務——設計一個實用、創新、美觀的收納盒。

【設計意圖】教師通過班主任下達相關設計任務，讓學生進行角色扮演，將班主任作為需要產品的甲方，自己是創作產品的乙方，構建真實任務，引導學生思考如何利用3D One軟件設計創作自己的作品，解決實際問題。

二、任務分析

1.設計草圖

教師引導學生分析思考在設計中如何落實班主任（甲方）提出的“講臺收納盒需要實用、創新、美觀”的需求，并要求學生構思出講臺收納盒的設計草圖，標注尺寸（學校3D打印機能打印的最大尺寸為200mm×200mm×200mm）。

2.展示分享

教師通過希沃白板的“拍照上傳”功能展示學生繪制的草圖，邀請學生上臺分享設計思路，其余學生進行提問、點評。

3.歸納小結

教師對學生的草圖和互評結果提出評價和指導，并讓學生思考以下問題，引導他們對自己的草圖進行完善，完成最終的作品設計圖。

（1）講臺收納盒需要收納哪些物品？

主要為粉筆、筆、小話筒等物品。當堂授課教師可以將自己不需要的物品收納整理，騰出講臺空間來靈活使用。

（2）講臺收納盒如何分區？

學生在設計過程中，需要根據不同物品的功能和使用頻率，合理地設計功能分區以及各區的尺寸和結構，明確各類物品放置的位置、數量。

（3）講臺收納盒的創新性、美觀性如何體現？

學生可以觀察大自然及生活中的事物造型，如花朵、樹木、校門、輪船等，從中獲取靈感，學習借鑒并拓展創新。創新性的具體要求：造型新穎、巧妙、有特色。美觀性的具體要求：顏色美觀、比例協調。

【設計意圖】教師通過讓學生思考如何落實實用、創新、美觀等設計要求，了解設計的一般原則，并要求學生在學案上繪制設計草圖、標注模型尺寸，展示分享作品，最后根據生生互評結果進行優化改善作品。教師歸納小結學生設計草圖及分享設計理念中存在的不足，給學生提出相關的建議和指導。

三、實踐操作

1.復習相關命令指令

如何在3D One軟件中實現講臺收納盒的設計和功能區間劃分？教師可以通過給學生示范操作以下案例，帶領學生復習相關命令指令。

單擊草圖繪制—正多邊形命令，在網格面上繪制一個如圖1所示的正六邊形，并通過鏡像命令復制一個同樣大小的正六邊形，如圖2所示。

單擊特征造型—拉伸命令，依次將左邊的正六邊形向上拉伸120mm，將右邊的正六邊形向上拉伸80mm，如圖3所示。

單擊草圖繪制—多段線命令，繪制如圖4所示草圖，并將線段向上拉伸30mm，如圖5所示。

單擊特征造型—抽殼命令，將3個實體分別抽殼-2mm的壁厚，并選擇頂面為開放面，如圖6所示。

單擊草圖繪制—圓弧命令，繪制如圖7所示圓弧，并單擊草圖編輯—偏移曲線命令，將圓弧偏移30mm，然后用直線命令將兩圓弧的兩端連接，如圖8所示。

單擊編輯—移動命令，將圓弧往上移動45mm，往前移動6mm，調整草圖位置。繼續將圓弧向上拉伸15mm，并抽殼-2mm的壁厚，同樣選擇頂面為開放面，如圖9所示。

雙擊選擇右邊六棱柱，選減運算拉伸命令，將多余的六棱柱刪除，如圖10所示。最后單擊組合編輯命令，選擇加運算，將4個實體組合編輯在一起，并進行渲染上色。

2.動手實踐

學生相互交流、討論，并根據以上命令指令完成自己的設計草圖，教師巡視指導。

四、分享討論

教師通過屏幕墻功能，請學生上臺對自己作品的設計理念、設計意圖、作品結構和功能進行講解，其余學生和教師共同賞析點評。

本次教學中涉及的評價方式以學生自評和互評為主，以教師點評為輔。教師組織學生根據“3D創意作品設計評分表”對設計的作品進行自評和互評。教師在課堂上全程觀察學生的學習注意力和課堂參與情況，對學生的發言和作品及時點評并給予一定的鼓勵。

五、總結提升

干凈、整潔、有序的環境能讓我們心情愉悅，提高工作和學習的效率。教師鼓勵學生從生活中發現更多需要收納整理的地方，如教室、書桌、雜物間、臥室等，利用所學的知識設計創造出更多有用的收納物品，提升我們的生活品質。

教學反思

草圖是設計中一種便捷、有效的溝通交流語言，也是一種快速記錄設計想法的圖樣。在日常的3D設計教學中，教師要著重培養學生對設計草圖相關知識的理解，給予他們相應的指導。另外，教師在講解講臺收納盒案例繪制時，應該讓學生先發散思維設計草圖，然后跟著教師的示范操作復習之前學習過的命令指令，學習新知，鞏固舊知。學生充分發揮自主創作，才能使作品百花齊放，更好地培養自我的創造能力。