3D基础课程-《创意设计》
例谈 3D 创意设计课程中的学科融合
例谈 3D 创意设计课程中的学科融合摘要】本文以3D One创意设计为技术线，以学科知识为融合线，在不同教学策略的引导与启发下，设计了3D创意设计与数学学科的莫比乌斯环、物理学科的倒流壶、生物学科的新冠病毒相融合的教学案例，以期培养学生运用多学科视角进行构思设计、实践创新的能力，提升其跨界思维的综合实力，也为相关学科教师提供教学案例参考。
【关键词】3D创意设计学科融合教学案例2019地平线报告基础教育版聚焦基础教育应用的六项重要技术进展——创客空间、分析技术、人工智能、机器人、虚拟现实、物联网。
3D创意设计在创客空间中滋生，在教学实践中凸显，在3D打印中物化。
一线信息技术教师尝试设计具有生活趣味性、情境交互性、真实体验性、知识实证性、产品艺术性、学科融合性的各类特色课程。
学科融合是跨学科学习的课程设计体现，是整合两种或两种以上学科的观念、方法与思维方式，以解决真实问题、产生跨学科理解的课程与教学取向。
3D创意设计课程的特点就是探究科学和艺术的入口，可以将虚拟世界和真实世界有效连接，在三维建模、物化设计、实践操作中分析、思考与解决问题。
在教学过程中融入多学科知识，多方位的分析问题，产生学科知识联结，贯穿知识的分析、验证、理解、深化，引导学生身临其境地探索求知的乐趣，体验认知的过程，完成知识的建构，达成有效地学习。
一、3D创意设计与数学学科的莫比乌斯环莫比乌斯环因其具有一些奇异的性质而成为数学珍品之一，如何将神奇的莫比乌斯环搬入3D课堂？3D创意设计课程需要从学科视角和问题视角将学科知识以内嵌的方式融入3D教学中，选择适切的3D教学目标与操作点接入学科知识，借助3D One在三维空间再现，将实现过程完整呈现在学生眼前，弥补数学课堂抽象概念难以理解的短板，帮助学生建立空间观念，培养空间想象能力与创造能力，提升跨界思维的综合能力。
（一）实验探究与实验结论所见即所得最好的方案就是动手实验，课堂伊始，两人一组合作完成实验过程，知识学习的过程不是直白地告知，而是亲身地体验。
3d建模课程设计
3d建模课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解3D建模的基本概念，掌握3D建模的基本流程。
2. 学生能掌握并运用至少一种3D建模软件的基本工具和功能。
3. 学生能描述并解释3D模型在现实生活中的应用。
技能目标：1. 学生能独立操作3D建模软件，完成基础模型的创建和编辑。
2. 学生能运用所学的3D建模知识，创作一个简单的3D模型作品。
3. 学生能在团队协作中，合理分配任务，共同完成复杂的3D建模项目。
情感态度价值观目标：1. 学生对3D建模产生兴趣，增强对计算机辅助设计的认识。
2. 学生在学习过程中，培养创新思维和审美能力。
3. 学生在团队协作中，学会沟通、分享和尊重他人意见，培养合作精神。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为3D建模基础课程，适用于初中年级学生。
学生在该阶段对新事物充满好奇，具备一定的计算机操作能力。
课程旨在让学生了解3D建模的基本知识，学会运用3D建模软件进行创作，并培养团队协作能力。
课程目标分解为具体学习成果：1. 学生能独立完成3D建模软件的基本操作，如创建、编辑、渲染等。
2. 学生能创作一个具有创意的3D模型作品，并展示给他人。
3. 学生在团队项目中，能积极参与讨论，提出建设性意见，共同完成任务。
二、教学内容1. 3D建模基本概念与流程：包括3D建模的定义、分类和应用场景，以及3D 建模的基本流程（设计、建模、雕刻、贴图、渲染等）。
2. 3D建模软件介绍与操作：选用适合初中生的3D建模软件，如Blender、SketchUp等，讲解软件界面、基本工具及其功能。
3. 基础建模技巧：教授基础几何体的创建、编辑和组合方法，如立方体、球体、圆柱体等。
4. 3D模型作品创作：引导学生运用所学知识，创作一个简单的3D模型作品，如生活用品、家具等。
5. 团队协作项目：组织学生分组，共同完成一个复杂的3D建模项目，如室内设计、建筑模型等。
6. 教学内容安排与进度：- 第一节课：3D建模基本概念与流程介绍- 第二节课：3D建模软件介绍与基本操作- 第三节课：基础建模技巧学习与实践- 第四节课：3D模型作品创作与指导- 第五节课：团队协作项目启动与分工- 第六节课：团队协作项目推进与指导- 第七节课：团队协作项目展示与评价教学内容关联教材章节：1. 3D建模基本概念与流程：《3D建模与设计》第一章2. 3D建模软件介绍与操作：《3D建模与设计》第二章3. 基础建模技巧：《3D建模与设计》第三章4. 3D模型作品创作与团队协作项目：《3D建模与设计》实践环节及综合应用章节三、教学方法1. 讲授法：针对3D建模的基本概念、流程和软件操作，采用讲授法进行系统讲解，确保学生掌握必备的理论知识。
第一章《三维造型基础》理论概述
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半立体作品欣赏
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半立体作品欣赏
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从平面到立体
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■ 立体构成的沿革
立体构成就是在三度（长度、宽度和高 度）空间中，把具有三维的形态要素按照形 式美的构成原理进行组合、拼接、构造、从 而创造一个符合设计意图的、具有一定美感 的、全新立体形态。
构成”的源流，首先是来自20世纪初在前苏联的构成主义运动。 除开平面上塑造形象与空间感的图案及绘画艺术外，其它各类造型 艺术都应划归立体艺术与立体造型设计的范畴。它们的特点是，以实体
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第一章
理论概述
点、线、面
线的形态
用直线制作的三维造型，使人产生坚硬、呆板的感觉。与此相比，如果使 用曲线形成的结构，便会令人产生舒适、优雅的感觉。三维造型的设计制作， 必须比二维构成更注意“结构”上的问题。
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第一章
理论概述
点、线、面
线的质感
用尽管是同样的线材，却既有表面光滑的铁丝，又有表面粗糙的麻绳等， 线表面的质感，对造型效果有很大的影响。此外，同一性质的线材，通过造型 处理方法的微妙变化，也可使作品产生特殊的情感和感觉。 在三维造型中，“线”同样具有显示外部形的作用。可以借助于抽象和象 征的手法，使无量感的造型量感化。
********艺术学院
17环设01 17环设02
三维造型基础
3D MODELING FOUNDATION
1
”三维造型基础“课程是与另一门“构成基础”
课程相辅相成的一组重要的设计基础课程。“三维设 计基础”课程的目的在于培养学生对三维形态中的不 同造型、体积、空间、材质等方面的宏观与微观的宽 泛理解，于对其进行创造与组织的综合能力的培养。
3d课程设计报告
3d课程设计报告一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握3D建模的基本概念，理解3D模型在现实生活中的应用。
2. 学会使用3D建模软件进行基础操作，包括创建、编辑和修改3D模型。
3. 了解并掌握3D模型的材质、纹理和光照等基本知识。
技能目标：1. 培养学生运用3D建模软件解决问题的能力，能够独立完成简单的3D模型制作。
2. 培养学生空间想象力和创新能力，能够设计并制作具有个性的3D作品。
3. 提高学生团队协作能力，能够在小组合作中发挥自己的专长，共同完成复杂3D项目。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对3D建模技术的兴趣，培养其探索精神，使其主动关注3D技术在各领域的应用。
2. 培养学生勇于尝试、不断实践的精神，使其在面对困难时保持积极乐观的态度。
3. 引导学生认识到3D建模技术在国家战略和社会发展中的重要性，增强学生的社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：本课程针对的学生群体为具有一定计算机操作基础和空间想象能力的初中生。
教学要求：结合学生特点，采用任务驱动、小组合作的教学方法，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和创新能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，提供个性化指导，确保每位学生都能在课程中取得进步。
通过课程目标的分解和教学设计，使学生在课程结束后能够达到上述知识、技能和情感态度价值观目标。
二、教学内容1. 3D建模基本概念：介绍3D建模的定义、分类及其在现实生活中的应用。
教材章节：第一章 3D建模概述2. 3D建模软件操作：学习3D建模软件的基本功能、界面布局和操作方法。
教材章节：第二章 3D建模软件入门3. 基础3D模型制作：掌握简单几何体的创建、编辑和修改方法。
教材章节：第三章 3D模型制作基础4. 材质与纹理：学习为3D模型添加材质、纹理，提高模型真实感。
教材章节：第四章 材质与纹理的应用5. 光照与渲染：了解3D模型光照原理，学习渲染参数的调整方法。
学习三维创意设计”课程的心得体会
学习“三维创意设计”课程的心得体会
在最初的认识中，我以为这门课程的学习就是简单地把图形导入打印机，然后打印出来实体。
但真正学习了这门课之后我才知道3D 打印远远没有我想的那么简单与轻松，设计一个很简单的物体也要使用多个工具才能完成。
随着学习的深入，学习内容的难度也大大增加。
在设计化学元素周期表时，我与同组的同学在把图片设计在平面上时使用了“浮雕”工具。
但进行偏移的时候，由于图片尺寸大小不匹配，导致了设计出来的效果不美观。
后来，我们按照设计草图的大小更改了图片的尺寸，但图片更改后却显得十分模糊。
经过老师的提示，我们把分辨率从1改为0.1，图像立刻就变清晰了。
这时我们兴奋不已。
看到3D打印机竟可以打印出不同颜色的各种实体，我觉得太神奇了，简直是难以置信，心中对3D打印的兴趣更加浓厚。
这也促使我学会了更多的相关知识，使用多种方法解决问题。
通过这一个学期对3D打印技术的学习，我不仅在技术上得到了提升，还把学到的知识和体会运用到自己的学习中。
学习3D打印的过程充分地锻炼了我的空间感，让我可以更好地判断物体的空间位置，对学习立体几何有很大的帮助。
除此之外，在意志品质方面我也得到了锻炼。
虽然在学习过程中遇到了诸多的困难，但我们都怀着面临困难也依旧勇往直前的精神，最终制作出化学元素周期表、有机物及其
衍生物的球棍模型、中国地图等教具。
3D打印今后也必然会应用在各个领域中，因此我更要努力学习。
3d创意课程设计
3d创意课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解3D建模的基本概念，掌握3D建模的基本工具和操作方法。
2. 学生能运用所学的3D建模知识，创作出具有创意的3D作品。
3. 学生能了解3D打印的基本原理及其在生活中的应用。
技能目标：1. 学生能够独立使用3D建模软件，完成基础建模任务。
2. 学生能够通过组合、变形等手法，发挥创意，设计出独特的3D模型。
3. 学生能够运用3D打印技术，将设计的模型实体化。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对3D建模和打印技术的兴趣，激发创新意识和实践欲望。
2. 学生在创作过程中，学会合作、分享，培养团队精神和沟通能力。
3. 学生通过3D创意课程，认识到科技与艺术的结合，提升审美观念。
课程性质：本课程为实践性、综合性课程，旨在培养学生的创新思维和动手能力。
学生特点：学生为四年级学生，具备一定的计算机操作能力，好奇心强，喜欢探索新事物。
教学要求：教师应注重引导学生探索和实践，关注学生的个性化发展，提高学生的创新能力。
教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 3D建模基础- 3D建模概念及软件介绍- 3D建模基本工具和操作方法学习- 常用3D建模技术解析2. 创意3D建模设计- 设计理念与方法- 组合、变形等手法运用- 创作具有创意的3D作品3. 3D打印技术与应用- 3D打印原理及设备介绍- 3D打印材料及其特性- 3D打印在生活中的应用案例4. 实践操作与作品制作- 基础建模任务实践- 创意3D作品设计制作- 3D打印作品实体化教学内容安排和进度：第一周：3D建模概念及软件介绍，3D建模基本工具和操作方法学习第二周：常用3D建模技术解析，设计理念与方法第三周：组合、变形等手法运用，创作具有创意的3D作品第四周：3D打印原理及设备介绍，3D打印材料及其特性第五周：3D打印在生活中的应用案例，实践操作与作品制作第六周：作品展示与评价，总结与反思教材章节关联：《信息技术》四年级下册第四章《3D设计与打印》内容列举：1. 3D建模与设计2. 3D打印技术3. 创意3D作品设计与制作4. 3D打印作品的应用与评价三、教学方法1. 讲授法：教师通过讲解3D建模与打印的基本概念、原理、操作方法等内容，为学生提供必要的基础知识。
手机支架3D创意设计
手机支架3D创意设计作者：***来源：《江苏科技报·E教中国》2020年第02期课例特色STEM教育旨在培养未来卓越担当人才，依赖于情感和思维交互的创造力，兼容不同学科和领域知识，激发学生专业层次的筹划型实体思维。
手机已成为日常生活必不可少的物品，而手机支架能够让手机使用更加方便。
设计一个实用又好看的手机支架，是情感价值的体现。
基于STEM课程设计的理念、PBL教学设计理论，结合笔者在海安市实验小学对STEM课程的实践情况，本课题以“设计手机支架”为小的切入点，以“调查一探索”循环、“设计-再设计”循环为理论支撑，提升了学生的学习兴趣，激发了学生的创造潜能。
教学目标1.让学生在此过程中能够对设计流程和规范有初步体验。
2.引导学生关注手机支架使用者的用户体验，提升用户体验质量。
3.从二维到三维，使学生虚无的想法、创意变成看得见的实体。
4.使学生在想象与创造的空间里实现飞一般的成长。
教学重点与难点教学重点创新设计手机支架造型，实现多想法多用途的融合。
教学难点在Autodesk 123D Design中。
使用相应指令完成建模设计。
教学过程一、情境导入1.提出问题教师引导学生回忆现有手机支架的优缺点并进行对比，为接下来的作品设计埋下了一颗种子，然后通过一些外界因素来让这颗种子发芽。
2.师生角色扮演教师当设计公司的老板，接到一个大额订单，让全班学生担任设计师来设计一个独一无二限量版的手机支架，从实用性、便携性、外观和使用材质考虑，采纳的设计师将获得丰厚的回报。
学生容易接受这样的情境，积极动手设计。
3.教师课中及时介入手机支架为什么能支撑手机？是怎样的原理？教师事先调查和查阅资料，向学生介绍设计的原理，对学生设计过程中发现的问题及时指导和分析，修补和改进学生原有知识结构，引导学生像设计师一样思考，完成设计的第一步。
二、想法成形学生通过头脑风暴快速产生大量的点子，形成最终方案。
学生的作品设计分为两种类型：颜值型和功能型。
幼儿园3D打印创意实践课程设计方案
幼儿园3D打印创意实践课程设计方案随着科技的不断发展，3D打印技术已经逐渐走入人们的生活，而将这项前沿技术引入幼儿园教育课程中，不仅可以激发孩子们的发散思维和创造力，还可以培养他们的动手能力和团队合作精神。
设计一门既有趣又有价值的幼儿园3D打印创意实践课程显得尤为重要。
课程的第一部分应该是简单介绍3D打印技术的基本原理和应用领域。
通过图文并茂的方式，向孩子们解释3D打印是如何将数字模型转化为真实的物体，以及它在医疗、航空航天、建筑等领域的应用。
这样做可以让孩子们对这项新奇的技术有一个初步的认识和了解。
接下来，课程将引入一些简单易懂的3D建模软件，让孩子们能够亲身体验数字设计的乐趣。
通过一些生活中简单的实例，如玩具、动物等，让孩子们进行简单的建模操作。
这样不仅可以培养孩子们的空间想象力和创造能力，还可以让他们从小接触到数字化设计的概念。
随后，课程将引入3D打印机的操作和原理。
通过将孩子们带入实验室，让他们看到3D打印机是如何将他们的设计一点一点地变成真实的物体。
这样可以激发孩子们对技术的好奇心，让他们在实践中学习知识，从而更好地理解其中的科学道理。
更进一步，课程还可以设计一些小组项目，让孩子们在小组中共同设计和制作一个3D打印作品。
这不仅可以培养孩子们的团队合作精神，还可以让他们在实践中学到更多的知识。
让他们设计并打印一个小型模型城市，从城市规划到建筑设计，让孩子们在这个过程中学到更多的知识。
总结起来，幼儿园3D打印创意实践课程设计方案应该从介绍技术原理开始，逐步引入设计和打印操作，并最终引导孩子们进行实践项目。
这样的课程设计将有助于激发孩子们的创造力和想象力，培养他们的团队合作精神和动手能力，从而为他们未来的发展打下坚实的基础。
而从个人观点来看，我认为幼儿园3D打印创意实践课程设计方案对孩子们的成长是非常有益的。
通过这样的课程设计，孩子们可以在玩耍中学到知识，在实践中培养能力。
这对于他们未来的学习和发展都将产生积极的影响。
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① 将所有餐具都摆放到
餐盘中合适位置。 ② 餐盘上需要刻字。
外观造型谁最酷？ 谈谈你的设计灵感
The End
谢谢聆听！
做出任意3个物体。
综合实践
要求： 利用本课所学内容，制作一个摩天大楼和一个圆形体育馆。 图供参考。 ① 使用“基本体”中的草图进行放样。
② 使用移动工具进行位置的摆放。
③ 以自己姓名的英文字母缩写为 文件名保存到桌面。
三、制作碗盘
1. 了解模型库，学习制作小碗。 2. 学习制作其他颜色材质的盘子， 并把小碗放在盘子上。 3. 使用吸附功能把小碗放在盘子上，
操作指南
1. 启动Tinkercad，制作一个带把手的杯子 （1）使用“放样”功能制作一个圆形杯身。
（2）在右侧视图菜单中找到“隐藏草图”，然后使用
“抽壳”功能将杯身抽空。 （3）从模型库中导入英文字母D，并用“移动”功能把 “D”移动到杯身适当位置。
先使用“吸附”功能，将“D”吸附 到杯身上，然后再用“移动”功能 来调整位置。
云南滇中恒达科技有限公司
1、学习Tinkercad。
2、根据各自爱好，制作出餐具的
三维模型。
1、初识Tinkercad，熟悉操作
界面。 2、学会使用草图和基本体。 3、能熟练使用工具菜单中的常用 功能。
4、制作简易餐具。
4
一、各式各样的立体模型
1．了解Tinkercad； 2．导入长方体； 3．用鼠标从不同角度观察。
移动的快捷键是Ctrl + T。
利用一个“草图圆”，进行拉伸后
得到一根筷子。
4. 保存模型文件
点击窗口左上角Tinkercad的下拉菜单，找到“保存”→ “到我的计算机”，保存到桌面。
1. 在基本体菜单中还能用什么物体来 制作筷子？ 2. 放样工具是在哪个菜单中，如何
使用？
1、放样功能练习。 2、新建文档，使用草图和放样功能，
2. 制作盘子，并把碗放到盘子中
（1）制作盘子
运用第二课中学习的放样功能，制作梯形体，再对
上表面使用抽壳功能，得到盘子，最后变换颜色材质。
3. 将碗放到盘子上，并把文件保存为STL格式 （1）学习使用吸附功能 执行工具菜单→“吸附”，先选择碗的外围，再选择 盘子里面，如图所示
（2）将整个项目保存为STL格式
综合实践
要求： 根据所学知识把之前做的筷子和碗都放在盘子上。 ① 在桌面找到之前保存的筷子文件，拖拽到Tinkercad窗口中 （即导入）。
② 使用“吸附”将小碗和筷子
都放到盘子中。 ③ 使用移动工具，适当调整 小碗和筷子的位置。
四、制作杯子、刻字
1. 学习制作一个带把手的杯子；
2. 学习在餐盘上刻字。
（5）按住箭头向上拉伸文本（刻在盘子中），回车键结束。
1. 在什么情况下才能使用布尔运算？ 2. 布尔运算中的合并，相交和相减
各有什么作用？
3. 怎么插入中文文字？
1. 练习使用布尔运算的3个功能。
2. 熟悉“移动”工具的使用。 3. 练习在物体上刻中文字。
综பைடு நூலகம்实践
要求： 利用本单元所学知识，制作包含盘子，碗，筷子，杯子和 餐盘的场景。
操作指南
1. 了解创意设计软件Tinkercad （1）启动Tinkercad。
（2）认识窗口组成 Tinkercad的窗口包括4部分：文件菜单、工具菜单、 视图菜单和单位设置栏。
2. 导入一个正方体
1、改变长方体的长宽高。 2、选中长方体后，点击工具菜单→ 材质，来变换长方体的材质。
3、通过基本体菜单插入一个球体。
保存 STL 文件时，需选择“精细”， 并勾选“合并对象”。
观察不方便的时候可以通过视图菜单
中倒数第三个分菜单隐藏草图。
1. 模型库中除了可以导入立体模型还 能导入其他什么模型？ 2. 经常使用的抽壳功能是在哪个菜单
中？
1. 尝试从模型库中导入字母和数字，
并使用“吸附”功能把字母吸附到 数字上。 2. 对一个正方体进行抽壳操作。
保存为支持打印的STL格式。
操作指南
1. 启动Tinkercad，打开模型库，制作 小碗。 （1）找到模型库按钮，并导入一个 半球体。
（2）使用旋转和抽壳功能，制作小碗。
将网格上的半球体旋转180度（平面朝上）。
然后选中半球上的平面，找到“修改”→“抽壳”，如图所示
可以通过拖动箭头或设置数值调整 碗的壁厚，最后按回车键确认。
二、制作筷子
1.学习画同心圆； 2.学会用放样功能制作一双筷子；
3.学会保存模型。
操作指南
1. 启动Tinkercad，画一对同心圆 （1）启动Tinkercad，找到工具菜单→基本体→圆 （插入草图圆）。
（2）再次选一个圆，圆心对准前一个圆的圆心，调整半径 （在下面框中输入数值）不同于前一个圆。
1、Tinkercad的窗口包括哪几个
部分？ 2、它与Meshmixer有什么区别？
1、启动Tinkercad，在工具菜单中
找到基本体菜单。 2、在网格中放入任意3种不同材质 的不同基本体。
综合实践
要求： 利用之前所学的内容，按规定尺寸制作不同颜色材质的
物体。图供参考。
① 制作一个长宽高均为20mm的正方体。 ② 制作一个半径和高度均 为20mm的圆柱体。 ③ 制作一个半径为15mm 的球体。
2．用放样工具制作一支筷子 （1）选中外部大圆（鼠标左键点击小圆和大圆之间的部分）， 在右边齿轮图案（快捷菜单）中找到移动功能，并点击。
（2）之后可以在右边框中输入要上升的数值，或者一直按住 向上的箭头拖动大圆。
（3）移动到适当高度后，工具菜单中找到“构造”→“放样” 功能，然后再依次点击大圆和小圆内部区域，最后回车 结束，就得到了一只筷子。
撤销操作（Ctrl + z）后，继续用杯 身和把手试试“布尔运算”中的其他 两个功能有什么作用。
2. 学习在餐盘上刻字 （1）制作一个餐盘。
（2）执行工具菜单中“文本”， 然后点击餐盘中的平面。
（3）在文本框中输入要写的字，可以调整字体等属性，鼠标 左键按住文字上的圆形进行拖动。 （4）左键点击文字选中后，鼠标移动至出现的齿轮状按钮上， 选择其中的“拉伸文本“按钮。