PBL项目式3D打印课例设计

唐素芳 冯根裕

【摘要】借助现实生活中丰富的资源进行项目探究活动，通过提出问题、规划方案、解决问题、评价及反思，进行项目的完善和实施，并运用3D打印作品验证项目的成效。3D打印课程中运用PBL项目式学习方法，实现对学生动手操作能力和创新能力的培养。

【关键词】PBL项目式学习 3D打印课程设计

【中图分类号】G642.4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）02-0281-01

3D打印课程进入小学课堂，是为了在“大众创业万众创新”时代，探索以3D打印技术推动学生在造物能力方面发展。在教学中，通过PBL项目学习方式，将多学科内容交叉融合，注重生活实践，以真实问题为导向，旨在培养学生的解决问题能力、设计能力、团队合作能力和创新实践能力。

一、PBL项目式学习

PBL项目式学习方法是一种以解决真实问题为目的，以学生为中心执行项目的教学和学习方法。在一定时间内，学生选择一个项目后，通过对项目任务精心设计、探究、实施，并在设想、验证、完善设计后，创造出项目作品，达到实际问题的解决。在项目实施过程中，学生有效率地掌握了学科知识，并在些过程中培养了他们的社会情感、技能。

在3D打印课程教学中，以学生的生活需求出发，以学生已有经验为基础，通过网络探究、思维碰撞后，对项目任务进行精心设计，在建模过程中完成已有技能的巩固及新技能的学习。并通过3D打印作品，来验证其成果，不断试验，完善、创造出自己理想中的作品。通过一个项目的完成，举一反三，引申到解决其他一系列相关项目的一种新型学习模式的探究。

二、3D打印课例设计-以生日蛋糕DIY为例

3D打印课程中PBL项目学习方式，在整个项目实施过程中，老师仅起引导作用，是学生学习的协助者。学生在项目实施过程中，在老师的引领下，创造性地思考问题，达到系统化地提升自我。

在“生日蛋糕DIY”这个3D建模项目中，PBL项目式学习方法得到了很多的体现。

（一） 结合社会需求，提出项目

每一个项目的提出，尽量安排一个来源于学生生活环境的需求，激发学生的社会责任心，激发他们解决问题的动力。

在“生日蛋糕DIY”这个项目中，老师先在“生日快乐”音乐中播放一场“创意儿童蛋糕秀”，从蛋糕的造型、色彩、装饰上激发他们对生日美好的回忆。然后以“在我们温岭，生日蛋糕行业竞争十分激烈，托思卡纳老板想开发一系列儿童生日蛋糕新产品，所以向我们三星小学的同学们发出了征集令，征集一些蛋糕的模型。”为需求，提出项目“生日蛋糕DIY”，激发同学们有创意地设计生日蛋糕的欲望。

（二） 多方参考，规划方案

“生日蛋糕DIY”这个项目来源于学生的生活实际，学生很容易获取第一手资料。

老师在省资源平台的社区中发一个活动：生日蛋糕DIY。学生们在走访蛋糕店和网络搜索后，把他们的调研结果在社区论坛中进行讨论，经过思维碰撞后，设计出他们自己的生日蛋糕模型，画出草图。

老师要引导学生从造型、色彩、装饰三个方面对自己模型的建模方案进行策划。引导学生写出完成这个项目的步骤，罗列出完成这个项目的已掌握的技能、未掌握的技能，然后从老师所提供的微课、导学案等资料中自学未掌握的技能，为项目解决做好充分的准备。

（三） 闯关任务，解决问题

项目实施前，老师必须引导学生通过观察、讨论，得出项目完成的步骤，明确已解决的技能和未解决的技能；引导学生主动运用老师所提供的资料，寻找解决问题的方法。老师在项目实施过程中仅起引导作用，学生才是项目的执行者。

在“生日蛋糕DIY”这个项目中，根据项目需求，把任务分解为造型关、技术关、装饰关。

造型关：

根据同学们所设计的草图进行3D造型设计，是“生日蛋糕DIY”项目3D建模的第一步。经过前几节课的学习，同学们通过实体建模或画草图拉伸建模的方法，经过实践、讨论，可以自主完成這个任务。而省资源平台中社区的阶段作品展示，可以激活同学们的创作思路。作品精彩纷呈。

技术关：

蛋糕上的弯曲立体祝福文字是本项目的技术难点，用单独闯关的形式解决这个要点。通过让学生寻找“文字”工具所在，引导学生回顾草图拉伸成实体的方法，归纳出弯曲立体文字是由文字草图拉伸而成，而拉伸的方向“相减”或“相加”就成为凹凸文字。

在技术关中，老师引导学生进行观察、回顾、想象、验证，自己得出结论。同时配备微视频和导学案辅助学生闯关。自始至终，老师只是一个协助者，学生才是活动的主角。通过技术解决过程实践，学生实现了系统地提升自我的学习能力。

装饰关：

装饰关旨在让学生充分发挥自己的想象力，提升自己的创作能力。社区展示、互相借鉴、优秀作品欣赏，一个个措施极大地激发了学生们的创作思维。

把项目重点分解成一个一个的闯关任务，同学们在闯关的过程中，解决了项目难题。项目实施的成功与否，最重要一环就是对项目任务进行有效提炼、分解，有助于问题的解决。

（四）3D打印验证，对项目进行自我评价和反思

3D打印教育，最大优势就在于他能把虚拟的设计变成实体，打印出来验证。每节课挑选典型的作品进行3D打印，用成品来验证项目的成效，并对项目进行自我评价和反思。

（五）进阶任务，拓展思维

PBL项目式学习，其优势在于通过一个项目的完成，举一反三，引申到其他一系列相关问题上。进阶任务的设置，在原有项目的基础上增加难度，拓展学生思维的同时，增加了项目学习的价值。

在“生日蛋糕DIY”这个项目教学中，在社会需求责任驱动下，结合学生的生活实际进行项目实施探究。通过提出问题、规划方案、解决问题，并用3D打印作品验证成效，最后进行自我评价和反思。在项目实施过程中，学生们在老师的引导下，在各个环节催生出不同的创意灵感，激情地去设计、去创造、去表达自己的想法，在创造性地思考问题的同时，系统化地提升自我。

PBL项目式学习方式，在3D打印课程教学中，通过项目实施，将多学科内容交叉融合，极大地推动了学生在造物能力方面的发展，同时培养了学生解决问题的能力、设计能力、团队合作能力和创新实践能力。