王颖 毕业于南京师范大学教育科学学院现代教育技术专业，现任天津市滨湖中学信息技术教师，并负责学校的3D打印活动课。指导学生参加全国信息类大赛并获奖。自身也注重理论的学习与积累，在核心期刊上发表过多篇文章。

学习背景

任何知识的讲授都必须在了解学生的前提下开展。3D打印课属于我校的兴趣选修课程，它将软件（3DOne）与硬件（3D打印机）相结合，以让学生体验设计、制作与打印成果的全过程。

该节内容属于本课程的前期教学内容，旨在让学生根据自己已有的知识或生活经验走进3D世界，学会3DOne软件的一些基本操作，制作出自己的专属徽章。

教学目标

知识与技能：了解并掌握3DOne软件中基本图形的绘制方法，能将2D图形转换成3D图形；掌握3DOne软件中文字添加与颜色变换的操作方法；理解并体验3DOne中的布尔减运算。

过程与方法：通过观察教师的演示操作或教学微视频，掌握基本操作要点，带着探索与创新意识制作出自己的专属徽章。

情感态度与价值观：在制作过程中，发散思维，展开创意设计，感受到自己设计、自己制作的快乐，并获得一定的成就感。

教学重点难点

教学重点：体会三维，掌握2D转换成3D的操作方法，理解布尔减运算。
教学难点：综合、巧妙地选择合适的工具，展开创意设计。

教学准备

本节课将操作要点录制成三段微视频，并将其作为学生的一种学习资源（见左侧二维码）。
教学过程

一、体验式导入——看且思

在该阶段，学生需要“看”两方面的内容：一是3DOne软件中的3D模型；二是3D打印机的打印流程。通过教师的间接讲与学生的直接看，学生能够知道3DOne软件与3D打印机在该课程中所扮演的重要角色。

教师会先通过3DOne软件展示一个徽章的3D模型，然后连接3D打印机，将模型打印出来，让学生直观地看到徽章实物，拥有从看到摸、从虚到实的体验。学生大多感到很惊喜，没想到软件里的东西竟然可以打印出实体。通过这种体验，激发起学生的兴趣，让他们主动打开并走进3D打印的世界。

二、新知讲解1——基本图形的建立

在该阶段，学生主要了解并掌握3DOne软件建立基本图形的操作方法。

起点：熟悉的2D图形 教师先介绍“草图绘制”中的基本形状，如矩形、圆形、椭圆、多边形、直线等。这些图形是学生在生活中最常见的二维基本图形。从学生最熟悉的知识入手，教给学生绘制方法。

转折点：较熟悉的3D图形 教师再介绍“基本实体”中的常见立体图形。通过“视图导航器”调整观察的角度，从而将3D图形与之前的2D图形进行对比。

终点：陌生的2D图形转换为3D图形 学生在此阶段已经具备了二维与三维的概念。顺着学生的思维，教师接着讲授如何将2D图形转换成3D图形。教师介绍“特殊造型”中的“拉伸”命令，并现场进行操作演示，实现2D图形到3D图形的转变。

三、新知讲解2——文字与颜色的设置方法

丰富颜色与刻字是使徽章具有特性的两种方法。教师介绍“材质渲染”与“草图绘制”中的“预制文字”，从而实现在实体上添加文字与更改实体颜色。

四、新知讲解3——布尔减运算

在该阶段，教师会向学生提出需求——如果我们想把徽章戴起来，要怎么办？学生会回答“打孔”。那在3DOne软件中，我们要如何实现“打孔”呢？从实际问题出发，引出3DOne中的布尔减运算。

五、学生自由创作

掌握基本操作技巧后，学生发散思维，并努力尝试其他工具的使用。教师将三个微视频发给学生，让学生遇到难题时可通过观看视频来解决。

六、成果共享

学生展示自己的成果，并说出自己的创意之处，以达到共同成长。

案例详解

一、制作徽章的基本图形结构

1.利用“基本实体”命令（以六面体为例）

打开3DOne软件，从左侧工具栏中选择“基本实体”——“六面体”，如图1；在“上-前”视图上绘制一个六面体，并设置长、宽、高分别为60、30、5，如图2。

2.利用“草图绘制”命令（以正多边形为例）

（1）打开3DOne软件，从左侧工具栏中选择“草图绘制”——“正多边形”，如图3；在绘图区单击一下，确定绘图界面，再单击一下，确定起始绘图点；向外拖动鼠标，确定正多边形的半径为50后单击鼠标，按对钩确定，完成正六边形的绘制，如图4。

（2）调整视图为“上-前”视图，从左侧工具栏中选择“特殊造型”——“拉伸”，选择刚才绘制的正六边形，调整好拉伸数值，如图5；按对钩确定操作，将正六边形转换成正六面体，如图6。

二、 制作徽章的专属文字

调整视图为“上”视图，从左侧工具栏中选择“草图绘制”——“预制文字”。单击下绘图区，确定文字的添加界面，再单击下界面，确定文字的起始添加位置。在对话框中设置文字的内容、字体、样式与大小，按对钩进行确认操作，如图7。调整视图为“上-前”视图，选择“特殊造型”——“拉伸”，选中文字进行拉伸设置，形成立体文字，如图8。

三、赋予徽章多样色彩

从工具栏中选择“材质渲染”，如图9；从弹出的颜色对话框（如图10）中选择喜欢的颜色进行渲染。

   

四、对徽章进行打孔操作

从左侧工具栏中选择“基本实体”——“圆柱体”。在要打孔的地方绘制一个半径为9、高为-15的圆柱体，表示要穿过正六面体向下做圆柱，注意此处圆柱的高一定要大于正六面体的厚度。单击对话框中的“减运算”，按对钩，确定操作，完成徽章的打孔。（如图11、图12）

容易出现的问题

对文字进行拉伸处理时，必须以字符为单位，即一次只能对一个字或英文字母进行立体拉伸；给徽章打孔时，打孔的拉伸高度一定要大于徽章的厚度，这样才能实现完全穿孔。

教学反思

不是学生不会做或没有能力做，只是有时我们教师不敢放手；我们教给学生的不应只是死板的基本方法。初中生是有一定的认知与探索能力的，因此，紧紧抓住他们的兴趣和想法，教给基本方法后，将时间交给他们。他们所具有的设计感与创造力是我们无法想象的。