陈毅   湖南省长沙市长郡梅溪湖中学通用技术教师，担任学校机器人社团、3D打印社团教练。2017年获得长沙市通用技术优秀教研工作者称号；2018年在湖南省通用技术现场赛课活动中获得一等奖，参加中央电教馆新媒体新技术课例展示活动获得全国三等奖。辅导学生参加科技创新、创客、3D打印等比赛获得国家级奖励四项，省级奖励十余项，市级奖励二十余项，多次被评为创客、机器人、3D打印等比赛的优秀指导教师。

教学背景
 

我校自2017年开展3D打印教学以来，通过教研组的努力，共同开发了一本3D打印校本教材，本课是校本课程的第二个制作项目，课程作品比较简单、实用，学生容易操作。本课程旨在通过课程学习，提高学生设计和造物的兴趣，激发学生思考如何利用3D打印解决生活中的问题。

教学目标
 

知识与技能 掌握3DOne软件中镜像和抽壳命令的用法。

过程与方法 通过图片和实物激发学生的制作兴趣；利用微视频让学生掌握小熊桌面垃圾桶的制作；通过头脑风暴活动，打开学生设计的灵感，进行创意垃圾桶的制作。
 

情感态度与价值观 通过小熊桌面垃圾桶的设计和制作，提高学生设计和造物的兴趣，并思考怎样利用3D打印解决生活中的问题，为生活和学习提供方便。

教学重难点
 

教学重点 模型结构的位置关系和各参数的选择。
 

教学难点 创意垃圾桶的设计。
 

教学过程
 

一、两型引入
 

教师展示一张学生坐在座位上向教室后面的垃圾桶乱扔垃圾的图片，指出学生不想起身扔垃圾的意图，批评这样的错误行为，表扬部分同学在桌子下放塑料袋装垃圾的做法，同时指出用塑料袋装垃圾使用不方便的缺点。接着，教师展示自己设计和打印的小熊桌面垃圾桶，从而引入课题。
 

设计意图：指出学生平时的不良行为，渗透德育和“两型社会”教育，引导学生思考怎样利用3D打印制作作品，解决学习和生活中遇到的问题。
 

二、重点微视
 

（一）作品分析

引导学生分析小熊桌面垃圾桶的结构，思考小熊桌面垃圾桶的制作方法。

（二）播放微视频
 

播放《小熊桌面垃圾桶的制作》微视频，通过视频让学生了解小熊桌面垃圾桶的制作和3DOne中镜像、抽壳命令的使用。教师再针对重点进行讲解和演示。最后学生仿做，教师点评作品。
 

（三）小熊桌面垃圾桶制作步骤
 

1.单击基本实体—圆柱体，在网格面上绘制一个半径为45、高为100的圆柱体，圆柱体中心放在网格面中心；单击基本实体—球体，将球体的球心放在圆柱体顶面上，球的半径为50，如图1所示。

2.单击基本编辑—移动，移动球体至球体的下半横切圆与圆柱体直径重合，如图2所示。

3.单击基本实体—六面体，在网格面上绘制一个如图3所示的六面体，作为镜像平面选择的辅助体，六面体位置如图3所示（六面体一个面的投影线与Y轴重合，作为镜像面）。再单击基本实体—球体，绘制一个半径为20的球体，球心放置在特殊的X为0的刻度线上（Y坐标不做要求）。

4.单击基本编辑—移动，将球体移动至合适位置；单击基本编辑—镜像，将移动后的球体进行镜像，布尔运算选择加运算；单击组合编辑，将圆柱体与合并后的球体进行加运算，如图4所示。

5.单击特殊功能—抽壳，将加运算后的小熊桌面垃圾桶进行抽壳，抽壳厚度为-2，如图5所示。

6.单击基本实体—球体，绘制一个半径为40的球体，球心放置在Y轴上，X轴不做要求，如图6。

7.单击基本编辑—移动，将球体移动至合适位置；单击组合编辑—减运算，用小熊桌面垃圾桶的主体减去半径为40的球体，如图7；单击颜色命令，对小熊桌面垃圾桶进行上色。

三、高效探究
 

教师抛出问题：“小熊桌面垃圾桶放在课桌上使用效果怎么样？”
 

学生反映问题：课桌比较小，没有多余的空间来放置桌面垃圾桶；桌面垃圾桶放在桌子上，容易被弄倒；等等。
 

教师引导创新：那么针对这些问题，大家觉得我们怎么去设计一款课桌上实用的小型垃圾桶呢？学生相互讨论，然后绘出自己的设计图纸。
 

设计意图：3D打印课程的学习不是简单的模仿别人的设计，更多的是要激发学生创新思维，自己动手设计制作。比如通过交流和思考，学生提出两种比较好的解决方法——课桌挂式小型垃圾桶和磁吸式垃圾桶（如右图），这样既不会限制垃圾桶的装卸，也没有占用课桌上的空间，比较方便。

四、幸福分享
 

学生相互交流、讨论，进行设计制作、教师巡视指导。
 

教师通过屏幕墙功能，请学生上台展示作品，对作品的设计理念、设计意图、作品结构和功能进行讲解，其余学生和老师共同赏析点评。
 

设计意图：通过展示和分享，培养学生的设计表达和交流能力，促进学生之间的相互学习，提高学生的积极性。
 

教学反思
 

制图的过程中，要帮助学生养成良好的制图习惯，注意图上特殊点、面的使用。要培养学生的创新思维，学习3D打印，不是简单地学习三维制图软件命令和仿制别人的作品，要能激发学生的想象力和设计能力。

（本课件由i3DOne青少年三维创意社区推荐）