张君：3DOne软件在“3D打印”课程中的应用
随着科技的进步与发展，3D打印技术日益成为人们关注创客文化的热点，越来越多的人加入3D打印产业、创客教育行列，该技术不断掀起行业发展的浪潮并被运用到越来越多的领域。在教育领域，特别是基础教育领域目前开设“3D打印”课程还处于起步、探索阶段。从2013年中国人民大学附属中学开设“3D打印与DIY”课程开始，3D打印技术在基础教育领域被运用于学生打印设计模型、学生学习3D打印课程并DIY组装3D 打印机、进行教具的打印等。
我校于2015年开始在校本选修中开设“3D打印”创客教育课程。在没有接触3DOne之前，由于当时没有以中学生为使用对象的相关三维设计软件，本校选用了Google SketchUp软件进行课堂教学。
下面，我们先来回顾一下2014-2015学年度第二学期，两期“3D打印”选修课的优秀学生作品。
在课程中，学生的学习都很用心，但因为软件专业性较强，造型费时，所以也凸显出一些问题：
1. 从布置设计任务到学生提交最终作业，平均需要8课时。其间，有一半的学生会因为软件使用的技术问题而放弃最初的设计方案，而从软件较容易实现的功能入手进行设计。
2. 从学生作品看，含曲面连接的造型并不多，只有两个（简单回转体除外）。实际的建模过程是，学生在曲面连接时都会出现破面，于是他们就在连接处画大量的三角形面来实现连接，也因此耗费了大量设计时间。
3. 在学生作品中，只出现了一个有简单配合关系的装配件——孔明锁。该作品的尺寸调整是由教师完成的。因为，在按设定的间隙调整零件模型时，操作繁琐且容易出错。
虽然，SketchUp软件在学生的三维设计学习过程中带来了很多困难，但学生的学习热情不减，也因为该软件初步认识了三维设计过程，开阔了眼界，提高了空间思维和分析能力，很好地满足了我校开设“3D打印”课程初始阶段的教学需要。
今年，“清创三维”公司向我校提供了新研发的专门用于中小学生三维设计的软件3D One的试用服务。
经本校3名教师试用，感觉该软件容易上手，且功能齐全。虽然简化了界面和操作过程，但以专业三维设计软件为内核，丝毫不会在形体表达上受限。而且有官方网站提供在线培训与学习视频，使教师能迅速掌握软件并提升教学能力。
下面，我们一起来看看学生在使用该软件过程中的表现……
经过4课时的基本功能与操作的学习后，学生开始确定设计任务并建立模型，造型过程比较顺利，虽然会有一些疑问，但在教师的指导下基本都能解决，没有因为软件的使用问题而更改最初的设计方案。该软件胜任了“设计工具”一职，而不是学生表达设计方案的“限制条件”。
以下为2015-2016学年度第二学期，第一期“3D打印”选修课的优秀学生作品。
对比前后使用的两款软件发现：
可以看出，使用3DOne软件，学生作品的优秀率明显提高了。而在教学的过程中，我们也发现，对于模型的单个特征，学生的建模操作时间大大缩短，也因此学生在课堂能有更多的时间专注于装配关系与设计细节。
对比SketchUp软件的问题，我们来看一看3DOne的优越之处。
1. 从布置设计任务开始，4课时后已有一半同学提交作业，且完全按学生的设计方案造型，没有在建模技术问题上绕弯。2. 曲面连接已不再是什么高难度的问题，一步“布尔运算”即可完成，学生按他们的审美构造了各种曲面。3. 在学生作品中，出现了大量装配件。使用“DE面偏移”工具，间隙调整均由学生自行完成。
经试用，我们感觉3DOne软件确实是为中小学生定制开发的，非常符合中学生的能力、认知、操作，只要几节课就能做出自己的设计作品，解放了学生们学习软件的难度，把有限的时间放在创意设计上，并快速地把脑海里的创意用3D模型表达出来。
此外，网站（www.i3done.com）提供家庭软件下载，并有丰富的在线学习资源，为师生的交流与共享提供平台。我校3月份开课以来，已有十几名学生自发在该网站注册并实现自主学习。学生的创造力来自他们的本心，来自他们的天性，来自他们的兴趣。
在我国大力推进创客空间和创客教育的建设下，这两年创客空间在全国各大城市遍地开花，而在学校开设创客教育课堂，培养孩子们的设计能力、动手操作能力，提升素质教育也必将成为一种潮流和趋势。
【关于3DOne中小学三维创意社区www.i3done.com】
结合中小学三维创意设计软件--3DOne，为中小学提供3D设计+3D打印的创新课程方案，并打造激发青少年创造力的在线创客教育互动社区。(本文由天津一中 张君老师供稿)