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活动背景
虚拟现实技术近年来在计算机领域引起了广泛关注。学生对于三维虚拟现实体验技术很感兴趣，对体验三维虚拟现实的活动积极性较高。分析以往开展的活动，多是让学生体验已建成的虚拟现实场景，并不能参与其中，学生代入感较差。
本活动方案首先通过VR眼镜进行三维体验，提升学生学习兴趣;然后使用教师自制的三维空间建模仪，让学生对复杂空间进行快速建模与贴图;接着学习三维软件，完成简单模型的设计与制作;之后通过三维扫描仪完成人像等复杂模型的建模与贴图渲染;最后让学生将完成的空间模型、简单模型与人像模型整合，完成自己的虚拟三维空间，并通过3D打印和U3D web技术输出成果。在这种传统体验 动手实践的思路下，不但可激发学生对科学的兴趣，锻炼其动手能力，还能让学生通过完成自己的三维展厅供人参观、与同学分享，很好地提升其学习兴趣。
活动目标
知识与技能目标：了解三维建模基础知识，能够熟练利用三维引擎浏览3D模型，尝试利用三维空间建模仪对真实场景进行建模并渲染墙面;能够利用三维设计软件设计简单模型;尝试利用3D打印技术进行非标零件的设计与制作等研究性学习。
过程与方法目标：通过体验式和探究式的教育活动，让学生参与一次完整的虚拟现实体验、三维建模、环境渲染、模型打印及分享的实践活动;能够综合运用三维空间建模、3D打印技术等先进的科学知识和技术，体验科技的乐趣;建立三维空间设计的知识体系，通过交流与探讨亲自参与前沿科技的探索，提高实践能力。
情感态度与价值观目标：结合教育活动的实际操作，培养学生主动分析问题、解决问题的能力;通过知识指导和技术辅助，将学生的好奇心转换为学习愿望，提升学生对专业学习的兴趣，让学生了解新兴技术，激发学生创新热情，培养学生的科学素养。
活动内容
活动方案设有体验、设计与制作、分享3个环节（表1），循序渐进。从培养兴趣入手，然后学生动手设计制作属于自己的三维场景，在成果分享环节学生可以利用3D打印机打印建模结果，也可以利用U3D web技術体验自制三维立体场景。
活动重点和难点
重点：1通过以学生为主体的科技教育活动，引导学生在实践活动中体验并领会三维设计和建模的知识，将学生的好奇心转换为学习愿望;2通过使用辅助教学设备空间建模仪和三维扫描仪等，形成基础的三维空间设计的知识体系，并学会三维建模工具软件的基本操作，根据学生的兴趣点与能力分组协作，组建完整建筑的模型，完成不同能力层次的模型设计和制作;3将学习成果通过3D打印、虚拟实景展示等多种方式进行分享，让学生了解新兴技术，激发学生创新热情。
难点：1根据学生特点合理制订方案，分阶段引导学生层次渐进地运用各项科技知识完成活动目标，培养学生的科学素养，体验创新乐趣;2采用适当的教学辅助设备，使学生从零基础起步、快速入门，先体验后学习，保持活动的趣味性和学生学习的积极性;3通过实践活动合理进行学生分组及组内分工，组织学生进行有效的探索活动，设计实时的反馈方式，及时引导学生掌握新知识，提高实践能力。
创新点
活动的前沿性：三维建模是一个新生事物，技术上还处于不断的发展阶段。目前，国内开展三维建模教育活动的学校开始逐渐增多。三维建模教育活动，既是让学生即时掌握科技前沿的重要方式，也是对教师的挑战，因为缺乏可以借鉴的先例，需要指导教师不断学习与摸索。
活动路径的创新：三维建模教育的常规活动一般是围绕三维建模基本知识学习、三维软件的操作、建立简单三维模型、学习3D软件制作简单的模型等方面展开。本活动进行了大胆的拓展，首先通过各种手段让学生体验三维虚拟技术;然后利用三维空间建模仪建立规整的空间模型，利用建模APP快速地渲染三维空间墙面，利用三维建模工具整合空间模型，完成校园教学楼楼体与简单物品的三维模型设计;最后利用三维扫描仪扫描人像等复杂模型，整合所有模型形成自己的三维虚拟展厅并展示作品。
预期效果
学生在实践的全过程中体验前沿技术，了解三维虚拟现实技术，学会做创意三维设计图纸，利用3D打印开展研究性学习;让学生在探索中不断提升，对学生端正科学态度、树立科学思想、体验科学方法、提高实践能力等是一种很好的提高，可有效培养学生的科学素养。
呈现形式
资源共享：组员将使用三维软件设计的作品、激光建模仪建立的三维模型或通过三维扫描仪扫描的物体上传教学平台，与他人分享。
项目最终呈现成果：科技实践活动科普视频约20分钟;科技实践活动项目报告1?2篇;学校教学楼三维模型沙盘;扫描完成组员三维人像，并通过三维打印机打印出来;基于3D打印技术的移动搬运机器人;基于U3D webplay的三维作品浏览网页。
服务师生：利用3D建模与3D打印技术为师生设计并打印教具及生活中的常用物品，如水池水漏、垃圾整理等工具，并可开展科普宣传。
校本课程：以学生为主体，编写校本教材并设计校本课程。
该项目获得第33届全国青少年科技创新大赛科技辅导员创新成果科技教育方案类一等奖。
专家评语
该方案基于STEM教育理念和学生学习的需求与特点，将3D建模与实际问题和任务相结合，激发和提高学生的创造力，充分体现“三自”原则，教育目标基本明确。方案同时体现出较好的完整性和可行性，实施后亦会产生一定的示范效应。建议进一步深化环节，扩大思考和科学研究的空间。
虚拟现实技术近年来在计算机领域引起了广泛关注。学生对于三维虚拟现实体验技术很感兴趣，对体验三维虚拟现实的活动积极性较高。分析以往开展的活动，多是让学生体验已建成的虚拟现实场景，并不能参与其中，学生代入感较差。
本活动方案首先通过VR眼镜进行三维体验，提升学生学习兴趣;然后使用教师自制的三维空间建模仪，让学生对复杂空间进行快速建模与贴图;接着学习三维软件，完成简单模型的设计与制作;之后通过三维扫描仪完成人像等复杂模型的建模与贴图渲染;最后让学生将完成的空间模型、简单模型与人像模型整合，完成自己的虚拟三维空间，并通过3D打印和U3D web技术输出成果。在这种传统体验 动手实践的思路下，不但可激发学生对科学的兴趣，锻炼其动手能力，还能让学生通过完成自己的三维展厅供人参观、与同学分享，很好地提升其学习兴趣。
活动目标
知识与技能目标：了解三维建模基础知识，能够熟练利用三维引擎浏览3D模型，尝试利用三维空间建模仪对真实场景进行建模并渲染墙面;能够利用三维设计软件设计简单模型;尝试利用3D打印技术进行非标零件的设计与制作等研究性学习。
过程与方法目标：通过体验式和探究式的教育活动，让学生参与一次完整的虚拟现实体验、三维建模、环境渲染、模型打印及分享的实践活动;能够综合运用三维空间建模、3D打印技术等先进的科学知识和技术，体验科技的乐趣;建立三维空间设计的知识体系，通过交流与探讨亲自参与前沿科技的探索，提高实践能力。
情感态度与价值观目标：结合教育活动的实际操作，培养学生主动分析问题、解决问题的能力;通过知识指导和技术辅助，将学生的好奇心转换为学习愿望，提升学生对专业学习的兴趣，让学生了解新兴技术，激发学生创新热情，培养学生的科学素养。
活动内容
活动方案设有体验、设计与制作、分享3个环节（表1），循序渐进。从培养兴趣入手，然后学生动手设计制作属于自己的三维场景，在成果分享环节学生可以利用3D打印机打印建模结果，也可以利用U3D web技術体验自制三维立体场景。
活动重点和难点
重点：1通过以学生为主体的科技教育活动，引导学生在实践活动中体验并领会三维设计和建模的知识，将学生的好奇心转换为学习愿望;2通过使用辅助教学设备空间建模仪和三维扫描仪等，形成基础的三维空间设计的知识体系，并学会三维建模工具软件的基本操作，根据学生的兴趣点与能力分组协作，组建完整建筑的模型，完成不同能力层次的模型设计和制作;3将学习成果通过3D打印、虚拟实景展示等多种方式进行分享，让学生了解新兴技术，激发学生创新热情。
难点：1根据学生特点合理制订方案，分阶段引导学生层次渐进地运用各项科技知识完成活动目标，培养学生的科学素养，体验创新乐趣;2采用适当的教学辅助设备，使学生从零基础起步、快速入门，先体验后学习，保持活动的趣味性和学生学习的积极性;3通过实践活动合理进行学生分组及组内分工，组织学生进行有效的探索活动，设计实时的反馈方式，及时引导学生掌握新知识，提高实践能力。
创新点
活动的前沿性：三维建模是一个新生事物，技术上还处于不断的发展阶段。目前，国内开展三维建模教育活动的学校开始逐渐增多。三维建模教育活动，既是让学生即时掌握科技前沿的重要方式，也是对教师的挑战，因为缺乏可以借鉴的先例，需要指导教师不断学习与摸索。
活动路径的创新：三维建模教育的常规活动一般是围绕三维建模基本知识学习、三维软件的操作、建立简单三维模型、学习3D软件制作简单的模型等方面展开。本活动进行了大胆的拓展，首先通过各种手段让学生体验三维虚拟技术;然后利用三维空间建模仪建立规整的空间模型，利用建模APP快速地渲染三维空间墙面，利用三维建模工具整合空间模型，完成校园教学楼楼体与简单物品的三维模型设计;最后利用三维扫描仪扫描人像等复杂模型，整合所有模型形成自己的三维虚拟展厅并展示作品。
预期效果
学生在实践的全过程中体验前沿技术，了解三维虚拟现实技术，学会做创意三维设计图纸，利用3D打印开展研究性学习;让学生在探索中不断提升，对学生端正科学态度、树立科学思想、体验科学方法、提高实践能力等是一种很好的提高，可有效培养学生的科学素养。
呈现形式
资源共享：组员将使用三维软件设计的作品、激光建模仪建立的三维模型或通过三维扫描仪扫描的物体上传教学平台，与他人分享。
项目最终呈现成果：科技实践活动科普视频约20分钟;科技实践活动项目报告1?2篇;学校教学楼三维模型沙盘;扫描完成组员三维人像，并通过三维打印机打印出来;基于3D打印技术的移动搬运机器人;基于U3D webplay的三维作品浏览网页。
服务师生：利用3D建模与3D打印技术为师生设计并打印教具及生活中的常用物品，如水池水漏、垃圾整理等工具，并可开展科普宣传。
校本课程：以学生为主体，编写校本教材并设计校本课程。
该项目获得第33届全国青少年科技创新大赛科技辅导员创新成果科技教育方案类一等奖。
专家评语
该方案基于STEM教育理念和学生学习的需求与特点，将3D建模与实际问题和任务相结合，激发和提高学生的创造力，充分体现“三自”原则，教育目标基本明确。方案同时体现出较好的完整性和可行性，实施后亦会产生一定的示范效应。建议进一步深化环节，扩大思考和科学研究的空间。