3D打印引入動漫造型課程的積極性研究

付培

摘 要：介紹3D打印技術的發展，結合國內外研究這一前沿科技在教育教學領域中的實際應用，探討將3D打印引入動畫造型課程的意義和積極性，拓展教學思維，實踐以學生為中心，強調學生對知識的主動探索、主動發現和對所學知識意義的主動建構。摒棄照本宣科的灌輸知識方式，將課堂延展為“創意空間”。

關鍵詞：3D打印技術；動漫造型；“創意空間”

一、何為3D打印技術

3D打印學名“增材制造快速成型技術”。與傳統打印技術最為直觀的區別：使用的“墨水”不同。3D打印技術采用的“墨水”是諸如粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，將物體的三維電子模型分割成很多的切片，然后一層層地打印，通過逐層打印的方式來構造一個完整實體物品。與傳統制造業相比，3D打印優勢包括：制造復雜物品不增加成本、使零部件一次性成型，無需組裝、按需打印、降低物流成本、設計空間無限、零技能制造、不占空間、便攜制造、減少廢棄副產品、精確的實體復制等等，總的來說這一技術將開啟制造業和設計業新的未來。

二、3D打印進入教育領域的前提和發展趨勢

近幾年來消費領域對適合個人應用的桌面機3D技術進行了大量的探索嘗試。特別是在制造者文化的推動下，一群技術嫻熟的DIY愛好者致力于通過3D打印和機器人技術的探索，推動科學、工程和其他學科的發展。這些世界各地的DIY愛好者將注意力主要集中在包括建筑、工業設計、珠寶設計、土木工程的設計和原型制造，推進了從設計到教育領域的思維創新。以MakerBot為代表的3D桌面打印機功能越來越強大，用戶可以用它創建一切對象，包括從玩具到機器人，到家庭家具及配件，到恐龍骨骼模型。它具有更高的分辨率和兼容性，構建的物體尺寸更大?？梢灶A見在不久的將來，個人3D桌面打印機會像個人電腦和智能手機一樣普及。

三、國外將其應用到教育教學領域中的探索

3D打印機在歐美的一個重要市場就是教育，先是進入大學課堂，最近開始向中小學課堂推廣。高等教育機構正在為3D打印技術在科研領域的應用鋪平道路，并開始將此項技術逐漸推廣到基礎教學中，3D打印技術在基礎教學中最引人注目的應用在于學生可以利用技術創造出完全屬于自己的東西，進一步解放了學生的想象力和創造性，設計專業學生可以打印出自己設計的角色與場景模型，更直觀的感受可以幫助改善設計，完成從設計到產品的轉化。例如，新西蘭的一項新課程標準將會給基礎教育的學生每4名學生配備1臺3D打印機，以便提供能夠打印他們自己設計的象棋子的機會。在英國的克里文頓學校，學生參與了STEM挑戰。他們進行設計、3D打印，并嘗試測試迷你型超音速汽車，并向來訪的3D系統公司的工程師進行展示。

四、3D打印引入動漫造型課程的意義與積極性

1.3D打印實物模型對教學成果的體現

3D打印在動漫造型教學中如何應用，正是基于這一技術可以將電腦里的虛擬物品轉化成現實中的真實物品的特性，學生可以用它來制作3D版本的設計作品，進一步擴展了教學內容的延展性，我們可以用實物模型來解釋設計的三維空間感，如果用3D打印機進行設計和建模，學生可以操縱并深入研究這些模型，用實物模型檢測造型結構的合理性，用實物模型展現教學成果，比傳統的造型教學中平面設計形象和三維虛擬形象的教學成果更加直觀，也更加具有吸引力，想象一下當課程結束時學生能拿到刻有自己名字的設計實物模型會有多么的興奮。

2.拓展創造性思維培養創新型人才

如果說傳統的動漫造型課程培養的是平面設計思維，3D打印能幫助我們拓展立體設計思維，例如傳統動漫造型課程中，角色的身體動作是二維或虛擬三維設計完成的，學生實踐中會出現形象平面化，姿態片面化等問題，如果用3D打印做出模型實物，可以幫助學生直觀地了解角色造型動作的可視性和合理性，將幫助我們訓練從多角度設計的立體思維。

123Dcatch設計軟件的網站允許用戶從他們所拍攝的照片中創建自己的3D形象，就是用戶從23個不同角度拍攝自己臉部的照片后合成的3D形象。我們也可以用影像捕捉的方式建立自己或產品模型的三維掃描形象，并逐步建立造型教學自制素材資料庫，通過素材整合、設計、打印3D形象模型、修改再設計、再打印完整作品的教學過程，將課堂延展為“創意空間”，鼓勵學生大膽創新，大膽想象，摒棄傳統設計方式的拘束和限定，鼓勵學生在數字媒體攝影、動態影像捕捉、動漫游戲角色創作等方面大膽嘗試，培養具有創新精神的人才。鼓勵學生使用3D打印技術創意未來，同時鼓勵學生利用3D打印自主創業，建立小型的個性化定制工作室將成為一個就業方向。

3.研究課程體系的新標準和新模式

世界各地的教育體系都在修改他們整合軟技能方面的標準，如創造性，拓展性等。3D打印技術正在逐漸成為一個更受歡迎的解決方案。我們需要研究明確3D打印技術如何適應自身課程的需要。利用3D打印的應用，可以將動漫設計中與造形設計相關的課程有效地整合起來，如將《角色造型》《三維軟件設計》《定格拍攝》等課程用3D打印整合起來成為一體，讓學生從設計到制造再到修改造型并開發衍生產品，完成整套的動漫造型設計過程，從而有效加強了課程之間的銜接，形成更為合理的教學體系，促進人才培養模式的改革。

根據基礎教育課程改革要求，利用3D打印技術引入動漫造型課程改變傳統的“以教師為中心”的教學模式，著重研究建構主義理論對動畫造形課程自主學習教學模式的指導意義，充分探索相關課程的學習活動方式，確定課程的教學時間、空間、方式及程序，并在此基礎上形成確立“以學生為主體”的自主學習教學模式。

4.提升教師自身專業素質

通過對3D打印技術的學習研究，將這一技術成果通過實踐轉換為教學理論，積極開展自下而上的教學改革實踐。要盡量避免單調重復的教學，發揮每位教師的智慧與特長，不斷調整、提升自己，不斷總結經驗教訓，爭取成為經驗豐富的學者型教師。

參考文獻：

兀旦輝，趙晨飛.3D打印機技術在教學中的應用研究.課程教育研究，2013（21）.

編輯 楊兆東