基于3D打印技術的服飾設計教學探索

摘 要：隨著3D打印技術的興起，越來越多的領域開始應用該項技術。本文從服飾設計專業的角度出發，引入3D打印技術作為新的教學手段，進行教學改革。提出用3D打印進行服飾設計教學的一系列方法和教學評價體系。

關鍵詞：3D打印；服飾設計；教學改革

1 3D打印技術的簡介

3D打印技術是指通過連續的物理層疊加，逐層增加材料來生成三維實體的技術，與傳統的去除材料加工技術不同，因此又稱為添加制造。[1]3D打印無須機械加工或任何模具，就能直接從計算機圖形數據中生成任何形狀的零件，從而極大地縮短產品的研制周期，提高生產率和降低生產成本。燈罩、身體器官、珠寶、根據球員腳型定制的足球靴、賽車零件、固態電池以及為個人定制的手機、小提琴等都可以用該技術制造出來。如今，這一技術在多個領域得到應用，人們用它來制造服裝飾品、建筑模型、汽車、玩具、巧克力甜品等。[2]

2 3D打印技術教學應用理論依據和作用

2.1 理論依據

學習理論、教學理論以及“經驗之塔”理論都為3D打印技術在教學中的應用提供了很好的理論依據。[3]

戴爾于1946年所著的《教學中的視聽方法》一書中提出的“經驗之塔”理論。[4]在“經驗之塔”理論中，越上層的東西越抽象，越難以被理解；最底層的經驗最具體最容易理解，形成了一個序列。從具體的實踐經驗入手，比上層的言語和視覺符號更具體、形象，又能突破時間與空間的限制，彌補下層直接經驗的不足。

2.2 顯性和隱性作用

（1）提高教學效果。3D打印制作的教學用具，可以讓學生在學習的過程中，獲得的感覺和知覺更加直接。觸覺和視覺體驗的增強，將顯著改善常規課堂直接經驗不足的劣勢。學習資料從抽象變為具體，再由具體變成為形象，更重要是視覺復雜化轉變成為認知簡單化。對于學生的邏輯思維能力和理解能力的提高有明顯的作用，能提高學習效率。

（2）促進學習效果的認知工具。3D打印可以承擔對創意和技術方案進行快速驗證的任務。在服裝設計領域，尤其是服飾設計方面，都可以通過3D打印制作相關模型。通過真實的模型，學生可以深化感性認識，獲取強烈、真實的認知體驗，進入深度學習的狀態。例如，針對國際頂級的配飾，僅僅有圖片是不夠的，特別是精巧的結構，難以分辨。而3D打印能便捷地打印出國際頂級配飾的模型，學生可以在課堂上對其構造特點有一個直觀的觀察和認識。

（3）培養學生的創造力。傳統的教學手段讓學生缺少對事物更真實可靠的探索機會，這在一定程度上會抑制了學生創造潛力的開發。3D打印技術借助新的技術手段，將數字化的設計和3D模型快速轉變成實物的獨特優勢打破了這一限制。真實物體帶來的現場感和真實情境、近距離的觀察和觸摸體驗，將為學生拓寬思路，開辟更廣闊的創造空間，更加能激發學生的無限創意。

（4）增強信心和激發學習積極性。學生在模型設計初期就可以通過實物的對照，在設計原型中發現問題和不足，降低設計出錯的概率和認知出錯次數，減輕學習過程中的挫折感，增強自信，獲得愉快的學習體驗。3D打印是一種全新的學習體驗，能顯著提高學生的學習興趣。不管結構有多復雜，只需要考慮創意，借助3D打印，將構思變為真實的立體模型，使大腦中的抽象概念轉變為現實世界的真實存在。學生在學習過程中將會投入其中，使得學生發展成為主動的知識建構者和探索者。

3 3D打印技術融入服飾設計教學中

3D打印技術有助于教師制作個性化教學模型，幫助學生更好地形成沉浸式學習。學生通過3D打印，開拓批判性思維模式，培養創新精神，提高創造力。[5]將3D打印融入服飾設計教學中，構建一種適用于應用3D打印技術的服飾設計教學模式顯得尤為必要。

3.1 創意的提出

先由學生根據主題自由發揮，提出自己的想法。可以每個人提出自己的設想，也可以成立小組的形式，進行討論，提供靈感來源或參考的資料，最終繪制出草圖。這樣有利于引發學生的學習熱情，才有可能挖掘學生的設計靈感，創作出既有價值又能讓人耳目一新的作品。

3.2 三維設計與構建

在此階段，學生利用3DMAX、犀牛、Solidworks等三維建模軟件依照三維模型設計構建數字化三維模型，將平面草圖繪制成3D立體圖。學生再根據3D立體圖做進一步的修改，以達到符合自己理想的模型。

3.3 服飾打印

繪制完成的服飾模型變成實體，需借助3D打印機來實現。學生只需把3D模型的數據文件（大部分使用STL文件）傳輸到3D打印機，然后選擇匹配的打印介質，根據打印要求設置打印機參數就可以輕松便捷地完成模型打印工作。在打印輸出階段經歷的步驟有：數據傳輸、模型分切、剖面信息讀取、材料匹配、切片打印以及切片黏合。

目前3D打印機能打印的材料有樹脂、尼龍、ABS塑料、PLA和金屬等，可以根據不同需求選擇不同的材料打印實物。

3.4 后期處理

由于目前3D打印機有多種規格，受打印材質和打印精度的限制，即使較昂貴的3D打印機也不可能避免截面粗糙或有毛刺的現象。為了讓實物看起來更加的光滑細膩，色澤更漂亮，需要對打印出來的模型進行必要的后期處理。例如，表面打磨、剝離、上色、固化處理等。處理之后，甚至可以與商品級的服飾相媲美。

3.5 評價與改進

在作品完成以后，在課堂上，可以通過服飾作品的展示和課堂互動等環節，讓學生對同學們完成的作品進行充分交流，可以互相探討中作品存在的問題，教師可以先不發表自己看法。讓學生先從創意、外觀和實用性的等多方面評價服飾，通過佩戴，試穿等驗證服飾的可用性。教師再對作品做出評價，指導服飾作品的再次修改，然后重復上述步驟進行制作，通過學生進行自我評估和學生互評，不斷完善作品，最終制作出較為滿意的作品。

4 總結

在服飾設計領域引入3D打印技術這種新興的學習技術，是非常有意義的。能讓學生充分體驗到從設計到實現的全過程，能顯著提升學生的興趣，非常適合作為全新的教學手段，推動教學改革。盡管3D打印技術有很大的優勢，但是也有一些局限性。例如，3D打印機大多數只能打印塑料等材質，而能打印金屬價格昂貴，而首飾配飾大多數都是金屬；且一般的打印機精度不高，需要后期處理花費功夫等。隨著3D打印機技術的進一步普及，使用成本的降低，一些新技術的引入，如能直接打印衣服面料，可以打印整件衣服的3D打印機出現，必將能更好地推動教學改革，成為服裝與服飾設計專業的必備工具之一。

參考文獻：

[1] 李建雯.3D打印在教育領域的應用前景[N].山西青年報，2013-11-10（006）.

[2] 3D打印照相館需百萬10厘米人像近兩 千[OL].http：//www.3dop.cn/News/ Domestic

/2013/0324/84. html.

[3] 童宇陽.3D打印技術在中小學教學中的應用研究[J].現代教育技術，2014，12（23）.

[4] 視聽教育理論[OL].http：//www.hut.edu.cn：88/netcourse/xdjyjs/kechengxuxi/shugao/shu1-3.html.

[5] 花燕鋒，張龍革.3D打印技術在教育中的應用研究[J].中小學電教，2014（06）.

作者簡介：沈仰云，女，廣州大學碩士，研究方向：服裝與服飾設計。endprint