高職環境藝術設計教學中的3D打印技術的應用

詹松

3D 打印（3D printing，又稱三維打印）是一種快速成形技術，它以數字化模型為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式構造物體。3D打印應用于環境藝術設計教學將是一個全新的教育手段，3D打印技術能將學生的一些限于紙面的構思轉化為物體模型，讓創意變為現實，讓抽象變成具象。更能夠沖擊學生的感官認識，并留下深刻印象，增加學習興趣，提高學習效率，拓展了想象力，提高學生的潛在創作力。

立體構成是環境藝術設計專業的基礎課程三大構成之一，它以不同的材料以及視覺效果為基礎，將造型元素按照一定的構成原理和形式美法則組合成具有空間美感和韻律的形體。主要是了解和掌握立體造型的每個形態元素的構成法則和基本規律。

傳統立體構成課程的特點和存在問題

我們傳統的立體構成課程主要的教學方法是教師在課堂上講述立體構成相關理論知識，通過PPT幻燈片演示，學生作業展示等手段向學生展示立體構成的相關知識，并要求學生完成立體構成模型制作練習等方式完成課程教學。傳統立體構成課程存在教學方式單一，學生制作模型周期較長，材料和加工手段單一，不能夠完成加工難度大，結構復雜的構成作品，制作工藝不能夠表達設計者的設計需求。并且在有限的課堂時間內很難使學生完全了解立體構成中的形態、材料、空間之間的關系。

3D 打印技術的特點和在教育領域的應用

3D 打印（3D printing，又稱三維打印）是一種快速成形技術，它以數字化模型為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式構造物體。由于其在制造工藝方面的創新，被認為是“第三次工業革命的重要生產工具”。該技術的普及也引起了教育工作者的關注。2013 年版的《地平線報告》首次將3D 打印的教育應用列入了“待普及”的新技術清單，并對3D 打印作了較為詳細的介紹，報告的編纂者認為，該技術將會在4～5 年內普及。3D打印技術革命性的立體化打印模式給人帶來了全新的體驗，在開拓人的視野同時，加強了人們主觀創意實現的可行性。學生不僅可以享受到這種最新潮技術輔助教學的便利以及各種創新用法，還可以此作為促進他們學習設計技能的推動力，更會對他們的技術素養和未來的職業發展產生深遠的影響。

3D 打印技術在立體構成教學中的創新應用

3D打印技術在實際的立體構成課程教學中，先運用三維軟件進行建模并對最終設計成果進行檢驗。最后使用3D打印技術打印岀實體模型。不論是哪種形式都能夠完成包括鏤空、雕花、交叉、層疊或更復雜的結構。3D打印技術能將學生的一些限于紙面的構思轉化為物體模型，讓創意變為現實，讓抽象變成具象。更能夠沖擊學生的感官認識，并留下深刻印象，增加學習興趣，提高學習效率，課堂教學效果也大大加強。拓展了想象力，提高學生的潛在創作力，同時為增強了實踐能力。

3D打印技術在立體構成教學應用中的前提和結合點

3D打印技術需要建立數字模型，這就要求在開始進行立體構成教學時學生已經完成了3DMAX、SketchUp等三維軟件的學習。這就要求教學計劃根據新技術更新進行調整，在開設設計構成課之前就要完成計算機三維設計軟件的學習。以便學生能熟練的使用計算機三維設計軟件進行立體構成的創作。利用計算機三維設計軟件進行立體構成教學能直觀將頭腦想象創意的各種物體形態進行再現，可以極大地提高學生的想象力空間，不受現實材料和環境的限制，立體構成的三維模型設計制作完成后輸入3D打印機，立即能夠將想象變為現實，有利于學生對于抽象概念的理解，也能對學生的主觀性進行刺激，在學生的創意方案快速成型中，極大的提升學生對于立體構成相關知識的認知力。同時，通過對立體構成創意模型的輸出過程，進行反復的觀察、檢測以及校正，在整個學習過程中加強自信，極大激發學生對于立體構成課程的創作熱情。

3D打印技術還能夠讓教師DIY一些教具。傳統教學中教師一般使用語音結合圖片的形式以及學生作品示范的形式傳授知識，這種模式過于概念，依賴于書本，缺乏感官刺激不能夠留下深刻印象。教具和教學手段單一，3D打印技術出現拓展了傳統多媒體教學的方式，教師根據課堂教學需要自行制作一些教學道具，讓知識傳授實物化展示，帶來視覺沖擊力，加強學生印象，提高教學效果。作為課堂交互和協作學習工具，可以很好的實現課堂交互，把立體構成的課堂教學互動的一切都交給想象力，并通過3D打印快速創建實體模型提升認知。

藝術設計教育中數字化的應用已經十分普及，學生的專業課程中就必須學習CAD，3DMAX等數字化建模軟件，引入3D打印技術，有利于將虛擬的數字模型快速的輸出成三維實體，讓學生對自己的作品有直觀的了解，并在實體模型中檢驗設計缺陷，進一步完善設計成果，讓枯燥無味的課堂變的有趣和生動，是數字化教育的進一步升華，該項技術在教育方面有巨大的創新潛力和廣泛應用的前景。

（作者單位：湖南工程職業技術學院）