基于地方院校的3D打印趣味設計學堂實踐運用

張冰鈺

摘要：本文通過結合地方院校在設計教育中所面臨的困境，結合3D打印趣味設計學堂來對地方院校的本科教育進行革新，并從運用現代化信息技術手段、項目制教學方式、結合3D打印技術進行學科融合以及結合設計賽事提升教學質量這四個方面進行了整理分析。

關鍵詞：3D打印趣味設計學堂;項目制;信息技術手段

3D打印是目前流行的一種快速成型技術，主要是結合電腦端的數字模型文件，運用特殊3D打印材料如粉末狀金屬等，以逐層打印的形式來構成不同的物體。3D打印技術自20世紀90年代發展至今，被應用于醫療、房屋建筑、汽車、私人訂制以及電子等各個不同的行業。

如今，隨著商業競爭的日益加劇，獨具一格的設計方能使產品在激烈的市場競爭中立于不敗之地。而對于設計師而言，設計中最難的莫過于創意方案的實現，很多設計方案創意構思巧妙，卻因為模型的難以制作而不得而終。3D打印技術的出現，則大大解決了這一難題，讓設計師的奇思妙想可以快速實現。

一、3D打印趣味設計學堂的概念

3D打印趣味設計學堂基于地方院校展開，主要源于地方院校地理位置偏僻，對于學生而言，缺乏優秀的設計思維引導，很難再創意上有所突破。因此3D打印趣味設計學堂中將對學生的設計思維進行有效引導，從以下幾個方面展開：

通過校企合作引導學生接觸實踐。校企合作是提升學生實踐能力的有效手段，3D打印趣味設計學堂圍繞如何提高學生的創意思維展開教學，主要可以將項目實踐與學生的理論知識聯系起來，以教室課堂加上企業課堂的方式進行融匯貫通，教師在課堂上為學生講述理論知識，如包裝設計課程中的容器造型部分，可以結合不同的3D材料為學生講解容器的模型制作要點，學生在設計時，常喜歡設計一些不規則造型，這種造型在實際執行中是比較難以實現的，然而3D打印技術的出現，讓這部分造型的實現變得輕松可行。尤其是在創意執行部分，可以通過小組討論加上教師點評提出建議的方式，讓教室課堂變得更加生動有趣。目前許多地方本科院校也跟隨時代的腳步，開設了3D打印實訓中心，在實訓中心學生可以更快的接觸到包裝容器的真實觸感，并通過3D打印機器了解如何讓包裝容器設計快速成型的方法。

通過課堂討論引導學生互動交流。在設計過程中，學生對于創意思維的拓展是非常重要的，這也是地方院校學生往往最欠缺的部分，3D打印趣味設計學堂中以課堂、企業、實訓中心三位一體的方式，營造出適合學生未來發展的職業氛圍，讓他們在模擬的工作環境中進行專業素質的綜合訓練，并與3D打印技術結合起來，通過小組討論的方式，讓學生和教師、企業導師多方互動，教師和企業導師可以在小組對學生進行項目布置，學生的設計完成之后，大家再集中進行如何對設計改進的方式探討，經過多次提問，不斷思考和解決設計中的實踐問題，這樣能更快的對學生的理論知識和專業技能強化夯實，通過互動的方式合理培養學生發現不足、分析利弊以及解決問題的能力。

二、3D打印趣味設計學堂的實施方法

3D打印趣味設計學堂具有非常強的實踐性，在實踐應用執行過程中，需要結合空間構思和想象進行創新運用，在具體的實施過程中，可以采用以下幾種教學形式：

第一，運用現代化信息技術手段。3D打印對于立體性塑造要求很高，因此在設計教學執行過程中，可以運用各類多媒體教學設備，將教師的教學思路為學生清晰的展示出來，中間結合PPT課件中各類三維模型動畫演示，讓學生對于立體造型的感知更為準確，也讓整個設計思維的創作過程更加豐富多彩，其次，可以充分運用現代云空間平臺，如學堂在線、中國大學MOCC等，通過移動手機端對學生進行點到、課堂提問，并發布課堂的測試以及其他任務布置等，通過這些信息化技術手段激發學生的學習興趣，提升學生對于課程學習的主觀能動性。

第二，項目制教學方式。對于3D打印技術而言，結合實際項目案例來進行設計應用是非常關鍵且有必要的，通過教師發布有針對性的教學計劃，并將課程的教學任務安排到學生的項目任務之中，力求每個教學任務都是與學生的能力提升息息相關，并結合生活中的實際案例對其進行引入分析，從而將整個課程的理論知識點融匯貫穿到實踐項目之中，讓學生以討論組的形式一起參與實踐項目的實施制作，并對其進行指導教學。通過這些方式，讓學生能提前對任務進度進行計劃安排，并熟悉整個項目的運營設計，且能在規定的課程時間內完成任務要求。

第三，結合3D打印技術，進行學科融合。在上課前可以先讓學生了解什么是3D打印技術，并對其進行相關資料的搜集和整理。在對產品或包裝容器等進行其外觀設計之前先學習3D打印技術的要點，讓學生熟悉3D打印技術，并掌握3D打印技術的具體用途，以及目前所運用的領域。在實踐執行的過程中，需要將3D打印技術和產品或包裝容器外觀設計的相對應課程進行無縫銜接，讓學生課內外都可以參與到設計制作實踐中來，并組織學生到3D實訓中心進行建模訓練和打印實踐，該活動也可以在周末對其他學院的學生開放，豐富學生的課外學習生活，提高學生的設計實踐能力。

第四，結合設計賽事提升教學質量。目前在國內有各類針對大學生展開的設計賽事，如全國大學生工業設計大賽、全國大學生廣告藝術大賽等，這些賽事中均有產品設計、包裝設計等真實項目設計，在教學過程中，通過組織學生參加這些相關賽事，可以在校內營造出良好的設計學習氛圍，起到以賽促學的作用。這些賽事中的真實項目案例也可以實現校企之間的合作對接，因此，鼓勵學生多報名參與這些設計賽事，可以讓學生勤思考，勤動手，提升他們的設計水平。

三、結語

基于地方院校的3D打印趣味設計學堂的開展，以項目制教學為導向，以多課堂互動的教學方式打破了傳統的教師“一言堂”形式。通過3D打印趣味設計學堂的開展，能提高學生對于設計的感知力，并在教師和企業導師的共同指導下，完成從創意構思到產品模型設計，最后到成品制作完成的一系列過程。所設計制作的成品可以通過以賽促學的方式參與到各項設計賽事中，這個學習過程可以很大程度上的激發學生的設計思維拓展，調動學生的學習熱情，建立以教師為主導，學生為對象，以理論結合實踐的課程延展體系。通過對于3D打印技術的融合，讓學生不再僅僅靠電腦上效果圖的展示來進行實物模型的想象，而是可以運用3D打印技術讓設計變成實實在在的模型，在這個過程中，通過不斷思考和改進，培養學生的創新意識和創造能力。

基金項目：本文為湖南省科技廳科技創新創業環境建設專題?——科普專項《3d打印趣味設計學堂——科普進校園系列活動》的研究成果，編號：2018ZK4055

（作者單位：邵陽學院）