巧用3D打印，鑄就園林設計之魂

韓笑

摘要：文章針對中職園林設計類教材知識點抽象、學生思維分析能力不足等現狀，提出通過引入3D打印技術，使用三階遞進式教學模式與園林設計課相融合的方式，破解教學困境。

關鍵詞：3D打印技術；中職園林設計；三階遞進式教學模式

一、析問題

（一）學校教學分析——知識點抽象，園林意境難理解

中職園林設計是一門融合多種學科知識的專業課程，學生如果不能將所學的知識融會貫通，在園林工程實踐中就容易出現力不從心的情況。中職園林設計課程的學習難點主要表現在兩個方面：第一，學習園林設計理論時，由于教材表述比較抽象，加之現階段的教學大部分是依靠教師口頭描述、觀看圖片和視頻資料進行學習，學生難以理解教材中對園林意境、造景手法的描述；第二，園林施工因為施工工地不易參觀，現實庭院、廊架造景成本高，難以實現等原因，導致實訓教學主要以手繪圖紙和手繪植物種植為主，這樣的教學模式無法適應現代社會對人才的需求。

（二）學生學情分析——個體差異明顯，思維分析能力不足

在中職園林設計教學中，部分學生因為學習基礎差，導致空間分析能力、比例尺換算等思維能力比較薄弱。因此，在進行園林設計時，學生無法想象各種建筑小品擺放位置是否合理，能否兼顧景觀功能與實用功能等，導致園林設計經常出現常識性錯誤。此外，由于缺乏指導與實踐，部分學生存在操作規范性差、吃不了苦、職業素養低、缺乏職業成就感等情況。而這些問題的存在，嚴重影響了中職園林設計人才的培養。

（三）行業需求分析——人才的多元化、個性化培養

近幾年，國際化進程的快速推進給園林行業帶來了發展契機，也給園林工作者提出了新的要求。園林工作者除了要掌握方案設計和園林施工的實用技能之外，還要具備熟練使用信息化軟件的能力、與客戶群體溝通分析的能力等。

結合園林行業新要求，本研究嘗試引入3D打印技術，以三階遞進式教學模式為基礎，促進園林設計基礎、植物景觀設計、工程制圖、園林施工等課程之間的融合，幫助師生共同突破教學難點，提高各項能力。

二、構模式

（一）3D建模

3D建模是一種快速成型技術，主要是利用3D建模軟件在虛擬空間中建造出3D數字模型，然后利用3D打印機進行立體成型，也可以搭配3D掃描儀掃描后快速將真實世界的立體信息變成虛擬數字模型，通過技術縮小后打印出來。

本研究就是利用3D打印技術，將園林小品景觀在三維虛擬空間中建造出來后，再通過3D打印機等比例打印。

（二）3D建模的優勢

在中職園林設計教學中，教師通過引入和使用3D打印技術，增加學生的課堂參與度，幫助學生在具體的設計和模型拼搭過程中，更好地理解教材中抽象的園林知識點，鍛煉學生的空間想象能力。

（三）課程融合

教師引入3D打印技術，以三階遞進式教學模式與園林設計課程融合為基礎進行教學嘗試。三階遞進式教學模式，即學習能力的層層遞進。

初階：教師通過引入3D打印技術，借助打印3D教具使教材以立體化的方式呈現，更直觀地幫助學生解析教材中的各種園林手法、意境和美感，從而解決教學重點，突破教學難點，為接下來的學習打下扎實的基礎。

中階：3D打印技術將學生自己創作的平面設計圖變成了三維立體的實物，幫助學生打破空間壁壘，更直觀、真實地觀察自己的作品，從而發現自己的不足并修改。

高階：在施工之前，教師可以先利用3D園林建模的方式，幫助學生預覽施工后的效果，以此提前規避施工過程中容易出現的一些問題，減少施工損耗，提高施工效率。

三、新體驗

為了將3D打印技術與中職園林設計課程相結合，下面，筆者以“任務3.2——校園場地改建”為例，探討三階遞進式教學模式在中職園林設計課程中的實施，如圖1所示。

（一）析教材，破困境

1.觀·3D教具

教師展示用3D打印技術制作的教具（如小亭子、小橋、小屋子等），并將教具下發至各個學習小組，要求學生仔細觀察3D教具，分析其特點。

2.析·教材知識

教師為每個小組準備了不同的園林風格模型，需要各個小組分析、研討應該用什么植物或園林手法完善手中的園林模型，并將剛才分析的園林建筑小品擺放到合適的園林場景中。學生根據教材和查找古籍資料還原林黛玉的瀟湘館，教師只負責引導學生思考、查找資料，總結、歸納園林造景手法。學生通過主動探索、思考，制作模型，逐步理清思路，掌握本課的知識要點，為接下來的設計作準備。

3.制·手繪圖紙

“任務3.2——校園場地改建”要求學生為模擬的庭院入口綠地（5米×5米）進行小型綠地設計。由于學生沒有到過現場，僅靠想象無法做好比較細致、優秀的設計，甚至很多設計不符合基本要求。為了讓學生的設計具有直觀性和實踐性，教師選擇在教學樓屋頂進行屋頂花園改建。

學生根據教師布置的任務要求進行小組分工，確定設計主題風格，構思設計細節，搭配苗木配置表，最終完成平面的繪制。由于設計的場地是課間活動的場所之一，學生設計起來更有主人翁意識，更有參與積極性。

（二）建模型，拓思維

1.創·3D模型

創作3D模型主要是在3D建模教室進行。在學生完成平面的施工后，教師可以指導他們將自己的設計元素依次打印出來（如景觀墻、花架、座椅、花箱、秋千等），更直觀地感受自己設計的園林景觀。在3D建模的時候，學生可以隨意在軟件內調整模型的長、寬、高，以及直面、曲面，輕松地發揮自己天馬行空的想象力，并在利用課后時間完成打印后，根據平面圖紙還原出與之相對應的模型。教師則指導學生貼近實際生活進行設計，提高學生的專業技能水平。

2.修·優化設計

在模型組裝過程中，因為模型的立體可視性，學生能夠發現自己設計中的不足之處，并且由于3D模型小巧輕便的特點，學生在發現任何一個設計元素不合理時，可以馬上微調，達到優化設計的效果。

在建模完成后，師生共同對比完成好的作品，教師進行點評，學生進行修正。這樣一來，學生可以繼續完善自己的作品。

3.展·作品匯報

為了培養學生的表達能力，在模型完成以后，教師可以組織學生進行模型展示。每個小組以匯報的形式將本堂課所學的理論知識進行有效梳理，并依次上臺展示自己的作品，講解自己的設計理念，以及通過什么手法來表現自己的設計，且表達了什么情感。匯報完畢后，師生共同投票，選出最優作品，作為接下來屋頂花園的最終定稿并準備施工。

（三）助施工，提能力

1.造·實物定制

學生代表與工匠師傅進行溝通，介紹屋頂花園的設計方案。在工匠師傅的幫助下，學生將模型景觀一一“現實化”，完成了助力施工的第一步。

2.建·助力施工

學生根據自己的設計圖紙，在屋頂花園施工現場進行鋪裝工程、園建工程、栽植工程等步驟。在教師的指導下。學生根據現場放樣完成各種花架、花壇、座椅等園林建筑小品的組裝和位置擺放。由于這一階段已經在3D模型中預演擺放過了，所以學生的施工過程非常順利，各種景觀擺放到位。

3.評·多元評價

本環節采取了學生喜歡的綜藝節目中的評價模式，有教師評價、學生自評、專家點評等多元化的評價模式，使學生轉變成教學評價活動的主體和參與者。點評要重點分析作品設計是否合理，是否符合人體工程學，還要考慮作品的美觀性、實用性等功能。企業專家按照企業規范問題進行詳細解說，對學生的設計和輔助施工進行中肯的評價。教師通過綜合考慮學生的學習過程，讓學生像真正的設計師一樣去思考和創作，并就教學目標的達成情況進行評價，構成多元化評價體系。

四、觀成效

（一）觀課堂——提高課堂質量與效率

教師通過引進3D打印技術改進課堂教學方式，將課堂還給學生，激發學生的主觀能動性，調動學生手、眼、口、腦等多感官學習，強調學生學習空間的廣闊性和實踐性，培養學生發現問題、解決問題的能力。

（二）觀學生——提高專業信心與技能

為了充分尊重學生通過作品表達對3D打印的熱愛，給予他們不斷創新的信心和勇氣，學校和教師結合3D打印作品的直觀呈現性，給學生創建了多種平臺，讓他們展示作品與技能，用掌聲、鮮花激勵他們成長，提高他們的專業信心。

（三）觀教師——提高教學能力和效率

通過一整年的教學實踐，從最初的摸索到現在學生能夠輕松使用3D打印技術，教師充分認識到借助先進的信息化教學手段能夠幫助學生完成個性化學習。不僅如此，通過總結平時上課的素材，教師參與市級教師職業能力大賽信息化教學項目和區級教師教育教學能力大賽分別獲得兩個二等獎的好成績，以及園林專業教師課堂教學評比二等獎。

五、訴小結

本研究主要是將3D打印技術與中職園林設計課程相融合，幫助學生理解園林中的抽象知識，在提高學生設計能力的同時，培養學生的空間思維能力。實踐發現，相比于傳統中職園林設計課，引入3D打印技術能提高學生的園林設計能力，形成良好的學習態度。

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（作者單位：杭州市蕭山區第二中等職業學校）