基于3D打印技術(shù)的服飾設(shè)計(jì)教學(xué)探索

摘 要：隨著3D打印技術(shù)的興起，越來越多的領(lǐng)域開始應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)。本文從服飾設(shè)計(jì)專業(yè)的角度出發(fā)，引入3D打印技術(shù)作為新的教學(xué)手段，進(jìn)行教學(xué)改革。提出用3D打印進(jìn)行服飾設(shè)計(jì)教學(xué)的一系列方法和教學(xué)評(píng)價(jià)體系。

關(guān)鍵詞：3D打??；服飾設(shè)計(jì)；教學(xué)改革

1 3D打印技術(shù)的簡介

3D打印技術(shù)是指通過連續(xù)的物理層疊加，逐層增加材料來生成三維實(shí)體的技術(shù)，與傳統(tǒng)的去除材料加工技術(shù)不同，因此又稱為添加制造。[1]3D打印無須機(jī)械加工或任何模具，就能直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件，從而極大地縮短產(chǎn)品的研制周期，提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。燈罩、身體器官、珠寶、根據(jù)球員腳型定制的足球靴、賽車零件、固態(tài)電池以及為個(gè)人定制的手機(jī)、小提琴等都可以用該技術(shù)制造出來。如今，這一技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)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(shù)教學(xué)應(yīng)用理論依據(jù)和作用

2.1 理論依據(jù)

學(xué)習(xí)理論、教學(xué)理論以及“經(jīng)驗(yàn)之塔”理論都為3D打印技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用提供了很好的理論依據(jù)。[3]

戴爾于1946年所著的《教學(xué)中的視聽方法》一書中提出的“經(jīng)驗(yàn)之塔”理論。[4]在“經(jīng)驗(yàn)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(jīng)驗(yàn)最具體最容易理解，形成了一個(gè)序列。從具體的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)入手，比上層的言語和視覺符號(hào)更具體、形象，又能突破時(shí)間與空間的限制，彌補(bǔ)下層直接經(jīng)驗(yàn)的不足。

2.2 顯性和隱性作用

（1）提高教學(xué)效果。3D打印制作的教學(xué)用具，可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，獲得的感覺和知覺更加直接。觸覺和視覺體驗(yàn)的增強(qiáng)，將顯著改善常規(guī)課堂直接經(jīng)驗(yàn)不足的劣勢。學(xué)習(xí)資料從抽象變?yōu)榫唧w，再由具體變成為形象，更重要是視覺復(fù)雜化轉(zhuǎn)變成為認(rèn)知簡單化。對(duì)于學(xué)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(xué)習(xí)效率。

（2）促進(jìn)學(xué)習(xí)效果的認(rèn)知工具。3D打印可以承擔(dān)對(duì)創(chuàng)意和技術(shù)方案進(jìn)行快速驗(yàn)證的任務(wù)。在服裝設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其是服飾設(shè)計(jì)方面，都可以通過3D打印制作相關(guān)模型。通過真實(shí)的模型，學(xué)生可以深化感性認(rèn)識(shí)，獲取強(qiáng)烈、真實(shí)的認(rèn)知體驗(yàn)，進(jìn)入深度學(xué)習(xí)的狀態(tài)。例如，針對(duì)國際頂級(jí)的配飾，僅僅有圖片是不夠的，特別是精巧的結(jié)構(gòu)，難以分辨。而3D打印能便捷地打印出國際頂級(jí)配飾的模型，學(xué)生可以在課堂上對(duì)其構(gòu)造特點(diǎn)有一個(gè)直觀的觀察和認(rèn)識(shí)。

（3）培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力。傳統(tǒng)的教學(xué)手段讓學(xué)生缺少對(duì)事物更真實(shí)可靠的探索機(jī)會(huì)，這在一定程度上會(huì)抑制了學(xué)生創(chuàng)造潛力的開發(fā)。3D打印技術(shù)借助新的技術(shù)手段，將數(shù)字化的設(shè)計(jì)和3D模型快速轉(zhuǎn)變成實(shí)物的獨(dú)特優(yōu)勢打破了這一限制。真實(shí)物體帶來的現(xiàn)場感和真實(shí)情境、近距離的觀察和觸摸體驗(yàn)，將為學(xué)生拓寬思路，開辟更廣闊的創(chuàng)造空間，更加能激發(fā)學(xué)生的無限創(chuàng)意。

（4）增強(qiáng)信心和激發(fā)學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生在模型設(shè)計(jì)初期就可以通過實(shí)物的對(duì)照，在設(shè)計(jì)原型中發(fā)現(xiàn)問題和不足，降低設(shè)計(jì)出錯(cuò)的概率和認(rèn)知出錯(cuò)次數(shù)，減輕學(xué)習(xí)過程中的挫折感，增強(qiáng)自信，獲得愉快的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。3D打印是一種全新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，能顯著提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。不管結(jié)構(gòu)有多復(fù)雜，只需要考慮創(chuàng)意，借助3D打印，將構(gòu)思變?yōu)檎鎸?shí)的立體模型，使大腦中的抽象概念轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)存在。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中將會(huì)投入其中，使得學(xué)生發(fā)展成為主動(dòng)的知識(shí)建構(gòu)者和探索者。

3 3D打印技術(shù)融入服飾設(shè)計(jì)教學(xué)中

3D打印技術(shù)有助于教師制作個(gè)性化教學(xué)模型，幫助學(xué)生更好地形成沉浸式學(xué)習(xí)。學(xué)生通過3D打印，開拓批判性思維模式，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，提高創(chuàng)造力。[5]將3D打印融入服飾設(shè)計(jì)教學(xué)中，構(gòu)建一種適用于應(yīng)用3D打印技術(shù)的服飾設(shè)計(jì)教學(xué)模式顯得尤為必要。

3.1 創(chuàng)意的提出

先由學(xué)生根據(jù)主題自由發(fā)揮，提出自己的想法?？梢悦總€(gè)人提出自己的設(shè)想，也可以成立小組的形式，進(jìn)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(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，才有可能挖掘?qū)W生的設(shè)計(jì)靈感，創(chuàng)作出既有價(jià)值又能讓人耳目一新的作品。

3.2 三維設(shè)計(jì)與構(gòu)建

在此階段，學(xué)生利用3DMAX、犀牛、Solidworks等三維建模軟件依照三維模型設(shè)計(jì)構(gòu)建數(shù)字化三維模型，將平面草圖繪制成3D立體圖。學(xué)生再根據(jù)3D立體圖做進(jìn)一步的修改，以達(dá)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(shí)體，需借助3D打印機(jī)來實(shí)現(xiàn)。學(xué)生只需把3D模型的數(shù)據(jù)文件（大部分使用STL文件）傳輸?shù)?D打印機(jī)，然后選擇匹配的打印介質(zhì)，根據(jù)打印要求設(shè)置打印機(jī)參數(shù)就可以輕松便捷地完成模型打印工作。在打印輸出階段經(jīng)歷的步驟有：數(shù)據(jù)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(jī)能打印的材料有樹脂、尼龍、ABS塑料、PLA和金屬等，可以根據(jù)不同需求選擇不同的材料打印實(shí)物。

3.4 后期處理

由于目前3D打印機(jī)有多種規(guī)格，受打印材質(zhì)和打印精度的限制，即使較昂貴的3D打印機(jī)也不可能避免截面粗糙或有毛刺的現(xiàn)象。為了讓實(shí)物看起來更加的光滑細(xì)膩，色澤更漂亮，需要對(duì)打印出來的模型進(jìn)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(jí)的服飾相媲美。

3.5 評(píng)價(jià)與改進(jìn)

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(dòng)等環(huán)節(jié)，讓學(xué)生對(duì)同學(xué)們完成的作品進(jìn)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(fā)表自己看法。讓學(xué)生先從創(chuàng)意、外觀和實(shí)用性的等多方面評(píng)價(jià)服飾，通過佩戴，試穿等驗(yàn)證服飾的可用性。教師再對(duì)作品做出評(píng)價(jià)，指導(dǎo)服飾作品的再次修改，然后重復(fù)上述步驟進(jìn)行制作，通過學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)估和學(xué)生互評(píng)，不斷完善作品，最終制作出較為滿意的作品。

4 總結(jié)

在服飾設(shè)計(jì)領(lǐng)域引入3D打印技術(shù)這種新興的學(xué)習(xí)技術(shù)，是非常有意義的。能讓學(xué)生充分體驗(yàn)到從設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)的全過程，能顯著提升學(xué)生的興趣，非常適合作為全新的教學(xué)手段，推動(dòng)教學(xué)改革。盡管3D打印技術(shù)有很大的優(yōu)勢，但是也有一些局限性。例如，3D打印機(jī)大多數(shù)只能打印塑料等材質(zhì)，而能打印金屬價(jià)格昂貴，而首飾配飾大多數(shù)都是金屬；且一般的打印機(jī)精度不高，需要后期處理花費(fèi)功夫等。隨著3D打印機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步普及，使用成本的降低，一些新技術(shù)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(jī)出現(xiàn)，必將能更好地推動(dòng)教學(xué)改革，成為服裝與服飾設(shè)計(jì)專業(yè)的必備工具之一。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李建雯.3D打印在教育領(lǐng)域的應(yīng)用前景[N].山西青年報(bào)，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(shù)在中小學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，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(shù)在教育中的應(yīng)用研究[J].中小學(xué)電教，2014（06）.

作者簡介：沈仰云，女，廣州大學(xué)碩士，研究方向：服裝與服飾設(shè)計(jì)。endprint