3D打印技術(shù)在美術(shù)教育中的應(yīng)用研究

楊翊

摘 要：3D打印技術(shù)在美術(shù)教育中的應(yīng)用利于優(yōu)化教學(xué)模式，激發(fā)創(chuàng)造力，提高自主學(xué)習(xí)和合作能力。運(yùn)用時，也存在缺少多學(xué)科聯(lián)動的頂層設(shè)計(jì)、軟硬件投入不足、教師專業(yè)知識和技術(shù)支持有待改進(jìn)的局限性。

關(guān)鍵詞：3D打印；中小學(xué)；美術(shù)教育；綜合能力

中圖分類號：G434；G633.955；G623.75 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：1008-3561（2016）07-0089-01

3D打印技術(shù)是一種以三維模型為基礎(chǔ)，通過逐層疊加材料生成三維實(shí)體的技術(shù)。隨著技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，在中小學(xué)的美術(shù)教育中應(yīng)用3D打印技術(shù)，可以優(yōu)化教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，給美術(shù)教育帶來新的活力。

一、3D打印技術(shù)簡介

3D打印技術(shù)又稱“增材制造技術(shù)”，屬于快速成型技術(shù)，是一種以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，以PLA、ABS或粉末、金屬等材料，通過逐層打印來生成三維實(shí)體的技術(shù)，在工業(yè)、建筑、汽車、航空航天、醫(yī)療和教育等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)的加工技術(shù)不同，在制造過程中不需要刀具和模具，而是利用三維模型和3D打印機(jī)，通過逐層不斷地累積材料，在空間中直接制造。3D打印的精確度很高，可以打印出模型的大量細(xì)節(jié)，能制作傳統(tǒng)方法難以制作的特殊結(jié)構(gòu)。3D打印的制作流程一般分為四個步驟：一是三維建模，二是模型分層，三是逐層打印，四是后期加工。

二、3D打印技術(shù)在美術(shù)教育中的應(yīng)用

3D打印技術(shù)應(yīng)用廣泛，可以用于多個學(xué)科的教學(xué)實(shí)踐。在中小學(xué)美術(shù)教育中，使藝術(shù)欣賞變得形象生動、鮮明直觀，使學(xué)生更好地理解其內(nèi)涵，是達(dá)成教學(xué)目的的重要途徑之一。在美術(shù)課堂上，使用3D打印技術(shù)可以讓學(xué)生將藝術(shù)作品的創(chuàng)意和想象打印成實(shí)際模型，以前只能畫在紙上的圖畫變成現(xiàn)實(shí)中的三維實(shí)物，可以促進(jìn)學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。首先，有助于美術(shù)教學(xué)模式的優(yōu)化。利用3D打印技術(shù)開展美術(shù)活動課程，可以在傳統(tǒng)美術(shù)教育的基礎(chǔ)上，對美術(shù)教育的方式帶來新的思考。在美術(shù)課程中增加新穎的3D打印課程，可以改變傳統(tǒng)的灌輸和模仿的教學(xué)方法，以學(xué)生為中心，讓學(xué)生在課上完成模型設(shè)計(jì)、實(shí)際應(yīng)用、藝術(shù)欣賞、整體評述等過程，使抽象的美術(shù)欣賞變得生動形象。3D打印技術(shù)可以提供一個進(jìn)行素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的重要平臺，讓美術(shù)教育的課程結(jié)構(gòu)更加豐富，課程實(shí)施更加便捷和開闊。其次，有助于激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。在傳統(tǒng)的美術(shù)教育過程中，主要注重學(xué)生對繪畫等二維創(chuàng)作能力的掌握，而學(xué)生對三維藝術(shù)作品的創(chuàng)意和想法通常難以實(shí)現(xiàn)。利用3D打印技術(shù)，可以給學(xué)生提供一個更開闊的創(chuàng)造空間，使學(xué)生的作品不僅看得見，還能拿得到，同時發(fā)展學(xué)生的思維能力和創(chuàng)造能力，有利于學(xué)生的個性化教育。在教學(xué)過程中，要鼓勵學(xué)生大膽嘗試，不怕失敗，尊重每個學(xué)生不同的審美感受和表現(xiàn)力，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)自己的藝術(shù)作品，充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力，培養(yǎng)學(xué)生對藝術(shù)和美的追求。再次，有助于學(xué)生參與藝術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)踐。利用3D打印技術(shù)，可以鼓勵學(xué)生親身參與藝術(shù)實(shí)踐，感受藝術(shù)魅力，豐富審美體驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐活動中學(xué)習(xí)，具有更好的學(xué)習(xí)效果。3D打印技術(shù)使學(xué)生設(shè)計(jì)的作品不僅僅停留在紙面上，還可以進(jìn)行實(shí)際的加工和制造，讓學(xué)生參與整個作品的完成過程。在3D打印的每個步驟中，可以進(jìn)行鑒賞能力和審美能力的培養(yǎng)，同時擁有視覺和觸覺的雙重體驗(yàn)，使枯燥的學(xué)習(xí)變得生動，提高學(xué)生對藝術(shù)作品的整體設(shè)計(jì)能力，拓展學(xué)生的發(fā)散思維。最后，有助于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)合作能力。3D打印技術(shù)作為一種新興技術(shù)，對學(xué)生具有極大的吸引力，可以激發(fā)學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)的動力。所以，可以開展學(xué)生課外自主美術(shù)活動，讓學(xué)生組成相應(yīng)的興趣小組，自己動手完成藝術(shù)作品，并且進(jìn)行賞析。這不僅培養(yǎng)了動手能力，也鍛煉了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通交流能力。

三、當(dāng)前3D打印技術(shù)用于美術(shù)教育的局限性

首先，缺少多學(xué)科聯(lián)動的頂層設(shè)計(jì)。目前，3D打印課程還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，缺乏頂層設(shè)計(jì)與系統(tǒng)規(guī)劃，需要新的理念和思想，將科學(xué)、工程與藝術(shù)等學(xué)科進(jìn)行有效結(jié)合，而不是單獨(dú)地將各個學(xué)科的應(yīng)用分開，這樣才能發(fā)掘3D打印技術(shù)在教育方面的深層次應(yīng)用。其次，軟硬件投入需要加強(qiáng)。當(dāng)前，3D打印機(jī)的價(jià)格雖然在逐漸下降，但高級設(shè)備和耗材仍然比較昂貴，在投入較低的情況下打印材質(zhì)和色彩會比較單一，影響教學(xué)和應(yīng)用的效果。最后，教師專業(yè)知識的要求和技術(shù)支持。3D打印的使用需要多學(xué)科的知識，尤其是在軟件建模和打印機(jī)操作等方面，對美術(shù)教師提出了較高的要求。在課程上，一方面，要熟練使用3D打印機(jī)進(jìn)行模型設(shè)計(jì)和制作，另一方面，還要對3D打印在美術(shù)教育課程中的應(yīng)用進(jìn)行相關(guān)的教學(xué)設(shè)計(jì)，幫助和引導(dǎo)學(xué)生展開學(xué)習(xí)活動，這需要教師利用更多的時間進(jìn)行學(xué)習(xí)和提高。而且，相應(yīng)的支持工具、展示工具等方面的技術(shù)開發(fā)尚未成熟，需要隨著技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展逐漸探索。

四、結(jié)束語

將3D打印技術(shù)與美術(shù)教育相結(jié)合，有利于美術(shù)教育的課程改革，優(yōu)化課堂教學(xué)，充分提高教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。隨著對3D打印技術(shù)在美術(shù)教育方面的深入研究，可以預(yù)見其未來的應(yīng)用更加靈活、廣泛。

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