高職環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)中的3D打印技術(shù)的應(yīng)用

詹松

3D 打印（3D printing，又稱三維打印）是一種快速成形技術(shù)，它以數(shù)字化模型為基礎(chǔ)，運(yùn)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(gòu)造物體。3D打印應(yīng)用于環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)將是一個(gè)全新的教育手段，3D打印技術(shù)能將學(xué)生的一些限于紙面的構(gòu)思轉(zhuǎn)化為物體模型，讓創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，讓抽象變成具象。更能夠沖擊學(xué)生的感官認(rèn)識(shí)，并留下深刻印象，增加學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率，拓展了想象力，提高學(xué)生的潛在創(chuàng)作力。

立體構(gòu)成是環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的基礎(chǔ)課程三大構(gòu)成之一，它以不同的材料以及視覺效果為基礎(chǔ)，將造型元素按照一定的構(gòu)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(gè)形態(tài)元素的構(gòu)成法則和基本規(guī)律。

傳統(tǒng)立體構(gòu)成課程的特點(diǎn)和存在問題

我們傳統(tǒng)的立體構(gòu)成課程主要的教學(xué)方法是教師在課堂上講述立體構(gòu)成相關(guān)理論知識(shí)，通過PPT幻燈片演示，學(xué)生作業(yè)展示等手段向?qū)W生展示立體構(gòu)成的相關(guān)知識(shí)，并要求學(xué)生完成立體構(gòu)成模型制作練習(xí)等方式完成課程教學(xué)。傳統(tǒng)立體構(gòu)成課程存在教學(xué)方式單一，學(xué)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(jié)構(gòu)復(fù)雜的構(gòu)成作品，制作工藝不能夠表達(dá)設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)需求。并且在有限的課堂時(shí)間內(nèi)很難使學(xué)生完全了解立體構(gòu)成中的形態(tài)、材料、空間之間的關(guān)系。

3D 打印技術(shù)的特點(diǎn)和在教育領(lǐng)域的應(yīng)用

3D 打?。?D printing，又稱三維打?。┦且环N快速成形技術(shù)，它以數(shù)字化模型為基礎(chǔ)，運(yùn)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(gòu)造物體。由于其在制造工藝方面的創(chuàng)新，被認(rèn)為是“第三次工業(yè)革命的重要生產(chǎn)工具”。該技術(shù)的普及也引起了教育工作者的關(guān)注。2013 年版的《地平線報(bào)告》首次將3D 打印的教育應(yīng)用列入了“待普及”的新技術(shù)清單，并對(duì)3D 打印作了較為詳細(xì)的介紹，報(bào)告的編纂者認(rèn)為，該技術(shù)將會(huì)在4～5 年內(nèi)普及。3D打印技術(shù)革命性的立體化打印模式給人帶來了全新的體驗(yàn)，在開拓人的視野同時(shí)，加強(qiáng)了人們主觀創(chuàng)意實(shí)現(xiàn)的可行性。學(xué)生不僅可以享受到這種最新潮技術(shù)輔助教學(xué)的便利以及各種創(chuàng)新用法，還可以此作為促進(jìn)他們學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)技能的推動(dòng)力，更會(huì)對(duì)他們的技術(shù)素養(yǎng)和未來的職業(yè)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

3D 打印技術(shù)在立體構(gòu)成教學(xué)中的創(chuàng)新應(yīng)用

3D打印技術(shù)在實(shí)際的立體構(gòu)成課程教學(xué)中，先運(yùn)用三維軟件進(jìn)行建模并對(duì)最終設(shè)計(jì)成果進(jìn)行檢驗(yàn)。最后使用3D打印技術(shù)打印岀實(shí)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(fù)雜的結(jié)構(gòu)。3D打印技術(shù)能將學(xué)生的一些限于紙面的構(gòu)思轉(zhuǎn)化為物體模型，讓創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，讓抽象變成具象。更能夠沖擊學(xué)生的感官認(rèn)識(shí)，并留下深刻印象，增加學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率，課堂教學(xué)效果也大大加強(qiáng)。拓展了想象力，提高學(xué)生的潛在創(chuàng)作力，同時(shí)為增強(qiáng)了實(shí)踐能力。

3D打印技術(shù)在立體構(gòu)成教學(xué)應(yīng)用中的前提和結(jié)合點(diǎn)

3D打印技術(shù)需要建立數(shù)字模型，這就要求在開始進(jìn)行立體構(gòu)成教學(xué)時(shí)學(xué)生已經(jīng)完成了3DMAX、SketchUp等三維軟件的學(xué)習(xí)。這就要求教學(xué)計(jì)劃根據(jù)新技術(shù)更新進(jìn)行調(diào)整，在開設(shè)設(shè)計(jì)構(gòu)成課之前就要完成計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)軟件的學(xué)習(xí)。以便學(xué)生能熟練的使用計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行立體構(gòu)成的創(chuàng)作。利用計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行立體構(gòu)成教學(xué)能直觀將頭腦想象創(chuàng)意的各種物體形態(tài)進(jìn)行再現(xiàn)，可以極大地提高學(xué)生的想象力空間，不受現(xiàn)實(shí)材料和環(huán)境的限制，立體構(gòu)成的三維模型設(shè)計(jì)制作完成后輸入3D打印機(jī)，立即能夠?qū)⑾胂笞優(yōu)楝F(xiàn)實(shí)，有利于學(xué)生對(duì)于抽象概念的理解，也能對(duì)學(xué)生的主觀性進(jìn)行刺激，在學(xué)生的創(chuàng)意方案快速成型中，極大的提升學(xué)生對(duì)于立體構(gòu)成相關(guān)知識(shí)的認(rèn)知力。同時(shí)，通過對(duì)立體構(gòu)成創(chuàng)意模型的輸出過程，進(jìn)行反復(fù)的觀察、檢測以及校正，在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中加強(qiáng)自信，極大激發(fā)學(xué)生對(duì)于立體構(gòu)成課程的創(chuàng)作熱情。

3D打印技術(shù)還能夠讓教師DIY一些教具。傳統(tǒng)教學(xué)中教師一般使用語音結(jié)合圖片的形式以及學(xué)生作品示范的形式傳授知識(shí)，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(xué)手段單一，3D打印技術(shù)出現(xiàn)拓展了傳統(tǒng)多媒體教學(xué)的方式，教師根據(jù)課堂教學(xué)需要自行制作一些教學(xué)道具，讓知識(shí)傳授實(shí)物化展示，帶來視覺沖擊力，加強(qiáng)學(xué)生印象，提高教學(xué)效果。作為課堂交互和協(xié)作學(xué)習(xí)工具，可以很好的實(shí)現(xiàn)課堂交互，把立體構(gòu)成的課堂教學(xué)互動(dòng)的一切都交給想象力，并通過3D打印快速創(chuàng)建實(shí)體模型提升認(rèn)知。

藝術(shù)設(shè)計(jì)教育中數(shù)字化的應(yīng)用已經(jīng)十分普及，學(xué)生的專業(yè)課程中就必須學(xué)習(xí)CAD，3DMAX等數(shù)字化建模軟件，引入3D打印技術(shù)，有利于將虛擬的數(shù)字模型快速的輸出成三維實(shí)體，讓學(xué)生對(duì)自己的作品有直觀的了解，并在實(shí)體模型中檢驗(yàn)設(shè)計(jì)缺陷，進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)成果，讓枯燥無味的課堂變的有趣和生動(dòng)，是數(shù)字化教育的進(jìn)一步升華，該項(xiàng)技術(shù)在教育方面有巨大的創(chuàng)新潛力和廣泛應(yīng)用的前景。

（作者單位：湖南工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院）