3D 打印的服務(wù)解析
——以沈陽藥科大學(xué)圖書館為例

張 輝，謝 奇，鄭官升

（沈陽藥科大學(xué) 圖書館，遼寧 沈陽 110016）

目前，3D 打印這種學(xué)習(xí)方式已經(jīng)進(jìn)入大眾的視野。鑒于該項技術(shù)在教育方面的創(chuàng)新潛力和廣泛應(yīng)用的前景，本文將從應(yīng)用技術(shù)分析入手，介紹3D 打印的原理，并結(jié)合實際案例，詳細(xì)解說3D 打印的工作過程，總結(jié)3D 打印在圖書館中的服務(wù)模式[1]。

1 3D 打印體驗區(qū)

圖書館通過添置3D 打印機(jī)、Bookeye 掃描儀、平臺觸摸屏，為學(xué)生創(chuàng)意制作提供了一個真實存在的物理場所（見圖1），對圖書館功能的拓展以及創(chuàng)新服務(wù)產(chǎn)生了積極作用。

Fig. 1 Hands-on experience area圖 1 實踐操作體驗區(qū)

隨著空間硬件設(shè)施的搭建完成，發(fā)展與3D 打印所匹配的信息服務(wù)呈現(xiàn)給讀者。具體步驟是從3D 打印素材編輯和3D 打印讀者教育開始，逐步進(jìn)入3D 打印體驗[2]。

2 3D 打印的技術(shù)準(zhǔn)備

2.1 網(wǎng)絡(luò)下載3D素材stl文件

2.1.1 從360 搜索3D，下載stl 文件

2.1.2 使用Cura 編輯stl 文件，輸出Gcode 文件，存入USB 口SD 卡

2.2 使用軟件編輯 3D 素材 stl 文件

2.2.1 建模軟件種類

實現(xiàn)3D 打印的前提是要有合適的數(shù)字3D 模型[3]。近年來，市場上出現(xiàn)的開源免費(fèi)，面向3D 打印的建模軟件（見表1）每種都有各自的長處，都能生成3D 模型并轉(zhuǎn)化成3D 打印的數(shù)據(jù)格式[4]。

工業(yè)CAD：適用于工科院校的專業(yè)教學(xué)，常用的是參數(shù)化、實體造型、曲面建模。

商用CAD：適用于民用市場，實現(xiàn)工程、技術(shù)、藝術(shù)、人文設(shè)計的融合。

免費(fèi)CAD：適用于軟件的入門。普及型開源創(chuàng)客軟件，不需要專業(yè)背景，具有操作簡單的創(chuàng)意設(shè)計功能。

Table 1 3D printing modeling software表 1 3D 打印建模軟件

2.2.2 建模軟件用法

依靠圖書館藏書和隨書光盤，重點(diǎn)學(xué)習(xí)以下軟件，也可線上學(xué)習(xí)相關(guān)課程或者百度網(wǎng)盤下載學(xué)習(xí)相關(guān)課程：

? AutoCAD 室內(nèi)設(shè)計制圖實例解析

? 3ds Max 室內(nèi)設(shè)計建模實例解析

? Photoshop CS5 Extended 室內(nèi)空間規(guī)劃布局

2.3 切片軟件種類

初級：Cura 等，中級：Retepier 等，高級：Slic3r 等（見表2）。

Table 2 Types of slicing software表 2 切片軟件種類

2.4 切片軟件用法

以Cura 為例，Cura 不僅和建模3ds max、AutoCAD 一樣可操控打印機(jī)，而且能夠修復(fù)模型、改變位置和比例等參數(shù)。

2.4.1 安裝

點(diǎn)擊“Cura”，下一步，完成。

主要參數(shù)：型號HW512。中文：專業(yè)設(shè)置、切換到完整，選擇“支撐”[5]。

2.4.2 應(yīng)用

啟動Cura，點(diǎn)擊“l(fā)oad”或者“文件”，讀取模型文件4.stl，確定（見圖2）。

Figure 2 Reads the printer model file圖 2 讀取打印機(jī)模型文件

3 3D 打印體驗的路線

3.1 3D讀者教育

從2018 年3 月1 日開始舉辦打印體驗活動，提升讀者對3D 打印體驗的認(rèn)識，激發(fā)大學(xué)生創(chuàng)新意識。然后召集3D 打印愛好者，出于興趣和愛好，不以盈利為目標(biāo)，相互協(xié)作把創(chuàng)意變成現(xiàn)實模型[6]。

3.2 3D創(chuàng)意制作

從2018 年6 月1 日開始，例如打印水杯，大約需8 小時。

3.2.1 調(diào)整3D 平臺：工具，調(diào)平，手動平臺底部4 個螺絲，直到噴頭與臺面保持一張A4 紙的間隙

3.2.2 預(yù)熱底板76℃，噴頭222℃

3.2.3 從USB 口SD 插卡，然后開機(jī)，調(diào)整平臺，選擇某個Gcode 文件，開始打印

3.3 3D打印體驗

從2018 年9 月1 日開始以讀者為中心，注重實踐，知識聯(lián)通的參與式學(xué)習(xí)3D 打印理論。

3.4 3D打印成果展示

從2018 年11 月1 日開始基于服務(wù)的3D 打印體驗，展示學(xué)生完成作業(yè)，開發(fā)社會需要的產(chǎn)品模型。

4 建設(shè) 3D 打印體驗的重點(diǎn)難點(diǎn)

4.1 提供課程：前沿可視化、快速成型、內(nèi)容掃描、動態(tài)捕捉

4.2 增添設(shè)備：不同屬性的3D打印機(jī)、3D掃描儀、激光切割機(jī)、開源設(shè)備

4.3 增添耗材：塑料、金屬、混凝土、蛋白質(zhì)

5 3D 打印體驗的主要觀點(diǎn)

3D 打印體驗實際上是一個非傳統(tǒng)學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)基于真實世界體驗的學(xué)習(xí)，在學(xué)生直接體驗，參與創(chuàng)作過程中，實現(xiàn)創(chuàng)新教育目標(biāo)。從操作層面，鼓勵親自動手、獨(dú)立制作。從價值層面，由解決問題擴(kuò)展到學(xué)習(xí)分享、創(chuàng)新力的提升[7]。

6 3D 打印體驗的創(chuàng)新之處

依照制作技巧、數(shù)字故事，為學(xué)生提供技術(shù)教育及相關(guān)資源支持和專業(yè)制作機(jī)會。

6.1 培養(yǎng)學(xué)生娛樂、媒體、技術(shù)、藝術(shù)專業(yè)興趣

6.2 體驗參與創(chuàng)作過程

6.3 整合多學(xué)科資源，實現(xiàn)3D打印體驗的“跨界、創(chuàng)新、分享、實踐”等特質(zhì)功能

7 3D 打印體驗的心得

7.1 提交建模模型文件，說明產(chǎn)品設(shè)計理念

7.2 DIY結(jié)構(gòu)：了解掃描儀、打印機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)、使用方法

7.3 DIY安裝：安裝掃描儀、打印機(jī)的應(yīng)用軟件

7.4 DIY用法：使用各種軟件編輯創(chuàng)意

7.5 選擇優(yōu)秀作品收藏：每個當(dāng)事人對學(xué)習(xí)新知識新技能更富激情

8 結(jié)束語

3D 打印體驗把圖書館文獻(xiàn)中的靜態(tài)知識轉(zhuǎn)變成動態(tài)的知識產(chǎn)品，以創(chuàng)意實體的形式進(jìn)行傳播，充分挖掘讀者和館員的隱性知識，促進(jìn)隱性知識的顯性化和社會化[6]，最后達(dá)到知識與服務(wù)共同創(chuàng)新創(chuàng)意目標(biāo)。