拿起PPCNC神筆

蔡秋麗 翁晗 王星月

在深圳大學(xué)“3D數(shù)字工匠入門”特色課堂上，學(xué)生們使用數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)和3D打印技術(shù)，在大作業(yè)中從無到有創(chuàng)造一個完全屬于自己的創(chuàng)意實體作品。

2000年，深圳大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院（機(jī)電與控制工程學(xué)院的前身）的王華權(quán)老師開始著手“3D數(shù)字工匠入門”這門課程的籌備工作。“開設(shè)這門課，一是要克服創(chuàng)建硬件平臺的困難，另一個則是要攻克創(chuàng)作原創(chuàng)教材的難題?！?/p>

談及課堂上使用的加工設(shè)備，王華權(quán)說：“研發(fā)這臺機(jī)器，耗費(fèi)了10年時間，前后歷經(jīng)十幾輪迭代改進(jìn)，才得以在2011年秋季課堂上投入使用?！蓖跞A權(quán)將此機(jī)器命名為“個人便攜式數(shù)控機(jī)床”，英文名為PersonalPortableCNC（簡稱“PPCNC”）。

除了原創(chuàng)的硬件設(shè)備，教材和課堂教學(xué)組織也有其獨特之處。與其他課堂由教師現(xiàn)場實時授課的模式不同，在“3D數(shù)字工匠入門”前10周的課堂中，學(xué)生在電腦上觀看課程視頻后，在建模軟件中創(chuàng)建諸如“愛心”“飛行員頭像”等實物模型的加工刀路，然后將加工刀路文件發(fā)送到PPCNC，引導(dǎo)PPCNC將模型的實體制作出來。

上課使用的教學(xué)視頻，則達(dá)到了“只要看得懂、聽得懂中文，就能做出作品”的程度，充分體現(xiàn)了讓學(xué)生“學(xué)會自學(xué)”的教學(xué)理念。

王華權(quán)說：“在第一節(jié)課上，要讓學(xué)生學(xué)習(xí)建模軟件、PPCNC的基礎(chǔ)操作等，‘如何打開軟件‘設(shè)置參數(shù)等細(xì)節(jié)都會涉及，而且在之后的課程中也會不斷重復(fù)鞏固?！睂W(xué)生可以根據(jù)個人情況調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度，實現(xiàn)由“以老師授課進(jìn)度為中心”向“以學(xué)生接受程度為中心”的轉(zhuǎn)變。這種“自助餐式”的教學(xué)進(jìn)程，讓2021級網(wǎng)絡(luò)與新媒體專業(yè)（網(wǎng)絡(luò)傳播方向）的余芷妮有種“每步都能跟上”的踏實感。

“3D數(shù)字工匠入門”課程分兩部分。第一部分是對指定內(nèi)容模仿學(xué)習(xí)，采用競速比賽計分制。每節(jié)課上，學(xué)生必須運(yùn)用當(dāng)堂從視頻中所學(xué)的知識，完成視頻中指定的作品，老師根據(jù)作品的完成度和速度打分，6次比賽的平均分為學(xué)生的平時成績。

課程的第二部分是自由創(chuàng)作比賽，即每位學(xué)生在1個月左右的時間內(nèi)獨立設(shè)計并制作一件作品，作為本學(xué)期的大作業(yè)。大作業(yè)的評比采用排名遞減與同伴互評的評分方法，即在學(xué)期末，學(xué)生將制作完成的作品擺放在桌子上，由所有學(xué)生從加工工藝的復(fù)雜程度、美觀度等多個維度，對作品進(jìn)行排名投票。

為提高投票質(zhì)量和學(xué)生的鑒賞能力，王華權(quán)還加入了“鑒賞力評價”“自我認(rèn)知度”等多個評價維度?！拌b賞力評價”是將學(xué)生對每件作品的排名與該作品最終實際排名相比較，投票偏差越小，就代表該學(xué)生的投票準(zhǔn)確率越高，在鑒賞力維度的評分就會越高。

“自我認(rèn)知度”則是將學(xué)生對自己作品的排名和大家投票的結(jié)果進(jìn)行對比，以便學(xué)生了解自我認(rèn)知和公眾評價之間的差別，避免過度自信或自卑。

談及“3D數(shù)字工匠入門”，余芷妮的評價是“有趣、輕松”，她認(rèn)為最有意思的一節(jié)課是學(xué)習(xí)3D打印。余芷妮用3D打印做了一個藍(lán)色的心形盒子，盒子上還有她自己輸入、打印出來的字母“KSWL”。

而讓陳思蓉覺得比較有趣的課程內(nèi)容則是“一把鑰匙開一把鎖”，學(xué)生需要使用PPCNC制作出一把與模型一模一樣的鑰匙，最后制作出的鑰匙要能打開鎖才算成功。然而，陳思蓉制作出鑰匙后，卻打不開鎖。當(dāng)時已無時間重新制作，所幸她靈機(jī)一動，按照老師提供的樣本，用銼刀修整了一下鑰匙工件的毛刺，最后竟然成功打開了鎖。

迄今為止，國內(nèi)已經(jīng)有80多所院校引進(jìn)了PPCNC及其相關(guān)教程，如浙江大學(xué)、吉林大學(xué)等知名高校。美國斯坦福大學(xué)和麻省理工學(xué)院的多位博士生，曾組團(tuán)專程前來體驗王華權(quán)的數(shù)字化制作課程。

談及開課初衷，王華權(quán)回憶起他在深圳一家企業(yè)工作時的經(jīng)歷?！拔耶?dāng)時工作的企業(yè)里，70%的人都是全國前十名高校的本科生或研究生。他們的聰明自然是沒話說的，但是缺一些‘實現(xiàn)能力?！蓖跞A權(quán)說：“要用‘實現(xiàn)能力來深化對學(xué)生的‘實踐要求。科學(xué)界的那些巨人，他們不僅理論功底很強(qiáng)，而且還會制作實物。像牛頓、麥克斯韋等大科學(xué)家，他們其實都是很好的工匠。”

（蔡秋麗，深圳大學(xué)人文學(xué)院2021級本科生；翁晗？，深圳大學(xué)人文學(xué)院2022級本科生；王星月，深圳大學(xué)傳播學(xué)院2022級本科生）

責(zé)任編輯：丁莉莎