3D打印引入動漫造型設計課程的積極性

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【摘要】本文主要介紹了3d打印技術的應用和發(fā)展、國內(nèi)外對3D打印技術的實踐與探索以及將3D打印技術應用到教育領域的意義與積極性，旨在通過探索有關3D打印技術的最新資料，使得3D打印技術能夠更好地融入課堂教學，為教育事業(yè)的發(fā)展服務。

【關鍵詞】3D打印技術；動漫造型設計；積極性研究

近些年來，我國的動漫行業(yè)發(fā)展迅速，動漫造型設計領域更是應用廣泛，大眾對動漫行業(yè)的關注和喜愛度也不斷提高。因此，動漫造型設計專業(yè)更顯重要，其專業(yè)的課堂教育模式也面臨著重大改革。3D打印技術是新型的符合時代的技術，將3D打印技術應用于動漫造型設計課堂教學中是對動漫造型設計課堂教學的改良與創(chuàng)新，有利于摒棄傳統(tǒng)落后的教學模式，吸引學生的學習興趣，促進學習效率和學習質(zhì)量的提高，有利于該專業(yè)的發(fā)展進步，滿足新時代對動漫行業(yè)的需求。

一、3D打印技術簡介

3D打印（3DP）技術，是一種快速成型技術，又稱“增材制造快速成型技術”。3D打印技術與傳統(tǒng)打印技術工作原理基本相同，只是在打印時所使用的打印材料不同，3D打印技術所采用的打印材料是一種以數(shù)字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，將物體的三維電子模型分割成很多的切片，然后一層一層地打印，通過逐層打印的方式來構造完整物體的技術。3D打印常用材料有尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類材料等。通俗來講，傳統(tǒng)打印機的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機使用的材料卻是金屬、陶瓷、塑料、砂等原材料。在打印機與電腦連接后，通過操作電腦可以把這些打印材料一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。3D打印在一般情況下是采用數(shù)字技術材料打印機來實現(xiàn)的。3D打印技術一開始常被用于模具制造、工業(yè)設計等領域以幫助制造完整的模型，后3D打印技術運用領域擴展，逐漸用于部分產(chǎn)品的直接制造，現(xiàn)已經(jīng)有使用3D打印技術打印而成的零部件。與傳統(tǒng)制造業(yè)相比，3D打印技術有獨特優(yōu)勢，例如，生產(chǎn)制造成本低、零部件成型效率高（一次性成型）、操作簡便無需組裝、物流運輸成本低、無限的設計發(fā)展空間、零技能制造、節(jié)省空間、廢棄副產(chǎn)品少、實體復制精確度高。因此，該技術涉及領域廣泛，在汽車制造、工業(yè)設計、珠寶設計、鞋類制造與設計、建筑工程和施工（AEC）、航空航天、地理信息系統(tǒng)、醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、土木工程、教育、槍支以及其他領域都有所應用?？傊?，3D打印技術將會賦予設計行業(yè)和制造行業(yè)嶄新的未來。

二、3D打印技術引入教育領域的思考

首先，3D打印技術是一種先進的新型技術，它引領著第三次工業(yè)革命。3D打印技術應用領域廣泛，應用價值高，現(xiàn)將3D打印技術引入教育領域，可以有效促進教育進步，推動教育向縱深發(fā)展。其一，將3D打印技術引入教育領域具有必要性。在當今大時代背景下，3D打印技術已經(jīng)深深融入到人們的生活當中，滲透到各個領域之中，與之相關的職業(yè)技術人員必須熟練掌握該項技術才能更好地適應社會發(fā)展。教育領域人員必須深刻認識到3D打印技術應用的必要性，以動漫造型設計專業(yè)為例，該專業(yè)有時代性、先進性、技術性的特點，該專業(yè)的教師和其他相關人員必須符合時代要求，緊跟時代腳步，去學習有關3D打印技術的知識，并提高運用3D打印技術的能力，重視3D打印技術在動漫造型設計專業(yè)的運用與發(fā)展，只有這樣，才能使該專業(yè)不落后于時代，緊隨時代潮流。其二，在教育領域引入3D打印技術有很大的優(yōu)勢可言。3D打印技術集多學科知識和多領域技術于一體，能夠有效輔助教學，拓寬學生的認識范圍，有利于課堂教學模式的改進和學生學習的積極主動性。其三，在教育領域引入3D打印技術勢必會帶來一些未知的挑戰(zhàn)。例如，3D打印機價格昂貴、技術達不到統(tǒng)一的標準、教學教材難統(tǒng)一等。所以，針對一些潛在的挑戰(zhàn)，教育領域也應該采取一定的應對措施：實現(xiàn)學校和3D打印機生產(chǎn)商企業(yè)的商業(yè)合作；借鑒國外成功案例，吸取教學經(jīng)驗；調(diào)整傳統(tǒng)教學模式；加大對教師的專業(yè)和教學培訓力度，增強整體師資力量等。

三、國內(nèi)外將3D打印技術應用到教育領域的實踐與探索

國內(nèi)外各個高等教育機構都非常重視3D打印技術在教育領域的應用，正在為3D打印技術在教育領域和科學研究領域的應用做充實準備，同時，開始將3D打印技術逐步推廣到基礎教學中去。3D打印技術在歐美國家各個領域應用都非常廣泛，其中教育領域就是歐美國家運用3D打印技術的一個重要市場。歐美國家運用3D打印技術的典型特征是先將其引入大學課堂，再將其推廣到各個地區(qū)的中小學課堂，運用成效顯著。下面是一些國外學校應用3D打印技術進行教學輔助的案例：①新西蘭的一項新課程標準為了便于給學生提供打印他們自己設計的象棋子的機會，將給接受基礎教育的每4名學生配備1臺3D打印機。②英國的克里文頓學校，學生參與了STEM挑戰(zhàn)。他們進行設計、3D打印，并嘗試測試迷你型超音速汽車，向來訪的3D系統(tǒng)公司的工程師進行展示。教育想要取得突破性進展，只有做到推陳出新，與時俱進。近幾年，國內(nèi)也有越來越多的學校開始了對新興技術在教育領域中應用的研究探索。在國內(nèi)，各地政府大力扶持發(fā)展3D打印技術，3D打印技術也逐漸受到各大高校重視。許多學校已開設3D打印課程以及相關專業(yè)。國內(nèi)開設3D打印課程以及相關專業(yè)的高校有：清華大學、西安交通大學、北京航空航天大學、華中科技大學、南京航空航天大學、北京工業(yè)大學、中北大學、大連交通大學、東南大學、華中科技大學、山東省臨沂大學、青島職業(yè)技術學院、四川成都中和職業(yè)中學、廣東省輕工業(yè)技師學院、三門峽職業(yè)技術學校、湖南工程大學、大連工業(yè)大學、唐山勞動技師學院、福建閩北職業(yè)技術學校、海南工商職業(yè)學院等，但在真正將3D打印引人動漫造型設計課程教學并進行積極性研究方面尚屬空白。

四、將3D打印技術引入動漫造型設計課程的重大意義與積極性

1.將3D打印技術引入動漫造型設計課堂可以有效打破傳統(tǒng)課堂的低效性，提升現(xiàn)代課堂教學效率。學生受中小學階段傳統(tǒng)的教學模式的影響，思想被深深禁錮，傳統(tǒng)死記硬背的教學模式嚴重打擊的學生學習的積極性。隨著信息時代的日益發(fā)展，一方面，學生開始對傳統(tǒng)教學模式感到厭倦，課堂學習效率低下；另一方面，教師也同樣會因這種枯燥無味的課堂生出無力感，影響課堂教學。而今，在動漫造型設計課堂中引入3D打印技術可以有效改變傳統(tǒng)課堂的枯燥乏味。有了3D打印技術，學生在課堂的學習就不僅僅只是看著電腦上呈現(xiàn)的簡單圖片，而是可根據(jù)3D打印技術提供的便利性真正參與到教學互動中，這是一種視覺和觸覺的多方位學習體驗。學生通過3D打印技術獲得動漫造型設計的良好體驗感，在現(xiàn)實操作過程中學生能牢固地抓住三維模型空間造型的核心概念，從而有利于幫助學生理解專業(yè)知識，加深記憶。

2.將3D打印技術引入動漫造型設計課堂有利于培養(yǎng)適應現(xiàn)代社會生產(chǎn)需要的綜合型人才。傳統(tǒng)的動漫造型設計課中，所創(chuàng)造出的角色模型是二維的或者是在二維空間里虛擬三維呈現(xiàn)的，在這種教學模式下，學生會產(chǎn)生平面化的錯誤思維方式。而在動漫造型設計課程中引入3D打印技術恰恰解決了這個問題，3D打印技術幫助打印出立體實物模型，學生可以直觀地感受到立體設計，在課堂上最大程度地真實感受三維空間，有利于培養(yǎng)學生多維度設計的集體思維方式。因此，在動漫造型設計課堂中引入3D打印技術有利于幫助學生提前接觸企業(yè)新產(chǎn)品生產(chǎn)開發(fā)的設計研究，從而幫助學生盡早適應企業(yè)設計，提前實現(xiàn)與社會企業(yè)的接軌，為國家培養(yǎng)適應現(xiàn)代社會生產(chǎn)需要的綜合性人才做足準備。

3.將3D打印技術引入動漫造型設計課堂有利于提升教師的自身素養(yǎng)和專業(yè)能力。最早將3D打印機引人課堂教學的教師是美國德克薩斯州的高中老師Stilley，多年來，他專注實踐研究，總結教學經(jīng)驗，利用3D打印技術自主探索出了一套適合學生學習的思維方法。受Stilley老師啟發(fā)，作為新時代教師，應該不斷學習，提升自身教學素養(yǎng)，提高專業(yè)能力，不斷探索適合學生學習的新型教學模式。利用3D打印技術進行動漫造型設計課堂的教學是新時代老師不斷學習新知識新能力的動力，為了更好地促進教學，教師自主學習有關3D打印技術的知識，這無疑會促進教師自身素養(yǎng)的培養(yǎng)和專業(yè)能力的提升。

五、結語

綜上所述，將3D打印技術引入動漫造型設計課堂教學中是動漫造型設計專業(yè)教學的一項突破性進步，它有利于幫助教學實現(xiàn)以學生為主體，為啟智為準則的新型教學模式，有利于進一步推動動漫造型設計專業(yè)乃至整個動漫專業(yè)的進步與發(fā)展，有利于促進教育進步。將3D打印技術融入課堂教學不但對學生、專業(yè)有很大幫助，而且也對教師、教學、社會有所啟迪：各個領域都應該緊跟時代腳步，與時俱進，才能不被時代淘汰，才能在時代的快速發(fā)展進程中站穩(wěn)腳步。

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作者：王慧萍 單位：上海工藝美術職業(yè)學院