付培

摘 要：介绍3D打印技术的发展，结合国内外研究这一前沿科技在教育教学领域中的实际应用，探讨将3D打印引入动画造型课程的意义和积极性，拓展教学思维，实践以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。摒弃照本宣科的灌输知识方式，将课堂延展为“创意空间”。

关键词：3D打印技术；动漫造型；“创意空间”

一、何为3D打印技术

3D打印学名“增材制造快速成型技术”。与传统打印技术最为直观的区别：使用的“墨水”不同。3D打印技术采用的“墨水”是诸如粉末状金属或塑料等可黏合材料，将物体的三维电子模型分割成很多的切片，然后一层层地打印，通过逐层打印的方式来构造一个完整实体物品。与传统制造业相比，3D打印优势包括：制造复杂物品不增加成本、使零部件一次性成型，无需组装、按需打印、降低物流成本、设计空间无限、零技能制造、不占空间、便携制造、减少废弃副产品、精确的实体复制等等，总的来说这一技术将开启制造业和设计业新的未来。

二、3D打印进入教育领域的前提和发展趋势

近几年来消费领域对适合个人应用的桌面机3D技术进行了大量的探索尝试。特别是在制造者文化的推动下，一群技术娴熟的DIY爱好者致力于通过3D打印和机器人技术的探索，推动科学、工程和其他学科的发展。这些世界各地的DIY爱好者将注意力主要集中在包括建筑、工业设计、珠宝设计、土木工程的设计和原型制造，推进了从设计到教育领域的思维创新。以MakerBot为代表的3D桌面打印机功能越来越强大，用户可以用它创建一切对象，包括从玩具到机器人，到家庭家具及配件，到恐龙骨骼模型。它具有更高的分辨率和兼容性，构建的物体尺寸更大。可以预见在不久的将来，个人3D桌面打印机会像个人电脑和智能手机一样普及。

三、国外将其应用到教育教学领域中的探索

3D打印机在欧美的一个重要市场就是教育，先是进入大学课堂，最近开始向中小学课堂推广。高等教育机构正在为3D打印技术在科研领域的应用铺平道路，并开始将此项技术逐渐推广到基础教学中，3D打印技术在基础教学中最引人注目的应用在于学生可以利用技术创造出完全属于自己的东西，进一步解放了学生的想象力和创造性，设计专业学生可以打印出自己设计的角色与场景模型，更直观的感受可以帮助改善设计，完成从设计到产品的转化。例如，新西兰的一项新课程标准将会给基础教育的学生每4名学生配备1台3D打印机，以便提供能够打印他们自己设计的象棋子的机会。在英国的克里文顿学校，学生参与了STEM挑战。他们进行设计、3D打印，并尝试测试迷你型超音速汽车，并向来访的3D系统公司的工程师进行展示。

四、3D打印引入动漫造型课程的意义与积极性

1.3D打印实物模型对教学成果的体现

3D打印在动漫造型教学中如何应用，正是基于这一技术可以将电脑里的虚拟物品转化成现实中的真实物品的特性，学生可以用它来制作3D版本的设计作品，进一步扩展了教学内容的延展性，我们可以用实物模型来解释设计的三维空间感，如果用3D打印机进行设计和建模，学生可以操纵并深入研究这些模型，用实物模型检测造型结构的合理性，用实物模型展现教学成果，比传统的造型教学中平面设计形象和三维虚拟形象的教学成果更加直观，也更加具有吸引力，想象一下当课程结束时学生能拿到刻有自己名字的设计实物模型会有多么的兴奋。

2.拓展创造性思维培养创新型人才

如果说传统的动漫造型课程培养的是平面设计思维，3D打印能帮助我们拓展立体设计思维，例如传统动漫造型课程中，角色的身体动作是二维或虚拟三维设计完成的，学生实践中会出现形象平面化，姿态片面化等问题，如果用3D打印做出模型实物，可以帮助学生直观地了解角色造型动作的可视性和合理性，将帮助我们训练从多角度设计的立体思维。

123Dcatch设计软件的网站允许用户从他们所拍摄的照片中创建自己的3D形象，就是用户从23个不同角度拍摄自己脸部的照片后合成的3D形象。我们也可以用影像捕捉的方式建立自己或产品模型的三维扫描形象，并逐步建立造型教学自制素材资料库，通过素材整合、设计、打印3D形象模型、修改再设计、再打印完整作品的教学过程，将课堂延展为“创意空间”，鼓励学生大胆创新，大胆想象，摒弃传统设计方式的拘束和限定，鼓励学生在数字媒体摄影、动态影像捕捉、动漫游戏角色创作等方面大胆尝试，培养具有创新精神的人才。鼓励学生使用3D打印技术创意未来，同时鼓励学生利用3D打印自主创业，建立小型的个性化定制工作室将成为一个就业方向。

3.研究课程体系的新标准和新模式

世界各地的教育体系都在修改他们整合软技能方面的标准，如创造性，拓展性等。3D打印技術正在逐渐成为一个更受欢迎的解决方案。我们需要研究明确3D打印技术如何适应自身课程的需要。利用3D打印的应用，可以将动漫设计中与造形设计相关的课程有效地整合起来，如将《角色造型》《三维软件设计》《定格拍摄》等课程用3D打印整合起来成为一体，让学生从设计到制造再到修改造型并开发衍生产品，完成整套的动漫造型设计过程，从而有效加强了课程之间的衔接，形成更为合理的教学体系，促进人才培养模式的改革。

根据基础教育课程改革要求，利用3D打印技术引入动漫造型课程改变传统的“以教师为中心”的教学模式，着重研究建构主义理论对动画造形课程自主学习教学模式的指导意义，充分探索相关课程的学习活动方式，确定课程的教学时间、空间、方式及程序，并在此基础上形成确立“以学生为主体”的自主学习教学模式。

4.提升教师自身专业素质

通过对3D打印技术的学习研究，将这一技术成果通过实践转换为教学理论，积极开展自下而上的教学改革实践。要尽量避免单调重复的教学，发挥每位教师的智慧与特长，不断调整、提升自己，不断总结经验教训，争取成为经验丰富的学者型教师。

参考文献：

兀旦辉，赵晨飞.3D打印机技术在教学中的应用研究.课程教育研究，2013（21）.

编辑 杨兆东