基于3D打印技术的服饰设计教学探索

摘 要：随着3D打印技术的兴起，越来越多的领域开始应用该项技术。本文从服饰设计专业的角度出发，引入3D打印技术作为新的教学手段，进行教学改革。提出用3D打印进行服饰设计教学的一系列方法和教学评价体系。

关键词：3D打印；服饰设计；教学改革

1 3D打印技术的简介

3D打印技术是指通过连续的物理层叠加，逐层增加材料来生成三维实体的技术，与传统的去除材料加工技术不同，因此又称为添加制造。[1]3D打印无须机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率和降低生产成本。灯罩、身体器官、珠宝、根据球员脚型定制的足球靴、赛车零件、固态电池以及为个人定制的手机、小提琴等都可以用该技术制造出来。如今，这一技术在多个领域得到应用，人们用它来制造服装饰品、建筑模型、汽车、玩具、巧克力甜品等。[2]

2 3D打印技术教学应用理论依据和作用

2.1 理论依据

学习理论、教学理论以及“经验之塔”理论都为3D打印技术在教学中的应用提供了很好的理论依据。[3]

戴尔于1946年所著的《教学中的视听方法》一书中提出的“经验之塔”理论。[4]在“经验之塔”理论中，越上层的东西越抽象，越难以被理解；最底层的经验最具体最容易理解，形成了一个序列。从具体的实践经验入手，比上层的言语和视觉符号更具体、形象，又能突破时间与空间的限制，弥补下层直接经验的不足。

2.2 显性和隐性作用

（1）提高教学效果。3D打印制作的教学用具，可以让学生在学习的过程中，获得的感觉和知觉更加直接。触觉和视觉体验的增强，将显著改善常规课堂直接经验不足的劣势。学习资料从抽象变为具体，再由具体变成为形象，更重要是视觉复杂化转变成为认知简单化。对于学生的逻辑思维能力和理解能力的提高有明显的作用，能提高学习效率。

（2）促进学习效果的认知工具。3D打印可以承担对创意和技术方案进行快速验证的任务。在服装设计领域，尤其是服饰设计方面，都可以通过3D打印制作相关模型。通过真实的模型，学生可以深化感性认识，获取强烈、真实的认知体验，进入深度学习的状态。例如，针对国际顶级的配饰，仅仅有图片是不够的，特别是精巧的结构，难以分辨。而3D打印能便捷地打印出国际顶级配饰的模型，学生可以在课堂上对其构造特点有一个直观的观察和认识。

（3）培养学生的创造力。传统的教学手段让学生缺少对事物更真实可靠的探索机会，这在一定程度上会抑制了学生创造潜力的开发。3D打印技术借助新的技术手段，将数字化的设计和3D模型快速转变成实物的独特优势打破了这一限制。真实物体带来的现场感和真实情境、近距离的观察和触摸体验，将为学生拓宽思路，开辟更广阔的创造空间，更加能激发学生的无限创意。

（4）增强信心和激发学习积极性。学生在模型设计初期就可以通过实物的对照，在设计原型中发现问题和不足，降低设计出错的概率和认知出错次数，减轻学习过程中的挫折感，增强自信，获得愉快的学习体验。3D打印是一种全新的学习体验，能显著提高学生的学习兴趣。不管结构有多复杂，只需要考虑创意，借助3D打印，将构思变为真实的立体模型，使大脑中的抽象概念转变为现实世界的真实存在。学生在学习过程中将会投入其中，使得学生发展成为主动的知识建构者和探索者。

3 3D打印技术融入服饰设计教学中

3D打印技术有助于教师制作个性化教学模型，帮助学生更好地形成沉浸式学习。学生通过3D打印，开拓批判性思维模式，培养创新精神，提高创造力。[5]将3D打印融入服饰设计教学中，构建一种适用于应用3D打印技术的服饰设计教学模式显得尤为必要。

3.1 创意的提出

先由学生根据主题自由发挥，提出自己的想法。可以每个人提出自己的设想，也可以成立小组的形式，进行讨论，提供灵感来源或参考的资料，最终绘制出草图。这样有利于引发学生的学习热情，才有可能挖掘学生的设计灵感，创作出既有价值又能让人耳目一新的作品。

3.2 三维设计与构建

在此阶段，学生利用3DMAX、犀牛、Solidworks等三维建模软件依照三维模型设计构建数字化三维模型，将平面草图绘制成3D立体图。学生再根据3D立体图做进一步的修改，以达到符合自己理想的模型。

3.3 服饰打印

绘制完成的服饰模型变成实体，需借助3D打印机来实现。学生只需把3D模型的数据文件（大部分使用STL文件）传输到3D打印机，然后选择匹配的打印介质，根据打印要求设置打印机参数就可以轻松便捷地完成模型打印工作。在打印输出阶段经历的步骤有：数据传输、模型分切、剖面信息读取、材料匹配、切片打印以及切片黏合。

目前3D打印机能打印的材料有树脂、尼龙、ABS塑料、PLA和金属等，可以根据不同需求选择不同的材料打印实物。

3.4 后期处理

由于目前3D打印机有多种规格，受打印材质和打印精度的限制，即使较昂贵的3D打印机也不可能避免截面粗糙或有毛刺的现象。为了让实物看起来更加的光滑细腻，色泽更漂亮，需要对打印出来的模型进行必要的后期处理。例如，表面打磨、剥离、上色、固化处理等。处理之后，甚至可以与商品级的服饰相媲美。

3.5 评价与改进

在作品完成以后，在课堂上，可以通过服饰作品的展示和课堂互动等环节，让学生对同学们完成的作品进行充分交流，可以互相探讨中作品存在的问题，教师可以先不发表自己看法。让学生先从创意、外观和实用性的等多方面评价服饰，通过佩戴，试穿等验证服饰的可用性。教师再对作品做出评价，指导服饰作品的再次修改，然后重复上述步骤进行制作，通过学生进行自我评估和学生互评，不断完善作品，最终制作出较为满意的作品。

4 总结

在服饰设计领域引入3D打印技术这种新兴的学习技术，是非常有意义的。能让学生充分体验到从设计到实现的全过程，能显著提升学生的兴趣，非常适合作为全新的教学手段，推动教学改革。尽管3D打印技术有很大的优势，但是也有一些局限性。例如，3D打印机大多数只能打印塑料等材质，而能打印金属价格昂贵，而首饰配饰大多数都是金属；且一般的打印机精度不高，需要后期处理花费功夫等。随着3D打印机技术的进一步普及，使用成本的降低，一些新技术的引入，如能直接打印衣服面料，可以打印整件衣服的3D打印机出现，必将能更好地推动教学改革，成为服装与服饰设计专业的必备工具之一。

参考文献：

[1] 李建雯.3D打印在教育领域的应用前景[N].山西青年报，2013-11-10（006）.

[2] 3D打印照相馆需百万10厘米人像近两 千[OL].http：//www.3dop.cn/News/ Domestic

/2013/0324/84. html.

[3] 童宇阳.3D打印技术在中小学教学中的应用研究[J].现代教育技术，2014，12（23）.

[4] 视听教育理论[OL].http：//www.hut.edu.cn：88/netcourse/xdjyjs/kechengxuxi/shugao/shu1-3.html.

[5] 花燕锋，张龙革.3D打印技术在教育中的应用研究[J].中小学电教，2014（06）.

作者简介：沈仰云，女，广州大学硕士，研究方向：服装与服饰设计。endprint