3D陶瓷打印在環境陶藝課程教學中創新分析

方娟

[摘? ? ? ? ? ?要]? 對環境陶藝課程教學而言，傳統的教學模式及教學內容已經難以適應當前時代發展的要求，傳統教學模式下，復雜的陶藝技法對學生而言是非常巨大的挑戰，因此面對環境陶藝傳統教法的困境，引入3D陶瓷打印技術，用以簡化陶藝工藝，節省時間，讓學生可以利用更多的時間進行創意設計，提高學生的創造力。

[關? ? 鍵? ?詞]? 3D陶瓷打印;環境陶藝;教學;創新分析

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0602（2020）40-0052-02

在高校環境藝術設計專業，環境陶藝課程是一門比較重要的課程，專業性、實踐性強，也是實現陶瓷藝術通過教育實現傳承與創新的關鍵點。隨著時代的發展，現有的環境陶藝專業課程教學手段逐步落后，教學效果達不到應有的要求，因此需要結合當前時代背景，對環境陶藝課程教學進行改革創新。3D打印技術可以提供技術支持，提高教學效率。

一、3D陶瓷打印技術

三維數字化設計在設計領域將逐步成為主流，特別是工程領域，三維數字化設計必定要從二維平面轉向三維空間。當然在三維數字化設計中，影視特效、游戲設計等基本都是以三維數字化設計為基礎。3D打印技術是三維數字化設計下的一種制造工藝，目前很多領域都在應用3D打印技術來實現三維數字化設計方案。

3D打印的原理實際上很簡單，即利用某些設備將數字三維模型直接轉化為成品。其技術本質即快速成型技術，具體而言就是先在三維設計軟件上制作出想要的三維模型，然后轉化為適當的格式，導入到3D打印設備后，設備根據設計的模型，利用環氧樹脂、陶瓷、金屬粉末等材料直接將模型打印出來。

陶瓷材料是3D打印中較早使用的一種材料，在3D陶瓷打印中利用選擇性激光燒結技術，將陶瓷粉末與黏結劑混合后，3D打印機上的噴槍將材料分層噴涂，然后設備加熱將材料加熱到凝結點，直至完成實體模型，然后待實體模型冷卻后，做進一步的處理，包括打磨、上釉等。

二、比較視野下3D陶瓷打印與環境陶藝的結合

（一）傳統環境陶藝教學過程

高校環境陶藝課程中，包括繪制效果圖、制作模型、繪制加工圖紙等任務都是以手工為主，這些內容對設計者的經驗、材料、成本等都有較高的要求。很多學生在接觸環境陶藝課程時，上手不容易，特別是在實踐環節，這里需要用到制陶制瓷技法，并且要求學生掌握程度要好，否則在將設計圖轉化成成品的過程中會出現匹配精度不佳的情況，為了達到要求就需要反復修改，增加成本的同時，也增加了工作量，影響教學進程。

陶藝教育是通過學生的雙手將普通的陶泥材料制作成立體的藝術作品，本身具有一定的難度，而環境陶藝因為要切合一定的空間屬性、文化屬性和材料屬性，難度更大，對學生的三維空間想象能力要求非常高。傳統的環境陶藝課程時間有限，不可能給予那么多的時間讓學生練習提高，即便有實訓中心，學生也可能不去，這就造成了只有部分真正對環境陶藝感興趣的學生提高了能力，顯然與現代教育理念是相悖的，因此迫切需要一種方法來解決環境陶藝教學中的困境。

（二）3D打印與環境陶藝結合的優勢

3D打印技術在一定程度上可以解決環境陶藝教學中的困境。具體而言，根據上文的分析，3D打印融入環境陶藝課程中后，為學生提供了一種可視化的環境陶藝作品設計方法，對陶瓷作品制作工藝的要求下降了，學生即便沒有掌握傳統的陶瓷制作技法，也能創造出優秀的作品，這是技術進步的必然，機器將代替人去從事那些重復的體力勞動，而人則將精力投注于創意上。

3D打印是目前制造領域比較前沿的技術，它也并非將傳統的陶藝技法拋棄掉，而是希望讓更多的人去領略陶瓷藝術的魅力。3D打印需要三維數字化設計的支持，學生必須要在三維建模軟件上進行三維模型構建，可以增強學生造型的表現力，可以讓學生從整體上去思考環境陶藝的空間屬性、文化屬性、材料屬性等，尤其是空間屬性。因為環境陶藝，本質上是環境中的陶瓷藝術，其陶瓷藝術作品適合用在特定的環境當中，目前主要的環境陶藝包括壁畫、雕塑以及景觀，體量大部分都比較大，對空間屬性要求很高，因為必須要適應特定環境，確保空間和諧。當然因為現在設計領域已經開始從二維平面轉向三維空間，讓學生接觸三維數字化設計也更有助于掌握實際的三維設計技能。在三維空間中，學生可以從整體上規劃空間。顯然，可視化的三維空間更容易讓學生進行造型設計和空間規劃。

環境陶藝課程并非單純的陶瓷藝術課程，它是一門綜合性非常強的課程，包含美術、陶瓷藝術、園林景觀等學科內容，綜合性強，實踐性強，傳統環境陶藝課程教學時間有限，很難將所有內容整合，而利用3D打印技術后，直接在三維空間中造型，然后利用3D打印設備直接打印成品，大大節省了時間，節省了勞動力成本和原料、能源消耗，大大縮短產品的研制周期，因而可以有更多的時間來讓學生擴展知識。

三、3D陶瓷打印在環境陶藝課程教學中的創新應用

要把3D陶瓷打印技術融入環境陶藝課程教學當中，實際上并不復雜，關鍵就是將3D陶瓷打印作為一種工具來代替陶藝設計者的筆、紙、雕刻工具等。教學中直接利用三維軟件進行設計實訓，然后利用3D打印設備看成品效果，當然因為現在3D打印的精度還比較低，要求高精度打印，需要的成本過高，所以還是要讓學生學習陶瓷制作工藝，特別是表面處理工藝。因此具體教學思路，筆者認為可以從如下幾個角度去嘗試創新環境陶藝課程教學。

（一）課程創新

課程創新就是要在引入3D打印技術后，讓環境陶藝課程更加適應新技術手段。為此，必須要對環境陶藝課程進行準確定位，認清該課程的重要意義。學校要關注該課程的創新問題，將環境陶藝課程創新納入學校的發展戰略中來，調撥專款用于建設課程實踐基地，創作精品課程，構建專用教室，積累相關資料，包括討論題庫、課程項目實訓作業、優秀論文、畢業設計等等，課程要以解決環境陶藝設計實際問題為根本目的。

為了保證課程教學有效，必須要通過市場調研了解市場對相關人才的需求，了解學習者的基礎，并制定科學的教學大綱，依托教學目標構建3D陶瓷打印技術支持下的環境陶藝實踐課程基本框架。學生完成本課程的學習應當具備能夠完成實際環境陶藝作品設計的能力，掌握相關設計方法、設計理念以及陶瓷藝術的相關技巧。

因此采取模塊化設計方法，將環境陶藝課程分解為三個模塊，分別為陶瓷藝術模塊、三維數字化設計模塊、環境陶藝設計實踐模塊。陶瓷藝術模塊主要分基礎理論，讓學生感受陶瓷藝術的魅力，認識陶瓷藝術，再認識陶瓷藝術的設計與技巧。三維數字化設計模塊，主要突出3DSMAX、ZBRUSH等三維設計軟件的教學，并融入造型、色彩、空間等相關理論。實踐模塊突出項目化教學方法，培養學生的綜合技能和職業素養，開闊學生視野，培養審美素養，弘揚傳統優秀文化。教學中通過以實際項目實施過程作為教學過程，學生在一個個項目中展開實訓。

（二）教法創新

因為3D打印技術要有三維數字設計軟件的支持，教學中采取SPOC教學模式，利用線上的教學視頻和線下的課堂實踐結合的方法來訓練學生，為了保證環境陶藝設計具有針對性，學校可與相關企業進行深度合作，打造適當的人才培養模式。環境陶藝是時間和空間結合的藝術，如景德鎮西客站的水滴（現已拆除）以及機場路的開放之門，這些案例都可以融入教學中，讓學生從案例中吸取經驗，進而利用三維設計軟件設計自己想要表達的造型要素，并用3D打印制作出來。新時代下的設計理論與設計實踐有一個很關鍵的內容即設計即生產，產品造型設計必定會朝著多元化方向發展，充分體現在其技術、經濟、美學、人機環境等領域要素中，其中美學屬性要素所占比例不斷提升，造型藝術化的表現形式越來越流行，這與受眾的審美觀念有著密不可分的關系，3D打印技術為環境陶藝中各種不可能的造型提供了可能，設計師可以在設計中提出更多的造型創意去滿足最終的設計需求。

要充分利用信息化技術的資源整合優勢，提高學生環境陶藝設計能力，跨學科整合教學資源的能力是信息化技術支持下的教學最大的優勢，要以教學目標為主線，以恰當的方式將各類教育資源進行整合，并不斷改進教學方式，達到更高質量的效果。因為屬于藝術類專業的緣故，學生具備一定的美術基礎，但主要是人物速寫、素描等，學生的形象思維能力強，但環境陶藝設計并不相同，它需要學生具備更強的抽象思維能力以及創造力，其中創造力是核心，因此教學中要突出對學生創造力的培育，讓學生基于已有的環境陶藝作品，并對其進行抽象，然后加入一些新的元素。

因此，教學中課前突出在線授課方式，利用社交媒體等向學生發布課前任務，提供必要的教學資源（包括教學視頻），學生根據教學視頻以及任務在課下利用手頭的三維設計軟件自行設計作品，并將作品上傳至班級群或指定平臺，為保證在線授課的有效性，可以讓學生以寢室為單位構建學習共同體，在SPOC下，則可以利用微信群等構建一個以班級為基礎的學習共同體。

課堂上，以學生的作品作為導入素材，先讓學生評價作品優劣勢，然后通過合作交流等方式將作品進行修改完善，根據具體的方案進行設計，然后利用3D打印設備將作品打印出來，做進一步處理，即打磨和上色。

課后進一步布置設計作業，要求學生利用軟件設計自己的作品，并將作品上傳到相應平臺上。

四、結語

綜上所述，3D打印技術可以作為具體的手段來代替傳統環境陶藝課程教學中所用到的工具，比如練泥機、拉坯機、電窯等，學生只需要利用三維模型軟件，如ZBRUSH、3DSMAX、MAYA、SW等設計出相應的模型，并轉化為STL格式，由3D打印切片軟件識別出來后，即可直接打印，打印出模型后，學生利用學到的陶藝表面處理工藝，將模型進一步處理后即可得到相應的成品。當然因為3D打印技術的打印精度還不夠高，在實踐應用中可能會出現一些問題，還需要進一步分析討論。

參考文獻：

[1]吳強.環境陶藝課程教學改革與研究：以許昌學院為例[J].青春歲月，2018（34）：50-51.

[2]張倩.高校環境藝術設計專業陶藝課程的教學初探[J].美術教育研究，2018（16）：152.

[3]吳陳銘，戴澄愷，王昌凌，等.多自由度3D打印技術研究進展綜述[J].計算機學報，2019，42（9）：1918-1938.

[4]陳碩平，易和平，羅志虹，等.高分子3D打印材料和打印工藝[J].材料導報，2016，30（7）：54-59.

編輯 司 楠