傳統工藝傳承與創新：3DP制版的版畫教學實踐

摘 要：作為一種先進的快速制造技術，3D打印是當下推動新一輪工業革命的關鍵要素，在世界范圍內的生產、產品開發方面發揮著重要作用。立足于版畫教學，展開對利用3D打印技術進行傳統版畫制版的探討，重點介紹3D打印在版畫制版工藝過程中的工作流程和原理，以及此技術在版畫教學中的具體實施細節，旨在使教學融入當前信息萬變的數字化時代和多元的文化環境，促進科技和藝術的融合，突破傳統版畫創作中對版的束縛，創新版的內涵和外延，拓展版畫創作的方法和藝術語言，創新版畫教學理念，培養具有多元藝術觀念的應用型版畫人才。

關鍵詞：傳統工藝；3D打印；版畫教學；制版

3DP與美術學科的融合，在我國教育教學領域還處在探索的階段。筆者從數字技術與美術學科整合的角度，將3DP技術引入傳統版畫的教學，力求為學生的版畫創作帶來更大的發揮空間，為版畫的版材、媒材的利用探索一條新的發展方向。同時，結合現代設計理念和技術手段，對版畫制作進行改良和升級，實現傳統工藝的現代傳承與創新。本文將重點介紹3D打印在版畫制版過程中的流程和原理，以及此技術在版畫教學中的具體實施細節。

一、3DP技術與版畫的結合

3DP自20世紀90年代出現就被廣泛應用于模具制造、工業設計等領域，后來逐漸發展為產品的直接制造技術。時至今日，3DP在產品設計、建筑、工業制造、航天、醫療、教育等社會生產、生活的各個領域都有所應用。2012年蘇格蘭科學家利用人體細胞首次用3D打印機打印出人造肝臟組織，震驚了全世界。美國《時代》周刊將3DP列為“美國十大增長最快的工業”，英國《經濟學人》雜志則認為3DP將“與其他數字化生產模式一起推動實現第三次工業革命”。3DP甚至被譽為“無所不能”，顛覆著傳統制造業的地位[1]。

版畫是利用各種不同的版材，通過印制手段產生的視覺藝術形式。版是版畫創作的重要載體，版的制作會直接影響版畫的創作。而印版的間接性特點也決定了它比其他藝術形式更具有開放性和空間上的擴展性。傳統的版材有木版、金屬版、石版、絲網版、石膏版、膠版等。通過一定工具和材料，在版材上手工形成凹凸的痕跡或圖像，即完成印版的制作。

傳統的版畫制版過程往往需要工匠通過手工雕刻或繪制來實現。這不僅耗時、耗力，而且難以達到精確的效果。而3DP技術能夠根據設計好的數字模型，精確地打印出版畫的印版，做出一些傳統工藝難以達到的形態和細節，如復雜的紋理、細膩的線條、獨特的造型，大大提高了制作的效率和精度。此外，傳統版畫制版通常受限于特定的版材，如木版、金屬版等。而3DP技術可以選擇多種材料，如塑料、金屬、陶瓷等，進行打印。這為版畫創作提供了更多的材料選擇，使版畫作品在視覺效果和質感上更加豐富多樣，個性突出。

教育工作者的關注點是要從觀念上進一步建立跨學科技術的整合，力求構建科技和藝術相融合的學科系統，豐富課程內容，利用強大的前沿技術助推教育的發展。于是，這成為一個研究課題：利用3DP技術，直接設計打印出不同材質的版畫印版，拓展版的制作方法，拓寬版畫的表現形式，通過教學實踐與案例分析，提出針對性的教學建議，推動版畫教學的文化傳承和創新發展。

二、基于3DP制版的版畫教學實踐

（一）制作流程

在版畫印版制作的課程中，結合傳統版畫技藝和現代3DP技術。具體做法為：首先手工繪制印版藍圖，并通過掃描將印版藍圖導入繪圖軟件，或者直接在繪圖軟件繪制二維效果圖，進而導入建模軟件。然后，利用軟件的功能，將二維效果圖轉化為3D模型圖，再通過優化后的切片算法，將3D模型逐層切片，精確指導3D打印機逐層打印。最后，得到精準的版畫印版。

（二）教學設備及對象

課程內容不僅涵蓋了矢量繪圖與3D建模應用軟件的操作，更融入了傳統版畫制版特色與當地工藝的精髓。因此，選擇了大三設計班的學生作為主要教學對象。這些學生已具備一定的軟件操作基礎，并選修過版畫課程，對傳統版畫的歷史、技藝與文化內涵有深入的了解。所使用的CorelDRAW、FreeHand等設計軟件，與版畫制版技藝相結合，能夠激發出更多的創意與靈感[2]。

（三）教學過程

整個課程為期4周，共64課時，主要分為兩個階段：第一階段，學生通過電腦和打印設備自主設計打印印版；第二階段，通過打印好的印版進行印制。其中，設計打印印版占課程的時間比重大。教師要教會學生熟練操作電腦軟件和儀器。在此過程中，教師充分利用工藝工作室的資源與美術設計教師的專業特點，結合傳統版畫的制版特色，為學生營造一個科學合理的學習環境。

課程初始，學生對版畫圖案或傳統工藝作品進行深入研究，從傳統版畫作品中汲取靈感，提取出關鍵的線條和構圖元素，然后在3D空間中重構這些元素。例如，設計一幅套色版畫時，學生可以運用二維矢量軟件設計二維圖形，使用建模軟件中的擠出、布爾運算等功能來創建不同深度的圖層，并在其中雕刻細節。設計完成后，學生將使用OpenSCAD開源軟件生成三維模型，學習如何編輯參數、調用模塊，并導入自己設計好的印版圖案DXF文件。通過調整模型的細節和比例，將二維圖形轉化為三維模型，使模型生動逼真。

課程中期，使用專門的切片軟件，將模型轉換為打印機能夠識別的格式。切片軟件允許學生設置打印參數，如打印層厚、填充密度、打印速度等，以優化打印質量和效率。根據設計需求，選擇不同的打印材料，如塑料、金屬、陶瓷等。在選材料時，考慮材料的強度、耐久性、表面質感等因素，以確保最終打印出的作品能夠滿足預期的要求。使用MakerBot Replicator的切片設置功能，對3D模型進行精確的切片處理。這一過程不僅考驗學生的技術操作能力，還讓他們對3DP技術有了更深入的認識。

課程后期，學生在工作室中使用3D打印機進行三維模型的打印。他們把切片好的模型文件導入SD卡，再插到打印機中進行逐層打印，最后疊加形成物體。花費的時間視印版的大小而定，其間需要密切監督打印機的運行情況，確保打印質量和效率。打印出印版后，就可以進入最后的印制環節了。印制環節是學生根據自制的印版類型，自行在版畫工作室中操作。這一步學生基本可以獨立完成，因為他們都有印制版畫的經驗，教師只需在構圖和畫面豐富性上予以指導即可。

除此以外，學生還需要對打印完成的模型進行清理和整理，去除打印過程中使用的支撐懸空部分的結構，對模型進行必要的表面處理，包括打磨、上色、拋光等操作，以提升模型的外觀質量和觸感。將打印的版畫印版放置在印刷設備上，確保位置準確。在印版上均勻涂抹油墨，確保油墨充分覆蓋印刷版底。將承印物放置在印版下方，通過印壓機施壓，使油墨從模板轉移到承印物上。印刷完成后，需要對版畫進行后處理和調整，如進行筆彩、修飾等。然后，讓版畫在干燥的環境中自然晾干，以確保油墨牢固附著在承印物上。這些處理步驟可以根據學生的設計需求加以調整。

最終形成的3D打印版畫作品以課堂展示、展覽或線上展示等方式展示。課程將對作品進行評估和討論。評估包括設計創新性、制作質量、傳統工藝特色的保留等方面的評價。通過交流討論，以提升作品質量[3]。

（四）案例分析

在教學實踐過程中，某學生在設計環節中，將客家土樓作為創作主題，通過巧妙的構圖設計，用版畫的形式展現出客家土樓的獨特韻味。在建模環節，利用建模軟件將設計好的客家土樓圖案轉化為可制版的打印模型，并進行了細致的調整和優化。在打印制作環節，利用3D打印機將模型打印成印版，進而用版畫機印制。最終，該作品呈現出了良好的效果（圖1）。

通過案例分析，發現3DP技術在版畫教學中的應用效果顯著。它不僅能夠提高制作效率和精度，還能夠拓展創作空間和表現形式。同時，通過教學實踐的開展，學生的技能水平和創新能力得到了大幅提升，對文化的熱愛也得到了增強。

（五）教學效果統計與分析

為了評估教學效果，采用問卷調查和訪談的方式，收集了學生對教學效果的反饋意見。結果顯示，大部分學生對版畫教學表示滿意，認為這一教學方式有助于強化實踐創作能力，提升藝術修養。同時，通過對教學效果進行量化評估，對比實驗前后的成績和作品質量，發現學生的藝術創作能力得到顯著提升。

三、基于3DP制版的版畫教學實踐總結

本次教學實踐通過實際操作設備的各個環節，不僅強化了學生的設計思維，還鍛煉了他們熟練運用數碼設計的能力。每一步操作都要求學生精準計劃，并正確保存文件格式。這種嚴謹性培養了學生的細致和專注。在反復的實驗與操作中，2D矢量圖設計和生成3D印版模型是兩大難點。學生在將圖形圖像轉換為全直線化的2D矢量圖時，常會遇到無法轉換的問題。這需要教師的悉心指導和學生的反復嘗試。確保參數的編輯和繪圖沒有錯誤的訓練，幫助學生最終順利打印出他們自行設計創作的印版，并根據綜合理念尋求豐富的版畫呈現畫面。不同的設計方法和結合方式讓版畫作品更加多樣化。這不僅提升了學生的自信，還使他們更深入地理解了版畫制作的流程，鍛煉了動手能力，提升了綜合能力。

在工藝設計和打印材料時，材料和工藝的差異會影響最終效果。小型材料可能更適合打印細節豐富的模型。學生根據所選材料和工藝選型特征，觀察其體現模型細節呈現的打印精度和影響模型的視覺效果和手感的表面質量，對模型進行相應的調整和優化，如對模型進行平滑處理、調整打印參數、使用后處理技術等。在后期優化測試過程中，保證模擬打印流暢度、打印預覽可視、根據現場情況調整模態為最佳，打印出符合設計要求的作品印版，同時完整保留傳統工藝制作的特色。

課程實踐所用的教學成本，如打印的耗材和設備的維持等，是比較昂貴的，導致教學的投入成本比較大。打印出的印版如果效果不理想，則鼓勵學生在后期手工修改版面，盡量結合其他版畫的表現方法，得到滿意的印制畫面效果，以減少浪費，節省成本。

四、結語

基于3DP制版的版畫課程探究，是現代數字技術環境下對美術學科教學的探索。創新教育是當前素質教育的一個主要課題。版畫創作本身具有極強的實踐性、表現力和開放性，3DP技術在版畫教學中的創新性、跨界式的應用立足于藝術與現代科技的交匯融合，對學生版畫藝術創作能力、現代先進科學技術運用能力、思維能力和動手能力的提升都有著極大的作用，繼而延伸到學生藝術觀念的轉變，認識到技術革新對于現代社會整個藝術創作體系的重要意義。類似3DP這樣的先進數字技術應該不斷地融入教育領域，使教育與科技融合，與社會接軌，推動教學革新，尤其要注重學生技術應用、傳承和創新能力的培養，培育出更多的適應社會需求的應用型美術與設計人才。

參考文獻：

[1]佩蒂斯，弗朗斯，舍吉爾.愛上3D打印機[M].MagicFirm MBot組，譯.北京：人民郵電出版社，2013：56.

[2]中國機械工程學會.3D打印 打印未來[M].北京：中國科學技術出版社，2013：96.

[3]王運贛，王宣.三維打印技術[M].武漢：華中科技大學出版社，2013：178.