蘇杉 孫麗娟

摘 要：近年來，3D打印技術(shù)——新型的物象快速成型技術(shù)——逐漸走進人們視野并成為人們關(guān)注的熱點，尤其是在教育領(lǐng)域，在教育領(lǐng)域中應(yīng)用3D打印技術(shù)可以有效激發(fā)學生學習動力、激發(fā)想象力與創(chuàng)造力等，大大提高教學質(zhì)量，在美術(shù)教育中更是如此。因此，本文就高中美術(shù)教育中如何應(yīng)用3D打印技術(shù)作應(yīng)用對策研究。

關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù)；高中美術(shù)；美術(shù)教育

一、前言

隨著電子信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，越來越多的新興文化出現(xiàn)在人們視野中，如近年來的熱點——3D打印技術(shù)。3D打印技術(shù)作為一種以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，運用可黏合的材料，逐層打印成三維實物的技術(shù)，近幾年被廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造、建筑、汽車、航天航空、醫(yī)療等領(lǐng)域，并取得了一定的成效。與此同時也引起了教育界的廣泛重視，許多教師在各學科間進行了試探性的應(yīng)用，也取得了顯著的收效。從某種程度而言，3D打印技術(shù)已經(jīng)被納入學科教育領(lǐng)域的學科建設(shè)體系中，其對于刺激學生的感官認識有著難以取代的作用，另外，還能有效提高學習效率、教學效率，3D打印技術(shù)與教育的結(jié)合是教育進步的一大寫照。

二、3D打印技術(shù)概述

3D打印技術(shù)是產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)與電子信息技術(shù)相互碰撞、相互結(jié)合的衍生物。3D打印技始于20世紀90年代中期，工作原理是利用光固化和紙層疊等技術(shù)實現(xiàn)三維實物快速成型，制作流程一般為：三維建?！Ｐ头謱印饘哟蛴　笃诩庸?，但應(yīng)用在教育領(lǐng)域可以簡化流程，即建?！蛴?，以此在實際教學中可以更加快速成像。與傳統(tǒng)打印技術(shù)不同的是，3D打印技術(shù)在操作過程中無需刀具、模具等，只需利用計算機構(gòu)建的三維模型與3D打印機即可快速成型，且無論是顯色度、精準度、細節(jié)上都是傳統(tǒng)打印技術(shù)無可比擬的。在高中美術(shù)教學中可以通過3D設(shè)備快速成像，以此達到實物教學的良好效果。

三、3D打印技術(shù)教學應(yīng)用的理論依據(jù)

正如上文所述，3D打印技術(shù)一開始只是為制造業(yè)而生，是產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)提升的體現(xiàn)，這就意味著，要在教育領(lǐng)域中應(yīng)用3D 打印技術(shù)其實是缺乏可行性的理論支撐的，但經(jīng)過多年的實踐與探討，國內(nèi)外已踐行、總結(jié)了一系列支撐3D打印技術(shù)應(yīng)用于教學的理論依據(jù)，即構(gòu)建主義理論、多元智力理論以及“經(jīng)驗之塔”理論。

構(gòu)建主義理論核心是以學生為中心（這一點與核心素養(yǎng)理念下的基礎(chǔ)教育出發(fā)點不謀而合），強調(diào)學生對知識的主觀能動性，及主動發(fā)現(xiàn)、主動探索、主動構(gòu)建知識。在高中美術(shù)教育中應(yīng)用3D打印技術(shù)可以有效激發(fā)學生主動探索知識的欲望，并進一步主動分析、解決問題，在此過程還能在教師的引導(dǎo)下構(gòu)建、豐富自身的知識體系。

多元智力理論認為人的智能是多元化的，即語言智能、數(shù)學邏輯智能、空間智能、身體運動智能、音樂智能、人際關(guān)系智能、自我認識智能及自然觀察者智能。而在高中美術(shù)教育中利用3D打印技術(shù)正是充分利用空間智能、自然觀察者智能的的體現(xiàn)，并在發(fā)展這兩者智能的過程中帶動其他智能的發(fā)展，以此實現(xiàn)激發(fā)多元智能發(fā)展、促進學生全面發(fā)展的作用。

“經(jīng)驗之塔”理論認為教學活動可以從“理論之塔”的最底部（如圖1所示）入手，及具體經(jīng)驗——具體經(jīng)驗是最容易獲得的經(jīng)驗，逐步上升至抽象經(jīng)驗，以此彌補觀察經(jīng)驗不足的效果，在高中美術(shù)教學中大多以“觀察”的模式為出發(fā)點進行教學，如此學生容易陷入“兩難”的窘境，即抽象經(jīng)驗及直接經(jīng)驗都發(fā)展不足。而在教學中應(yīng)用3D打印技術(shù)能夠使學生在感官體驗中增長直接經(jīng)驗，從而在感受中發(fā)展空間思維與創(chuàng)造思維，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展抽象思維經(jīng)驗，促進了思維的進一步發(fā)展。

四、3D打印技術(shù)在高中美術(shù)教育中的應(yīng)用

（一）優(yōu)化教學模式

在傳統(tǒng)高中美術(shù)教學中，僅靠一張畫紙是無法承載學生豐富的天馬行空的想象力的，功能性、展開性單一的傳統(tǒng)教學反而會成為限制學生發(fā)揮空間的“枷鎖”，因此，改變傳統(tǒng)的教學模式可以說是勢在必行的教學優(yōu)化策略。3D打印技術(shù)作為新時代科技的結(jié)晶，其可以將創(chuàng)意變成現(xiàn)實的三維產(chǎn)物的特色功能，對于急切打開限制學生發(fā)揮空間“枷鎖”的教學模式而言具有強大的優(yōu)化效果，此外，3D打印技術(shù)作為一種新型的科技，也能為學生提供更好的創(chuàng)作平臺和更開闊的創(chuàng)作空間，以數(shù)字化的創(chuàng)作模式進行更多的突破，豐富更多的傳統(tǒng)教學無法提供的教學教材，構(gòu)建出以學生為中心，為學生提供能夠在教學中完成構(gòu)思實際應(yīng)用、模型設(shè)計成果、藝術(shù)鑒定賞析、整體成果評述等過程，使抽象的美術(shù)概念變得“有跡可循”，以更生動、更形象的效果呈現(xiàn)給學生。簡而言之，3D打印技術(shù)是一項可以為高中美術(shù)學生提供一個更好的素質(zhì)教育，更能培養(yǎng)其綜合能力的教學平臺，可以讓美術(shù)教育課程結(jié)構(gòu)更加豐富，課程實施更為便捷，教學展開更為開闊的教學模式優(yōu)化技術(shù)。

（二）激發(fā)想象空間

3D打印技術(shù)所具有的真實性、具現(xiàn)性可以很好地從視覺、觸覺等多方面刺激學生感官，激發(fā)學生學習有機形、異形、生物肌理等知識的想象與創(chuàng)作靈感，如：在教學肌理概念時，教師可以通過3D打印技術(shù)制作出肌理模型教材，通過三維空間將概念具現(xiàn)化的展現(xiàn)，彌補了二維平面所難表全的肌理概念，讓學生不受現(xiàn)實技術(shù)限制，充分地發(fā)揮其自身的主觀能動性，給學生想象能力開拓更大的空間。此外，教師還可以利用3D打印技術(shù)對美術(shù)創(chuàng)作的想象現(xiàn)實化的能力能讓學生的想象成果變得“看得見”、“摸得著”，如：在學生進行虛擬生物創(chuàng)作時，可以利用3D打印技術(shù)將學生的創(chuàng)作思路打印成模型，讓學生進行更直觀的靈感感悟，讓學生輕松而迅速地發(fā)現(xiàn)自身值得肯定的優(yōu)勢和有必要及時更改的劣勢，使得學生在得到更好的想象肯定的同時也起到了給學生提供更多的大膽想象的鼓舞效果，拓展學生的思維能力和創(chuàng)造能力，對學生大膽嘗試、無懼失敗起到顯著的鼓舞作用，可以說，3D打印技術(shù)不僅具有讓學生美術(shù)學習中的想象“枷鎖”得到打開，還能發(fā)揮出激發(fā)學生想象力和創(chuàng)造力的強大效果。

（三）激發(fā)學習動力

新鮮事物無論何時都能引起最大的關(guān)注，這在高中學生群體中也是如此。3D打印技術(shù)作為新型的科技產(chǎn)物，對于獵奇心強烈、征服心高昂的高中年紀有著非同尋常的吸引力從而能引起學生極大的探究興趣，所謂興趣是學習最好的導(dǎo)師，教師可以通過學生對3D打印技術(shù)的征服心理，讓學生組成相應(yīng)的興趣小組，鼓勵學生結(jié)合探究的積極性，通過團隊協(xié)作的高效性，讓學生在自主動手完成藝術(shù)作品并進行賞析的實踐活動開展的同時也能感受到藝術(shù)的魅力和3D打印技術(shù)的多功能性，使學生能夠在3D打印技術(shù)給其帶來的視覺與觸覺這雙重體驗效果下，能夠更主動地參與到高中美術(shù)教學中，激發(fā)其自主學習動力，并通過對3D打印技術(shù)的掌握，使其在加工和制造的過程中對自身知識水平進行真實的肯定和知識盲區(qū)的及時彌補，提高學生對藝術(shù)作品整體設(shè)計能力和美術(shù)賞析能力的程度，拓展學生的發(fā)散思維，激發(fā)學生深入探究美術(shù)的學習欲望，積極實現(xiàn)3D打印技術(shù)在高中美術(shù)教育中的應(yīng)用效果。

五、3D打印技術(shù)在高中美術(shù)教育中的局限性

雖然3D打印技術(shù)對高中美術(shù)教育而言的優(yōu)化效果不勝枚舉，但是就目前而言，3D打印課程還處于沒有同意標準，缺乏頂層設(shè)計與系統(tǒng)規(guī)劃的階段，對于3D打印技術(shù)對高中美術(shù)教育的正式運用而言，還需要更周全的新型理念和成熟思想將科學、藝術(shù)、工藝等學科進行有效結(jié)合才能真正發(fā)掘3D打印技術(shù)在教育方面的實用性。其次，就操作技術(shù)而言，操作運用對于美術(shù)教師而言也過于復(fù)雜，對于3D打印技術(shù)的引入還需要經(jīng)過對教師的了解到熟悉到掌握的階段的專業(yè)培訓(xùn)，才能讓教師能夠熟練使用3D技術(shù)進行制作展示的同時還能幫助學生展開學習活動。最后，造價昂貴、消耗代價高是新型技術(shù)的通病，3D打印技術(shù)也不例外，3D打印技術(shù)的設(shè)備引進和材料消耗所需的代價過于高昂，并且相應(yīng)的支持工作與展示設(shè)備等方面的技術(shù)開發(fā)還未成熟，難以實現(xiàn)大范圍的推廣。是以，高中美術(shù)教育對3D打印技術(shù)的引進還需要經(jīng)過一段較長的考核與磨合期，才能突破3D打印技術(shù)目前對高中美術(shù)教育的局限性，實現(xiàn)科學教育的又一步邁進。

總而言之，在高中美術(shù)教學中應(yīng)用3D打印技術(shù)能夠優(yōu)化課堂教學，提高教學質(zhì)量，除此之外有利于培養(yǎng)學生的美術(shù)核心素養(yǎng)。但由于3D打印技術(shù)在美術(shù)教育中應(yīng)用發(fā)展尚未成熟，因此，這就需要美術(shù)教育工作者不斷提高個人職業(yè)素養(yǎng)，敢于創(chuàng)新、大膽實踐，以此開拓新的教育模式，促進美術(shù)教育向更深層次發(fā)展。

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