高偉霞 楊艷石 苗靜

摘 要：產品設計作為實踐性強的應用型專業(yè)，基于3D打印這種能夠快速、直接、精確地將設計思想轉化為實物模型的成型技術，其創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學目標、內容等環(huán)節(jié)發(fā)生革新。本文以常熟理工學院產品設計專業(yè)孵化的中小學3D打印創(chuàng)客教育課程體系的開發(fā)為例，嘗試推廣3D打印技術在產品設計類大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中的應用。

關鍵詞：產品設計;創(chuàng)新創(chuàng)業(yè);3D打印;創(chuàng)客教育

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是服務創(chuàng)新型國家建設、培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要舉措，為統(tǒng)籌做好高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，教育部陸續(xù)頒布了相關文件，要求各地各高校都要把提高教育質量作為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的出發(fā)點和落腳點。常熟理工學院產品設計專業(yè)緊扣學校“應用型品牌大學”的辦學定位，結合學校“雙能協(xié)同、知行合一”的應用型人才培養(yǎng)模式，本著“以學生為中心、職業(yè)為導向、能力為本位”的原則，重視培養(yǎng)學生設計實踐能力、應用能力、創(chuàng)意創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)能力，與周邊及國內標桿院校同類專業(yè)進行互補和協(xié)同發(fā)展，強化校地、校企、校際合作，通過校企合作的產教深度融合、課程課題的項目工作室化，推動具有產品專業(yè)特色和優(yōu)勢的“非對稱性”核心競爭力的增強，即主動對接、融入并根植于區(qū)域性產業(yè)轉型和升級發(fā)展需要，力求實現(xiàn)具有差異化比較優(yōu)勢的核心競爭力，實現(xiàn)為區(qū)域經(jīng)濟和地方社會發(fā)展培養(yǎng)創(chuàng)新型、復合型、能力型產品開發(fā)與設計專業(yè)人才的目標。下文將以常熟理工學院產品設計專業(yè)孵化的“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽項目：青少年3D打印創(chuàng)客教育課程體系開發(fā)為例，對應用型大學產品設計專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)為導向的教學培養(yǎng)模式進行探討。[1]

1 3D打印技術在產品設計專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學中的應用價值

1.1 利用3D打印技術促進專業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展

以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)為導向的應用型大學產品設計專業(yè)教學基于STEAM教育理念，展開科學、技術、工程、數(shù)學與藝術的融合，提高學生的綜合素養(yǎng)培養(yǎng)。將3D打印技術引入探究式、體驗式的教學活動中，對產品原有的流程設計、結構、造型等均能夠產生有益影響，原有的設計概念能夠獲得快速調整，不斷測試、改善，制作出實物，使學生的自主創(chuàng)新式的實踐學習效果顯著增強。

1.2 利用3D打印技術實現(xiàn)與市場的契合

3D打印技術簡化了高校學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育。基于成熟的技術載體，學生在產品系統(tǒng)設計、用戶調研、智能交互分析的專業(yè)優(yōu)勢上，能更好地對接市場，實現(xiàn)產品的商業(yè)轉化。以快速增長的交通工具的定制化消費為例，產品的內飾、外飾以及動力系統(tǒng)、車身、配件等方面都是能展示定制化服務的設計區(qū)域，借助3D打印技術，學生不僅能快速展示項目產品實物模型，而且在融資時能充分展現(xiàn)設計創(chuàng)意，提高孵化概率。[2]

2 3D打印在產品設計創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學中的案例分析——以中小學創(chuàng)客教育課程開發(fā)為例

2.1 3D打印在課程模塊中的開發(fā)應用

萌發(fā)于2009年的創(chuàng)客教育最早可以在中小學基礎教育和校外的少年宮、科技館中找到雛形，而近年一批公立學校信息技術學科教師、物理學科教師以及其他科技課教師的教學探索推動了創(chuàng)客教育的發(fā)展。自2015年起，中小學創(chuàng)客教育得到各級政府、組織的引導和大力支持，高校科研機構也開始深化相關理論與實踐研究。

2017年教育部印發(fā)《中小學綜合實踐活動課程指導綱要》中明確提出3D設計及3D打印機要進入學校，進行3D設計與打印技術的初步應用。應用型大學的產品設計專業(yè)立足于自身專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)特點，嘗試與行業(yè)專家共同完成中小學目標市場的創(chuàng)客教育課程開發(fā)。課程內容基于對使用群體——中小學生的心理和生理特征的用戶調研，以生活實際問題的解決、未來發(fā)明創(chuàng)造為兩條主線展開。教學方法上選擇借鑒翻轉課堂、慕課，基于藍墨云、學習通等線上平臺，展開線上線下結合的互動式教學模式，實現(xiàn)課程資源的多元化與獲取知識路徑的多樣性。課程模塊主題根據(jù)不同年齡段的認知特征劃分為啟蒙、探究、創(chuàng)造、共享四個階段。如3～6年級進行三維趣味設計：了解三維設計思路，理解三維設計應用，用3D One三維建模軟件設計學習、生活相關的簡單物品，體驗作品的創(chuàng)意、設計、制作、測試、運行、分享、評價的完整過程;7～9年級初步體驗機器人：用3D One三維建模軟件設計機器人結構件，結合開源硬件，設計有行動能力的機器人，初步形成利用信息技術方法觀察事物、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，養(yǎng)成運用計算思維解決問題、運用工程思想制作作品的習慣，激發(fā)學生創(chuàng)新的興趣，培養(yǎng)學生創(chuàng)新的意識、思維和技能，帶來實踐與理論、知識與思維、現(xiàn)實與未來三方面的結合，最終建構出以3D打印硬件為中心，配套相關的教學軟件、輔助系統(tǒng)等，延伸到前端和后端的完整的服務和教學鏈。[3]

2.2 3D打印在課程教具中的研發(fā)應用

3D打印可用于制作立體的教具，具有可視化特點。[4]中小學生的3D打印創(chuàng)客課堂借助此類教具的三維數(shù)據(jù)模型，通過模型的仿真構建、測試完善、打樣制作、實物展示，不僅能夠將抽象的知識轉化為生動的實物模型，有助于簡化學生對數(shù)學、生物等課程理論知識點的理解，教學環(huán)節(jié)中立體教具的使用亦可以增加學生的感官認識，加強對學生視覺上的沖擊力，激發(fā)學生的學習興趣，活躍課堂氛圍，給學習方法帶來新的思考。如在推進傳統(tǒng)文化教育方面，介紹傳統(tǒng)木建筑中的榫卯結構時，借助3D打印的榫卯結構模型進行生動的展示，讓學生通過動手拆裝的體驗式教學，更容易達到“以文化人”“情感體驗”的授課目標，同時有助于啟發(fā)學生對傳統(tǒng)文化再設計的創(chuàng)新思考，取代死記硬背式的書本式二維課堂教學。

3 結語

3D打印在應用型大學產品設計專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學中的運用，不僅是簡單的技術載體創(chuàng)新，更對其教育理念、教學方式帶來了巨大革新，產品設計專業(yè)應基于自身特色，更好地推進雙創(chuàng)教學培養(yǎng)。

參考文獻：

[1] 鄭登濱.應用型高校廣告學專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的探索與實踐[J].傳播與版權，2019（3）：162-165.

[2] 周屹.基于3D打印技術在產品設計專業(yè)中教學改革探索[J].戲劇之家，2018（33）：157-158.

[3] 陳森昌. 3D打印與創(chuàng)客[M].武漢：華中科技大學出版社，2017.

[4] 胡亞南，陳鑫，趙錦文. 3D打印技術在護理系教具制作與教學中的應用[J].當代教育實踐與教學研究，2017（12）：41.

作者簡介：高偉霞（1990—），女，江蘇揚州人，博士，講師，研究方向：產品設計。

通訊作者：楊艷石，副教授，研究方向：3D打印。