謝煒龍

[摘 要]隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展，科學技術也在不斷進步，作為數(shù)字化時代的重要產物——3D打印技術已經逐漸被教育工作者所重視。從3D打印技術的概念和特點的角度出發(fā)，結合教學實踐，對3D打印在產品設計教學中的應用做了一些研究。

[關鍵詞]3D打印;產品設計;教學應用

社會經濟的蓬勃發(fā)展讓人們的生活水平不斷提升，人們從傳統(tǒng)的物質需求已經逐漸擴展到精神上的需求，而產品設計行業(yè)既能滿足人們自身對產品功能性的追求，又能滿足人們對產品造型的情感、個性、時尚等多方面的需求。由此可見3D打印技術在產品設計行業(yè)中的地位。在教學中，教師應積極運用3D打印技術讓學生在了解行業(yè)發(fā)展前沿的同時通過這項技術為學生營造出良好的學習氛圍，讓學生能真正地理解新興技術為本行業(yè)帶來的轉變。

一、3D打印技術的概念和特點

（一）3D打印的概念

3D打印技術在2013年就已經在美國新媒體聯(lián)盟和美國高等教育信息化協(xié)會聯(lián)合發(fā)布的《地平線》中被提及，報告中明確指出了一些教育行業(yè)可以應用的前沿技術，其中就包括3D打印技術。由此可見，3D打印技術已經在工業(yè)制造、產品設計、建筑設計、生物醫(yī)療等各個行業(yè)中有了廣泛的應用，教師在教學中應積極地轉變傳統(tǒng)的教學視角，讓學生能真正地接觸到行業(yè)的前沿技術，從而啟發(fā)學生的創(chuàng)新思維，讓學生能不斷地在應用的過程中發(fā)展自身。

（二）3D打印的主要特點

產品設計中，3D打印技術的主要特點體現(xiàn)在以下兩個方面：第一，自主性。社會的不斷發(fā)展帶來的是人們生活水平的提升，生活水平的提升讓人們更加向往精神上的享受，人們的個性得到了解放。3D打印技術正是在這一背景下誕生的，其原理是以模型文件為基礎，將粉末狀的金屬或者塑料進行黏合，通過逐層打印的形式來構造物體。這種新型的打印技術讓產品設計的個性化變?yōu)榭赡?，讓產品更能滿足消費者的需求。第二，節(jié)約成本。由于在3D打印技術中，將復雜的三維制造過程轉變?yōu)槎S制造，極大地減少了制造中模具、工具的磨損，這不僅提升了生產效率和制造的柔性，更節(jié)省了大量的人力物力。

二、3D打印在產品設計教學中應用研究

（一）自主設計，軟件建模

產品設計主要是體現(xiàn)在“設計”上，其對學生的創(chuàng)新和創(chuàng)造能力具有很強的要求，傳統(tǒng)課堂由于受到教學條件的限制，一些學生的設計難以變成實物，而現(xiàn)在教師可以借助3D打印技術來實現(xiàn)從想法到實物的轉變，這樣不僅能提升學生的專業(yè)知識，更能進一步激發(fā)學生的學習興趣。例如，筆者在教學中，會重點對3D打印技術的原理進行全面介紹。由于3D打印技術是以數(shù)字文件為基礎的前沿技術，因此筆者首先注重的是學生的數(shù)字建模能力，因此課程中會選用造型功能強大、體積小巧的曲面建模軟件Rhino（簡稱：犀牛）進行指導教學。在這一過程中，筆者會對學生分組，使學生互相學習、互相促進，通過對產品設計的相關理論知識進行討論，讓學生依據(jù)自己的想法進行數(shù)字建模，并根據(jù)不同的產品特點，鼓勵學生進行不同的造型設計，激發(fā)學生創(chuàng)新能力的同時也讓學生的動手實踐能力得到提升。

（二）打印模型，逐步調整

建模完成之后下一步就是將模型進行打印，在這一過程中，筆者會對學生設計的作品進行篩選，然后讓每個小組介紹自己的作品，使學生能在講解的過程中真正地將自身的設計理念融會貫通，從而促進學生專業(yè)知識提升。在進行建模時，筆者會引導學生進行3D打印并自主完成，最后讓學生進行自我檢查，比如模型是否符合當下流行的產品設計時尚，產品設計是否和產品功能相契合等，通過這樣不斷地檢查讓學生發(fā)現(xiàn)自身不足的同時也能提升學生的專業(yè)能力。讓學生在打印過程中發(fā)現(xiàn)問題，逐步調整，真正地促進學生對知識的理解。

（三）模型修正，完成設計

學生打印出來的作品還是比較粗糙的，而且由于材料的限制打印出來的作品是顏色單一的，因此筆者在每組學生打印完成之后，會讓學生進行模型的修正，如拆除支撐、剖光、去毛刺等，然后學生根據(jù)自身的設計理念對模型進行配色，比如一些復雜的零件之間的裝配，讓學生能真正地了解產品設計的真正用途，逐步加深學生對產品設計相關理論知識的掌握和應用。在這一過程中，學生的積極性得到了調動，學生的專業(yè)技能和專業(yè)能力得到了提升。

3D打印技術很大程度上體現(xiàn)了現(xiàn)代社會對信息以及產品的新理解，并且這種技術在產品設計行業(yè)中也得到了極為廣泛的應用。

參考文獻：

[1]王輝攝.淺談3D打印技術在產品設計課程教學中的應用[J].職業(yè)教育，2016.

[2].陳曉航.探討3D打印在中職產品設計教學中的應用[J].新課程，2017.

[作者單位]

廣州市輕工職業(yè)學校

（編輯：溫子超）