邢 穎 陳 晨 張志菊

（江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南通 226007）

3D打印技術(shù)目前已經(jīng)在立體裁剪、服裝設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)課程中加以應(yīng)用。服裝設(shè)計(jì)專業(yè)的教育必須適應(yīng)新技術(shù)新材料的發(fā)展而做出課程的調(diào)整，以培養(yǎng)更多的有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神的高素質(zhì)人才。在傳統(tǒng)服裝設(shè)計(jì)、立體裁剪課程中引用3D打印技術(shù)，使用跨學(xué)科的教學(xué)模式，可鼓勵(lì)學(xué)生從源頭思考空間造型、材料和人體之間的關(guān)系，以改善傳統(tǒng)立裁服裝材料單一、創(chuàng)意不足、造型陳舊等狀況。實(shí)際的教學(xué)效果也表明，這種教學(xué)模式可以打破傳統(tǒng)服裝設(shè)計(jì)的二維思維定勢(shì)。

1 3D打印技術(shù)在服裝設(shè)計(jì)課程教學(xué)開發(fā)中的構(gòu)建

3D打印技術(shù)在服裝業(yè)的運(yùn)用日益廣泛，但國(guó)內(nèi)服裝設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)中卻缺少相關(guān)的課程設(shè)置。我們把3D打印技術(shù)運(yùn)用到創(chuàng)新的服裝設(shè)計(jì)課程中，分為空間與造型、材料創(chuàng)新運(yùn)用、個(gè)性化定制三個(gè)教學(xué)模塊進(jìn)行探討。研究表明，這種跨學(xué)科教學(xué)模式有利于打破服裝設(shè)計(jì)傳統(tǒng)思維定式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。3D打印技術(shù)是典型的顛覆性技術(shù)，是基于增材制造技術(shù)形成復(fù)雜的內(nèi)部凹陷、中空、互鎖或者大量規(guī)則細(xì)節(jié)的形狀，可以獲得傳統(tǒng)裁剪方法所不能實(shí)現(xiàn)的服裝造型和細(xì)節(jié)。在服裝設(shè)計(jì)創(chuàng)新過程中利用3D打印技術(shù)，要求設(shè)計(jì)師有顛覆性的構(gòu)思和立體造型意識(shí)，同時(shí)要具備跨學(xué)科的知識(shí)，融合服裝設(shè)計(jì)、材料、工業(yè)設(shè)計(jì)、機(jī)械、仿生學(xué)、人工智能等多學(xué)科的知識(shí)才能深入學(xué)習(xí)。

2 3D打印教學(xué)模塊和教學(xué)內(nèi)容改革

基于上述考慮，我們?cè)诜b設(shè)計(jì)傳統(tǒng)課程第四情境中引入了3D打印技術(shù)進(jìn)行課程改革，以適應(yīng)3D技術(shù)突飛猛進(jìn)的形勢(shì)?？紤]的出發(fā)點(diǎn)是因?yàn)檫@時(shí)學(xué)生已掌握傳統(tǒng)面料立體裁剪的基礎(chǔ)技巧，而對(duì)新材料新技巧有學(xué)習(xí)的沖動(dòng)。服裝設(shè)計(jì)課程總課時(shí)為72學(xué)時(shí)，分為4個(gè)情境，課程教學(xué)模式結(jié)合第四情境（20課時(shí)）為設(shè)計(jì)和制作結(jié)合，動(dòng)腦和動(dòng)手結(jié)合，最后要求學(xué)生做出實(shí)物。情境四中服裝創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)調(diào)整為，模塊A空間與造型模塊，模塊B材料創(chuàng)新運(yùn)用模塊，模塊C個(gè)性化定制模塊。如表1所示。

表1 服裝設(shè)計(jì)課程改革情境四導(dǎo)入3D打印模塊

3 教學(xué)模塊和內(nèi)容設(shè)置

3.1 模塊A：空間與造型模塊

模塊培養(yǎng)學(xué)生三維想象力，了解空間結(jié)構(gòu)形態(tài)和材料之間的關(guān)系。主要有：①硬性材料空間造型方法研究：嘗試讓學(xué)生利用木塊、紙張、塑料、竹子、金屬片等硬質(zhì)材料進(jìn)行服裝造型，培養(yǎng)學(xué)生的三維空間想象能力。用立體構(gòu)成的手法構(gòu)思服裝設(shè)計(jì)的局部造型和服飾搭配造型運(yùn)用，在人臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性教學(xué)。如圖1所示。②軟性材料空間造型方法研究：學(xué)習(xí)利用軟性材料諸如紙、可翻折的塑料等來進(jìn)行空間造型，因其造型特點(diǎn)跟3D打印效果類似，造型快捷便利，也是學(xué)習(xí)3D打印技術(shù)很好的前期基礎(chǔ)。參照Threeasfour2022秋冬的高級(jí)定制鏤空設(shè)計(jì)融合夸張立體感造型以及特殊的紋理面料營(yíng)造神秘視覺形象。如圖2所示。

圖1 硬性材料空間造型

圖2 軟性材料空間造型

3.2 模塊B：材料創(chuàng)新運(yùn)用教學(xué)模塊

①3D打印材料選擇。采用設(shè)備Ultimaker2高精度UM2結(jié)構(gòu)Dreamaker雙噴頭雙色打印機(jī)這樣的小型桌面級(jí)光固化設(shè)備，運(yùn)用成型耗材：PLA，ABS，HIPS，PVA，PE，PP，PETG，木屑，木質(zhì)，碳纖維，尼龍，變色和漸變色，機(jī)器定位精度：XY軸：0.01mm，Z軸：0.0025mm。

②3D打印材料的應(yīng)用。根據(jù)每種材料的硬度、光澤、成形特點(diǎn)都不同，要求學(xué)生熟知各種常見的3D打印材料及相對(duì)應(yīng)的打印機(jī)。講授FDM熔融沉積成形技術(shù)、SLS選擇性激光燒結(jié)技術(shù)、SLA光固定立體成型技術(shù)這三種主要成形技術(shù)的原理，以及相對(duì)應(yīng)的3D打印材料。③實(shí)踐面料創(chuàng)新：用實(shí)物展示和參觀設(shè)備的方法，讓學(xué)生了解ABS、EP、PA、PLA、光敏樹脂和金屬粉末等3D打印材料的性能及其打印原理和相關(guān)打印設(shè)備，并掌握成品打印后基本的拋光打磨技巧。采用3D打印泡泡機(jī)、水晶、硅膠，或用3D打印出來的磨具進(jìn)行倒模，形成不同的實(shí)驗(yàn)配方。將刺繡和3D打印筆結(jié)合，通過3D打印模擬針法軌跡，根據(jù)筆的溫度創(chuàng)作面料小樣，產(chǎn)生三維刺繡效果、空間軌跡效果。如圖3所示。

圖3 3D打印蜂窩、蜂巢組織

3.3 模塊C：個(gè)性化定制教學(xué)模塊

①3D打印服飾品造型研究。采用樹脂、塑料、硅膠、尼龍、纖維等材料，3D打印材料適合打印小件的服飾產(chǎn)品，諸如項(xiàng)鏈、手環(huán)、耳環(huán)、鞋子、肩章、胸針、帽子等。學(xué)生通過特殊材質(zhì)的肌理效果進(jìn)行材質(zhì)混搭，增強(qiáng)服裝的親和力和層次感。服飾品可以融入傳統(tǒng)材料，達(dá)到不一樣的視覺沖擊效果。[1]如圖4所示。②3D打印筆創(chuàng)意設(shè)計(jì)研究。主要有兩大類：一種是熔融擠出式，一種是光固化式。結(jié)合課堂的教學(xué)案例，能夠有效地挖掘3D打印技術(shù)和課程內(nèi)容的有機(jī)結(jié)合，在教學(xué)設(shè)計(jì)的過程中為了給予學(xué)生們更多的靈感參考，可以多多鼓勵(lì)學(xué)生們觀察身邊事物，合理地利用身邊的資源。藝術(shù)本身就起源于不斷的“模仿”和“游戲”過程。通過不斷地實(shí)踐操作，能夠讓學(xué)生們有效地掌握基礎(chǔ)知識(shí)。同時(shí)課堂也是一個(gè)大型的信息交流和交互平臺(tái)，學(xué)生們之間可以彼此觀察和學(xué)習(xí)，充分利用學(xué)生自評(píng)和師生之間互評(píng)的多元化評(píng)價(jià)模式。③3D仿生創(chuàng)意設(shè)計(jì)研究。掌握空間造型、材料性能及計(jì)算機(jī)建模的知識(shí)，學(xué)生們可以進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)——?jiǎng)?chuàng)意發(fā)散與運(yùn)用的學(xué)習(xí)。講授現(xiàn)行3D打印服飾品的成功案例，講授如何通過不規(guī)則曲面、螺旋環(huán)面、胞體進(jìn)行服飾品設(shè)計(jì)，講授莫比烏斯環(huán)、克萊因瓶這些突破3D界限、不分內(nèi)外的結(jié)構(gòu)，打破學(xué)生的思維定勢(shì)。

圖4 學(xué)生3D打印胸針設(shè)計(jì)

圖5 3D打印筆打印學(xué)生作品參加2021上海時(shí)裝周展演

4 3D打印研究實(shí)踐成果

4.1 制作模型

課堂上應(yīng)用3D打印設(shè)備模擬各種疊加材質(zhì)效果，用計(jì)算機(jī)模擬三維效果使服裝的分量感不斷增加，并具有特殊的材料肌理效果與獨(dú)特的材質(zhì)表達(dá)。①3D打印FDM熔融成形技術(shù)應(yīng)用：研究新材料應(yīng)用，通過合理的設(shè)計(jì)、方法的優(yōu)化、材料的合理搭配，達(dá)到理想的設(shè)計(jì)要求。②優(yōu)化3D打印服飾材料性能：通過建模軟件可以對(duì)設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，改變?cè)牧系奈锢硇阅?，從而整體上改變材質(zhì)的性能，達(dá)到新材料的效果。③新材料在3D打印服裝上的應(yīng)用與復(fù)合方法：研究進(jìn)行單元體設(shè)計(jì)并且將其巧妙地打印出來后與服裝合理巧妙地銜接在一起，研究如何能形成一個(gè)組合體。這一種成型的方式也是3D打印技術(shù)應(yīng)用時(shí)經(jīng)常會(huì)采用的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)手段，研究設(shè)計(jì)出契合人體需求的紡織服裝產(chǎn)品。

4.2 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施

基于構(gòu)建做中學(xué)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，感受體驗(yàn)→技藝訓(xùn)練→探究學(xué)習(xí)→創(chuàng)新創(chuàng)作，文化傳承與創(chuàng)新研究的主要內(nèi)容：1、3D打印技術(shù)與纖維織物的有效結(jié)合。2、3D打印技術(shù)與組織結(jié)構(gòu)的有效結(jié)合。3、3D打印技術(shù)與單元體設(shè)計(jì)的有效結(jié)合。在教學(xué)活動(dòng)中，老師針對(duì)教學(xué)目標(biāo)運(yùn)用各種教學(xué)方式組織學(xué)生進(jìn)行活動(dòng)，借助小組合作的形式展開項(xiàng)目教學(xué)，帶領(lǐng)學(xué)生在真實(shí)的情景中進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)踐和頭腦風(fēng)暴后，充分發(fā)揮創(chuàng)意教學(xué)的作用，使課程對(duì)應(yīng)文化、科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、藝術(shù)等領(lǐng)域。

4.3 評(píng)估考核

采用過程考核與作品考核相結(jié)合的模式，結(jié)合自評(píng)、組員互評(píng)、師生互評(píng)等多種評(píng)價(jià)方式，使過程性考核貫穿整個(gè)教學(xué)過程，作品考核站在企業(yè)設(shè)計(jì)師和專業(yè)的角度進(jìn)行商業(yè)評(píng)價(jià)，優(yōu)秀作品與企業(yè)協(xié)同合作孵化產(chǎn)品可以參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽和文創(chuàng)設(shè)計(jì)大賽，為學(xué)生后續(xù)創(chuàng)業(yè)發(fā)展搭建平臺(tái)。課程評(píng)估貫穿整個(gè)教學(xué)過程，每個(gè)模塊結(jié)束后通過課程信息化平臺(tái)參與問卷調(diào)查，針對(duì)教學(xué)效果和教學(xué)內(nèi)容的反饋及時(shí)調(diào)整教學(xué)過程并對(duì)問題進(jìn)行改進(jìn)。

5 結(jié)語

3D打印服裝設(shè)計(jì)能夠有效實(shí)現(xiàn)個(gè)性化產(chǎn)品定制，而且在實(shí)際應(yīng)用過程中能夠很好地簡(jiǎn)化整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)流程，從而讓整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率得到提升；能夠有效縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期，而且能減少不必要的資金浪費(fèi)；借助于數(shù)字模型軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)與調(diào)整十分便利，能夠?qū)⒁恍┰煨徒Y(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的產(chǎn)品有效打印出來，同時(shí)也能有效借助網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息資源共享。這種教學(xué)模式嵌入有助于開拓學(xué)生設(shè)計(jì)思路，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[2]。