摘 要：作為一種先進的快速制造技術(shù)，3D打印是當下推動新一輪工業(yè)革命的關(guān)鍵要素，在世界范圍內(nèi)的生產(chǎn)、產(chǎn)品開發(fā)方面發(fā)揮著重要作用。立足于版畫教學，展開對利用3D打印技術(shù)進行傳統(tǒng)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(shù)在版畫教學中的具體實施細節(jié)，旨在使教學融入當前信息萬變的數(shù)字化時代和多元的文化環(huán)境，促進科技和藝術(shù)的融合，突破傳統(tǒng)版畫創(chuàng)作中對版的束縛，創(chuàng)新版的內(nèi)涵和外延，拓展版畫創(chuàng)作的方法和藝術(shù)語言，創(chuàng)新版畫教學理念，培養(yǎng)具有多元藝術(shù)觀念的應(yīng)用型版畫人才。

關(guān)鍵詞：傳統(tǒng)工藝；3D打印；版畫教學；制版

3DP與美術(shù)學科的融合，在我國教育教學領(lǐng)域還處在探索的階段。筆者從數(shù)字技術(shù)與美術(shù)學科整合的角度，將3DP技術(shù)引入傳統(tǒng)版畫的教學，力求為學生的版畫創(chuàng)作帶來更大的發(fā)揮空間，為版畫的版材、媒材的利用探索一條新的發(fā)展方向。同時，結(jié)合現(xiàn)代設(shè)計理念和技術(shù)手段，對版畫制作進行改良和升級，實現(xiàn)傳統(tǒng)工藝的現(xiàn)代傳承與創(chuàng)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(shù)在版畫教學中的具體實施細節(jié)。

一、3DP技術(shù)與版畫的結(jié)合

3DP自20世紀90年代出現(xiàn)就被廣泛應(yīng)用于模具制造、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域，后來逐漸發(fā)展為產(chǎn)品的直接制造技術(shù)。時至今日，3DP在產(chǎn)品設(shè)計、建筑、工業(yè)制造、航天、醫(yī)療、教育等社會生產(chǎn)、生活的各個領(lǐng)域都有所應(yīng)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(yè)”，英國《經(jīng)濟學人》雜志則認為3DP將“與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式一起推動實現(xiàn)第三次工業(yè)革命”。3DP甚至被譽為“無所不能”，顛覆著傳統(tǒng)制造業(yè)的地位[1]。

版畫是利用各種不同的版材，通過印制手段產(chǎn)生的視覺藝術(shù)形式。版是版畫創(chuàng)作的重要載體，版的制作會直接影響版畫的創(chuàng)作。而印版的間接性特點也決定了它比其他藝術(shù)形式更具有開放性和空間上的擴展性。傳統(tǒng)的版材有木版、金屬版、石版、絲網(wǎng)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(tǒng)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(xiàn)。這不僅耗時、耗力，而且難以達到精確的效果。而3DP技術(shù)能夠根據(jù)設(shè)計好的數(shù)字模型，精確地打印出版畫的印版，做出一些傳統(tǒng)工藝難以達到的形態(tài)和細節(jié)，如復(fù)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(tǒng)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(shù)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(chuàng)作提供了更多的材料選擇，使版畫作品在視覺效果和質(zhì)感上更加豐富多樣，個性突出。

教育工作者的關(guān)注點是要從觀念上進一步建立跨學科技術(shù)的整合，力求構(gòu)建科技和藝術(shù)相融合的學科系統(tǒng)，豐富課程內(nèi)容，利用強大的前沿技術(shù)助推教育的發(fā)展。于是，這成為一個研究課題：利用3DP技術(shù)，直接設(shè)計打印出不同材質(zhì)的版畫印版，拓展版的制作方法，拓寬版畫的表現(xiàn)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(chuàng)新發(fā)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(jié)合傳統(tǒng)版畫技藝和現(xiàn)代3DP技術(shù)。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(dǎo)入繪圖軟件，或者直接在繪圖軟件繪制二維效果圖，進而導(dǎo)入建模軟件。然后，利用軟件的功能，將二維效果圖轉(zhuǎn)化為3D模型圖，再通過優(yōu)化后的切片算法，將3D模型逐層切片，精確指導(dǎo)3D打印機逐層打印。最后，得到精準的版畫印版。

（二）教學設(shè)備及對象

課程內(nèi)容不僅涵蓋了矢量繪圖與3D建模應(yīng)用軟件的操作，更融入了傳統(tǒng)版畫制版特色與當?shù)毓に嚨木?。因此，選擇了大三設(shè)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(chǔ)，并選修過版畫課程，對傳統(tǒng)版畫的歷史、技藝與文化內(nèi)涵有深入的了解。所使用的CorelDRAW、FreeHand等設(shè)計軟件，與版畫制版技藝相結(jié)合，能夠激發(fā)出更多的創(chuàng)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(shè)備自主設(shè)計打印印版；第二階段，通過打印好的印版進行印制。其中，設(shè)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(shù)設(shè)計教師的專業(yè)特點，結(jié)合傳統(tǒng)版畫的制版特色，為學生營造一個科學合理的學習環(huán)境。

課程初始，學生對版畫圖案或傳統(tǒng)工藝作品進行深入研究，從傳統(tǒng)版畫作品中汲取靈感，提取出關(guān)鍵的線條和構(gòu)圖元素，然后在3D空間中重構(gòu)這些元素。例如，設(shè)計一幅套色版畫時，學生可以運用二維矢量軟件設(shè)計二維圖形，使用建模軟件中的擠出、布爾運算等功能來創(chuàng)建不同深度的圖層，并在其中雕刻細節(jié)。設(shè)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(shù)、調(diào)用模塊，并導(dǎo)入自己設(shè)計好的印版圖案DXF文件。通過調(diào)整模型的細節(jié)和比例，將二維圖形轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換為打印機能夠識別的格式。切片軟件允許學生設(shè)置打印參數(shù)，如打印層厚、填充密度、打印速度等，以優(yōu)化打印質(zhì)量和效率。根據(jù)設(shè)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(zhì)感等因素，以確保最終打印出的作品能夠滿足預(yù)期的要求。使用MakerBot Replicator的切片設(shè)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(shù)操作能力，還讓他們對3DP技術(shù)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(dǎo)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(jiān)督打印機的運行情況，確保打印質(zhì)量和效率。打印出印版后，就可以進入最后的印制環(huán)節(jié)了。印制環(huán)節(jié)是學生根據(jù)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(jīng)驗，教師只需在構(gòu)圖和畫面豐富性上予以指導(dǎo)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(jié)構(gòu)，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(zhì)量和觸感。將打印的版畫印版放置在印刷設(shè)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(zhuǎn)移到承印物上。印刷完成后，需要對版畫進行后處理和調(diào)整，如進行筆彩、修飾等。然后，讓版畫在干燥的環(huán)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(jù)學生的設(shè)計需求加以調(diào)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(shè)計創(chuàng)新性、制作質(zhì)量、傳統(tǒng)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(zhì)量[3]。

（四）案例分析

在教學實踐過程中，某學生在設(shè)計環(huán)節(jié)中，將客家土樓作為創(chuàng)作主題，通過巧妙的構(gòu)圖設(shè)計，用版畫的形式展現(xiàn)出客家土樓的獨特韻味。在建模環(huán)節(jié)，利用建模軟件將設(shè)計好的客家土樓圖案轉(zhuǎn)化為可制版的打印模型，并進行了細致的調(diào)整和優(yōu)化。在打印制作環(huán)節(jié)，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(xiàn)出了良好的效果（圖1）。

通過案例分析，發(fā)現(xiàn)3DP技術(shù)在版畫教學中的應(yīng)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(chuàng)作空間和表現(xiàn)形式。同時，通過教學實踐的開展，學生的技能水平和創(chuàng)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(tǒng)計與分析

為了評估教學效果，采用問卷調(diào)查和訪談的方式，收集了學生對教學效果的反饋意見。結(jié)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(chuàng)作能力，提升藝術(shù)修養(yǎng)。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(zhì)量，發(fā)現(xiàn)學生的藝術(shù)創(chuàng)作能力得到顯著提升。

三、基于3DP制版的版畫教學實踐總結(jié)

本次教學實踐通過實際操作設(shè)備的各個環(huán)節(jié)，不僅強化了學生的設(shè)計思維，還鍛煉了他們熟練運用數(shù)碼設(shè)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(yǎng)了學生的細致和專注。在反復(fù)的實驗與操作中，2D矢量圖設(shè)計和生成3D印版模型是兩大難點。學生在將圖形圖像轉(zhuǎn)換為全直線化的2D矢量圖時，常會遇到無法轉(zhuǎn)換的問題。這需要教師的悉心指導(dǎo)和學生的反復(fù)嘗試。確保參數(shù)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(shè)計創(chuàng)作的印版，并根據(jù)綜合理念尋求豐富的版畫呈現(xiàn)畫面。不同的設(shè)計方法和結(jié)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(shè)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(jié)豐富的模型。學生根據(jù)所選材料和工藝選型特征，觀察其體現(xiàn)模型細節(jié)呈現(xiàn)的打印精度和影響模型的視覺效果和手感的表面質(zhì)量，對模型進行相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化，如對模型進行平滑處理、調(diào)整打印參數(shù)、使用后處理技術(shù)等。在后期優(yōu)化測試過程中，保證模擬打印流暢度、打印預(yù)覽可視、根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整模態(tài)為最佳，打印出符合設(shè)計要求的作品印版，同時完整保留傳統(tǒng)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(shè)備的維持等，是比較昂貴的，導(dǎo)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(jié)合其他版畫的表現(xiàn)方法，得到滿意的印制畫面效果，以減少浪費，節(jié)省成本。

四、結(jié)語

基于3DP制版的版畫課程探究，是現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)環(huán)境下對美術(shù)學科教學的探索。創(chuàng)新教育是當前素質(zhì)教育的一個主要課題。版畫創(chuàng)作本身具有極強的實踐性、表現(xiàn)力和開放性，3DP技術(shù)在版畫教學中的創(chuàng)新性、跨界式的應(yīng)用立足于藝術(shù)與現(xiàn)代科技的交匯融合，對學生版畫藝術(shù)創(chuàng)作能力、現(xiàn)代先進科學技術(shù)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(shù)觀念的轉(zhuǎn)變，認識到技術(shù)革新對于現(xiàn)代社會整個藝術(shù)創(chuàng)作體系的重要意義。類似3DP這樣的先進數(shù)字技術(shù)應(yīng)該不斷地融入教育領(lǐng)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(shù)應(yīng)用、傳承和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，培育出更多的適應(yīng)社會需求的應(yīng)用型美術(shù)與設(shè)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(shù)出版社，2013：96.

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