【摘要】3D打印技术自从研发到推广以来，更多国内高校的艺术设计专业把其应用在实验教学中，以促进教学的改革。3D打印技术这种新技术的成功能激发学生的创新和自主学习能力，设计类高校势必要紧跟时代步伐，将新材料新工艺应用，使实验教学行之有效。

 

　　【关键词】3D打印；艺术设计；实验教学

 

　　3D打印技术经过30多年的发展，逐渐应用于航空、医疗、制造、建筑等领域。从艺术设计学科专业角度上看，涉及到产品设计、服装设计、视觉传达设计、环境设计等多个学科。这种技术在实验教学中的地位也被越来越多的高校得到认可。3D打印机机身价格在一万至二百万之间，教学所用的打印机在几十万左右。更多企业研发面向学校和家庭教育、三维设计和打印入门的消费级3D打印机。

 

　　一、3D打印技术的发展

 

　　1、国外3D打印技术的发展

 

　　3D打印技术在国外发展较早，发展过程中政府、企业和大学扮演者重要的作用。美国的弗吉尼亚大学通过项目来推广3D打印机产品，该校在夏洛茨维尔市从幼儿园到12年级的学生推广3D打印机产品，将其推广到课堂。

 

　　美国在3D打印机的研发与生产方面都占主导性地位。上世纪八十年代，美国人CharlesHull开发了第一台3D印刷机并投入商业使用，麻省理工学院在1993年获得3D印刷技术专利，次年ZCorp公司开始开发3D打印机，十年后3D打印的汽车、巧克力、飞机、人造肝脏组织等越来越多的3D打印产品进入市场。

 

　　德国实施的“工业4.0”计划把3D打印技术作为实现智能生产的关键技术。德国总理委任的研究与创新专家委员会（EFI）督促联邦政府制定3D打印技术发展战略。EFI预测，到2020年仅在德国3D打印就可能创造350亿欧元的产值。

 

　　日本的3D打印技术逐渐扩散到中小企业，正朝着小型化、个人化，小型高端为主，目前高校内常用的3D打印机均是此系列。日本对于3D打印机的研发，政府、企业和大学进行联合，并成立3D研发的专业团队。

 

　　2、国内3D打印技术的发展

 

　　华中科技大学武汉光电国家实验室曾晓雁教授领导的激光先进制造研究团队，经过多年的努力，突破了SLM成形难以高效制备大尺寸金属零件等瓶颈，在SLM成形理论、工艺和装备等诸多方面取得了重要成果。

 

　　国内某大学研发的大型3D打印技术通过了国家验收，这种世界上效率最高，打印尺寸最大的高进度金属零件加工技术已经可以进入到实际应用中。

 

　　从某些方面来说，国内3D打印技术的发展也是从高校开始研发开始，大规模、重金属类型的产品是国内高校普遍研究的课题。然而艺术设计专业的相关院校进行新产品的研发方面应用较少，大部分院校只是在局部装饰物品上的尝试，打印机的批量生产的优点没有显露出来。

 

　　二、艺术设计实验教学的发展

 

　　杜威在《艺术即经验》一书中提到：“不懂行的批评家倾向于认为仅仅是实验室里的科学家才进行实验。然而，艺术家的基本特性决定了他们生来就是实验者。”根据艺术设计类学科的特点，教师在教学过程中，尤其是实践教学的比例将会越来越大，国内外高校都在积极的探索实验前设疑、实验中质疑，打破学生的思维定势，培养其创新意识和创新能力。

 

　　1、国外实验教学的发展

 

　　包豪斯设计学院构建了最早的现代艺术设计教学体系，格罗佩斯的“教学与实践结合”、“艺术与技术统一”及“理论教学与实践教学并进”的思想主张得以推广，乌尔姆设计学院与德国公司的合作，其产品的成功与国际影响，使校企合作关系成为世界上其他公司和设计学院效仿的模式。包豪斯的基础课程除了形式课程外，还安排大量的工房材料实验课，如：悬体练习、不同材料结合的平衡练习、肌理与质感练习等。为了适应新的艺术设计行业需求，国外的艺术类院校越来越强调多学科之间的渗透与综合，课程结构讲究多样化、平衡性、实用性、关联性和整体性。英国的BTEC模式强调课程内容的综合性，鼓励学生跨学科、跨领域进行专业实践。德国的艺术教育重视校企合作，联合培养人才，校内拥有的设计室、实训室、实习车间和小型工厂，柏林美术学院与莱尔斯公司合作。

 

　　2、国内实验教学的发展

 

　　国内高校的实验室是高校实验教学和科研的重要基地，是教学体系中重要的组成部分。实验教学伴随着传统讲授式教学逐渐发展和壮大，各大艺术类院校和综合性院校投入大量资金进行实验室的建设，实验室下设工作室，形成较为完善的工作室群。

 

　　在人才培养和课程结构上更侧重于学生动手能力和实验实践能力。目前大部分高校的艺术设计专业属于艺术学是哲学社会科学范畴，其验证性的性质有别于自然科学类的学科。随着应用性人才培养模式在高校内的推广，艺术设计这种实验教学模式也被越来越多的高校应用和发展。

 

　　三、新技术在艺术设计实验教学的发展和趋势

 

　　我国现行的教育模式，绝大部分艺术设计专业的学生在进入大学前，没有进行过实验教学训练，学习的主要方式依靠教师的书本灌输。当今的艺术设计教育，学生设计能力的提高主要是技术能力、实践能力以及通过技术的展现而领悟的审美体验。学生在实验室养成动手设计能力与意识是培养优秀设计师的重要环节。

 

　　1、新技术拓宽实验类型

 

　　实验教学模式采用多层次、学生有自由度的探索式教学方法，按照实验教学内容采用指导、启发。探究三阶段的实验教学方法。从人才培养角度上看，传统的实验类型多为演示性和验证性，新技术的引入增加了应用性、设计性和综合性的实验，注重先进性、开放性和“产、学、研”相结合的实验内容。新技术的引入能够发挥学生的主观能动性，全面培养学生的实践与创新能力。

 

　　2、新技术促成个性化实验教学模式

 

　　艺术设计教育培养的设计师不必亲自去研究新材料开发，不必去研制新的涂料、新结构、新工艺，但设计师要学会如何合理有效利用这些现有的科技成果。设计师要求有开阔的眼界、宽泛的知识、灵活的思维。设计中的实验主要是新材料、新工艺和新结构的应用性实验。

 

　　3、3D打印是结构和形态训练的呈现形式

 

　　包豪斯坚持形态对产品功能与对应结构之间的逻辑关系，有用的结构不但要高度反应功能运转的关系，还将所有的设计要素简化到最少，有利于机械和大批量的方式完成生产。借鉴包豪斯的经验，在如今的教学实践中不难发现，结构与形态训练在设计类人才实践能力培养的研究和探索，有利于培养学生完整的设计思维和精确地捕捉形态的能力。3D打印技术将模型真实无限的放大与缩小，将虚拟训练变成现实，让设计者反复斟酌设计思维的逻辑性、结构与形态的准确性、产品设计的实用性，提高设计质量，促进创新设计人才的培养。

 

　　四、结论

 

　　3D打印技术的发展促进艺术设计实验教学教师的探索欲与学生的求知欲，丰富了实验教学的材料和新技术，给艺术设计实验教学提供更为广阔的空间。

 

　　【参考文献】

 

　　[1]宦静.发达国家3D打印的技术前沿和发展方向概览[J].杭州科技，2013（5）.

 

　　[2]唐长安.国外艺术设计创新型教育模式借鉴研究[J].艺术教育，2013（2）.

 

　　[3]周刚.上手设计——中国美术学院设计艺术学院实验教学论文集[M].杭州：中国美术学院出版社，2012，3.