巧用3D打印，鑄就園林設(shè)計(jì)之魂

韓笑

摘要：文章針對(duì)中職園林設(shè)計(jì)類教材知識(shí)點(diǎn)抽象、學(xué)生思維分析能力不足等現(xiàn)狀，提出通過引入3D打印技術(shù)，使用三階遞進(jìn)式教學(xué)模式與園林設(shè)計(jì)課相融合的方式，破解教學(xué)困境。

關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù)；中職園林設(shè)計(jì)；三階遞進(jìn)式教學(xué)模式

一、析問題

（一）學(xué)校教學(xué)分析——知識(shí)點(diǎn)抽象，園林意境難理解

中職園林設(shè)計(jì)是一門融合多種學(xué)科知識(shí)的專業(yè)課程，學(xué)生如果不能將所學(xué)的知識(shí)融會(huì)貫通，在園林工程實(shí)踐中就容易出現(xiàn)力不從心的情況。中職園林設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)難點(diǎn)主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：第一，學(xué)習(xí)園林設(shè)計(jì)理論時(shí)，由于教材表述比較抽象，加之現(xiàn)階段的教學(xué)大部分是依靠教師口頭描述、觀看圖片和視頻資料進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)生難以理解教材中對(duì)園林意境、造景手法的描述；第二，園林施工因?yàn)槭┕すさ夭灰讌⒂^，現(xiàn)實(shí)庭院、廊架造景成本高，難以實(shí)現(xiàn)等原因，導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)教學(xué)主要以手繪圖紙和手繪植物種植為主，這樣的教學(xué)模式無法適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)對(duì)人才的需求。

（二）學(xué)生學(xué)情分析——個(gè)體差異明顯，思維分析能力不足

在中職園林設(shè)計(jì)教學(xué)中，部分學(xué)生因?yàn)閷W(xué)習(xí)基礎(chǔ)差，導(dǎo)致空間分析能力、比例尺換算等思維能力比較薄弱。因此，在進(jìn)行園林設(shè)計(jì)時(shí)，學(xué)生無法想象各種建筑小品擺放位置是否合理，能否兼顧景觀功能與實(shí)用功能等，導(dǎo)致園林設(shè)計(jì)經(jīng)常出現(xiàn)常識(shí)性錯(cuò)誤。此外，由于缺乏指導(dǎo)與實(shí)踐，部分學(xué)生存在操作規(guī)范性差、吃不了苦、職業(yè)素養(yǎng)低、缺乏職業(yè)成就感等情況。而這些問題的存在，嚴(yán)重影響了中職園林設(shè)計(jì)人才的培養(yǎng)。

（三）行業(yè)需求分析——人才的多元化、個(gè)性化培養(yǎng)

近幾年，國際化進(jìn)程的快速推進(jìn)給園林行業(yè)帶來了發(fā)展契機(jī)，也給園林工作者提出了新的要求。園林工作者除了要掌握方案設(shè)計(jì)和園林施工的實(shí)用技能之外，還要具備熟練使用信息化軟件的能力、與客戶群體溝通分析的能力等。

結(jié)合園林行業(yè)新要求，本研究嘗試引入3D打印技術(shù)，以三階遞進(jìn)式教學(xué)模式為基礎(chǔ)，促進(jìn)園林設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、植物景觀設(shè)計(jì)、工程制圖、園林施工等課程之間的融合，幫助師生共同突破教學(xué)難點(diǎn)，提高各項(xiàng)能力。

二、構(gòu)模式

（一）3D建模

3D建模是一種快速成型技術(shù)，主要是利用3D建模軟件在虛擬空間中建造出3D數(shù)字模型，然后利用3D打印機(jī)進(jìn)行立體成型，也可以搭配3D掃描儀掃描后快速將真實(shí)世界的立體信息變成虛擬數(shù)字模型，通過技術(shù)縮小后打印出來。

本研究就是利用3D打印技術(shù)，將園林小品景觀在三維虛擬空間中建造出來后，再通過3D打印機(jī)等比例打印。

（二）3D建模的優(yōu)勢(shì)

在中職園林設(shè)計(jì)教學(xué)中，教師通過引入和使用3D打印技術(shù)，增加學(xué)生的課堂參與度，幫助學(xué)生在具體的設(shè)計(jì)和模型拼搭過程中，更好地理解教材中抽象的園林知識(shí)點(diǎn)，鍛煉學(xué)生的空間想象能力。

（三）課程融合

教師引入3D打印技術(shù)，以三階遞進(jìn)式教學(xué)模式與園林設(shè)計(jì)課程融合為基礎(chǔ)進(jìn)行教學(xué)嘗試。三階遞進(jìn)式教學(xué)模式，即學(xué)習(xí)能力的層層遞進(jìn)。

初階：教師通過引入3D打印技術(shù)，借助打印3D教具使教材以立體化的方式呈現(xiàn)，更直觀地幫助學(xué)生解析教材中的各種園林手法、意境和美感，從而解決教學(xué)重點(diǎn)，突破教學(xué)難點(diǎn)，為接下來的學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

中階：3D打印技術(shù)將學(xué)生自己創(chuàng)作的平面設(shè)計(jì)圖變成了三維立體的實(shí)物，幫助學(xué)生打破空間壁壘，更直觀、真實(shí)地觀察自己的作品，從而發(fā)現(xiàn)自己的不足并修改。

高階：在施工之前，教師可以先利用3D園林建模的方式，幫助學(xué)生預(yù)覽施工后的效果，以此提前規(guī)避施工過程中容易出現(xiàn)的一些問題，減少施工損耗，提高施工效率。

三、新體驗(yàn)

為了將3D打印技術(shù)與中職園林設(shè)計(jì)課程相結(jié)合，下面，筆者以“任務(wù)3.2——校園場(chǎng)地改建”為例，探討三階遞進(jìn)式教學(xué)模式在中職園林設(shè)計(jì)課程中的實(shí)施，如圖1所示。

（一）析教材，破困境

1.觀·3D教具

教師展示用3D打印技術(shù)制作的教具（如小亭子、小橋、小屋子等），并將教具下發(fā)至各個(gè)學(xué)習(xí)小組，要求學(xué)生仔細(xì)觀察3D教具，分析其特點(diǎn)。

2.析·教材知識(shí)

教師為每個(gè)小組準(zhǔn)備了不同的園林風(fēng)格模型，需要各個(gè)小組分析、研討應(yīng)該用什么植物或園林手法完善手中的園林模型，并將剛才分析的園林建筑小品擺放到合適的園林場(chǎng)景中。學(xué)生根據(jù)教材和查找古籍資料還原林黛玉的瀟湘館，教師只負(fù)責(zé)引導(dǎo)學(xué)生思考、查找資料，總結(jié)、歸納園林造景手法。學(xué)生通過主動(dòng)探索、思考，制作模型，逐步理清思路，掌握本課的知識(shí)要點(diǎn)，為接下來的設(shè)計(jì)作準(zhǔn)備。

3.制·手繪圖紙

“任務(wù)3.2——校園場(chǎng)地改建”要求學(xué)生為模擬的庭院入口綠地（5米×5米）進(jìn)行小型綠地設(shè)計(jì)。由于學(xué)生沒有到過現(xiàn)場(chǎng)，僅靠想象無法做好比較細(xì)致、優(yōu)秀的設(shè)計(jì)，甚至很多設(shè)計(jì)不符合基本要求。為了讓學(xué)生的設(shè)計(jì)具有直觀性和實(shí)踐性，教師選擇在教學(xué)樓屋頂進(jìn)行屋頂花園改建。

學(xué)生根據(jù)教師布置的任務(wù)要求進(jìn)行小組分工，確定設(shè)計(jì)主題風(fēng)格，構(gòu)思設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，搭配苗木配置表，最終完成平面的繪制。由于設(shè)計(jì)的場(chǎng)地是課間活動(dòng)的場(chǎng)所之一，學(xué)生設(shè)計(jì)起來更有主人翁意識(shí)，更有參與積極性。

（二）建模型，拓思維

1.創(chuàng)·3D模型

創(chuàng)作3D模型主要是在3D建模教室進(jìn)行。在學(xué)生完成平面的施工后，教師可以指導(dǎo)他們將自己的設(shè)計(jì)元素依次打印出來（如景觀墻、花架、座椅、花箱、秋千等），更直觀地感受自己設(shè)計(jì)的園林景觀。在3D建模的時(shí)候，學(xué)生可以隨意在軟件內(nèi)調(diào)整模型的長、寬、高，以及直面、曲面，輕松地發(fā)揮自己天馬行空的想象力，并在利用課后時(shí)間完成打印后，根據(jù)平面圖紙還原出與之相對(duì)應(yīng)的模型。教師則指導(dǎo)學(xué)生貼近實(shí)際生活進(jìn)行設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的專業(yè)技能水平。

2.修·優(yōu)化設(shè)計(jì)

在模型組裝過程中，因?yàn)槟Ｐ偷牧Ⅲw可視性，學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)自己設(shè)計(jì)中的不足之處，并且由于3D模型小巧輕便的特點(diǎn)，學(xué)生在發(fā)現(xiàn)任何一個(gè)設(shè)計(jì)元素不合理時(shí)，可以馬上微調(diào)，達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的效果。

在建模完成后，師生共同對(duì)比完成好的作品，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，學(xué)生進(jìn)行修正。這樣一來，學(xué)生可以繼續(xù)完善自己的作品。

3.展·作品匯報(bào)

為了培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力，在模型完成以后，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行模型展示。每個(gè)小組以匯報(bào)的形式將本堂課所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行有效梳理，并依次上臺(tái)展示自己的作品，講解自己的設(shè)計(jì)理念，以及通過什么手法來表現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)，且表達(dá)了什么情感。匯報(bào)完畢后，師生共同投票，選出最優(yōu)作品，作為接下來屋頂花園的最終定稿并準(zhǔn)備施工。

（三）助施工，提能力

1.造·實(shí)物定制

學(xué)生代表與工匠師傅進(jìn)行溝通，介紹屋頂花園的設(shè)計(jì)方案。在工匠師傅的幫助下，學(xué)生將模型景觀一一“現(xiàn)實(shí)化”，完成了助力施工的第一步。

2.建·助力施工

學(xué)生根據(jù)自己的設(shè)計(jì)圖紙，在屋頂花園施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鋪裝工程、園建工程、栽植工程等步驟。在教師的指導(dǎo)下。學(xué)生根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)放樣完成各種花架、花壇、座椅等園林建筑小品的組裝和位置擺放。由于這一階段已經(jīng)在3D模型中預(yù)演擺放過了，所以學(xué)生的施工過程非常順利，各種景觀擺放到位。

3.評(píng)·多元評(píng)價(jià)

本環(huán)節(jié)采取了學(xué)生喜歡的綜藝節(jié)目中的評(píng)價(jià)模式，有教師評(píng)價(jià)、學(xué)生自評(píng)、專家點(diǎn)評(píng)等多元化的評(píng)價(jià)模式，使學(xué)生轉(zhuǎn)變成教學(xué)評(píng)價(jià)活動(dòng)的主體和參與者。點(diǎn)評(píng)要重點(diǎn)分析作品設(shè)計(jì)是否合理，是否符合人體工程學(xué)，還要考慮作品的美觀性、實(shí)用性等功能。企業(yè)專家按照企業(yè)規(guī)范問題進(jìn)行詳細(xì)解說，對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)和輔助施工進(jìn)行中肯的評(píng)價(jià)。教師通過綜合考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，讓學(xué)生像真正的設(shè)計(jì)師一樣去思考和創(chuàng)作，并就教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，構(gòu)成多元化評(píng)價(jià)體系。

四、觀成效

（一）觀課堂——提高課堂質(zhì)量與效率

教師通過引進(jìn)3D打印技術(shù)改進(jìn)課堂教學(xué)方式，將課堂還給學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，調(diào)動(dòng)學(xué)生手、眼、口、腦等多感官學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)空間的廣闊性和實(shí)踐性，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

（二）觀學(xué)生——提高專業(yè)信心與技能

為了充分尊重學(xué)生通過作品表達(dá)對(duì)3D打印的熱愛，給予他們不斷創(chuàng)新的信心和勇氣，學(xué)校和教師結(jié)合3D打印作品的直觀呈現(xiàn)性，給學(xué)生創(chuàng)建了多種平臺(tái)，讓他們展示作品與技能，用掌聲、鮮花激勵(lì)他們成長，提高他們的專業(yè)信心。

（三）觀教師——提高教學(xué)能力和效率

通過一整年的教學(xué)實(shí)踐，從最初的摸索到現(xiàn)在學(xué)生能夠輕松使用3D打印技術(shù)，教師充分認(rèn)識(shí)到借助先進(jìn)的信息化教學(xué)手段能夠幫助學(xué)生完成個(gè)性化學(xué)習(xí)。不僅如此，通過總結(jié)平時(shí)上課的素材，教師參與市級(jí)教師職業(yè)能力大賽信息化教學(xué)項(xiàng)目和區(qū)級(jí)教師教育教學(xué)能力大賽分別獲得兩個(gè)二等獎(jiǎng)的好成績(jī)，以及園林專業(yè)教師課堂教學(xué)評(píng)比二等獎(jiǎng)。

五、訴小結(jié)

本研究主要是將3D打印技術(shù)與中職園林設(shè)計(jì)課程相融合，幫助學(xué)生理解園林中的抽象知識(shí)，在提高學(xué)生設(shè)計(jì)能力的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，相比于傳統(tǒng)中職園林設(shè)計(jì)課，引入3D打印技術(shù)能提高學(xué)生的園林設(shè)計(jì)能力，形成良好的學(xué)習(xí)態(tài)度。

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（作者單位：杭州市蕭山區(qū)第二中等職業(yè)學(xué)校）