巧用3D打印，铸就园林设计之魂

韩笑

摘要：文章针对中职园林设计类教材知识点抽象、学生思维分析能力不足等现状，提出通过引入3D打印技术，使用三阶递进式教学模式与园林设计课相融合的方式，破解教学困境。

关键词：3D打印技术；中职园林设计；三阶递进式教学模式

一、析问题

（一）学校教学分析——知识点抽象，园林意境难理解

中职园林设计是一门融合多種学科知识的专业课程，学生如果不能将所学的知识融会贯通，在园林工程实践中就容易出现力不从心的情况。中职园林设计课程的学习难点主要表现在两个方面：第一，学习园林设计理论时，由于教材表述比较抽象，加之现阶段的教学大部分是依靠教师口头描述、观看图片和视频资料进行学习，学生难以理解教材中对园林意境、造景手法的描述；第二，园林施工因为施工工地不易参观，现实庭院、廊架造景成本高，难以实现等原因，导致实训教学主要以手绘图纸和手绘植物种植为主，这样的教学模式无法适应现代社会对人才的需求。

（二）学生学情分析——个体差异明显，思维分析能力不足

在中职园林设计教学中，部分学生因为学习基础差，导致空间分析能力、比例尺换算等思维能力比较薄弱。因此，在进行园林设计时，学生无法想象各种建筑小品摆放位置是否合理，能否兼顾景观功能与实用功能等，导致园林设计经常出现常识性错误。此外，由于缺乏指导与实践，部分学生存在操作规范性差、吃不了苦、职业素养低、缺乏职业成就感等情况。而这些问题的存在，严重影响了中职园林设计人才的培养。

（三）行业需求分析——人才的多元化、个性化培养

近几年，国际化进程的快速推进给园林行业带来了发展契机，也给园林工作者提出了新的要求。园林工作者除了要掌握方案设计和园林施工的实用技能之外，还要具备熟练使用信息化软件的能力、与客户群体沟通分析的能力等。

结合园林行业新要求，本研究尝试引入3D打印技术，以三阶递进式教学模式为基础，促进园林设计基础、植物景观设计、工程制图、园林施工等课程之间的融合，帮助师生共同突破教学难点，提高各项能力。

二、构模式

（一）3D建模

3D建模是一种快速成型技术，主要是利用3D建模软件在虚拟空间中建造出3D数字模型，然后利用3D打印机进行立体成型，也可以搭配3D扫描仪扫描后快速将真实世界的立体信息变成虚拟数字模型，通过技术缩小后打印出来。

本研究就是利用3D打印技术，将园林小品景观在三维虚拟空间中建造出来后，再通过3D打印机等比例打印。

（二）3D建模的优势

在中职园林设计教学中，教师通过引入和使用3D打印技术，增加学生的课堂参与度，帮助学生在具体的设计和模型拼搭过程中，更好地理解教材中抽象的园林知识点，锻炼学生的空间想象能力。

（三）课程融合

教师引入3D打印技术，以三阶递进式教学模式与园林设计课程融合为基础进行教学尝试。三阶递进式教学模式，即学习能力的层层递进。

初阶：教师通过引入3D打印技术，借助打印3D教具使教材以立体化的方式呈现，更直观地帮助学生解析教材中的各种园林手法、意境和美感，从而解决教学重点，突破教学难点，为接下来的学习打下扎实的基础。

中阶：3D打印技术将学生自己创作的平面设计图变成了三维立体的实物，帮助学生打破空间壁垒，更直观、真实地观察自己的作品，从而发现自己的不足并修改。

高阶：在施工之前，教师可以先利用3D园林建模的方式，帮助学生预览施工后的效果，以此提前规避施工过程中容易出现的一些问题，减少施工损耗，提高施工效率。

三、新体验

为了将3D打印技术与中职园林设计课程相结合，下面，笔者以“任务3.2——校园场地改建”为例，探讨三阶递进式教学模式在中职园林设计课程中的实施，如图1所示。

（一）析教材，破困境

1.观·3D教具

教师展示用3D打印技术制作的教具（如小亭子、小桥、小屋子等），并将教具下发至各个学习小组，要求学生仔细观察3D教具，分析其特点。

2.析·教材知识

教师为每个小组准备了不同的园林风格模型，需要各个小组分析、研讨应该用什么植物或园林手法完善手中的园林模型，并将刚才分析的园林建筑小品摆放到合适的园林场景中。学生根据教材和查找古籍资料还原林黛玉的潇湘馆，教师只负责引导学生思考、查找资料，总结、归纳园林造景手法。学生通过主动探索、思考，制作模型，逐步理清思路，掌握本课的知识要点，为接下来的设计作准备。

3.制·手绘图纸

“任务3.2——校园场地改建”要求学生为模拟的庭院入口绿地（5米×5米）进行小型绿地设计。由于学生没有到过现场，仅靠想象无法做好比较细致、优秀的设计，甚至很多设计不符合基本要求。为了让学生的设计具有直观性和实践性，教师选择在教学楼屋顶进行屋顶花园改建。

学生根据教师布置的任务要求进行小组分工，确定设计主题风格，构思设计细节，搭配苗木配置表，最终完成平面的绘制。由于设计的场地是课间活动的场所之一，学生设计起来更有主人翁意识，更有参与积极性。

（二）建模型，拓思维

1.创·3D模型

创作3D模型主要是在3D建模教室进行。在学生完成平面的施工后，教师可以指导他们将自己的设计元素依次打印出来（如景观墙、花架、座椅、花箱、秋千等），更直观地感受自己设计的园林景观。在3D建模的时候，学生可以随意在软件内调整模型的长、宽、高，以及直面、曲面，轻松地发挥自己天马行空的想象力，并在利用课后时间完成打印后，根据平面图纸还原出与之相对应的模型。教师则指导学生贴近实际生活进行设计，提高学生的专业技能水平。

2.修·优化设计

在模型组装过程中，因为模型的立体可视性，学生能够发现自己设计中的不足之处，并且由于3D模型小巧轻便的特点，学生在发现任何一个设计元素不合理时，可以马上微调，达到优化设计的效果。

在建模完成后，师生共同对比完成好的作品，教师进行点评，学生进行修正。这样一来，学生可以继续完善自己的作品。

3.展·作品汇报

为了培养学生的表达能力，在模型完成以后，教师可以组织学生进行模型展示。每个小组以汇报的形式将本堂课所学的理论知识进行有效梳理，并依次上台展示自己的作品，讲解自己的设计理念，以及通过什么手法来表现自己的设计，且表达了什么情感。汇报完毕后，师生共同投票，选出最优作品，作为接下来屋顶花园的最终定稿并准备施工。

（三）助施工，提能力

1.造·实物定制

学生代表与工匠师傅进行沟通，介绍屋顶花园的设计方案。在工匠师傅的帮助下，学生将模型景观一一“现实化”，完成了助力施工的第一步。

2.建·助力施工

学生根据自己的设计图纸，在屋顶花园施工现场进行铺装工程、园建工程、栽植工程等步骤。在教师的指导下。学生根据现场放样完成各种花架、花坛、座椅等园林建筑小品的组装和位置摆放。由于这一阶段已经在3D模型中预演摆放过了，所以学生的施工过程非常顺利，各种景观摆放到位。

3.评·多元评价

本环节采取了学生喜欢的综艺节目中的评价模式，有教师评价、学生自评、专家点评等多元化的评价模式，使学生转变成教学评价活动的主体和参与者。点评要重点分析作品设计是否合理，是否符合人体工程学，还要考虑作品的美观性、实用性等功能。企业专家按照企业规范问题进行详细解说，对学生的设计和辅助施工进行中肯的评价。教师通过综合考虑学生的学习过程，让学生像真正的设计师一样去思考和创作，并就教学目标的达成情况进行评价，构成多元化评价体系。

四、观成效

（一）观课堂——提高课堂质量与效率

教师通过引进3D打印技术改进课堂教学方式，将课堂还给学生，激发学生的主观能动性，调动学生手、眼、口、脑等多感官学习，强调学生学习空间的广阔性和实践性，培养学生发现问题、解决问题的能力。

（二）观学生——提高专业信心与技能

为了充分尊重学生通过作品表达对3D打印的热爱，给予他们不断创新的信心和勇气，学校和教师结合3D打印作品的直观呈现性，给学生创建了多种平台，让他们展示作品与技能，用掌声、鲜花激励他们成长，提高他们的专业信心。

（三）观教师——提高教学能力和效率

通过一整年的教学实践，从最初的摸索到现在学生能够轻松使用3D打印技术，教师充分认识到借助先进的信息化教学手段能够帮助学生完成个性化学习。不仅如此，通过总结平时上课的素材，教师参与市级教师职业能力大赛信息化教学项目和区级教师教育教学能力大赛分别获得两个二等奖的好成绩，以及园林专业教師课堂教学评比二等奖。

五、诉小结

本研究主要是将3D打印技术与中职园林设计课程相融合，帮助学生理解园林中的抽象知识，在提高学生设计能力的同时，培养学生的空间思维能力。实践发现，相比于传统中职园林设计课，引入3D打印技术能提高学生的园林设计能力，形成良好的学习态度。

参考文献：

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[5]王婷，夏嘉平，葛春灵，等.图纸·模型·工程：基于NLS工作室视角下中职园林工程人才培养的实践与探索[D].杭州：杭州市旅游职业学校，2016.

（作者单位：杭州市萧山区第二中等职业学校）