3D打印融入视障学童美术教具技术研究

3D打印融入视障学童美术教具技术研究

陈杨辉,1        ,陈文杨2,          ,陈颖臻3

漳州城市职业学院 漳州科技职业学院 漳州科技职业学院

摘要

本研究探讨3D打印技术融入视障学童美术教具技术的研究，通过访谈及教具制作，本研究访谈以台北及福州盲校教师及教务管理人员进行探讨，最后透过实地走访及访谈中我们验证了视障学童美术课是相对薄弱，3D打印技术的融入远远不够，学校教育者也期望3D打印技术能够更多融入到视障学童的美术教育中来，期望技术的融入更好提升视障学童美术学习成效。

研究背景

视障美术教育一直以来很少被提起和关注甚至被忽略，美术教育是一种视觉性的美学教育是大众的共同认识，由于视觉的障碍普遍认为视障者在美术教育中无法接受也存在心理上落差，他们对于美术教育存在着不自信的表现。随着这些年教育平权意识抬头，视障者如何接受更好融入美术教育中去欣赏美术的魅力。那么视障者怎么样利用综合触觉经验去参与美术教育，塑造全新的艺术体验与感受。这两年3D打印材料及成本的降低，3D打印运用的普及，在教育教学方式上的创新上不断的取得突破，很多专家和机构去关注和重视这个议题，探讨怎么将3D打印技术融入到视障美术教育中的尝试和运用？

2013年新媒体联盟（New Media Consortium, NNMC）地平线报告中指出3D打印是未来的新技术，将在研究领域和教育上带来创新。随着3D打印技术的成熟与普及给视障儿童在美术教育上带来更多可能，脱离视觉的因素，通过其他的感官去进行美术教育中的空间及造型的学习。

现在更多研究者将目光聚焦于3D应用教育教学的创新上，聚力推动了教育事业的革新。基于触觉是视障者与外界沟通学习的重要方式，未来或许有更多的3D打印公司和学校联合推出一些关于视障教学的产品及教具。对于视障者来讲，理解3D打印场景空间雕塑配置方式，比如：美术教育中，视障者可以通过指尖触摸3D打印教具，如一些雕塑、工艺品、绘画作品的形体及作品实物，培养绘画的形体及空间构图的意识。

国内外研究现状

国内外一些研究机构研究采用3D打印雕塑辅助教学的方式对视障者在美术传播普及的尝试。例如英国通过3D打印“伦敦草莓山庄”，让视障通过触摸来了解这个伟大的建筑，台湾一美术馆的奇鸡实验室运用3D科技让艺术摸得到，该美术馆通过这个技术定期向视障者开放，让视障者进入美术欣赏画作成为了现实、以及视障者课外书及视障者教材配套的“摸图识字”越来越多的运用。

研究方法

本研究的主要探讨的是3D打印技术如何去辅助视障者美术教育教学的可行性，以3D打印融入视障学童教具制作技术为切入点，以3D打印技术发展及运用的现状为研究背景，本研究主要以视障学校的学生为例，通过访谈，运用分析的方法来探讨3D融入视障者美术教育的运用的可行性。通过美术作品的挑选并以3D打印的方式制作出来，来探讨3D打印视障学童美术教具的技术研究。

该研究笔者走访了台湾和福建两所盲人学校，通过访谈的方式对现阶段盲校美术教育做了进一步的理解，访谈通过盲校目前的美术教育现状、3D打印机的使用情况、视障学童的美术课程考核情况、使用3D打印辅助美术教育的探讨这四方面去理解视障儿童的美术教育。

访谈结束后，在对访谈的整理中我们可以了解到目前在视障者的美术教育实践方面存在着很多欠缺，在师资和教材上仍然匮乏，相关课程设置和教具设计方面也鲜有个性化的设计等等问题。从访谈中令人感到欣慰的是，现今特殊教育学校也在积极对于视障者的美术教育问题给予重视，积极地配合相关的研究及教学的创新。在教学上对3D打印技术的运用也是探讨的焦点。但是大家在关注技术运用的同时却忽略了我们使用3D打印技术来具体解决美术教育中的那些问题。

通过访谈的整理分析，选择画作进行3D打印制作，系参考文献中绘画中空间表现六个元素空间关系，依据美术教育空间教学目标及研究对象兴趣与需求挑选的绘画作品作为研究工具。

将平面画作做成了3D打印的2.5D画作上，首先我们把画作通过PS做成灰阶图，提高图片的黑白对比度，然后有雕刻3D软件Zbrush进行3D雕刻，每个物件高度参数是多少经不断的调整一次次的打印作比较和调整，经过4个月的时间我们终于打印出画作，由于建模和印表机的精度的因素，无法做到光滑，害怕视觉障碍学生由于过于坚硬划伤手，我们用细沙进行打磨。

结论

此篇研究为研究者的第一阶段研究，透过对相关文献的收集整理及访谈分析，探讨了3D打印辅助美术教育的技术可能性，尝试通过3D打印技术的辅助美术教育是教具制作。从中我们得出，3D打印技术辅助视障学童的美术教育学习是视障者美术教育的一个大趋势，已经有不少成功。我们可以通过3D打印的形式识别出画作中的物体，并理解物体如何转换成两个半维度的物体以及它们在绘画中的构成。以3D打印的绘画作品为教材，介绍学习空间的概念。通过访谈、实验教学、观察和评价的过程，视障学童将尝试新的方式认知学习绘画空间的概念，并在专业教师的指导下理解甚至创作出一幅有近、中、长场景的艺术作品。

后续研究与建议

本研究第一阶段探讨了3D打印辅助美术教育的可能性，并尝试通过3D打印技术辅助美术教育认知学习空间概念。在达到初步的研究目的之后，我们将进入实验教学设计实测上并在后续的研究中更近一步地深入探讨以下几个问题：

1.实验教学设计作品的选择

本研究主要探讨空间概念的学习成效，因此在实验教学环节的教学设计中，我们选择的教学作品应是以空间表现的作品为主。在内容的安排上，应选取一幅构图相对简单，空间感强的作品，即景物相对单一，构图较为单纯的作品。另外还需要一幅景物物品排列相对复杂一些的画作，通过指尖的触摸，直觉的感受，从简单复杂逐渐深入地认知掌握空间的概念。

2.后续研究

在学习成效的研究上，我们通过3D打印技术来辅助美术教育空间学习，寻找更为合适视障者的美术教育方式。通过3D打印技术的运用，重点是在有限的教学空间和教学条件下，将美术教育的课堂搬至博物馆及美术馆。犹如让视障学生走出教室，进入到博物馆及美术馆一样的空间，开拓视障学童美术教育的视野，也能更好引导视障学生学习美术相关知识的信心。

参考文献：

1. .朱閣.莫蔚靖, 〈3D列印技術在教學中的應用與探索〉[J].價值工程， 2015. (178)
2. 陳永賢，〈互動式媒體藝術創作觀念之探討〉，《藝術學報》，第 77 期，臺北：國立台灣藝術大學，2005.
3. 陳永賢，〈互動式媒體藝術創作觀念之探討〉，《藝術學報》，第 77 期，臺北：國立台灣藝術大學，2005.
4. Eisenberg, M. (2013). 3D printing for children: What to build next? International Journal of Child-Computer Interaction, 1(1), 7-13
5. Walker Art Center Museum. "Collections: Revival Field". walkerart.org. Walker Art Center, Minnesota. Retrieved 22 January 2016.

福建省中青年教师教育科研项目（科技类）-项目编号：JAT201475