工業(yè)設(shè)計模型制作實驗教學(xué)體系課題設(shè)計探索

郭愛蓮 王海鋒 喬現(xiàn)玲

模型是產(chǎn)品的立體表達(dá)方式[1]，它不僅滲透著設(shè)計師對產(chǎn)品的理解，也是一種行之有效的設(shè)計手段[2]。在工業(yè)設(shè)計教育和實踐中，產(chǎn)品模型制作實驗教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、三維構(gòu)型能力以及準(zhǔn)確把握形態(tài)和空間的平衡能力都具有重要的意義，是提升學(xué)生設(shè)計能力和良好設(shè)計感覺的重要手段。

模型制作實驗教學(xué)現(xiàn)狀分析

在工業(yè)設(shè)計教學(xué)中，模型制作的實踐教學(xué)普遍存在著一個誤區(qū)，那就是，重視模型制作的最終表現(xiàn)效果，輕視模型制作過程的訓(xùn)練。由于模型制作是一個需要長期訓(xùn)練才能掌握的技藝，學(xué)生初次制作模型往往難以獲得理想的效果，以致大多數(shù)學(xué)生，甚至一些教師對模型制作沒有引起足夠的重視，認(rèn)為可以通過計算機(jī)建模，并采用RP快速成型和CNC數(shù)控加工的方式來彌補(bǔ)甚至取代手工的不足，獲得華麗的模型表現(xiàn)效果，而忽視了將模型制作作為一種有效的設(shè)計手段，啟發(fā)設(shè)計靈感、優(yōu)化方案的過程。

事實上，模型制作并不只是按圖索驥，而是具有創(chuàng)造性的設(shè)計活動[3]。它對于在校學(xué)生來說，最重要的是通過訓(xùn)練，學(xué)習(xí)用三維的方式思考產(chǎn)品設(shè)計的問題。這種思維方式的形成對產(chǎn)品設(shè)計師來說是至關(guān)重要的，也是計算機(jī)無法取代的。正如產(chǎn)品的平面表達(dá)（即效果圖），雖然計算機(jī)可以繪制出完美的渲染效果圖，但設(shè)計師仍然需要保持用手繪草圖來思考設(shè)計的習(xí)慣。

陜西科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計實驗教學(xué)體系

陜西科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計專業(yè)學(xué)生在校四年的學(xué)習(xí)期間，一般會經(jīng)歷4次模型制作訓(xùn)練，實驗課程分別是《快速成型與模型制作》40學(xué)時，《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》6學(xué)時，《工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計》16學(xué)時，以及畢業(yè)設(shè)計作品的模型制作環(huán)節(jié)。學(xué)生在校期間參加設(shè)計大賽獲得入圍資格，需要按大賽要求制作產(chǎn)品模型時，學(xué)校也會大力支持，提供模型制作的相關(guān)實驗條件和材料。實驗教學(xué)體系如表1所示（由于培養(yǎng)方案的調(diào)整，不同時期課程名稱、學(xué)時和實驗項目數(shù)有所不同）。

表1 陜西科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計專業(yè)模型制作實驗教學(xué)體系表

在工業(yè)設(shè)計的教學(xué)體系中，每門課程的教學(xué)內(nèi)容相對獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)。由于任課教師對教學(xué)大綱的制訂以及實驗課題設(shè)計具有自主權(quán)，如果缺乏整體認(rèn)識又疏于溝通，就容易破壞實驗教學(xué)體系的完整性和邏輯性，不能達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。

模型制作課題設(shè)計指導(dǎo)思想

上述課程的模型制作實驗教學(xué)中，通過產(chǎn)品模型制作的訓(xùn)練，理論聯(lián)系實際，使學(xué)生對相關(guān)理論知識有更深入的理解，而實驗課題是實踐教學(xué)的核心內(nèi)容，直接影響著教學(xué)效果。只有科學(xué)合理的模型制作課題設(shè)計，才能使學(xué)生在實踐訓(xùn)練的過程中，由淺入深，循序漸進(jìn)，從基礎(chǔ)技能走向綜合設(shè)計，逐步達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

《快速成型與模型制作》（又名《模型制作工藝》）作為專業(yè)基礎(chǔ)課，課程的實驗教學(xué)以教師為主導(dǎo)，分不同材料進(jìn)行專題訓(xùn)練，教學(xué)目的是解決不同材料的制作技法以及設(shè)備的使用方法等技術(shù)問題。由于這門課程的實驗學(xué)時最長，往往被賦予太多責(zé)任，期待它一次性地把模型制作的問題解決，一勞永逸。其實，對于初學(xué)者來說，第一次的制作模型往往難以獲得令人滿意的效果，復(fù)雜的課題只會讓學(xué)生對模型制作喪失自信心，轉(zhuǎn)而寄期望于計算機(jī)輔助模型制作。盡管計算機(jī)輔助模型制作可以充分地滿足模型的表現(xiàn)效果，但是模型制作作為一種立體的思考方式，啟發(fā)設(shè)計構(gòu)想的用途被忽略了。

《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》是面向工業(yè)設(shè)計（理工類）學(xué)生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，為學(xué)生講授機(jī)械方面的專業(yè)術(shù)語、基本概念、運(yùn)動機(jī)構(gòu)和傳動機(jī)構(gòu)等方面的知識。通過學(xué)習(xí)，體會產(chǎn)品設(shè)計過程中，機(jī)械設(shè)計對整體方案帶來的收斂性，避免樣機(jī)和效果圖嚴(yán)重失真的后果。在課程的實驗環(huán)節(jié)，學(xué)生通過制作可動的功能性模型實現(xiàn)產(chǎn)品預(yù)定運(yùn)動功能，理解機(jī)構(gòu)設(shè)計原理和傳動機(jī)構(gòu)知識，進(jìn)而感知產(chǎn)品設(shè)計中功能與造型之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。功能性模型關(guān)注機(jī)能、構(gòu)造的合理性，因此并不強(qiáng)調(diào)外觀展示效果。

作為工業(yè)設(shè)計重要的專業(yè)課，《工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計》由教師擬定訓(xùn)練課題，材料的選擇、設(shè)計規(guī)劃及方案實施等都以學(xué)生為主導(dǎo)。模型制作的課題設(shè)計注重形的創(chuàng)造能力以及造型分析能力的培養(yǎng)，通過不斷觀察、分析及修改，最終的模型以符合形式美要求并能恰當(dāng)體現(xiàn)產(chǎn)品語義的方式展現(xiàn)出來。在實驗過程中，學(xué)生的模型制作型技法的合理選擇及材料的綜合運(yùn)用能力也得到一定提高。

模型制作更是畢業(yè)設(shè)計的重頭戲，學(xué)生必須完成畢業(yè)設(shè)計作品的模型制作，模型材料和工藝的選擇完全由學(xué)生根據(jù)實際情況自主決定。一般來說，應(yīng)嚴(yán)格要求學(xué)生通過草模型優(yōu)化設(shè)計方案，方案確定后制作展示模型。展示模型嚴(yán)格按設(shè)計尺寸制作，形態(tài)、色彩、材質(zhì)都應(yīng)接近設(shè)計方案，以達(dá)成作品與用戶良好的體驗和溝通。實驗條件不能滿足的情況下，可以選擇外協(xié)加工，如：RP快速成型制作、CNC數(shù)控加工等，鐵藝產(chǎn)品、家具等也可找專業(yè)工人制作。

表2 模型制作實驗教學(xué)課題

綜上所述，除畢業(yè)設(shè)計制作的展示模型外，工業(yè)設(shè)計實驗教學(xué)體系內(nèi)的模型制作訓(xùn)練都不以最終表現(xiàn)效果為終極目標(biāo)。事實上，使學(xué)生掌握模型制作這種有效的設(shè)計手段，并通過訓(xùn)練提升學(xué)生的三維造型能力，才是模型制作實驗教學(xué)對于一位設(shè)計新人來說最重要的價值。

模型制作課題設(shè)計

基于以上指導(dǎo)思想，根據(jù)模型材料和工藝的特點(diǎn)來分配實驗學(xué)時，擬定實驗課題如表2所示。

在實驗教學(xué)過程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生研究、推敲模型選材及加工工藝，制訂模型制作方案，在熟練掌握材料特性及加工方法以后，把自己的設(shè)計思想通過模型這一直觀的方式展現(xiàn)出來，并通過造型規(guī)律以及美學(xué)分析等，使學(xué)生掌握基本的工業(yè)造型工藝和專業(yè)設(shè)計技能，全面地、綜合地提高專業(yè)表達(dá)能力、設(shè)計創(chuàng)作能力和專業(yè)理論水平等[4]。

結(jié)束語

模型不能僅僅被當(dāng)作一種立體表達(dá)的語言，它更是一種行之有效的設(shè)計手段。對于在校學(xué)習(xí)的學(xué)生來說，后者顯得更為重要，然而它在這方面的價值并沒有得到學(xué)界普遍的重視。人們往往將模型制作視為一種設(shè)計表達(dá)方式，過多地傾注于獲得華麗的表現(xiàn)效果，忽略了模型制作訓(xùn)練對提升學(xué)生三維構(gòu)型能力的重要作用。通過對模型制作課題設(shè)計教學(xué)的改革，將這一理念貫穿于模型制作實驗教學(xué)體系的指導(dǎo)思想中，對培養(yǎng)一個善于用三維方式來思考產(chǎn)品設(shè)計問題的設(shè)計師有著重要意義。

[1]劉振生,史習(xí)平,馬賽等.設(shè)計表達(dá) [M].北京:清華大學(xué)出版社,2005:1．

[2]謝大康.產(chǎn)品模型制作[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005:1．

[3]浩汗設(shè)計&李雪如.搞設(shè)計[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005:64．

[4]黃婉春,舒余安.工業(yè)設(shè)計中的模型制作 [J].包裝工程,2005,4:182-183．