工科生與藝術(shù)生協(xié)同創(chuàng)新訓(xùn)練項目的教學(xué)實踐與探索

徐 妍 李文紅 張小燕 劉 凱

(1．北京科技大學(xué)天津?qū)W院 天津 301830;2．太原科技大學(xué)交通與物流學(xué)院，山西 太原 030024)

高等院校作為培養(yǎng)高級人才的搖籃，是從事科學(xué)研究和發(fā)展先進科技的前沿陣地，是知識和人才創(chuàng)新的源泉。根據(jù)教育部提出的“本科教學(xué)工程”工作要求，全國各高校相繼開展了大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目。實踐證明，大學(xué)生創(chuàng)新實驗或訓(xùn)練項目是實現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的有效途徑之一。大學(xué)生創(chuàng)新項目為高校學(xué)生提供了在本科階段將理論知識應(yīng)用于專業(yè)實踐的機會，增強了學(xué)生的動手及創(chuàng)造創(chuàng)新能力。

一、調(diào)動積極性

為促進大學(xué)生創(chuàng)新和實踐能力培養(yǎng)，提高大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目教學(xué)改革和實踐本科生培養(yǎng)質(zhì)量，學(xué)校對通過驗收的“大創(chuàng)計劃”項目的參與學(xué)生，根據(jù)學(xué)校有關(guān)規(guī)定折算成公共選修課學(xué)分或素質(zhì)教育學(xué)分。學(xué)校根據(jù)“大創(chuàng)”項目內(nèi)容和完成質(zhì)量，對指導(dǎo)教師在職務(wù)晉升、評優(yōu)評先時向優(yōu)秀的指導(dǎo)教師傾斜。這些措施為大學(xué)生創(chuàng)新項目提供了適量的資金支持，也鼓勵了教師和學(xué)生參與的積極性。

機械工程專業(yè)與視覺傳達專業(yè)是兩個不同的專業(yè)，同時又相互交叉，實踐性都很強，不僅需要學(xué)生掌握機械設(shè)計理論的知識，而且要求學(xué)生機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、美學(xué)設(shè)計實踐等基本能力。

二、創(chuàng)新項目的主題確定

隨著社會的進步，消費者的審美情趣已呈現(xiàn)出多樣性的需求。日化用品包裝設(shè)計越來越趨向于抽象的幾何形態(tài)，不僅具有功能美，還具有獨特而前衛(wèi)的形態(tài)美。

機械工程是典型的工科專業(yè)，聯(lián)合視覺傳達專業(yè)，項目的開展以機械美學(xué)在日化產(chǎn)品包裝容器設(shè)計中的應(yīng)用，以花露水瓶設(shè)計為例，核心主要分為結(jié)構(gòu)設(shè)計和美學(xué)設(shè)計兩大部分，并且根據(jù)不同學(xué)科教師的生活需求來開展不同的設(shè)計。創(chuàng)新理念為將富有特質(zhì)的形態(tài)進行抽象化和整合，把復(fù)雜的機械形態(tài)轉(zhuǎn)化為簡潔而富有視覺沖擊力的日化品容器設(shè)計。目前，市場常見的花露水瓶的設(shè)計都大同小異，在設(shè)計美學(xué)中，除了要考慮到外觀的同時，最重要的是以人機工程學(xué)和消費心理來討論。

依托北京科技大學(xué)天津?qū)W院視覺傳達專業(yè)第一工作室和機械系金工實驗室，制定調(diào)查問卷表并整理，針對不同人群開展，兒童、成人、老人，內(nèi)容外觀設(shè)計、安全性能、消費心理、攜帶方便等幾方面。然后進行歸納整理，制定草圖。制定五個方案，進行討論，確定最終方案。以塑料材料為制品，設(shè)計花露水瓶。

師生共同參與項目，項目組成員跨專業(yè)、跨年級分工合作，團隊中包括了一、二年級、機械工程和視覺傳達專業(yè)的同學(xué)，不同專業(yè)的通力合作使項目的規(guī)劃更細致合理。機械工程和視覺傳達專業(yè)指導(dǎo)教師各一名。

項目的創(chuàng)新定位點在將理性的機械工程與感性的藝術(shù)美學(xué)相結(jié)合，體現(xiàn)包裝瓶的美學(xué)價值和視覺享受。

三、創(chuàng)新項目的分工

項目實施分兩部分，一部分為機械結(jié)構(gòu)設(shè)計。對花露水瓶進行機械形態(tài)設(shè)計時需要考慮到大多數(shù)塑料具有凹口敏感性，塑料瓶在尖角處、口部螺紋的根部、頸部等部位，應(yīng)設(shè)計成圓角。為防止兒童誤食，可以將瓶口改成復(fù)合形式，在噴霧式的基礎(chǔ)上再加上旋鈕式。塑料瓶口的設(shè)計應(yīng)重點考慮如何使塑料瓶口能更好地與瓶蓋和密封器配合。塑料瓶的底部一般設(shè)計成內(nèi)凹形;塑料瓶的轉(zhuǎn)角處及內(nèi)凹處，均做較大的圓弧過度。為便于塑料瓶的堆放，增加塑料瓶的堆碼穩(wěn)定性，塑料瓶的底部應(yīng)設(shè)計內(nèi)凹槽。瓶身部分要符合人體工程學(xué)的原理，便于攜帶。

另一部分為美學(xué)設(shè)計，滿足以上設(shè)計要求后還需要考慮塑料瓶的差異化設(shè)計和易用化設(shè)計?，F(xiàn)在市面上常見的花露水瓶設(shè)計，很難控制用量，并且瓶口的設(shè)計不能滿足手掌生理特點，美學(xué)設(shè)計從幾個方面分析:

(一)科學(xué)安全方面，花露水屬于居家除菌消毒的用品，如果過量使用會對身體造成不良反應(yīng)，在市場上見到瓶裝花露水很少有標(biāo)準(zhǔn)刻度，只有將瓶口旋轉(zhuǎn)至正確刻度，才可以噴出正常液體;

(二)舒適度方面，噴霧式多為塑料材質(zhì)，而且摁壓式噴頭，當(dāng)瓶中液體較多時，需要很大力才能保證舒適性，不符合人體使用的便捷舒適要求;

(三)顏色、外觀也設(shè)計比較重要的一環(huán)，在保證使用順暢的前提下，要考慮到外觀對企業(yè)形象的影響。

視覺專業(yè)學(xué)生進行外觀設(shè)計和內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計，瓶口設(shè)計、瓶身設(shè)計、瓶底設(shè)計。機械同學(xué)負責(zé)調(diào)查分析玻璃與塑料的材質(zhì)與加工工藝，在玻璃與塑料之間綜合比較花露水瓶材質(zhì)采用塑料材質(zhì)并做出3D實體模型。

四、項目實施過程及探索

(一)激發(fā)好奇心

興趣是一切活動最大的驅(qū)動力，在本項目中，以學(xué)生興趣為導(dǎo)向，突出學(xué)生主體地位。在教師的指導(dǎo)下，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，讓學(xué)生積極參與設(shè)計的全過程。通過文獻檢索，市場調(diào)研等途徑了解花露水瓶的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)種類等信息，機械專業(yè)學(xué)生將花露水瓶包裝的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)進行分類總結(jié)，并將結(jié)構(gòu)特征及結(jié)構(gòu)間的連接關(guān)系詳細分解，很好地激發(fā)了學(xué)生首次參與創(chuàng)新活動的好奇心。

(二)提高實踐能力

創(chuàng)新是多方面的知識和智力因素的綜合和運用。對于工科專業(yè)的學(xué)生，本專業(yè)的基礎(chǔ)知識技能必須牢牢掌握。然而，知識技能的儲備是與自身的學(xué)習(xí)能力分不開的，新知識的學(xué)習(xí)需要與已有的牢固的舊知識進行同化，經(jīng)過轉(zhuǎn)化鞏固、遷移和應(yīng)用，才能作為創(chuàng)新思維的基礎(chǔ)。

在項目實施過程中，藝術(shù)類學(xué)生根據(jù)前期學(xué)生做的的調(diào)研總結(jié)結(jié)果，合理確定花露水瓶的材質(zhì)，并結(jié)合現(xiàn)代流行的日化品包裝瓶的結(jié)構(gòu)，不改變結(jié)構(gòu)功能的基礎(chǔ)上，對包裝瓶的外形，色彩等作出美學(xué)設(shè)計，其中必然涉及到機械結(jié)構(gòu)、美學(xué)設(shè)計、人體工程學(xué)的內(nèi)容。這些知識相互結(jié)合，運用不同專業(yè)的設(shè)計理論，尋求實踐創(chuàng)新的方法，在已有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上作出新的包裝瓶，對學(xué)生來說是一個很好的創(chuàng)新實踐過程。另外，依托于學(xué)校實驗室，將設(shè)計的產(chǎn)品3D打印出來，對學(xué)生來說也是成就感的滿足。

(三)培養(yǎng)協(xié)同工作能力

學(xué)生通過參與大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目，對實踐項目有了深刻了解，一定程度上提高了個人的科研素質(zhì)。學(xué)生不僅更好的掌握了理論知識，并將理論知識運用到實踐產(chǎn)品，促進學(xué)生的全面發(fā)展。

在項目實施過程中，學(xué)生敢于質(zhì)疑，大膽嘗試，不同專業(yè)成員間發(fā)揮各自的優(yōu)勢，共同參與，密切合作，互相支持，互相啟發(fā)，共同探討，發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題，從不同的觀點中找到設(shè)計靈感，體驗團隊協(xié)作的力量。對參與大學(xué)生創(chuàng)新項目的學(xué)生來說，有利于培養(yǎng)協(xié)同工作的素質(zhì)。