基于機(jī)械傳動(dòng)原理的產(chǎn)品造型基礎(chǔ)課程教學(xué)改革研究

［摘 要］造型基礎(chǔ)是“設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)”，是設(shè)計(jì)師必須掌握的設(shè)計(jì)思維方法和處理產(chǎn)品造型中各方面問題需要的基本能力?，F(xiàn)在大多數(shù)設(shè)計(jì)院校中的基礎(chǔ)造型訓(xùn)練課程，都要學(xué)習(xí)“三大構(gòu)成”，有些設(shè)計(jì)院校甚至將“三大構(gòu)成”作為所有設(shè)計(jì)專業(yè)的基礎(chǔ)。然而社會(huì)發(fā)展到現(xiàn)在，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)教育，特別是單純的形態(tài)研究方式和手段，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代設(shè)計(jì)所要面對(duì)的復(fù)雜情景需要。設(shè)計(jì)類專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)造型時(shí)通常對(duì)物體的外在造型比較關(guān)注，而對(duì)內(nèi)部的機(jī)械機(jī)構(gòu)十分陌生，這不利于后期課程的學(xué)習(xí)，也不適用于現(xiàn)今時(shí)代的發(fā)展。因此，需要將機(jī)械傳動(dòng)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)融入產(chǎn)品造型基礎(chǔ)課程中，使其與其他專業(yè)的造型基礎(chǔ)課程內(nèi)容區(qū)分開來，從而提升設(shè)計(jì)類專業(yè)學(xué)生的造型能力。文章以造型基礎(chǔ)2（傳動(dòng)）課程為例，從課程現(xiàn)狀、課程目前存在問題和改革實(shí)踐過程幾個(gè)方面論述課程的教學(xué)開展。

［關(guān)鍵詞］機(jī)械傳動(dòng)；造型基礎(chǔ)；產(chǎn)品設(shè)計(jì)；教學(xué)改革

［中圖分類號(hào)］G642 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A ［文章編號(hào)］2095-3437（2024）22-0048-05

產(chǎn)品造型是一個(gè)綜合性的設(shè)計(jì)過程，需要考慮產(chǎn)品的外觀特征、線條、色彩、比例、材質(zhì)、工藝和肌理等方面。一個(gè)好的產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)可以讓產(chǎn)品更加吸引消費(fèi)者、提升產(chǎn)品的價(jià)值感和品質(zhì)感，因此產(chǎn)品造型基礎(chǔ)課程是許多高校設(shè)計(jì)、繪畫類專業(yè)的必修課程。

一、產(chǎn)品造型基礎(chǔ)課程概述

（一）傳統(tǒng)的產(chǎn)品造型基礎(chǔ)課程

早期的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)教育，幾乎都是以傳統(tǒng)圖案作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的訓(xùn)練內(nèi)容。但是，傳統(tǒng)圖案往往在造型形態(tài)的空間處理、造型材料的運(yùn)用、制作工藝的選擇等方面存在無法克服的缺憾，這就決定了在傳統(tǒng)圖案基礎(chǔ)上進(jìn)行的現(xiàn)代造型基礎(chǔ)能力訓(xùn)練有著一定的弊端。現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)思考的問題和實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的手段已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化，傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教育所訓(xùn)練的單純的形態(tài)研究方式和手段，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代設(shè)計(jì)所要面對(duì)的復(fù)雜情景需要。

（二）產(chǎn)品造型基礎(chǔ)課程與產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)的關(guān)系

造型基礎(chǔ)是“設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)”，是設(shè)計(jì)師必須掌握的設(shè)計(jì)思維方法和處理產(chǎn)品造型中各方面問題需要的基本能力。造型基礎(chǔ)強(qiáng)調(diào)造型的過程與形成結(jié)果的關(guān)系，是以構(gòu)成為基礎(chǔ)，綜合心理學(xué)、材料學(xué)、物理學(xué)、結(jié)構(gòu)原理等諸多學(xué)科而形成的設(shè)計(jì)原理，是對(duì)形態(tài)、材料和結(jié)構(gòu)進(jìn)行的一種組合[1]。通過學(xué)習(xí)產(chǎn)品造型基礎(chǔ)課程，學(xué)生要能掌握形態(tài)、材料、力學(xué)、結(jié)構(gòu)等要素并學(xué)習(xí)有序地組織這些要素的方法，從而培養(yǎng)審美素養(yǎng)，提高對(duì)產(chǎn)品美學(xué)的把握能力。同時(shí)，產(chǎn)品造型基礎(chǔ)課程也是培養(yǎng)學(xué)生產(chǎn)品設(shè)計(jì)思維和設(shè)計(jì)能力的主要手段，這與產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)密切相關(guān)，是通向?qū)I(yè)設(shè)計(jì)課程的橋梁，為學(xué)生成為優(yōu)秀的產(chǎn)品設(shè)計(jì)師打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（三）機(jī)械傳動(dòng)原理融入造型基礎(chǔ)的重要性

我們生活的世界中許多物體都不是靜止不動(dòng)的，而是時(shí)刻都發(fā)生著運(yùn)動(dòng)，大自然中的自然物是這樣（如植物的生根、發(fā)芽、開花、結(jié)果等和動(dòng)物的成長、覓食等），人造物體也是如此，其往往不是靜止的單純結(jié)構(gòu)個(gè)體，而是由多個(gè)構(gòu)件構(gòu)成的具有運(yùn)動(dòng)功能的造型系統(tǒng)。造型既包括靜態(tài)的力學(xué)結(jié)構(gòu)，同時(shí)也包括動(dòng)態(tài)的造型系統(tǒng)。物體的運(yùn)動(dòng)是通過一定的方式實(shí)現(xiàn)的，人們?yōu)榱烁玫乩斫馑鼈兒陀行У乩盟鼈?，將這些運(yùn)動(dòng)構(gòu)造簡化和抽象，歸納為桿傳動(dòng)、凸輪傳動(dòng)、軸傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)等機(jī)械傳動(dòng)原理。這些傳動(dòng)原理可以實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)形式和運(yùn)動(dòng)效果，是構(gòu)成產(chǎn)品造型的要素和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)品造型基礎(chǔ)課程，要關(guān)注造型中的機(jī)械傳動(dòng)原理，從而更好地理解產(chǎn)品的運(yùn)作方式，為后續(xù)設(shè)計(jì)合理的產(chǎn)品傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，從而創(chuàng)造出更具創(chuàng)意性和實(shí)用性的產(chǎn)品打好基礎(chǔ)。

二、課程現(xiàn)狀分析

（一）課程教學(xué)目標(biāo)

造型基礎(chǔ)2（傳動(dòng)）課程著重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)認(rèn)識(shí)和交流表達(dá)的能力，通過講授、拆解等手段，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)的認(rèn)識(shí)和對(duì)動(dòng)力、傳動(dòng)、功能、審美關(guān)系的理解；訓(xùn)練學(xué)生與相關(guān)人員交流表達(dá)的能力，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、積極交流的習(xí)慣，樹立學(xué)生克服困難、勇于實(shí)踐的信心。

（二）目前課程存在問題

1.課題案例單一使得部分學(xué)生對(duì)機(jī)械傳動(dòng)興趣不高

造型基礎(chǔ)2（傳動(dòng)）課程教學(xué)要引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)“動(dòng)”的基本知識(shí)和形式，能夠主動(dòng)觀察生活中的機(jī)械傳動(dòng)現(xiàn)象，分析傳動(dòng)原理，再將掌握的傳動(dòng)原理運(yùn)用于設(shè)計(jì)實(shí)踐當(dāng)中。但在實(shí)際授課中發(fā)現(xiàn)，由于列舉案例單一化，部分學(xué)生難以對(duì)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生興趣。以拆解玩具案例為例，其雖符合學(xué)生生活背景，但在實(shí)際操作中由于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的差別，部分學(xué)生對(duì)玩具的種類篩選不夠認(rèn)真，出現(xiàn)了許多選擇運(yùn)動(dòng)方式簡單、結(jié)構(gòu)單一的玩具，甚至多名學(xué)生選擇同樣玩具的現(xiàn)象，從而使得學(xué)生認(rèn)知的單向性和程序化，以至于學(xué)生難以將機(jī)械傳動(dòng)與生活產(chǎn)品相聯(lián)系，在后續(xù)課題環(huán)節(jié)中缺失了創(chuàng)造熱情。

2.部分學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)不扎實(shí)，缺少深入研究能力

課程在基礎(chǔ)性結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)部分集中講解常見傳動(dòng)原理，再由學(xué)生根據(jù)所學(xué)的傳動(dòng)原理發(fā)揮自主創(chuàng)新意識(shí)設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而動(dòng)手完成設(shè)計(jì)作品。這樣的教學(xué)方式雖對(duì)學(xué)生的自主性和創(chuàng)新性的發(fā)揮提供了很大空間，但由于部分學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)不扎實(shí)，加之學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力具有差異，使得一些能力較弱的學(xué)生雖然能夠動(dòng)手完成課題內(nèi)容，但仍然停留于傳動(dòng)原理單一且結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)不高的課題，難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生活場景，缺少深入研究和完成復(fù)雜性傳動(dòng)原理結(jié)構(gòu)作品的能力。

3.部分課程成果質(zhì)量不高，缺乏課程特色和應(yīng)用價(jià)值

由于一些學(xué)生對(duì)傳動(dòng)基礎(chǔ)的掌握不扎實(shí)，在完成課程作品時(shí)選擇較簡單的傳動(dòng)原理，因此部分課程成果質(zhì)量不高，出現(xiàn)作品結(jié)構(gòu)單一、運(yùn)動(dòng)簡單、復(fù)制度較高等現(xiàn)象。課程由玩具制作作為切入點(diǎn)進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)原理和造型基礎(chǔ)教學(xué)。好看又好玩的傳動(dòng)玩具本身具有很大的市場需求，課程作品如能夠洞察地方特色和市場需求，是具有市場價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值的。但現(xiàn)在部分課程作品缺乏特色，且與地方元素結(jié)合度低，難以與社會(huì)對(duì)接，也使得學(xué)生的學(xué)習(xí)僅停留于學(xué)習(xí)原理知識(shí)階段。

三、基于機(jī)械傳動(dòng)原理的產(chǎn)品造型基礎(chǔ)課程教學(xué)改革實(shí)踐過程

（一）調(diào)整授課方式，設(shè)置多樣性課題

課程的教學(xué)目標(biāo)是加深學(xué)生對(duì)機(jī)械傳動(dòng)的理解，從傳動(dòng)原理和造型構(gòu)造兩個(gè)角度訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用造型語言表達(dá)傳動(dòng)特性的能力。根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)情況分析，在授課方式方面，在前期的基礎(chǔ)理論部分應(yīng)以教師的講授為主，學(xué)生自主學(xué)習(xí)為輔，主要調(diào)動(dòng)學(xué)生觀察事物的熱情；在學(xué)生能夠掌握幾種常見機(jī)械傳動(dòng)原理之后，在后期課題中以學(xué)生自主學(xué)習(xí)和操作為主，教師指導(dǎo)為輔。以案例分析作為導(dǎo)入形式（如表1），引起學(xué)生對(duì)周邊事物或產(chǎn)品的觀察興趣，如烏克蘭木制玩具品牌UGEARS的產(chǎn)品案例。UGEARS最特別的地方，就是每一款模型組裝完成后都是可動(dòng)的，不需要電池，以橡皮筋作為動(dòng)力源，幾十到幾百個(gè)零件通過榫卯結(jié)構(gòu)、連桿傳動(dòng)、齒輪精密嚙合，使得這些原本沒有生機(jī)的靜態(tài)模型動(dòng)起來。通過邊動(dòng)手拼裝邊講解產(chǎn)品傳動(dòng)原理和造型原理的方式，首先讓學(xué)生對(duì)機(jī)械傳動(dòng)產(chǎn)生興趣，再以此為基礎(chǔ)向?qū)W生展示其他學(xué)科的知識(shí)與機(jī)械傳動(dòng)融合的相關(guān)案例，讓學(xué)生對(duì)機(jī)械傳動(dòng)的原理和應(yīng)用有初步了解，拓寬學(xué)生的視野。其次，以案例調(diào)研報(bào)告的方式讓學(xué)生觀察生活中的傳動(dòng)原理，如以滴漏式咖啡壺和壓力式咖啡壺的結(jié)構(gòu)原理和造型作為案例，讓學(xué)生明白就算采用相同的工作原理，只要改變部件的相對(duì)排列形式和尺度比例，就可以獲得多種很不相同的造型風(fēng)格。又如以臺(tái)燈的各種調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為例，讓學(xué)生了解不同的結(jié)構(gòu)和材料使同類的產(chǎn)品呈現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)和造型的形式。以此作為引例讓學(xué)生找到產(chǎn)品、設(shè)施或玩具的一件實(shí)物（如：可調(diào)節(jié)或可折疊的椅子及各類家具、推車或座椅、燈具及其支架、手動(dòng)裝訂機(jī)等各類辦公用具，以及回轉(zhuǎn)類、行走類玩具等），對(duì)其內(nèi)外結(jié)構(gòu)進(jìn)行仔細(xì)觀察分析，以拍攝拆解過程的方式了解其結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)方式，最后完成《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的觀察分析》書面報(bào)告。教師根據(jù)學(xué)生選擇的產(chǎn)品和報(bào)告中的問題，進(jìn)一步講解其運(yùn)動(dòng)方式和原理。最后，學(xué)生根據(jù)了解到的原理繼續(xù)尋找生活中類似的產(chǎn)品，再進(jìn)行自主拆解，從而體驗(yàn)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象背后的傳動(dòng)原理與零件的裝配關(guān)系，進(jìn)而鞏固課堂學(xué)習(xí)的內(nèi)容，完成自我探索的過程。通過多樣性的案例讓學(xué)生了解生活中各類各樣產(chǎn)品中的傳動(dòng)原理，讓學(xué)生對(duì)機(jī)械傳動(dòng)原理產(chǎn)生興趣，對(duì)身邊產(chǎn)品產(chǎn)生觀察欲，消除對(duì)機(jī)械傳動(dòng)原理的畏懼心理，達(dá)成課題設(shè)置的目標(biāo)。

（二）合理調(diào)整課題訓(xùn)練內(nèi)容

課題制的教學(xué)過程能夠改變傳統(tǒng)的授課形式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，培養(yǎng)學(xué)生解決問題、獨(dú)立思考的能力。課題內(nèi)容的合理性會(huì)影響課程結(jié)果的達(dá)成度。將原來的大課題分為幾個(gè)小課題，在傳動(dòng)基礎(chǔ)部分，將常見的傳動(dòng)原理單獨(dú)列為小課題（如表2），學(xué)生在每個(gè)小課題中學(xué)習(xí)一種傳動(dòng)原理，再根據(jù)該原理設(shè)計(jì)一款產(chǎn)品或玩具。如在凸輪傳動(dòng)原理課題中，由于不同的凸輪形狀會(huì)呈現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)幅度，因此要求學(xué)生根據(jù)不同形狀凸輪制作運(yùn)動(dòng)模型，讓學(xué)生體會(huì)不同凸輪形狀所呈現(xiàn)的方位轉(zhuǎn)換，再讓學(xué)生根據(jù)該原理制作產(chǎn)品（如可張嘴的動(dòng)物、可開合的箱子、可起伏的漣漪等）體會(huì)原理要點(diǎn)；又如平行四桿傳動(dòng)原理課題，由于該原理運(yùn)動(dòng)形式多樣，能實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡，因此可要求學(xué)生制作行走類產(chǎn)品，理解知識(shí)重點(diǎn)。通過一系列動(dòng)手實(shí)踐，讓學(xué)生對(duì)各類傳動(dòng)原理有具象的體驗(yàn)。各部分的結(jié)構(gòu)原理可以根據(jù)學(xué)生興趣點(diǎn)，師生商討敲定具體學(xué)習(xí)的傳動(dòng)原理模塊，重點(diǎn)在于讓學(xué)生能夠真正體會(huì)傳動(dòng)原理并能夠完成產(chǎn)品制作，以此將基礎(chǔ)打牢，達(dá)到授課目的。在學(xué)習(xí)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖紙部分，以日用品為切入點(diǎn)，讓學(xué)生觀察生活和工作中常見產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，如小小的一把壁紙刀，使用簡便、輕巧、攜帶安全，無須刃磨卻能夠隨時(shí)獲得鋒利的刃口，而合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)正是它成功的基礎(chǔ)。讓學(xué)生搜集身邊的日用品（如各類壁紙刀、伸縮式圓珠筆、針管筆、各類門鎖、各類開關(guān)等），將其拆解并分析結(jié)構(gòu)，繪制其結(jié)構(gòu)圖和爆炸圖，從而學(xué)習(xí)圖紙的繪制，以此發(fā)掘?qū)W生弄清楚問題的好奇心、增強(qiáng)學(xué)生的形象思維和鉆研結(jié)構(gòu)圖例的能力，為今后的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

（三）增強(qiáng)課程特色，發(fā)揮文化資源優(yōu)勢

原有課題是開放性的，以學(xué)生自主選擇為主，要求學(xué)生能夠完成一個(gè)具有動(dòng)態(tài)形式的玩具，但課程結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其同質(zhì)化較為嚴(yán)重，缺少對(duì)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和造型的創(chuàng)新。對(duì)此，可要求學(xué)生將課題與地域文化特色相結(jié)合設(shè)計(jì)主題產(chǎn)品或玩具。地域文化特色對(duì)專業(yè)的設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容都有很深的影響，不僅能體現(xiàn)地方專業(yè)的特色，還能促使教育教學(xué)的個(gè)性化。課題可設(shè)計(jì)為以校園文化印象和地方特色等為主題的產(chǎn)品或玩具設(shè)計(jì)，學(xué)生可根據(jù)情況自主選擇主題。這樣可在有限的實(shí)踐教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生挖掘地方文化特色，以觀察的心審視生活、提煉造型元素，合理有效地培養(yǎng)學(xué)生的理論應(yīng)用能力和實(shí)踐動(dòng)手能力。這樣一方面增強(qiáng)了課程的特色，使枯燥的機(jī)械傳動(dòng)原理具有設(shè)計(jì)內(nèi)涵；另一方面也使文化特色通過傳動(dòng)原理和造型方法具有美學(xué)特性和傳播性，推動(dòng)地方文化的傳播。

四、結(jié)語

通過將機(jī)械傳動(dòng)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)融入產(chǎn)品造型基礎(chǔ)課程中，使其與其他專業(yè)的造型基礎(chǔ)課程內(nèi)容區(qū)分開來，讓產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生能夠分析和理解復(fù)雜造型系統(tǒng)中的傳動(dòng)原理，了解物體的運(yùn)動(dòng)與傳動(dòng)原理的關(guān)系，從中體會(huì)運(yùn)動(dòng)的原理和動(dòng)力、傳動(dòng)、功能、審美之間的關(guān)系，并學(xué)會(huì)運(yùn)用恰當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)原理去解決實(shí)際的問題。造型基礎(chǔ)課程進(jìn)行的教學(xué)改革，運(yùn)用實(shí)訓(xùn)的方式鞏固了理論基礎(chǔ)，同時(shí)與地方特色相結(jié)合，讓學(xué)生深入了解地方文化，培養(yǎng)其綜合設(shè)計(jì)能力和實(shí)際操作技能，為其成為優(yōu)秀的產(chǎn)品設(shè)計(jì)師打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

[1] 張亮，劉慶梅，張嵐，等.設(shè)計(jì)類專業(yè)造型基礎(chǔ)課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐：以《創(chuàng)意與造型基礎(chǔ)》課程為例[J].美術(shù)文獻(xiàn)，2022（8）：113-115.

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［責(zé)任編輯：雷 艷］