工业设计模型制作实验教学体系课题设计探索

郭爱莲 王海锋 乔现玲

模型是产品的立体表达方式[1]，它不仅渗透着设计师对产品的理解，也是一种行之有效的设计手段[2]。在工业设计教育和实践中，产品模型制作实验教学对培养学生的动手能力、三维构型能力以及准确把握形态和空间的平衡能力都具有重要的意义，是提升学生设计能力和良好设计感觉的重要手段。

模型制作实验教学现状分析

在工业设计教学中，模型制作的实践教学普遍存在着一个误区，那就是，重视模型制作的最终表现效果，轻视模型制作过程的训练。由于模型制作是一个需要长期训练才能掌握的技艺，学生初次制作模型往往难以获得理想的效果，以致大多数学生，甚至一些教师对模型制作没有引起足够的重视，认为可以通过计算机建模，并采用RP快速成型和CNC数控加工的方式来弥补甚至取代手工的不足，获得华丽的模型表现效果，而忽视了将模型制作作为一种有效的设计手段，启发设计灵感、优化方案的过程。

事实上，模型制作并不只是按图索骥，而是具有创造性的设计活动[3]。它对于在校学生来说，最重要的是通过训练，学习用三维的方式思考产品设计的问题。这种思维方式的形成对产品设计师来说是至关重要的，也是计算机无法取代的。正如产品的平面表达（即效果图），虽然计算机可以绘制出完美的渲染效果图，但设计师仍然需要保持用手绘草图来思考设计的习惯。

陕西科技大学工业设计实验教学体系

陕西科技大学工业设计专业学生在校四年的学习期间，一般会经历4次模型制作训练，实验课程分别是《快速成型与模型制作》40学时，《机械设计基础》6学时，《工业产品造型设计》16学时，以及毕业设计作品的模型制作环节。学生在校期间参加设计大赛获得入围资格，需要按大赛要求制作产品模型时，学校也会大力支持，提供模型制作的相关实验条件和材料。实验教学体系如表1所示（由于培养方案的调整，不同时期课程名称、学时和实验项目数有所不同）。

表1 陕西科技大学工业设计专业模型制作实验教学体系表

在工业设计的教学体系中，每门课程的教学内容相对独立又相互关联。由于任课教师对教学大纲的制订以及实验课题设计具有自主权，如果缺乏整体认识又疏于沟通，就容易破坏实验教学体系的完整性和逻辑性，不能达到预期的教学效果。

模型制作课题设计指导思想

上述课程的模型制作实验教学中，通过产品模型制作的训练，理论联系实际，使学生对相关理论知识有更深入的理解，而实验课题是实践教学的核心内容，直接影响着教学效果。只有科学合理的模型制作课题设计，才能使学生在实践训练的过程中，由浅入深，循序渐进，从基础技能走向综合设计，逐步达到教学目标。

《快速成型与模型制作》（又名《模型制作工艺》）作为专业基础课，课程的实验教学以教师为主导，分不同材料进行专题训练，教学目的是解决不同材料的制作技法以及设备的使用方法等技术问题。由于这门课程的实验学时最长，往往被赋予太多责任，期待它一次性地把模型制作的问题解决，一劳永逸。其实，对于初学者来说，第一次的制作模型往往难以获得令人满意的效果，复杂的课题只会让学生对模型制作丧失自信心，转而寄期望于计算机辅助模型制作。尽管计算机辅助模型制作可以充分地满足模型的表现效果，但是模型制作作为一种立体的思考方式，启发设计构想的用途被忽略了。

《机械设计基础》是面向工业设计（理工类）学生开设的专业基础课，为学生讲授机械方面的专业术语、基本概念、运动机构和传动机构等方面的知识。通过学习，体会产品设计过程中，机械设计对整体方案带来的收敛性，避免样机和效果图严重失真的后果。在课程的实验环节，学生通过制作可动的功能性模型实现产品预定运动功能，理解机构设计原理和传动机构知识，进而感知产品设计中功能与造型之间的协调关系。功能性模型关注机能、构造的合理性，因此并不强调外观展示效果。

作为工业设计重要的专业课，《工业产品造型设计》由教师拟定训练课题，材料的选择、设计规划及方案实施等都以学生为主导。模型制作的课题设计注重形的创造能力以及造型分析能力的培养，通过不断观察、分析及修改，最终的模型以符合形式美要求并能恰当体现产品语义的方式展现出来。在实验过程中，学生的模型制作型技法的合理选择及材料的综合运用能力也得到一定提高。

模型制作更是毕业设计的重头戏，学生必须完成毕业设计作品的模型制作，模型材料和工艺的选择完全由学生根据实际情况自主决定。一般来说，应严格要求学生通过草模型优化设计方案，方案确定后制作展示模型。展示模型严格按设计尺寸制作，形态、色彩、材质都应接近设计方案，以达成作品与用户良好的体验和沟通。实验条件不能满足的情况下，可以选择外协加工，如：RP快速成型制作、CNC数控加工等，铁艺产品、家具等也可找专业工人制作。

表2 模型制作实验教学课题

综上所述，除毕业设计制作的展示模型外，工业设计实验教学体系内的模型制作训练都不以最终表现效果为终极目标。事实上，使学生掌握模型制作这种有效的设计手段，并通过训练提升学生的三维造型能力，才是模型制作实验教学对于一位设计新人来说最重要的价值。

模型制作课题设计

基于以上指导思想，根据模型材料和工艺的特点来分配实验学时，拟定实验课题如表2所示。

在实验教学过程中，教师应引导学生研究、推敲模型选材及加工工艺，制订模型制作方案，在熟练掌握材料特性及加工方法以后，把自己的设计思想通过模型这一直观的方式展现出来，并通过造型规律以及美学分析等，使学生掌握基本的工业造型工艺和专业设计技能，全面地、综合地提高专业表达能力、设计创作能力和专业理论水平等[4]。

结束语

模型不能仅仅被当作一种立体表达的语言，它更是一种行之有效的设计手段。对于在校学习的学生来说，后者显得更为重要，然而它在这方面的价值并没有得到学界普遍的重视。人们往往将模型制作视为一种设计表达方式，过多地倾注于获得华丽的表现效果，忽略了模型制作训练对提升学生三维构型能力的重要作用。通过对模型制作课题设计教学的改革，将这一理念贯穿于模型制作实验教学体系的指导思想中，对培养一个善于用三维方式来思考产品设计问题的设计师有着重要意义。

[1]刘振生,史习平,马赛等.设计表达 [M].北京:清华大学出版社,2005:1．

[2]谢大康.产品模型制作[M].北京:化学工业出版社,2005:1．

[3]浩汗设计&李雪如.搞设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2005:64．

[4]黄婉春,舒余安.工业设计中的模型制作 [J].包装工程,2005,4:182-183．