新材料应用在产品设计教学中的实践

夏寸草

摘要：本文记录了上海视觉艺术学院德稻大师家具班的师生在产品教学的过程中，以新材料竹板材为研究主题的产品开发课程，通过对课程的几个重要阶段的详述，阐述了竹板材这一新材料在产品设计中的应用。

关键词：新材料；竹板；产品教学；校企合作

“材料科学技术的重要性不言而喻，材料是与能源、信息并成为21世纪三大支柱产业的”，国际著名材料科学家、德国Karlsruhe研究中心主席H.Gleiter教授说。材料一直是人类赖以生存和社会得以发展的不可缺少的重要组成部分，设计与材料的关系十分密切，二者不可分割。材料通过设计赋予其真正的附加价值，设计也只有通过材料才能实现为人类造福的宗旨。材料、色彩及形态被称为产品造型设计的三要素。其中材料是工业产品的造型载体，也是色彩和形态的载体，产品的信息要依靠材料传达给消费者。“根据相关研究，人类经验的获取约有65%来自视觉，25%来自听觉，10%来自触觉，而经由视觉和触觉传递给消费者的产品信息和造型语言是材料所承载的，在人类造物的实践活动中，材料的历史既反映了人类社会的发展史，而他自身也是一部设计史，每一次新材料的出现又会给设计带来新的飞跃，也对产品造型提出更高的要求，没有工业技术作为支撑的产品设计是不完整的，也是没有基础的。”设计已经成为材料通过技术手段满足社会需要的纽带，这也符合设计通过材料实现为人类造福的宗旨。

1新材料应用在产品设计课程中的重要性

目前大部分高校的产品设计教学，教学框架基本为大学一年级为基础设计教学，教学内容为以三大构成为基础的基础设计教育。大学二年级的教学内容，主要是产品设计的基础技能培训，如设计形态，手绘课程，模型课程，电脑软件课程，以及一些产品设计的初步课程。大学三年级开始，进入各个主题课程设计，主题的课程设计往往以某个方面的课题为主题，如家具设计，灯具设计，交通工具设计，公共设施设计为主题的一系列综合类设计课程。大学四年级则以毕业设计和毕业实习为主。无论教学的思路如何，教学的最终目的，是希望学生能掌握产品设计的基本技能，在进入社会前，就具备较强的设计能力。

上海视觉艺术学院的德稻大师班家具专业的学生，目前由万德伦（Dirk Wynants）教授领衔，万德伦先生目前是国际著名的（户外）家具及设备设计大师，同时，他也是著名的设计公司Extremis的创始者及艺术总监。由大师领衔教导的家具班，除了传统的基础课和设计课以外，设置了学期设计课程，整个课程以一学期为期限。在学期课程中，负责各门课程的老师们穿插在学期课程的全程中，例如，调研课程的负责老师主讲前期项目的调研，手绘课程的老师和电脑课程的老师穿插在中期，模型课程的老师最终帮助学生们进行模型制作。

对于以户外家具为主要学习的家具班学生来说，对材料的研究是大学四年中非常重要的课程。本论文记录了在本科二年级阶段，以新材料为主题研究的实践性学期课程。这类课程的主要模式为：选择一种从未接触过的新型材料，寻找这种材料能实现的产品的可能性。这种课程模式较传统的以主题设计课程的优势在于：首先，有助于作品的可实现性。当课程结束时，我们经常看到一些学生的设计项目有很大的商业开发潜力，但学生的作品往往是不成熟的，但是想法是丰富的，很多有创意有意思的想法，由于得不到恰当的材料，从而无法将自己的理念转化为作品，同时也有很多学生由于材料、素材种类的限制，无法将自己的思路进一步打开。从灵感的火花到设计难题的解决，材料拥有将思想转换为现实的力量，而正确的材料选择可以赋予设计以生命，促进产业的革命性转变，并创造更好的、更可持续的环境。其次，有助于提高学生深化作品的能力。一个好的创意未必是一个好的产品，从以往的学生作品来看，学生的作品常常离真正的可投放市场的产品只有一步之遥，但是由于材料等要素的限制，作品无法变成产品。在一门基础课的教学过程中，有名学生画了张以三角形为主要元素的灯具草图方案，但苦于找不到合适的材料和工艺最终放弃了，而同时在课程结束后的某天，笔者在網络上看到了产品设计师Phil Cuttance设计的花瓶制作视频，整个制作过程全手工制作，运用到用极其普通的液体树脂，作品的完成度很高。由此可见，材料对于产品实现的可能性多么重要。新材料的提供增加了设计者反复推敲设计和测试产品的可能性。再次，搭建校企合作平台，让学生更多和更真实地接触企业。课程所涉及的新材料，往往由企业来赞助，让学生直接进入企业参观，了解生产工艺、流程和销售。而对于中国的企业来说，大部分企业也急切需要产品的开发与研究，而常由于经济和人力资源的局限性，缺少对新产品的开发，高校的这种尝试恰巧弥补的企业的这种缺失，达到高校和企业双赢的结果。

2新材料应用课程主要阶段

（1）课程的第一阶段——材料的基本认知。随着科学技术的发展，材料的种类日益增多，到20世纪末，材料的种类已经超过40万种。在课程起步阶段，会让学生了解若干基础的材料，如木材，金属，塑料等基础材料。同时，以参观的形式，让学生接触和开阔视野。目前国内的各高校，有部分学校已拥有材料工作室，但是内容相对不够完整，新材料也相对少。目前国内较值得参观的材料博物馆为MC新材料博物馆。MC是世界上最大的创新材料、可持续材料集成与应用的图书馆，它包括了来自建筑、时装、产品、平面等不同创意新材料。目前，MC在中国有两个展厅，一个位于北京，另一个位于上海嘉定，并且有针对学生的会员提供，学生也可以通过MC的网站查询到相关的材料资源。通过新材料的参观，拓宽学生的知识面，激发他们使用新材料，设计新产品的激情，为课程的进一步设计打下基础。

（2）课程的第二阶段——新材料的体验。通过参观和了解新材料之后，需要确定使用的新材料和企业支持。MC材料博物馆所展示的材料是全新的，但也是付费的。有条件的学生，可以支付新材料的使用权而获得新材料。大部分学生，则通过对之前材料的认知，寻找合适的新材料和新材料的生产厂家，在老师的帮助下与企业达成共识，由企业提供可试验的新材料，进行课程的试验。这个阶段的课程是非常重要，也是有难度的。一方面，大型的企业往往不愿意提供技术支持给学生，因为他们认为学生的能力是有限的，而且他们本身也具备设计能力，无需浪费精力在教育和研发的投资上。但是，在中国，中小型的民营企业还是愿意一试的。在学生和企业无法沟通的情况下，教师有义务帮助学生和企业沟通，达成设计和利益上的一致。另一方面，可用的新材料数量是有限的，在此，学生可以寻找一些并不是非常新的材料，但是非常有可塑性的材料作为设计用材。这里的可塑性主要指几个方面：一方面，材料本身比较成熟，已有一定阶段的开发历史，但是目前的产品比较原始，没有好好利用；另一方面，材料本身比较环保，成本低，有一定市场竞争优势，再者，材料易于加工，用普通的加工工艺，通过简单加工工具，如切割，翻模等工艺，就可以实现产品的需求。

（3）课程的第三阶段——新材料的调研与研究。以下为2015年学期课程：利用新型层压竹板来进行设计的运用案例。层压竹板是由毛竹拼接压制而成的，在中国的加工已有一段时间，但是目前产品相对比较单一，形态原始，产品均为中低端家居用品。以竹板为材料研究对象，参观工厂，了解竹板类产品加工工艺。学生参观竹板从选条到压板的整个过程，虽然是同样的材料，但是不同的产品均有不同的加工工艺，如加工砧板类，碗类，都是不同的加工方式。通过企业的参观，我们可以了解到整个材料到产品的加工工艺，为具体的设计方案打下基石。在对现有工艺的基础上，寻找材料的特有性能和特有美感，并对材料进行肌理研究。

（4）课程的第四阶段——为新材料的设计与畅想。在这个阶段，需要放宽思路，不要被材料本身的局限性所限制。在研发过程中，无论是天然材料还是人造材料，在研究时不仅要关注材料的性能，还应该注意材料的形态、色彩以及空间的组合表现。可见，设计材料的科学美不仅表现在物质形态和化学特性上，更体现于理性与感性相互交融的深邃意境。在设计过程中，尽可能地发挥想象力，不要为材料设计而设计，做到“放得开，想得远”。

（5）课程的第五阶段——产品设计深化与可行性研究。这个阶段的设计，需要企业的支持。虽然之前的企业参观，材料调研，设计者已经对新材料有所了解。但是毕竟是第一次使用这种新材料，对加工工艺和产品的实现性还是有一定距离的。课程邀请了提供该材料的企业的设计师和工程师共同参与到课程中。工程师和设计者一起，共同探讨该产品实现的可能性，加工工艺，生产成本和市场潜力。如果可能的话，可以确定若干可实现的方案，让企业定制部分半成品，如加工好的不同厚度的特有肌理板材以便设计者进一步进行模型试验。

（6）课程的第六阶段——产品模型试验与作品展示。预留1～2周左右的时间，让企业准备材料，在此期间，设计者可以使用其他材料如航模板，聚氨酯泡沫等材料进行草模试验。因为新材料的特殊性较难掌握，使用模型对研究产品的形态和比例是非常有帮助的。等新材料到位后，设计者可以进行模型制作。

（7）课程的第七阶段——产品市场投放与反馈。选择较好的设计成品，争取企业的支持，进行再设计。再设计主要是对原有设计的细化和改良，同时由企业进行专业的打样和制作，小批量投放市场和进入展会。试验新产品在市场投放的效应。这个阶段可在课程结束后进行，但是是非常有必要的，设计者的作品的企业采纳，是对该设计者能力的肯定和支持，对其他人也是种激励。同时，也有助于课程更好地良性循环和发展。

将学生的作品深化，结合材料，并得到企业支持，最终推向市场，实现设计变成现实的物品，很多境外高校也在從事这类的尝试。例如，香港理工大学设计学院设计推出了一个SDworks的独特的商业化项目平台，平台帮助学生发展和提炼他们的设计想法变成现实的产品。以香港理工大学工业设计中心的名义与厂家合作把设计生产出来，利润采取分配的模式，在学校，设计学院，项目负责老师以及参与的学生之间进行利润分配。这种工作室目前是否盈利我们不得而知，但是我认为却是一个很好的模式，来激励学生，并且容易产生聚集效应，设计出比较好的产品，甚至孵化一个品牌。

3结语

通过对新材料的使用，课程将越来越深入，学生和企业以及市场的沟通也越来越密切。在产品设计顺应时代的变化、意识的变化的同时，新材料运用的这种课程模式也将赋予产品设计新的魅力。我们希望，越来越多的新材料将运用到我们的课程中，让这些未来的年轻设计师们能在大学四年的学习中真正学到有用的知识。