工業設計模型制作實驗教學體系課題設計探索

郭愛蓮 王海鋒 喬現玲

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

模型制作實驗教學現狀分析

在工業設計教學中，模型制作的實踐教學普遍存在著一個誤區，那就是，重視模型制作的最終表現效果，輕視模型制作過程的訓練。由于模型制作是一個需要長期訓練才能掌握的技藝，學生初次制作模型往往難以獲得理想的效果，以致大多數學生，甚至一些教師對模型制作沒有引起足夠的重視，認為可以通過計算機建模，并采用RP快速成型和CNC數控加工的方式來彌補甚至取代手工的不足，獲得華麗的模型表現效果，而忽視了將模型制作作為一種有效的設計手段，啟發設計靈感、優化方案的過程。

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

陜西科技大學工業設計實驗教學體系

陜西科技大學工業設計專業學生在校四年的學習期間，一般會經歷4次模型制作訓練，實驗課程分別是《快速成型與模型制作》40學時，《機械設計基礎》6學時，《工業產品造型設計》16學時，以及畢業設計作品的模型制作環節。學生在校期間參加設計大賽獲得入圍資格，需要按大賽要求制作產品模型時，學校也會大力支持，提供模型制作的相關實驗條件和材料。實驗教學體系如表1所示（由于培養方案的調整，不同時期課程名稱、學時和實驗項目數有所不同）。

表1 陜西科技大學工業設計專業模型制作實驗教學體系表

在工業設計的教學體系中，每門課程的教學內容相對獨立又相互關聯。由于任課教師對教學大綱的制訂以及實驗課題設計具有自主權，如果缺乏整體認識又疏于溝通，就容易破壞實驗教學體系的完整性和邏輯性，不能達到預期的教學效果。

模型制作課題設計指導思想

上述課程的模型制作實驗教學中，通過產品模型制作的訓練，理論聯系實際，使學生對相關理論知識有更深入的理解，而實驗課題是實踐教學的核心內容，直接影響著教學效果。只有科學合理的模型制作課題設計，才能使學生在實踐訓練的過程中，由淺入深，循序漸進，從基礎技能走向綜合設計，逐步達到教學目標。

《快速成型與模型制作》（又名《模型制作工藝》）作為專業基礎課，課程的實驗教學以教師為主導，分不同材料進行專題訓練，教學目的是解決不同材料的制作技法以及設備的使用方法等技術問題。由于這門課程的實驗學時最長，往往被賦予太多責任，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，復雜的課題只會讓學生對模型制作喪失自信心，轉而寄期望于計算機輔助模型制作。盡管計算機輔助模型制作可以充分地滿足模型的表現效果，但是模型制作作為一種立體的思考方式，啟發設計構想的用途被忽略了。

《機械設計基礎》是面向工業設計（理工類）學生開設的專業基礎課，為學生講授機械方面的專業術語、基本概念、運動機構和傳動機構等方面的知識。通過學習，體會產品設計過程中，機械設計對整體方案帶來的收斂性，避免樣機和效果圖嚴重失真的后果。在課程的實驗環節，學生通過制作可動的功能性模型實現產品預定運動功能，理解機構設計原理和傳動機構知識，進而感知產品設計中功能與造型之間的協調關系。功能性模型關注機能、構造的合理性，因此并不強調外觀展示效果。

作為工業設計重要的專業課，《工業產品造型設計》由教師擬定訓練課題，材料的選擇、設計規劃及方案實施等都以學生為主導。模型制作的課題設計注重形的創造能力以及造型分析能力的培養，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體現產品語義的方式展現出來。在實驗過程中，學生的模型制作型技法的合理選擇及材料的綜合運用能力也得到一定提高。

模型制作更是畢業設計的重頭戲，學生必須完成畢業設計作品的模型制作，模型材料和工藝的選擇完全由學生根據實際情況自主決定。一般來說，應嚴格要求學生通過草模型優化設計方案，方案確定后制作展示模型。展示模型嚴格按設計尺寸制作，形態、色彩、材質都應接近設計方案，以達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，可以選擇外協加工，如：RP快速成型制作、CNC數控加工等，鐵藝產品、家具等也可找專業工人制作。

表2 模型制作實驗教學課題

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

模型制作課題設計

基于以上指導思想，根據模型材料和工藝的特點來分配實驗學時，擬定實驗課題如表2所示。

在實驗教學過程中，教師應引導學生研究、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，把自己的設計思想通過模型這一直觀的方式展現出來，并通過造型規律以及美學分析等，使學生掌握基本的工業造型工藝和專業設計技能，全面地、綜合地提高專業表達能力、設計創作能力和專業理論水平等[4]。

結束語

模型不能僅僅被當作一種立體表達的語言，它更是一種行之有效的設計手段。對于在校學習的學生來說，后者顯得更為重要，然而它在這方面的價值并沒有得到學界普遍的重視。人們往往將模型制作視為一種設計表達方式，過多地傾注于獲得華麗的表現效果，忽略了模型制作訓練對提升學生三維構型能力的重要作用。通過對模型制作課題設計教學的改革，將這一理念貫穿于模型制作實驗教學體系的指導思想中，對培養一個善于用三維方式來思考產品設計問題的設計師有著重要意義。

[1]劉振生,史習平,馬賽等.設計表達 [M].北京:清華大學出版社,2005:1．

[2]謝大康.產品模型制作[M].北京:化學工業出版社,2005:1．

[3]浩汗設計&李雪如.搞設計[M].北京:中國建筑工業出版社,2005:64．

[4]黃婉春,舒余安.工業設計中的模型制作 [J].包裝工程,2005,4:182-183．