淺談機械形態設計基礎課程對產品設計專業的必要性

【摘要】：對于當下部分高校面臨教學結構轉型，需要重新編輯篩選制訂新的人才培養方案及相關課程，其中要對現存機械形態設計基礎的課程進行刪減或留存，在此關于產品設計專業的機械形態設計基礎課程在新的高校人才培養方案制訂中進行取舍的情況做出一定的分析探究，以供研討參考。

【關鍵詞】：機械；形態；設計；課程

一、機械形態設計基礎課程內容概述

機械形態設計基礎課程的學習是為了培養學生了解機械構造、種類以及制作機械運動的能力，機械形態設計基礎課程也是學生動手的一門實踐課程。了解機械形態設計基礎課程中的機械元件基本構造、設計原理及基本法則，通過對機械機構各部分的聯系的認識與學習，能夠快速、有效地掌握機械的模型制作，創造合理的機械部件。鍛煉學生動手操作的能力，力求將專業理論知識與實踐環節相結合。

機械形態設計基礎課程將通過實例剖析進一步深化理解所學的知識，注重有針對性模型的制作訓練，引導和培養學生的表達素養和技術駕馭能力。該課程的教學預期是培養具有良好綜合素質，掌握機械制作實戰型知識，具有較強設計能力及創新精神的應用型專業人才。

機械形態設計基礎課程的授課內容在首節課對學生進行課程綜述，其次按照教學綱要對齒輪機構、摩擦輪機構、槽輪機構、連桿機構、帶傳動機構、鏈傳動機構、繩傳動機構、液力機構、鋼絲軟傳動機構等機械組件進行介紹講解。在接下來的課程內容中依次講解點、線、面、體的形態介紹及其空間特征，材料的認識、選取及加工，立體構成的應用，最后對課程的作業進行布置。

二、機械原理與設計學科的融合

2.1.理性思維與感性思維的結合

2.1.1學生對產品內部構造的了解

機械產品整體的造型設計遵循具象的理性思維，這是一種用具象的造型語言表達理性美和數理邏輯的思維方式，它包含著從理性到抽象、抽象到具象、具象到理性的設計思維演進過程。

在機械形態設計基礎課程的初始節課，按照教學內容即對相關機械組件以及機械連動機制進行講解認識。通過解剖產品內部結構，學生在看到宏觀產品運動的同時，會清楚該產品是由哪些機械組件進行組合搭建，明白產品內部是通過什么方式進行機械傳遞從而促使產品運轉。通過對產品內部構造的認知，使學生能夠更深層地理解設計產品的機械機能存在，增強對產品的理性認識，避免所設計產品單純流于形態。

2.1.2機械傳動機制的形態表現

通過對產品內部機械形態的剖析，最終產品的實現也將通過形態得以表現，意味著外在的形態表現要依托內部的結構原理所實現。一個簡單的汽車設計實例，即不管所設計的汽車內部機械連動機制及其機械組件多么復雜精密，人們始終不能坐在一堆機械零件上駕駛汽車，而需要通過汽車外部造型的轉化使人們能夠享受到汽車帶給人的便利。故機械傳動機制和形態表現兩者相互承載、相輔相成，嚴謹的設計周詳的產品總是什么樣的機械原理配合著什么樣的外在表現形式，外在的形態表現與內部的機械機制相契合，作為一個完善的產品，互相不孤立存在。

2.2設計理論與實際的結合

2.2.1材料選取與設計形態的平衡

通常學科教育離不開理論的傳授，而設計專業應該更加注重實踐能力，設計實踐的表現形式需要從紙面落實到實處，這就需要設計材料的使用。產品的材料美主要體現在自然、科技和社會人文因素中，材料的美感也直接影響產品的藝術風格和人對產品的感受。在做機械形態設計的時候，從制作成本和制作工藝等角度考慮，一般會向學生們建議使用kt板、金屬、木材等硬質材質。這些材質的使用會使整體的機械形態設計呈現不一樣的視覺和心理感受。

2.2.2設計與模型制作

在完成前期的理論內容后，接下來的課程時段主要以制作作業為主。首先由學生自行查閱不同物體運動形態特征，并制作出ppt文稿，探索物體運動的軌跡，這里不禁錮學生的查閱范圍，可以研究自然界任何物體運動狀態的特征，最后選取一種運動模式對其進行機械模擬。首先繪制所設計物象的外部形態，根據所學機械連動原理進行動態模擬，完成機械原理演繹后將所設計的形態運動部分進行解構，丈量出相應的尺寸，通過CAD軟件對部件進行尺寸標注，根據前期的設計進行材料的選取，依據機械原理和設計圖紙進行實物模型的制作。

三、機械形態設計基礎對產品設計專業學生能力的培養

3.1聯想、想象能力

機械形態設計基礎的課程設定有利于培養學生的聯想及想象力，通過前文的闡述了解到學生在設計機械形態之初，在腦海里應該對所設計的運動模擬有一個前期的預見，并且需要在大腦里將這些機械傳動機制和運動時候的動態模擬進行關聯聯想，并且在完成形態設計的同時需要對所設計的形態形象進行畫面想象。不僅如此，在整個課程的學習和作業的制作中，聯想和想象力始終貫穿其中。

3.2從現象到本質的認知、轉化能力

在了解了產品內部機械結構的過程當中，學生清楚了產品運作的機理，克服了只注重事物外在表象的直觀感受，并且通過學習，學生能夠將本質原理和形態藝術進行有機的結合，從而培養了將兩者相互轉化的能力。

3.3設計能力

該課程設立于設計學科專業下，必定以設計學科的學習為主體，無論是機械傳動的設計還是外在形態美學的設計都培養了學生堅實的設計實踐能力。

3.4局部、整體相互間的把握能力

在完成設計制作的過程中，學生一方面需要考慮內部機械原理組件的構成結合方式，另一方面需要配合外在的形態走向，這就需要學生能夠在細節局部和宏觀整體有效的進行切換，就像繪制一幅畫作一樣，當繪畫者只注重細部的描繪時，跳出來從整體全局出發就會發現繪制形體已經變形走樣，當繪畫者只注重整體的宏觀勾勒時，往往局部細節的刻畫就變得空乏欠缺，所以對于機械形態設計基礎課程的學習有利于學生在局部原理和造型整體間把握能力的培養。

3.5測算能力

在制作實物模型過程中，追求數理邏輯是完成機械形態設計的根本，學生要對其所設計的機械形態的構成部件進行尺寸測量，測量尺寸包括內部機械部件的單個尺寸大小、部件與部件相嚙合的尺寸、機械傳動整體的尺寸、外部形態的整體尺寸、外部形態各分解部件的尺寸等，對這些相關尺寸進行測量換算，能夠精確還原圖紙預期設計，同時也提高了學生理性換算能力，并將形態的感性認識進行理性化規范。

3.6動手操作能力

制作實物模型的過程就是一個動手操作的過程，它結合了學生手、腦、眼的配合，讓學生大腦構思的藍圖通過身體力行實現出來。同時也鍛煉了學生從二維平面圖到立體空間模型塑造的能力

3.7在產品設計中的應用能力

對該機械形態設計基礎課程的學習，最終要服務于產品設計專業本身，完成課程的內容學習有利于學生在日后的產品設計當中合理運用，避免設計過度理想化，虛無化。在把握產品形態造型的同時兼顧產品內部機械原理的理解，讓產品設計更加的合理實際。

結語

通過綜合分析研究，機械形態設計基礎作為高等教育產品設計學科課程的設立具有極其重要的價值和意義，該課程對于整個設計學科完整體系的建立起到舉足輕重的作用，對該課程的增設、保留有利于產品設計學科的長久發展。

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作者簡介：第一作者：鄭再仙（1989-），漢族，籍貫：遼寧省大連市，職稱：助教，學位：碩士，單位：大連藝術學院，研究方向：工業產品設計。