《模型制作》課程教學改革

徐哲浩 姚雯吉

【摘 要】《模型制作》課程是工業設計和產品設計專業培養中十分重要的實踐類課程，注重動手能力的培養，隨著近年來計算機輔助設計和成型技術的快速發展，產品模型制作的方式越來越多元化，效率越來越高，因此，模型制作課程也隨著技術的發展進行改革，在保留傳統模型制作訓練的基礎之上，加大快速成型技術和復雜曲面機械化加工工藝的訓練力度，為培養綜合性設計人才做好專業準備，同時更加注重培養學生的綜合性解決問題的能力，進一步強化動手能力和思維的訓練。同時伴隨著課程教學內容的改進，構建起以實驗室為依托的工作室制使用方式，結合競賽和開放性創新項目，進步深化課程延續教學，創建穩定且結構合理的實踐教師隊伍。本文以《模型制作》課程為例，探討這方面的改革。

【關鍵詞】模型制作;教學改革;實驗室

模型制作課程是工業設計和產品設計專業學生培養過程中非常重要的一門專業課程，具有很強的實踐性，是從平面轉換到三維立體的一門銜接性課程，學生在完成素描色彩、結構素描、三大構成等基礎課程之后，開始三維實物制作的一次實踐為主的嘗試，在這個課程當中，通過訓練，需要學生建立起產品的三維空間概念，掌握幾大常規模型材料及其加工方式的應用，培養良好的動手能力和解決實際問題的能力。需要靈活的教學方式和有針對性的實踐內容，根據學生的不同的特點，展開實踐教學。

目前國內高校對于此類課程的教學大致分為兩類：一類是將材料與工藝、模型制作、木工等相關聯課程打通，以設計目標為導引，將模型制作滲透進各個課程，綜合性授課，將教學內容分解為各個模塊，在各個課程中分別萬車給教學目標;另一類是設置模型制作課程，依據培養需要授課，結合培養目標和學科發展各有側重，有些著重于木工技術的訓練，有些側重于交通工具油泥模型的訓練，不盡相同。這兩種模式都能夠實現教學目標，前者注重課程和知識點之間的合理連接，能夠幫助學生結合實際問題深入理解和學習模型制作，后者則提供系統性的訓練。國外有些高校則是采用工作室形式，以實驗室為單位，由實驗室教師提供一系列的培訓訓練，更多的注重培養學生的主觀能動性和創造性，這其中也有值得我們借鑒的地方。

伴隨著快速成型技術的發展，我們的《模型制作》課程應該相應改革，以適應行業對人才的需求。快速成型技術課程又稱快速原型制造技術，誕生于20世紀80年代后期，被認為是近20年來制造領域的一個重大成果。它集機械工程、CAD、逆向工程技術、分層制造技術、數控技術、材料科學、激光技術于一身，可以自動、直接、快速、精確地將設計思想轉變為具有一定功能的原型或直接制造零件，從而為零件原型制作、新設計思想的校驗等方面提供了一種高效低成本的實現手段。伴隨著制造業的外部形勢發生了根本的變化，用戶需求的個性化和多變性，多品種、小批量、按定單組織生產的現代生產方式需求越來越大。同時，市場的全球化和一體化，更要求企業具有高度的靈敏性，面對瞬息萬變的市場環境，不斷地迅速開發新產品，變被動適應用戶為主動引導市場，這一行業變革引導專業培養和教學與時俱進，通過該課程學習，對接行業前沿技術，為學生走向工作崗位做好積極的準備。快速成型技術在新產品造型設計過程中的應用越來越廣泛，快速成形技術為工業產品的設計開發建立了一種嶄新的產品開發模式。運用快速成型技術能夠快速、直接、精確地將設計思想轉化為具有一定功能的實物模型，縮短了開發周期，而且降低了開發費用，這與高級應用型人才培養目標十分契合，能夠使培養出來的人才快速適應行業環境。基于次行業的結構轉變，我們在課程中增設了三維掃描及3D打印、精雕、激光雕刻和現代木工系統四大塊內容，這四部分內容基本涵蓋了目前行業內比較前沿的成型技術，對于模型制作的實現也具有很強的操作性，學生可以快速進入狀態，且設置的課程作業是復合型的，涉及多種材料的結合，因此可以實現在一個模型里面運用到多種成型技術，技能果訓練學生的實際操作能力，也有助提高規劃和合作能力，綜合性非常強。三維掃描及3D打印的優勢是速度快，計算機處理便捷，可操作性強，入門快，學生可以再短時間內掌握技巧;精雕的優勢在于精細加工和復雜曲面，這一技術對于學生的工程基礎和思維要求都比較高，難度比較大，適用性比較廣，制作周期相對較長，對于提升工程知識和素養益處十分明顯;激光雕刻技術很大程度上解決了平面切割的問題，速度快，上手快，簡便易操作;現代木工系統主要指的是西方的現代木工技術，用系統的方法處理木工，設備要求配置高，投入大，場地需求大，完備的設備能夠實現各類尺寸的木產品制作。從整個授課過程來看，學生對此很感興趣，能力提高也很快。構建起來的完整的、關聯性強的、在橫向實踐量和縱向時間深度方面都有保障和發展空間的課程構架，根據不同的生源特點，靈活教學。初步實現了該課程在教學內容和教學方式上的整合優化，細致到每一個環節和步驟，充分考慮其內在關聯性，既保留了傳統的模型制作訓練內容，又加強了現代化模型制作方法的實踐教學，效果明顯。

結合本校的實驗室建設現狀和師資配備，我們嘗試轉換思路，將行業導師引入課堂，帶來新的方式、新的內容和新的體驗。打破以往主講教師和實驗教師組成的較為單一的師資配備，邀請業師參與其中，對于本課程而言，業師主要分兩類：一是在工業設計和產品設計領域的資深專家，他們往往在人才培養一線奮斗多年，積累了大量的實際教學經驗，對學生、專業規劃、人才培養、教育理論、專業發展等方面有著獨到的見解和理論高度，能夠幫助教學團隊打開思路，找尋改革的突破口，規劃課程內容和相關流程;二是業界資深的技術人員，他們長期工作在模型制作的第一線，對目前材料、加工技術、加工技藝、成本控制、實際操作等方面具有豐富的經驗，能夠結合理論，將理論知識融入到實際操作中，能夠幫助教學團隊加強實際操作性，使教學落到實處。這兩類業師對于模型制作課程教學團隊建設而言，都是至關重要的。通過我們的教學實踐，逐步建立起穩定的師資團隊，每年的業師合理更迭，既保持原有優秀業師，也會吸引新業師，保證與行業緊密連接，實現人才培養的無縫對接。我們通過此次改革，創建了一支由專任教師、實驗教師、業界專家、業界技術人員組成的教學團隊，實現教學多元化。通過業界資深專家和技術人員的理論指導和實踐，雙線并行，進行教學內容的規劃和研究，優化教學內容。

此外，該課程還涉及到實驗室建設，各個項目資源之間的合理配置，這些因素直接影響到課程改革是否能夠充分展開。本校的實驗室建設相對來說比較完備，配置比較合理， 能夠滿足實踐教學所需，我們采取工作模式，各個工作室之間有機聯動，為了在課堂之外提供給學生更多的訓練機會，在條件和時間允許的情況下，以開放創新項目的形式對學生開放，在開放過程中，實踐教師全程參與指導和協助，鼓勵學生進行開放性創新實驗，開放性創新實驗項目是我校支持學生自主創新研究的教學項目，目的在于培養學生的創新能力，結合實驗室資源，孵化高級別科研項目和創新創業類項目，通過孵化，學生在校取得一定的經驗和成果，形成研究團隊，對于后期申報高級別科研項目和創新創業提供基礎條件，通過幾年的教學積累，我們的學生在省級科研項目和省級創新創業競賽中均獲得優異的成績。同時，我們還鼓勵結合各類設計競賽和科研項目，展開實踐操作，設計類學生的培養過程中，參加設計競賽是一種很好地促進方式，學生可以在參賽過程中充分激發創造性，同時能夠腳踏實地深入各個細節設計，對于提升學生的綜合設計能力和水平是相當有益處的，很多專業教師在專業課授課過程中，也是結合了諸多競賽，工業設計和產品設計的專業競賽，很多都需要提供參賽模型，我們的學生就可以結合競賽在實驗室展開模型制作，完成自己的設計創意，這便形成了一個相對完整的設計過程，深入了一大步。我們的學生在實驗室開放過程中，制作出了許多精美的模型，用作競賽、科研項目、畢業設計等，也取得了諸多成果，同時這些實踐經驗也成為他們走向工作崗位的自信源泉，設計的作品也成為我們珍貴的教學資料。同時，我們的實驗室也做到了真正意義上的物盡其用，利用率比較高。

我校《模型制作》課程經過近幾年的改革和實踐，越來越趨向于成熟和穩定，完善的實驗室配置、穩定的師資團隊、一定的教學積累，日益完善的教學內容和構架，都為我們的課程展開提供了保障，后續的課程建設中，我們需要開發更豐富的課程內容，加強課程與課程之間的傳承聯系，強化知識點與知識點之間的有效結合，進一步提高效率，優化內容，依據實際情況調整課程進度，加大學生操作和實踐的機會，以設計目標為導向，在規范化操作的基礎上發揮學生的主觀能動性和創新性。還有一點是需要進一步明確和規范課程評價體系，我們需要在常規課程評價的基礎上，提出更加合理和適用的評價標準，要以不同的角度和觀點去看待整個教學過程，也要從學生的角度去思考課程的意義和未來的發展趨勢。同時緊密聯系行業，基于我們培養高級應用型人才的培養目標，我們培養學生的目的是為社會輸送合格的設計人才，避免培養與行業脫節造成的不必要的損失是必須要考慮的因素，因此，密切結合行業的課程設置就變得尤為重要，合理地課程設置，優質的課程內容，穩定的傳承與發展，合理地評價體系缺一不可。且需要處理好相關課程之間的關系，做到有序合理的推進培養方案，這是我們在教學過程中的一些思考，與各位讀者和同行共勉。

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