基于工業(yè)設計模型的高校實(shí)驗室建設論文
摘要:模型制作是工業(yè)設計專(zhuān)業(yè)的重要課程，并貫穿于整個(gè)設計專(zhuān)業(yè)學(xué)習當中，而且模型的制作和應用非常依賴(lài)于模型制作實(shí)驗室。本文在介紹工業(yè)模型類(lèi)別基礎上探討了實(shí)驗室建設的思路和方案，并據此進(jìn)行了具體的實(shí)驗室建設。最后，指出基于工業(yè)設計模型建設高校實(shí)驗室的現實(shí)意義。
關(guān)鍵詞:工業(yè)設計模型;高校實(shí)驗室;建設方案;實(shí)施
工業(yè)設計師將自身的構思進(jìn)行視覺(jué)化的重要方式就是進(jìn)行模型設計，也是把想象力和創(chuàng )造力轉變?yōu)榫哂袑?shí)用價(jià)值的產(chǎn)品的重要階段。模型始終伴隨著(zhù)工業(yè)設計的創(chuàng )立和發(fā)展，已經(jīng)成為設計過(guò)程中必不可少的工具〔1〕。需要重視的是，模型制作是工業(yè)設計專(zhuān)業(yè)的重要課程，并貫穿于整個(gè)設計專(zhuān)業(yè)學(xué)習當中，而且模型的制作和應用非常依賴(lài)于模型制作實(shí)驗室。高校的模型制作實(shí)驗室是培養學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng )造能力的重要場(chǎng)所，而如何提高學(xué)生創(chuàng )新能力和動(dòng)手能力是實(shí)驗室建設的關(guān)鍵所在〔2〕。顯然，基于工業(yè)設計的模型制作實(shí)驗室建設的水平會(huì )直接決定了產(chǎn)品模型的制作工藝和水平，但是現階段我國大部分高校對于模型制作實(shí)驗室建設重視程度不足，投入經(jīng)費有限，很難滿(mǎn)足教學(xué)需要。因此本研究針對工業(yè)設計模型的高校實(shí)驗室建設進(jìn)行深入探討，并提出了一些改進(jìn)措施。
1工業(yè)設計模型類(lèi)別
根據工業(yè)產(chǎn)品的設計流程，本研究將工業(yè)設計過(guò)程分為四個(gè)階段，其中每個(gè)階段都有專(zhuān)門(mén)的功能需求，針對不同的功能需求和設計任務(wù)，模型所起到的作用也各不相同。需要說(shuō)明的是，產(chǎn)品設計階段具有非常明顯的過(guò)程性，因此要求模型設計同樣要具有過(guò)程性。產(chǎn)品設計分類(lèi)以及對應的模型設計類(lèi)別圖.(1)創(chuàng )意模型。創(chuàng )意模型又被稱(chēng)為粗摸，顧名思義，就是在客戶(hù)需求的基礎上進(jìn)行創(chuàng )意設計時(shí)，通常會(huì )采用模糊概括的方式來(lái)表現該創(chuàng )意模型，既可以表現出產(chǎn)品的創(chuàng )意構思、形狀特點(diǎn)、人機關(guān)系等〔3〕，又可以驗證設計人員的設計思路，還可以作為設計團隊的原始樣本，為以后的實(shí)物模型提供參考。(2)表現模型。在產(chǎn)品設計的初期階段，專(zhuān)業(yè)的設計人員都會(huì )根據設計創(chuàng )意，利用塑料、油泥以及陶土等簡(jiǎn)易材質(zhì)來(lái)構建組胚模型，模型注重產(chǎn)品設計的整體表現，對細節不作過(guò)多的考慮，其主要功能就是將設計人員的構思進(jìn)行快速呈現，這也是設計人員比較產(chǎn)品的形狀、尺度以及大小的重要依據。由于初期模型的呈現方式比較直觀(guān)和簡(jiǎn)潔，因此在具體制作模型的過(guò)程中會(huì )不斷激發(fā)設計人員的創(chuàng )作靈感，還可以實(shí)時(shí)地修改和調整模型的具體參數。
2基于工業(yè)設計模型的`高校實(shí)驗室建設
模型制作實(shí)驗室應該以可持續發(fā)展的角度來(lái)進(jìn)行規劃，堅持動(dòng)態(tài)的發(fā)展戰略〔4〕。一般情況下，實(shí)驗室建設可以分為兩個(gè)階段進(jìn)行，第一個(gè)階段主要以手工的模型制作為主，第二個(gè)階段以計算機輔助設計為主.
2．1以手工為主的模型制作工作室
以手工為主的模型制作工作室可以按照不同的材質(zhì)進(jìn)行模型加工，其可以勝任從參考模型到樣品模型階段的工作。因為這種工作室的工作性質(zhì)和工作方式非常類(lèi)似，所以其材料也可以進(jìn)行綜合利用，而且還可以根據需要進(jìn)行磨合。另外，只要將分區進(jìn)行合理分配，就可以讓材料的使用率提高，比如樹(shù)脂和石膏材質(zhì)的工作室、木質(zhì)和塑料材質(zhì)的工作室都是可以讓材料進(jìn)行交叉使用，提高材質(zhì)的利用率。但是，油泥材質(zhì)的制作工作室對于室內環(huán)境的要求非常高，比如室內溫濕度、塵土等因素都需要考慮;如果塑料材質(zhì)的制作工作室要求的精度較高時(shí)，實(shí)驗室還應該配備專(zhuān)業(yè)的真空吸塑機，與傳統的工業(yè)真空吸塑機不同，這種實(shí)驗室配備的真空吸塑機具有占地較少、模具更換簡(jiǎn)單以及工作噪音小等特點(diǎn)〔5〕。
2．2計算機輔助模型制作工作室
計算機輔助模型制作工作室的主要功能就是將設計的虛擬模型轉變?yōu)槿S實(shí)體模型，其可以自動(dòng)地將設計人員的構思轉變?yōu)閷?shí)體模型，當然還要保證一定的精度，現在很多工業(yè)產(chǎn)品的設計都要經(jīng)歷計算機輔助模型階段。根據使用設施進(jìn)行分類(lèi)，可將模型制作技術(shù)分為數據加工類(lèi)型和速成加工類(lèi)型〔6〕。這兩類(lèi)加工類(lèi)型特點(diǎn)各異，相互補充，比如數控加工類(lèi)型的模型具有精度高、模型強度大、但是對于制作人員的要求較高，而速成加工類(lèi)型的模型具有強度小、易斷裂，不能制作結構復雜的模型，但是操作簡(jiǎn)單。實(shí)驗室應該根據本身的實(shí)驗特點(diǎn)合理選購加工設備。
3高校實(shí)驗室建設的具體實(shí)施
3．1實(shí)驗室硬件建設
(1)選址制作模型的實(shí)驗室場(chǎng)所應該選擇在比較獨立的位置，也可以根據需要設定在離教學(xué)區域距離不遠的位置。與此同時(shí)，實(shí)驗室的數量要達到教學(xué)和實(shí)驗需要，實(shí)驗室的房間要適中，如果實(shí)驗室面積過(guò)大可以利用隔板等設施進(jìn)行隔離，將較大的實(shí)驗室隔離位多個(gè)較小的實(shí)驗室。另外，實(shí)驗室應該采光足夠，利于通風(fēng)散熱，而且配套的實(shí)驗室器材、桌椅以及實(shí)驗用品要準備妥當。如果實(shí)驗室旁邊配備多媒體教室就有利于具體地講解實(shí)驗過(guò)程，從而提高實(shí)驗教學(xué)效果�？傮w上看，可將模型制作的實(shí)驗室分為干濕兩個(gè)類(lèi)型，并在空間區域上進(jìn)行隔離，其中干型實(shí)驗區域又可分為靜態(tài)區域和動(dòng)態(tài)區域，比如可將噪聲較大、灰塵較多的區域以及實(shí)驗氣體刺激、有一定污染性的區域安排在動(dòng)態(tài)區域〔7〕。濕型區域要配備水源和專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗下水管道，如果條件允許，可以選擇通風(fēng)較好、采光較好的區域作為濕型區域。(2)布局根據模型制作的工藝和使用材質(zhì)的不同，要求實(shí)驗室的面積約為200平方米，主要分為模型打磨室、制作室、精修室、噴漆室以及存儲室組成，而且要求實(shí)驗室采光充足、通風(fēng)性良好。具體來(lái)講，打磨室和制作室需要安裝特定插座，打磨室配備四個(gè)試驗臺，八個(gè)虎鉗、主要用于切割和打磨粗糙的密度板;制作室是學(xué)生學(xué)習和實(shí)踐的主要場(chǎng)所，要求配備一個(gè)烘箱，以便于加熱和烘烤油泥材質(zhì)以及ABS材質(zhì)的模型，另外還要配備六個(gè)中型試驗臺以及三十五個(gè)實(shí)驗板凳，實(shí)驗室臺面建議使用鋼化玻璃，以便于學(xué)生進(jìn)行模型切割，并在墻邊設置展覽區域;精修室建議進(jìn)行無(wú)塵處理，用于放置大型激光雕刻機;噴漆室是模型制作的最后環(huán)節，要求有極好的通風(fēng)條件，燈光設施齊備，可在墻壁上安裝換氣扇若干;存儲室主要存儲各種實(shí)驗室備用器材、實(shí)驗耗材，要求達到防水、防霉以及防火的標準。
3．2實(shí)驗室軟件建設
(1)規范制度嚴格和合理的規范制度是模型制作實(shí)驗室能夠正常運行的重要保證，構建責任明確的崗位制度、實(shí)驗設備以及實(shí)驗物品使用制度、實(shí)驗安全制度以及實(shí)驗室工作量化制度等。當然，制作模型實(shí)驗室的管理部門(mén)隸屬于高校教務(wù)管理部門(mén)，但是日常的管理則歸各個(gè)學(xué)院實(shí)驗室負責，也就是由專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗室人員負責。一般情況下，實(shí)驗室的設備需要由各院系提出申請，并由學(xué)院管理部門(mén)審批，學(xué)院行政部門(mén)統一采購，并將實(shí)驗器材錄入到學(xué)校實(shí)驗資產(chǎn)庫。一般的實(shí)驗消耗品經(jīng)費可由學(xué)院實(shí)驗管理部門(mén)根據教學(xué)和科研工作量進(jìn)行統籌規劃，實(shí)驗室人員只需要負責日常實(shí)驗管理工作，比如實(shí)驗設備的維護、實(shí)驗室衛生、實(shí)驗課準備以及相關(guān)的實(shí)驗技術(shù)指導工作等。(2)師資建設模型的設計和制作人員是實(shí)驗室建設的骨干力量，其主要由實(shí)驗室技術(shù)人員以及專(zhuān)職教師組建，是一支具有高素質(zhì)和高技術(shù)水平的實(shí)驗專(zhuān)業(yè)隊伍，該隊伍的整體素質(zhì)會(huì )直接影響到實(shí)驗室作用是否突出以及教學(xué)質(zhì)量是否達標。實(shí)驗室技術(shù)人員既可以針對現有的實(shí)驗人員經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗培訓，考核達標后進(jìn)入實(shí)驗室工作，也可以在高校的雙師型教師中進(jìn)行選拔和篩選。如果實(shí)驗人員暫時(shí)不能勝任實(shí)驗室工作，可以給予一定時(shí)間的學(xué)習，或者外出培訓〔8〕。
4基于工業(yè)設計模型實(shí)驗室建設意義
4．1強化實(shí)踐課程的深入
高�？梢愿鶕I(yè)設計課程的特點(diǎn)，利用模型制作課程來(lái)輔助工業(yè)設計的其他課程，當然除了模型制作課程外，其他相關(guān)的工業(yè)設計課程比如人機工程學(xué)以及專(zhuān)題設計學(xué)等都可以與產(chǎn)品的模型制作課程產(chǎn)生良好的化學(xué)反應，尤其是大學(xué)生的畢業(yè)設計，這可以將多個(gè)學(xué)科進(jìn)行有效的鏈接和應用。模型制作課程是貫穿于整個(gè)工業(yè)設計類(lèi)大學(xué)生的學(xué)習中，而且將工業(yè)設計最重視的實(shí)踐性進(jìn)行到底。因此在工業(yè)設計類(lèi)課程的教學(xué)過(guò)程中，應該重視模型制作類(lèi)課程，讓大學(xué)生的設計概念不僅僅局限于二維層面，而要重視面向三維立體以及多角度呈現方式�？偠灾�，工業(yè)設計課程可以融入多種模型制作技術(shù)，其不僅可以激發(fā)大學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，而且還可以提高大學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng )新能力。
4．2提高創(chuàng )新實(shí)踐能力
專(zhuān)題設計。專(zhuān)題設計課程重視大學(xué)生的設計思維和設計能力，要求以手工繪制的方式快速形象地表現產(chǎn)品的外感、形狀、功能、內在結構以及色彩肌理等特性。但是現實(shí)情況卻是大學(xué)生知識將專(zhuān)題設計僅僅局限于手工繪制上，或者利用計算機輔助設計軟件來(lái)建立三維模型圖，無(wú)法制作出真實(shí)立體的模型來(lái)。模型制作是大學(xué)生對于設計思路、設計方案的直觀(guān)表現，利用模型可以全面地展現工業(yè)產(chǎn)品的更多設計細節。競賽模型。競賽模型是大學(xué)生參加設計比賽時(shí)所設計的模型，其價(jià)值在于大學(xué)生利用合理的比例呈現出其創(chuàng )意構思，并讓大賽評委進(jìn)行比較、審核以及評價(jià)等，從而幫助大學(xué)生解決產(chǎn)品設計層面的問(wèn)題，減少因設計不當引起的不必要的人力資源和物質(zhì)資源浪費。畢業(yè)設計模型。畢業(yè)設計模型是大學(xué)生在大學(xué)四年最后學(xué)習成果的一種總結，重點(diǎn)考察的是大學(xué)生如何從設計理念開(kāi)始，經(jīng)過(guò)設計方案、設計草圖、三維效果圖，最后到實(shí)體模型制作的過(guò)程，導師在大學(xué)生設計過(guò)程中對于模型的設計理念、模型大小、內在結構以及功能設計提出指導意見(jiàn)，幫助大學(xué)生提高設計水平。
5結論
工業(yè)設計模型制作方法不僅僅是一種設計表現，而且還是一種具體設計呈現手段，因此對于大學(xué)生而言，這兩者是相輔相成，相互促進(jìn)的。重視模型制作的實(shí)驗室建設，是高校提高大學(xué)生實(shí)踐教學(xué)能力的重要體現，對于提高工業(yè)設計類(lèi)學(xué)科的教學(xué)質(zhì)量以及培養創(chuàng )新型技術(shù)人才有著(zhù)重要意義.
參考文獻
〔1〕王麗霞，朱春良．從虛擬模型到實(shí)物模型〔J〕．機械設計與制造，2010，(9):90－91．
〔2〕焦斌．工業(yè)設計模型制作實(shí)驗室建設研究〔J〕．傳媒論道，2014，(3):125－126．
〔3〕嚴虎．淺談工業(yè)設計模型制作實(shí)驗室的建設〔J〕．場(chǎng)館管理，2013，(10):237－238．
〔4〕劉加貴．關(guān)于工業(yè)設計模制作實(shí)驗室建設的探討〔J〕．實(shí)驗技術(shù)與管理，2007．24(7):26－27．
〔5〕郭愛(ài)蓮，王海鋒．工業(yè)設計模型制作實(shí)驗室建設與管理探索〔J〕．科學(xué)管理，2013，(10):13－14．
〔6〕劉加貴．關(guān)于工業(yè)設計模型制作實(shí)驗室建設的探討〔J〕．實(shí)驗技術(shù)與管理，2007(7):142－144．
〔7〕肖立峰．具有創(chuàng )造特征的模型制作實(shí)驗室的建設與實(shí)踐〔J〕．實(shí)驗室研究與探索，2010(20):31－33
〔8〕黃晶．工科院校工業(yè)設計開(kāi)放型模型實(shí)驗室建設初探〔J〕．藝術(shù)與設計，2011(6):130－131．嚕
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