基于工業(yè)設(shè)計(jì)模型的高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)論文
摘要:模型制作是工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的重要課程，并貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)習(xí)當(dāng)中，而且模型的制作和應(yīng)用非常依賴于模型制作實(shí)驗(yàn)室。本文在介紹工業(yè)模型類別基礎(chǔ)上探討了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的思路和方案，并據(jù)此進(jìn)行了具體的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。最后，指出基于工業(yè)設(shè)計(jì)模型建設(shè)高校實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)實(shí)意義。
關(guān)鍵詞:工業(yè)設(shè)計(jì)模型;高校實(shí)驗(yàn)室;建設(shè)方案;實(shí)施
工業(yè)設(shè)計(jì)師將自身的構(gòu)思進(jìn)行視覺(jué)化的重要方式就是進(jìn)行模型設(shè)計(jì)，也是把想象力和創(chuàng)造力轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袑?shí)用價(jià)值的產(chǎn)品的重要階段。模型始終伴隨著工業(yè)設(shè)計(jì)的創(chuàng)立和發(fā)展，已經(jīng)成為設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)專業(yè)的重要課程，并貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)習(xí)當(dāng)中，而且模型的制作和應(yīng)用非常依賴于模型制作實(shí)驗(yàn)室。高校的模型制作實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)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(yàn)室建設(shè)的關(guān)鍵所在〔2〕。顯然，基于工業(yè)設(shè)計(jì)的模型制作實(shí)驗(yàn)室建設(shè)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(xiàn)階段我國(guó)大部分高校對(duì)于模型制作實(shí)驗(yàn)室建設(shè)重視程度不足，投入經(jīng)費(fèi)有限，很難滿足教學(xué)需要。因此本研究針對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)模型的高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)進(jìn)行深入探討，并提出了一些改進(jìn)措施。
1工業(yè)設(shè)計(jì)模型類別
根據(jù)工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程，本研究將工業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程分為四個(gè)階段，其中每個(gè)階段都有專門的功能需求，針對(duì)不同的功能需求和設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)階段具有非常明顯的過(guò)程性，因此要求模型設(shè)計(jì)同樣要具有過(guò)程性。產(chǎn)品設(shè)計(jì)分類以及對(duì)應(yīng)的模型設(shè)計(jì)類別圖.(1)創(chuàng)意模型。創(chuàng)意模型又被稱為粗摸，顧名思義，就是在客戶需求的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)時(shí)，通常會(huì)采用模糊概括的方式來(lái)表現(xiàn)該創(chuàng)意模型，既可以表現(xiàn)出產(chǎn)品的創(chuàng)意構(gòu)思、形狀特點(diǎn)、人機(jī)關(guān)系等〔3〕，又可以驗(yàn)證設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)思路，還可以作為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的原始樣本，為以后的實(shí)物模型提供參考。(2)表現(xiàn)模型。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初期階段，專業(yè)的設(shè)計(jì)人員都會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)創(chuàng)意，利用塑料、油泥以及陶土等簡(jiǎn)易材質(zhì)來(lái)構(gòu)建組胚模型，模型注重產(chǎn)品設(shè)計(jì)的整體表現(xiàn)，對(duì)細(xì)節(jié)不作過(guò)多的考慮，其主要功能就是將設(shè)計(jì)人員的構(gòu)思進(jìn)行快速呈現(xiàn)，這也是設(shè)計(jì)人員比較產(chǎn)品的形狀、尺度以及大小的重要依據(jù)。由于初期模型的呈現(xiàn)方式比較直觀和簡(jiǎn)潔，因此在具體制作模型的過(guò)程中會(huì)不斷激發(fā)設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)作靈感，還可以實(shí)時(shí)地修改和調(diào)整模型的具體參數(shù)。
2基于工業(yè)設(shè)計(jì)模型的`高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
模型制作實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該以可持續(xù)發(fā)展的角度來(lái)進(jìn)行規(guī)劃，堅(jiān)持動(dòng)態(tài)的發(fā)展戰(zhàn)略〔4〕。一般情況下，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)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(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)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?yàn)檫@種工作室的工作性質(zhì)和工作方式非常類似，所以其材料也可以進(jìn)行綜合利用，而且還可以根據(jù)需要進(jìn)行磨合。另外，只要將分區(qū)進(jìn)行合理分配，就可以讓材料的使用率提高，比如樹脂和石膏材質(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(duì)于室內(nèi)環(huán)境的要求非常高，比如室內(nèi)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(yàn)室還應(yīng)該配備專業(yè)的真空吸塑機(jī)，與傳統(tǒng)的工業(yè)真空吸塑機(jī)不同，這種實(shí)驗(yàn)室配備的真空吸塑機(jī)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(jì)算機(jī)輔助模型制作工作室
計(jì)算機(jī)輔助模型制作工作室的主要功能就是將設(shè)計(jì)的虛擬模型轉(zhuǎn)變?yōu)槿S實(shí)體模型，其可以自動(dòng)地將設(shè)計(jì)人員的構(gòu)思轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)體模型，當(dāng)然還要保證一定的精度，現(xiàn)在很多工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)都要經(jīng)歷計(jì)算機(jī)輔助模型階段。根據(jù)使用設(shè)施進(jìn)行分類，可將模型制作技術(shù)分為數(shù)據(jù)加工類型和速成加工類型〔6〕。這兩類加工類型特點(diǎn)各異，相互補(bǔ)充，比如數(shù)控加工類型的模型具有精度高、模型強(qiáng)度大、但是對(duì)于制作人員的要求較高，而速成加工類型的模型具有強(qiáng)度小、易斷裂，不能制作結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模型，但是操作簡(jiǎn)單。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該根據(jù)本身的實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)合理選購(gòu)加工設(shè)備。
3高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的具體實(shí)施
3．1實(shí)驗(yàn)室硬件建設(shè)
(1)選址制作模型的實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)所應(yīng)該選擇在比較獨(dú)立的位置，也可以根據(jù)需要設(shè)定在離教學(xué)區(qū)域距離不遠(yuǎn)的位置。與此同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室的數(shù)量要達(dá)到教學(xué)和實(shí)驗(yàn)需要，實(shí)驗(yàn)室的房間要適中，如果實(shí)驗(yàn)室面積過(guò)大可以利用隔板等設(shè)施進(jìn)行隔離，將較大的實(shí)驗(yàn)室隔離位多個(gè)較小的實(shí)驗(yàn)室。另外，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該采光足夠，利于通風(fēng)散熱，而且配套的實(shí)驗(yàn)室器材、桌椅以及實(shí)驗(yàn)用品要準(zhǔn)備妥當(dāng)。如果實(shí)驗(yàn)室旁邊配備多媒體教室就有利于具體地講解實(shí)驗(yàn)過(guò)程，從而提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。總體上看，可將模型制作的實(shí)驗(yàn)室分為干濕兩個(gè)類型，并在空間區(qū)域上進(jìn)行隔離，其中干型實(shí)驗(yàn)區(qū)域又可分為靜態(tài)區(qū)域和動(dòng)態(tài)區(qū)域，比如可將噪聲較大、灰塵較多的區(qū)域以及實(shí)驗(yàn)氣體刺激、有一定污染性的區(qū)域安排在動(dòng)態(tài)區(qū)域〔7〕。濕型區(qū)域要配備水源和專門的實(shí)驗(yàn)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(qū)域作為濕型區(qū)域。(2)布局根據(jù)模型制作的工藝和使用材質(zhì)的不同，要求實(shí)驗(yàn)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(chǔ)室組成，而且要求實(shí)驗(yàn)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(yàn)臺(tái)，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(xí)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(yàn)臺(tái)以及三十五個(gè)實(shí)驗(yàn)板凳，實(shí)驗(yàn)室臺(tái)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(shè)置展覽區(qū)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(jī);噴漆室是模型制作的最后環(huán)節(jié)，要求有極好的通風(fēng)條件，燈光設(shè)施齊備，可在墻壁上安裝換氣扇若干;存儲(chǔ)室主要存儲(chǔ)各種實(shí)驗(yàn)室備用器材、實(shí)驗(yàn)耗材，要求達(dá)到防水、防霉以及防火的標(biāo)準(zhǔn)。
3．2實(shí)驗(yàn)室軟件建設(shè)
(1)規(guī)范制度嚴(yán)格和合理的規(guī)范制度是模型制作實(shí)驗(yàn)室能夠正常運(yùn)行的重要保證，構(gòu)建責(zé)任明確的崗位制度、實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及實(shí)驗(yàn)物品使用制度、實(shí)驗(yàn)安全制度以及實(shí)驗(yàn)室工作量化制度等。當(dāng)然，制作模型實(shí)驗(yàn)室的管理部門隸屬于高校教務(wù)管理部門，但是日常的管理則歸各個(gè)學(xué)院實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)，也就是由專門的實(shí)驗(yàn)室人員負(fù)責(zé)。一般情況下，實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備需要由各院系提出申請(qǐng)，并由學(xué)院管理部門審批，學(xué)院行政部門統(tǒng)一采購(gòu)，并將實(shí)驗(yàn)器材錄入到學(xué)校實(shí)驗(yàn)資產(chǎn)庫(kù)。一般的實(shí)驗(yàn)消耗品經(jīng)費(fèi)可由學(xué)院實(shí)驗(yàn)管理部門根據(jù)教學(xué)和科研工作量進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，實(shí)驗(yàn)室人員只需要負(fù)責(zé)日常實(shí)驗(yàn)管理工作，比如實(shí)驗(yàn)設(shè)備的維護(hù)、實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生、實(shí)驗(yàn)課準(zhǔn)備以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)指導(dǎo)工作等。(2)師資建設(shè)模型的設(shè)計(jì)和制作人員是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的骨干力量，其主要由實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員以及專職教師組建，是一支具有高素質(zhì)和高技術(shù)水平的實(shí)驗(yàn)專業(yè)隊(duì)伍，該隊(duì)伍的整體素質(zhì)會(huì)直接影響到實(shí)驗(yàn)室作用是否突出以及教學(xué)質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)。實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員既可以針對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)人員經(jīng)過(guò)專業(yè)實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)，考核達(dá)標(biāo)后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)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(yàn)人員暫時(shí)不能勝任實(shí)驗(yàn)室工作，可以給予一定時(shí)間的學(xué)習(xí)，或者外出培訓(xùn)〔8〕。
4基于工業(yè)設(shè)計(jì)模型實(shí)驗(yàn)室建設(shè)意義
4．1強(qiáng)化實(shí)踐課程的深入
高校可以根據(jù)工業(yè)設(shè)計(jì)課程的特點(diǎn)，利用模型制作課程來(lái)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的其他課程，當(dāng)然除了模型制作課程外，其他相關(guān)的工業(yè)設(shè)計(jì)課程比如人機(jī)工程學(xué)以及專題設(shè)計(jì)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(yīng)，尤其是大學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，這可以將多個(gè)學(xué)科進(jìn)行有效的鏈接和應(yīng)用。模型制作課程是貫穿于整個(gè)工業(yè)設(shè)計(jì)類大學(xué)生的學(xué)習(xí)中，而且將工業(yè)設(shè)計(jì)最重視的實(shí)踐性進(jìn)行到底。因此在工業(yè)設(shè)計(jì)類課程的教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)該重視模型制作類課程，讓大學(xué)生的設(shè)計(jì)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(xiàn)方式�？偠灾I(yè)設(shè)計(jì)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
專題設(shè)計(jì)。專題設(shè)計(jì)課程重視大學(xué)生的設(shè)計(jì)思維和設(shè)計(jì)能力，要求以手工繪制的方式快速形象地表現(xiàn)產(chǎn)品的外感、形狀、功能、內(nèi)在結(jié)構(gòu)以及色彩肌理等特性。但是現(xiàn)實(shí)情況卻是大學(xué)生知識(shí)將專題設(shè)計(jì)僅僅局限于手工繪制上，或者利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)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(duì)于設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)方案的直觀表現(xiàn)，利用模型可以全面地展現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品的更多設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。競(jìng)賽模型。競(jìng)賽模型是大學(xué)生參加設(shè)計(jì)比賽時(shí)所設(shè)計(jì)的模型，其價(jià)值在于大學(xué)生利用合理的比例呈現(xiàn)出其創(chuàng)意構(gòu)思，并讓大賽評(píng)委進(jìn)行比較、審核以及評(píng)價(jià)等，從而幫助大學(xué)生解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)層面的問(wèn)題，減少因設(shè)計(jì)不當(dāng)引起的不必要的人力資源和物質(zhì)資源浪費(fèi)。畢業(yè)設(shè)計(jì)模型。畢業(yè)設(shè)計(jì)模型是大學(xué)生在大學(xué)四年最后學(xué)習(xí)成果的一種總結(jié)，重點(diǎn)考察的是大學(xué)生如何從設(shè)計(jì)理念開始，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)草圖、三維效果圖，最后到實(shí)體模型制作的過(guò)程，導(dǎo)師在大學(xué)生設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)于模型的設(shè)計(jì)理念、模型大小、內(nèi)在結(jié)構(gòu)以及功能設(shè)計(jì)提出指導(dǎo)意見，幫助大學(xué)生提高設(shè)計(jì)水平。
5結(jié)論
工業(yè)設(shè)計(jì)模型制作方法不僅僅是一種設(shè)計(jì)表現(xiàn)，而且還是一種具體設(shè)計(jì)呈現(xiàn)手段，因此對(duì)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(yàn)室建設(shè)，是高校提高大學(xué)生實(shí)踐教學(xué)能力的重要體現(xiàn)，對(duì)于提高工業(yè)設(shè)計(jì)類學(xué)科的教學(xué)質(zhì)量以及培養(yǎng)創(chuàng)新型技術(shù)人才有著重要意義.
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