工业设计模型制作实验室建设与管理探索

工业设计模型制作实验室建设与管理探索

摘要：阐述了模型制作对工业设计教育的意义，以及加强模型制作实验室建设对提高工业设计专业办学质量、培养具有实践技能的创新型人才的重要作用。从模型制作实验室建设和管理两方面，提出了模型制作实验室的建设思路，并强调高质量的日常管理是实验室发挥作用的重要条件。

关键词：工业设计；模型制作；实验室建设；创新；实践

中图分类号：g647？摇文献标志码：a 文章编号：1674-9324（2013）17-0013-02

模型在设计师将构想以形体、色彩、尺寸、材质进行具象化的整合过程中，不断地表达着设计师对设计创意的体验，为与工程技术人员进行交流、研讨、评估，以及进一步修改和完善设计方案、检验设计方案的合理性提供有效的实物参照[1]。在工业设计的教学实践中，模型制作是一门重要的专业课，模型制作实验室建设直接关系到专业的办学水准和发展水平，是工业设计学科建设的重要部分。

一、模型制作对工业设计教育的意义

设计表达是设计师必备的技能[2]，包括平面表达和立体表达。平面表达是指我们熟悉的平面效果图，无论是体现设计师个人风格的手绘效果图，还是渲染细腻的计算机效果图，对三维产品的表达都不够准确和深入。将模型制作作为一种有效的设计手段，不断地启发设计思路，对设计构想中的不足进行反复论证和评估，从而提

高三维空间构形能力。因此，模型制作不仅是动手能力的培养，更为重要的是动脑能力的提高。

二、模型制作现状

模型制作手段可以分为：以手工为主的模型制作和计算机辅助模型制作。一般来说，设计构思阶段往往通过手工方式制作草模型来优化设计方案。方案基本定型后，为追求表现效果，常常采用计算机辅助制作展示模型。手工模型制作是一种需要长期训练才能获得的技艺，初学者在短时间内往往很难达到理想的效果。大多数学生在初次的模型制作实践中都有一种挫败感，完工后的模型作品和原创方案有较大差距，从而认为做模型是一件出力不讨好的苦差事，越来越多的人依赖计算机辅助模型制作。因此，在经济条件满足的情况下，大家往往在方案还停留在二维纸面阶段时，就开始在计算机上绘制虚拟三维数字模型，然后利用设备加工出几乎一模一样的实体模型来。这样的设计过程，忽视了运用技术、艺术、人机工程学、材料学的综合因素，更忽视了运用设计模型来进行整体规划[3]，也失去了对产品的切身现实体验和材料工艺结构的深刻理解。事实上，传统技艺在迈向数字化科技的过程中，仍然扮演着解决设计灰色地带问题、协助设计与工程去完成过渡阶段的重要角色[4]。工业设计教育肩负着培养工业设计师的重任，不应片面追求设计方案的模型表现效果，应当以培养学生的三维造型能力为目标。因此，在工业设计专业模型制作实验室的建设，首先应当满足手工模型制作的需要，并根据实际情况辅以计算机辅助模型制作，两种方式互

相补充。

三、模型制作实验室建设

模型制作实验室建设应根据学校的投入进行中长期规划，保持动态发展[5]。一般可以分一期和二期两个阶段进行，一期建设以手工为主的模型制作工作室，二期建设计算机辅助模型制作工作室。如图1所示。

1.以手工为主的模型制作工作室。以手工为主的模型制作工作室，可以完成从草模型到展示模型的制作，按照不同材料加工的需要设置工作室[5]。由于有些工作室的工作性质接近，材料也可以综合使用，因此，可以根据需要整合。只要设置好合理的分区，完全可以交叉使用。如：石膏和树脂模型工作室，塑料和木工模型工作室。而油泥模型制作对室内环境要求较高，如防尘、室内温度等，应当尽量建设独立的油泥模型工作室。如果对塑料模型精度要求高，塑料模型工作室应配备针对院校实验室开发的真空吸塑机，相对于工业用真空吸塑机，这种设备结构更紧凑，模具更换方便，噪声及占地面积小，操作方便[6]。工作室采光通风好，应有水池和地漏，配备存放工具和各种小型设备的货架，工作台面宽敞。在布局上，电动工具打磨和切割等粉尘多的工段要与清洁的工段分开。最好隔出单独的喷漆间，避免喷漆时影响整个工作室的工作环境。实验室应有一间库房用于存放实验材料，也可兼作学生作业和优秀作品陈列室。实验室还应为学生配备小型工具箱，装有模型制作常用工具，工具箱的数量要满足参加实验的学生人手一套。不仅方便

学生课堂和课后使用，而且提高了学生管理工具的自主性，便于实验室统一管理。

2.计算机辅助模型制作工作室。计算机辅助模型制作提供了从计算机虚拟模型到三维实体模型或零件的制造过程，不仅可以自动、准确地将设计构思物化为具有一定结构和功能的实体，而且模型精度高，经过后期处理表现力强，因此，越来越多地运用于模型制作领域。计算机辅助模型制作根据使用设备不同，分为快速成型技术（rp）、数控加工中心（cnc）。这两类设备各有特点，快速成型技术制造的模型虽然强度低，易断裂，不能制作出复杂的装配关系，但设备操作简便；数控加工制作的实物模型精度高、强度大、装配精确[7]，但是对操作人员素质要求较高。实验室可以根据具体情况选用一种设备。

四、模型制作实验室管理

实验室建设不仅包括硬件方面的建设，日常管理方面更应引起足够重视，只有双管齐下，才能充分利用教学资源，使实验室发挥出应有的作用。以手工为主的模型制作工作室可以聘用专业技师指导学生。计算机辅助模型制作工作室对操作人员要求较高，应由专职实验技术人员管理。由于计算机辅助模型制作工作室在人力和物力上投入较高，针对教学设备普遍开工不足的现象，可以对外承接模型制作服务，不但提高了设备使用效率，而且可以发挥社会经济效益。工业设计模型制作实验指导人员，无论在数量还是质量上都严重匮乏[5]，只有不断学习才能紧跟业界的步伐。学校应分阶段聘

请专业模型师到学校任教和指导，同时，还应定期组织教师参加模型制作培训和学术交流活动。参加培训的人员不仅包括实验指导教师，也要覆盖实验技术人员。实验队伍整体素质的高低，直接影响着实验室建设和管理水平[8]。

模型制作不但是一种设计表达语言，更是一种行之有效的设计手段，对于在校学习的学生来说，后者显得更为重要。加强模型制作实验室的建设，对提高工业设计专业办学质量、培养具有实践技能的创新型人才有着重要意义。

参考文献：

[1]谢大康.产品模型制作[m].北京：化学工业出版社，2005：1.

[2]刘振生，史习平，马赛，等.设计表达[m].北京：清华大学出版社，2005：1.

[3]肖立峰.具有创造特征的模型制作实验室的建设与实践[j].

实验室研究与探索，2001，20（2）：31-33.

[4]浩汗设计，李雪如.搞设计[m].北京：中国建筑工业出版社，2005：64.

[5]刘加贵.关于工业设计模型制作实验室建设的探讨[j].实验

技术与管理，2007，（7）：142-144.

[6]刘玮，郑梅生，顾叶钱.一种高校实验室制作产品手板模型用真空吸塑机的设计研究[j].包装工程，2010，（10）：4-6.

[7]王丽霞，朱春良.从虚拟模型到实物模型[j].机械设计与制造，2010，（9）：90-91.