基于工業設計模型的高校實驗室建設論文
摘要:模型制作是工業設計專業的重要課程，并貫穿于整個設計專業學習當中，而且模型的制作和應用非常依賴于模型制作實驗室。本文在介紹工業模型類別基礎上探討了實驗室建設的思路和方案，并據此進行了具體的實驗室建設。最后，指出基于工業設計模型建設高校實驗室的現實意義。
關鍵詞:工業設計模型;高校實驗室;建設方案;實施
工業設計師將自身的構思進行視覺化的重要方式就是進行模型設計，也是把想象力和創造力轉變為具有實用價值的產品的重要階段。模型始終伴隨著工業設計的創立和發展，已經成為設計過程中必不可少的工具〔1〕。需要重視的是，模型制作是工業設計專業的重要課程，并貫穿于整個設計專業學習當中，而且模型的制作和應用非常依賴于模型制作實驗室。高校的模型制作實驗室是培養學生實踐能力和創造能力的重要場所，而如何提高學生創新能力和動手能力是實驗室建設的關鍵所在〔2〕。顯然，基于工業設計的模型制作實驗室建設的水平會直接決定了產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驗室建設重視程度不足，投入經費有限，很難滿足教學需要。因此本研究針對工業設計模型的高校實驗室建設進行深入探討，并提出了一些改進措施。
1工業設計模型類別
根據工業產品的設計流程，本研究將工業設計過程分為四個階段，其中每個階段都有專門的功能需求，針對不同的功能需求和設計任務，模型所起到的作用也各不相同。需要說明的是，產品設計階段具有非常明顯的過程性，因此要求模型設計同樣要具有過程性。產品設計分類以及對應的模型設計類別圖.(1)創意模型。創意模型又被稱為粗摸，顧名思義，就是在客戶需求的基礎上進行創意設計時，通常會采用模糊概括的方式來表現該創意模型，既可以表現出產品的創意構思、形狀特點、人機關系等〔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，為以后的實物模型提供參考。(2)表現模型。在產品設計的初期階段，專業的設計人員都會根據設計創意，利用塑料、油泥以及陶土等簡易材質來構建組胚模型，模型注重產品設計的整體表現，對細節不作過多的考慮，其主要功能就是將設計人員的構思進行快速呈現，這也是設計人員比較產品的形狀、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和簡潔，因此在具體制作模型的過程中會不斷激發設計人員的創作靈感，還可以實時地修改和調整模型的具體參數。
2基于工業設計模型的`高校實驗室建設
模型制作實驗室應該以可持續發展的角度來進行規劃，堅持動態的發展戰略〔4〕。一般情況下，實驗室建設可以分為兩個階段進行，第一個階段主要以手工的模型制作為主，第二個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進行模型加工，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和工作方式非常類似，所以其材料也可以進行綜合利用，而且還可以根據需要進行磨合。另外，只要將分區進行合理分配，就可以讓材料的使用率提高，比如樹脂和石膏材質的工作室、木質和塑料材質的工作室都是可以讓材料進行交叉使用，提高材質的利用率。但是，油泥材質的制作工作室對于室內環境的要求非常高，比如室內溫濕度、塵土等因素都需要考慮;如果塑料材質的制作工作室要求的精度較高時，實驗室還應該配備專業的真空吸塑機，與傳統的工業真空吸塑機不同，這種實驗室配備的真空吸塑機具有占地較少、模具更換簡單以及工作噪音小等特點〔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為三維實體模型，其可以自動地將設計人員的構思轉變為實體模型，當然還要保證一定的精度，現在很多工業產品的設計都要經歷計算機輔助模型階段。根據使用設施進行分類，可將模型制作技術分為數據加工類型和速成加工類型〔6〕。這兩類加工類型特點各異，相互補充，比如數控加工類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，但是操作簡單。實驗室應該根據本身的實驗特點合理選購加工設備。
3高校實驗室建設的具體實施
3．1實驗室硬件建設
(1)選址制作模型的實驗室場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區域距離不遠的位置。與此同時，實驗室的數量要達到教學和實驗需要，實驗室的房間要適中，如果實驗室面積過大可以利用隔板等設施進行隔離，將較大的實驗室隔離位多個較小的實驗室。另外，實驗室應該采光足夠，利于通風散熱，而且配套的實驗室器材、桌椅以及實驗用品要準備妥當。如果實驗室旁邊配備多媒體教室就有利于具體地講解實驗過程，從而提高實驗教學效果。總體上看，可將模型制作的實驗室分為干濕兩個類型，并在空間區域上進行隔離，其中干型實驗區域又可分為靜態區域和動態區域，比如可將噪聲較大、灰塵較多的區域以及實驗氣體刺激、有一定污染性的區域安排在動態區域〔7〕。濕型區域要配備水源和專門的實驗下水管道，如果條件允許，可以選擇通風較好、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的不同，要求實驗室的面積約為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，而且要求實驗室采光充足、通風性良好。具體來講，打磨室和制作室需要安裝特定插座，打磨室配備四個試驗臺，八個虎鉗、主要用于切割和打磨粗糙的密度板;制作室是學生學習和實踐的主要場所，要求配備一個烘箱，以便于加熱和烘烤油泥材質以及ABS材質的模型，另外還要配備六個中型試驗臺以及三十五個實驗板凳，實驗室臺面建議使用鋼化玻璃，以便于學生進行模型切割，并在墻邊設置展覽區域;精修室建議進行無塵處理，用于放置大型激光雕刻機;噴漆室是模型制作的最后環節，要求有極好的通風條件，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驗室備用器材、實驗耗材，要求達到防水、防霉以及防火的標準。
3．2實驗室軟件建設
(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、實驗設備以及實驗物品使用制度、實驗安全制度以及實驗室工作量化制度等。當然，制作模型實驗室的管理部門隸屬于高校教務管理部門，但是日常的管理則歸各個學院實驗室負責，也就是由專門的實驗室人員負責。一般情況下，實驗室的設備需要由各院系提出申請，并由學院管理部門審批，學院行政部門統一采購，并將實驗器材錄入到學校實驗資產庫。一般的實驗消耗品經費可由學院實驗管理部門根據教學和科研工作量進行統籌規劃，實驗室人員只需要負責日常實驗管理工作，比如實驗設備的維護、實驗室衛生、實驗課準備以及相關的實驗技術指導工作等。(2)師資建設模型的設計和制作人員是實驗室建設的骨干力量，其主要由實驗室技術人員以及專職教師組建，是一支具有高素質和高技術水平的實驗專業隊伍，該隊伍的整體素質會直接影響到實驗室作用是否突出以及教學質量是否達標。實驗室技術人員既可以針對現有的實驗人員經過專業實驗培訓，考核達標后進入實驗室工作，也可以在高校的雙師型教師中進行選拔和篩選。如果實驗人員暫時不能勝任實驗室工作，可以給予一定時間的學習，或者外出培訓〔8〕。
4基于工業設計模型實驗室建設意義
4．1強化實踐課程的深入
高校可以根據工業設計課程的特點，利用模型制作課程來輔助工業設計的其他課程，當然除了模型制作課程外，其他相關的工業設計課程比如人機工程學以及專題設計學等都可以與產品的模型制作課程產生良好的化學反應，尤其是大學生的畢業設計，這可以將多個學科進行有效的鏈接和應用。模型制作課程是貫穿于整個工業設計類大學生的學習中，而且將工業設計最重視的實踐性進行到底。因此在工業設計類課程的教學過程中，應該重視模型制作類課程，讓大學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。總而言之，工業設計課程可以融入多種模型制作技術，其不僅可以激發大學生的動手實踐能力，而且還可以提高大學生的發散思維和創新能力。
4．2提高創新實踐能力
專題設計。專題設計課程重視大學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。但是現實情況卻是大學生知識將專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建立三維模型圖，無法制作出真實立體的模型來。模型制作是大學生對于設計思路、設計方案的直觀表現，利用模型可以全面地展現工業產品的更多設計細節。競賽模型。競賽模型是大學生參加設計比賽時所設計的模型，其價值在于大學生利用合理的比例呈現出其創意構思，并讓大賽評委進行比較、審核以及評價等，從而幫助大學生解決產品設計層面的問題，減少因設計不當引起的不必要的人力資源和物質資源浪費。畢業設計模型。畢業設計模型是大學生在大學四年最后學習成果的一種總結，重點考察的是大學生如何從設計理念開始，經過設計方案、設計草圖、三維效果圖，最后到實體模型制作的過程，導師在大學生設計過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，幫助大學生提高設計水平。
5結論
工業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，因此對于大學生而言，這兩者是相輔相成，相互促進的。重視模型制作的實驗室建設，是高校提高大學生實踐教學能力的重要體現，對于提高工業設計類學科的教學質量以及培養創新型技術人才有著重要意義.
參考文獻
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