工業(yè)設(shè)計(jì)模型制作實(shí)驗(yàn)室的建構(gòu)與管理

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手工模型制作是一種需要長(zhǎng)期訓(xùn)練才能獲得的技藝，初學(xué)者在短時(shí)間內(nèi)往往很難達(dá)到理想的效果。大多數(shù)學(xué)生在初次的模型制作實(shí)踐中都有一種挫敗感，完工后的模型作品和原創(chuàng)方案有較大差距，從而認(rèn)為做模型是一件出力不討好的苦差事，越來越多的人依賴計(jì)算機(jī)輔助模型制作。因此，在經(jīng)濟(jì)條件滿足的情況下，大家往往在方案還停留在二維紙面階段時(shí)，就開始在計(jì)算機(jī)上繪制虛擬三維數(shù)字模型，然后利用設(shè)備加工出幾乎一模一樣的實(shí)體模型來。這樣的設(shè)計(jì)過程，忽視了運(yùn)用技術(shù)、藝術(shù)、人機(jī)工程學(xué)、材料學(xué)的綜合因素，更忽視了運(yùn)用設(shè)計(jì)模型來進(jìn)行整體規(guī)劃[3]，也失去了對(duì)產(chǎn)品的切身現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)和材料工藝結(jié)構(gòu)的深刻理解。事實(shí)上，傳統(tǒng)技藝在邁向數(shù)字化科技的過程中，仍然扮演著解決設(shè)計(jì)灰色地帶問題、協(xié)助設(shè)計(jì)與工程去完成過渡階段的重要角色[4]。工業(yè)設(shè)計(jì)教育肩負(fù)著培養(yǎng)工業(yè)設(shè)計(jì)師的重任，不應(yīng)片面追求設(shè)計(jì)方案的模型表現(xiàn)效果，應(yīng)當(dāng)以培養(yǎng)學(xué)生的三維造型能力為目標(biāo)。因此，在工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)模型制作實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，首先應(yīng)當(dāng)滿足手工模型制作的需要，并根據(jù)實(shí)際情況輔以計(jì)算機(jī)輔助模型制作，兩種方式互相補(bǔ)充。

模型制作實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

模型制作實(shí)驗(yàn)室建設(shè)應(yīng)根據(jù)學(xué)校的投入進(jìn)行中長(zhǎng)期規(guī)劃，保持動(dòng)態(tài)發(fā)展[5]。一般可以分一期和二期兩個(gè)階段進(jìn)行，一期建設(shè)以手工為主的模型制作工作室，二期建設(shè)計(jì)算機(jī)輔助模型制作工作室。如圖1所示。

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，可以完成從草模型到展示模型的制作，按照不同材料加工的需要設(shè)置工作室[5]。由于有些工作室的工作性質(zhì)接近，材料也可以綜合使用，因此，可以根據(jù)需要整合。只要設(shè)置好合理的分區(qū)，完全可以交叉使用。如：石膏和樹脂模型工作室，塑料和木工模型工作室。而油泥模型制作對(duì)室內(nèi)環(huán)境要求較高，如防塵、室內(nèi)溫度等，應(yīng)當(dāng)盡量建設(shè)獨(dú)立的油泥模型工作室。如果對(duì)塑料模型精度要求高，塑料模型工作室應(yīng)配備針對(duì)院校實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的真空吸塑機(jī)，相對(duì)于工業(yè)用真空吸塑機(jī)，這種設(shè)備結(jié)構(gòu)更緊湊，模具更換方便，噪聲及占地面積小，操作方便[6]。工作室采光通風(fēng)好，應(yīng)有水池和地漏，配備存放工具和各種小型設(shè)備的貨架，工作臺(tái)面寬敞。在布局上，電動(dòng)工具打磨和切割等粉塵多的工段要與清潔的工段分開。最好隔出單獨(dú)的噴漆間，避免噴漆時(shí)影響整個(gè)工作室的工作環(huán)境。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)有一間庫(kù)房用于存放實(shí)驗(yàn)材料，也可兼作學(xué)生作業(yè)和優(yōu)秀作品陳列室。實(shí)驗(yàn)室還應(yīng)為學(xué)生配備小型工具箱，裝有模型制作常用工具，工具箱的數(shù)量要滿足參加實(shí)驗(yàn)的學(xué)生人手一套。不僅方便學(xué)生課堂和課后使用，而且提高了學(xué)生管理工具的自主性，便于實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一管理。

2.計(jì)算機(jī)輔助模型制作工作室。計(jì)算機(jī)輔助模型制作提供了從計(jì)算機(jī)虛擬模型到三維實(shí)體模型或零件的制造過程，不僅可以自動(dòng)、準(zhǔn)確地將設(shè)計(jì)構(gòu)思物化為具有一定結(jié)構(gòu)和功能的實(shí)體，而且模型精度高，經(jīng)過后期處理表現(xiàn)力強(qiáng)，因此，越來越多地運(yùn)用于模型制作領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)輔助模型制作根據(jù)使用設(shè)備不同，分為快速成型技術(shù)（RP）、數(shù)控加工中心（CNC）。這兩類設(shè)備各有特點(diǎn)，快速成型技術(shù)制造的模型雖然強(qiáng)度低，易斷裂，不能制作出復(fù)雜的裝配關(guān)系，但設(shè)備操作簡(jiǎn)便；數(shù)控加工制作的實(shí)物模型精度高、強(qiáng)度大、裝配精確[7]，但是對(duì)操作人員素質(zhì)要求較高。實(shí)驗(yàn)室可以根據(jù)具體情況選用一種設(shè)備。

模型制作實(shí)驗(yàn)室管理

實(shí)驗(yàn)室建設(shè)不僅包括硬件方面的建設(shè)，日常管理方面更應(yīng)引起足夠重視，只有雙管齊下，才能充分利用教學(xué)資源，使實(shí)驗(yàn)室發(fā)揮出應(yīng)有的作用。以手工為主的模型制作工作室可以聘用專業(yè)技師指導(dǎo)學(xué)生。計(jì)算機(jī)輔助模型制作工作室對(duì)操作人員要求較高，應(yīng)由專職實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員管理。由于計(jì)算機(jī)輔助模型制作工作室在人力和物力上投入較高，針對(duì)教學(xué)設(shè)備普遍開工不足的現(xiàn)象，可以對(duì)外承接模型制作服務(wù)，不但提高了設(shè)備使用效率，而且可以發(fā)揮社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。工業(yè)設(shè)計(jì)模型制作實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員，無論在數(shù)量還是質(zhì)量上都嚴(yán)重匱乏[5]，只有不斷學(xué)習(xí)才能緊跟業(yè)界的步伐。學(xué)校應(yīng)分階段聘請(qǐng)專業(yè)模型師到學(xué)校任教和指導(dǎo)，同時(shí)，還應(yīng)定期組織教師參加模型制作培訓(xùn)和學(xué)術(shù)交流活動(dòng)。參加培訓(xùn)的人員不僅包括實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師，也要覆蓋實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員。實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍整體素質(zhì)的高低，直接影響著實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理水平[8]。

模型制作不但是一種設(shè)計(jì)表達(dá)語言，更是一種行之有效的設(shè)計(jì)手段，對(duì)于在校學(xué)習(xí)的學(xué)生來說，后者顯得更為重要。加強(qiáng)模型制作實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，對(duì)提高工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)辦學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)具有實(shí)踐技能的創(chuàng)新型人才有著重要意義。（本文作者：郭愛蓮、王海鋒 單位：陜西科技大學(xué)設(shè)計(jì)與藝術(shù)學(xué)院）