创新高校产品造型设计教学探讨

李亭翠

（阜阳师范学院信息工程学院，安徽阜阳，236000）

产品造型设计是广大高校设计专业特别是工业设计专业的专业必修课，主要讲授设计师如何在工程技术与美学艺术的基础上，对产品的功能、材料、构造、工艺、形态、色彩和表面处理等因素，从社会、经济、人类生理与心理和技术与艺术的角度进行综合处理[1]，以设计创造出符合人们物质与精神全面需求并实用、经济、新颖美观的现代工业产品。通过该课程的学习，可以使学生掌握形态创造的基本规律与方法，对学生思维模式也是一种锻炼和提高，从而能够顺利完成从思考到设计的创作。由于产品造型设计教学内容抽象，实践性突出，很难仅仅通过课堂教学使学生得到对产品造型设计知识与技能的直接掌握。虚拟现实是一种基于可计算信息的沉浸式交互环境，采用以计算机技术为核心的现代高科技生成视、听、感为一体的特定范围的虚拟环境，用户可以通过借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响，从而产生“沉浸”于等同真实环境的感受和体验[2,3]。虚拟现实技术的仿真性和现实体验性，可以增强学生的直观感受，有利于学生对产品造型设计知识的学习与掌握。

一、高校产品造型设计教学现状

产品造型设计作为高校设计专业特别是工业设计专业的专业必修课，地位特殊、作用重大，但在教学的组织过程中，由于受教学理念、重视程度、过程控制等方面的影响，使得产品造型设计教学存在诸多问题。

（一）教学理念滞后

由于设计教育源于传统的美术教育，导致产品造型设计更多地倾向于外形的美观，追求观赏性，而忽视产品的实用性。高校设计专业教学同样也注重学生设计作品的可观赏性，导致学生往往将设计作为“画设计”，产品的外观服务于产品功能方面存在缺陷，产品外观与功能之间的关联性很小。特别是一些高校重视设计课程的理论教学，而对设计实践环节的课程安排较少，学生的实际动手能力较弱，毕业之后很难独立完成高质量的产品造型设计任务。

（二）教学模式落后

多数高校的产品造型设计课堂教学采用传统的由造型基础、设计基础、专业设计三大块组成的“三段式”教学方法，由于受教学时间的限制，这种模式往往由于战线拉得过长，而割断了彼此之间的联系，使学生的设计知识缺乏连贯性和系统性。同时，由于受条件所限，还缺乏必要的现代设计教学手段，学生对教学内容的直观掌握还存在较大难度，也制约了学生自主学习的兴趣和积极性。

（三）实践环节薄弱

产品造型设计的实践特征明显，学生在掌握必备的设计知识与技能的同时，还必须能够将设计图纸变成实际的产品，才能够将作品真正变成产品。设计的产品是否优良，必须接受市场的检验，其中必须满足产品设计的易用性、求适性、致美性、创新性四大准则，这就要求学生经过大学阶段的教育训练，具备较强的实际动手能力。然而在教学实践中，由于受条件、场地、环境、时间等因素的制约，往往会被忽视，或者是被理论教学所代替，导致实践环节跟不上。

二、虚拟现实技术在高校产品造型设计教学中的优势

虚拟现实技术是近些年来发展起来的，它依托计算机系统及其他辅助设备，实现对一些现实环境及场景的模拟显示与重现。最早的虚拟现实技术出现在美国，其借助于传感器、立体眼镜等辅助设备，由计算机进行分析处理，反馈给体验者，体验者凭借看、听、感等设备，获得三维场景体验。在高校产品造型设计教学中引入虚拟现实技术，可以有效破解当前制约高校产品造型设计教学中的瓶颈。

（一）可以提高学生的体验度

随着技术的不断发展，虚拟现实技术的内涵不断得到拓展，应用的领域越来越广泛，由最初的那些仅仅依靠戴头盔与手套的技术，发展成为模拟再现、实现人机交互的虚拟现实系统，使得许多不可能感知到的环境，借助虚拟现实技术能够得到真实的体验。在高校产品造型设计教学中应用虚拟现实技术，借助现代软件技术、硬件设备，可以为学生提供产品造型设计近乎真实的仿真体验，并能够交互式地与虚拟环境进行互操作，可以使学生产生“身临其境”的现实感觉，获得真实的设计体验。

（二）可以有效提高设计效率

传统的产品造型设计，往往先根据设计要求及理念，勾画出产品外观概念图，并采用相关模具制作成简单的产品外形模型，然后根据设计要求、价值评估，反复进行修改。这种传统设计模式，设计修改周期长、耗时费力。然而采取虚拟现实技术进行相关产品外观设计，可以通过空间建模，利用虚拟现实技术对设计模型进行测评，并通过显示技术对设计模型进行仿真显示，可以随时加入创意思想，实时进行方案修改与校正等。特别是随着3D打印技术的推广与应用，相关设计可以利用3D打印技术直接进行打印展示，大大提高了设计的效率。

（三）可以缩短学生与市场的距离

产品设计的终极目标是设计出能够满足实际使用要求的产品，学生的设计能力、设计产品是否适应市场的需要，只有通过市场来进行检验，这是一个漫长的过程。而利用虚拟现实技术可以在设计阶段对设计产品及相关部件进行综合检验，及时调整不合理设计。对于需要进行装配的零件，通过虚拟现实技术可以全面检验零件装配是否正确，能否可靠运行，及时发现问题，并认真进行整改，确保产品质量合格，这样可以有效地提高学生对市场的感知能力。

（四）可以增强学生学习的自觉性

高校传统的产品造型设计教学模式较为枯燥，通过虚拟现实技术，可以使课堂变得更加生动，更加直观形象。比如：在进行大型产品造型设计时，可以通过虚拟现实技术，在近似真实的模拟场景下，进行一些高风险、高费用设计实习，而不需花费较多的费用，冒由于设计失败而造成的风险等。同时，对于一些较为深奥的设计理念、设计理论，通过虚拟现实技术，可以打破传统的时空限制，使学生获得亲身体验，有利增强学习的实效。

三、高校产品造型设计教学中虚拟现实技术的运用

认知灵活性理论认为，一些复杂的知识可以通过实例情景，使学习者更好更易于掌握。高校产品造型设计课程，相对较为抽象，需要学生打破传统的思维方式实现三维思考，进行创造性设计，因此充分利用虚拟现实技术意义重大。

（一）创新产品造型设计教学理念

传统的高校产品造型设计课程教学，还停留在老师的引导与说教，对学生体验式教学尝试较为有限。根据构建主义相关理论，学习者通过自己的亲身体验，将会有力加速学习者对知识的理解与掌握。虚拟现实技术恰恰提供了这样一个有效的平台，虚拟现实技术给学习者提供了一个逼真的设计环境，并且允许学生与现有的各种信息发生交互作用，学生可以在仿真过程中经历不同的时间和空间、可以与各种仿真物体接触、还可以与虚拟境界的各个部分接触[4]。要积极创新产品造型设计教学理念，大力推广应用虚拟现实技术，有利于学生得到全面的锻炼与提高。

（二）应用虚拟产品造型设计平台

实践性产品造型设计能够加深学生对设计原理的理解，但是在实际操作过程中也会存在问题和风险。传统的设计模式需要相关塑料模具、需要接触各种粘合剂，这些物品可能带有刺激性气味、腐蚀性等危害。同时，由于要对产品模型进行反复修改，需要有大量的人力物力投入。使用虚拟现实的方式将教学过程中需要的所有设计器件进行3D虚拟，并且详细制定产品设计操作规则，定制开发产品造型设计操作质量评分系统，为学生提供一套完全真实的虚拟产品造型设计平台，该平台可以有效提高教学质量，降低设计耗材成本，并且通过模拟的方式可以提高学生的参与热情，进一步提高了学习效率。

（三）开发分布式虚拟现实设计系统

现代设计既鼓励个人创新，同时也强调团队智慧，计算机网络的普及与应用，能使更多的人共同参与产品造型设计，发挥集体的力量。开发应用分布式虚拟现实系统，可以使学生通过计算机网络连接在一起，同时参加一个虚拟空间，共同参与体验虚拟产品设计。通过分布式虚拟现实系统的训练，使学生具备较为广泛的造型艺术、科学技术、人机工程、生产工艺等方面的知识和扎实的设计技能，有利于更好地服务社会，改善人民生活方式，提高生活品质。

[1]苏建宁，王鹏，张书涛，等.产品意象造型设计关键技术研究进展[J].机械设计，2013(1)：88-92.

[2]毛婷婷，成艾国.虚拟现实技术在汽车造型及工程分析中的应用[J].汽车工程，2007(12)：67-69.

[3]胡维平，胡卓明，胡志勇，等.数字化虚拟现实技术在工业产品造型设计中的应用方法研究[J].包装工程，2004(2)：58-62.

[4]牛西，游明忠.企业营销新概念——博客营销[J].商场现代化，2007(2)：48-51.