《模型制作》课程教学改革

徐哲浩 姚雯吉

【摘 要】《模型制作》课程是工业设计和产品设计专业培养中十分重要的实践类课程，注重动手能力的培养，随着近年来计算机辅助设计和成型技术的快速发展，产品模型制作的方式越来越多元化，效率越来越高，因此，模型制作课程也随着技术的发展进行改革，在保留传统模型制作训练的基础之上，加大快速成型技术和复杂曲面机械化加工工艺的训练力度，为培养综合性设计人才做好专业准备，同时更加注重培养学生的综合性解决问题的能力，进一步强化动手能力和思维的训练。同时伴随着课程教学内容的改进，构建起以实验室为依托的工作室制使用方式，结合竞赛和开放性创新项目，进步深化课程延续教学，创建稳定且结构合理的实践教师队伍。本文以《模型制作》课程为例，探讨这方面的改革。

【关键词】模型制作;教学改革;实验室

模型制作课程是工业设计和产品设计专业学生培养过程中非常重要的一门专业课程，具有很强的实践性，是从平面转换到三维立体的一门衔接性课程，学生在完成素描色彩、结构素描、三大构成等基础课程之后，开始三维实物制作的一次实践为主的尝试，在这个课程当中，通过训练，需要学生建立起产品的三维空间概念，掌握几大常规模型材料及其加工方式的应用，培养良好的动手能力和解决实际问题的能力。需要灵活的教学方式和有针对性的实践内容，根据学生的不同的特点，展开实践教学。

目前国内高校对于此类课程的教学大致分为两类：一类是将材料与工艺、模型制作、木工等相关联课程打通，以设计目标为导引，将模型制作渗透进各个课程，综合性授课，将教学内容分解为各个模块，在各个课程中分别万车给教学目标;另一类是设置模型制作课程，依据培养需要授课，结合培养目标和学科发展各有侧重，有些着重于木工技术的训练，有些侧重于交通工具油泥模型的训练，不尽相同。这两种模式都能够实现教学目标，前者注重课程和知识点之间的合理连接，能够帮助学生结合实际问题深入理解和学习模型制作，后者则提供系统性的训练。国外有些高校则是采用工作室形式，以实验室为单位，由实验室教师提供一系列的培训训练，更多的注重培养学生的主观能动性和创造性，这其中也有值得我们借鉴的地方。

伴随着快速成型技术的发展，我们的《模型制作》课程应该相应改革，以适应行业对人才的需求。快速成型技术课程又称快速原型制造技术，诞生于20世纪80年代后期，被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它集機械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。伴随着制造业的外部形势发生了根本的变化，用户需求的个性化和多变性，多品种、小批量、按定单组织生产的现代生产方式需求越来越大。同时，市场的全球化和一体化，更要求企业具有高度的灵敏性，面对瞬息万变的市场环境，不断地迅速开发新产品，变被动适应用户为主动引导市场，这一行业变革引导专业培养和教学与时俱进，通过该课程学习，对接行业前沿技术，为学生走向工作岗位做好积极的准备。快速成型技术在新产品造型设计过程中的应用越来越广泛，快速成形技术为工业产品的设计开发建立了一种崭新的产品开发模式。运用快速成型技术能够快速、直接、精确地将设计思想转化为具有一定功能的实物模型，缩短了开发周期，而且降低了开发费用，这与高级应用型人才培养目标十分契合，能够使培养出来的人才快速适应行业环境。基于次行业的结构转变，我们在课程中增设了三维扫描及3D打印、精雕、激光雕刻和现代木工系统四大块内容，这四部分内容基本涵盖了目前行业内比较前沿的成型技术，对于模型制作的实现也具有很强的操作性，学生可以快速进入状态，且设置的课程作业是复合型的，涉及多种材料的结合，因此可以实现在一个模型里面运用到多种成型技术，技能果训练学生的实际操作能力，也有助提高规划和合作能力，综合性非常强。三维扫描及3D打印的优势是速度快，计算机处理便捷，可操作性强，入门快，学生可以再短时间内掌握技巧;精雕的优势在于精细加工和复杂曲面，这一技术对于学生的工程基础和思维要求都比较高，难度比较大，适用性比较广，制作周期相对较长，对于提升工程知识和素养益处十分明显;激光雕刻技术很大程度上解决了平面切割的问题，速度快，上手快，简便易操作;现代木工系统主要指的是西方的现代木工技术，用系统的方法处理木工，设备要求配置高，投入大，场地需求大，完备的设备能够实现各类尺寸的木产品制作。从整个授课过程来看，学生对此很感兴趣，能力提高也很快。构建起来的完整的、关联性强的、在横向实践量和纵向时间深度方面都有保障和发展空间的课程构架，根据不同的生源特点，灵活教学。初步实现了该课程在教学内容和教学方式上的整合优化，细致到每一个环节和步骤，充分考虑其内在关联性，既保留了传统的模型制作训练内容，又加强了现代化模型制作方法的实践教学，效果明显。

结合本校的实验室建设现状和师资配备，我们尝试转换思路，将行业导师引入课堂，带来新的方式、新的内容和新的体验。打破以往主讲教师和实验教师组成的较为单一的师资配备，邀请业师参与其中，对于本课程而言，业师主要分两类：一是在工业设计和产品设计领域的资深专家，他们往往在人才培养一线奋斗多年，积累了大量的实际教学经验，对学生、专业规划、人才培养、教育理论、专业发展等方面有着独到的见解和理论高度，能够帮助教学团队打开思路，找寻改革的突破口，规划课程内容和相关流程;二是业界资深的技术人员，他们长期工作在模型制作的第一线，对目前材料、加工技术、加工技艺、成本控制、实际操作等方面具有丰富的经验，能够结合理论，将理论知识融入到实际操作中，能够帮助教学团队加强实际操作性，使教学落到实处。这两类业师对于模型制作课程教学团队建设而言，都是至关重要的。通过我们的教学实践，逐步建立起稳定的师资团队，每年的业师合理更迭，既保持原有优秀业师，也会吸引新业师，保证与行业紧密连接，实现人才培养的无缝对接。我们通过此次改革，创建了一支由专任教师、实验教师、业界专家、业界技术人员组成的教学团队，实现教学多元化。通过业界资深专家和技术人员的理论指导和实践，双线并行，进行教学内容的规划和研究，优化教学内容。

此外，该课程还涉及到实验室建设，各个项目资源之间的合理配置，这些因素直接影响到课程改革是否能够充分展开。本校的实验室建设相对来说比较完备，配置比较合理， 能够满足实践教学所需，我们采取工作模式，各个工作室之间有机联动，为了在课堂之外提供给学生更多的训练机会，在条件和时间允许的情况下，以开放创新项目的形式对学生开放，在开放過程中，实践教师全程参与指导和协助，鼓励学生进行开放性创新实验，开放性创新实验项目是我校支持学生自主创新研究的教学项目，目的在于培养学生的创新能力，结合实验室资源，孵化高级别科研项目和创新创业类项目，通过孵化，学生在校取得一定的经验和成果，形成研究团队，对于后期申报高级别科研项目和创新创业提供基础条件，通过几年的教学积累，我们的学生在省级科研项目和省级创新创业竞赛中均获得优异的成绩。同时，我们还鼓励结合各类设计竞赛和科研项目，展开实践操作，设计类学生的培养过程中，参加设计竞赛是一种很好地促进方式，学生可以在参赛过程中充分激发创造性，同时能够脚踏实地深入各个细节设计，对于提升学生的综合设计能力和水平是相当有益处的，很多专业教师在专业课授课过程中，也是结合了诸多竞赛，工业设计和产品设计的专业竞赛，很多都需要提供参赛模型，我们的学生就可以结合竞赛在实验室展开模型制作，完成自己的设计创意，这便形成了一个相对完整的设计过程，深入了一大步。我们的学生在实验室开放过程中，制作出了许多精美的模型，用作竞赛、科研项目、毕业设计等，也取得了诸多成果，同时这些实践经验也成为他们走向工作岗位的自信源泉，设计的作品也成为我们珍贵的教学资料。同时，我们的实验室也做到了真正意义上的物尽其用，利用率比较高。

我校《模型制作》课程经过近几年的改革和实践，越来越趋向于成熟和稳定，完善的实验室配置、稳定的师资团队、一定的教学积累，日益完善的教学内容和构架，都为我们的课程展开提供了保障，后续的课程建设中，我们需要开发更丰富的课程内容，加强课程与课程之间的传承联系，强化知识点与知识点之间的有效结合，进一步提高效率，优化内容，依据实际情况调整课程进度，加大学生操作和实践的机会，以设计目标为导向，在规范化操作的基础上发挥学生的主观能动性和创新性。还有一点是需要进一步明确和规范课程评价体系，我们需要在常规课程评价的基础上，提出更加合理和适用的评价标准，要以不同的角度和观点去看待整个教学过程，也要从学生的角度去思考课程的意义和未来的发展趋势。同时紧密联系行业，基于我们培养高级应用型人才的培养目标，我们培养学生的目的是为社会输送合格的设计人才，避免培养与行业脱节造成的不必要的损失是必须要考虑的因素，因此，密切结合行业的课程设置就变得尤为重要，合理地课程设置，优质的课程内容，稳定的传承与发展，合理地评价体系缺一不可。且需要处理好相关课程之间的关系，做到有序合理的推进培养方案，这是我们在教学过程中的一些思考，与各位读者和同行共勉。

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