發(fā)布時(shí)間：2017-06-05所屬分類(lèi)：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 這篇工業(yè)設(shè)計(jì)類(lèi)論文發(fā)表了工業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)模型制作課程的發(fā)展現(xiàn)狀，模型的種類(lèi)很多，制作方法也有很多，高中教學(xué)中一般是按照材料和用途來(lái)分類(lèi)，論文分析了模型制作工藝課程定位、模型制作的種類(lèi)和方法以及實(shí)際教學(xué)中存在的問(wèn)題，針對(duì)這些問(wèn)題提出了改進(jìn)措施。
這篇工業(yè)設(shè)計(jì)類(lèi)論文發(fā)表了工業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)模型制作課程的發(fā)展現(xiàn)狀，模型的種類(lèi)很多，制作方法也有很多，高中教學(xué)中一般是按照材料和用途來(lái)分類(lèi)，論文分析了模型制作工藝課程定位、模型制作的種類(lèi)和方法以及實(shí)際教學(xué)中存在的問(wèn)題，針對(duì)這些問(wèn)題提出了改進(jìn)措施。
[關(guān)鍵詞]工業(yè)設(shè)計(jì)類(lèi)論文,模型制作,實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
一、模型制作工藝課程定位
《模型制作工藝》是工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的一門(mén)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是表達(dá)設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)思維的一種重要方式，是工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)過(guò)程中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。通過(guò)模型制作工藝課程的學(xué)習(xí)，直觀地將工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的問(wèn)題展現(xiàn)出來(lái)，使學(xué)生能夠更加深入地理解設(shè)計(jì)意圖、推敲產(chǎn)品形態(tài)與材料，把握好設(shè)計(jì)方向;同時(shí)，設(shè)計(jì)中的空間關(guān)系、比例關(guān)系以及體量關(guān)系也在模型制作的過(guò)程中被同學(xué)們學(xué)習(xí)、吸收，使后期工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)效果更加完善。在《模型制作工藝》課程中，主要將重點(diǎn)放在兩個(gè)方面：一方面是學(xué)生對(duì)材料的認(rèn)知與學(xué)習(xí)。主要是為學(xué)生介紹模型制作中常用的材料以及各種材料的物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì);另一方面是模型制作的工藝。通過(guò)講述理論知識(shí)、現(xiàn)場(chǎng)示范、學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐三個(gè)環(huán)節(jié)，使學(xué)生不僅了解模型制作工藝，而且要熟練掌握模型的制作方法和程序，能夠通過(guò)小組合作的形式自主完成模型的制作。
二、模型的種類(lèi)與制作方法
模型的種類(lèi)有很多種，在高校教學(xué)中一般是按照材料和用途兩種依據(jù)來(lái)分類(lèi)，按照材料分為石膏模型和樹(shù)脂模型;按照用途，分為研討模型和表現(xiàn)模型。在高校教學(xué)中，一般是運(yùn)用樹(shù)脂的材料來(lái)制作用于表現(xiàn)的模型。模型制作的方法除了受產(chǎn)品的造型特點(diǎn)影響以外，在很大程度上取決于選用的材料，因此模型制作的方法基本上是依據(jù)材料來(lái)分類(lèi)的。在以上五種方法中，樹(shù)脂模型翻制法因其材料加工難度低、對(duì)制作設(shè)備要求低、具有較高的可操作性而成為模型制作工藝課程教學(xué)中常用的方法，同時(shí)也是模型制作工藝課程教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。其工藝流程如圖2所示。樹(shù)脂模型又叫玻璃鋼模型，樹(shù)脂這種材料具有成型快、質(zhì)地堅(jiān)硬、方便運(yùn)輸，表面工藝處理多樣化的特點(diǎn)，也是工業(yè)、城市雕塑、城市建設(shè)中常用的一種材料。其制作工藝并不復(fù)雜，除打磨以外的工藝周期都較短。但是，樹(shù)脂模型的制作要嚴(yán)格地按照制作流程，任何一個(gè)步驟的忽略都會(huì)給后續(xù)的工作帶來(lái)無(wú)法彌補(bǔ)的損失和極大的困擾。樹(shù)脂模型制作的第一步是塑造泥模，用黏土按照所做模型的大小、形態(tài)將泥模塑造完整。
第二步是翻制石膏外模，為了保證開(kāi)模時(shí)外模模面的完整性并減小脫模難度，在翻制石膏外模之前要在泥模表面涂抹一層隔離層，一般選用地板蠟、洗滌精、肥皂水等。然后按照模型的形態(tài)將外模分為若干塊，接著用1∶1的比例融合好水與石膏，并在石膏凝固之前敷到泥模表面。在這一步要注意的細(xì)節(jié)是，首先在涂抹隔離層時(shí)，要保證泥模表面的每一個(gè)角落都要有隔離層覆蓋。其次，具體將石膏外模分成幾塊要根據(jù)模型的具體形態(tài)來(lái)判斷，原則是要保證關(guān)鍵面的完整性，將分型面避開(kāi)產(chǎn)品模型的關(guān)鍵面;其次是要保證開(kāi)模順利;最后是要確保石膏外模厚度均勻，平均厚度達(dá)到8cm以上。
外模翻制完成后，要進(jìn)行的工作是開(kāi)模，待石膏完全放熱后，石膏外模強(qiáng)度達(dá)到一定程度，這時(shí)就可以將模型打開(kāi)，并將泥模與石膏外模分離，分離后，泥模就失去了作用，石膏外模繼續(xù)用來(lái)完成后續(xù)的工作。開(kāi)模后，將外模內(nèi)模面的表面清理干凈，然后涂抹一層隔離層，將不飽和樹(shù)脂按照一定的比例與石英粉、催化劑和固化劑融合，攪拌均勻后涂抹到石膏外模內(nèi)部的模面上，中間夾上玻璃絲布起到固定形體、均勻分布樹(shù)脂的作用。樹(shù)脂經(jīng)過(guò)與石英粉、催化劑、固化劑的結(jié)合，很快就會(huì)凝固成型，所以在樹(shù)脂調(diào)配均勻后要迅速涂抹在模面上。在樹(shù)脂的調(diào)配過(guò)程中要特別注意固化劑和催化劑對(duì)皮膚和衣物具有腐蝕性，在操作過(guò)程中一定要注意安全。待樹(shù)脂凝固后，就要進(jìn)行脫模，將石膏外模敲碎，就得到表面光滑、整潔的樹(shù)脂模型。
按照這種方法和步驟用每一塊石膏外模翻制出樹(shù)脂模型，然后用玻璃絲布與樹(shù)脂在模型的內(nèi)部進(jìn)行貼合的方法將一塊塊樹(shù)脂模型合到一起，完成合模工作。完成合模后，模型基本的形態(tài)就完成了，最后一個(gè)工藝就是模型表面效果處理。表面效果處理的第一步就是打磨，用砂紙等電動(dòng)打磨工具將模型表面進(jìn)行粗打磨。粗打磨后，用原子灰將模型表面缺失的部分和凹陷處修補(bǔ)平整。待原子灰干透凝固后，用細(xì)砂紙進(jìn)行精細(xì)打磨，打磨到用手摸上去沒(méi)有任何的刮擦的感覺(jué)就基本符合要求了。打磨完成的模型用噴漆等工藝完成表面裝飾效果后最終的模型就制作完成了。
三、實(shí)際教學(xué)中存在的問(wèn)題
經(jīng)過(guò)筆者調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)大多數(shù)高校都在大二或大三階段開(kāi)設(shè)模型制作工藝課程，該課程作為設(shè)計(jì)構(gòu)思立體呈現(xiàn)的重要方式之一，在教學(xué)中具有舉足輕重的地位，它不僅僅是鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)踐能力的重要途徑，也能極大地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但是，在教學(xué)過(guò)程中由于種種實(shí)際問(wèn)題的存在，在一定程度上制約了該課程的教學(xué)效果與良性發(fā)展。
(一)教學(xué)場(chǎng)地限制。模型制作工藝課程在材料的選擇上多采用石膏、黏土、樹(shù)脂等工業(yè)材料，不適合在學(xué)生的設(shè)計(jì)教室進(jìn)行教學(xué)與實(shí)踐，故需要專門(mén)的工作室來(lái)完成教學(xué)、實(shí)踐等相應(yīng)的工作。大部分高校雖然都具有專門(mén)的模型制作的工作室，但是在工作室的水電配置上卻缺乏一定的規(guī)劃，水電供給設(shè)備位置固定且數(shù)量較少，很多工具無(wú)法連接電源，即使能夠接上電源，工作室也會(huì)呈現(xiàn)出電線雜亂的現(xiàn)象，增加了工作室的安全隱患。同時(shí)，垃圾處理也成為教學(xué)場(chǎng)地建設(shè)中的一個(gè)重要難題。筆者走訪國(guó)內(nèi)不少高校，在工作室角落里或其周邊或多或少都會(huì)堆著模型制作過(guò)程中產(chǎn)生的垃圾或者半成品。模型制作所用的材料往往是一次性產(chǎn)品，不能夠回收利用，且用量及垃圾產(chǎn)生量較大，普通垃圾桶不能滿足模型制作室的垃圾處理需求，若垃圾得不到有效地處理不但會(huì)影響環(huán)境美觀，而且會(huì)污染環(huán)境。
(二)課時(shí)安排及教學(xué)方法有待優(yōu)化。隨著教學(xué)改革的深入，學(xué)生的綜合素質(zhì)得到了越來(lái)越多的重視，許多課程的課時(shí)量被壓縮，模型制作工藝課程也包括在內(nèi)。課時(shí)的減少以及課程安排分散等弊病嚴(yán)重影響了模型制作工藝課程的教學(xué)效果。模型制作過(guò)程由于受材料特性的限制，導(dǎo)致其制作時(shí)間的把控非常嚴(yán)格，這一點(diǎn)尤其體現(xiàn)在石膏外模的翻制和樹(shù)脂的鋪澆工序上，因?yàn)槭嗪蜆?shù)脂的凝固時(shí)間很短，所以必須在其凝固前完成相應(yīng)工序。而模型后期的打磨過(guò)程是需要較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行的，如果總是用碎片時(shí)間來(lái)進(jìn)行，打磨工作就失去了連續(xù)性，可能在這次打磨的時(shí)候就忘記了上次打磨時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題或者要修改的地方，降低了學(xué)習(xí)效率。除此之外，由于樹(shù)脂模型制作工藝相對(duì)復(fù)雜，細(xì)節(jié)較多，往往一個(gè)小小的失誤就將之前的工作全盤(pán)否定，必須從頭再來(lái)。
(三)教學(xué)設(shè)備及材料缺口大。模型制作工藝課程，一般是學(xué)院配備相應(yīng)的設(shè)備機(jī)器，但是由于設(shè)備數(shù)量有限，學(xué)生只能分批、輪流使用，很多時(shí)間就浪費(fèi)在了等待上。除此之外，學(xué)生做作業(yè)所需材料一般由學(xué)生自費(fèi)購(gòu)買(mǎi)，模型制作工藝復(fù)雜，所需要的材料種類(lèi)多，數(shù)量大，花費(fèi)較高，這對(duì)家庭經(jīng)濟(jì)困難的學(xué)生來(lái)說(shuō)負(fù)擔(dān)比較大。
四、改進(jìn)方法
針對(duì)以上問(wèn)題，提出幾點(diǎn)對(duì)于模型制作工藝課程設(shè)置及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的改進(jìn)建議。(一)規(guī)范教學(xué)場(chǎng)地。對(duì)于教學(xué)場(chǎng)地進(jìn)行合理劃分，劃分為討論區(qū)、干區(qū)、濕區(qū)、用電區(qū)。討論區(qū)配備簡(jiǎn)易桌椅、白板、投影儀以及筆記本電腦，供師生們討論方案，進(jìn)行理論教學(xué);干區(qū)用于學(xué)生進(jìn)行不涉及水的手工操作;濕區(qū)相對(duì)于干區(qū)設(shè)立，用于大量用水的操作，如打泥漿、翻制石膏外模等工藝;用電區(qū)則是井然有序地安置多個(gè)插座，供學(xué)生們用手動(dòng)電動(dòng)工具進(jìn)行模型表面打磨、鉆孔、噴漆等工藝。另外還要設(shè)置好垃圾臨時(shí)堆放區(qū)，以及在工作室之外的垃圾填埋區(qū)，對(duì)垃圾進(jìn)行合理、環(huán)保的處理。除此之外，在教學(xué)場(chǎng)地的建設(shè)中要著重注意實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)通道的設(shè)置，不飽和樹(shù)脂等材料在使用過(guò)程中會(huì)揮發(fā)出一些有害氣體，若工作室長(zhǎng)時(shí)間得不到良好的通風(fēng)會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生頭暈、惡心等不良反應(yīng)。
(二)優(yōu)化課時(shí)安排和教學(xué)方法。將模型制作工藝課程歸并為專業(yè)實(shí)踐課程，課時(shí)集中安排二至三周的時(shí)間，讓學(xué)生用固定的連續(xù)時(shí)間來(lái)完成模型制作工藝的學(xué)習(xí)并完成模型作業(yè)。集中的時(shí)間一是可以滿足材料的特性，二是學(xué)生能夠安心投入到課程的學(xué)習(xí)中，避免了由于課程安排不集中而來(lái)回更換工作服、更換課程教室的麻煩。同時(shí)教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)采用豐富的教學(xué)形式，透徹的講解、展示制作過(guò)程，避免學(xué)生不斷地返工，喪失積極性。
(三)規(guī)范教學(xué)設(shè)備。合理增加設(shè)備數(shù)量，并安排專人管理工作室以及教學(xué)設(shè)備。同時(shí)劃撥一定的經(jīng)費(fèi)補(bǔ)貼學(xué)生的材料購(gòu)買(mǎi)費(fèi)，一方面減少學(xué)生的經(jīng)濟(jì)壓力;另一方面激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。結(jié)語(yǔ)雖然在計(jì)算機(jī)技術(shù)蓬勃發(fā)展的背景下，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、3D打印技術(shù)日漸成熟，但是模型制作工藝課程帶給學(xué)生們對(duì)于材料的認(rèn)知以及傳統(tǒng)模型制作工藝的學(xué)習(xí)與傳承是無(wú)法被替代的，因此，優(yōu)化模型制作工藝課程設(shè)置和教學(xué)方法，加強(qiáng)工作室的建設(shè)、管理和使用工作依然迫在眉睫。
參考文獻(xiàn)：
1.江湘蕓.產(chǎn)品模型制作.北京理工大學(xué)出版社，2005
2.袁曉紅.油泥模型在汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.上海汽車(chē)，2007
3.郭愛(ài)蓮,王海鋒.工業(yè)設(shè)計(jì)模型制作實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理探索.教育教學(xué)論壇,2013.4.
4.杜鐮.模型制作課程教學(xué)研究.中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，20095.王黎明,張穎.模型制作教學(xué)與學(xué)生專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng).機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新，2009.3
作者：?jiǎn)J智強(qiáng) 王亞楠 單位：山東科技大學(xué)
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