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人类社会不断的向前发展,对工业设计的认识也随着社会前进的步伐不断提升。在当今的创意产业社会中,对“工业设计”概念的重新界定无疑是十分必要的。《2001年汉城工业设计家宣言》指出:“工业设计将不再只创造物质的幸福。工业设计应当是一个开放的概念,灵活地适应现在和未来的需求”。按照这样的定义,工业设计将逐渐脱离工业产品这个载体向着创意产业中其他的行业蔓延,工业设计的外延不断扩大、同时也变得越来越模糊,甚至将会出现跳出创意产业的圈子、与创意产业并驾齐驱的局面。它在创意产业的范围内不断扩张,其强大的生命力和迅猛的发展势态使它不满于创意产业的局限,力图摆脱创意产业的束缚,但其本身的特性注定了与创意产业之间“扯不断,理还乱”的复杂关系。二者既有因其行业特性的不同而形成的矛盾,特别是工业设计的急剧膨胀对创意产业的地位造成了威胁,又有互相亲近、增加了解的欲望,对方的每次进步都能引起对自身发展的思考。在不同的基础上寻求共同的发展,这是对二者关系的描述。
2工业设计的发展促进创意产业的发展
工业设计是创意产业重要的支撑部分,缺乏了工业设计的创意产业恐怕难有今天的影响力。工业设计作为企业在全球竞争中的重要利器,所产生的高附加值被越来越多的国家和企业所关注。索尼公司董事长兼CEO大贺典雄曾说:“设计是在市场上将一种产品与另一种产品区分开来的唯一的东西。”工业设计对创意产业的推动作用可在很多国家和企业的案例中得到证明,例如韩国曾经是一个保守、落后、贫穷的东亚岛国,在亚洲金融危机的打击下一撅不振。
3创意产业的发展促进工业设计的发展
在创意产业没有被明确提出之前,工业设计发展缓慢,人们并没清楚的意识到它在经济发展中的重要作用,以为工业设计师对产品只是起到了装饰、美化的作用,不可能带来什么直接的经济效益,更不可能成为国民经济中的支柱性产业。当创意产业以其出色的经济效益从其他产业中跳出来、形成自己的产业体系以后,人们在关注创意产业的时候更进一步的注意到在其中发挥着重大作用的工业设计的存在,可以说这是工业设计从小丑到主角的转变。
创意产业是工业设计的发展背景,发展创意产业能为工业设计提供良好的环境,促使其产生更多、更好的设计,比如,创意产业为工业设计提供了宽松的设计氛围、健全的法律保障体系、合理的设计评价体系、互动交流的平台等等。另外,各地的创意产业组织经常举行各种活动,如创意产业博览会,各种作品齐聚一堂,这就为工业设计提供了一个很好的学习机会,可以从电影、服装、绘画、民间手工艺中吸取营养,寻找灵感,同时会也为工业设计提供了展示自己的机会,使其被更多的人所了解、所认可,更进一步讲,得到国家的重视和扶持。总之,发展工业设计势必创意产业促进的发展,加大对创意产业的投资力度也会促进工业设计的长足发展,它们相辅相成,共同促进。
结束语
作者通过对创意产业和工业设计在实际社会生产中的作用得出二者具有相互依存、相辅相成的关系,工业设计的发展能促进创意产业的发展,同样,创意产业的发展也能促进工业设计的发展,两者唇齿相依,共同发展。创意化和产业化是创意产业的两种运行模式,创意产业本身就是这两种运行模式的结合,并不断重复着“创意的产业化”和“产业的创意化”,这两种运行模式互相结合、交替运行,共同确保创意产业平稳、迅速、持久的发展。创意产业的这种特点启示我们,在创意产业背景下工业设计的发展策略也要将二者相结合,但是对于不同的国家,可根据本国的发展情况在结合的过程中有所侧重。
参考文献:
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[3]田君.作为创意文化产业而发展的工业设计.装饰.2008,(12):8.
[4]高原.工业设计产业化与创意产业.湖南大学硕士学位论文.2007.
[5]张京成.中国创意产业发展报告2007[M].北京:中国经济出版社,2007.
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[7]刘建.创意产业一21世纪经济发展的新思路.成都大学学报.2007,(4):20.
[8]靳松.创意产业链结构及整合研究一以动漫产业为例.北京交通大学硕士学位论文.2008.
[9]田君.作为创意文化产业而发展的工业设计.装饰.2008,(12):8.
一、林业的基本功能
环境与发展,是当今国际社会普遍关注的问题。改善生态环境、实现生态安全、促进可持续发展已经成为人类紧迫而艰巨的任务。森林是实现环境与发展相统一的关键和纽带,是人类社会可持续发展的重要支撑条件,是陆地上面积最大、结构最复杂、生物量最大、初级生产力最高的生态系统,其特殊功能决定了森林在维持生态安全、维护人类生存发展的基本条件中起着决定性作用。
1、林业的“三大”功能
林业作为国民经济的重要组成部分,它既是一项基础产业,又是一项关系生态环境建设的公益事业,肩负着优化生态环境和促进经济发展的双重使命,具有显著的生态功能、社会功能和经济功能,既能为社会提供具有生态功能的生态产品,又能为社会提供具有经济功能的林产品和具有文化功能的生态文化产品。森林是陆地上最大的储碳库,具有缓解温室效应的功能。森林资源是陆地生态系统的蓄水库,具有保持水土、涵养水源的功能。据有关部门测定,一片10万亩森林的蓄水量相当于一座200万立方米的水库。在年降水量340毫米的情况下,每亩林地的土壤冲刷量是60公斤,而裸地的土壤冲刷量高达6750公斤,森林是经济社会发展的基础性资源。木材是公认的原材料,可以制成人造板,广泛应用于建筑、家具和车船等方面,也可以生产活性炭、栲胶、糠醛等林产化工产品。除木材之外,森林还可以为人类提供1100余种物产,其中不少是不可替代的。林业还可以提供大量就业机会,缓解就业压力。国内外事实证明,没有足够的森林资源,水灾、旱灾问题就无法从根本上得到解决,就会严重影响经济社会发展的速度和质量。我国森林涵养的水量相当于我国水库总库容的80%。
2、森林兴衰的结果
林业在经济社会发展的不同阶段,作为人类活动索取自然资源的主要对象之一,其索取的程度、目的都在发生变化,其中起主导作用的是人们价值观的转变和人类对自然和谐共存关系的认识。森林的兴衰与人类文明的进程息息相关,回顾人类的文明进程不难发现,森林的繁茂曾为人类文明带来了光明,森林的衰亡亦曾导致了人类文明的衰落和转移。人类进入现代文明以来,对森林进行了大规模的利用和破坏。农业革命的兴起,大面积森林被开垦成农田;工业革命的兴起,大面积森林变成了工业原材料。联合国的《2000年全球生态环境展望》指出,人类对木材和耕地的需求,使全球森林减少了50%,原始森林80%遭到破坏。森林的锐减导致了荒漠化、水土流失、干旱缺水、洪涝灾害、物种灭绝和温室效应加剧六大生态危机,全球陆地四分之一的土地严重荒漠化,60%的陆地淡水资源不足。近一百年来,北极地区的冰盖减少了42%,海洋面上升了50厘米。
面对生态恶化对人类生存与发展的威胁,我国政府高度重视林业与生态建设,在生态建设中赋予了林业首要地位,在贯彻可持续发展战略中赋予了林业重要地位,以对人类、对未来高度负责的精神,持续开展了中国历史上乃至人类历史上规模空前的林业与生态建设,取得了举世瞩目的成就,不仅有效改善了中国的生态状况,而且为应对全球生态危机、维护全球生态安全作出了积极贡献。经过不断的建设与保护,我国森林资源持续增长,功能效益不断增强。全国人工林已占到世界人工林面积的近1/3。据联合国全球森林资源最新评估,全球年均减少森林面积约1亿亩,而中国年均增加森林面积6000多万亩,我国人工林面积年均增量占全球年均增量的53.2%,成为森林资源增长最快的国家。联合国评估报告指出,在全球森林资源减少的情况下,亚太地区森林面积出现了净增长,其中中国森林资源增长在很大程度上抵消了其他地区的森林高采伐率。
二、河南省林业的资源状况
河南地处中原,境内北、西、南三面由太行山、伏牛山、桐柏山、大别山环绕分布,中、东部为黄淮海冲积平原,西南部为南阳盆地。平原(含盆地)、山地(含丘陵)分别占全省总面积的55.7%和44.3%。冬季寒冷雨雪少,春季干旱风沙多,夏季炎热雨丰沛,秋季晴和日照足。年平均气温一般在12—16℃之间,无霜期从北往南为180—240天,年平均降水量约为500—900毫米。自然条件优越,适宜林业建设。
1、林业资源规模
河南省坚持把林业作为实现中原崛起、构建和谐中原、促进新农村建设、推动经济社会可持续发展的一项战略措施来抓。围绕“增资源、增效益、增活力”的林业发展目标,坚持“完善平原、主攻山区”的林业建设方针,贯彻“谁种谁有、合造共有”的基本政策,推广了漯河等地“不栽无主树,不造无主林,造林就发证”的做法和鲁山等地开展宜林“四荒”使用权招标拍卖的经验。正确引导农民群众、社会力量植树造林、兴林富民,支持和引导非公有制林业发展,逐步推进所有权、经营权分离改革,加快宜林荒山荒地造林绿化步伐,强调稳定所有权,放活经营权,扩大自,巩固了林业的基础地位,扩大了林业的资源规模。据全国森林资源清查结果,全省实现了林业用地面积、有林地面积、活立木蓄积量、森林覆盖率“四增长”。全省林业用地达到6846.15万亩,有林地达到4054.5万亩,比上一次森林资源清查增加919.4万亩,增幅达29.32%;林木覆盖率提高到22.64%,增加2.81个百分点,年均增加0.56个百分点,高于全国平均水平;活立木总蓄积1.34亿立方米。
2、林业资源效果
林木资源的增加使山区水土流失面积明显减少,平原农田防护林体系蔚为壮观,通道沿线森林景观初步形成。到2008年底,河南省有两个市获得“国家森林城市”称号,17个县获得“全国绿化模范县”称号,12个市获得“国家园林城市”称号,45个县达到省定“林业生态县”标准。目前,全省处处呈现出生态和谐、林茂粮丰的喜人景象。
三、河南省林业建设的经济功能
2007年,河南省人民政府印发实施了《河南林业生态省建设规划》和《关于深化集体林权制度改革的意见》,在继续实施好五大国家重点工程的同时,启动建设省级林业生态工程和四大林业产业工程。林业发展奏出的绿色交响曲,不仅使河南省在调整农业结构、培育支柱产业等方面的带动力明显增强,而且使全省经济社会可持续发展的能力不断增强,为实现中原崛起提供着良好的生态支撑。中国
1、林业发展拓宽了工业发展空间
2008年是河南林业生态省建设的起步之年,共完成造林合格面积601万亩,为年度任务的143.2%,创历史最高。河南省森林生态功能的年价值达3929亿元。现有林业资源每年吸收固定二氧化碳6805万吨,相当于燃烧2771万吨标准煤排放的二氧化碳量,约为全省电厂燃煤排放二氧化碳量的53%。森林资源的大幅增加,有效减缓了温室效应,实现了间接减排,扩大了工业发展的环境容量,提高了河南省经济社会发展的生态环境承载能力。
2、林业发展保障了国家粮食安全
河南不仅是全国第一人口大省,也是第一农业大省、第一粮食大省、第一粮食转化加工大省。作为“中国粮仓”,河南粮食生产的稳定和提高对我国粮食安全无疑起到了极为重要的作用,而林业是粮食生产不可替代的生态屏障。河南省在平原林业方面,经过多年探索,形成了一套行之有效的建设模式。全省农田防护林体系控制面积达8500万亩,巩固和完善了高效益的农业生产生态防护体系,提高了综合防护能力,阻挡了风沙,调节了气温,改良了土壤,显著改善了农业生态环境,增强了农业生产抵御干热风、干旱、风沙、冰雹和霜冻等自然灾害的能力,促进了农业稳产高产。对小麦影响最大的干热风灾害在河南省基本绝迹。河南省农科院连续17年长期观测表明,农田林网内风速平均降低35%~40%,蒸发量减少10%,相对湿度提高6.3%(最高可达29%),土壤含水量增加6.1%。与相同条件的农田相比,林网内小麦可增产6.8%~17.6%,玉米可增产5.5%~13.1%。在其他条件不变的情况下,增加农田林网的防护作用,能够使农作物平均增产10%左右。以河南省2008年粮食产量1074亿斤计算,农田防护林体系对河南省粮食生产能力的贡献可达百亿斤。
3、林业发展促进了区域经济增长
在搞好林业生态建设的同时,河南省把发展林业产业作为推动县域经济发展的重要内容来抓,着力发展林业产业,壮大林业经济总量,奠定了生态与产业相互促进的良好基础。2008年全省林业总产值达527亿元,较上年增长21%,林业已经成为农村经济新的增长点。全省速生丰产用材林和工业原料林达到800万亩,经济林面积达到1300万亩,年产量达到670万吨。全省木材加工企业突破1万家,形成了以濮阳龙丰、三门峡湖滨果汁等企业为龙头、龙头带基地、基地连农户的产、供、销一条龙的林业产业化经营格局。林业在全省旅游业中发挥着基础和主体作用,全省已划定的30处国家、省级重点风景名胜区,有26处在国有林场。目前,全省建成省级以上森林公园97处。2008年全省森林旅游社会总产值达到86亿元,其中仅门票收入就达5亿元。据初步统计,林业建设为农村提供的就业岗位数为274万个,全省每个农民来自林业的收入平均达到762元,比2007年增长9.64%,占农民人均纯收入的比例达17.1%。林业的发展优化了县域经济结构,增强了县域可持续发展能力,促进了区域经济的科学发展。
四、结论
河南林业建设特别是生态省建设的实践证明,林业不仅具有显著的生态功能和社会功能,而且具有突出的经济功能。林业的发展既改善了生态环境,又能够拓宽工业发展空间、保障国家粮食安全、促进区域经济增长。深入贯彻落实科学发展观,促进社会和谐稳定,实现全面建设小康社会的新要求,应当加快林业发展,全面开发和不断提高林业的生态功能、社会功能和经济功能,满足社会对林业的多样化、多功能需求,为推动经济社会科学发展作出更大贡献。
【参考文献】
[1]宣传局、国家林业局:生态危机与林业建设[M].北京:学习出版社,2001.
[2]张陪刚:发展经济学教程[M].北京:经济科学出版社,2001.
中图分类号:TB47
文献标识码:A
文章编号:1004-4914(2013)07-013-03
引言
在工业设计研究中,出现了很多优秀的相关硕士论文,本文从工业设计论文的研究方向以及发表数量等,初步分析出2000—2012年间工业设计发展的趋势与变化,从而了解每个工业设计发展阶段的新趋势,研究成果以及仍然存在的问题。
一、分析方法与步骤
在《中国知网之中国期刊全文数据库》、《万方之中国学术会议文献数据库》分别检索论文以及会议文献题目中包含“工业设计”关键词的文献,在《中国知网之中国期刊全文数据库》以“工业设计”为关键词检索结果,截止到2012年7月19日,为557篇。
二、结果与分析
1.时间分布。考虑到要对现有工业设计趋势进行研究分析,所以选择了较近12年(2000年—2010年)的论文,通过使用“工业设计”为关键词进行搜索发现,2000年没有相关优秀硕士,从2001—2003年相关硕士优秀论文属于发展起步阶段,从2004—2012年每年都会很多优秀硕士,属于迅速发展阶段,相关优秀论文增至557篇,2009年(88篇)是相关数量最高峰点。
经过推断可知,在2009年工业设计的论文达到历史最高的原因在于我国本专科扩招是从1999年开始的,自1997年以后,随着广大群众渴望子女接受高等教育愿望的增加,对扩大高等教育规模的呼声也越来越高。同时,考虑到国家快速发展的需要,1999年我国高等教育开始大规模扩招,当年本专科生招生数与1998年相比增长了47.4%。本专科规模的迅速扩大给高校毕业生的就业带来了更大的压力,而研究生的扩招能够对本科生的就业压力起到一定的缓解作用,因此,硕士研究生的招生规模也不断攀升,录取比例和入学率都在大幅提高。
2.作者分布。在检索到的工业设计方面的优秀硕士论文中,作者主要分布在以下几个学校中,可见相关院校的工业设计发展程度。如表1所示。
小结:由于优秀工业设计硕士论文具有一定的删选性,由表1可以看出工业设计发展较快的院校,并且通过涉及最多的关键词可以看到每所院校所侧重的工业设计发展方向或者是发展程度较深的方向。
3.关键词分布。从2000年到2012年,以“工业设计”为关键词搜索的期刊论文中,论文的关键词主要集中在产品设计、CAID构思与表达、设计教育教学、IDFORCNC(先进制造设备工业设计)、设计管理、绿色设计等。由于搜索分布时采用了关键词“工业设计”,所以这里忽略“工业设计”关键词的数量。所有论文相对较多的关键词如下:可持续发展设计(绿色)、中国传统文化(符号学 语义学)、设计管理/用户研究交互设计、CAID构思与表达、数据库、设计教育、造型语言、工设工程(材料、工艺)、汽车设计、时尚设计、服务设计、品牌PI(产品形象识别)设计、人机工程、可用性、设计史、信息视觉化、故事版/情景设计、设计心理学、体验/情感化设计、IDFORCNC。
其中有代表性的有如下几篇:2010年,北京服装学院屈新波在《现代新材料在产品设计中的应用研究》{1}一文中论述了现代新材料在产品设计中的应用,借助于“需求”将产品设计与材料联系起来。2008年,山东大学张志强在《面向家用健身器材的人机工程理论分析与研究》{2}一文中论述了如何运用人机工程理论对健身器材进行分析,以及针对相关器材人机方面的具体研究。2006年,山东大学吴兰萍在《面向产品设计自动化的人机工程研究与应用》{3}一文中论述了人机工程学的定义以及与工业设计之间的关系,阐述了人机工程学的原理以及产品设计的不同阶段的具体内容,此外还重点分析了现有计算机辅助人机工程软件,例如JACK、SAMMIE、SAFEWORK等。2004年,武汉理工大学刘红在《简论设计项目管理》{4}一文中论述了由于市场竞争的激烈化,用户需求的多样化,项目管理的组织及团队建设的内容与项目管理的执行关键,以及设计项目的生命周期。2007年,西北工业大学韩娟在《CAID系统的用户界面研究及应用》{5}一文中论述了以用户为中心的设计方法,综合认知心理学、人机工程学、计算机信息科学等对CAID用户模型进行分析,将基于用户模型构建的用户界面原型引入到界面设计过程中。
4.影响力分布。在检索到的期刊论文中被引用频次最高的,排在前6位的论文,如表2所示。
通过引用频次最多的文章中发现,关注最多的工业设计方向多为产品设计、交互界面方面。因为产品设计和交互设计的研究较早,所以时间早的被引用的几率就很高。但也充分说明这些优秀论文有一定的借鉴价值。
三、工业设计研究趋势
工业设计从2000—2012年这12年间,发展速度是迅猛的,这一点可以从优秀硕士论文的发表数量日趋增多看出来,并且也是在跟随着社会每一步的发展而发生着变化,从简单地仅仅研究工业设计的表面内容,即“产品设计”,变成研究工业设计更加细节化的方面,是一个从量变到质变的过程。现在工业设计优秀硕士论文中,研究方面数量最多的依次为产品设计、设计管理、设计教育、ID FOR CNC以及可持续发展设计。
李北在2006年中国科协年会的会议论文《未来工业设计的多元化发展趋势》{12}中阐述,现在工业设计呈现多元化发展趋势,并且可以看到,工业设计是一种战略资源,是国家创新战略体系中的重要组成部分。工业设计正在向着跨专业跨学科的综合领域发展。此外通过计算机使用的普及,工业设计信息化也成为主流。
通过对2000—2012年优秀工业设计硕士论文逐年的分析发现,发表的时间与内容和2000—2012年工业设计发展的过程、发展的主题是一致的。通过对这些论文关键词的统计分析,可以看到工业设计在每段时间里发展的内容、重点、趋势,这与社会的需求具有着强烈的联系。
每篇论文的关键词是不变的,在以“工业设计”为关键词搜索到的硕士论文中,通过对新的一年与以往相比较新出现的关键词进行统计,洞察出工业设计每个阶段的新趋势。如表3所示工业设计研究方向从泛泛的大方向上的研究,比如“产品设计”、“可持续设计”等,发展成为细分的研究方向。研究表明,从抽象的工业设计,变为具体的产品设计,后来人们发现工业设计离不开与社会、人的联系,所以研究方向渐渐与社会、人联系起来,最终发展成多方向的、细分的研究方向。这与现有工业设计研究人员对工业设计发展方向的研究结果不谋而合。
2000—2012年有关产品设计、人机工程学以及设计管理等成为研究的主要趋势。此外,还可以发现每年相比前几年新增的研究方向即是工业设计发展中研究趋势的新方向。例如可持续发展(Sustainable Development)是上世纪80年代提出的一个新概念。1987年世界环境与发展委员会在《我们共同的未来》{13}报告中第一次阐述了可持续发展的概念,得到了国际社会的广泛共识。那么工业设计对此也进行了研究,在2002年第一次出现在相关优秀工业设计硕士论文中。例如2002年湖南大学龚克在《非物质与可持续的工业设计道路》{14}中阐述了有关可持续的工业设计道路的相关内容。
再例如,在现代信息化的大背景下,计算机信息库在工业设计专业得到了广泛的应用,2006年第一次出现有关数据库研究的硕士论文。例如2006年东华大学孙明华发表的《设计艺术学专业建立设计材料数据库的必要性研究》{15}。2009年山东大学郝松发表了《基于产品表象信息库的工业设计构型方法研究》{16}。
同时也发现,由于优秀硕士论文是要在社会需求的大背景下提出,受发表时间和评审的限制,虽然相对滞后,但是也能够体现出近十年间的工业设计的大体研究趋势、新的研究方向。工业设计研究趋势的发展变化受社会发展因素(技术、环境、国情、学科交融等)的影响较大。
四、结束语
2000—2012年,我国优秀工业设计数量以及发表的内容质量都有着质的飞跃,这也说明我国工业设计方面研究的水平日趋深入。但是从近几年发现,已经存在研究过(下转第16页)(上接第14页)热的现象,主要表现在研究课题的重复性,例如人机工程学,此间不乏相关类似课题的出现。
从2000—2012年间优秀工业设计硕士论文中,可以看到工业设计事业发展迅速,方向由单一转为多元化,并且呈现多学科融合趋势。此外,研究趋势受社会发展的因素(技术、环境、国情、学科交融等)影响较大,比如在信息化的大背景下,工业设计专业与计算机应用越来越密切,因此出现了CAID等相关研究。可以看到工业设计的研究趋势在以后会围绕产品设计、计算机辅助工业设计(CAID)、设计管理等热门话题展开。随着工业设计的深入研究,也会出现更多新的设计概念,而这些概念一定是可持续性地围绕用户的人机设计,相信在以后的研究中,会有更多优秀的硕士论文出现。
注释:
{1}屈新波.现代新材料在产品设计中的应用研究[D].北京服装学院,2010
{2}张志强.面向家用健身器材的人机工程理论分析与研究[D].山东大学,2008
{3}吴兰萍.面向产品设计自动化的人机工程研究与应用[D].山东大学,2006
{4}刘红.简论设计项目管理[D].武汉理工大学,2004
{5}韩娟.CAID系统的用户界面研究及应用[D].西北工业大学,2007
{6}吴瑜.人机交互设计界面问题研究[D].武汉理工大学,2004
{7}周睿.基于可用性的手机交互界面设计研究[D].南京理工大学,2006
{8}杨大年.中国民间儿童玩具再设计研究[D].江南大学,2004
{9}王巍.ICAID系统的实现机制研究[D].湖南大学,2004
{10}王军锋.计算机游戏界面设计方法研究[D].西北工业大学,2007
{11}熊湘晖.产品造型设计的外观质量美学评价理论及研究[D].昆明理工大学,2005
{12}李北.未来工业设计的多元化发展趋势[R].中国科协年会,2006
{13}我们共同的未来[R].世界环境与发展委员会.1987
{14}龚克.非物质与可持续的工业设计道路[D].湖南大学,2002
{15}孙明华.设计艺术学专业建立设计材料数据库的必要性研究[D].东华大学,2006
学生姓名: X X X
学 号: XXXXXXXXX
指导教师: XXXX
20xx年 X月 X日
《运用废旧材料制造的灯具产品设计》开题报告
报告日期 设计(论文)起止时间 20xx/X/X 20xx年X月x日至X月X日(共14周)
(一)课题背景、意义及实际应用方面的价值
灯具这一产品为人们的日常生活与工作提供了方便,没有哪个产品能像灯具一样与人们的日常生活如此的紧密联系,国内灯具的设计与发展,与经济和科技的发展有着一定的内在联系。在生活水平相对低下的时期,消费者对灯具关注点主要集中在灯具的照明功能上,随着生活水平的提高,物质生活越来越丰裕,消费者对灯具的需求已经从单纯的照明功能向深层次的精神文化层面发展。灯具除了为人类带来光明的同时,也丰富了人们的精神与文化生活。灯具的设计不光为人们提供一个很好的视觉光照环境,而且能够运用多种材料及不同的形态实现艺术化的效果。
绿色设计是工业设计概念中的重要设计理念,是指在产品及其寿命周期全过程的设计中,要充分考虑对资源和环境的影响,在充分考虑产品的功能、质量、开发周期和成本的同时,更要优化各种相关因素,使产品及其制造过程中对环境的总体负影响减到最小,使产品的各项指标符合绿色环保的要求。设计中的绿色设计的体现一方面就是对废旧材料的再利用,废旧材料是指每个家庭在日常生活中必要的或常用的可再生的安全又卫生的废品,诸如废旧的建筑装饰材料、废旧的塑料瓶、包装盒,大多数的情况下这些废旧材料会被当做垃圾处理掉,其实,每一种废旧材料对设计来说,都具有人们意想不到的价值。本次设计的主题就是运用废旧材料进行灯具产品的设计。本课题的研究将获得一些应用性的结论或许可以为灯具企业提供借鉴,有助于家庭和企业更有效地推出真正符合绿色设计要求的让用户满意的产品,提高产品在市场上的竞争力。同时也进而提高人们的生活质量,使灯具成为环境中烘托气氛的有力手段。
(二) 课题在国内外的设计现状
国外灯具的设计与发展,与经济和科技的发展有着一定的内在联系。消费者对富有情趣、个性、文化内涵灯具的需求呈现出上升趋势,伴随着现代照明技术和新材料、新工艺的发展,以及对各种照明原理及使用环境的深入研究,灯具的环境表现力和独特艺术魅力得到极大丰富。灯具设计在中国内近几年的发展中取得了较大的进步,现在市场上的灯具产品与过去比较在形态上变得更为丰富,不同风格、色彩、造型、材料的灯具大量涌现。可以看出当今社会对灯具产品的设计较为关注。但在设计中考虑废旧材料的应用,并以此为主题的灯具产品一直处在都是市场空白状态,本课题的研究正是在此基础上提出并展开的。
(三)课题设计的内容及拟采取的方法
设计出适合家居环境使用的灯具,进行一套完整的工业产品的设计过程,对废旧材料进行整理分类并从中选择适合进行灯具设计的材料,进行设计前的调研(方法有询问法、观察法、收集资料法、家访调查等),对调研内容进行分析总结,进行设计定位,围绕废旧材料进行灯具设计的功能、结构、形态、人机工程学、色彩、加工工艺等设计的诸多因素方面进行设计思考,提出创意设计方案,绘制草图,评估完善优化设计方案,定稿,确定尺寸,进行计算机效果图制作,制作展板和实物模型。设计作品应具有创意性和新颖性;符合现代审美趋势以及具备市场价值;符合绿色设计和环保设计要求;具有安全性和舒适性。
为了完成本次设计,将整个设计内容分为以下几个步骤:
1、设计准备和设计调研:首先了解废旧物品的涵义内容实质,掌握绿色设计的核心理论,对灯具设计相关理论知识进行搜集,对灯具市场进行调研
2、设计定位:在调研的基础上,选择适合的废旧物品材料,明确灯具的用途和使用环境,确定废旧物品灯具的设计方向
3、方案设计:从设计草图着手,设计内容主要包括:废旧物品材料的加工成型工艺,灯具的外观形态设计、色彩设计,确定灯具的设计主题,表现元素,绘制草图方案。
4、方案评价及深入设计:包括对方案的设计评价以及通过评价后,进行改进设计。
5、设计分析:对最终方案的结构、材质、色彩、工艺等方面进行深入分析。
6、设计实现:完成废旧物品灯具设计的效果图表现及模型的制作。
7、设计完成:最终完成毕业论文,并达到毕业设计的要求。
(四)课题设计的计划安排
时间阶段
第一周 第二周 第三周 第四周 第五周 第六周
计 划 完 成 内 容
拟定课题 进行开题准备 撰写开题报告及相关材料 毕业设计市场调研,查阅资料 毕业设计调研总结,进行设计定位 毕业设计产品构思,草图绘制
第七周 第八周 第九周 第十周 第十一周 第十二周 第十三周 第十四周
设计方案优化,进行计算机建模、渲染 设计效果图出图,制作展板,绘制尺寸图 毕业设计模型制作(成型) 毕业设计模型制作(表面处理、喷漆) 毕业设计论文(说明书)写作 毕业设计论文(说明书)写作 毕业设计论文(说明书)整理修改 毕业设计材料整理,准备答辩
(五)主要参考资料、文献
1.高丰、孙建君.中国灯具简史.北京:北京工艺美术出版社,2007
2.孙建君、高丰.古代灯具.济南:山东科学技术出版社,2001
3.Bentley Meeker, Light X Design: 20 Years of Lighting. Glitterati. English,2011
4.何人可. 工业设计史. 北京:北京理工大学出版社,1991
5.程能林.产品造型材料与工艺.北京:北京理工大学出版社,2001
6.王亦敏.灯饰设计.天津:天津大学出版社,2004
7.李福生、陈育明.住宅照明.上海:复旦大学出版社,2004
自1919年美国设计师西奈尔在自己的事务所信封上印制“工业设计”一词以来,工业设计的领域逐步形成,直至今天,工业设计对社会、对生活的影响力无处不在,达到了空前程度。这使工业设计的教育既充满希望又面临挑战,既要紧跟时代的发展又要不断地进行创新与变革。以往的工业设计课程繁多,各门课程相互独立,标准化、齐一化的课程设置压制了学生的学习兴趣及多样化、个性化的需要,这导致了学生学习中的压力过大并产生挫折感,形成了不良的负面情绪。笔者通过对国内外院校工业设计课程的梳理及研究,结合实践经验对课程设置及课程教学进行重新编排,摸索出一套模块化的教育教学研究方法。
模块化教育模式兴起于20世纪70年代,主要包括模块式技能培训模式(Modules of Employable Skills,简称MES)与能力本位教育模式(Competency Based Education,简称CBE)。在工业设计教学改革中,融合运用模块化教育模式主要体现在课程设置中的模块化和课程教学中的模块化两个方面,打破了以往的课程体系、教学内容规范化、单一化的局面,增加了知行能力及实训技能的培养。
一、课程设置中的模块化研究
随着我国教育体制改革的不断深入,如何推进工业设计专业的教育改革与发展,培养适合市场需求的高素质人才和实用型技术人才,已成为当前专业课程设置面临的主要问题。工业设计专业课程设置中运用了模块化的研究方法,从培养目标的定位、课程门类的划分、课程设置、学时学分分配、教学进程的安排、课程标准的制定等方面都做了统一的构建。对专业课程进行重新组合,彻底打破原有的学科型课程内容与结构,遵循从简单到复杂、单一到复合、初级到高级螺旋上升的认识规律,将全部课程按照一定标准进行分解与整合,使其成为多个相对独立的教学模块,学生可以根据自己的兴趣爱好和就业取向对不同模块进行选择和搭配,从而实现不同的教学目标和人才培养要求。
课程设置中的模块化分为通识教育课程模块、学科基础课程模块、专业课程模块、实践性教学模块四个模块。
1.通识教育课程模块。通识教育课程模块主要涉及大学生所必须学习的大学英语、大学计算机基础、中国近现代史纲要、基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、形势与政策等课程,主要加强学生的人格塑造,道德理想、情商的培养以及促使学生的公共实践能力和基础实践能力和谐发展。
2.学科基础课程模块。学科基础课程模块主要包括涉及专业课程的相关基础课程,如专业导论、造型基础(包括素描、色彩)、构成原理(包括平面构成、色彩构成、立体构成)、设计表现、计算机辅助产品设计等课程,其目的是为培养学生具备合理的专业知识结构,为培养专业实践能力奠定基础。
3.专业课程模块。专业课程模块分为专业主干课模块、专业选修课模块。
(1)专业主干课模块主要指相应的专业基本理论知识和基本技能知识,包括工业设计史、机械设计基础、工程制图、材料与工艺、设计程序与分析、设计方法学、人机工程学等课程。教授学生学会从专业的角度去认识问题,并逐渐学会应用专业理论进行实践的项目设计。
(2)专业选修课模块根据学生的特长、兴趣爱好等对学生进行有针对性的培养,主要包括产品造型、交通工具、雕塑设计、玩具设计等方向。学生可以根据自己的兴趣、水平、能力及就业取向进行相应课程方向的选择,从而加强学生的专业知识深度,以更好适应社会的职业需求。
4.实践性教学模块。实践性教学模块主要运用项目教学、案例教学和情景教学为特色的技能教学模式,培养学生理论联系实际的运用能力,提高实际技能操作能力。实践性教学增加了学生亲自动手操作的机会,在实践中检验学习的效果,在实践中发展,将学生培养成应用型人才。
二、课程教学中的模块化研究
在课程教学中运用模块化的设计方法能够充分调动起学生的学习积极性和能动性,引导学生开发创造创新能力。在工业设计的课程教学中,模块化的运用主要体现在项目教学模块、案例教学模块、产品设计模块三个方面。
在项目教学模块中,其项目来源有教师指定设计项目、网络参赛项目及合作公司的研究开发项目。在教学中结合项目进行设计实践,使学生从收集信息、市场调研、设计定位、草图设计、方案选择、方案实施与评价一系列的设计程序出发,亲身了解设计过程,培养他们理论知识和设计实践的结合能力。以校企合作为途径的模块化实训基地建设增加了学生参与实践项目的机会。例如,学院与广东工业设计城签约实习基地,聘请具有多年实践工作经验的企业负责人和设计师担任客座教授,开展全面人才培养的合作模式。学生从大二开始与广东工业设计城内设计公司开展一对一跟踪培养模式,由设计城的知名设计师亲自指导和跟踪培养学生,直到完成毕业设计,经考核合格后直接加入所在公司就业,这有利于学生知识结构的职业定向培养,还补充了校内实践师资力量。校企合作模式是现代高教改革和企业发展的必然趋势,有利于产、学、研优势互补及结合。
案例教学模块是指在针对某一解决问题和决策的行为环境中,形成职业行为能力的一种方法。案例教学模块结合实际的设计案例进行设计分析,图文并茂地讲解有利于增强学生分析问题的接受能力与解决问题的理解能力。在工业设计中,通常以知名设计公司成功开发的产品设计为案例,解析其设计原则、思维特征、产品形态创意与形态表达之间的互动关系等方面,力求揭示出产品形态创意中的基本方法和内在规律。同时,将成功的案例经验与失败的案例教训相互对照,拓宽设计思路,增强学生分析问题及解决问题的能力。例如,由工程师布里尔花费7年时间为克莱斯勒公司设计的“气流型”小汽车,虽然充分考虑了空气动力学原理,对产品的结构及机械性能也进行了精心设计,具有可靠性、舒适性及可行性,但最终销售失败,其原因在于外观造型过于标新立异,不能符合同时代消费者的审美观念;斯堪的纳维亚的汉宁森设计的PH灯具至今仍畅销而经久不衰,在于其具有极高的美学价值和科学的照明原理。
在具体的产品设计中运用模块化设计方法,在一定程度上产生了标准化、通用化设计。根据模块的定义,“为便于扩展功能及更换而按标准化设计并组装起来的硬件积木块”。①1907年,德国建筑师、设计师贝伦斯为AEG公司设计的电水壶,共有两种壶体模块、两种壶嘴模块、两种提手模块、两种底座模块,再配合黄铜、镀镍、镀铜三种材料,光滑、锻打、波纹的三种表面处理形式,可以灵活地装配成80余种水壶。这种运用有限的标准零件灵活组合,可以提供多样化的选择,同时可以大批量生产满足巨大市场需求。②德国是最早使用模块化设计方法的国家,甚至产生了产品中的系统设计方法,将产品标准化生产与多样性的选择结合起来,满足了消费者的需求。系统设计不仅具有功能上的系统性,在造型上也多以简便、可组合的形态为主,因此产品的造型中几何化、直角化的趋势较为严重。例如,古洛特与拉姆斯设计的袖珍型电唱机收音机组合采用方形体的造型、标准化的部件,可分开使用,可组合使用,这是模块化使用的雏形。直到1960年,西德Hafele公司推出一批命名为Varianat32系统的五金件,采用了一个共同的模数系列,使得“32mm”系统模数化家具在全球内使用及推广。③模块化产品设计方法有利于大批量生产加工及节约加工成本,保持产品造型风格统一性以及造型符号的完整性,但同时却不利于市场的个性化需求。
工业设计专业模块化的教学改革从课程设置、学时分配、教学内容、教学方法、教学手段等方面进行探讨,旨在充分调动起学生的学习积极性和能动性,引导学生开发创造创新能力,促进专业教学质量的提升。
(注:本文为2010年武汉工程大学教学研究项目,项目编号:X201035)
注释:
①郑家亨.统计大辞典[K].北京:中国统计出版社,1995.
关键词:
汽车设计;新媒体;动态化展示
1研究背景
新技术的发展促使出现了新的设计方式,原因有很多,大致总结如下:第一,随着众人对视觉体验的要求越来越高,人们有时候更希望看见对自己有益而且能使自己身心愉悦的正能量,而忽视那些无关紧要的信息.新媒体作为一种新兴的载体是广大设计师能展示汽车动态,在一定程度上更好的适应人们日益增长的精神文化需要.第二,随着市场竞争越来越激烈,品牌的建设显得越来越重要,而此时新媒体作为一种新的载体模式推动了汽车的动态化展示.随着新媒体、互动传播等新兴名词在人们之间流行传播,企业也开始研发新的方式来传播正能量,为创造和维护品牌形象增添光彩.第三,一些动态展示成功案例引起了设计师的重新思考,他们认为,应该在汽车设计中增加更多的动态模式,这样,品牌的内容才会更加丰富多彩.本篇文章就是在设计师和公司都能对新媒体熟练运用的情况下,综合分析了如何对汽车动态化展示进行合理运用,所以设计出了一种新的方法,这种设计将会综合运用新旧媒体.
2汽车设计概述
1934年由克莱斯勒公司所生产的“气流”型的小型汽车已然成为了汽车发展史里面的第三个时期的重要性标志,“气流”型小汽车是布里尔(CarlBreer)主任工程师从1927年参照空气动力学的原理所设计出来的一款小汽车,使用流线型设计出来的形状可以有效的降低汽车在高速运转时遇到的风阻,因为它的科学基础在飞机火车和轮船以及汽车等等交通工具上得到广泛的运用,为了保证它的舒适性和可靠性在产品的机械性能以及产品的结构方面都加以精心的设计.设计者耗费了大量的精力为的就是能够达到车身的一致统一使汽车的造型不断的往前推进,经由光滑的车身和后倾的挡风玻璃使发动机罩的双曲线很好的相关联起来整体感的加强也是借由脚踏板与挡泥板的流畅线条来完成的,不过这种型号的汽车在销售方面遭到了失败,即使耗费了将近七年的时间采纳使用了很多的新成果同时发动了极大规模的广告来宣传都无疾而终,广大消费者认为太过标新立异根本没有办法接受,也正是由于这款汽车的设计失败对德国后来的“大众”牌汽车外观形成了极大的影响.
3汽车设计展示
为了达到人们对汽车设计的要求就要将设计给人性化了在需要展示的空间上的使用就得拥有一份保障,在通常情况下在需要确定展示的空间的尺度最重要的根据就是明确的处理好汽车和环境以及我们人类这三者之间的内在关系,经由对数据的综合统计与测量得出的一个具体的数值,尺度关乎着可以容纳的空间的大小通常以所测量出的比较大的数值来作为汽车设计的重要根据,在给汽车设计展示的过程中最基本的就是先要对在某个环境展示空间中人们所处的位置的行为和状态是设计者在最先需要了解的.随着工业革命的来到汽车类产品的销售已经从它的出现到发展被用作是汽车产品销售的重要手段之中的一个,而有关汽车的设计展示历史则已经有了上百多年的历史了,每个行业的生存与各个行业的发展把工业设计认作是一种较为基本的方法,在随着经济不断的全球化发展的今天工业设计已经占据了尤为重要的位置了,几乎全部所有的汽车公司把汽车产品的设计以及研究开发用作是一项颇为有着关键性的任务同时也是为了让汽车在维持着健康发展和稳定发展的决定性的意义.假如设计展示形式和色彩的利用在不具备照明光源的情况下一切的努力都会付诸东流,在有照明光源可使用时便可以让展示的汽车更加具有魅力利用不同的灯光打造出各异的环境氛围,同时把照明光源加以利用还可以把阴影部分处理的更好,合适的照射角度可以让立体视觉效果达到更好,不过在展示照明的过程中灯光的亮度和灯光的照明度以及光源的角度和光源的投射方向都在立体感的塑造中起到了决定性的作用.
4国内外研究现状
4.1国内外研究成果
然而相关研究也随着新媒体技术的发展而逐步深入研究.大量有关动态展示的文献资料和书籍中的论文显示,越来越多的研究人员开始关注动态展示的发展.据统计,自2007至2013年不断出现一些关于动态研究设计的优秀学术论文,比如:2009年4月《包装工程》中,作者为朱琪颖,标题为“标志设计的动态化发展研究”文章中写道:随着新的技术手段以及艺术观念的变更,一些企业经营手段的变换、数字媒体的应用和品牌意识的增强,现代标志展示设计的设计理念、视觉语言、变形手法等发生了很大的改变,开始由平面化、静态化向多元化、静态化转变.动态设计是一个综合了多媒体、多手段、多形态的整体,而不是一个孤立独存的数字制图中的点、线、面状要素.随着一些国外动态展示成功的案例的呈现,为我们创造了更多的实践资料和实习经验.下面举个例子来说明:日本某设计师为当地广播电视台设计标志,他的设计的整体是个六边形的元素,而且这个六边形可以根据不同的场合、节日、庆典随意的组成各种各样的样式、形状,但是万变不离其综,虽然外表千变万化,但其核心形状不变而便于识别,所以人们不会因看到形状改变而感到困惑.这种设计就像儿时我们玩的七巧板一样,那七块板可拼成许多图形,体物肖形,随手变幻,深受世人喜爱.另外,音乐博物馆的动态标志设计,将流动的音乐形象的表现出来,给人留下难忘的印象.
4.2动态化展示概述
动态化展示主要通过产品部件、产生原料合成的动态展示,这主要是通过计算机的动画技术为基础再结合了具体产品的特点进行设计的.计算机动画主要通过画面实现一定形式的旋转、缩放、移动、律动、层动等形成图形动态的展示,这能够直接的展示产品的主要内容,也能够表展产品的生产使用流程,丰富大众对产品使用方法以及使用效果的认识,提高受众群体了解的趣味性.动态化展示主要是通过数字化、多媒体技术,通过最新的动画技术,结合产品的特殊图形数字,通过多种技术吸引参观者,最后实现人机相互的展示形式.这种动态的展示系统主要是一个综合型的平台,一般主要包括了大型环幕、弧度屏幕、球形屏幕、互动镜面以及触屏等,这里融合声音、视频、动画等媒体组合,通过被展示对象的特有背景、价值,通过动态化得科技展示实现品牌的价值提升,还能带给观展者视觉、听觉方面的震撼.
4.3动态化展示的优势
具体来说当前汽车动态化展示中的环保主要可以通过两种方式实现,第一就是通过高科技的生态化建筑支持的汽车展示,整个展示空间的设计就是以环保为主题,所以的空间材料都是由环保材料所构建的,充分利用周围的自然能量.例如,世界上最开始产生的生态化展示厅就是福特公司设立的.动态化展示主要体现环保特点是第二个,因为展示主要通过数字化、多媒体的方式进行展示,对展示空间的设计要求更为简单,还有通过3D技术实现汽车内部构建的三维图动态展示,也可以减少使用实际成品进行静态展示所带来的成本消耗,而且很多结构展示都是损毁了本来车辆,展示后并没有进行再利用的价值,所以动态化得展示可以减少实物展示所造成的不环保性.最后,通过交互体验技术,客户能够通过互动展示平台进行汽车外貌的观赏,能够更好的方便客户进行选择.
5新媒体技术在汽车设计动态化展示的应用
第一,通过AutoCAD进行平面图的设计,汽车展示的二位平面图是最为开始的阶段,这里需要考虑到汽车展示的主题感官能动性、技术功能等需求.绘图的时候把非主要结构通过使用AUTOCAD进行删除,同时考虑到具体的展示的规划路线,汽车展示需要尽量的体现其中的装饰设计图、立面图、截面图、平面图、细节部分的详图等.第二,通过3DMax作为汽车实景的搭建系统,一般的汽车销售展馆都会进行三维模型的搭建,这也就是汽车体验的可视化技术,通过与3DMAX的相使用的GO程序渲染,通过进一步的适用V-Ray渲染器,可视化的效果得到更大的增强,这些技术一般运用在建筑表现图、人体肌肉骨骼的、室内效果图、室内汽车模型等展示有着独特的作用.第三,就是把Unity3D适用于进行汽车展示的实际场景漫游设计,这里通过3DMax以FBX的文件格式导入到其中,再进行下步的贴图工作,可以增加产品阐释的打光效果,以实现汽车动态展示的实景漫游交互设计,这里主要包括了界面的规划设计、汽车漫游行走.交互设计分析以及视频导入等.这里的初期基于GUI的插件进行交互体验界面的设计,这里相互设计包括了用户体验情感的交互、体验行为的交互以及背景界面的交互;还可以通过汽车展览厅中的设置专门的开启按钮来进行视频介绍的开机,通过视频程序性的介绍具体车辆的功能信息与配置信息,为潜在购买者或是已经购买车辆的消费者进行资讯的分享与相关维修保养知识的普及,这里还能够融入不同汽车品牌的独有设计创意,可以通过对虚拟汽车4S点的虚拟体验作为更为专业、细化的设计.第四,基于Kinect进行具体运动实感的设计分析,一般新款车辆进行展示的过程中,这个设备可以结合手势动作,例如,体验用户举起右手车辆就可以向右边形式,左手运用对应左面形式,身体的前倾和向后都会让模拟车体的前进与后退.因为具体的虚拟体验当中,动态展示设计都会根据目标设计对象进行较为精确的估算参数值,设计具体的运动情况以及位置坐标信息,不会出现设计目标产生相互干扰的情况,例如增加的手势交互功能,能够通过体验着的动作进行系统的映射,让体验者的手势替代鼠标键盘.一些动态展示成功案例引起了设计师的重新思考,他们认为,应该在汽车设计中增加更多的动态模式,这样,品牌的内容才会更加丰富多彩.本篇文章就是在设计师和公司都能对新媒体熟练运用的情况下,综合分析了如何对汽车动态化展示进行合理运用,所以设计出了一种新的方法,这种设计将会综合运用新旧媒体.
作者:柳永春 李娟 单位:阜阳师范学院信息工程学院
参考文献:
〔1〕AlanDix,等.人机交互[M].电子工业出版社,2006.
〔2〕赵云川.展示设计[M].中国轻工业出版社,2001.
Application of SOLIDWORKS in Teaching the Hydraulic and Pneumatic Transmission
Zhao Wei Cao Jian Gu Jin-mei
(Jiaxing University, Jiaxing ZheJiang 314001)
【Abstract】A teaching reform is proposed which integrates the basic principle, structure and design of the hydraulic and pneumatic transmission and SolidWorks 3d design software to build a three-dimensional teaching environment. Teaching content and teaching method are discussed based on the three-dimensional teaching situation. The students’ design quality and practice ability are improved by enhancing the visual and interesting teaching of the method.
【Key words】Hydraulic and pneumatic transmission;Teaching reform; Three-dimensional CAD
1 教学改革的现状与趋势
如何借助高速发展和普及的计算机技术,改造传统教学模式,培养学生的工程意识、工程素质、工程实践能力和工程创新能力是教学改革的普遍趋势。美国从20世纪80年代末期就在国家科学基金(NFS)资助下研究有关三维教学改革问题。在广泛征集教育界、工业界、管理部门的意见后,形成了现代工程设计的教学模式:在工程设计这一主线下,教授有关的工业设计基础知识、三维造型理论、教学中突出三维立体的地位与作用,从三维立体入手全面理解物体的构成原理与表达方法,1997 年,在全国范围已成立了网络图形实验室,以满足工科院校学生教学与实验的需要,学生可以在计算机上建立三维模型,并对其进行工程分析、虚拟装配以及原型制造等[1]。美国工程教授Ronsld E.Barr1998 年在“Journal for Geometry and Graphics”发表的论文“Design Graphics Course at the University of Texasat Austin”指出:工程设计(EDG)的核心思想是建立3D 数字几何数据库,构思设计、立体造型、设计分析、样机制造、装配检验、绘图编制文件等全过程均由数据信息并行传递[2]。北京航空航天大学根据多年积累的教学经验和教学思想,将手工绘图与计算机绘图有机地融为一体进行教改取得阶段性成果,目前,机械设计教学方法是创建以“设计”为主线,以“三维”可视化教学为核心的现代工程设计教学体系。
液压与气压传动技术是融合了流体力学、机械设计、机械原理、电工电子和自动控制等多方面知识的综合性课程,是工业应用最为广泛的基础技术之一,是机械类专业学生必须掌握的一门专业基础课,该课程与生产实际联系紧密,实践性强,要求学生能够掌握流体动力学的基本理论、液压元件的结构原理、液压基本回路、液压系统的分析和设计方法等知识,最终达到能够阅读、分析和设计一个完整的液压传动系统的教学目标[3]。要实现上述教学目标,除了理论知识讲解以为,生产实践实训等也是必不可少的,但实验实训所需设备和条件毕竟是有限的。机械设计已经步入三维设计阶段,首先通过三维软件进行可视化结构设计与优化,再产生二维加工图纸,如美国波音公司新一代飞机全部采用三维建模设计完成。液压元件结构复杂,装配精度高,内部流道较多,采用三维设计进行模拟教学具有很大优势[4]。学生在三维情境下进行探究和学习,这种教学方法生动形象,有利于提高学生兴趣,使学生在短时间内进入相应情境,以达到更快理解的目的。实验实训能大大提高了学生的动手能力,但是实际操作时要受到设备数量、品种等方面的限制,而且耗时大,占用课时太多,耗材的消耗量也很大,成本高。三维模拟教学则以其高效率、低成本、内容丰富、有助于提高课程教学效果,而且成本低、效率高,使学生可以不受场地与设备的限制,对于液压与气压传动的教学具有重要的意义[5]。
2 基于SolidWorks的三维CAD教学体系
SolidWorks 软件是美国 SolidWorks 公司开发的一款三维 CAD 产品,是实行数字化设计的三维实体可视化造型软件,是一个以功能设计为主的CAD/CAM软件,具有易学易用、功能强大和技术创新的特点。SolidWorks是主流的三维CAD设计软件,是液压系统和元件结构设计最常用的软件。
(a)二维结构图
(b)三维结构图
图1 柱塞式液压泵结构
二维视图可以理解为对人观察事物的视觉的离散化,必须结合图纸和逻辑思考两个方面才能理解事物,使得读图或画图效率低下且容易出错,如图1(a)所示的液压泵结构图,需配合文字说明才能理解。三维视图与人的视觉特征是一致的,看一眼就能够明白,如图1(b)所示。采用三维CAD首先使复杂的结构具象化,降低了教学和学习的难度。
(a) 三维透视图 (b)三维剖面图
图2 液压元件的三维教学模型
液压与气压传动相关理论知识和重要零部件的典型结构,如液压缸、液压泵和液压阀等,机构复杂、配合精密,可以SolidWorks三维模型和三维动画,制定出具体的教学方案,如图2(a)所示,是采用SolidWorks的透明功能讲解液压集成块的油路的设计问题,图2(b)是采用SolidWorks的装配体剖视功能讲解液压阀的内部结构。可以综合采用旋转、爆炸、动画等SolidWorks常用的功能,使讲解达到清楚明白的地步。
3 基于SolidWorks的三维CAD设计实践体系
在《工程图学》等课程中,已经引入计算机二维和三维绘图教学,但只是照葫芦画瓢地让学生在绘图软件中将图形绘制出来,这种教学和设计的思维是先把结构想好了,再把分析做完了,最后在电脑上把图纸画出来,三维设计软件还只是一种展示设计的工具。基于SolidWorks三维模型的教学改革思想是在三维模型环境中构思设计、立体造型、设计分析、样机制造、装配检验,真正实现把制图与设计融为一体。为此,需要在课堂教学与设计指导中把三维设计融入进去,使学生养成基于三维模型的思考习惯,并在设计中实践,将理论、实验和三维设计结合到一起,并在三维设计环境中讲解结构设计问题。基于SolidWorks构建产品设计体系,主要包括功能设计和外观设计两个方面。
3.1 功能设计
功能设计主要包括需求分析、概念设计、零件的三维设计、装配体设计、检查与分析、图纸生成与加工制造,SolidWorks软件建立的集成块三维实体是一个逼真的零件,可以方便、直观地检查各个结构或零部件之间的位置关系是否符合液压系统原理图的逻辑要求,尤其是液压集成块的设计,包括外部布局和内部布孔两个方面,孔之间的前后上下交叉,孔的壁厚的检查等,这些实际的内容只有学生亲自动手实践,才能体现出来,如图3学生作品所示。SolidWorks的功能设计不仅仅是结构设计,还包括机构运动仿真模块SolidWorks Motion可以进行运动与受力分析,流体仿真模块SolidWorks Flow Simulation可以对流体流动进行仿真分析,SolidWorks工程图可以实现三维与二维的转换,极大提高绘图的效率。
图3 学生的三维设计作品
3.2 造型设计
随着人们消费层次的提升,对个性化的产品的需求不断增强,产品不仅要实现功能要求,而且需要根据美学原理进行造型设计,如图4所示,是实现相同榨汁功能的榨汁机的四种不同造型,可以在三维设计软件中尝试将不同主体机构进行搭配,直到产生满意的造型为止。
图4 三维造型设计
4 总结
SolidWorks是液压行业广泛采用的三维设计软件,将其与液压与气压传动的课堂教学结合,不但能够提高教学的效率和质量,而且起到理论与实践的桥梁作用,学生掌握了基于三维设计平台的思考和设计模式后,能够快速的进入到设计者角色之中,可以进行课程设计、毕业设计以及各类创新活动和比赛,增强实践能力。
【参考文献】
[1]杨光,黄毓瑜,刘静华,等.突出“设计”和“三维”的观点改革工程图学教学[J].工程图学学报,2002(2):150-156.
[2]李艳.基于三维设计的工程图学课程体系的重构[J].计算机工程与设计,2007, 28(7):1705-1707.
在两种观点莫衷一是的境况下,在华南农业大学艺术学院的采访经历,让记者发现一条非艺术院校开办艺术教育的特色之路。该校艺术学院的部分专业如服装设计等在广东省乃至全国都成为品牌专业,并且以此为优势,成为学院学科建设的坚强支撑,学院如今已是广东省乃至全国艺术设计人才培养的重要基地之一,逐步奠定了在同学科专业领域中的影响力。
在与华南农业大学艺术学院院长何新闻教授的一席畅谈中,记者发现了该学院“多层次、大融合、应用型”的人才培养特色。
一、多层次:创造人才培养新模式
记者(以下简称记):自1996年创办艺术学院以来,贵院的艺术学科专业得到了快速的发展,请问在艺术与设计人才培养工作上采用了怎样的人才培养模式?
何新闻(以下简称何):艺术学院创办于1996年,起初只有一个服装设计与工程专业,经过10多年的发展后,目前已拥有包括服装设计与工程专业、艺术设计、动画设计、音乐、传媒5个专业,并设置服装设计、服装工程、纺织品设计、服装表演、环境艺术设计、家具设计、产品设计、动漫设计、视觉传达设计、音乐教育与表演、广播电视编导等15个专业方向,在校学生人数3600多名。在10多年的教学实践过程中,学院结合广东区域经济特色和学校学科优势与特点,建立了符合自身发展的教学理念、教学目标和教学特色。一是坚持“授人以渔”和“言传身教”,树立良好的教学理念;二是坚持创新发展,立足艺术学科前沿,制定长远发展的教学目标;三是坚持多种学科专业、多种知识的渗透与融合,形成自身的教学特色。教学理念、目标与特色成为人才培养模式的核心,以多层次知识渗透与融合的教育方式,实现由“量变”到“质变”的高质量人才培养目标。
记:可否说明多层次知识融合主要表现在哪几个方面?
何:首先是坚持“人格健全、德行端正、能力具备”的教育思想,秉承高等艺术教育理念,将素质教育贯穿于人才培养全过程。在学校人才培养政策的支持下,学院从不同角度安排了不同类型的课外素质教育科目,全方位地培养学生的情商。其次,将艺术与科学相结合,设置通识教育课程和选修课程,依托学校自然科学、社会科学的综合学科优势,要求艺术类学生在校期间修满6—8个学分的自然科学、社会科学课程,以此扩大艺术类学生的知识面,拓展艺术与设计的思维能力,并开设了一些便于学习的科技导论类选修课程,进一步提升学生的科学素养,多方位提高学生的智商。
其二为理论与实践相结合,增强学生的实践能力与创新精神。实践教学和理论教学是培养应用性人才的重要组成部分,只有两者有机结合,学生创新能力才能得到质的提升。近年来,艺术学院逐步加强理论教学联系设计实践,提升理论教学的可用性与可理解性。同时利用学院的产学研、对外合作等项目,加强设计实践与理论学习的进一步融合。此外,学院加大实验教学平台的建设力度,不断改进实验教学体系,力求获得良好的实验教学效果。在实践教学中以实验室、工作室、学生创新工作室和实习教学基地为基础,完成专业考察、实验实习、设计实践、设计竞赛、毕业设计等环节。通过理论与实践、课堂内与课堂外教学相结合,充分发挥学生的个性,培养学生的创新意识和创新能力,以增强学生的就业能力,提升学生的就业质量。
其三为多样与统一相结合的多样化人才培养。在人才培养方案上,艺术学院按照学校要求,统一构建通识教育、学科基础和专业教育平台,统一设置各专业课程模块;在课程模块中,设置若干选修课程组别,赋予学生充分的选择空间。在专业基础课程教育方面,为了兼顾统一与多样化要求,学院根据自身学科特点,建立了包括环境艺术设计、工业设计、动画设计、服装设计、音乐、广播电视编导等专业课程平台,并按专业方向建立了“学生创新工作室”,实行由学生自主管理,教师专业指导,积极开展与社会企业、高校相同或相近专业之间的学习交流和讨论,进一步探索个性化人才培养模式。由此,学院于2012年获广东省“艺术设计人才培养模式创新实验区”建设项目,成为艺术设计人才培养模式改革试点基地。此外,学院积极执行学校“红满堂”计划,由副高职称以上的专业教师培养具有发展潜力和个性化的学生,指导他们撰写高质量的学术论文、调研报告和参加国内外重大比赛。近几年来,学院在学校大力倡导和支持下,积极推动本科生参与国际交流。目前,学院与美、英、韩、泰等国家多所高校开展国际合作项目,如建立共同研究课题,举办各种交流展,选派国际交流学生等,从而扩大了学生的国际视野。
二、大融合:形成学科专业新特色
记:艺术学院的人才培养模式具有特色,在日常教学和管理工作中如何实现这种模式?
何:主要通过教学改革塑造专业特色。
一是进行资源整合。目前,学院的专业方向(主要是设计)较多,我们尽力采取一些措施进行调整,将相近专业方向进行整合,如首饰、家具与产品造型设计、纺织品设计与服装设计、数码影像与平面设计、环境艺术设计与展示设计等专业方向进行整合,以保证师资、实验室、设施设备等教学资源得到充分利用,并适应当今经济社会产业发展规划对人才的需求变化。充分掌握学科发展最新信息,追踪学科最新进展。突出重点学科,扶植优势学科,加强特色专业建设。由此,我院服装设计与工程专业于2010年获广东省“特色专业”建设项目。
二是构建具有自身特色的课群体系。并从以下三个方面实施:首先,在学院学科专业之间建立课程共享平台。打通专业基础课,扩大专业选修课范围,增加学生的自主学习空间,培养学生独立的学习和研究能力,促进学生个性发展;其次,与兄弟学院组建专业大平台。作为非艺术专业院校中的艺术与设计教育,不能成为独立于其他学科专业之外的“边缘学科”,而是要充分依托所在学校多学科优势和学科特点,加强与信息、工程、公共管理、建筑、园艺、林学等兄弟学院学科专业之间的紧密联系,实现资源共享与互通、知识渗透与融合。再者,大力推进教学方法和教学手段的改革。围绕专业内涵,结合学科优势,设立社会急需课程,实施“走出去、引进来”的策略,将部分课程放置在设计机构、企业等单位中,通过实际项目完成课程教学,使课程内容紧密结合产业及行业发展。
三是进一步加强教学管理。艺术学院积极落实《华南农业大学关于进一步加强本科教学管理提高教学质量的实施意见》,并制定《华南农业大学艺术学院教学管理工作手册》,严格执行《手册》中的各项规章制度,包括落实教学事故问责制、教学经费的使用与管理、学生评教管理、学生心理管理等。实时开展教学工作状态评估,并以学生客观评教结果作为年终考核、评教评优的重要参考依据。
记:艺术学院近年来教学改革的成效如何?
何:艺术学院坚持以教学与科研相结合,以科研带动教学。因而在教学改革上取得了长足进步,获得了一批较有影响力的成果。近几年来,学院承担了教学改革研究课题30余项,其中省部级项目10余项,教育部重点项目2项,省科技厅、教育厅重点项目4项;在国内专业核心刊物和相关专业期刊上发表教学教改论文100余篇,出版教材30余部,其中8部分别获“十一五”和“十二五”规划教材;获得市厅级以上教学成果奖10余项。
2007年—2009年,“服装设计与工程实验室建设”“艺术设计实验室建设”和“信息传播实验室”被列为中央与地方共建特色与优势学科实验室,并获得建设经费500万元,从而完善了专业实验室与综合实验室的实验区建设。
2010年,服装设计与工程专业获广东省“特色专业”建设项目。2012年,艺术设计专业获广东省“艺术设计人才培养模式创新实验区”建设项目。2010年,服装设计与工程专业教师和学生组成的设计团队完成第16届亚运会和第16届亚残运会官方制服设计,并获亚组委会“最佳设计奖”。
2010年,艺术学院在学校和广东省委省政府、省委宣传部以及社会各界人士的大力支持和资助下,申报了“广东民族服装服饰艺术博物馆”,并获广东省文化厅、省文物局批复,成为我省高校唯一乃至全国高校为数不多的省级专业博物馆。目前,已收藏了30多个少数民族服装服饰400余件,不仅为保护非物质文化遗产做出了贡献,而且服装服饰作为民族文化载体之一,成为我院乃至全国其他高校艺术设计专业重要的教学实习基地。
三、应用型:创新实践教学新方法
记:艺术学院的全方位教学改革已得到社会各界的认可,有没有重点发展方向?
何:改革重点包括两个方面。其一为加强实践教学。艺术学院积极开展实践教学,建立了“三点一面”的人才培养制度。其中,“三点”是指通过专业实验室、教授导师工作室、学生创新工作室进行人才培养。1.专业实验室,主要培养学生的实际应用能力,如对材料性能的掌握、产品模型制作等能力,提升学生的理论理解能力;培养学生的系统设计能力,如前期调研、设计分析、创意草图、效果图表达等能力。2.教授导师工作室,主要由导师选拔成绩优秀的学生参与完成纵向或横向课题,或指导学生参加国内外重大设计大赛等。3.学生创新工作室,学院按专业方向设置了环境艺术设计、产品造型设计、家具设计、平面艺术设计等7个学生创新工作室。首先通过双向选择来完成对优秀学生的选拔,然后交由学生自己管理,自行组织各种专业活动,并在专业教师的指导下,完成实际设计项目和参加国内外设计大赛等。近年来,已获得国内外各类大赛金、银、铜和优秀奖100余项,其中2010年、2011年分别获得“IF”和“红点”设计奖。“一面”是指通过实习基地进行人才培养。经由“三点一面”的应用型人才培养模式,学生通过多种途径和多种方式的设计实践,将理论知识应用于实践中,从而提升设计创新能力。
为了顺利开展实践教学,艺术学院建立了以实验室、工作室和实习基地为单元的教学实验区。实验区的实验室、工作室和创新工作室面积达1万余平方米。近5年来,共投资约800余万元用于实验区建设,创建了仪器设备先进、资源共享、开放服务的实验教学环境。配备了人机工程实验室、模型实验室、环境艺术设计材料实验室、服装材料实验室、金工实验室、扎染实验室、非编实验室、服装工艺实验室、服装静态展示室、服装动态展示室、形体训练室、摄影室、计算机辅助设计室、画室等,形成了由19个综合实验室和专业实验室构成的校内教学实验区。设立了服装艺术研究中心、设计艺术研究中心、艺术教育中心、艺术理论研究室、民族艺术研究中心。建立了6个省外实习基地,与省内20多家企业合作建立了教学实习与科研基地。
为了保质保量完成实践教学,艺术学院开展了相关配套政策建设。艺术学院改变以往实验课教学依附于理论课教学的状况,尝试实验课程单独设课,按照学科专业特点构建新的实验教学内容体系,设立认知验证性、综合设计性、研究创新性三大类实验项目;保证实验课的开出率达100%。其中综合设计性实验课程占所有实验课程的比例超过80%,并逐步固化在教学计划之中。整合现有的课程实习内容,将课程实习、生产实习、毕业实习有机结合,建立较完善的实践教学体系;拓展校级实验教学平台的范围,落实好院级实验教学平台的实施方案,加强实习基地建设,为提高实践教学质量提供条件保障。
其二为加强创新教育。艺术学院主要从教学、就业创业和对外交流三个方面开展创新教育。艺术学院重视对科技创新活动的指导,加强本科生的科研训练与创新性实验,充分发挥学院科研优势,提倡实验室、研究中心、研究基地向本科生全面开放,组织学生参与教学科研课题研究,鼓励学生结合研究课题完成毕业论文和毕业设计;在全院范围内选拔一批能力强、素质高的教师,指导学生完成设计竞赛、国家创新训练等项目。制定指导教师运作机制,以多种奖励形式激励教师投身于大学生科技创新之中,快速提高学生的创新能力。
在就业与创业教育方面,艺术学院积极吸纳学校优势资源,设立就业与创业教育环节,将就业指导课程纳入人才培养方案,并作为必修课开设;将创新创业实践学分纳入毕业及学位要求。加强学生的就业指导与教育,加强就业创业指导课程的师资队伍建设,建立一支专兼结合的教师队伍,提高教师的教学水平和课程质量,同时聘请一批外校教师、知名企业员工、私营企业老板等人,为学生传授创业知识与创业技能,鼓励学生开展创业实践活动,提升学生的就业竞争力、创业能力和创新能力。
在对外交流合作方面,艺术学院与国内外艺术名校保持密切联系,多次举办各种国际、国内学术交流活动,邀请一批国内外知名学者讲学,选派教师参加国内外学术会议和学术交流活动,取得了丰硕成果。同时艺术学院与文化部文化科技司、教育部学位委员会等政府部门、专业协会和艺术院校合作,举办各种艺术交流活动,如2007年,“广州国际设计教育论坛”“中国苗族服装服饰艺术精品展”“广州大学生电影节”;2008年,“广东高校美术与设计教育学术年会”“金融危机下纺织服装发展战略高峰论坛”;2009年,“第四届海峡两岸四地室内设计大赛”;2010年,“非物质文化遗产保护与学科建设高峰论坛”“全国艺术学科建设高峰论坛”“广州大学生动漫艺术节”;2011年,“彝族服装服饰展”;2012年,“韩国釜山纤维艺术展”“第七届全国艺术院校院(校)长高峰论坛”。由此,赢得了业界和社会的一致好评。
记:艺术学院重点改革实践教学和创新教育后,对提升人才培养质量具有重要作用吧?