新材料應用在產品設計教學中的實踐

夏寸草

摘要：本文記錄了上海視覺藝術學院德稻大師家具班的師生在產品教學的過程中，以新材料竹板材為研究主題的產品開發課程，通過對課程的幾個重要階段的詳述，闡述了竹板材這一新材料在產品設計中的應用。

關鍵詞：新材料；竹板；產品教學；校企合作

“材料科學技術的重要性不言而喻，材料是與能源、信息并成為21世紀三大支柱產業的”，國際著名材料科學家、德國Karlsruhe研究中心主席H.Gleiter教授說。材料一直是人類賴以生存和社會得以發展的不可缺少的重要組成部分，設計與材料的關系十分密切，二者不可分割。材料通過設計賦予其真正的附加價值，設計也只有通過材料才能實現為人類造福的宗旨。材料、色彩及形態被稱為產品造型設計的三要素。其中材料是工業產品的造型載體，也是色彩和形態的載體，產品的信息要依靠材料傳達給消費者。“根據相關研究，人類經驗的獲取約有65%來自視覺，25%來自聽覺，10%來自觸覺，而經由視覺和觸覺傳遞給消費者的產品信息和造型語言是材料所承載的，在人類造物的實踐活動中，材料的歷史既反映了人類社會的發展史，而他自身也是一部設計史，每一次新材料的出現又會給設計帶來新的飛躍，也對產品造型提出更高的要求，沒有工業技術作為支撐的產品設計是不完整的，也是沒有基礎的。”設計已經成為材料通過技術手段滿足社會需要的紐帶，這也符合設計通過材料實現為人類造福的宗旨。

1新材料應用在產品設計課程中的重要性

目前大部分高校的產品設計教學，教學框架基本為大學一年級為基礎設計教學，教學內容為以三大構成為基礎的基礎設計教育。大學二年級的教學內容，主要是產品設計的基礎技能培訓，如設計形態，手繪課程，模型課程，電腦軟件課程，以及一些產品設計的初步課程。大學三年級開始，進入各個主題課程設計，主題的課程設計往往以某個方面的課題為主題，如家具設計，燈具設計，交通工具設計，公共設施設計為主題的一系列綜合類設計課程。大學四年級則以畢業設計和畢業實習為主。無論教學的思路如何，教學的最終目的，是希望學生能掌握產品設計的基本技能，在進入社會前，就具備較強的設計能力。

上海視覺藝術學院的德稻大師班家具專業的學生，目前由萬德倫（Dirk Wynants）教授領銜，萬德倫先生目前是國際著名的（戶外）家具及設備設計大師，同時，他也是著名的設計公司Extremis的創始者及藝術總監。由大師領銜教導的家具班，除了傳統的基礎課和設計課以外，設置了學期設計課程，整個課程以一學期為期限。在學期課程中，負責各門課程的老師們穿插在學期課程的全程中，例如，調研課程的負責老師主講前期項目的調研，手繪課程的老師和電腦課程的老師穿插在中期，模型課程的老師最終幫助學生們進行模型制作。

對于以戶外家具為主要學習的家具班學生來說，對材料的研究是大學四年中非常重要的課程。本論文記錄了在本科二年級階段，以新材料為主題研究的實踐性學期課程。這類課程的主要模式為：選擇一種從未接觸過的新型材料，尋找這種材料能實現的產品的可能性。這種課程模式較傳統的以主題設計課程的優勢在于：首先，有助于作品的可實現性。當課程結束時，我們經常看到一些學生的設計項目有很大的商業開發潛力，但學生的作品往往是不成熟的，但是想法是豐富的，很多有創意有意思的想法，由于得不到恰當的材料，從而無法將自己的理念轉化為作品，同時也有很多學生由于材料、素材種類的限制，無法將自己的思路進一步打開。從靈感的火花到設計難題的解決，材料擁有將思想轉換為現實的力量，而正確的材料選擇可以賦予設計以生命，促進產業的革命性轉變，并創造更好的、更可持續的環境。其次，有助于提高學生深化作品的能力。一個好的創意未必是一個好的產品，從以往的學生作品來看，學生的作品常常離真正的可投放市場的產品只有一步之遙，但是由于材料等要素的限制，作品無法變成產品。在一門基礎課的教學過程中，有名學生畫了張以三角形為主要元素的燈具草圖方案，但苦于找不到合適的材料和工藝最終放棄了，而同時在課程結束后的某天，筆者在網絡上看到了產品設計師Phil Cuttance設計的花瓶制作視頻，整個制作過程全手工制作，運用到用極其普通的液體樹脂，作品的完成度很高。由此可見，材料對于產品實現的可能性多么重要。新材料的提供增加了設計者反復推敲設計和測試產品的可能性。再次，搭建校企合作平臺，讓學生更多和更真實地接觸企業。課程所涉及的新材料，往往由企業來贊助，讓學生直接進入企業參觀，了解生產工藝、流程和銷售。而對于中國的企業來說，大部分企業也急切需要產品的開發與研究，而常由于經濟和人力資源的局限性，缺少對新產品的開發，高校的這種嘗試恰巧彌補的企業的這種缺失，達到高校和企業雙贏的結果。

2新材料應用課程主要階段

（1）課程的第一階段——材料的基本認知。隨著科學技術的發展，材料的種類日益增多，到20世紀末，材料的種類已經超過40萬種。在課程起步階段，會讓學生了解若干基礎的材料，如木材，金屬，塑料等基礎材料。同時，以參觀的形式，讓學生接觸和開闊視野。目前國內的各高校，有部分學校已擁有材料工作室，但是內容相對不夠完整，新材料也相對少。目前國內較值得參觀的材料博物館為MC新材料博物館。MC是世界上最大的創新材料、可持續材料集成與應用的圖書館，它包括了來自建筑、時裝、產品、平面等不同創意新材料。目前，MC在中國有兩個展廳，一個位于北京，另一個位于上海嘉定，并且有針對學生的會員提供，學生也可以通過MC的網站查詢到相關的材料資源。通過新材料的參觀，拓寬學生的知識面，激發他們使用新材料，設計新產品的激情，為課程的進一步設計打下基礎。

（2）課程的第二階段——新材料的體驗。通過參觀和了解新材料之后，需要確定使用的新材料和企業支持。MC材料博物館所展示的材料是全新的，但也是付費的。有條件的學生，可以支付新材料的使用權而獲得新材料。大部分學生，則通過對之前材料的認知，尋找合適的新材料和新材料的生產廠家，在老師的幫助下與企業達成共識，由企業提供可試驗的新材料，進行課程的試驗。這個階段的課程是非常重要，也是有難度的。一方面，大型的企業往往不愿意提供技術支持給學生，因為他們認為學生的能力是有限的，而且他們本身也具備設計能力，無需浪費精力在教育和研發的投資上。但是，在中國，中小型的民營企業還是愿意一試的。在學生和企業無法溝通的情況下，教師有義務幫助學生和企業溝通，達成設計和利益上的一致。另一方面，可用的新材料數量是有限的，在此，學生可以尋找一些并不是非常新的材料，但是非常有可塑性的材料作為設計用材。這里的可塑性主要指幾個方面：一方面，材料本身比較成熟，已有一定階段的開發歷史，但是目前的產品比較原始，沒有好好利用；另一方面，材料本身比較環保，成本低，有一定市場競爭優勢，再者，材料易于加工，用普通的加工工藝，通過簡單加工工具，如切割，翻模等工藝，就可以實現產品的需求。

（3）課程的第三階段——新材料的調研與研究。以下為2015年學期課程：利用新型層壓竹板來進行設計的運用案例。層壓竹板是由毛竹拼接壓制而成的，在中國的加工已有一段時間，但是目前產品相對比較單一，形態原始，產品均為中低端家居用品。以竹板為材料研究對象，參觀工廠，了解竹板類產品加工工藝。學生參觀竹板從選條到壓板的整個過程，雖然是同樣的材料，但是不同的產品均有不同的加工工藝，如加工砧板類，碗類，都是不同的加工方式。通過企業的參觀，我們可以了解到整個材料到產品的加工工藝，為具體的設計方案打下基石。在對現有工藝的基礎上，尋找材料的特有性能和特有美感，并對材料進行肌理研究。

（4）課程的第四階段——為新材料的設計與暢想。在這個階段，需要放寬思路，不要被材料本身的局限性所限制。在研發過程中，無論是天然材料還是人造材料，在研究時不僅要關注材料的性能，還應該注意材料的形態、色彩以及空間的組合表現。可見，設計材料的科學美不僅表現在物質形態和化學特性上，更體現于理性與感性相互交融的深邃意境。在設計過程中，盡可能地發揮想象力，不要為材料設計而設計，做到“放得開，想得遠”。

（5）課程的第五階段——產品設計深化與可行性研究。這個階段的設計，需要企業的支持。雖然之前的企業參觀，材料調研，設計者已經對新材料有所了解。但是畢竟是第一次使用這種新材料，對加工工藝和產品的實現性還是有一定距離的。課程邀請了提供該材料的企業的設計師和工程師共同參與到課程中。工程師和設計者一起，共同探討該產品實現的可能性，加工工藝，生產成本和市場潛力。如果可能的話，可以確定若干可實現的方案，讓企業定制部分半成品，如加工好的不同厚度的特有肌理板材以便設計者進一步進行模型試驗。

（6）課程的第六階段——產品模型試驗與作品展示。預留1～2周左右的時間，讓企業準備材料，在此期間，設計者可以使用其他材料如航模板，聚氨酯泡沫等材料進行草模試驗。因為新材料的特殊性較難掌握，使用模型對研究產品的形態和比例是非常有幫助的。等新材料到位后，設計者可以進行模型制作。

（7）課程的第七階段——產品市場投放與反饋。選擇較好的設計成品，爭取企業的支持，進行再設計。再設計主要是對原有設計的細化和改良，同時由企業進行專業的打樣和制作，小批量投放市場和進入展會。試驗新產品在市場投放的效應。這個階段可在課程結束后進行，但是是非常有必要的，設計者的作品的企業采納，是對該設計者能力的肯定和支持，對其他人也是種激勵。同時，也有助于課程更好地良性循環和發展。

將學生的作品深化，結合材料，并得到企業支持，最終推向市場，實現設計變成現實的物品，很多境外高校也在從事這類的嘗試。例如，香港理工大學設計學院設計推出了一個SDworks的獨特的商業化項目平臺，平臺幫助學生發展和提煉他們的設計想法變成現實的產品。以香港理工大學工業設計中心的名義與廠家合作把設計生產出來，利潤采取分配的模式，在學校，設計學院，項目負責老師以及參與的學生之間進行利潤分配。這種工作室目前是否盈利我們不得而知，但是我認為卻是一個很好的模式，來激勵學生，并且容易產生聚集效應，設計出比較好的產品，甚至孵化一個品牌。

3結語

通過對新材料的使用，課程將越來越深入，學生和企業以及市場的溝通也越來越密切。在產品設計順應時代的變化、意識的變化的同時，新材料運用的這種課程模式也將賦予產品設計新的魅力。我們希望，越來越多的新材料將運用到我們的課程中，讓這些未來的年輕設計師們能在大學四年的學習中真正學到有用的知識。