家具設計創新實驗探索

(青島理工大學藝術與設計學院 山東 青島 266033)

一、課題研究背景

當前，在“大眾創業、萬眾創新”的社會背景下，創新教育成為新時期教育的主要發展趨勢之一，創新人才的培養也成為高校教育人才培養的重要目標[1]。而實驗教學對學生的創新性培養作用巨大，是高校進行雙創教育的重要環節。

藝術學科背景下的環境設計專業是我校剛剛獲批的山東省一流專業，是我校重點建設的重要專業。作為設計類專業因其融合了多門學科，同時又具有較強的實踐性，所以在創新上面臨諸多考驗。目前全國藝術設計類的專業教學大都沒有突破傳統，學生實踐平臺非常有限，無法滿足學生創新設計的需求。

本文旨在探索在家具史、家具設計的教學實驗環節中，尋求與生產制造古典家具的企業、家具博物館等單位的合作，借助這些企業充足的實體古典家具資源和生產工藝等實踐條件，結合來源于產學研合作企業的實際案例、教師的科研項目及學科競賽內容，將在現實中難以實現的中國傳統古典家具的結構拆裝實驗，在實體測繪家具的基礎上，綜合運用多種電腦軟件對其進行創新虛擬仿真實驗。這種實驗的探索可以為國家、社會和企業保護、傳播和利用這部分優秀傳統文化遺產帶來新的技術思路，具有重要的社會價值。

二、現有家具實驗項目存在的主要問題

家具史、家具設計兩門課程屬于環境設計專業的重要專業基礎課程，對于學生形成環境設計專業的基礎知識結構、提升學生的專業技能具有重要的作用。

中國明清古典家具結構、造型特征、文化內涵，對于同學們認識中國傳統家具的造型、材料、設計藝術具有很重要的影響，是技術和藝術結合的重要載體，其外在的物質形態屬于中國傳統優秀的物質文化遺產，其內在的匠人精神屬于非物質文化遺產，是傳承中國傳統文化技術和藝術精神的最具代表性內容之一。這部分教學內容對于培養設計類學生的民族文化情結和中國原創設計具有重要的啟發作用，對于傳承中國經典的設計文化理念和精湛技藝具有非常重要的作用。但是，目前該課程的實踐教學環節相對薄弱，還存在很多問題，主要有以下幾個方面：

(1)實踐教學資源少，實驗條件受限。中國古典家具本身具有較高的藝術與商業價值，一般都是由國家博物館、企業博物館收藏或者家具愛好者收藏和展示。國內有少數高校如清華大學等高校博物館對明清家具有所收藏，教學實驗成本非常高。目前我校和學院這部分教學資源較少，實踐場地、實踐設備等硬件條件投入跟不上實踐教學的需求，對傳統家具的材料應用、結構運用、功能體驗等實驗驗證內容缺乏實踐環節，影響了原創設計的靈感生成。

(2)產學研協同合作不足，缺乏實踐教學環境。學生進入相關企事業單位進行社會實踐教學，能夠加強對制造技術、生產工藝與生產流程的了解并且會避免在創新設計中出現相關問題，這是實現由設計轉化為產品的重要因素。實踐教學能夠使學生全面掌握本專業知識體系，以真正適應社會市實際需求。

(3)創新平臺構建不足，缺乏特色實驗教學。目前的雙創背景下，對“互聯網+教育”的開發和利用還不夠充分，運用網絡建設的創新實驗平臺構建不足，需要注入新的技術，打破傳統的教學實驗模式。

三、本實驗項目特色及創新點

(一)虛實一體化的實驗模式改革了傳統的實驗室模式。傳統的實驗室模式具有實驗場地受限、實驗設備陳舊、實驗成本高昂、實驗內容受限、實驗過程具有一定的危險性等弊病，而產學研相結合與虛擬仿真實驗相結合的虛實一體化結合的實驗模式，可以解決傳統的實驗室模式存在的弊病。

首先，實驗項目設計讓學生觀摩、測繪相關合作企業收藏的實體家具資源、生產制造工藝，充分認識各種實際工藝實驗流程，從現實出發充分認知實際實驗，在此基礎上設計虛擬仿真實驗。其次，運用虛擬仿真技術模擬現實中不容易實現、難操作及設備要求太高的古典家具結構拆裝實驗，讓其完成在現實實驗室中不易完成的實驗。

(二)建立以學生為主導的實驗模式，提升學生綜合能力。本項目建立以學生主導的實驗模式，從實驗前期調研到后期實驗，全由學生完成，教師在整個實驗過程中只是起到穿針引線的作用。老師引導學生自主開展實驗項目，學生分組調研相關文獻和設計項目具體方案。首先，針對所選實體家具測繪繪制結構爆炸圖，之后，設計虛擬仿真裝配實驗方案，利用電腦軟件探索完成實驗，最后，根據所學知識創新設計新作品。在教學實驗過程中，教師現場或者借助網絡聯系平臺并給予適當的指導和糾正。

項目在設計中即有多學科的理論知識交叉融合，又包含了實體實驗操作和電腦技術虛擬實驗操作的融合，虛實一體化的模式創造了一個多學科理論和實踐相融合的學習實踐環境[2]。數字化的技術、網絡資源與產學研實體資源的充分融合利用，能夠開拓學生的眼界，充分激發學生的學習興趣和求知欲，發揮學生的自主性，合作性、創造性，培養學生的綜合能力。這將會大幅度提高教學質量，促進學科發展。

(三)虛擬技術的數字成果能夠可持續建設“互聯網+”實驗室平臺。“互聯網+”教育時代，利用虛擬技術建設開放式的數字化實驗教學平臺將成為必然趨勢之一，本項目的數字化實驗成果，將為下一步建設數字化虛擬實驗教學平臺提供基礎數據。

(四)實驗教學模式的創新特色體現。首先本項目運用虛實一體化的實驗模式改變了傳統的實驗教學方法，改善了實驗條件，提高了教學質量。其次本項目建立以學生為主導的實驗模式，發揮學生的自主性，合作性、創造性，提升了學生綜合能力。

運用虛擬技術將傳統的、靜止的、不可復制的中國古典家具結構文化遺產變成動態的拆裝展示，永久的保存，創新的開發設計利用。這種創新教學實踐模式使得學生對傳統的教學內容變得更有學習的興趣和求知欲，更加具有社會價值。

四、課題對學生綜合能力培養的作用

實驗內容涉及多學科的理論知識交叉融合，包含了實體實驗操作和電腦技術虛擬實驗操作的融合。實驗方法采用虛實一體化的模式和以學生為主導的實驗模式，將數字化的技術、網絡資源與產學研實體資源的充分融合利用，能夠開拓學生的眼界，充分激發學生的學習興趣和求知欲，充分發揮學生的自主性，合作性、創造性。

五、課題涉及的知識點及研究內容

本課題設計多個知識點，包括人體工程學、設計原理、家具設計、家具材料、家具史、測繪技術、3D、CAD、PS等電腦設計軟件，犀牛軟件以及制作動畫的軟件等實操性技能。

主要研究內容包括以下五個方面：調研古典家具企業和博物館、分組進行家具測繪、針對實體家具的數據進行二維繪圖整理、家具零部件的建模和虛擬安裝演示、新中式家具的創新設計。

結語

家具創新實驗的開設，打破了以往實驗教學的固有模式，有利于學生更快地接觸最前沿的知識，增強了學生的實驗自主性，鍛煉了學生動手能力、獨立思考能力，以及團隊協作能力，為其以后從事相關科研工作打下堅實的基礎，另外，也促進了教師的不斷學習。