概念车设计与创新教学实践成果综述.doc

概念车设计与创新教学实践成果综述该课程在我系开设已有20多年的历史，积累了丰富的教学经验。学生通过学习在审美趋向、造型特征、制造工艺、新技术应用、空气动力学和人机工程学等方面掌握了大量的专业知识和实践技能。许多毕业生已经在企业成为骨干设计师，同时我们还积极参与各种社会实践活动，积累和取得了非常可观的成绩。一、概念车设计的重要性从整个产品设计与制造的发展趋势看，现代产品设计过程是一种并行的、协同的、面向全生命周期的设计模式。汽车设计同样如此，而汽车设计的造型设计位于整个设计链的前端，除了要考虑工程技术的要求外，更要考虑企业发展要求。企业最重要的战略任务之一，就是要保障其长久的生存能力，而核心要素是具有竞争优势的产品。对于汽车这样的高级产品来说更是如此，企业发展的源动力就是创新力，而概念车设计就是体现一个汽车制造企业创新力的最好体现。本课程是工业设计专业重要的单元课程，是对以前所学基础课程知识的综合运用，其学习结果反映了本专业培养学生综合的概念车设计能力和水平。目前，按照国家教委新的教育指导思想，针对工业设计专业新修订了教学大纲，使用鲁迅美术学院杜海滨教授主编的汽车造型设计为教材（见附图1-1）。二、交通机具课程的学科结构特点现代社会汽车制造企业越来越重视概念车的设计，作为一种设计新颖、独特且具有一定超前意识的新车型。它既可能是一种全新的设计理念的载体，也可能是一种造型上的革新。概念车是时代的最新汽车科技成果，拥有超前的构思、独特的创意，代表着未来汽车的发展方向，它能够给人以启发并促进相互借鉴学习，最重要的它也是构建一个汽车公司品牌的设计战略。明确了概念车在一个企业的品牌发展创新过程中的作用。概念汽车造型设计是根据汽车整体设计的多方面要求来塑造最理想的车身形状, 其目的是吸引和打动观众, 使其产生拥有的欲望。汽车造型设计是外部和内部设计的总和, 它不是对汽车的简单装饰, 而是运用艺术的手法科学地表现汽车的功能、材料、工艺和结构特点。它虽然是汽车设计的最初步骤, 但却是决定产品命运的关键。概念汽车的造型已成为汽车产品竞争最有力的手段之一。1、 综合性和交叉性工业设计是一门综合性的边缘学科，与艺术、工程技术、社会学、市场、管理、心理学、环境保护等学科有密切的联系，这就使得教学内容与课程体系也具有了综合性和跨学科特征。因此，在交通机具课程教学过程中将各种相互渗透和交叉的知识融会贯通的、循序渐进的传授给学生尤为重要，教师给与学生的不仅是单项的技能，而是帮助他们构建起适合可持续发展与升级的优质平台。在教学过程中充分应用和理解汽车构造与原理课程中的内容，合理增加现代汽车设计中的新技术、新理论、新方法，对传统的课程设计进行改革，侧重于概念车创新功能和外形结构方面的设计。在教学方式上，充分考虑到如何使学生便于接受，以学生为本，以直观形象的电子教案和课件进行教学，使学生从理论的功能概念设计到结合具体实物外形结构设计，有了清晰的认识，收到了良好的课堂教学效果。学生孙健的毕业作品“MyGo”是一款为残疾人开发的新型节能个人乘用车（见附图2-1）。不仅解决了特殊人群对交通机具的需要，并且对未来的能源危机提出了有效解决办法。运用了燃料电池与磁悬浮动力原理达到环保的目的，使这款概念车不再依赖汽油。（见附图2-2）。即可灵活的出入超市、医院以及学校这样的拥挤空间，又可在高速的路面上飞速奔驰。并且改善了传统的公共系统人流低峰的空间浪费，在节省能源和缓解交通空间拥挤的问题上具有极高的参考价值。附加的高速动力装置是节省空间与能源分配的最佳方案，赋予了高速与灵活的最终诠释（见附图2-3）。是个人承载工具与公共交通机具的完美的结合（见视频动画文件）。2、科学性和艺术性工业设计专业有艺术类和理工类区分。凭借训练、技术知识、经验及视觉感受，而赋予材料、结构、构造、形态、色彩、表面加工、装饰以新的品质和规格。本课程培养以立体工业产品造型为主，以视觉传达设计为辅，具备工业设计的基本理论、知识与应用能力，能在企事业单位、专门设计部门、科研院所、高等院校从事工业产品造型设计、视觉传达设计、科研工作的应用型高级工业设计师。随着科学技术的高速发展，特别是信息时代的到来，CAID计算机辅助工业设计是提高效率最有效的方法。而工业设计解决的是人的需求问题，以人为本、张扬个性，所以CAID更应该关注人的因素，建立人与机器的互动模式。互动模式的CAID将是未来工业设计发展的必然趋势。因此未来的汽车设计将需要更多，更强的软体支持，无论从方案阶段的表新技法还是虚拟的三维空间，再到生产制造施工详图设计，计算机带来的高效率使概念设计更加多样化。传统的静态展示已经不能完全体现产品的特点，经过动画课程的的训练，学生可以用动态画面的方式来更直观的诠释自己的概念创意。近几年课程引入对专业设计软件的支持，如Autodesk公司的AliasStudioTools，McNeel公司的Rhinoceros等都是当今最流行的汽车设计三维软件；WACOM数位板和数位屏的引进使学生在大学学习期间了解更多的时代信息，轻松掌握如AliasSketchBookPro、Painter等产品绘图软件。软件教学实例均来自专业汽车设计机构，如上海通用汽车设计公司，上海畅驭Alias官方培训中心，上海点思A级曲面工程制作公司等，达到与实际项目相结合，使学生毕业后能更快的适应设计工作岗位的需求。08年应届毕业生交通机具课题组有三人现已在以上公司担任设计师工作。学习内容适应社会要求，学生毕业就业情况很好，也证明了教学课程改革的正确性。从汽车的百年发展史中去认识汽车造型设计的必要性和必然性，熟知汽车造型不仅融合了空气动力学、流体力学、机械工程学、人体工程学、美学、生态环境保护等学科，还涉及到机动性、安全性、舒适性、法规方面的知识。综合以上相关知识的内容和要点在文化理念、审美倾向、价值观念和消费观念上提出适合于中国国情的汽车造型语言和内在品质，是本课程的教学重点。汽车的造型设计虽然属于人为形态审美范畴，但同样存在着客观及主观上的美感认知，正确的观点应该是弱化主观上的东西，强化和追求汽车外形所具有的客观的合理性的美。因此，如何设计和实现机能上的理想形态是本课程教学内容的难点。同时，要求学生认识到在设计中不能简单的从绘画和装饰艺术的个人的主观审美意识出发，更不能凭一时的冲动或瞬间灵感来实现，应当从使用者的角度出发，在设计活动中充分运用技术与艺术规律去整合设计资源，最终形成汽车造型设计的新概念。学生张基良、李奉泽设计的个人乘用车“元素”是一款为拥挤的城市空间设计的概念车（见附图3-1）。外型上不仅呈现出一个饱和的球形，最佳的利用了内饰空间，内饰无方向盘的设计节省了更多多空间与视觉上的通透性，代替为之的是更加灵活的手动线控系统，符合人机工程学（见附图3-2）；而且整体非常近似理想的水滴形态，可以达到很小的空气阻力系数，体现了对空气动力学的应用。该设计还有一个最大的创新就是可以360旋转和移动，球形的外形通过电力驱动，可实现完全的线控传动节省空间。并且运用了目前世界上最先进的“陀螺仪”技术。使只有两个轮子的这款概念车更加灵活的移动，在任何复杂的狭窄空间都会有很好的表现（见附图3-3）（见视频动画文件）。3、继承性和文化性由于汽车造型设计具有很强的专业性和技术综合性,汽车造型本身又具有造型信息、结构信息和形面信息等多重信息结构,如何提取品牌造型基因,保证汽车造型设计中品牌的延续性和创新性成为了概念车造型设计研究的热点。授课过程中通过生物基因工程与汽车造型的类比,引入概念车造型设计中的“品牌造型基因”概念。通过品牌汽车造型,提取造型基因遗传图,构建了品牌汽车造型基因遗传图和造型基因的组系图谱,分析了造型基因的突变和重组,提出了保证品牌造型基因的生命力的汽车品牌造型基因的遗传和进化机制,初步提出了一个基于造型基因的汽车品牌造型设计理论框架，并组织学生参观考察汽车品牌专卖店或生产厂家，了解汽车在市场销售、生产制造方面的现实状况。了解汽车总体造型设计的技术要求，掌握有关汽车造型设计方面的专业术语和专业数据知识，理解任何新型汽车的设计构思，都是建立在原有车型的基础上借鉴、继承和发展而成的。20062007学年度交通机具课程，主动结合当时正在举办的“第四届法国标致汽车设计国际邀请赛”。通过此次大赛对征集作品的要求，来拟定此次课程的选题，了解了“品牌血统继承与进化”对概念设计的影响，使学生对能更加深入的理解汽车品牌文化。其中踊跃出很多优秀的设计，如学生张督的概念设计“Peugeot Party”（见附图4-1）。白雪松的概念车设计“城市精灵”（见附图4-2）,等等。4、实践性和应用性理论课程的目的是让学生了解当今世界汽车造型设计的发展动态，审美趋向以及市场的信息回馈、制造工艺、空气动力学和人机工程学对车身造型设计的影响和相互关系。并通过实践围绕市场调研和参观考察表达他们对课题的认识感受，着重讨论主要论题，放开思路，大胆设想，以发现问题或提出问题为主，不拘泥于个别细节，充分发表不同见解，交流信息和资料。目的不是为了寻求答案，而是通过讨论使同学们的各种想法与大家共同分享，激励出更多赋有想象力的创意思路。勿求统一答案，不做无意义的争辩。 设计教育需要培养学生的创新能力，如果没有创新，设计就失去了意义。同时设计也离不开实践，实践教学是培养学生分析问题和解决问题能力，从理论到实践，再从实践到理论的升华。使学生在理论与实践的循环中体会到知识与技能组合关系，并通过实际的动手操作领会设计与制作、想象与现实、个性与团队的多元约束关系，获得信心和成就感。达到巩固基础知识和提高知识综合运用的能力。其主要特征体现在以下几个方面：（1）、理性实践。是培养学生在所学基础理论知识条件下进行的实践训练课程内容，要求学生必须掌握的基本实践科目及各种加工方法和制作手段。（2）、面向课题求解的实践课程，是培养学生创新能力的基础。我们在实践课程中增加了设计型课题设计课程，目的是要锻炼学生运用理性实践课程内容的基本功，结合规定的课题灵活的、有针对性的、综合运用所掌握的基本实践技能，如工艺流程、材料特性、加工手段等，达到系统课题求解训练的目的，使得学生对课题实践课程的内涵有一个完整的认识。（3）、以项目为重点的实践型教学，是将教学的实践内容由课堂和实验室的理性实践与课题求解逐步转向以企业实际产品开发为课题的训练。目的是引导学生将课堂教学与实践相结合，培养学生的企业化意识，增加生产、技术、成本、管理、效益等观念，增强对企业的适应能力，做到学以致用。并由指导教师按课题方向主持教学，参与企业的产品开发项目，了解企业产品设计过程的具体运作方式，聘请有关方面的专家、设计师和工程师加入课题团队“真题真做”，把课堂成果运用于实际经营活动中去，再以实际项目推动教学，使课题训练与生产实践进一步互动，以真实的课题实践结果来体现学生设计创新的意识，为学生创造更多的实践机会。近年来，我系在围绕实践教学改革进行了积极而富有成效的探索，取得了良好业绩。据统计，实践教学课题有：1、2008/北京第一汽车奖第二届设计大赛鲁迅美术学院参赛作品：乘用车组概念车设计“MyGo”荣获铜牌奖一项（见附图4-3）；乘用车组概念车设计“元素”荣获优秀设计奖一项（见附图4-4）；2、电动自行车设计、“蟋蟀”个人概念车设计获沈阳工业设计专利奖并成功申报国家专利（见附图4-5）；3、在第十届全国美展艺术设计展中，R9011轻型直升机造型设计、高速游艇设计荣获全国首届高等美术院校毕业设计优秀作品二等奖（见附图4-6）；4、2004/上海第一届中国第一汽车设计大赛鲁迅美术学院参赛组荣获最佳设计组织奖；5、为沈阳飞机制造有限公司设计的SK-6120高级旅行客车获2004年上海国际客车博览会最佳造型设计奖（见附图4-7）；6、SANY三一重装煤矿掘进机、多功能梭车、指挥车造型设计已投入生产，并成功申报国家专利（见附图4-8）；7、城市客车设计荣获首届辽宁省艺术设计作品展金奖（见附图4-9）；8、北京长丰汽车有限公司的SUV概念车设计项目合作；9、沈阳金杯车辆制造有限公司的商务卡车设计项目合作。除此之外，交通机具毕业课题的学生也在各自不同的岗位担任着企业重要的设计工作，成为设计和管理的骨干。如上海畅驭汽车设计公司，北京长城华冠汽车设计公司，沈阳金杯汽车制造公司，沈阳中顺汽车设计公司等。同时他们在实际应用设计的过程中，也反馈回来很多企业宝贵的经验，使交通机具课程在教学模式、内容、方法上不断的完善，改进。与最前沿的设计流程接轨，向更适合具有中国本土化特色的设计发展。三、教学效果汽车设计课程多年来形成了一支相对稳定的老中青三结合的教师队伍，课程组努力探索，不断创新，规范了授课教师选聘制、年青教师助课制，规范了教研活动，把科学素质培养融入课堂教学，在课堂中开展教学讨论，组织教师作课外专题报告，进一步提高了学生的学习积极性，取得了广泛的好评。制作了多媒体教学辅助软件及网上课程教案。近三年学生的评价结果：每学期学院毕业设计展中，交通机具设计展一直都是最吸引参展人员的目光，连续多年被专家评估组评选出年度优秀毕业设计，并同时获得院内收藏荣誉。如20052006学年度交通机具毕业设计展学生张安的作品CO44SUV概念车设计（见附图5-1）；20062007学年度交通机具毕业设计展学生王晔的作品概念电动车设计（见附图5-2）；20072008学年度交通机具毕业设计展学生姜扬的作品商务重卡设计（见附图5-3），均获得年度优秀设计奖并被院美术馆收藏。课程负责人杜海滨教授为人师表，师风高尚，诲人至深，讲课深入浅出，引导学生对专业学习的兴趣，真正的调动了学生概念车设计和对将来所从事工作的兴趣；讲课注重学生的创新思维，且注重培养学生的严谨创新的精神，实乃大家之风范；课程涉及的知识面广，知识点多，而且课件做的很简洁朴实，重点突出。总之，通过三年时间的研究和教学内容的改革，我们建立了交通机具课程新的教学内容体系，提高了我们的教学和科研水平。我们互相学习，共同提高，同时也正在进一步完善和巩固现有教学机制，积极探索与企业共同合作开展教学与科研的新课程模式。并新建了专门的汽车造型实验室，如，计算机辅助设计与快速成型、油泥模型制作、表面处理等。并继续在教学中强调运用新技术，新能源，新材料将功能和审美特性有机整合，强调安全、舒适、快捷、节能环保的设计理念，使本课程在外观造型、车身色彩、使用功能及个性追求方面都更加符合于人性化的需求。也使教学和科研在机械工程、人机工程、美学设计、生态环保等领域在上一个新的台阶。在“中国制造”向“中国设计”转型的过程中，侧重艺术与科学的结合，科技理念与艺术想象和谐统一。 为培养具备工业设计基础理论知识和实践应用能力,适应社会及数字化时代发展，融传授知识，培养能力和提高素质为一体，具有中国的文化底蕴和国际视野，