摘要：材料與工藝是工業(yè)設計專業(yè)重要的基礎理論課程，從如何把課堂知識轉化為實踐經驗、如何設置實驗內容以及如何建立與其他課程的聯(lián)系三個方面分析了當前工業(yè)設計專業(yè)材料與工藝課程教學存在的問題;以中國農業(yè)大學工學院工業(yè)設計專業(yè)為例，提出了基于實物拆解的實踐教學方法，有助于提升學生的綜合實踐能力，為工業(yè)設計材料與工藝課程教學改革提供了有益的思路。

　　《重型汽車》(雙月刊)創(chuàng)刊于1987年，是由中國重汽技術中心主辦的國家級期刊,面向國內外公開發(fā)行,是國內重型汽車行業(yè)唯一一份公開發(fā)行的權威刊物,集技術性與綜合性、理論性與實用性為一體。

　　關鍵詞：工業(yè)設計;材料與工藝;課程改革

　　一、引言

　　材料與工藝課程是傳統(tǒng)工業(yè)設計教學中重要的基礎理論課程，但近十幾年來，隨著計算機輔助工業(yè)設計和交互設計等設計方法與理念的興起，材料與工藝課程在教學中的重要性呈現(xiàn)出下降的趨勢。最近，隨著設計實踐領域對CMF研究的興起，材料與工藝課程的重要性又逐漸提升[1]。在新的技術條件和時代需求下，中國農業(yè)大學工學院工業(yè)設計專業(yè)進行不斷探索，形成了基于實物拆解的實踐教學方法，為材料與工藝課程的教學改革提供了有益的思路。

　　二、當前存在的問題

　　當前工業(yè)設計專業(yè)材料與工藝課程教學存在的問題主要集中在以下三個方面。

　　1.如何把課堂知識轉化為實踐經驗。與其他專業(yè)課相比，材料與工藝課程的特點是理論內容清晰、知識點明確。材料與工藝課程重在向學生介紹工業(yè)設計常用材料的成型工藝和表面處理方法，并建立材料特性與造型可能性之間的關聯(lián)。課程以知識點講述為主、知識體系明確，大都按照材料種類劃分，如金屬材料、高分子材料、玻璃和陶瓷材料、木材等。就知識點學習而言，學生無須太多前期知識的積累，理解難度不大。然而，由于學生缺乏實踐經驗，在教學過程中往往出現(xiàn)“記得快、忘得也快”的情況，學生考試成績尚可，但課程結束后，相關知識很難在后續(xù)課程中得到靈活運用，甚至很快就忘記了。如何在完成課程學習后將相關知識轉化為實踐經驗是當前材料與工藝課程教學面臨的最主要問題。

　　2.如何設置實驗內容。受場地、設備特別是經濟和環(huán)境保護要求等因素的限制，大部分高校的工業(yè)設計材料與工藝課程的教學都缺乏動手實踐環(huán)節(jié)[2]。如在材料成型方面，即使是條件較好的學校，也只是在金屬數(shù)控加工、剪板、折彎、線切割或激光切割等特種工藝方面有相應的設備，其他材料尤其是高分子材料方面相應的教學設備非常有限，即便有，由于受場地和經濟因素的限制，設備更多的還是原理演示，其工作方式與工廠的批量化生產也相去甚遠。而在表面處理方面，受經濟和環(huán)境保護要求的限制，很少有學校可以開展相關的教學實踐。總體而言，目前材料與工藝課程的實踐教學更多的還是以工廠參觀或視頻教學的形式開展，這雖然在一定程度上緩解了實踐環(huán)節(jié)不足的問題，但并不能很好地滿足課程實踐環(huán)節(jié)的要求。

　　3.如何建立材料與工藝課程與其他課程的聯(lián)系。就知識點的講授和學習而言，材料與工藝課程比較獨立，基本不需要前期課程基礎，對后續(xù)課程的支持也是以知識點而非理論體系的形式出現(xiàn)的。但在設計實踐層面，材料與工藝課程和其他課程又有千絲萬縷甚至決定性的聯(lián)系。如《計算機輔助工業(yè)設計》課程，表面上兩門課程關系不大，但如果不掌握材料與工藝的相關知識，在渲染環(huán)節(jié)就很難獲得真實效果。再比如《模型制作》課程，當前的模型制作課程多以手工形式完成，較少涉及真實生產過程中材料與工藝限制的問題[3]。如果在模型制作課程中穿插材料與工藝知識完成練習，無疑對學生提高設計可行性有很大的幫助。而在后續(xù)其他專業(yè)課的實踐環(huán)節(jié)中，材料與工藝課程更是潛在、重要的支撐。如何建立材料與工藝課程與其他專業(yè)課的聯(lián)系，以便真正提升學生的綜合實踐能力，也是課程改革必須考慮的重要問題。

　　三、基于實物拆解的課程內容

　　經過最近一輪教學計劃調整，中國農業(yè)大學工學院工業(yè)設計專業(yè)材料與工藝課程包括24學時的《工業(yè)材料及加工工藝》和16學時的《工業(yè)材料及加工工藝實驗》兩部分，教學改革主要針對實驗部分開展。為了解決以上問題，形成了基于實物拆解的工業(yè)設計材料與工藝課程實踐教學方法，有助于學生把課堂知識轉化為實踐經驗，并在后續(xù)的學習中不斷深化為工程實踐能力，具體內容如下。

　　1.產品的選擇。依據(jù)理論課程內容，按主要材質將產品分類，包括金屬、塑料、玻璃和陶瓷、木材4類，其中課程教學主要針對金屬和塑料類產品。在選擇產品時主要考慮以下幾方面因素：首先，造型簡潔明快、操作方式明確、結構清晰、體積適中、便于拆解;其次，產品類別以學生常見的家電產品為主;最后，盡可能多地涉及常見成型和表面處理方法。這既有助于教師把握教學流程、合理安排時間，也便于建立材料與工藝課程和其他課程的聯(lián)系。如金屬類產品有面包機、電烤箱、保溫杯和微波爐等，塑料類產品有電熨斗、咖啡機、榨汁機、耳溫槍、吹風機和臺燈等。

　　2.實驗流程。實驗以分組的方式完成，每組3—4人，一個班按約30人計，共8組，4組完成金屬類產品拆解，4組完成塑料類產品拆解。具體要求如下：第一步，仔細觀察產品、完成對產品操作方式的詳細分析，在使用過程中梳理使用者與產品的交互方式。第二步，完成對產品的拆解、測繪、三維建模、虛擬裝配和渲染等，以便對產品的結構有清晰的認識。在課程安排上，以上兩步驟一般在前期的《人機工程學》和《計算機輔助工業(yè)設計》課程中完成。第三步，將與產品外觀相關的零部件制成實物爆炸模型，并為各零部件編號。第四步，標注零部件材料種類，復習該材料的常見加工工藝;觀察實物、查閱資料，確認零部件具體的加工工藝，復習該加工工藝的相關知識點。第五步，分析各零部件的表面處理方式，復習相關知識點。第六步，結合《機械設計基礎》課程所學知識，分析各零部件之間的裝配方式。第七步，全班展示交流，按材料成型工藝和表面處理方式對零部件進行分類，強化材料特性與造型可能性之間的關聯(lián)。第八步，完成產品拆解實驗報告書。