(青岛理工大学艺术与设计学院 山东 青岛 266033)

一、课题研究背景

当前，在“大众创业、万众创新”的社会背景下，创新教育成为新时期教育的主要发展趋势之一，创新人才的培养也成为高校教育人才培养的重要目标[1]。而实验教学对学生的创新性培养作用巨大，是高校进行双创教育的重要环节。

艺术学科背景下的环境设计专业是我校刚刚获批的山东省一流专业，是我校重点建设的重要专业。作为设计类专业因其融合了多门学科，同时又具有较强的实践性，所以在创新上面临诸多考验。目前全国艺术设计类的专业教学大都没有突破传统，学生实践平台非常有限，无法满足学生创新设计的需求。

本文旨在探索在家具史、家具设计的教学实验环节中，寻求与生产制造古典家具的企业、家具博物馆等单位的合作，借助这些企业充足的实体古典家具资源和生产工艺等实践条件，结合来源于产学研合作企业的实际案例、教师的科研项目及学科竞赛内容，将在现实中难以实现的中国传统古典家具的结构拆装实验，在实体测绘家具的基础上，综合运用多种电脑软件对其进行创新虚拟仿真实验。这种实验的探索可以为国家、社会和企业保护、传播和利用这部分优秀传统文化遗产带来新的技术思路，具有重要的社会价值。

二、现有家具实验项目存在的主要问题

家具史、家具设计两门课程属于环境设计专业的重要专业基础课程，对于学生形成环境设计专业的基础知识结构、提升学生的专业技能具有重要的作用。

中国明清古典家具结构、造型特征、文化内涵，对于同学们认识中国传统家具的造型、材料、设计艺术具有很重要的影响，是技术和艺术结合的重要载体，其外在的物质形态属于中国传统优秀的物质文化遗产，其内在的匠人精神属于非物质文化遗产，是传承中国传统文化技术和艺术精神的最具代表性内容之一。这部分教学内容对于培养设计类学生的民族文化情结和中国原创设计具有重要的启发作用，对于传承中国经典的设计文化理念和精湛技艺具有非常重要的作用。但是，目前该课程的实践教学环节相对薄弱，还存在很多问题，主要有以下几个方面：

(1)实践教学资源少，实验条件受限。中国古典家具本身具有较高的艺术与商业价值，一般都是由国家博物馆、企业博物馆收藏或者家具爱好者收藏和展示。国内有少数高校如清华大学等高校博物馆对明清家具有所收藏，教学实验成本非常高。目前我校和学院这部分教学资源较少，实践场地、实践设备等硬件条件投入跟不上实践教学的需求，对传统家具的材料应用、结构运用、功能体验等实验验证内容缺乏实践环节，影响了原创设计的灵感生成。

(2)产学研协同合作不足，缺乏实践教学环境。学生进入相关企事业单位进行社会实践教学，能够加强对制造技术、生产工艺与生产流程的了解并且会避免在创新设计中出现相关问题，这是实现由设计转化为产品的重要因素。实践教学能够使学生全面掌握本专业知识体系，以真正适应社会市实际需求。

(3)创新平台构建不足，缺乏特色实验教学。目前的双创背景下，对“互联网+教育”的开发和利用还不够充分，运用网络建设的创新实验平台构建不足，需要注入新的技术，打破传统的教学实验模式。

三、本实验项目特色及创新点

(一)虚实一体化的实验模式改革了传统的实验室模式。传统的实验室模式具有实验场地受限、实验设备陈旧、实验成本高昂、实验内容受限、实验过程具有一定的危险性等弊病，而产学研相结合与虚拟仿真实验相结合的虚实一体化结合的实验模式，可以解决传统的实验室模式存在的弊病。

首先，实验项目设计让学生观摩、测绘相关合作企业收藏的实体家具资源、生产制造工艺，充分认识各种实际工艺实验流程，从现实出发充分认知实际实验，在此基础上设计虚拟仿真实验。其次，运用虚拟仿真技术模拟现实中不容易实现、难操作及设备要求太高的古典家具结构拆装实验，让其完成在现实实验室中不易完成的实验。

(二)建立以学生为主导的实验模式，提升学生综合能力。本项目建立以学生主导的实验模式，从实验前期调研到后期实验，全由学生完成，教师在整个实验过程中只是起到穿针引线的作用。老师引导学生自主开展实验项目，学生分组调研相关文献和设计项目具体方案。首先，针对所选实体家具测绘绘制结构爆炸图，之后，设计虚拟仿真装配实验方案，利用电脑软件探索完成实验，最后，根据所学知识创新设计新作品。在教学实验过程中，教师现场或者借助网络联系平台并给予适当的指导和纠正。

项目在设计中即有多学科的理论知识交叉融合，又包含了实体实验操作和电脑技术虚拟实验操作的融合，虚实一体化的模式创造了一个多学科理论和实践相融合的学习实践环境[2]。数字化的技术、网络资源与产学研实体资源的充分融合利用，能够开拓学生的眼界，充分激发学生的学习兴趣和求知欲，发挥学生的自主性，合作性、创造性，培养学生的综合能力。这将会大幅度提高教学质量，促进学科发展。

(三)虚拟技术的数字成果能够可持续建设“互联网+”实验室平台。“互联网+”教育时代，利用虚拟技术建设开放式的数字化实验教学平台将成为必然趋势之一，本项目的数字化实验成果，将为下一步建设数字化虚拟实验教学平台提供基础数据。

(四)实验教学模式的创新特色体现。首先本项目运用虚实一体化的实验模式改变了传统的实验教学方法，改善了实验条件，提高了教学质量。其次本项目建立以学生为主导的实验模式，发挥学生的自主性，合作性、创造性，提升了学生综合能力。

运用虚拟技术将传统的、静止的、不可复制的中国古典家具结构文化遗产变成动态的拆装展示，永久的保存，创新的开发设计利用。这种创新教学实践模式使得学生对传统的教学内容变得更有学习的兴趣和求知欲，更加具有社会价值。

四、课题对学生综合能力培养的作用

实验内容涉及多学科的理论知识交叉融合，包含了实体实验操作和电脑技术虚拟实验操作的融合。实验方法采用虚实一体化的模式和以学生为主导的实验模式，将数字化的技术、网络资源与产学研实体资源的充分融合利用，能够开拓学生的眼界，充分激发学生的学习兴趣和求知欲，充分发挥学生的自主性，合作性、创造性。

五、课题涉及的知识点及研究内容

本课题设计多个知识点，包括人体工程学、设计原理、家具设计、家具材料、家具史、测绘技术、3D、CAD、PS等电脑设计软件，犀牛软件以及制作动画的软件等实操性技能。

主要研究内容包括以下五个方面：调研古典家具企业和博物馆、分组进行家具测绘、针对实体家具的数据进行二维绘图整理、家具零部件的建模和虚拟安装演示、新中式家具的创新设计。

结语

家具创新实验的开设，打破了以往实验教学的固有模式，有利于学生更快地接触最前沿的知识，增强了学生的实验自主性，锻炼了学生动手能力、独立思考能力，以及团队协作能力，为其以后从事相关科研工作打下坚实的基础，另外，也促进了教师的不断学习。