郑伯森 董婉婷 孔毅

摘 要：随着工业4.0时的到来，数字化正在影响生活和学习的各个方面，也必然对课程的发展起到了技术引导的作业。通过研究了课程、课程群与课程体系三者的关系，提出了产品设计数字化表现课程群的结构关系。在基于产品设计数字化表现课程群建设的大背景下，得出了设计素描教学由三个模块构成：模块一是石膏几何体写生及分割与组合训练;模块二是日常用品、工具类写生;描模块三是产品爆炸图表现。把数字化技术手段潜移默化的融入设计素描的教学中，将为后续的课程打下更加坚实的基础，也是时代赋予我们教学改革的一个必须过程。

关键词：产品设计数字化;数字化表现;设计素描教学

2015年，国务院公布了《中国制造2025》的制造强国文件。就是这版中的“工业4.0”规划，把中国制造强国建设分为三个十年的“三步走”战略。在网络化、智能化突飞猛进的工业4.0时代，全球经济推进到第四次大发展洪流之中，工业化生产的科技含量和智能化水平将飞速发展。从而使社会的生产方式和服务模式会发生质的变革。在这机遇和挑战面前，中国社会经济的高端化跨越发展必将引领时代发展潮流。

因此在数字化时代，尤其是在传媒领域通过计算机存储、处理和传播的信息得到了最大速度的推广和传播。这种数字技术已经成为了当代各类传媒的核心技术和普遍技术。未来社会的方方面面将都会利用数字化产生的特点技术应用于我们生活的各个角落，更是一个普及化的时代过程。

一、产品设计数字化表现概述

产品设计的数字化顾名思义就是用数字化的技术来设计产品，数字化是一种纯技术的转换与使用过程，是将巨多变量的信息转变为可以衡量的数字、数据等等，再将这些数字、数据创立或建立起适合的数字技术模型。用三维数字化进行设计，不仅能使设计对象的任何形状可以直接显示，而且被赋予数字特征的物理属性通过三维模型更可为后来的实体产品进行的设计分析、验证、效法与仿真的过程。

数字化产品的设计与开发重点包括四个部分。第一是产品的数字化产物形体建模，它又包含产品的几何信息和非几何信息。第二是数字化产品的各个部件拆开分析，用数字化装配的方式，在产品数字化的根本上就利用计算机技术模拟真实产品的装配历程。第三是数字化仿真分析，仿真分析也就是通过对系统的数学模型进行研究，根据模型设计系统中变量的变革，得到系统输出变量特性的仿真成果。第四是数字化加工。采取计算机模型现实加工时的行程和轨迹，对产品在设计阶段进行加工性考虑。

二、课程、课程群、课程体系基本内涵

（一）课程的定义

课程作为基础单元，是教和学彼此的中介和纽带。一方面连接着教育目的和培养方针;另一方面连接着学习的方法、过程、感受等。有怎样的课程及其内容就决定着对应的教学样式和方法。课程就是为有目的学习而设计的内容，包括了学科研制、学科标准、学科管理以及学科评价。靳玉乐曾说过：“课程作为学校教育--的重要组成部，作为实现教学目标的主要手段和媒介，其本質内涵是指在学校教育的环境中，旨在使学生获得促进其身心全面发展的教育性经验体系。”课程的本体价值是育人，课程在本质上主要围绕教育性经经和计划这两个关键要素而展开，知识与技艺、过程与方法、立场情感与价值观是对于课程的基本要求。

课程还具有五大特点：客体性、目的性、经验性、教育性和计划性。课程是实现育人目标的基石。因此，课程应在学院（教学）环境中对学习者具有教育意义和作用，并且由专门的机构依据教育的系统、层次及学习者特点，设计出成体系、有计划的知识经验。

（二）课程群内涵

课程群是指为完善学习者的素质构造，围绕相同课程或研究正题，将与该课程或研究正题所具备的逻辑联系的众多课程，在知识、方法、问题等方面进入全新规划、整合构建成的有机的学科系统。课程群构建是以学习者为培养为干线、以科目的逻辑关联为纽带、以教师团队合作为支撑、以内容效益为核心、以深化教学改革为动力的新型学科建设模式。

所谓课程群就是由内容上有内在逻辑关系、相辅相成和互溶渗透的几门系列学科组合而成的有机整体。使各门课程和谐发展，共同进步，协同作用，通过发挥整体效益，达成最佳效果，从而使全部教学质量得到提高。为完善相同施教对象的知识体系，而将本专业或跨专业学习者培养方案中众多门在知识、方法性，问题等各方面有逻辑关联的科目加强整合，而形成的课程系统。

（三）课程体系的概念

课程体系就是指相同专业不同科目门类按照门类顺序排列，是教学的所有内容和进程总数。科目门类排位次序决定了学习者通过合理的学习过程将取优化的知识构造。课程体系是育人活动的重要组成，是培养方针的具体化和依托单元，更是培养方针实施的计划方案。课程体系首要先由特定的课程观、学科目标学科内容、学科结构和学科活动方法所构成，其中课程观起着支配作用。

“体系”即根据教育宗旨和教育目标制订总体课程计划。课程体系指在一定的价值挂念引导下，将课程的各个组成因子加以合理化的排列组合。使各个学科成分在动态过程中同一针对课程体系方针贯彻的系统。通过基础设计素描能力的提升，学生可以具备良好的设计造型能力、快速形态认知能力和形体表达能力;在应对挑战性设计问题时，学生可以利用分析能力和实验能力对设计进行推想和研发;同时，随着审美能力的提高，学生可以更加熟练地掌握空间。

（四）三者之间的关系

课程、课程群、课程体系三者的关系既有共同点又有不同点。首先，共同点主要是社会需要的是学科选择、课程群选择、学科体系选择和接受技术成效的重要准则。它制约着三者的发展速度和方向。科技的进步教育本身的发展，政治、文化、哲学等。也对三者的发展有一定的影响。而差异点主要是来源于学科内容的发展变化由知识的本源控制。人们在多种社会实践活动中累积和成长起来的知识经验是学院科目的首要来源。也是课程改革与发展的重要前提。课程体系内容的发展变革由知识的组合决定，差异的知识进行合理有机的构成。课程体系重点在于同一性和普适性。学科结构内容的成长变化，由知识的目的决定，根据差异学生差异学校，有针对性的进行知识的整合。是课程群建设构成的重要依据。

从课程的角度去考虑单个课程的教学，它是一种点状的教学思维模式。从课程群的角度去考虑单个课程的教学，它是一种线性的教学思维模式，从课程体系的角度去思考课程的教学，这是一种面状的系统的教学思维模式。

三、产品设计数字化表现课程群结构

（一）产品设计教学三大模块

产品设计教学的三大模块。第一阶段是基础课程时期需要解决的造型设计方面，包含了设计素描、产品设计的草图表现、计算机辅助设计以及产品模型的制作与相关材料工艺。第二阶段主要解决设计理论修养方面，教学课程包含了设计史论研究、设计大师研究以及设计企业研究，在这个阶段重点提升产品设计理论方面的研究。第三阶段则是将造型和理论时期的内容结合来进行设计实践，重点研究用户以及不同产品类别的专题研究。

（二）数字化表现课程群模块

在数字化时代工业产品设计需要创新，为了达到创新目标，通常要捕捉设计灵感。而设计灵感的捕捉通常需要借助设计工具。数字化工具作为一种新时期的技术工具扮演越来越重要的角色。也就是我们常说的运用计算机将我们生活中的信息转换从无到有的过程，将信息范围的数字技术向大众生活各个方面全盘促进的过程。

数字化表现课程群从内容和难度上层层递进，培养学生的综合能力、加强理论认识设置系列课程群，从而培养符合社会需求的创新型人才。

（三）数字化表现课程群各课程之间的关系

产品设计的专业科目由四个部分由简入深的进行，从基础结构透视的《结构素描》课程到手绘+数字绘图软件相结合的《产品表现技法》课程，再到软件表现的《计算辅助设计》课程，以及最后独立完成设计《专题研究》-数字化表现应用实践（图1）。通过循循渐进的课程深入，以及课程群体的关联性与互补性、专业性与创新性、结构合理性与系统整合性、示觉性与可持续性。根据学习者的认知规律和能力培养，规律科学合理地将相同学科或差异化学科的相关而又有互补性的学科，按照特定科目框架进行整合，形成富有专业特性的数字化表现新课程系统。

四、产品设计数字化表现课程群建设下的设计素描教学思路

产品设计数字化表现课程群建设下的设计素描教学思路主要是通过素描，认识自然、认识产品、体会设计。设计素描的技法主要根据构造规律去刻画物体，从而达到认识形态、理解形态、掌握形态组合内在规律的目的。这种研究造型结构的组织规律和观察三维空间的状态手法，培养了设计师观察、了解和表现物体造型的基本能力。

（一）设计素描模块一：石膏几何体写生及分割与组合训练

石膏几何体写生及分割与组合训练的目的主要是改变观察方法，并且建立透明观察法，看透物体的形态结构。在传统的素描教学中着重整体观察，即“整体—局部—整体”的观察方式。然而，在设计素描的透视训练中常见问题主要是圆柱体截面与中轴线的透视关系，不同位置剖面的面积关系。基本呈现方法训练用以线条为首要，明暗关系为辅助。以形体为主，质感为辅。关注轮廓线、结构线、剖面线、辅助线的主次、疏密、虚实、粗细等关系。设计素描更重视观察和思考的过程，强调对物体形体结构采用多维度的、动态的观察方法，即多视点、多角度、多维度式的观察。石膏几何体写生及分割与组合训练也为产品设计表现、计算机辅助设计打下基础，对应数字化产品形体建模能力的培养。更好地服务于产品专题设计研究。

（二）设计素描模块二：日常用品、工具类写生

通过对日常用品或工具类的写生树立形体组合概念，形是物体从某一个角度的投射，是一个二維的概念，体是物体在空间中占据的三维体量，形和体是不能分割的整体。根据角度和视点的不同，人们观察到的物体的外部形体有着很大的差别。

针对日常用品、工具类的写生其主要表现手法为1：穿插式组合，主要是由两个以上（一般不宜太多）基本型相接或相插形成新形态，相接或相插时注意两形之间的逻辑性和自然性，另外要有主附之分。2：基本型相减缺是指一个基本型（主体）被另一个假象基本型相切割、减缺的造型方式。3：形态元素相加、积聚——加法：事物逐渐聚集由一个基本型和假象另一个（往往是片状或类似生、植物的自然剖面状态）基本型相包合或包裹、抱箍的造型思维方式，其呈现效果有相嵌和相剖开等意象。

通过对物体的写生培养产品形体的几种造型能力，仿生造型能力，通过对模仿汲取动、植物的形态、动势、功能、结构或某种状态来进行有机造型或状态的造型方式。基本形变形，主要是由一个基本形体根据一定的逻辑外力（压、拉、拧等）或内力发展形成有机的发展变形造型方式手段。简化还原能力，通过分析、简化造型来发觉繁杂表层下的基本结构特征。

同时，先分析、再简化造型的方法更可以帮助学生将繁杂的物体转化为易于理解的简单造型。通过研究物体的各部分是如何连接的，它的不同细节是什么，最终达到归纳出组成它的最基本造型。

在设计素描的绘画中要培养学生的中轴线与形体剖面线对产品形体的建构意识，以及结构线意识—剖面线和分模线意识和UI产品三维空间的意识塑造，从而打下良好的造型塑造基础，为后期的产品设计表现、计算机辅助设计打下基础，对应数字化产品形体建模能力的培养。

（三）设计素描模块三：产品爆炸图表现

产品爆炸图是指产品的立体装配图。特别需要学生首先会拆分产品，并按照一定的流程方法演绎其装配过程。该阶段通过对产品构建意识的培养，对模块化意识，形体组合意识以及部件装配意识的表现培养学生对于产品部件之间的逻辑关系以及产品部件与产品整体形体的关系。学生在完全熟悉产品内部构造装配相互联系的基础上，能清晰得表现其装配顺序、构件特点，并要求各组成构件及整体透视关系准确统一、形态材质表达完整。这种学习过程有助于提升学生对于画面的整体把控能力、提高对产品构造的深度理解力，最重要的是大幅提高对多种物体穿插组合的透视系统掌握能力。为产品设计表现、计算机辅助设计打下了坚实的基础，能应对数字化产品部件装配分析能力的培养，更好地服务于产品专题设计研究。

五、结语

数字化表现课程群建设的设计素描教学，作为设计的基础，是为设计服务的，在教学内容与方法上与传统素描既有密不可分的联系，又有所区别。设计素描课程作为产品设计专业的一年级基础课程，也是引导学生从绘画思维到设计思维转变的过渡与衔接课程。相较于学生在高中时期已掌握的偏向绘画属性的传统素描，设计素描更强调为设计服务的特点。而且在教学内容与教学方法上，设计素描与传统素描有着较大的差别：传统素描以再现客观对象的具象表现能力为训练目标;而设计素描以主观创造抽象形态的表现能力为训练目标。文章探索设计素描的教学方法，通过设计素描的三大模块，由简入深的从绘画思维到设计思维的转变展开讨论，对应数字化产品形体建模能力的培养，锻炼分析问题和处理问题的能力，同时提升跨学科的合作能力、跨文化的交流能力、自主学习的能力更好地服务于产品专题设计研究。

参考文献：

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