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工业产品CMF认知与设计体验
工业产品CMF认知与设计体验
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主讲老师:zhouyan
课程有效期:不限
价格: 免费
课程介绍

实验简介

产品作为制造业的核心产出,材料选择及其加工工艺必然是教学的重点,CMFcolormaterialfinish)指色彩、材料及表面处理工艺。CMF设计是传达产品理念、情感以及人文情怀的重要设计要素,是赋予产品更加丰富以及更具感染力的视觉效果与使用体验的关键,是为技术赋能,建设著名品牌,创新美好生活的关键要素,是提升工业产品品质的必然和重要需求。然而,CMF教学确存在难以逾越的沟壑。

     教学内容枯燥抽象,实践材料严重匮乏。各种材料种类众多,CMF教学内容繁杂,以往的材料学习中,课堂教学采用文字、图片等方式对材料概念进行课堂讲解,存在的主要问题是教学内容枯燥、抽象;实验教学中,以实物参观,让学生视觉触觉感知综合材料的运用,然后高校实验室材料种类有限,存在的主要问题是实践材料匮乏;材料种类匮乏,使学生缺少形象化感知,知识仅仅停留在对常规材料的初级认识阶段,缺乏材料运用的深层理解。

     教学形式受时空限制,工艺知识理解困难。材料表面工艺和色彩的学习,具有极强的实践性,而目前课堂教学中通过文字描述、图片展示、加工动画和生产视频来完成,对学生而言,知识的获取呈现碎片化特点;教学中受实验条件和时空的限制,抽象的理论知识向具象的实际加工转化困难重重,使理论与实践脱节、材料加工方法与表面工艺效果脱节,由于工艺知识理解困难,造成学生的设计浮于产品表面效果,很多设计难以在实际生产中实现。

     教学实践环境建设困难,知识严重滞后。当今新材料、新工艺不断涌现,高等学校难以做到对新材料不断更新。CMF实验室整体建设成本高,学生的设计效果难以实际加工实现,难以建设真实的设计体验实践环境,致使学生无法体验到新材料、新工艺与设计、艺术的融合效果,并且知识更新明显不足,教学内容跟不上新技术的发展,知识呈现严重滞后态势,严重限制了学生设计能力的提升。

针对CMF教学难度大、学生知识掌握不够系统,教学问题凸显,CMF相关实践教学已成为亟待解决的新问题。随着虚拟仿真技术的快速发展,为设计教学和视觉触觉感知训练提供了一种新思路,虚拟仿真实验使得工业产品CMF设计训练成为可能。设计者可以在虚拟环境中不断尝试各种CMF设计效果,并通过虚拟设备感知产品的视觉效果和触觉效果,不断优化设计,实现工业产品CMF认知与设计体验过程。因此,该项目对于解决CMF教学中实验材料匮乏、工艺理解困难、教学知识滞后等瓶颈问题全面培养学生综合设计能力和评价能力,满足国家对工业设计创新型复合型人才需求是十分必要的

2)项目的实用性

本项目以外观结构与材料工艺;产品设计造型与创意;用户体验方法与度量;产品设计实践四门本研课程为基础,开展面向工业设计专业学生的CMF教学的虚拟仿真教学实验平台,是以CMF教学体系为基础、以工业设计学生的需求为设计准则、以提高使用体验为标准,形成了交互式、可视化以及翻转式的虚拟实验平台,其实用性体现在:

    该虚仿教学实验平台包括三个主要模块:CMF基础知识模块、知识应用模块、设计实践模块,通过3个实验模块代替了传统课堂的学习方式。在CMF基础知识模块,既有传统材料知识,又设置了新材料专区,定期更新,解决了实体材料匮乏问题;在知识应用模块,既有观察学习场景,又设置了实操学习场景,交互性强,解决了工艺知识学习时空限制问题。项目的实用性在于突破了教学场地、空间、成本的限制

    该虚仿教学实验平台结合了VRMR技术。通过VR技术,其沉浸性将设计者带入虚拟设计环境,设计产品的真实存在感让设计者的想象力得到充分发挥,解决了工艺知识理解困难问题;平台的多感知性使视觉、触觉、力觉等带给学生全新的设计体验效果,解决了教学内容枯燥抽象问题;项目的实用性在于落实了教学智能、智慧、先进的手段

    该虚仿教学实验平台的交互练习包含多种实用的设计工具,可以作为学生线上线下的设计辅助工具。学生的实验教据自动计入,教师可以全面追踪学生进度,线上批改作业,管理学生成绩,即时知晓学生的错误并针对性地进行线下辅导。项目的实用性在于极大地提高了教学效率和教学质量

3)教学设计的合理性

    教学内容多手法多维度融合,立体化呈现。该平台真实、直观地展示了工业产品设计中最新的设计材料,再现了材料加工的真实场景及表面处理工艺效果,帮助学生掌握CMF知识,理解产品加工原理,通过动态交互形式,提高学生设计兴趣和效率。

    实践方式融合多角度认知,难度层层递进。实验选取的是设计中的核心知识点——CMF设计,抓住重难点进行认知和设计实验,学生可以多方案设计并进行比较评价。培养了学生综合运用知识的能力和解决复杂工程问题的能力,符合人才培养计划。

    实验流程和知识架构合理,功能齐全。让学生手脑结合、观察为先,以问题为导向,在传授理论知识,并通过交互练习不断巩固知识点,使学生构建系统化的知识框架,最后进行设计应用,满足了专业人才培养需求。

4)系统的先进性

    课程内容先进。该虚仿教学实验平台教学内容上具有前沿性,传统设计材料基础知识专区,新材料专区;各种加工工艺虚拟交互操作,加工过程、加工原理,尤其是表面材质效果和色彩效果一目了然,在基础知识、知识应用、设计实践递进学习过程中,使设计材料——加工原理——产品效果一体化呈现,极大地丰富了课程教学内容。

    技术手段先进。该虚仿教学实验平台结合了VRMR先进技术,运用虚拟现实、云渲染、互联网等技术构造的虚拟现实场景,可以支持异地多人同时进入实验,;创新地结合混合现实技术(MR)将设计的产品放入到真实的现实空间,评估所设计产品在真实使用环境中的效果,先进的教学手段让设计落到实处。

    教学理念先进。设计过程的可视化,学生学习被动转主动,使学生感知产品设计全生命周期的画面感,调动学生进行实验的积极性和主动性,并在掌握基础知识的同时自主完成设计,重点培养学生的动手能力及创新精神。设置具有挑战度的教学内容,时间上向课外延伸,空间上向教室外拓展,内容上向参考资料扩充。

    管理模式先进。先进的教学管理平台使老师能准确地把握每名学生的学习轨迹和进程,体现了个性化教学要求,全方位构建实验,设置了多样化的交互练习和全流程产品设计的虚拟仿真,填补了该领域教学的空白。


课程评价

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课程资料

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