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SPOC学校专有课程
造型材料与工艺
第1次开课
开课时间: 2021年08月29日 ~ 2023年08月30日
学时安排: 4小时每周
当前开课已结束 已有 3 人参加
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spContent=造型材料与工艺是工业设计、产品设计专业学生必修的专业基础课程,能增强学生对材料的理解和运用能力,使学生在设计中能创造出符合材料特性同时又具有时代美感的产品创新设计 造型材料与工艺是一门从材料要素(如性能、成型工艺及材质美感等)出发,研究各种材料在产品创新设计中应用规律的基础课程,其任务是使学生掌握常用设计材料的性能、成型工艺及设计运用等基本理论、基本知识和基本技能,并具有灵活运用材料特性设计产品设计的能力。
造型材料与工艺是工业设计、产品设计专业学生必修的专业基础课程,能增强学生对材料的理解和运用能力,使学生在设计中能创造出符合材料特性同时又具有时代美感的产品创新设计 造型材料与工艺是一门从材料要素(如性能、成型工艺及材质美感等)出发,研究各种材料在产品创新设计中应用规律的基础课程,其任务是使学生掌握常用设计材料的性能、成型工艺及设计运用等基本理论、基本知识和基本技能,并具有灵活运用材料特性设计产品设计的能力。
—— 课程团队
课程概述

课程概述

材料是人类赖以生存不可缺少的物质,是人类文明和时代进步的标志,任何产品设计都需要通过材料来实现。造型材料与工艺就是从材料性能、加工工艺出发,研究他们在创新设计中的应用规律。

通过该课程的学习,可以掌握常用设计材料的性能、成型工艺及设计运用等基本理论、基本知识和基本技能,掌握一定的产品材料形式美的规律,具备一定的产品的CMF设计的能力;并具有灵活运用材料特性设计产品造型的能力,具备一定运用材料创新来进行产品创新设计的能力。促使学生的设计不仅停留在创意阶段,并且注重可实现性与经济性。

特色亮点

在课程思政方面,在多个章节引入中国传统陶瓷、木材等器物的材料与成型工艺知识,让学生了解我国灿烂传统文化,树立文化自信;引入最新材料、工艺等科技成果,培养民族自豪感、荣誉感。

在教学方法上,积极推行“探究式”教学方式,并不是强调唯一正确的参数和结果。学生根据不同的材料与情境,得出不同的设计结果。比如,思考增加产品壳体强度的多种办法,零部件连接的多种形式等诸多实际设计问题。

在实践教学中,坚持“干中学”。将枯燥的工程材料知识分解到产品拆解分析,项目式设计等体验型教学环节,解决课程材料知识点复杂琐碎,课堂传授直观性差的问题;校企协作,聘请校外行业专家做导师,进行产品实际案例拆解及案例讲解,让学生实践中学习鲜活工程技术知识,解决学生学习与社会实践脱节问题。

授课目标

造型材料与工艺课程是工业设计专业核心课程,在学生的知识、能力和素质培养体系中占有重要地位。

知识目标:

从创新设计中的材料应用引领,系统掌握设计材料性能、成型工艺、材质美感等等基础知识,及其在设计中的应用规律。

能力目标: 掌握设计概念与材料性能、制造工艺匹配的能力;培养学生对设计材料的审美能力,对产品设计材料的运用能力、对新材料的创新应用能力,包括利用新材料改变产品形态、功能及结构等的创新能力,培养学生的动手实践能力。分析和解决各类产品设计中具有一定挑战性的设计与工程问题的能力。

  素质目标:坚定创新强国理念、树立文化自信,增强绿色环保意识、求是求真的自主探究学习素质。


成绩 要求

本课程的成绩构成如下(总分按100分计):

平时表现(包括习题、讨论、项目式设计实验、出勤等)占60%课程考试占40%

考试内容的主要要求(总分按100分计):

基本概念:20%;设计材料感性认识:30%;常用设计材料加工工艺及运用:50%


课程大纲
造型材料工艺绪论
课时目标:通过本章节课程学习,可以让学生了解课程研究的对象、内容,以及在工业设计专业中的地位,学习方法;了解设计材料发展简史、分类、设计材料的物理、化学特性;掌握设计与材料之间的关系;重点理解和掌握设计材料的感性特点;设计材料的美感及形式法则。掌握设计材料选择的基本原则。
1.1 材料工艺与设计
1.2 设计材料的发展
1.3 设计材料的分类
1.4 设计材料的性能与特性
1.5 设计材料的选择
1.6 设计材料的质感
1.7 设计材料的美感
金属及金属加工工艺
课时目标:通过本章节课程学习,可以了解金属的基本性能特点;重点掌握金属材料的成型工艺、二次工艺及其在设计中的运用,可以学会在设计中如何选择金属材料及相应的材料工艺,并在设计中注意相应的设计原则,达到设计与工程的衔接,促使金属产品设计的工程化。
2.1 金属材料概述
2.2 金属的分类
2.3 金属成形:液态成型、塑性成型、固态成型
2.4 金属切削
2.5 金属连接——焊接
2.6 金属表面处理与装饰技术
2.7 金属座椅设计案例赏析
塑料及塑料加工工艺
课时目标:通过本章节课程学习,可以了解塑料材料的基本性能特点及其对产品设计的影响;重点掌握塑料成型加工工艺以及二次加工及其在产品设计中的运用,从而可以学会在产品设计中如何选择塑料材料及相应的材料工艺,重点掌握塑料制品制备处理原则对产品设计的制约。注意相关的设计原则,达到设计与工程的衔接,提高产品设计的可实现性。
3.1 塑料概述
3.2 塑料的基本特性
3.3 产品设计中的常用塑料
3.4 塑料成型加工工艺
3.5 塑料的二次加工上
3.6 塑料产品制备技术处理原则
陶瓷及加工工艺
课时目标:通过本章节课程学习,可以了解陶瓷材料的历史,基本性能及其对产品设计的应用情况;重点掌握陶瓷成型加工工艺及其在产品设计中的运用,注意相关的设计原则,对陶瓷产品设计有一定的指导意义。
4.1 陶瓷概述及分类
4.2 常用陶瓷及陶瓷基本特性
4.2.1 设计中常用陶瓷
4.2.2 陶瓷材料的基本特性
4.3 陶瓷材料的加工工艺
玻璃及加工工艺
课时目标:通过本章节课程学习,可以了解玻璃材料的历史,基本性能及其对产品设计的应用情况;重点掌握玻璃成型加工工艺及其在产品设计中的运用,注意相关的设计原则,对玻璃产品设计有一定的指导意义。
5.1 玻璃的概述:玻璃的发展历史、玻璃的组成分类及基本性质
5.2 玻璃的加工工艺
5.3 玻璃的二次加工
5.4 玻璃材料在设计中的运用
木材及加工工艺
课时目标:通过本章节课程学习,掌握木材的分类、构造及基本性能,了解木材在产品设计的应用情况;重点掌握木材加工成型的过程及工艺方法,结合产品设计相关的设计原则,对木材产品设计有一定的指导意义。
6.1 木材概述
6.2 木材的构造
6.3 木材的特性
6.4 木材的成型工艺
6.5 木材的二次加工
6.6 产品设计中常用的木材
3D打印技术介绍
课时目标:通过本章节课程学习,掌握最新的3D成型工艺及成型方法,对3D打印有一个基本了解,并对其在产品设计中的应用情况有所掌握,对产品设计中应用3D打印的制作方法具有一定的指导意义。
7.1 3D打印技术概述
7.2 通用3D打印机的软硬件系统
7.3 3D打印机技术分类(一)
7.4 3D打印机技术分类(二)
7.5 3D打印材料及应用
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预备知识

主要的前修课程

设计概论、工业设计史、设计图学、产品设计方法、计算机设计表现等。

主要能力和知识结构

    1设计概论:掌握基本的设计艺术审美原理,具有一定的审美鉴赏能力;

    2工业设计史:了解材料科技的进步对工业设计发展的影响;

    3设计图学:看懂和绘制常见机械零件图和机械结构图;

  4)产品设计方法:理解影响产品设计的各种要素,理解材料特性、加工工艺及材料质感对产品设计的影响。

       5)计算机设计表现:能够熟练运用三维设计软件绘制产品效果图。


参考资料

[1] 张锡.设计材料与加工工艺.化学工业出版社,2010

[2] 程能林. 产品造型材料与工艺. 北京理工大学出版社,2004.

[3] (美)吉姆·莱斯科. 工业设计——材料与加工手册. 中国水利水电出版社,知识产权出版社,2005.

[4] 王玉林,苏全忠,曲远方. 产品造型设计材料与工艺. 天津大学出版社,2004.

[5] 陈思宇,王军. 产品设计材料与工艺. 中国水利水电出版社,2021.

 


南京航空航天大学
3 位授课老师
吴讯

吴讯

讲师

周海海

周海海

副教授

王文明

王文明

讲师

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