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1927年,美国物理学家伍德(RWWOOD)和卢米斯(AELOOMIS)做了超声加工试验,利用超声振动对玻璃板进行雕刻和快速钻孔。1951年,美国的科恩(KOLN)制成第一台实用的超声加工机。1964年,英国人LEGGE提出使用烧结或电镀金刚石刀具的旋转超声加工的方法,克服了一般超声加工深孔时加工速度低和精度差的缺点。在20世纪70年代中期,美国在超声钻中心孔、声光整加工、磨削、拉管和焊接等方面,已处于生产应用阶段;超声车削、钻孔、镗孔,已处于试验性生产设备原形阶段;超声振动切削系统已供工业应用,目前已形成部分标准。我国超声加工的研究始于20世纪50年代末。20世纪60年代,中国成功研制了超声振动加工深小孔的机床。1973年,上海超声波电子仪器厂研制了CNM-2型超声研磨机。1984年,中国科学院声学研究所成功研制了超声旋转加工样机,该样机功率为400W,工作频率为7~22kHz,加工精度为:圆柱度0.03mm,圆度小于0.005mm。清华大学已经开发出了完全数控化的旋转超声加工机床,其数控系统由Z轴进给控制、旋转电机控制、自动频率跟踪控制等功能模块组成。天津大学也在旋转超声加工方面做出了很多研究,对机床进行了模块化设计研究。河南理工大学研究设计了旋转超声铣头装置,该装置作为立式数控铣床的一种附件,可安装在立式数控铣床上,方便装卸。
2旋转超声机床的机电系统设计
旋转超声机床整体包括旋转超声机床本体、多轴联动电控系统、超声振动系统、切削液系统等。
2.1旋转超声机床
机床本体包括W、X、Y、Z四轴,工作台支架,机床外罩和机床底座。W、X、Y、Z四轴,即旋转轴加上水平两轴和垂直运动一轴,其中旋转轴采用步进电机控制,其余三轴均采用交流伺服电机连接丝杠带动工作台移动的方式;X、Y、Z三轴均安装有正、负、零限位,保证轴的往复运动行程安全及准确回零,同时三轴均安装了光栅尺,其精度为1000pulse/mm,保证工作台的位置反馈和精确运动。其中Z轴为垂直运动轴,其工作台上安装有机床主轴系统,质量约为50kg,故Z轴电机带有抱闸功能,以保证Z轴滑台在电机非使能状态下不下滑。工作台支架用20mm厚钢板焊接,其顶端安装高精度三角卡盘用于工件的夹持,总高度为600mm,以保证工件具有足够高度与主轴刀具接触。机床外罩固定于机床底座上,分为上下两部分,上半部分包括背板、左右侧板和前面板,其中左右侧板分别装有一扇可拉开的旋转门,以供方便维修及查看机床;前面板装有滑槽和两扇可装卸的推拉玻璃门,方便在机床加工时观察,机床检修时可卸下;四板相互连接及与机床连接处均涂有防水胶,防止切削液的泄漏。下半部分包括左、右、前三块板,机床后方下半部分无遮挡,方便切削液回路的布设。机床底座承受整座机床的质量,四角均有高度调节滑槽及固定螺钉,以保证机床在固定安装后其台面的水平度。
2.2电控系统
电控系统包括控制器,W、X、Y、Z四轴及主轴驱动器,24V开关电源,光耦电路板,继电器和保险丝。控制器以ACR9000为核心,采用全闭环回路,速度控制模式,ACR9000控制器型号为P3U8M0,即可以有USB口、串口、以太网口为通信接口,具有八轴联动功能、程序及配置掉电保持功能。控制器在引进X、Y、Z三轴光栅尺信号的同时,引进了三轴电机的编码器信号,方便查看电机的运行状态。同时在其开关量输入接口接入了三轴的正、负、零开关信号,以设置软件限位和软件零位。主轴电机配置为轴A,只有编码器反馈信号,采用位置控制模式。X、Y、Z三轴限位信号与控制器接口均采用光耦隔离的方式连接,Z轴抱闸打开动作从ACR9000控制器发出的Z轴使能信号接出,采用光耦隔离后,接入继电器给Z轴电机抱闸电路供电,以保证使用安全。
2.3超声振动系统
超声振动系统由超声波发生器、变频电源、超声头、滑环及电刷组成,其中超声头与滑环及电刷安装在机床的主轴系统内,超声波发生器和变频电源外置。筒连接,电刷安装在主轴系统的底板上,其碳刷与滑环切向接触,为超声头中的陶瓷换能器供电。其中超声主轴在旋转超声加工中是核心部件,其性能直接影响到加工质量、加工效率和主轴的寿命。因此超声主轴变幅杆的设计需要从实际条件和实际需求出发,利用解析法确定变幅杆的大致尺寸及装配尺寸,在此基础上利用有限元对该装配进行模态分析验证。
2.4切削液系统
切削液系统包括自吸清水泵、出口阀门、出水管、冷却管阀门、冷却管及喷嘴、回流管、入水管及水箱。其中自吸清水泵拥有过滤功能,扬程10m,保证切削液回路的动力供应。出口阀门位于自吸清水泵的出水处,可调节切削液出水速度,在停止使用时关闭阀门可防止出水口空气进入泵内导致泵内气压增大。出水管由竖直和水平两段4分铁管组成,竖直铁管安装在出口阀门上,水平铁管固定于机床立柱侧面,中间用蛇皮软管连接,保证水路畅通的同时增加了系统的柔性。冷却管阀门连接水平出水管及冷却管,可根据加工需要随时调节切削液的流量大小。回流采用在机床台面左右两侧各打一通孔,再以管道接回水箱的方式。入水管采用植入螺旋型铁丝的塑料管,方便连接且不因工作时的负压导致管路变形。水箱分为进水部分和出水部分,进水处安装一层过滤网以保证水箱内切削液的清洁,同时出水部分盖板只留出供入水管进入的孔,方便入水管的固定及保证水箱内切削液的清洁,底部装有滚轮,方便拖出更换切削液。
3结束语
立柱式电火花机床依靠工作台的移动来实现X/Y轴的运动,因而这两条轴的精度与工件的重量密切相关,其动态精度和刚性都会受之影响。同时,X/Y轴的行程因工作台需在狭小有限的空间内移动而受到限制,如果要设计加工稍大一点的工件,则机床的底座和立柱会更显大型化,相对于机床尺寸来说,可加工区域明显偏小,而刚性也会随着立柱横梁悬伸加长而变差。此结构不宜设计、安装可升降式工作液槽,工作液容易随着工作台的不断平动而溅出。以上两种国内常见电火花成型机床结构由于机械结构本身内在的问题,导致在实际的使用中直接影响到零件或模具的加工精度和表面质量,因此必须通过机床结构正确选型和优化设计,特别是针对这两种结构存在的问题来寻求相对应的解决方案。
2高精密数控电火花成型机床结构选型及优化设计方案
2.1结构选型基本思路
通过对国内常用的两种电火花成型机床机构内在问题点的比较及分析研究,从中得到结论:虽然通过改良部分零件的设计和采用性能更加好的功能部件如导轨和丝杆等,可以改善国内两种常见结构机床的刚性和精度,但要避免因结构本身带来的各种问题,因此需要对机床的结构进行合理选型和优化设计,力求结构简洁、性能可靠,以达到高精密数控电火花成型机床在性能、精度和稳定性等方面的要求。相对于滑枕式结构,龙门式结构因为工作头工的位置自动升降,省去冲放时间。通过以上比较可以看出,龙门式结构除了能够避免滑枕式结构和立柱式结构的内在结构问题,而且本身很多优点也正好能够满足高精密电火花成型机床的各种要求,因此龙门式结构是设计高精密数控电火花成型机床的首选机械结构。
2.2方案
G450C龙门式高精密数控电火花机床是巨轮股份专门为中小型高精密零件和工模具市场开发的新机型,该机型针对常见龙门式结构电火花成型机床制造成本高,操作不太方便,占地面积大,只适合大、中型电火花成型机床等问题点,从结构适用及加工工艺性好的设计原则方面考虑对龙门式结构进行优化设计。与常见的龙门式电火花机床一样,结构优化后的G450C机床主体机械结构仍然由床身、龙门架、滑枕、主轴箱和工作液槽组成,整体结构没改变,只是将一些主要零部件的结构进行改进和优化。优化后的龙门式电火花成型机床结构跟原来的机械结构存在如下不同点。传统的龙门式机床采用动龙门结构,因为需要有足够大的“门”结构空间悬挂滑枕和主轴头,因此只适合大中型电火花成型机床设计使用。为了兼容床身和工作液槽,通常床身是由钢板焊接而成。为保证主轴头的悬伸刚性,滑枕和主轴箱在满足刚性和使用尺寸的情况下,采用了紧凑的设计原则。而优化后的龙门结构则是针对G450C机床适用零件的特点,对机械部分的几大部件进行改进和优化。主要体现在:龙门架采用三角横梁设计,既能保持龙门结构的特点,又加强了龙门架的刚性(对比门式龙门架);床身为了配合龙门架悬挂在龙门架上,受力情况不会随主轴头的位置而变化,长期精度可以保持稳定,主轴头可以到达工作台面任意一个角落,且受力情况都是一致的。同时,由于工作头悬伸短且固定不变,刚性好,受外力影响较小,平行度误差也最小化;该结构的床身、工作液和龙门架可以实现整体温度控制,从而实现机床的高精度和热稳定性。相对于立柱式结构,龙门式结构(动龙门式)因机床工作台固定不动,各条轴的运动与工件的重量和工作液无关,其动态精度和刚性不会受之影响。此结构便于设计、安装可升降式工作液槽,油槽可装满工作液时移动,随放电成型 的三角横梁设计,将原来长方体的结构改进优化成L型箱体结构,使得三角龙门架可以在L型箱体上部实现前后运动;为了确保X/Y轴的行程和刚性,滑枕和主轴箱由原来的紧凑设计改成仿生箱体设计。相对于传统的龙门式电火花成型机床结构,优化后的G450C机床结构具有如下优点:
(1)整机结构沿用经仿生优化设计的龙门式结构,结构紧凑且行程大,刚性大且可保持长期高精度,静态和动态性能俱佳;
(2)采用高性能铸铁结构,确保机床的机械稳定性和精度,不受工件重量或工作液重量的影响;
(3)机床设计符合人机工程学原理,提供了机床占地面积和加工面积的最佳比例,工作台采用3方向的全开放式设计,高度根据东方人的身高特点而设计;
(4)ATC采用独创的内藏式和悬挂导轨伸缩设计,充分利用有限空间,电极容量大且不干涉主轴的移动,没有运动死角;
一直以来,常规挖掘机的功能比较单一、作业空间有限,同时单一机械的利用率低,能耗较大,因此单一功能的工程机械对于工作效率的提高极为不利,对于资源是极大的浪费。这款“多功能挖掘机”以常规挖掘机为基础,打破传统的设计思路,巧妙的集成多种工程机械的功能特点,突出环保理念,将普通挖掘机的传统铲斗改进为多功能机械臂,包括三个模块组成的机械手和一个可更换的破碎锤模块,通过圆形液压泵的驱动使该车机械前臂同时具有了挖、铲、抓、破碎(或钻)、拆卸等多种功能,四驱三角履带使该车具有了复杂地形下的良好适应能力,这款多功能挖掘机的应用可以极大的减少单一机械应用的数量,减少工程机械转场能耗,减少污染,而“一机多能”也是今后工程机械发展的趋势,该车正是这个理念的产物,它所具有的优点使其在未来具有广阔的发展前景。
二、图解功能说明
多功能挖掘机整体效果图及其各部件名称如图1所示。铲斗在不进行任何机构变换情况下,和常规挖掘机铲斗相同,具有挖掘功能;机械前臂在创新的圆形液压缸的驱动下可以使机械前臂的三个模块分开,成为一个多功能的机械手;机械前臂在动臂部分的液压缸驱动下,机械前臂会进行180°的旋转,此时切换为破碎锤模块,在作业时,破碎锤也可以更换为钻机,满足不同需求。该车在不工作时,三段式动臂可以最大限度的折叠,减少占用的空间,比普通挖掘机等工程机械更易存储、运输;该车采用的四驱三角液压履带可以每个履带轮单独运动,灵活性高;可调节的配重系统可根据车体负重和平衡情况调节重心,保持平衡,因此,其地形适应能力比普通工程车更好。
三、作品创意
(一)机械前臂具有挖掘、破碎、抓、握的功能机械前臂在不进行调整变换的情况下与常规挖掘机相同,具有常规挖掘机铲斗的铲土挖掘功能,机械前臂上部集成破碎锤模块,同时可以将破碎锤更换为钻机,以满足复杂作业情况的需要。机械前臂在创新的圆形液压缸结构的驱动下分开为三块,可成为机械手,具有抓取物体、拆卸的能力。
(二)四驱三角履带该工程车行走部分采用四驱三角液压履带,履带可以单独上下旋转,对地面具有良好的覆盖作用,让机器对复杂地面具有更好的适应性。
(三)可调节配重平衡系统车体后部采用可调节的配重设计,在复杂工作条件下,可以智能化的根据车身负重情况和地形调节重心,保持整车的平衡。
1.课程内容与实践脱节。作为专业高技能人才培养的高职教育,实践性应是其突出的特点。但是实际中,多数院校课程内容与实践脱节的现象严重,主要体现在,一方面,如前所述,照搬本科院校的学科教育模式,进行课程压缩与删减,而真正需要实践操作锻炼的课程大多上成了理论课。以艺术设计为例,像人体工学、材料与工艺、印刷技术等原本需要实景学习、实际案例参与和操作的课程,课堂上经过理论讲解、经典案例赏析就结束了,好一点的也只是模拟性质的案例学习,根本谈不上深入掌握实践操作要领。实际上,文化创意设计类专业在课程上应当注重实践的比例,增加实景实战的训练与经验累积,处理好部分理论课程与实践课程的关系,明确“必需”与“够用”的标准,让学生做到既对专业背景知识了解,又能精于实际创意构思、设计应用。另一方面,一些重要的创意、技能类课程并不能紧跟行业、市场的变化和流行趋势。如,广告行业的CI系统早已经突破了以往单纯的平面、静态传播方式,因此在应用中也频繁出现了卡通吉祥物、立体标识、交互动态、视频媒体等,但是绝大多数院校的CI课程仍然是平面化作业,老旧案例学习、模板套用,结果学生拿出的作品与企业、行业的差距可想而知。
2.课程体系缺乏系统性。人才培养方案落实到课程体系上最重要的是要构建一个科学、合理的课程结构,协调好各门专业课程的比例、时间、位置、关系,评估它们各自的效果、相互的衔接与影响。然而部分院校的课程体系随意变化,课程门类想改就改,甚至同一门课程,每一届的内容都不一样;有些院校课程内容重复,课程之间相互套叠,如,环境艺术设计专业方向的《室内设计原理》《家居陈设设计》《商业空间设计》与主干课的内容重叠,范围互相包含,这是教学资源的浪费;还有些院校偏重软件、工艺一类的操作,为了尽早让学生掌握而急功近利,那些引领学生入行业门的课程居然放在了软件课之后,学生学了半天,不知道学了以后用来做什么,或者简单地认为学习创意、设计仅仅是熟练软件就够了,形成了所谓的“唯技术化”心态。其实,作为文化创意设计类专业,创意才是核心,只有操作,没有创意,充其量是个工匠,不是设计师和创意人员。这些现象都是因为课程体系缺乏系统性、科学性造成的。
3.课程缺少总结与反馈。虽然许多院校在文化创意设计的课程上有联系企业、政府等实际项目,做到了工学结合,学生受益匪浅,但是往往是以完成项目、成果汇报展为结束,忽略了对这些经历的总结反思及企业、用人单位、受众的反馈,经常是重复同样的模式,缺乏变通与改进,使得课程效果没有明显的提升。实际上,对课程的总结与反馈既可以帮助我们对教学效果进行全面的评价与反思,也便于我们及时调整课程内容、教学方式,进一步完善课程体系。同时,由于文化创意、设计服务是服务型的行业,这就需要对结合实践项目的教学进行受众反馈,可以是企业的意见、消费对象的意见,也可以是参与课程的师生的感受。它既可以帮助师生思考创意、设计有无继续提升的空间,也能为校企合作的可持续进行提供经验。
二、高职文化创意设计类专业课程设置的改革思路
1.课程设置统分结合,要针对细分方向与新兴方向。课程设置不仅要注意大的专业方向,也要有细的小方向、特定方向的课程内容,做到统分结合。如广告设计与制作专业,海报招贴、企业形象CI设计、包装设计、书籍装帧等都是主干课程,但是学生在就业时面临的广告企业,有的专注于样本、宣传册等平面设计,有的专注于动态和视频广告,有的侧重于品牌形象策划与设计。同样是环境艺术设计专业,有的企业侧重做家装,有的则专注于景观设计。所以,我们需结合学生的兴趣爱好和发展方向,在课程设置中既涉及大的专业面,同时必须有专攻。可以先有共同的专业基础课,然后部分专业课根据教师的不同专长,进行师生互选。另外,文化创意设计类学科、专业的发展主要体现为横向性和交叉性,这就要求我们在课程设置时必须与时俱进、关注流行趋势、新兴方向、新需求等。如,广告专业及时开设网络广告的设计课,品牌策划设计及时增添卡通形象、品牌吉祥物设计课,环境艺术设计专业设置会展类课程和方向等。
2.课程体系要强调专业的系统全面能力、整合精炼。现在大多数高职文化创意设计类专业仍在使用传统的“三段式”课程体系,即按公共文化课、专业基础课、专业课的顺序递进。这带来两个问题,一是各门课程追求各自学科理论体系的完整性,课程间缺乏沟通与连贯性;二是如上文提及的,课程内容交叉重叠、浪费教学资源、学生能力得不到有效深入和提升。因此,有必要以文化创意设计类专业的系统全面能力为依据,以职业岗位的具体技能要求为标准,整合相关课程,按照难度将它们有序地分散到每一学期,逐渐深入,每一学年自成体系。可以在“大的专业课”中以多个课题的形式整合原来零散和容易重叠的课程内容,力争做到“少而精”,同时,让文化课、选修课在合适的位置融入专业课程体系,不能仅仅成为学生漫无目的、“混学分”的课程,要真正起到对专业素养底蕴的熏陶。如,可以将传统文化赏析、地方人文历史一类的文化课、选修课置于涉及这些内容的专业课之前,以便学生明确目的,产生兴趣,更好地完成专业课中与此有关的创意设计课题。
3.专业课程三个主要方面要合理设置、紧密衔接。专业课要注重三个主要方面:创意类课程、设计总结与理论类课程、实践与操作类课程,它们是构成学生文化创意设计核心技能与思维的关键,需要统筹协调,不可偏废,以全面提升教学质量。以往很多院校都比较重视实践与操作类课程,如软件课、材料课、模型制作课等,认为操作熟练、技术应用方面经验多是文化创意设计类专业高技能人才的培养重点,但是我们不能忽视创意与文化、总结与理论对思维能力的影响。毕竟文化创意、设计服务业是智力密集型行业,提供的是知识服务,创造的是知识经济,行业的特性告诉我们,不能因为是高职教育就简单地把应用人才划归到操作工的地位。这里,创意类课程要着重训练学生挖掘文化元素、人文资源的敏锐目光以及将文化资源转化为创意和设计概念的思维能力;设计总结与理论类课程着重进行理论教学、创意设计经验的总结与思考;实践与操作类课程主要强调将创意与概念等转化为实际应用产品、作品并能适应市场推广的能力;另外,三方面课程需要贯通、融合与衔接。可以对创意、理论和实践操作课程以同一专题项目或课题范围进行联系与衔接,将课题深入、完善、做好做精,避免课题内容的低层次重复、浅尝辄止。
4.课程与课题要多引入企业实践项目、内外结合。实践性、应用性是高职教育的特色和竞争优势。第一,在课程中要充分结合实际,积极与当地文化创意、设计服务的龙头企业、知名大企业开展广泛深入的校企合作。像二、三年级一些文化创意、设计综合的课程,可以根据学生的特长和喜好,以市场调研组、创意组、设计组、制作组等与相关企业进行项目对接,让学生真正在大企业中领略全面的、不同层次的职业岗位点,找准自身定位和将来发展意向;另外,大企业有行业最为成熟的案例和实战机会,能为学生带来课堂中没有的宝贵经验。第二,充分调动专业教师实践积极性,鼓励有能力的教师承接、参与一些企业、政府的文化、设计类项目,并将它们带入课堂作为课题,让教师与学生组成课题组,在课堂或者校内实训基地完成相关,也可以是教师带领学生去校外实地进行文化设计项目服务,“校外课堂”可以是相关企业、文化创意产业基地等。同时,要配套相应的灵活的辅助政策,在调研资金、课时计算、教学管理上给予扶持。第三,展开全校范围内课程的共享和课题组合作。如,作为产业化中十分重要的市场营销知识,同样可以作为选修课给艺术、设计、文化系部开设,《城市旅游品牌形象策划与实施》这样的课题需要跨学科、跨专业的合作研究,可以让艺术设计、广告系与旅游系在同一时段的课程内、以同一课程主题组成联合课题组来共同完成。
根据艺术的相通性,图形的创作手法在具体招贴设计中可以大致分为以下几种:
1.1手绘法
近年随着手绘的艺术方法得日渐流行,手绘在招贴设计创作中占有一席之地。用于手工描绘的图形有一个共性:笔触自然,表达真挚,感情细腻丰富。其图形可以分为具象和抽象,诸如油画、水粉、素描、版画都可以拿来创作,而且风格不拘泥于特定的形式,手绘的图形一般都有着属于自己的风格。手绘的图案传达的是设计者的人物性格特征、个人感情。手绘的缺点也是显而易见的,考验的是绘画者的美术功底,能够纯属地运用手绘技巧以达到大众欣赏水平还是一大突破难点。
1.2拼贴法
拼贴是张贴设计创作手法比较有趣的一种方法,拼贴法就是利用多种艺术手段,一般是通过摄影、手绘或者是具体实物,以造成画面的不平衡感,然后把集中艺术手段统一结合、对元素重新配置组合,生成不同风格图形作品的一种艺术创作手法。拼贴法比较考验设计师对元素的整体掌握和材料的选择,既要表达出自己的创作特点,又要有让人眼前一亮的效果。
1.3电脑制作
在数字化的时代,电子技术日新月异,电脑技术更是运用于生活的各个领域,并且凭借自身优势占据主导地位。现今消费者看到的很多色彩鲜艳、制作精良的作品都是依靠电脑制作生成的。招贴作品想要出彩博得大众欣赏,不仅需要设计师独到的思想见解,也要结合先进的技术。
2招贴创作中图形创作
艺术的演变总离不开时代的发展进步。招贴创作中图形的设计创作也是变化万测,这里选取了几个经典、具有中国特色和时代要求的图案来具体分析一下。
2.1传统图形
中国的传统图形从诞生时就与中华民族独特的思想内涵有着密切联系,中国传统图形在现代设计中被广泛地应用和重新创造,普遍的出现在人民生活的各个方面。这里以中国传统吉祥图形和传统水墨图形为例,分别说明在招贴设计中是如何运用的,还有相应取得的效果意义。
(1)中国传统吉祥图形。中国几千年文化流传下来,较为熟悉的传统吉祥图形有方胜、云纹、太极八卦、和如意纹等等。题材相对比较宽泛、形式多样、源远流长,是其他图形难以相比的。将传统吉祥图案元素运用于招贴设计中,与现代设计理念相结合,具有很大的文化性底蕴和人文性。
(2)传统水墨图形。水墨常见于山水绘画艺术当中,追求的是“天人合一,物我相融”的境界内涵。传统水墨图案以其简约的个性特点融入招贴设计中,来表达丰富的寓意。将这种表现形式完美应用,更是具有外在形式和内在层次的双重效果。传统图形在招贴设计创作中比较有时代意义:一方面是使招贴设计更具民族性。在这个被外来文化冲击的时代,本土文化随着西方艺术热潮的涌入,更是无人关注。面对这种情况,将中国传统元素注入招贴设计的浪潮中,使得招贴作品更具民族特点,实质上是对传统文化的再学习和新认识。在招贴设计上我们应“立足中华,面向世界”,发扬并传承中华文化;另一方面为招贴设计提供了更为广阔的创作空间。在招贴设计中灵活运用传统图形,并对传统图形加以创意设计,使作品更具美感和感染力,这从另一个角度也给予了设计者广阔的创作空间,观赏者也有无限的想象力。
2.2现代商业模式下的图形风格
招贴作品是商品经济发展的产物,社会的进步和发展都会是招贴图形创作都要进行变化,要符合现代人的快节奏生活方式。招贴不是个人把玩的艺术形式,其具有明确的传播目的、特定的受众群体、很强的商业性质。就风格而言是夺人眼球的。就当今招贴的发展趋势而言,对商品的宣传,由于推销上的特殊要求和电视广告、网络竞争的需要,人们更注重与真实、直接、明了、迅速地传达商品信息,绝大部分的招贴都是采取摄影的形式。在新图形图像时代,现代招贴呈现多元素、多样化的面貌特征。图形设计通过摄影、漫画、水彩、油画、版画等形式,甚至素描的手法表现设计主题,给人留下极深的印象。画面图案追求新鲜刺激、离奇怪诞,图形打破了时空、环境、对象的限制,出乎意料的组合,夸张变形的表现手法,具有极强的视觉冲击力。
2.3视觉疲劳下的创意图形
在招贴设计中创意是图形设计的核心,人们生活在图形世界中,每天都有大量的图形扑面而来,这就造成了人们对图形产生视觉疲劳。这就要求张贴作品内容新颖、富有吸引力,这就要求设计师在图形的创意中通过构思创造出的视觉语言,既可以用感性含蓄的、隐喻的抽象图形语言来启发人们的联想;也可以用具体可感的事物形象的具象图形语言,来强化视觉的冲击力。图形的含义不能局限在简单的视觉图形传递信息的范围内,而一幅招贴设计作品能恰到好处的用图形语言来说话,而不是简单的只追求图形的形式美感,缺乏了生动性,同时忽视了更深层的主题内涵。未来的招贴广告会越来越需要创意,越来越需要智慧。随着社会的发展,运用创意图形作为招贴设计的发展趋势,会更加显现出它的社会优势。
3结束语
艺术设计作为视觉艺术的表现形式,是人类文明的传播手段,它受社会环境所影响。创新艺术发展,对设计人员有一定的专业要求之外,还需有较高的文化修养。高等艺术院校艺术设计专业教学存在以下问题:艺术设计技能培训,创造性思维引导较弱,教师和学生之间的互动时间是比较少的,学生的积极性不是很高,所以很难提高学生的创新思维能力。
2创意思维的基本特点
创造性思维的基本特征是提出问题、分析问题、创造性地解决问题的思维活动。创造性思维是思维活动的特性的一个重要问题。人们完成某种任务,实际上是通过头脑的思考来解决关键性的问题。因此,解决任务的倾向就赋予思维以问题的指向和探究的性质。人们的思维产生于问题,又以解决问题为目的,这就是思维在头脑中运行的特点。老师准确激励学生、快速地完成学习任务,具有十分重要的意义,比如设计素描的训练要打破传统绘画教学形式,防止落人某种偏见和模仿,探索与设计教学的结合。设计素描的训练由于对绘画技巧的主导作用,过分强调,学生只有对自然形态和空间关系分析的客观性认识,可以容易地形成的本质的肤浅理解,而教师的启发和指导对学生准确而快捷地完成学习任务具有重要的意义。
3高等院校艺术设计创意思维训练研究
3.1创意思维之知识的积累
对艺术设计专业的学生,培养创造性思维的重要前提是在艺术和设计知识的大量积累。艺术设计知识的积累是影响艺术设计创新活动的关键因素。创意从每个元素的生活和经验的每一个细节。因此,教师应让学生走出课堂,去生活,用眼睛去发现美的世界,观察生活,这种创造性思维会不断地跳跃在学生心中,创作灵感会在最不经意的时候出现。
3.2创意思维之联想训练
创造性思维需要一些实践知识积累、思维活跃,也离不开人们的联想,联想是创新的前提。在艺术设计中,联想会使人的思维的扩展和延伸,让认识事物的人发现更多新的内容。联想是思想的窗口,如著名的联想思维训练的“头脑风暴”是用来思考和快速反应,培养学生的能力,从而激发学生的创造性的想象力。因此,在艺术设计教学中,教师应该引导学生形成良好的联想的思维习惯,启发。
3.3创意思维之发散思维训练
发散思维是一种思考为出发点,在不同的方向的多维的方法。灵活性,平滑,独创性是发散思维的主要特征。创造性思维的训练,以培养发散思维可以拓展学生的思维,活跃学生的想象力,让学生找到的东西,从许多不同的角度,创造美妙的想法。发散思维的培养是不能从知识积累的分离。因此,在教学中教师应引导学生知识学习和积累更多的领域,图形设计实践的发散思维的使用是一种很好的方法。
4培养学生创新思维的能力
20世纪初,全球社会生产力的发展中只有5%是依靠技术创新取得的,而现在发达国家中的40%是依靠技术创新取得的。
美籍奥裔经济学家熊彼特(JosephA.Schumpeter)于1912年在其著作《经济发展理论》中将“创新”作为一个经济学概念首次提出。
熊彼特认为创新是发明的第一次商品化,也就是说,把发明引入生产体系并为商业化生产服务的过程就是创新,它意味着建立新的生产函数或供应函数,是在生产体系中引进一种生产要素和生产条件的新的组合。
而发明实际上就是一个产品创新的过程,其关键是设计的创新,设计创新是实现产品创新的根本基础。因此,创新设计的重要性就显而易见了。
创新设计是一种创造性的智力活动,是设计者充分发挥自己的创造力,利用人类已有的科学技术成果,进行创新构思,应用新技术、新原理、新方法进行产品分析和设计的过程。
2创新方法的发展
创新是一个及其复杂的过程,人类对创新本质的认识与研究还远远达不到科学的层次。但是众多创新学者,经数十年的研究发现,科学技术的发明创造有一定的规律可循,他们大多是以原则、诀窍、思路形式指导人们克服心理和思维的障碍,改善思维的灵活性的过程。
自20世纪30年代至80年代,世界上出现了300多种创新技法,10多种创造原理。这些创新技法,各自从不同的角度、在一定程度上突破了制约创新的相关因素的限制。
所谓创新技法就是在创造心理、创造性思维方法和认识规律基础上的技巧。这些创新技法不存在科学的逻辑关系,大多数目前在理论上处于“初生期”,还远远未达到纯粹的科学水平。
从思维的角度,创新是人类驾驭形象思维与逻辑思维、发散思维与收敛思维的过程。
经过数十年的发展,在掌握已有创新技法的基础上,结合认知科学、人工智能、设计方法学、科学技术哲学等前沿学科,创新设计方法已成为一门独立且有待于开发的新的设计技术和方法。
创新设计方法的发展历程如图1所示。
最初的创新研究侧重于人的创造性思维,总结出一些具有指导意义的规律,形成各种创新技法,如:头脑风暴法、联想法、类比法、侧向思考、仿生法等。
后来,创新方法的研究开始注重以知识(专利)为基础,通过对专利的分析与研究,总结创造活动所遵循的创新原理,该阶段的典型创新方法是TRIZ理论。
随着计算机技术的发展,创新方法的研究也出现新的趋势,在现阶段,各种成熟的创新设计方法开始集成化研究与应用,并与计算机(包括网络)技术相结合,形成计算机辅助创新(CAI:ComputerAidedInnovation)技术,如:QFD、可靠性设计、网络协同创新技术、有限元分析等各种成熟的技术和方法开始融入到创新设计过程中。
3机械产品创新设计的研究
机械产品创新设计的研究对于提高机械产品的设计水平、提高产品的竞争力有着重大的意义,受到世界各个国家的普遍重视。
机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力,利用人类己有的相关科学技术成果(含理论、方法、技术原理等),进行创新构思,应用新技术、新原理、新方法进行产品的分析和设计,设计出具有新颖性、创造性及实用性的机构或机械产品(装置)的一种实践活动。
一般来说,创新设计包括全新设计和适应型创新设计两类。
需要指出的是,创新设计和概念设计并不是同一个概念,概念设计的核心是进行设计创新,而创新设计并不尽限于概念设计阶段。在产品设计的各个阶段均有创新设计的问题,但是最主要的是在概念设计阶段进行创新。
国内外学者针对机械产品创新设计,分别从设计的本质、设计的过程以及设计的方法等不同方面,做了大量的研究工作。
创新设计理论和方法的研究现状见表1。
4机械产品创新设计存在的问题及展望
通过上述文献的研究可以看出,尽管人们从不同角度对创新设计进行了数十年的研究,取得了一些成果,但是产品创新设计过程中还有一些问题仍没有解决,成为今后研究的重点。
(1)创新设计本质过程的研究这实际上也是对设计的创新本质的认识。尽管人们从思维方法、设计手段等多方面对创新问题进行探索,现在对创新的实质过程仍没有一个统一的、深层次的认识,无法形成一个完整的理论去指导创新实践。在这方面我们仍需要做大量的工作。
(2)创新设计中知识的表达与应用首先,产品创新过程涉及多学科、多种技术,如何将设计知识组织管理,满足设计主体对知识的需求是今后的研究重点。其次,为创新设计过程建立科学的产品模型,结合现代CAD技术,支持创新方案的快速表达,对于提高设计效率有重要意义。
(3)设计理论研究与设计工具开发存在严重脱节人们对于设计理论及创新问题进行了大量研究,但是理论研究与设计工具,特别是产品的结构设计工具存在严重的脱节。一方面某些机械结构设计理论和方法的研究较少考虑计算机实现的问题;另一方面设计工具开发时,又没有适合计算机进行的结构设计自动化和智能化理论。需要深入研究机械产品设计中功——构映射的本质规律。
(4)创新设计过程的集成化技术研究创新设计过程的集成化技术的重点在于概念设计的集成化实现,主要是指产品的原理方案创新与结构方案创新的集成。现有的设计理论或设计工具多是从不同的角度,考虑某阶段的创新实现问题,如:TechOptimizer可以辅助实现产品原理方案的创新,但需要其他CAD系统完成结构的设计工作;一些大型的CAD/CAE/CAM商品化软件,如:UG、Pro/E等均开发出了支持概念设计的工业设计模块或草图设计模块,但是这些模块基本上仍是计算机辅助绘图的工具,几乎不支持原理方案的创新。缺乏统一的创新设计理论指导创新设计过程,是造成原理方案创新与结构方案创新的集成度低的主要原因。
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(一)有利于提高创业教育的实效性
当前高校创业教育并没有完全普及,甚至在有的学校还是空白。创业教育的开展缺乏实效性,主要体现在:对于课程的目标定位不清晰,误以为创业教育是培养企业家的教育课程,将创业教育的成功与否与学生的创业成功率挂钩,这是一种极具功利性“揠苗助长”的想法,反而不利于学生创业成功;创业教育的课程的内容体系也不完善,课程内容偏向理论化,缺乏实践,学生对于创业的学习也只是理论上的认识,难以付诸实践;创业教育的师资力量薄弱,大多数老师都是从学校到学校,缺乏创业实战经验,也没有在企业的工作实习经历,老师大都是校内负责就业工作的行政人员或管理类学科的专职教师,平时忙于行政事务或本学科的教学,缺乏创业教育的交流与专门进修,教学效果不理想。
(二)有利于发掘和培养学生创业潜力
创业教育是一种独特的教育形式,不仅要引导大学生学习把握社会环境、市场环境,又要着力发掘自己的创业潜力,提升自己的综合素质,如敏锐的分析能力、组织协调、经营管理能力、抗压能力,这样才可能使创业风险最小化,实现创业的盈利。这种创业潜力和创业综合素质可以通过体验式教学的方法得到有效的锻炼,实施体验式创业教育,通过让学生亲身体验创业过程的各个环节,让大学生加深对创业活动的认识,转变学生的观念,对创业给予客观认识,从而对创业的顾忌心理可以得到缓解,从而形成创业思想意识。同时,学生在通过亲身体验和感悟创业过程中,能够引导学生认清自己的不足,激发自己主动自觉地朝着创业实践所必须具备的能力不断修炼和努力。
(三)有利于落实国家以创业带动就业的政策
大学生就业关系到社会的稳定,关系到国家经济发展的全局,同时也关系到大学生个人的健康成长。近些年来,我国高校毕业生逐年增加,2014年高校毕业生人数达到727万,被称为“史上最难就业季”,2015年,高校毕业生将达到749万,再创历史新高,大学生就业形势十分严峻。高校毕业生就业已经成为政府亟需解决的公共问题。就业是民生之本,创业是就业之源。《教育部2015年全国高校毕业生就业创业工作的通知》中第一条就明确谈到各地各高校要把创新创业教育作为推进高等教育综合改革的重要抓手,将创新创业教育贯穿人才培养全过程,面向全体大学生开发开设创新创业教育专门课程,纳入学分管理,改进教学方法,增强实际效果。高校要建立弹性学制,允许在校学生休学创业。由此可以看出国家对创业教育的高度重视。
二、体验式创业教育的课程设计的实践探索
(一)课程设计原则
1.自主体验。体验式创业教育课程设计首先要求能够激发学生自主体验的学习愿望。自主学习要求学生在学习过程中能够主动学习,通过主动学习、主动体验各类创业教育情境内容,来自主学习创业教育知识。
2.学生为主体,教师为主导。体验式创业教育课程中,教师是一个导演,而学生是演员。教师通过创设情境、激感以使学生想学;通过对学生的指导和发挥其主体性以使学生会学且学得好;通过学生的亲身实践以使学生会用。
3.坚持理论与实践相结合。实践在创业教育中占有重要位置,创业教育课程设计应当本着理论与实践相结合的原则,使课程不仅是一种传授创业知识的理论教学,同时能够真正地让学生实践这些知识,开展创业实践活动。
4.第一课堂与第二课堂相结合。第一课堂是传统的课堂授课,第二课堂包括:课外的社团活动、实践、竞赛等,第一课堂与第二课堂的结合为学生创造体验的机会,将体验式创业教育付诸实践。
(二)课程内容的设计
体验式创业教育课程的内容,应当既能全面系统地涵盖创业的基础理论知识,同时根据教学知识点,设计可供学生参与体验的活动项目,在体验活动项目的同时,学习并深入理解或简单运用创业知识。本着理论与实践相结合,重在体验的原则,体验式创业教育的教学内容应当包含理论教学内容和实践教学内容。理论教学内容应当完整再现学生创业过程中涉及的创业者素质、创业项目选择、企业管理、创业团队建设、财务管理、风险控制等知识。如创业者素质应当着重强调敏锐的洞察力、积极的心态、创业意识和人格魅力;创业项目的选择应当引导学生学会识别创业机会、评估创业项目;企业管理应当教会学生认识不同的企业类型、工商注册、税务登记,企业选址、开办企业的途径等。同时,理论教学内容应当将创业教育与学科专业教育相结合,在学科专业教育中渗透创业教育,使创业教育依托专业教育,学生的创业选择建立在专业基础上就更加容易成功。相对于以掌握间接经验为主的理论教学,实践教学以掌握直接经验为主要任务,实践是学生体验创业知识的重要环节。因此无论在课堂上还是课堂下都应当设立可供学生实践体验的环节,而实践的内容应当注重完成某项任务。例如可以通过填写企业信息卡以及制作企业简介PPT的形式来让学生认识企业的类型、企业文化、生命周期、社会责任等知识。实践教学内容设计应当紧扣理论教学内容,并具备趣味性和可操作性。
(三)教学方法的设计
体验式创业教育课堂理论教学方法应倡导问题式、讨论式和参与式教学,实现从以知识传授为主向以能力培养为主的转变、从以教师为主向以学生为主的转变、从以讲授灌输为主向以学生体验参与为主转变,调动学生学习的积极性、主动性和创造性。可以采用案例分析、分组讨论、角色扮演、头脑风暴的方法。如可以选择马云建造电商帝国的案例,让学生分析作为创业者应当具备哪些素质,通过引导学生对案例进行分析、研究和讨论,以实现课程教学目标。实践教学是将理论知识和实践相融合的必要过程,可以采用创业讲座、创业大赛、教学参观、校友交流、创业者访谈等方法。如在教学过程中,针对企业开办和企业主能力要求的一些专业问题或热点问题,邀请业内专业人士作专题报告、从现实经济发展的角度,介绍在经营企业的过程中适应市场的能力和经营理念;组织创业计划大赛,通过竞赛弘扬创新创业文化,激发学生对创新创业的热情,鼓励创新和团队创业。通过大赛推介培训、竞赛评选、政府扶持、资本对接、创业辅导,为学生提供展现创业项目的平台,同时引导有意向和实力的创新资源和社会资本等资源合力支持学生团队将创业想法付诸实践;也可以组织教学参观让学生通过参观了解企业经营和市场各种变化,专门安排时间进行参观讲解;从已创业有成的本校毕业生中挑选成材典型,采用校友交流会的形式,让学生了解创业品质以及在实际开业和管理中应注意的问题。
(四)体验式创业教育教学平台的搭建与运用
高职院校应利用现有的资源,紧紧围绕创业教育的主旨,广泛联络社会资源,搭建体验式创业教育教学平台。可在校园内开设创业科技园区和项目孵化基地,学生在科技园里可以享受创业优惠政策,在场地、设备、指导教师、甚至于资金上给予支持,这就为有创业想法的学生提供模拟创业或者孵化创业项目的机会。也可以在校外建立固定的创业教育实践基地,使基地成为大学生进行创业活动的重要场所,为有志于创业的学生提供宝贵的实战体验。如建立创业校友企业实习基地或校企合作工作坊,学生可以在校外基地实习,锻炼自己的专业技能,学习积累企业的经营管理等创业实践经验。如在动漫设计专业中开设校企合作工作坊,企业将一些专业相关的工作派给工作坊,工作坊组织学生来完成任务,并根据学生的完成状况给予一定的报酬,激发学生参与实践体验的热情。通过校外实践体验基地还可以丰富和提升师资队伍结构和能力。一方面可以通过脱产培训、在职进修、对外学术交流等形式加强对教师尤其是青年教师的培训,安排相关教师到企业进行挂职锻炼,积累实践经验;另一方面可以从社会上聘请曾经有过创业经历的人来学校担任兼课教师。组建一支既具备创业教育理论和实践经验,又懂得如何培养和提高学生的创业意识、创业精神和创业能力的高素质教师队伍。
(五)教学考核设计
如嘉士伯啤酒的一则招贴中,画面主体是一双女士高跟鞋的鞋跟部分,背对着观众的视线,仔细观察后就会发现,两个鞋跟之间的左右和上下空间,正好组成了一个下细上粗的啤酒杯形状。当灯光照到这双鞋上时,会产生明暗两种色彩效果。暗的部分是杯中的啤酒,而明的部分则是没有盛啤酒的杯子。观众在欣赏的时候,先是不明就里,随后便恍然大悟,会心一笑,从而以一种形象生动的方式巧妙传达出了作品的信息。又如著名的香水品牌“POISON”,其中文名称正是女性所熟知的“毒药”,在其宣传招贴中,同样使用了正负图形。画面中是一个端坐在梳妆台前的贵妇,正拿着香水往自己身上喷洒,看似十分平常,但始终有一种不自然的感觉。而将目光移向贵妇面前的镜子时,就会发现其中的奥妙,原来这个贵妇和镜中的自己正好组成了一个骷髅头的造型。镜子上半部分是这个骷髅头的额头,而贵妇镜里镜外的两个头部,构成了眼睛,桌上的若干瓶香水,则分别构成了鼻子和牙齿。面前是一个雍容典雅的贵妇,而镜子中却是一个令人恐怖的骷髅头,将“毒药”这个名称予以了另类和极致的表现,给观众留下了极其难忘的印象。可以看出,正负图形最大的特点就在于对空间的巧妙运用,原本是没用的空间,却在与正形的组合中成为了具有独立意义的负形,且当两者结合在一起的时候,又会产生出新的视觉形象和意义。观众在观赏时,先是感到十分迷惑,然后便开始认真观察和思考,而作品主题也会在这种长时间的观察和思考中得到更加充分的诠释。
二、异影图形的运用
所谓异影图形,是指设计者将原图形放置在光源下,所形成的影子图形。从根本上来说,其是设计者设计思维扩展的结果。因为在具体的设计中,如果仅针对一个图形,可能难以满足设计者的表现需要,而通过对影子图形的引入,则等于多了一个全新的设计对象,其既具有独立的价值和意义,又能够和原图形形成鲜明的对比,从而使设计含义得到更加生动和深刻的表达。如法国名模伊莲娜,其曾代言过一则瘦身茶。在这款产品的宣传招贴中,画面主体是瓶装的瘦身茶,而其倒影则是一个婀娜多姿的女性躯体,这正是名模伊莲娜的影子。简单的两个图形,却表达出了两个意思。一个是名模伊莲娜对这款产品的肯定,突出了其作为品牌代言人的身份;另一个意思则是告诉消费者,如果服用了这款瘦身茶,也可以获得这般美妙的身材。整个作品没有一个文字,只是凭借两个图形,就将想要表达的意思生动形象地表现出来。又如德国的一则反战招贴中,画面的正上方是一个端着枪弯腰前进的士兵,看上去十分英武。但是当观众将视线转移到画面的下方时,就会发现这个士兵的倒影变成了一个垂钓者的形象,影子之外的白色空间代表着水面,士兵的长枪变为了钓鱼竿,而枪管中散发出的硝烟则成了钓鱼线,用一种幽默的方式表现出了人们对战争的厌恶。可以看出,异影图形十分适合于表现事物之间的矛盾关系,原物体代表事实现象,异影反映本质;原物体代表现实,异影反映虚幻;原物体代表现在,异影则反映过去或将来。虽相互矛盾,但又彼此相生,从而实现了对设计本意的突出和强调。
三、互悖图形的运用
所谓互悖图形,是指给观众带来视觉错乱的图形。设计者根据透视学和视错觉的原理,设计出了一些在现实生活中不可能出现的图形。其打破了现实和虚幻、主观和客观之间的界限,创造出一个集视觉吸引力、视觉趣味与多重内涵相结合的视觉世界,看似荒诞反常,却透射出一种蕴含着深厚理性的逻辑感。如中国年轻设计师冯晓华设计的一则名为《沟通》的海报中,画面正中间是一个平行四边形,是一个标准的二维空间。然后作者在这个平行四边形的两个斜边上,放置了两个人物图案。这样一来,人物和边线就形成了一种垂直关系,将空间从二维变为了三维。但是这并不是作者要着力表现之处,更精彩的在于,作者又在上下的平行边上放置了第三个人物图案,如此便出现了二维和三维空间的交织。单看这三个人,每一个人都在合理的空间里,但是综合起来看,又能发现其中的互悖处,三个人既共用一个空间又不隶属于同一空间,看似很近,实则很远,暗示出了人与人之间沟通的艰难。又如二战后德国著名设计大师冈特·兰堡设计一则名为《手挽手》的文化招贴,作品反映的是二战后苏、美、英三国召开雅尔塔会议的情况。画面中是一个斜置的三角形,三个角上分别有一只手与相邻的那只手相握,看似是紧紧连在一起,其实这三只手根本不在一个空间内,由此暗示出这三个国家表面上是为了加强合作,实则是为了让自己获得更多的利益,从而将设计内涵用一种隐喻的方式表达出来。正如日本设计大师龟仓雄策所言:“互悖图形的迷惑和荒诞,能够引导观众去思考为什么会出现这样的景象,当观众读懂其中的缘由之后,也就对作品主题有了更为深刻的体验和认识。”
四、结语