為探索材料科學與藝術(shù)設(shè)計的結(jié)合，山東科技大學斯威本學院2022級工業(yè)設(shè)計專業(yè)本學期開設(shè)了《Design for Manufacture: Materials and Process(2-2)》特色課程。課程以金屬材料與礦物釉料的物理特性為核心，通過運用金屬材料與礦物釉料的高溫工藝實現(xiàn)產(chǎn)品的藝術(shù)性造型，為學生提供了一次獨特的科學與藝術(shù)相結(jié)合的學習體驗。

    在理論課堂上，咼智強老師通過詳實的講解，向?qū)W生介紹了金屬材料與與礦物釉料的特性及相互作用。并選用延展性和導(dǎo)電性良好的紫銅板材和各種色彩斑斕的礦物釉料作為為課堂使用材料，同時配以扁銅條用于設(shè)計圖形的立體勾勒。礦物釉料則通過石英、長石等成分的配比，在高溫下呈現(xiàn)出豐富的色彩變化。課程還涵蓋了各種輔助工具的使用，為后續(xù)課程打下堅實基礎(chǔ)。

圖1繪制紋樣

  進入實操階段，學生們在老師的指導(dǎo)下親身體驗制作過程。學生首先在紫銅板體上繪制紋樣，從幾何圖案到自然元素，風格多樣。紫銅板體經(jīng)電爐烘燒淬火后，其延展性顯著增強（硬度降低約30%），使后續(xù)工藝可控性更高。學生使用專業(yè)工具進行鏨刻、沖壓將平面銅板轉(zhuǎn)化為三維造型。隨后進入精細銅絲工序，使用鑷子將扁銅絲彎折成設(shè)計輪廓，粘貼于紫銅板體上。這一過程要求極高的精度，以確保線條流暢、結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，如圖2所示。

圖2 精細銅絲

    完成造型后，學生們使用礦物釉料進行填充，礦物釉料的填充是課程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。學生需根據(jù)色彩搭配需求，將釉料分層填入銅絲框內(nèi)，填充時需特別注意礦物釉料稠度控制（水粉比約1:1.5），并通過調(diào)整釉層總厚度（控制在0.8-1.2mm范圍）來避免高溫開裂。釉料的流動性在液態(tài)狀態(tài)下呈現(xiàn)出獨特的漸變效果，為作品增添了豐富的色彩及層次感，如圖3所示。高溫燒熔階段，釉料在溫度800℃左右中熔融，與金屬胎體結(jié)合，形成光滑的表面。這一過程中，釉料的化學組成與溫度曲線共同決定了最終成品的色彩飽和度和光澤度。在咼老師的帶領(lǐng)下我們使用專業(yè)的電窯來完成燒制，釉色在高溫下熔融呈現(xiàn)瑰麗光澤。燒制完成后，學生需進行精細的后處理：使用400-600目砂紙打磨銅絲表面，露出金屬光澤；針對可能存在的釉料缺陷（如氣泡或色斑），采用材料補加工藝（固體含量約30%）進行局部修繕；最后進行表面清潔和抗氧化處理。

圖3 釉料填充

  課程最終呈現(xiàn)的作品展現(xiàn)了金屬與釉料在高溫下的完美結(jié)合。部分作品通過銅絲的精細排布與釉料的色彩疊加，實現(xiàn)了現(xiàn)代設(shè)計與傳統(tǒng)工藝的結(jié)合。此次實踐課程的教育價值體現(xiàn)在多個層面。從技術(shù)能力培養(yǎng)看，學生不僅掌握了金屬加工、釉料配制、高溫燒制等核心工藝技術(shù)，更培養(yǎng)了"材料思維"——理解材料特性并將其轉(zhuǎn)化為設(shè)計語言的能力。從美學教育角度，課程通過實際操作讓學生體驗色彩、質(zhì)感、形態(tài)的綜合表達，提升了其審美素養(yǎng)。未來，工業(yè)設(shè)計專業(yè)將繼續(xù)探索材料與工藝的邊界，推動技術(shù)與藝術(shù)的深度融合，為設(shè)計領(lǐng)域培養(yǎng)更多具備實踐能力與美學素養(yǎng)的人才。

  部分作品成果展示：