公理設(shè)計(jì)引入的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程教學(xué)模式研究*

吳 婷 楊 濤

公理設(shè)計(jì)引入的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程教學(xué)模式研究*

吳 婷1楊 濤2

1.福州海峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院；2.福建工程學(xué)院

為提高學(xué)生產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力和發(fā)揮設(shè)計(jì)理念的能力，該文針對(duì)應(yīng)用型本科院校工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)必修課程《產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)》的教學(xué)，引入公理設(shè)計(jì)理論，對(duì)傳統(tǒng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式及高校授課模式進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)我們的思維習(xí)慣和教育傳統(tǒng)。

公理設(shè)計(jì) 創(chuàng)新設(shè)計(jì) 功能域

0 引言

工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)主要培養(yǎng)在設(shè)計(jì)領(lǐng)域，運(yùn)用現(xiàn)代化的表現(xiàn)手段，從事工業(yè)產(chǎn)品造型的開(kāi)發(fā)及相關(guān)視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)工作的高級(jí)技術(shù)應(yīng)用性專門人才。科學(xué)的工業(yè)設(shè)計(jì)，其靈魂是設(shè)計(jì)創(chuàng)意，創(chuàng)新一直是工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)最為注重培養(yǎng)的能力。創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程作為培養(yǎng)高等教育學(xué)生創(chuàng)新能力的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，在工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)培養(yǎng)模式上成為重要一環(huán)。

時(shí)至今日，很多設(shè)計(jì)依然是在試錯(cuò)的基礎(chǔ)上靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)做的，這個(gè)問(wèn)題并不限于某個(gè)國(guó)家或某個(gè)公司，它到處可見(jiàn)。全世界的大學(xué)都沒(méi)有給予他們工程學(xué)的學(xué)生以通用化、規(guī)范化和系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)知識(shí)。反之，設(shè)計(jì)曾經(jīng)被認(rèn)為是不能用科學(xué)辦法處理的主題。也就是，設(shè)計(jì)是依靠直覺(jué)和天賦的推理而不是嚴(yán)密的科學(xué)研究。設(shè)計(jì)領(lǐng)域中最大的挑戰(zhàn)之一就是去克服這種接受設(shè)計(jì)師一個(gè)藝術(shù)主題而不是一個(gè)藝術(shù)及科學(xué)主題的觀念。

我國(guó)現(xiàn)在是一個(gè)制造大國(guó)，但卻不是制造強(qiáng)國(guó)，問(wèn)題就在設(shè)計(jì)！我們的制造業(yè)主要依靠引進(jìn)技術(shù)制造，設(shè)計(jì)競(jìng)爭(zhēng)能力差距很大，掌握正確的設(shè)計(jì)理論和方法無(wú)疑會(huì)加快設(shè)計(jì)能力的提升。由于長(zhǎng)期靠引進(jìn)技術(shù)制造，我們的工程師們（包括大學(xué)教育）比較熟悉在物理域中進(jìn)行思維，但是對(duì)于設(shè)計(jì)競(jìng)爭(zhēng)，更重要的是在功能域中思維，這主要是因?yàn)槲覀冊(cè)诠I(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生的高等教育培養(yǎng)上存在如下問(wèn)題：（1）課程的設(shè)置和課程內(nèi)容的選取上主要以講解產(chǎn)品設(shè)計(jì)程序與設(shè)計(jì)方法為主，輔以設(shè)計(jì)表達(dá)、設(shè)計(jì)訓(xùn)練等課程；（2）在案例教學(xué)上主要以傳統(tǒng)的不斷進(jìn)行樣品測(cè)試、市場(chǎng)投放測(cè)試來(lái)改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量；（3）教學(xué)理念上把設(shè)計(jì)更多地歸為感性層面。

20世紀(jì)70年代，美國(guó)麻省理工學(xué)院SUH教授提出公理設(shè)計(jì)（AD理論），力圖建立直觀的、帶有普遍意義的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)應(yīng)用指導(dǎo)理論，其最終目標(biāo)是為設(shè)計(jì)建立一個(gè)基礎(chǔ)，通過(guò)為設(shè)計(jì)師提供一個(gè)基于邏輯和理性思維過(guò)程及工具的理論基礎(chǔ)來(lái)改進(jìn)設(shè)計(jì)活動(dòng)。他提出產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的關(guān)鍵在于功能需求集（function requirements，F(xiàn)Rs）的滿足。在功能域中給定了一組 FRs，設(shè)計(jì)的任務(wù)在于在物理域中構(gòu)思適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)參數(shù)集（design parameters，DPs）來(lái)滿足 FRs。通過(guò)需求集與具體技術(shù)參數(shù)集的映射，在設(shè)計(jì)過(guò)程中引入科學(xué)原理和嚴(yán)密的數(shù)學(xué)工具，直觀反映產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的具體過(guò)程和設(shè)計(jì)方案，便于我們進(jìn)行設(shè)計(jì)篩選、優(yōu)化、評(píng)價(jià)，提升了設(shè)計(jì)的可靠性。

AD理論的提出對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)具有劃時(shí)代的意義，它提供一個(gè)基于邏輯和理性思維過(guò)程及工具的理論基礎(chǔ)來(lái)改進(jìn)設(shè)計(jì)活動(dòng)，為設(shè)計(jì)者、工程師指明設(shè)計(jì)思維應(yīng)把重點(diǎn)從“物理域”轉(zhuǎn)變到“功能域”，同時(shí)，設(shè)計(jì)不再依靠設(shè)計(jì)師主觀的感性臆斷，可以在設(shè)計(jì)的開(kāi)始規(guī)劃出正確的設(shè)計(jì)結(jié)果，而不是再浪費(fèi)時(shí)間、成本來(lái)試錯(cuò)。

通過(guò)幾年的教學(xué)摸索，借鑒德國(guó)“雙元制”職業(yè)教育經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本人對(duì)公理設(shè)計(jì)理論的研究探索，建立了一套以公理設(shè)計(jì)理論為課程知識(shí)主體，以“工作過(guò)程”導(dǎo)向的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)教學(xué)模式。以工作過(guò)程為導(dǎo)向構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的具體思路是：根據(jù)確定的職業(yè)崗位，先分析其典型工作過(guò)程與工作任務(wù)，得出完成工作任務(wù)對(duì)應(yīng)的職業(yè)要求，按照職業(yè)要求設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)模塊和項(xiàng)目案例，分解工作任務(wù)，形成教學(xué)情境，從而實(shí)現(xiàn)按照職業(yè)成長(zhǎng)規(guī)律與學(xué)習(xí)規(guī)律將職業(yè)能力從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從單一到綜合進(jìn)行整合，歸納出相應(yīng)的行動(dòng)領(lǐng)域，再轉(zhuǎn)換為學(xué)習(xí)領(lǐng)域。具體的教學(xué)模式如下：

1 課程內(nèi)容的重構(gòu)

改變按課程體系編排課程內(nèi)容的“平行”結(jié)構(gòu)，建立按工作過(guò)程編排課程內(nèi)容的“串行”結(jié)構(gòu)：在引入公理設(shè)計(jì)理論的基礎(chǔ)上建立產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程平臺(tái)（見(jiàn)圖1），建立以工作對(duì)象方式方法進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的組織，側(cè)重知識(shí)的運(yùn)用。課程前期6個(gè)學(xué)時(shí)用于講解創(chuàng)新理論，然后確定本次課程的實(shí)踐項(xiàng)目，廣泛開(kāi)展校企合作，積極組織學(xué)生參加設(shè)計(jì)競(jìng)賽，將具體的設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)引入課堂教學(xué)；按照設(shè)計(jì)事務(wù)所工作模式開(kāi)展實(shí)踐項(xiàng)目，老師成為設(shè)計(jì)的管理與主導(dǎo)者，組織學(xué)生開(kāi)展設(shè)計(jì)調(diào)查、初期設(shè)計(jì)構(gòu)思、設(shè)計(jì)分析、設(shè)計(jì)展開(kāi)、設(shè)計(jì)優(yōu)化等；課程考核。

根據(jù)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生的就業(yè)情況調(diào)查，大多數(shù)畢業(yè)生在中型企業(yè)從事產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，其典型的工作過(guò)程如圖2所示。

圖1 引入公理設(shè)計(jì)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程平臺(tái)

圖2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)流程

針對(duì)該工作過(guò)程進(jìn)行分析，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)部門的具體崗位工作及職業(yè)能力如表1所示。

表1 具體崗位工作及職業(yè)能力分析表

2 課堂組織形式的改革

改變常規(guī)的班級(jí)集體授課形式，對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組差異化指導(dǎo)教學(xué)。

課程之初將學(xué)生按興趣進(jìn)行自愿分組（分組參照工業(yè)設(shè)計(jì)公司的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)部的工作模式進(jìn)行），選擇自己感興趣的專題產(chǎn)品進(jìn)行具體的產(chǎn)品創(chuàng)新開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，老師針對(duì)每組的特點(diǎn)進(jìn)行差別化輔導(dǎo)。在課程進(jìn)行過(guò)程中，參照公司模式，針對(duì)一個(gè)崗位和一個(gè)崗位群，將其所要求的專業(yè)知識(shí)、操作技能和工作規(guī)范一一進(jìn)行排列，按照上述具體崗位工作內(nèi)容及職業(yè)能力表建立描述履行其職能的工作職責(zé)目錄，并對(duì)職業(yè)崗位的工作職責(zé)進(jìn)行分解，學(xué)生對(duì)應(yīng)于特定的崗位完成布置的工作任務(wù)。

進(jìn)行教學(xué)轉(zhuǎn)化分析：將一系列的專項(xiàng)能力轉(zhuǎn)化為教學(xué)單元（或模塊），并將專項(xiàng)職業(yè)能力目標(biāo)轉(zhuǎn)化為教學(xué)目標(biāo)，將相關(guān)的知識(shí)技能轉(zhuǎn)化為具體的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練內(nèi)容。

3 教學(xué)情境的建立

參照國(guó)際知名的設(shè)計(jì)公司如IDEO設(shè)計(jì)公司、蘋果設(shè)計(jì)公司的工作模式，針對(duì)每個(gè)工作過(guò)程的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行工作情境創(chuàng)建。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，盡可能營(yíng)造開(kāi)放、有序的教學(xué)環(huán)境。一些必要教學(xué)環(huán)節(jié)，如市場(chǎng)調(diào)查、草繪方案過(guò)程可以采用課外進(jìn)行的方式。教師應(yīng)做好組織工作，深入各個(gè)小組，提供切實(shí)、有針對(duì)性的指導(dǎo)，了解各個(gè)小組的進(jìn)度及成果，及時(shí)給予督促及評(píng)價(jià)。

4 總結(jié)與展望

對(duì)于應(yīng)用型本科高等教育而言，德國(guó)的“雙元制”職業(yè)教育模式具有很好的借鑒意義，應(yīng)用型本科重在“應(yīng)用”二字，要求以體現(xiàn)時(shí)代精神和社會(huì)發(fā)展要求的人才觀、質(zhì)量觀和教育觀為先導(dǎo)，以在新的高等教育形勢(shì)下構(gòu)建滿足和適應(yīng)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展需要的新的學(xué)科方向、專業(yè)結(jié)構(gòu)、課程體系，更新教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)方法和教學(xué)手段，全面提高教學(xué)水平，培養(yǎng)具有較強(qiáng)社會(huì)適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，其在教學(xué)體系建設(shè)上體現(xiàn)“應(yīng)用”二字，核心環(huán)節(jié)是實(shí)踐教學(xué)。顯而易見(jiàn)，應(yīng)用型本科高等教育側(cè)重于應(yīng)用技術(shù)人才的培養(yǎng)與應(yīng)用技術(shù)的創(chuàng)新，這比單純的職業(yè)教育具有更高的層次，但在教學(xué)過(guò)程中，強(qiáng)調(diào)校企合作，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教學(xué)，在這方面兩者具有相通之處。如果說(shuō)校企合作是辦學(xué)的模式，工學(xué)結(jié)合是人才培養(yǎng)模式，那么工作過(guò)程導(dǎo)向很可能是在工學(xué)結(jié)合和校企合作情況下一個(gè)具體的課程模式，應(yīng)用這種模式培養(yǎng)的學(xué)生，無(wú)疑對(duì)未來(lái)的社會(huì)工作更具適應(yīng)性。

采用工作過(guò)程導(dǎo)向型的教學(xué)模式為發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性及創(chuàng)造性提供了良好的平臺(tái)，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性有很大提高，通過(guò)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，各方面能力都得到鍛煉，將學(xué)生的理論知識(shí)很好地運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中來(lái)，可以幫助學(xué)生找出自身的不足及長(zhǎng)處，增強(qiáng)了學(xué)生與社會(huì)工作的聯(lián)系，為學(xué)生更好地參加社會(huì)工作提供了有益幫助。經(jīng)過(guò)幾年的努力，我校的工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)得到較快發(fā)展，取得了一定的教學(xué)成果，學(xué)生在全國(guó)各類設(shè)計(jì)大賽上屢獲獎(jiǎng)項(xiàng)，這些成果與開(kāi)展教學(xué)改革是分不開(kāi)的。但是，由于教學(xué)（尤其是師資）及社會(huì)資源匱乏，很難為每位學(xué)生提供實(shí)際的課題來(lái)進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐。對(duì)此，加強(qiáng)學(xué)校與企業(yè)合作的力度，大力開(kāi)展雙師型教師隊(duì)伍的創(chuàng)建，應(yīng)勢(shì)在必行。

[1] 唐林.產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)基本原理及方法[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社，2008.

[2] 馬英, 葉安英,等.工作過(guò)程導(dǎo)向的高職機(jī)械制圖教學(xué)探索[J].工程圖學(xué)學(xué)報(bào)，2008（4）: 137-141.

[3] 姜大源.“行為”、“活動(dòng)”與“行動(dòng)”辨——“行動(dòng)導(dǎo)向”教學(xué)管見(jiàn)[J].職教通訊:江蘇技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2003(1):42-43.

* 福建工程學(xué)院教育科學(xué)規(guī)劃項(xiàng)目基金:“基于工作過(guò)程導(dǎo)向的創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程教學(xué)模式研究”（GB-K-11-05）。