“產品工學基礎”課程改革思考

摘要：產品工學基礎是汽車造型技術專業的一門重要基礎課程，培養學生熟練掌握工學理論和工藝知識，并將其靈活運用到汽車模型制作中去，是教育工作者需要研究的一個重要課題。本文結合教學實踐，針對現有教學中發現的問題，從教學內容、教學方法、實踐教學、社會調查、考核方法等五方面提出了改進思考。

關鍵詞：汽車造型技術；產品工學基礎；教學內容；教學方法

中圖分類號：G423.07

產品工學基礎課程是汽車造型技術專業中一門必修的基礎專業課程，它在本專業教學中具有十分重要的地位。由于我校汽車造型技術專業在專業范疇上隸屬于工業設計專業，所以本文將結合自身教學經驗針對產品工學基礎課程在工業設計專業體系中的教學現狀提出改進思考。產品工學基礎課程中的造型材料及其工藝是本課程的重中之重，一個合格的模型師首先對他工作所涉及到的專業材料及其加工工藝要有一個清楚地了解，這是模型制作的基礎和起點。在我國先秦時期的《考工記》中寫道“：天有時，地有氣，工有巧，材有美，合此四者然后可以為良。”[1]這說明了適當的選材與合理的工藝是一個優秀設計的必須標準。設計材料及加工工藝等工學知識對于一名成功的工業設計師和模型師來說，是必須加以重視甚至必須掌握的設計要素。材料與工藝是產品設計的物質技術條件，是產品設計的基礎和前提。工業設計師的設計思想完全依仗模型師選用適當的材料與合理的加工工藝將之以實物的形式表現出來，所以一名成功的模型師必須掌握各種與產品設計相關的工學基礎知識。

在我校汽車造型技術專業產品工學基礎課程的教學中，應該使學生建立什么樣的知識結構，才能使他們適應未來的工作，這一直是我們不斷改進產品工學基礎課的依據。本文結合下廠調研和自身教學經驗總結主要從以下幾點對現有課程進行改進思考。

一、教學內容革新

目前，國內專門為設計類學生編寫的工學基礎教材較少，而針對高職高專的應用設計類學生編寫的工學基礎教材則少之又少。教師應當根據高職高專學生的實際情況因材施教，合理改進教學內容。現有教材主要存在以下三點不足之處：

（一）現有教材的針對性不強。絕大多數教材適合材料專業或其他專業的學生，教材的內容包括很多抽象、概念性強的工學知識，這些內容對于工業設計專業的學生來說，既難學，又沒有必要。高職高專類的工業設計專業學生更注重工學知識的應用，他們必須具備相關的材料和工藝的知識，要了解材料的基本性能，會應用材料學知識解決設計問題，在產品設計中能適當的選擇材料和加工工藝，有能力運用材料的自然美來使產品具有美感，現有的教材缺乏這些內容。

（二）教材內容知識寬度不夠。有“中國工業設計之父”之稱柳冠中說過“工業設計專業是一個橫向專業。”[2]產品工學基礎課的教學在教授學生熟練掌握相關工學知識的同時，還要注意學生的直觀感性認識，要增加學生對材料基本知識如物理特性及材料性能之外的產地、價格、染色、用途、表面質感的認識，以引起學生對材料的興趣，喚起創作使用的欲望。工藝上要注意材料與形態之間的關系，了解一般材料的成型規律，以及材料工藝對形態的限制，并讓學生意識到，世界上沒有十全十美的材料與工藝，要學會依靠設計來彌補材料與工藝的不足。

（三）教材內容沒有與時俱進。教材內容過于陳舊，跟不上新技術、新材料、新工藝的發展步伐。由于科學技術突飛猛進的發展，新技術、新材料、新工藝層出不窮，而現有教材往往沒有詳細介紹如納米材料、快速成形技術、熱噴涂等目前正在迅速發展的新材料和新工藝。因此，教師在教學過程中，要不斷更新教學內容，努力學習與專業相關的新知識，要將該學科的最新發展成果向學生介紹，并引導學生自己去學習這方面的新知識。要讓學生認識到現代設計的競爭在一定程度上是技術、材料和工藝的競爭。

二、教學手段革新

眾所周知，任何一種教學手段的運用，都是由其所教學的內容決定的，也受著該教學內容所能達到的理想效果左右。[3]常用的教學手段，比如：在課堂上，任課教師常采用啟發式教育，用提問、問答或引而不發的方法，調動學生的積極思維；上課除板書外，盡量多用教學模型、掛圖、照片等形象化語言。

（一）多媒體教學

為了適應學生形象思維較強等特點，首先根據教學大綱制作一系列的多媒體課件。將工學知識分門別類地制作成各單元的教學課件。教學課件包括以下內容：力學與產品、熱電聲與產品、材料與產品、工藝結構與產品、環境與產品等。在收集了大量的素材后，便進行制作。考慮到大多數學生缺乏對工學知識在產品中應用的客觀認知，課件制作的針對性在于使學生對工學知識產生感性認識，然后再上升至歸納。運用情景創設，使學生對工學知識的一無所知變為有初步的感性認識，是相當重要的一步。

（二）實驗教學

教師應該讓學生積極參與教學，組織教學專題，增強學生的動手能力，在動手制作、思考的基礎上，加深對技術、材料與工藝知識的理解，積累經驗。組織學生進行工學知識方面的有關實驗。例如，檢驗一塊板材，如何分辨板材的正反面、縱橫向，觀察板材的紋理，測試板材的強度等，使學生從一種常見的材料中找到了一種從未體驗過也從未想過的知識，從而產生了新的興趣。

上課時注意把部分材料帶到課堂上，結合多媒體進行講解，使學生親自體驗材料的外觀及內在的性能。如鋼材重量感、各種塑料的手感等，均可在課堂上進行展示，讓學生直接參與并感受。典型的實例——電器產品拆裝，在實踐課中為使學生更好地理解吸塵器的工作原理，在老師指導下學生親自動手將吸塵器拆開，觀察其內部結構，分析工作原理，了解內部電路，學生在此情景下所受到的教育可謂印象極深。

以上幾種教學手段可以根據教學實際情況選取幾種或組合，目的在于更好地達到教學目的。

三、注重教學實踐

工業設計作為一種產品的形式出現，必須要通過市場來反映它存在的價值，按照經濟的規律來評判其價值的高低。[4]這種理念與我校辦學宗旨“不能滿足企業對人才的需要，就沒有我們存在的必要。”是相互契合的。如果培養的人才不適應市場需求，學生作品不符合市場的經濟性、實用性、美觀性的要求，無論是學校還是個人，都有被淘汰的可能。

產品造型基礎課程的一個重要教學環節是實踐課，它可以幫助學生鞏固和加深課堂所學的理論知識，掌握基本的實踐技能，培養理論聯系實際、自己動手發現問題、解決問題的能力，讓學生有更多的實踐和動手機會，以培養學生的實踐技能和創新能力。

大多數綜合類院校在實驗課上會安排學生到實習基地或者校辦工廠參加金工實習，使學生們對金屬材料的性能和加工成型特點有感性認識。[5]而我校汽車造型技術專業的學生在學習產品工學基礎課程時，側重點就應該有所不同，不論是在教學手段上還是在實踐環節上。本專業學生更應該注重成型工藝方面，要教會學生如何造型、如何實現造型的本領，也就是在從市場調查到功能分析到得出方案再到如何實現方案的過程中著重提高一個學生對于一件產品從無形到有形、從感性到理性的合理造型能力，這些都離不開學生在平時教學中所親身接觸到的加工工藝實踐環節。

四、社會調查

為加深學生對汽車模型制作所使用材料的認識，讓學生到有關材料生產廠進行參觀，加深材料生產的印象。為了尋找材料的多方面資料，鼓勵同學到相關的工廠進行調查，所提取的資料更詳細、更具體、更具說服力。例如在調查復合板材料時，鼓勵一些同學就到復合板廠去進行調查，了解復合板是如何造成出來的，在制造過程中對復合板有什么影響，復合板是如何檢驗質量的，這些資料對學生了解復合板材無疑有極大的幫助。

在授課課程當中，布置學生寫一篇關于某種材料在模型制作中應用的作業。學生為了完成這個作業，會去找一些設計部門了解目前設計材料的情況，也會到一些商場去做些調查，同時也允許學生到互聯網上進行調查，在整個社會調查階段，教師都與學生密切聯系。每節課時要求學生把調查情況向全班同學匯報，使學生對此不敢輕視，并且極大地激發他們下一步的調查興趣。教師掌握了進度，同時又可通過調查作為案例向學生講解。課下教師可以通過電話和電子郵件與學生聯系，給予學生指導，可以說是課堂教學的一種延伸。

五、考試評分體系革新

怎樣對學生進行考核是教學活動的重要一環，如果采取傳統的閉卷考試的方式，學生必然要對所學內容死記硬背，考完以后就忘得一干二凈，這樣的考核不利于學生系統學習課程，又沒有培養學生理論聯系實際的自覺性。學生的最終成績應由筆試成績、實踐成績以及課題作業成績三部分組成。這樣既有利于學生系統學習造型材料理論知識，同時還要學生將所學到的理論知識與設計實踐相結合，全面提高學生掌握與應用造型材料的綜合能力。

六、總結

總之，教師在教授產品工學基礎這門基礎課程中，要考慮到汽車造型技術專業學生的具體情況，使教學內容具有針對性，能夠與時俱進；在教學過程中師生互動，采用多媒體教學與實驗教學相結合的教學方法，充分調動學生的積極性，培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力；注重學生的教學實踐與社會調查，增強學生對工學知識的感性認識。本專業的產品工學基礎課程尚在探索之中，以上對教學實踐中發現問題一些思考，希望能夠促進本專業教學的進一步發展。

參考文獻

[1]江湘云.設計材料及加工工藝[M].北京：北京理工大學出版社，2003.

[2]梁梅.柳冠中訪談[J].時代人物，2007.4

[3]王蕾，王琛，王鑫磊.藝術設計學專業基礎課教學改革之思考[J].科教文匯，2007（10）：61.

[4]王穎淑，程憲春.工業設計課程實踐教學探討[J].長春大學學報，2006.2

[5]張雪.工業設計專業學生創新能力的培養[J].成都理工大學學報，2003（9）：94-96.