探索學科交叉融合的綜合性工業設計教學模式

尹 虎

（北京航空航天大學機械工程及自動化學院，北京 100191）

工業設計是技術、藝術與文化轉化為生產力的核心環節，是現代工業的重要組成部分。同時，工業設計也是一門集藝術學、工程學、經濟學、管理學、心理學和可持續發展等眾多領域于一身且保持密切聯系的學科。基于以上因素工業設計教育應該具有跨學科、綜合性的特點。

進入 21世紀，我國的工業設計發生了巨大的變化。隨著我國經濟的發展，工業設計受到了前所未有的重視，無論是國家還是企業，對于工業設計作用的認識，都有了很大的提高。經過20多年的發展，我國的設計教育也有了長足進步，根據教育部的統計，設置工業設計專業的高校已超過300所，名列最熱門的工科類專業前8名，大大超過了絕大多數傳統專業。這體現了社會對工業設計專業人才的巨大需求。如何培養出合格的設計人才，滿足國家工業發展的需要，是工業設計教育面臨的挑戰之一，也是設計教育發展和改革需要深入研究和探討的重要課題[1]。當今，工業設計的內涵和外延不斷擴展，傳統的教育模式已漸漸不能滿足企業和社會對工業設計人才的需求。那么，在工業設計教學中，如何將各種相互滲透的知識和技能融會貫通地傳授給學生，使學生具有工業設計專業綜合能力，對設計教育工作者來說，是首先應該解決的問題。

1 現行工業設計教學模式與工業設計發展趨勢的矛盾

專業知識是專業技術人員在工作中所必須具備的最基本的條件。但是，一個專業尤其像工業設計這樣的專業往往牽涉到多方面的專業知識，需要有一個長期學習和實踐積累的過程。如何使學生利用有限的在校學習時間建立一個合理的、適應社會發展需要的知識結構是現行工業設計教學模式與專業發展趨勢的主要矛盾。

1.1 現行工業設計教學存在的問題

工業設計師需要的不是固化的知識，而是多學科的素養和合理的知識結構。根據教育部工業設計專業教學指導分委員會發布的《工業設計專業發展戰略研究》顯示，我國很多院校工業設計教育方法仍然沿用傳統的教師講、學生聽的灌輸式、家長式的教學方式和缺乏啟發性、研究性的教學內容，更加忽視培養學生發現、分析和解決問題的能力和自主擴延知識領域的素質。

我們必須清醒地認識到，盡管我國有世界上最大的工業設計教育體系，但設計教育的水平和設計師的素質還有待提高。

1.2 工業設計專業的特征

（1）創造性：創造性是工業設計的靈魂和核心。對于任何一件工業設計作品的評價，創新總是第一位的評價要素。沒有創新，就沒有工業設計的價值。對于任何一個企業而言，要想在激烈的市場競爭中立于不敗之地，創新是自己獨一無二的競爭優勢。因此，工業設計教育必須將培養學生的創造性作為最重要的目標。這就要求在設計教學過程中培養學生對新觀念、新技術、新材料有高度的敏感。此外，教學中還必須尊重學生的個性和獨立思考的精神。為了達到這個目的，設計教育本身也應該具有高度的創造性。

（2）實踐性：工業設計本身是一門實踐性很強的學科，工業設計教育體系中必須體現出實踐性的特征。早在包豪斯的教學體系中就明確提出了“干中學”的教學方法，通過實踐活動來培養學生發現和解決問題的能力。工業設計教育的能力培養應該包括動手能力、分析能力和整合能力、口頭及書面的表達能力、團隊合作能力等。從工業設計發展趨勢來看，基于團隊合作的實踐活動變得越來越重要，因為一個人的知識結構和專業背景畢竟有限，設計師在工作中“單打獨斗”已不能滿足工業設計對創造性的高標準要求。

（3）綜合性：工業設計是一門綜合性的學科。如何在工業設計教育體系中將各種相互滲透的知識傳授給學生，使學生具有高度的綜合能力，是工業設計教育的終極目標。

工業設計專業的創新性來源于寬厚的基礎知識和不斷的繼續學習能力。以往過于單一的專業課設置和思路狹窄的培養模式，使我國工業設計專業畢業生不能滿足企業和社會的需要，造成一方面高校畢業生就業困難，另一方面企業很難招到具有持續工作能力的設計師。所以，在工業設計專業的課程體系中，需要增加教學計劃的柔性，允許學生跨專業、跨學科選修課程，使學生既具有適應性又具有多樣性；同時還要強化學生實際動手能力和實踐技能的培養，積極引導學生參與教師的科研項目或高水平的國際設計競賽。

2 學科交叉融合的綜合性教學模式探索思路

2.1 以課程群形式整合相關課程，建立綜合性工業設計教學體系

傳統的教學模式把工業設計課程體系籠統地分為基礎課和專業課。一般基礎課安排在一、二年級，專業課在三、四年級開設。造成先行課與后續課程教學銜接不緊密，出現先行課與后續課同時開課，甚至倒行排課的現象。這種教學安排導致同學不能直觀感受到基礎課與專業課的關系，在專業課學習中往往不能運用基礎課的知識與技能解決課題中的問題。

產品設計課程是工業設計專業的核心課。新教學模式把與產品設計課程相關的基礎課、理論課和專業課組成課程群，根據產品設計課程教學目標，協調各相關課程教學大綱和講授內容，統一備課，整體教學。把以前被人為割裂開的課程體系集合成相互聯系，先后有序的整體，使相關的課程彼此聯系緊密，提升教學效果[2]。用 1～2個課題項目貫穿課程群的學習過程，讓同學知道為什么而學，所學知識和技能以后怎么用，在學習中做到有的放矢。在設計前期階段，同學了解到設計理論課（設計管理課程）對設計實踐的指導作用；在設計發展階段，學生用表現技法課程學到的技能開展設計方案發散；用材料與工藝課程的知識配合產品設計課程完善造型設計；先進制造技術與模型課程用來實現設計方案。

在產品設計課程群具體教學實施過程中（見圖1），表現技法課程為技能先行課，第1～6周排課，每周 4學時。教學內容涉及手繪表現技法和計算機輔助設計，為產品設計課程方案發散與方案實施打下技能基礎。設計管理課程是此課程群的理論先行課，第3～8周排課，每周4學時。教學內容涉及產品開發與市場戰略知識，是產品設計課程設計前期部分的理論指導。產品設計課程是此課程群的核心課，第4～17周排課，每周6學時。教學內容分為課題背景分析、設計前期、方案衍生、價值分析、造型設計、設計實施。課程群其他課程的教學內容和排課順序都圍繞它來展開。材料與工藝課程的教學內容主要是配合產品設計課程的造型設計部分，第8～13周排課，每周4學時。因為產品設計課從第11周開始進入產品造型設計，此課程授課內容可以在制造工藝方面完善產品造型設計。先進制造技術與模型課程，第 12～17周排課，每周 4課時。此課安排在學期的后半段，與產品設計課同時結束，是課程群的收尾課程。課程內容涉及產品設計現代化實施手段，是產品設計流程中的重要一環。

同學們在課程群教學體系中把相關知識融會貫通地應用到實際課題中，這種教學形式更接近設計公司的工作流程，使同學們提前適應今后的工作節奏。

圖1 產品設計課程群

2.2 建立以工業設計為中心，各相關學科交叉融合的培養模式

在教學的組織安排上力求創新，打破傳統的、以單一學科組織教學的模式，通過不同專業的學生編組學習，訓練學生的團隊精神、管理能力、領導才能和相互溝通的技巧。不同專業的學生之間學習互動，還有利于培養未來設計師對其他專業領域的理解和尊重，這對于將來在企業中與相關專家合作與交流是至關重要的。

如何實施跨專業、跨學科的互動式教學實踐呢？北京航空航天大學（簡稱：北航）是一所具有工科背景的綜合性研究型大學，涵蓋工、理、管、文、法、經、哲、教育、醫和藝術 10個學科門類。北航工業設計系依托北航綜合性，研究型大學平臺。本次教改實踐探索了一套跨學科、以主題研究項目為載體，體現小、博、雅教育特色的綜合性工業設計教學模式。

本培養模式強調以工業設計專業特色為中心，圍繞一系列精心設計的研究課題，有計劃地編排教學與培養計劃相關知識，使學生在理論與實踐、討論與思考過程中培養設計創新能力。教學內容采用研究型教學和以主題研究項目為載體的實踐環節相結合，突破知識傳授型的教學傳統，建立以學生為核心的創新型人才培養模式[3]。由轉任教師、企業市場營銷人員、企業管理人員和一線設計師組成具有復合型經驗的指導團隊，從不同視角為學生講解產品創新設計理念和案例分析，啟發學生的創新思維，引導學生科學地把設計知識和技能運用到設計實踐中。

本培養模式還根據不同專業學生特點組成跨專業、多學科背景的設計小組。具體實施方法：在專業課環節，促使工業設計系同學與工科背景同學依據興趣，建立強強聯合、優勢互補的課題小組。(其他學院同學為選修課；工業設計同學為必修課)結合課題，以小組為單位進行討論，共同學習，共同促進。不同專業背景學生之間的研討互動，有利于同學了解其他學科的專業知識。課堂教學中，即堅持知識講授與課題項目結合、也籌劃國際設計競賽與課程進度并舉。通過輔導，同學們更加理解課程內容與實際需求的應用關系，有的放矢的安排學習重點。這種團隊小組式的、跨學科的、工程與藝術設計結合的教學模式促使來自不同專業的同學們在合作中建立團隊意識，擴展知識面，開闊視野，極大激發了同學的學習熱情。

3 教學形式與內容體現小、博、雅特色

為解決工業設計教育長期存在的人才培養模式單一以及教學缺乏創造性的問題，本培養模式采取模糊學科界限，靈活專業方向，使培養的學生既具有適應性又具有多樣性。

3.1 體現“小”——化整為零，學研結合

在教學實踐中，除以班級為單位講課外，同學們依據課題興趣組成4～5人的小組（包括工業設計、機械設計和其他工程專業的學生），并以小組為單位進行討論，教師分別輔導，以此形式增強教學互動，掌握每組同學的學習進度。

3.2 體現“博”——跨專業學習，實踐環節兼具國際視野

組織高等工程學院同學與機械專業、工業設計專業同學交流。通過跨專業的學習交流，增加同學們對彼此專業的了解，嘗試用更寬泛的思路解決設計中遇到的問題，這對于設計師將來在企業中與團隊其他人員合作與交流積累下經驗。

把主題研究項目引入教學實踐環節，力求在設計課題中消化專業知識。除了完成課程任務，任課教師還組織同學把設計成果投送國際著名產品設計競賽（IF、REDDOT、IDEA等國際著名工業設計競賽）。上述高水平工業設計競賽的關注熱點在于科技創新和未來產品概念創新。通過參賽，同學們開拓國際視野，了解 產品設計前沿趨勢，有利于創新性設計理念的學習和理解（見圖2、圖3）。

3.3 體現“雅”——實踐環節兼顧工程與藝術設計結合

工業設計專業是工程與藝術結合的綜合學科，需要同學有一定的美學修養和較強的美術表現技能，特別在產品造型設計中，對美學法則在設計中的應用要求較高。任課教師有針對性的對非設計背景同學開設繪畫類基礎課程，使其具備一定的手繪技能，便于同學們使用設計草圖交流創意想法。對于工科同學，繪畫學習是一次有益的經歷和嘗試。同時，他們嚴謹的思維和工程知識背景對工業設計專業同學設計思維的啟發和設計方案的完善也起到了促進作用。除此之外，通過大量的經典案例分析，使非工業設計專業同學建立起良好的工業美學修養。

圖2 此款照相機可以把拍攝的照片直接輸出成明信片，便于旅行時寄給家人朋友

圖3 此購物車可在購物的同時完成結算

4 結 束 語

此工業設計人才培養模式和課程體系建設的教學效果顯著，同學們打破了專業設置的局限，學習重點不再局限于視覺設計和工程設計，而是著眼于從概念衍生，工程實現，到市場營銷策略一整套循環式的解決方法（見圖4～5）。我系畢業生的綜合設計素養大大提高，得到企業和社會的認可，今天他們活躍在包括微軟、谷歌、聯想、李寧、香港設計研究院等著名機構的產品設計研發部門；選擇繼續深造的同學就讀于哈佛大學，斯坦福大學，卡耐基梅隆大學，清華大學等名校（見圖6）。

工業設計專業的發展和社會對設計人才的需求促使設計教育必須將工業設計作為一種高度綜合性的學科來組織教學。把專業課程重新整合成相互聯系的整體，創建一種學科交叉融合的工業設計人才培養模式是必要的，因為綜合性的設計教育才能適應工業設計專業發展的趨勢，也是設計教育必須遵循的科學發展方向。

圖4 當小孩遠離家長一定距離后，此款手表可以發出振動提醒家長

圖5 此微波爐可以識別食品包裝上的二維碼，從而實現自動烹飪，針對城市工作繁忙的年輕人群體

圖6 此設計為燈具和時鐘的結合，通過產品設計使居室環境變成一個景觀。此作品獲得2011美國IDEA工業設計競賽，產品設計類，銅獎（此獎為世界最著名的工業設計獎項之一，同年我國僅6件作品得獎）。該學生憑借此獎順利就讀于美國哈佛大學進行研究生階段學習

[1] 柳冠中. 走中國當代工業設計之路[J]. 裝飾,2005,(1): 6-9.

[2] 柳冠中. 科學×藝術的時代[J]. 科技文萃,1994,(12):99-103.

[3] 孟繁瑋,陰澍雨,薛 爽,柳冠中. 設計不是目的,是一種解決問題的方法—柳冠中訪談[J]. 美術觀察,2011,(10): 8-12.