創(chuàng)業(yè)背景下的基于仿生理念產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)改革與實(shí)踐

一、本課題研究的建設(shè)目標(biāo)：

仿生設(shè)計(jì)是人們?cè)陂L(zhǎng)期向大自然學(xué)習(xí)的過程中，經(jīng)過積累經(jīng)驗(yàn)，選擇和改進(jìn)其功能、形態(tài)，從而來創(chuàng)造更優(yōu)良的人造物。尤其是當(dāng)今的信息時(shí)代，人們對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求和過去不同，既注意功能的優(yōu)良特性，又追求形態(tài)的清新、淳樸，同時(shí)注重產(chǎn)品的返樸歸真和個(gè)性。提倡仿生設(shè)計(jì)，不但創(chuàng)造功能完備、結(jié)構(gòu)精巧、用材合理、美妙絕倫的產(chǎn)品，同時(shí)賦予產(chǎn)品形態(tài)以生命的象征，讓設(shè)計(jì)回歸自然，增進(jìn)人類與自然統(tǒng)一。

學(xué)習(xí)和利用生物系統(tǒng)的優(yōu)異結(jié)構(gòu)和奇妙的功能，已經(jīng)成為技術(shù)革新和技術(shù)革命的一個(gè)新方向。許多事實(shí)說明，仿生學(xué)是發(fā)展新技術(shù)的金鑰匙。面臨當(dāng)前產(chǎn)品設(shè)計(jì)的單調(diào)、缺乏創(chuàng)意的現(xiàn)狀，項(xiàng)目組將仿生理念引入到產(chǎn)品設(shè)計(jì)的教學(xué)中，解決學(xué)生的設(shè)方案創(chuàng)新度不高，設(shè)計(jì)思維方式滯后的問題，達(dá)到引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用仿生設(shè)計(jì)思維進(jìn)行產(chǎn)品造型的創(chuàng)新設(shè)計(jì)的目的。

1、通過課程的改革，培養(yǎng)學(xué)生基于仿生學(xué)的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維方式，并用仿生設(shè)計(jì)思維方式的規(guī)律指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)意，從思維角度開拓設(shè)計(jì)思路，對(duì)現(xiàn)有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)體系加以完善和補(bǔ)充。

2、通過基于仿生理念產(chǎn)品設(shè)計(jì)案例的實(shí)踐，使學(xué)生掌握仿生設(shè)計(jì)的基本規(guī)律，把握如何把仿生學(xué)原理融合到設(shè)計(jì)創(chuàng)新思維，并運(yùn)用到產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)際中。例如蜂巢由一個(gè)個(gè)排列整齊的六棱柱形小蜂房組成，每個(gè)小蜂房的底部由3個(gè)相同的菱形組成，這些結(jié)構(gòu)與近代數(shù)學(xué)家精確計(jì)算出來的菱形鈍角109 ° 28 ’和銳角 70 ° 32 ’完全相同，是最節(jié)省材料的結(jié)構(gòu)，且容量大、極堅(jiān)固，令許多專家贊嘆不止。人們仿其構(gòu)造用各種材料制成蜂巢式夾層結(jié)構(gòu)板，強(qiáng)度大、重量輕、不易傳導(dǎo)聲和熱，是建筑及制造航天飛機(jī)、宇宙飛船、人造衛(wèi)星等的理想材料。

3、仿生設(shè)計(jì)思維模型的建立為學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)不強(qiáng)，設(shè)計(jì)素材匱乏等現(xiàn)象又辟新徑，使學(xué)生開拓思路，激發(fā)靈感，加快創(chuàng)新設(shè)計(jì)進(jìn)程。

二、本課題的建設(shè)方案：

1、詳細(xì)系統(tǒng)講解產(chǎn)品設(shè)計(jì)的流程與方法。從設(shè)計(jì)的計(jì)劃、溝通、構(gòu)思、表現(xiàn)、生產(chǎn)、市場(chǎng)，流程中的每一個(gè)階段都有著各自的方法和理論指導(dǎo)，要明確在每個(gè)階段要完成那些任務(wù)。引導(dǎo)學(xué)生按照產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求有序的完成每個(gè)階段性目標(biāo)。首先是計(jì)劃階段，學(xué)生與“客戶”進(jìn)行充分溝通及市場(chǎng)前期考察來完成設(shè)計(jì)綱要；其次，進(jìn)入構(gòu)思階段，在這個(gè)階段，學(xué)生主要完成設(shè)計(jì)綱要的修正，并設(shè)計(jì)出概念圖及簡(jiǎn)單建模；再次，經(jīng)過推敲，完成外觀設(shè)計(jì)建模及渲染；最后，生產(chǎn)產(chǎn)品及市場(chǎng)測(cè)試，收集市場(chǎng)評(píng)價(jià)及反饋，以便于后續(xù)制訂市場(chǎng)營銷計(jì)劃。

2、其中“構(gòu)思”這一環(huán)節(jié)包括了討論修正，概念圖和簡(jiǎn)單建模三個(gè)部分。縱貫這三項(xiàng)工作的是設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思維，也就是在頭腦中對(duì)這個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)的詮釋和理解。為了更好的啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)意思維，從這一點(diǎn)延伸進(jìn)去，對(duì)于仿生設(shè)計(jì)的類型和方法作深入的講解，再引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用仿生設(shè)計(jì)思維形成一套較規(guī)范的思維模型，為構(gòu)思階段提供更廣闊的思考空間和更多的參考。

3、鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用仿生設(shè)計(jì)思維建立環(huán)環(huán)相扣的設(shè)計(jì)思維模型。首先通過調(diào)查研究得出感性和理性兩種基本思維方式模型，然后從生物界汲取設(shè)計(jì)靈感，進(jìn)行創(chuàng)新思維的展開，形成初步的草圖方案，最后通過用戶需求與設(shè)計(jì)者的感知意象匹配模型，根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的篩選和再創(chuàng)新，使得設(shè)計(jì)方案趨于完善。

三、本課題研究進(jìn)度安排：

第一階段：系統(tǒng)地對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法程序進(jìn)行學(xué)習(xí)和梳理，通過理論聯(lián)系案例的形式讓學(xué)生了解產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本程序、每個(gè)設(shè)計(jì)步驟中具體的任務(wù)以及如何靈活地將各類設(shè)計(jì)思維方法應(yīng)用到每一個(gè)環(huán)節(jié)。

第二階段：在設(shè)計(jì)程序的第二個(gè)節(jié)點(diǎn)即構(gòu)思階段，系統(tǒng)的講解仿生設(shè)計(jì)的五個(gè)類型：形態(tài)仿生、結(jié)構(gòu)仿生，色彩仿生，肌理仿生，功能仿生仿生，要求學(xué)生掌握五個(gè)仿生類別的研究方法。并以案例的形式講解運(yùn)用仿生設(shè)計(jì)思維建立設(shè)計(jì)思維模型。

第三階段：在運(yùn)用仿生設(shè)計(jì)思維設(shè)計(jì)某個(gè)產(chǎn)品的過程中，不可能照辦放生對(duì)象的所有特征，因此要經(jīng)過一定的方式和手段進(jìn)行抽象和簡(jiǎn)化而成，使之與用戶的感性知識(shí)相匹配。因此， 我們需要進(jìn)一步細(xì)化和完善它仿生設(shè)計(jì)的思維模型，即具體討論利用仿生設(shè)計(jì)思維來進(jìn)行創(chuàng)新的技巧，主要包括為定點(diǎn)法、聯(lián)想法、組合法、超常法和模仿法。

第四階段：在草圖方案的基礎(chǔ)上完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的其他環(huán)節(jié)，例如建模，渲染，設(shè)計(jì)說明等。

第五階段：通過教學(xué)效果分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程存在哪些問題，逐步完善課程體系，并總結(jié)課程經(jīng)驗(yàn)和心得，發(fā)表關(guān)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)及仿生設(shè)計(jì)的學(xué)術(shù)論文。

四、本課題預(yù)期效果：

通過該課程的學(xué)習(xí)，在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的大背景下，使學(xué)生明白“產(chǎn)品的設(shè)計(jì)應(yīng)符合大自然對(duì)其的要求，使人在使用中產(chǎn)生親切感。”這種將語意運(yùn)用到工業(yè)設(shè)計(jì)中，就稱之為“產(chǎn)品的語言”。積極的關(guān)注仿生發(fā)明中精巧的結(jié)構(gòu)和奇特的材料，并且巧妙地應(yīng)用這些結(jié)構(gòu)和材料，結(jié)合創(chuàng)業(yè)市場(chǎng)的需求創(chuàng)造出人們需求的產(chǎn)品，同時(shí)也要細(xì)心的觀察自然，提煉自然的精妙，提出更多的構(gòu)想，為科學(xué)家的探索提供更多的思路，從而創(chuàng)造更有價(jià)值的仿生成果，為人類創(chuàng)造更加精美更加豐富的產(chǎn)品。并運(yùn)用仿生設(shè)計(jì)思維指導(dǎo)設(shè)計(jì)思維模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而產(chǎn)生更通俗易懂的“產(chǎn)品語言”，并通過產(chǎn)品傳達(dá)給使用者，使用戶能正確和安全、便捷的使用。

項(xiàng)目來源：吉林大學(xué)珠海學(xué)院高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：ZLGC20150803

（作者單位：吉林大學(xué)珠海學(xué)院）