藝術類工業設計專業學生工程技術能力培養模式研究

（湖北工業大學工業設計學院 430068）

工業設計是以工業產品為主要對象，綜合運用工學、美學、心理學、人機學、社會學等知識，對產品的功能、結構、形態、色彩及包裝等進行整合優化的創新活動。它集成科學技術、文化藝術、社會經濟等跨界知識要素，是創造滿足使用者需求的商品和服務的創新方法。

一、國內外相關研究現狀分析

工業設計從外觀造型向高端綜合性設計轉化，是要面向制造的，為了保證好的造型設計方案能夠被實現，必須處理好工業設計和工程技術設計的關系，保證產品設計方案順利過渡到工程技術階段，目前國內外主要通過面向制造與裝配的設計技術以及強化設計師的工程技術知識來解決這一設計銜接問題，從而提高產品設計的質量和效率。

關于工業設計領域涉及的工程技術方面的核心知識，日本制定的《高等學校學習知識要領》、美國工業設計協會、英國科學協會設立“社會中的科學”中，提出主要包括造型材料、成形工藝、表面技術、數字化技術、機械設計、電工電子基礎、熱能工程、工程化學、設計圖學、人機工程學等。國內高校工業設計專業工程技術類課程，主要圍繞這些知識單元展開，但內容基本是各門學科的概論或簡單原理，深度和廣度不夠，實踐教學更是少之又少。大部分藝術類招收的學生，對工程技術類知識素來就有抵觸感，如何在有限的課時內，完成藝術類工業設計學生工程技術素質的提高，已經成為較為迫切的問題。

二、藝術類工業設計專業學生工程技術能力培養模式

調研、分析和比較教育教學改革過程中國內外工科類和藝術類工業設計專業人才培養的目標和模式，堅持“以學為主”教學設計理論，探索藝術類工業設計專業學生工程技術能力培養模式，推進適應經濟社會發展需要的創新人才培養。

1.構建藝術類工業設計專業學生工程技術能力培養目標的系統化課程體系

（1）從設計程序的各個階段對工業設計和工程技術設計的設計銜接問題提出應對措施，應用于設計教學，并以此為基礎構建基于藝術類工業設計專業學生工程技術能力培養目標的系統化課程體系，編寫相關課程教學大綱，組建以課程群為基礎的教師團隊，保障教學實施。

（2）實現大數據驅動下的課程定制。細分教學知識單元為獨立模塊，每個理論知識單元對接相應實踐單元，實現理論知識和實踐能力一體化，加強學生工程技術能力培養。

（3）改變新知識和技能的引入方式，強化自主學習。采用“合-分-合”形式組織課堂和實踐項目教學，優化學習的過程控制：先確定目標知識，再分解知識單元，學生采用“個人學習+課程團隊學習+項目團隊學習+團隊活動”模式主動學習；完成每個課程群節點，要求學生自己動手完成實踐作品并公開展式，集體評價考核。

2.建設以工程技術能力培養為核心的多維度實踐平臺

在校企實習基地基礎上，建設以工程技術能力培養為核心的多維度實習實踐平臺，如下廠參觀、體驗實習，校內加工制造實踐，教師工作室實踐等，以適應不同層次工程技能培養需求。

3.建立產品設計工程技術資源庫

從理論上剖析工業設計以及工程技術設計，針對傳統產品設計程序和方法的不足，從設計程序的各個階段提出相應的應對措施，探討設計師與工程師的協作交流模式，根據產品設計所涉及的工程技術知識單元，如材料，結構，運動原理，智能控制基礎等，利用參數分析法對設計銜接相關信息進行定性、定量的分析，并基于此建立產品設計工程技術資源庫，提供工程技術知識和產品設計對接資源。

4.完善實驗室建設

根據模型制作材料屬性和加工工藝屬性搭建“金、木、水、火、土”（金屬，木質，陶瓷，塑料，油泥）特色實驗平臺，探索建立材料認知實驗室，綜合材料加工實驗室，產品基礎結構實驗室、產品交互技術實驗室，產品測試實驗室等，根據產品的結構、運動、控制、操作體驗及性能測試等需求，設計相應實驗單元，實現設計和實踐無縫結合。

三、教改試點實踐

建構合理的教學體系：以工業設計專業交互設計方向為例，教學體系的建構分為兩個目標階段：一、二年級階段完成設計師基本知識和能力建構，三、四年級重在專業知識建構和綜合實踐能力培養。交互設計方向學生能力目標指向為完成基于軟件的web端或移動端交互產品設計和智能人機交互物理產品設計。在工程技術能力培養方面的課程與實踐分為兩個部分，一是解決面向制造的產品結構設計問題，主要課程有：工程圖學、機械設計基礎、產品結構與設計、金工實習、產品材料與工藝等。二是解決產品人機交互和智能化控制問題，主要課程有：圖形化編程與智能化控制入門、嵌入式設計與編程語言、交互軟件編程及應用、電子實習、人因工程、交互設計工程技術基礎等，每門課程都將理論知識融入到相應實踐單元，逐漸提升項目實踐中解決工程技術問題的能力。

1.有序進行教學實施過程引導：模糊課堂內外的時間界限，通過edX、中國大學MOOC、學堂在線等優質公共課平臺，提前發布課程先修內容要求和結課目標要求，教學實施過程中靈活引入對分課堂的方式，強化學生學習的自主性。教師引導課堂的方向，學生主導課堂的內容，有效運行課前準備，課上討論，課后優化的教學進程。

2.完善教師學科知識體系：建立已任職教師繼續教育和學習通道，引進交叉學科背景的教師，完善教師學科知識體系，保障學習目標的有效推進。

3.建立多維度實習實踐平臺：實習實踐時間分為兩塊，一是學期內安排課程實踐和專業基礎實踐，二是從大一開始至畢業的寒暑假短學期實踐，學生可以根據自己的目標和能力要求選擇完成多維度實習實踐活動。比如在校內實習工廠和專業實驗室完成材料認知，綜合材料加工與產品成型，可以進入教師工作室參與到橫向設計項目或縱向研究項目，也可以到校企實習基地或相關企業完成實際項目開發。

4.搭建產品設計工程技術資源庫：搭建工程技術資源庫平臺，包括材料認知，運動機構，產品結構，加工工藝，智能控制等產品設計所涉及的工程技術知識單元，內容以實踐中的運用為主，逐漸豐富項目案例。讓知識原理和設計實踐緊密結合，幫助學生建立技術應用和拓展的信心。

四、結語

傳統的設計，由于程序的不完善，沒能從程序本身為向工程技術過渡做好準備，并且設計過程的串行不利于銜接過渡，且延長了開發周期。藝術類工業設計專業學生工程技術能力培養模式研究，旨在提高設計師的工程技術素質，培養設計師基于技術可行性的概念構思與面向制造的設計表現，保證設計質量從前期到后期的一貫性，保證工業設計向工程技術設計流暢地銜接過渡，符合國家十三五規劃對工業設計的發展要求。