創客式教育中培育學生的三維創意能力探析

李笑

摘 要：在工業設計專業學習中進行基礎專業理論知識培養后，教師越來越著重于培養學生的三維創意設計能力。因此，文章從創客教學入手，提出了在創客教學中進行工業設計專業學生的三維創意設計能力的培養。如何使專業培養計劃和教學成果達到更高的水平，并且更高效率、更科學地完成教學目標一直是專業教師探討的焦點。

關鍵詞：工業設計;創客教學;三維創意

近年來由于我國不斷推進創新驅動發展戰略，因此推動了科技革命和產業變革，也推動了中國新生代工業設計領域的人才培養模式的變革。

在這樣的發展機遇下，工業設計專業教學理念必須緊密貼合國家為建設新工科制定的新思想、新結構、新模式，但就目前而言，關于新工科背景下工業設計專業的教育方法和實踐研究還相對匱乏。

因此，本文主要結合時下新工科的發展趨勢和工業設計專業教育的特征，探索分析符合中國國情的新工科教育理念下工業設計專業的教學新理念、新方法與新的實踐模式。

一、創客教育教學現狀與背景

2001年，美國麻省理工學院比特與原子研究中心發起了微觀制造實驗室項目，最早參與該實驗研究的學生自稱為“創客”?！皠摽汀钡摹皠摗斌w現了抱有樂觀積極的生活態度的社會人群，這類人還有一種不斷通過探索與實踐去發現問題的精神，并且創客們會致力于努力尋找問題的解決方案;“創客”的“客”字意涵是具有客觀性，客人或者做客的意涵?？陀^性需要創客們在進行研究時具備理性的思維?？腿嘶蛘呤亲隹偷囊馑际窃谘芯恐袆摽蛡円e極創造用戶和用戶之間的良性互動。

2015年，全球已經有超過1400個“創客空間”。隨著創客一詞的興起，隨著創客們不斷發展創客運動，創客們的創客精神逐漸引起了教育研究者的注意，創客教育教學應運而生。

創客教育教學相對于傳統教育教學模式來說是一種全新的教育方式， 創客式教學顛覆了傳統的教學模式，創客教育教學提升了高校學生的三維創造性和實際動手操作能力。

創客教育教學一般會以STEAM活動作為載體，將科學、技術、工程、藝術和數學等學科融合到一起形成一種跨學科的實踐活動。中國的高等院校陸續開辦創客空間，不斷在國內推廣創客教育。

作為創客，不斷研究如何將創意變成現實，其原動力仍然來自于對動手制作的熱愛，保持這種純粹的激情是創客教育教學中不可忽視的重點。在進行創客教育教學時，專業教師會拆分整合多個項目后進行重組，設計成一個相對復雜的項目來為學生創造出具備一定挑戰性的學習任務。通過循環不斷的探索與研究，促使高校學生自主地進行創造，完成一個能夠圍繞主題、概念的復合標準的項目成果，讓學生在一個互動的學習環境中掌握工程技能。在解決項目問題中促進高校學生的知識能力回顧和再運用，在自主創造和制作中學習創客的創新創造邏輯。在學生項目作品展示和分享設計思路、制作過程中，讓學生能進行自我創新創造的反思和改進。

二、工業設計專業的創客教育教學

工業設計專業設計課教學強調學生在進行方案設計時必須針對不同類別的消費者進行分類，力求差異化的設計。在設計進程中，產品的制造部分通常是由產品工藝工程師進行設計管理。而創客教育教學則是要求學生必須打破產品設計學科專業的限制，依靠學校提供的創客教育教學工具來真實實現產品的制造和創造。在針對工業設計專業學生的教學過程中引入創客教育“做中學”的教學理念、教學方法和實驗設備，開展工業設計專業學生的三維創意設計能力培養與實踐。

本文的主要研究內容一是運用已有實驗室建設創客實驗實踐項目，二是創客基礎課程開設。通過教學改革來培養提升工業設計專業學生的三維創意設計能力。

本研究是在創客教育教學過程中，由專業教師把學生分成若干組，讓學生自己親手制作并且進行獨立作品設計，在學生的實際操作過程中讓他們可以直接體驗到設計中的每一個元素，例如設計中必須考慮到的人機尺度、造型形態、產品體量等等。在這種獨立進行小組協作的過程中讓學生更加精準全面地學習運用設計中的人機工程學，“以人為本”地考慮用戶日常使用習慣、造型材料加工工藝等。與此同時，因為本研究的研究過程中會有企業方面和市場方面的介入，從而使學生能夠直接收集到使用者對設計的所有反饋，促使學生在學習過程中能不斷提升三維創意設計能力，并且在本研究的教學過程中不斷增加學生的產品設計經驗。

大部分高等院校工業設計專業的實驗室可以為學生提供3D打印機等設備，專業教師在實踐教學中帶領學生運用學校提供的所有可用資源。由專業教師組成研究組，多位專業教師一同進行討論如何設置出適用于工業設計專業的創客式課程，并且結合學校已經設有的或增加建設工設專業實驗室。通過以專業教師為主導的工業設計專業的創新實驗室建設，調動學生創造產品的激情和設計產品的熱情，在實驗過程中進行低成本的設計制造與創造實驗。在創客教育教學過程中，工業設計專業學生在大學一年級的下學期開始認識產品設計與產業對接的過程，通過此過程讓學生能更加理解以消費者為核心的市場需求對產品設計的意義，在學校中成立工業設計創新型創客空間。

三、創客教育教學中的課程設置

在工業設計專業創客式課程設置上應該具備五大屬性，分別是周期性、工具性、現實性、成品性、工程性。

周期性：必須將“教師給夠時間、學生善用時間”作為創客課程設計的一個重要準則。打破傳統教學“急于求成”的弊端，讓學生有足夠的余地圍繞目標獨立安排時間、管控過程，產生協調時間、提高效率的需求覺醒并由此而初步形成過程管理的工程化實踐能力。

工具性：創客課程既要強調工具的引入，又不能落入“工具技能課”的窠臼;既要強調掌握工具技能，又要避免因面面俱到而樣樣不精;既要給夠工具學習時間，更要創造足夠的材料認知、結構設計的機會。在選擇工具之前，充分了解材料的特性并由此規劃成品結構和加工工藝也是必不可少的工作環節。

現實性：創客教育中應充分引導學生回歸生活，觀察生活，發現現實問題，解決現實問題，應努力將學生置入生活場景中開展學習。

成品性：創客課程不能僅僅停留在體驗和經歷層面，而一定要給學生提供深度加工、精益優化的實踐過程，要有為這個過程提供保障的資源、程序、人員、時間等，確保學生形成最接近內心標準的成品。

工程性：創客課程應包含培養學生組織協調能力、策略思維能力、過程管控能力的教學內容。同時，對創客課程的評價體系建設也應該充分考慮到其過程的復雜性，建設多樣化的形成性評價、過程評價體系。

本研究主要解決的問題是在傳統的工業設計專業課程教學中，從設計初步的產品創意與設計調研，經過繪制產品設計草圖、進行設計價值評估、建立計算機三維軟件模型，到最后創客式教學獨有的產品原型建立。本研究假定進行產品設計時創意不變，由于傳統產品的技術功能依舊由技術工程師解決，使工業設計專業學生產品創意停在外觀和建模階段。因此，本研究旨在工業設計專業教學中引進創客式教學，實現工業設計專業學生的設計與制造的連接。在引入創客式教育教學后，產品創意流程在進行設計價值評估后就直接進行產品的功能分析，確認設計方案無誤后進行開源套件制作功能原型的模型。在創客式教育教學中產品設計的創意流程增加了新步驟。本研究通過創客教育教學模式實驗室以及創客模式專業課程，在工業設計專業課程中實現了利用學校已有工具制作產品樣品。在設計課中通過學校提供的工具做出產品樣品，而不僅僅是停留在電腦里的計算機模型，因此有效提升學生學習創新設計的興趣，同時提升了學生的三維創意設計能力。

四、創客教育教學的意義

（一）工匠精神

“精益創造、雕琢不輟，力求盡善盡美、享受細節升華?！睂I教師在教學過程中要鼓勵學生“積極發現問題、充分感知細節、勇于嘗試變化、執著追求成果、精細應用工具、專注靜心打磨”。產品設計與工藝設計歷來就分不開。從廣義上講，產品設計與工藝設計應該緊密配合，協同優化。只有這樣才能設計、制造出優秀的產品，而工匠精神在其中發揮著積極的作用。工匠精神獨具匠心，極度追求產品的完美形態，把產品設計與工藝設計并行推進，全局優化，設計的產品也更加美觀科學，產品的成本、交期、質量更容易保證，這是工業設計專業學生學習過程中需要提升的專業精神。當下，我國社會正處于從“中國制造”到“中國創造”的宏偉的歷史變革潮流中，工業設計學生應當追求完美極致的精品，積極投身到“中國創造”的偉大事業中。

（二）“創客能力”的習練

創客代表了一種獨特的實踐方式，如“貼近生活進行觀察，創造性地運用各種技術和非技術手段，通過分享和協作發現問題、解構問題、探索解決方案，反復驗證，優化迭代，制出成品”。

（三）助推國家創新能力與競爭力的提升

創客教育與產業變革存在著內在聯系，創客代表的是分布式定制化生產模式的興起，是產業轉型與結構調整的優質驅動力。

五、結語

如何在工業設計專業學生的創客教育教學中進行三維創意設計能力的培養還需要很多探索與研究，學校與專業教師應該協調各方面資源，促使學生更好地完成創客類項目的實踐，并且結合已有課程進行整合，實現學生三維創意設計能力的實質性提升。

參考文獻：

[1]楊現民，李冀紅.創客教育的價值潛能及其爭議[J].現代遠程教育研究，2015（2）：23-34.

作者單位：

安徽建筑大學城市建設學院