新工科背景下工業(yè)設(shè)計(jì)“多平臺(tái)”課外實(shí)踐教學(xué)體系探討

摘要：應(yīng)對(duì)新工科教育趨勢(shì)對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的新要求，建立合理的課外實(shí)踐教育多平臺(tái)。分析工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)面對(duì)新工科時(shí)代新要求，分析課外實(shí)踐教學(xué)體系應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì)，探討課外實(shí)踐教育“多平臺(tái)”的適用性和有效性。“多平臺(tái)”實(shí)踐教學(xué)體系的改革符合新工科背景下學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)。該實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建可為新工科背景下的工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐改革提供參考。

關(guān)鍵詞：新工科 工業(yè)設(shè)計(jì) 多平臺(tái) 實(shí)踐教學(xué)體系

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-0069（2020）01-0113-03

引言

2017年2月以來，教育部著手推進(jìn)“新工科”概念，發(fā)布了《關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》和《關(guān)于推進(jìn)新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目的通知》，探索全球工程教育的中國(guó)模式、中國(guó)經(jīng)驗(yàn)，助力高等教育強(qiáng)國(guó)建設(shè)。新工科背景下的工業(yè)設(shè)計(jì)教育，必須結(jié)合目前新工科背景下的新興科技，以“中國(guó)制造2025”為目標(biāo)導(dǎo)向，探討人才培養(yǎng)模式的改革。

新工科的概念及范疇比較廣泛，各專業(yè)對(duì)新工科都有結(jié)合自己專業(yè)的理解，所以業(yè)界對(duì)新工科沒有一個(gè)明確的定義。對(duì)于工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)來說，新工科背景下工業(yè)設(shè)計(jì)研究涉及人工智能、信息技術(shù)、機(jī)器人對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計(jì)的提升。2017年2月的“復(fù)旦共識(shí)”起，國(guó)內(nèi)許多知名高校都開始探索新工科模式下的工業(yè)設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)新模式，力求在全球智能化的背景下，專業(yè)能夠緊跟時(shí)代有所創(chuàng)新。工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)人才培養(yǎng)的變革以“互聯(lián)網(wǎng)+”、“服務(wù)設(shè)計(jì)”為核心展開，與行業(yè)發(fā)展的緊密度也是隨即不斷提升，如何調(diào)整專業(yè)實(shí)踐教育體系，建立適當(dāng)?shù)钠脚_(tái)供實(shí)踐教學(xué)的展開以應(yīng)對(duì)行業(yè)變革是當(dāng)下值得探討的問題。

一、新工科背景下課外實(shí)踐教學(xué)體系能力培養(yǎng)目標(biāo)

在新工科背景下，各大高校對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)核心能力也有所調(diào)整，實(shí)踐操作能力越來越被重視，慢慢開始有文獻(xiàn)和課題研究如何合理規(guī)劃工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的實(shí)踐操作環(huán)節(jié)。許多高校紛紛依托新興科技和新工科理念開設(shè)各種類型的工作室、搭建實(shí)踐平臺(tái)，尤其是針對(duì)“跨專業(yè)”、“項(xiàng)目化”、“校企合作基地”的實(shí)踐平臺(tái)構(gòu)建方式更是進(jìn)行不斷探索和實(shí)踐，許多高校的特色案例和文獻(xiàn)資料也使得工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)體系設(shè)計(jì)方向更為明晰。

新工科背景下，工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)人才培養(yǎng)核心素質(zhì)應(yīng)著重培養(yǎng)以下幾個(gè)核心素質(zhì)，如圖1所示：

（1）跨學(xué)科知識(shí)整合素質(zhì)。以“內(nèi)驅(qū)力”為基礎(chǔ)的知識(shí)學(xué)習(xí)動(dòng)力，整合管理學(xué)、美學(xué)、機(jī)械、電子、材料、醫(yī)學(xué)、心理學(xué)、社會(huì)學(xué)等多方面的學(xué)科知識(shí)，整合新技術(shù)，擁有自學(xué)能力、獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新整合能力。

（2）結(jié)合社會(huì)需求和技術(shù)創(chuàng)新素質(zhì)。以社會(huì)學(xué)為基礎(chǔ)，在用戶研究和社會(huì)需求角度進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新方向的推演，為技術(shù)創(chuàng)新尋找合適的運(yùn)用合理性，促進(jìn)新產(chǎn)品的研發(fā)，為社會(huì)需求和技術(shù)創(chuàng)新尋找交融點(diǎn)。

（3）溝通協(xié)商素質(zhì)。培養(yǎng)與用戶需求、企業(yè)利益、設(shè)計(jì)、工程、團(tuán)隊(duì)和商業(yè)模式溝通的能力，提高新產(chǎn)品研發(fā)的效率，能夠具備一定的判斷和資源協(xié)調(diào)素質(zhì)。

這些素質(zhì)恰恰是需要學(xué)生接觸社會(huì)企業(yè)項(xiàng)目、接觸飛速發(fā)展的行業(yè)知識(shí)才能夠培養(yǎng)起來的。新工科背景下的工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)需要結(jié)合企業(yè)先進(jìn)人工智能和大數(shù)據(jù)視角進(jìn)行創(chuàng)新思維的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，將新興科技領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)的工業(yè)設(shè)計(jì)研究與實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目相融合，建立新工科背景下的課外實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。

當(dāng)下高校普遍存在實(shí)踐教學(xué)課內(nèi)環(huán)節(jié)與社會(huì)要求之間的差距，需要建立合適的平臺(tái)，使課外實(shí)踐環(huán)節(jié)的實(shí)施幫助專業(yè)縮短這個(gè)差距，如圖2所示。搭建合理的平臺(tái)，以多元化的角度豐富學(xué)生的課外實(shí)踐教學(xué)是專業(yè)培養(yǎng)新工科背景下應(yīng)用型專業(yè)人才的可行方式。

二、新工科背景下“多平臺(tái)”課外實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建框架

新工科背景下的工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)框架應(yīng)著力于新工科的特點(diǎn)和目標(biāo)，結(jié)合新技術(shù)、新體系、新模式，通過對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)核、表征和外延的全面探討，得出以思考人文、技術(shù)和商業(yè)和諧為特點(diǎn)。堅(jiān)持“應(yīng)用型”培養(yǎng)，緊密結(jié)合地方企業(yè)，整合多來源、跨學(xué)科的科技新知識(shí)和創(chuàng)新理念，建立“多平臺(tái)”協(xié)同的實(shí)踐教學(xué)體系框架。

在這樣的培養(yǎng)目標(biāo)和建設(shè)框架下，單一的實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)已不能滿足多元化的學(xué)生能力培養(yǎng)目標(biāo)，需要建立一個(gè)多元化的不同平臺(tái)集合體來有效培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐素質(zhì)與能力。新工科背景下的多元化平臺(tái)主要由○1工業(yè)設(shè)計(jì)“第二課堂”、○2工業(yè)設(shè)計(jì)校企實(shí)踐地基、○3導(dǎo)師工作坊、○4暑期社會(huì)實(shí)踐平臺(tái)組成。每個(gè)平臺(tái)有著各自針對(duì)性實(shí)踐項(xiàng)目，從各方面補(bǔ)充學(xué)生應(yīng)用型專業(yè)能力，如圖3所示。

四大平臺(tái)組建了工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)“多平臺(tái)”課外實(shí)踐教學(xué)體系。在師資上，每位教研室教師均開設(shè)導(dǎo)師工坊，參與第二課堂的講座與項(xiàng)目，來自企業(yè)的資深設(shè)計(jì)師和其他專業(yè)的跨學(xué)科教師也能夠?yàn)閷W(xué)生帶來來自自身領(lǐng)域?qū)氋F的知識(shí)，豐富而優(yōu)秀的師資是“多平臺(tái)”實(shí)踐教育系統(tǒng)的一大優(yōu)勢(shì)。“多平臺(tái)”課外實(shí)踐教學(xué)體系框架建設(shè)目標(biāo)是為了讓學(xué)生在新工科背景下通過平臺(tái)的實(shí)踐環(huán)節(jié)彌補(bǔ)以下幾點(diǎn)較為突出的實(shí)踐問題：

（1）學(xué)生在課內(nèi)理論知識(shí)學(xué)習(xí)后沒有一個(gè)合適的機(jī)會(huì)進(jìn)行完整的項(xiàng)目實(shí)踐，高年級(jí)的綜合設(shè)計(jì)課程時(shí)往往不會(huì)綜合之前的理論積累，造成功利、片面而速成的項(xiàng)目開展觀。

（2）課程教師固定單一，學(xué)生沒有選擇教師的機(jī)會(huì)。而不同教師的理念和能力的不同會(huì)影響學(xué)生對(duì)課程能力和學(xué)習(xí)目標(biāo)的偏差，只有多接觸不同教師的不同設(shè)計(jì)理念才能使學(xué)生的能力更全面。

（3）企業(yè)的項(xiàng)目具有周期長(zhǎng)、時(shí)效性顯著的特點(diǎn)，與企業(yè)課程接觸相對(duì)需要較久的時(shí)間，課內(nèi)實(shí)踐和期末實(shí)踐環(huán)節(jié)的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，學(xué)生很難按照企業(yè)正常設(shè)計(jì)流程和速度參與設(shè)計(jì)。

（4）缺乏與社會(huì)緊密關(guān)聯(lián)的完整的項(xiàng)目無法形成創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新的設(shè)計(jì)觀。

（5）新工科下的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)升級(jí)無法較快地落實(shí)在課內(nèi)環(huán)節(jié)，學(xué)生需要綜合型的平臺(tái)補(bǔ)充和實(shí)踐必要的課外知識(shí)。

四大平臺(tái)實(shí)踐環(huán)節(jié)的展開在一定程度上解決了以上問題。大一的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)能力培養(yǎng)、大二的應(yīng)用設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)、大三和大四的綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)，均依據(jù)各年級(jí)特點(diǎn)進(jìn)行實(shí)踐展開。平臺(tái)上的實(shí)踐項(xiàng)目針對(duì)應(yīng)用型工業(yè)設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)需求，以能力素養(yǎng)和職業(yè)基礎(chǔ)為目標(biāo)開設(shè)。四大平臺(tái)相當(dāng)于建筑的框架，針對(duì)學(xué)生應(yīng)參與的課外實(shí)踐模塊和項(xiàng)目，而每個(gè)平臺(tái)上具體的項(xiàng)目好比建筑的一個(gè)個(gè)功能空間，為學(xué)生各方面能力的培養(yǎng)提供了條件。多平臺(tái)的建設(shè)是實(shí)現(xiàn)高校與行業(yè)需求無縫對(duì)接的必要保障，更是提升工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生綜合素質(zhì)的重要模式。

三、新工科背景下“多平臺(tái)”課外實(shí)踐教學(xué)體系實(shí)踐探討

在新工科背景下，“多平臺(tái)”課外實(shí)踐教學(xué)體系需要緊密圍繞新工科的特點(diǎn)，以學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)和核心能力培養(yǎng)為中心，發(fā)揮“多平臺(tái)”的優(yōu)勢(shì)，讓傳統(tǒng)的“老師授課”的教學(xué)模式轉(zhuǎn)化為“老師引路、學(xué)生邊探索邊學(xué)習(xí)”的課外實(shí)踐教學(xué)模式。讓學(xué)生多接觸企業(yè)和社會(huì)，用大數(shù)據(jù)說話，用新技術(shù)支撐創(chuàng)造性思維，從而推進(jìn)“新工科背景下”的產(chǎn)學(xué)研深度，將技術(shù)帶入市場(chǎng)，用需求改變產(chǎn)品。各個(gè)年級(jí)根據(jù)各自的需求在“多平臺(tái)”實(shí)踐教學(xué)體系中找到相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，如圖4所示。

（一）工業(yè)設(shè)計(jì)“第二課堂”的實(shí)踐探討

工業(yè)設(shè)計(jì)“第二課堂”是專業(yè)課外實(shí)踐項(xiàng)目展開的重要平臺(tái)。通過“第二課堂”項(xiàng)目的展開能夠培養(yǎng)學(xué)生與人相處、協(xié)調(diào)合作的能力。新工科背景下，“第二課堂”的開展重點(diǎn)是幫助學(xué)生吸收更多的與時(shí)俱進(jìn)的科技相關(guān)知識(shí)，尤其是智能化、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)知識(shí)的補(bǔ)充，能夠在課外的時(shí)間有專題有討論地展開。

第二課堂在四個(gè)年級(jí)的實(shí)踐具有參與和體現(xiàn)，大一大二緊抓基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)思維、科學(xué)技術(shù)知識(shí)的補(bǔ)充，大三進(jìn)行綜合型多項(xiàng)目的實(shí)踐，大四時(shí)側(cè)重項(xiàng)目的總結(jié)和思考。專題小課堂、熱點(diǎn)探討專家講座和項(xiàng)目分享會(huì)提升專業(yè)學(xué)習(xí)氛圍。“第二課堂”平臺(tái)中的課程和講座有著集體參與性和自由性的特點(diǎn)。跨學(xué)科專家講座、設(shè)計(jì)項(xiàng)目分享會(huì)、設(shè)計(jì)熱點(diǎn)討論、專題課題級(jí)校友講座都是開放性的，不分年級(jí)，甚至邀請(qǐng)不同的專業(yè)學(xué)生來參與。講座和討論融合了多專業(yè)的信息，讓學(xué)生能夠接觸專業(yè)外的知識(shí)點(diǎn)，接觸新型學(xué)科，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和所需參加活動(dòng)。

（二）校企實(shí)踐基地的實(shí)踐探討

校企實(shí)踐基地是課外實(shí)踐教學(xué)體系中與企業(yè)聯(lián)系最為緊密的一個(gè)平臺(tái)。高校專業(yè)的實(shí)踐環(huán)節(jié)展開離不開校企實(shí)踐基地。穩(wěn)定的校企實(shí)踐基地能夠?yàn)閷W(xué)生提供穩(wěn)定的企業(yè)合作項(xiàng)目，能夠建立良好的產(chǎn)學(xué)研關(guān)系，更能直接接觸來自于企業(yè)和社會(huì)的信息和技術(shù)資源，是學(xué)校和企業(yè)、學(xué)生和社會(huì)、課本和應(yīng)用強(qiáng)有力的紐帶。

校企實(shí)踐基地的建設(shè)同時(shí)也為“第二課堂”的專家講座和熱點(diǎn)探討提供了穩(wěn)定的企業(yè)專家，更能夠在其他平臺(tái)穩(wěn)定一批企業(yè)項(xiàng)目指導(dǎo)老師，能夠?yàn)閷W(xué)生們帶來企業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的跨學(xué)科知識(shí)，尤其是新工科背景下的實(shí)踐平臺(tái)，這些跨學(xué)科知識(shí)融合和團(tuán)隊(duì)協(xié)同能力培養(yǎng)是實(shí)踐項(xiàng)目運(yùn)行的目標(biāo)。

（三）導(dǎo)師工作坊實(shí)踐探討

導(dǎo)師制是一種教育制度，與學(xué)分制、班建制同為三大教育模式。導(dǎo)師工作坊是在導(dǎo)師制的基礎(chǔ)上建立固定導(dǎo)師的實(shí)踐平臺(tái)，學(xué)生在導(dǎo)師的帶領(lǐng)下能夠有序有評(píng)判地進(jìn)行實(shí)踐項(xiàng)目。學(xué)生參與教師的科研的程度是衡量一所學(xué)校科教融合度的重要指標(biāo)之一，學(xué)生參與教師的橫向和縱向科研，學(xué)習(xí)導(dǎo)師的科研知識(shí)和研究方式，接觸更廣和更深的專業(yè)領(lǐng)域，這對(duì)學(xué)生的應(yīng)用能力培養(yǎng)是非常重要的。在新工科背景下，學(xué)生將不時(shí)吸納不同領(lǐng)域的知識(shí)，接觸不同團(tuán)隊(duì)成員，而導(dǎo)師工作坊的存在能夠讓學(xué)生有科研歸屬感，能夠在實(shí)踐環(huán)節(jié)中找到明確的目標(biāo)和指導(dǎo)方向。

跨年級(jí)學(xué)生參與項(xiàng)目也是導(dǎo)師工作坊主要的原則和特點(diǎn)，不同年級(jí)的學(xué)生組建的團(tuán)隊(duì)節(jié)約教育資源又能訓(xùn)練學(xué)生交流互助，提前積攢實(shí)踐項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。導(dǎo)師工作坊定期需要接受院級(jí)和校級(jí)的考核，制訂年度計(jì)劃和匯報(bào)項(xiàng)目總結(jié)，形成有序有效的實(shí)踐平臺(tái)。

（四）暑期社會(huì)實(shí)踐平臺(tái)實(shí)踐探討

暑期社會(huì)實(shí)踐平臺(tái)是學(xué)生在暑假期間進(jìn)行的社會(huì)實(shí)踐綜合管理平臺(tái)。對(duì)于低年級(jí)學(xué)生，暑期社會(huì)實(shí)踐主要針對(duì)社會(huì)需求和行業(yè)現(xiàn)狀的了解，對(duì)于高年級(jí)學(xué)生，暑期社會(huì)實(shí)踐主要面向相關(guān)企業(yè)和設(shè)計(jì)公司的項(xiàng)目實(shí)習(xí)，更有若干交叉學(xué)科的設(shè)計(jì)工作坊面向工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生。這三類暑期社會(huì)實(shí)踐項(xiàng)目構(gòu)成了暑期社會(huì)實(shí)踐平臺(tái)，為學(xué)生的暑期生活提供多方面接觸社會(huì)、企業(yè)和了解先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用的機(jī)會(huì)。

已經(jīng)結(jié)束的一輪主題性暑期社會(huì)實(shí)踐《甬式竹器再設(shè)計(jì)》的項(xiàng)目實(shí)踐，可以看到學(xué)生從大一到大三開展的暑期社會(huì)實(shí)踐見證著實(shí)踐的成果，如圖5。不同年級(jí)根據(jù)實(shí)踐目標(biāo)的不同都在主題項(xiàng)目中扮演不同的角色，見證著學(xué)生設(shè)計(jì)思想的成熟、設(shè)計(jì)手段的豐富和成熟。

結(jié)語(yǔ)

對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐教育環(huán)節(jié)而言，落實(shí)新工科理念需要有創(chuàng)新化、綜合化和大局觀，用跨學(xué)科融合推進(jìn)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，用跨領(lǐng)域融合推進(jìn)實(shí)踐平臺(tái)的創(chuàng)新，以適應(yīng)新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式和新產(chǎn)業(yè)為核心的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。緊密聯(lián)系走在業(yè)界前端的企業(yè)、廣泛吸收跨學(xué)科知識(shí)、時(shí)時(shí)關(guān)心社會(huì)先下狀態(tài)和需求、根據(jù)現(xiàn)狀及時(shí)調(diào)整實(shí)踐環(huán)節(jié)的開展方式是新工科背景下“多平臺(tái)”實(shí)踐教育環(huán)節(jié)實(shí)施的方向。只有健康、開放、創(chuàng)新、進(jìn)取的高校實(shí)踐平臺(tái)才能夠迎接大數(shù)據(jù)時(shí)代和人工智能化時(shí)代對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計(jì)教育帶來的挑戰(zhàn)，培養(yǎng)出能夠融入行業(yè)發(fā)展新時(shí)代的人才。

基金項(xiàng)目：2018年寧波市教育規(guī)劃課題《以應(yīng)用型能力培養(yǎng)為核心的工業(yè)設(shè)計(jì)“多平臺(tái)”課外實(shí)踐教學(xué)體系探索》（2018YGH013）的結(jié)題成果。

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