基于能力培養的產品開發設計課程構建

徐小歡

（廣東石油化工學院，廣東 茂名 525000）

一、課程簡介

產品開發設計課程是工業設計專業的核心專業領域課，其重要性毋庸置疑。該課程意在培養學生的創新能力和開發設計的實踐能力。通過理論學習和課程實踐，使學生熟悉企業中產品開發設計的環境、人員構成、進度安排、運作，掌握一般流程、能力要求、技術體系、方法等方面的知識，能夠在一般產品開發類別（市場拉動型產品開發類型）的開發活動中執行工業設計與開發的綜合職責，進行概念開發設計、系統水平設計和細節設計等主要活動。

二、問題分析

產品開發設計課程傳統教學模式以理論和理論的講解為主要教學內容和手段，課程的中心導向不夠明確，忽略了學生對知識的實踐應用能力要求。教學中的道具匱乏，案例不夠直觀，缺乏創造性引導，授課方法單一，與實踐脫節，不能夠達到既定的教學目的。另外，多數院校的產品開發設計課程采用合班授課的形式，課程人數少則幾十，多則過百，逐一進行課程實踐演示與檢驗存在極大的困難。學生的實踐評估環節不明確，且缺少系統的評估手段和評估后反思。

三、以能力培養為導向解決問題

構建以培養學生創新設計與開發綜合能力的教學模式，在教學中側重知識與能力一體化發展，并將這一明確目標與課堂教學直接關聯，依此設計出四個模塊：產品分析能力培養—創新能力培養—概念設計能力培養—一般產品開發設計能力培養的授課系統導向和相關內容。在每個教學環節明確具體的知識、方法、能力培養細則，做到有的放矢，融會貫通。

（一）產品分析能力培養

學生在進行產品開發設計實踐之前一定要具備審美能力和分析能力，傳統以理論講授為主的教學較模糊，沒有明確這方面的能力要求。要提升學生的審美能力和分析能力最直接的途徑就是案例分析的引入。案例以圖片和實物為主要展示形式，圖片案例側重創意展示、必要的控制圖（描述產品功能、特性、大小、顏色、表面處理和關鍵尺寸的圖示）分析。學生通過視覺感官獲得產品設計方面的主要信息，更容易捕獲其設計創意點、人機性、DFMA（面向制造的設計）、DFE（面向環境的設計）等重要因素。以圖片案例證實和豐富理論，更容易使學生融會貫通，掌握知識。實物案例主要以經典設計案例為主，授課初期將學生以5～7人分為一組，在課程的階段性環節，教師攜帶產品，分發到各組，學生通過知覺進行全方面的感官感知，通過全功能試用獲得使用體驗進行分析，并將分析結果進行記錄，在此基礎上提出所試用產品的改進方向或改進方案，最終將所有成果進行展示。這樣的形式既可以讓學生利用有效的課堂時間認識更多的產品特性，同時大幅度提升學生的審美和設計分析能力。

>圖1 創新思維的能力培養模塊

（二）創新思維能力培養

創造性思維是工業設計專業學生最重要的能力要求，同時也是產品開發設計的基礎，快速靈活地應用創新思維是課程首當其沖的任務。創新思維過程無外乎是一個從提出問題到解決問題的思維過程。要提升創新思維能力最直接的方式就是創新思維實踐。快題設計是最鍛煉學生創造性思維能力和思維速度的練習方法，同時也適合在課堂教學環節進行。課題為此構建了一個創新思維能力培養的模塊，如圖1所示。

圖1中所涉及到的分組快題設計會根據時事熱點事件或特定用戶需求進行設定。以2019年設立了垃圾桶設計課題為例，主要依據國家出臺的垃圾分類法案。在以傳統理論為主的教學中學生缺乏實踐的直觀認識，這不符合以能力培養為主的教學構建。在這一教學模塊中將側重頭腦風暴法方法的實踐，通過學生身體力行的體驗來掌握這一方法。所采用的蝴蝶測試的方法是由硅谷設計先鋒比爾·摩根里奇（Bill Moggridge）20世紀的發明，這一方法被Ideo等設計公司廣泛使用。它是指將一些有潛力的方案貼置于墻上，相關設計群體進行探討、分析、比較，把少量小便利貼“選票”發給每個參與者，然后將選票貼在他們認為應當繼續推進的想法上。設計團隊成員檢視各個想法，過不了多久就很清楚哪些想法吸引了最多的“蝴蝶”。這一方法使學生團隊能力最大化，并匯聚到最佳解決方案上。學生通過快題設計實踐以最快的速度來反應，既鍛煉了創新設計能力，又增加了設計思維鏈的長度。

（三）概念設計能力培養

概念設計是每個工業設計專業學生經常進行的創作活動，毫無疑問它是一個實踐環節。要培養學生概念設計的能力，最直接的方式是設計實踐，所以在教學中進行概念設計實踐練習是必不可少的，概念設計的執行過程與工業設計的過程基本一致，如圖2所示。

概念設計整個過程至少在產品開發設計教學中執行一次，執行過程以課堂—課后循環的方式進行。它始于用戶調研，終于控制圖的繪制。其中調查客戶需求是一個與客戶交流溝通的過程，推薦學生采用對領先用戶進行訪談，并與觀察相結合的方式進行，在交流中需要充分利用課堂上所教授的溝通技巧和記錄方法。概念化階段是設計者個體創造思維實踐的完全階段，這一階段設計者可以進行多次的課堂和課后頭腦風暴。將頭腦風暴所產生的方案進行軟模型表現后，進一步改進，并選擇最終概念。最終概念主要是以3D、效果圖、硬模型中的一種到兩種進行，最終的控制圖會依據學生所選課題類型確定其完善程度。

（四）一般產品開發設計能力培養

實現一般產品開發設計能力培養需要產品架構和開發設計模擬兩個模塊關聯作用，之所以這樣構建的主要原因是基于那句亙古不變的箴言“了解是改變的第一步”，只有了解、理解某種產品的架構才能對其進行科學合理的設計。所以在開發之前進行產品架構方面的系統學習是必不可少的，產品架構知識主要通過結合案例講解和拆裝實驗兩個部分，以實物打印機和打印機架構為例講解產品架構相關的模塊化、集成化、功能分擔等知識，通過學生自主選擇產品（多為市場拉動型），針對性的進行拆裝實驗來進一步理解所拆卸產品的架構，通過學習和實驗學生能夠繪制出特定產品的示意圖、示意圖分組、簡略的幾何結構圖。有了架構方面的知識作為基礎，學生對所設計產品有了客觀理解，再進行開發設計模擬就更為科學。一般開發設計能力主題多與拆裝實驗所拆卸產品同類別，學生在已有基礎上進行分組來開展開發設計模擬工作。該模塊主要按照圖3所示展開。同組學生在小組中扮演不同的設計角色，單獨工作，定期交互集成，認真完成每一個任務，最終通過小組共同努力完成整套產品開發設計的模擬工作。

>圖2 概念設計過程模塊（注：反向箭頭代表迭代往復）

>圖3 一般產品開發設計過程模塊

四、評價總結

基于能力培養的產品開發設計教學構建確定了以明確的問題導向為中心，注重培養學生的創新思維能力、分析能力、概念設計能力、開發能力。授課結合講解、圖片和實物案例分析、拆裝實驗、角色扮演、設計與開發模擬、蝴蝶測試等方式與方法來引導學生自主探索，發現問題，分析問題，解決問題，最終實現創新設計與開發。整個課程設計構建了一個開放的學習環境，為學生提供了獲取知識的多種渠道，并將所學知識融會貫通，綜合應用。