工科院校工業(yè)設(shè)計專業(yè)學(xué)生的“工程思維”培養(yǎng)方式探討

田晶

【摘 要】工科院校工業(yè)設(shè)計專業(yè)是一個創(chuàng)新性的專業(yè)，它將工科知識與藝術(shù)設(shè)計有機的結(jié)合在了一起，是一門交叉學(xué)科。因此工科類工業(yè)設(shè)計專業(yè)的師資力量非常與眾不同，它主要是由工科類的教師和藝術(shù)設(shè)計類的教師組成，教學(xué)中往往不能很好的融合。再加上大多數(shù)工科院校的工業(yè)設(shè)計專業(yè)的課程設(shè)置更偏向于藝術(shù)設(shè)計類課程，使得學(xué)生在產(chǎn)品功能和使用方面的設(shè)計略顯不足。本文基于工業(yè)設(shè)計專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標與教育現(xiàn)狀，結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗，以及工業(yè)設(shè)計專業(yè)的特殊性，提出培養(yǎng)工科院校工業(yè)設(shè)計專業(yè)學(xué)生的“工程思維”的方法。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)設(shè)計；工科院校；工程思維

【Abstract】Industrial design in engineering colleges is a creative profession， which is the interdiscipline. It hangs together both engineering knowledge and art design. So the teaching group of engineering industrial design is very special. It mainly combined with engineering teachers and art teachers， who cant merge the two subjects well in their teaching. The art courses of industrial design are more than engineering courses in major engineering colleges. It makes students proved to be lack of ability in the designing of products function and application. Based on the training objective and current education of students of industrial design， this paper proposes methods of how to cultivate Engineering Thinking by experience in teaching and the specificity of this profession.

【Key words】Industrial design； Engineering colleges； Engineering thinking

工業(yè)設(shè)計是一種創(chuàng)造性的活動，其目的是為了用戶和生產(chǎn)廠家對產(chǎn)品或產(chǎn)品系列的外形、功能及使用價值的優(yōu)選[1]。黨的“十八大”報告明確提出，要堅持走中國特色自主創(chuàng)新道路，以全球視野謀劃和推動創(chuàng)新，提高原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進消化吸收再創(chuàng)新能力，更加注重協(xié)同創(chuàng)新。工業(yè)設(shè)計的發(fā)展，可以豐富產(chǎn)品的種類、提升其附加價值，是實現(xiàn)從“中國制造”走向“中國創(chuàng)造”的重要手段，在集成創(chuàng)新、引進消化吸收再創(chuàng)新、協(xié)同創(chuàng)新等方面可發(fā)揮至關(guān)重要的作用[1]。

工程是人們以科技為手段，為滿足人的需要設(shè)計建構(gòu)的規(guī)模較大的人工物的活動和過程[2]。工程的最終目的非常明確，就是達到預(yù)先的設(shè)計目標，或直接產(chǎn)出符合要求的產(chǎn)品。而所謂“工程思維”，就是人們以“工程”的角度去看待問題和解決問題，可以說“工程思維”是相當(dāng)具有功利性的，產(chǎn)品的科學(xué)性、可實現(xiàn)性、創(chuàng)新性、可靠性、經(jīng)濟性、藝術(shù)性都是需要“工程思維”去統(tǒng)籌的。尤其是“工程思維”的創(chuàng)新性，是建立在實踐的基礎(chǔ)上，然后在實踐中尋求突破點和創(chuàng)新點。

工業(yè)設(shè)計所涉行業(yè)很廣，可進行制造業(yè)、IT產(chǎn)業(yè)、科研單位從事工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計、人與計算機交互設(shè)計、視覺傳達設(shè)計、環(huán)境設(shè)計等方面工作。但目前真正學(xué)工業(yè)設(shè)計的技術(shù)人員很少，究其原因就是，專業(yè)的工業(yè)設(shè)計的學(xué)生反而不具備“工程思維”，缺乏創(chuàng)造力。因此，如何培養(yǎng)工科類工業(yè)設(shè)計學(xué)生的“工程思維”，是工業(yè)設(shè)計專業(yè)發(fā)展的一個至關(guān)重要的方向。

1 工業(yè)設(shè)計專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及問題

1.1 工業(yè)設(shè)計專業(yè)課程占比

我國工業(yè)設(shè)計專業(yè)發(fā)展很快，教育部網(wǎng)公布資料，我國從20世紀80年代至今，已有超過400所高校設(shè)有工業(yè)設(shè)計專業(yè)，多分布在藝術(shù)設(shè)計類學(xué)院（如藝術(shù)學(xué)院、美術(shù)學(xué)院、設(shè)計學(xué)院等）及工科類學(xué)院（機械學(xué)院、機電學(xué)院、工程學(xué)院、建筑學(xué)院等）。根據(jù)國內(nèi)部分從屬于工科院校的工業(yè)設(shè)計專業(yè)的藝術(shù)設(shè)計類課程和工科類課程的對比，基本可以看出我國高校工業(yè)設(shè)計課程的結(jié)構(gòu)分布，藝術(shù)類課程無論門數(shù)還是學(xué)分都大大超過了工科類課程的份額，工科院校的工科課程學(xué)分平均僅占到總學(xué)分的18.8%，最多的院校也不超過25%[3-4]?？梢?，我國工科院校的工業(yè)設(shè)計專業(yè)發(fā)展雖快，但是大多數(shù)高校對工業(yè)設(shè)計專業(yè)的培養(yǎng)目標不是很明確，工科課程相對設(shè)計課程比重較小，學(xué)生在做產(chǎn)品設(shè)計過程中也不能很好的利用起工科課程的內(nèi)容，而是更偏向于產(chǎn)品的外形設(shè)計部分。然而，工業(yè)設(shè)計專業(yè)本身是一個綜合性較強的專業(yè)，不但要進行產(chǎn)品外形的設(shè)計，更要強調(diào)對產(chǎn)品使用功能方面的設(shè)計。因此，工業(yè)設(shè)計專業(yè)培養(yǎng)出來的學(xué)生應(yīng)該是一個 “工業(yè)設(shè)計師”，不是“工程師”，但也不僅僅是“造型設(shè)計師”。

1.2 工業(yè)設(shè)計專業(yè)師資的知識結(jié)構(gòu)

工科類工業(yè)設(shè)計專業(yè)，是將工科知識與藝術(shù)設(shè)計有機的結(jié)合，因此對工科類工業(yè)設(shè)計專業(yè)的師資知識結(jié)構(gòu)的要求有其特殊性。而現(xiàn)實是工科類課程多由工科院校中相應(yīng)課程的工科教師承擔(dān)，設(shè)計類課程多由藝術(shù)設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計等相關(guān)設(shè)計類專業(yè)出身的教師承擔(dān)。這種構(gòu)成是大多數(shù)院校采用的方式，但是卻有一個很嚴重的問題：兩學(xué)科課程無法融合。也就是說，工科類教師不懂設(shè)計，設(shè)計類教師對工科了解不深。因此，這就需要在培養(yǎng)學(xué)生“工程思維”之前，先要對兩學(xué)科教師的知識體系進行完善。

1.3 學(xué)生的畏難情緒

大多工業(yè)設(shè)計學(xué)生在進入大學(xué)之前，沒有繪畫基礎(chǔ)，因此大一剛開始即給學(xué)生開設(shè)素描、色彩、產(chǎn)品設(shè)計等藝術(shù)設(shè)計類課程，同時還會開設(shè)機械制圖、力學(xué)、機械設(shè)計等工科類課程，可以說是設(shè)計類和工科類課程同時進行的。學(xué)習(xí)設(shè)計類課程的時候，因為沒有基礎(chǔ)，短時間內(nèi)畫出來的圖很難達到想要的效果，學(xué)生容易產(chǎn)生挫敗感。學(xué)習(xí)工科類課程的時候，因為理論性較強，又較設(shè)計類課程難，大多數(shù)學(xué)生也會產(chǎn)生畏難情緒，并無意識的回避這些課程的學(xué)習(xí)，僅以應(yīng)付考試為主。結(jié)果設(shè)計類課程達不到藝術(shù)設(shè)計類專業(yè)學(xué)生的水準，而工科類課程也沒學(xué)進去。再加上一直以來，工業(yè)設(shè)計專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后從事本職工作的比例太低。上?！爸袊I(yè)設(shè)計周”的數(shù)據(jù)表明：每年約有30%至40%的人流向包裝和商標設(shè)計等行當(dāng)，有40%至50%的人改行去搞裝潢、廣告，也有部分畢業(yè)生到網(wǎng)站進行網(wǎng)頁設(shè)計，真正去做工業(yè)設(shè)計的人很少。就更導(dǎo)致了他們認為工科課程學(xué)了也沒用的想法，無法形成學(xué)生的“工程思維”模式。

2 培養(yǎng)工業(yè)設(shè)計學(xué)生“工程思維”的措施

2.1 課程體系改革

工業(yè)設(shè)計專業(yè)的課程結(jié)構(gòu)大概可以分為：公共基礎(chǔ)課類、設(shè)計基礎(chǔ)課類、工科基礎(chǔ)課類、專業(yè)實踐課類。

工科類教師因為不懂藝術(shù)設(shè)計，所以在進行工科課程的教學(xué)中，大多是相對降低了該課程的難度，或者縮減了部分內(nèi)容，整個教學(xué)過程都還是按照工科的方式去教學(xué)，理論性比較強，實踐性比較弱，而且對計算分析的要求比較高，并沒有考慮到工業(yè)設(shè)計專業(yè)學(xué)生的特殊性，而有意識的去培養(yǎng)一些相應(yīng)的綜合設(shè)計能力。

設(shè)計類教師因為不是很了解工科，所以教學(xué)內(nèi)容都是偏向于外觀的設(shè)計的，而忽略學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計的部分。再加上學(xué)生對工科類課程學(xué)習(xí)不認真，所以學(xué)生就經(jīng)常會設(shè)計出讓人哭笑不得的產(chǎn)品。例如，本校曾有學(xué)生設(shè)計小型太陽能電動車，竟然沒有給電動車設(shè)計轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，小車只能前行，無法轉(zhuǎn)彎；有的學(xué)生設(shè)計蔬菜甩干機，以發(fā)條帶動小齒輪再帶動大齒輪傳動，從機械的角度和齒輪傳動的知識考慮根本不合理，無法實現(xiàn)甩干的目的。

因此，可以采用以下方法：

1）選用針對性的教材進行針對性的教學(xué)。例如基礎(chǔ)力學(xué)和機械設(shè)計基礎(chǔ)類課程，就有一本機械工業(yè)出版社出版的《工業(yè)設(shè)計機械基礎(chǔ)》教材，其中包含力學(xué)基礎(chǔ)和機械設(shè)計基礎(chǔ)的內(nèi)容，并且從產(chǎn)品的受力和產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計出發(fā)，涉及了日用品、家電，普通小型機械等結(jié)構(gòu)的設(shè)計，既能增加學(xué)生對工科課程的興趣，較一般的機械類課程的教材也能更淺顯易懂、更貼近設(shè)計方向；

2）應(yīng)該增加工科課程的課內(nèi)實踐教學(xué)，并適當(dāng)?shù)呐c設(shè)計課程相結(jié)合。比如我校工業(yè)設(shè)計專業(yè)的機械設(shè)計基礎(chǔ)的課程設(shè)計，以往都是與機械類專業(yè)一樣設(shè)計減速器，主要設(shè)計的是減速器的內(nèi)部傳動機構(gòu)，對于工業(yè)設(shè)計專業(yè)的學(xué)生來說，既內(nèi)容枯燥又計算困難。而要與設(shè)計課程結(jié)合的話，可以結(jié)合工業(yè)設(shè)計的特點，要求學(xué)生設(shè)計一些平時生活中常見的簡單機械，比如電風(fēng)扇或者小型手動裝訂機等，內(nèi)部的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計部分比較簡單，而且設(shè)計過程中還需要先對市場進行調(diào)研，然后再進行結(jié)構(gòu)分析，還需要一定的傳動機構(gòu)設(shè)計，最后再讓其做出可動結(jié)構(gòu)模型。這樣學(xué)生既可以運用自己學(xué)過的工科課程，難度也不是很大，還能親自動手做出成品模型，盡可能的激發(fā)出學(xué)生的興趣和積極性；

3）增加設(shè)計方向?qū)I(yè)實踐類課程的結(jié)構(gòu)功能設(shè)計部分。這樣學(xué)生不但要思考產(chǎn)品結(jié)構(gòu)外形是否美觀的問題，還需要考慮所設(shè)計作品是否能順利可靠的運行，是否可以投入實際生產(chǎn)。

這些都需要授課教師本身的知識儲備同時融合兩學(xué)科的內(nèi)容。

2.2 師資力量的“藝工合作”思想

對于工業(yè)設(shè)計專業(yè)來說，是需要考慮到美觀、使用性能、使用壽命等多方面因素的協(xié)調(diào)，而不是僅為了體現(xiàn)設(shè)計師的個性。因此需要藝術(shù)設(shè)計類課程和工科課程相融合，才能設(shè)計出各方面都滿意的產(chǎn)品。

之前也說到，工科類工業(yè)設(shè)計專業(yè)課程由兩個完全不同的學(xué)科方向的教師承擔(dān)，這就使得教師在教學(xué)過程中，著重點會有些偏差。而且，現(xiàn)有的工業(yè)設(shè)計專業(yè)畢業(yè)的教師，也大多都是按照工科課程加設(shè)計課程培養(yǎng)出來的，他們自身體現(xiàn)出的比較明顯的特點，就是更偏外觀設(shè)計，且工科知識不足。這樣所帶出來的學(xué)生也不能很好的把產(chǎn)品外形設(shè)計與結(jié)構(gòu)、功能設(shè)計的融合。因此，解決兩個專業(yè)在“工業(yè)設(shè)計”這個點的融合，擺脫兩張皮的狀況，現(xiàn)在尤顯重要。

所以，教師團隊就應(yīng)該先完善自己的知識體系，這就要求工科類教師和設(shè)計類教師互相隨堂聽課學(xué)習(xí)，還可以兩學(xué)科教師共同合作完成科研項目，尤其是校企合作的項目[5]。首先，這可以促進兩學(xué)科的交流與融合，盡量縮小兩個學(xué)科之間的差距；其次，兩學(xué)科教師可以互相學(xué)習(xí)，取長補短，提高自己的教學(xué)水平和科研創(chuàng)新能力，對本學(xué)科科研和跨學(xué)科科研的研究都有幫助，尤其是校企合作項目，可以有效的增進教師對另一學(xué)科內(nèi)容的理解與運用；然后，可以根據(jù)學(xué)生對另一學(xué)科的反映及時調(diào)整自己的課程教學(xué)，如果學(xué)生對工科課程感興趣，可以在設(shè)計類課程中增強其結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容，如果學(xué)生對設(shè)計課程感興趣，可以在工科課程的實踐中增強其對外形設(shè)計的要求。

2.3 大學(xué)生創(chuàng)新項目

工業(yè)設(shè)計教育應(yīng)該注重實踐，重視學(xué)生的綜合分析能力、創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力，可以組織學(xué)生經(jīng)常參加一些科研項目，將自己設(shè)計出來的作品作為產(chǎn)品實際應(yīng)用于生活中。結(jié)合教師的科研，申報大學(xué)生創(chuàng)新項目，對學(xué)生的創(chuàng)新能力、“工程思維”的培養(yǎng)，起著至關(guān)重要的作用。教師的科研，尤其是兩學(xué)科教師合作的科研項目，能夠有效的結(jié)合兩個學(xué)科的特點，融會貫通，讓學(xué)生在完成科研項目的過程中，更貼近實際產(chǎn)品的設(shè)計，而且能在設(shè)計過程中，更好的將結(jié)構(gòu)設(shè)計和外形設(shè)計相結(jié)合，還能夠讓學(xué)生體會到親自動手和團隊合作的快樂。而且在指導(dǎo)大學(xué)生創(chuàng)新項目的同時，教師之間的合作也能夠更好的發(fā)揮，對自身理論和實踐的教學(xué)也有更好的提高，還能夠及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生知識貯備的不足之處，在授課過程中對其不足之處進行加強。

3 結(jié)論

綜上所述，要培養(yǎng)學(xué)生的“工程”思維，需要考慮以下幾點：

1）有針對性的教學(xué)，根據(jù)工科院校工業(yè)設(shè)計專業(yè)的專業(yè)特點，確定明確的培養(yǎng)目標，制定相應(yīng)的教學(xué)計劃和教學(xué)大綱，用適用于工科工業(yè)設(shè)計專業(yè)的教材進行教學(xué)，增加工科類實踐課程和設(shè)計類實踐課程教學(xué)的課時，并對兩學(xué)科進行有機融合。

2）教師本身需要增強自己的知識儲備，兩學(xué)科教師在教學(xué)和科研上應(yīng)該互相學(xué)習(xí)、共同合作、取長補短，盡量縮小兩學(xué)科之間的差距，在教學(xué)上能夠讓學(xué)生體會到設(shè)計課程和工科課程的結(jié)合。

3）教師結(jié)合自身科研項目，帶領(lǐng)學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新項目，在項目完成過程中，充分的理解工科與設(shè)計類課程的基本設(shè)計思路，切身體會并完成兩學(xué)科的融合，設(shè)計出既滿足外形設(shè)計，又滿足使用要求的產(chǎn)品。

【參考文獻】

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[責(zé)任編輯：楊玉潔]