創(chuàng)業(yè)背景下的基于仿生理念產(chǎn)品設(shè)計教學(xué)改革與實踐

一、本課題研究的建設(shè)目標(biāo)：

仿生設(shè)計是人們在長期向大自然學(xué)習(xí)的過程中，經(jīng)過積累經(jīng)驗，選擇和改進其功能、形態(tài)，從而來創(chuàng)造更優(yōu)良的人造物。尤其是當(dāng)今的信息時代，人們對產(chǎn)品設(shè)計的要求和過去不同，既注意功能的優(yōu)良特性，又追求形態(tài)的清新、淳樸，同時注重產(chǎn)品的返樸歸真和個性。提倡仿生設(shè)計，不但創(chuàng)造功能完備、結(jié)構(gòu)精巧、用材合理、美妙絕倫的產(chǎn)品，同時賦予產(chǎn)品形態(tài)以生命的象征，讓設(shè)計回歸自然，增進人類與自然統(tǒng)一。

學(xué)習(xí)和利用生物系統(tǒng)的優(yōu)異結(jié)構(gòu)和奇妙的功能，已經(jīng)成為技術(shù)革新和技術(shù)革命的一個新方向。許多事實說明，仿生學(xué)是發(fā)展新技術(shù)的金鑰匙。面臨當(dāng)前產(chǎn)品設(shè)計的單調(diào)、缺乏創(chuàng)意的現(xiàn)狀，項目組將仿生理念引入到產(chǎn)品設(shè)計的教學(xué)中，解決學(xué)生的設(shè)方案創(chuàng)新度不高，設(shè)計思維方式滯后的問題，達到引導(dǎo)學(xué)生運用仿生設(shè)計思維進行產(chǎn)品造型的創(chuàng)新設(shè)計的目的。

1、通過課程的改革，培養(yǎng)學(xué)生基于仿生學(xué)的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計思維方式，并用仿生設(shè)計思維方式的規(guī)律指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)意，從思維角度開拓設(shè)計思路，對現(xiàn)有的產(chǎn)品設(shè)計體系加以完善和補充。

2、通過基于仿生理念產(chǎn)品設(shè)計案例的實踐，使學(xué)生掌握仿生設(shè)計的基本規(guī)律，把握如何把仿生學(xué)原理融合到設(shè)計創(chuàng)新思維，并運用到產(chǎn)品設(shè)計實際中。例如蜂巢由一個個排列整齊的六棱柱形小蜂房組成，每個小蜂房的底部由3個相同的菱形組成，這些結(jié)構(gòu)與近代數(shù)學(xué)家精確計算出來的菱形鈍角109 ° 28 ’和銳角 70 ° 32 ’完全相同，是最節(jié)省材料的結(jié)構(gòu)，且容量大、極堅固，令許多專家贊嘆不止。人們仿其構(gòu)造用各種材料制成蜂巢式夾層結(jié)構(gòu)板，強度大、重量輕、不易傳導(dǎo)聲和熱，是建筑及制造航天飛機、宇宙飛船、人造衛(wèi)星等的理想材料。

3、仿生設(shè)計思維模型的建立為學(xué)生創(chuàng)新意識不強，設(shè)計素材匱乏等現(xiàn)象又辟新徑，使學(xué)生開拓思路，激發(fā)靈感，加快創(chuàng)新設(shè)計進程。

二、本課題的建設(shè)方案：

1、詳細(xì)系統(tǒng)講解產(chǎn)品設(shè)計的流程與方法。從設(shè)計的計劃、溝通、構(gòu)思、表現(xiàn)、生產(chǎn)、市場，流程中的每一個階段都有著各自的方法和理論指導(dǎo)，要明確在每個階段要完成那些任務(wù)。引導(dǎo)學(xué)生按照產(chǎn)品設(shè)計的要求有序的完成每個階段性目標(biāo)。首先是計劃階段，學(xué)生與“客戶”進行充分溝通及市場前期考察來完成設(shè)計綱要；其次，進入構(gòu)思階段，在這個階段，學(xué)生主要完成設(shè)計綱要的修正，并設(shè)計出概念圖及簡單建模；再次，經(jīng)過推敲，完成外觀設(shè)計建模及渲染；最后，生產(chǎn)產(chǎn)品及市場測試，收集市場評價及反饋，以便于后續(xù)制訂市場營銷計劃。

2、其中“構(gòu)思”這一環(huán)節(jié)包括了討論修正，概念圖和簡單建模三個部分?？v貫這三項工作的是設(shè)計者的設(shè)計思維，也就是在頭腦中對這個設(shè)計任務(wù)的詮釋和理解。為了更好的啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)意思維，從這一點延伸進去，對于仿生設(shè)計的類型和方法作深入的講解，再引導(dǎo)學(xué)生運用仿生設(shè)計思維形成一套較規(guī)范的思維模型，為構(gòu)思階段提供更廣闊的思考空間和更多的參考。

3、鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生運用仿生設(shè)計思維建立環(huán)環(huán)相扣的設(shè)計思維模型。首先通過調(diào)查研究得出感性和理性兩種基本思維方式模型，然后從生物界汲取設(shè)計靈感，進行創(chuàng)新思維的展開，形成初步的草圖方案，最后通過用戶需求與設(shè)計者的感知意象匹配模型，根據(jù)設(shè)計要求進行設(shè)計方案的篩選和再創(chuàng)新，使得設(shè)計方案趨于完善。

三、本課題研究進度安排：

第一階段：系統(tǒng)地對產(chǎn)品設(shè)計方法程序進行學(xué)習(xí)和梳理，通過理論聯(lián)系案例的形式讓學(xué)生了解產(chǎn)品設(shè)計的基本程序、每個設(shè)計步驟中具體的任務(wù)以及如何靈活地將各類設(shè)計思維方法應(yīng)用到每一個環(huán)節(jié)。

第二階段：在設(shè)計程序的第二個節(jié)點即構(gòu)思階段，系統(tǒng)的講解仿生設(shè)計的五個類型：形態(tài)仿生、結(jié)構(gòu)仿生，色彩仿生，肌理仿生，功能仿生仿生，要求學(xué)生掌握五個仿生類別的研究方法。并以案例的形式講解運用仿生設(shè)計思維建立設(shè)計思維模型。

第三階段：在運用仿生設(shè)計思維設(shè)計某個產(chǎn)品的過程中，不可能照辦放生對象的所有特征，因此要經(jīng)過一定的方式和手段進行抽象和簡化而成，使之與用戶的感性知識相匹配。因此， 我們需要進一步細(xì)化和完善它仿生設(shè)計的思維模型，即具體討論利用仿生設(shè)計思維來進行創(chuàng)新的技巧，主要包括為定點法、聯(lián)想法、組合法、超常法和模仿法。

第四階段：在草圖方案的基礎(chǔ)上完成產(chǎn)品設(shè)計的其他環(huán)節(jié)，例如建模，渲染，設(shè)計說明等。

第五階段：通過教學(xué)效果分析產(chǎn)品設(shè)計課程存在哪些問題，逐步完善課程體系，并總結(jié)課程經(jīng)驗和心得，發(fā)表關(guān)于產(chǎn)品設(shè)計教學(xué)及仿生設(shè)計的學(xué)術(shù)論文。

四、本課題預(yù)期效果：

通過該課程的學(xué)習(xí)，在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的大背景下，使學(xué)生明白“產(chǎn)品的設(shè)計應(yīng)符合大自然對其的要求，使人在使用中產(chǎn)生親切感?！边@種將語意運用到工業(yè)設(shè)計中，就稱之為“產(chǎn)品的語言”。積極的關(guān)注仿生發(fā)明中精巧的結(jié)構(gòu)和奇特的材料，并且巧妙地應(yīng)用這些結(jié)構(gòu)和材料，結(jié)合創(chuàng)業(yè)市場的需求創(chuàng)造出人們需求的產(chǎn)品，同時也要細(xì)心的觀察自然，提煉自然的精妙，提出更多的構(gòu)想，為科學(xué)家的探索提供更多的思路，從而創(chuàng)造更有價值的仿生成果，為人類創(chuàng)造更加精美更加豐富的產(chǎn)品。并運用仿生設(shè)計思維指導(dǎo)設(shè)計思維模型進行設(shè)計，從而產(chǎn)生更通俗易懂的“產(chǎn)品語言”，并通過產(chǎn)品傳達給使用者，使用戶能正確和安全、便捷的使用。

項目來源：吉林大學(xué)珠海學(xué)院高等教育教學(xué)改革項目，項目編號：ZLGC20150803

（作者單位：吉林大學(xué)珠海學(xué)院）