依托機械學科背景提升工業(yè)設計專業(yè)學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)模式探索

馮穎 楊穎

【摘要】本文反映了當前我國機械學科背景下的工業(yè)設計專業(yè)設置未能突出學科交叉優(yōu)勢的問題。通過對跨專業(yè)合作的意義的分析，提出在機械學科背景下的如何提升工業(yè)設計專業(yè)學生創(chuàng)新能力的改革措施。應在提高學生藝術設計審美品位的同時，讓學生有重點、分層次的掌握相關工程技術，完善工業(yè)設計教育體系，使設計教育適應社會發(fā)展趨勢和社會需求。

【關鍵詞】機械學科 工業(yè)設計 創(chuàng)新能力 培養(yǎng)模式

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）03-0237-02

1.引言

目前，我國美術院校、工科院校、綜合性大學、農林院校、師范院校等400多所大學開設了工業(yè)設計專業(yè)。有的學校工業(yè)設計專業(yè)設計設置在藝術設計學院、有的設置在建筑學院，有的設置在機械學院，培養(yǎng)模式教學計劃各不相同。由于國家教育部把工業(yè)設計專業(yè)歸屬于機械學科，因此，培養(yǎng)機械學科背景下的創(chuàng)新設計人才、強化學生在機械學科背景下的實踐能力、確立機械學科背景下工業(yè)設計專業(yè)的教育特色、凸顯機械學科的自身優(yōu)勢及發(fā)展特點，是目前工業(yè)設計教育的根本任務。

但當前我國高校機械學科背景下工業(yè)設計的特色建設并不理想。如何依托機械學科的先進制造技術與設備條件及其較強的科學性和現實性來構筑工業(yè)設計特色教育平臺，是當前工業(yè)設計教育要解決的重要問題。

2.機械學院下工業(yè)設計專業(yè)發(fā)展現狀

2.1 機械專業(yè)與工業(yè)設計專業(yè)跨專業(yè)合作較少

雖然很多學校機械學院下開設工業(yè)設計專業(yè)，但是據了解工業(yè)設計專業(yè)的發(fā)展相對獨立，與機械專業(yè)的聯系過少，盡管也有合作參賽，但數量較少，經過合作產生的創(chuàng)新產品設計以及相關成果鳳毛麟角，絕大多數機械學生甚至教師并不了解工業(yè)設計，認為工業(yè)設計專業(yè)僅是做產品外觀造型，工業(yè)設計學生也沒能很好的展示工業(yè)設計的作業(yè)，良好的設計思維、設計方法、設計表現技術帶給產品具有品質飛躍的創(chuàng)新力。這樣的問題源于工業(yè)設計專業(yè)學生對于機械專業(yè)所涉及產品領域陌生，或者懼怕，機械結構復雜、電子控制復雜，智能化程度高的科技產品設計都是薄弱環(huán)節(jié)，更擅于小型生活產品的設計，注重產品的使用方式的改良，注重產品舒適性美觀性方面的設計，因此與機械專業(yè)一直沒有過多交點。另外，很多學?？鐚I(yè)合作的組織模式也不完善，學生以及教師團隊難以集結在一起。

2.2 機械學科下工業(yè)設計專業(yè)整體創(chuàng)新實力不足

分析工業(yè)設計專業(yè)重要設計競賽的內容要求并對比獲獎作品，發(fā)現近幾年設計發(fā)展方向更趨向于一些機械裝備、大型出行工具、保健游樂設施、智能裝備、電子通訊設備，而這些產品涉及的內容包含大量的機械結構、電子信息技術的知識，略懂皮毛是難以深入完成產品的設計，而且觀察獲獎作品，發(fā)現作品的深入程度要求越來越高，對工業(yè)設計學生技術能力素養(yǎng)的要求也越來越高。

2.3 創(chuàng)新發(fā)展方向的定位不明確

很多機械學院下工業(yè)設計專業(yè)的發(fā)展定位并不明確，藝術設計和機械產品結構設計的要求同時強調，使得專業(yè)發(fā)展沒有重點，停滯不前。例如，我校工業(yè)設計專業(yè)開設早期，便與臺灣高校合作，從臺灣學習了四大傳統(tǒng)工藝的制作方法，成為我專業(yè)非常鮮明的特色，但是如何將傳統(tǒng)工藝用于產品創(chuàng)新設計中，一直還沒有更清晰的發(fā)展方向的確定，如何將這些傳統(tǒng)材料和科技產品結合應是需要進一步明確的問題。

3.依托機械學科背景提升工業(yè)設計專業(yè)創(chuàng)新能力的意義

3.1專業(yè)特色的核心體現

背靠機械工程學院優(yōu)勢的教學條件，教師與團隊資源，工業(yè)設計專業(yè)理應在產品設計的機械結構的實踐應用能力高于藝術設計類院校的學生。通過改革學生對機械結構、力學校核、電子技術等核心課程的深入理解學習，易于在課程訓練、競賽項目、科研項目中與機械類學生形成團隊，設計以往學生害怕觸及的出更具有創(chuàng)新實踐意義的產品，也可以讓今后的用人單位發(fā)現我院學生在結構設計上的特長，形成機械學院下工業(yè)設計專業(yè)的教學特色。

3.2培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐綜合能力

教師作為項目的設計者，需要充分了解學生的現有的知識構成和能力以及畢業(yè)后所需的機械結構知識技能，由簡到難，設計恰當的項目，才能保證學生樂于接受該項目并順利完成； 教師作為項目實施過程中的指導者，要求教師要有良好的機械結構設計和操作經驗，以及良好的教學組織能力，善于發(fā)揮學生的主體地位和教師的主導地位，培養(yǎng)學生的綜合應用能力。

除此之外，教師要在項目的實施過程中，注重學生全面發(fā)展和個性發(fā)展，積極培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，鼓勵學生在項目操作的過程，進行發(fā)散思維，并能運用所學知識設計更好的項目，而培養(yǎng)出高素質的綜合性應用人才。

3.3 重視機械優(yōu)勢學科方向內容的設計應用有助于提升教師科研能力

應以學科帶頭人和團隊建設為重點，把學科建設發(fā)展的需要和教師成長發(fā)展的需要結合起來，以“特長生導師制”作為抓手，使教師明確自己的科研主攻方向，進行職業(yè)能力、素質提升和職業(yè)發(fā)展規(guī)劃。因此在機械學院整體發(fā)展規(guī)劃的引導下，教師擔任學生團隊導師，引入科研項目，項目類型貼合時代科技發(fā)展，設計關注基礎學科應用方法，以及結構、科技方面深入程度，并且更關注與科技與人的協調發(fā)展關系，確定科技服務生活的科學研究方向，使得教師的科研項目級別以及科研成果都能有高水準的提升，進而促進教師梯隊的發(fā)展，教師自我提升與學生創(chuàng)新能力發(fā)展是一個專業(yè)兩個并行的核心，它們相輔相成。

4.依托機械學科背景，跨專業(yè)合作的培養(yǎng)模式改革的內容

4.1 以機械專業(yè)方向涉及的產品類型，明確劃分工業(yè)設計專業(yè)的高年級方向領域

很多機械學院下的工業(yè)設計專業(yè)以往并未劃分專業(yè)方向，強調設計方法和工藝技術的深入強化應對所有類型的設計問題，強調學生的社會適應性，以提高就業(yè)率，但是近幾年越來越覺得，沒有明確的方向劃分，對于學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的力度是不足的，學生經常自己尋找課題方向，關注的重點也和學院發(fā)展特色不一致，甚至可能也遠離工業(yè)設計專業(yè)的方向，畢業(yè)生的整體競爭力也很難提高，因此明確設置專業(yè)方向有助于專業(yè)創(chuàng)新實力的提升。

各機械學院可研究各自機械類優(yōu)勢學科方向，例如機器人技術、機電工程、數字化設計與制造技術等所涉及的研究領域和產品類型，并結合工業(yè)設計專業(yè)現有情況，對專業(yè)設置和方向劃分做出重新定義。例如：我校工業(yè)設計專業(yè)將高年級課程分為兩個方向：生活產品設計方向、電子信息產品設計方向。

對于生活產品設計方向，在學生擅長的用戶體驗研究和造型美學的基礎上，涉及更多機械結構復、電子控制復雜的大型產品，使學生的設計創(chuàng)新能力有質的提升。對于電子信息產品設計方向關注數字化設計技術的更新發(fā)展，希望通過設計使更多智能化科技能更好為生活服務。以這樣兩個方向并行發(fā)展，促進學生與教師的共同發(fā)展，也為專業(yè)與企業(yè)合作提供更對口的方式。

4.2根據專業(yè)方向，調整課程內容

教學內容應根據不同的設計方向有所調整。針對人才培養(yǎng)模式改革方向，課程體系要做特色課程群重新調整，在原有常規(guī)設置的《工業(yè)設計機械基礎課程》內容深入改革的基礎上，可以拓展更多的與機械專業(yè)內容對接的課程，如：工業(yè)設計工程基礎、電工電子技術等、模具設計等。這些課程內容針對工業(yè)設計學生在項目主體中參與角色特點，進行工業(yè)設計化改編。新課程設置和內容設置上以實際產品為機械電子知識的引入方式，針對一些輕工產品和小家電產品，甚至大型工程機械、機器人、智能產品，只講述產品基本的結構、工作原理和簡單的設計準則，不涉及到具體的設計計算。并且為了讓學生更易理解，結合一些現代產品實例進行講解，效果更佳。這樣有助于擴充其知識面，甚至進一步對結構比較簡單的產品、或者大型產品的關鍵部件進行設計計算，達到理論和實際相結合的目的。例如：簡單的殼體和箱體的設計，梁和軸的尺寸設計。

4.3教學方法的改革

教學方法上，通過產品圖片、動畫視頻以及拆卸一些實際產品直觀的體現，讓學生結合書本上所描述知識點進行消化理解。理論教學梳理后，讓學生對一些廢棄電子產品進行拆卸、繪制爆炸圖，并在保留原電子產品電路板的前提下，對該產品的外觀進行重新設計：學生在拆卸和繪圖過程中，是對理論教學的實踐驗證，也是一個對知識點的鞏固理解過程；在后期的再設計中，考慮產品的聯接問題，是對所學知識的實踐運用。

4.4模型制作教學方法的改革

工業(yè)設計專業(yè)一直以來要求學生動手制作模型，將設計的內容已實物的形式展示出來，模型盡可能以多種加工手段，做出真實可以使用的產品。對于跨專業(yè)領域的創(chuàng)新訓練，對于學生模型制作的要求要更進一步。借助機械工程實驗室強大的設備制作，對于塑料、金屬類產品，在原有的手工制作的基礎上，還應強調3D打印技術實操的訓練，指導學生制作出結構功能可動的真實產品；對于木工家具類產品，還應強調木工機械卯榫結構的機加工訓練。模型實操能力的訓練有助于將學生創(chuàng)新設計落在產品轉化的實處。

4.5科技競賽、企業(yè)項目團隊的組建形式改革

科技競賽、企業(yè)項目組建學生團隊是很多學校一直有開展的教學活動。但是跨專業(yè)學生相互之間的互動較少，溝通有障礙，學習能力參差不齊，團隊合作推動緩慢。改革的著眼點應以教師科研團隊為核心指導，選派或推薦學生組建團隊，雙方專業(yè)教師聯合指導，才有利學生能力的迅速提升，各自揚長避短的完成項目的創(chuàng)新設計過程。

5.結語

依托機械學科背景，跨專業(yè)合作，對工業(yè)設計專業(yè)創(chuàng)新能力的提升，最關鍵的一環(huán)在于求變：辦學思路上求變，課程設置上求變，培養(yǎng)方式上求變，教學模式上求變。通過調整培養(yǎng)計劃、授課內容與方式、強調實踐教學，激發(fā)學習興趣等一系列舉措，學生在設計的系統(tǒng)性、考慮問題的全面性、工作方法及設計水平方面都有明顯提高。項目團隊合作的模式也會使工業(yè)設計專業(yè)參與創(chuàng)新競賽、申請專利的數量大幅度提高，這些都是一個專業(yè)創(chuàng)新能力提升的重要指標。

參考文獻：

[1]張宗登.機械學科背景下的工業(yè)設計專業(yè)特色探討[J]. 鄭州輕工業(yè)學院學報.2011.2

[2]鄧嶸.工業(yè)設計交叉課程體系實踐型創(chuàng)新教學模式研究——智能產品開發(fā)課程在新模式中的教學實踐[J].裝飾.2016.7

[3]趙海賢；孫占剛.工業(yè)設計專業(yè)《機械基礎》課程改革與實踐[J].承德石油高等?？茖W校學報.2014.2.15