多學(xué)科融合背景下新工科課程體系建設(shè)研究

唐幫備 陳昊 陳勝男

為了應(yīng)對(duì)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和企業(yè)人才需求變化，提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，本文分析了現(xiàn)階段人才培養(yǎng)中存在的主要問題，提出了通過工學(xué)、藝術(shù)學(xué)、管理學(xué)、心理學(xué)等多學(xué)科融合背景下，構(gòu)建人工智能相關(guān)新工科課程體系，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中，引入與行業(yè)需求接軌的新工科課程，并結(jié)合本科生導(dǎo)師制、工作室制、項(xiàng)目導(dǎo)入制的方式，建立相關(guān)的新工科教學(xué)實(shí)踐應(yīng)用平臺(tái)。能夠響應(yīng)國(guó)家戰(zhàn)略部署，主動(dòng)應(yīng)對(duì)產(chǎn)業(yè)變化，在新產(chǎn)業(yè)形勢(shì)下培養(yǎng)符合行業(yè)社會(huì)需求的產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)人才，促進(jìn)我國(guó)自主創(chuàng)新能力的發(fā)展。

1 研究背景

為主動(dòng)應(yīng)對(duì)隨著移動(dòng)互聯(lián)、大數(shù)據(jù)及“云計(jì)算”等為代表新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，支撐服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、“中國(guó)制造2025”等一系列國(guó)家戰(zhàn)略，2017年2月以來，教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)，先后發(fā)布了《關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》、《關(guān)于推進(jìn)新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目的通知》，全力探索形成領(lǐng)跑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)。國(guó)家教育部、市教委、科技局、經(jīng)信委等部門均通過政策引導(dǎo)大力鼓勵(lì)企業(yè)和高校發(fā)展新工科建設(shè)，給高校在新產(chǎn)業(yè)模式下的設(shè)計(jì)專業(yè)的人才培養(yǎng)和教育帶來新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

新工科的概念始于2017年，全國(guó)各大高校在新工科課程建設(shè)和人才培養(yǎng)均處于探索階段，也缺少相應(yīng)的實(shí)施案例，尤其是如何將新工科課程有效植入設(shè)計(jì)類專業(yè)的中，更需要在課程的實(shí)踐應(yīng)用中不斷反饋總結(jié)，將通過教學(xué)實(shí)踐與效果反饋，不斷對(duì)課程構(gòu)架進(jìn)行不斷的優(yōu)化迭代，并逐步完善形成行之有效的成熟課程體系。本文對(duì)新產(chǎn)業(yè)形式下產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)中存在的主要問題進(jìn)行了梳理，旨在通過問題導(dǎo)向，有效構(gòu)建產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)新工科體系課程，探尋新產(chǎn)業(yè)模式下的產(chǎn)品設(shè)計(jì)跨學(xué)科創(chuàng)新人才培養(yǎng)方法。

2 新產(chǎn)業(yè)形式下產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)主要存在問題

通過對(duì)企業(yè)和設(shè)計(jì)類高校的走訪調(diào)研，隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，產(chǎn)業(yè)運(yùn)行模式和人才需求發(fā)生了根本變化，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

2.1 新產(chǎn)業(yè)模式下產(chǎn)品設(shè)計(jì)人才需求發(fā)生變化

產(chǎn)品設(shè)計(jì)將技術(shù)、藝術(shù)與文化相結(jié)合轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，是現(xiàn)代制造服務(wù)業(yè)的重要組成部分，在新的產(chǎn)業(yè)模式下，很多公司的業(yè)務(wù)范圍進(jìn)行了擴(kuò)展轉(zhuǎn)型，用人單位工作內(nèi)容和人才需求發(fā)生變化，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)類人才培養(yǎng)模式將無法適應(yīng)新的產(chǎn)業(yè)人才需求。

2.2 如何發(fā)揮新工科課程在設(shè)計(jì)學(xué)科中的教學(xué)推進(jìn)作用

國(guó)家大力發(fā)展以新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)為背景的新工科建設(shè)，設(shè)計(jì)專業(yè)作為藝工結(jié)合的跨學(xué)科應(yīng)用型專業(yè)，有很大的空間發(fā)揮學(xué)科綜合優(yōu)勢(shì)，這個(gè)過程中如何有效的發(fā)揮科學(xué)與藝術(shù)的學(xué)科特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，如何建立與設(shè)計(jì)類人才培養(yǎng)需求相適應(yīng)的新工科課程體系與教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，是新時(shí)代下設(shè)計(jì)學(xué)科人才培養(yǎng)主動(dòng)適應(yīng)產(chǎn)業(yè)變化所必須解決的問題。

2.3 新工科課程體系創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)能力培養(yǎng)如何與服務(wù)地方人才需求相適應(yīng)

中國(guó)設(shè)計(jì)仍處于世界經(jīng)濟(jì)價(jià)值鏈的最底端，缺少引領(lǐng)世界的自主創(chuàng)新品牌和創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，創(chuàng)新能力與創(chuàng)意市場(chǎng)轉(zhuǎn)換率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)注重造型方面的設(shè)計(jì)，而對(duì)用戶需求挖掘、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與功能的實(shí)現(xiàn)、用戶體驗(yàn)、設(shè)計(jì)服務(wù)等跨學(xué)科知識(shí)的課程構(gòu)建不夠系統(tǒng)，新工科課程體系有利于學(xué)科優(yōu)化布局，從藝術(shù)設(shè)計(jì)的角度為重慶乃至長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶構(gòu)建創(chuàng)新價(jià)值鏈，大力培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)自主品牌創(chuàng)新人才，提升創(chuàng)意資源轉(zhuǎn)換效率，避免本土人才流失。

3 研究路徑與主要方法

3.1 研究方法

運(yùn)用文獻(xiàn)歸納與案例研究法，首先對(duì)重慶及沿海產(chǎn)品設(shè)計(jì)企業(yè)人才需求和國(guó)內(nèi)知名工業(yè)設(shè)計(jì)高校人才培養(yǎng)的情況做走訪調(diào)查，課題組將結(jié)合相關(guān)我國(guó)新工科人才培養(yǎng)中理論與實(shí)踐案例，結(jié)合對(duì)企業(yè)及高校個(gè)案的研究分析，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，探討重慶地區(qū)高校人才培養(yǎng)與地區(qū)經(jīng)濟(jì)相適應(yīng)的方法尋找參考與借鑒，應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)并不斷反饋完善。其次運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)挖掘與探索性研究法，展開培養(yǎng)方案、課程體系構(gòu)建的完善：在現(xiàn)有條件下，優(yōu)化和保留部分原有設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表達(dá)、理論方法的課程，同時(shí)引入新工科版塊課程（如人工智能、大數(shù)據(jù)分析、智能設(shè)計(jì)與制造）、企業(yè)與行業(yè)資源，用于主要用于設(shè)計(jì)方法及手段上的提升，同時(shí)根據(jù)新工科課程構(gòu)架的需要，建立跨學(xué)科導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)，送培部分教師進(jìn)修，形成有效的課程構(gòu)架與課程評(píng)價(jià)體系。最后運(yùn)用定性定量分析與優(yōu)化迭代法，通過課程的教學(xué)實(shí)踐與反饋，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并不斷優(yōu)化完善課程構(gòu)架與教學(xué)模式，形成有效的多學(xué)科交叉的產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)新工科課程體系，相關(guān)實(shí)踐案例及理論基礎(chǔ)。具體思路如圖1所示

3.2 圍繞產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力提升的多學(xué)科交叉新工科課程體系構(gòu)建

結(jié)合本校現(xiàn)有軟硬件條件和重慶地方經(jīng)濟(jì)需要的人才能力需求，對(duì)已有課程進(jìn)行深入優(yōu)化完善，整合新工科多學(xué)科交叉技術(shù)資源服務(wù)與設(shè)計(jì)，并針對(duì)性植入智能設(shè)計(jì)、大數(shù)據(jù)運(yùn)用、人工智能等相關(guān)課程，這類課程將為提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)創(chuàng)新能力和重慶地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要而服務(wù)，探索將新工科的思維和方法引入產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)課程版塊的可實(shí)施性。目前全國(guó)各大高校在新工科課程建設(shè)和人才培養(yǎng)均處于探索階段，也缺少相應(yīng)的實(shí)施案例，尤其是如何將新工科課程有效植入設(shè)計(jì)類專業(yè)的中，更需要在課程的實(shí)踐應(yīng)用中不斷反饋總結(jié)，通過教學(xué)實(shí)踐與效果反饋，不斷對(duì)課程構(gòu)架進(jìn)行不斷的優(yōu)化迭代，并逐步完善形成行之有效的成熟課程體系。

3.3 創(chuàng)新教學(xué)實(shí)踐制度建立

在教學(xué)實(shí)踐中，需要不斷從打造特色專業(yè)和培養(yǎng)服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新人才的角度進(jìn)行完善課程培養(yǎng)體系，通過建立本科生導(dǎo)師制、工作室制與“創(chuàng)客”團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)入制度，給師生提供相應(yīng)的教學(xué)實(shí)踐平臺(tái)。如：通過本科生導(dǎo)師制解答學(xué)生專業(yè)方面的困惑，參與導(dǎo)師的課題或?qū)嶋H項(xiàng)目，并在導(dǎo)師的指導(dǎo)下參與省部級(jí)以上學(xué)科競(jìng)賽;工作室制讓學(xué)生在大學(xué)期間成立設(shè)計(jì)工作室，由專業(yè)教師或企業(yè)人員牽頭組織，通過接觸參與商業(yè)設(shè)計(jì)案例實(shí)踐，提前接觸行業(yè)實(shí)際需求;創(chuàng)客團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)入制響應(yīng)國(guó)家雙創(chuàng)政策，由學(xué)生自主申請(qǐng)，以創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目孵化的形式入駐創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室提供基本辦公條件、實(shí)驗(yàn)儀器及行業(yè)資源的支持。

4 總結(jié)與展望

多學(xué)科融合背景下對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)課程構(gòu)架中打造實(shí)施新工科課程體系，能夠發(fā)揮設(shè)計(jì)專業(yè)的跨學(xué)科優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)科學(xué)教育、人文教育、藝術(shù)教育、工程教育的有機(jī)融合，對(duì)推進(jìn)和豐富新工科教育理念與內(nèi)涵和新形勢(shì)下跨學(xué)科人才培養(yǎng)模式，從理論和教學(xué)案例上進(jìn)行探索。在設(shè)計(jì)教育的過程中建立新工科課程版塊，結(jié)合重慶地方設(shè)計(jì)類人才需求，合理運(yùn)用多學(xué)科融合優(yōu)勢(shì)進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐探索，豐富了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段，有效推動(dòng)設(shè)計(jì)學(xué)科向工科延伸結(jié)合，產(chǎn)生新的設(shè)計(jì)理論及方法技術(shù)，切實(shí)有效提升教學(xué)效率和促進(jìn)地方高校設(shè)計(jì)專業(yè)人才培養(yǎng)服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)需求。

本文系重慶文理學(xué)院引進(jìn)人才項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：R2018SJD16;教育部新工科質(zhì)量工程課題資助項(xiàng)目“新產(chǎn)業(yè)形式下的工業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式探索與實(shí)踐”;重慶師范大學(xué)教學(xué)改革項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：201819。

（作者單位：1 重慶文理學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 2 重慶師范大學(xué)美術(shù)學(xué)院）