新工科背景下工業(yè)設(shè)計專業(yè)《產(chǎn)品設(shè)計程序與方法》課程教學(xué)改革

廣東東軟學(xué)院 羅青雅

隨著“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”“一帶一路”“人工智能”等國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的出現(xiàn)，我國高等教育的工程教育也在積極探索新模式。結(jié)合新產(chǎn)業(yè)革命與新技術(shù)創(chuàng)新，高等教育“新工科”概念應(yīng)運而生[1]。在新工科建設(shè)背景下，作為交叉型與創(chuàng)新型的工科類專業(yè)——工業(yè)設(shè)計同樣面臨著人才培養(yǎng)模式的改革。《產(chǎn)品設(shè)計程序與方法》作為工業(yè)設(shè)計專業(yè)的基礎(chǔ)核心課程，是一門以訓(xùn)練設(shè)計思維和設(shè)計方法創(chuàng)新應(yīng)用的重點課程，需要緊密貼合新工科的五新建設(shè)模式（即新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量、新體系）。因此，文章將基于目前新工科發(fā)展趨勢，結(jié)合工業(yè)設(shè)計專業(yè)學(xué)生特點與教育特征，探索《產(chǎn)品設(shè)計程序與方法》課程在教學(xué)模式上的改革，以培養(yǎng)新工科教育理念下的專業(yè)人才。

1 新工科的概念

2017 年2 月，全國30 所高校齊聚復(fù)旦大學(xué)，就新時期工程人才教育改革創(chuàng)新進(jìn)行了激烈研討，形成了新工科建設(shè)的“復(fù)旦共識”，從而拉開了新工科建設(shè)的序幕[1]；4 月，60 所高校在天津大學(xué)共同商議新工科建設(shè)的愿景與行動，達(dá)成了新工科建設(shè)的“天大行動”，明確了中國模式下工程創(chuàng)新教育發(fā)展與人才培養(yǎng)總目標(biāo)、各階段目標(biāo)及相關(guān)舉措[2]；6 月，高校、企業(yè)及研究機構(gòu)等30 余位專家在北京召開新工科建設(shè)啟動及部署會議，審議通過了《新工科研究與實踐項目指南》（即北京指南），為新工科建設(shè)提出了寶貴的指導(dǎo)意見以及研究與實踐的方向[3-4]。至此，“復(fù)旦共識”“天大行動”“北京指南”形成了新工科建設(shè)的“三部曲”，建立起了中國模式下的工程教育改革新路徑。

新工科的理念內(nèi)涵一方面對傳統(tǒng)工程教育模式升級與轉(zhuǎn)型提出了更高要求，以適應(yīng)新產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟發(fā)展需求；另一方面，對未來人才培養(yǎng)強調(diào)設(shè)計思維、工程思維、批判性思維和數(shù)字化思維[2]，以適應(yīng)新工業(yè)革命和未來科技發(fā)展的新需求。因此，“前沿技術(shù)引領(lǐng)性”“學(xué)科間交融性”“知識體系多樣性”“人才培養(yǎng)創(chuàng)新性”等新工科范式特征[5]，為工業(yè)設(shè)計專業(yè)教育改革及人才培養(yǎng)提供了的新思路與實踐路徑。

2 《產(chǎn)品設(shè)計程序與方法》課程介紹及教學(xué)現(xiàn)狀

2.1 課程介紹

2.1.1 課程地位

《產(chǎn)品設(shè)計程序與方法》課程是工業(yè)設(shè)計專業(yè)二年級的一門專業(yè)必修課，處于工業(yè)設(shè)計專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的第三階段。它承接著大一的基礎(chǔ)課，并行大二的專業(yè)課，進(jìn)而引導(dǎo)著大三大四的專業(yè)選修課及一些競賽項目?！懂a(chǎn)品設(shè)計程序與方法》也是學(xué)生由基礎(chǔ)性理論學(xué)習(xí)向?qū)I(yè)實物學(xué)習(xí)過渡的一門關(guān)鍵性課程。這門課程的目的包括引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)地掌握產(chǎn)品設(shè)計理論程序、學(xué)習(xí)各類設(shè)計方法、了解產(chǎn)品相關(guān)技術(shù)與熱門科技、建立獨特的設(shè)計思維、對設(shè)計過程中的問題能夠清晰表達(dá)與分析、針對問題能夠選擇可用的解決辦法并給出創(chuàng)意方案。通過課程訓(xùn)練，使學(xué)生具備企業(yè)設(shè)計師市場意識和流程意識。

2.1.2 課程目標(biāo)

1）教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)目的是教學(xué)目標(biāo)的體現(xiàn)。在制定教學(xué)目標(biāo)時，以O(shè)BE（Outcome based education，成果導(dǎo)向教育，簡稱OBE）和混合式教學(xué)等教育理念、方法為指導(dǎo)，注重“知識”“能力”“素質(zhì)”三者的融合。通過《產(chǎn)品設(shè)計程序與方法》課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在掌握一定基礎(chǔ)理論和技巧的同時，將學(xué)生引入到設(shè)計實踐環(huán)節(jié)，從對單個基礎(chǔ)知識的掌握轉(zhuǎn)向綜合系統(tǒng)的觀察、分析、定位、創(chuàng)造、評價和決策能力的培養(yǎng)，并將這種能力的培養(yǎng)始終貫穿于實際的設(shè)計課題中，從而培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力，使學(xué)生理解設(shè)計方法論中基本思想，并能運用科學(xué)的思維方法和合理的工作程序樹立正確且系統(tǒng)的設(shè)計觀念。

2）育人目標(biāo)。通過課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計表達(dá)、市場調(diào)研、敏銳的洞察和分析能力，以及溝通與社交能力等，并且在課程教學(xué)中增設(shè)人文知識教學(xué)模塊，結(jié)合社會熱點案例分析，引導(dǎo)學(xué)生秉承“以人為中心”的設(shè)計理念，讓學(xué)生關(guān)注老、弱、病、殘等特殊人群的衣、食、住、行、健康、教育等需求，并認(rèn)真洞察故事或事件背后的原因，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。

2.2 教學(xué)現(xiàn)狀

2.2.1 理論教學(xué)與實踐教學(xué)斷層

《產(chǎn)品設(shè)計程序與方法》課程需要學(xué)生系統(tǒng)掌握設(shè)計流程、設(shè)計方法等理論知識，從項目立項到創(chuàng)意實施的過程中，需用到的草圖手繪、三維建模等實踐技能。傳統(tǒng)的教學(xué)安排，一般多以前半期理論知識加后半期實踐訓(xùn)練這種兩段式教學(xué)模式進(jìn)行，理論知識扎堆集中學(xué)習(xí)，一方面，對老師的教學(xué)壓力形成考驗，理論知識的應(yīng)用成果在后期無法很好體現(xiàn)；另一方面，老師在前期對學(xué)生一味地灌輸理論知識，導(dǎo)致學(xué)生對理論知識的學(xué)習(xí)僅停留在了解層面，無法深入理解與掌握，這也是前期理論知識與后期實踐訓(xùn)練出現(xiàn)斷層的結(jié)果，導(dǎo)致理論知識無法有效輸出。

2.2.2 授課方式缺乏創(chuàng)新

我國學(xué)者對商品住宅價格空間分異及其影響因素的研究，主要采用價格模型，對其空間結(jié)構(gòu)、分布特征及影響因素進(jìn)行研究。如文雯[1]采用EG模型和VAR模型對中國商品住宅價格1998-2009年的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果表明土地價格是影響商品住宅價格的主要因素。李蕊[2]利用趨勢面分析和Kriging插值，量化影響因素，運用ArcGIS的點密度、線密度和近鄰分析等工具探討西安市房價的空間分異特征。趙麗莉[3]運用SPSS軟件，對影響北京市房價的因素進(jìn)行探討。王永正[4]通過運用成都市1992-2006年的住房資料建立計量模型并采用計量經(jīng)濟學(xué)方法和統(tǒng)計分析方法，對影響該市房價的因子展開研究。

老師多以多媒體PPT 加傳統(tǒng)講授的方式對產(chǎn)品設(shè)計的程序以線性思維方式進(jìn)行闡述，同時，對課程中的設(shè)計方法等知識，常以案例分析形式加以理論闡述，所以，在整個授課方式上，均忽略了實踐性，整體下來，理論與實踐缺乏相互融合，學(xué)生技能得不到及時發(fā)揮，在學(xué)習(xí)過程中容易出現(xiàn)倦怠感與排斥心理，從而難以對理論知識點進(jìn)行消化。因此，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性隨之降低，逐漸失去對課程的學(xué)習(xí)興趣，最后將導(dǎo)致學(xué)生缺乏探索精神與創(chuàng)新精神。

2.2.3 評價方式不夠客觀全面

首先，傳統(tǒng)的考核評價方式多以理論知識考核為主，實踐為輔，卷定成績；其次，一般考核以教師評價為主，忽略了考生自評和生生互評，教師在教學(xué)過程中無法深入各組，對學(xué)生的設(shè)計過程及貢獻(xiàn)度上缺乏全面了解，并且在某些方面對設(shè)計成果的落地性及市場應(yīng)用價值缺乏合理評價。

3 新工科背景下《產(chǎn)品設(shè)計程序與方法》課程教學(xué)改革意義

新工科背景下的專業(yè)人才應(yīng)適應(yīng)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟的發(fā)展，《產(chǎn)品設(shè)計程序與方法》課程教學(xué)也應(yīng)向培養(yǎng)創(chuàng)新型、實踐型、復(fù)合型人才靠攏[6]。因此，在新工科指導(dǎo)思想下，教學(xué)改革存在以下意義：

3.1 提升綜合實踐能力

工程人才培養(yǎng)計劃中新工科建設(shè)強調(diào)實踐能力。在新工科背景下，《產(chǎn)品設(shè)計程序與方法》課程教學(xué)過程中以項目形式導(dǎo)入不同程度的課程實踐，讓學(xué)生能夠從實踐訓(xùn)練中深刻理解枯燥的理論知識，并運用相關(guān)技能在實踐中將概念轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。同時，使學(xué)生走出校園，增加校企交流頻次。學(xué)生通過觀察企業(yè)真實的設(shè)計工作場景，能夠提升其職業(yè)責(zé)任感與認(rèn)同感；學(xué)生通過溝通交流，可以了解到前沿設(shè)計應(yīng)用技術(shù)與產(chǎn)品成型工藝。

3.2 增強設(shè)計思維的運用能力

新工科背景下，專業(yè)人才的培養(yǎng)需強調(diào)設(shè)計思維及創(chuàng)新思維[2]。設(shè)計思維是一種創(chuàng)新方法論，與傳統(tǒng)設(shè)計理念不同，設(shè)計思維的策略主要以同理心等方式洞察用戶問題本質(zhì)，通過數(shù)據(jù)收集與分析、構(gòu)建場景到問題解決，設(shè)計思維貫穿于《產(chǎn)品設(shè)計程序與方法》課程中，從對事件的認(rèn)知，到創(chuàng)意的實踐，整個階段將培養(yǎng)學(xué)生以用戶為中心的設(shè)計態(tài)度，探索各階段中數(shù)據(jù)間的新聯(lián)系。

4 新工科背景下《產(chǎn)品設(shè)計程序與方法》課程教學(xué)改革思路

《產(chǎn)品設(shè)計程序與方法》作為工業(yè)設(shè)計專業(yè)核心必修課程，如何在新工科背景及理念下進(jìn)行課程內(nèi)容、教學(xué)方法創(chuàng)新等改革是目前一個重要的研究課題。

4.1 課程內(nèi)容體系重構(gòu)

《產(chǎn)品設(shè)計程序與方法》課程在教學(xué)組織上以項目流程整合教學(xué)思路，將實踐訓(xùn)練項目以遞進(jìn)關(guān)系呈現(xiàn)。結(jié)合產(chǎn)品生產(chǎn)流程，將生產(chǎn)實踐中適合學(xué)生的典型工作任務(wù)對照教學(xué)內(nèi)容，按照模塊化教學(xué)特點進(jìn)行重構(gòu)。如圖1，打破教材章節(jié)限制，首先，將章節(jié)分成四個遞進(jìn)的階段――啟動階段、概念階段、產(chǎn)品設(shè)計階段、實施階段；然后，將每個階段分解出相對應(yīng)的子任務(wù)，接著將這些子任務(wù)按照一定的流程歸納成若干個典型任務(wù)；最后，再將教學(xué)知識點設(shè)計并放入這些典型任務(wù)當(dāng)中，使課程項目化，從而形成系統(tǒng)地、完整的產(chǎn)品設(shè)計知識體系。例如，依據(jù)產(chǎn)品一般的生產(chǎn)流程，概念階段可分解出3 個子任務(wù)（調(diào)查內(nèi)容、調(diào)研分析和設(shè)計定位），其中子任務(wù)“調(diào)查內(nèi)容”按照流程可歸納成4 個典型任務(wù)（用戶調(diào)查、市場調(diào)查、生產(chǎn)技術(shù)調(diào)查和企業(yè)調(diào)查），通過對4 個典型任務(wù)的分解，教師可將若干調(diào)研方法知識點（如訪談法、問卷調(diào)查法和觀察法等）融入這些典型任務(wù)中，通過實踐訓(xùn)練的方式培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)收集、觀察及溝通的能力。

圖1 課程內(nèi)容體系重構(gòu)框架

在這四個遞進(jìn)階段中，每個階段的培養(yǎng)目標(biāo)也是不同的。前期的啟動階段，是對學(xué)生問題意識、設(shè)計思維的培養(yǎng)；概念階段及中期的產(chǎn)品設(shè)計階段，主要是對產(chǎn)品設(shè)計技法與創(chuàng)新能力訓(xùn)練；后期實施階段，主要對學(xué)生模型制作與動手實操能力的培養(yǎng)。各個階段安排不同程度的實踐訓(xùn)練，由淺入深，循序漸進(jìn)。讓學(xué)生人人動手，個個參與，從設(shè)計程序中獲取成就感與責(zé)任感。

4.2 人文知識的融入

結(jié)合新工科建設(shè)中對專業(yè)人才培養(yǎng)在“知識”“能力”和“素質(zhì)”方面提出的更高要求，在《產(chǎn)品設(shè)計程序與方法》課程教學(xué)中選用中國元素、中國制造等相關(guān)優(yōu)秀設(shè)計案例。將人文教育與課程概念性知識學(xué)習(xí)協(xié)同并進(jìn)，且將人文知識點潤物細(xì)無聲地融入設(shè)計調(diào)研的教學(xué)與研討、案例分析、實踐實操及設(shè)計作品中?！懂a(chǎn)品設(shè)計程序與方法》課程可選用“地域文化創(chuàng)新設(shè)計”為題貫穿全課程的作業(yè)中，引導(dǎo)學(xué)生從地域文化、風(fēng)土人情、傳統(tǒng)工藝材料或人物故事等內(nèi)容出發(fā)，從文化中尋找設(shè)計素材與設(shè)計靈感，并將其運用到符合當(dāng)代人生活方式的產(chǎn)品中。此外，《產(chǎn)品設(shè)計程序與方法》課程也可以社會熱點問題為導(dǎo)向，激發(fā)學(xué)生立足新時代、深入用戶生活開展行為洞察。讓學(xué)生能夠通過對社會現(xiàn)象的感知引發(fā)情感共鳴和價值共鳴，從而激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識、家國情懷和文化自信，培養(yǎng)出具有“工匠精神”的“卓越工程”人才。

4.3 教學(xué)方法與手段的多元化

《產(chǎn)品設(shè)計程序與方法》課程常常采用案例教學(xué)法和任務(wù)驅(qū)動法進(jìn)行授課。如：課堂上通過優(yōu)秀產(chǎn)品設(shè)計作品案例，引導(dǎo)學(xué)生對課程知識點的理解并對其進(jìn)行思辨；在課堂上通過提問及布置任務(wù)的方式，讓學(xué)生協(xié)同討論，并找到解決問題或完成任務(wù)的途徑與思路。而作為以項目流程化教學(xué)的課程，多樣化的教學(xué)手段不僅能夠提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性及學(xué)習(xí)興趣，而且也能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率及知識理解與掌握能力。

將《產(chǎn)品設(shè)計程序與方法》課程主要分成概念性知識與程序性知識兩大知識模塊。在程序性知識實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，除了學(xué)生在課堂上的實操訓(xùn)練外，應(yīng)該走出校園，多開展與設(shè)計行業(yè)專家或企業(yè)的交流活動。例如：在創(chuàng)意展開階段，可組織學(xué)生進(jìn)入企業(yè)對CMF（C 即顏色、M 即材料、F 即工藝）相關(guān)知識，如色彩分類、材料加工方式以及工藝流程等方面進(jìn)行學(xué)習(xí)與交流。在此過程中，學(xué)生通過看、聽、觸摸等多元感知的方式近距離感受實體模型中色彩與材料結(jié)合所帶來的新體驗，同時調(diào)動學(xué)生在實踐過程中的思考能力和解決設(shè)計問題的主觀能動性。此外，對于概念性知識的學(xué)習(xí)，可邀請設(shè)計行業(yè)專家走進(jìn)課堂，讓專家基于他們多年工作經(jīng)驗，與學(xué)生分享當(dāng)今產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)的全流程、方法和技術(shù)，以及如何通過現(xiàn)代設(shè)計思維方法提出滿足社會、企業(yè)需求的產(chǎn)品設(shè)計方案。

創(chuàng)建知識共享平臺，線上線下融合教學(xué)。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，教育技術(shù)手段也越來越豐富。線上學(xué)習(xí)平臺如雨課堂、中國大學(xué)mooc、超星學(xué)習(xí)通和手機社交平臺如騰訊、微信、飛書、釘釘?shù)榷寄茏尳虒W(xué)變得更加高效。例如：通過超星學(xué)習(xí)通平臺，學(xué)生可以自主并隨時隨地地完成老師所發(fā)布的課程任務(wù)；學(xué)生可以通過線上學(xué)習(xí)將問題與思考帶回到線下課堂。同時，老師可以通過平臺后端了解到同學(xué)們的學(xué)習(xí)情況，統(tǒng)計重點問題，分析難點問題，并且根據(jù)重難點問題進(jìn)行有針對性的線下教學(xué)。通過手機社交平臺，可以滿足同學(xué)完成作品后強烈的展示欲望，還能幫助同學(xué)在遇到問題時及時進(jìn)行交流和解答。同時，可以通過平臺快速建立學(xué)習(xí)資源圖庫。特別是在創(chuàng)意展開階段，可通過師生相互分享設(shè)計意向圖、優(yōu)秀設(shè)計網(wǎng)站、往屆學(xué)生作品等，讓學(xué)生能夠了解設(shè)計新趨勢與新技術(shù)，以此帶來新靈感。

4.4 實踐教學(xué)的加強

《產(chǎn)品設(shè)計程序與方法》教學(xué)改革思路主要以項目為載體，以任務(wù)為驅(qū)動模式展開。實踐環(huán)節(jié)不僅是讓學(xué)生提升軟件操作技能，更重要的是，在教學(xué)過程中引入與工業(yè)設(shè)計專業(yè)相關(guān)的國內(nèi)外競賽項目，使學(xué)生在各類競賽項目中，得以充分地對知識進(jìn)行綜合運用。以賽促學(xué)，以賽促用，既是對知識的檢驗，又能從中獲取成就感。國內(nèi)外競賽的評判要求，如功能、形態(tài)、人機、心理等評價因素，既能引導(dǎo)學(xué)生以高標(biāo)準(zhǔn)保證作品質(zhì)量，又能引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注設(shè)計趨勢[7]，真正做到做中學(xué)。

4.5 考核評價的靈活化

考核評價是整個教學(xué)環(huán)節(jié)中的重要部分，也是檢驗學(xué)生項目成果的有效途徑。《產(chǎn)品設(shè)計程序與方法》課程采用項目化教學(xué)模式?？己朔绞酵ㄟ^過程性考核和結(jié)課考核兩部分進(jìn)行，考核標(biāo)準(zhǔn)可參考國內(nèi)外競賽評分標(biāo)準(zhǔn)。其中過程性考核是檢驗?zāi)K化流程的任務(wù)完成度。例如，過程考核可拆解成五個階段（即市場調(diào)查與用戶研究、設(shè)計初步、設(shè)計深入、模型制作、展示版面）進(jìn)行評價。其中第一階段主要考查思維發(fā)散能力、用戶研究方法運用及數(shù)據(jù)分析與歸納能力。結(jié)課考核主要依據(jù)最終作品質(zhì)量進(jìn)行評分，評分標(biāo)準(zhǔn)參考國內(nèi)外競賽的評分標(biāo)準(zhǔn)。過程性考核和結(jié)課考核兩個部分的考評都將通過組內(nèi)自評、組間互評和教師考評進(jìn)行評價，其中教師考評采取3+1 模式，30%給到團隊，10%根據(jù)貢獻(xiàn)度給到個人。

5 結(jié)語

在新工科建設(shè)背景下，以新工科理念內(nèi)涵為指導(dǎo)對工業(yè)設(shè)計專業(yè)《產(chǎn)品設(shè)計程序與方法》課程進(jìn)行教學(xué)改革符合新時代需求。通過對課程內(nèi)容體系重構(gòu)、人文知識的融入，開拓多元化的教學(xué)方法，增強實踐教學(xué)模塊以及建立靈活的評價體系，著重培養(yǎng)工業(yè)設(shè)計專業(yè)人才的實踐能力及創(chuàng)新能力，為新業(yè)態(tài)、新需求下的復(fù)合型人才培養(yǎng)發(fā)展提供新的思路和借鑒。