工業(yè)設(shè)計(jì)類(lèi)課程教學(xué)改革模式探析

摘 要：在智能制造業(yè)迅速發(fā)展的背景下，工業(yè)設(shè)計(jì)類(lèi)課程教學(xué)改革正經(jīng)歷著顯著的變化，文章在此背景下綜合探討了智能制造技術(shù)對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域所帶來(lái)的影響，并對(duì)技術(shù)發(fā)展、市場(chǎng)需求的演變以及人才培養(yǎng)的新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析；提出具體的教學(xué)改革策略，通過(guò)實(shí)際案例的引用，對(duì)教學(xué)模式的改革進(jìn)行探析。工業(yè)設(shè)計(jì)類(lèi)課程教學(xué)模式的改革，對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)教學(xué)方式創(chuàng)新、新時(shí)代工業(yè)設(shè)計(jì)人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)，提供一定的實(shí)踐參考。

關(guān)鍵詞：工業(yè)設(shè)計(jì) 智能制造 課程教學(xué) 翻轉(zhuǎn)課堂

1 緒論

工業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性學(xué)科，涉及產(chǎn)品功能、外觀、結(jié)構(gòu)、材料、制造、人性化和可持續(xù)性等多個(gè)方面[1-2]。工業(yè)設(shè)計(jì)類(lèi)課程包括汽車(chē)設(shè)計(jì)原理、汽車(chē)造型設(shè)計(jì)、汽車(chē)工程基礎(chǔ)、人機(jī)工程學(xué)、汽車(chē)內(nèi)飾設(shè)計(jì)、汽車(chē)材料學(xué)、汽車(chē)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)、汽車(chē)模型制作、計(jì)算機(jī)輔助汽車(chē)設(shè)計(jì)、汽車(chē)設(shè)計(jì)史、新能源汽車(chē)設(shè)計(jì)、交通設(shè)計(jì)等課程。智能制造將制造系統(tǒng)與高度智能化的系統(tǒng)集成在一起，以提高制造業(yè)的可靠性。工業(yè)設(shè)計(jì)類(lèi)課程充分體現(xiàn)跨學(xué)科特性，其課程模式改革可以將智能制造技術(shù)與工業(yè)設(shè)計(jì)課程融合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐操作[3-4]。傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)側(cè)重理論知識(shí)和手繪技巧，而智能制造技術(shù)的發(fā)展要求學(xué)生掌握更多的數(shù)字化工具和軟件。教學(xué)改革模式需要將技術(shù)與設(shè)計(jì)相結(jié)合，提供更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)和項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)，使學(xué)生能夠?qū)⒅悄苤圃旒夹g(shù)應(yīng)用于實(shí)際設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，通過(guò)開(kāi)放式問(wèn)題分析、研討性思維訓(xùn)練等方式，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和創(chuàng)新意識(shí)[5-6]。

2 課程教學(xué)存在的不足

在過(guò)去多年的發(fā)展歷程中，中國(guó)的工業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)經(jīng)歷了探索與發(fā)展，逐步建立學(xué)科知識(shí)體系。目前，許多地方院校的工業(yè)設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)呈現(xiàn)出專(zhuān)業(yè)細(xì)分、基礎(chǔ)教學(xué)形式化、實(shí)踐環(huán)節(jié)虛擬化和知識(shí)傳授碎片化的特點(diǎn)[7]。盡管近年來(lái)許多高校在工業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)教學(xué)模式改革上取得了一定成效，使得現(xiàn)有教學(xué)模式較過(guò)去得到顯著提升，但相較于培養(yǎng)具備多樣化創(chuàng)新能力的人才的目標(biāo)，目前教學(xué)模式仍有進(jìn)步余地。因此，工業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)在人才培養(yǎng)方面仍面臨一些緊迫問(wèn)題，需要進(jìn)一步研究和改善。課程教學(xué)模式需要更強(qiáng)調(diào)學(xué)科交叉、多主體間的協(xié)同創(chuàng)新，促進(jìn)培養(yǎng)能夠適應(yīng)工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展前沿趨勢(shì)的高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才。

2.1 理論與實(shí)際聯(lián)系不夠緊密

當(dāng)前，工業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生普遍面臨著理論課程負(fù)擔(dān)過(guò)重的問(wèn)題，課程內(nèi)容繁多，導(dǎo)致學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，缺乏興趣和動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)。教學(xué)方法陳舊和實(shí)踐環(huán)節(jié)重視不夠，進(jìn)一步惡化了這一問(wèn)題，使得學(xué)生難以將所學(xué)理論有效地轉(zhuǎn)化為實(shí)際操作能力，進(jìn)而導(dǎo)致他們的能力與社會(huì)需求不匹配，增加了就業(yè)壓力[8]。同時(shí)，實(shí)踐環(huán)境、設(shè)施和基地不夠完善，以及教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足，也限制了學(xué)生實(shí)踐能力的發(fā)展。實(shí)際崗位工作強(qiáng)調(diào)實(shí)踐能力的重要性，要求將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，但目前許多高校的工業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)仍以理論講授為主，實(shí)踐課程深度不足，專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)和訓(xùn)練往往生產(chǎn)體驗(yàn)不夠[9]。因此，改革教學(xué)內(nèi)容和方法，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的建設(shè)，提高教師的實(shí)踐指導(dǎo)能力，是解決理論與實(shí)際聯(lián)系不夠緊密問(wèn)題的關(guān)鍵[10]。

2.2 難以滿(mǎn)足智能制造產(chǎn)業(yè)需求更新

科技進(jìn)步和市場(chǎng)需求的變化，促使工業(yè)設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式，轉(zhuǎn)向更加靈活、多元和全面的人才培養(yǎng)。智能制造領(lǐng)域的技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展迅速，傳統(tǒng)的教學(xué)模式在知識(shí)更新、技術(shù)實(shí)踐和跨學(xué)科整合方面存在一定的滯后性。智能制造對(duì)實(shí)踐操作和技術(shù)應(yīng)用能力提出更高的要求，傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)于理論化，缺乏完備的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生缺乏對(duì)先進(jìn)技術(shù)原理的理解以及對(duì)智能制造設(shè)備操作規(guī)程的了解不足，導(dǎo)致設(shè)計(jì)產(chǎn)品功能與實(shí)際操作脫節(jié)。此外，傳統(tǒng)教學(xué)模式抑制了學(xué)生創(chuàng)新力和創(chuàng)造力的發(fā)展，難以應(yīng)對(duì)現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)所面臨的多元挑戰(zhàn)。智能制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，要求工業(yè)設(shè)計(jì)課程教學(xué)注重持續(xù)學(xué)習(xí)和適應(yīng)性能力的培養(yǎng)。教學(xué)改革模式應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)，提供更多的學(xué)習(xí)資源和機(jī)會(huì)，以適應(yīng)快速變化的技術(shù)和市場(chǎng)需求[11]。課程教學(xué)內(nèi)容要與智能化、數(shù)字化和人工智能等前沿技術(shù)相結(jié)合，培養(yǎng)能夠適應(yīng)市場(chǎng)需求和技術(shù)發(fā)展的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)人才。

3 教學(xué)模式改革思路

為了使學(xué)生能夠在未來(lái)社會(huì)更好地投身于設(shè)計(jì)領(lǐng)域，并在個(gè)人發(fā)展和職業(yè)生涯中持續(xù)進(jìn)步，教育者應(yīng)當(dāng)激勵(lì)學(xué)生培養(yǎng)對(duì)學(xué)習(xí)和知識(shí)追求的熱情。工業(yè)設(shè)計(jì)教育的核心目標(biāo)應(yīng)當(dāng)是促進(jìn)思維和創(chuàng)造力的提升，喚起學(xué)生的設(shè)計(jì)靈感，摒棄過(guò)時(shí)的、守舊的教學(xué)方法，定期更新教學(xué)內(nèi)容，緊跟行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，引入最新的設(shè)計(jì)理念、技術(shù)和工具，確保教學(xué)內(nèi)容的前瞻性。工業(yè)設(shè)計(jì)課程的教學(xué)改革應(yīng)當(dāng)聚焦于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、加強(qiáng)實(shí)踐技能和提升整體素養(yǎng)等方面。

3.1 改革教學(xué)方法

教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)中專(zhuān)業(yè)課程定位，幫助學(xué)生深入理解工業(yè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，能夠獨(dú)立完成產(chǎn)品的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、材料和工藝流程設(shè)計(jì)。通過(guò)強(qiáng)化理論與實(shí)踐的結(jié)合，利用案例研究、項(xiàng)目主導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐等方法，讓學(xué)生在實(shí)際操作中掌握設(shè)計(jì)技巧、提升設(shè)計(jì)能力，教學(xué)中應(yīng)充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，提升教學(xué)的互動(dòng)性和實(shí)踐性。為應(yīng)對(duì)智能制造大工業(yè)背景下的人才培養(yǎng)需求新挑戰(zhàn)，在工業(yè)設(shè)計(jì)課程教學(xué)中，教師根據(jù)新技術(shù)的前沿發(fā)展趨勢(shì)，不斷融入相應(yīng)新理論和新工藝，進(jìn)行專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)單元的調(diào)整和教學(xué)模式的更新，打造多元融合的產(chǎn)業(yè)、教育、競(jìng)賽和創(chuàng)新四個(gè)維度的教學(xué)體系。

3.2 優(yōu)化課程設(shè)置

增加跨學(xué)科課程，如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、人機(jī)工程學(xué)、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)等，豐富學(xué)生的知識(shí)體系。注重課程內(nèi)容的更新，緊跟時(shí)代發(fā)展，引入最新的設(shè)計(jì)理念、技術(shù)和工具，幫助學(xué)生掌握前沿的設(shè)計(jì)方法。通過(guò)構(gòu)建全新的教學(xué)體系，學(xué)生的多種感官得到充分激發(fā)，促使學(xué)生從傳統(tǒng)的被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)參與的學(xué)習(xí)方式，包括積極思考、實(shí)際操作和交流研討。工業(yè)設(shè)計(jì)課程的內(nèi)容更加擴(kuò)展，教學(xué)方法的創(chuàng)新更加增強(qiáng)，教學(xué)設(shè)計(jì)和安排更加合理，同時(shí)，教學(xué)技術(shù)手段也更加趨向于現(xiàn)代化發(fā)展。通過(guò)這些綜合性的改革措施，能夠?yàn)閷W(xué)生提供一個(gè)更加動(dòng)態(tài)、互動(dòng)和參與感強(qiáng)的學(xué)習(xí)環(huán)境，培養(yǎng)出能夠應(yīng)對(duì)未來(lái)設(shè)計(jì)領(lǐng)域挑戰(zhàn)的具有多元技能和創(chuàng)新能力的工業(yè)設(shè)計(jì)人才。

3.3 增強(qiáng)校企合作

加大與企業(yè)合作的力度，通過(guò)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的方式，讓學(xué)生參與到企業(yè)實(shí)際需求對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)研發(fā)項(xiàng)目，依據(jù)市場(chǎng)規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì)，提高設(shè)計(jì)的實(shí)用性和創(chuàng)新性。通過(guò)邀請(qǐng)企業(yè)專(zhuān)家到學(xué)校開(kāi)展學(xué)術(shù)交流、指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)、作為校外導(dǎo)師指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)等方式參與具體的教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生更深入地理解企業(yè)的實(shí)際研發(fā)及生產(chǎn)需求，提升學(xué)生設(shè)計(jì)的針對(duì)性和實(shí)用性。同時(shí)，還應(yīng)該重視學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)，通過(guò)舉辦學(xué)科專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)競(jìng)賽、展覽、講座等活動(dòng)，增強(qiáng)學(xué)生的審美、溝通和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

4 教學(xué)模式改革實(shí)踐

4.1 理論與實(shí)踐相結(jié)合

在工業(yè)設(shè)計(jì)課程中，教學(xué)方法的創(chuàng)新應(yīng)當(dāng)著重于理論知識(shí)與實(shí)踐技能的融合，通過(guò)實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)和案例教學(xué)，引領(lǐng)學(xué)生將理論知識(shí)具體運(yùn)用到實(shí)際設(shè)計(jì)任務(wù)中。項(xiàng)目教學(xué)法側(cè)重于真實(shí)或模擬的工業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，學(xué)生分組協(xié)作，經(jīng)歷設(shè)計(jì)、評(píng)估和迭代過(guò)程，教師提供指導(dǎo)。通過(guò)案例教學(xué)法對(duì)真實(shí)工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)例進(jìn)行分析，使學(xué)生擔(dān)任不同角色，思考和討論對(duì)理論知識(shí)的理解。在項(xiàng)目教學(xué)中，學(xué)生面對(duì)真實(shí)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)原理、材料科學(xué)、人機(jī)工程學(xué)等多學(xué)科知識(shí)，通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作，學(xué)會(huì)協(xié)同解決問(wèn)題；教師為學(xué)生提供理論知識(shí)和實(shí)踐技巧的支持和指導(dǎo)，設(shè)計(jì)過(guò)程中鼓勵(lì)多次迭代式教學(xué)，每次迭代后進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)和反饋，不斷改進(jìn)教學(xué)設(shè)計(jì)；項(xiàng)目完成后，學(xué)生進(jìn)行成果展示，并進(jìn)行反思總結(jié)，思考理論知識(shí)的應(yīng)用過(guò)程和收獲。在案例教學(xué)中，通過(guò)分析代表性工業(yè)設(shè)計(jì)案例，讓學(xué)生探討設(shè)計(jì)問(wèn)題、解決方案和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生在案例中擔(dān)任各種不同的角色，例如設(shè)計(jì)師、工程師或決策者，從多個(gè)角度分析問(wèn)題，并提出創(chuàng)新性的解決方案，根據(jù)案例中的問(wèn)題提出看法，并嘗試說(shuō)服他人；鼓勵(lì)學(xué)生將案例中的問(wèn)題擴(kuò)展到其他設(shè)計(jì)領(lǐng)域或情境，提出創(chuàng)新性解決方案。

4.2 注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)

通過(guò)組織創(chuàng)新工作坊、指導(dǎo)學(xué)生參加專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)競(jìng)賽等活動(dòng)，工業(yè)設(shè)計(jì)課程能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力。工作坊以團(tuán)隊(duì)協(xié)作、思維交流為重點(diǎn)，啟發(fā)學(xué)生發(fā)揮想象，提出獨(dú)特見(jiàn)解。通過(guò)參加專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)競(jìng)賽，為學(xué)生創(chuàng)造展現(xiàn)創(chuàng)新能力的平臺(tái)，根據(jù)實(shí)際課題確定競(jìng)賽題目，讓學(xué)生獨(dú)立思考解答難題；競(jìng)賽評(píng)審團(tuán)由專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)師、專(zhuān)家學(xué)者等組成，反饋的點(diǎn)評(píng)和建議能幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)的不足，從而提高設(shè)計(jì)水平。在課程教學(xué)時(shí)可以組織創(chuàng)新挑戰(zhàn)活動(dòng)，讓學(xué)生在限定時(shí)間內(nèi)針對(duì)某個(gè)問(wèn)題提出創(chuàng)新性解決方案，這類(lèi)活動(dòng)強(qiáng)調(diào)迅速思考和動(dòng)手能力，督促學(xué)生勇于探索。同時(shí)，還可以設(shè)置微型創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，提供各種設(shè)計(jì)工具和小型儀器設(shè)備，讓學(xué)生自由探索、開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力。在課程評(píng)價(jià)方面，應(yīng)注重過(guò)程性評(píng)價(jià)，引導(dǎo)學(xué)生在關(guān)注課程考核的結(jié)果的同時(shí)，需要更加關(guān)注學(xué)習(xí)過(guò)程和自身能力的提高。教師通過(guò)觀察、討論、報(bào)告等方式，了解學(xué)生的創(chuàng)新思路和學(xué)習(xí)方法，鼓勵(lì)學(xué)生自我反思和總結(jié)，給予及時(shí)反饋和指導(dǎo)。

4.3 “翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)方式應(yīng)用

“翻轉(zhuǎn)課堂”要求在課前準(zhǔn)備階段，學(xué)生自主學(xué)習(xí)教學(xué)視頻和課件，閱讀相關(guān)文獻(xiàn)和案例，完成課前練習(xí)和思考題；在課堂教學(xué)階段，學(xué)生進(jìn)行小組討論、實(shí)踐活動(dòng)和總結(jié)，通過(guò)設(shè)計(jì)原型制作和模擬項(xiàng)目設(shè)計(jì)，學(xué)生完成動(dòng)手操作，提高實(shí)踐能力；在反思與總結(jié)環(huán)節(jié)，學(xué)生分享學(xué)習(xí)心得，教師提供反饋和指導(dǎo)，幫助學(xué)生提高設(shè)計(jì)水平；在課后研討階段，學(xué)生參與實(shí)際項(xiàng)目、設(shè)計(jì)比賽和工作坊，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域；在評(píng)價(jià)與改進(jìn)環(huán)節(jié)中，學(xué)生逐漸形成自我監(jiān)控課程學(xué)習(xí)進(jìn)度的習(xí)慣。教師根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，更新教學(xué)素材，提高教學(xué)質(zhì)量。實(shí)施"翻轉(zhuǎn)課堂"教學(xué)模式，提升學(xué)生在自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和創(chuàng)新設(shè)計(jì)等多方面能力。

5 結(jié)語(yǔ)

為培養(yǎng)滿(mǎn)足智能制造業(yè)需求的技術(shù)人才，對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)類(lèi)課程的教學(xué)方法進(jìn)行改革勢(shì)在必行，確保教學(xué)內(nèi)容的更新與實(shí)際產(chǎn)業(yè)需求保持一致。通過(guò)不斷升級(jí)教學(xué)結(jié)構(gòu)、更新課程材料、增強(qiáng)實(shí)際操作技能的培養(yǎng)，以及加強(qiáng)與企業(yè)的協(xié)作，實(shí)現(xiàn)改革目標(biāo)。通過(guò)政府、學(xué)校與企業(yè)之間的深度合作，為學(xué)生營(yíng)造出更加多元化的學(xué)習(xí)環(huán)境，培養(yǎng)出既具有創(chuàng)新思維又能夠掌握實(shí)際技術(shù)的新時(shí)代專(zhuān)業(yè)人才。

基金項(xiàng)目：教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目“工程認(rèn)證背景下《電工電子實(shí)習(xí)》雙元協(xié)同教學(xué)模式研究”（230800367280722）；江蘇理工學(xué)院教學(xué)改革與研究項(xiàng)目“基于“導(dǎo)學(xué)互動(dòng)”與課程思政融合的《電工電子實(shí)習(xí)》教學(xué)模式研究”（11610912304）。

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