基于创新能力培养的“产品设计方向”课程群建设的研究

    赵宏梅　李洪刚　苏丹　陈静嫒

    

    摘要：

    为了培养学生设计创新能力，依据HAT·CDIO培养模式对“产品设计方向”的主干课程进行群化设计划分为历史人文精神塑造课程群、交互界面设计课程群、产品设计课程群、基础技术课程群和通识课程群等，以一门立体构成课程建设为例按照学习认知规律构建网络课程来提升学生学习兴趣；利用信息网络平台拓展学生视野，采用项目实训和小组公关等方法进行产品实训，训练学生的设计创新能力以提升学生的就业竞争力。经过实践取得一定效果。

    关键词：

    创新能力 产品设计方向 课程群

    前言

    创新是指以现有的思维模式提出有别于常规见解为导向，利用现有的知识和物质，在特定的环境中，满足社会需求而改进或创造新的事物、方法、元素、路径、环境，并能获得一定有益效果的行为。结合工业设计人才的社会需求，着力于培养专业人才的可持续发展能力，不仅要求学生具有广博丰厚的基础知识，运用这种知识的能力，还要求具有创新意识、合作能力与团队精神。基于这样的人才观，架构“产品设计方向”的课程群，对教学计划中的课程进行系统的研究、归纳、总结，立足于产品设计方向的核心课程，将紧密相关的课程进行系统优化，使之满足工业设计专业人才的知识结构体系的需要，以课程知识的交叉融合、实践教学环节的有效衔接形成系统的教学体系，使学生实践动手能力、创新意识、参与意识、自主学习的积极性得到充分培养，实现产品造型设计与工程技术相结合的综合训练目的，以此培养工业设计专业人才的综合素质。

    1.创新能力的内涵

    创新能力是运用已有的知识和理论，在科学、艺术、技术和各种实践活动领域中不断提供具有经济价值、社会价值、生态价值的新思想、新理论、新方法和新发明的能力。创造力是学生的核心竞争力，是以个^专长为核心知识、能力、素质等方面的综合体，是其综合素质的集中体现。

    创新能力的培养是高等教育的发展趋势；就业能力是大学生核心竞争力的主要动力，创新意识和创造能力是大学生核心竞争力的重要要素。这是大学生核心竞争力的灵魂。如何提升学生的创新能力是产品设计方向课程群建设的必须考虑的问题。

    案例一可折叠购物篮。从收纳和节省空间角度考虑：在形态和选材设计中从折叠水杯中获得灵感，运用TRIZ理论中的复制原理设计一款长方形可1申缩的购物篮。实用新型专利的获得认同了学生的设计。

    案例二公司网页设计。学生在校期间为各类公司设计网站展示页，设计创新的不竭来源在于每天上网浏览2小时网页，保证设计的网页跟上社会的发展。各类设计方案的被采纳是学生的设计获得认可。

    正如TRIZ理论中描述产品设计是要解决问题。解决常规问题的设计是常规设计，解决发明问题的设计是创新设计。所以解决问题是有方法的，获得认可是学生持续设计的动力。

    2.产品设计方向课程群模式的设计

    结合人才培养目标的“HAT-CDIO”模式，即“Humanity-Art-Technology·CDIO”其内涵是：“祟尚人文精神、艺术与技术交融、创造与执行并举”。“CDIO”代表构思、设计、实现和运作，它以产品从研发到运行的整个周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的学习方式。在产品设计过程中渗透人文精神与艺术修养，以艺术激活产品创新的灵感，以人文精神的博大精深滋养设计师的人格魅力，建成“HAT-CDIO”应用型人才培养模式。在该模式的指导下研究在产品设计方向课程群教学环节中以创新能力和创业能力培养为目标，采用大学生科技立项、“导师制”指导等模式积极研究，充分利用大学生行为在个体和群体两方面互相促进影响的作用，充分利用大学生群体中的从众心理，使榜样的力量形成强大的示范效果和导向作用，培养出创新能力和创业能力优秀的大学生群体，达到提升学生就业能力的目标。

    2.1课程群的分类

    深入探究不同年级学生对应逐渐递进技能学习目标，在“HAT”指导下，课程设置以工业设计史为引领的包含中外美术史、中外工艺美术史、设计美学、产品设计欣赏等“历史人文精神塑造课程群”；以艺术审美为目标的色彩构成、平面设计理论基础、广告设计、文字与标志设计、CI设计、产品交互设计等“交互界面设计课程群”；以培养学生设计创新能力建设为目标的产品造型基础、产品交互设计、产品语义设计、产品开发设计等“产品设计课程群”；形成设计表达展示课程群、基础技能课程群、建模软件课程群等基础技术课程群以及高数、英语、力学、思想教育等的通识课程群。每一课程群的建设从培养目标入手，从授课内容、授课方法、授课学时，考核方式、先后课程间的衔接等问题教师们集体研究讨论，解决了课程间断档和交叉重叠的问题。依据不同教学目标建立不同课程群，培养学生的人文精神、艺术熏陶和科学技术。从而构建能够有力提高人才培养质量的课程群模式。

    2.2产品设计课程群建设

    “产品设计”作为该课程群的主干课程，提供给学生运用其它相关课程所授知识、理论、技能的运用空间，是学生系统学习产品设计方法，开展创新思维，理论联系实际开展系统设计实践的有效途径。强化课程教学环境，发挥课程群的集群优势，—方面依托本科教学专业建设的教学环境，为专业实践教学，建构更为有利的实验硬件设施；另—方面，利用Internet网络平台，建设网络教学、师生交流，乃至国际交流的网上通道。

    在以往的产品设计课程教学过程中，只注重产品设计的视觉化、审美化、表象的材质变化，缺乏与实际的联系，缺乏对产品使用功能的开发研究，缺乏对生产环节的研究。为增加产品设计教学的深入性和系统性，拟将教学课程设置为产品设计三个单元和产品造型设计基础、造型材料与工艺、计算机辅助设计教学有机组合，更注重使产品符合设计过程实现、生产、使用的基本规律，使设计表现更规范、合理，注重产品材质的选择与实际产品性能、功效及其加工生产相结合。从草图构思到效果图，从工程图到模型制作，从模型制作到产品的生产加工和批量化生产，结合以产品的使用感受与体验历程，形成了一个理论到实践的完整、系统的、有机实践过程。同时，在产品设计中引入了计算机辅助设计，对CAD、Pro/E等软件的应用，给产品设计带来了新的、宽广的设计视野。具体研究方法如下：

    1）建立了合理、科学的产品设计教学体系，即“理论一实验一项目实训”。将“项目实训法、小组攻关法”等教学方法运用到产品设计课程群建设中，让学生参与教师科研、大学生科研立项、竞赛项目、外观专利申请或生活实际设计。通过设计训练使学生将项目分析、设计到最终实现全过程中所需要的各种知识和技能有机融合，进而提高了学生实践能力调动学生学习主动性，解决了学生上课积极性不高，学习效率低的问题。

    2）围绕提高学生的设计应用能力，注重交流，拓展学生视野。在教学中建立理论和实践的联系，案例教学法的教学除选用经典案例外，更多地聘请著名教授、设计师举办讲座，扩展师生的视野，促进教学的横向交流，增强院校间教学的横向交流，促进了教学水平的提高，同时也使学生的综合设计意识与视野得以提升。

    3）组建师生设计团队。由教师带领学生组建专业设计团队，如功能设计小组、产品形态设计小组、三维建模组小组等，实践指导老师利用课余时间定期为专业设计团队进行授课和相关辅导。

    2.3探索以能力培养为重点的课程建设

    在“HAT·CDIO”培养目标的指导下，应用辐射式研究方法确定每个课程群中具体课程的教学方法与手段及每个实践教学环节的形式。以立体构成课程为例：立体构成网络课建设设置了“立体课堂、模型素材、经典案例”等9大模块，构成导引、理论学习、在线测试、案例学习、实践演示和师生互动一个完整的教学环路，如图1所示，立体构成的教学体系。立体课堂视频教学部分承担理论教学任务，是实现翻转课堂的基础保障。实践演示模块也采用了视频教学模式，涵盖实践教学体系中全部内容。模型素材模块用虚拟现实技术自主开发了大量交互演示课件。是对实践演示模块的深度拓展。分步式的教学设计和身临其境的学习体验，让学生熟练体验交互功能和配色功能，使学生有清晰地感性认识，激发学习兴趣，强化了设计感知能力。

    2.4构建实施保障平台

    1）搭建专业训练平台，注重设计理论与实际课题相结合。

    CDIO的通用理论与工业设计专业特点的匹配既要结合又要创新，突出人文、艺术、技术相结合的专业特点。在实际教学实践中，根据综合化模式的产品设计性质，将专业训练分成三个平台，即为改良设计训练平台、创新设计训练平台和系列设计训练平台。基础性小课题是基础教学，一般可采用快题设计的方式，跟随课堂理论教学之后进行相关训练，特点是每个课题解决一个方面的问题。结合《产品设计I、II、III》三门课程进行循序渐进三个单元的综合性课题：基于工业设计方法论的来自生活实际的模拟课题和面向应用的社会实际课题；结合矿业院校的资源与技术优势在教学和科研中积极开展矿山机械、矿用安全装置等的开发和研究，毕业设计中也进行了平巷人车、多用安全帽、截割部试验台等实际项目的研究和设计。社会实际课题更有利于培养学生的设计应用能力。

    2）实践基地建设，完善实践操作以提高实践教学质量。

    学校研究与设计大赛和企业实践相结合，使学生的参赛作品和毕业设计能做到有的放矢来训练使“HAT-CDIO”教学理念和模式贯穿工业设计整个教学环节，使学生在校期间掌握设计、建模、制作和展示设计能力，力争实现零就业期。

    学校实训中心和现代制造工程中心以及工业设计的实验室在实践教学中发挥很大作用，很好的服务于教学、学生实践、创新活动。能满足完成校内实践教学任务的需求。校外实践基地是实践性教学环节的重要场所，学生积极参加学校或社会举办的技能培训，提高学生的设计创新能力。

    3）部分课程进行改革考核方式，着重培养应用能力。

    以培养应用能力为主改革课程考核方式，寻求更合理、更全面的考核方式。

    课程改革采用全过程考核方式。考核学生在学习过成中的态度以及对问题的理解以及最终解决问题的能力。即由平时课堂表现、课堂训练过程、课题设计结果评价、期末考试等组成。让学生明确成绩组成有效提高学生学习积极性，对出勤率提高有一定效果。

    例如“工业设计史”教学中采用以学生为主体的教学方法，采用“平时20%+‘教‘学设计10%+项目研究20%+笔试50%”考核方式，使学生创新能力得到充分的发挥。

    3.结论

    教学系统中每个要素的质量直接制约着教学的效果，教的有效性是前提，学的有效性是目的。检验教学效果的核心指标是学生的进步。通过产品设计课程群的多种实践性项目，提高学生产品设计系统内的相关能力与水平，使教学效果有效地转换成学生的学习效果。

    在创新发展的大环境下，产品设计方向课程群建设围绕应用型人才培养方案，改革教育教学观念和方法，创新实践教学手段，通过广泛的、多种形式的校企合作，让学生切实掌握加强岗位技能的培养，提高学生了综合专业能力，增强学生就业竞争力以更好地适应社会需求。