基于校企结合的仿生物形态设计课程教学研究

庞 慧 刘宗明

（湖南工业大学包装设计艺术学院，湖南 株洲 412007）

目前，教育部“2011 计划”提出“要大力推进高校与高校、科研院所、行业企业、地方政府以及国外科研机构的深度合作，探索适应于不同需求的协同创新模式”[1]。

20世纪20年代，德国包豪斯设计学院开始提出产品设计专业产学研相结合的课程教学模式，通过建立与企业的联系来促进产品设计专业的培养。现阶段而言，产品设计专业课程教学改革必须紧跟企业的发展步伐，依靠企业发展变化，针对性调整专业课程教学内容。为了满足产品设计专业人才培养的需要和企业发展的需求，要求我们积极寻求比较有效的、可操作性的校企结合模式。

现今，产品设计专业课程教学改革应该围绕校企结合模式研究，通过教学改革给课堂注入新的活力，使学生提高自身的专业能力，以符合当今企业人才需求。根据校企结合双方的意向，以提高高校专业人才质量为目的，以企业就业为导向，以专业课程体系为基础，加强课程教学改革与校企结合模式的推进。

1 仿生物形态设计课程教学模式的不足

在传统的产品设计专业课程教学中，学生的知识获取大多局限在课堂上，学生经常感到平日所学专业知识往往会比社会发展速度慢一拍，专业能力得不到更好、更多的提升空间。

仿生物形态设计课程是产品设计专业基础课程，主要涉及产品形态设计研究中的重要造型手段和设计方法，通过对自然界物质存在的外部形态及其象征寓意的提炼，模仿生物生长或活动过程中的形态特征,使设计的产品具有生物形态特征，从而提升产品附加价值。

该课程是由具体转化抽象再转化具体的过程，首先是对生物体的具体认识，其次运用仿生创造性思维进行提炼抽象，再转化创造新的具体事物。仿生物形态设计课程教学重点是使学生认知并运用仿生思维，将学生的创造性思维扩展开,从更多层次深入思考产品设计问题。

仿生物形态设计课程内容以产品设计专业学生系统学习专业设计基础知识及设计思维基础训练为主。现阶段而言，传统教学模式存在许多需要改革的问题：

一是教学内容方面。课程教学课件一成不变，缺乏创新性；课程教学中教师过于侧重讲述理论，缺乏实践教学的现象较普遍；课程教学练习环节中缺乏对学生进行综合性基础训练，教师过多地侧重于对已学知识的运用，基础训练过程中忽视了传授和融入更多的仿生物形态设计新知识、新方法。

二是教学方法方面。为了仿生物形态设计而设计教学内容，使得课程教学的实际效果难以达到要求，缺乏对学生进行实践能力和创新能力应有的培养作用。

三是专业教师方面。目前专业教师本身缺乏科研和社会实践背景，在课堂教学环节的把关与掌握上缺乏控制，容易忽略对学生动手实践能力的培养。

2 仿生物形态设计课程教学与校企结合模式

通过仿生物形态设计课程教学与校企结合模式研究，结合产品设计专业特点，目的是适应经济社会对应用型人才的需求，为高校产品设计专业的发展带来生机与活力，给企业培养出更多能解决实际问题、更符合实际需求的人才。

2.1 课程教学过程中“一课多师”模式

仿生物形态设计课程教学过程中采取“一课多师”模式。在课堂教学过程中产品设计专业教师与企业产品设计师的教学结合首先能使学生学到专业理论知识，同时也能及时地将所学的专业理论知识运用到设计实践中。

图1 鲸鱼形态的CRH3动车组

课程教学过程中“一课多师”模式使学生获得多方指导、多面反馈，使得教学效果显著提高。“一课多师”模式可以通过引进企业产品设计师互动式教学或者专题讲坐，应用多种教学形式打破课程上传统单一的教学方式，使课程教学内容更加丰富，提高学生的创造性设计思维能力及实践能力。

仿生物形态设计课程教学从提高学生实践能力的角度出发，利用产品设计专业教师与企业产品设计师的教学结合,解决了专业教师实践教学经验不足的难题，专业课教师提高了专业教学水平、实践能力和科研能力，企业产品设计师将其实践知识和技能的特点带入课堂，更好地丰富课程教学内容。

“一课多师”模式的教学效果关键在于对多师的选择与组合，通过校企共同负责师资建设，夯实人才培养，是校企结合模式的可靠保证。如2016年上学期湖南工业大学包装设计艺术学院举办了《中国高铁——从“追赶者”到“引领者”》的专题讲座，由中车工业设计中心主任高楠主讲，专题讲座内容中就提到中车工业设计中心的设计师将仿生物形态设计方法运用到高速机车车头设计的实际案例：随着中国列车的速度飞速发展提高，传统机车空气动力问题日渐突出，高速机车（车头）设计需要有一个好的空气动力学外形来促进其发展[2]。CRH3 动车组机车（车头）设计通过对鲸鱼的仿生物形态设计，提炼出形态元素运用到车头形态设计中，使车头设计具有鲸鱼理想的空气动力学性能，能较好地解决高速下机车（车头）运行过程中所产生的问题（图1）。高楠主任讲到工业设计中心的设计师们还有很多高速机车（车头）实际案例都有运用到仿生物形态设计方法。

此次讲座使学生了解到仿生物形态设计方法的应用方法,首先由生物原型提炼出生物模型，并构建出数学模型，以试验模型得出产品模型，这让学生更好地了解仿生物形态设计方法在产品设计中的运用以及仿生物形态设计方法的未来趋势。使学生认识到仿生物形态设计方法不是只通过简单的模仿生物形态特征来设计，是需要通过对生物形态特征反复实践中的提炼创造，最终产品设计的实际形态与生物形态原型是神似而不是形似的设计方法[3]。

通过“一课多师”模式的专题讲座加强与企业间的相互交流，改革现有的教学模式，建立与企业产品设计师的联系，使学生参与到实践教学中，促使三方形成良性互动，促进学校专业教学改革并探索出更多的校企深度合作的模式和可持续发展的机制。

后期专业课程教学改革也可以应用其“一课多师”模式的专业讲座形式来提高课程教学效果。学校应多组织各类专业讲座，通过企业产品设计师的专题讲座，使学生看到专业课程理论知识如何运用在实际案例上。

2.2 教学过程融入产品设计比赛项目

仿生物形态设计课程教学过程中，专业教师选取与专业课程相吻合的产品设计比赛，再把比赛要求融入课程教学过程中，使学生在参与比赛过程中检验课程理论知识和实践能力，这样不同水平层次的学生都能得到相应提高，并更好地完成教学任务和教学目标。

在仿生物形态设计课程教学过程中，专业教师需要认识到在产品设计比赛实践活动中的主体地位是学生，通过“一课多师”的模式来组织和协调课堂教学，并且在课程教学的过程中更加注重其实践性。专业教师在进行课程教学过程中，需要坚持实践的导向作用，规划合理的设计教学环节，通过教学情境的设置提升学生设计能力和实践能力，最终实现课程教学过程中校企结合的目的。

仿生物形态设计课程设计教学改革主要采用产品设计比赛的校企结合形式，把产品设计比赛融入到课程教学内容中。专业教师选取相关具体产品设计比赛，并指导学生参与比赛。

（1）首先将相关具体产品设计比赛认知融入课程的讲解中，让产品设计比赛更有针对性。如在讲述仿生物形态设计要素时候，以相关具体产品设计比赛为例，分析获奖产品仿生物形态设计特点。

（2）可组织学生了解实际产品，并请企业产品设计师对产品的部件、结构等方面进行讲解。讲解过程中结合产品和仿生物形态设计课程内容进行分析。

（3）学生结合该产品设计比赛要求，运用仿生物形态设计课程知识展开设计，进行草图方案，以及细化设计方案。

（4）学生在专业教师指导下按比赛要求制作出设计方案电脑效果图和参赛展板。

（5）专业教师组织学生投递比赛设计作品[4]。

2.3 新教学模式的实践与成果

近两年来，湖南工业大学在仿生物形态设计课程教学改革中，结合中国玩具与婴童用品协会举办的“中国玩具与婴童用品创意设计比赛”来提高学生的实际设计能力。2017学年仿生物形态设计课程中，学生们以2017年中国第八届“奥飞杯”玩具与婴童用品创意设计大赛比赛要求完成课程作业。学生的设计方案以奥飞公司旗下的喜羊羊、灰太郎等动物卡通形象为设计切入点，进行仿生物形态设计，设计方案完整。近10个优秀课程作业投递此次大赛，一位同学的设计作品“趣多多—喜羊羊与灰太狼”获得了此次大赛的优秀奖。

专业教师通过组织参与相关产品设计比赛来提高仿生物形态设计课程的教学效率，课程教学过程中通过项目化模式打破传统教学形式，更加注重相关产品设计比赛和专业课程的结合，能够为学生提供足够的时间和空间来进行教学内容实践和训练，使学生可以利用所学到的知识来实现多元化与多层次的应用，最终提高知识理解能力和实际应用能力[5]。

3 结语

基于校企结合模式的仿生物形态设计课程研究采取“一课多师”课程教学模式，课程教学以校企结合项目化模式为主，融入相关产品设计比赛形式，在提升课堂教学效率、丰富课堂教学内容、加强学生实践能力方面效果突出。此研究推进了产品设计专业课程教学改革，探索出一条规范、健康、双赢、可持续发展的有特色的校企结合模式，提升了产品设计专业学生就业竞争力，充分发挥高等院校与企业的环境、资源优势，培养产品设计专业学生就业核心竞争力。

仿生物形态设计课程进行教学改革，在教学过程中能优化人才培养质量，培养学生的创新创业能力，是课程教学改革和校企结合的有效途径，教学改革将有效地提高学生的实践应用能力，也符合目前高校产品设计专业应用性人才的培养目标。

[1] 李文冰.行业特色院校师资“双送”建设研究与实践——基于高素质应用型人才培养[J].教育研究,2013,05.

[2] 陈为.产品形态中的仿生设计及其应用[J].包装工程,2010(8):46-49.

[3] 戚彬，余隋怀.基于眼动跟踪实验的产品形态仿生设计研究[J].机械设计，2014,05.

[4] 张春红，郭磊，刘艳霞.基于校企合作的《产品设计》课程教学方法改革[J].河南科技，2013.

[5] 刘宗明，胡俊红．基于工学结合视野的一般本科院校产品设计人才培养模式研究[J].职教论坛，2014(36):32-34.