依托机械学科背景提升工业设计专业学生创新能力的培养模式探索

冯颖 杨颖

【摘要】本文反映了当前我国机械学科背景下的工业设计专业设置未能突出学科交叉优势的问题。通过对跨专业合作的意义的分析，提出在机械学科背景下的如何提升工业设计专业学生创新能力的改革措施。应在提高学生艺术设计审美品位的同时，让学生有重点、分层次的掌握相关工程技术，完善工业设计教育体系，使设计教育适应社会发展趋势和社会需求。

【关键词】机械学科 工业设计 创新能力 培养模式

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）03-0237-02

1.引言

目前，我国美术院校、工科院校、综合性大学、农林院校、师范院校等400多所大学开设了工业设计专业。有的学校工业设计专业设计设置在艺术设计学院、有的设置在建筑学院，有的设置在机械学院，培养模式教学计划各不相同。由于国家教育部把工业设计专业归属于机械学科，因此，培养机械学科背景下的创新设计人才、强化学生在机械学科背景下的实践能力、确立机械学科背景下工业设计专业的教育特色、凸显机械学科的自身优势及发展特点，是目前工业设计教育的根本任务。

但当前我国高校机械学科背景下工业设计的特色建设并不理想。如何依托机械学科的先进制造技术与设备条件及其较强的科学性和现实性来构筑工业设计特色教育平台，是当前工业设计教育要解决的重要问题。

2.机械学院下工业设计专业发展现状

2.1 机械专业与工业设计专业跨专业合作较少

虽然很多学校机械学院下开设工业设计专业，但是据了解工业设计专业的发展相对独立，与机械专业的联系过少，尽管也有合作参赛，但数量较少，经过合作产生的创新产品设计以及相关成果凤毛麟角，绝大多数机械学生甚至教师并不了解工业设计，认为工业设计专业仅是做产品外观造型，工业设计学生也没能很好的展示工业设计的作业，良好的设计思维、设计方法、设计表现技术带给产品具有品质飞跃的创新力。这样的问题源于工业设计专业学生对于机械专业所涉及产品领域陌生，或者惧怕，机械结构复杂、电子控制复杂，智能化程度高的科技产品设计都是薄弱环节，更擅于小型生活产品的设计，注重产品的使用方式的改良，注重产品舒适性美观性方面的设计，因此与机械专业一直没有过多交点。另外，很多学校跨专业合作的组织模式也不完善，学生以及教师团队难以集结在一起。

2.2 机械学科下工业设计专业整体创新实力不足

分析工业设计专业重要设计竞赛的内容要求并对比获奖作品，发现近几年设计发展方向更趋向于一些机械装备、大型出行工具、保健游乐设施、智能装备、电子通讯设备，而这些产品涉及的内容包含大量的机械结构、电子信息技术的知识，略懂皮毛是难以深入完成产品的设计，而且观察获奖作品，发现作品的深入程度要求越来越高，对工业设计学生技术能力素养的要求也越来越高。

2.3 创新发展方向的定位不明确

很多机械学院下工业设计专业的发展定位并不明确，艺术设计和机械产品结构设计的要求同时强调，使得专业发展没有重点，停滞不前。例如，我校工业设计专业开设早期，便与台湾高校合作，从台湾学习了四大传统工艺的制作方法，成为我专业非常鲜明的特色，但是如何将传统工艺用于产品创新设计中，一直还没有更清晰的发展方向的确定，如何将这些传统材料和科技产品结合应是需要进一步明确的问题。

3.依托机械学科背景提升工业设计专业创新能力的意义

3.1专业特色的核心体现

背靠机械工程学院优势的教学条件，教师与团队资源，工业设计专业理应在产品设计的机械结构的实践应用能力高于艺术设计类院校的学生。通过改革学生对机械结构、力学校核、电子技术等核心课程的深入理解学习，易于在课程训练、竞赛项目、科研项目中与机械类学生形成团队，设计以往学生害怕触及的出更具有创新实践意义的产品，也可以让今后的用人单位发现我院学生在结构设计上的特长，形成机械学院下工业设计专业的教学特色。

3.2培养学生创新实践综合能力

教师作为项目的设计者，需要充分了解学生的现有的知识构成和能力以及毕业后所需的机械结构知识技能，由简到难，设计恰当的项目，才能保证学生乐于接受该项目并顺利完成； 教师作为项目实施过程中的指导者，要求教师要有良好的机械结构设计和操作经验，以及良好的教学组织能力，善于发挥学生的主体地位和教师的主导地位，培养学生的综合应用能力。

除此之外，教师要在项目的实施过程中，注重学生全面发展和个性发展，积极培养学生的创新意识和创新能力，鼓励学生在项目操作的过程，进行发散思维，并能运用所学知识设计更好的项目，而培养出高素质的综合性应用人才。

3.3 重视机械优势学科方向内容的设计应用有助于提升教师科研能力

应以学科带头人和团队建设为重点，把学科建设发展的需要和教师成长发展的需要结合起来，以“特长生导师制”作为抓手，使教师明确自己的科研主攻方向，进行职业能力、素质提升和职业发展规划。因此在机械学院整体发展规划的引导下，教师担任学生团队导师，引入科研项目，项目类型贴合时代科技发展，设计关注基础学科应用方法，以及结构、科技方面深入程度，并且更关注与科技与人的协调发展关系，确定科技服务生活的科学研究方向，使得教师的科研项目级别以及科研成果都能有高水准的提升，进而促进教师梯队的发展，教师自我提升与学生创新能力发展是一個专业两个并行的核心，它们相辅相成。

4.依托机械学科背景，跨专业合作的培养模式改革的内容

4.1 以机械专业方向涉及的产品类型，明确划分工业设计专业的高年级方向领域

很多机械学院下的工业设计专业以往并未划分专业方向，强调设计方法和工艺技术的深入强化应对所有类型的设计问题，强调学生的社会适应性，以提高就业率，但是近几年越来越觉得，没有明确的方向划分，对于学生创新能力培养的力度是不足的，学生经常自己寻找课题方向，关注的重点也和学院发展特色不一致，甚至可能也远离工业设计专业的方向，毕业生的整体竞争力也很难提高，因此明确设置专业方向有助于专业创新实力的提升。

各机械学院可研究各自机械类优势学科方向，例如机器人技术、机电工程、数字化设计与制造技术等所涉及的研究领域和产品类型，并结合工业设计专业现有情况，对专业设置和方向划分做出重新定义。例如：我校工业设计专业将高年级课程分为两个方向：生活产品设计方向、电子信息产品设计方向。

对于生活产品设计方向，在学生擅长的用户体验研究和造型美学的基础上，涉及更多机械结构复、电子控制复杂的大型产品，使学生的设计创新能力有质的提升。对于电子信息产品设计方向关注数字化设计技术的更新发展，希望通过设计使更多智能化科技能更好为生活服务。以这样两个方向并行发展，促进学生与教师的共同发展，也为专业与企业合作提供更对口的方式。

4.2根据专业方向，调整课程内容

教学内容应根据不同的设计方向有所调整。针对人才培养模式改革方向，课程体系要做特色课程群重新调整，在原有常规设置的《工业设计机械基础课程》内容深入改革的基础上，可以拓展更多的与机械专业内容對接的课程，如：工业设计工程基础、电工电子技术等、模具设计等。这些课程内容针对工业设计学生在项目主体中参与角色特点，进行工业设计化改编。新课程设置和内容设置上以实际产品为机械电子知识的引入方式，针对一些轻工产品和小家电产品，甚至大型工程机械、机器人、智能产品，只讲述产品基本的结构、工作原理和简单的设计准则，不涉及到具体的设计计算。并且为了让学生更易理解，结合一些现代产品实例进行讲解，效果更佳。这样有助于扩充其知识面，甚至进一步对结构比较简单的产品、或者大型产品的关键部件进行设计计算，达到理论和实际相结合的目的。例如：简单的壳体和箱体的设计，梁和轴的尺寸设计。

4.3教学方法的改革

教学方法上，通过产品图片、动画视频以及拆卸一些实际产品直观的体现，让学生结合书本上所描述知识点进行消化理解。理论教学梳理后，让学生对一些废弃电子产品进行拆卸、绘制爆炸图，并在保留原电子产品电路板的前提下，对该产品的外观进行重新设计：学生在拆卸和绘图过程中，是对理论教学的实践验证，也是一个对知识点的巩固理解过程；在后期的再设计中，考虑产品的联接问题，是对所学知识的实践运用。

4.4模型制作教学方法的改革

工业设计专业一直以来要求学生动手制作模型，将设计的内容已实物的形式展示出来，模型尽可能以多种加工手段，做出真实可以使用的产品。对于跨专业领域的创新训练，对于学生模型制作的要求要更进一步。借助机械工程实验室强大的设备制作，对于塑料、金属类产品，在原有的手工制作的基础上，还应强调3D打印技术实操的训练，指导学生制作出结构功能可动的真实产品；对于木工家具类产品，还应强调木工机械卯榫结构的机加工训练。模型实操能力的训练有助于将学生创新设计落在产品转化的实处。

4.5科技竞赛、企业项目团队的组建形式改革

科技竞赛、企业项目组建学生团队是很多学校一直有开展的教学活动。但是跨专业学生相互之间的互动较少，沟通有障碍，学习能力参差不齐，团队合作推动缓慢。改革的着眼点应以教师科研团队为核心指导，选派或推荐学生组建团队，双方专业教师联合指导，才有利学生能力的迅速提升，各自扬长避短的完成项目的创新设计过程。

5.结语

依托机械学科背景，跨专业合作，对工业设计专业创新能力的提升，最关键的一环在于求变：办学思路上求变，课程设置上求变，培养方式上求变，教学模式上求变。通过调整培养计划、授课内容与方式、强调实践教学，激发学习兴趣等一系列举措，学生在设计的系统性、考虑问题的全面性、工作方法及设计水平方面都有明显提高。项目团队合作的模式也会使工业设计专业参与创新竞赛、申请专利的数量大幅度提高，这些都是一个专业创新能力提升的重要指标。

参考文献：

[1]张宗登.机械学科背景下的工业设计专业特色探讨[J]. 郑州轻工业学院学报.2011.2

[2]邓嵘.工业设计交叉课程体系实践型创新教学模式研究——智能产品开发课程在新模式中的教学实践[J].装饰.2016.7

[3]赵海贤；孙占刚.工业设计专业《机械基础》课程改革与实践[J].承德石油高等专科学校学报.2014.2.15