工业设计类课程教学改革模式探析

摘 要：在智能制造业迅速发展的背景下，工业设计类课程教学改革正经历着显著的变化，文章在此背景下综合探讨了智能制造技术对工业设计领域所带来的影响，并对技术发展、市场需求的演变以及人才培养的新标准进行分析；提出具体的教学改革策略，通过实际案例的引用，对教学模式的改革进行探析。工业设计类课程教学模式的改革，对工业设计专业教学方式创新、新时代工业设计人才创新能力培养，提供一定的实践参考。

关键词：工业设计 智能制造 课程教学 翻转课堂

1 绪论

工业设计是一个综合性学科，涉及产品功能、外观、结构、材料、制造、人性化和可持续性等多个方面[1-2]。工业设计类课程包括汽车设计原理、汽车造型设计、汽车工程基础、人机工程学、汽车内饰设计、汽车材料学、汽车结构与设计、汽车模型制作、计算机辅助汽车设计、汽车设计史、新能源汽车设计、交通设计等课程。智能制造将制造系统与高度智能化的系统集成在一起，以提高制造业的可靠性。工业设计类课程充分体现跨学科特性，其课程模式改革可以将智能制造技术与工业设计课程融合，培养学生的创新思维和实践操作[3-4]。传统工业设计专业课程教学侧重理论知识和手绘技巧，而智能制造技术的发展要求学生掌握更多的数字化工具和软件。教学改革模式需要将技术与设计相结合，提供更多的实践机会和项目导向学习，使学生能够将智能制造技术应用于实际设计项目中，通过开放式问题分析、研讨性思维训练等方式，激发学生的创造力和创新意识[5-6]。

2 课程教学存在的不足

在过去多年的发展历程中，中国的工业设计专业经历了探索与发展，逐步建立学科知识体系。目前，许多地方院校的工业设计人才培养呈现出专业细分、基础教学形式化、实践环节虚拟化和知识传授碎片化的特点[7]。尽管近年来许多高校在工业设计专业教学模式改革上取得了一定成效，使得现有教学模式较过去得到显著提升，但相较于培养具备多样化创新能力的人才的目标，目前教学模式仍有进步余地。因此，工业设计专业在人才培养方面仍面临一些紧迫问题，需要进一步研究和改善。课程教学模式需要更强调学科交叉、多主体间的协同创新，促进培养能够适应工业设计发展前沿趋势的高级专门人才。

2.1 理论与实际联系不够紧密

当前，工业设计专业的学生普遍面临着理论课程负担过重的问题，课程内容繁多，导致学生被动学习，缺乏兴趣和动手实践的机会。教学方法陈旧和实践环节重视不够，进一步恶化了这一问题，使得学生难以将所学理论有效地转化为实际操作能力，进而导致他们的能力与社会需求不匹配，增加了就业压力[8]。同时，实践环境、设施和基地不够完善，以及教师教学经验不足，也限制了学生实践能力的发展。实际岗位工作强调实践能力的重要性，要求将理论与实践紧密结合，但目前许多高校的工业设计专业仍以理论讲授为主，实践课程深度不足，专业实习和训练往往生产体验不够[9]。因此，改革教学内容和方法，加强实践环节的建设，提高教师的实践指导能力，是解决理论与实际联系不够紧密问题的关键[10]。

2.2 难以满足智能制造产业需求更新

科技进步和市场需求的变化，促使工业设计课程教学改革传统的教学模式，转向更加灵活、多元和全面的人才培养。智能制造领域的技术和应用发展迅速，传统的教学模式在知识更新、技术实践和跨学科整合方面存在一定的滞后性。智能制造对实践操作和技术应用能力提出更高的要求，传统的工业设计教学过于理论化，缺乏完备的实践教学环节，学生缺乏对先进技术原理的理解以及对智能制造设备操作规程的了解不足，导致设计产品功能与实际操作脱节。此外，传统教学模式抑制了学生创新力和创造力的发展，难以应对现代工业设计所面临的多元挑战。智能制造技术的不断进步，要求工业设计课程教学注重持续学习和适应性能力的培养。教学改革模式应鼓励学生自主学习和终身学习，提供更多的学习资源和机会，以适应快速变化的技术和市场需求[11]。课程教学内容要与智能化、数字化和人工智能等前沿技术相结合，培养能够适应市场需求和技术发展的专业素养人才。

3 教学模式改革思路

为了使学生能够在未来社会更好地投身于设计领域，并在个人发展和职业生涯中持续进步，教育者应当激励学生培养对学习和知识追求的热情。工业设计教育的核心目标应当是促进思维和创造力的提升，唤起学生的设计灵感，摒弃过时的、守旧的教学方法，定期更新教学内容，紧跟行业发展趋势，引入最新的设计理念、技术和工具，确保教学内容的前瞻性。工业设计课程的教学改革应当聚焦于培养学生的创新意识、加强实践技能和提升整体素养等方面。

3.1 改革教学方法

教师根据教学目标中专业课程定位，帮助学生深入理解工业设计的基础知识，培养学生的创新能力，能够独立完成产品的形态、结构、材料和工艺流程设计。通过强化理论与实践的结合，利用案例研究、项目主导和实验实践等方法，让学生在实际操作中掌握设计技巧、提升设计能力，教学中应充分利用现代信息技术，提升教学的互动性和实践性。为应对智能制造大工业背景下的人才培养需求新挑战，在工业设计课程教学中，教师根据新技术的前沿发展趋势，不断融入相应新理论和新工艺，进行专业课程知识单元的调整和教学模式的更新，打造多元融合的产业、教育、竞赛和创新四个维度的教学体系。

3.2 优化课程设置

增加跨学科课程，如计算机辅助设计、人机工程学、市场营销等，丰富学生的知识体系。注重课程内容的更新，紧跟时代发展，引入最新的设计理念、技术和工具，帮助学生掌握前沿的设计方法。通过构建全新的教学体系，学生的多种感官得到充分激发，促使学生从传统的被动学习转变为主动参与的学习方式，包括积极思考、实际操作和交流研讨。工业设计课程的内容更加扩展，教学方法的创新更加增强，教学设计和安排更加合理，同时，教学技术手段也更加趋向于现代化发展。通过这些综合性的改革措施，能够为学生提供一个更加动态、互动和参与感强的学习环境，培养出能够应对未来设计领域挑战的具有多元技能和创新能力的工业设计人才。

3.3 增强校企合作

加大与企业合作的力度，通过产学研结合的方式，让学生参与到企业实际需求对应的设计研发项目，依据市场规律和发展趋势，提高设计的实用性和创新性。通过邀请企业专家到学校开展学术交流、指导课程设计、作为校外导师指导毕业设计等方式参与具体的教学环节，让学生更深入地理解企业的实际研发及生产需求，提升学生设计的针对性和实用性。同时，还应该重视学生综合素质培养，通过举办学科专业设计竞赛、展览、讲座等活动，增强学生的审美、沟通和团队协作能力。

4 教学模式改革实践

4.1 理论与实践相结合

在工业设计课程中，教学方法的创新应当着重于理论知识与实践技能的融合，通过实施项目教学和案例教学，引领学生将理论知识具体运用到实际设计任务中。项目教学法侧重于真实或模拟的工业设计项目，学生分组协作，经历设计、评估和迭代过程，教师提供指导。通过案例教学法对真实工业设计实例进行分析，使学生担任不同角色，思考和讨论对理论知识的理解。在项目教学中，学生面对真实设计挑战，综合运用设计原理、材料科学、人机工程学等多学科知识，通过团队合作，学会协同解决问题；教师为学生提供理论知识和实践技巧的支持和指导，设计过程中鼓励多次迭代式教学，每次迭代后进行教学评价和反馈，不断改进教学设计；项目完成后，学生进行成果展示，并进行反思总结，思考理论知识的应用过程和收获。在案例教学中，通过分析代表性工业设计案例，让学生探讨设计问题、解决方案和评价标准，学生在案例中担任各种不同的角色，例如设计师、工程师或决策者，从多个角度分析问题，并提出创新性的解决方案，根据案例中的问题提出看法，并尝试说服他人；鼓励学生将案例中的问题扩展到其他设计领域或情境，提出创新性解决方案。

4.2 注重创新能力培养

通过组织创新工作坊、指导学生参加专业设计竞赛等活动，工业设计课程能够激发学生的创造性思维和创新能力。工作坊以团队协作、思维交流为重点，启发学生发挥想象，提出独特见解。通过参加专业设计竞赛，为学生创造展现创新能力的平台，根据实际课题确定竞赛题目，让学生独立思考解答难题；竞赛评审团由专业设计师、专家学者等组成，反馈的点评和建议能帮助学生认识到设计的不足，从而提高设计水平。在课程教学时可以组织创新挑战活动，让学生在限定时间内针对某个问题提出创新性解决方案，这类活动强调迅速思考和动手能力，督促学生勇于探索。同时，还可以设置微型创新实验室，提供各种设计工具和小型仪器设备，让学生自由探索、开展实验，培养创新思维和动手能力。在课程评价方面，应注重过程性评价，引导学生在关注课程考核的结果的同时，需要更加关注学习过程和自身能力的提高。教师通过观察、讨论、报告等方式，了解学生的创新思路和学习方法，鼓励学生自我反思和总结，给予及时反馈和指导。

4.3 “翻转课堂”教学方式应用

“翻转课堂”要求在课前准备阶段，学生自主学习教学视频和课件，阅读相关文献和案例，完成课前练习和思考题；在课堂教学阶段，学生进行小组讨论、实践活动和总结，通过设计原型制作和模拟项目设计，学生完成动手操作，提高实践能力；在反思与总结环节，学生分享学习心得，教师提供反馈和指导，帮助学生提高设计水平；在课后研讨阶段，学生参与实际项目、设计比赛和工作坊，将所学知识应用于更广泛的领域；在评价与改进环节中，学生逐渐形成自我监控课程学习进度的习惯。教师根据评价结果，更新教学素材，提高教学质量。实施"翻转课堂"教学模式，提升学生在自主学习、团队协作和创新设计等多方面能力。

5 结语

为培养满足智能制造业需求的技术人才，对工业设计类课程的教学方法进行改革势在必行，确保教学内容的更新与实际产业需求保持一致。通过不断升级教学结构、更新课程材料、增强实际操作技能的培养，以及加强与企业的协作，实现改革目标。通过政府、学校与企业之间的深度合作，为学生营造出更加多元化的学习环境，培养出既具有创新思维又能够掌握实际技术的新时代专业人才。

基金项目：教育部产学合作协同育人项目“工程认证背景下《电工电子实习》双元协同教学模式研究”（230800367280722）；江苏理工学院教学改革与研究项目“基于“导学互动”与课程思政融合的《电工电子实习》教学模式研究”（11610912304）。

参考文献：

[1]张义峰，张颖，丁成富，等.创新教育背景下工业设计专业“一体两翼四驱动”教学模式研究[J].农机使用与维修，2024（2）：131-134.

[2]陈学兰.工业设计中的工程机械产品外观造型设计探究[J].大众标准化，2024（5）：122-124.

[3]邵菲，袁新林.智能制造技术在工业设计中的应用及其发展趋势[J].现代工业经济和信息化，2023，13（10）：142-145.

[4]高慧，李江泳，余祥杰.基于智能制造的人机工程学课程改革与实践[J].中国教育技术装备，2023（20）：152-156.

[5]罗仕鉴，王瑶.智能制造时代下的设计建构论[J].机械设计，2023，40（11）：141-146.

[6]黎锐垣.工业设计的转变：人工智能全流程应用[J].产业创新研究，2024（4）：38-40.

[7]韩旭，赵文斌，谭保华.工业设计协同虚拟现实教学系统设计研究[J].计算机仿真，2024，41（1）：284-292.

[8]邓伊均.新工科背景下工业设计专业“五新四维”教学体系改革研究[J].工业设计，2023（12）：97-100.

[9]孙薇，张立昌.基于OBE理念的工业设计工程训练教学设计与实践[J].机械设计与制造工程，2024，53（1）：121-125.

[10]卜立言，李鹤森，高宏博.工业设计专业“设计表现”课程教学改革与实践[J].工业设计，2023（7）：84-87.

[11]高雨辰，高宏博，李少宏.“以学生为中心”的工业设计专业设计表现课程群教学改革研究[J].工业设计，2023（4）：40-42.