应用型大学产品设计专业创新创业教学模式探究

高伟霞 杨艳石 苗静

摘 要：产品设计作为实践性强的应用型专业，基于3D打印这种能够快速、直接、精确地将设计思想转化为实物模型的成型技术，其创新创业教学目标、内容等环节发生革新。本文以常熟理工学院产品设计专业孵化的中小学3D打印创客教育课程体系的开发为例，尝试推广3D打印技术在产品设计类大学生创新创业教育中的应用。

关键词：产品设计;创新创业;3D打印;创客教育

创新创业教育是服务创新型国家建设、培养学生创新精神和实践能力的重要举措，为统筹做好高校创新创业教育，教育部陆续颁布了相关文件，要求各地各高校都要把提高教育质量作为创新创业教育改革的出发点和落脚点。常熟理工学院产品设计专业紧扣学校“应用型品牌大学”的办学定位，结合学校“双能协同、知行合一”的应用型人才培养模式，本着“以学生为中心、职业为导向、能力为本位”的原则，重视培养学生设计实践能力、应用能力、创意创新和创业能力，与周边及国内标杆院校同类专业进行互补和协同发展，强化校地、校企、校际合作，通过校企合作的产教深度融合、课程课题的项目工作室化，推动具有产品专业特色和优势的“非对称性”核心竞争力的增强，即主动对接、融入并根植于区域性产业转型和升级发展需要，力求实现具有差异化比较优势的核心竞争力，实现为区域经济和地方社会发展培养创新型、复合型、能力型产品开发与设计专业人才的目标。下文将以常熟理工学院产品设计专业孵化的“互联网+”大学生创新创业大赛项目：青少年3D打印创客教育课程体系开发为例，对应用型大学产品设计专业创新创业为导向的教学培养模式进行探讨。[1]

1 3D打印技术在产品设计专业创新创业教学中的应用价值

1.1 利用3D打印技术促进专业的创新发展

以创新创业为导向的应用型大学产品设计专业教學基于STEAM教育理念，展开科学、技术、工程、数学与艺术的融合，提高学生的综合素养培养。将3D打印技术引入探究式、体验式的教学活动中，对产品原有的流程设计、结构、造型等均能够产生有益影响，原有的设计概念能够获得快速调整，不断测试、改善，制作出实物，使学生的自主创新式的实践学习效果显著增强。

1.2 利用3D打印技术实现与市场的契合

3D打印技术简化了高校学生的创新创业教育。基于成熟的技术载体，学生在产品系统设计、用户调研、智能交互分析的专业优势上，能更好地对接市场，实现产品的商业转化。以快速增长的交通工具的定制化消费为例，产品的内饰、外饰以及动力系统、车身、配件等方面都是能展示定制化服务的设计区域，借助3D打印技术，学生不仅能快速展示项目产品实物模型，而且在融资时能充分展现设计创意，提高孵化概率。[2]

2 3D打印在产品设计创新创业教学中的案例分析——以中小学创客教育课程开发为例

2.1 3D打印在课程模块中的开发应用

萌发于2009年的创客教育最早可以在中小学基础教育和校外的少年宫、科技馆中找到雏形，而近年一批公立学校信息技术学科教师、物理学科教师以及其他科技课教师的教学探索推动了创客教育的发展。自2015年起，中小学创客教育得到各级政府、组织的引导和大力支持，高校科研机构也开始深化相关理论与实践研究。

2017年教育部印发《中小学综合实践活动课程指导纲要》中明确提出3D设计及3D打印机要进入学校，进行3D设计与打印技术的初步应用。应用型大学的产品设计专业立足于自身专业创新创业特点，尝试与行业专家共同完成中小学目标市场的创客教育课程开发。课程内容基于对使用群体——中小学生的心理和生理特征的用户调研，以生活实际问题的解决、未来发明创造为两条主线展开。教学方法上选择借鉴翻转课堂、慕课，基于蓝墨云、学习通等线上平台，展开线上线下结合的互动式教学模式，实现课程资源的多元化与获取知识路径的多样性。课程模块主题根据不同年龄段的认知特征划分为启蒙、探究、创造、共享四个阶段。如3～6年级进行三维趣味设计：了解三维设计思路，理解三维设计应用，用3D One三维建模软件设计学习、生活相关的简单物品，体验作品的创意、设计、制作、测试、运行、分享、评价的完整过程;7～9年级初步体验机器人：用3D One三维建模软件设计机器人结构件，结合开源硬件，设计有行动能力的机器人，初步形成利用信息技术方法观察事物、发现问题、分析问题和解决问题的能力，养成运用计算思维解决问题、运用工程思想制作作品的习惯，激发学生创新的兴趣，培养学生创新的意识、思维和技能，带来实践与理论、知识与思维、现实与未来三方面的结合，最终建构出以3D打印硬件为中心，配套相关的教学软件、辅助系统等，延伸到前端和后端的完整的服务和教学链。[3]

2.2 3D打印在课程教具中的研发应用

3D打印可用于制作立体的教具，具有可视化特点。[4]中小学生的3D打印创客课堂借助此类教具的三维数据模型，通过模型的仿真构建、测试完善、打样制作、实物展示，不仅能够将抽象的知识转化为生动的实物模型，有助于简化学生对数学、生物等课程理论知识点的理解，教学环节中立体教具的使用亦可以增加学生的感官认识，加强对学生视觉上的冲击力，激发学生的学习兴趣，活跃课堂氛围，给学习方法带来新的思考。如在推进传统文化教育方面，介绍传统木建筑中的榫卯结构时，借助3D打印的榫卯结构模型进行生动的展示，让学生通过动手拆装的体验式教学，更容易达到“以文化人”“情感体验”的授课目标，同时有助于启发学生对传统文化再设计的创新思考，取代死记硬背式的书本式二维课堂教学。

3 结语

3D打印在应用型大学产品设计专业创新创业教学中的运用，不仅是简单的技术载体创新，更对其教育理念、教学方式带来了巨大革新，产品设计专业应基于自身特色，更好地推进双创教学培养。

参考文献：

[1] 郑登滨.应用型高校广告学专业创新创业教育改革的探索与实践[J].传播与版权，2019（3）：162-165.

[2] 周屹.基于3D打印技术在产品设计专业中教学改革探索[J].戏剧之家，2018（33）：157-158.

[3] 陈森昌. 3D打印与创客[M].武汉：华中科技大学出版社，2017.

[4] 胡亚南，陈鑫，赵锦文. 3D打印技术在护理系教具制作与教学中的应用[J].当代教育实践与教学研究，2017（12）：41.

作者简介：高伟霞（1990—），女，江苏扬州人，博士，讲师，研究方向：产品设计。

通讯作者：杨艳石，副教授，研究方向：3D打印。