新工科背景下工业设计专业《产品设计程序与方法》课程教学改革

广东东软学院 罗青雅

随着“中国制造2025”“互联网+”“一带一路”“人工智能”等国家创新驱动发展战略的出现，我国高等教育的工程教育也在积极探索新模式。结合新产业革命与新技术创新，高等教育“新工科”概念应运而生[1]。在新工科建设背景下，作为交叉型与创新型的工科类专业——工业设计同样面临着人才培养模式的改革。《产品设计程序与方法》作为工业设计专业的基础核心课程，是一门以训练设计思维和设计方法创新应用的重点课程，需要紧密贴合新工科的五新建设模式（即新理念、新结构、新模式、新质量、新体系）。因此，文章将基于目前新工科发展趋势，结合工业设计专业学生特点与教育特征，探索《产品设计程序与方法》课程在教学模式上的改革，以培养新工科教育理念下的专业人才。

1 新工科的概念

2017 年2 月，全国30 所高校齐聚复旦大学，就新时期工程人才教育改革创新进行了激烈研讨，形成了新工科建设的“复旦共识”，从而拉开了新工科建设的序幕[1]；4 月，60 所高校在天津大学共同商议新工科建设的愿景与行动，达成了新工科建设的“天大行动”，明确了中国模式下工程创新教育发展与人才培养总目标、各阶段目标及相关举措[2]；6 月，高校、企业及研究机构等30 余位专家在北京召开新工科建设启动及部署会议，审议通过了《新工科研究与实践项目指南》（即北京指南），为新工科建设提出了宝贵的指导意见以及研究与实践的方向[3-4]。至此，“复旦共识”“天大行动”“北京指南”形成了新工科建设的“三部曲”，建立起了中国模式下的工程教育改革新路径。

新工科的理念内涵一方面对传统工程教育模式升级与转型提出了更高要求，以适应新产业和新经济发展需求；另一方面，对未来人才培养强调设计思维、工程思维、批判性思维和数字化思维[2]，以适应新工业革命和未来科技发展的新需求。因此，“前沿技术引领性”“学科间交融性”“知识体系多样性”“人才培养创新性”等新工科范式特征[5]，为工业设计专业教育改革及人才培养提供了的新思路与实践路径。

2 《产品设计程序与方法》课程介绍及教学现状

2.1 课程介绍

2.1.1 课程地位

《产品设计程序与方法》课程是工业设计专业二年级的一门专业必修课，处于工业设计专业人才培养方案中的第三阶段。它承接着大一的基础课，并行大二的专业课，进而引导着大三大四的专业选修课及一些竞赛项目。《产品设计程序与方法》也是学生由基础性理论学习向专业实物学习过渡的一门关键性课程。这门课程的目的包括引导学生科学地掌握产品设计理论程序、学习各类设计方法、了解产品相关技术与热门科技、建立独特的设计思维、对设计过程中的问题能够清晰表达与分析、针对问题能够选择可用的解决办法并给出创意方案。通过课程训练，使学生具备企业设计师市场意识和流程意识。

2.1.2 课程目标

1）教学目标。教学目的是教学目标的体现。在制定教学目标时，以OBE（Outcome based education，成果导向教育，简称OBE）和混合式教学等教育理念、方法为指导，注重“知识”“能力”“素质”三者的融合。通过《产品设计程序与方法》课程的学习，让学生在掌握一定基础理论和技巧的同时，将学生引入到设计实践环节，从对单个基础知识的掌握转向综合系统的观察、分析、定位、创造、评价和决策能力的培养，并将这种能力的培养始终贯穿于实际的设计课题中，从而培养学生发现、分析、解决问题的能力，使学生理解设计方法论中基本思想，并能运用科学的思维方法和合理的工作程序树立正确且系统的设计观念。

2）育人目标。通过课程的学习，培养学生设计表达、市场调研、敏锐的洞察和分析能力，以及沟通与社交能力等，并且在课程教学中增设人文知识教学模块，结合社会热点案例分析，引导学生秉承“以人为中心”的设计理念，让学生关注老、弱、病、残等特殊人群的衣、食、住、行、健康、教育等需求，并认真洞察故事或事件背后的原因，培养学生的社会责任感。

2.2 教学现状

2.2.1 理论教学与实践教学断层

《产品设计程序与方法》课程需要学生系统掌握设计流程、设计方法等理论知识，从项目立项到创意实施的过程中，需用到的草图手绘、三维建模等实践技能。传统的教学安排，一般多以前半期理论知识加后半期实践训练这种两段式教学模式进行，理论知识扎堆集中学习，一方面，对老师的教学压力形成考验，理论知识的应用成果在后期无法很好体现；另一方面，老师在前期对学生一味地灌输理论知识，导致学生对理论知识的学习仅停留在了解层面，无法深入理解与掌握，这也是前期理论知识与后期实践训练出现断层的结果，导致理论知识无法有效输出。

2.2.2 授课方式缺乏创新

我国学者对商品住宅价格空间分异及其影响因素的研究，主要采用价格模型，对其空间结构、分布特征及影响因素进行研究。如文雯[1]采用EG模型和VAR模型对中国商品住宅价格1998-2009年的数据进行分析，结果表明土地价格是影响商品住宅价格的主要因素。李蕊[2]利用趋势面分析和Kriging插值，量化影响因素，运用ArcGIS的点密度、线密度和近邻分析等工具探讨西安市房价的空间分异特征。赵丽莉[3]运用SPSS软件，对影响北京市房价的因素进行探讨。王永正[4]通过运用成都市1992-2006年的住房资料建立计量模型并采用计量经济学方法和统计分析方法，对影响该市房价的因子展开研究。

老师多以多媒体PPT 加传统讲授的方式对产品设计的程序以线性思维方式进行阐述，同时，对课程中的设计方法等知识，常以案例分析形式加以理论阐述，所以，在整个授课方式上，均忽略了实践性，整体下来，理论与实践缺乏相互融合，学生技能得不到及时发挥，在学习过程中容易出现倦怠感与排斥心理，从而难以对理论知识点进行消化。因此，学生学习的主动性随之降低，逐渐失去对课程的学习兴趣，最后将导致学生缺乏探索精神与创新精神。

2.2.3 评价方式不够客观全面

首先，传统的考核评价方式多以理论知识考核为主，实践为辅，卷定成绩；其次，一般考核以教师评价为主，忽略了考生自评和生生互评，教师在教学过程中无法深入各组，对学生的设计过程及贡献度上缺乏全面了解，并且在某些方面对设计成果的落地性及市场应用价值缺乏合理评价。

3 新工科背景下《产品设计程序与方法》课程教学改革意义

新工科背景下的专业人才应适应新技术、新产业和新经济的发展，《产品设计程序与方法》课程教学也应向培养创新型、实践型、复合型人才靠拢[6]。因此，在新工科指导思想下，教学改革存在以下意义：

3.1 提升综合实践能力

工程人才培养计划中新工科建设强调实践能力。在新工科背景下，《产品设计程序与方法》课程教学过程中以项目形式导入不同程度的课程实践，让学生能够从实践训练中深刻理解枯燥的理论知识，并运用相关技能在实践中将概念转化为产品。同时，使学生走出校园，增加校企交流频次。学生通过观察企业真实的设计工作场景，能够提升其职业责任感与认同感；学生通过沟通交流，可以了解到前沿设计应用技术与产品成型工艺。

3.2 增强设计思维的运用能力

新工科背景下，专业人才的培养需强调设计思维及创新思维[2]。设计思维是一种创新方法论，与传统设计理念不同，设计思维的策略主要以同理心等方式洞察用户问题本质，通过数据收集与分析、构建场景到问题解决，设计思维贯穿于《产品设计程序与方法》课程中，从对事件的认知，到创意的实践，整个阶段将培养学生以用户为中心的设计态度，探索各阶段中数据间的新联系。

4 新工科背景下《产品设计程序与方法》课程教学改革思路

《产品设计程序与方法》作为工业设计专业核心必修课程，如何在新工科背景及理念下进行课程内容、教学方法创新等改革是目前一个重要的研究课题。

4.1 课程内容体系重构

《产品设计程序与方法》课程在教学组织上以项目流程整合教学思路，将实践训练项目以递进关系呈现。结合产品生产流程，将生产实践中适合学生的典型工作任务对照教学内容，按照模块化教学特点进行重构。如图1，打破教材章节限制，首先，将章节分成四个递进的阶段――启动阶段、概念阶段、产品设计阶段、实施阶段；然后，将每个阶段分解出相对应的子任务，接着将这些子任务按照一定的流程归纳成若干个典型任务；最后，再将教学知识点设计并放入这些典型任务当中，使课程项目化，从而形成系统地、完整的产品设计知识体系。例如，依据产品一般的生产流程，概念阶段可分解出3 个子任务（调查内容、调研分析和设计定位），其中子任务“调查内容”按照流程可归纳成4 个典型任务（用户调查、市场调查、生产技术调查和企业调查），通过对4 个典型任务的分解，教师可将若干调研方法知识点（如访谈法、问卷调查法和观察法等）融入这些典型任务中，通过实践训练的方式培养学生数据收集、观察及沟通的能力。

图1 课程内容体系重构框架

在这四个递进阶段中，每个阶段的培养目标也是不同的。前期的启动阶段，是对学生问题意识、设计思维的培养；概念阶段及中期的产品设计阶段，主要是对产品设计技法与创新能力训练；后期实施阶段，主要对学生模型制作与动手实操能力的培养。各个阶段安排不同程度的实践训练，由浅入深，循序渐进。让学生人人动手，个个参与，从设计程序中获取成就感与责任感。

4.2 人文知识的融入

结合新工科建设中对专业人才培养在“知识”“能力”和“素质”方面提出的更高要求，在《产品设计程序与方法》课程教学中选用中国元素、中国制造等相关优秀设计案例。将人文教育与课程概念性知识学习协同并进，且将人文知识点润物细无声地融入设计调研的教学与研讨、案例分析、实践实操及设计作品中。《产品设计程序与方法》课程可选用“地域文化创新设计”为题贯穿全课程的作业中，引导学生从地域文化、风土人情、传统工艺材料或人物故事等内容出发，从文化中寻找设计素材与设计灵感，并将其运用到符合当代人生活方式的产品中。此外，《产品设计程序与方法》课程也可以社会热点问题为导向，激发学生立足新时代、深入用户生活开展行为洞察。让学生能够通过对社会现象的感知引发情感共鸣和价值共鸣，从而激发学生创新意识、家国情怀和文化自信，培养出具有“工匠精神”的“卓越工程”人才。

4.3 教学方法与手段的多元化

《产品设计程序与方法》课程常常采用案例教学法和任务驱动法进行授课。如：课堂上通过优秀产品设计作品案例，引导学生对课程知识点的理解并对其进行思辨；在课堂上通过提问及布置任务的方式，让学生协同讨论，并找到解决问题或完成任务的途径与思路。而作为以项目流程化教学的课程，多样化的教学手段不仅能够提升学生学习的主观能动性及学习兴趣，而且也能够提高学生学习效率及知识理解与掌握能力。

将《产品设计程序与方法》课程主要分成概念性知识与程序性知识两大知识模块。在程序性知识实践教学环节中，除了学生在课堂上的实操训练外，应该走出校园，多开展与设计行业专家或企业的交流活动。例如：在创意展开阶段，可组织学生进入企业对CMF（C 即颜色、M 即材料、F 即工艺）相关知识，如色彩分类、材料加工方式以及工艺流程等方面进行学习与交流。在此过程中，学生通过看、听、触摸等多元感知的方式近距离感受实体模型中色彩与材料结合所带来的新体验，同时调动学生在实践过程中的思考能力和解决设计问题的主观能动性。此外，对于概念性知识的学习，可邀请设计行业专家走进课堂，让专家基于他们多年工作经验，与学生分享当今产品设计研发的全流程、方法和技术，以及如何通过现代设计思维方法提出满足社会、企业需求的产品设计方案。

创建知识共享平台，线上线下融合教学。随着互联网的发展，教育技术手段也越来越丰富。线上学习平台如雨课堂、中国大学mooc、超星学习通和手机社交平台如腾讯、微信、飞书、钉钉等都能让教学变得更加高效。例如：通过超星学习通平台，学生可以自主并随时随地地完成老师所发布的课程任务；学生可以通过线上学习将问题与思考带回到线下课堂。同时，老师可以通过平台后端了解到同学们的学习情况，统计重点问题，分析难点问题，并且根据重难点问题进行有针对性的线下教学。通过手机社交平台，可以满足同学完成作品后强烈的展示欲望，还能帮助同学在遇到问题时及时进行交流和解答。同时，可以通过平台快速建立学习资源图库。特别是在创意展开阶段，可通过师生相互分享设计意向图、优秀设计网站、往届学生作品等，让学生能够了解设计新趋势与新技术，以此带来新灵感。

4.4 实践教学的加强

《产品设计程序与方法》教学改革思路主要以项目为载体，以任务为驱动模式展开。实践环节不仅是让学生提升软件操作技能，更重要的是，在教学过程中引入与工业设计专业相关的国内外竞赛项目，使学生在各类竞赛项目中，得以充分地对知识进行综合运用。以赛促学，以赛促用，既是对知识的检验，又能从中获取成就感。国内外竞赛的评判要求，如功能、形态、人机、心理等评价因素，既能引导学生以高标准保证作品质量，又能引导学生关注设计趋势[7]，真正做到做中学。

4.5 考核评价的灵活化

考核评价是整个教学环节中的重要部分，也是检验学生项目成果的有效途径。《产品设计程序与方法》课程采用项目化教学模式。考核方式通过过程性考核和结课考核两部分进行，考核标准可参考国内外竞赛评分标准。其中过程性考核是检验模块化流程的任务完成度。例如，过程考核可拆解成五个阶段（即市场调查与用户研究、设计初步、设计深入、模型制作、展示版面）进行评价。其中第一阶段主要考查思维发散能力、用户研究方法运用及数据分析与归纳能力。结课考核主要依据最终作品质量进行评分，评分标准参考国内外竞赛的评分标准。过程性考核和结课考核两个部分的考评都将通过组内自评、组间互评和教师考评进行评价，其中教师考评采取3+1 模式，30%给到团队，10%根据贡献度给到个人。

5 结语

在新工科建设背景下，以新工科理念内涵为指导对工业设计专业《产品设计程序与方法》课程进行教学改革符合新时代需求。通过对课程内容体系重构、人文知识的融入，开拓多元化的教学方法，增强实践教学模块以及建立灵活的评价体系，着重培养工业设计专业人才的实践能力及创新能力，为新业态、新需求下的复合型人才培养发展提供新的思路和借鉴。