人工智能时代下的产教融合新模式

摘 要：研究人工智能时代下的产教融合新模式之课程教学实践与创新是探索高校教育创新发展的基础之路。本文针对家具设计课程，围绕如何通过发现企业中的问题，提高学生解决问题的能力和树立创新性思维的教学目标，提出了基于人工智能时代下的“双协同”教学创新模式，论证了设计课程的“设计调研”策略与课程中后期的“考察与实践”策略相结合的可行性与适用性。教学实例证明，在目前校内实验室设备不足的情况下，加强校企联合培养与合作，转变教学模式，对该课程的建设与发展至关必要。

关键词：家具设计课程；教学模式；人工智能；多元协同

1 家具设计课程教学现状

随着人工智能技术的广泛应用，带来了包括艺术设计专业大学教育应如何适应新形势，如何借助这一平台提高专业教学质量的关注与思考。家具设计是本科产品设计专业的一门保留课程，正因如此进入智能化时代更加需要教师认真思考课程内容的增减与替换，如何在新的时代背景下，贯彻新的理念到课程当中。家具设计课程归属艺术设计学科，课程一般设置在产品设计专业、室内设计专业。作为一门专题设计课程，从早期辅导学生学习如何满足人的视觉审美需求设计产品，到后来辅导学生学习如何融入人机交互数据设计产品，这一进步说明专业教学贯彻了以人为本的设计理念。如今在产教融合的背景下，加上人工智能技术的广泛应用，家具设计课程又面临着如何适应新的发展趋势，如何辅导学生学习设计可满足现代人需求产品的问题。虽然实施校企合作的教改策略已多年，但由于高校与企业的市场化发展模式不同，本科教育要求在校学生同时掌握专业理论和专业技能知识，企业要求工人生产多、快、好、省，可想学生在有限学习时间里的专业设计能力是无法达到企业生产要求的，因此合作似乎成了“伪命题”。如今智能技术的应用普及，借助大数据智慧将会快速解决以上问题，如增加交互体验设计课程内容与企业实际需求紧密联系，辅导学生针对企业生产的产品去寻找问题，这样就可为企业提供新视角下发现的问题，以促进其在行业内的产品升级及新市场的占有率，学校也可实现真正意义上的产教融合的教改目标。

1.1 家具设计与人工智能技术应用研究

例如，郑旭东等人在其论文《人工智能推动教育具身何以可能——论具身的人工智能与具身的教育实践》中提到，以具身认知基础科学与人工智能技术创新的耦合发展促进教育与经验的统一，为解决长期以来存在的知行分离等离身教育难题开辟了新道路。人工智能技术可以帮助学生更加高效地进行家具设计，提高設计效率和质量。研究成果值得我们借鉴，课程中辅导学生运用大数据在实践中，获得所需信息来帮助提高实践能力和创新能力。

1.2 产教融合项目式教学的实践研究

例如，许彧青等人在其论文《产学研合作工业设计人才培养模式的研究与实践》中提到，大学教育应积极推进产教融合项目式教学，建立产学研合作平台，通过完成实践项目来加强师资队伍建设，提高学生掌握专业知识的强度，满足产业与高校双方需求用以推动社会进步。综上所述，智能化技术应用为产教融合项目式教学提供了强力支持，以家具设计课程为例，课上应用大数据提供的庞大信息，让学生即可获得大量专业知识，大量的比较后反馈意见，从而帮助他们在完成作业时对多种设计方案的快速筛选，最终进行方案的确定，极大提高了掌握知识的效率。每当设计实际项目时，还可减少之前专业实操能力弱的弊端，从“双元协同”的角度构建产教融合课程体系，为行业培养具有创新力的所需人才。

1.3 家具设计课程的改革与创新研究

家具设计课程与校外合作实践基地以课程为一个点，展开联合培养。在企业实验室中将人工智能技术应用到家具设计，包括基于有助深度学习的家具设计、虚拟现实技术的家具设计等。以具身认知基础科学与人工智能技术创新的耦合发展促进教育与经验的统一，为解决长期以来存在的知行分离等离身教育难题开辟了新道路。人工智能技术可以帮助学生更加高效地进行家具设计，提高设计效率和质量。研究成果值得我们借鉴，课程中辅导学生运用大数据在实践中获得所需信息，从而帮助学生提高实践能力和创新能力。

由于我国家具制造产业技术水平相对较低，面对突如其来的智能化技术应用必成问题，那么在大学家具设计课程中率先介入人工智能技术，将为该产业提供所需人才。

2 围绕“多元协同”产教融合模式展开教学活动

家具设计课程实践与创新研究主要内容包括两个方面，一是辅导学生在产教融合背景下应用现代智能技术完成课程作业；二是教学中介入落实产教融合举措，实行“双协同”模式。图1为目前家具设计课程的体系图分析与改革方式：

图1 为家具设计课程体系与改革方式

2.1 课程改革

在传统家具设计课程的基础上，加入人工智能技术的相关知识，包括智能算法、数据分析、机器学习等内容，让学生了解人工智能技术在家具设计领域的应用和发展，为企业生产家具进行“诊断”，以提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。

2.2 教学方法改革

2.2.1 实践教学法

将真实家具设计项目带入课堂，改变以往让学生拟定设计题目做法，聘请企业技术人员给学生作业评分，通过真题真做的学习，让学生在校期间就能获得企业才能获得的专业知识。另外，由于企业实验室建设标准是根据生产需要，为了让学生能获得“真实”体验，要求任课教师在课前与生产企业保持联系，以保证实验室能为教学服务。

2.2.2 探究式学习法

让学生学习运用人工智能技术进行家具设计，如用数字孪生技术做虚拟家具设计体验，进行方案的数据分析和优化整合。学生学习利用人工智能技术，获得家具设计所需信息，以此为企业生产的家具进行“诊断”，寻找问题进行研究并提出整改方案。

2.2.3 案例教学法

通过分析实际案例，帮助学生更好地理解和掌握相关知识和技能，是大学教育的传统方法之一。如今从倡导产教融合教学法考虑，可以通过与学校教务协商，根据课程需要聘请企业技术人员为学生讲解案例，一改之前仅靠教师依赖书本的讲授的情况。进入人工智能技术应用时代，学校更加需要具有专业实操能力的人讲解案例，这样可以让学生了解大数据以外的新环境需要的家具产品。

2.3 教学资源改革

校内外教学资源共享是校企合作的目的，但由于我国私营企业成长过程的特殊性及高校办学统一要求，资源共享范围存在局限，如师资和实验设备的使用。为此我们利用如今人工智能技术应用的影响力，突出高校专业设计理论研究方面的强势，针对企业生产的产品进行“诊断”，由此获得企业的信任。这样一来，学校就可以近距离地与企业合作，包括合作开发实际项目，使用实验设备及技术人员课堂指导，实现真正意义上的产教融合资源共享。

2.4 评估方式改革

采用多元化的评估方式评判教学与学习的效果，包括设计项目报告、作品展示、演示答辩、课程总结会等形式，期间可与指教同一门课程的教师进行课程交流；邀请企业技术人员对学生专业进行评分，以充分考查学生掌握专业知识的综合能力，促进全面发展。

3 围绕“多元协同”产教融合模式课程实践与创新实施方法

“多元协同”家具设计课程改革模式，即“学校—企业”“学生—导师”“学校—学生”之间的协同。其中，“学校—企业”协同是指学校与企业之间在家具课程改革中人才培养和实践教学方面的协同，包括合作开展项目、共同开发课程、提供实践基地等。而“学生—导师”协同则是指学生与导师之间运用群体智慧的力量开展实践教学方面的协同，包括指导学生进行家具实践操作和研究，提供学术支持和指导等。在“双协同”课程模式中，学生既能够接受学校及企业导师的教育指导，也能够接触家具界的实际问题和需求，从而更好地适应未来社会和行业的发展趋势。同时，学校和企业也能够通过协同合作，实现人才培养和实践教学的有机结合，提高人才培养质量和教学效果。而“学校—学生”协同指学校与学生在开展课程过程中，对课程周数设置、实践课程的设置以及实践实习的课程规划，如图2所示。

图2 为“多元协同”课程产教融合新模式框架

具体实施方法如下：

第一，建立产学合作平台。学校与家具设计产业企业合作，建立产学合作平台，提供实际的家具设计案例和行业背景，帮助学生更好地了解市场需求和趋势。

第二，制订实践项目方案。根据产学合作平台提供的实际项目需求，设计实践项目方案，包括项目目标、项目内容、项目计划等，以确保项目实施的有效性和可行性。

第三，教学模式转变。将传统的家具设计课程教学模式转变为产教融合项目式学习模式，通过将实际项目应用到课堂之中，让学生在实践中学习和体验，提高实践能力和创新能力。

第四，整合教学资源。整合各类数字化教材、在线课程、虚拟实验室等各类教学资源，以丰富学生的学习资源和体验。

第五，建立实践环节。为学生提供实际的家具设计项目，让学生在实践中学习和体验，从而提高实践能力和创新能力。

4 “多元协同”产教融合背景下的家具設计课程研究教学意义

一直以来，大学教学强调理论与实践相结合，培养社会需要的应用型人才，但由于多种原因造成理论与实践逐渐脱节，当然这与进入“知识爆炸”年代有关，许多新的科研成果来自企业。那么为了改变这种被动为主动，我们加强了实践课程学习，通过一些渠道将企业的实验室器材为教学所用（比如眼动仪测试人的动态和肢体感知，Bifma国际标准测试来测试坐感压力，红外检测仪测试人体的动态时间和持续压力的时长进行更完善的数据并应用到家具课程中），让学生在实践中学习和体验。另外，结合人工智能数据发现产品设计问题，再通过“多元协同”模式，带领学生去家具生产企业、市场实地考察，将完成设计图纸交给技术人员对尺寸、比例、材料、结构等，结合产品实物给予讲解和批评，尽量让学生课堂完成的作业成为可落地的设计方案。

新的课程方式的实践与创新研究的教学意义：

（1）以产品融合课程教学模式的创新。双协同模式的实施需要学校、企业和学生之间的密切合作和资源整合，包括建立多种合作形式、构建共同研究平台、促进师生交流等。多元协同模式的实施可以有效提高家具设计课程的实践能力和创新能力，为他们未来的职业发展打下坚实的基础。通过实践项目式教学与学习模式，利用企业资源让学生更多接触实际设计项目，以提高学生实操能力和创新能力，使其能够更好地适应新时代人们的家具需求。

（2）以人工智能技术为基础的家具设计课程内容的创新。辅导学生学习将人工智能技术应用于家具设计中，提高家具设计的智能化水平和个性化程度，并推动人工智能技术在家具领域的应用和发展。在课程设置上，将人工智能技术与家具设计相结合，以数字化设计工具为基础，让学生学习和掌握人工智能技术在家具设计中的应用。

（3）以数字化家具设计工具使用的创新。提高数字化家具设计工具的使用方式，使学生能够更加高效地进行家具设计，提高设计效率和质量。

（4）促进家具设计课程中的产教融合机制。通过与家具企业合作，将其生产的产品带入课堂之中，让学生应用人工智能技术为产品进行设计“诊断”，以提高发现问题、分析问题和解决问题的能力，为家具行业培养更多具有实践能力和创新能力的专业人才。

综上所述，人工智能时代下的产教融合新模式——家具设计课程实践与创新研究包括以课程教学模式、课程内容、设计工具等方面的创新。这些创新点能够帮助学生更好地掌握家具设计知识和人工智能技术，提高实践能力和创新能力，从而更好地适应未来社会的发展需求。家具设计课程的讲授产教融合项目式创新研究可以促进学校和企业之间的深度合作，建立起长期稳定的合作关系，为学校提供更多的教学资源和实践机会，为企业提供更多的人才和技术支持，从而实现双赢。

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基金项目：广州华商学院2023年校级“质量工程”项目资助：产教融合背景下家具设计课程的教学创新研究（编号：HS2023ZLGC28）

作者简介：毛玮婧（1990— ），女，汉族，山西人，研究生，讲师，产品设计专任教师，研究方向：家具设计、用户体验交互设计、设计管理与营销。